ТЕРМИНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СВЯЗИ И СПОСОБ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ
TERMINAL COMMUNICATION DEVICE AND METHOD OF WIRELESS TRANSFER

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к терминальному устройству связи, которое выполняет радиосвязь с устройством базовой станции и подобным, и способу радиопередачи.
Уровень техники
Общепринято, в системе радиосвязи, когда терминальное устройство связи, такое как мобильный телефон, начинает радиосвязь, такую как пакетная передача, терминальное устройство связи принимает пилот-сигнал, периодически передаваемый от устройства базовой станции, выполняет управление мощностью передачи открытого контура (OL-TPC) над сигналом запроса доступа, базируясь на качестве приема пилот-сигнала, и передает сигнал запроса доступа устройству базовой станции, используя канал произвольного доступа (RACH), и при приеме сигнала запроса доступа устройство базовой станции передает сигнал разрешения доступа терминальному устройству связи, используя канал прямого доступа (FACH). Затем, после приема сигнала разрешения доступа, терминальное устройство связи передает данные передачи устройству базовой станции, используя канал данных восходящей линии связи.
В такой системе радиосвязи, когда множество терминальных устройств связи передают сигналы запроса доступа параллельно, используя один и тот же ресурс по RACH, на луче распространения возникает коллизия сигналов запроса доступа, и поэтому устройство базовой станции не может принимать сигналы запроса доступа, и, как результат, не передает сигналы разрешения доступа терминальным устройствам связи.
Поэтому разработана технология, при которой, когда сигнал разрешения доступа не передается в пределах заданного периода ожидания ответа после передачи сигнала запроса доступа, терминальное устройство связи передает повторно сигнал запроса доступа после истечения времени отсрочки, случайно установленного, используя время, в которое сигнал запроса доступа ранее передавался, в качестве ссылки (например, см. патентный документ 1).
Фиг. 1 схематически показывает технологию, как описано в патентном документе 1. На фиг. 1 терминальные устройства 1 и 2 связи сначала передают сигналы запроса доступа параллельно по одному и тому же подканалу канала RACH, и поэтому устройство базовой станции не может принимать какой-либо из сигналов запроса доступа. Затем, сигнал разрешения доступа не передается от устройства базовой станции в пределах заданного периода ожидания ответа после того, как первый сигнал запроса доступа передается, и поэтому оба терминальных устройства 1 и 2 связи повторно передают сигналы запроса доступа устройству базовой станции после истечения случайным образом установленного времени 1 отсрочки или времени 2 отсрочки соответственно.
Таким образом, в технологии, как описано в патентном документе 1, когда происходит коллизия сигналов запроса доступа, с помощью установки случайным образом времен отсрочек, вероятность наступления коллизии повторно передаваемых сигналов запроса доступа уменьшается.
Патентный документ 1: выложенная заявка на патент Японии номер 2000-308148
Раскрытие изобретения
Проблемы, которые должны решаться этим изобретением
Однако в технологии, как описано в патентном документе 1, время до повторной передачи сигнала запроса доступа является естественно более длительным, чем период ожидания ответа, и поэтому, когда возникает коллизия сигналов запроса доступа, есть проблема, что время, требуемое для того, чтобы терминальное устройство связи начало связь, становится длительным. Дополнительно, в технологии, как описано в патентном документе 1, в системе радиосвязи, имеющей такие терминальные устройства связи в качестве компонентов, время, требуемое, чтобы начать связь, становится длительным, и тем самым возникает проблема, что пропускная способность имеет тенденцию уменьшаться.
Поэтому целью настоящего изобретения является предоставить терминальное устройство связи и способ радиосвязи для уменьшения времени, требуемого чтобы начать связь, и подавления уменьшения в пропускной способности в системе радиосвязи.
Средства для решения проблемы
Терминальное устройство связи согласно настоящему изобретению принимает конфигурацию, обеспеченную: селектором подканала, который выбирает подканал, который должен использоваться в передаче сигнала произвольного доступа, из группы подканалов, определенных классом частоты, и выбирает подканал, отличный от ранее использованного подканала, всякий раз, при повторной передаче сигнала произвольного доступа; и передатчиком, который передает сигнал произвольного доступа, используя выбранный подканал.
Согласно терминальному устройству связи согласно настоящему изобретению сигнал запроса доступа передается или передается повторно, используя подканал, выбранный из группы подканалов, определенных классом частоты, так что является возможным уменьшить вероятность наступления коллизии сигналов запроса доступа. Как результат, согласно терминальному устройству связи согласно настоящему изобретению количество повторных передач сигнала запроса доступа может быть уменьшено, так что является возможным начинать связь через короткое время и подавлять уменьшение в пропускной способности в системе радиосвязи. Дополнительно, согласно терминальному устройству связи согласно настоящему изобретению является возможным улучшить качество связи пакетной связи, имеющей строгое требование задержки, такой как речевая связь и видеопередача.
Более того, согласно терминальному устройству связи согласно настоящему изобретению схема выбора подканала может изменяться в случае первой передачи сигнала запроса доступа и в случае повторной передачи сигнала запроса доступа после того, как происходит коллизия сигналов запроса доступа, так что является возможным дополнительно уменьшить вероятность наступления коллизии сигналов запроса доступа в случае повторной передачи сигнала запроса доступа.
Дополнительно, согласно терминальному устройству связи согласно настоящему изобретению, когда сигнал запроса доступа передается, используя подканал с хорошим качеством приема пилот-сигнала, является возможным подавлять мощность передачи сигнала запроса доступа. Как результат, в терминальном устройстве связи согласно настоящему изобретению потребление мощности может подавляться, так что является возможным продлить время связи, когда используется аккумулятор. Дополнительно, согласно терминальному устройству связи согласно настоящему изобретению, когда терминальное устройство связи является, например, мобильным телефоном, расположенным рядом с границей ячейки, является возможным предотвратить, чтобы сигнал запроса доступа, переданный от терминального устройства связи, являлся интерферирующим сигналом в смежных других ячейках и уменьшал пропускную способность в других ячейках.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 схематически показывает работу стандартного терминального устройства связи при начале связи;
фиг. 2 - это блок-схема, показывающая конфигурацию терминального устройства связи согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения;
фиг. 3 схематически показывает работу терминального устройства связи при начале связи согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения;
фиг. 4 - это блок-схема, показывающая конфигурацию терминального устройства связи согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения;
фиг. 5 схематически показывает работу терминального устройства связи при начале связи согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения;
фиг. 6 схематически показывает работу терминального устройства связи при начале связи согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения;
фиг. 7 - это блок-схема, показывающая конфигурацию терминального устройства связи согласно варианту 3 осуществления настоящего изобретения;
фиг. 8 схематически показывает работу терминального устройства связи при начале связи согласно варианту 3 осуществления настоящего изобретения;
фиг. 9 - это блок-схема, показывающая конфигурацию терминального устройства связи согласно варианту 4 осуществления настоящего изобретения;
фиг. 10 схематически показывает работу терминального устройства связи при начале связи согласно варианту 4 осуществления настоящего изобретения;
фиг. 11 - это блок-схема, показывающая конфигурацию терминального устройства связи согласно варианту 5 осуществления настоящего изобретения;
фиг. 12 схематически показывает работу терминального устройства связи при начале связи согласно варианту 5 осуществления настоящего изобретения;
фиг. 13 - это блок-схема последовательности операций, показывающая способ выбора подканала в секции выбора используемого подканала, как показано на фиг. 11;
фиг. 14 - это блок-схема, показывающая конфигурацию терминального устройства связи согласно варианту 6 осуществления настоящего изобретения;
фиг. 15 схематически показывает работу терминального устройства связи при начале связи согласно варианту 6 осуществления настоящего изобретения; и
фиг. 16 - это блок-схема последовательности операций, показывающая способ выбора подканала.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения будут описываться в деталях ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, при необходимости. Каждый из последующих вариантов осуществления описывает случай, в качестве примера, где множество терминальных устройств связи передают OFDM (мультиплексирование с ортогональным делением частот) сигналы устройству базовой станции в системе радиосвязи сотовой схемы. В дополнение, в вариантах осуществления компонентам с одной и той же функцией присвоены одинаковые ссылочные позиции без дополнительных пояснений.
(Вариант 1 осуществления)
Вариант 1 осуществления настоящего изобретения описывает случай, где OFDM сигнал передается или принимается в схеме дуплексной передачи с разделением по времени (TDD), в качестве примера. Фиг. 2 - это блок-схема, показывающая конфигурацию терминального устройства 100 связи согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения. Терминальное устройство 100 связи имеет секцию 101 радиоприема, секцию 102 FFT (быстрого преобразования Фурье), секцию 103 разделения канала, секцию 104 демодуляции, секцию 105 декодирования, секцию 106 измерения качества приема, секцию 107 определения ответа, секцию 108 выбора используемого подканала, секции 111-1 и 111-2 кодирования, секции 112-1 и 112-2 модуляции, секцию 113 назначения подканала, секцию 114 управления мощностью передачи, секцию 115 IFFT (обратного быстрого преобразования Фурье), секцию 116 радиопередачи и элемент 117 антенны.
Секция 101 радиоприема принимает пилот-сигнал, сигнал разрешения доступа и подобное, переданные посредством радио, от устройства базовой станции через элемент 117 антенны, выполняет заданную обработку приема, такую как преобразование частоты и аналоговое/цифровое преобразование, над принятым сигналом и вводит принятый сигнал, подвергнутый обработке приема, в секцию 102 FFT.
Секция 102 FFT преобразует принятый сигнал, введенный из секции 101 радиоприема, из последовательного сигнала в параллельный сигнал, выполняет FFT обработку над параллельным сигналом, дополнительно преобразует результат в последовательный сигнал, тем самым преобразует символьную компоновку в направлении оси частоты в принятом сигнале в символьную компоновку в направлении оси времени и вводит принятый сигнал, подвергнутый преобразованию символьной компоновки, в секцию 103 разделения канала.
Секция 103 разделения канала определяет канал принятого сигнала, введенного из секции 102 FFT и тем самым определяет, является ли или нет принятый сигнал пилот-сигналом. Затем, когда принятый сигнал является пилот-сигналом, секция 103 разделения канала вводит принятый сигнал в секцию 106 измерения качества приема. Тем временем, когда принятый сигнал не является пилот-сигналом, секция 103 разделения канала вводит принятый сигнал в секцию 104 демодуляции.
Секция 104 демодуляции демодулирует принятый сигнал, введенный из секции 103 разделения канала, с помощью заданной схемы и вводит демодулированный принятый сигнал в секцию 105 декодирования.
Секция 105 декодирования декодирует принятый сигнал, введенный из секции 104 демодуляции, с помощью заданной схемы, генерирует данные приема и вводит сгенерированные данные приема в секцию 107 определения ответа и секцию управления и подобное, не показанные.
Секция 106 измерения качества приема измеряет качество приема, например отношение мощности сигнала к помехам (SIR) или уровень мощности приема пилот-сигнала, введенного из секции 103 разделения канала, для каждой группы поднесущей - для каждого подканала, определенного классом частоты в OFDM сигнале, - и докладывает результат измерения секции 108 выбора используемого подканала.
Секция 107 определения ответа обнаруживает время, в которое сигнал запроса доступа передается из секции 116 радиопередачи, выполняет обнаружение ошибок с помощью контроля циклическим избыточным кодом (CRC) над данными приема, введенными из секции 105 декодирования и тем самым определяет, передан ли сигнал разрешения доступа от устройства базовой станции в пределах заданного периода ожидания ответа от времени передачи сигнала запроса доступа. Дополнительно, когда сигнал запроса доступа впервые передается устройству базовой станции, секция 107 определения ответа докладывает секции 108 выбора используемого подканала, что количество повторных передач сигнала запроса доступа равно нулю. Дополнительно, при определении, что сигнал разрешения доступа не передан из устройства базовой станции в пределах заданного периода ожидания ответа от времени передачи первого сигнала запроса доступа, секция 107 определения ответа подсчитывает количество повторных передач сигнала запроса доступа как единицу и докладывает секции 108 выбора используемого подканала, что количество повторных передач следующего переданного сигнала запроса доступа равно единице, после истечения периода ожидания ответа. Затем, секция 107 определения ответа увеличивает количество повторных передач сигнала запроса доступа на единицу всякий раз, когда период ожидания ответа истекает для каждого сигнала запроса доступа до тех пор, когда устройство базовой станции передаст сигнал разрешения доступа в ответ на последовательно передаваемые сигналы запроса доступа, и докладывает подсчитанное количество повторных передач секции 108 выбора используемого подканала. Дополнительно, при определении, что сигнал разрешения доступа передается от устройства базовой станции в пределах периода ожидания ответа сигнала запроса доступа, секция 107 определения ответа докладывает результат определения секции 108 выбора используемого подканала.
Когда количество повторных передач, доложенное из секции 107 определения ответа, равно нулю, секция 108 выбора используемого подканала выбирает подканал с наивысшим качеством приема, доложенным для каждого подканала от секции 106 измерения качества приема, и докладывает выбранный подканал секции 113 назначения подканала. Дополнительно, когда количество повторных передач, доложенное из секции 107 определения ответа, равно единице или больше, секция 108 выбора используемого подканала выбирает подканал с более низким качеством приема, соответствующим доложенному количеству повторных передач, от наивысшего качества приема, базируясь на качестве приема, доложенном для каждого подканала из секции 106 измерения качества приема, на пилот-сигнале, который принят после того, как сигнал запроса доступа последний раз передавался, и докладывает выбранный подканал секции 113 назначения подканала. Дополнительно, секция 108 выбора используемого подканала докладывает уровень мощности передачи, ассоциированный с качеством приема таким образом выбранного подканала, секции 114 управления мощностью передачи. В дополнение, качество приема подканала, доложенное из секции 106 измерения качества приема, ассоциируется с уровнем мощности передачи сигнала запроса доступа заранее, так что уровень мощности передачи сигнала запроса доступа уменьшается в соответствии с увеличением в доложенном качестве приема. Дополнительно, когда секция 107 определения ответа докладывает результат определения, что сигнал разрешения доступа передан, секция 108 выбора используемого подканала докладывает результат определения секции 113 назначения канала и докладывает уровень мощности передачи, ассоциированный с качеством приема, секции 114 управления мощностью передачи, базируясь на качестве приема для каждого подканала, на пилот-сигнале впоследствии, доложенном из секции 106 измерения качества приема.
Секция 111-1 кодирования кодирует сигнал запроса доступа, введенный из секции управления и подобного, не показанных, с помощью заданной схемы и вводит кодированный сигнал запроса доступа в секцию 112-1 модуляции. Дополнительно, секция 111-2 кодирования кодирует данные передачи, введенные из секции управления и подобного, не показанных, с помощью заданной схемы, генерирует сигнал передачи и вводит сгенерированный сигнал передачи в секцию 112-2 модуляции.
Секция 112-1 модуляции модулирует сигнал запроса доступа, введенный из секции 111-1 кодирования, с помощью заданной схемы и вводит модулированный сигнал запроса доступа в секцию 113 назначения подканала. Дополнительно, секция 112-2 модуляции модулирует сигнал передачи, введенный из секции 111-2 кодирования, с помощью заданной схемы и вводит модулированный сигнал передачи в секцию 113 назначения подканала.
Секция 113 назначения подканала назначает подканал - группу поднесущей - или частоту, доложенную из секции 108 выбора используемого подканала, модулированному сигналу запроса доступа, введенному из секции 112-1 модуляции, и вводит сигнал запроса доступа, которому назначен подканал, в секцию 114 управления мощностью передачи. Дополнительно, когда секция 108 выбора используемого подканала докладывает результат определения, что сигнал разрешения доступа передан, секция 113 назначения подканала назначает сигнал передачи, введенный из секции 112-2 модуляции, подканалу, сообщенному из секции управления и подобного, не показанных, или заданному подканалу и вводит результат в секцию 114 управления мощностью передачи.
Секция 114 управления мощностью передачи усиливает сигнал запроса доступа или сигнал передачи, введенный из секции 113 назначения подканала, до уровня мощности передачи, доложенного из секции 108 выбора используемого подканала, и вводит усиленный сигнал запроса доступа или сигнал передачи в секцию 115 IFFT.
Секция 115 IFFT преобразует сигнал запроса доступа или сигнал передачи, введенный из секции 114 управления мощностью передачи, в параллельный сигнал, выполняет обратное быстрое преобразование Фурье над параллельным сигналом, тем самым преобразует символьную компоновку в направлении оси времени в символьную компоновку в направлении оси частоты, дополнительно преобразует в последовательный сигнал, генерирует OFDM сигнал и вводит сгенерированный OFDM сигнал в секцию 116 радиопередачи.
Секция 116 радиопередачи выполняет заданную обработку передачи, такую как цифровое/аналоговое преобразование и частотное преобразование, над OFDM сигналом, который является сигналом запроса доступа или сигналом передачи, введенным из секции 115 IFFT, и по радио передает OFDM сигнал устройству базовой станции через элемент 117 антенны.
Работа терминального устройства 100 связи будет описываться ниже со ссылкой на фиг. 3.
На фиг. 3 предполагается, что терминальные устройства 100-1 и 100-2 связи параллельно передают сигналы запроса доступа одному и тому же устройству базовой станции, и что SIR приема измеряется для каждого подканала в пилот-сигнале в секции 106 измерения качества приема каждого из терминальных устройств 100-1 и 100-2 связи. Дополнительно, на фиг. 3 предполагается, что в терминальном устройстве 100-1 связи по отношению к SIR приема для каждого подканала в пилот-сигнале вследствие эффекта избирательного затухания частот подканал #1 - это 6 dB, подканал #2 - это -4 dB, подканал #3 - это 10 dB, подканал #4 - это 15 dB, подканал #5 - это 2 dB, и подканал #6 - это 5 dB. Аналогично, предполагается, что в терминальном устройстве 100-2 связи по отношению к SIR приема для каждого подканала в пилот-сигнале подканал #1 - это 8 dB, подканал #2 - это -3 dB, подканал #3 - это 5 dB, подканал #4 - это 18 dB, подканал #5 - это 12 dB, и подканал #6 - это 5 dB. Дополнительно на фиг. 3 предполагается, что SIR приема первого принятого пилот-сигнала является таким же, как SIR приема последовательно принятого пилот-сигнала в терминальных устройствах 100-1 и 100-2 связи.
На фиг. 3 в первой передаче сигналов запроса доступа каждое из терминальных устройств 100-1 и 100-2 связи выбирает подканал с наивысшим SIR приема в пилот-сигнале и, таким образом, выбирает один и тот же подканал #4. Поэтому никакой из сигналов запроса доступа, впервые переданных от терминальных устройств 100-1 и 100-2 связи, не может быть принят в устройстве базовой станции. Как результат, никакое из терминальных устройств 100-1 и 100-2 связи не может принимать сигналы разрешения доступа в ответ на первые сигналы запроса доступа в пределах периода ожидания ответа, и поэтому при приеме следующего пилот-сигнала сигналы запроса доступа передаются повторно. В повторной передаче сигналов запроса доступа каждое из терминальных устройств 100-1 и 100-2 связи выбирает подканал с более низким SIR приема пилот-сигнала, соответствующим количеству повторных передач, от наивысшего качества приема. Поэтому терминальное устройство 100-1 связи выбирает подканал #3, и терминальное устройство 100-2 связи выбирает подканал #5. Соответственно устройство базовой станции принимает оба сигнала запроса доступа, переданных повторно от терминальных устройств 100-1 и 100-2 связи.
Таким образом, согласно терминальному устройству 100 связи согласно этому варианту осуществления выбирается другой подканал согласно количеству повторных передач, и сигнал запроса доступа передается или передается повторно, используя выбранный подканал, так что является возможным уменьшить вероятность наступления коллизии сигналов запроса доступа. Как результат, согласно терминальному устройству 100 связи согласно настоящему изобретению не является необходимым устанавливать случайное время отсрочки при повторной передаче сигнала запроса доступа и является возможным уменьшить количество повторных передач сигнала запроса доступа, так что является возможным начинать связь в короткое время, подавлять уменьшение в пропускной способности в системе радиосвязи и улучшить качество связи в пакетной связи, имеющей строгое требование задержки, такой как речевая связь и видеопередача.
Дополнительно, согласно терминальному устройству 100 связи согласно этому варианту осуществления OL-TPC выполняется над сигналом запроса доступа и сигналом передачи, базируясь на SIR приема пилот-сигнала, так что, например, когда терминальное устройство 100 связи является мобильным телефоном и расположено рядом с границей ячейки, является возможным предотвратить, чтобы сигнал запроса доступа и сигнал передачи, переданные от терминального устройства 100 связи, были интерферирующим сигналом в смежных других ячейках и уменьшали пропускную способность. Дополнительно, согласно терминальному устройству 100 связи согласно этому варианту осуществления подканал для использования в передаче сигнала запроса доступа выбирается в убывающем порядке отношения SIR приема согласно количеству повторных передач, и поэтому мощность передачи сигнала запроса доступа становится более большой, начиная с минимального значения, так что является возможным дополнительно уменьшить интерференцию, налагаемую на смежные другие ячейки, и, как результат, эффективно предотвращать уменьшение в пропускной способности вследствие интерференции в других ячейках.
Более того, согласно терминальному устройству 100 связи согласно этому варианту осуществления схема выбора подканала изменяется в случае первой передачи сигнала запроса доступа и в случае повторной передачи сигнала запроса доступа после того, как произойдет коллизия сигналов запроса доступа, так что является возможным дополнительно уменьшить вероятность наступления коллизии сигналов запроса доступа в случае повторной передачи сигнала запроса доступа.
В дополнение, в этом варианте осуществления был описан случай, где секция 108 выбора используемого подканала изменяет схему выбора подканала согласно количеству повторных передач сигнала запроса доступа, доложенному из секции 107 определения ответа, но настоящее изобретение не ограничено этим случаем. Например, секция 108 выбора используемого подканала может непрерывно выбирать подканал с наивысшим качеством приема, даже когда количество повторных передач сигнала запроса доступа, доложенное из секции 107 определения ответа, равно единице или больше. С помощью этого средства является возможным уменьшить нагрузку обработки сигнала, требуемой для выбора подканала в секции 108 выбора используемого подканала. В этом отношении, когда такой выбор осуществляется в случае, где флуктуация замирания является быстрой на луче распространения, вероятность наступления коллизии сигналов запроса доступа дополнительно уменьшается.
(Вариант 2 осуществления)
Фиг. 4 - это блок-схема, показывающая конфигурацию терминального устройства 300 связи согласно варианту 2 осуществления настоящего изобретения. Терминальное устройство 300 связи имеет секцию 308 выбора используемого подканала вместо секции 108 выбора используемого подканала и секцию 321 установки порога между секцией 107 определения ответа и секцией 308 выбора используемого подканала в терминальном устройстве 100 связи согласно варианту 1 осуществления.
Базируясь на качестве приема для каждого подканала, доложенном из секции 106 измерения качества приема, секция 308 выбора используемого подканала случайным образом выбирает один из группы подканалов с качеством приема, большим чем или равным порогу, доложенному из секции 321 установки порога, и докладывает выбранный подканал секции 113 назначения подканала. Дополнительно, секция 308 выбора используемого подканала докладывает уровень мощности передачи, ассоциированный с качеством приема выбранного подканала, секции 114 управления мощностью передачи.
Согласно количеству повторных передач n, доложенному из секции 107 определения ответа, секция 321 установки порога докладывает порог, вычисленный, например, из уравнения "порог=αdB-n×βdB", где αdB - это начальное значение, и βdB - это переменный коэффициент, секции 309 выбора используемого подканала. В дополнение, начальное значение установлено на 5dB (αdB=5dB) и переменный коэффициент установлен на 2dB (βdB=2dB) в последующих описаниях.
Работа терминального устройства 300 связи будет описываться ниже со ссылкой на фиг. 5 и 6.
Фиг. 5 показывает SIR приема для каждого подканала в пилот-сигнале, измеренное в терминальном устройстве 300 связи. В дополнение, SIR приема для каждого подканала, как показано на фиг. 5, является таким же, как отношение на фиг. 3.
Когда сигнал запроса доступа передается впервые, из секции 107 определения ответа докладывается, что количество повторных передач равно нулю, и поэтому секция 321 установки порога докладывает порог=5dB-0×2dB=5dB секции 308 выбора используемого подканала. Затем, секция 308 выбора используемого подканала случайным образом выбирает один из: подканал #1 на 6 dB, подканал #3 на 10 dB, подканал #4 на 15 dB и подканал #6 на 5 dB, - которые имеют SIR приема, большее чем или равное 5 dB, докладывает выбранный подканал секции 113 назначения канала и дополнительно докладывает уровень мощности передачи, ассоциированный с SIR приема, секции 114 управления мощностью передачи.
Аналогично, секция 321 установки порога докладывает порог=5dB-1×2dB=3dB секции 308 выбора используемого подканала, когда из секции 107 определения ответа докладывается, что количество повторных передач равно единице, и докладывает порог=5dB-2×2dB=1dB секции 308 выбора используемого подканала, когда из секции 107 определения ответа докладывается, что количество повторных передач равно двум. Затем, как показано на фиг. 5(B) и 5(C), секция 308 выбора используемого подканала случайным образом выбирает один из подканалов с SIR приема, большим чем или равным 3 dB или 1 dB соответственно, докладывает выбранный подканал секции 113 назначения канала и дополнительно докладывает уровень мощности передачи, ассоциированный с SIR приема, секции 114 управления мощностью передачи.
Фиг. 6 показывает пример режима, где SIR приема, измеренное для каждого подканала в пилот-сигнале в терминальных устройствах 300-1 и 300-2 связи, является таким, как показано на фиг. 5, и терминальные устройства 300-1 и 300-2 связи параллельно передают и повторно передают сигналы запроса доступа одному и тому же устройству базовой станции. В примере, как показано на фиг. 6, оба из терминальных устройств 300-1 и 300-2 связи выбирают подканал #4, когда количество повторных передач равно нулю, соответствуя фиг. 5(A), и выбирают подканал #3, когда количество повторных передач равно единице, соответствуя фиг. 5(B), и в этих случаях сигналы запроса доступа не могут быть приняты в устройстве базовой станции. Затем, когда количество повторных передач равно двум, соответствуя фиг. 5(C), терминальное устройство 300-1 связи выбирает подканал #4, и терминальное устройство 300-2 связи выбирает подканал #1, и поэтому сигналы запроса доступа устройств 300-1 и 300-2 оба принимаются в устройстве базовой станции в первый раз.
В этом варианте осуществления, когда порог, используемый в секции 308 выбора используемого подканала, делается меньше, увеличивается вероятность, что сигнал запроса доступа передается или повторно передается, используя подканал с низким SIR приема, и поэтому частота ошибок сигнала запроса доступа увеличивается в устройстве базовой станции, и увеличивается вероятность, что сигнал запроса доступа передается повторно. Тем временем, когда порог, используемый в секции 308 выбора используемого подканала, делается больше, частота ошибок сигнала запроса доступа уменьшается в устройстве базовой станции, и поэтому ожидается, что уменьшается вероятность, что сигнал запроса доступа передается повторно. Однако уменьшается количество подканалов, которое может быть выбрано в секции 308 выбора используемого подканала, и поэтому вероятность наступления коллизии сигналов запроса доступа увеличивается, и, как результат, считается, что может увеличиться вероятность, что сигнал запроса доступа передается повторно. Дополнительно, на вероятность того, что сигнал запроса доступа передается повторно, влияет величина интерференции и уровень шума в системе радиосвязи. Поэтому в этом варианте осуществления по отношению к порогу, используемому при выборе подканала в секции 308 выбора используемого подканала, посредством выбора порога, так что вероятность, что сигнал запроса доступа передается повторно, становится наименьшей, более конкретно, посредством уменьшения порога в соответствии с увеличениями в количестве повторных передач сигнала запроса доступа, возможно адаптировать соотношение, существующее в регулировке порога и величины интерференции и уровне шума в системе радиосвязи.
Таким образом, согласно терминальному устройству 300 связи согласно этому варианту осуществления в соответствии с увеличениями в количестве повторных передач сигнала запроса доступа порог, используемый в выборе подканала в секции 308 выбора используемого подканала, регулируется, чтобы быть постепенно меньше, так что возможно уменьшить вероятность наступления коллизии сигналов запроса доступа без того, чтобы делать уровень мощности передачи сигнала запроса доступа более высоким, чем необходимо.
Следовательно, согласно терминальному устройству 300 связи согласно этому варианту осуществления является возможным уменьшить вероятность наступления коллизии сигналов запроса доступа без того, чтобы делать уровень мощности передачи сигнала запроса доступа более высоким, чем необходимо, так что, даже когда терминальное устройство 300 связи является мобильным телефоном и подобным, расположенным рядом с границей ячейки, является возможным дополнительно предотвращать, чтобы сигнал запроса доступа, переданный от терминального устройства 300 связи, был интерферирующим сигналом в других смежных ячейках и уменьшал пропускную способность в других ячейках.
В дополнение, в терминальном устройстве 300 связи согласно этому варианту осуществления средняя мощность приема пилот-сигнала уменьшается в соответствии с увеличением в расстоянии от устройства базовой станции, и поэтому, когда порог, используемый при выборе подканала в секции 308 выбора используемого подканала, является более большим, чем средняя мощность приема, уменьшается количество подканалов, которое секция 308 выбора используемого подканала может выбирать. Поэтому в терминальном устройстве 300 связи согласно этому варианту осуществления порог, используемый при выборе подканала в секции 308 выбора используемого подканала, может быть относительной величиной к средней мощности приема пилот-сигнала.
(Вариант 3 осуществления)
Фиг. 7 - это блок-схема, показывающая конфигурацию терминального устройства 600 связи согласно варианту 3 осуществления настоящего изобретения. Терминальное устройство 600 связи имеет секцию 608 выбора используемого подканала вместо секции 108 выбора используемого подканала и имеет секцию 632 установки количества кандидатов выбора между секцией 107 определения ответа и секцией 608 выбора используемого подканала в терминальном устройстве 100 связи согласно варианту 1 осуществления.
Базируясь на качестве приема для каждого подканала, докладываемом из секции 106 измерения качества приема, секция 608 выбора используемого подканала случайным образом выбирает один из группы подканалов с более высоким качеством приема, где количество подканалов находится в пределах суммы M и n, доложенной из секции 632 установки количества кандидатов выбора, докладывает выбранный подканал секции 113 назначения подканала и дополнительно докладывает уровень мощности передачи, ассоциированный с качеством приема, выбранного подканала секции 114 управления мощностью передачи.
Секция 632 установки количества кандидатов выбора добавляет количество повторных передач n, доложенное из секции 107 определения ответа, к натуральному числу M, меньшему, чем полное количество подканалов в принятом пилот-сигнале, и докладывает значение M+n секции 608 выбора используемого подканала. В дополнение, в последующем описании предполагается, что M равно пяти (M=5), и секция 632 установки количества кандидатов выбора докладывает, что M+n=5, когда количество повторных передач равно нулю, секции 608 выбора используемого подканала, и докладывает, что M+n=6, когда количество повторных передач равно единице.
Работа терминального устройства 600 связи будет описываться ниже со ссылкой на фиг. 8. Фиг. 8 показывает SIR приема для каждого подканала в пилот-сигнале, измеренном в терминальном устройстве 600 связи. В дополнение, SIR приема для каждого подканала, как показано на фиг. 8, является таким же, как отношение на фиг. 3. Соответственно при первой передаче сигнала запроса доступа секция 608 выбора используемого подканала случайным образом выбирает один, например, подканал #3, из пяти подканалов за исключением подканала #2 на -4 dB, что является наименьшим SIR приема, докладывает, что выбранный подканал является подканалом #3, секции 113 назначения подканала и дополнительно докладывает уровень мощности передачи, ассоциированный с SIR приема подканала #3, секции 114 управления мощностью передачи. Аналогично, когда количество повторных передач сигнала запроса доступа равно единице, секция 608 выбора используемого подканала способна выбирать случайным образом один из всех подканалов #1 по #6.
Таким образом, согласно терминальному устройству 600 связи, даже когда средняя мощность приема пилот-сигнала является низкой, заданное количество подканалов, которые являются кандидатами для выбора в секции 608 выбора используемого подканала, резервируются, так что является возможным эффективно уменьшать вероятность наступления коллизии сигналов запроса доступа. Дополнительно, согласно терминальному устройству 600 связи согласно этому варианту осуществления подканал для передачи или повторной передачи сигнала запроса доступа выбирается случайным образом из подканалов в убывающем порядке качества приема, и поэтому мощность передачи устанавливается, чтобы быть низкой, так что является возможным уменьшать интерференцию, налагаемую на смежные другие ячейки. С помощью этого средства согласно терминальному устройству 600 связи согласно этому варианту осуществления является возможным эффективно предотвращать уменьшение в пропускной способности в смежных других ячейках.
(Вариант 4 осуществления)
Фиг. 9 - это блок-схема, показывающая конфигурацию терминального устройства 800 связи согласно варианту 4 осуществления настоящего изобретения. Терминальное устройство 800 связи имеет секцию 808 выбора используемого подканала вместо секции 108 выбора используемого подканала и имеет секцию 831 определения приоритета и секцию 832 установки количества кандидатов выбора в терминальном устройстве 100 связи согласно варианту 1 осуществления.
Секция 808 выбора используемого подканала сначала разделяет качество приема для каждого подканала, доложенное из секции 106 измерения качества приема, на множество групп подканалов, например группу подканалов с низкими частотами и группу подканалов с высокими частотами. Дополнительно, секция 808 выбора используемого подканала выбирает отделенную группу подканалов низкой частоты или группу подканалов высокой частоты, базируясь на результате определения над данными передачи секцией 831 определения приоритета, доложенную из секции 832 установки количества кандидатов выбора, описанной позже. Дополнительно, в выбранной группе подканалов, базируясь на качестве приема для каждого подканала, доложенном из секции 106 измерения качества приема, секция 808 выбора используемого подканала случайным образом выбирает один из группы подканалов с более высоким качеством приема, где количество подканалов находится в пределах суммы M и n, доложенной из секции 832 установки количества кандидатов выбора, описанной позже, докладывает выбранный подканал секции 113 назначения подканала и дополнительно докладывает уровень мощности передачи, ассоциированный с качеством приема выбранного подканала, секции 114 управления мощностью передачи.
Секция 831 определения приоритета определяет приоритет посредством рассмотрения типа данных передачи, введенных из секции управления и подобного, не показанных. Более конкретно, секция 831 определения приоритета определяет, что введенные данные передачи являются данными передачи с высоким приоритетом, когда данные передачи являются данными, имеющими строгое требование задержки, такими как речевые пакетные данные, и определяет, что введенные данные передачи являются данными передачи с низким приоритетом, когда данные передачи являются Web-данными и подобным, и докладывает результат определения секции 832 установки количества кандидатов выбора.
Секция 832 установки количества кандидатов выбора докладывает результат определения в отношении приоритета данных передачи, доложенных из секции 831 определения приоритета, секции 808 выбора используемого подканала, и, базируясь на результате определения, устанавливает натуральное число M меньшим, чем полное количество подканалов каждой из группы подканалов высокой частоты и группы подканалов низкой частоты, которые разделены секцией 808 выбора используемого подканала. Затем, секция 808 выбора используемого подканала добавляет количество повторных передач n, доложенное из секции 107 определения ответа, к установленному числу M и докладывает значение M+n секции 808 выбора подканала.
Работа терминального устройства 800 связи будет описываться ниже со ссылкой на фиг. 10. Фиг. 10 показывает SIR приема для каждого подканала в пилот-сигнале, измеренное в терминальном устройстве 800 связи. В этом варианте осуществления, как показано на фиг. 10, пилот-сигнал конфигурируется с двенадцатью подканалами, и группа подканалов, сконфигурированная с шестью подканалами с низкими частотами, назначена терминальному устройству 800 связи с низким приоритетом данных передачи, и группа подканалов, сконфигурированная с шестью подканалами с высокими частотами, назначена терминальному устройству 800 связи с высоким приоритетом данных передачи. На фиг. 10, по отношению к SIR приема для каждого подканала в группе подканалов низкой частоты вследствие эффекта избирательного затухания частот подканал #1 - это 6 dB, подканал #2 - это -4 dB, подканал #3 - это 10 dB, подканал #4 - это 15 dB, подканал #5 - это 2 dB, и подканал #6 - это 5 dB. Тем временем, для качества приема для каждого подканала в группе подканалов высокой частоты подканал #1 - это 8 dB, подканал #2 - это -3 dB, подканал #3 - это 5 dB, подканал #4 - это 18 dB, подканал #5 - это 12 dB, и подканал #6 - это 5 dB.
Затем, в случае данных передачи с низким приоритетом, как показано на фиг. 10(A), показан режим, где секция 832 установки количества кандидатов выбора устанавливает M на два (M=2), когда количество повторных передач сигнала запроса доступа равно нулю, и секция 808 выбора используемого подканала выбирает подканал #3 на 10 dB или подканал #4 на 15 dB, которые являются двумя с более высокими с отношениями SIR приема в группе подканалов низкой частоты, и, как результат, выбирает подканал #3. В случае данных передачи с высоким приоритетом, как показано на фиг. 10(B), показан другой режим, где секция 832 установки количества кандидатов выбора устанавливает M на четыре (M=4), когда количество повторных передач сигнала запроса доступа равно нулю, и секция 808 выбора используемого подканала выбирает один из: подканал #1 на 8 dB, подканал #3 на 5 dB, подканал #4 на 18 dB и подканал #5 на 12 dB, которые являются четырьмя с более высокими отношениями SIR приема в группе подканалов высокой частоты, и, как результат, выбирает подканал #1. Другими словами, как показано на фиг. 10, не случается, что терминальные устройства 800 связи с разными приоритетами данных передачи используют один и тот же подканал для передачи сигналов запроса доступа.
Таким образом, согласно терминальному устройству 800 связи согласно этому варианту осуществления секция 808 выбора используемого подканала заранее разделяет качество приема для каждого подканала, доложенного из секции 106 измерения качества приема, на группу подканалов высокой частоты и группу подканалов низкой частоты, так что является возможным полностью устранить риск, что коллизия сигналов запроса доступа произойдет среди терминальных устройств 800 связи с разными приоритетами данных передачи.
Дополнительно, согласно терминальному устройству 800 связи согласно этому варианту осуществления секция 832 установки количества кандидатов выбора устанавливает более большое натуральное число M для данных передачи с высоким приоритетом, чем натуральное число M для данных передачи с низким приоритетом, и поэтому терминальное устройство 800 связи, содержащее данные передачи с более высоким приоритетом, имеет более низкую вероятность наступления коллизии сигналов запроса доступа, и, таким образом, способно передавать данные передачи, содержащиеся там, устройству базовой станции в короткое время.
В дополнение, в этом варианте осуществления, как показано на фиг. 10, был описан случай, где одно и то же количество подканалов для использования в передаче сигналов запроса доступа назначаются терминальному устройству 800 связи, содержащему данные передачи высокого приоритета, и терминальному устройству 800 связи, содержащему данные передачи низкого приоритета, но настоящее изобретение не ограничено этим случаем. Например, большее количество подканалов может назначаться терминальному устройству 800 связи, содержащему данные передачи с высоким приоритетом.
(Вариант 5 осуществления)
В вышеупомянутых вариантах 1-4 осуществления в качестве примера был описан случай, где OFDM сигнал передается или принимается в схеме TDD. В варианте 5 осуществления настоящего изобретения в качестве примера будет описываться случай, где OFDM сигнал передается или принимается в схеме дуплексной передачи с разделением по частоте (FDD).
Фиг. 11 - это блок-схема, показывающая конфигурацию терминального устройства 1000 связи согласно варианту 5 осуществления настоящего изобретения. Терминальное устройство 1000 связи имеет секцию 1006 измерения качества приема вместо секции 106 измерения качества приема, имеет секцию 1008 выбора используемого подканала вместо секции 108 выбора используемого подканала и дополнительно имеет секцию 1031 оценки состояния луча распространения в терминальном устройстве 100 связи согласно варианту 1 осуществления.
Секция 1006 измерения качества приема измеряет среднее качество приема, например среднее SIR или средний уровень мощности приема всего диапазона - всех поднесущих в OFDM сигнале, - используя пилот-сигнал, введенный из секции 103 разделения канала, и докладывает уровень мощности передачи, базируясь на результате измерения, секции управления мощностью передачи.
Используя пилот-сигнал, введенный из секции 103 разделения канала, секция 1031 оценки состояния луча распространения оценивает частотную избирательность (скорость флуктуации замирания в направлении частоты) луча распространения и скорость временной флуктуации луча распространения. Как способ оценки скорости, оценивание осуществляется, базируясь на величинах флуктуации соответственно в направлении частоты и направлении времени пилот-сигнала. Дополнительно, частотная избирательность луча распространения может быть оценена из разброса задержки сигналов прибытия, и скорость временной флуктуации луча распространения может быть оценена из скорости перемещения терминального устройства связи как максимальная доплеровская частота. В этом варианте осуществления разброс задержки и максимальная доплеровская частота (fD) используются соответственно для оценки частотной избирательности луча распространения и для оценки скорости временной флуктуации.
Когда количество повторных передач, доложенное из секции 107 определения ответа, равно нулю, секция 1008 выбора используемого подканала случайным образом выбирает подканал, который должен использоваться, и докладывает выбранный подканал секции 113 назначения подканала. Когда количество повторных передач, доложенное из секции 107 определения ответа, равно единице или более, секция 1008 выбора используемого подканала случайным образом выбирает подканал, базируясь на разбросе задержки и максимальной доплеровской частоте, доложенных из секции 1031 оценки состояния луча распространения. Например, когда разброс задержки меньше чем или равен заданному порогу (например, 100 ns), и максимальная доплеровская частота меньше чем или равна заданному порогу (например, 80 Hz), секция 1008 выбора используемого подканала случайным образом выбирает подканал из подканалов, отделенных от подканала, использованного в предыдущей передаче, на заданное количество подканалов (например, пять подканалов) или более в направлении частоты. Тем временем, когда разброс задержки не соответствует значению, меньшему чем или равному заданному порогу, и максимальная доплеровская частота не удовлетворяет значению, меньшему чем или равному заданному порогу, секция 1008 выбора используемого подканала выбирает подканал случайным образом из подканалов внутри диапазона, меньшего, чем заданное количество подканалов в направлении частоты. Другими словами, по мере того как разброс задержки меньше и максимальная доплеровская частота ниже, выбирается подканал, по частоте дополнительно отделенный от подканала, использованного в предыдущей передаче.
Здесь, предполагается, что выбирается подканал, другой, нежели подканал, использованный в предыдущей передаче. Выбранный подканал докладывается секции 113 назначения подканала.
Работа терминального устройства 1000 связи будет описываться ниже со ссылкой на фиг. 12.
На фиг. 12 предполагается, что терминальные устройства 1000-1 и 1000-2 связи, оба, передают сигналы запроса доступа параллельно одному и тому же устройству базовой станции, и что терминальное устройство 1000-1 связи перемещается на низкой скорости и имеет маленькую частотную избирательность, и терминальное устройство 1000-2 связи перемещается на высокой скорости и имеет большую частотную избирательность.
На фиг. 12 при первой передаче сигнала запроса доступа, как результат случайного выбора подканала, каждое из терминальных устройств 1000-1 и 1000-2 связи выбирает один и тот же подканал #10, и поэтому оба первых сигнала запроса доступа не могут быть приняты в устройстве базовой станции. Как результат, оба из терминальных устройств 1000-1 и 1000-2 связи не могут принять сигнал разрешения доступа в пределах периода ожидания ответа на первый сигнал запроса доступа и повторно передают сигналы запроса доступа.
Ссылаясь на фиг. 13, будет описываться способ, где секция 1008 выбора используемого подканала выбирает подканал в повторной передаче сигнала запроса доступа. На фиг. 13 на этапе (нижеуказываемом как "ST") 1201, определяется, превосходит ли или нет максимальная доплеровская частота (fD) некоторый порог (80 Hz), и обработка переходит на этап ST1203, когда определяется, что максимальная доплеровская частота превосходит порог (Да), и обработка переходит на этап ST1202, когда определяется, что максимальная доплеровская частота не превосходит порог (Нет).
На этапе ST1202 определяется, превосходит ли или нет разброс задержки некоторый порог (100 ns), и обработка переходит на этап ST1203, когда определяется, что разброс задержки превосходит порог (Да), и обработка переходит на этап ST1204, когда определяется, что разброс задержки не превосходит порог (Нет).
На этапе ST1203 случайным образом выбирается подканал из подканалов в пределах диапазона, меньшего, чем заданное число P подканалов, от подканала, использованного в предыдущей передаче. На этапе ST1204 случайным образом выбирается подканал из подканалов, отделенных от подканала, использованного в предыдущей передаче, на заданное число подканалов P или более.
Ссылаясь снова на фиг. 12, терминальное устройство 1000-1 связи имеет маленькую частотную избирательность (разброс задержки=30 ns) и низкую скорость перемещения (fD=5 Hz) и удовлетворяет условиям, что разброс задержки меньше чем или равен порогу (100 ns), и что максимальная доплеровская частота меньше чем или равна порогу (80 Hz). Поэтому в повторной передаче, базируясь на способе выбора подканала, как показано на фиг. 13, терминальное устройство 1000-1 связи случайным образом выбирает подканал из подканалов, отделенных от подканала #10, использованного в предыдущей передаче, на частоты пяти подканалов или более, и, как результат, выбирает подканал #3 для передачи. Тем временем, терминальное устройство 1000-2 связи имеет большую частотную избирательность (разброс задержки=200 ns) и высокую скорость перемещения (fD=150 Hz) и не удовлетворяет условиям, что разброс задержки меньше чем или равен 100 ns, и что максимальная доплеровская частота меньше чем или равна 80 Hz. Поэтому терминальное устройство 1000-2 связи случайным образом выбирает подканал из подканалов в пределах диапазона, меньшего чем пять подканалов от подканала #10, использованного в предыдущей передаче, и, как результат, выбирает подканал #8 для передачи.
Описываемое далее является причиной, почему подканал, по частоте дополнительно отделенный от подканала, использованного в предыдущей передаче, выбирается по мере того, как разброс задержки меньше, и максимальная доплеровская частота ниже. В качестве причины неудачи передачи RACH может рассматриваться падение в мощности приема на частотной оси, вызванное избирательным затуханием частот и коллизией (где терминалы связи двух или более пользователей передают сигналы параллельно по одному и тому же подканалу).
При повторной передаче по RACH является возможным уменьшить вероятность неудачи передачи вследствие вышеупомянутых двух причин и уменьшить задержку передачи. Для падения в мощности приема вследствие избирательного затухания частот, посредством выполнения передачи, использующей подканал луча распространения, отличного от луча распространения подканала, использованного ранее, когда передача терпит неудачу, является возможным уменьшить вероятность, что мощность приема падает вследствие избирательного затухания частот также при повторной передаче. Поэтому только необходимо использовать подканал, достаточно отделенный от предварительно использованного подканала на частотной оси.
Однако, когда выбор ограничивается достаточно отделенными подканалами на частотной оси, увеличивается вероятность, что происходит коллизия при повторной передаче. Следовательно, чтобы уменьшить вероятность коллизии при повторной передаче, базируясь на разбросе задержки и максимальной доплеровской частоте, определяется расстояние, посредством которого подканал отделяется от предварительно использованного подканала на частотной оси. Более конкретно, в пользователе с низкой максимальной доплеровской частотой и маленьким разбросом задержки, величина вариации луча распространения является маленькой между повторной передачей и предыдущей передачей, и флуктуация в луче распространения в частотном направлении является умеренной, и поэтому выбирается подканал, отделенный от ранее использованного подканала на заданное количество подканалов или более на частотной оси. В пользователях, других, нежели вышеупомянутый пользователь, луч распространения изменяется со временем или существенно флуктуирует в частотном направлении, и поэтому является высокой возможность, что луч распространения является разным, даже когда подканал не отделен большой величиной на частотной оси. Соответственно подканал выбирается из заданного диапазона от предварительно использованного подканала. В общем, в сотовой системе в ячейке существуют пользователи с разными состояниями луча распространения, так что посредством выбора разного подканала для каждого пользователя посредством вышеупомянутого способа выбора является возможным улучшить вероятность избегания коллизии.
Таким образом, согласно терминальному устройству 1000 связи согласно этому варианту осуществления поднесущая, используемая при повторной передаче по RACH, отделена от ранее использованной поднесущей на частотной оси согласно величине флуктуации луча распространения из предыдущей передачи, так что является возможным уменьшить вероятность неудачи передачи по RACH вследствие коллизии и падения замирания. Как результат, не необходимо предоставлять длительное время отсрочки, и количество повторных передач по RACH может быть уменьшено, так что является возможным начать связь в короткое время и улучшить качество связи в пакетной связи, имеющей строгое требование задержки, такой как речевая связь и видеопередача. Дополнительно, посредством уменьшения количества повторных передач, является возможным подавлять уменьшение в пропускной способности.
В дополнение, этот вариант осуществления описывает случай использования как частотной избирательности, так и скорости временной флуктуации в качестве состояний луча распространения, но только одно из упомянутых обоих может использоваться. Дополнительно, частотная избирательность может определяться когерентной полосой пропускания (полосой пропускания, где луч распространения может рассматриваться как постоянный) или подобным, и скорость временной флуктуации может определяться когерентным временем (временем, где луч распространения может рассматриваться как постоянный) или подобным.
Дополнительно, может быть установлено множество порогов на каждом из: разбросе задержки и максимальной доплеровской частоте, и может быть установлена ширина выбора множества подканалов, соответствующих порогам.
Дополнительно, был описан случай, где секция 107 определения ответа подсчитывает количество повторных передач сигнала запроса доступа, но секция 107 определения ответа может только определять, передавать ли повторно или нет сигнал запроса доступа.
(Вариант 6 осуществления)
Вариант 6 осуществления настоящего изобретения описывает случай, где группируется множество подканалов, описанных в варианте 5 осуществления.
Фиг. 14 - это блок-схема, показывающая конфигурацию терминального устройства 1300 связи согласно варианту 6 осуществления настоящего изобретения. Терминальное устройство 1300 связи имеет секцию 1308 выбора используемого подканала вместо секции 1008 выбора используемого подканала и дополнительно имеет секцию 1331 выбора группы в терминальном устройстве 1000 связи согласно варианту 5 осуществления.
Секция 1331 выбора группы выбирает единичную группу из групп, каждая сконфигурирована с множеством подканалов. Более конкретно, когда количество повторных передач, доложенное из секции 107 определения ответа, равно нулю, секция 1308 выбора группы случайным образом выбирает группу, которая должна использоваться. Когда количество повторных передач, доложенное из секции 107 определения ответа, равно единице или более, секция 1331 выбора группы случайным образом выбирает группу, базируясь на максимальной доплеровской частоте и разбросе задержки, доложенных из секции 1031 оценки состояния луча распространения. Например, когда максимальная доплеровская частота больше чем или равна заданному порогу (например, 80 Hz), секция 1331 выбора группы выбирает ту же группу, что и группа, использованная в предыдущей передаче. Когда максимальная доплеровская частота меньше, чем порог, секция 1308 выбора группы выбирает группу, отличную от ранее использованной группы. Дополнительно, в случае, где максимальная доплеровская частота меньше, чем заданный порог, секция 1331 выбора группы выбирает группу в пределах диапазона, меньшего, чем заданное количество групп (например, две группы), от группы, использованной в предыдущей передаче, когда разброс задержки больше чем или равен заданному порогу (100 ns), и выбирает группу, отделенную от группы, использованной в предыдущей передаче на заданное количество групп или более, когда разброс задержки меньше, чем заданный порог. Выбранная группа докладывается секции 1308 выбора используемого подканала.
Секция 1308 выбора используемого подканала случайным образом выбирает единичный подканал из подканалов группы, доложенной из секции 1331 выбора группы, и докладывает выбранный подканал секции 113 назначения подканала.
Работа терминального устройства 1300 связи будет описываться ниже со ссылкой на фиг. 15.
На фиг. 15 предполагается, что шестнадцать подканалов разделены на четыре группы, каждая сконфигурирована с четырьмя подканалами, и что терминальные устройства 1300-1 и 1300-2 связи сначала передают сигналы запроса доступа одной и той же базовой станции на тех же условиях, как на фиг. 12. Другими словами, никакое из терминальных устройств 1300-1 и 1300-2 связи не может принимать сигнал разрешения доступа в пределах заданного периода ожидания на первые сигналы запроса доступа, и сигналы запроса доступа передаются повторно.
В повторной передаче сигналов запроса доступа способ выбора подканала будет описываться ниже со ссылкой на фиг. 16. На фиг. 16 на этапе ST1501 секция 1331 выбора группы определяет, превосходит ли или нет максимальная доплеровская частота (fD) порог (80 Hz), и обработка переходит на этап ST1502, когда определяется, что максимальная доплеровская частота превосходит порог (Да), и обработка переходит на этап ST1503, когда определяется, что максимальная доплеровская частота не превосходит порог (Нет).
На этапе ST1502 секция 1331 выбора группы выбирает группу, отличную от другой группы, использованной в предыдущей передаче, и обработка переходит на этап ST1506.
На этапе ST1503 секция 1331 выбора группы определяет, превосходит ли или нет разброс задержки порог (100 ns), и обработка переходит на этап ST1504, когда определяется, что разброс задержки превосходит порог (Да), и обработка переходит на этап ST1505, когда определяется, что разброс задержки не превосходит порог (Нет).
На этапе ST1504 секция 1331 выбора группы случайным образом выбирает группу из групп внутри диапазона, меньшего, чем заданное количество групп N от группы, использованной в предыдущей передаче. На этапе ST1505 секция 1331 выбора группы случайным образом выбирает группу из групп, отделенных от группы, использованной в предыдущей передаче, на заданное количество групп N или более.
На этапе ST1506 секция 1308 выбора используемого подканала случайным образом выбирает подканал из выбранной группы.
Ссылаясь на фиг. 15 снова, при повторной передаче терминальное устройство 1300-1 связи имеет максимальную доплеровскую частоту, равную 5 Hz, которая меньше, чем заданный порог (например, 80 Hz), и поэтому, базируясь на способе выбора подканала, как показано на фиг. 16, выбирает группу, отличную от группы (группы C), использованной в предыдущей передаче. Дополнительно, так как разброс задержки равен 30 ns и меньше, чем заданный порог (например, 100 ns), терминальное устройство 1300-1 связи выбирает группу A, отделенную от группы C на две группы или более. Затем, как результат выбора подканала случайным образом из группы A терминальное устройство 1300-1 связи выполняет передачу, используя подканал #3.
Тем временем, терминальное устройство 1300-2 связи имеет максимальную доплеровскую частоту, равную 150 Hz, которая больше, чем заданный порог (например, 80 Hz), и поэтому, выбирает группу C, как ту же группу, что и группа, использованная в предыдущей передаче. Затем, как результат выбора подканала случайным образом из группы C терминальное устройство 1300-2 связи выполняет передачу, используя подканал #12.
Таким образом, согласно терминальному устройству 1300 связи согласно этому варианту осуществления при повторной передаче по RACH подканал выбирается из той же группы, что и в предыдущей передаче, когда величина флуктуации во временном направлении луча распространения является большой и максимальная доплеровская частота является высокой в каждом терминальном устройстве связи, и подканал выбирается из группы, отличной от группы в предыдущей передаче, когда величина флуктуации во временном направлении луча распространения является маленькой и максимальная доплеровская частота является низкой, так что является возможным уменьшить вероятность неудачи передачи RACH вследствие падения в замирании и коллизии. Дополнительно, при выборе группы, отличной от группы в предыдущей передаче, посредством выбора группы по частоте, отделенной от группы, использованной в предыдущей передаче, согласно величине флуктуации в частотном направлении луча распространения - разбросу задержки - является возможным дополнительно уменьшить вероятность неудачи RACH передачи вследствие падения в замирании. Как результат, не необходимо предоставлять длительное время отсрочки, и количество повторных передач по RACH может быть уменьшено, так что является возможным начинать связь в короткое время и улучшить качество связи в пакетной связи, имеющей строгое требование задержки, такой как речевая связь и видеопередача. Дополнительно, посредством уменьшения количества повторных передач, является возможным подавлять уменьшение в пропускной способности.
В дополнение, в этом варианте осуществления был описан случай, где как частотная избирательность, так и скорость временной флуктуации используются в качестве состояний луча распространения, но только одно из обоих может использоваться. Дополнительно, частотная избирательность может определяться когерентной полосой пропускания (полосой пропускания, где луч распространения может рассматриваться как постоянный) или подобным, и скорость временной флуктуации может определяться когерентным временем (временем, где луч распространения может рассматриваться как постоянный) или подобным.
Дополнительно, в качестве примера, описан случай, где подканалы в группе являются OFDM поднесущими, но настоящее изобретение не ограничено этим. Например, подканалы могут распространять коды или шаблоны повторения символа.
Каждый из вариантов осуществления настоящего изобретения был описан в предшествующем.
В дополнение, в каждом из вышеупомянутых вариантов осуществления был описан случай, где терминальное устройство связи обрабатывает как одну единицу группу носителя, сконфигурированную с множеством поднесущих OFDM сигнала, измеряет качество приема пилот-сигнала на основе группы носителя - на основе подканала - и передает сигнал запроса доступа устройству базовой станции, но настоящее изобретение не ограничено этим случаем. Например, терминальное устройство связи может измерять качество приема пилот-сигнала на основе поднесущей в OFDM сигнале и передавать сигнал запроса доступа устройству базовой станции, используя одну из поднесущих.
Настоящее изобретение может применяться к другим сигналам, иным, нежели сигналы запроса доступа, если сигналы являются данными, передаваемыми, используя RACH. Дополнительно, RACH может быть выражен посредством канала конфликтов, канала конкуренции или подобного.
Дополнительно, в каждом из вышеупомянутых вариантов осуществления в качестве примера был описан случай, где OFDM используется как схема передачи, но настоящее изобретение не ограничено упомянутым случаем. Например, настоящее изобретение может применяться к схеме передачи, такой как FDMA (множественный доступ с частотным разделением), для передачи сигнала единичного носителя, используя множество носителей или частот, и могут быть получены одни и те же эффекты. В этом случае, подканал обозначает один сигнал единичного носителя, например.
Дополнительно, настоящее изобретение может применяться к схеме передачи, такой как IFDMA (переплетенный FDMA), используя частотную компоновку с дисперсией в форме гребня, то есть равные интервалы. В этом случае, подканал является одним IFDMA сигналом. IFDMA сигнал может указываться как распределенный канал.
Еще дополнительно, канал может разделяться дополнительно посредством кода разброса и подобного в одном сигнале единичного носителя или IFDMA сигнале. В этом случае подканал обозначает код разброса в одном сигнале единичного носителя.
Более того, могут использоваться разные схемы передачи между восходящей линией связи и нисходящей линией связи.
Дополнительно, в каждом из вышеупомянутых вариантов осуществления настоящее изобретение может аналогично применяться к случаю передачи преамбулы до передачи по RACH.
Дополнительно, в каждом из вышеупомянутых вариантов осуществления предполагалась и описывалась одна из: схема TDD и схема FDD, - но настоящее изобретение может применяться к обеим из схем.
Дополнительно, хотя в качестве примера был описан случай, в котором настоящее изобретение реализуется с помощью аппаратного обеспечения, настоящее изобретение может реализоваться с помощью программного обеспечения.
Еще дополнительно, каждый функциональный блок, использованный для объяснения вышеописанных вариантов осуществления, обычно реализуется как LSI, составленная интегральной схемой. Они могут быть индивидуальными кристаллами или могут частично или полностью содержаться на единичном кристалле. Здесь, каждый функциональный блок описывается как LSI, но это также может указываться как "IC", "система LSI", "супер LSI", "ультра LSI" в зависимости от отличающих степеней интеграции.
Дополнительно, способ интеграции схем не ограничен LSI, и также является возможным вариант осуществления, использующий назначенные схемы или процессоры общего назначения. После производства LSI также возможно использование программируемой FPGA (программируемой пользователем вентильной матрицы) или процессора с перестраиваемой конфигурацией, в которых соединения и настройки секций схем внутри LSI могут конфигурироваться по-новому.
Дополнительно, если выходит технология интегральной схемы для замены LSI как результат разработки технологии полупроводников или производной другой технологии, естественно является также возможным выполнять интеграцию функционального блока, используя эту технологию. Также возможно приложение в биотехнологии.
Первый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи, обеспеченное: селектором подканала, который выбирает подканал, который должен использоваться в передаче сигнала произвольного доступа, из группы подканалов, определенных посредством класса частоты, и выбирает подканал, отличный от ранее использованного подканала, всякий раз, когда сигнал произвольного доступа передается повторно; и передатчик, который передает сигнал произвольного доступа, используя выбранный подканал.
Второй аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи, дополнительно имеющее: приемник, который принимает пилот-сигнал; и измеритель, который измеряет качество приема принятого пилот-сигнала для каждого подканала, определенного классом частоты в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала выбирает подканал из группы подканалов, используя измеренное качество приема.
Третий аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала случайным образом выбирает один из группы подканалов с качеством приема, измеренным в измерителе, которое больше чем или равно заданному порогу.
Четвертый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала выбирает подканал с качеством приема, измеренным в измерителе, которое является наивысшим.
Пятый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала случайным образом выбирает один из M подканалов с качеством приема, измеренным в измерителе, которое является более высоким.
Шестой аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи, дополнительно имеющее определитель ответа, который определяет присутствие или отсутствие ответа переданного сигнала запроса доступа и тем самым подсчитывает количество повторных передач сигнала произвольного доступа в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала уменьшает порог, используемый при выборе подканала, в соответствии с увеличением в количестве повторных передач, подсчитанных в определителе ответа.
Седьмой аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи, дополнительно имеющее определитель ответа, который определяет присутствие или отсутствие ответа переданного сигнала произвольного доступа и тем самым подсчитывает количество повторных передач сигнала запроса доступа в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала выбирает подканал с качеством приема, измеренным в измерителе, которое является наивысшим, когда количество повторных передач, подсчитанное в определителе ответа, равно нулю, и выбирает подканал с более низким качеством приема, измеренным в измерителе, соответствующем подсчитанному количеству повторных передач, от наивысшего качества приема, когда количество повторных передач, подсчитанное в определителе ответа, равно единице или более.
Восьмой аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи, дополнительно имеющее определитель ответа, который определяет присутствие или отсутствие ответа переданного сигнала произвольного доступа и тем самым подсчитывает количество повторных передач сигнала запроса доступа в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала выбирает подканал с качеством приема, измеренным в измерителе, которое является наивысшим, когда количество повторных передач, подсчитанное в определителе ответа, равно нулю, и случайным образом выбирает один из M подканалов с качеством приема, измеренным в измерителе, которое является более высоким, когда количество повторных передач, подсчитанное в определителе ответа, равно единице или более.
Девятый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала увеличивает количество M подканалов с более высоким качеством приема в соответствии с увеличением в подсчитанном количестве повторных передач, когда количество повторных передач, подсчитанное в определителе ответа, равно единице или более.
Десятый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи, дополнительно имеющее определитель приоритета, который определяет приоритет данных передачи, которые должны передаваться после того, как связь начинается посредством передачи сигнала произвольного доступа в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала увеличивает количество M подканалов с более высоким качеством приема согласно приоритету данных передачи, определенному в определителе приоритета.
Одиннадцатый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи, дополнительно имеющее определитель ответа, который определяет присутствие или отсутствие ответа переданного сигнала произвольного доступа и тем самым подсчитывает количество повторных передач сигнала запроса доступа в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала увеличивает количество M подканалов с более высоким качеством приема в соответствии с увеличением в подсчитанном количестве повторных передач, когда количество повторных передач, подсчитанное в определителе ответа, равно единице или более.
Двенадцатый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи, дополнительно имеющее в вышеупомянутом аспекте: определитель ответа, который определяет присутствие или отсутствие ответа переданного сигнала произвольного доступа и тем самым определяет передавать ли повторно или нет сигнал произвольного доступа; и модуль оценки, который оценивает состояние луча распространения, где селектор подканала выбирает подканал, который должен использоваться в передаче сигнала произвольного доступа, базируясь на состоянии луча распространения, оцененном в модуле оценки, когда определитель ответа определяет передавать повторно сигнал произвольного доступа.
Тринадцатый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где модуль оценки оценивает состояние луча распространения как скорость флуктуации во временном направлении луча распространения.
Четырнадцатый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала выбирает подканал с отличием в частоте от подканала, использованного в предыдущей передаче сигнала произвольного доступа, которое меньше, чем заданная величина, когда скорость флуктуации во временном направлении луча распространения больше чем или равна заданному порогу, и выбирает подканал с отличием в частоте от подканала, использованного в предыдущей передаче сигнала произвольного доступа, которое больше чем или равно заданной величине, когда скорость меньше, чем заданный порог.
Пятнадцатый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где модуль оценки оценивает состояние луча распространения как скорость флуктуации в частотном направлении луча распространения.
Шестнадцатый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала выбирает подканал с отличием в частоте от подканала, использованного в предыдущей передаче сигнала произвольного доступа, меньшим, чем заданная величина, когда скорость флуктуации в частотном направлении луча распространения больше чем или равна заданному порогу, и выбирает подканал с отличием в частоте от подканала, использованного в предыдущей передаче сигнала произвольного доступа, большим чем или равным заданной величине, когда скорость меньше, чем заданный порог.
Семнадцатый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где модуль оценки оценивает состояние луча распространения как оба скорость флуктуации во временном направлении и скорость флуктуации в частотном направлении луча распространения.
Восемнадцатый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала выбирает подканал с отличием в частоте от подканала, использованного в предыдущей передаче сигнала произвольного доступа, которое больше чем или равно заданной величине, когда скорость флуктуации во временном направлении луча распространения меньше, чем заданный первый порог, и скорость флуктуации в частотном направлении меньше, чем заданный второй порог, и выбирает подканал с отличием в частоте от подканала, использованного в предыдущей передаче сигнала произвольного доступа, которое меньше, чем заданная величина, когда скорость флуктуации во временном направлении луча распространения больше чем или равна заданному первому порогу или скорость флуктуации в частотном направлении больше чем или равна заданному второму порогу.
Девятнадцатый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала выбирает одну из групп, каждая сконфигурирована с множеством подканалов, базируясь на состоянии луча распространения, и дополнительно выбирает один из подканалов выбранной группы.
Двадцатый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала выбирает ту же группу, что и группа, выбранная в предыдущей передаче сигнала произвольного доступа, когда скорость флуктуации во временном направлении состояния луча распространения больше чем или равна заданному порогу, и выбирает группу, отличную от группы, выбранной в предыдущей передаче сигнала произвольного доступа, когда скорость меньше, чем заданный порог.
Двадцать первый аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где селектор подканала выбирает группу с отличием в частоте от группы, выбранной в предыдущей передаче сигнала произвольного доступа, которое меньше, чем заданная величина, когда скорость флуктуации во временном направлении луча распространения меньше, чем заданный первый порог, и скорость флуктуации в частотном направлении луча распространения больше чем или равна заданному второму порогу, и выбирает группу с отличием в частоте от группы, выбранной в предыдущей передаче сигнала произвольного доступа, которое больше чем или равно заданной величине, когда скорость флуктуации в частотном направлении луча распространения меньше, чем заданный второй порог.
Двадцать второй аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где подканал является поднесущей или блоком поднесущей в OFDM сигнале.
Двадцать третий аспект настоящего изобретения - это терминальное устройство связи в вышеупомянутом аспекте, где подканал является одним сигналом единичного носителя в системе FDMA.
Двадцать четвертый аспект настоящего изобретения - это способ радиосвязи, имеющий: выбирающий подканал этап выбора подканала, который должен использоваться в передаче сигнала произвольного доступа из группы подканалов, определенных классом частоты, и выбора подканала, отличного от ранее использованного подканала, всякий раз, когда сигнал произвольного доступа передается повторно; и передающий этап передачи сигнала произвольного доступа, использующий выбранный подканал.
Настоящая заявка базируется на японских патентных заявках номер 2004-207196, зарегистрированной 14 июля 2004 г., и номер 2005-200276, зарегистрированной 8 июля 2005 г., все содержимое которых явно включается сюда по ссылке.
Промышленная применимость
Терминальное устройство связи и способ радиосвязи согласно настоящему изобретению предоставляют преимущество уменьшения вероятности наступления коллизии сигналов запроса доступа и уменьшения количества повторных передач сигнала запроса доступа и являются полезными в качестве мобильного терминального устройства радиосвязи и подобного, такого как мобильный телефон и PDA.