УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ В СИСТЕМЕ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ НА ОДНОЙ НЕСУЩЕЙ
DEVICE AND METHOD FOR DEDICATION OF RESOURCES IN SYSTEM OF MULTIPLE ACCESS WITH FREQUENCY DIVISION AT SINGLE CARRIER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для эффективного выделения ресурсов связи канала управления, когда передача по каналу пакетных данных и каналу управления осуществляется в один и тот же период передачи в системе беспроводной связи множественного доступа с частотным разделением на одной несущей (SC-FDMA).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
На фиг.1 показана блок-схема передатчика в системе локализованного FDMA (LFDMA), которая является разновидностью системы SC-FDMA. Хотя передатчик выполнен с возможностью использования дискретного преобразования Фурье (DFT) и обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) в случае, представленном на фиг.1, передатчик может иметь любую другую конфигурацию.
Согласно фиг.1 использование DFT и IFFT позволяет изменять параметры системы LFDMA с помощью несложного оборудования. Что касается различий между ортогональным мультиплексированием с частотным разделением (OFDM) и SC-FDMA в отношении конфигурации передатчика, передатчик LFDMA дополнительно включает в себя прекодер 101 DFT на входе процессора 102 IFFT, который используется для передачи на множественных несущих в передатчике OFDM. Согласно фиг.1 модулированные символы 103 передачи (TX) поступают на прекодер 101 DFT в виде блоков. Выходные сигналы DFT отображаются во входные сигналы IFFT в диапазоне, образованном последовательными поднесущими. Блок отображения 104 отображает модулированные символы передачи в фактический частотный диапазон.
На фиг.2 показана иллюстративная передача данных с блоков пользовательского оборудования (UE) с помощью выделенных им ресурсов в обычной системе SC-FDMA.
Согласно фиг.2 один блок ресурсов (RU) 201 задается одной или несколькими поднесущими в частотном измерении и одним или несколькими символами SC-FDMA во временном измерении. Для передачи данных два RU, заштрихованные наклонными линиями, выделяются для UE1, и три RU, заштрихованные точками, выделяются для UE2.
RU, в которых UE1 и UE2 передают данные, являются фиксированными во времени и последовательными в заданных частотных диапазонах. Эта схема выделения ресурсов или схема передачи данных избирательно выделяет частотные ресурсы, которые обеспечивают хорошее состояние канала каждому UE, чтобы таким образом обеспечить максимальную производительность системы при ограниченных системных ресурсах. Например, блоки, заштрихованные наклонными линиями, обеспечивают относительно более высокие характеристики радиоканала для UE1, чем в других частотных диапазонах, тогда как блоки, заштрихованные точками, обеспечивают относительно более высокие характеристики радиоканала для UE2. Избирательное выделение ресурсов с улучшенной характеристикой канала называется частотно-избирательным выделением ресурсов или частотно-избирательным планированием. Как и для вышеописанной передачи данных по восходящей линии связи, т.е. с UE на Узел B, частотно-избирательное планирование применяется к передаче данных по нисходящей линии связи, т.е. с Узла B на UE. На нисходящей линии связи RU, заштрихованные наклонными линиями и точками, представляют ресурсы, в которых Узел B передает данные на UE1 и UE2 соответственно.
Однако частотно-избирательное планирование не всегда эффективно. Для UE, которое быстро движется и таким образом испытывает быстрое изменение состояния канала, затруднительно осуществлять частотно-избирательное планирование. В частности, хотя планировщик Узла B выделяет для UE частотный диапазон в относительно хорошем статусе канала на данный момент, на тот момент, когда UE принимает информацию выделения ресурсов от Узла B и готово передавать данные в выделенных ресурсах, UE находится в канальной среде, которая уже претерпела значительные изменения. Следовательно, выбранный частотный диапазон не гарантирует относительно хорошее состояние канала для UE.
Даже при осуществлении услуги, подобной услуге передачи голосовой информации по интернет-протоколу (VoIP), которая требует для передачи данных непрерывного выделения небольшого объема частотных ресурсов, если UE сообщает свой статус канала для частотно-избирательного планирования, служебная нагрузка сигнализации может быть очень большой. В этом случае эффективнее использовать скачкообразную перестройку частоты вместо частотно-избирательного планирования.
На фиг.3 показан иллюстративный пример скачкообразной перестройки частоты в обычной системе FDMA.
Согласно фиг.3 частотные ресурсы, выделенные UE для передачи данных, изменяются с течением времени. Результатом скачкообразной перестройки частоты является рандомизация качества канала и помехи в ходе передачи данных. Поскольку данные передаются в частотных ресурсах, которые изменяются с течением времени, они имеют разные канальные характеристики и другое UE в соседней соте вносит помеху в данные в каждый момент времени, таким образом достигая разнесения.
Однако скачкообразная перестройка частоты неэффективна, когда RU осуществляют скачкообразную перестройку согласно независимым шаблонам в системе SC-FDMA, как показано на фиг.3. Например, если RU 301 и 302 выделяются разным UE, это не имеет значения. Если же оба RU 301 и 302 выделяются одному UE, они перестраиваются в позиции RU 303 и 304 путем скачкообразной перестройки частоты в следующий момент передачи. Поскольку RU 303 и 304 не являются последовательными, UE не может передавать данные в этих двух RU.
В этом контексте для достижения частотного разнесения в системе SC-FDMA предлагается зеркальная перестройка взамен скачкообразной перестройки частоты.
Обычно RU перемещается симметрично относительно центральной частоты полного частотного диапазона, доступного для передачи данных. Например, RU 401 зеркально перестраивается в RU 403, и RU 402 - в RU 404 в следующий момент передачи в соте A. Таким же образом RU 405 зеркально перестраивается в RU 406 в следующий момент передачи в соте B. Зеркальная перестройка позволяет последовательным RU совершать скачкообразную перестройку последовательно, тем самым удовлетворяя свойству одной несущей в ходе скачкообразной перестройки частоты.
Недостаток скачкообразной перестройки частоты с частотным разнесением состоит в том, что шаблон скачкообразной перестройки фиксирован, поскольку нет возможности перемещать RU без зеркальной перестройки относительно центральной частоты. Это значит, что частотное разнесение достигается в некоторой степени, но рандомизация помехи затруднена. Поскольку RU скачкообразно перестраивается в противоположном направлении, возвращаясь в свою исходную позицию путем зеркальной перестройки, доступен только один шаблон скачкообразной перестройки RU. Поэтому даже при наличии совокупности сот разные соты не могут иметь разные шаблоны.
Согласно фиг.4, если RU 402, заштрихованный точками, выделяется для UE в соте A, и RU 405, заштрихованный одиночными наклонными линиями, выделяется для UE в соте B в течение заданного времени, UE соты A и UE соты B создают помехи друг для друга, поскольку в схеме зеркальной перестройки доступен только один шаблон скачкообразной перестройки. Если UE соты B ближе к соте A, оно вызывает сильную помеху для UE в соте A. В результате UE соты A, использующее RU, заштрихованные точками, испытывает снижение качества приема.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аспект настоящего изобретения предусматривает решение, по меньшей мере, указанных проблем и/или недостатков и обеспечивает, по меньшей мере, те преимущества, которые описаны ниже. Соответственно, аспект настоящего изобретения предусматривает способ и устройство для выделения ресурсов, позволяющие рандомизировать помеху между соседними сотами, когда для достижения частотного разнесения применяется зеркальная перестройка.
Другой аспект настоящего изобретения предусматривает способ определения, включать или выключать зеркальную перестройку, на каждый момент скачкообразной перестройки согласно разным шаблонам включения/выключения зеркальной перестройки для каждой соты, и передающее/приемное устройство, использующее этот способ.
Дополнительный аспект настоящего изобретения предусматривает способ определения, включать или выключать скачкообразную перестройку частоты и зеркальную перестройку, на каждый момент скачкообразной перестройки согласно разным шаблонам для каждой соты, и передающее/приемное устройство, использующее этот способ, когда скачкообразная перестройка частоты может поддерживаться для увеличения эффекта частотного разнесения.
Согласно аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ выделения ресурсов для UE в системе связи SC-FDMA, в котором скачкообразная перестройка между поддиапазонами осуществляется по блоку ресурсов для UE по частотной оси, на которой задано, по меньшей мере, два поддиапазона на каждый заданный момент скачкообразной перестройки, производится определение, включать или выключать зеркальную перестройку, в поддиапазоне, имеющем блок ресурсов скачкообразной перестройки, на сотовом уровне на каждый момент скачкообразной перестройки, и блок ресурсов выбирается путем избирательной зеркальной перестройки блока ресурсов скачкообразной перестройки согласно определению, и выделяется для UE.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ выделения ресурсов с Узла B в системе связи SC-FDMA, в котором скачкообразная перестройка между поддиапазонами осуществляется по блоку ресурсов для UE на частотной оси, на которой задано, по меньшей мере, два поддиапазона на каждый заданный момент скачкообразной перестройки, производится определение, включать или выключать зеркальную перестройку, в поддиапазоне, имеющем блок ресурсов скачкообразной перестройки, в каждый момент скачкообразной перестройки согласно информации планирования, принятой от Узла B, причем блок ресурсов выбирается путем избирательной зеркальной перестройки блока ресурсов скачкообразной перестройки согласно определению, и данные передаются в выбранном блоке ресурсов на Узел B.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство Узла B для выделения ресурсов для UE в системе связи SC-FDMA, в котором планировщик осуществляет скачкообразную перестройку между поддиапазонами по блокам ресурсов для UE на частотной оси, на которой задано, по меньшей мере, два поддиапазона в каждый заданный момент скачкообразной перестройки, определяет, включать или выключать зеркальную перестройку в поддиапазонах, имеющих блоки ресурсов скачкообразной перестройки, на сотовом уровне, в каждый момент скачкообразной перестройки, и выбирает блоки ресурсов путем избирательной зеркальной перестройки блоков ресурсов скачкообразной перестройки, согласно определению блок отображения разделяет данные, принятые от UE, согласно информации о выбранных блоках ресурсов, принятой от планировщика, и декодер декодирует разделенные данные.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство UE для передачи данных на Узел B в системе связи SC-FDMA, в котором контроллер передачи данных осуществляет скачкообразную перестройку между поддиапазонами по блоку ресурсов для UE на частотной оси, на которой задано, по меньшей мере, два поддиапазона в каждый заданный момент скачкообразной перестройки, и определяет, включать или выключать зеркальную перестройку в поддиапазоне, имеющем блок ресурсов скачкообразной перестройки, в каждый момент скачкообразной перестройки согласно информации планирования, принятой от Узла B, и блок отображения отображает данные в блок ресурсов, выбранный путем избирательной зеркальной перестройки блока ресурсов скачкообразной перестройки согласно определению, и передает данные в отображенном блоке ресурсов на Узел B.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеперечисленные и другие задачи, признаки и преимущества определенных иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения поясняются в нижеследующем подробном описании, приведенном совместно с прилагаемыми чертежами, в которых:
фиг.1 - блок-схема передатчика в обычной системе LFDMA, которая является разновидностью системы SC-FDMA;
фиг.2 - иллюстративная схема передачи данных с UE с помощью выделенных им ресурсов в обычной системе SC-FDMA;
фиг.3 - иллюстративная схема скачкообразной перестройки частоты в обычной системе FDMA;
фиг.4 - иллюстративная схема зеркальной перестройки;
фиг.5A и 5B - схемы способа согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.6 - логическая блок-схема операции выбора RU в UE или Узле B согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 - блок-схема UE согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.8 - блок-схема Узла B согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.9 - иллюстративная структура канала согласно другому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.10A-10D - иллюстративные схемы способа согласно второму иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.11 - логическая блок-схема операции выбора RU в UE или Узле B согласно второму иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.12 - иллюстративная структура канала согласно третьему иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.13 - иллюстративная схема способа осуществления зеркальной перестройки, безотносительно к гибридному автоматическому запросу повторной передачи (HARQ) согласно третьему иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.14 - иллюстративная схема способа осуществления зеркальной перестройки на уровне процесса HARQ согласно третьему иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг.15 - иллюстративная схема способа осуществления зеркальной перестройки на уровне процесса HARQ согласно четвертому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вопросы, затронутые в описании, например детали конструкции и элементы, представлены для обеспечения углубленного понимания иллюстративных вариантов осуществления изобретения. Соответственно, специалисты в данной области техники могут предложить различные изменения и модификации описанных в настоящем документе вариантов осуществления не выходя за рамки объема и сущности изобретения. Кроме того, описания общеизвестных функций и конструкций не приведены для ясности и краткости.
Иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают способ повышения степени рандомизации помехи между сотами, когда данные передаются в разных RU в каждый заданный момент времени согласно общей схеме скачкообразной перестройки частоты или зеркальной перестройки для достижения частотного разнесения, в то же время удовлетворяя свойству одной несущей на восходящей линии связи системы SC-FDMA.
Для лучшего понимания настоящего изобретения каналы данных определены следующим образом.
Диапазон частотного планирования (FS): набор RU, выделенный посредством частотно-избирательного планирования. Они являются последовательными или рассредоточенными.
Диапазон скачкообразной перестройки частоты (FH): набор RU, передаваемый для достижения частотного разнесения. Эти RU не выделяются посредством частотно-избирательного планирования. Они являются последовательными или рассредоточенными. Диапазон FH может состоять из одного или нескольких поддиапазонов FH.
Зеркальная перестройка: RU подвергаются симметричной скачкообразной перестройке слева направо и справа налево относительно центральной поднесущей или центрального RU в поддиапазоне FH.
Момент скачкообразной перестройки: момент времени, когда выделенный RU совершает скачкообразную перестройку или зеркальную перестройку. В зависимости от того, как применяется скачкообразная перестройка или зеркальная перестройка, RU имеет следующий период.
1. Когда поддерживаются скачкообразная перестройка внутри подкадра и скачкообразная перестройка между подкадрами, период является слотом.
2. Когда поддерживается только скачкообразная перестройка между подкадрами, период равен одному подкадру.
Вариант осуществления 1
Иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает способ включения или выключения зеркальной перестройки согласно разным шаблонам включения/выключения зеркальной перестройки для разных сот. Использование, по возможности, разных шаблонов включения/выключения зеркальной перестройки для разных сот и одновременно снижение вероятности включения зеркальной перестройки в сотах обеспечивает максимальный эффект рандомизации помехи между сотами.
На фиг.5A и 5B показан способ согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг.5A показана послотовая зеркальная перестройка безотносительно к гибридному автоматическому запросу повторной передачи (HARQ) и на фиг.5B показано независимая зеркальная перестройка на уровне процесса HARQ.
Согласно фиг.5A существуют соты 501 и 502 (сота A и сота B). Поскольку предполагается скачкообразная перестройка внутри подкадра, период скачкообразной перестройки равен слоту. На уровне слотов зеркальная перестройка осуществляется на каждый момент скачкообразной перестройки в шаблоне 503: вкл., вкл., вкл., выкл., вкл., выкл., выкл., выкл. … в соте A, и в шаблоне 512: вкл., выкл., вкл., вкл., выкл., выкл., вкл., вкл., … в соте B.
k
k
k
k
k
k
k
k
k
В соте A RU 504 выделяется для UE A на момент скачкообразной перестройки . Поскольку зеркальная перестройка включена для UE A в следующий момент скачкообразной перестройки (+1), UE A использует RU 505 в слоте (+1). Зеркальная перестройка выключена на момент скачкообразной перестройки (+3) и таким образом UE A передает данные в RU 506, идентичном RU, использованному в предыдущем слоте (+2), в слоте (+3). Аналогично, поскольку зеркальная перестройка выключена на момент скачкообразной перестройки (+6), UE A передает данные в RU 507, идентичному RU, переданном в предыдущем слоте (+5), в слоте (+6).
k
k
k
k
k
k
k
Таким же образом RU 508 выделяется для UE B в слоте  в соте B. Поскольку зеркальная перестройка выключена в следующий момент скачкообразной перестройки (+1), UE B использует RU 509 в слоте (+1). На момент скачкообразной перестройки (+3) зеркальная перестройка включена и таким образом UE B использует RU 510 в слоте (+3). Аналогично, поскольку зеркальная перестройка включена на момент скачкообразной перестройки (+6), UE B использует RU 511 в слоте (+6).
k
k
k
k
Зеркальная перестройка включена или выключена на каждый момент скачкообразной перестройки в разных шаблонах в разных сотах. Поэтому, хотя UE в разных сотах могут использовать один и тот же RU в данном слоте, вероятность того, что разные соты используют один и тот же RU в следующем слоте, снижается вследствие использования разных шаблонов включения/выключения зеркальной перестройки. Например, RU 504 и 508 выделяются соответственно для UE A в соте A и UE B в соте B в слоте . Если UE B ближе к соте A, UE B скорее всего будет создавать помеху для UE A. Однако, поскольку UE A включает зеркальную перестройку в следующий момент скачкообразной перестройки (+1), UE A передает данные в RU 505 в слоте (+1), тогда как зеркальная перестройка выключена для UE B, и таким образом UE B передает данные в RU 509, идентичному тому, который использовался в предыдущем слоте. Таким образом UE A и UE B используют разные RU в слоте (+1).
k
k
k
Способ зеркальной перестройки, показанный на фиг.5B, аналогичен способу, показанному на фиг.5A в том, что разные соты используют разные шаблоны включения/выключения зеркальной перестройки, и первый способ, показанный на 5B, отличается от последнего способа, показанного на 5A, тем, что RU зеркально перестраивается относительно RU в том же процессе HARQ, а не относительно RU в предыдущем слоте. Согласно фиг.5B зеркальная перестройка включена для UE в соте 513 (сота A) на момент скачкообразной перестройки . Таким образом, UE использует RU 518, в который зеркально перестраивается RU 517, использованный в предыдущем слоте (-RTT+1) того же процесса HARQ, вместо RU, в который зеркально перестраивается RU, использованный в предыдущем слоте (-1). RTT обозначает Round Trip Time (время двойного прохода), определенное как время, затраченное на начальную передачу в случае, когда ответом на переданные данные является Negative ACKnowledgment (NACK) (отрицательное квитирование) и ответом на повторно переданные данные является ACK. Поэтому данные, переданные в RU 518 и 519, являются версиями повторной передачи данных, переданных в RU 516 и 517, или принадлежат тому же процессу HARQ, что и данные, переданные в RU 516 и 517. Зеркальная перестройка на уровне RTT HARQ позволяет задавать шаблон включения/выключения зеркальной перестройки, в котором разные RU используются для начальной передачи и повторной передачи. Несмотря на это преимущество, управление согласно разным шаблонам включения/выключения зеркальной перестройки для разных процессов HARQ увеличивает сложность. В этом контексте, шаблон включения/выключения зеркальной перестройки определяется следующим образом.
(1) Зеркальная перестройка включается/выключается на каждый момент скачкообразной перестройки согласно заданной последовательности. Последовательность нужна, чтобы указывать, включена или выключена зеркальная перестройка, но не для того, чтобы указывать позицию RU для скачкообразной перестройки. Поэтому последовательность состоит из двух значений. В общем случае, двоичная последовательность состоит из нулей или единиц.
(2) Совокупность последовательностей генерируется и выделяется сотам таким образом, чтобы разные шаблоны применялись к, по меньшей мере, соседним сотам для минимизации конфликтов RU между ними. Например, набор ортогональных кодов, например кодов Уолша, выделяется соответствующим сотам, и каждая сота определяет включение/выключение зеркальной перестройки согласно значению кода 0 или 1 на каждый момент скачкообразной перестройки. Альтернативно, каждая сота может определять включение/выключение зеркальной перестройки согласно псевдошумовой (ПШ) последовательности, имеющей начальное число, зависящее от соты. По сравнению с первым способом последний способ повышает рандомизацию между сотами и таким образом минимизирует явление, в котором RU совершают скачкообразную перестройку одинаковым образом в разных сотах. В контексте способа на основе ПШ последовательности иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан ниже.
Для генерации ПШ последовательности используется начальное число, зависящее от соты, и для получения одной и той же ПШ последовательности UE в одной и той же соте должны принять одну и ту же информацию хронирования. Информацию хронирования можно представить как разность между абсолютным временем и текущим временем или как общий счетчик временных кадров, например System Frame Number (SFN) (системный номер кадра).
На фиг.6 показана логическая блок-схема операции для определения включения/выключения зеркальной перестройки в UE согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Для приема данных от UE Узел B может осуществлять ту же операцию.
Согласно фиг.6, когда Узел B планирует RU для UE, UE генерирует значение ПШ последовательности на этапе 601 и проверяет значение ПШ последовательности на этапе 602. Если значение ПШ последовательности равно 0, UE выключает зеркальную перестройку на этапе 604. Если значение ПШ последовательности равно 1, UE включает зеркальную перестройку на этапе 603. На этапе 605, UE выбирает RU для следующей передачи данных согласно включению/выключению зеркальной перестройки, определенному на этапе 603 или 604. UE передает данные в выбранной RU на этапе 606.
Зеркальная перестройка приводит к симметричной скачкообразной перестройке RU относительно центра полного диапазона FH. Новый RU для использования в следующем слоте можно обнаружить на основании информации о RU, использованной в предыдущем слоте. Зеркальная перестройка выражается уравнением (1):
r
H
r
N
FH
где обозначает RU, являющийся базой зеркальной перестройки. База зеркальной перестройки - это RU, использованный в предыдущем слоте на фиг.5A, и RU, использованный в предыдущем слоте того же процесса HARQ на фиг.5B. () обозначает RU, в который база зеркальной перестройки зеркально перестраивается в слоте.  обозначает полное количество RU в диапазоне FH.
На фиг.7 показана блок-схема UE согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.
Согласно фиг.7 генератор 703 символов данных генерирует символы данных, подлежащих передаче. Объем данных, который можно передавать в каждый интервал времени передачи (TTI), определяется путем планирования Узла B. Последовательно-параллельный (S/P) преобразователь 704 преобразует последовательность символов данных в параллельные последовательности символов. Процессор 705 DFT преобразует параллельные последовательности символов в частотные сигналы для передачи SC-FDMA. Размер DFT равен количеству символов данных, сгенерированных генератором 703 символов данных. Блок отображения 706 отображает частотные сигналы в частотные ресурсы, выделенные для UE, на основании информации RU, принятой от контроллера 702 передачи данных. Контроллер 702 передачи данных генерирует информацию RU на основании планируемой информации RU и информации включения/выключения зеркальной перестройки. Каждая сота имеет отдельный шаблон включения/выключения зеркальной перестройки согласно ПШ последовательности. Поэтому необходим генератор 701 ПШ последовательностей. RU, подлежащий использованию, определяется с использованием выходного сигнала генератора 701 ПШ последовательностей вышеописанным способом. Процессор 707 IFFT преобразует отображенные символы во временные сигналы. Параллельно-последовательный (P/S) преобразователь 708 преобразует временные сигналы в последовательный сигнал для передачи.
На фиг.8 показана блок-схема Узла B согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.
Согласно фиг.8, S/P преобразователь 807 преобразует принятый сигнал в параллельные сигналы, и процессор 806 БПФ преобразует параллельные сигналы в частотные сигналы. Блок обратного отображения 805 подвергает обратному отображению частотные сигналы для разных UE на основании информации выделения RU о каждом UE, определенном планировщиком 802 восходящей линии связи. Планировщик 802 восходящей линии связи генерирует информацию RU для каждого UE с использованием планируемой информации RU и информации включения/выключения зеркальной перестройки на основании шаблона включения/выключения зеркальной перестройки. Поскольку каждая сота имеет отдельный шаблон включения/выключения зеркальной перестройки, необходим генератор 801 ПШ последовательностей. RU, из которого нужно извлекать данные, определяется на основании выходного сигнала генератора 801 ПШ последовательностей вышеописанным способом. Процессор 804 ОДПФ преобразует обратно отображенный сигнал нужного UE, т.е. UE 1, во временные сигналы. P/S преобразователь 808 преобразует временные сигналы в последовательный сигнал. Декодер 803 символов данных демодулирует данные, принятые от UE 1.
Вариант осуществления 2
Включение/выключение скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH комбинируется с включением/выключением зеркальной перестройки, и позиция RU для передачи данных определяется путем выбора одной из комбинаций таким образом, чтобы разные соты имели разные шаблоны. Таким образом, ресурсы полного частотного диапазона системы делятся на диапазон FH и диапазон FS и предлагается структура канала, которая обеспечивает достаточный выигрыш в скачкообразной перестройке частоты в диапазоне FH и достаточно доступный частотный диапазон в диапазоне FS.
На фиг.9 показана структура канала согласно второму иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.
Согласно фиг.9 поддиапазоны FH 901 и 903 заданы по обе стороны полного частотного диапазона и центральный частотный диапазон между поддиапазонами FH 901 и 903 задан как диапазон FS 902. UE, использующие диапазон FS 902, могут перестраиваться в поддиапазоны FH 901 и 903, тем самым достигая достаточного выигрыша в скачкообразной перестройке частоты. Поскольку частоты диапазона FS 902 являются последовательными для максимизации последовательного выделения частот, можно повысить максимальную скорость передачи данных.
Перейдем к описанию способа осуществления скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH и зеркальной перестройки в каждом диапазоне FH для достижения достаточного выигрыша в частотном разнесении и одновременно для обеспечения переменного выделения RU, с учетом свойства одной несущей в предложенной структуре канала. Как и в первом иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения, скачкообразная перестройка между поддиапазонами FH включается/выключается и зеркальная перестройка включается/выключается на каждый момент скачкообразной перестройки согласно шаблону, зависящему от соты.
Возможны четыре комбинации включения/выключения скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH и включения/выключения зеркальной перестройки, указанные в таблице 1. На каждый момент скачкообразной перестройки выбирается одна из комбинаций, и скачкообразная перестройка и/или зеркальная перестройка применяются к каждой соте, использующей выбранную комбинацию в другом шаблоне.
Таблица 1
Комбинация
Скачкообразная перестройка в диапазоне FH
Зеркальная перестройка
1
вкл
вкл
2
выкл
выкл
3
выкл
вкл
4
вкл
выкл
На фиг.10A-10D проиллюстрирован второй вариант осуществления настоящего изобретения.
Фиг.10A и 10B базируются на том предположении, что скачкообразная перестройка внутри TTI поддерживается в сотах 1001 и 1007 (соте A и соте B). Поэтому период скачкообразной перестройки равен слоту.
Согласно фиг.10A и 10B комбинации включения/выключения скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH и включения/выключения зеркальной перестройки согласно таблице 1 выбираются в порядке 3-1-4-3-2-1-2-3 для соты A и в порядке 3-4-2-1-3-2-1-4 для соты B.
k
k
k
k
Хотя сота A использует RU 1002 на момент скачкообразной перестройки , она выбирает RU 1005 путем скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH и зеркальной перестройки согласно комбинации 1 на момент скачкообразной перестройки (+1). В следующий момент скачкообразной перестройки (+2) сота A осуществляет только скачкообразную перестройку между поддиапазонами FH без зеркальной перестройки согласно комбинации 4 и таким образом выбирает RU 1003. Поскольку комбинация 2 установлена для момента скачкообразной перестройки (+4), сота A выбирает RU 1004 без скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH и зеркальной перестройки.
k
k
k
Сота B выбирает тот же RU 1008, используемый для соты A на момент скачкообразной перестройки . На момент скачкообразной перестройки (+1) сота B выбирает RU 1009 только путем скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH, без зеркальной перестройки согласно комбинации 4, в отличие от соты A, которая выбирает RU 1005 посредством скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH и зеркальной перестройки согласно комбинации 1. Хотя другое UE в соте B может использовать тот же RU, что и RU 1005 в слоте (+1), помеха от другого UE в каждый момент времени вместо конфликта с тем же UE дает лучший выигрыш в рандомизации помехи.
В случаях, показанных на фиг.10C и 10D, скачкообразная перестройка между поддиапазонами FH и зеркальная перестройка осуществляются относительно RU, использованного для предыдущей передачи данных того же процесса HARQ, вместо RU, использованного в предыдущий момент скачкообразной перестройки.
k
k
k
k
k
Согласно фиг.10C, RU 1013 выбирается на момент скачкообразной перестройки  путем скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH RU 1014, использованного для предыдущей передачи данных того же процесса HARQ, но не RU, использованного на момент скачкообразной перестройки (-1). Комбинация 4 установлена для момента скачкообразной перестройки  и это означает, что скачкообразная перестройка между поддиапазонами FH включена, и зеркальная перестройка выключена относительно RU 1014. Таким образом, RU 1013 выбирается на момент скачкообразной перестройки . На момент скачкообразной перестройки (+1), для которого задана комбинация 3, RU 1013 подвергается скачкообразной перестройке между поддиапазонами FH и зеркальной перестройке в RU 1012.
Перейдем к описанию способа выбора комбинации включения/выключения скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH и включения/выключения зеркальной перестройки с использованием заданной последовательности.
(1) Поскольку последовательность нужна, чтобы указывать комбинации, выбранные из четырех комбинаций включения/выключения скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH и включения/выключения зеркальной перестройки, но последовательность не нужна для указания позиции RU для скачкообразной перестройки, доступны четыре значения для формирования последовательности. В общем случае, четверичная последовательность или комбинация двух двоичных последовательностей служит для указания выбранных комбинаций. Последовательность можно генерировать обычным способом и поэтому подробное описание способа не приведено в настоящем документе.
(2) Совокупность последовательностей генерируется и выделяется сотам таким образом, чтобы разные шаблоны применялись к, по меньшей мере, соседним сотам для минимизации конфликтов RU между ними. Например, набор ортогональных кодов, например кодов Уолша, выделяется сотам во взаимно однозначном соответствии, и каждая сота выбирает комбинацию согласно значению последовательности на каждый момент скачкообразной перестройки. Альтернативно, каждая сота может выбирать комбинацию согласно ПШ последовательности, имеющей начальное число, зависящее от соты. По сравнению с первым способом последний способ повышает рандомизацию между сотами и таким образом минимизирует количество RU, перестраивающихся одинаковым образом в разных сотах. В контексте способа на основе ПШ последовательности иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан ниже.
Для генерации ПШ последовательности используется начальное число, зависящее от соты, и для получения одной и той же ПШ последовательности UE в одной и той же соте должны принимать одну и ту же информацию хронирования. Информацию хронирования можно представить как разность между абсолютным временем и текущим временем или как общий счетчик временных кадров, например SFN.
На фиг.11 показана логическая блок-схема работы UE согласно второму иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. Та же операция применяется к Узлу B, когда он принимает данные от UE.
Согласно фиг.11, когда Узел B планирует конкретный RU для UE, UE генерирует значение ПШ последовательности на этапе 1101 и определяет, равно ли значение ПШ последовательности 1, 2, 3 или 4 на этапе 1102. Если значение ПШ последовательности равно 1, UE выбирает комбинацию включения зеркальной перестройки и включения скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH на этапе 1103. Если значение ПШ последовательности равно 2, UE выбирает комбинацию выключения зеркальной перестройки и выключения скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH на этапе 1104. Если значение ПШ последовательности равно 3, UE выбирает комбинацию выключения зеркальной перестройки и включения скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH на этапе 1105. Если значение ПШ последовательности равно 4, UE выбирает комбинацию включения зеркальной перестройки и выключения скачкообразной перестройки между поддиапазонами FH на этапе 1106. На этапе 1107 UE выбирает RU для передачи данных путем зеркальной перестройки и/или скачкообразной перестройки согласно выбранной комбинации. UE передает данные в выбранном RU на этапе 1108.
Передатчик и приемник согласно второму иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения имеют те же конфигурации, что и передатчик и приемник согласно первому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, за исключением того, что генераторы 701 и 802 ПШ последовательностей генерируют одно из четырех значений от 1 до 4 и выдают сгенерированное значение на контроллер 702 передачи данных и планировщик 802 восходящей линии связи для определения позиции RU.
Вариант осуществления 3
На фиг.12 показана структура канала согласно третьему иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.
Для системы, где существует совокупность поддиапазонов FH, как показано на фиг.12, и где скачкообразная перестройка всегда происходит между поддиапазонами FH, предложен способ определения включения/выключения зеркальной перестройки согласно разным шаблонам для разных сот. Использование разных шаблонов включения/выключения зеркальной перестройки для разных сот уменьшает вероятность одновременного осуществления зеркальной перестройки в разных сотах, таким образом обеспечивая максимальную рандомизацию межсотовой помехи.
На фиг.13 и 14 описан способ согласно третьему иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения. В частности, на фиг.13 представлен способ зеркальной перестройки, независимый от HARQ, и на фиг.14 представлен способ осуществления зеркальной перестройки на уровне процесса HARQ.
Согласно фиг.13, поскольку предполагается, что обе соты 1301 и 1311 (сота A и сота B) поддерживают скачкообразную перестройку внутри подкадра, период скачкообразной перестройки равен слоту. Зеркальная перестройка осуществляется на каждый момент скачкообразной перестройки в шаблоне 1310: вкл., вкл., выкл., выкл., вкл., выкл., выкл., выкл. … в соте A, и в шаблоне 1320: вкл., выкл., выкл., вкл., выкл., выкл., вкл., вкл., … в соте B.
k
k
k
k
k
Если RU 1302 в поддиапазоне FH #1 выделяется UE на момент скачкообразной перестройки  в соте A, он скачкообразно перестраивается в поддиапазон FH #2, поскольку скачкообразная перестройка между поддиапазонами FH применяется всегда, и зеркально перестраивается согласно шаблону 1310 зеркальной перестройки. Следовательно, UE использует RU 1303 в слоте (+1). В следующий момент скачкообразной перестройки (+2) UE выбирает RU 1304 посредством скачкообразной перестройки в поддиапазон FH #1 и выключения зеркальной перестройки. Поскольку происходит скачкообразная перестройка в поддиапазон FH #2 и зеркальная перестройка выключена в следующий момент скачкообразной перестройки (+3), UE использует RU 1305 в слоте (+3).
По сравнению с сотой A для соты B задан другой шаблон включения/выключения зеркальной перестройки. Другими словами, зеркальная перестройка включается/выключается иным образом на каждый момент скачкообразной перестройки на уровне сот. Хотя сота A и сота B могут выбрать один и тот же RU на данный момент скачкообразной перестройки, третий иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения снижает вероятность выбора одного и того же RU в следующий момент скачкообразной перестройки в двух сотах.
k
k
k
k
k
Например, в случае, когда одинаковые RU 1302 и 1312 выделяются соответственно для UE A в соте A и UE B в соте B в течение заданного времени, если UE B ближе к соте A, UE A, вероятно, будет испытывать значительную помеху со стороны UE B на момент скачкообразной перестройки . Однако поскольку сота A осуществляет как скачкообразную перестройку между поддиапазонами FH, так и зеркальную перестройку, в следующий момент скачкообразной перестройки (+1), UE A передает данные в RU 1303 в слоте (+1), в то время как скачкообразная перестройка между поддиапазонами FH включена и зеркальная перестройка выключена для UE B, и таким образом UE B передает данные в RU 1313 в слоте (+1). Таким образом, UE A и UE B используют разные RU в слоте (+1), тем самым избегая непрерывной помехи от того же UE.
Способ зеркальной перестройки, показанный на фиг.14, аналогичен способу, показанному на фиг.13, в том, что зеркальная перестройка следует за скачкообразной перестройкой между поддиапазонами FH, и разные соты используют разные шаблоны включения/выключения зеркальной перестройки, и первый отличается от последнего тем, что RU зеркально перестраивается относительно RU в том же процессе HARQ, а не относительно RU, используемого в предыдущий момент передачи.
k
k
k
Таким образом, на момент скачкообразной перестройки (+RTT), UE в соте 1401 (соте A) использует RU 1407, в который зеркально перестраивается RU 1406, используемый в слоте (+1) того же процесса HARQ, вместо RU, в который зеркально перестраивается RU, используемый в предыдущем слоте (+RTT-1). Зеркальная перестройка на уровне RTT HARQ позволяет задавать шаблон включения/выключения зеркальной перестройки, в котором разные RU используются для начальной передачи и повторной передачи и таким образом добиваться максимального эффекта разнесения помехи.
UE определяет включение/выключение зеркальной перестройки таким же образом, как в первом иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения, за исключением того, что скачкообразная перестройка между поддиапазонами FH происходит все время при выборе RU.
Для реализации третьего иллюстративного варианта осуществления настоящего изобретения формула шаблона скачкообразной перестройки задана, например, уравнением (2). UE знает, какой блок ресурсов нужно использовать в каждый момент передачи, благодаря использованию формулы шаблона скачкообразной перестройки и индекса планируемого блока ресурсов. Уравнение (2) использует сдвиг на уровне поддиапазонов для скачкообразной перестройки между поддиапазонами.
O
f_s
h
t
t
f
j
i
N_RB
N
N
s
hop
o
s
где  обозначает смещение, на которое блок ресурсов, планируемый для UE, отстоит от опорной точки циклического сдвига, обозначает индекс блока ресурсов, выделенного путем обеспечения планирования, () обозначает степень, до которой планируемый блок ресурсов подвергается циклическому сдвигу на момент планирования (), () обозначает индекс блока ресурсов после скачкообразной перестройки на момент скачкообразной перестройки (), обозначает полное количество блоков ресурсов, доступное для передачи данных, и  и  - максимальные количества блоков ресурсов, которые можно планировать для UE, которые осуществляют скачкообразную перестройку.
N_RB
M
N
N
s
o
Если полное количество блоков ресурсов не кратно количеству поддиапазонов , конкретный поддиапазон имеет меньшее количество блоков ресурсов, , чем количество блоков ресурсов других поддиапазонов для каждого .
N
N
o
s
Поскольку Уравнение (2) предполагает, что только один поддиапазон имеет меньшее количество блоков ресурсов,  и  вычисляются согласно уравнению (3):
h
i
M
h
. m
i
i
m
i
h
i
x
m
i
x
x
M
m
i
m
i
В уравнении (2), () обозначает степень циклического сдвига, которая может принимать значения {0, 1, …, }, выбранные согласно битовому значению случайной последовательности. (0) = 0() это параметр, который определяет включение/выключение зеркальной перестройки на момент скачкообразной перестройки (), принимая значения {0, 1}. () выбирается согласно битовому значению случайной последовательности или согласно () = /2 и () = Mod(2), где может принимать значения {0, 1, …, }, выбранные согласно битовому значению случайной последовательности. Если () = 0, зеркальная перестройка выключена и если () = 1, зеркальная перестройка включена.
O
O
s
s
Для более подробного описания уравнения (2) смещение  на момент планирования планируемого блока ресурсов сначала вычисляется согласно первой строке уравнения (2).  указывает, насколько далеко циклически сдвинутый блок ресурсов отстоит от опорной точки циклического сдвига.
O
N_RB
M
N
N
O
s
o
s
s
вводится по следующей причине. Когда полное количество блоков ресурсов не кратно количеству поддиапазонов , поддиапазоны не имеют одинакового объема ресурсов, что препятствует скачкообразной перестройке между поддиапазонами. Поэтому поддиапазоны формируются так, чтобы один поддиапазон имел меньшее количество блоков ресурсов , чем количество  блоков ресурсов каждого из других поддиапазонов, и  используется для указания UE поддиапазона, имеющего меньшее количество блоков ресурсов, в третьем иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения.
N_RB
M
O
s
Например, если  равно 22 и равно 4, поддиапазоны можно сконфигурировать так, чтобы первый поддиапазон имел четыре блока ресурсов и каждый из других поддиапазонов имел шесть блоков ресурсов. В этой структуре поддиапазонов, если  меньше 4, UE знает, что планируемый блок ресурсов располагается в меньшем поддиапазоне.
N
O
N
m
i
s
s
s
Согласно первому условию уравнения (2) планируемый блок ресурсов циклически сдвигается относительно блоков ресурсов от 0 до -1 согласно смещению  и затем зеркально перестраивается в  блоках ресурсов. Если () = 0, зеркальная перестройка выключена.
O
N
N
m(i
s
s
o
Если  больше , что подразумевает, что планируемый блок ресурсов располагается в нормальном поддиапазоне, циклический сдвиг осуществляется согласно второму условию Уравнения (2), и затем зеркальная перестройка осуществляется в блоках ресурсов. Если ) = 0, зеркальная перестройка выключена.
N
N
s
o
В зависимости от конфигурации поддиапазонов, каждый из совокупности поддиапазонов может иметь  блоков ресурсов, при этом каждый из совокупности оставшихся поддиапазонов имеет  блоков ресурсов. Например, если задано четыре поддиапазона, каждый из двух поддиапазонов имеет пять блоков ресурсов и каждый из остальных двух поддиапазонов включает в себя шесть блоков ресурсов. Этот случай легко реализовать, изменив условия уравнения (2), которые указывают планируемый поддиапазон, с использованием смещения.
Вариант осуществления 4
Если зеркальная перестройка включается или выключается согласно случайному шаблону в каждой соте, последовательные включения/выключения зеркальной перестройки повышают вероятность передачи данных от UE в одних и тех же RU в разных сотах. Считая, что, предпочтительно в отношении качества канала для достижения достаточного частотного разнесения в каждый момент передачи, когда данные передаются посредством процесса HARQ, необходимо, чтобы UE могли выбирать разные RU по меньшей мере в ситуации последовательной передачи данных, например начальной передачи и повторной передачи. Для этого четвертый иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения предлагает ограниченное использование способа для генерации случайного шаблона зеркальной перестройки и определения включения/выключения зеркальной перестройки согласно случайному шаблону зеркальной перестройки, когда это необходимо. Когда поддерживаются скачкообразная перестройка внутри подкадра и скачкообразная перестройка между подкадрами, зеркальная перестройка всегда включена на каждый момент скачкообразной перестройки для одной из двух схем включения/выключения скачкообразной перестройки и зеркальной перестройки в случайном шаблоне включения/выключения зеркальной перестройки для другой схемы скачкообразной перестройки.
На фиг.15 проиллюстрирован способ постоянного включения зеркальной перестройки для скачкообразной перестройки между подкадрами и определения включения/выключения зеркальной перестройки согласно случайному шаблону включения/выключения зеркальной перестройки для скачкообразной перестройки внутри подкадра согласно четвертому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.
Как и во втором иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения, поддиапазоны FH располагаются по обе стороны частотного диапазона системы, и диапазон FS располагается в центре частотного диапазона между поддиапазонами FH. Для достижения выигрыша в частотном разнесении RU перестраивается между поддиапазонами FH на каждый момент скачкообразной перестройки, как и в третьем иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения.
Согласно фиг.15 зеркальная перестройка происходит в каждый момент скачкообразной перестройки внутри подкадра согласно шаблону: вкл., выкл., выкл., … в соте 1500 (соте A) и согласно шаблону: выкл., выкл., вкл., … в соте 1520 (соте B).
k
k
k
k
k
k
k
Когда RU 1502 выделяется для UE на момент скачкообразной перестройки (-RTT) в соте A, UE выбирает RU 1503 путем зеркальной перестройки согласно шаблону включения/выключения зеркальной перестройки в следующий момент скачкообразной перестройки (-RTT+1). На момент скачкообразной перестройки , который является следующим моментом передачи того же процесса HARQ, зеркальная перестройка всегда включена. Для выбора RU в позиции, отличной от позиции RU, переданного в предыдущий момент передачи того же процесса HARQ, RU 1504 выбирается путем зеркальной перестройки RU 1502, использованной в первом слоте (-RTT) предыдущего момента передачи HARQ. Поскольку зеркальная перестройка выключена согласно шаблону включения/выключения зеркальной перестройки в следующий момент скачкообразной перестройки (+1), UE выбирает RU 1505. На момент скачкообразной перестройки (+RTT), который является следующим моментом передачи того же процесса HARQ, зеркальная перестройка всегда включена. Для выбора RU в позиции, отличной от позиции RU, переданного в предыдущий момент передачи HARQ, RU 1504 зеркально перестраивается в RU 1506. Поскольку зеркальная перестройка выключена согласно шаблону включения/выключения зеркальной перестройки в следующий момент скачкообразной перестройки (+RTT+1), UE выбирает RU 1507.
k
k
k
k
k
k
Таким же образом RU перестраивается в другой поддиапазон FH путем включения/выключения зеркальной перестройки согласно случайному шаблону включения/выключения зеркальной перестройки в каждый момент скачкообразной перестройки внутри подкадра в соте B. Таким образом, если RU 1508 используется в слоте (-RTT), RU 1509 выбирается путем выключения зеркальной перестройки согласно шаблону включения/выключения зеркальной перестройки в следующий момент скачкообразной перестройки (-RTT+1). Поскольку зеркальная перестройка осуществляется относительно RU 1508, использованного в предыдущий момент передачи того же процесса HARQ в следующий момент передачи HARQ, RU 1510 выбирается на момент скачкообразной перестройки . На момент скачкообразной перестройки (+1) зеркальная перестройка выключена согласно шаблону включения/выключения зеркальной перестройки и таким образом выбирается RU 1511. Поскольку зеркальная перестройка осуществляется относительно RU, использованного в предыдущий момент передачи того же процесса HARQ в следующий момент передачи HARQ, RU 1512 выбирается на момент скачкообразной перестройки (+RTT). На момент скачкообразной перестройки (+RTT+1) зеркальная перестройка включена согласно шаблону включения/выключения зеркальной перестройки, и таким образом выбирается RU 1513.
Как следует из вышеприведенного описания, настоящее изобретение с достижением преимущества рандомизирует межсотовую помеху, усиливая эффект частотного разнесения, за счет включения или выключения зеркальной перестройки на каждый момент скачкообразной перестройки согласно разным шаблонам включения/выключения зеркальной перестройки в каждой соте.
Хотя изобретение представлено и описано со ссылкой на определенные иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения, специалисты в данной области техники могут предложить различные изменения, касающиеся формы и деталей, не выходя за рамки сущности и объема настоящего изобретения, которые заданы прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.