БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ, МОБИЛЬНАЯ СТАНЦИЯ И СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ КАНАЛА СИНХРОНИЗАЦИИ
BASE STATION, MOBILE STATION AND SYNCHRONISATION CHANNEL TRANSMISSION METHOD

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе радиосвязи, в которой в нисходящих линиях связи применяется схема OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, мультиплексирование с ортогональным разделением по частоте), а более конкретно - к базовой станции, мобильной станции и способу передачи канала синхронизации.
Уровень техники
Группа 3GPP, занимающаяся стандартизацией протокола W-CDMA, в качестве системы следующего поколения, приходящей на смену системам W-CDMA и HSDPA, приняла к рассмотрению схему связи LTE (Long Term Evolution, технология долгосрочного развития), при этом схемы OFDM и SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access, множественный доступ с разделением по частоте и одной несущей) рассматриваются в качестве схем радиодоступа, применяемых, соответственно, для нисходящих и восходящих линий связи. См., например, документ 3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA" (June 2006).
Схема OFDMA представляет собой схему передачи, в рамках которой полоса частот разделяется на несколько более узких полос (поднесущих), и данные передаются в соответствующих полосах частот. Поднесущие размещаются плотно друг к другу, не интерферируя друг с другом, при этом часть из них может перекрываться, благодаря чему достигается высокая скорость передачи и увеличивается эффективность использования частот.
SC-FDMA представляет собой схему передачи, в соответствии с которой полоса частот разделяется на сегменты, и для передачи данных несколькими терминалами используются различные сегменты полосы частот, в результате чего уменьшается уровень интерференции между терминалами. В схеме SC-FDMA мощность передачи изменяется в незначительных пределах, благодаря чему можно обеспечить низкий уровень потребляемой терминалами мощности и широкую зону покрытия.
В системе LTE с целью уменьшения влияния межсимвольной интерференции в результате задержки волн для схемы OFDM в качестве циклического префикса (CP, Cyclic Prefix) используются СР различной длины, именно длинный СР и короткий СР. Например, длинные СР применяются в сотах с большими радиусами или при передаче типа MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service, услуги многоадресной/широковещательной мультимедийной передачи), в то время как короткие СР применяются в сотах с малыми радиусами. В случае применения длинных СР в один временной интервал (слот) включаются шесть символов OFDM. С другой стороны, в случае применения коротких СР в один временной интервал включаются семь символов OFDM.
В то же время, обычно мобильная станция при включении, в периоды ожидания, в процессе связи или прерывистого приема при осуществлении связи должна на основе сигналов синхронизации или других сигналов детектировать соту, обеспечивающую для нее лучшее качество радиосвязи в системе радиосвязи, использующей технологию W-CDMA, LTE или другие технологии. Этот процесс называется "поиском соты", поскольку он предполагает поиск соты, к которой нужно подключиться по линиям радиосвязи. Способ поиска соты выбирается в зависимости от промежутка времени, требуемого для выполнения такого поиска, и нагрузки по обработке данных для мобильных станций в процессе поиска соты. Другими словами, поиск соты должен выполняться в течение небольшого промежутка времени и не требовать в процессе своего выполнения значительной нагрузки по обработке данных для мобильных станций.
В системе W-CDMA для поиска соты используются сигналы синхронизации двух типов: P-SCH (Primary SCH, первичный канал синхронизации) и S-SCH (Secondary SCH, вторичный канал синхронизации). В рамках системы LTE для поиска соты также рассматривается возможность использования сигналов синхронизации двух типов: P-SCH и S-SCH.
Например, был рассмотрен способ поиска соты, в соответствии с которым каждые 5 мс передается сигнал P-SCH, содержащий одну последовательность, и сигнал S-SCH, содержащий несколько последовательностей. См., например, документ R1-062990 "Outcome of cell search drafting session". В соответствии с этим способом моменты приема из сот в нисходящей линии связи идентифицируются на основе P-SCH, в то время как детектирование временных параметров принятых кадров и определение индивидуальной для соты информации, такой как идентификаторы соты (cell ID) или группы сот (идентификаторов групп), осуществляется на основе S-SCH, переданного в том же временном интервале. Обычно значение оценки канала, полученное на основе P-SCH, может использоваться для демодуляции и декодирования S-SCH. Для группирования идентификаторов сот идентификатор соответствующей соты затем определяется из числа идентификаторов сот, принадлежащих детектированному идентификатору группы сот. Например, идентификатор соты может быть получен на основе шаблона (схемы) пилотного сигнала. В качестве другого примера, идентификатор соты может быть получен на основе демодуляции и декодирования P-SCH и S-SCH. В альтернативном варианте идентификатор соты может быть включен в качестве информационного элемента S-SCH без выполнения группирования идентификаторов сот. В этом случае мобильная станция может детектировать идентификатор соты в момент выполнения демодуляции и декодирования S-SCH.
Однако в том случае, если применяется вышеуказанный способ поиска соты, сигналы S-SCH, переданные в различных последовательностях из нескольких сот, могут быть демодулированы и декодированы в системе с межстанционной синхронизацией, в которой сигналы из различных сот синхронизируются друг с другом, в соответствии со значениями оценки канала, полученными на основании сигналов P-SCH, переданных из сот в идентичных последовательностях, что может привести к ухудшению характеристик передачи для S-SCH. В данном случае к характеристикам передачи относится период времени, требуемый для поиска соты. С другой стороны, в системе без межстанционной синхронизации, в которой сигналы из различных сот не синхронизируются друг с другом, моменты приема сигналов P-SCH, переданных из нескольких сот, отличаются друг от друга, и, таким образом, вышеуказанная проблема не может возникнуть.
Для того чтобы в системе с межстанционной синхронизацией избежать ухудшения характеристик S-SCH, о котором говорилось выше, рассматривается способ поиска соты, согласно которому используются две или большее количество последовательностей P-SCH, например три или семь последовательностей P-SCH. См., например, документ R1-062636 "Cell Search Performance in Tightly Synchronized Network for E-UTRA". В альтернативном варианте, для того чтобы в системе с межстанционной синхронизацией избежать ухудшения характеристик S-SCH, был предложен ряд способов для передачи P-SCH в различных для сот интервалах передачи. См., например, документ R1-070428 "Further analysis of initial cell search for Approach 1 and 2 - single cell scenario". В соответствии с этим способом P-SCH с различными моментами приема из нескольких сот могут использоваться для демодуляции и декодирования S-SCH, благодаря чему можно предотвратить вышеуказанное ухудшение характеристик S-SCH.
В то же время, принимая во внимание структуру соты, желательно использовать большее количество последовательностей P-SCH, как это предлагается в документе R1-062636, или большее количество видов интервалов передачи P-SCH, как это предлагается в документе R1-070428. Если используется небольшое количество последовательностей P-SCH или небольшое количество видов интервалов передачи P-SCH, то увеличивается вероятность того, что последовательности P-SCH или интервалы передачи P-SCH будут одинаковы в смежных сотах, что, в свою очередь, может с большой долей вероятности привести к ухудшению характеристик S-SCH в системе с межстанционной синхронизацией.
Кроме того, вышеуказанный период времени, требуемый для поиска соты, т.е. характеристики передачи при поиске соты и нагрузки для мобильных станций по обработке данных при поиске соты должны определяться в результате компромисса. Таким образом, с помощью настройки параметров или аппаратным образом можно выбрать, что является более важным - характеристики передачи или нагрузка для мобильных станций по обработке данных при поиске соты.
Описанному выше уровню техники присущи указанные ниже недостатки.
Как указано выше, канал синхронизации (SCH, synchronization channel) выполняет функции сигнализации в нисходящей линии связи для поиска соты. Было принято решение, что для канала синхронизации применяется иерархический канал SCH. См., например, документ 3GPP TS 36.211 V1.0.0 (2007-03). Более точно, канал синхронизации состоит из двух подканалов - первичного канала синхронизации (Р-SCH, primary synchronization channel) и вторичного канала синхронизации (S-SCH, secondary synchronization channel).
Во вторичном канале синхронизации передается такая индивидуальная для соты информация, как группы идентификаторов сот, временные параметры радиокадра и количество передающих антенн. Терминалы пользователя детектируют индивидуальную для соты информацию путем детектирования последовательностей вторичных каналов синхронизации.
Как указано выше, в схеме W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access, широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов) в процессе переключения связи (handover, хэндовера) осуществляется поиск смежных сот, однако индивидуальная для соты информация о смежных сотах (информация о смежной соте) передается терминалу пользователя перед выполнением поиска смежной соты. Если в процессе поиска смежной соты, в ходе которого детектируются целевые соты хэндовера во время связи или в режиме ожидания, информация о смежной соте передается заранее, то объем возможной индивидуальной для соты информации, подлежащей детектированию, может быть уменьшен. Однако в системе LTE в настоящее время нельзя сделать вывод о том, что информация о смежной соте передается.
1
1
1
2
2
2
1
1
1
2
2
2
В качестве одного из способов отображения для последовательностей вторичного канала синхронизации был предложен способ отображения различных последовательностей относительно частотного направления. См., например, документы 3GPP R1-060042 "SCH Structure and Cell Search Method in E-UTRA Downlink" и 3GPP R1-071584 "Secondary Synchronization Signal Design". Например, поднесущие ортогональной последовательности 1 (P(0), P(1), …, P(31)) и ортогональной последовательности 2 (Р(0), Р(1), …, Р(31)) могут быть отображены попеременно, одна за другой, так, как это показано на фиг.1. Кроме того, например, ортогональная последовательность 1 (P(0), P(1), …, P(31)) и ортогональная последовательность 2 (Р(0), Р(1), …, P(31)) могут отображаться в последовательные поднесущие, так, как это показано на фиг.2. Таким образом, если используются несколько отдельных последовательностей, то может быть передано большее количество шаблонов. Более точно, если, например, используется последовательность одного типа с длиной последовательности, равной 64, то могут быть переданы шаблоны 64 типов. С другой стороны, если, как показано на фиг.2, используются последовательности двух типов с длиной последовательности, равной 32, то могут быть переданы шаблоны 1024 типов.
Было принято решение об использовании нескольких последовательностей канала синхронизации, например последовательностей Задова - Чу (Zadoff - Chu) трех типов, для P-SCH, и об использовании для S-SCH двоичных последовательностей, а также о том, что последовательности являются комбинациями коротких кодов двух типов. См., например, документы 3GPP TS 36.211 V1.0.0 (2007-03) и 3GPP R1-071794.
Очевидно, что при использовании последовательностей S-SCH существует риск увеличения значения PAPR (Peak-to-Average Power Ratio, отношение пиковой и средней мощностей), в особенности в системе 1,25 МГц.
Кроме того, P-SCH и S-SCH передаются в одном подкадре длительностью 1 мс, а подкадр, содержащий P-SCH и S-SCH, повторяется каждые 5 мс. Другими словами, канал синхронизации передается каждые 5 мс. Терминалы пользователя определяют значения оценки канала в резидентных секторах (секторах, где они находятся) путем приема различных P-SCH для отдельных секторов, выполняют компенсацию канала для различных S-SCH в отдельных сотах на основе значений оценки канала и демодулируют S-SCH для поиска соты. В данном случае термины "сота" и "сектор" используются как синонимы, не противореча друг другу, однако "сота" при необходимости может содержать несколько "секторов". В системе с межстанционной синхронизацией, в которой синхронизируются сигналы из различных сот, мобильная станция принимает сигналы одновременно из нескольких сот. Пользователь, расположенный рядом с границей секторов, принадлежащих одной базовой станции, может определять сектора путем приема различных P-SCH для отдельных сот. Однако, поскольку сигналы S-SCH из отдельных сот являются общими, S-SCH принимались бы в виде композитного сигнала из обоих секторов. Выполнять компенсацию каналов для S-SCH на основе только значений оценки канала в резидентных секторах достаточно сложно. По этой причине вероятность детектирования сигналов S-SCH может уменьшаться. В случае передачи одинакового S-SCH из каждой соты каждые 5 мс может возникать интерференция каждые 5 мс, что может привести к уменьшению вероятности детектирования S-SCH в мобильной станции.
Раскрытие изобретения
Таким образом, одной из целей настоящего изобретения является повышение вероятности детектирования S-SCH при поиске соты.
В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения используется базовая станция, применяемая в системе мобильной связи, включающей несколько сот, состоящих из нескольких секторов. Базовая станция содержит модуль генерации канала синхронизации, выполненный с возможностью генерации канала синхронизации для использования при поиске соты терминалом пользователя; и модуль передачи, выполненный с возможностью беспроводной передачи сигнала, включающего канал синхронизации. Канал синхронизации включает первичный канал синхронизации и вторичный канал синхронизации. Первичный канал синхронизации включает последовательности нескольких типов, а вторичный канал синхронизации, передаваемый в секторе соты, включает код, определенный по заранее заданному полиномиальному порождающему уравнению, соответствующему первичному каналу синхронизации.
В соответствии с осуществлением настоящего изобретения можно повысить вероятность детектирования S-SCH при поиске соты.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 схематично проиллюстрирован способ отображения для последовательностей S-SCH.
На фиг.2 схематично проиллюстрирован другой способ отображения для последовательностей S-SCH.
На фиг.3 представлена блок-схема, иллюстрирующая структуру системы радиосвязи в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.4 схематично проиллюстрирована структура радиокадра.
На фиг.5 схематично проиллюстрирована структура подкадра.
На фиг.6 представлена неполная блок-схема, иллюстрирующая базовую станцию в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.7 показана блок-схема, иллюстрирующая модуль обработки сигнала основной полосы частот в базовой станции в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.8 схематично показан пример определения шаблона передачи сигнала синхронизации.
На фиг.9А показан пример реализации способа определения последовательности S-SCH.
На фиг.9В показан другой пример реализации способа определения последовательности S-SCH.
На фиг.10 показан еще один пример реализации способа определения последовательности S-SCH.
На фиг.11 представлена неполная блок-схема, иллюстрирующая мобильную станцию в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.12 представлена диаграмма, иллюстрирующая способ поиска соты в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.13 схематично проиллюстрирован способ генерации кода скремблирования в первичном широковещательном канале.
На фиг.14 проиллюстрирован способ передачи SCH.
На фиг.15 проиллюстрирован вариант исполнения модуля генерации канала синхронизации.
ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ:
k
1
2
3
50 (50, 50, 50): сота.
n
1
2
3
4
5
100 (100, 100, 100, 100, 100): мобильная станция.
102: модуль корреляции базового сигнала.
104: модуль генерации копии сигнала синхронизации.
106: модуль умножения кодовой последовательности.
108: модуль корреляции кода верхнего уровня.
110: модуль детектирования временных параметров.
112: модуль детектирования S-SCH.
m
1
2
3
200 (200, 200, 200): базовая станция.
202: приемопередающая антенна.
204: модуль усиления.
206: модуль передачи и приема.
208: модуль обработки сигнала основной полосы частот.
209: модуль генерации сигнала синхронизации.
210: модуль обработки вызовов.
212: канальный интерфейс.
1
208: модуль обработки RLC.
2
208: модуль обработки MAC.
3
208: модуль кодирования.
4
208: модуль модуляции данных.
5
208: модуль мультиплексирования.
6
208: модуль последовательно-параллельного преобразования.
7
208: умножитель.
8
208: умножитель.
9
208: модуль генерации кода скремблирования.
10
208: модуль настройки амплитуды.
11
208: модуль комбинирования.
12
208: модуль обратного преобразования Фурье.
13
208: модуль добавления СР (циклического префикса).
1
209: модуль управления сигналом синхронизации.
2
209: модуль формирования сигнала синхронизации.
3
209: модуль модуляции данных.
4
209: модуль последовательно-параллельного преобразования.
5
209: умножитель.
6
209: модуль настройки амплитуды.
252: модуль генерации P-SCH.
254: модуль генерации S-SCH.
256: умножитель.
258: модуль генерации последовательности скремблирования.
260: модуль мультиплексирования.
300: шлюз доступа.
400: базовая сеть.
1000: система радиосвязи.
Осуществление изобретения
Ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи подробно описываются варианты осуществления настоящего изобретения. На всех прилагаемых чертежах для обозначения компонентов, выполняющих одни и те же функции, используются идентичные обозначения, при этом описания таких компонентов не повторяются.
Первый вариант осуществления изобретения
Ниже со ссылкой на фиг.3 в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения описывается система радиосвязи, содержащая мобильные станции и базовые станции.
m
1
2
3
m
n
1
2
3
n
m
n
m
k
1
2
k
n
m
m
m
Система 1000 радиосвязи может быть реализована, например, в соответствии с технологиями Evolved UTRA и UTRAN (также называемыми Long Term Evolution или Super 3G). Система 1000 радиосвязи содержит базовые станции (eNB, eNode В) 200 (200, 200, 200, …, 200, где m - целое положительное число) и мобильные станции 100 (100, 100, 100, …, 100, где n - целое положительное число), осуществляющие связь с базовыми станциями 200. Базовые станции 200 соединены со станцией верхнего уровня, такой, например, как шлюз 300 доступа, который соединен с базовой сетью 400. Мобильные станции 100 осуществляют связь с базовыми станциями 200 в любой из сот 50 (50, 50, …, 50, где k - целое положительное число) в соответствии с технологиями Evolved UTRA и UTRAN. В этом варианте осуществления настоящего изобретения ряд мобильных станций 100 устанавливают каналы связи с базовыми станциями 200 и могут поддерживать связь с базовыми станциями 200, в то время как другие мобильные станции не устанавливают канал связи с какой-либо из базовых станций и не могут поддерживать связь с базовыми станциями 200.
m
n
k
1
2
k
n
n
Базовая станция 200 передает сигналы синхронизации. Мобильная станция 100 расположена в одной из сот 50 (50, 50, …, 50, где k - целое положительное число) и при включении или в период прерывистого приема в процессе связи выполняет на основе сигналов синхронизации поиск соты для детектирования соты, которая может обслуживать данную мобильную станцию 100 с лучшим качеством радиосвязи. Другими словами, мобильная станция 100 использует сигналы синхронизации с целью детектирования временных параметров для символов и кадров, а также индивидуальной для соты информации, такой как идентификатор соты (индивидуальные для соты коды скремблирования, определенные по идентификатору соты) или набор идентификаторов сот (далее называемый группой идентификаторов сот).
n
n
n
n
В этом варианте осуществления настоящего изобретения поиск соты выполняется как в то время, когда мобильная станция 100 осуществляет связь, так и во время, когда у мобильной станции 100 отсутствует связь. Например, поиск соты для мобильной станции 100, осуществляющей в настоящий момент связь, может выполняться для детектирования сот с той же частотой или же сот с иными частотами. Кроме того, поиск соты для мобильной станции 100, не осуществляющей в настоящий момент связь, может выполняться, например, при включении или в режиме ожидания.
m
1
2
3
m
m
n
1
2
3
n
n
k
1
2
2
k
k
Базовые станции 200 (200, 200, 200, …, 200) одинаково сконструированы, выполняют одни и те же функции и находятся в одинаковых состояниях, поэтому, если специально не указано иное, ниже описывается базовая станция 200. Кроме того, мобильные станции 100 (100, 100, 100, …, 100) одинаково сконструированы, выполняют одни и те же функции и находятся в одинаковых состояниях, поэтому, если специально не указано иное, ниже описывается мобильная станция 100. Помимо этого, соты 50 (50, 50, 50, …, 50) имеют одинаковую структуру, выполняют одни и те же функции и находятся в одинаковых состояниях, поэтому, если специально не указано иное, ниже описывается сота 50.
Система 1000 радиосвязи использует схемы радиодоступа OFDM и SC-FDMA, соответственно, в нисходящей и восходящей линиях связи. Как было сказано выше, в схеме OFDM полоса частот разделяется на несколько более узких полос частот (поднесущих), и данные передаются на этих отдельных поднесущих. С другой стороны, в рамках схемы SC-FDMA полоса частот разделяется на несколько полос частот, при этом различные полосы частот назначаются отдельным терминалам для передачи, что позволяет уменьшить интерференцию между терминалами.
Ниже описываются каналы связи, устанавливаемые в соответствии с технологиями Evolved UTRA и UTRAN.
n
В нисходящих линиях связи применяются общий физический нисходящий канал (PDSCH, physical downlink shared channel), который совместно используется мобильными станциями 100, и нисходящий канал управления LTE. В нисходящих линиях связи некоторые информационные элементы, такие как мобильные станции, отображенные в PDSCH, соответствующий транспортный формат, мобильные станции, отображенные в PUSCH, соответствующий транспортный формат и подтверждение PUSCH, передаются в нисходящем канале управления LTE, а пользовательские данные передаются в PDSCH.
m
n
Кроме того, базовая станция 200 в нисходящих линиях связи передает сигналы синхронизации для мобильной станции 100 с целью выполнения поиска соты.
n
В восходящих линиях связи применяется общий физический восходящий канал (PUSCH, Physical Uplink Shared Channel), который совместно используется мобильными станциями 100, и восходящий канал управления LTE. Восходящий канал управления может содержать каналы двух типов: канал, мультиплексируемый по времени с PUSCH, и канал, мультиплексируемый с PUSCH по частоте.
В восходящих линиях связи некоторые информационные элементы, такие как информация о качестве в нисходящей линии связи (CQI, Channel Quality Indicator, индикатор качества канала), используемая для планирования PDSCH, и АМС (Adaptive Modulation and Coding, адаптивной модуляции и кодирования), а также подтверждение для PDSCH (информация HARQ АСК), передаются в восходящем канале управления LTE. Кроме того, в PUSCH передаются пользовательские данные.
Как показано на фиг.4, при передаче данных в нисходящей линии связи длительность одного радиокадра составляет 10 мс, и этот радиокадр содержит десять подкадров. Кроме того, как показано на фиг.5, один подкадр состоит из двух временных интервалов (слотов), каждый из которых содержит семь символов OFDM для короткого СР (верхняя часть фиг.5) и шесть символов для длинного СР (нижняя часть фиг.5).
БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ ENB
m
Далее со ссылкой на фиг.6 описывается базовая станция 200 в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
В соответствии с этим вариантом осуществления настоящего изобретения базовая станция 200 содержит приемопередающую антенну 202, модуль 204 усиления, модуль 206 передачи и приема, модуль 208 обработки сигнала основной полосы частот, модуль 210 обработки вызовов и канальный интерфейс 212.
m
n
Пакетные данные, передаваемые в нисходящих линиях связи из базовой станции 200 в мобильную станцию 100, подаются из станции верхнего уровня по отношению к базовой станции 200, например из шлюза 300 доступа, в модуль 208 обработки сигнала основной полосы частот через канальный интерфейс 212.
В модуле 208 обработки сигнала основной полосы частот выполняется сегментация и конкатенация пакетных данных, операции передачи на уровне RLC (Radio Link Control, управление линией радиосвязи), такие как управление повторной передачей для RLC, операции управления повторной передачей на уровне MAC (Medium Access Control, управление доступом к среде передачи), например передача HARQ (Hybrid Automatic Repeat request, гибридный автоматический запрос повторной передачи), планирование, выбор транспортного формата, канальное кодирование и обратное быстрое преобразование Фурье (IFFT, Inverse Fast Fourier Transform), и полученные данные направляются в модуль 206 передачи и приема. Кроме того, как описано ниже, в модуле 208 обработки сигнала основной полосы частот выполняются операции генерации сигналов синхронизации. Сигналы синхронизации мультиплексируются в пакетные данные и направляются в модуль 206 передачи и приема.
Модуль 206 передачи и приема выполняет операции частотного преобразования с целью преобразования сигналов основной полосы частот, поступающих из модуля 208 обработки сигнала основной полосы частот, в радиочастотные сигналы. Затем полученные сигналы усиливаются в модуле 204 усиления и передаются через приемопередающую антенну 202. В данном случае, как было указано выше, под сигналом основной полосы частот понимаются пакетные данные и/или сигналы синхронизации.
n
m
С другой стороны, в том, что касается данных, передаваемых в восходящей линии связи из мобильной станции 100 в базовую станцию 200, радиочастотные сигналы, принятые приемопередающей антенной 202, усиливаются модулем 204 усиления и проходят в модуле 206 передачи и приема частотное преобразование в сигналы основной полосы частот, которые подаются в модуль 208 обработки сигнала основной полосы частот.
Модуль 208 обработки сигнала основной полосы частот выполняет быстрое преобразование Фурье (FFT, fast Fourier transform), декодирование с коррекцией ошибок, операции приема для управления повторной передачей на уровне MAC и операции приема на уровне RLC входящих сигналов основной полосы частот, после чего пересылает результирующие сигналы в шлюз 300 доступа через канальный интерфейс 212.
Модуль 210 обработки вызовов управляет состоянием базовой станции 200 и выполняет назначение ресурсов.
Далее со ссылкой на фиг.7 описывается примерная структура модуля 208 обработки сигнала основной полосы частот. Поскольку варианты осуществления настоящего изобретения в основном относятся к нисходящим линиям связи, на фиг.7 показаны компоненты, связанные с операциями в нисходящей линии связи, и не показаны компоненты, связанные с операциями в восходящей линии связи.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Модуль 208 обработки сигнала основной полосы частот содержит модуль 208 обработки RLC, модуль 208 обработки MAC, модуль 208 кодирования, модуль 208 модуляции данных, модуль 208 мультиплексирования, модуль 208 последовательно-параллельного преобразования, умножители 208, 208, модуль 208 генерации кода скремблирования, модуль 208 настройки амплитуды, модуль 208 комбинирования, модуль 208 IFFT (IDFT), модуль 208 добавления СР и модуль 209 генерации сигнала синхронизации.
1
3
4
5
6
9
7
8
10
11
11
Модуль 208 обработки RLC выполняет операции передачи уровня RLC, такие как сегментация и конкатенация, и операции управления повторной передачей на уровне RLC для передаваемых последовательностей данных нисходящих пакетных данных, принятых от канального интерфейса. Затем полученные последовательности данных кодируются модулем 208 кодирования и модулируются модулем 208 модуляции данных. Модуль 208 мультиплексирования мультиплексирует пилотные символы в модулированные последовательности данных, которые проходят последовательно-параллельное преобразование в модуле 208 последовательно-параллельного преобразования для генерации N информационных символьных последовательностей, выровненных на частотной оси. Эти пилотные символы могут представлять собой, например, опорные сигналы нисходящей линии связи (DL-RS; downlink reference signal). Для N информационных символьных последовательностей, выровненных на частотной оси, коды скремблирования, сгенерированные модулем 208 генерации кода скремблирования, умножаются в частотном направлении в соответствующих N умножителях 208. Затем последовательности символов, умноженные на код скремблирования, умножаются в N умножителях 208 на значения последовательности настройки амплитуды, поступающие из модуля 208 настройки амплитуды, и результирующие символьные последовательности подаются на вход модуля 208 комбинирования. Модуль 208 комбинирования мультиплексирует сигналы синхронизации, сгенерированные модулем 209 генерации сигнала синхронизации, в символьные последовательности длиной N, на которые умножаются коды скремблирования и значения последовательности настройки амплитуды, в соответствующих поднесущих из числа N поднесущих.
1
11
12
Как указано ниже, модуль 209 управления сигналом синхронизации определяет номера подкадров и номера временных интервалов для передачи сигналов синхронизации. В подкадрах и временных интервалах для передачи сигналов синхронизации с определенными таким образом номерами модуль 208 комбинирования комбинирует сигналы синхронизации, сгенерированные модулем 209 генерации сигнала синхронизации, с другими сигналами (символьными последовательностями, полученными в результате перемножения пакетных данных нисходящей линии связи с кодами скремблирования и значениями последовательности настройки амплитуды). В подкадрах и временных интервалах с соответствующими номерами, в которых сигналы синхронизации не передаются, сигналы синхронизации, генерируемые модулем 209 генерации сигнала синхронизации, не мультиплексируются. В этом случае в модуль 208 обратного преобразования Фурье подаются только символьные последовательности с длиной N, полученные в результате перемножения пакетных данных нисходящей линии связи с кодами скремблирования и значениями последовательности настройки амплитуды. Поднесущие с мультиплексированным сигналом синхронизации могут, например, находиться в полосе частот, содержащей центральную частоту всей полосы частот системы. Кроме того, ширина полосы частот для поднесущих мультиплексированных сигналов синхронизации может быть, например, установлена равной 1,25 МГц.
12
13
Модуль 208 обратного преобразования Фурье (IFFT, inverse Fourier transform) преобразует N символов в ортогональный сигнал на нескольких несущих. Модуль 208 добавления СР добавляет СР в сигнал на нескольких несущих для каждого временного периода преобразования Фурье. В зависимости от длины различаются два типа СР - длинный СР и короткий СР. Для каждой из сот выбирается один из указанных типов СР.
1
2
3
4
5
6
2
1
2
Далее описываются операции генерации сигналов синхронизации в модуле 209 генерации сигнала синхронизации. Сигнал синхронизации состоит из первого сигнала синхронизации (далее называемого первичным каналом синхронизации или P-SCH) и второго сигнала синхронизации (далее называемого вторичным каналом синхронизации или S-SCH). Модуль 209 генерации сигнала синхронизации содержит модуль 209 управления сигналом синхронизации, модуль 209 формирования сигнала синхронизации, модуль 209 модуляции данных, модуль 209 последовательно-параллельного преобразования, умножитель 209 и модуль 209 настройки амплитуды. Модуль 209 формирования сигнала синхронизации содержит модуль 252 генерации P-SCH, модуль 254 генерации S-SCH, умножитель 256, модуль 258 генерации последовательности скремблирования и модуль 260 мультиплексирования. Модуль 209 управления сигналом синхронизации связан с модулем 252 генерации P-SCH, модулем 254 генерации S-SCH, модулем 258 генерации последовательности скремблирования и модулем 260 мультиплексирования в модуле 209 формирования сигнала синхронизации.
1
m
Модуль 209 управления сигналом синхронизации определяет номера последовательностей для P-SCH и S-SCH, а также номера подкадров и номера временных интервалов для передачи P-SCH и S-SCH на основе идентификатора соты или группы идентификаторов сот для одной или большего количества сот, в которых базовая станция 200 обеспечивает связь в соответствии с технологиями Evolved UTRA и UTRAN. Например, после идентификации группы идентификаторов сот мобильная станция может определить соту, например, на основе пилотных сигналов, то есть шаблонов опорных сигналов. В этом случае, например, предлагается, чтобы шаблон опорного сигнала и идентификатор соты были заданы заранее. В альтернативном варианте мобильная станция может идентифицировать соту, например, в результате модуляции и декодирования P-SCH и S-SCH. В этом случае, например, предлагается, чтобы номер последовательности P-SCH и идентификатор соты были заданы заранее. Например, для P-SCH могут быть выбраны различные последовательности для отдельных секторов. Например, Р-SCH для соты, содержащей три сектора, может быть выбран из набора, включающего три различные последовательности.
1
1
Затем модуль 209 управления сигналом синхронизации передает номер последовательности P-SCH в модуль 252 генерации P-SCH и передает номер последовательности S-SCH в модуль 254 генерации S-SCH. Кроме того, модуль 209 управления сигналом синхронизации передает в модуль 260 мультиплексирования номер подкадра и номер временного интервала для передачи P-SCH и S-SCH в качестве информации о временных параметрах передачи сигнала синхронизации.
1
m
m
Например, как раскрыто в документе 3GPP TS 36.211 V1.0.0 (2007-03) и показано на фиг.8, система 1000 радиосвязи может определять номер подкадра и номер временного интервала для передачи P-SCH и S-SCH. В этом примере для передачи сигналов синхронизации в подкадрах с номерами #1 и #6 используются последовательности P-SCH нескольких типов, например трех типов. Кроме того, поскольку в данном примере P-SCH отображается в последний символ OFDM во временных интервалах, мобильная станция может демодулировать P-SCH вне зависимости от того, какой СР используется - короткий или длинный. Причина этого заключается в том, что в качестве последнего символа OFDM шестой символ OFDM в случае длинного СР по времени соответствует седьмому символу OFDM в случае короткого СР. Другими словами, верхняя и нижняя граница временных интервалов соответствуют друг другу при любом варианте: как при использовании короткого СР, так и при использовании длинного СР. В это время система 1000 радиосвязи может заранее сопоставлять номер последовательности P-SCH с информацией об идентификаторе соты. Такое сопоставление устанавливается в системе 1000 радиосвязи, что позволяет модулю 209 управления сигналом синхронизации в соответствующей базовой станции 200 определять номер последовательности P-SCH на основе идентификатора соты, в которой базовая станция 200 обеспечивает связь в соответствии с технологиями Evolved UTRA и UTRAN.
m
m
m
m
m
m
m
m
Обычно зона связи, обеспечиваемая базовой станцией 200, разделяется на две или большее количество зон. Этот процесс называется секторизацией. Если базовая станция 200 обслуживает несколько секторов, то в качестве вышеупомянутых идентификатора соты или группы идентификаторов сот может использоваться идентификатор зоны, коллективно назначенный для всех секторов базовой станции 200 , или идентификаторы отдельных секторов базовой станции 200. Если идентификатор соты, коллективно назначенный всем секторам базовой станции 200, используется в качестве идентификатора соты или группы идентификаторов сот, то комбинации вышеуказанной последовательности сигнала синхронизации и номера подкадра, соответствующего номеру временного интервала, для передачи сигналов синхронизации устанавливаются для каждой базовой станции 200. Если в качестве идентификатора соты или группы идентификаторов сот используются идентификаторы отдельных секторов базовой станции 200, то комбинации вышеуказанной последовательности сигнала синхронизации и номера подкадра и номера временного интервала для передачи сигналов синхронизации устанавливаются для каждого сектора базовой станции 200.
Для последовательности P-SCH могут использоваться последовательность CAZAC (Constant Amplitude Zero Autocorrelation, код постоянной амплитуды с нулевой автокорреляцией), такая как последовательность Задова - Чу, раскрытая в документе С.Chu, "Polyphase codes with good periodic correlation properties" (IEEE Trans. Inform. Theory, vol.11-18, pp.531-532, July 1972), последовательность Франка (Frank), раскрытая в документе R.L.Frank, S.A.Zadoff, "Phase shift pulse codes with good periodic correlation properties" (IRE Trans. Inform. Theory, vol. IT-8, pp.381-382, July 1962), модулированная последовательность Франка, раскрытая в документе R.L.Frank, S.A.Zadoff, "Phase shift pulse codes with good periodic correlation properties" (IRE Trans. Inform. Theory, vol. IT-8, pp.381-382, 1962), комплементарная последовательность Голея (Golay), раскрытая в документе М.J.Е. Golay, "Complementary Series" (IRE Trans. Inform. Theory, vol.7, pp.82-87, April 1961), двойная повторная комплементарная последовательность Голея, раскрытая в документе 3GPP, R1-062487 "Hierarchical SCH signals suitable for both (FDD and TDD) modes of E-UTRA", последовательность PN (Pseudo Noise, псевдошумовая последовательность) и/или другие последовательности.
Кроме того, в качестве последовательности S-SCH может использоваться двухуровневая последовательность S-SCH, получаемая в результате умножения неортогональной или ортогональной последовательности скремблирования на ортогональную или неортогональную последовательность, так как это раскрыто в документе 3GPP, R1-070146 "S-SCH Sequence Design". Помимо этого, может использоваться последовательность S-SCH, полученная в результате чередующегося расположения в частотной области нескольких ортогональных последовательностей и неортогональных последовательностей. Кроме того, может использоваться последовательность S-SCH, полученная в результате умножения неортогональных или ортогональных последовательностей скремблирования на несколько ортогональных или неортогональных последовательностей, так, как это раскрыто в документе 3GPP R1-060042 "SCH Structure and Cell Search Method in E-UTRA Downlink". Помимо этого, может использоваться последовательность S-SCH, полученная в результате расположения нескольких ортогональных последовательностей или неортогональной последовательности в последовательных поднесущих, так, как это раскрыто в документе 3GPP R1-071584 "Secondary Synchronization Signal Design". Кроме того, может использоваться последовательность S-SCH, полученная в результате размещения нескольких ортогональных или неортогональных последовательностей в последовательных поднесущих и умножения их на неортогональные или ортогональные последовательности скремблирования. В качестве ортогональной последовательности может использоваться последовательность Уолша - Адамара (Walsh - Hadamard), ортогональная последовательность с вращением фазы (phase rotation orthogonal sequence) и/или ортогональная М-последовательность. В качестве неортогональной последовательности могут использоваться последовательность CAZAC, такая как последовательность GCL, последовательность Голея, комплементарная последовательность Голея, раскрытые в документе M.J.E. Golay, "Complementary Series" (IRE Trans. Inform. Theory, vol.7, pp.82-87, April 1961), М-последовательность, раскрытая в документе 3GPP, R1-072093 "Details on SSC Sequence Design", псевдошумовая последовательность и/или другие последовательности.
1
Модуль 252 генерации P-SCH и модуль 254 генерации S-SCH генерируют, соответственно, последовательности P-SCH и последовательности S-SCH на основе информации о последовательности сигнала синхронизации и информации о временных параметрах передачи сигнала синхронизации, переданной модулем 209 управления сигналом синхронизации.
2
Например, модуль 209 формирования сигнала синхронизации может разбивать на уровни индивидуальную для соты информацию, передаваемую в S-SCH, для генерации S-SCH. Индивидуальная для соты информация включает в свой состав по меньшей мере один из следующих информационных элементов: группа идентификаторов сот, временные параметры радиокадра и количество передающих антенн. В этом варианте осуществления настоящего изобретения система 1000 радиосвязи может передавать фрагмент разбитой на уровни информации в качестве предварительной информации при поиске соты мобильными станциями. Например, в качестве предварительной информации может передаваться группа идентификаторов сот. Кроме того, может передаваться часть группы идентификаторов сот. Также может передаваться информация о временных параметрах радиокадра. Кроме того, может передаваться количество передающих антенн. Кроме того, в предварительную информацию может быть включен любой информационный элемент, входящий в комбинацию, состоящую из группы идентификаторов сот, части группы идентификаторов сот, временных параметров радиокадра и количества передающих антенн. Таким образом, мобильным станциям при поиске соты требуется детектировать меньшее количество последовательностей.
Более точно, как показано на фиг.9А, группа идентификаторов сот может быть разделена на последовательности нескольких типов, например на последовательности двух типов, каждая из которых включает короткий код с длиной последовательности, равной 31. На этом чертеже первый короткий код по вертикальной оси представляет индекс последовательности первого короткого кода в последовательности S-SCH, например, в случае коротких кодов двух типов, длина последовательности каждого из которых составляет 31. На этом чертеже второй короткий код по горизонтальной оси представляет индекс последовательности второго короткого кода. Как для первого, так и для второго короткого кода предусмотрен 31 индекс последовательности, однако, как отмечено выше, при необходимости количество индексов последовательности, назначаемых первому и второму короткому коду, может быть ограничено.
Как показано на чертеже, индекс последовательности для первого короткого кода для использования в наборе #1 временных параметров (кадра) выбирается из первого диапазона числовых значений (0-13). Индекс последовательности для второго короткого кода для использования в наборе #1 временных параметров выбирается из второго диапазона числовых значений (23-30). Индекс последовательности первого короткого кода для использования в наборе #2 временных параметров, находящемся на 5 мс позже набора #1 временных параметров, выбирается из второго диапазона числовых значений (23-30). Индекс последовательности для второго короткого кода для использования в наборе #2 временных параметров выбирается из первого диапазона числовых значений (0-13).
Таким образом, если диапазоны числовых значений индексов последовательности для использования в первом и втором наборе временных параметров не перекрываются, то можно сократить возможные варианты кодов для поиска соответствующих первого и второго кодов, что позволяет быстрее выполнять поиск. Кроме того, при детектировании индекса последовательности можно быстро установить, соответствует ли индекс последовательности для первого короткого кода набору #1 временных параметров.
На фиг.9В схематично проиллюстрирован другой способ определения последовательности S-SCH. Как показано на чертеже, индексы последовательности для первого и второго коротких кодов выбираются из одного и того же диапазона числовых значений (0-30). Для удобства индексы последовательности для первого и второго коротких кодов обозначаются как m и n. На чертеже, например, пара параметров m и n определяется таким образом, чтобы выполнялось неравенство m-n≤Δ или n-m≤Δ. Параметры m и n представляют собой целые числа, находящиеся в диапазоне от 0 до 30, а параметр Δ является целым числом, меньшим или равным 29. По сравнению с примером, показанным на фиг.9А, индексы последовательности выбираются из относительно широкого диапазона числовых значений, и, таким образом, различные коды могут с большей степенью свободы комбинироваться для вторичного канала синхронизации, что более предпочтительно с точки зрения предотвращения конфликтов (коллизий).
На фиг.10 схематично проиллюстрирован другой способ определения последовательности S-SCH. В этом примере индексы последовательности для первого и второго коротких кодов также выбираются из одного и того же диапазона числовых значений (0-30). С другой стороны, в отличие от примеров, показанных на фиг.9А и 9В, в примере на фиг.10 отсутствует простая закономерность, и различные пары первого и второго кодов выбираются таким образом, чтобы не могли образовываться одинаковые комбинации.
1
1
1
Последовательность P-SCH, сгенерированная модулем 252 генерации Р-SCH, подается в модуль 260 мультиплексирования, а последовательность S-SCH, сгенерированная модулем 254 генерации S-SCH, подается в умножитель 256. Модуль 209 управления сигналом синхронизации передает в модуль 258 генерации последовательности скремблирования информацию, указывающую последовательность скремблирования. Например, модуль 209 управления сигналом синхронизации может передавать в модуль 258 генерации последовательности скремблирования информацию, указывающую единый код скремблирования для всех сот. Модуль 258 генерации последовательности скремблирования генерирует последовательность скремблирования на основе информации, указывающей последовательность скремблирования, которая передана из модуля 209 управления сигналом синхронизации, и подает эту последовательность в умножитель 256. В умножителе 256 последовательность скремблирования умножается на S-SCH, и перемноженная последовательность S-SCH передается в модуль 260 мультиплексирования. В том, что касается длины последовательности скремблирования, процесс скремблирования (расширения спектра) может осуществляться с использованием коротких кодов двух типов, в то время как для каждого из коротких кодов двух типов может осуществляться скремблирование. Коды скремблирования нескольких типов могут использоваться для передачи в последовательность S-SCH некоторой системной информации, такой как временные параметры кадра, группа идентификаторов сот и количество передающих антенн. Таким образом, можно уменьшить значение PAPR для последовательности S-SCH, в частности, в системе 1,25 МГц.
1
1
3
Однако в том случае, когда смежные соты и/или соты одной базовой станции используют одинаковую последовательность S-SCH, интерференция от смежных сот может привести к уменьшению вероятности детектирования S-SCH в терминале пользователя. По этой причине требуется больше времени для выполнения поиска соты, что приводит к ухудшению временных характеристик при поиске соты. Для решения этой проблемы путем рандомизации интерференции от смежных сот модуль 209 управления сигналом синхронизации предпочтительно передает в модуль 258 генерации последовательности скремблирования информацию, указывающую различные последовательности скремблирования для различных сот в пределах кодов скремблирования нескольких типов. В этом случае коды скремблирования нескольких типов могут использоваться в качестве кодов скремблирования S-SCH для различных сот. В альтернативном варианте для различных базовых станций могут использоваться различные коды скремблирования. В этом случае модуль 258 генерации последовательности скремблирования может генерировать последовательность скремблирования на основе информации, указывающей код скремблирования, поступающей из модуля 209 управления сигналом синхронизации, и передавать ее в умножитель 256. Сгенерированная последовательность скремблирования может представлять собой индивидуальную последовательность скремблирования для последовательности Р-SCH, связанную с номером последовательности P-SCH. Кроме того, как раскрыто в документе 3GPP, R1-072661 "Scrambling Method for Two S-SCH Short Code", может генерироваться последовательность скремблирования, индивидуальная для номера последовательности коротких кодов одного или двух типов. В умножителе 256 последовательность скремблирования, поступившая из модуля 258 генерации последовательности скремблирования, умножается на последовательность S-SCH, и полученная последовательность подается в модуль 260 мультиплексирования. В том, что касается длины последовательности скремблирования, процесс скремблирования может осуществляться для коротких кодов двух типов целиком или для каждого из коротких кодов двух типов. Например, перемноженная последовательность скремблирования может представлять собой последовательность скремблирования, индивидуальную для всех сот, последовательность скремблирования, индивидуальную для последовательности P-SCH, последовательность скремблирования нескольких типов и/или последовательность скремблирования, индивидуальную для номера последовательности короткого кода одного из двух типов. В альтернативном варианте последовательность скремблирования, единообразно используемая во всех сотах, может умножаться на короткий код одного из двух типов, в то время как последовательность скремблирования, индивидуальная для последовательности Р-SCH, может умножаться на другой короткий код. В другом варианте последовательность скремблирования, индивидуальная для последовательности Р-SCH, умножается на короткий код одного из двух типов, в то время как последовательность скремблирования, индивидуальная для номера последовательности другого короткого кода, может умножаться на другой короткий код. Последовательности скремблирования нескольких типов могут использоваться для передачи в последовательность S-SCH некоторой системной информации, такой как временные параметры кадра, группа идентификаторов сот и количество передающих антенн. Модуль 260 мультиплексирования мультиплексирует последовательность P-SCH с последовательностью S-SCH, умноженной на последовательность скремблирования, и передает полученную последовательность в модуль 209 модуляции данных.
2
3
SCH
4
5
SCH
6
11
Последовательность сигнала синхронизации, сгенерированная модулем 209 формирования сигнала синхронизации, модулируется модулем 209 модуляции данных и проходит последовательно-параллельное преобразование в N символьных последовательностей на частотной оси в модуле 209 последовательно-параллельного преобразования. Умножитель 209 умножает N символьных последовательностей на значение последовательности настройки амплитуды, поступающее из модуля 209 настройки амплитуды, и передает полученную последовательность в модуль 208 комбинирования.
ТЕРМИНАЛ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ (UE)
Далее со ссылкой на фиг.11 описывается мобильная станция 100 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Мобильная станция 100 содержит модуль 102 корреляции базового сигнала, модуль 104 генерации копии сигнала синхронизации, модуль 106 умножения кодовой последовательности, модуль 108 корреляции кода верхнего уровня, модуль 110 детектирования временных параметров и модуль 112 детектирования S-SCH.
Мобильная станция 100 подает сигналы на нескольких несущих, принятые антенной, в модуль 102 корреляции базового сигнала. С другой стороны, модуль 104 генерации копии сигнала синхронизации генерирует заранее заданные копии сигнала синхронизации базового сигнала и последовательно передает их в модуль 102 корреляции базового сигнала. Модуль 102 корреляции базового сигнала детектирует корреляцию между принятыми сигналами на нескольких несущих и копиями сигнала синхронизации базового сигнала. Модуль 106 умножения кодовой последовательности умножает (или производит инвертирование кода) кодовую последовательность на базовый сигнал, поступающий с выхода модуля 102 корреляции базового сигнала. Модуль 108 корреляции кода верхнего уровня детектирует корреляцию между результатом, поступающим с выхода модуля 106 умножения кодовой последовательности, и кодом верхнего уровня. Таким образом может выполняться корреляция с копией P-SCH.
Модуль 110 детектирования временных параметров детектирует временные параметры P-SCH и номер последовательности P-SCH на основе значений корреляции. После детектирования номера последовательности P-SCH выполняется дескремблирование последовательности S-SCH, умноженной на последовательность скремблирования. На основе детектированных временных параметров P-SCH модуль 112 детектирования S-SCH детектирует S-SCH с использованием P-SCH в качестве опорного сигнала. Например, если в качестве предварительной информации передается группа идентификаторов сот, то детектируются временные параметры радиокадра и количество передающих антенн. Если скремблирование осуществляется в базовой станции, то дескремблирование должно выполняться после детектирования синхронизации.
Далее приводится описание конкретного варианта осуществления настоящего изобретения.
m
Поиск соты выполняется на основе P-SCH и S-SCH в сигналах нисходящей линии связи. Как указано выше, поиск соты выполняется на основе последовательностей P-SCH и S-SCH, определенных в системе 1000 радиосвязи. Другими словами, идентификатор соты и группа идентификаторов сот детектируется путем детектирования последовательности P-SCH и последовательности S-SCH. После того, как детектирован идентификатор соты, с использованием кода скремблирования, связанного с идентификатором соты, принимается широковещательная информация, такая как первичный широковещательный канал (primary broadcast channel), и процесс поиска соты завершается. Характеристики последовательности P-SCH и шаблона передачи сигнала синхронизации, определенные в системе 1000 радиосвязи, совпадают с аналогичными характеристиками, приведенными при описании базовой станции 200, поэтому описание этих характеристик опускается.
Например, если система 1000 радиосвязи определяет шаблон передачи сигнала синхронизации, показанный на фиг.8, и номер последовательности P-SCH связан с информацией об идентификаторе соты заранее, то модуль 110 детектирования временных параметров может детектировать временные параметры канала синхронизации и номер последовательности P-SCH. Кроме того, модуль 112 детектирования S-SCH может выполнять дескремблирование, например, на основе последовательности скремблирования, умноженной на последовательность S-SCH, и детектировать индивидуальную для соты информацию путем детектирования информационных элементов в S-SCH.
ПЕРЕДАЧА И ПРИЕМ КАНАЛА СИНХРОНИЗАЦИИ
Ниже описывается способ передачи канала синхронизации в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Модуль 254 генерации S-SCH выбирает несколько последовательностей сигнала синхронизации. Например, в каждом из наборов #1 и #2 временных параметров радиокадра выбираются последовательности двух типов, то есть последовательность с длиной последовательности, равной 32, содержащая 16 коротких кодов (индикатор #1 группы идентификаторов сот первого уровня), и последовательность с длиной последовательности, равной 32, содержащая 16 коротких кодов (индикатор #2 группы идентификаторов сот второго уровня). Затем модуль 254 генерации S-SCH генерирует предварительную информацию, которая заранее должна передаваться в мобильные станции. Например, может генерироваться предварительная информация, указывающая группу идентификаторов сот первого уровня, которая является частью информации для идентификации группы идентификаторов сот. Затем передается сгенерированная предварительная информация.
1
1
1
Кроме того, модуль 254 генерации S-SCH генерирует вторичный канал синхронизации на основе нескольких выбранных последовательностей сигнала синхронизации. Например, модуль 254 генерации S-SCH генерирует вторичный канал синхронизации, указывающий группу идентификаторов сот первого уровня, которая является частью информации для определения группы идентификаторов сот, а также группу идентификаторов сот второго уровня, которая является частью информации для определения группы идентификаторов сот. Модуль 209 управления сигналом синхронизации передает в модуль 258 генерации последовательности скремблирования информацию, указывающую последовательность скремблирования. Например, модуль 209 управления сигналом синхронизации передает в модуль 258 генерации последовательности скремблирования информацию, указывающую код скремблирования, единообразно используемый всеми сотами. Кроме того, модуль 209 управления сигналом синхронизации может, например, передавать в модуль 258 генерации последовательности скремблирования информацию, указывающую коды скремблирования нескольких типов. Вторичный канал синхронизации подается на вход умножителя 256, который для передачи умножает вторичный канал синхронизации на последовательность скремблирования, генерируемую модулем 258 генерации последовательности скремблирования.
Мобильные станции детектируют индивидуальную для соты информацию в предварительной информации и вторичном канале синхронизации.
Далее со ссылкой на фиг.12 описывается способ поиска соты в системе 1000 радиосвязи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На первых шагах мобильная станция детектирует корреляцию между последовательностью первичного канала синхронизации и принятым сигналом, а также детектирует частоту несущей и временные параметры для первичного канала синхронизации (шаги S1102 и S1104). В результате на шаге S1106 детектируется номер последовательности первичного канала синхронизации. При выполнении первых шагов мобильная станция может определить разность фаз сигнала и выполнить компенсацию сдвига частоты.
Если определены временные параметры, частота несущей и номер последовательности первичного канала синхронизации, то могут быть определены временные параметры и частота несущей вторичного канала синхронизации. Дескремблирование выполняется для вторичного канала синхронизации, умноженного на последовательность скремблирования.
Затем на шаге S1108 на основании последовательности индивидуального для соты вторичного канала синхронизации детектируются временные параметры кадра для использования во вторичном канале синхронизации. Обычно одному кадру назначается несколько каналов синхронизации, например два канала синхронизации, поэтому временные параметры кадра должны детектироваться после детектирования временных параметров канала. Кроме того, на шаге S1110 детектируется группа идентификаторов сот на основании последовательности индивидуального для соты вторичного канала синхронизации.
Если, например, в мобильные станции заранее передается часть группы идентификаторов сот или вся группа идентификаторов сот, то можно уменьшить объем возможной индивидуальной информации, подлежащей детектированию, что позволяет повысить точность детектирования. В результате можно улучшить характеристики. В качестве предварительной информации могут передаваться, например, временные параметры радиокадра или количество передающих антенн.
В случае наличия у базовой станции нескольких передающих антенн, базовая станция может передавать в мобильные станции количество передающих антенн во вторичном канале синхронизации, а мобильные станции могут детектировать количество передающих антенн (информацию об антеннах в системе MIMO (Multiple Input Multiple Output, система со многими входами и многими выходами)) на шаге S1112. В частности, мобильные станции могут детектировать количество передающих антенн, используемых для передачи широковещательных каналов.
Далее на шаге S1114 детектируется идентификатор соты с использованием группы идентификаторов сот, детектированной на втором шаге, и номера последовательности первичного канала синхронизации, детектированного на первом шаге.
Второй вариант осуществления изобретения
Ниже описывается система радиосвязи, содержащая мобильную станцию и базовую станцию, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Система радиосвязи, базовая станция и мобильная станция в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения имеют структуру, описанную со ссылками на фиг.3, 6, 7 и 11.
1
1
В базовой станции 200 в соответствии с осуществлением настоящего изобретения модуль 209 управления сигналом синхронизации на основе номера последовательности P-SCH передает в модуль 258 генерации последовательности скремблирования информацию, указывающую последовательность скремблирования, индивидуальную для последовательности P-SCH. В этом случае модуль 258 генерации последовательности скремблирования генерирует последовательность скремблирования на основе информации, указывающей последовательность скремблирования, поступающей из модуля 209 управления сигналом синхронизации, и передает ее в умножитель 256. В умножителе 256 последовательность скремблирования, индивидуальная для последовательности Р-SCH, умножается на последовательность S-SCH и подается в модуль 260 мультиплексирования. В этом случае номер последовательности P-SCH заранее явно связан с номером последовательности скремблирования. В этом состоит отличие от первого варианта осуществления настоящего изобретения, в соответствии с которым последовательность P-SCH явно не связана с номером последовательности скремблирования. Поскольку в P-SCH для отдельных секторов выбираются различные последовательности, различные последовательности скремблирования умножаются на S-SCH. Например, поскольку последовательность P-SCH для соты, включающей три сектора, выбирается из набора, содержащего три различные последовательности, последовательность скремблирования, умножаемая на последовательность S-SCH, также выбирается из набора, содержащего три различные последовательности скремблирования.
Модуль 110 детектирования временных параметров в мобильной станции 100 детектирует временные параметры и номер последовательности P-SCH на основе значения корреляции между выходными сигналами модуля 106 умножения кодовой последовательности и кодом верхнего уровня. После детектирования номера последовательности P-SCH выполняется дескремблирование последовательности S-SCH, умноженной на последовательность скремблирования, индивидуальную для последовательности P-SCH. Затем на основе детектированных временных параметров P-SCH модуль 112 детектирования S-SCH детектирует S-SCH с использованием P-SCH в качестве опорного сигнала.
Кроме того, в процессе поиска соты в соответствии с диаграммой, показанной на фиг.12, на шаге S1106 детектируется номер последовательности первичного канала синхронизации. На основе детектированного номера последовательности первичного канала синхронизации может быть определена последовательность скремблирования, индивидуальная для вторичного канала синхронизации, умноженная на вторичный канал синхронизации. Далее выполняется дескремблирование вторичного канала синхронизации, умноженного на последовательность скремблирования, индивидуальную для первичного канала синхронизации. Затем осуществляется переход к шагу S1108.
Таким образом, в том случае, когда смежные соты и/или соты одной базовой станции используют одинаковую последовательность S-SCH, интерференция от смежных сот может быть рандомизирована, что позволяет повысить вероятность детектирования S-SCH. В результате для выполнения поиска соты требуется меньше времени, и временные характеристики поиска соты могут быть улучшены.
Кроме того, в том случае, когда в ходе детектирования S-SCH на основе последовательности P-SCH выполняется оценка канала, оценка канала может выполняться с учетом состояний соответствующих каналов для сот, что может повысить точность оценки канала. Более точная оценка канала может способствовать повышению точности детектирования S-SCH.
Кроме того, в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения последовательность скремблирования, индивидуальная для P-SCH, применяется к последовательности S-SCH (умножается на эту последовательность). В отличие от первого варианта осуществления настоящего изобретения, в данном варианте заранее устанавливается соответствие между последовательностями P-SCH и последовательностями скремблирования, и это соответствие известно мобильной станции. Мобильная станция детектирует временные параметры символа SCH на первой фазе поиска соты и на этой же фазе также детектирует номер последовательности P-SCH. Поскольку номер последовательности P-SCH находится во взаимно однозначном соответствии с номером последовательности скремблирования, умноженной на S-SCH, в соответствии с данным вариантом осуществления можно определить номер последовательности скремблирования S-SCH на основе детектированного номера последовательности P-SCH быстрее, чем при использовании первого варианта. По этой причине не требуется детектировать номера последовательностей скремблирования S-SCH различных типов, например номера последовательностей скремблирования S-SCH трех типов. Таким образом, в процессе детектирования последовательности S-SCH могут генерироваться последовательности скремблирования S-SCH трех типов без увеличения количества вычислений.
Кроме того, при детектировании первичных широковещательных каналов (Р-ВСН, primary broadcast channel) могут генерироваться последовательности скремблирования 510 типов без увеличения количества вычислений. Как отмечено выше, в процессе детектирования последовательности S-SCH могут использоваться последовательности скремблирования S-SCH трех типов без увеличения количества вычислений. Эта ситуация описывается со ссылкой на фиг.13. P-SCH содержит последовательности скремблирования трех типов и не подвергается скремблированию. С другой стороны, S-SCH скремблируется с помощью последовательности скремблирования, индивидуальной для P-SCH, например с помощью последовательностей скремблирования трех типов. P-BCS скремблируется с помощью последовательности скремблирования, индивидуальной для соты, например, с помощью кодов скремблирования 510 типов. Последовательность S-SCH используется для передачи информации о группе идентификаторов сот 170 типов в ортогональной последовательности, например, коротких кодов двух типов. По этой причине в процессе демодуляции Р-ВСН могут быть сгенерированы коды скремблирования 510 типов ((три типа последовательностей скремблирования) × (170 типов информации о группе идентификаторов сот)) без увеличения количества вычислений.
Кроме того, в том случае, когда в ходе демодуляции Р-ВСН выполняется оценка канала на основе последовательности S-SCH, оценка канала может выполняться с учетом состояний соответствующих каналов для отдельных сот, что может повысить точность оценки канала. Более точная оценка канала может способствовать повышению точности демодуляции Р-ВСН.
Третий вариант осуществления изобретения
1
2
3
i
i
На фиг.14 показаны некоторые описываемые ниже отличия между стандартным примером реализации системы, первым, вторым и третьим вариантами осуществления настоящего изобретения. В стандартном примере реализации системы первичные каналы P, Р, Р синхронизации передаются в виде P-SCH, соответственно, в секторах 1, 2, 3. Например, если, как показано на чертеже, для одной базовой станции предусмотрено три сектора, то для отдельных секторов используются различные P-SCH, и, таким образом, терминал пользователя может определить резидентный сектор и получить значение оценки канала в резидентном секторе. Такая возможность сходным образом реализована во всех вариантах осуществления настоящего изобретения. В стандартном примере предоставляется информация (SE, где i - параметр для идентификации сот), указывающая различные вторичные каналы синхронизации для отдельных сот, и в секторах, принадлежащих одной базовой станции, передается одинаковый вторичный канал SE синхронизации. Как отмечено выше, передача одинаковых сигналов в смежных секторах может уменьшить вероятность детектирования S-SCH рядом с границей сектора.
j
i
j
i
1
i
2
i
3
i
i
i
В соответствии с первым и вторым вариантами осуществления настоящего изобретения код SC скремблирования, отличный для каждого сектора, умножается на информацию SE, указывающую вторичный канал синхронизации. Если различные коды SC скремблирования используются для отдельных секторов, то даже в случае использования одинаковой информации SE для всех секторов произведения SC×SE, SC×SE и SC×SE будут отличаться друг от друга. Таким образом, различные S-SCH могут передаваться для отдельных секторов и демодулироваться с высокой точностью даже рядом с границей сектора. В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения первичные каналы P синхронизации, которые отличаются друг от друга для отдельных секторов, связаны с кодами SC скремблирования, отличными для отдельных секторов, и эта взаимосвязь известна терминалу пользователя. Таким образом, S-SCH может быть быстро демодулирована после подтверждения первичного канала P-SCH синхронизации.
i
i
i
1
2
3
1
2
3
i
1
1
1
2
3
1
1
i
i
5
2
Поскольку коды скремблирования используются в первом и втором вариантах осуществления настоящего изобретения, должны присутствовать некоторые коды (SE), умноженные на коды скремблирования. Однако в рамках настоящего изобретения не обязательно должны присутствовать коды двух типов (SC и SE). В соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения различные полиномиальные порождающие уравнения Q(X), Q(X), Q(X) сопоставляются с первичными каналами P, P, Р синхронизации, отличными для каждого отдельного сектора. Например, полиномиальное порождающее уравнение Q(X) может представлять собой полиномиальное уравнение для генерации кодов, такое как Х+Х+1. Хотя с помощью полиномиального порождающего уравнения может быть сгенерирована любая подходящая последовательность, желательно, чтобы эта последовательность представляла собой последовательность регистра сдвига с линейной обратной связью (LSFR, linear feedback shift register), и более предпочтительно - М-последовательность. Например, предполагается, что полиномиальное порождающее уравнение Q(X), соответствующее первичному каналу P синхронизации в первом секторе, соответствует полиномиальному уравнению для генерации М-последовательности с длиной кода, равной 31. В этом предположении несколько любых последовательностей из этого набора, содержащего 31 кодовую последовательность, которые могут быть сгенерированы с помощью полиномиального порождающего уравнения Q(X), комбинируются и используются для S-SCH в первом секторе. Таким же образом, несколько любых последовательностей из набора, содержащего 31 кодовую последовательность, которые могут быть сгенерированы с помощью полиномиального порождающего уравнения Q(X), комбинируются и используются для S-SCH во втором секторе, и несколько любых последовательностей из набора, содержащего 31 кодовую последовательность, которые могут быть сгенерированы с помощью полиномиального порождающего уравнения Q(Х), комбинируются и используются для S-SCH в третьем секторе. Терминал пользователя идентифицирует первичный канал P-SCH синхронизации и определяет резидентный сектор. Затем на основе соответствия, показанного в нижнем правом углу на фиг.14, терминал пользователя идентифицирует полиномиальное порождающее уравнение, например Q(X), которое подлежит применению в резидентном секторе. Далее терминал пользователя посредством сравнения с принятыми сигналами определяет, какой код из 31 кода, которые могут быть получены с помощью полиномиального порождающего уравнения Q(X), фактически используется для S-SCH. P-SCH(P) взаимно-однозначно соответствует полиномиальному порождающему уравнению Q(X), и, таким образом, если терминал пользователя может определить резидентный сектор, то этому терминалу пользователя не требуется рассматривать коды, которые могут быть получены из полиномиальных порождающих уравнений для использования в других секторах. Терминал пользователя должен рассматривать только коды, которые могут быть получены с помощью полиномиального порождающего уравнения, соответствующего одному из P-SCH. Хотя для простоты проиллюстрирован вариант соответствия одному сектору только одного полиномиального порождающего уравнения, одному сектору также может соответствовать комбинация нескольких полиномиальных порождающих уравнений. В этом случае другим секторам могут соответствовать другие комбинации из нескольких полиномиальных порождающих уравнений.
1
2
1
i
1
i
1
3
На фиг.15 показана неполная блок-схема базовой станции в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. На этом чертеже представлены модуль 209 управления сигналом синхронизации и модуль 209 формирования сигнала синхронизации. Хотя блок-схемы, представленные на фиг.15 и фиг.7 похожи, на фиг.15 не показаны модуль 258 генерации последовательности скремблирования и умножитель 256, поскольку в данном варианте осуществления настоящего изобретения не используются коды скремблирования. Однако даже в данном варианте осуществления настоящего изобретения могут использоваться коды скремблирования. Например, если одинаковый код скремблирования используется для всех секторов, то код скремблирования умножается в модуле 254 генерации S-SCH. Кроме того, как раскрыто в документе 3GPP R1-072661 "Scrambling Method for Two S-SCH Short Code", код скремблирования, связанный с номером последовательности для первого короткого кода из коротких кодов двух типов в последовательности S-SCH, может умножаться на второй короткий код в модуле 254 генерации S-SCH. Модуль 209 управления сигналом синхронизации контролирует соответствие между первичным каналом P-SCH синхронизации и полиномиальным порождающим уравнением Q(X). Модуль 254 генерации S-SCH генерирует вторичный канал синхронизации в соответствии с инструкциями, поступающими из модуля 209 управления сигналом синхронизации, и подает указанный канал на вход модуля 260 мультиплексирования. В этом варианте осуществления настоящего изобретения модуль 254 генерации S-SCH генерирует коды на основании полиномиального порождающего уравнения Q(X), указанного модулем 209 управления сигналом синхронизации, и передает коды, фактически используемые в качестве S-SCH, в модуль 260 мультиплексирования. Далее каналы синхронизации, включая S-SCH, передаются в модуль 209 модуляции данных и обрабатываются в соответствии с вышеуказанными операциями для беспроводной передачи.
В приведенных выше описаниях вариантов осуществления настоящего изобретения в качестве примера приводились системы, функционирующие согласно технологиям Evolved UTRA и UTRAN (также называемыми Long Term Evolution или Super 3G), однако мобильная станция, базовая станция и способ передачи канала синхронизации в соответствии с настоящим изобретением могут применяться ко всем системам, использующим схему OFDM для нисходящих линий связи.
Несмотря на то что для облегчения понимания настоящего изобретения были использованы конкретные цифровые значения, эти цифровые значения, если специально не было указано иное, приведены только для примера, и вместо них могут использоваться любые подходящие значения.
Настоящее изобретение было описано со ссылками на конкретные варианты осуществления, но эти варианты приведены лишь для примера, и специалистам в данной области техники будут очевидны различные модификации, вариации и видоизменения. Для лучшего понимания принципов реализации настоящего изобретения в описании в виде примеров приводятся отдельные конкретные численные значения. Однако, если не указано иное, эти численные значения приведены только для примера, и могут использоваться любые другие подходящие значения. Для простоты изложения устройства в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения объясняются с использованием функциональных блок-схем, однако такие устройства могут быть реализованы с помощью аппаратных средств, программных средств или комбинации этих средств. Настоящее изобретение не ограничено вышеописанными раскрытыми вариантами осуществления. Изменения, модификации и замены могут быть выполнены специалистами в этой области техники без отклонения от сущности настоящего изобретения.
Настоящая заявка основана на заявке Японии №2007-211593, поданной 14 августа 2007 года, содержание которой целиком включено в состав настоящего документа посредством ссылки.