СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОПОЛОСНЫХ РАДИОЧАСТОТ
METHOD OF TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNALS USING MULTIBAND RADIO FREQUENCIES

Область техники
Настоящее изобретение относится к способу передачи и приема сигналов с использованием многополосных радиочастот (РЧ) для повышения надежности и/или пропускной способности системы связи, которая поддерживает многополосные РЧ.
Уровень техники
Нижеследующее описание, в основном, посвящено режиму нисходящей линии связи (DL), в котором базовая станция передает сигналы на один или несколько терминалов. Однако легко понять, что принцип настоящего изобретения, описанный ниже, можно непосредственно применять к режиму восходящей линии связи (UL), просто обратив процедуру режима DL.
Технология, в которой один объект MAC управляет множественными несущими (или полосами выделения частот (или просто "выделениями частот (FA)")), была предложена для эффективного использования множественных полос или множественных несущих.
На фиг. 1A и 1B показана схема, иллюстрирующая способ передачи и приема сигналов с использованием многополосных РЧ.
На фиг. 1A и 1B, PHY0, PHY1, …, PHY n-2, и PHY n-1 представляют множественные полосы согласно этой технологии, и каждая из полос может иметь размер (ширину) выделения частот (FA), выделенный для конкретной услуги согласно заранее определенной частотной политике. Например, полоса PHY0 (РЧ несущая 0) может иметь ширину полосы, выделенную для общего радиовещания FM, и полоса PHY1 (РЧ несущая 1) может иметь ширину полосы, выделенную для мобильной телефонной связи. Хотя разные полосы частот могут иметь разные значения ширины полосы в зависимости от характеристик полосы частот, в нижеследующем описании, для простоты объяснения, предполагается, что каждая полоса выделения частот (FA) имеет размер A МГц. Каждую FA можно представить несущей частотой, что позволяет использовать сигнал основной полосы в каждой полосе частот. Таким образом, в нижеследующем описании каждую полосу выделения частот будем именовать "полосой несущих частот" или просто "несущей", поскольку она может представлять полосу несущих частот, если такое использование не приводит к путанице. Как и в недавней 3GPP LTE-A, несущая также называется "компонентной несущей" для обозначения ее отличия от поднесущей, используемой в многочастотной системе.
С этой точки зрения, "многополосную" схему также можно именовать "многочастотной" схемой или схемой "агрегации несущих".
Для передачи сигналов во множественных полосах, согласно фиг. 1A, и для приема сигналов во множественных полосах, согласно фиг. 1B, передатчик и приемник должны включать в себя РЧ модуль для передачи и приема сигналов во множественных полосах. Согласно фиг. 1A и 1B способ конфигурирования "MAC" определяется базовой станцией, в обоих режимах DL и UL.
Проще говоря, многополосная схема это технология, в которой один объект MAC, который мы будем просто называть "MAC", если такое использование не приводит к путанице, управляет и манипулирует совокупностью РЧ несущих для передачи и приема сигналов. РЧ несущие под управлением одного MAC не обязаны быть последовательными. Соответственно, эта технология имеет преимущество высокой гибкости управления ресурсами.
Например, частоты можно использовать следующим образом.
На фиг. 2 показан пример выделения частот в многополосной схеме связи.
Согласно фиг. 2 полосами FA0-FA7 можно управлять на основании РЧ несущих RF0-RF7. В примере, показанном на фиг. 2, предполагается, что полосы FA0, FA2, FA3, FA6 и FA7 уже выделены конкретным существующим услугам связи. Также предполагается, что RF1 (FA1), RF4 (FA4) и RF5 (FA5) могут эффективно управляться одним MAC (MAC #5). Здесь, поскольку РЧ несущие под управлением MAC не обязаны быть последовательными, как описано выше, можно более эффективно управлять частотными ресурсами.
В случае нисходящей линии связи выше описанную концепцию многополосной схемы или схемы на основе агрегации несущих можно проиллюстрировать в следующем сценарии базовой станции/терминала.
На фиг. 3 показан иллюстративный сценарий, в котором одна базовая станция осуществляет связь с совокупностью терминалов (UE или MS) в многополосной схеме.
Согласно фиг. 3 предполагается, что терминалы 0, 1 и 2 мультиплексированы. Базовая станция 0 передает сигналы в полосах частот под управлением несущих RF0 и RF1. Также предполагается, что терминал 0 способен принимать только несущую RF0, терминал 1 способен принимать обе несущие RF0 и RF1 и терминал 0 способен принимать все несущие RF0, RF1 и RF2.
Здесь терминал 2 принимает сигналы только несущих RF0 и RF1, поскольку базовая станция передает только несущие RF0 и RF1.
Однако вышеописанная многополосная схема связи задана только концептуально, и ее можно рассматривать просто как схему, в которой при необходимости выделяется дополнительная полоса выделения частот (FA). Таким образом, необходимо задать, более детально, схему передачи/приема сигнала или способ мультиплексирования, которая/ый обеспечивает высокоэффективную и высокопроизводительную обработку.
Кроме того, необходимо исследовать технологию для более эффективного повышения производительности приема, в случае применения схемы HARQ к многополосной схеме связи.
Поскольку согласно вышеописанной технологии кодирование или мультиплексирование канала в целом осуществляется для каждой полосы частот, коэффициент усиления за счет разнесения или мультиплексирования может быть ограниченным.
Сущность изобретения
Задача изобретения
Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа получения дополнительного коэффициента усиления за счет разнесения и/или коэффициента усиления за счет мультиплексирования при передаче и приеме сигналов в многополосной системе связи.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение способа объединения схемы многополосной передачи сигнала с технологией суммирования дифференциально взвешенных сигналов каждого канала (MRC) или MIMO для повышения надежности приема сигнала.
Техническое решение
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения вышеозначенные и другие задачи можно решить путем обеспечения способа передачи сигналов, причем способ включает в себя этапы, на которых осуществляют канальное кодирование на информационном блоке конкретного уровня выше физического уровня для создания конкретного количества кодовых слов, отображают сгенерированное конкретное количество кодовых слов в совокупность полос выделения частот под управлением одного объекта, соответствующего конкретному уровню, и передают отображенный сигнал в каждой из совокупности полос выделения частот, причем каждая из совокупности полос выделения частот под управлением одного объекта имеет ширину полосы для выделения для конкретной услуги согласно заранее определенной частотной политике, и, когда сгенерированное конкретное количество кодовых слов отображается в совокупность полос выделения частот, каждое из конкретного количества кодовых слов отображается в, по меньшей мере, одну из совокупности полос выделения частот.
Здесь на этапе осуществления кодирования канала на информационном блоке конкретного уровня мультиплексируют информационный блок конкретного уровня.
Этот вариант осуществления можно использовать совместно со схемой, в которой совокупность полос выделения частот под управлением объекта группируется в, по меньшей мере, одну группу, и идентичный сигнал передается в каждой из, по меньшей мере, одной группы, или схемой, в которой каждая из совокупности полос выделения частот под управлением объекта выражается единичной матрицей собственных каналов для передачи сигнала.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения вышеозначенные и другие задачи можно решить путем обеспечения способа приема сигналов, причем способ содержит этапы, на которых принимают сигнал в каждой из совокупности полос выделения частот под управлением одного объекта, соответствующего конкретному уровню выше физического уровня, и осуществляют обратное отображение принятого сигнала в конкретное количество кодовых слов для осуществления канального декодирования на конкретном количестве кодовых слов, причем каждая из совокупности полос выделения частот под управлением объекта имеет ширину полосы для выделения для конкретной услуги согласно заранее определенной частотной политике, причем, когда принятый сигнал обратно отображается в конкретное количество кодовых слов, каждое из конкретного количества кодовых слов получают путем обратного отображения сигнала, принятого в, по меньшей мере, одной из совокупности полос выделения частот.
Здесь на этапе обратного отображения принятого сигнала демультиплексируют принятый сигнал в информационный блок конкретного уровня.
Способ может дополнительно включать в себя этапы, на которых группируют совокупность полос выделения частот под управлением объекта в, по меньшей мере, одну группу и объединяют сигналы, принятые в, по меньшей мере, одной группе, путем суммирования дифференциально взвешенных сигналов каждого канала (MRC).
Способ также может дополнительно включать в себя этапы, на которых осуществляют многоканальную обработку на сигнале, принятом в каждой из совокупности полос выделения частот, выражая каждую из совокупности полос выделения частоты под управлением объекта в виде единичной матрицы собственных каналов.
Согласно вышеописанным вариантам осуществления конкретная полоса может соответствовать уровню управления доступом к среде (MAC).
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения вышеозначенные и другие задачи можно решить путем обеспечения способа приема сигналов, причем способ включает в себя этапы, на которых принимают сигнал в каждой из совокупности полос выделения частот под управлением одного объекта, соответствующего конкретному уровню выше физического уровня, и группируют совокупность полос выделения частот под управлением объекта в, по меньшей мере, одну группу и объединяют сигналы, принятые в, по меньшей мере, одной группе, путем суммирования дифференциально взвешенных сигналов каждого канала (MRC), причем каждая из совокупности полос выделения частот под управлением объекта имеет ширину полосы для выделения для конкретной услуги согласно заранее определенной частотной политике.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения вышеозначенные и другие задачи можно решить путем обеспечения способа приема сигналов, причем способ включает в себя этапы, на которых принимают сигнал в каждой из совокупности полос выделения частот под управлением одного объекта, соответствующего конкретному уровню выше физического уровня, и осуществляют многоканальную обработку на сигнале, принятом в каждой из совокупности полос выделения частот, выражая каждую из совокупности полос выделения частот под управлением объекта в виде единичной матрицы собственных каналов, причем каждая из совокупности полос выделения частот под управлением объекта имеет ширину полосы для выделения для конкретной услуги согласно заранее определенной частотной политике.
Преимущества изобретения
Согласно каждому из вышеописанных вариантов осуществления настоящего изобретения можно получить дополнительный коэффициент усиления за счет разнесения и/или коэффициент усиления за счет мультиплексирования при передаче и приема сигналов в многополосной системе связи, а также объединить схему многополосной передачи сигнала с технологией суммирования дифференциально взвешенных сигналов каждого канала (MRC) или MIMO и, таким образом, повысить надежность приема сигнала.
Описание чертежей
Прилагаемые чертежи, которые включены для обеспечения дополнительного понимания изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и совместно с описанием служат для пояснения принципа изобретения.
Фиг. 1A и 1B - схема, иллюстрирующая способ передачи и приема сигналов с использованием многополосных РЧ.
Фиг. 2 - пример выделения частот в многополосной схеме связи.
Фиг. 3 - иллюстративный сценарий, в котором одна базовая станция осуществляет связь с совокупностью терминалов (UE или MS) в многополосной схеме.
Фиг. 4 - иллюстрация концепции, согласно которой кодовые слова, созданные путем мультиплексирования/канального кодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения, отображаются в совокупность полос частот для осуществления передачи и приема сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5 - иллюстративный способ, согласно которому кодовое слово отображается в РЧ несущую согласно схеме SCW из схем, используемых согласно варианту осуществления.
Фиг. 6 - иллюстративный способ, согласно которому кодовое слово отображается в РЧ несущую согласно схеме MCW из схем, используемых согласно варианту осуществления.
Фиг. 7 - концептуальная схема способа передачи, согласно которому сигналы передаются с использованием множественных несущих в конкретной системе.
Фиг. 8 - схема способа, согласно которому сигналы, принятые в совокупности полос выделения частот, объединяются с использованием схемы MRC для получения коэффициента усиления за счет разнесения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 9 - концептуальная схема способа, согласно которому каждая из множественных полос выделения частот применяется в качестве матрицы собственных каналов для реализации межполосной многоантенной схемы передачи.
Предпочтительные варианты осуществления
Обратимся к подробному описанию предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Подробное описание, которое будет приведено ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, призвано пояснять иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения, а не демонстрировать только варианты осуществления, которые можно реализовать согласно изобретению.
Нижеследующее подробное описание включает в себя конкретные детали для обеспечения исчерпывающего понимания настоящего изобретения. Однако специалисту в данной области техники очевидно, что настоящее изобретение можно осуществлять на практике без таких конкретных деталей. В некоторых случаях известные конструкции и устройства опущены или представлены в виде блок-схемы, с упором на существенные признаки конструкций и устройств, чтобы не затемнять концепцию настоящего изобретения. В этом описании изобретения используется сквозная система обозначений.
Настоящее изобретение предусматривает способ передачи/приема, согласно которому один MAC, который управляет совокупностью РЧ несущих, эффективно обрабатывает сигналы для повышения надежности и пропускной способности системы. Настоящее изобретение также применимо к способу, согласно которому один терминал или экземпляр пользовательского оборудования (UE) гибко использует совокупность MAC, в которой применяется многочастотная схема совместно с общей схемой связи в смешанном режиме.
В нижеследующем описании термин "уровень управления доступом к среде (MAC)" используется в качестве общего термина, описывающего уровень (например, сетевой уровень) над физическим (PHY) уровнем (уровнем 1) из 7 уровней OSI, который не обязан ограничиваться уровнем MAC. Кроме того, "MAC" согласно настоящему изобретению используется как концепция, включающая в себя не только MAC в системах IEEE, но и MAC, присутствующий для каждой полосы частот в системе 3GPP.
Хотя нижеследующее описание приведено со ссылкой на пример, где многополосные РЧ являются последовательными, множественные полосы согласно настоящему изобретению не обязаны включать в себя физически последовательные РЧ несущие. Кроме того, хотя ниже, для простоты объяснения, описано, что ширина полосы для всех РЧ несущих как одинакова, настоящее изобретение также можно применять к случаю, когда значения ширины для полос частот, управляемых на основании каждой РЧ несущей, различны. Например, полоса частот РЧ (RF0) 5 МГц и полоса частот РЧ (RF1) 10 МГц могут находиться под управлением одного объекта MAC.
Кроме того, хотя РЧ несущие в настоящем изобретении могут быть несущими одной и той же системы, РЧ несущие также могут быть несущими, к которым применяются разные технологии радиодоступа (RAT). В частности, можно рассмотреть пример, в котором к RF0 и RF1 применяется технология 3GPP LTE, к RF2 применяется технология IEEE 802.16m и к RF3 применяется технология GSM.
Обратимся к вариантам осуществления, в которых канальное кодирование и мультиплексирование совместно заданы в системе связи, которая использует множественные полосы частот, для получения коэффициента усиления за счет разнесения и/или коэффициента усиления за счет мультиплексирования.
Способы отображения кодовых слов во множественные полосы частот
Опишем способ отображения кодовых слов, созданных путем канального кодирования, в РЧ несущие согласно варианту осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг. 4.
На фиг. 4 показана концепция, согласно которой кодовые слова, созданные путем мультиплексирования/канального кодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения, отображаются в совокупность полос частот для осуществления передачи и приема сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Хотя на фиг. 4, для простоты объяснения, показано, что антенны предусмотрены по отдельности для каждой РЧ несущей, антенны не обязательно обеспечивать по отдельности для каждой РЧ несущей согласно этому варианту осуществления. Таким образом, антенны, показанные на фиг. 4, могут совместно использоваться для РЧ несущих.
В частности, хотя на фиг. 4 показано, что две передающие антенны и две приемные антенны предусмотрены для каждой РЧ несущей, так что всего 2n передающих антенн и всего 2n приемных антенн обеспечено для n РЧ несущих, эта конфигурация антенн является лишь концептуальной иллюстрацией. В фактической системе функция РЧ модуля, например усиление сигнала, используется по отдельности для каждой из n полос несущих, и всего две передающие/приемные антенны совместно используются всеми полосами несущих.
С другой стороны, один главный признак способа передачи и приема сигнала согласно этому варианту осуществления, в отличие от традиционного способа, состоит в том, что цепь мультиплексирования 402 задается независимо от полос частот, управляемых согласно соответствующим РЧ несущим, для достижения коэффициента усиления за счет разнесения между несущими. Таким образом, на фиг. 4 показано, что блок 402 мультиплексирования и канального кодирования отделен от обработки каждой РЧ несущей. Таким образом, согласно этому варианту осуществления один MAC PDU 401 подвергается канальному кодированию и/или мультиплексированию на основе блока, заданного отдельно от совокупности полос частот (402), и кодовое(ые) слово(а), созданное(ые) в этом процессе, можно отображать в каждую из одной или нескольких полос выделения частот 403_0-403_(n-1). Это позволяет эффективно достигать коэффициента усиления за счет разнесения, по сравнению со способом, согласно которому схема канального кодирования и мультиплексирования задается для каждой полосы выделения частот, и достигать дополнительного коэффициента усиления за счет разнесения в зависимости от количества полос частот, на которые отображается одно кодовое слово.
Согласно этому варианту осуществления участок для битов модуляции, отображаемый в каждую полосу частот согласно PSK или QAM, можно задавать в любом из блока 402 мультиплексирования и канального кодирования или блоков РЧ несущих 403_0-403(n-1). Однако иллюстрация участка модуляции опущена в концептуальной схеме на фиг. 4. Хотя при необходимости можно добавить битовый (или символьный) перемежитель, его иллюстрация опущена на фиг. 4, поскольку он напрямую не связан с главной концепцией этого варианта осуществления.
Отображение канально-кодированных битов в каждую РЧ несущую согласно варианту осуществления настоящего изобретения можно разделить на отображение сегментов единичного кодового слова (SCW) в совокупность РЧ несущих (способ отображения SCW) и отображение сегментов группы множественных кодовых слов (MCW) в каждую РЧ несущую (MCW способ отображения).
Термин "способ отображения SCW" согласно этому варианту осуществления относится к способу, согласно которому совокупность информации, подлежащая передаче на РЧ несущих под управлением одного MAC, подвергается канальному кодированию и модуляции для создания одного кодового слова, и затем кодовое слово отображается в каждую РЧ несущую. Термин "способ отображения MCW" согласно этому варианту осуществления относится к способу, согласно которому совокупность информации, подлежащая отображению в одну или несколько РЧ несущих среди РЧ несущих под управлением одного MAC, подвергается канальному кодированию в блоках отображения для создания кодовых слов, и затем каждое кодовое слово отображается в РЧ несущую(ие). Здесь отображение MCW включает в себя не только отображение одного кодового слова в одну РЧ несущую и отображение одного кодового слово в x РЧ несущих (x - натуральное число, большее 1).
Ниже приведено краткое описание отображения информации MAC PDU (например, пакета) в кодовое слово согласно этому варианту осуществления.
Термин "MAC", используемый в описании настоящего изобретения, это общий термин, описывающий участок, который позволяет осуществлять высокоуровневую обработку и включает в себя совокупность компонентов MAC PDU. Например, отображение пакетов MAC в кодовые слова можно разделить на три схемы: 1) первую схему (отображение один в один), в которой один пакет MAC отображается в одно кодовое слово, 2) вторую схему (отображение многих в один), в которой один или несколько пакетов MAC (т.е. агрегация пакетов) отображаются в одно кодовое слово, и 3) третью схему (отображение одного во многие), в которой один пакет MAC сегментируется и отображается в совокупность кодовых слов. Ниже представлены преимущества каждой из трех схем.
При использовании первой схемы пакеты MAC, в целом, делятся на пользовательской основе, что облегчает достижение оптимизации путем адаптивной обработки или AMC на основе кодового слова для каждого пользователя. Например, согласно этой схеме разные схемы модуляции и кодирования (MCS) можно применять к первой несущей и второй несущей для осуществления адаптации линии связи.
При использовании второй схемы один или несколько пакетов отображения можно объединять на уровне MAC и затем можно передавать на физический уровень или можно объединять на физическом уровне. Объединение пакетов отображения может обеспечивать преимущество снижения служебной нагрузки, поскольку заголовок MAC обычно присоединяется к каждому пакету MAC. Эта схема также может обеспечивать преимущество увеличения коэффициента усиления за счет кодирования, поскольку множественные пакеты отображения объединяются для осуществления канального кодирования.
При использовании третьей схемы преимущество состоит в том, что к разным кодовым словам можно применять разные порядок модуляции HARQ, скорость кодирования и пр.
На фиг. 5 показан иллюстративный способ, согласно которому кодовое слово отображается в РЧ несущую согласно схеме SCW из схем, используемых согласно варианту осуществления.
На фиг. 6 показан иллюстративный способ, согласно которому кодовое слово отображается в РЧ несущую согласно схеме MCW из схем, используемых согласно варианту осуществления.
По аналогии со способом, представленным на фиг. 4, модуляцию PSK или QAM можно осуществлять на любом участке до или после блока РЧ несущих согласно способам, представленным на фиг. 5 и 6, и иллюстрация соответствующего участка модуляции опущена в концептуальной схеме на фиг. 5 и 6.
Когда одно кодовое слово отображается в совокупность полос выделения частот согласно схеме SCW согласно фиг. 5, можно получить дополнительный коэффициент усиления за счет разнесения по сравнению со случаем, когда канальное кодирование осуществляется для каждой полосы выделения частот. При использовании схемы MCW согласно фиг. 6 не обязательно отображать одно кодовое слово в одну полосу выделения частот, как в традиционном способе, но вместо этого блок отображения РЧ несущих можно гибко устанавливать так, чтобы одно кодовое слово (кодовое слово m-1) отображалось в две РЧ несущие (РЧ несущую n-2 и РЧ несущую n-1). Это позволяет добиться как преимущества снижения служебной нагрузки, так и преимущества увеличения коэффициента усиления за счет разнесения.
В случае применения схемы HARQ можно группировать, по меньшей мере, одно кодовое слово и можно осуществлять циклическую передачу в каждой группе для получения коэффициента усиления за счет разнесения.
Ниже приведено краткое описание циклической передачи.
Допустим, что всего присутствует 4 РЧ несущие RF0, RF1, RF2 и RF3, и 4 кодовых слова C0, C1, C2 и C3 передаются соответственно на 4 РЧ несущих RF0, RF1, RF2 и RF3 в начальной передаче. В случае, когда 1-я повторная передача осуществляется после приема NACK, кодовые слова C0, C1, C2 и C3 можно циклически сдвигать на одно кодовое слово (например, с использованием операции по модулю), чтобы кодовые слова C3, C0, C1 и C2 передавались соответственно на 4 РЧ несущих RF0, RF1, RF2 и RF3. В случае, когда 2-я повторная передача осуществляется вновь после приема NACK, кодовые слова C3, C0, C1 и C2 снова можно циклически сдвигать на одно кодовое слово, чтобы кодовые слова C2, C3, C0 и C1 передавались соответственно на 4 РЧ несущих RF0, RF1, RF2 и RF3.
В случае, когда этот вариант осуществления применяется к системе с 2 РЧ несущими и 2 кодовыми словами, вышеописанный способ можно рассматривать как обмен кодовыми словами для каждой повторной передачи. Таким образом, вышеописанный способ можно рассматривать как смену позиций передачи кодовых слов для каждой повторной передачи таким образом, что кодовые слова C0 и C1 передаются на РЧ несущих RF0 и RF1, соответственно, в 1-й повторной передаче, и затем кодовые слова C1 и C0 передаются на РЧ несущих RF0 и RF1, соответственно, во 2-й повторной передаче.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения можно осуществлять скачкообразный переход между РЧ несущими (скачкообразную перестройку частоты) для каждого кодового слова во временном измерении при каждой передаче кодового слова. Например, когда кодовые слова C0, C1, C2 и C3 передаются на 4 РЧ несущих в момент времени t0, кодовые слова C1, C3, C2 и C0 могут передаваться в следующий момент времени t1.
Шаблон скачкообразной перестройки частоты, используемый согласно этому варианту осуществления, можно задавать согласно PN коду, например, коду Голда или m-последовательности, и также можно задавать различными другими способами. Один иллюстративный способ задания шаблона скачкообразной перестройки частоты, отличный от способа на основе PN-кода, предусматривает применение циклической скачкообразной перестройки частоты при каждой передаче кодового слова. Согласно этому способу циклический сдвиг применяется к позициям передачи кодового слова для каждой передачи в отличие от вышеописанного способа, в котором циклическая скачкообразная перестройка частоты применяется для каждой передачи кодового слова. Таким образом, циклическая скачкообразная перестройка частоты можно повторно применять таким образом, чтобы кодовые слова C0, C1, C2 и C3 передавались в момент времени t0, кодовые слова C3, C0, C1 и C2 передавались в момент времени t1 и кодовые слова C2, C3, C0 и C1 передавались в момент времени t2.
Хотя вышеприведенное описание относится к примеру, в котором позиция отображения, в которой каждое кодовое слово, созданное при осуществлении канального кодирования на информационном блоке (например, транспортном блоке системы 3GPP) конкретного уровня (например, MAC), отображается в каждую РЧ несущую, изменяется для каждой повторной передачи или каждой передачи, способ, согласно которому позиция отображения, в которой каждый блок передачи отображается в каждую РЧ несущую, изменяется для каждой повторной передачи или каждой передачи, можно считать идентичным вышеописанному способу. В случае, когда информационный блок (информационные биты) (например, транспортный блок) конкретного уровня находится во взаимно-однозначном отношении с каждым кодовым блоком, и РЧ несущие, представленные на фиг. 6, способ изменения позиции отображения информационного блока (например, транспортного блока) конкретного уровня изменяется для каждой передачи (или повторной передачи), способ изменения позиций отображения кодовых слов для каждой передачи (или повторной передачи) и способ изменения РЧ несущих, используемый для передачи при каждой передаче (или повторной передаче), можно считать идентичным.
На фиг. 7 показана концептуальная схема способа передачи, согласно которому сигналы передаются с использованием множественных несущих в конкретной системе.
Способ, согласно которому позиция отображения каждого информационного блока изменяется, или РЧ несущая, используемая для передачи, изменяется для каждой передачи (или повторной передачи), как описано выше, можно непосредственно применять для адаптации линии связи или HARQ в системе, где используется способ передачи, показанный на фиг. 7.
В частности, когда применяется способ HARQ, позиция отображения транспортного блока в каждый блок канального кодирования может изменяться для каждой повторной передачи согласно способу, представленному на фиг. 7. Кроме того, позиция отображения транспортного блока в каждую РЧ несущую (компонентную несущую) после того, как транспортный блок проходит через модуль перестановки/отображения, может изменяться для каждой повторной передачи.
Когда применяется адаптация линии связи, можно применять другую MCS к каждому транспортному блоку согласно способу, представленному на фиг. 7, или, аналогично, можно применять другую MCS к каждой РЧ несущей (компонентной несущей) после того, как транспортный блок проходит через модуль перестановки/отображения.
Способ получения межчастотного совместного разнесения
Этот вариант осуществления предусматривает способ, согласно которому метод межчастотного совместного разнесения применяется к вышеописанной многополосной схеме связи. Термин "метод совместного разнесения" означает метод разнесения, который применяется к UE, которые используют одни и те же частоты (т.е. UE, которые совместно пользуются ресурсами).
Например, в нижеследующем описании предполагается, что базовая станция передает информацию на пользовательское оборудование (UE) в режиме нисходящей линии связи через ретрансляционную станцию, которая была установлена как станция-посредник между базовой станцией и UE. Ретрансляционная станция принимает и обрабатывает сигнал, адресованный UE, и затем передает обработанный сигнал на UE. Здесь UE может получать коэффициент усиления за счет разнесения путем объединения сигнала, принятого от базовой станции, и информации, принятой от ретрансляционной станции. Когда один UE A передает информацию на базовую станцию в режиме восходящей линии связи, другой UE B может принимать и обрабатывать информацию от UE A и передавать обработанную информацию на базовую станцию. В этом случае базовая станция может получать коэффициент усиления за счет разнесения для информации UE A путем обработки двух сигналов, принятых от UE A и UE B.
Однако эти технологии предусматривают метод совместной работы, применяемый к UE, которые совместно используют ресурсы (например, частоты), и вышеописанный способ получения совместного разнесения не описан для многочастотного режима, в котором UE используют разные ресурсы (частоты или несущие).
Хотя схема MIMO, в которой одна или несколько (множественных) антенн используются в каждой полосе частот, не был описан выше, поскольку схема MIMO не связана напрямую с предметом настоящего изобретения, вышеописанный способ настоящего изобретения можно использовать совместно с любой существующей схемой MIMO.
Концепцию этого варианта осуществления можно использовать совместно не только с вышеописанными технологиями, но также со способом осуществления канального кодирования и мультиплексирования независимо от блока выделения частот согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Соответственно, для простоты объяснения, нижеследующее описание в основном сосредоточено на части блока РЧ несущих со ссылкой на концептуальные схемы, приведенные на фиг. 4-6.
Этот вариант осуществления предусматривает следующие два основных способа.
Согласно первому способу, который является способом получения совместного разнесения согласно варианту осуществления настоящего изобретения, сигналы, принятые в совокупности полос выделения частот, объединяются согласно схеме суммирования дифференциально взвешенных сигналов каждого канала (MRC) для получения коэффициента усиления за счет разнесения. Ниже приведено более подробное описание этого способа со ссылкой на фиг. 8.
На фиг. 8 показана схема способа, согласно которому сигналы, принятые в совокупности полос выделения частот, объединяются с использованием схемы MRC для получения коэффициента усиления за счет разнесения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Согласно этому варианту осуществления бит (или символ) A повторяется дважды для передачи на РЧ несущей 0 и РЧ несущей 1 и бит (или символ) B повторяется дважды для передачи на РЧ несущей n-2 и РЧ несущей n-1 согласно фиг. 8. При приеме сигналов, переданных в полосах выделения частот, представленных соответствующими РЧ несущими таким образом, принятые сигналы объединяются согласно MRC для каждой группы полос выделения частот, сгруппированных согласно заранее определенной схеме. В примере, показанном на фиг. 8, сигналы, принятые на РЧ несущей 0 и РЧ несущей 1, объединяются посредством того же модуля объединения MRC A, и сигналы, принятые на РЧ несущей n-2 и РЧ несущей n-1, объединяются посредством другого модуля объединения MRC B.
Здесь схема суммирования дифференциально взвешенных сигналов каждого канала (MRC) является технологией беспроводной связи, в которой сигналы, принятые по совокупности каналов, объединяются с использованием различных соответствующих коэффициентов пропорциональности для каналов. Схема MRC обеспечивает оптимальное объединение сигналов, принятых в разных условиях беспроводного канала. В схеме MRC передающая сторона передает один и тот же сигнал в совокупности полос выделения частот, сгруппированных в конкретные блоки группирования, и принимающая сторона объединяет сигналы, принятые в совокупности полос выделения частот, согласно схеме MRC, тем самым получая дополнительный коэффициент усиления за счет межчастотного разнесения. Этот коэффициент усиления за счет разнесения является дополнительным, то есть получается отдельно от коэффициента усиления за счет разнесения, полученного посредством традиционной схемы MIMO, используемой в каждой полосе выделения частот.
Ниже приведено краткое описание MRC для лучшего понимания.
0
1
Нижеследующее описание сосредоточено на РЧ несущих 0 и 1 на фиг. 8. Если на РЧ несущих 0 и 1 передается один и тот же сигнал s, сигналы r и r, принятые на РЧ несущих 0 и 1, можно представить следующими уравнениями.
[Математическое выражение 1]
r
sh
n
РЧ несущая
0
0
0
=+-> 0
r
sh
n
РЧ несущая
1
1
1
=+-> 1
Здесь, "h" обозначает характеристику беспроводного канала, и "n" обозначает АБГШ.
0
1
При объединении принятых сигналов r и r согласно MRC, результирующий сигнал выражается следующим уравнением.
[МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ВЫРАЖЕНИЕ 2]
Здесь, поскольку  снова рассматривается как АБГШ вследствие статистических характеристик, принимающая сторона получает коэффициент усиления .
Когда передающая сторона передает сигнал во множественных полосах несущих согласно вышеописанному варианту осуществления, передающая сторона может выбирать полосы несущих для передачи сигнала с использованием CQI, PMI, информации ранга и т.п., возвращаемых с принимающей стороны. Это позволяет повышать общую эффективность системы.
Ниже приведено описание способа передачи и приема сигналов согласно межчастотной схеме со многими входами и многими выходами (MIMO).
Хотя схема MIMO обычно указывает межантенную схему обработки, согласно этому варианту осуществления предполагается, что схема MIMO включает в себя многочастотную схему обработки. Обработка MIMO согласно этому варианту осуществления осуществляется путем применения традиционных схем обработки MIMO на одной несущей к РЧ несущим, при этом канал, сгенерированный для каждой РЧ несущей, выражается как единичная матрица виртуальных собственных каналов.
Согласно этому варианту осуществления одну матрицу собственных каналов можно задавать как матрицу каналов, генерируемую, когда схема MIMO применяется одной РЧ.
На фиг. 9 показана концептуальная схема способа, согласно которому каждая из множественных полос выделения частот применяется в качестве матрицы собственных каналов для реализации межполосной многоантенной схемы передачи.
В примере, показанном на фиг. 9, одна матрица виртуальных собственных каналов генерируется из одной РЧ несущей. Однако объем этого варианта осуществления также включает в себя способ, согласно которому одна матрица виртуальных собственных каналов генерируется из совокупности РЧ несущих, и способ, согласно которому совокупность матриц виртуальных собственных каналов генерируется из совокупности РЧ несущих. Кроме того, обработку MIMO в полосе частот можно осуществлять в единицах матриц виртуальных собственных каналов и также можно осуществлять в единицах антенных ветвей в матрице виртуальных собственных каналов.
Заметим также, что межчастотную схему MIMO также можно использовать совместно с межантенной схемой MIMO на конкретной РЧ несущей в примере, показанном на фиг. 9. Кроме того, традиционную межантенную схему MIMO, например, схему межчастотного выбора или схему межчастотного формирования виртуальных собственных лучей, можно расширять и применять в качестве межчастотной схемы обработки MIMO (т.е. между полосами выделения частот).
В одном примере схемы межчастотного выбора межчастотный MIMO процессор может выбирать и передавать M РЧ несущих (M - произвольное переменное число) в порядке убывания рангов соответствующих РЧ несущих частот, начиная с наивысшего ранга, или может выбирать M РЧ несущих в порядке убывания индексов матрицы предварительного кодирования (PMI) соответствующих РЧ несущих частот, начиная с наивысшего PMI. Альтернативно, межчастотный MIMO процессор может выбирать M РЧ несущих, при этом последовательно переключая РЧ несущие согласно времени передачи. Здесь, поскольку каждая РЧ несущая образует собственный канал для своей позиции несущей, случай M=1 идентичен случаю, когда применяется схема межчастотного формирования виртуальных собственных лучей. Случай, когда M равно максимальному числу РЧ несущих в MAC, идентичен случаю, когда сигналы передаются на всех несущих без переключения несущих. Вышеописанную схему можно использовать совместно с традиционной схемой отображения на каждой РЧ несущей. Вышеописанные процессы можно адаптивно применять каждый раз.
Кроме того, когда базовая станция передает N РЧ несущих, можно осуществлять адаптивную модуляцию и кодирование (AMC) или выделение мощности, которое используется для регулировки мощности, при данной мощности согласно состояниям канала N РЧ несущих, поскольку полная мощность базовой станции ограничена.
Ниже приведено подробное описание иллюстративного способа осуществления выбор канала, описанного выше.
Традиционную многоантенную схему согласно фиг. 8 можно использовать для каждой полосы РЧ несущих частот в многочастотной системе. В этом примере предполагается, что выбор каналов из полос несущих и выбор каналов из полосы несущих используются для выбора канала на основе собственных каналов. Здесь выбор канала из полос несущих указывает межчастотную схему MIMO, и выбор канала из полосы несущих указывает межантенную схему MIMO. Здесь выбор собственных каналов можно осуществлять с использованием различных способов, которые, в основном, можно разделить на 1) способ, согласно которому полоса РЧ несущих выбирается согласно среднему качеству канала, и затем собственный канал выбирается из выбранной полосы РЧ несущих, и 2) способ, согласно которому возможные собственные каналы выбираются из всех полос РЧ несущих в порядке убывания качества канала.
Информация, связанная с межчастотным режимом MIMO, описанным выше, может обеспечиваться по широковещательному каналу или каналу управления. Обратная связь по информации канала, например, индексу полосы несущих, предпочтительной для UE, или CQI каждой полосы несущих, может возвращаться в соответствующей полосе несущих или, альтернативно, информация обратной связи для совокупности полос несущих может группироваться для возвращения в одном блоке.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения приведено для того, чтобы специалист в данной области техники мог реализовать и практически использовать изобретение. Хотя изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалист в данной области техники может предложить различные модификации и вариации настоящего изобретения, не выходя за рамки сущности и объема изобретения, заданные в формуле изобретения. Соответственно, изобретение не должно ограничиваться описанными здесь конкретными вариантами осуществления, но должно отвечать широчайшему объему, согласующемуся с раскрытыми здесь признаками и признаками новизны.
Промышленное применение
Способ передачи/приема сигнала согласно каждому из вышеописанных вариантов осуществления настоящего изобретения можно широко использовать для многочастотной системы, в которой один объект MAC управляет совокупностью полос частот несущих, как описано выше. Таким образом, способ передачи/приема сигнала согласно каждому из вышеописанных вариантов осуществления настоящего изобретения можно применять к любой системе, будь то система 3GPP LTE, система 3GPP LTE-A или система IEEE 802.16m, при условии, что система применяется как вышеописанная многочастотная система.
Специалист в данной области техники может предложить различные модификации и вариации настоящего изобретения, не выходя за рамки сущности и объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение призвано охватывать модификации и вариации этого изобретения, при условии, что они согласуются с объемом формулы изобретения и ее эквивалентов.