Вставка виртуальной несущей в обычную хост-несущую ofdm в системе связи

Вставка виртуальной несущей в обычную хост-несущую ofdm в системе связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способам, системам и устройствам для назначения ресурсов связи и передачи данных в мобильных телекоммуникационных системах.

Уровень техники

Мобильные телекоммуникационные системы третьего и четвертого поколения, такие как системы на основе разработанных группой 3GPP архитектур UMTS и LTE (Долговременная эволюция), способны поддерживать более сложные виды связи, чем простые службы голосовой связи и передачи сообщений, предлагаемые мобильными телекоммуникационными системами предшествующих поколений.

Например, благодаря усовершенствованному радио интерфейсу и повышенным скоростям передачи данных, обеспечиваемым системами стандарта LTE, пользователь может наслаждаться приложениями, требующими высоких скоростей передачи данных, такими как мобильное потоковое видео и мобильные видео конференции, что раньше было бы доступно только при использовании стационарных соединений для передачи данных. Таким образом, потребность в развертывании сетей третьего и четвертого поколений очень велика и можно ожидать, что зона обслуживания этих сетей, т.е. географические области, где возможен доступ к таким сетям, будет быстро расширяться.

Ожидаемое широкое развертывание сетей третьего и четвертого поколений привело к параллельной разработке класса устройств и приложений, которые вместо того, чтобы использовать преимущества доступных высоких скоростей передачи данных, делают упор на использовании выгод от более устойчивого и надежного радио интерфейса и увеличения зоны обслуживания до уровня, когда такое обслуживание станет повсеместным. Примеры включают приложения так называемой связи машинного типа (МТС), реализуемые обычно посредством полуавтономных или автономных устройств радиосвязи (т.е. устройств МТС), передающих небольшие объемы данных сравнительно редко. Примеры включают так называемые интеллектуальные счетчики, которые, например, расположены у потребителя дома и периодически передают информацию центральному серверу системы МТС, чтобы сообщить данные о потреблении коммунальных услуг, таких как газ, вода, электроэнергия и т.п.

Хотя для оконечного устройства, такого как оконечное устройство МТС, может удобно использовать преимущества большой зоны обслуживания, предоставляемые мобильной телекоммуникационной сетью третьего или четвертого поколения, на сегодня здесь есть ряд недостатков. В отличие от обычного мобильного оконечного устройства третьего или четвертого поколения, такого как смартфон, оконечное устройство МТС-типа предпочтительно является относительно простым и недорогим. Характер функций, выполняемых оконечным устройством МТС-типа (например, сбор и передача данных) не требует для выполнения какой-либо особо сложной обработки данных. Однако мобильные телекоммуникационные сети третьего и четвертого поколения обычно используют самые передовые способы модуляции данных в своих радио интерфейсах, что может потребовать более сложных и дорогостоящих радио приемопередатчиков для реализации. Обычно оправдано применение таких сложных приемопередатчиков в смартфонах, поскольку типовой смартфон нуждается в мощном процессоре для осуществления характерных функций, присущих смартфонам. Однако, как указано выше, сегодня есть желание применять относительно недорогие и менее сложные устройства для связи с использованием сетей типа LTE.

Раскрытие изобретения

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен способ назначения ресурсов связи в беспроводной телекоммуникационной системе с ортогональным частотным уплотнением (OFDM), осуществляющей передачу данных с использованием множества OFDM-поднесущих. Способ содержит этапы, на которых назначают ресурсы связи, предоставляемые первой группой из множества OFDM-поднесущих в первом диапазоне частот, оконечным устройствам первого типа; назначают ресурсы связи, предоставляемые второй группой из множества OFDM-поднесущих во втором диапазоне частот, оконечным устройствам второго типа, при этом вторая группа меньше первой группы, а второй диапазон частот выбирают в пределах первого диапазона частот; передают информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для оконечных устройств первого типа, по первой полосе, соответствующей объединенным первой и второй группам OFDM-поднесущих; и затем передают информацию управления, содержащую информацию о назначении ресурсов для оконечных устройств второго типа, на второй полосе, соответствующей второй группе OFDM-поднесущих.

В обычных мобильных телекоммуникационных сетях на основе технологии OFDM, данные управления, как правило, передают из сети мобильным оконечным устройствам по каналу управления, охватывающему по существу всю ширину полосы сигнала, передаваемого базовой станцией. В нормальных условиях мобильное оконечное устройство не может работать в сети, пока не будут приняты и декодированы данные управления, что препятствует использованию мобильных оконечных устройств, работающих в полосе, которая уже полной полосы частот базовой станции.

Однако согласно этому аспекту настоящего изобретения определено подмножество OFDM-поднесущих, распределенных в полосе уменьшенной ширины. Данные для мобильных оконечных устройств с уменьшенными функциональными возможностями, включая данные управления, могут быть переданы отдельно на этом подмножестве OFDM-поднесущих.

Это подмножество OFDM-поднесущих образует «виртуальную несущую» в составе обычной несущей нисходящей линии OFDM-типа (т.е. «хост-несущей»). В отличие от данных, передаваемых на обычной несущей нисходящей линии OFDM-типа, данные, передаваемые на виртуальной несущей, могут быть приняты и декодированы без необходимости обрабатывать всю полосу хост-несущей OFDM нисходящей линии. Соответственно, данные передаваемые на виртуальной несущей могут быть приняты и декодированы с использованием приемопередающего модуля уменьшенной сложности.

Устройства, оснащенные приемопередающими модулями пониженной сложности, (в дальнейшем именуемые «оконечные устройства с виртуальной несущей») могут быть сделаны менее сложными и менее дорогими, чем обычные устройства стандарта LTE (в дальнейшем именуемые, в общем случае, оконечные устройства LTE). Соответственно, широкое развертывание таких устройств для работы с приложениями МТС-типа в сети связи LTE-типа, которое ранее было практически нецелесообразным из-за запретительной, с точки зрения таких приложений, высокой стоимости обычных оконечных устройств LTE, теперь становится более практически оправданным вследствие того, что применение виртуальной несущей сделало возможным снижение стоимости оконечных устройств с виртуальной несущей.

Более того, в некоторых примерах виртуальная несущая, вставленная в пределы хост-несущей, может быть использована для создания логически отдельной «сети в сети». Иными словами, данные, передаваемые на виртуальной несущей, можно рассматривать в качестве данных, логически отдельных от данных, передаваемых в сети хост-несущей. Виртуальная несущая может быть, таким образом, использована для создания так называемой выделенной сети передачи сообщений (DMN), которая «наложена поверх» обычной сети связи и используется для передачи сообщений DMN-устройствам (т.е. оконечными устройствами с виртуальной несущей).

В одном из вариантов настоящего изобретения, в котором вторая группа из множества OFDM-поднесущих образует виртуальную несущую, вставленную в пределы первой группы из множества OFDM-поднесущих, причем эта первая группа из множества OFDM-поднесущих образует хост-несущую, базовая станция передает данные оконечным устройствам первого типа на хост-несущей и передает данные оконечным устройствам второго типа на виртуальной несущей.

Согласно настоящему изобретению определение виртуальной несущей создает удобный механизм, посредством которого данные, передаваемые оконечным устройством второго типа (например, оконечным устройствам с уменьшенными функциональными возможностями), можно логически отличать от данных, переданных оконечным устройствам первого типа (например, обычным оконечным устройствам). В некоторых примерах созданы несколько виртуальных несущих.

Согласно одному из вариантов настоящего изобретения, базовая станция передает на виртуальной несущей опорные сигналы для использования и оконечными устройствами первого типа, и оконечными устройствами второго типа. В одном из примеров это предусматривает передачу дополнительных опорных сигналов на виртуальной несущей для использования оконечными устройствами второго типа. Это позволяет оконечным устройствам второго типа (например, оконечным устройствам с уменьшенными функциональными возможностями) повысить качество оценки характеристики канала, которое в противном случае было бы снижено из-за ограниченного числа опорных сигналов, передаваемых на виртуальной несущей.

Другие разнообразные аспекты и варианты настоящего изобретения изложены в прилагаемой формуле изобретения.

Краткое описание чертежей

Варианты настоящего изобретения будут теперь описаны только на примерах со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые компоненты имеют соответствующие цифровые позиционные обозначения и на которых:

фиг.1 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую пример обычной мобильной телекоммуникационной сети;

фиг.2 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую обычный радио кадр в системе LTE;

фиг.3 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую обычный радио суб-кадр в нисходящей линии в системе LTE;

фиг.4 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую обычную процедуру установки связи в системе LTE;

фиг.5 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую радио суб-кадр в нисходящей линии в системе LTE, в который вставлена виртуальная несущая согласно одному из вариантов настоящего изобретения;

фиг.6 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую адаптированную процедуру установки связи в системе LTE для установления связи на виртуальной несущей;

фиг.7 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую радио суб-кадры в нисходящей линии в системе LTE согласно одному из вариантов настоящего изобретения;

фиг.8 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую структуру физического вещательного канала (РВСН);

фиг.9 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую радио суб-кадр в нисходящей линии в системе LTE согласно одному из вариантов настоящего изобретения;

фиг.10 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую радио суб-кадр в нисходящей линии в системе LTE, в который вставлена виртуальная несущая согласно одному из вариантов настоящего изобретения;

фиг.11А-11D представляет упрощенные схемы, иллюстрирующие местонахождение сигналов позиций в суб-кадре в нисходящей линии в системе LTE согласно одному из вариантов настоящего изобретения;

фиг.12 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую группу суб-кадров, в которой две виртуальные несущие изменяют свои позиции в полосе хост-несущей согласно одному из вариантов настоящего изобретения;

фиг.13A-13C представляет упрощенную схему, иллюстрирующую суб-кадры в восходящей линии в системе LTE, в которые вставлена виртуальная несущая восходящей линии согласно одному из вариантов настоящего изобретения, и

фиг.14 представляет упрощенную схему, иллюстрирующую часть адаптированной мобильной телекоммуникационной сети стандарта LTE, организованной согласно одному из примеров настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Обычная сеть

На фиг.1 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая базовые функциональные возможности обычной мобильной телекоммуникационной сети.

Сеть содержит несколько базовых станций 101, соединенных с опорной сетью 102. Каждая базовая станция создает зону 103 обслуживания (т.е. соту), в которой можно передавать данные к мобильным оконечным устройствам 104 и от них. Данные передают от базовой станции 101 мобильным оконечным устройствам 104 в зоне 103 обслуживания по нисходящей радиолинии. Данные передают от мобильного оконечного устройства 104 в адрес базовой станции 101 по восходящей радиолинии. Опорная сеть 102 осуществляет маршрутизацию данных к мобильным оконечным устройствам 104 и от них, а также выполняет такие функции, как аутентификация, управление мобильностью, учет использования и выставление счетов и т.п.

Мобильные телекоммуникационные системы, такие как системы, построенные в соответствии с разработанной группой 3GPP архитектурой «Долговременная эволюция» (LTE), используют интерфейс на основе ортогонального частотного уплотнения (OFDM) для нисходящей радиолинии (так называемый OFDMA) и восходящей радиолинии (так называемый SC-FDMA). Данные в восходящей линии и в нисходящей линии передают посредством множества ортогональных поднесущих. На фиг.2 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая радио кадр 201 в нисходящей линии системы LTE, использующей модуляцию OFDM. Этот радио кадр в нисходящей линии системы LTE передают от базовой станции системы LTE (известной как усовершенствованный Узел В), а продолжительность кадра составляет 10 мс. Радио кадр нисходящей линии содержит десять суб-кадров. Продолжительность каждого суб-кадра 1 мс. В первом и шестом субкадрах стандарта LTE передают первичный синхросигнал (PSS) и вторичный синхросигнал (SSS). В первом суб-кадре кадра стандарта LTE передают сигнал первичного вещательного канала (РВСН). Сигналы PSS, SSS и РВСН будут более подробно обсуждены ниже.

На фиг.3 представлена упрощенная схема, показывающая сетку, иллюстрирующую структуру примера суб-кадра нисходящей линии в обычной сети LTE. Этот суб-кадр содержит заданное число символов, передаваемых в общем периоде 1 мс. Каждый символ содержит заданное число ортогональных поднесущих, распределенных в полосе радио несущей нисходящей линии.

Пример суб-кадра, показанный на фиг.3, содержит 14 символов и 1200 поднесущих, распределенных в полосе шириной 20 МГц. Наименьшая единица, посредством которой можно передавать данные в стандарте LTE, содержит двенадцать поднесущих, передаваемых в одном суб-кадре. Для ясности, на фиг.3, каждый индивидуальный ресурсный элемент не показан, вместо этого каждая индивидуальная ячейка в сетке суб-кадра соответствует двенадцати поднесущим, передаваемым в одном символе.

На фиг.3 показано назначение ресурсов для четырех LTE оконечных устройств 340, 341, 342, 343. Например, назначение 342 ресурсов для первого оконечного устройства LTE (UE 1) охватывает пять блоков по двенадцать поднесущих в каждом, назначение 343 ресурсов для второго оконечного устройства LTE (UE2) охватывает шесть блоков по двенадцать поднесущих в каждом и т.д.

Данные канала управления передают в области 300 управления в составе суб-кадра, содержащей первые n символов этого суб-кадра, причем n может варьироваться от одного до трех символов при ширине полосы канала, равной 3 МГц или более, а также n может варьироваться от двух до четырех символов при ширине полосы канала, равной 1,4 МГц. Для ясности, последующее описание относится к хост-несущим с шириной полосы канала, равной 3MHz или более, где максимальная величина n будет равна 3. Данные, передаваемые в области 300 управления, включают данные, передаваемые в физическом нисходящем канале управления (PDCCH), физическом канале индикации формата управления (PCFICH) и физическом канале индикации HARQ повторной передачи (PHICH).

Канал PDCCH содержит данные управления, указывающие, какие поднесущие в каких символах суб-кадра были назначены конкретному оконечному устройству LTE. Таким образом, данные канала PDCCH, переданные в области 300 управления в составе суб-кадра, показанного на фиг.3, будут обозначать, что оконечному устройству UE1 был назначен первый блок 342 ресурсов, оконечному устройству UE2 был назначен второй блок 343 ресурсов и т.д. Канал PCFICH содержит данные управления, указывающие размер области управления (т.е. от одного до трех символов) и канал PHICH содержит данные HARQ (гибридный автоматический запрос), указывающие, были ли переданные перед этим данные восходящей линии успешно приняты сетью.

В некоторых суб-кадрах символы в центральной полосе 310 суб-кадра используются для передачи информации, включающей первичный синхросигнал (PSS), вторичный синхросигнал (SSS) и физический вещательный канал (РВСН). Эта центральная полоса 310 обычно имеет ширину 72 поднесущих (что соответствует полосе передачи 1,08 МГц). Сигналы PSS и SSS представляют собой синхросигналы, которые, будучи обнаружены, позволяют оконечному устройству LTE 104 осуществить синхронизацию кадров и определить идентификатор соты узла eNB, передающего нисходящий сигнал. Канал РВСН несет информацию относительно соты, содержащую блок главной информации (MIB), включающий параметры, необходимые оконечному устройству LTE для доступа к соте. Данные, передаваемые индивидуальным оконечным устройствам LTE по совместно используемому физическому нисходящему каналу (PDSCH), могут быть переданы в остальных блоках ресурсных элементов суб-кадра. Дополнительные пояснения относительно этих каналов даны в последующих разделах.

На фиг.3 показана также область канала PDSCH, содержащая системную информацию и протяженная в полосе R₃₄₄.

Число поднесущих в канале LTE может варьироваться в зависимости от конфигурации сети связи. Обычно это число варьируется в пределах от 72 поднесущих, содержащихся в полосе канала шириной 1,4 МГц, до 1200 поднесущих, заключенных в полосе канала шириной 20 МГц, как показано на фиг.3. Как известно, данные, передаваемые в каналах PDCCH, PCFICH и PHICH, обычно распределены по поднесущим во всей полосе суб-кадра. Поэтому, обычное оконечное устройство LTE должно быть способно принимать всю полосу суб-кадра, чтобы принять и декодировать область управления.

Обычная процедура установки связи

Фиг.4 иллюстрирует процедуру установки связи в системе LTE, т.е. процедуру, следуя которой оконечное устройство может декодировать передачи в нисходящей линии, передаваемые базовой станцией по нисходящему каналу в полосе несущей. Используя эту процедуру, оконечное устройство может идентифицировать фрагменты передач, которые включают системную информацию для соты, и, таким образом, декодировать информацию конфигурации для этой соты.

Как можно видеть на фиг.4, в ходе выполнения обычной процедуры установки связи системы LTE оконечное устройство сначала синхронизируется с базовой станцией (этап 400) с использованием синхросигналов PSS и SSS в центральной полосе 310 несущей, как описано выше. Как можно видеть, обратившись к фиг.3, центральная полоса 310 имеет ширину R310, причем эта полоса находится в центре всей полосы несущей (т.е. охватывает центральные поднесущие).

Оконечное устройство находит эту центральную полосу и выделяет синхросигналы PSS и SSS, указывающие продолжительность циклического префикса и идентификатор соты (Cell ID). В системе LTE синхросигналы PSS и SSS передают только в первом и шестом суб-кадрах каждого кадра. Безусловно, в другой системе, например, системе не-LTE, полоса 310 может находиться не в центре полосы несущей и может быть шире или уже, чем 72 поднесущие или 1,08 МГц. Аналогично, суб-кадры могут иметь другой размер или размеры.

Затем оконечное устройство декодирует сигнал канала РВСН (этап 401), также передаваемый в центральной полосе 310, здесь этот сигнал канала РВСН включает, в частности, блок главной информации (MIB). Блок MIB указывает, в частности ширину R.320 полосы несущей нисходящей линии, номер системного кадра (SFN) и конфигурацию канала PHICH. Используя блок MIB, передаваемый в канале РВСН, оконечное устройство может получить сведения о ширине R₃₂₀ полосы несущей. Поскольку оконечное устройство знает также, где находится центральная полоса, он знает точное местонахождение диапазона R₃₂₀ несущей нисходящей линии.

Для каждого суб-кадра оконечное устройство затем декодирует сигнал канала PCFICH, распределенный по всей ширине полосы несущей 320 (этап 402). Как обсуждается выше, ширина полосы несущей нисходящей линии в системе LTE может достигать 20 МГц (1200 поднесущих), так что оконечное устройство LTE должно быть способно принимать и декодировать передачи в полосе шириной 20 МГц, чтобы декодировать сигнал канала PCFICH. На этой стадии, при ширине полосы несущей 20 МГц оконечное устройство работает в намного более широкой полосе (ширина полосы R₃₂₀), чем на этапах 400 и 401 (ширина полосы R₃₁₀), относящихся к синхронизации и к декодированию сигнала канала РВСН.

Далее оконечное устройство определяет позиции информации канала PHICH (этап 403) и декодирует сигнал канала PDCCH (этап 404), в частности, для идентификации передач системной информации и для идентификации своих персональных грантов назначения. Эти гранты назначения используются оконечным устройством для обнаружения позиций системной информации и для обнаружения позиций своих данных в канале PDSCH. И системную информацию, и персональные назначения передают в канале PDSCH и распределяют в пределах полосы 320 несущей. Этапы 403 и 404 также требуют, чтобы оконечное устройство работало по всей ширине R320 полосы несущей.

На этапах с 402 по 404 оконечное устройство декодирует информацию, содержащуюся в области 300 управления в суб-кадре. Как поясняется выше, в системе LTE, во всей области 300 управления в полосе несущей можно найти три упомянутых выше канала управления (PCFICH, PHICH и PDCCH), причем эти области управления проходят по всему диапазону R₃₂₀ и занимают первый, второй и третий OFDM-символы в каждом суб-кадре, как обсуждалось выше. В каждом суб-кадре эти каналы управления обычно не используют все ресурсные элементы в пределах области 300 управления, но они рассеяны по всей области, так что оконечное устройство LTE должно быть способно принимать всю область 300 управления одновременно, чтобы декодировать каждый из указанных трех каналов управления.

Затем оконечное устройство может декодировать сигнал канала PDSCH (этап 405), который содержит системную информацию или данные, переданные для этого оконечного устройства.

Как описано выше, в суб-кадре системы LTE канал PDSCH, в общем случае, занимает группы ресурсных элементов, которые не располагаются ни в области управления, ни в совокупности ресурсных элементов, занятых синхросигналами PSS, SSS или каналом РВСН. Данные в блоках 340, 341, 342, 343 ресурсных элементов, показанных на фиг.3, имеют меньшую полосу, чем полоса всей несущей, хотя для декодирования этих блоков оконечное устройство сначала принимает сигнал канала PDCCH во всем частотном диапазоне R₃₂₀ и, если канал PDCCH указывает, что ресурс канала PDSCH декодировать нужно, когда он уже принят во всем суб-кадре, затем декодирует только сигнал канала PDSCH и только в соответствующем частотном диапазоне, обозначенном в канале PDCCH. Таким образом, например, оконечное устройство UE 1, обсуждавшийся выше, декодирует всю область 300 управления и затем данные в ресурсном блоке 342.

Виртуальная несущая нисходящей линии

Некоторые классы устройств, такие как устройства МТС (например, полуавтономные или автономные устройства радиосвязи, такие как интеллектуальные счетчики, обсуждавшиеся выше) поддерживают приложения связи, отличающиеся передачей небольших объемов данных через относительно большие интервалы, и потому могут быть значительно менее сложными, чем обычные оконечные устройства LTE. Во многих сценариях применение в качестве оконечных устройств с уменьшенными функциональными возможностями, таких оконечных устройств, как оконечные устройства, оснащенные обычными высококачественными приемными модулями стандарта LTE, способными принимать и обрабатывать данные из состава кадра нисходящей линии в системе LTE во всей полосе несущей, может быть слишком сложным для устройства, которое должно всего лишь передавать небольшие объемы данных. Это может, таким образом, ограничить практическую целесообразность широкого развертывания устройств типа МТС, обладающих уменьшенными функциональными возможностями, в сети стандарта LTE. Вместо этого предпочтительно создать оконечные устройства с уменьшенными функциональными возможностями, такие как устройства типа МТС с более простыми приемными модулями, какие в большей степени соразмерны объемам данных, которые, вероятно, будут передаваться оконечному устройству. Как определено ниже, согласно примерам настоящего изобретения в обычную несущую нисходящей линии OFDM-типа (т.е. в "хост-несущую") вставляют "виртуальную несущую". В отличие от данных, передаваемых по обычной несущей нисходящей линии OFDM-типа, данные, переданные на виртуальной несущей, можно принимать и декодировать, не требуя для этого обработки полной полосы главной OFDM-несущей нисходящей линии. Соответственно, данные, передаваемые на виртуальной несущей, могут быть приняты и декодированы с использованием приемного модуля меньшей сложности.

На фиг.5 представлена упрощенная схема, иллюстрирующая суб-кадр нисходящей линии в системе LTE, содержащий виртуальную несущую, вставленную в полосу хост-несущей согласно одному из примеров настоящего изобретения.

Как и в обычном суб-кадре нисходящей линии в системе LTE, первые n символов (на фиг.5 n равно трем) составляют область 300 управления, зарезервированную для передачи нисходящих данных управления, таких как данные, передаваемые в канале PDCCH. Однако, как можно видеть на фиг.5, вне этой области 300 суб-кадр нисходящей линии в системе LTE содержит группу ресурсных элементов ниже центральной полосы 310, которые составляют виртуальную несущую 501. Как станет понятно, эта виртуальная несущая 501 организована таким образом, что данные передаваемые на виртуальной несущей 501, можно обрабатывать как данные, логически отдельные от данных, передаваемых в остальных частях хост-несущей, и можно декодировать без того, чтобы сначала декодировать все данные управления из области 300 управления. Хотя на фиг.5 показано, что виртуальная несущая занимает частотные ресурсы ниже центральной полосы, в общем случае эта виртуальная несущая может занимать частотные ресурсы выше центральной полосы или же частотные ресурсы, включающие центральную полосу. Если виртуальная несущая конфигурирована таким образом, чтобы накладываться на какие-либо ресурсы, используемые синхросигналами PSS, SSS или каналом РВСН хост-несущей, либо каким-нибудь другим сигналом, передаваемым на хост-несущей, мобильное оконечное устройство, работающее на этой хост-несущей, должно будет работать правильно, чтобы найти в известной заданной позиции соответствующие сигналы, при этом сигналы на виртуальной несущей могут быть организованы таким образом, чтобы сохранить перечисленные аспекты сигнала хост-несущей.

Как можно видеть на фиг.5, данные, передаваемые на виртуальной несущей 501, передают в полосе ограниченной ширины. Это может быть любая полоса при условии, что ширина этой полосы меньше ширины полосы хост-несущей. В примере, изображенном на фиг.5, виртуальную несущую передают в полосе, содержащей 12 блоков по 12 поднесущих в каждом (т.е. всего 144 поднесущих), что эквивалентно ширине полосы передачи 2,16 МГЦ. Соответственно, оконечному устройству, принимающему данные, передаваемые на виртуальной несущей, достаточно быть оснащенным приемником, способным принимать и обрабатывать данные, передаваемые в полосе 2,16 МГц. Это позволяет оснащать оконечные устройства с уменьшенными функциональными возможностями (например, оконечные устройства МТС-типа) упрощенными приемными модулями, и при этом сохранять способность работать в сети связи с модуляцией OFDM, для работы в которой, как поясняется выше, обычно необходимо, чтобы оконечные устройства были оснащены приемниками, способными принимать и обрабатывать OFDM-сигнал во всей полосе этого сигнала.

Как поясняется выше, в системе мобильной связи на основе модуляции OFDM, такой как система LTE, данные нисходящей линии динамически назначают для передачи на разных поднесущих от одного суб-кадра к другому суб-кадру. Соответственно, в каждом суб-кадре сеть должна сообщить, какие поднесущие в составе какого символа, несут данные для каких оконечных устройств (т.е. сообщить сигнализацию о грантах в нисходящей линии).

Как можно видеть на фиг.3, в обычном суб-кадре нисходящей линии в системе LTE эту информацию передают в канале PDCCH во время первого символа или символов этого суб-кадра. Однако, как уже пояснено ранее, информация, передаваемая в канале PDCCH, распределена во всей полосе этого суб-кадра и потому не может быть принята мобильным оконечным устройством связи, имеющим упрощенный приемный модуль, способный принимать только виртуальную несущую с уменьшенной шириной полосы.

Соответственно, как можно видеть на фиг.5, последние символы виртуальной несущей могут быть зарезервированы в качестве области 502 управления виртуальной несущей, назначенной для передачи данных управления, указывающих, какие ресурсные элементы виртуальной несущей 501 были назначены. В некоторых примерах число символов, составляющих область 502 управления виртуальной несущей, фиксировано и равно, например, трем символам. В других примерах размер области 502 управления виртуальной несущей может варьироваться, например от одного до трех символов.

Область управления виртуальной несущей может находиться в любой позиции в составе виртуальной несущей, например, в первый нескольких символах виртуальной несущей. В примере, показанном на фиг.5, это могло бы означать расположение области управления виртуальной несущей в четвертом, пятом и шестом символах. Однако фиксация позиции области управления виртуальной несущей в последних символах субкадра может дать некоторое преимущество, поскольку в этом случае нет необходимости изменять позицию области управления виртуальной несущей, даже если число символов области управления хост-несущей изменяется. Это упрощает обработку данных в мобильном оконечном устройстве связи, принимающем данные на виртуальной несущей, поскольку уже нет необходимости определять расположение области управления виртуальной несущей в каждом суб-кадре, так как уже известно, что она всегда находится в последних символах каждого суб-кадра.

Еще в одном варианте символы управления виртуальной несущей могут быть привязаны к передачам канала PDSCH на виртуальной несущей в отдельном суб-кадре.

В некоторых примерах виртуальная несущая может находиться в пределах центральной полосы 310 в суб-кадре нисходящей линии. Это должно минимизировать степень уменьшения объема ресурсов канала PDSCH на хост-несущей из-за того, что была вставлена виртуальная несущая, поскольку ресурсы, занятые синхросигналом PSS/SSS и каналом РВСН, будут находиться в области виртуальной несущей, а не в области канала PDSCGH хост-несущей. Поэтому, в соответствии с, например, планируемой пропускной способностью виртуальной несущей местонахождение этой виртуальной несущей может быть выбрано должным образом внутри или вне центральной полосы в зависимости от того, какая несущая - хост или виртуальная, выбрана в качестве носителя служебной информации - синхросигналов PSS, SSS и канала РВСН.

Процедура установки связи на виртуальной несущей

Как поясняется выше, прежде чем обычное оконечное устройство LTE сможет начать передачу и прием данных в соте, он должен сначала установить связь в этой соте. Адаптированная процедура установки связи должна быть выполнена прежде, чем оконечные устройства смогут принимать данные на виртуальной несущей.

На фиг.6 представлена логическая схема, иллюстрирующая процедуру установки связи в ячейке согласно одному из примеров настоящего изобретения. Эта процедура установки связи в ячейке на виртуальной несущей рассмотрена со ссылками на суб-кадр, показанный на фиг.5, где виртуальная несущая с шириной полосы, эквивалентной 144 поднесущих, вставлена в полосу хост-несущей, ширина которой эквивалентна 1200 поднесущих. Как обсуждается выше, оконечное устройство, имеющее приемный модуль с шириной рабочей полосой меньше ширины полосы хост-несущей, не в состоянии декодировать данные в области управления суб-кадра хост-несущей. Однако если приемный модуль оконечного устройства имеет рабочую полосу шириной по меньшей мере в двенадцать блоков по двенадцать поднесущих в каждом блоке (т.е. всего 2,16 МГц), тогда он сможет принимать данные, переданные на примере виртуальной несущей 502.

В примере, показанном на фиг.6, первые этапы 400 и 401 являются такими же, как и в обычной процедуре установки связи, изображенной на фиг.4, хотя оконечное устройство для виртуальной несущей может извлекать дополнительную информацию из блока MIB, как описано ниже. Оба оконечных устройства могут использовать синхросигналы PSS/SSS и канал РВСН для синхронизации с базовой станцией с применением информации, содержащейся в центральной полосе шириной, эквивалентной 72 поднесущим, в пределах полосы хост-несущей. Однако там, где обычные оконечные устройства LTE продолжают выполнение процедуры посредством осуществления этапа 402 декодирования канала PCFICH, что требует наличия приемного модуля, способного принимать и декодировать область 300 управления хост-несущей, оконечное устройство, регистрирующее и входящее в связь в ячейке для приема данных на виртуальной несущей, (именуемый далее «оконечное устройство с виртуальной несущей») выполняет вместо этого этапы 606 и 607.

Еще в одном варианте настоящего изобретения для устройства с виртуальной несущей могут быть реализованы отдельные функции для синхронизации и использования сигнала канала РВСН вместо того, чтобы вновь осуществлять те же самые начальные операции этапов 400 и 401 обычной процедуры регистрации и вхождения в связь в ячейке, как в устройстве с хост-несущей.

На этапе 606 оконечное устройство с виртуальной несущей находит виртуальную несущую, если она вставлена в полосу хост-несущей, с использованием этапа, специфичного для виртуальной несущей. Различные возможные варианты этого этапа обсуждаются ниже. Когда оконечное устройство с виртуальной несущей обнаруживает виртуальную несущую, оно может получить доступ к информации на этой виртуальной несущей. Например, если виртуальная несущая использует обычный способ назначения ресурсов в системе LTE, оконечное устройство с виртуальной несущей может затем декодировать сегменты управления в составе виртуальной несущей, которые могут, например, указывать, какие ресурсные элементы в составе виртуальной несущей были назначены для конкретного оконечного устройства с виртуальной несущей или для системной информации. Например, на фиг.7 показаны блоки ресурсных элементов с 350 по 352, которые были назначены для суб-кадра SF2. Однако здесь не требуется, чтобы оконечное устройство с виртуальной несущей следовало обычной процедуре системы LTE (например, этапы 402-404) или зеркально отражало такую процедуру, так что в процедуре регистрации и вхождения в связь в ячейке на виртуальной несущей эти этапы могут сильно отличаться от обычной процедуры.

Независимо от того, следует ли оконечное устройство с виртуальной несущей процедуре типа процедуры для системы LTE или же выполняет этапы другого типа в ходе осуществления этапа 607, это оконечное устройство с виртуальной несущей может далее декодировать назначенные ему ресурсные элементы на этапе 608 и затем принимать данные, передаваемые базовой станцией. Данные, декодированные на этапе 608, включают оставшуюся часть системной информации, содержащую подробности конфигурации сети.

Даже хотя оконечное устройство с виртуальной несущей не имеет достаточной ширины полосы для декодирования и приема данных нисходящей линии, если они были переданы на хост-несущей с использованием обычных процедур системы LTE, оно все равно может получить доступ к имеющей ограниченную полосу виртуальной несущей в составе хост-несущей путем выполнения начальных этапов процедуры системы LTE. Этап 608 может быть реализован способом, аналогичным способу в системе LTE, или другим способом. Например, оконечные устройства с виртуальной несущей могут совместно использовать виртуальную несущую и иметь назначенные им гранты для управления таким совместным использованием виртуальной несущей, как показано в суб-кадре SF2 на фиг.7, или, в другом примере, оконечное устройство с виртуальной несущей может обладать всей виртуальной несущей, назначенной ему для его