БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ, МОБИЛЬНАЯ СТАНЦИЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАЧЕЙ СИГНАЛА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ПУТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
BASE STATION, MOBILE STATION AND PROPAGATION PATH MEASURING SIGNAL TRANSMISSION CONTROL METHOD

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к базовой станции, мобильной станции и способу управления передачей сигнала определения состояния пути распространения.
Уровень техники
В настоящее время разрабатывается способ мобильной связи четвертого поколения (4G), являющегося следующим поколением в рамках стандарта международных мобильных телекоммуникаций 2000 (IMT-2000).
Предполагается, что способ мобильной связи 4G позволит гибко поддерживать как мультисотовую среду, в том числе систему сотовой связи, так и изолированную сотовую среду, такую как зоны точек доступа и оборудование внутри помещений, а также повышать эффективность использования частот в обеих этих средах.
В соответствии со способом осуществления мобильной связи четвертого поколения для реализации линии связи от мобильной станции к базовой станции (далее называемой восходящей линией) предлагаются следующие способы радиодоступа. В качестве способов передачи с одной несущей предлагаются, например, способ множественного доступа с кодовым разделением каналов с прямым расширением спектра (Direct Sequence Code Division Multiple Access; DS-CDMA), способ доступа с разделением каналов по частоте и чередованием (Interleaved Frequency Division Multiple Access; IFDMA) и способ CDMA с переменными коэффициентами расширения спектра и кодирования (Variable Spreading and Chip Repetition Factors-CDMA; VSCRF-CDMA) (см., например, заявку Японии №2004-297756).
В качестве способов передачи с несколькими несущими предлагаются, например, способ мультиплексирования с ортогональным разделением по частоте (Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM), способ расширенного OFDM (Spread OFDM), способ множественного доступа с кодовым разделением на множестве несущих (Multi-Carrier Code Division Multiple Access; MC-CDMA) и способ OFDM с переменным коэффициентом расширения спектра (Variable Spreading Factor Spread OFDM; VSF-Spread OFDM).
Посредством способов с использованием одной несущей можно уменьшить предел снижения мощности в усилителе мощности для передачи, что позволяет повысить эффективность использования энергии при рассмотрении потребления энергии на мобильной станции, так как снижена пиковая мощность.
Кроме того, способы передачи с использованием одной несущей подходят с точки зрения ограничений мощности передачи в пользовательском терминальном устройства, поскольку эти способы могут обеспечить низкое отношение пиковой и средней мощностей (PAPR, peak-to-average power ratio) и большой коэффициент полезного действия усилителя мощности. Помимо этого, способ передачи с использованием одной несущей позволяет увеличить зону покрытия, поскольку передаваемый сигнал может распространяться на большие расстояния.
С другой стороны, пользовательское терминальное устройство должно передавать широкополосный сигнал определения состояния пути распространения для того, чтобы при передаче данных использовать полосу частот, обеспечивающую лучшие условия приема в случае использования способа частотного планирования, в котором используются изменения путей распространения, вызываемые частотным избирательным замиранием в частотной области.
Однако описанному выше решению уровня техники присущи следующие недостатки.
При широкополосной передаче сигнала определения состояния пути распространения возможно снижение точности определения (измерения) состояния пути распространения в базовой станции вследствие пониженной плотности мощности передачи в полосе частот, которая соответствует плотности мощности принимаемого сигнала в базовой станции.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение было создано с учетом вышеуказанной проблемы и относится к базовой станции, мобильной станции и способу управления передачей сигнала определения состояния пути распространения, позволяющим повысить точность определения состояния пути распространения.
Для решения поставленной задачи базовая станция в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения содержит блок определения способа передачи, который определяет, следует ли мобильной станции передавать сигнал определения состояния пути распространения с помощью способа с использованием нескольких несущих или способа с использованием одной несущей; блок отправки способа передачи, который отправляет информацию, указывающую определенный таким образом способ передачи, в мобильную станцию.
В таком варианте мобильной станции разрешено передавать сигнал определения состояния пути распространения посредством способа с использованием нескольких несущих на интервалах в частотной области. Кроме того, может определяться состояние принимаемого канала в широком диапазоне частотной области без увеличения общей ширины полосы частот, используемой для сигнала определения состояния пути распространения, то есть без уменьшения плотности электрической мощности.
Помимо этого, мобильная станция в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения содержит блок отображения данных, который отображает сигнальную последовательность сигнала определения состояния пути распространения в поднесущие в соответствии с информацией о передаче, отправленной из базовой станции, причем информация о передаче указывает на передачу сигнала определения состояния пути распространения либо посредством способа с использованием нескольких несущих, либо посредством способа с использованием одной несущей.
В таком варианте сигнал определения состояния пути распространения может передаваться посредством способа с использованием нескольких несущих на интервалах в частотной области.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения способ управления передачей сигнала определения состояния пути распространения предполагает выполнение шага определения способа передачи, заключающегося в определении базовой станцией того, какой способ из числа способа с использованием нескольких несущих и способа с использованием одной несущей следует использовать мобильной станции для передачи сигнала определения состояния пути распространения; шага отправки способа передачи, заключающегося в отправке базовой станцией информации, указывающей определенный таким образом способ передачи, в базовую станцию; шага отображения данных, заключающегося в отображении базовой станцией сигнальной последовательности сигнала определения состояния пути распространения в поднесущие в соответствии с информацией, указывающей способ, посредством которого мобильная станция передает сигнал определения состояния пути распространения, при этом указанный способ представляет собой либо способ с использованием нескольких несущих, либо способ с использованием одной несущей, а указанная информация отправлена из базовой станции; и шага передачи сигнала определения состояния пути распространения, заключающегося в передаче мобильной станцией сигнала определения состояния пути распространения.
В таком варианте базовая станция может разрешить мобильной станции передавать сигнал определения состояния пути распространения посредством способа с использованием нескольких несущих на интервалах в частотной области, может определяться состояние принимаемого канала в широком диапазоне частотной области без увеличения общей ширины полосы частот, используемой для сигнала определения состояния пути распространения, то есть без уменьшения плотности электрической мощности.
В соответствии с примерами осуществления настоящего изобретения базовая станция, мобильная станция и способ управления передачей сигнала определения состояния пути распространения реализованы таким образом, что имеется возможность повысить точность измерения состояния пути распространения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой частичную блок-схему, иллюстрирующую передающее устройство в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 иллюстрирует способ назначения полосы частот для сигнала определения состояния пути распространения в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 иллюстрирует способ назначения полосы частот для сигнала определения состояния пути распространения в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 представляет собой частичную блок-схему, иллюстрирующую приемное устройство в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую функционирование системы радиосвязи в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
Список использованных обозначений:
10 - передающее устройство,
20 - приемное устройство.
Осуществление изобретения
Ниже со ссылками на прилагаемые чертежи описывается пример осуществления настоящего изобретения.
На всех прилагаемых чертежах, иллюстрирующих пример изобретения, для компонентов, выполняющих одинаковые функции, используются одинаковые ссылочные обозначения, при этом опущены повторяющиеся описания.
Система радиосвязи описывается в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
В соответствии с примером реализации настоящего изобретения система радиосвязи содержит базовую станцию 100 и мобильную станцию 200.
Далее в данном примере поясняется конструкция базовой станции 100 со ссылками на фиг.1.
Базовая станция 100 оснащена устройством передачи, в состав которого входит блок 102 определения способа передачи, на вход которого подаются величина потерь в пути передачи и максимальное значение мощности передачи, предоставленные мобильной станцией 200, блок 104 определения полосы передачи, на вход которого подается выходной сигнал блока 102 определения способа передачи, блок 108 управления полосой передачи, соединенный с блоком 104 определения полосы частот, блок 106 назначения кода, играющий роль средства обеспечения способа передачи, на вход которого подается выходной сигнал блока 104 определения полосы передачи, и блок 110 управления кодом, соединенный с блоком 106 назначения кода.
Блок 102 определения способа передачи определяет способ передачи, который должна использовать мобильная станция 200 для передачи сигнала определения состояния пути распространения. Например, блок 102 определения способа передачи определяет, каким образом каждый пользователь передает сигнал определения состояния пути распространения - с помощью способа с использованием одной несущей или же с помощью способа с использованием нескольких несущих.
Например, блок 102 определения способа передачи определяет, что пользователю, находящемуся вблизи базовой станции 100, следует передавать сигнал определения состояния пути распространения с помощью способа с использованием нескольких несущих. С другой стороны, блок 102 определения способа передачи определяет, что всем пользователям, за исключением пользователя, находящегося вблизи базовой станции 100, следует передавать сигнал определения состояния пути распространения с помощью способа с использованием одной несущей.
Например, блок 102 определения способа передачи определяет, должен ли для передачи сигнала определения состояния пути распространения применяться способ с использованием нескольких несущих или способ с использованием одной несущей на основании величины потерь в пути передачи и максимального значения мощности передачи, предоставляемыми из мобильной станции 200.
Если мобильная станция 200 передает сигнал определения состояния пути распространения в широкополосном режиме, мощность передачи в пределах одной полосы снижается. Таким образом, снижается уровень приема сигнала определения состояния пути распространения, принимаемого базовой станцией 100, что приводит к уменьшению точности определения. В этом случае, если базовая станция 100 выбирает мобильную станцию 200, уровень сигнала определения состояния пути распространения которой не снижен, то осуществляется ограничение числа тех мобильных станций, которые могут использовать широкополосный режим.
Далее, мобильная станция 200, которая осуществляет передачу посредством способа с использованием нескольких несущих, и мобильная станция 200, которая осуществляет передачу посредством способа с использованием одной несущей, в данном примере используют мультиплексирование с разделением по частоте (Frequency Division Multiplexing; FDM).
В данном случае мобильные станции 200, которые осуществляют передачу посредством способа с использованием нескольких несущих, могут использовать множественный доступ с кодовым разделением (Code Division Multiple Access; CDMA). Кроме того, мобильные станции 200, которые осуществляют передачу посредством способа с использованием нескольких несущих, могут использовать множественный доступ с разделением по частоте (Frequency Division Multiple Access; FDMA).
Кроме того, мобильные станции 200, которые осуществляют передачу посредством способа с использованием одной несущей, могут использовать множественный доступ с разделением по частоте (FDMA) и множественный доступ с кодовым разделением (CDMA).
Помимо этого, мобильная станция 200, которая осуществляет передачу посредством способа с использованием нескольких несущих, и мобильная станция 200, которая осуществляет передачу посредством способа с использованием одной несущей, могут использовать способ IFDMA.
В данном случае мобильные станции 200, которые осуществляет передачу посредством способа с использованием нескольких несущих, могут использовать множественный доступ с разделением по частоте (FDMA) и множественный доступ с кодовым разделением (CDMA).
Мобильные станции 200, которые осуществляет передачу посредством способа с использованием одной несущей, могут использовать множественный доступ с разделением по частоте (FDMA) и множественный доступ с кодовым разделением (CDMA).
В таких условиях базовая станция 100 может определять состояние принимаемого канала в широком диапазоне в частотной области без расширения общей полосы передачи сигнала определения состояния пути распространения, например, без уменьшения плотности мощности.
Например, пользовательскому терминальному устройству с достаточным порогом мощности передачи может быть позволено передавать сигнал определения состояния пути распространения с помощью способа с использованием нескольких несущих на интервалах в частотной области. В этом случае блок 102 определения способа передачи в соответствии с предоставленными потерями в пути передачи оценивает мощность передачи, которая позволит обеспечить заранее заданное качество передачи, и определяет, что мобильной станции, у которой разность между максимальной мощностью передачи и оцененной мощностью передачи превосходит заранее заданное пороговое значение или равна ему, следует передать сигнал определения состояния пути распространения.
Блок 104 определения полосы передачи определяет полосу передачи, которую следует использовать для передачи сигнала определения состояния пути распространения.
Например, блок 104 определения полосы передачи назначает отделенные полосы частот, а не непрерывно расположенные полосы частот, по оси частот для мобильной станции 200, которой блоком 102 определения способа передачи позволено передавать сигнал определения состояния пути распространения с помощью способа передачи с использованием нескольких несущих. Кроме того, блок 104 определения полосы передачи назначает непрерывно расположенные узкие полосы частот для мобильной станции 200, которой блоком 102 определения способа передачи позволено передавать сигнал определения состояния пути распространения с помощью способа передачи с использованием одной несущей.
Например, как показано на фиг.2, в случае системы, в которой мобильные станции, выполняющие передачу посредством способа с использованием нескольких несущих, и мобильные станции, выполняющие передачу посредством способа с использованием одной несущей, используют FDM, блок 104 определения полосы передачи назначает ряд отделенных частотных блоков из числа частотных блоков, на которые разделена системная полоса частот, таким образом, что частотные блоки образованы непрерывно расположенными частотными поднесущими, если должен применяться способ с использованием нескольких несущих (пользовательское оборудование (UE) обладает достаточным пороговым значением мощности передачи), и назначает один или большее количество непрерывно расположенных частотных блоков в частотной области, если должен применяться способ с использованием одной несущей (UE не обладает достаточным пороговым значением мощности передачи).
Мобильная станция 200 передает сигнал определения состояния пути распространения, используя назначенную полосу частот. Базовая станция 100 выполняет планирование в соответствии с состоянием приема сигнала определения состояния пути распространения и назначает полосу частот, подлежащую использованию при передаче канала данных, в пределах диапазона полос частот, используемых для передачи сигнала определения состояния пути распространения каждой мобильной станцией.
Кроме того, как показано на фиг.3, в случае системы, в которой мобильная станция, выполняющая передачу с помощью способа с использованием нескольких несущих, и мобильная станция, выполняющая передачу с помощью способа с использованием одной несущей, используют IFDMA, например, блок 104 определения полосы передачи назначает ряд отделенных распределенных частотных блоков из числа распределенных частотных блоков, образованных частотными поднесущими, дискретно распределенными в системной полосе частот, если для передачи должен применяться способ с использованием нескольких несущих (UE обладает достаточным пороговым значением мощности передачи), и назначает один или большее количество непрерывно расположенных распределенных частотных блоков, если должен применяться способ передачи с использованием одной несущей (UE не обладает достаточным пороговым значением мощности передачи).
Мобильная станция 200 передает сигнал определения состояния пути распространения с использованием назначенной полосы частот. Базовая станция 100 выполняет планирование в соответствии с состоянием приема сигнала определения состояния пути распространения и назначает полосу частот, подлежащую использованию при передаче канала данных, в пределах диапазона полос частот, используемых для передачи сигнала определения состояния пути распространения каждой мобильной станцией.
Блок 108 управления полосой передачи управляет состоянием назначения полосы частот, назначенной блоком 104 определения полосы частот. А именно, блок 108 управления полосой передачи управляет использованием пользователем текущей полосы частот и тем, какой пользователь использует какую именно полосу частот.
Блок 106 назначения кода определяет код для сигнала определения состояния пути распространения. Например, блок 106 назначения кода назначает коды соответствующим мобильным станциям, которые передают сигнал определения состояния пути распространения, таким образом, что мобильные станции ортогональны друг другу по оси частот. Кроме того, блок 106 назначения кода предоставляет мобильной станции 200 способ передачи сигнала определения состояния пути распространения, полосу частот и код.
Блок 110 управления кодом управляет состоянием назначения кода для сигнала определения состояния пути распространения. А именно, блок 110 управления кодом управляет использованием кода.
Ниже со ссылкой на фиг.4 описывается мобильная станция 200 в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
Мобильная станция 200 оснащена приемным устройством, содержащим блок 202 генерации передаваемой сигнальной последовательности, на вход которого из базовой станции 100 поступает информация, указывающая код сигнала определения состояния пути распространения, блок 204 дискретного преобразования Фурье (Discrete Fourier Transformation, DFT), на вход которого подается выходной сигнал блока 202 генерации передаваемой сигнальной последовательности, блок 206 отображения данных, на вход которого из базовой станции 100 подается информация, указывающая способ передачи, и информация, указывающая полосу частот, и блок 208 обратного быстрого преобразования Фурье (Inverse Fast Fourier Transform; IFFT), на вход которого подается выходной сигнал блока 206 отображения данных.
Блок 202 генерации передаваемой сигнальной последовательности генерирует сигнальную последовательность для сигнала определения состояния пути распространения в соответствии с предоставленным кодом и подает указанную сигнальную последовательность в блок 204 DFT.
Блок 204 DFT выполняет дискретное преобразование Фурье входной сигнальной последовательности сигнала определения состояния пути распространения, генерирует сигнальную последовательность и подает сигнальную последовательность в блок 206 отображения данных. Например, блок 204 DFT преобразует сигнал временной области в сигнал частотной области.
Блок 206 отображения данных отображает входную сигнальную последовательность в поднесущие в соответствии с предоставленным способом передачи и полосой передачи и подает отображенную сигнальную последовательность в блок 208 IFFT.
Например, в случае системы, в которой мобильная станция, выполняющая передачу с помощью способа с использованием нескольких несущих, и мобильная станция, выполняющая передачу с помощью способа с использованием одной несущей, используют FDM, блок 206 отображения данных отображает сигнальную последовательность сигнала определения состояния пути распространения в ряд отделенных частотных блоков из числа частотных блоков, полученных путем разделения системной полосы частот на блоки частотных поднесущих, если применяется передача посредством способа с использованием нескольких несущих, и отображает сигнальную последовательность сигнала определения состояния пути распространения в частотные блоки, представляющие собой непрерывно расположенные частотные блоки, на которые разделена системная полоса частот, если применяется передача посредством способа с использованием одной несущей.
Кроме того, например, в случае системы, в которой мобильная станция, выполняющая передачу с помощью способа с использованием нескольких несущих, и мобильная станция, выполняющая передачу с помощью способа с использованием одной несущей, используют IFDMA, блок 206 отображения данных отображает сигнальную последовательность сигнала определения состояния пути распространения в ряд отделенных распределенных частотных блоков из числа распределенных частотных блоков, образованных частотными поднесущими, дискретно распределенными в системной полосе частот, если применяется передача посредством способа с использованием нескольких несущих, и отображает сигнальную последовательность сигнала определения состояния пути распространения в распределенные частотные блоки, образованные частотными поднесущими, дискретно распределенными в системной полосе частот, если применяется передача посредством способа с использованием одной несущей.
Блок 208 IFFT выполняет обратное преобразование Фурье сигнальной последовательности, отображенной в поднесущие, и передает преобразованную сигнальную последовательность.
Далее со ссылкой на фиг.5 описывается функционирование системы радиосвязи в соответствии сданным примером.
Мобильная станция 200 определяет величину потерь в пути передачи между мобильной станцией 200 и базовой станцией 100 посредством измерения мощности передачи с помощью нисходящего пилотного сигнала, постоянно передаваемого базовой станцией 100, и передает в базовую станцию 100 определенные таким образом потери в пути передачи, а также максимальное значение мощности передачи мобильной станции (шаг S502).
Затем базовая станция 100 определяет способ передачи сигнала определения состояния пути распространения в соответствии с потерями в пути передачи и максимальным значением мощности передачи, переданными мобильной станцией 200 (шаг S504).
Далее базовая станция 100 определяет код и полосу передачи сигнала определения состояния пути распространения для мобильной станции 200 (шаг S506). Базовая станция 100 определяет код и полосу передачи сигнала определения состояния пути распространения в течение предварительно заданного периода. Базовая станция 100 назначает коды таким образом, чтобы мобильные станции при передаче указанного сигнала определения были ортогональны друг к другу на оси частот.
Затем код, полоса передачи и способ передачи сигнала определения состояния пути распространения предоставляются базовой станцией 100 мобильной станции 200 (шаг S508).
Далее мобильная станция 200 использует код, полосу передачи и способ передачи сигнала определения состояния пути распространения, полученные из базовой станции 100, и передает сигнал определения состояния пути распространения (шаг S510).
Затем базовая станция 100 выполняет планирование в соответствии с условиями приема сигнала определения состояния пути распространения каждой мобильной станции и назначает полосы частот, подлежащие использованию при передаче канала данных, в пределах диапазона полос частот, применяемых каждой мобильной станцией для передачи сигнала определения состояния пути распространения (шаг S512).
В этом примере состояние пути распространения может быть определено (измерено) в широком диапазоне (частотной области), при этом обеспечивается высокая плотность мощности в каждой полосе частот.
В результате канал данных может передаваться в полосе частот, обладающей наилучшим состоянием пути распространения с использованием частотного планирования.
Данная заявка основана на приоритетной заявке Японии №2006-077816, поданной 20 марта 2006 года, содержание которой целиком включено в настоящий документ посредством ссылки.
Базовую станцию, мобильную станцию и способ управления передачей сигнала определения состояния пути распространения в соответствии с настоящим изобретением можно применять в системе радиосвязи.