СПОСОБ КОНСТРУИРОВАНИЯ МИНИБЛОКА РЕСУРСОВ И ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ РАССОСРЕДОТОЧЕННОГО БЛОКА РЕСУРСОВ, ПРИНИМАЯ ВО ВНИМАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНЫЙ БЛОЧНЫЙ КОД
METHOD FOR DESIGNING MINI RESOURCE UNIT AND TRANSMISSION FOR DISTRIBUTED RESOURCE UNIT IN CONSIDERATION OF SPACE FREQUENCY BLOCK CODE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе широкополосной беспроводной мобильной связи, поддерживающей SFBC (пространственно-частотное блочное кодирование).
Уровень техники
Замирание является искажением, которое испытывает сигнал дальней связи с модулированной несущей в некоторой среде распространения. Канал с замираниями является каналом связи, который испытывает замирание. В системах беспроводной связи замирание обусловлено многолучевым распространением и иногда указывается ссылкой как вызванное многолучевым распространением замирание.
При беспроводной связи наличие отражателей в среде, окружающей передатчик и приемник, создает многочисленные тракты, которые может проходить переданный сигнал. Как результат, приемник наблюдает наложение многочисленных копий переданного сигнала, каждая из которых проходит разный тракт. Каждая копия сигнала испытывает различия в затухании, задержке и сдвиге фазы во время прохождения из источника в приемник. Это может иметь следствием конструктивную или деструктивную интерференцию, усиление или ослабление мощности сигнала, наблюдаемого на приемнике. Строго деструктивная интерференция часто указывается ссылкой как глубокое замирание и может иметь следствием временное нарушение связи, обусловленное сильным падением отношения сигнал/шум канала.
В дальней связи схема разнесенного приема указывает ссылкой на способ для улучшения надежности сигнала сообщения посредством использования двух или более каналов связи с разными характеристиками. Разнесение играет важную роль в борьбе с замиранием и внутриканальными помехами, и избеганием пачек ошибок. Разнесение существует, так как отдельные каналы испытывают разные уровни замирания и помех. Многочисленные варианты одного и того же сигнала могут передаваться и/или приниматься и комбинироваться в приемнике. В качестве альтернативы избыточный код с прямым исправлением ошибок может добавляться, а разные части сообщения передаваться через разные каналы. Технологии разнесенного приема могут пользоваться многолучевым распространением, давая в результате выигрыш от разнесения, часто измеряемый в децибелах.
Схема разнесенного приема может подразделяться на временное разнесение, частотное разнесение, пространственное разнесение, поляризационное разнесение, многопользовательское разнесение и кооперативное разнесение. Для временного разнесения среди этих многочисленные варианты одного и того же сигнала передаются в разные моменты времени. В качестве альтернативы избыточный код с прямым исправлением ошибок добавляется, и сообщение растягивается во времени посредством битового перемежения перед тем, как оно передается. Таким образом, избегаются пачки ошибок, что упрощает исправление ошибок. Что касается частотного разнесения, сигнал передается с использованием нескольких частотных каналов или растягивается по широкому спектру, который находится под влиянием частотно-избирательного замирания.
В системе широкополосной беспроводной мобильной связи ресурсы могут выделяться для передачи рассосредоточенным образом, чтобы получать выигрыш от частотного разнесения. Стратегии для рассосредоточенного выделения ресурсов могут быть разными согласно комбинациям количества DRU (рассосредоточенных блоков ресурсов), назначенных пользователю, и имеющейся в распоряжении полосы пропускания для формирования DRU для пользователя. Количество DRU, назначенных пользователю, пропорционально размеру пакета, выделенному пользователю, а имеющаяся в распоряжении полоса пропускания для формирования DRU пропорциональна количеству LRU (логических блоков ресурсов), выделенных пользователю.
Фиг.1 иллюстрирует возможные комбинации размера пакета и количества LRU (имеющейся в распоряжении полосы пропускания) для формирования DRU.
Область 1 по фиг.1 представляет комбинацию небольшой величины имеющейся в распоряжении полосы пропускания и большого размера пакета, а область 3 представляет комбинацию большой величины имеющейся в распоряжении полосы пропускания и большого размера пакета. В области 1 и области 3 разница эксплуатационных показателей между возможными стратегиями рассосредоточенного выделения ресурсов является незначительной, так как в этих областях размер пакета велик, так что пакет более вероятно должен быть растянут по частоте.
Однако, даже в области 4, разница эксплуатационных показателей между возможными стратегиями рассосредоточенного выделения ресурсов не была бы значительна, если бы размер фрагментарного PRU (физического блока ресурсов) или MRU (физического миниблока ресурсов) был невелик, так как некоторое количество MRU малого размера может выделяться таким образом, что MRU растягиваются по оси частот вследствие большой имеющейся в распоряжении полосы пропускания для формирования DRU. Поэтому, в показателях выигрыша от разнесения, чем меньше размер MRU, тем лучше становятся эксплуатационные показатели системы. Поэтому, обычно, одна поднесущая в качестве минимального блока для формирования DRU может добиваться большего выигрыша от разнесения, чем другая структура для минимального блока.
Однако проектирование MRU в качестве минимального блока для формирования DRU должно использоваться в качестве подхода ввиду гибкости, а также разнесения, так как система беспроводной мобильной связи может поддерживать различные конфигурации подкадра. Например, система связи может перенимать FFR (фрагментарное повторное использование частоты) и FDM (мультиплексирование с частотным разделением каналов) DRU и CRU (непрерывного блока ресурсов). К тому же, в некоторой конфигурации, существуют те конфигурации подкадра, где STBC (пространственно-временной блочный код) не пригоден для передачи данных. STBC не пригоден для подкадра, имеющего «четное» количество символов. В режиме TDD (дуплекса с временным разделением каналов) общий объем четного количества символов может выделяться под нестандартные подкадры (5 символов) для TTG (паузы перехода передачи), для подкадра, включающего в себя преамбулу, для подкадра, включающего в себя среднюю часть, для нестандартного подкадра с другим размером CP (циклического префикса) (например, 7 символами для CP 1/16), для подкадра, включающего в себя MAP (компонент мобильных приложений) TDM (мультиплексирования с временным разделением каналов), и т.д. В режиме FDD (дуплекса с частотным разделением каналов) общий объем четного количества символов может выделяться под нестандартные подкадры для подкадра, включающего в себя преамбулу, для подкадра, включающего в себя среднюю часть, нестандартного подкадра с другим размером CP (например, 7 символами для CP 1/16), для подкадра, включающего в себя MAP TDM, и т.д.
Хотя STBC не пригоден для многих конфигураций подкадра, SFBC (пространственно-частотное блочное кодирование) может поддерживать все конфигурации подкадра. Поэтому, как обнаружено настоящими изобретателями, возникла необходимость создать структуру для минимального блока ради формирования DRU для замены STBC на SFBC или чтобы поддерживать как STBC, так и SFBC, принимая во внимание эксплуатационные показатели выигрыша от разнесения.
Раскрытие изобретения
Техническая задача
Техническая задача, которая должна быть решена настоящим изобретением, касается того, как определять размер минимального блока для формирования DRU, который обеспечивает значительный выигрыш от разнесения и который поддерживает операции MIMO (системы со многими входами и многими выходами) SFBC, и передавать DRU.
Техническое решение
l
DRU
SC
l
DRU
SC
l
DRU
pair,l
DRU
pair,l
pair,l
pair,l
DRU
DRU
SC
pair,l
SC
l
В аспекте изобретения есть способ беспроводной связи между мобильным терминалом связи и базовой станцией. Способ включает в себя обмен физическим блоком ресурсов (PRU) между базовой станцией и мобильным терминалом связи, PRU содержит множество символов OFDMA (множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов). Каждый l-й символ OFDMA включает в себя n контрольных сигналов, выделенных в соответствии с предопределенной схемой распределения контрольных сигналов, оставшиеся L·(P-n) поднесущих данных l-го символа OFDMA, перенумерованные по порядку, от 0 до L (P-n)-1, причем логически последовательные перенумерованные поднесущие группируются в L·L пар тонов, и пары тонов перенумеровываются с 0 до L·L -1, и логически последовательные пары тонов (i·L; (i+1)·L -1) имеют предопределенную формулу перестановки, применяемую чтобы подвергаться перестановке и отображаться в i-е рассосредоточенные LRU, где i=0, 1,…, L-1. L = количеству DRU, P = количеству поднесущих в пределах символа OFDMA в PRU, L = (P-n)/2.
l
FPi
FPi[j],l
DRU,FPi
SC,l
FPi
DRU,FPi
FPi
SC,l
SC,l
1
DRU,FPi
SC,l
DRU,FPi
SC,l
PDU,FPi
SP,l
DRU,FPi
SP,l
SP,l
SC,l
SP,l
SC,l
FPi,l
FPi[j],1
FPi[j],l
DRU,FPi
SP,l
SP,l
SP,l
FPi,l
DRU,FPi
В аспекте изобретения есть способ беспроводной связи между мобильным терминалом связи и базовой станцией. Способ включает в себя обмен физическим блоком ресурсов (PRU) между базовой станцией и мобильным терминалом связи, PRU содержит множество символов OFDMA (множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов). Для каждого l-го символа OFDMA в подкадре n контрольных сигналов в пределах каждого DRU выделены в соответствии с предопределенной схемой распределения контрольных сигналов. Обозначим поднесущие данных DRU[j] в l-м символе OFDMA в качестве SC_DRU[n], 0≤j<L, и 0≤n<L, где DRU[·] указывает DRU в i-м частотном сегменте, а L указывает количество DRU[·], включенных в i-е частотный сегмент, и L указывает количество поднесущих данных в l-м символе OFDMA в пределах PRU, то есть L = Psc-n, такое Psc означает количество поднесущих в пределах одного символа OFDMA PRU. Перенумеруем L·L поднесущих данных DRU по порядку, от 0 до L·L -1. Сгруппируем эти непрерывные и логически перенумерованные поднесущие в L·L пар и перенумеруем их от 0 до L·L-1, где L-1 указывает количество пар поднесущих данных в l-м символе OFDMA в пределах PRU и равно L/2 (L=L/2). Перенумерованные пары поднесущих в l-м символе OFDMA обозначены RSP[u], которое равно {SC_DRU[2v], SC_DRU[2v+1]}, 0<=u<L·L, где j=floor(u/ L) и v=u mod L. Предопределенная формула перестановки отображает RSP[u] в s-е рассосредоточенные LRU, s=0, 1, …, L -1.
В еще одном аспекте этап обмена включает в себя передачу PRU с базовой станции на мобильный терминал связи.
В еще одном аспекте этап обмена включает в себя прием PRU в мобильном терминал связи с базовой станции.
DRU
sym
pair,l
sym
DRU
В еще одном аспекте предопределенная формула перестановки является парой (s, m, l, t)=L·f(m, s)+g(PermSeq(), s, m, l, t), для s-го рассосредоточенного LRU у t-го подкадра, где l=0, 1, …, N-1, где пара (s, m, l, t) является индексом пары тонов m-й пары тонов (0<=m< L) в l-м символе OFDMA (0<=l< N) в s-м рассосредоточенном LRU у t-го подкадра; t - индекс подкадра по отношению к кадру, s - индекс рассосредоточенного LRU (0<=s<L), m - индекс пары тонов в пределах l-го символа OFDMA, а PermSeq() - последовательность перестановки, сформированная посредством предопределенной функции или справочной таблицы.
FPi[j],l
FPi,l
DRU,FPi
SP,l
В еще одном аспекте предопределенная формула перестановки задана согласно SC_DRU[m] = RSP[k], и k имеет значение L·f(m, s)+g (PermSeq(), s, m, l, t), где есть m-я пара поднесущих в 1-м символе OFDMA в s-м рассосредоточенном LRU у t-го подкадра, и m - индекс пары поднесущих, от 0 до L-1, а t - индекс подкадра по отношению к кадру.
l
DRU
SC
l
DRU
SC
l
DRU
pair,l
DRU
pair,l
pair,l
pair,l
DRU
В еще одном аспекте этап обмена включает в себя, для каждого l-го символа OFDMA, выделение n контрольных сигналов в соответствии с предопределенной схемой распределения контрольных сигналов, перенумерацию оставшихся L·(P-n) поднесущих данных l-го символа OFDMA по порядку, от 0 до L (P-n)-1, причем логически последовательные перенумерованные поднесущие группируются в L·L пар тонов, а пары тонов перенумеровываются с 0 до L·L -1, и отображение логически последовательных пар тонов (i·L; (i+1)·L -1) в i-е рассосредоточенные LRU посредством применения предопределенной формулы перестановки, где i=0, 1, …, L-1.
l
DRU
SC
l
DRU
SC
l
DRU
pair,l
DRU
pair,l
pair,l
pair,l
DRU
В еще одном аспекте есть устройство связи, сконфигурированное для поддержания беспроводной связи с другим устройством. Устройство связи включает в себя память; и процессор, оперативно присоединенный к памяти и сконфигурированный для обмена физическим блоком ресурсов (PRU) с другим устройством. PRU имеет множество символов OFDMA. Каждый l-й символ OFDMA включает в себя: n контрольных сигналов, выделенных в соответствии с предопределенной схемой распределения контрольных сигналов, оставшиеся L·(P-n) поднесущих данных l-го символа OFDMA, перенумерованные по порядку, от 0 до L (P-n)-1, причем логически последовательные перенумерованные поднесущие группируются в L·L пар тонов, и пары тонов перенумеровываются с 0 до L·L -1, и логически последовательные пары тонов (i·L; (i+1)·L -1) имеют предопределенную формулу перестановки, применяемую чтобы подвергаться перестановке и отображаться в i-е рассосредоточенные LRU, где i=0, 1, …, L-1.
В еще одном аспекте устройство связи является базовой станцией в сети мобильной связи, базовая станция является сконфигурированной для кодирования и передачи PRU.
В еще одном аспекте устройство связи является мобильным терминалом связи в сети мобильной связи, мобильный терминал связи является сконфигурированным для приема и декодирования PRU.
Минимальный блок для формирования DRU согласно настоящему изобретению имеет полезный результат в обеспечении выигрыша от разнесения и поддержке операций MIMO SFBC.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые чертежи, которые включены в состав для обеспечения дополнительного понимания изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и, вместе с описанием, служат для разъяснения принципа изобретения.
На чертежах:
фиг.1 иллюстрирует диаграмму для сравнения эксплуатационных показателей, исходя из выигрыша от разнесения согласно комбинациям размеров пакета и имеющимся в распоряжении полосам пропускании для пользователя;
фиг.2 иллюстрирует примерные структуры DRU согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.3 иллюстрирует примерную структуру DRU согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 иллюстрирует примерную структуру DRU согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.5 иллюстрирует примерную структуру DRU согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.6A иллюстрирует еще одну примерную структуру DRU согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.6B иллюстрирует способ для формирования структур, показанных на фиг.6A;
фиг.7 иллюстрирует структуру MRU для базового PRU стандартного подкадра согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
фиг.8 и фиг.9 показывают другие структуры MRU для базового PRU нестандартного подкадра согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
фиг.10 иллюстрирует еще одну структуру MRU для базового PRU стандартного подкадра согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
фиг.11 иллюстрирует еще одну структуру MRU для базового PRU нестандартного подкадра согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
фиг.12 иллюстрирует еще одну структуру MRU для базового PRU нестандартного подкадра согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
фиг.13 - диаграмма, показывающая структуру кадра согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
фиг.14 - диаграмма, показывающая отображение поднесущих в DRU согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
фиг.15 показывает структуру системы беспроводной связи, способной к обмену структурами данных по фиг.2-14;
фиг.16 - структурная схема, показывающая составные элементы устройства связи, способного к обмену структурами данных по фиг.2-14.
Вариант осуществления для изобретения
Далее будет сделана ссылка на примерные варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которого проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Подробное описание, которое будет приведено ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, скорее предназначено для пояснения примерных вариантов осуществления настоящего изобретения, чем для показа только вариантов осуществления, которые могут быть реализованы согласно изобретению. Последующее подробное описание включает в себя специфические детали, для того чтобы обеспечить исчерпывающее понимание настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области техники будет очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике без этих специфических деталей. Например, последующее описание будет приведено с сосредоточением на специальных терминах, но настоящее изобретение не ограничено ими, и любые другие термины могут использоваться для представления тех же самых значений.
DRU содержит поднесущие, рассеянные по области распределения ресурсов. Хотя минимальный блок для формирования DRU может равняться одной поднесущей или фрагменту DRU, оптимальный размер минимального блока может отличаться согласно возможным конфигурациям ресурсов. В дальнейшем, в этом варианте осуществления, (x, y) обозначает размер блока ресурсов, состоящий из 'x' поднесущих и 'y' символов OFDMA.
При выборе размера MRU, составляющего DRU, должен приниматься во внимание выигрыш от разнесения. Меньший «минимальный блок формирования DRU (минимальный блок ресурсов; MRU)» является предпочтительным по отношению к большему минимальному блоку формирования DRU, так как меньший минимальный блок формирования DRU может добиваться большего выигрыша от разнесения, чем большие минимальные блоки формирования DRU.
Между тем, при выборе размера MRU, возможность поддерживать SFBC должна приниматься во внимание для тех конфигураций подкадров, где STBC не пригоден для передачи данных. Для этих конфигураций подкадров полезно использовать SFBC вместо STBC. Как правило, по меньшей мере две поднесущих должны быть последовательными, для того чтобы заменять STBC на SFBC, или чтобы поддерживать оба, STBC и SFBC, или чтобы поддерживать все другие конфигурации подкадров.
Учитывая содержание, описанное выше, минимальные блоки формирования DRU, введенные настоящим изобретением, могут включать в себя две или более поднесущих. В дальнейшем описаны варианты осуществления согласно настоящему изобретению.
sym
SC
sym
SC
sym
SC
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения DRU содержит 'k' MRU. MRU из DRU может иметь размер (2n, N), если размером PRU является (P, N), где 'P' обозначает количество поднесущих, составляющих DRU, 'N' обозначает количество символов, составляющих DRU, P равно k*2n, '2n' представляет количество поднесущих, составляющих MRU, 'k' - натуральное число, обозначающее количество MRU, включенных в DRU, и 'n' - натуральное число. При этой конфигурации MRU, SFBC может поддерживаться с наипростейшим правилом перестановки.
Фиг.2 иллюстрирует примерные структуры DRU согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Примерный DRU, проиллюстрированный на (a) по фиг.2, состоит из 18 поднесущих на 6 символов OFDMA; другими словами, размером DRU является (18, 6). DRU состоит из девяти (9) MRU (k=9). Размером каждого MRU является (2, 6).
Примерный DRU, проиллюстрированный на (b) по фиг.2, состоит из 18 поднесущих на 6 символов OFDMA; другими словами, размером DRU является (18, 6). DRU составлен из трех (3) MRU (k=3). Размером каждого MRU является (6, 6).
Что касается структур по фиг.2, перестановка может проводиться блоками из 6 символов. Однако должно быть отмечено, что перестановка может проводиться в любых количествах блоков и символов.
SC
sym
SC
sym
SC
sym
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения размером DRU является (P, N), а размером MRU является (2n, 2m), где 'P' обозначает количество поднесущих, составляющих DRU, 'N' обозначает количество символов, составляющих DRU, '2n' представляет количество поднесущих, составляющих MRU, '2m' представляет количество символов, составляющих MRU, 'n' - целое число, удовлетворяющее 1≤n≤P/2, а 'm' - целое число, удовлетворяющее 1≤m≤N/2. При этой конфигурации MRU двухмерная перестановка может поддерживать как SFBC, так и STBC.
Фиг.3 иллюстрирует примерную структуру DRU согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.3, DRU состоит из 18 поднесущих на 6 символов OFDMA; другими словами, размером DRU является (18, 6). Размером MRU, составляющего DRU,
является (2, 2). Для случая по фиг.3 'm' и 'n' равны '1', соответственно.
SC
sym
SC
sym
SC
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения размером DRU является (P, N), а размером MRU является (2n, 1), где 'P' обозначает количество поднесущих, составляющих DRU, 'N' обозначает количество символов, составляющих DRU, '2n' представляет количество поднесущих, составляющих MRU, P равно k*2n, 'n' - натуральное число, а 'k' - натуральное число, обозначающее количество MRU, включенных в символ OFDMA, у DRU. При этой конфигурации MRU двухмерная перестановка может поддерживать как SFBC, так и STBC.
Фиг.4 иллюстрирует примерную структуру DRU согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Со ссылкой на фиг.4 DRU состоит из 18 поднесущих на 6 символов OFDMA; другими словами, размером DRU является (18, 6). Размером MRU, составляющего DRU,
является (2, 1). Для случая по фиг.4 'n' равно '1'.
Согласно настоящему изобретению выделение MRU может выполняться до выделения контрольных сигналов или после выделения контрольных сигналов.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения все из MRU включают в себя две поднесущих, которые являются смежными как в физической, так и в логической области, при условии, что контрольные сигналы спариваются по два тона.
Фиг.5 иллюстрирует примерную структуру DRU согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 показывает, что каждый контрольный символ спаривается с другим контрольным символом в структуре физических ресурсов, и все из MRU, соответственно, имеют одинаковый размер. По фиг.5 может быть легко понятно, что MRU может выделяться под DRU или набор DRU, как до, так и после выделения контрольных сигналов (то есть, независимо от порядка распределения поднесущих данных и поднесущих контрольных сигналов).
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения по меньшей мере часть MRU состоит из двух поднесущих, которые логически последовательны, но не обязательно последовательны физически, для ситуации, где контрольные сигналы не спарены по два тона. Если контрольные сигналы не спарены по два тона, две (2) поднесущих, составляющих MRU, могут быть или могут не быть смежными в физической частотной области, хотя две (2) поднесущих являются смежными в логической частотной области.
Фиг.6A иллюстрирует еще одну примерную структуру DRU согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6A показывает, что по меньшей мере некоторые контрольные символы не спарены с другим контрольным символом. Поэтому может быть физическая изолированность между двумя (2) поднесущими данных, составляющими MRU.
DRU
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения правило перестановки для каждого l-го символа OFDMA в подкадре является следующим, с предположением, что есть 'L' LRU (логических блоков ресурсов) в рассосредоточенной группе (обратитесь к фиг.6B):
Для каждого l-го символа OFDMA в подкадре:
l
Этап S1) Выделить n контрольных символов в каждом PRU;
DPU
SC
l
DRU
SC
l
DRU
pair,l
DRU
pair,l
Этап S2) Перенумеровать оставшиеся L·(P-n) поднесущих данных по порядку, от 0 до L·(P-n)-1. Сгруппировать эти последовательные и логически перенумерованные поднесущие в L·L пар и перенумеровать их от 0 до L·L -1;
pair,l
pair,l
DRU
Этап S3) Логически отобразить последовательные пары тонов [i·L, (i+1)·L -1] в i-е рассосредоточенные LRU, i=0, 1, …, L -1, применяя предопределенную формулу перестановки поднесущих.
Для s-го рассосредоточенного LRU t-го подкадра предопределенная формула перестановки поднесущих задана посредством:
DRU
пара (s, m, l, t)=L·f(m, s)+g(PermSeq(), s, m, l, t),
sym
где l=0, 1, …, N-1,
pair,l
sym
DRU
DRU,FPi
l
SC
где пара (s, m, l, t) является индексом пары тонов m-й пары тонов (0<=m<L) в l-м символе OFDMA (0<=l<N) в s-м рассосредоточенном LRU t-го подкадра; t - индекс подкадра по отношению к кадру, s - индекс рассосредоточенного LRU (0<=s<L), m - индекс пары тонов в пределах l-го символа OFDMA, и PermSeq() - последовательность перестановки, сформированная посредством предопределенной функции или справочной таблицы. Для примерных DRU по фиг.6A 'L' равно '6', 'n' равно '2', и 'P' равно '18'. Соответственно, правило перестановки может быть перезаписано для фиг.6, как изложено ниже:
1. Выделить 2 контрольных сигнала в каждом символе OFDMA в пределах каждого PRU.
2. Перенумеровать оставшиеся 6*(18-2)=96 поднесущих данных по порядку, от индекса 0 до индекса [6*(18-2)-1] =95.
3. Непрерывные перенумерованные поднесущие группируются в [6*(18-2)]/2=48 пар/кластеров для поддержки SFBC.
4. Применить последовательность PermSeq() перестановки для пар/кластеров.
Концепция описанных выше примеров по фиг.5 и фиг.6 может быть расширена и обобщена для большего размера MRU. То есть если схема контрольных сигналов удовлетворяет следующим условиям: 1) контрольные сигналы спарены в 2n смежных поднесущих (n=1, 2, …) и 2) количество оставшихся поднесущих данных после выделения контрольных сигналов всегда спаривается в 2n смежных поднесущих (n=1, 2, …); то MRU состоит как из физически, так и логически непрерывных поднесущих независимо от порядка выделения. С другой стороны, если контрольный сигнал не удовлетворяет условиям, приведенным выше, то MRU состоит из логически непрерывных поднесущих после выделения контрольных символов, но не гарантируется, что MRU состоит из физически непрерывных поднесущих. То есть две поднесущих данных MRU после выделения контрольных сигналов иногда не являются физически смежными (они могли бы разделяться только контрольным символом). Однако эти физически разделенные поднесущие могут быть логически объединенными в качестве единого MRU.
Согласно настоящему изобретению базовый PRU может состоять из одного или более MRU, которые являются соседними друг другу на оси частот или соседними на оси времени. Рассосредоточенное выделение поддерживается на оси частот, когда базовый PRU делится вместе с осью частот; с другой стороны, рассосредоточенное выделение поддерживается на оси времени, когда базовый PRU делится вместе с осью времени. В случае, в котором базовый PRU делится на один или более MRU, которые являются соседними друг другу на оси времени, способы MIMO (системы со многими входами и многими выходами), такие как SFBC/STBC, легко реализовывать, так как каждый из MRU имеет достаточную длину на оси частот, соответственно. Предпочтительно базовый PRU может состоять из 18 поднесущих на оси частот. В этом случае каждый из одного или более MRU может состоять из четного числа поднесущих. В дальнейшем варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны с предположением, что базовый PRU состоит из 18 поднесущих на оси частот. Однако должно быть отмечено, что настоящее изобретение не ограничено определенным количеством поднесущих, составляющих базовый PRU. В этой заявке термин «разделение на отдельные подканалы» означает процедуру разделения базового PRU на один или более MRU или получающуюся в результате структуру ресурсов базового PRU, составляющего один или более MRU.
Подкадры могут подразделяться на стандартные подкадры и нестандартные подкадры согласно количеству символов OFDMA, составляющих подкадр. Стандартный подкадр может состоять из 6 символов OFDMA, а нестандартный подкадр может состоять из 5 или 7 символов OFDMA. Предпочтительно базовый PRU стандартного подкадра может состоять из 18 поднесущих на 6 символов OFDMA; с другой стороны, базовый PRU нестандартного подкадра может состоять из 18 поднесущих на 5 или 7 символов OFDMA, соответственно. В этом случае MRU, составляющий базовый PRU, может состоять из 'x' поднесущих и 'y' символов OFDMA, при этом 'x' - целочисленное значение, находящееся в диапазоне от 1 до 18, а 'y' - суммарное количество символов OFDMA, содержащихся в подкадре, или делитель суммарного количества символов OFDMA, содержащихся в подкадре, независимо от типа подкадра MRU может состоять из поднесущей контрольного сигнала, данных и управления. Должно быть отмечено, что настоящее изобретение не ограничено количеством поднесущих, составляющих базовый PRU.
Согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения базовый PRU может быть поделен на '18/x' MRU на оси частот для поддержки рассосредоточенной схемы распределения. 'x', предпочтительно, может иметь значение два (2). Если x=1, что приводит именно к «потоновому разделению на подканалы», трудно реализовать SFBC. Поэтому для SFBC требуется спаривать две (2) поднесущих в качестве одного блока. Другими словами, базовый PRU предпочтительно может состоять из 9 (=18/2) MRU, каждый из которых состоит из 2 поднесущих (то есть, x=2) для поддержки рассосредоточенной схемы распределения.
SFBC применимо для системы, поддерживающей нестандартные подкадры, где реализация STBC неосуществима. Однако, в режиме SFBC, рассосредоточенная схема распределения затруднительна для реализации, когда перенимается потоновое разделение на подканалы (то есть, x=1), вследствие проблемы спаривания поднесущих, которая присуща SFBC. Поэтому, согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения, 'x' предпочтительно может иметь значения 2, 3, 6, 9 и 18, и, соответственно, количество MRU в базовом PRU может становиться 9, 6, 3, 2 и 1 для рассосредоточенного выделения, при условии, что все MRU, образующие базовый PRU,
имеют одинаковый размер. Однако в случае, в котором все MRU, формирующие базовый PRU, не обязательно имеют одинаковый размер, 'x' может иметь любое целочисленное значение, находящееся в диапазоне от 2 до 18.
Фиг.7 иллюстрирует структуру MRU для базового PRU стандартного подкадра согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
В этом варианте осуществления базовый PRU предпочтительно состоит из 18 поднесущих на 6 символов OFDMA, а MRU состоит из 6 подсимволов на 6 символов OFDMA. Поэтому базовый PRU размера (18, 6) состоит из трех (3) MRU размера (6, 6), которые являются смежными друг другу на оси частот. Со ссылкой на фиг.7 показано, что MRU состоит из 36 тонов (=6*6). В этом документе термин «тон» представляет ресурс, заданный 1 поднесущей на 1 символ OFDMA.
С другой стороны, если MRU спроектирован, чтобы иметь размер (9, 6), так что базовый PRU размера (18, 6) состоит из двух (2) MRU, достаточное частотное разнесение может не быть получено. Наоборот, если структура MRU спроектирована так, что базовый PRU размера (18, 6) состоит из четырех (4) или более MRU, то могут увеличиваться служебные сигналы или данные и/или сложность системы. В дополнение, если контрольные сигналы поделены на более чем такое же количество, как три (3) MRU у PRU, поддерживать SFBC невозможно. Поэтому чтобы оптимизировать эксплуатационные показатели системы, когда размером базового PRU
является (18, 6), предпочтительно осуществлять разделение на подканалы базового PRU на три (3) MRU на оси частот.
Фиг.8 и фиг.9 иллюстрируют другие структуры MRU для базового PRU нестандартного подкадра согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, соответственно.
На фиг.8 способ разделения на подканалы является таким же, как на фиг.7, за исключением того, что базовый PRU и MRU состоит из 5 символов OFDMA, соответственно.
На фиг.9 способ разделения на подканалы является таким же, как на фиг.7, за исключением того, что базовый PRU и MRU состоит из 7 символов OFDMA, соответственно.
Со ссылкой на фиг.8 и фиг.9 показано, что MRU состоит из 30 или 42 тонов (=6*5 или 6*7), соответственно.
Фиг.10 иллюстрирует еще одну структуру MRU для базового PRU стандартного подкадра согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
В этом варианте осуществления базовый PRU предпочтительно состоит из 18 поднесущих на 6 символов OFDMA. Базовый PRU состоит из трех (3) MRU, которые являются смежными друг другу на оси времени. Все из трех (3) MRU имеют одинаковый размер (18, 2) в этом варианте осуществления. Со ссылкой на фиг.10 показано, что MRU состоит из 36 тонов (=18*2).
С другой стороны, можно делить базовый PRU размера (18, 6) на два (2) MRU размера (18, 3). Однако, в этом случае, достаточное временное разнесение может не быть получено. Поэтому чтобы оптимизировать эксплуатационные показатели системы, когда размером базового PRU является (18, 6), предпочтительно осуществлять разделение на подканалы базового PRU на три (3) MRU на оси времени.
Фиг.11 иллюстрирует еще одну структуру MRU для базового PRU нестандартного подкадра согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
В этом варианте осуществления базовый PRU предпочтительно состоит из 18 поднесущих на 5 символов OFDMA. Базовый PRU состоит из трех (3) MRU, которые являются смежными друг другу на оси времени. Хотя предпочтительно делать, чтобы все из трех (3) MRU в базовом PRU имели одинаковый размер, это невозможно для нестандартного подкадра, состоящего из пяти (5) символов OFDMA. Поэтому два (2) из MRU имеют размер (18, 2), а оставшийся один (1) из MRU имеет размер (18, 1) в этом варианте осуществления. Со ссылкой на фиг.11 показано, что MRU состоит из 36 или 18 тонов (=18*2 или 18*1), соответственно.
С другой стороны, можно делить базовый PRU размера (18, 5) на два (2) MRU размера (18, 3) и размера (18, 2). Однако, в этом случае, достаточное временное разнесение может не быть получено. Поэтому чтобы оптимизировать эксплуатационные показатели системы, когда размером базового PRU является (18, 5), предпочтительно осуществлять разделение на подканалы базового PRU на три (3) MRU на оси времени, подобно этому варианту осуществления.
Фиг.12 иллюстрирует еще одну структуру MRU для базового PRU нестандартного подкадра согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
В этом варианте осуществления базовый PRU предпочтительно состоит из 18 поднесущих на 7 символов OFDMA. Базовый PRU состоит из трех (3) MRU, которые являются смежными друг другу на оси времени. Хотя предпочтительно делать, чтобы все из трех (3) MRU в базовом PRU имели одинаковый размер, это невозможно для нестандартного подкадра, состоящего из семи (7) символов OFDMA. Поэтому два (2) из MRU имеют размер (18, 2), а оставшийся один (1) из MRU имеет размер (18, 3) в этом варианте осуществления. Со ссылкой на фиг.12 показано, что MRU состоит из 36 или 54 тонов (=18*2 или 18*3), соответственно.
С другой стороны, можно делить базовый PRU размера (18, 7) на два (2) MRU, размера (18, 4) и размера (18, 3). Однако, в этом случае, достаточное временное разнесение может не быть получено. Поэтому чтобы оптимизировать эксплуатационные показатели системы, когда размером базового PRU является (18, 7), предпочтительно осуществлять разделение на подканалы базового PRU на три (3) MRU на оси времени, подобно этому варианту осуществления.
Как обсуждено выше, способы MIMO (системы со многими входами и многими выходами), такие как SFBC/STBC, могут быть реализованы со структурами MRU по фиг.10, фиг.11 и фиг.12, так как каждый из MRU, соответственно, имеет достаточную протяженность на оси частот.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения описанный ранее физический блок ресурсов (PRU) передается базовой станцией на мобильную станцию. В еще одном варианте осуществления описанный ранее физический блок ресурсов (PRU) передается мобильной станцией на базовую станцию.
Фиг.13 - диаграмма, показывающая структуру кадра согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
0
1
i
N-1
DRU,FPi
FPi
DRU,FPi
FPi
FPi
FPi
FPi
l
SC,l
l
l
FPi[j],1
SC,l
В этом варианте осуществления полоса 1301 системы поделена на количество N частотных сегментов FP, FP, …, FP, …, FP. Частотные сегменты могут использоваться для фрагментарного повторного использования частот или других целей. Частотный сегмент FPi 1302 содержит количество L рассосредоточенных блоков DRU[j] ресурсов (j=0 до L-1) и/или по меньшей мере одного локализованного блока ресурсов, хотя не показано на фиг.13. Временная протяженность DRU[j] может быть такой же, как или более короткой, чем временная длительность подкадра, множество которых составляет кадр. В этом варианте осуществления временная протяженность DRU[j] является такой же, как или более короткой, чем временная длительность подкадра. Однако должно быть понятно, что настоящее изобретение также применимо, когда временная протяженность DRU[j] является более короткой, чем временная длительность подкадра. t-й подкадр и DRU[j] составлены из количества H символов OFDMA. l-й символ 1304 OFDM составлен из суммарного количества Psc поднесущих, включающих в себя количество n поднесущих контрольного сигнала и количество L (=Psc-n) поднесущих данных. Без количества n поднесущих контрольного сигнала, l-й символ 1304 OFDM может быть перечерчен в качестве блока 1305. SC_DRU[n] (n=0, …, L-1) в блоке 1305 указывает n-ю поднесущую l-го символа OFDM j-го DRU i-го частотного сегмента полосы системы.
Фиг.14 - диаграмма, показывающая отображение поднесущих в DRU согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
SC,l
DRU,FPi
SC,l
DRU,FPi
SC,l
DRU,FPi
SC,l
DRU,FPi
SP,l
DRU,FPi
SP,l
SP,l
SC,l
FPi,l
FPi[j],l
FPi[j],l
DRU,FPi
SP,l
SP,l
SP,l
Фиг.14 (b) показывает поднесущие данных l-го символа OFDM всех DRU, включенных в частотный сегмент FPi, как показано на фиг.14(a). Так как каждый DRU включает в себя количество L поднесущих данных, частотный сегмент FPi включает в себя количество всего L·L поднесущих данных. Количество L·L поднесущих перенумеровывается по порядку, от индекса 0 до L·L -1. Затем эти последовательные и логические перенумерованные поднесущие поднесущих данных группируются в L·L пар и перенумеровываются от 0 до L·L-1, где L=L/2. Каждая перенумерованная пара поднесущих данных обозначена посредством RSP[u], которое указывает пару поднесущих с индексом {SC_DRU[2v], SC_DRU[2v+1]}, где 0<=u<L·L, j=floor(u/ L) and v=u mod L.
FPi,l
Фиг.13 и фиг.14 иллюстрируют логическую область структуры кадра согласно настоящему изобретению. Спаренные поднесущие RSP[u] могут быть рассосредоточены и отображены в рассосредоточенные LRU частотного сегмента FPi посредством предопределенной формулы перестановки. Рассосредоточенные LRU, которые соответствуют соответствующим PRU в физической области, могут обмениваться между базовой станцией и мобильным терминалом связи.
FPi[j],l
FPi,l
DRU,FPi
SP,l
Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения предопределенная формула перестановки задана согласно SC_DRU[m]=RSP[k], и k имеет значение L·f(m, s)+g(PermSeq(), s, m, l, t), где есть m-я пара поднесущих в l-м символе OFDMA в s-м рассосредоточенном LRU у t-го подкадра, и m - индекс пары поднесущих, от 0 до L-1, а t - индекс подкадра по отношению к кадру.
Фиг.15 показывает структуру системы беспроводной связи, способной к обмену структурами данных по фиг.2-14, заключающему в себе способ по фиг.6B. Система беспроводной связи может иметь структуру сети развитой универсальной системы мобильных телекоммуникаций (E-UMTS). E-UMTS также может указываться ссылкой как система долгосрочного развития (LTE). Система беспроводной связи может широко применяться для предоставления многообразия услуг связи, такие как речевые, пакетные данные, и т.д.
Со ссылкой на фиг.15 наземная сеть радиодоступа развитой UMTS (E-UTRAN) включает в себя по меньшей мере одну базовую станцию 20 (BS), которая предусматривает плоскость управления и плоскость пользователя.
Пользовательское оборудование 10 (UE) может быть стационарным или мобильным и может указываться ссылкой в качестве другой терминологии, такой как мобильная станция (MS), пользовательский терминал (UT), абонентская станция (SS), беспроводное устройство, и т.д. BS 20 обычно является стационарной станцией, которая поддерживает связь с UE 10 и может указываться ссылкой в качестве другой терминологии, такой как развитый Узел Б (eNB), базовая приемопередающая станция (BTS), точка доступа, и т.д. Есть одна или более сот в пределах покрытия BS 20. Интерфейсы для передачи пользовательского потока обмена или управляющего потока обмена могут использоваться между BS 20.
В дальнейшем нисходящая линия связи определена в качестве линии связи с BS 20 на UE 10, а восходящая линия связи определена в качестве линии связи с UE 10 на BS 20.
BS 20 взаимосвязаны посредством интерфейса X2. BS 20 также присоединены посредством интерфейса S1 к развитому пакетному ядру (EPC), более точно, к сущности управления мобильностью (MME)/обслуживающему шлюзу (S-GW) 30. Интерфейс S1 поддерживает отношение многие ко многим между BS 20 и MME/S-GW 30.
Фиг.16 - структурная схема, показывающая неотъемлемые элементы устройства 50, которым может быть UE или BS по фиг.15 и которое способно к обмену структурами данных по фиг.2-14. Устройство 50 включает в себя процессор 51, память 52, радиочастотный (РЧ, RF) блок 53, устройство 54 отображения, блок 55 пользовательского интерфейса. Уровни протокола радиоинтерфейса реализованы в процессоре 51. Процессор 51 предусматривает плоскость управления и плоскость пользователя. Функция каждого уровня может быть реализована в процессоре 51. Процессор 51 также может включать в себя таймер разрешения состязаний. Память 52 присоединена к процессору 51 и хранит операционную систему, приложения и обычные файлы. Если устройство 50 является UE, устройство 54 отображения отображает множество информации и может использовать широко известный элемент, такой как жидкокристаллический дисплей (ЖКД, LCD), органический светоизлучающий диод (OLED), и т.д. Блок 55 пользовательского интерфейса может быть сконфигурирован комбинацией широко известных пользовательских интерфейсов, таких как специализированная клавиатура, сенсорный экран, и т.д. РЧ-блок 53 присоединен к процессору 51 и передает и/или принимает радиосигналы.
Уровни протокола радиоинтерфейса между UE и сетью могут подразделяться на первый уровень (L1), второй уровень (L2) и третий уровень (L3) на основании нижних трех уровней модели соединения открытых систем (OSI), которая широко известна в системе связи. Физический уровень или просто уровень PHY принадлежат к первому уровню и предоставляют услугу передачи информации через физический канал. Уровень управления радиоресурсами принадлежит к третьему уровню и служит для управления радиоресурсами между UE и сетью. UE и сеть обмениваются сообщениями RRC через уровень RRC.
Специалистам в данной области техники будет очевидно, что различные модификации и варианты могут быть произведены в настоящем изобретении, не выходя из сущности или объема изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение покрывает модификации и варианты этого изобретения, при условии, что они подпадают под объем прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение применимо к системе широкополосной беспроводной мобильной связи, поддерживающей SFBC.