Способ передачи управляющего сообщения по восходящей линии связи

Способ передачи управляющего сообщения по восходящей линии связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

В настоящей заявке испрашивается конвенционный приоритет по дате подаче временной заявки US 61/222,981, поданной 3 июля 2009 г., полное содержание которой вводится ссылкой в настоящую заявку.

Настоящая заявка является частичным продолжением безусловной заявки (номер подлежит уточнению), полученной в результате преобразования в соответствии с 37 C.F.R. § 1.53(с)(3) временной заявки US 61/222,981, поданной 3 июля 2009 г., в которой испрашивается конвенционный приоритет по временной заявке US 61/078,581, поданной 7 июля 2008 г.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящая заявка в целом относится к технике беспроводной связи и, более конкретно, к обмену управляющими сообщениями в системе беспроводной связи и, еще более конкретно, к передаче управляющих сообщений в линии восходящей связи.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Спрос на услуги передачи данных по линиям беспроводной связи за последние годы вырос, и ожидается, что этот рост будет продолжаться. Этот относится к приложениям, в которых данные передаются средствами сотовой телефонной связи или другой мобильной телефонной связи, с помощью систем персональной связи и цифрового телевидения или телевидения высокого разрешения (HDTV). Хотя спрос на такие услуги растет, однако ширина полосы пропускания линий, по которым передаются данные, ограничена. Поэтому желательно передавать данные с высокой скоростью в этой ограниченной полосе частот, используя эффективные способы, в том числе эффективные с экономической точки зрения.

Известным подходом, обеспечивающим эффективную передачу данных по каналу с высокой скоростью, является мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM). Сигналы данных, передаваемые с высокой скоростью, разбиваются на десятки или сотни сигналов с меньшей скоростью передачи, которые передаются параллельно на соответствующих частотах внутри радиочастотного спектра, которые называются поднесущими частотами. Частотные спектры поднесущих частот перекрываются, так что разнос между ними минимизируется. Поднесущие частоты также ортогональны друг другу, так что они статистически независимы и не создают друг другу перекрестных или иных помех. В результате полоса пропускания канала используется более эффективно по сравнению с традиционными схемами передачи на одной несущей, такими как амплитудная или частотная модуляция (AM или ЧМ).

Другим подходом, обеспечивающим более эффективное использование полосы пропускания канала, является передача данных с помощью базовой станции, имеющей множество антенн, и прием переданных данных с использованием удаленной станции, имеющей множество принимающих антенн, так называемые системы со многими входами и многими выходами (MIMO). Данные передаются таким образом, что существует пространственный разнос между сигналами, передаваемыми соответствующими антеннами, то есть можно увеличить объем передаваемых данных за счет увеличения количества антенн. В других вариантах данные передаются таким образом, что существует временной разнос между сигналами, передаваемыми соответствующими антеннами, в результате чего снижается фединг сигналов.

В системах беспроводной связи используются управляющие сообщения, которые передают информацию между передающей и принимающей сторонами для обеспечения обмена данными между ними. Управляющие сообщения не являются частью данных, передаваемых между пользователями, а служат для координации обмена данными между передающим и принимающим устройствами, иными словами, они обеспечивают и облегчают процесс обмена данными. Вообще говоря, управляющие сообщения достаточно важны для связи, и они обычно передаются с использованием более надежных способов по сравнению с остальными данными. В то время как надежность передачи управляющих сообщений обычно важна, они имеют очень небольшие размеры несмотря на свою важную роль.

Одной из основных задач в системах беспроводной связи является надежная передача небольших количеств информации, содержащихся в управляющих сообщениях, с использованием способа, который действует для всех сценариев передачи данных пользователям. Это представляет собой особенную задачу в новых стандартах, таких как IEEE802.16m, которые направлены на обеспечение более гибкого использования развернутого оборудования и поддержку самых разных характеристик каналов, скоростей мобильных абонентов и других факторов.

В стандарте IEEE802.16m сейчас управляющие сообщения в восходящей линии связи используют схемы субоптимальной модуляции и кодирования, в частности, для канала информации о качестве канала (CQICH) и для подтверждений (АСК). Например, возникают высокие издержки при использовании пилот-сигналов в способах, которые не показали свое преимущество перед другими способами.

Соответственно, имеется потребность в улучшенном способе передачи управляющих сообщений в восходящей линии для мобильных широкополосных систем беспроводной связи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении предлагается способ передачи абонентской станцией на базовую станцию управляющего сообщения по линии восходящей связи. Способ включает определение размера управляющего сообщения для линии восходящей связи. Способ включает также выбор схемы кодирования в зависимости от размера управляющего сообщения для линии восходящей связи. Способ включает также кодирование управляющего сообщения для линии восходящей связи в соответствии с выбранной схемой кодирования для получения закодированного управляющего сообщения для линии восходящей связи. Способ включает также модуляцию закодированного управляющего сообщения для линии восходящей связи в соответствии со схемой модуляции для получения модулированного управляющего сообщения для линии восходящей связи. Способ включает также передачу на базовую станцию модулированного управляющего сообщения по линии восходящей связи через интерфейс беспроводной связи. Выбор схемы кодирования включает выбор первой схемы кодирования, являющейся мультиплексированием с кодовым разделением, если размер управляющего сообщения для канала восходящей связи находится в первом диапазоне размеров, и выбор второй схемы кодирования, являющейся схемой с использованием блочных кодов, если размер управляющего сообщения находится во втором диапазоне размеров, который находится выше первого диапазона размеров.

В изобретении предлагается также способ передачи управляющего сообщения по линии восходящей связи. Способ включает определение характеристик кодирования, содержащих по меньшей мере один критерий выбора, причем каждая характеристика кодирования имеет соответствующее минимальное расстояние Хемминга, связанное с каждой такой характеристикой. Способ включает также задание группы характеристик кодирования для использования при кодировании по меньшей мере частично в соответствии с расстоянием Хемминга характеристик кодирования. Способ включает также выбор одной из заданных характеристик кодирования и кодирование управляющего сообщения для линии восходящей связи в соответствии с выбранной характеристикой кодирования для получения закодированного управляющего сообщения для линии восходящей связи. Способ также включает модуляцию закодированного управляющего сообщения для линии восходящей связи в соответствии со схемой модуляции для получения модулированного управляющего сообщения для линии восходящей связи. Способ включает также передачу на базовую станцию модулированного управляющего сообщения по линии восходящей связи через интерфейс беспроводной связи.

В изобретении предлагается также способ обмена сообщениями с абонентской станцией. Способ включает назначение первой группы ресурсов передачи для использования в качестве первого ресурса передачи управляющих сообщений в линии восходящей связи, причем указанный первый ресурс используется абонентской станцией совместно с другими удаленными абонентскими станциями. Способ включает также назначение второй группы ресурсов передачи для использования в качестве второго ресурса передачи управляющих сообщений в линии восходящей связи, причем указанный второй ресурс является восходящим каналом управления, который должен использоваться абонентской станцией. Способ включает также передачу информации на абонентскую станцию о назначениях первой группы ресурсов передачи и второй группы ресурсов передачи. Способ включает также ожидание передачи абонентской станцией управляющих сигналов по линии восходящей связи с использованием первой и/или второй группы ресурсов передачи.

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

Ниже описываются варианты осуществления настоящего изобретения, которые являются всего лишь примерами, со ссылками на прилагаемые фигуры чертежей, на которых показано:

фигура 1 - общая схема системы сотовой связи;

фигура 2 - блок-схема примера базовой станции, которая может быть использована для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения;

фигура 3 - блок-схема примера беспроводного терминала, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения;

фигура 4 - блок-схема примера ретрансляционной станции, которая может быть использована для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения;

фигура 5 - логическая блок-схема примера OFDM-передатчика, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения;

фигура 6 - логическая блок-схема примера OFDM-приемника, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения;

фигура 7 - фигура 1 для стандарта IEEE 802.16m-08/003r1, пример общей архитектуры сети;

фигура 8 - фигура 2 для стандарта IEEE 802.16m-08/003r1, ретрансляционная станция в общей архитектуре сети;

фигура 9 - фигура 3 для стандарта IEEE 802.16m-08/003r1, базовая модель системы;

фигура 10 - фигура 4 для стандарта IEEE 802.16m-08/003r1, структура протокола IEEE 802.16m;

фигура 11 - фигура 5 для стандарта IEEE 802.16m-08/003r1, блок-схема обработки потока данных между абонентской станцией и базовой станцией для IEEE 802.16m;

фигура 12 - фигура 6 для стандарта IEEE 802.16m-08/003r1, блок-схема обработки потока данных между абонентской станцией и базовой станцией для IEEE 802.16m;

фигура 13 - фигура 7 для стандарта IEEE 802.16m-08/003r1, архитектура общего протокола поддержки системы со многими несущими;

фигура 14 - графическая иллюстрация всех имеющихся ресурсов передачи для беспроводного обмена информацией между базовой станцией и абонентской станцией;

фигура 15 - блок-схема примера кадра в системе дуплексной связи с временным разделением (TDD);

фигура 16 - блок-схема примера кадра в системе дуплексной связи с частотным разделением (FDD);

фигура 17 - блок-схема ресурсных блоков управления и субматриц управления;

Фигура 18А - блок-схема, иллюстрирующая пример субматрицы управления с нулевыми пилот-сигналами;

Фигура 18А - блок-схема, иллюстрирующая пример субматрицы управления с пилот-сигналами;

фигура 19А - блок-схема, иллюстрирующая пример пути по времени для дифференциальной фазовой манипуляции (DPSK);

фигура 19В - блок-схема, иллюстрирующая пример пути по частоте для DPSK;

фигура 20 - пример таблицы характеристик для кодирования Рида-Мюллера;

фигура 21 - пример таблицы выбранных характеристик для кодирования Рида-Мюллера;

фигура 22 - дерево принятия решений, иллюстрирующее различные возможные схемы обнаружения.

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

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

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 систему OFDM, с абонентскими станциями (MS) 16, которые могут быть любыми устройствами, обеспечивающими связь с базовой станцией, и могут включать мобильные и/или беспроводные терминалы или стационарные терминалы, которые находятся в пределах соты 12, связанной с соответствующей базовой станцией 14. Если абонентские станции 16 двигаются относительно базовых станций 14, то это движение может приводить к значительным флуктуациям характеристик канала. Как показано на фигуре 1, базовые станции 14 и абонентские станции 16 могут содержать по несколько антенн для обеспечения пространственного разноса сигналов. В некоторых схемах могут использоваться ретрансляционные станции 15, помогающие обеспечивать связь между базовыми станциями 14 и абонентскими терминалами 16. Абонентская станция 16 может быть передана из любой соты 12, сектора 13, зоны (не показана), от 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.

На фигуре 2 представлена схема одного из вариантов базовой станции 14. Базовая станция 14 обычно 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 абонентских станций 16 (см. фигуру 3) и ретрансляционных станций 15 (см. фигуру 4). Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) могут обеспечивать усиление и исключение из сигнала широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной полосе частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.

Процессор 22 основной полосы частот обрабатывает оцифрованный принятый сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сообщением. 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 другую абонентскую станцию 16, обслуживаемую базовой станцией 14, напрямую или через ретранслятор 15.

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 модулируются одним или несколькими несущими сигналами, имеющими 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). Ниже описываются более подробно процессы модуляции и обработки.

На фигуре 3 представлена схема одного из вариантов абонентской станции 16. Абонентская станция 16 может быть, например, мобильной станцией. Так же, как базовая станция 14, абонентская станция 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 и исключение из сигнала 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.

Процессор 34 основной полосы частот обрабатывает оцифрованный принятый 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. Для осуществления передачи 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 абонентской и базовой станциями либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию.

При использовании модуляции OFDM полоса передачи делится на множество ортогональных поднесущих частот. Каждая поднесущая частота модулируется цифровыми данными, которые должны быть переданы. Поскольку при модуляции OFDM осуществляется разбиение полосы передачи на множество поднесущих частот, то ширина полосы частот для каждой несущей частоты уменьшается и время модуляции увеличивается по сравнению со случаем использования одной несущей частоты. Поскольку все поднесущие частоты передаются одновременно (параллельно), то скорость передачи для цифровых данных или символов (рассматривается ниже) на некоторой заданной поднесущей частоте ниже, чем в случае одной несущей.

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 сигналы, имеющие сравнительно низкую скорость передачи и способные находиться в пределах своих соответствующих частотных полос. Отдельные поднесущие частоты не модулируются непосредственно цифровыми сигналами. Вместо этого все поднесущие частоты модулируются одновременно с использованием ОБПФ.

Как правило, модуляция OFDM используется предпочтительно по меньшей мере для нисходящей передачи, от базовых станций 14 на абонентские станции 16. Каждая базовая станция 14 имеет "n" передающих антенн 28 (n≥1), и каждая абонентская станция 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 подходящих антенных переключателей.

Когда используются ретрансляционные станции 15, для нисходящей передачи от базовых станций 14 на ретрансляторы 15 и далее на абонентские станции 16 предпочтительно используется OFDM.

На фигуре 4 представлена схема одного из вариантов ретрансляционной станции 15. Так же, как базовая станция 14 и абонентская станция 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 14 возможность осуществления связи между базовой станцией 14 и абонентскими станциями 16. Схемы 138 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одной или несколькими базовыми станциями 14 и абонентскими станциями 16. Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) могут обеспечивать усиление и исключение из сигнала 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.

Процессор 134 основной полосы частот обрабатывает оцифрованный принятый 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.

Для осуществления передачи 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). Специалистам в данной области техники известны различные технологии модуляции и обработки, которые используются для передачи сигналов между абонентской и базовой станциями, либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию, как это уже указывалось.

На фигуре 5 представлена схема логической архитектуры при использовании системы OFDM передачи, в которой сначала контроллер 10 базовых станций передает на базовую станцию 14 данные, которые должны быть переданы на абонентские станции 16, либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию 15. Базовая станция 14 может использовать информацию о качестве канала, связанного с абонентскими станциями, для планирования данных для передачи, а также для выбора подходящих схем кодирования и модуляции для передачи запланированных данных. Качество канала определяется с использованием управляющих сообщений, как это будет описано ниже. Однако, вообще говоря, качество канала для каждой абонентской станции 16 определяется степенью изменения амплитуды сигнала в канале в полосе частот OFDM.

Запланированные данные 44, представляющие собой поток бит, скремблируются с использованием логической схемы 46 скремблирования таким образом, что снижается величина отношения пиковой и средней мощностей, связанного с данными. Для скремблированных данных может определяться циклический контрольный код (CRC), который добавляется к скремблированным данным с использованием логической схемы 48 добавления кода CRC. После этого выполняется канальное кодирование с использованием логической схемы 50 канального кодирования для эффективного введения избыточности в данные, чтобы обеспечить обнаружение и исправление ошибок на абонентской станции 16. Канальное кодирование для определенной абонентской станции 16 может определяться качеством канала. В некоторых вариантах логическая схема 50 канального кодирования использует известную схему турбокодирования. После этого закодированные данные обрабатываются с использованием логической схемы 52 коррекции скорости передачи данных для компенсации увеличения объема данных, связанного с кодированием.

Для перемежения битов в закодированных данных используется логическая схема 54 перемежения для минимизации потерь идущих подряд битов данных. Полученная последовательность битов данных упорядоченным образом отображается логической схемой 56 отображения в соответствующие символы, определяемые выбранной схемой модуляции. Могут использоваться, например, следующие схемы модуляции: квадратурная амплитудная модуляция (QAM), квадратурная фазовая модуляция (QPSK) или относительная фазовая модуляция (DPSK). Для передаваемых данных глубина модуляции может выбираться в зависимости от качества канала для определенной абонентской станции. Символы могут быть упорядоченным образом перегруппированы с использованием логической схемы 58 перемежения символов для дальнейшего повышения устойчивости передаваемого сигнала к периодическим потерям данных, вызываемым частотно-селективными замираниями (федингом).

На этой стадии группы битов отображены в символы, представляющие точки в диаграмме амплитуд и фаз сигналов (созвездие). Когда необходимо использовать пространственный разнос, блоки символов обрабатываются дополнительно с использованием логической схемы 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 абонентской станции 16. Логическая схема 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 5, 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 абонентской станции 16.

Для рассматриваемого варианта принимается, что базовая станция 14 имеет две антенны 28 (n=2) и логическая схема 60 STC-кодирования обеспечивает два выходных потока символов. Соответственно, каждый из потоков символов, формируемых логической схемой 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 во фреймы, который связываются с префиксом с помощью логической схемы 64 введения префиксов. Каждый полученный сигнал преобразуется с переносом его на более высокую промежуточную частоту и затем преобразуется в аналоговый сигнал с помощью соответствующей схемы 66 повышения частоты и цифро-аналогового преобразования. Затем одновременно осуществляется модуляция полученными аналоговыми сигналами требуемой радиочастоты, усиление и передача через схемы 68 ВЧ-тракта и антенны 28. Следует отметить, что пилот-сигналы, известные абонентской станции 16, предполагаемому получателю информации, распределяются между поднесущими частотами. Абонентская станция 16 будет использовать эти пилот-сигналы для оценки качества канала.

На фигуре 6 иллюстрируется прием переданных сигналов абонентской станцией 16 либо напрямую от базовой станции 14, или через ретранслятор 15. После получения переданных сигналов каждой из антенн 40 абонентской станции 16 эти сигналы демодулируются и усиливаются соответствующими схемами 70 ВЧ-тракта. В интересах точности и ясности изложения на фигуре 6 показан только один из двух приемных трактов. Схемы 72 аналогово-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. Сначала цифровой сигнал подается на вход логической схемы 76 синхронизации, которая содержит схему 78 грубой синхронизации, обеспечивающую 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 схемой 80 точной синхронизации для определения точного положения начального положения кадра на основе заголовков. Выходная информация схемы 80 точной синхронизации обеспечивает получение фрейма схемой 84 выравнивания фрейма. 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 осуществления выравнивания кадра префикс символа OFDM удаляется схемой 86 удаления префиксов и полученные совокупности символов направляются в схему 88 коррекции смещения частоты, которая осуществляет компенсацию системного сдвига частоты, связанного с отсутствием синхронизации местных генераторов передатчика и приемника. В предпочтительных вариантах логическая схема 76 синхронизации содержит схему 82 оценки сдвигов частоты и времени, которая использует заголовки для оценки влияния этих сдвигов на переданный сигнал и передает эти оценки в схему 88 коррекции для надлежащей обработки символов OFDM.

На этой стадии символы OFDM во временной области уже готовы для преобразования в частотную область с помощью логической схемы 90, использующей БПФ. В результате преобразования получают символы в частотной области, которые подаются на вход логической схемы 92 обработки. Схема 92 обработки обеспечивает извлечение распределенного пилот-сигнала с помощью схемы 94 извлечения распределенного пилот-сигнала, затем на основе извлеченного пилот-сигнала с помощью схемы 96 осуществляет оценку канала и обеспечивает характеристики канала для всех поднесущих частот с использованием схемы 98 реконструкции канала. Чтобы определить частотную характеристику канала для каждой поднесущей частоты, пилот-сигналы представляют собой множество пилот-символов, рассеянных по символам данных, передаваемым на OFDM-поднесущих, по известной схеме как во временной, так и в частотной областях. В логических схемах 92 обработки осуществляется сравнение принятых пилот-символов с пилот-символами, рассчитанными для определенных поднесущих для определенных временных интервалов 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 частотные характеристики канала используются для оценки общей частотной характеристики канала, которая включает частотные характеристики для большей части, если не для всех, поднесущих в OFDM-канале.

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 схему 100 STC-декодирования информацией для коррекции частотной характеристики, достаточной для устранения искажений, вносимых каналом передачи, при обработке соответствующих символов в частотной области.

Логическая схема 102 обратного перемежения, логика работы которой соответствует логике работы схемы 53 перемежения символов передатчика, восстанавливает порядок следования извлеченных символов. Затем логическая схема 104 обратного отображения осуществляет демодулирование или обратное отображение полученной последовательности символов. После этого схема 106 обратного перемежения бит, логика работы которой соответствует логике работы схемы 54 передатчика, осуществляющей перемежение бит, восстанавливает исходный порядок следования бит. После этого полученная последовательность бит обрабатывается схемой 108 обратной коррекции скорости передачи данных и подается на вход схемы 110 декодера канала для восстановления скремблированных данных и контрольной суммы CRC. Соответственно, схема 112 удаляет контрольную сумму CRC, обычным образом проверяет скремблированные данные и подает их на логическую схему 114 дескремблирования, которая осуществляет дешифрование с использованием известного кода дескремблирования базовой станции для получения исходных данных 116.

Одновременно с восстановлением данных 116 определяется сигнал CQI (индикатор качества канала), содержащий индикацию качества канала или по меньшей мере информацию, достаточную для получения некоторого знания о качестве канала на базовой станции 14, и передается на базовую станцию 14. Ниже более подробно описывается передача сигнала CQI. Как уже отмечалось, параметр CQI может определяться отношением мощности сигнала на несущей частоте к помехе (CR), а также степенью изменения частотной характеристики канала для различных поднесущих частот в диапазоне частот OFDM. Например, для определения степени изменения частотной характеристики канала в диапазоне частот OFDM используется усиление канала для каждой поднесущей частоты для передачи информации, которая может сравниваться для различных поднесущих частот. Хотя существуют различные способы измерения степени изменения частотной характеристики канала, однако существует только один способ вычисления стандартного отклонения усиления канала для каждой поднесущей частоты в диапазоне частот OFDM, используемом для передачи данных. В некоторых вариантах ретрансляционная станция может работать в режиме разделения времени с использованием только одного средства радиосвязи или же могут использоваться несколько таких средств.

На фигурах 1-6 представлен один 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.

На фигуре 7 показана базовая модель сети, которая представляет собой логическую схему сети, поддерживающей беспроводную связь между базовыми станциями 14, абонентскими станциями 16 и ретрансляционными станциями 15 в соответствии с неограничивающим вариантом осуществления настоящего изобретения. В базовой модели сети указаны функциональные компоненты и опорные точки, в которых осуществляется взаимодействие между этими функциональными компонентами. В частности, базовая модель сети может содержать абонентскую станцию (MS) 16, сеть услуг доступа (ASN) и сеть услуг подключения (CSN).

Сеть ASN можно определить как п