Способ осуществления связи между устройствами в системе беспроводной связи и устройство для его выполнения

Способ осуществления связи между устройствами в системе беспроводной связи и устройство для его выполнения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[Область техники, к которой относится изобретение]

[1] Настоящее изобретение относится к системе беспроводной связи и, в частности, к способу приема или передачи сигнала на пользовательских оборудованиях (UE), поддерживающих связь устройство-устройство (D2D).

[Уровень техники]

[2] Системы беспроводной связи широко развернуты для предоставления услуг связи различного типа, таких как передача речи или данных. Обычно, система беспроводной связи представляет собой систему множественного доступа, которая поддерживает связь многочисленных пользователей посредством совместного использования доступных системных ресурсов (полоса пропускания, мощность передачи и т.д.) между собой. Например, системы множественного доступа включают в себя систему множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), систему множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), систему множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), систему множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), систему множественного доступа с частотным разделением каналов на одной несущей (SC-FDMA) и систему множественного доступа с частотным разделением каналов на нескольких несущих (MC-FDMA).

[3] Связь D2D представляет собой схему связи, в которой прямая линия связи устанавливается между пользовательскими оборудованиями (UE), и UE выполняют обмен речью и данными непосредственно друг с другом без вмешательства эволюционированного узла B (eNB). Связь D2D может охватывать связь UE-UE и связь между равноправными узлами. Кроме того, связь D2D может находить применение в связи машина-машина (M2M) и связи машинного типа (MTC).

[4] Связь D2D рассматривается как решение служебных сигналов eNB, вызванное быстрым увеличением трафика данных. Например, так как устройства выполняют обмен данными непосредственно друг с другом без вмешательства eNB посредством связи D2D, по сравнению с существующей беспроводной связью, могут быть уменьшены служебные сигналы сети. Кроме того, ожидается, что введение связи D2D снизит потребление мощности устройств, участвующих в связи D2D, повысит скорости передачи данных, улучшит способность к адаптации сети, распределит нагрузку и расширит зону покрытия соты.

[Раскрытие]

[Техническая проблема]

[5] Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа, на пользовательском оборудовании (UE), поддерживающем связь устройство-устройство (D2D), выбора соответствующей опорной точки синхронизации для ее среды беспроводной связи и осуществления связи D2D на основе выбранного результата.

[6] Для специалистов в данной области техники понятно, что задачи, которые могут быть достигнуты настоящим изобретением, не ограничиваются теми, которые было конкретно описано выше в данном документе, и вышеописанные и другие задачи, которые может достигать настоящее изобретение, будут более понятны из последующего подробного описания.

[Техническое решение]

[7] В одном аспекте настоящего изобретения способ осуществления связи устройство-устройство (D2D) пользовательским оборудованием (UE) в системе беспроводной связи включает в себя обнаружение сигнала синхронизации D2D от по меньшей мере одного источника синхронизации, измерение опорного сигнала D2D, принимаемого в этом же подкадре, в котором обнаруживается сигнал синхронизации D2D, и выбор опорного UE синхронизации из по меньшей мере одного источника синхронизации в зависимости от того, выполняется ли заданное условие, причем заданное условие выполняется тогда, когда результат измерения опорного сигнала D2D удовлетворяет порогу, и получается информационный элемент канала D2D, ассоциированного с опорным сигналом D2D, удовлетворяющим порогу.

[8] В другом аспекте настоящего изобретения пользовательское оборудование (UE) для осуществления связи устройство-устройство (D2D) включает в себя приемник, выполненный с возможностью приема сигнала синхронизации D2D от по меньшей мере одного источника синхронизации, и процессор, выполненный с возможностью измерения опорного сигнала D2D, принимаемого в этом же подкадре, в котором принимается сигнал синхронизации D2D, и выбора опорного UE синхронизации из по меньшей мере одного источника синхронизации в зависимости от того, выполняется ли заданное условие, причем заданное условие выполняется тогда, когда результат измерения опорного сигнала D2D удовлетворяет порогу, и получается информационный элемент канала D2D, ассоциированного с опорным сигналом D2D, удовлетворяющим порогу.

[9] Измерение опорного сигнала D2D может включать в себя измерение среднего значения принимаемых мощностей ресурсов, по которым передается опорный сигнал демодулирования (DMRS) D2D для демодулирования канала D2D.

[10] UE может передавать по меньшей мере одно из сигнала синхронизации D2D UE и информационного элемента канала D2D UE, причем по меньшей мере часть сигнала синхронизации D2D UE конфигурируется также как сигнал синхронизации D2D, принимаемый от опорного UE синхронизации, и по меньшей мере часть информационного элемента канала D2D UE конфигурируется также как информационный элемент канала D2D, принимаемого от опорного UE синхронизации.

[11] Когда заданное условие не выполняется, и не выбирается опорное UE синхронизации, UE может выполнять связь D2D с временной привязкой самого UE, и, когда заданное условие выполняется, и выбирается опорное UE синхронизации, UE может выполнять связь D2D на основе временной привязки выбранного опорного UE синхронизации.

[12] UE может передавать сигнал синхронизации D2D самого UE на основе предварительного конфигурирования базовой станции, когда заданное условие не выполняется, опорное UE синхронизации не выбирается, и UE находится вне зоны покрытия.

[13] UE может выполнять связь D2D на основе сигнализации от базовой станции, если UE переходит из вне зоны покрытия в зону покрытия.

[14] UE может обнаруживать последовательность первичного сигнала синхронизации D2D (PD2DSS), который неоднократно отображается на по меньшей мере два символа, основываясь на одном из множества показателей корня для последовательности Задова-Чу.

[15] Первый показатель корня из множества показателей корня может соответствовать нахождению в зоне покрытия, и второй показатель корня из множества показателей корня может соответствовать нахождению вне зоны покрытия.

[16] Информационный элемент канала D2D может включать в себя полосу пропускания для связи D2D по каналу D2D, номер кадра D2D, номер подкадра D2D и конфигурационную информацию восходящей линии связи (UL) - нисходящей линии связи (DL) в случае дуплекса с временным разделением (TDD).

[Полезные эффекты]

[17] Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, при выборе опорного UE синхронизации, D2D UE учитывает принимаемую мощность опорного сигнала, принимаемого в этом же подкадре, в котором принимается и сигнал синхронизации, и также учитывает канал D2D, демодулированный посредством опорного сигнала, таким образом точно и эффективно выбирая опорную точку синхронизации, пригодную для его среды беспроводного канала, и выполняя связь D2D в соответствии с выбором опорной точки синхронизации.

[18] Эффекты, которые могут быть получены настоящим изобретением, не ограничиваются вышеописанными эффектами, и другие эффекты, которые не описаны в данном документе, станут очевидными для специалиста в данной области техники из последующего описания.

[Описание чертежей]

[19] Прилагаемые чертежи, которые включены для обеспечения лучшего понимания изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципа изобретения.

[20] Фиг.1 представляет собой схему, изображающую структуру радиокадра.

[21] Фиг.2 представляет собой схему, изображающую ресурсную сетку в слоте нисходящей линии связи.

[22] Фиг.3 представляет собой схему, изображающую структуру подкадра нисходящей линии связи.

[23] Фиг.4 представляет собой схему, изображающую структуру подкадра восходящей линии связи.

[24] Фиг.5 представляет собой схему, изображающую конфигурирования системы беспроводной связи, имеющей многочисленные антенны.

[25] Фиг.6 представляет собой схему, изображающую сигнал первичной синхронизации (PSS) и сигнал вторичной синхронизации сигнал (SSS) в системе 3GPP.

[26] Фиг.7 представляет собой схему, изображающую физический широковещательный канал (PBCH) в системе 3GPP.

[27] Фиг.8 представляет собой схему, иллюстрирующую процедуру начального доступа системы 3GPP и способ передачи и приема сигнала.

[28] Фиг.9 представляет собой схему, изображающую результат моделирования характеристик обнаружения PD2DSS согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[29] Фиг.10 представляет собой схему, иллюстрирующую связь D2D согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[30] Фиг.11 представляет собой схему, иллюстрирующую способ, на D2D UE, выбора заданного узла согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[31] Фиг.12 представляет собой схему, изображающую конфигурирование устройства передачи и приема согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[Наилучший вариант осуществления настоящего изобретения]

[32] Варианты осуществления настоящего изобретения, описанные ниже в данном документе, представляют собой комбинации элементов и признаков настоящего изобретения. Элементы или признаки могут рассматриваться выборочными, если не упомянуто иначе. Каждый элемент или признак может быть осуществлен на практике без объединения с другими элементами или признаками. Кроме того, вариант осуществления настоящего изобретения может быть выполнен объединением частей элементов и/или признаков. Порядки операций, описанные в вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть переупорядочены. Некоторые конструкции или признаки любого одного варианта осуществления могут быть включены в другой вариант осуществления и могут быть заменены соответствующими конструкциями или признаками другого варианта осуществления.

[33] В вариантах осуществления настоящего изобретения описание выполняется со сосредоточением на зависимости передачи и приема данных между базовой станцией (BS) и пользовательским оборудованием (UE). BS представляет собой терминальный узел сети, который выполняет связь непосредственно с UE. В некоторых случаях, конкретная операция, описываемая как выполняемая посредством BS, может выполняться вышестоящим узлом относительно BS.

[34] А именно, очевидно, что в сети, состоящей из множества сетевых узлов, включая BS, различные операции, выполняемые для связи с UE, могут выполняться посредством BS или сетевых узлов, кроме BS. Термин «BS» может заменяться термином «стационарная станция», «узел B», «эволюционированный узел B (eNode B или eNB)», «точка доступа (AP)» и т.д. Термин «ретранслятор» может заменяться термином «ретрансляционный узел (RN)» или «ретрансляционная станция (RS)». Термин «терминал» может заменяться термином «UE», «мобильная станция (MS)», «мобильная абонентская станция (MSS)», «абонентская станция (SS)» и т.д.

[35] Термин «сота», используемый в данном документе, может применяться для точек передачи и приема, таких как базовая станция (eNB), сектор, удаленная радиоголовка (RRH) и ретранслятор и также может широко использоваться конкретной точкой передачи/приема для различения между компонентными несущими.

[36] Конкретные термины, используемые для вариантов осуществления настоящего изобретения, предусмотрены для того, чтобы помочь пониманию настоящего изобретения. Эти конкретные термины могут заменяться другими терминами в пределах объема и сущности настоящего изобретения.

[37] В некоторых случаях, чтобы предотвратить неопределенность идеи настоящего изобретения, опускаются конструкции и устройства известного уровня техники, или они показаны в виде блок-схемы на основе главных функций каждой конструкции и устройства. Также, где это возможно, одинаковые ссылочные позиции используются на всех чертежах и в описании изобретения для ссылки на одинаковые или подобные элементы.

[38] Варианты осуществления настоящего изобретения могут поддерживаться документами стандартов, описанными для по меньшей мере одной из систем беспроводного доступа, системы 802 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектроники (IEEE), системы Проекта партнерства по созданию системы 3-го поколения (3GPP), системы долгосрочной эволюции 3GPP (3GPP LTE), системы усовершенствованной LTE (LTE-A) и системы Проекта 2 партнерства по созданию системы 3-го поколения (3GPP2). Этапы или детали, которые не описаны для разъяснения технических признаков настоящего изобретения, могут поддерживаться этими документами. Кроме того, все термины, изложенные в данном документе, могут объясняться документами стандартов.

[39] Методы, описанные в данном документе, могут использоваться в различных системах беспроводного доступа, таких как множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA), множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), множественный доступ с частотным разделением каналов на одной несущей (SC-FDMA) и т.д. CDMA может быть реализован в качестве радиотехнологии, такой как универсальный наземный радиодоступ (UTRA) или CDMA2000. TDMA может быть реализован в качестве радиотехнологии, такой как глобальная система мобильной связи (GSM)/пакетная радиосвязь общего назначения (GPRS)/усовершенствованная передача данных для эволюции GSM (EDGE). OFDMA может быть реализован в качестве радиотехнологии, такой как IEEE 802.11 (Wi-Fi (беспроводная точность)), IEEE 802.16 (WiMAX (общемировая совместимость широкополосного беспроводного доступа)), IEEE 802.20, эволюционированный UTRA (E-UTRA) и т.д. UTRA является частью универсальной системы мобильной связи (UMTS). 3GPP LTE является частью эволюционированной UMTS (E-UMTS), использующей E-UTRA. 3GPP LTE применяет OFDMA для нисходящей линии связи и SC-FDMA - для восходящей линии связи. LTE-A представляет собой эволюцию 3GPP LTE. WiMAX может описываться стандартом IEEE 802.16e (опорная система беспроводной городской сети (WirelessMAN)-OFDMA) и стандартом IEEE 802.16m (усовершенствованная система WirelessMAN-OFDMA). Для ясности, данная заявка сосредотачивается на системах 3GPP LTE и LTE-A. Однако технические признаки настоящего изобретения не ограничиваются ими.

[40] Структура ресурсов/канал LTE/LTE-A

[41] Как показано на фиг.1, ниже описывается структура радиокадра.

[42] В сотовой беспроводной системе передачи пакетов мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) пакеты данных восходящей линии связи и/или нисходящей линии связи передаются в подкадрах. Один подкадр определяется как заданный период времени, включающий в себя множество OFDM-символов. Стандарт 3GPP LTE поддерживает структуру радиокадра типа 1, применяемую для дуплекса с частотным разделением (FDD), и структуру радиокадра типа 2, применяемую для дуплекса с временным разделением (TDD).

[43] Фиг.1(a) иллюстрирует структуру радиокадра типа 1. Радиокадр нисходящей линии связи разделен на 10 подкадров. Каждый подкадр дополнительно разделен на два слота во временной области. Единица времени, в течение которой передается один подкадр, определяется как интервал времени передачи (TTI). Например, длительность одного подкадра может быть равна 1 мс, и длительность одного слота может быть равна 0,5 мс. Слот включает в себя множество OFDM-символов во временной области и множество ресурсных блоков (RB) в частотной области. Так как система 3GPP LTE применяет OFDMA для нисходящей линии связи, OFDM-символ представляет период одного символа. OFDM-символ может упоминаться как SC-FDMA-символ или период символа. RB представляет собой единицу выделения ресурса, включающую в себя множество смежных поднесущих в слоте.

[44] Количество OFDM-символов в одном слоте может изменяться в зависимости от конфигурации циклического префикса (CP). Существует два типа CP: расширенный CP и нормальный CP. В случае нормального CP один слот включает в себя 7 OFDM-символов. В случае расширенного CP длительность одного OFDM-символа увеличивается, и, таким образом, количество OFDM-символов в слоте меньше, чем в случае нормального CP. Таким образом, когда используется расширенный CP, например, 6 OFDM-символов может быть включено в один слот. Если состояние канала становится плохим, например, во время быстрого перемещения UE, расширенный CP может использоваться для дополнительного снижения межсимвольной интерференции (ISI).

[45] В случае нормального CP один подкадр включает в себя 14 OFDM-символов, так как один слот включает в себя 7 OFDM-символов. Первые два или три OFDM-символа каждого подкадра могут выделяться физическому каналу управления нисходящей линии связи (PDCCH), и другие OFDM-символы могут выделяться физическому совместно используемому каналу нисходящей линии связи (PDSCH).

[46] Фиг.1(b) иллюстрирует структуру радиокадра типа 2. Радиокадр типа 2 включает в себя два полукадра, при этом каждый имеет 5 подкадров, временной слот пилотного сигнала нисходящей линии связи (DwPTS), защитный интервал (GP) и временной слот пилотного сигнала восходящей линии связи (UpPTS). Каждый подкадр разделен на два слота. DwPTS используется для начального поиска соты, синхронизации или оценки канала на UE. UpPTS используется для оценки канала и захвата синхронизации передачи по восходящей линии связи для UE на eNB. GP представляет собой период между восходящей линией связи и нисходящей линией связи, который устраняет помехи восходящей линии связи, вызываемые задержкой при многолучевом распространении сигнала нисходящей линии связи. Одни подкадр включает в себя два слота независимо от типа радиокадра.

[47] Вышеописанные структуры радиокадра являются чисто примерными, и, таким образом, необходимо отметить, что может изменяться количество подкадров в радиокадре, количество слотов в подкадре или количество символов в слоте.

[48] Фиг.2 иллюстрирует структуру ресурсной сетки нисходящей линии связи в течение продолжительности одного слота нисходящей линии связи. Слот нисходящей линии связи включает в себя 7 OFDM-символов во временной области, и RB включает в себя 12 поднесущих в частотной области, что не ограничивает объем и сущность настоящего изобретения. Например, слот нисходящей линии связи может включать в себя 7 OFDM-символов в случае нормального CP, тогда как слот нисходящей линии связи может включать в себя 6 OFDM-символов в случае расширенного CP. Каждый элемент ресурсной сетки упоминается как ресурсный элемент (RE). RB включает в себя 12×7 RE. Количество RB в слоте нисходящей линии связи, NDL, зависит от полосы пропускания передачи по нисходящей линии связи. Слот восходящей линии связи может иметь такую же структуру, что и слот нисходящей линии связи.

[49] Фиг.3 иллюстрирует структуру подкадра нисходящей линии связи. До трех OFDM-символов в начале первого слота в подкадре нисходящей линии связи используется для области управления, которой выделяются каналы управления, и другие OFDM-символы подкадра нисходящей линии связи используются для области данных, которой выделяется PDSCH. Каналы управления нисходящей линии связи, используемые в системе 3GPP LTE, включают в себя физический индикаторный канал управления форматом (PCFICH), физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH) и физический индикаторный канал гибридного автоматического запроса на повторение (HARQ) (PHICH). PCFICH располагается в первом OFDM-символе подкадра, переносящем информацию о количестве OFDM-символов, используемых для передачи каналов управления в подкадре. PHICH доставляет сигнал подтверждения/отрицательного подтверждения (ACK/NACK) HARQ в ответ на передачу по восходящей линии связи. Информация управления, переносимая по PDCCH, называется информацией управления нисходящей линии связи (DCI). DCI транспортирует информацию планирования восходящей линии связи или нисходящей линии связи, или команды управления мощностью передачи восходящей линии связи для групп UE. PDCCH доставляет информацию о выделении ресурсов и транспортный формат для совместно используемого канала нисходящей линии связи (DL-SCH), информацию выделения ресурсов о совместно используемом канале восходящей линии связи (UL-SCH), информацию поискового вызове поискового канала (PCH), системную информацию о DL-SCH, информацию о выделении ресурсов для сообщения управления более высокого уровня, такого как ответ на произвольный доступ, передаваемый по PDSCH, набор команд управления мощностью передачи для индивидуальных UE из группы UE, информацию управления мощностью передачи, информацию активизирования передачи речи по протоколу Интернета (VoIP) и т.д. Множество PDCCH может передаваться в области управления. UE может контролировать множество PDCCH. PDCCH формируется посредством агрегации одного или нескольких последовательных элементов канала управления (CCE). CCE представляет собой единицу логического выделения, используемую для обеспечения PDCCH со скоростью кодирования на основе состояния радиоканала. CCE включает в себя множество групп RE. Формат PDCCH и количество доступных битов для PDCCH определяются в соответствии с корреляцией между количеством CCE и скоростью кодирования, обеспечиваемой посредством CCE. eNB определяет формат PDCCH в соответствии с DCI, передаваемой на UE, и добавляет циклический избыточный код (CRC) к информации управления. CRC маскируется идентификатором (ID), известным как временный идентификатор радиосети (RNTI) в соответствии с владельцем или использованием PDCCH. Если PDCCH направляется на конкретное UE, его CRC может маскироваться RNTI соты (C-RNTI) UE. Если PDCCH предназначен для сообщения поискового вызова, CRC PDCCH может маскироваться идентификатором индикатора поискового вызова (P-RNTI). Если PDCCH переносит системную информацию, в частности, системный информационный блок (SIB), его CRC может маскироваться ID системной информации и RNTI системной информации (SI-RNTI)). Для того чтобы указать, что PDCCH переносит ответ на произвольный доступ в ответ на преамбулу произвольного доступа, передаваемую UE, его CRC может маскироваться RNTI произвольного доступа (RA-RNTI).

[50] Фиг.4 иллюстрирует структуру подкадра восходящей линии связи. Подкадр восходящей линии связи может быть разделен на область управления и область данных в частотной области. Физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH), переносящий информацию управления восходящей линии связи, выделяется области управления, и физический совместно используемый канал восходящей линии связи (PUSCH), переносящий пользовательские данные, выделяется области данных. Чтобы сохранить свойство единственной несущей, UE не передает PUSCH и PUCCH одновременно. PUCCH для UE выделяется паре RB в подкадре. RB пары RB занимают разные поднесущие в двух слотах. Таким образом, говорят, что пара RB, выделенная PUCCH, выполняет скачкообразную перестройку частоты через границу слота.

[51] Опорные сигналы (RS)

[52] В системе беспроводной связи пакет передается по радиоканалу. Принимая во внимание сущность радиоканала, пакет может искажаться во время передачи. Чтобы успешно принять сигнал, приемник должен компенсировать искажение принимаемого сигнала с использованием информации о канале. Обычно, чтобы сделать возможным получение приемником информации о канале, передатчик передает сигнал, известный для обоих, передатчика и приемника, и приемник получает сведения информации о канале, основанную на искажении сигнала, принимаемого по радиоканалу. Этот сигнал называется пилотным сигналом или RS.

[53] В случае передачи и приема данных по многочисленным антеннам, для успешного приема сигнала необходимы сведения о состояниях канала между антеннами передачи (Tx) и антеннами приема (Rx). Следовательно, RS должен передаваться через каждую Tx-антенну.

[54] RS могут быть разделены на RS нисходящей линии связи и RS восходящей линии связи. В текущей системе LTE RS восходящей линии связи включают в себя:

[55] i) опорный сигнал демодулирования (DM-RS), используемый для оценки канала для когерентного демодулирования информации, доставляемой по PUSCH и PUCCH; и

[56] ii) зондирующий опорный сигнал (SRS), используемый для того, чтобы eNB или сеть измеряли качество канала восходящей линии связи на разных частотах.

[57] RS нисходящей линии связи классифицируются на:

[58] i) характерный для соты опорный сигнал (CRS), совместно используемый всеми UE соты;

[59] ii) характерный для UE RS, выделенный конкретному UE;

[60] iii) DM-RS, используемый для когерентного демодулирования PDSCH, когда передается PDSCH;

[61] iv) опорный сигнал информации состояния канала (CSI-RS), переносящий информацию состояния канала (CSI), когда передаются DM-RS нисходящей линии связи;

[62] v) RS одночастотной сети мультимедийного широковещания (MBSFN), используемый для когерентного демодулирования сигнала, передаваемого в режиме MBSFN; и

[63] vi) RS определения местоположения, используемый для оценки информации о географическом расположении UE.

[64] RS также могут быть разделены на два типа в соответствии с их назначением: RS для получения информации о канале и RS для демодулирования данных. Так как их назначение заключается в том, что UE получает информацию о канале нисходящей линии связи, первый должен передаваться в широкой полосе и приниматься даже посредством UE, которое не принимает данные нисходящей линии связи в конкретном подкадре. Этот RS также используется в ситуации, подобной эстафетной передаче обслуживания. Последний представляет собой RS, который eNB передает вместе с данными нисходящей линии связи в конкретных ресурсах. UE может демодулировать данные посредством измерения канала, использующего RS. Этот RS должен передаваться в зоне передачи данных.

[65] Моделирование системы со многими входами и многими выходами (MIMO)

[66] Фиг.5 представляет собой схему, иллюстрирующую конфигурирование системы беспроводной связи, имеющей многочисленные антенны.

[67] Как показано на фиг.5(a), если количество передающих антенн увеличивается до NT, и количество приемных антенн увеличивается до NR, теоретическая пропускная способность передачи канала увеличивается пропорционально количеству антенн, в отличие от случая, когда множество антенн используется только в передатчике или приемнике. Следовательно, возможно увеличить скорость передачи и значительно улучшить частотную эффективность. Так как повышается пропускная способность передачи канала, скорость передачи теоретически может повышаться на произведение максимальной скорости передачи Ro при использовании единственной антенны и отношения увеличения скорости Ri.

[68] [Уравнение 1]

[69]

[70] Например, в системе связи MIMO, которая использует 4 передающие антенны и 4 приемные антенны, может быть получена скорость передачи в 4 раза выше скорости передачи системы с единственной антенной. Так как это теоретическое повышение пропускной способности системы MIMO было доказано в середине 90-х годов, выполняются многочисленные продолжающиеся усилия различными методами существенно повысить скорость передачи данных. Кроме того, эти методы уже частично приняты в качестве стандартов для различных систем беспроводной связи, таких как мобильная связь 3G, беспроводная локальная сеть (LAN) следующего поколения и т.п.

[71] Тенденции для относящихся к MIMO исследований объясняются следующим образом. Сначала, многочисленные продолжающиеся усилия делаются в различных аспектах для разработки и исследования изучения теории информации, относящегося к расчету пропускной способности связи MIMO и т.п. в различных конфигурациях канала и многочисленных средах множественного доступа, измерении радиоканала и изучения получения модели для систем MIMO, изучения методов пространственно-временной обработки сигнала для повышения надежности передачи и повышения скорости передачи и т.п.

[72] Чтобы подробно объяснить способ осуществления связи в системе MIMO, математическое моделирование может быть представлено следующим образом. Изобретатели предполагают, что имеется NT передающих антенн и NR приемных антенн.

[73] Что касается передаваемого сигнала, если имеется NT передающих антенн, максимальным количеством порций информации, которое может быть передано, является NT. Следовательно, информация передачи может быть представлена так, как показано в уравнении 2.

[74] [Уравнение 2]

[75]

[76] Между тем, мощности передачи может быть установлены отличными друг от друга для индивидуальных порций информации передачи , соответственно. Если мощности передачи устанавливаются на , соответственно, информация передачи со скорректированными мощностями передачи может быть представлена как уравнение 3.

[77] [Уравнение 3]

[78]

[79] Кроме того, может быть представлена как уравнение 4, используя диагональную матрицу P мощности передачи.

[80] [Уравнение 4]

[81]

[82] Предполагая случай конфигурирования NT передаваемых сигналов , которые фактически передаются, применением весовой матрицы к вектору информации, имеющему скорректированные мощности передачи, весовая матрица служит для распределения соответствующим образом информации передачи на каждую антенну в соответствии со состоянием канала транспортировки. может быть выражено посредством использования вектора следующим образом.

[83] [Уравнение 5]

[84]

[85] В уравнении 5 обозначает весовой коэффициент между i-й передающей антенной и j-й информацией. также называется матрицей предварительного кодирования.

[86] Если присутствуют NR приемных антенн, соответствующие принимаемые сигналы антенн могут быть выражены следующим образом.

[87] [Уравнение 6]

[88]

[89] Если каналы моделируются в системе беспроводной связи MIMO, каналы могут различаться в соответствии с индексами передающих/приемных антенн. Канал от передающей антенны j к приемной антенне i обозначается . В отмечается, что индексы приемных антенн превосходят индексы передающих антенн, принимая во внимание порядок индексов.

[90] Фиг.5(b) представляет собой схему, иллюстрирующую каналы от NT передающих антенн на приемную антенну i. Каналы могут объединяться и выражаться в виде вектора и матрицы. На фиг.5(b) каналы от NT передающих антенн на приемную антенну i могут быть выражены следующим образом.

[91] [Уравнение 7]

[92]

[93] Следовательно, все каналы от NT передающих антенн на NR приемные антенны могут быть выражены следующим образом.

[94] [Уравнение 8]

[95]

[96] AWGN (аддитивный белый гауссов шум) добавляется к фактическим каналам после канальной матрицы . AWGN , добавленный, соответственно, к NR приемным антеннам, может быть выражен следующим образом.

[97] [Уравнение 9]

[98]

[99] Посредством вышеописанного математического моделирования принимаемые сигналы могут быть выражены следующим образом.

[100] [Уравнение 10]

[101]

[102] Между тем, количество строк и столбцов канальной матрицы , указывающей состояние канала, определяется количеством передающих и приемных антенн. Количество строк канальной матрицы равно количеству NR приемных антенн, и количество ее столбцов равно количеству NR передающих антенн. Т.е. канальная матрица представляет собой матрицу размера NR×NT.

[103] Ранг матрицы определяется меньшим из количества строк и количества столбцов, которые являются независимыми друг от друга. Следовательно, ранг матрицы не больше количества строк или столбцов. Ранг канальной матрицы ограничивается следующим образом.

[104] [Уравнение 11]

[105]

[106] Кроме того, ранг матрицы также может определяться как количество ненулевых собственных значений, когда выполняется разложение матрицы по собственным значениям. Аналогично, ранг матрицы может определяться как количество ненулевых сингулярных значений, когда выполняется разложение матрицы по сингулярным значениям. Следовательно, физическим смыслом ранга канальной матрицы может быть максимальное количество каналов, по которым могут передаваться разные порции информации.

[107] В данном описании «ранг» для передачи MIMO ссылается на количество трактов, способных независимо передавать сигнал в конкретный момент времени и используя конкретные частотные ресурсы, и «количество уровней» ссылается на количество сигнальных потоков, передаваемых по каждому тракту. Обычно, так как передающая сторона передает уровни, соответствующие, по количеству, количеству рангов, используемых для передачи сигнала, ранг имеет то же значение, что и количество уровней, если не указано иначе.

[108] PSS (сигнал первичной синхронизации)/SSS (сигнал вторичной синхронизации)

[109] Фиг.6 представляет собой схему для объяснения PSS и SSS, соответствующие сигналам синхронизации, используемым для поиска соты в системе LTE/LTE-A. Перед объяснением PSS и SSS, объясняется поиск соты. Когда пользовательское оборудование первоначально выполняет доступ к соте, выполняется поиск соты для случая выполнения эстафетной передачи обслуживания с соты, к которой выполняется доступ в данный момент, к другой соте, случая повторного выбора соты или т.п. Поиск соты может включать в себя захват частоты и синхронизации символов для соты, захват кадровой синхронизации нисходящей линии связи для соты и определение идентификатора (ID) соты. Одна группа сот состоит из трех идентификаторов соты, и может существовать 168 групп сот.

[110] eNB передает PSS и SSS для выполнения поиска соты. Пользовательские оборудования получают 5-мс временную привязку соты посредством обнаружения PSS и могут узнать идентификатор соты, включенный в группу сот. И пользовательское оборудование способно узнать временную привязку радиокадра и группы сот посредством обнаружения SSS.

[111] Как показано на фиг.6, PSS передается в 0-ом и 5-ом подкадре. Более конкретно, PSS передается в последнем OFDM-символе первого слота 0-го подкадра и в последнем OFDM-символе первого слота 5-го подкадра, соответственно. И SSS передается в предпоследнем OFDM-символе первого слота 0-го подкадра и в предпоследнем OFDM-символе первого слота 5-го подкадра, соответственно. В частности, SSS передается в OFDM-символе прямо перед OFDM-символом, в котором передается PSS. Вышеупомянутая временная привязка передачи соответствует случаю FDD. В случае TDD, PSS передается в третьем символе 1-го подкадра и в третьем символе 6-го подкадра (т.е. DwPTS), и SSS передается в последнем символе 0-го подкадра и в последнем символе 5-го подкадра. В частности, SSS передается в символе, который находится на 3 символа раньше символа, в котором передается PSS в TDD.

[112] PSS соответствует последовательности Задова-Чу длиной 63. PSS фактически передается по 73 центральным поднесущим (72 поднесущим кроме нулевой поднесущей, т.е. 6 RB) полосы пропускания частот системы таким образом, что 0 добавляется на обоих концах последовательности. SSS состоит из последовательности длиной 62 таким образом, что две последовательности, каждая из к