ПЕРЕДАТЧИК, ПРИЕМНИК И СПОСОБ СВЯЗИ
TRANSMITTER, RECEIVER AND METHOD OF COMMUNICATION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области передатчиков, приемников и способов связи, предназначенных для осуществления связи по схеме OFDM.
Уровень техники
В схемах передачи со множеством несущих, таких как схемы модуляции МС-CDMA (Multi Carrier Code Division Multiple Access, множественный доступ с кодовым разделением каналов и множеством несущих) или OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, мультиплексирование с ортогональным разделением частот), информационный сигнал модулируется на стороне передатчика на нескольких поднесущих, а в передаваемые сигналы вставляются защитные интервалы, с целью снижения искажений формы сигнала, вызываемых задерживающимися волнами, приходящими по различным путям.
В качестве одного из способов выявления временных параметров FFT (fast Fourier transform, быстрое преобразование Фурье) в схемах передачи со множеством несущих, основанных на схеме модуляции OFDM, применяется известный способ выявления временных параметров FFT путем корреляции защитных интервалов, вставляемых для каждого символа. Кроме того, известен способ выявления временных параметров FFT путем двукратной последовательной передачи одного и того же сигнала, используемого в качестве сигнала выявления временных параметров, и определения корреляции между двумя символами на стороне приемника.
Кроме того, был предложен передатчик, выполняющий мультиплексирование и передачу сигналов синхронизации с определенным распределением во времени, описанный в нижеприведенном патентном документе 1. Сигналы синхронизации в этом передатчике передаются в виде импульсов на всех поднесущих. Например, если начальное время одиночного шаблона кода расширения спектра (скремблирования), устанавливается совпадающим с временем передачи сигнала синхронизации в передатчике, то сигнал синхронизации передается дважды в течение времени цикла т одиночного шаблона кода расширения спектра.
Здесь и далее используются ссылки на следующие документы.
Патентный документ 1: JP 2003-152681
Непатентный документ 1: S.М. Alamouti, "A simple transmit diversity technique for wireless communications", IEEE J. Select. Areas Commun., vol.16, no. 8, pp.1451-1458, October 1998
Непатентный документ 2: K. Suto, Т. Ohtsuki, "Performance evaluation of space-time-frequency block codes over frequency selective fading channels", IEEE VTC2002-Fall, pp.1466-1470, Sept. 2002
Непатентный документ 3: 3GPP TS25.211 Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)
Непатентный документ 4: CDD (Cyclic Delay Diversity): Armin Dammann and Stefan Kaiser, "Standard conformable antenna diversity techniques for OFDM and its application to the DVB-T system", GLOBECOM 2001, pp.3100-3105, November 2001
Непатентный документ 5: D. Chase, "Code combining - a maximum-likelihood decoding approach for combining an arbitrary number of noisy packets", IEEE Trans. Commun., Vol.33, no.5, pp.385-393, May 1985
Непатентный документ 6: D. Rowitch and L. Milstein, "Оn the performance of Hybrid FEC/ARQ Systems Using Rate Compatible Punctured Turbo (RCPT) Codes", IEEE Trans, on Commun., vol.48, no.6, June 2000
Вышеупомянутая технология имеет ряд недостатков, описанных далее.
В вышеуказанном передатчике в широковещательных каналах (broadcast channels, ВСН) происходит передача различных элементов системной информации, таких как информация, связанная с конфигурацией нисходящего канала управления, информация о смежных сотах и другая управляющая информация. В общем случае системная информация, передаваемая по ВСН, всегда передается с постоянным периодом, что приводит к непроизводительному расходу ресурсов, и, как следствие, скорость передачи по ВСН является невысокой. В результате прием широковещательных каналов для получения системной информации занимает более долгое время, что приводит к более длительному времени поиска соты, т.е. времени, требуемому для обнаружения соты и получения системной информации соты мобильными станциями.
Кроме того, для поиска соты на мобильных станциях требуется выполнять большой объем обработки.
Наконец, существенный объем системной информации, передаваемой по ВСН, может привести к повышенным непроизводительным расходам ресурсов в системе.
Раскрытие изобретения
Таким образом, настоящее изобретение направлено на устранение вышеупомянутых проблем и предлагает передатчик, приемник и способ связи, позволяющие уменьшить объем обработки при поиске соты, время поиска соты и непроизводительные расходы в системе.
С целью устранения вышеупомянутых проблем, в настоящем изобретении предлагается передатчик, включающий в себя модуль генерации системной информации, выполненный с возможностью генерации системной информации; модуль мультиплексирования, выполненный с возможностью мультиплексирования в широковещательном канале элемента системной информации из системной информации, необходимого для поиска соты, и мультиплексирование в канале, отличном от широковещательного канала, элемента системной информации из системной информации, отличного от элемента системной информации, необходимого для поиска соты; и модуль передачи, выполненный с возможностью передачи широковещательного канала и канала, отличного от широковещательного канала.
За счет использования указанного передатчика может быть снижено время поиска соты в мобильных станциях. В данном случае время поиска соты включает в себя время приема широковещательного канала. Кроме того, возможно уменьшение объема производимой обработки при поиске соты.
Далее, в настоящем изобретении предлагается приемник, включающий в себя модуль приема широковещательного канала, выполненный с возможностью приема широковещательного канала, передаваемого базовой станцией; модуль извлечения, выполненный с возможностью проведения поиска соты на основании широковещательного канала и извлечения информации, указывающей канал, отличный от широковещательного канала и служащий для передачи элемента системной информации, отличного от элемента системной информации, который необходим для поиска соты; и модуль приема, выполненный с возможностью приема канала, отличного от широковещательного канала на основании информации, указывающей канал, отличный от широковещательного канала, где указанный канал служит для передачи элемента системной информации, отличного от элемента системной информации, необходимого для поиска соты.
За счет использования указанного приемника может быть снижено время поиска соты. В данном случае время поиска соты включает в себя время приема широковещательного канала. Кроме того, возможно уменьшение объема производимой обработки при поиске соты.
Далее, в настоящем изобретении предлагается способ связи, включающий в себя следующие шаги: генерация системной информации; мультиплексирование в широковещательном канале элемента системной информации из системной информации, необходимого для поиска соты; и передача широковещательного канала.
За счет использования указанного способа связи может быть снижено время поиска соты в мобильных станциях. В данном случае время поиска соты включает в себя время приема широковещательного канала. Кроме того, возможно уменьшение объема производимой обработки при поиске соты.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, предлагается передатчик, приемник и способ связи, позволяющие сократить объем выполняемой обработки при поиске соты, время поиска соты и непроизводительные расходы в системе.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 приведена неполная блок-схема передатчика согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.2 приведена схема, иллюстрирующая полосу частот передачи широковещательного канала и канала синхронизации;
на фиг.3А приведена неполная блок-схема передатчика согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.3В приведена неполная блок-схема передатчика согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.4 приведена схема, иллюстрирующая полосы частот передачи общих каналов данных, по которым передается канал указателей вызова, канал вызовов и информация вызова;
на фиг.5А приведена схема, иллюстрирующая «мягкое» комбинирование секторов в одной базовой станции;
на фиг.5В приведена схема, иллюстрирующая «мягкое» комбинирование секторов в одной базовой станции;
на фиг.6 приведена схема, иллюстрирующая пример функционирования базовой станции, включающей в себя передатчик, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.7А приведена схема, иллюстрирующая блоки радиоресурсов, выделяемые каналам вызовов;
на фиг.7В приведена схема, иллюстрирующая способ передачи, применяемый в передатчике, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.8А приведена неполная блок-схема приемника согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.8В приведена неполная блок-схема приемника согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.9 приведена блок-схема, иллюстрирующая пример функционирования приемника согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.10 приведена блок-схема, иллюстрирующая распределение во времени процесса назначения идентификатора пользователя;
на фиг.11 приведена блок-схема, иллюстрирующая распределение во времени процесса назначения идентификатора пользователя;
на фиг.12 приведена блок-схема, иллюстрирующая распределение во времени процесса назначения идентификатора пользователя;
на фиг.13 приведена неполная блок-схема передатчика согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.14 приведена схема, иллюстрирующая способ передачи, применяемый в передатчике, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.15 приведена неполная блок-схема передатчика согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.16 приведена неполная блок-схема приемника согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На чертежах использованы следующие обозначения
10: передатчик
20: приемник
Осуществление изобретения
Далее описываются варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на чертежи. Объекты, имеющие одинаковые функции, на всех чертежах, иллюстрирующих варианты осуществления, имеют одинаковые ссылочные обозначения, а их описания повторно не приводятся.
Описывается система радиосвязи согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. В данном варианте осуществления система радиосвязи включает в себя базовую станцию и мобильную станцию. Базовая станция включает в себя передатчик 10, мобильная станция включает в себя приемник 20.
Ниже описывается передатчик 10 согласно данному варианту осуществления со ссылками на фиг.1.
Передатчик 10 передает общие каналы данных (shared data channels) и широковещательные каналы (broadcast channels). Широковещательные каналы используются мобильной станцией, содержащей приемник 20, для выполнения поиска соты. Используемый здесь термин «поиск соты» означает некоторые действия, выполняемые перед обнаружением соты и получением минимальной системной информации. Далее, мобильная станция, содержащая приемник 20, получает различные элементы системной информации посредством приема общих каналов данных. Затем мобильная станция, содержащая приемник 20, получает информацию вызова (paging information) посредством приема каналов вызовов (paging channels) или общих каналов данных.
В базовой станции устанавливается передатчик 10, выполняющий передачу радиосигналов. Передатчик 10 включает в себя генератор 100 широковещательных каналов и общих каналов данных.
В генераторе 100 широковещательных каналов и общих каналов данных может выполняться ряд операций, описанных ниже.
1
1
1
Необходимая минимальная системная информация, поступающая из модуля 101 генерации системной информации, такая как информация, указывающая полосу частот системы данной базовой станции, и информация, указывающая общие каналы данных, посредством которых передаются элементы системной информации, отличные от необходимой минимальной системной информации, включающей один или большее количество элементов информации, например, элементы информации, указывающие частоту, время, идентификатор соты, SFN (System Frame Number, номер системного кадра), идентификатор сети (информация об операторах) и число передающих антенн, кодируется в кодере 102 пути передачи и затем модулируется в модуле 103 модуляции.
2
2
2
Помимо этого системная информация, поступающая из модуля 101 генерации системной информации, и не относящаяся к необходимой минимальной системной информации, т.е. различные элементы информации, относящиеся к мобильным станциям, такие как значения различных таймеров (таймеров выбора соты), значения различных параметров (цикл уведомления об уровне приема, исходная мощность передачи и т.д.), информация местоположения области регистрации, информация выбора соты (порог выбора соты для выбора соты, такой, как информация уровня приема), уровень интерференции в восходящем канале, информация о местоположении (информация о широте и долготе и т.д.), информация конфигурации каналов локальной соты (каналы вызова, помимо ВСН и каналов управления L1/L2 (Level 1/Level 2, уровня 1/уровня 2)), информация о базовой сети, информация измерений с пользовательского оборудования (UE, user equipment), информация конфигурации нисходящего канала управления, информация о смежных сотах (идентификаторы сот, полоса частот системы, полоса частот канала ВСН, число передающих антенн, информация распределения во времени (разница во времени между базовыми станциями), мощность передачи и число секторов соседних сот) и различные элементы информации настройки, кодируется в кодере 102 пути передачи и затем модулируется в модуле 103 модуляции.
3
3
Информация указателей вызова (paging indicator information) и информация вызова, генерируемая модулем 116 генерации информации вызова на основании сигналов звонка или вызова, поступающих от сетей, кодируется в кодере 102 пути передачи и затем модулируется в модуле 103 модуляции.
Системная информация, информация указателей вызова и информация вызова, прошедшие модуляцию, мультиплексируются модулем 104 мультиплексирования в широковещательных каналах и общих каналах данных и проходят последовательно-параллельное преобразование, выполняемое модулем 105 последовательно-параллельного преобразования, в N последовательностей информационных символов на оси частот. Преобразованные N последовательностей информационных символов распределены по оси частот.
Последовательности символов числом N перемножаются в частотном направлении N модулями 111 умножения с кодами расширения спектра, поступающими из генератора 110 кодов распределения, управляемого модулем 115 управления; далее перемноженные последовательности символов передаются в модуль 112 совмещения. Модуль 112 совмещения мультиплексирует последовательности символов числом N, перемноженные с кодами расширения спектра, в определенной поднесущей, соответствующей сигналу синхронизации в N поднесущих.
Модуль 113 обратного быстрого преобразования Фурье (inverse fast Fourier transform, IFFT) преобразует N символов в ортогональные сигналы на множестве несущих. Модуль 114 добавления циклического префикса (cyclic prefix, CP) вставляет CP в сигналы на множестве несущих для каждого целевого периода времени Фурье. Затем передатчик 10 генерирует радиосигналы из сигналов на множестве несущих, поступающих из модуля 114 добавления CP, и передает их в эфир.
Далее описывается ряд действий по генерации широковещательных каналов и общих каналов данных в генераторе 100 широковещательных каналов и общих каналов данных.
1
1
Модуль 101 генерации системной информации генерирует минимальную системную информацию, которую требуется передать в широковещательных каналах. Модуль 101 генерации системной информации может генерировать системную информацию, необходимую для поиска соты и включающую в себя по меньшей мере один элемент информации из информации, указывающей полосу частот системы данной базовой станции, и информации, указывающей общие каналы данных, предназначенные для передачи элементов системной информации, отличных от необходимой минимальной системной информации, идентификаторов сот и количества передающих антенн.
В системах UTRA и UTRAN, являющихся развитием стандарта 3GPP, ширина полосы частот системы может лежать между 1,25 МГц и 20 МГц. В данном варианте осуществления передатчик 10 всегда передает широковещательные каналы с использованием 1,25 МГц или по выбору транслирует их с использованием или 1,25 МГц, или 5 МГц.
Если полоса частот передачи широковещательных каналов заранее определена подобным образом, мобильные станции могут принимать широковещательные каналы еще до того, как известна полоса частот системы, и могут узнать полосу частот системы, используя прием широковещательных каналов.
Широковещательный канал для передатчика 10 по настоящему варианту осуществления определяется как физический канал, заранее определенный в системе и независимый от общего канала данных.
Кроме того, как показано на фиг.2, мобильные станции могут принимать широковещательные каналы сразу после поиска соты без изменения центральной частоты, путем передачи широковещательных каналов на той же центральной частоте, что и каналов синхронизации. В результате необходимая минимальная системная информация может быть получена за короткий отрезок времени. Кроме того, действия по приему в мобильных станциях могут быть упрощены за счет установки центральной частоты широковещательных каналов в центре полосы частот системы.
Помимо этого широковещательные каналы передаются в меньшей полосе частот по сравнению с минимальной полосой частот, которую должны принимать все мобильные станции, что позволяет принимать широковещательные каналы всем мобильным станциям.
2
2
Модуль 101 генерации системной информации генерирует элементы системной информации, отличные от необходимой минимальной системной информации. Например, модуль 101 генерации системной информации генерирует различные элементы системной информации, такие как конфигурация нисходящего канала управления, информация о смежных сотах (идентификаторы смежных сот, распределение передачи во времени и т.д.), различная информация настройки, информация об уровне интерференции в восходящем канале, конфигурация канала управления данной соты, такая как информация о радиоресурсах общих каналов данных, служащих для передачи системной информации, и информация, указывающая период DRX (discontinuous reception, дискретный прием).
Тип и/или объем системной информации может изменяться в зависимости от конкретных операторов и сот. Если элементы системной информации, отличные от необходимой минимальной системной информации, передаются в общих каналах данных, как описано выше, то системная информация может передаваться с большой гибкостью.
В этом случае в широковещательном канале передается информация, указывающая на то, какая часть общего канала данных используется для передачи системной информации, т.е. информация, которая указывает частоту и времена передачи системной информации. В результате может быть соответственно повышено содержание управляющей информации в широковещательном канале. С другой стороны, так как мобильные станции могут принять общий канал данных, по которому передается системная информация, сразу после приема широковещательного канала, то мобильные станции могут получить системную информацию за более короткий отрезок времени. Кроме того, поскольку для различных сот могут использоваться различные элементы системной информации, можно обеспечить более высокую гибкость.
Далее, в каналах управления L1/L2 может передаваться информация, указывающая частоту и время передачи системной информации. Так как мобильная станция принимает общий канал данных, посредством которого передается системная информация, после приема широковещательного канала и дальнейшего приема каналов управления L1/L2, получение системной информации мобильной станцией может занять более длительное время, в то время как в широковещательном канале может передаваться меньший объем управляющей информации. Кроме того, для различных сот могут использоваться различные элементы системной информации, за счет чего достигается более высокая гибкость.
Далее, информация, указывающая частоту и время передачи системной информации, может быть определена в системе заранее. В результате, хотя снижается гибкость из-за применения фиксированной системы, но при этом мобильная станция может принять системную информацию за меньший отрезок времени без увеличения объема управляющей информации в широковещательном канале.
Наконец, элементы системной информации, передаваемые в общем канале данных и отличные от необходимой минимальной системной информации, передаваемой в широковещательном канале, могут разделяться на классы, и передача может происходить так, чтобы идентифицировать классифицированную системную информацию, и то, какая часть общего канала данных, т.е. частота и время, используется для передачи элементов классифицированной системной информации.
Например, блоки информации, содержание которых может изменяться за относительно короткий период времени, такие как информация настройки, отделяются от блоков информации, содержание которых не может измениться с течением времени, таких как информация о смежных сотах, после чего в процессе передачи выполняется идентификация части, используемой для передачи соответствующих блоков информации.
Таким образом, на мобильной станции может быть реализован прием только тех частей, которые требуется принимать периодически. Это позволяет сократить потребление энергии батареи в мобильной станции во время ожидания.
2
Например, модуль 101 генерации системной информации генерирует в качестве системной информации информацию настройки, информацию об уровне интерференции в восходящем канале, информацию, указывающую конфигурацию канала управления данной соты (такую как информация о радиоресурсах общих каналов данных, посредством которых передается системная информация), информацию о смежных сотах (например, идентификаторы соседних сот, времена передачи и т.д.), и информацию, указывающую период прерывистого приема; классифицирует эти элементы информации и генерирует информацию, указывающую, какие части общего канала данных используются для передачи этих элементов информации.
Модуль 116 генерации информации вызова генерирует информацию указателей вызова и информацию вызова на основании сигналов звонка или вызова, поступающих из сетей.
В системах PDC (Personal Digital Cellular, персональная цифровая сотовая связь) или 3G физические каналы управления определяются отдельно от каналов данных, посредством которых передается информация вызова и другая управляющая информация, и используются для передачи информации вызова.
Если информация вызова передается посредством общих каналов данных, то определение физических каналов управления для информации вызова не требуется, что позволяет применять более простые радиочастотные интерфейсы. Как следствие, можно упростить операции приема в мобильных станциях и операции передачи в базовых станциях. Кроме того, данные в общих каналах данных могут передаваться с различными скоростями передачи данных, что повышает гибкость вызовов.
Как показано ниже, при передаче информации вызова могут использоваться общие коды расширения спектра в секторах в пределах одной базовой станции, что позволяет реализовать прием с мягким комбинированием (soft-combining) на стороне приемника, а каналы вызовов могут быть определены отдельно от общих каналов данных. При этом блоки радиоресурсов для каналов вызовов, т.е. время и частоты, могут быть фиксированными или переменными. Если используются переменные параметры, в канале указателей вызова (paging indicator channel) или в каналах управления L1/L2 может передаваться информация, указывающая блоки радиоресурсов для каналов вызовов.
3
Далее, посредством канала управления L1/L2 или широковещательного канала может передаваться информация PI (page indicator), указывающая наличие вызова. В этом случае, как показано на фиг.3А, информация вызова, которая генерируется модулем 116 генерации информации вызова на основании сигнала звонка или вызова, поступающего из сети, добавляется сумматором 118 к информации PI, генерируемой модулем 117 генерации управляющей информации L1/L2, после чего полученная информация передается в модуль 102 кодирования пути передачи.
Далее, канал указателей вызова и канал вызовов или общий канал данных, служащие для передачи информации вызова, передаются на той же центральной частоте, что и частота передачи широковещательных каналов. Согласно настоящему варианту осуществления могут быть упрощены операции приема в мобильных станциях.
Далее, могут быть упрощены операции приема в мобильных станциях за счет передачи канала указателей вызова и канала вызовов или общего канала данных, служащего для передачи информации вызова, на той же центральной частоте, что и центральная частота полосы частот системы, как показано на фиг.4.
Далее, все мобильные станции могут принимать сигналы вызова за счет того, что канал вызовов или общий канал данных, служащий для передачи информации вызова, передается с более узкой полосой частот по сравнению с минимальной полосой частот, которую должны принимать все мобильные станции.
Наконец, операции приема в мобильных станциях могут быть упрощены за счет использования одного блока радиоресурсов или его части для передачи канала вызовов или общего канала данных, посредством которого передается информация вызова, как показано на фиг.4.
В системах 3G определяется физический канал управления PICH (Page Indicator Channel, канал указателей вызова), предназначенный для передачи информации PI. При этом операции приема в мобильных станциях и операции передачи в базовых станциях могут быть упрощены путем включения функции информации PI в каналы управления L1/L2.
Далее, сигналы управления общих каналов данных передаются в каналах управления L1/L2, а сигналы управления общих каналов данных, служащих для передачи информации вызова, или каналы вызовов, передаются в PICH. Как следствие, совпадение блоков радиоресурсов для каналов управления L1/L2 и радиоресурсов для PICH не требуется.
Если мобильная станция обнаруживает наличие вызова на основании информации PI, то мобильная станция принимает информацию, указывающую общий канал данных, посредством которого передается информация вызова.
Кроме того, как показано на фиг.3В, для передачи информации PI может применяться физический канал управления, выделенный для передачи информации PI. В этом случае информация PI передается в канале PICH, в то время как информация вызова передается в канале вызовов или общем канале данных.
Мобильные станции могут принимать PICH сразу после выполнения поиска соты за счет расположения PICH в центре полосы частот системы.
Если информация PI передается в каналах управления L1/L2, то в этих каналах передается информация, указывающая блоки радиоресурсов (время и частоту) общих каналов данных, служащих для передачи информации вызова в мобильную станцию, принимающую информацию PI. Другими словами, в функции информации PI каналов управления L1/L2 добавляется функция передачи блоков радиоресурсов, служащих для передачи информации вызова. При этом соответственно увеличивается объем управляющей информации в каналах управления L1/L2, но может быть повышена гибкость.
Далее, информация, указывающая блоки радиоресурсов для общих каналов данных, служащих для передачи информации вызова в мобильную станцию, принимающую информацию PI, может быть задана в системе заранее. Это позволяет увеличить объем управляющей информации для каналов управления L1/L2.
Кроме того, информация, указывающая блоки радиоресурсов для общих каналов данных, посредством которых передается информация вызова на мобильную станцию, принимающую информацию PI, может передаваться как системная информация.
Мобильные станции уведомляются о наличии вызова посредством функции PI на основании цикла DRX.
Базовая станция может обеспечивать DRX циклически путем создания переменного цикла DRX.
С удлинением цикла уведомления определенной мобильной станции о наличии вызова посредством функции PI, интервал прерывистого приема на мобильной станции также становится более длинным. Этот факт является преимуществом с точки зрения экономии энергии батареи, но может привести к увеличению задержки при вызове. Переменный цикл DRX позволяет обеспечить гибкое функционирование.
В данном случае цикл DRX передается в системной информации, передаваемой в общих каналах данных, как описано выше. Согласно этому варианту осуществления, передача цикла DRX может осуществляться без увеличения количества информации в широковещательных каналах. Кроме того, цикл DRX может устанавливаться различным для отдельных сот.
1
Далее, передатчик 10 может передавать цикл DRX в каналах ВСН. В этом случае модуль 101 генерации системной информации генерирует информацию, отражающую цикл DRX. Согласно этому варианту осуществления, объем информации в широковещательных каналах может соответствующим образом возрасти, однако цикл DRX может идентифицироваться без приема общих каналов данных. Кроме того, цикл DRX может устанавливаться различным для отдельных сот.
3
3
В случае передачи информации вызова модуль 102 кодирования пути передачи выполняет кодирование с предопределенной и фиксированной кодовой скоростью, а модуль 103 модуляции выполняет модуляцию в соответствии с предопределенной и фиксированной схемой модуляции.
При передаче информации вызова сторона сети не имеет каких-либо данных о местоположении мобильных станций, и, следовательно, не может получить уровень потерь при распространении. Как следствие, необходима передача информации вызова в предположении наихудшего случая, т.е. случая, в котором мобильная станция находится на границе соты. Ввиду этого может применяться схема модуляции и кодовая скорость, обеспечивающие прием информации вызова в мобильных станциях, находящихся на границе соты.
При фиксированной схеме модуляции и кодовой скорости не требуется передача схемы модуляции и кодовой скорости в функции PI, что обуславливает меньшее количество управляющей информации для функции PI. В частности, могут быть применены схема модуляции QPSK и кодовая скорость 1/3 или 1/2.
Далее описываются некоторые операции в модуле 115 управления.
В системах CDMA в случае, когда несколько базовых станций передают сходные сигналы в нескольких секторах, мобильные станции, находящиеся в области границы между смежными секторами, могут принимать сходные сигналы из смежных секторов. Например, мобильные станции могут принимать сигналы, поступающие из смежных секторов, как показано на фиг.5А. В этом случае, однако, базовые станции должны использовать двойное количество радиоресурсов. С другой стороны, сигналы, поступающие из смежных секторов в мобильные станции, интерферируют друг с другом, что приводит к неоправданному расходу ресурсов и неэффективности.
В системах OFDMA (orthogonal frequency division multiple access, множественный доступ с ортогональным разделением по частоте), когда в секторах используются общие коды расширения спектра и времена передачи синхронизованы, сигналы из смежных секторов не интерферируют и комбинируются при приеме сигналов, поступающих из секторов (мягкое комбинирование).
В случае передачи информации PI в каналах управления L1/L2 мягкое комбинирование применяется только для информации вызова, передаваемой в общих каналах данных. В каналах управления L1/L2, помимо информации PI передаются и другие сигналы, поэтому для различных секторов применяются различные коды расширения спектра. Эти коды расширения спектра не могут быть сделаны одинаковыми. В частности, модуль 115 управления обеспечивает одинаковые коды расширения спектра для информации вызова, передаваемой в каналах вызовов или общих каналах данных, как показано на фиг.6, и осуществляет управление с целью синхронизации времен передачи. Например, как показано на фиг.5В, базовая станция передает информацию вызова, перемноженную с общими кодами расширения частот, из смежных секторов в одинаковое время путем координирования между планировщиками секторов. Согласно этому варианту осуществления, сторона приемника может принимать комбинированную информацию вызова.
Далее, если информация PI передается в канале PICH, а информация вызова передается в каналах вызова или общих каналах данных, то для частей информации вызова, передаваемых в PICH и/или в общих каналах данных или каналах вызова, применяется мягкое комбинирование. В этом случае модуль 115 управления обеспечивает одинаковые код расширения спектра и времена передачи в секторах для канала вызовов или общих каналов данных, в которых мультиплексируется информация вызова. Кроме того, модуль 115 управления обеспечивает одинаковые код расширения спектра и времена передачи в секторах для канала указателей вызова, в котором мультиплексируется информация указателей вызова.
В частности, модуль 115 управления применяет одинаковые коды расширения спектра для информации PI, передаваемой в PICH, и/или информации вызова, передаваемой в каналах вызова или общих каналах кода, и осуществляет управление синхронизацией времен передачи. Например, как показано на фиг.5В, базовая станция передает информацию PI и/или информацию вызова, перемноженную с общими кодами расширения спектра, из смежных секторов в одно время путем координации планировщиков секторов. Согласно этому варианту осуществления, сторона приемника может принимать комбинированную информацию PI и/или информацию вызова.
Согласно данному варианту осуществления, качество приема PICH и/или канала вызовов или общего канала данных может быть повышено путем мягкого комбинирования секторов в одной базовой станции без выполнения сложных операций на стороне мобильной станции.
Далее, передатчик 10 может применять разнесение при передаче, подходящее для вызова по каналам с функцией PI, таким как каналы управления L1/L2 или физические каналы (PICH), выделенные для информации PI, или каналам вызовов, или общим каналам данных, служащим для передачи информации вызова. Применение разнесения при передаче позволяет эффективно передавать информацию управления вызовом. В частности, передача может выполняться с меньшим потреблением общих радиоресурсов времени, частоты и мощности.
Кроме того, модуль 115 управления может осуществлять управление широковещательными каналами в целях использования в них одинаковых кодов расширения спектра и времен передачи.
При вызове между базовыми станциями и мобильными станциями не создается какой-либо контур управления, хотя он устанавливается при передаче обычных каналов данных. Таким образом, целесообразным является разнесение при передаче с открытым контуром. В качестве примеров разнесения при передаче можно привести. STBC (Space Time Block Code, пространственно-временной блочный код), описанный в непатентном документе 1, SFBC (Space Frequency Block Code, пространственно-частотный блочный код), описанный в непатентном документе 2, и TSTD (Time Switched Transmit Diversity, управляемое во времени разнесение при передаче), описанное в непатентном документе 3. Когда в соответствии с TSTD, передающая антенна меняется с постоянным циклом (временем), может применяться либо FSTD (Frequency Switched Transmit Diversity, управляемое по частоте разнесение при передаче), либо CDD (Cyclic Delay Diversity, разнесение с циклической задержкой), в которых передающая антенна меняется для каждой частоты.
Кроме того, передатчик 10 может применять разнесение по времени для каналов с функцией PI, таких как каналы управления L1/L2 или физические каналы (PICH), выделенные для информации PI, или каналов вызовов, или общих каналов данных, служащих для передачи информации вызова.
Применение разнесения по времени позволяет передавать информацию управления вызовом с высокой эффективностью. В частности, для передачи информации управления вызовом может затрачиваться меньше общее количество радиоресурсов времени, частоты и мощности. В качестве способа разнесения по времени может быть применена, например, итеративная передача. Согласно этому варианту осуществления, может быть упрощена сторона передатчика, в то время как на стороне приема можно достичь более качественного приема за счет простой комбинации следования, как описано в непатентном документе 5. Кроме того, в качестве способа разнесения по времени может быть применена, например, возрастающая избыточность (incremental redundancy, IR), описанная в непатентном документе 6. Согласно этому варианту осуществления, хотя операции передачи и приема могут быть более сложными, чем при итеративной передаче, но может быть достигнут еще более качественный прием.
Далее, при выполнении передачи несколько раз для разнесения по времени может выполняться скачкообразное изменение частоты (frequency hopping) в пределах частотных блоков, заранее выделенных для каждой из операций передачи. Согласно этому варианту осуществления, в дополнение к эффекту разнесения по времени может быть получен эффект разнесения по частотам, что позволяет обеспечить более высокое качество вызова.
Далее, блоки радиоресурсов, выделенные каналам вызовов, могут сменяться с определенным циклом, как показано на фиг.7. Согласно этому варианту осуществления, рабочая нагрузка канала может распределяться случайным образом, что обеспечивает эффективное использование радиоресурсов.
Далее, как показано на фиг.7В, для получения эффекта разнесения по частотам используется способ распределенной передачи или способ локализованной передачи.
Наконец, разнесение по частотам может применяться путем повторения по оси частот или канального кодирования. Согласно этому варианту осуществления, может быть получен эффект разнесения по частотам, что позволяет обеспечить более высокое качество вызова.
Далее описывается приемник 20 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг.8А.
Согласно данному варианту осуществления, приемник 20 включает в себя модуль 202 приема широковещательных каналов, в который поступают принимаемые сигналы, модуль 206 приема общих каналов данных, используемый в качестве средств приема, и модуль 204 управления, соединенный с модулем 202 приема широковещательных каналов и модулем 206 приема общих каналов данных и используемый в качестве средств извлечения.
Модуль 202 приема широковещательных каналов принимает широковещательные каналы, передаваемые передатчиком 20, и передает их в модуль 204 управления. Модуль 204 управления анализирует необходимую минимальную системную информацию, содержащуюся в широковещательных каналах, и осуществляет управление модулем 206 приема общих каналов данных на основании системной информации. Например, модуль 204 управления получает информацию, указывающую полосу частот передачи общих каналов данных, на основе информации, указывающей общие каналы данных, посредством которых передаются элементы системной информации, отличные от необходимой минимальной системной информации, содержащейся в поступающих широковещательных каналах, и управляет модулем 206 приема общих каналов данных на основании указанной полосы частот.
В модуле 202 приема широковещательных каналов для различных секторов одной базовой станции передаются различные данные, однако, если в секторах частично используются общие данные, то аналогично случаю каналов вызовов может выполняться мягкое комбинирование.
Например, модуль 104 управления передает в модуль 206 приема общих каналов данных информацию, указывающую частотные блоки общих каналов данных, служащие для передачи элементов системной информации, отличных от необходимой минимальной системной информации, и информацию, указывающую времена приема. Модуль 206 приема общего канала данных принимает общие каналы данных на основе поступающей информации, указывающей частотные блоки частот и времена приема.
В модуле 206 приема общих каналов данных для различных секторов одной базовой станции передаются различные данные, однако, если в секторах частично используются общие данные, то может выполняться мягкое комбинирование. Например, модуль 206 приема общих каналов данных применяет мягкое комбинирование для общих каналов данных для передачи информации вызова.
Далее описывается приемник 20, принимающий информацию указателей вызова и информацию вызова, со ссылками на фиг.8В.
Приемник 20 включает в себя модуль 208 приема информации указателей вызова и модуль 212 приема информации вызова, причем в оба этих модуля подаются принимаемые сигналы, и модуль 210 управления, соединенный с модулем 208 приема информации указателей вызова и модулем 212 приема информации вызова.
Модуль 208 приема информации указателей вызова получает информацию указателей вызова, передаваемую в каналах управления L1/L2 или широковещательных каналах. Если информация указателей вызова передается в широковещательных каналах, модуль 208 приема информации указателей вызова может применять мягкое комбинирование.
Модуль 212 приема информации вызова принимает информацию вызова, передаваемую в каналах вызовов или общих каналах данных. Модуль 212 приема информации вызова может применять мягкое комбинирование для информации вызова, передаваемой в каналах вызовов или общих каналах данных.
Модуль 210 управления определяет присутствие поступающей информации на основании информации вызова, принимаемой модулем 208 приема информации указателей вызова; если имеется поступающая информация, модуль 210 управления осуществляет управление модулем 212 приема информации вызова для приема информации вызова.
Для выполнения мягкого комбинирования между секторами необходимы значения оценки канала для сигналов, поступающих из отдельных секторов.
В приемнике 20 в модуле 202 приема широковещательных каналов и модуле 212 приема информации вызова для получения значений оценки канала для отдельных секторов, а затем значения оценки канала с мягким комбинированием на основании всех значений оценки канала для отдельных секторов, используются пилотные каналы, индивидуальные для секторов. Согласно этому варианту осуществления, для приема общих каналов данных необходимы независимые пилотные каналы для секторов, и, таким образом, данный вариант осуществления может быть реализован без добавления каких-либо других пилотных каналов.
Кроме того, если общие пилотные каналы сектора передаются передатчиком 10 отдельно, приемник 20 может установить значение оценки канала с мягким комбинированием непосредственно в модуле 202 приема широковещательных каналов и модуле 212 приема информации вызова. Согласно этому варианту осуществления при мягком комбинировании может быть обеспечена простая оценка канала.
Далее со ссылками на фиг.9 описывается ряд операций приемника 20 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На шаге S502 модуль приема широковещательных каналов принимает широковещательный канал (ВСН).
На шаге S504 модуль 204 управления извлекает информацию, указывающую частотные блоки и распределение во времени общих каналов данных, служащих для передачи элементов системной информации, отличных от необходимой минимальной системной информации, из управляющей информации, содержащейся в широковещательном канале.
На шаге S506 модуль 204 управления передает информацию, указывающую частотные блоки и распределение во времени, извлеченные на шаге S504, в модуль 206 приема общих каналов данных.
На шаге S508 модуль 206 приема общих каналов данных принимает общие каналы данных на основании информации, указывающей частотные блоки и распределение во времени.
Далее описывается распределение во времени назначения идентификаторов пользователя, применяемых для пакетного доступа. Идентификаторы пользователя назначаются для отдельных сот.
Описывается примерный случай запроса (звонка) с мобильной станции со ссылками на фиг.10.
В этом случае, на шаге S602 мобильная станция запрашивает у базовой станции идентификатор пользователя. Идентификатор, используемый при запросе, передается в качестве системной информации. В альтернативном варианте может использоваться общий предустановленный системой идентификатор.
На шаге S604 базовая станция назначает идентификатор пользователя и передает идентификатор пользователя в мобильную станцию.
На шаге S606 мобильная станция передает данные с применением переданного ей идентификатора пользователя.
Далее описывается примерный случай запроса мобильной станции (звонка на мобильную станцию) со ссылками на фиг.11 и 12.
При вызове со стороны сети не передается какой-либо идентификатор пользователя для пакетного доступа. После того как из мобильной станции поступит ответ на вызов, базовая станция передает идентификатор пользователя для пакетного доступа из соты, принявшей ответ.
Далее приводится детальное описание функционирования со ссылками на фиг.11.
На шаге S702 базовая станция передает информацию вызова в мобильную станцию.
На шаге S704 мобильная станция передает в базовую станцию запрос идентификатора пользователя.
На шаге S706 базовая станция назначает идентификатор пользователя для мобильной станции и передает идентификатор пользователя в мобильную станцию.
На шаге S708 мобильная станция передает данные с использованием переданного идентификатора пользователя.
Согласно этому варианту осуществления, поскольку мобильная станция передает стороне сети идентификатор для пакетного доступа после вызова, то время задержки перед началом пакетного доступа может быть немного длиннее. С другой стороны, можно предотвратить назначение лишних идентификаторов пользователя в тех сотах, где мобильная станция не находится, и передачу лишней управляющей информации. Этот факт может представлять преимущество с точки зрения того, что предотвращение назначения лишних идентификаторов пользователя дает заметный эффект в больших областях вызова, как в случае областей регистрации местоположения.
Согласно другому варианту осуществления, идентификатор пользователя для пакетного доступа может также передаваться при вызове со стороны сети.
Далее приводится детальное описание данного варианта осуществления со ссылками на фиг.12.
На шаге S802 базовая станция передает в мобильную станцию информацию вызова и идентификатор пользователя.
На шаге S804 мобильная станция передает данные с использованием переданного идентификатора пользователя.
Согласно данному варианту осуществления, если область вызова идентификатора для пакетного доступа после вызова мобильной станции является большой, как в областях регистрации местоположения, т.е. если запрос одновременно выполняется для большого количества сот, то идентификатор пользователя назначается и передается для тех сот, в которых мобильная станция не находится, что приводит к увеличению объема обработки и сигналов управления в базовой станции. С другой стороны, мобильная станция может узнать идентификатор пользователя сразу после вызова и начать пакетный доступ.
Напротив, если область вызова является маленькой, как в отдельных сотах, например, если сторона сети при идентификации соты, в которой находится мобильная станция, может ограничиться небольшим количеством сот, то настоящий вариант осуществления может иметь преимущество, поскольку может быть назначено меньшее число лишних идентификаторов пользователя.
Далее описывается передатчик согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг.13.
В вышеизложенных вариантах осуществления был описан случай передачи широковещательных каналов в частотных областях. В данном варианте осуществления передатчик 10 передает широковещательные каналы во временных областях.
1
Передатчик 10 согласно настоящему варианту осуществления, в дополнение к компонентам передатчика, описанного со ссылками на фиг.1, также включает в себя модуль 106 управления итеративной передачей, соединенный с модулем 101 генерации системной информации.
1
Модуль 106 управления итеративной передачей определяет число широковещательных каналов, выделенных в пределах одного радиокадра, и управляет модулем 101 генерации системной информации. Другими словами, модуль 106 управления итеративной передачей определяет, сколько раз нужно передать широковещательный канал в пределах одного радиокадра. В этом случае модуль 104 мультиплексирования мультиплексирует широковещательный канал в одном радиокадре в зависимости от определенного таким образом количества широковещательных каналов. В результате широковещательный канал передается в пределах одного радиокадра один или большее количество раз.
В этом случае итеративно передаваемый широковещательный канал передается в одном и том же формате передачи.
Например, если определено, что широковещательный канал выделен в одном радиокадре дважды, то модуль 106 управления итеративной передачей выделяет широковещательный канал в одном радиокадре дважды, как показано на фиг.14.
Кроме того, модуль 106 управления итеративной передачей может отобразить широковещательный канал в подкадр для передачи одноадресного канала. Тогда широковещательный канал мультиплексируется в одноадресном подкадре.
Поскольку многоадресные (MBMS, Multimedia Broadcast Multicast Service, служба многоадресного мультимедийного вещания) подкадры обрабатываются как общие коды расширения спектра в сотах, то общие пилотные каналы для многоадресных подкадров при определении кода расширения спектра при поиске соты не доступны. По этой причине верхний подкадр всегда делается одноадресным (применяется код расширения спектра, индивидуальный для соты), чтобы устранить отмеченную выше проблему, тем самым при определении кода расширения спектра при поиске соты может использоваться общий пилотный канал.
Кроме того, поскольку в широковещательных каналах транслируется системная информация, специфичная для сот, то широковещательные каналы отображаются в подкадры для одноадресной передачи.
1
Модуль 101 генерации системной информации генерирует необходимую минимальную системную информацию на основе числа широковещательных каналов, выделенных в одном радиокадре, согласно тому, как определено модулем 106 управления итеративной передачей.
1
1
1
Кодер 102 пути передачи всегда кодирует необходимую минимальную системную информацию, поступающую из модуля 101 генерации системной информации, с использованием одного и того же способа в мультиплексированных подкадрах, а затем передает закодированную системную информацию в модуль 103 модуляции. Как результат, передатчик 10 может всегда передавать одни и те же сигналы. Таким образом, приемник 20 может повысить SINR (signal to interference plus noise ratio, отношение сигнала к суммарным шуму и интерференции) на приеме для улучшения качества путем комбинирования сигналов в модуле приема.
Кроме того, приемник 20 может демодулировать системную информацию при приеме широковещательных каналов. Другими словами, системная информация может демодулироваться в любые моменты времени.
Далее описывается передатчик согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг.15.
Если широковещательный канал передается в пределах одного радиокадра один или несколько раз, то передатчик 10 согласно данному варианту осуществления передает в мультиплексированных кадрах различные шаблоны выкалывания (puncture patterns).
1
1
Передатчик 10 согласно данному варианту осуществления, в дополнение к компонентам передатчика, описанного со ссылками на фиг.1, дополнительно включает в себя модуль 107 выкалывания, соединенный с кодером 102 пути передачи, и модуль 106 управления итеративной передачей, соединенный с модулем 107 выкалывания. Модуль 107 выкалывания соединен с модулем 103 модуляции.
Модуль 106 управления итеративной передачей определяет число широковещательных каналов, выделенных в одном радиокадре, и управляет модулем 107 выкалывания. Другими словами, модуль 106 управления итеративной передачей определяет, сколько раз широковещательный канал должен быть передан в пределах одного радиокадра. В этом случае модуль 104 мультиплексирования мультиплексирует широковещательный канал в пределах одного радиокадра в зависимости от определенного таким образом числа широковещательных каналов. В результате выполняется передача широковещательного канала в пределах одного радиокадра один или несколько раз.
В этом случае итеративно передаваемый широковещательный канал передается в одном и том же формате передачи.
1
1
Необходимая минимальная системная информация, поступающая из модуля 101 генерации системной информации, кодируется в кодере 102 пути передачи и передается в модуль 107 выкалывания. Модуль 107 выкалывания выполняет выкалывание (перфорацию) согласно различным шаблонам выкалывания в мультиплексированных подкадрах на основании числа широковещательных каналов, выделенных в одном радиокадре, в соответствии с определением, выполненным модулем 106 управления итеративной передачей. В результате итеративно передаваемый широковещательный канал передается с использованием различных шаблонов выкалывания.
Согласно этому варианту осуществления, часть кодовых слов может передаваться с низкой кодовой скоростью. Приемник 20 может улучшить характеристики для повышения выигрыша от кодирования за счет комбинирования в модуле приема. В результате может быть снижено количество ошибок по сравнению с вариантами без выполнения выкалывания.
Далее описывается приемник согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения со ссылками на фиг.16.
Приемник 20, в дополнение к компонентам приемника, описанного со ссылками на фиг.8А, дополнительно включает в себя модуль 208 управления итеративным приемом, соединенный с модулем 202 приема широковещательных каналов.
Модуль 208 управления итеративным приемом управляет модулем 202 приема широковещательных каналов с целью приема сигналов подкадров, в которых мультиплексированы широковещательные каналы. Например, модуль 208 управления итеративным приемом управляет приемом широковещательных каналов в зависимости от числа передач широковещательных каналов в пределах одного радиокадра.
Модуль 202 приема широковещательных каналов выполняет синфазное комбинирование и демодуляцию сигналов подкадров с мультиплексированными широковещательными каналами под управлением модуля 208 управления итеративным приемом.
Кроме того, модуль 208 управления итеративным приемом может выполнять кодовое комбинирование и демодуляцию сигналов подкадров, в которых мультиплексированы широковещательные каналы с выполненным выкалыванием.
Настоящая заявка основана на заявках: на приоритетных заявках Японии №2006-010499 (подана 18 января 2006 г.), №2006-031743 (подана 8 февраля 2006 г.) и №2006-127991 (подана 1 мая 2006 г.), все содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки.
Передатчик, приемник и способ связи согласно настоящему изобретению могут применяться в системах радиосвязи.