Способ назначения ресурсов и передачи данных в мобильных телекоммуникационных системах, использующих приложения для связи между машинами

Способ назначения ресурсов и передачи данных в мобильных телекоммуникационных системах, использующих приложения для связи между машинами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

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

Уровень техники

Мобильные телекоммуникационные системы третьего и четвертого поколения, такие как построенные на основе разработанных группой 3GPP архитектур UMTS (универсальная мобильная телекоммуникационная система) и Долговременная эволюция (LTE), способны поддерживать более сложные сервисы, чем простейшие сервисы передачи голоса и сообщений, предлагаемые мобильными телекоммуникационными системами предшествующих поколений.

Например, при использовании усовершенствованного радиоинтерфейса и повышенных скоростей передачи данных, предоставляемых системами LTE, пользователь может работать с приложениями с высокой скоростью передачи данных, такими как мобильное потоковое видео и мобильная видеоконференция, которые ранее были доступны только через стационарные соединения линий для передачи данных. Таким образом, потребность в развертывании сетей третьего и четвертого поколения является весьма настоятельной, и ожидается, что географическая область, где возможен доступ к таким сетям, будет быстро увеличиваться.

Ожидаемое широкое развертывание сетей третьего и четвертого поколения привело к параллельной разработке класса устройств и приложений, которые вместо того, чтобы использовать преимущества доступных высоких скоростей передачи данных, используют преимущества надежного и устойчивого радиоинтерфейса и увеличения степени «повсеместности» зоны охвата. К примерам этого относятся так называемые приложения связи между машинами (МТС), представленные полуавтономными или полностью автономными устройствами радиосвязи (т.е. МТС-устройствами), передающими небольшие объемы данных относительно редко. К примерам относятся так называемые интеллектуальные приборы учета (счетчики), которые, например, располагаются у потребителя дома и периодически передают центральному МТС-серверу данные, относящиеся к потреблению коммунальных услуг, таких как газ, вода, электроэнергия и т.п., этим потребителем. Дополнительную информацию о характеристиках устройств МТС-типа можно найти, например, в соответствующих стандартах, таких как ETSI TS 122 368 V10.530 (2011-07)/3GPP TS 22.368 version 10.5.0 Release 10 [1].

Хотя для терминала, такого как терминал МТС-типа, было бы удобно использовать преимущества широкой зоны обслуживания, предоставляемой мобильной телекоммуникационной сетью третьего или четвертого поколения, здесь сегодня есть ряд недостатков. В отличие от обычного терминала третьего или четвертого поколения, такого как смартфон, терминал МТС-типа предпочтительно является относительно простым и недорогим. Для осуществления функций такого рода, которые выполняет терминал МТС-типа (например, сбор данных и передача в центр) особо сложная обработка данных не требуется. Однако мобильные телекоммуникационные сети третьего и четвертого поколения обычно используют усовершенствованные способы модуляции данных в радиоинтерфейсе, для реализации которых могут потребоваться более сложные и дорогостоящие радиоприемопередатчики. Обычно считается оправданным включать такие сложные приемопередатчики в состав смартфонов, поскольку для смартфона, как правило, нужен мощный процессор, чтобы выполнять обычные функции смартфонов. Однако, как указано выше, сегодня имеется желание использовать относительно недорогие и менее сложные устройства для связи в сетях типа LTE. Параллельно с этим фактором, стимулирующим предоставление доступа в сети для устройств, имеющих различные функциональные возможности, например, уменьшенную рабочую полосу частот, желательно оптимизировать использование доступной полосы частот в телекоммуникационной системе, поддерживающей такие устройства.

Сущность изобретения

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложен способ работы базовой станции для передачи данных между этой базовой станцией и несколькими терминалами в радиотелекоммуникационной системе с использованием нескольких поднесущих системы с ортогональным частотным уплотнением (OFDM), занимающих первую полосу частот, в соответствии с этим способом: передают данные плоскости пользователя с использованием первой группы OFDM-поднесущих, распределенных в первой полосе частот; осуществляют передачу не данных плоскости пользователя с использованием второй группы OFDM-поднесущих, распределенных во второй полосе частот, так что вторая полоса частот меньше первой полосы частот и находится внутри этой первой полосы частот; и обмениваются данными плоскости управления с несколькими терминалами с использованием сочетания первой и второй групп OFDM-поднесущих.

Согласно некоторым вариантам настоящего изобретения на OFDM-поднесущих, находящихся на частоте, расположенной на границе между OFDM-поднесущими первой группы и OFDM-поднесущими второй группы, передают меньший объем данных плоскости пользователя по сравнению с объемом данных плоскости пользователя, передаваемых с использованием OFDM-поднесущих, расположенных в стороне от указанной границы.

Согласно некоторым вариантам настоящего изобретения при использовании OFDM-поднесущих, расположенных на указанной границе, данные плоскости пользователя передают с уменьшенной скоростью.

Согласно некоторым вариантам настоящего изобретения не передают данные плоскости пользователя с использованием OFDM-поднесущих, расположенных на указанной границе.

Согласно некоторым вариантам настоящего изобретения способ дополнительно содержит передачу опорных сигналов с использованием обеих - первой и второй, групп OFDM-поднесущих.

Согласно некоторым вариантам настоящего изобретения плотность опорных сигналов во временной и/или частотной области, передаваемых от базовой станции с использованием первой группы OFDM-поднесущих, выше плотности опорных сигналов во временной и/или частотной области, передаваемых от базовой станции с использованием второй группы OFDM-поднесущих.

Согласно некоторым вариантам настоящего изобретения способ дополнительно содержит передачу опорных сигналов от базовой станции с использованием только первой группы OFDM-поднесущих в периоды, когда базовая станция не передает данные плоскости управления.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложена базовая станция для обмена данными с несколькими терминалами в радиотелекоммуникационной системе с использованием нескольких поднесущих системы с ортогональным частотным уплотнением (OFDM), занимающих первую полосу частот, так что эта базовая станция конфигурирована, чтобы: обмениваться данными плоскости пользователя с несколькими терминалами с использованием первой группы OFDM-поднесущих, распределенных в первой полосе частот; не осуществлять обмена данными плоскости пользователя с использованием второй группы OFDM-поднесущих, распределенных во второй полосе частот, так что вторая полоса частот меньше первой полосы частот и находится внутри этой первой полосы частот; и обмениваться данными плоскости управления с несколькими терминалами с использованием сочетания первой и второй групп OFDM-поднесущих.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ работы терминала для обмена данными в радиотелекоммуникационной системе между несколькими базовыми станциями и несколькими терминалами с использованием нескольких поднесущих системы с ортогональным частотным уплотнением (OFDM), занимающих первую полосу частот, рассматриваемая радиотелекоммуникационная система содержит первую базовую станцию, конфигурированную для связи с использованием первой группы OFDM-поднесущих, распределенных в первой полосе частот; и вторую базовую станцию, конфигурированную для связи с использованием второй группы OFDM-поднесущих, распределенных во второй полосе частот, так что вторая полоса частот меньше первой полосы частот и находится внутри этой первой полосы частот; и отличающийся тем, что терминал конфигурирован для связи только со второй базовой станцией с использованием второй группы OFDM-поднесущих, но не для связи с первой базовой станцией.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен терминал для использования в радиотелекоммуникационной системе для передачи данных между несколькими базовыми станциями и несколькими терминалами с использованием нескольких поднесущих системы с ортогональным частотным уплотнением (OFDM), занимающих первую полосу частот, рассматриваемая радиотелекоммуникационная система содержит первую базовую станцию, конфигурированную для связи с использованием первой группы OFDM-поднесущих, распределенных в первой полосе частот; и вторую базовую станцию, конфигурированную для связи с использованием второй группы OFDM-поднесущих, распределенных во второй полосе частот, так что вторая полоса частот меньше первой полосы частот и находится внутри этой первой полосы частот; и отличающийся тем, что этот терминал конфигурирован для связи только со второй базовой станцией с использованием второй группы OFDM-поднесущих, но не для связи с первой базовой станцией.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ передачи данных в радиотелекоммуникационной системе между несколькими базовыми станциями и несколькими терминалами с использованием нескольких OFDM-поднесущих, занимающих первую полосу частот. Способ содержит обмен данными плоскости пользователя между первой базовой станцией и первым терминалом с использованием первой группы OFDM-поднесущих, распределенных в первой полосе частот, обмен данными плоскости пользователя между второй базовой станцией и вторым терминалом с использованием второй группы OFDM-поднесущих, распределенных во второй полосе частот, так что вторая полоса частот меньше первой полосы частот и находится внутри этой первой полосы частот; и обмен данными плоскости управления между первой базовой станцией и первым терминалом с использованием сочетания первой и второй групп OFDM-поднесущих.

Вторая базовая станция может, таким образом, использовать вторую группу OFDM-поднесущих для поддержки связи с ассоциированными терминалами с применением того, что, по существу, является виртуальной несущей, выделенной в пределах рабочей полосы частот первой базовой станции, но используемой другой базовой станции. Такая виртуальная несущая может быть организована в первую очередь для обслуживания терминалов конкретного вида, например, терминалов системы связи между машинами, обладающими уменьшенными функциональными возможностями по сравнению с терминалами, обслуживаемыми первой базовой станцией. Например, терминалы, обслуживаемые второй базовой станцией, могут иметь ограниченную рабочую полосу частот, соразмерную второй полосе частот.

Вторая базовая станция может представлять собой то, что может называться микро-, пико-, фемто- или домашняя базовая станция (e-NodeB). Более того, в некоторых примерах способ может дополнительно содержать передачу ретранслируемых данных между первой базовой станцией и второй базовой станцией с использованием первой группы OFDM-поднесущих или с использованием кабельной линии связи, например, через Интернет-соединение.

В некоторых примерах на OFDM-поднесущих, находящихся на частоте, расположенной на границе между OFDM-поднесущими первой группы и OFDM-поднесущими второй группы, можно передавать меньший объем данных плоскости пользователя по сравнению с объемом данных плоскости пользователя, передаваемых с использованием OFDM-поднесущих, расположенных в стороне от указанной границы. Например, используя OFDM-поднесущие на границе между группами, можно передавать данные плоскости пользователя с меньшей скоростью, либо совсем не передавать данных плоскости пользователя с использованием этих граничных OFDM-поднесущих. Создание защитной области, такой как эта, помогает уменьшить помехи от непреднамеренного наложения передач двух базовых станций, если, например, между ними имеет место рассогласование частот.

Способ может дополнительно содержать передачу опорных сигналов от первой базовой станции с использованием обеих - первой и второй, групп OFDM-поднесущих. Это может помочь обычным мобильным терминалам, поддерживающим связь с первой (главной) базовой станцией, работать в обычном режиме, независимо от разделения ресурсов связи в одной частотно-временной сетке между разными базовыми станциями.

Плотность опорных сигналов во временной и/или частотной области, передаваемых от базовой станции с использованием первой группы OFDM-поднесущих, может быть выше плотности опорных символов, передаваемых от базовой станции с использованием второй группы OFDM-поднесущих. Это может обеспечить некий компромисс между прерыванием работы поддерживающих связь с первой базовой станции мобильных терминалов, которые ожидают просмотра опорных символов в полной рабочей полосе первой базовой станции, и прерыванием наличия доступных ресурсов для назначения посредством второй базовой станции, использующей вторую группу OFDM-поднесущих.

По меньшей мере на одной из OFDM-поднесущих, соседствующей по частоте с OFDM-поднесущей, на которой передают опорный сигнал во второй группе OFDM-поднесущих, можно передать меньший объем данных плоскости пользователя, по сравнению с объемом данных плоскости пользователя, передаваемых с использованием OFDM-поднесущей из второй группы, несоседствующей по частоте с опорным сигналом. Например, на этой частоте можно передавать данные с меньшей скоростью или вообще не передавать данные. Такое использование защитных областей может также помочь уменьшить помехи от непреднамеренного наложения передач двух базовых станций, если, например, между ними имеет место рассогласование частот.

В другом примере опорные сигналы от первой базовой станции могут быть переданы с использованием только первой группы OFDM-поднесущих в периоды, когда вторая базовая станция передает данные плоскости пользователя.

В некоторых примерах реализации может не быть передачи данных плоскости пользователя между второй базовой станцией и вторым терминалом в то время, когда происходит обмен данными плоскости управления между первой базовой станцией и первым терминалом.

Способ может дополнительно содержать передачу данных плоскости пользователя между другой базовой станцией и другим терминалом с использованием второй группы OFDM-поднесущих. Таким образом, вторая и последующие базовые станции могут быть конфигурированы для обмена данными с использованием тех же самых ресурсов, обеспечивая тем самым эффективное повторное использование доступных ресурсов. Как и в случае второй базовой станции, последующая базовая станция может в некоторых примерах действовать в качестве ретрансляционной базовой станции для первой базовой станции и обмениваться ретранслируемыми данными с первой базовой станцией с использованием первой группы OFDM-поднесущих или с использованием кабельной линии связи, например, через Интернет-соединение.

Географическая протяженность ячейки связи, ассоциированной со второй базовой станцией, может быть меньше географической протяженности ячейки связи, ассоциированной с первой базовой станцией, и ячейка второй станции может располагаться в пределах ячейки первой станции.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложена радиотелекоммуникационная система для обмена данными между несколькими базовыми станциями и несколькими терминалами с использованием нескольких поднесущих системы с ортогональным частотным уплотнением (OFDM), занимающих первую полосу частот, так что эта система содержит: первую базовую станцию, конфигурированную, чтобы обмениваться данными плоскости пользователя с первым терминалом с использованием первой группы OFDM-поднесущих, распределенных в первой полосе частот; и вторую базовую станцию, конфигурированную, чтобы обмениваться данными плоскости пользователя со вторым терминалом с использованием второй группы OFDM-поднесущих, распределенных во второй полосе частот, так что вторая полоса частот меньше первой полосы частот и находится внутри этой первой полосы частот; при этом первая базовая станция конфигурирована, чтобы обмениваться данными плоскости управления с первым терминалом с использованием сочетания первой и второй групп OFDM-поднесущих.

Следует понимать, что признаки и аспекты настоящего изобретения, описанные выше в связи с первым и другими аспектами настоящего изобретения, одинаково применимы и могут быть объединены с вариантами изобретения в соответствии с различными подходящими аспектами изобретения, причем не только в конкретных сочетаниях, описанных выше.

Краткое описание чертежей

Варианты настоящего изобретения будут теперь описаны только на примерах со ссылками на прилагаемые чертежи, где подобным компонентам присвоены соответствующие цифровые позиционные обозначения и на которых:

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

Фиг.2 представляет схему, иллюстрирующую обычный радиокадр в системе LTE;

Фиг.3 представляет схему, иллюстрирующую пример обычного радиосубкадра нисходящей линии в системе LTE;

Фиг.4 представляет схему, иллюстрирующую обычную процедуру вхождения в связь с базовой станцией в системе LTE;

Фиг.5 представляет схему, иллюстрирующую радиосубкадр нисходящей линии в системе LTE, в который была вставлена виртуальная несущая, в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения.

Фиг.6 представляет схему, иллюстрирующую адаптированную процедуру вхождения в связь на виртуальной несущей в системе LTE;

Фиг.7 представляет схему, иллюстрирующую радиосубкадры нисходящей линии в системе LTE, в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения.

Фиг.8 представляет схему, иллюстрирующую физический вещательный канал (РВСН);

Фиг.9 представляет схему, иллюстрирующую радиосубкадр нисходящей линии в системе LTE, в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения.

Фиг.10 представляет схему, иллюстрирующую радиосубкадр нисходящей линии в системе LTE, в который была вставлена виртуальная несущая, в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

Фиг.11A-11D представляют схемы, иллюстрирующие позиционирование сигналов местонахождения в радиосубкадре нисходящей линии в системе LTE, в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

Фиг.12 представляет схему, иллюстрирующую группу субкадров, в которых две виртуальные несущие изменяют свое местонахождение в полосе главной несущей, в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

Фиг.13A-13C представляют схемы, иллюстрирующие радиосубкадры восходящей линии в системе LTE, в которые была вставлена виртуальная несущая восходящей линии, в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

Фиг.14 представляет схему, показывающую часть адаптированной мобильной телекоммуникационной сети в системе LTE, организованной в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

Фиг.15A схематично представляет пример назначения ресурсов передачи сигналов между главной несущей и виртуальной несущей в мобильной телекоммуникационной сети в системе LTE, организованной в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

Фиг.15B схематично представляет пример назначения ресурсов передачи сигналов для главной несущей в мобильной телекоммуникационной сети в системе LTE, организованной в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

Фиг.15C схематично представляет пример назначения ресурсов передачи сигналов для виртуальной несущей в мобильной телекоммуникационной сети в системе LTE, организованной в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

Фиг.16 схематично показывает архитектуру мобильной телекоммуникационной сети согласно одному из аспектов настоящего изобретения;

Фиг.17A и 17B схематично представляют два примера назначения ресурсов передачи сигналов для главной несущей в мобильной телекоммуникационной сети в системе LTE, организованной в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения;

Фиг.18 схематично представляет пример назначения ресурсов передачи сигналов между главной несущей и виртуальной несущей в мобильной телекоммуникационной сети в системе LTE, организованной в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения; и

Фиг.19 схематично представляет пример назначения ресурсов передачи сигналов для виртуальной несущей в мобильной телекоммуникационной сети в системе LTE, организованной в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Варианты настоящего изобретения могут быть, в частности, использованы в контексте, который может быть назван "виртуальные несущие", действующие в полосе "главных несущих". Концепции виртуальных несущих описаны в находящихся на совместном рассмотрении Заявках на выдачу патентов Великобритании под номерами GB 1101970.0 [2], GB 1101981.7 [3], GB 1101966.8 [4], GB 1101983.3 [5], GB 1101853.8 [6], GB 1101982.5 [7], GB 1101980.9 [8] и GB 1101972.6 [9], содержание которых включено сюда посредством ссылки. Мы отсылаем читателя к этим совместно рассматриваемым заявкам для получения более подробной информации, но для облегчения таких справок здесь также будет дан обзор концепции виртуальных несущих.

Обычная сеть

Фиг.1 представляет схему, иллюстрирующую некоторые базовые функциональные возможности обычной мобильной телекоммуникационной сети;

Эта сеть содержит несколько базовых станций 101, соединенных с опорной сетью 102. Каждая базовая станция создает зону 103 обслуживания (т.е. ячейку), в которой можно передавать данные терминалам 104 и от них. Данные от базовых станций 101 передают терминалам 104 в пределах соответствующих зон 103 обслуживания этих базовых станций по нисходящей радиолинии. Данные от терминалов 104 передают базовым станциям 101 по восходящей радиолинии. Опорная сеть 102 маршрутизирует данные терминалам 104 и от них через соответствующие базовые станции 101 и осуществляет такие функции, как аутентификация, управление мобильностью, расчеты оплаты услуг и т.д.

Мобильные телекоммуникационные системы, такие как системы, организованные в соответствии с разработанной группой 3GPP архитектурой Долговременная эволюция (LTE), используют интерфейс на основе ортогонального частотного уплотнения (OFDM) для нисходящей радиолинии (так называемый стандарт OFDMA - многостанционный доступ с ортогональным частотным уплотнением) и восходящей радиолинии (так называемый стандарт SC-FDMA - многостанционный доступ с частотным уплотнением и контролем несущей). Фиг.2 представляет схему, иллюстрирующую обычный радиокадр 201 нисходящей линии в системе LTE на основе OFDM. Такой радиокадр нисходящей линии в системе LTE передают от базовой станции системы LTE (известной под названием усовершенствованный узел В (eNode В)), кадр имеет протяженность 10 мс. Радиокадр нисходящей линии содержит десять субкадров продолжительностью 1 мс каждый. В первом и шестом субкадрах кадра системы LTE передают первичный синхросигнал (PSS) и вторичный синхросигнал (SSS). В первом субкадре кадра системы LTE передают сигнал первичного вещательного канала (РВСН). Сигналы PSS, SSS и РВСН более подробно обсуждаются ниже.

Фиг.3 представляет схему сетки, иллюстрирующую структуру примера обычного радиосубкадра нисходящей линии в системе LTE. Этот субкадр содержит заданное число символов, передаваемых в течение периода 1 мс. Каждый символ содержит заданное число ортогональных поднесущих, распределенных в полосе радионесущей нисходящей линии.

Пример субкадра, показанного на Фиг.3, содержит 14 символов и 1200 поднесущих, распределенных в полосе 20 МГц. Наименьшая единица назначения данных пользователя для передачи в системе LTE представляет собой ресурсный блок, содержащий двенадцать поднесущих, передаваемых в одном временном интервале-слоте (0,5 субкадра). Для ясности, на Фиг.3 каждый индивидуальный ресурсный элемент не показан, а вместо этого каждый индивидуальный прямоугольник в сетке субкадра соответствует двенадцати поднесущим, передаваемым в одном символе.

Назначения 340, 341, 342 и 343 ресурсов для четырех LTE-терминалов показаны на Фиг.3 штриховкой. Например, ресурсы 342, назначенные для первого LTE-терминала (UE1), охватывают пять блоков по двенадцать поднесущих (т.е. 60 поднесущих), ресурсы 343, назначенные для второго LTE-терминала (UE2), охватывают шесть блоков по двенадцать поднесущих и т.д.

Данные каналов управления передают в области 300 управления (обозначена точечным заполнением фона на Фиг.3) субкадра, содержащей первые n символов субкадра, где n может варьироваться от одного до трех символов для ширины 3 МГц полосы канала или более и n может варьироваться от двух до четырех символов для ширины 1,4 МГц полосы канала. Для конкретности примера, последующее описание относится к главным несущим с шириной 3 МГц или более полосы канала, так что максимальная величина n равна 3. Данные, передаваемые в области 300 управления, содержат данные, передаваемые по физическому нисходящему каналу управления (PDCCH), физическому каналу управления индикатора формата (PCFICH) и физическому каналу индикатора гибридного автоматического запроса повторной передачи (HARQ) (PHICH).

Сигнал канала PDCCH содержит данные управления, указывающие, какие именно поднесущие и на каких символах субкадра были назначены конкретным LTE-терминалам. Таким образом, данные канала PDCCH, передаваемые в области 300 управления субкадра, показанного на Фиг.3, должны указывать, что терминалу UE1 был назначен блок ресурсов, которому присвоено цифровое позиционное обозначение 342, терминалу UE2 был назначен блок ресурсов, которому присвоено цифровое позиционное обозначение 342 и т.д.

Сигнал канала PCFICH содержит данные управления, указывающие размер области управления (т.е. от одного до трех символов).

Сигнал канала PHICH содержит данные HARQ (гибридный автоматический запрос повторной передачи), указывающие, были данные восходящей линии, переданные перед этим, успешно приняты сетью, или нет.

Символы в центральной полосе 310 время-частотной сетки ресурсов используются для передачи информации, содержащей в том числе первичный синхросигнал (PSS), вторичный синхросигнал (SSS) и сигнал физического вещательного канала (РВСН). Эта центральная полоса 310 обычно имеет ширину, эквивалентную 72 поднесущих (соответствует ширине полосы передачи 1,08 МГц). Сигналы PSS и SSS представляют собой синхросигналы, которые будучи обнаруженными и принятыми позволяют LTE-терминалу осуществить синхронизацию кадров и определить идентификатор ячейки узла e-Node В, передающего сигнал нисходящей линии. Сигнал канала РВСН несет информацию о ячейке, содержащую главный информационный блок (MIB), куда входят параметры, используемые LTE-терминалом для правильно доступа в ячейку. Данные, передаваемые индивидуальным LTE-терминалам по физическому совместно используемому нисходящему каналу (PDSCH) могут быть переданы на других ресурсных элементах субкадра. Дополнительные пояснения относительно этих каналов приведены ниже.

На Фиг.3 показана также область канала PDSCH, содержащая системную информацию и протяженная в полосе R.344. Обычный кадр системы LTE содержит также опорные сигналы, которые будут рассмотрены еще ниже, но на Фиг.3 не показаны из соображений ясности чертежа.

Число поднесущих в канале системы LTE может варьироваться в зависимости от конфигурации сети связи. Обычно это число варьируется от 72 поднесущих, содержащихся в полосе канала шириной 1,4 МГц, до 1200 поднесущих, содержащихся в полосе канала шириной 1200 МГц (как схематично показано на Фиг.3). Как известно в технике, данные, передаваемые в каналах PDCCH, PCFICH и PHICH, обычно распределены по поднесущим по всей полосе субкадра, чтобы создать разнесение по частоте. Поэтому, обычный LTE-терминал должен быть способен принимать сигнал во всей полосе канала, чтобы принять и декодировать область управления.

Фиг.4 иллюстрирует процедуру установления связи в системе LTE, иными словами процедуру, которую выполняет терминал, чтобы он мог декодировать передачи нисходящей линии, приходящие от базовой станции по нисходящему каналу. Используя эту процедуру, терминал может индентифицировать фрагменты передач, содержащие системную информацию для рассматриваемой ячейки, и тем самым декодировать информацию о конфигурации этой ячейки.

Как можно видеть на Фиг.4, в ходе процедуры установления связи в системе LTE терминал сначала синхронизируется с базовой станцией (этап 400) с использованием синхросигналов PSS и SSS в центральной полосе и затем декодирует сигнал канала РВСН (этап 401). После выполнения этапов 400 и 401 терминал оказывается синхронизирован с базовой станцией.

Для каждого субкадра терминал затем декодирует сигнал канала PCFICH, распределенный во всей полосе несущей 320 (этап 402). Как обсуждается выше, ширина полосы несущей нисходящей линии в системе LTE может доходить до 20 МГц (1200 поднесущих), вследствие чего LTE-терминал должен быть способен принимать и декодировать передачи в полосе 20 МГц, чтобы декодировать сигнал канала PCFICH. На этапе декодирования сигнала канала PCFICH в полосе несущей шириной 20 МГц, терминал работает в намного более широкой полосе (полоса R₃₂₀), чем в ходе этапов 400 и 401 (полоса R₃₁₀), относящихся к синхронизации и декодированию сигнала канала РВСН.

Терминал затем определяет местонахождение сигналов канала PHICH (этап 403) и декодирует сигнал канала PDCCH (этап 404), в частности, для идентификации передач системной информации и для идентификации персональных назначений. Эти персональные назначения используются терминалом для обнаружения местонахождения системной информации и обнаружения своих данных в сигнале канала PDSCH. И системную информацию, и информацию о персональных назначениях передают в канале PDSCH и планируют в полосе 320 несущей. Для выполнения этапов 403 и 404 также требуется, чтобы терминал работал во всей полосе R₃₂₀ несущей.

На этапах с 402 по 404 терминал декодирует информацию, содержащуюся в области 300 управления в составе субкадра. Как пояснено выше, в системе LTE в пределах области 300 управления в полосе несущей можно найти все три канала управления (PCFICH, PHICH и PDCCH), упомянутые выше, так что эта область управления простирается в диапазоне R₃₂₀ и занимает первые один, два или три OFDM-символа каждого субкадра, как рассмотрено выше. В любом субкадре указанные каналы управления обычно не используют все ресурсные элементы, присутствующие в области 300 управления, а рассеяны в пределах всей этой области, так что LTE-терминал должен быть способен принимать одновременно всю область 300 управления, чтобы декодировать каждый из трех каналов управления.

Терминал может затем декодировать сигнал канала PDSCH (этап 405), содержащий системную информацию или данные, передаваемые для этого терминала.

Как пояснено выше, в субкадре системы LTE сигнал канала PDSCH в основном занимает группы ресурсных элементов, не присутствующих ни в области управления, ни среди ресурсных элементов, занятых синхросигналами PSS и SSS или сигналом канала РВСН. Данные в показанных на Фиг.3 блоках 340, 341, 342, 343 ресурсных элементов, назначенных разным мобильным терминалам связи (UE), имеют меньшую ширину полосы, чем полоса всей несущей, хотя для декодирования этих блоков терминал сначала принимает сигнал канала PDCCH, распределенный в частотном диапазоне R₃₂₀, с целью определить, указывает ли сигнал канала PDCCH, что рассматриваемому терминалу UE назначен ресурс канала PDSCH, сигнал которого нужно декодировать. После того, как терминал UE принял весь субкадр, он может декодировать сигнал канала PDSCH (если таковой присутствует) в соответствующем частотном диапазоне, обозначенном сигналом канала PDCCH. Например, пусть терминал UE1, рассмотренный выше, декодирует всю область 300 управления и затем декодирует 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 приборы учета, рассмотренные выше), поддерживают приложения связи, отличающиеся передачей небольших объемов данных через относительно большие интервалы, и потому могут быть значительно менее сложными, чем обычные LTE-терминалы. Во многих сценариях, создание терминалов с небольшими функциональными возможностями, но, тем не менее, имеющих обычные, обладающие высокими характеристиками приемники системы LTE, способные принимать и обрабатывать данные из состава кадра нисходящей линии системы LTE во всей полосе несущей, может оказаться слишком сложным и избыточным для устройства, от которого требуется всего лишь передать и принимать небольшие объемы данных. Все это может, таким образом, ограничить практическую целесообразность широкого развертывания устройств типа МТС с относительно небольшими функциональными возможностями в сетях стандарта LTE. Вместо этого предпочтительно создать терминалы с небольшими функциональными возможностями, такие как устройства типа МТС, с более простыми приемниками, которые лучше соответствуют объему данных, какой вероятно будет передан терминалу. Как будет рассмотрено ниже, в различных примерах настоящего изобретения выделяют "виртуальную несущую" в совокупности ресурсов передачи сигналов обычной несущей нисходящей линии OFDM-типа (т.е. "главной 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 полную полосу главной несущей нисходящей линии OFDM-типа. Соответственно, данные, передаваемые на виртуальной несущей, могут быть приняты и декодированы с использованием приемников уменьшенной сложности.

Фиг.5 представляет схему, иллюстрирующую радиосубкадр нисходящей линии в системе LTE, который содержит виртуальную несущую, вставленную в пределы главной несущей в соответствии с одним из примеров настоящего изобретения.

В обычном субкадре нисходящей линии системы LTE первые n символов (на Фиг.5 n равно трем) образуют область 300 управления, зарезервированную для передачи данных управления в нисходящей линии, таких как данные, передаваемые в канале PDCCH. Однако, как можно видеть на Фиг.5, вне области 300 управления в составе субкадра нисходящей линии в системе LTE имеется группа ресурсных элементов, расположенных в этом примере ниже центральной полосы 310, образующей виртуальную несущую 501. Как дополнительно разъясняется ниже, виртуальная несущая 501 адаптирована таким образом, что данные, передаваемые на виртуальной несущей 501, могут быть обработаны логически отдельно от данных, передаваемых на остальных участках главной несущей, и могут быть декодированы без декодирования всех данных управления из области 300 управления. Хотя на Фиг.5 показано, что виртуальная несущая занимает частотные ресурсы ниже центральной полосы, в общем случае виртуальная несущая может занимать другие частотные ресурсы, например, выше центральной полосы или в составе центральной полосы. Если виртуальная несущая конфигурирована таким образом, что она накладывается на какие-либо ресурсы, используемые синхросигналами PSS и SSS или каналом РВСН, в составе главной несущей, или каким-либо другим сигналом, передаваемым на главной несущей, который может потребоваться терминалу, работающему на главной несущей, для правильной работы и который можно ожидать найти в известном заданном месте, сигналы на виртуальной несущей могут быть организованы таким образом, чтобы сохранить указанные аспекты сигнала, передаваемого на главной несущей.

Как можно видеть на Фиг.5, данные, передаваемые на виртуальной несущей 501, передают реально в ограниченной полосе. Это может быть любая подходящая полоса меньше полосы главной несущей. В примере, представленном на Фиг.5, виртуальную несущую передают в полосе, содержащей 12 блоков по 12 поднесущих в каждом (т.е. 144 поднесущих), что эквивалентно ширине 2,16 МГц полосы передачи. Соответственно, терминалу, использующему виртуальную несущую, нужно только быть оснащенному приемником, способным принимать и обрабатывать данные, передаваемые в полосе 2,16 МГц. Эт