СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ КАНАЛА УПРАВЛЕНИЯ
SYSTEMS AND METHODS FOR ALARM OF CONTROL CHANNEL

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 60/667,705, поданной 1 апреля 2005, которая включена в настоящий документ посредством ссылки.
Настоящая заявка на патент имеет отношение к следующим совместно поданным патентным заявкам США:
«Каналы переменной сигнализации для обратной линии связи в системе беспроводной связи», номер дела поверенного 060055, подана одновременно с настоящей заявкой, переуступлена правопреемнику настоящей заявки и явным образом включена в настоящий документ посредством ссылки;
«Система мобильного беспроводного доступа», номер дела поверенного 060081, подана одновременно с настоящей заявкой, переуступлена правопреемнику настоящей заявки и явным образом включена в настоящий документ посредством ссылки;
«Масштабируемое управление полосой частот в системе беспроводной связи», номер дела поверенного 060061, подана одновременно с настоящей заявкой, переуступлена правопреемнику настоящей заявки и явным образом включена в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники
Настоящее изобретение относится к беспроводной связи, более конкретно к обеспечению обратной связи в отношении канальной информации для систем беспроводной связи.
Предшествующий уровень техники
Система множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). OFDM представляет собой способ модуляции с множеством несущих, который подразделяет всю полосу частот на множество (N) ортогональных поднесущих частот. Эти поднесущие могут называться тонами, элементами разрешения и частотными каналами. Каждая поднесущая ассоциирована с соответствующей поднесущей, которая может быть модулирована данными. Вплоть до N символов модуляции могут быть переданы на N поднесущих в каждом периоде символа OFDM. Эти символы модуляции преобразуются во временную область с помощью N-точечного быстрого преобразования Фурье (БПФ) для генерирования преобразованного символа, который содержит N кодовых элементов или выборок временной области.
В системах связи со скачкообразным изменением частоты данные передаются на разных поднесущих частотах в течение разных временных интервалов, которые могут определяться как периоды скачкообразного изменения. Эти поднесущие частоты могут обеспечиваться посредством мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов, иных методов модуляции с множеством несущих или некоторых других структур. В случае скачкообразного изменения частоты передача данных переходит с поднесущей на поднесущую псевдослучайным образом. Это скачкообразное изменение обеспечивает частотное разнесение и позволяет передаче данных лучше противостоять отрицательным эффектам на трассе распространения, таким как узкополосная помеха, подавление, замирание и т.д.
Проблема, которая имеет место во всех системах связи, заключается в том, что различные методы передачи из множества методов передачи могут использоваться для каждого терминала доступа. Кроме того, терминал доступа может осуществлять связь с множеством базовых станций. Все эти перестановки требуют большого объема обратной связи, чтобы в полной мере обеспечить требуемый отчет.
Поэтому желательно обеспечить обратную связь для использования множества режимов передачи для связи с множеством базовых станций при минимизации ресурсов, необходимых для обеспечения обратной связи от приемника к передатчику.
Сущность изобретения
Предусматриваются один или более аспектов, которые обеспечивают возможность различных типов сообщений обратной линии связи для различных секторов. Кроме того, типы сообщений могут содержать инструкции, которые относятся к типу передачи прямой линии связи для терминала доступа. Типы сообщений могут также относиться к режимам планирования, которые используются или которые желательны для использования в терминале доступа.
Понятно, что другие аспекты настоящего раскрытия будут понятны специалистам в данной области техники из последующего детального описания, где показаны и описаны только примерные аспекты изобретения просто для иллюстрации. Должно быть понятно, что раскрытые аспекты предполагают и другие аспекты, и их конкретные детали могут быть модифицированы в различных отношениях без отклонения от объема настоящего раскрытия.
Краткое описание чертежей
Признаки, сущность и преимущества представленных аспектов будут понятны из последующего детального описания, иллюстрируемого чертежами, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают соответствующие элементы на всех чертежах и на которых показано следующее:
Фиг. 1 - иллюстрация аспектов системы беспроводной связи множественного доступа;
Фиг. 2А - структуры суперкадров для прямой и обратной линий связи;
Фиг. 2В - структура чередования для обратной линии связи;
Фиг. 3А и 3В - сегмент управления скачкообразным изменением частоты с двумя разными размерами для одной несущей;
Фиг. 3С - сегмент управления скачкообразным изменением частоты для четырех несущих;
Фиг. 4 - аспекты передатчика и приемника в системе беспроводной связи множественного доступа;
Фиг. 5 - аспекты способа определения типа предоставляемой обратной связи;
Фиг. 6 - аспекты другого способа определения типа предоставляемой обратной связи.
Детальное описание
На фиг. 1 иллюстрируется система беспроводной связи множественного доступа в соответствии с одним аспектом. Система 100 беспроводной связи множественного доступа содержит множество ячеек, например, ячейки 102, 104 и 106. Согласно фиг. 1 каждая из ячеек 102, 104 и 106 может включать узел 150 доступа, который содержит множество секторов. Множество секторов сформировано группами антенн, каждая из которых обеспечивает связь с терминалами доступа в части ячейки. В ячейке 102 каждая из групп 112, 114 и 116 антенн соответствует различному сектору. В ячейке 104 каждая из групп 118, 120 и 122 антенн соответствует различному сектору. В ячейке 106 каждая из групп 124, 126 и 128 антенн соответствует различному сектору.
Каждая ячейка содержит несколько терминалов доступа, которые осуществляют связь с одним или более секторов каждого узла доступа. Например, терминалы 130 и 132 доступа осуществляют связь с узлом 142 доступа, терминалы 134 и 136 доступа осуществляют связь с узлом 144 доступа, и терминалы 138 и 140 доступа осуществляют связь с узлом 146 доступа. Как использовано в настоящем описании, передача от узла доступа упоминается как передача прямой линии связи, а передача от терминала доступа - как передача обратной линии связи.
В некоторых аспектах каждый терминал доступа 130, 132, 134, 136, 138 и 140 может осуществлять связь с двумя или более секторами одной или более ячеек. Это может делаться для обеспечения передачи обслуживания между различными секторами или ячейками для надлежащей эффективности управления и/или по другим причинам. Для того чтобы обеспечить возможность осуществления связи с множеством секторов, для терминала доступа полезно определить условия в канале в отношении одного или более секторов. Это может делаться на основе пилот-сигнала или сигнала маяка, передаваемого из одного или более секторов. Эта канальная информация, например указатель качества канала (CQI), может затем обеспечиваться для каждого из одного или более секторов, чтобы обеспечить, например, более точное управление мощностью, скоростью передачи и другое управление для передач к каждому из терминалов доступа и от них и для поддержки гибкого, более гибкого и других типов передачи обслуживания.
Набор секторов, для которых терминал доступа имеет назначенный ресурс, например MAC ID (идентификатор управления доступом к среде передачи), принадлежит к набору, который может быть определен как активный набор терминала доступа. Примерный активный набор может состоять, например, по отношению к терминалу 134 доступа, из обслуживающего сектора 120 вместе с секторами 118, 122, 124 и 126. В такой ситуации сектора 118, 122, 124 и 126 могут иметь некоторый информационный обмен с терминалом 134 доступа, как описано ниже.
Следует отметить, что хотя выше указано, что MAC ID является ресурсом для компонентов активного набора, другие ресурсы, такие как информация сеанса из сеанса с данным или другим сектором, ИД терминалов или другая информация может использоваться в дополнение или взамен MAC ID.
Последний сектор, из которого терминал доступа успешно принял назначение прямой линии связи, может называться обслуживающим сектором прямой линии связи (FLSS). Последний сектор, из которого терминал доступа успешно принял назначение обратной линии связи, может называться обслуживающим сектором обратной линии связи (RLSS). Сектор, который определяет терминал доступа, является желательным сектором для передач обратной линии связи и может называться желательным обслуживающим сектором обратной линии связи (DRLSS). Сектор в активном наборе, который определяет терминал доступа, является желательным сектором для передач прямой линии связи и может называться желательным обслуживающим сектором прямой линии связи (DFLSS).
Сектора активного набора являются компонентами одного или более синхронных поднаборов. Различные поднаборы могут иметь различные временные характеристики, например, могут быть синхронизированы различными источниками. Сектора с одинаковыми временными характеристиками могут называться компонентами синхронного поднабора. Сектора RLSS и FLSS для терминала доступа могут быть членами одного и того же синхронного поднабора для упрощения сигнализации для сообщений управления. В некоторых аспектах терминал доступа может выбрать сектор DRLSS в качестве компонента того же самого синхронного поднабора, что и RLSS. Синхронный поднабор, который не содержит сектор FLSS, называется несинхронным поднабором.
По меньшей мере, в некоторых аспектах терминал доступа может передавать все имеющиеся сообщения канала управления, иные, чем конкретно предназначенные для секторов или узлов доступа, иных, чем FLSS, к FLSS. Он может также передавать эти сообщения к секторам того же синхронного поднабора, что и FLSS. Кроме того, терминал доступа может быть ограничен передачей только ограниченных каналов управления в каждый сектор, который является компонентом несинхронного поднабора.
Действительные сообщения каналов управления, о которых необходимо сообщать, а также частота и временные характеристики их передачи, в сектор FLSS или любой другой сектор, основаны на инструкциях из FLSS или этого другого сектора. Инструкции могут содержать тип канала управления, который должен передаваться вместе с его временными характеристиками в терминах кадров, частоты и числа передач, и могут быть включены в инструкции и дополнительные инструкции. Также запросы на однократное сообщение могут обеспечиваться из одного или более секторов. Кроме того, каждая инструкция может составлять запрос на сообщение об одном или более типах каналов управления с тем же или другим требованием сообщения.
Следует отметить, что терминал доступа может передавать все из его сообщений канала управления в FLSS независимо от того, к какому сектору или узлу доступа применяется сообщение канала управления. Таким образом, терминал доступа может передавать сообщение канала управления в конкретный целевой сектор сообщения канала управления. Кроме того, комбинация этих подходов может быть использована для различных секторов.
Кроме того, в канализованных системах, например, где ширина полосы разделена на одновременно существующие несущие, причем пользовательская передача может быть ограничена менее чем всей шириной полосы или всеми несущими, терминал доступа может передавать каналы управления только на несущих, которыми он ограничен для передачи данных, и/или на других несущих в соответствии с полученными инструкциями.
Как использовано в настоящем описании, узел доступа может быть стационарной станцией, используемой для связи с терминалами, и может называться и включать в себя некоторую или всю функциональность базовой станции, узла Node B или определяться некоторыми другими терминами. Терминал доступа может называться и включать в себя некоторую или всю функциональность пользовательского устройства UE, устройства беспроводной связи, терминала, мобильной станции или определяться с использованием некоторой другой терминологии.
Методы передачи, описанные здесь, могут использоваться для различных систем связи, таких как система множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), множественного доступа с временным разделением (TDMA), множественного доступа с частотным разделением (FDMA), множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), множественного доступа с временным разделением с одной несущей (SС-FDMA) и т.д. Система OFDMA использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), которое представляет собой способ модуляции с множеством несущих, который подразделяет всю полосу частот на множество (К) ортогональных поднесущих частот. Эти поднесущие также могут называться тонами, элементами разрешения и т.д. При OFDM каждая поднесущая может быть модулирована данными. Система SС-FDMA может использовать FDMA с перемежением (IFDMA) для передач на поднесущих, которые распределены по ширине полосы системы, локализованный FDMA (LFDMA) для передачи на блоке смежных поднесущих или усовершенствованный FDMA (ЕFDMA) для передачи на множестве блоков смежных поднесущих. В общем случае символы модуляции передаются в частотной области с OFDM и во временной области с SС-FDMA.
Система 100 может использовать различные структуры поднесущих для прямой и обратной линий связи. Для распределенной структуры поднесущих всего K поднесущих упорядочены в S неперекрывающихся наборов, так что каждый набор содержит N поднесущих, которые равномерно распределены по общему числу К поднесущих. Последовательные поднесущие в каждом наборе разнесены на S поднесущих, где K=S·N. Таким образом, набор s содержит поднесущие s, S+s, 2S+s,…, (N-1)·S+s, для s∈{1,…,S}. Для структуры поднесущих блока общее число K поднесущих упорядочено в S неперекрывающихся наборов, так что каждый набор содержит N последовательных поднесущих. Таким образом, набор s содержит поднесущие (s-1)·N+1 до s·N, для s∈{1,…,S}. В общем случае структура поднесущих, использованная для каждой линии связи, может включать в себя любое число наборов, и каждый набор может включать любое число поднесущих, которые могут быть упорядочены любым образом. В одном аспекте, который предполагается для большей части описания, приведенного ниже, данная структура поднесущих блока используется для обратной линии связи.
Система 100 может поддерживать одну несущую или множество несущих на каждую линию связи. В одном аспекте множество (С) поднесущих доступны для каждой несущей, поддерживаемой в системе. Каждая несущая может также подразделяться на множество (Р) поддиапазонов. Поддиапазон является диапазоном частот в пределах ширины полосы системы. В одном аспекте каждая несущая охватывает примерно 5 МГц, С=512, Р=4, S=32 и N=16. Для этого аспекта система с одной несущей имеет общее число К=512 поднесущих, которые упорядочены в четыре поддиапазона, и каждый поддиапазон включает в себя 128 поднесущих. Для данного аспекта система с одной несущей имеет 32 набора поднесущих, и каждый набор включает в себя 16 поднесущих. Для данного аспекта система с 4 несущими имеет общее число К=2048 поднесущих, которые упорядочены в 16 поддиапазонов.
Следует отметить, что поддиапазоны могут быть сегментами из другого числа поднесущих, отличающегося от описанного выше, могут охватывать в целом менее всей несущей и могут содержать различное число поднесущих от одного до большего их числа в каждом канале.
На фиг. 2А показаны примерные структуры 200 суперкадров, которые могут быть использованы для прямой и обратной линий связи. Временная ось передачи для каждой линии связи подразделена на блоки суперкадров. Каждый суперкадр охватывает конкретную длительность времени, которая может быть фиксированной или конфигурируемой. Для прямой линии связи каждый суперкадр включает в себя преамбулу, за которой следуют М кадров, где М>1. Кадр может относиться к временному интервалу на временной оси передачи или к передаче, посланной в течение временного интервала. Преамбула суперкадра включает служебную информацию, которая позволяет терминалам принимать каналы управления прямой линии связи и затем получать доступ к системе. Каждый последовательный кадр может содержать данные трафика и/или сообщения канала управления. Для обратной линии связи каждый суперкадр содержит М кадров, где первый кадр может быть расширен на длину преамбулы суперкадра в прямой линии связи. Суперкадры в обратной линии связи могут быть, по существу, выровнены с суперкадрами в прямой линии связи.
Фиг. 2А показывает конкретную структуру суперкадра для прямой и обратной линий связи. В общем, суперкадр может охватывать любую длительность по времени и может включать в себя любое число кадров и других полей. Структура суперкадра для обратной линии связи может быть той же или отличаться от структуры суперкадра для прямой линии связи.
На фиг. 2В показана структура 210 с чередованием для обратной линии связи. Согласно фиг. 2А для каждой линии связи, кадры в каждом суперкадре могут быть упорядочены в группы, причем каждая группа содержит Q последовательных кадров, где Q>1. Q чередований могут быть сформированы для каждой линии связи с таким группированием кадров. В одном аспекте, который показан на фиг. 2В, чередование 1 содержит кадры 1, Q+1, 2Q+1 и т.д., чередование 2 содержит кадры 2, Q+2, 2Q+2 и т.д. чередование Q содержит кадры Q, 2Q, 3Q и т.д. Q чередований сдвинуты одно относительно другого на один кадр. В одном аспекте, предполагаемом для большей части описания, приведенного ниже, Q=6, шесть чередований формируются и могут быть использованы для посылки шести пакетов чередующимся способом по одному пакету в каждом чередовании, как описано ниже.
Система 100 может поддерживать дуплексный режим с частотным разделением (FDD) и/или дуплексный режим с временным разделением (TDD). Для FDD прямой и обратной линиями связи выделены отдельные частотные полосы, и передачи могут посылаться одновременно по двум линиям связи, как показано на фиг. 2А. Для TDD прямая и обратная линии связи совместно используют один и тот же частотный диапазон, и передачи для двух линий связи могут посылаться в разных кадрах.
Например, прямой линией связи могут быть выделены кадры с нечетными номерами, а обратной линией связи могут быть выделены кадры с четными номерами. Альтернативно, другие распределения, например одно является кратным другого, могут быть также использованы.
В одном аспекте сегмент управления посылается по обратной линии связи. Сегмент управления переносит различные сообщения канала управления для обратной линии связи. В одном аспекте сегмент управления отображается на фиксированную область времени и частоты в каждом кадре управления. Кадр управления представляет собой кадр, в котором посылается сегмент управления. В другом аспекте сегмент управления скачкообразно изменяется псевдослучайным способом или детерминированным способом от одного кадра управления к другому кадру управления для реализации разнесения по частоте.
Фиг. 3А показывает аспект сегмента 300 управления для одной несущей. В соответствии с этим аспектом Q=6, и сегмент управления посылается в каждом чередовании или в каждом 6-м кадре. Согласно данному аспекту сегмент управления занимает весь кадр регулярного размера. Если сегмент управления послан в чередовании 1, затем для расширенного кадра 1 обратной линии связи сегмент управления может посылаться во временном интервале, соответствующем кадру 1 прямой линии связи, как показано на фиг. 3А. Если сегмент управления посылается в чередовании 2, 3, 4, 5 или 6, то сегмент управления может посылаться во всем кадре для каждого кадра в таком чередовании.
На фиг. 3В иллюстрируется аспект расширенного сегмента 310 управления для одной несущей. В соответствии с этим аспектом Q=6 и сегмент управления посылается в одном чередовании в двух кадрах регулярного размера. Согласно аспекту по фиг. 3В сегмент управления посылается во всем расширенном кадре 1 обратной линии связи, кадрах 6 и 7 обратной линии связи, кадрах 12 и 13 обратной линии связи и т.д. Сегмент управления может также посылаться в других РЧ кадрах для других чередований.
Посылка сообщений канала управления в сегменте управления во всем кадре, как показано на фиг. 3А, или во множестве кадров, как показано на фиг. 3В, вместо посылки в части кадра, может улучшить энергетический потенциал линии связи для терминалов, расположенных на краю зоны покрытия. Эти терминалы обычно имеют верхний предел мощности передачи. Более длинные сегменты управления позволяют этим терминалам передавать сообщения канала управления с большей энергией, распределенной по более длинному периоду времени, что улучшает вероятность корректного приема сообщений канала управления. В общем случае сегмент управления может посылаться во всем кадре, в части кадра, во множестве кадров, в частях множества кадров и т.д.
В одном аспекте сегмент управления занимает, по меньшей мере, одну поднесущую в каждом кадре управления. Для аспекта, показанного на фиг. 3А, Р=4, и сегмент управления посылается на, по меньшей мере, одной из четырех поднесущих в каждом кадре управления. В одном аспекте, принятом для большей части описания, приведенного ниже, размер сегмента управления является масштабируемым по частоте, например, в единицах поднесущих. Для этого аспекта сегмент управления может охватывать одну, две или, возможно, более поднесущих в каждом кадре управления. Поднесущие для сегмента управления могут быть смежными или могут быть рассредоточены по ширине полосы системы. В другом аспекте сегмент управления может быть масштабируемым по времени или по времени и по частоте.
В общем случае сегмент управления может отображаться на частотно-временную область, которая охватывает F поднесущих и Т периодов символов, где F ≥1 и Т≥1, как показано в верхнем левом углу фиг. 3А. Сегмент управления включает в себя U блоков передачи, где U=F·T. Блок передачи представляет собой одну поднесущую в одном периоде символа. Для ясности в последующем описании рассматривается ситуация, когда сегмент управления занимает одну или более поднесущих и охватывает весь кадр управления, за исключением кадра 1 обратной линии связи. В одном аспекте К=512, Р=4 и Т=8. Для этого случая сегмент управления (1) покрывает целое кратное 128 поднесущим в 8 периодах символов кадра управления и (2) включает целое кратное 1024 блокам передачи, например, 1024, 2048, 3072 или 4096 блоков передачи.
На фиг. 3А также показано скачкообразное изменение частоты для сегмента управления. Сегмент управления может скачкообразно изменяться по частоте в различных кадрах управления, как показано на фиг. 3А. Это скачкообразное изменение может быть псевдослучайным или детерминированным.
y
На фиг. 3А также показан пример схемы скачкообразного изменения частоты для каналов трафика. Канал трафика является средством для передачи данных от передатчика к приемнику и также может называться каналом, физическим каналом, каналом физического уровня, каналом данных и т.д. Каждый канал трафика может отображаться на конкретную последовательность частотно-временных блоков, которая скачкообразно изменяется по частоте в различных кадрах, для реализации частотного разнесения, как показано на фиг. 3А. В одном аспекте частотно-временной блок соответствует одному набору поднесущих в одном кадре. Схема скачкообразного изменения частоты (FH) указывает конкретный частотно-временной блок, который должен использоваться для каждого канала трафика в каждом кадре. На фиг. 3А показана последовательность частотно-временных блоков для одного канала  трафика. Другие каналы трафика могут отображаться на вертикально и циклически сдвинутые версии последовательности частотно-временных блоков для канала y трафика.
В одном аспекте скачкообразное изменение частоты для каналов трафика не затрагивает сегмент управления. В другом аспекте скачкообразное изменение частоты для каналов трафика является псевдослучайным по отношению к сегменту управления. В этом случае ряд (например, восемь) наборов поднесущих может быть выделен сегменту управления для каждого канала управления. Каждый канал трафика, который вступает в конфликт с сегментом управления, отображается на набор поднесущих, выделенный сегменту управления. Для этого случая каналы трафика и сегмент управления переставляют поднесущие, если возникает конфликт.
Фиг. 3С иллюстрирует аспект сегмента 320 управления скачкообразного изменения частоты для четырех несущих. Для данного аспекта один экземпляр сегмента управления предусмотрен для каждой несущей. В одном аспекте экземпляр сегмента управления для каждой несущей переносит сообщения канала управления обратной линии связи для данной несущей и является независимым от экземпляров сегмента управления для других несущих. Четыре экземпляра сегмента управления для четырех несущих (1) могут иметь одинаковый или разные размеры, (2) могут скачкообразно изменяться совместно или независимо друг от друга и (3) могут передаваться в одном чередовании, например, в каждом 6-м кадре.
Фиг. 3А и 3В показывают некоторые аспекты сегмента управления. В другом варианте сегмент управления может посылаться во множестве чередований, еще в одном варианте сегмент управления может селективно активизироваться или блокироваться в каждом кадре, в котором может передаваться сегмент управления.
Система 100 может использовать различные сообщения канала управления для поддержки передачи данных по прямой и обратной линиям связи. Сообщения канала управления в типовом случае переносят малую долю сообщений канала управления для физического уровня. Конкретные сообщения канала управления, которые должны использоваться для каждой линии связи, могут зависеть от различных факторов, таких как, например, способ передачи данных трафика, способ передачи сообщений канала управления, структура каналов трафика и сообщений канала управления и т.д.
В некоторых аспектах каналы управления обратной линии связи могут включать в себя один или более из канала указателя качества канала (R-CQICH), канала сообщения о режиме пространственной направленности (R-BFCH), канала посегментного планирования (R-SFCH), канала пилот-сигнала (R-PICH), канала запроса (R-REQCH) и канала квитирования (R-ACKCH).
Канал R-CQICH может использоваться терминалом доступа для передачи информации о качестве канала прямой линии связи, например значений CQI, для различных секторов к сети доступа, к RLSS или любому другому сектору в его активном наборе, к которому он может осуществлять передачу. Канал R-SFCH является каналом обратной связи, который используется терминалом доступа для передачи информации о качестве канала прямой линии связи, измеренном для сегментов поднесущих для FLSS. Канал R-BFCH является каналом обратной связи, который используется терминалом доступа для передачи информации луча, дополнительного CQI или полного CQI для инициирования режима SDMA, предварительного кодирования, формирования луча или комбинации указанного. Канал R-PICH может быть широкополосным каналом пилот-сигнала. Канал R-REQCH может использоваться терминалом доступа для запроса ресурсов. Канал R-ACKCH может использоваться терминалом доступа для квитирования передачи прямой линии связи.
В некоторых аспектах терминалу доступа может быть предписано передавать, по меньшей мере, один из каналов R-CQICH, R-BFCH, R-SFCH, R-PICH, R-REQCH и R-ACKCH в сегменте управления сектора FLSS. Кроме того, терминалу доступа может быть предписано передавать только R-CQICH в сегменте управления каждого сектора, который является членом несинхронного поднабора. Для тех секторов, которые являются членами синхронного поднабора FLSS или RLSS, инструкции могут быть предусмотрены для любого канала, однако сообщение может быть ограничено возможностью генерации адекватного измерения. Кроме того, в большинстве аспектов сообщение членам синхронного набора может быть ограничено каналом R-CQICH.
Различные примерные аспекты формата сообщений каналов управления, описанных выше, показаны в таблицах, приведенных ниже. В каждой из таблиц любое поле сообщения может комбинироваться с другим полем из сообщения. Кроме того, альтернативные сообщения, которые обеспечивают, по существу, ту же информацию, могут также быть использованы. Также любые резервные поля могут быть опущены, если требуется.
Таблица 1
<b>Примерный формат сообщения канала R-REQCH</b>
Поле
Длина (бит)
QoSFlow
2
MaxNumSubCarriers
2
DRLSS
3
Reserved
3
QoSFlow - эти биты определяют поток RLP QoS, соответствующий запросу. Терминал доступа может указать QoS (качество услуги) потока наивысшего QoS, который содержит данные для передачи. Порядок приоритета QoS может быть следующим: 00 - наивысший, 01 - второй, 10 - третий и 11 - низший.
MaxNumSubCarriers - эти биты определяют максимальное число поднесущих, которое терминал доступа может поддерживать в текущий момент, так чтобы как уровень буфера потока QoS, так и число поднесущих, которое может поддерживать терминал доступа с использованием доступной мощности передачи, были удовлетворены.
DRLSS - это поле может быть установлено на 3-битовый индекс активного набора (ActiveSetIndex), соответствующий DRLSS терминала доступа.
Reserved - биты поля «зарезервировано» могут быть установлены в нуль.
Сообщение канала R-REQCH может быть ограничено теми терминалами доступа, которые не имеют назначений каналов обратной линии связи, терминалами доступа в процессе передачи обслуживания или теми терминалами, которым требуются дополнительные или другие ресурсы обратной линии связи. Сообщения канала R-REQCH от различных терминалов доступа или в различные моменты времени могут использовать скремблирование или другие ортогональные коды для мультиплексирования терминалов доступа по одним и тем же поднесущим или временным ресурсам.
Информация, обеспечиваемая посредством канала R-CQICH, может использоваться для различных целей, включая, например, предсказание скорости передачи, управление мощностью прямой линии связи, выбор луча, настройку веса предварительного кодирования и планирование в различных режимах передачи прямой линии связи. Дополнительно в некоторых аспектах информация канала R-CQICH может указывать запрос на передачу обслуживания в другой сектор путем передачи информации канала, принятой из его пилот-сигнала, если этот сектор не является сектором FLSS. В некоторых аспектах информация канала R-CQICH может изменяться в зависимости от типа сообщений о CQI. Каждый терминал доступа может поддерживать множество форматов сообщения о CQI, в зависимости от режима сообщения о CQI.
Режим выполнения сообщения обратной информации относительно канала терминала доступа может быть установлен на основе предписанного режима выполнения сообщения, который согласуется или иным образом предписывается от сети доступа. Режим выполнения сообщения для терминала доступа может быть одним из следующих или некоторым другим режимом: режим сообщения о CQI в одном кодовом слове (CQISCW), режим сообщения о CQI во множестве кодовых слов (CQIMCW) или режим сообщения о CQI для SISO (CQISISO).
Кроме того, в случае других режимов выполнения сообщения, например, которые относятся к конкретному типу передачи, например SDMA, с формированием луча или комбинаций, об этих режимах может сообщаться с использованием комбинаций каналов управления, которые относятся к режиму, и затем передается сообщение CQICH, если предписывается.
Примеры различных режимов выполнения сообщения показаны в таблице 2 ниже.
Таблица 2
<b>Режимы выполнения сообщения</b>
Режимы выполнения сообщения о CQI
CQISISO
CQISCW
CQIMCW
Возможные сообщения о CQI
CQICHPilot
CQICHPilot
CQICHPilot
CQICHCTRL
CQICHCTRL
CQICHCTRL
CQICHSCW
CQICHMCW
Формат для сообщения CQICHPilot показан ниже. Сообщение CQICHPilot может посылаться периодически каждым терминалом доступа с предварительно определенной скоростью, чтобы обеспечить возможность сети доступа оценить характеристики каналов управления обратной линии связи. Скорость и время сообщения CQICHPilot согласуются по договоренности или иным образом предписываются с каждым терминалом доступа и могут изменяться от терминала к терминалу на основе любых параметров, определенных системой.
Таблица 3
<b>Формат для сообщения CQICHPilot</b>
Поле
Длина (бит)
ReservedValue
10
ReservedValue - поле «зарезервированное значение» установлено в 0.
Формат для CQICHCTRL показан ниже в таблице 4. Это сообщение главным образом используется для указания передачи обслуживания для обслуживающего сектора прямой линии связи. Более конкретно, поля DFLSSFlag и ActiveSetIndex могут быть установлены для указания передачи обслуживания для сектора прямой линии связи. Это сообщение также может обеспечивать информацию базового качества канала прямой линии связи для всех секторов в активном наборе. Это может быть использовано узлами доступа в различных секторах для управления мощностью прямой линии связи каналов управления прямой линии связи.
Таблица 4
<b>Формат для сообщения CQICHCTRL</b>
Поле
Длина (бит)
FormatType
1
CQIValueSISO
4
DFLSSFlag
1
ActiveSetIndex
3
Reserved
1
FormatType - этот бит установлен в значение 0.
CQIValueSISO - указывает значение CQI для SISO.
DFLSSFlag - если индекс активного набора есть текущий DFLSS, то бит DFLSSFlag может быть установлен в 1; в противном случае бит DFLSSFlag может устанавливаться в 0.
ActiveSetIndex - указывает сектор, которому соответствует CQIValueSISO.
Reserved - это поле установлено на 0.
Каждому терминалу доступа может быть предписано сообщать CQICHCTRL с периодическими интервалами. Периодичность согласуется между терминалами доступа через один или более секторов и каждым терминалом доступа. Каждая передача CQICHCTRL может быть нацелена на различные сектора в активном наборе. Терминал доступа может выбрать, в какой целевой сектор послать CQICHCTRL.
Ниже показан формат для CQICHSCW. Это сообщение используется терминалами доступа MIMO-SCW, чтобы указать качество канала прямой линии связи MIMO. Бит формата в этом сообщении используется терминалами доступа для переключения между сообщениями CQICHSCW и CQICHCTRL. Этот признак переключения необходим для того, чтобы обеспечить возможность терминалам доступа SCW также посылать сообщение CQICHCTRL и поддерживать передачу обслуживания. В некоторых вариантах терминал доступа не посылает это сообщение в сектора, иные, чем FLSS.
Таблица 5
<b>Формат для сообщения CQICHSCW</b>
Поле
Длина (бит)
FormatType
1
CQIValueSCW
5
Rank
2
Reserved
2
FormatType - этот бит установлен в значение 1. Если этот бит установлен в 0, то остальные 9 битов интерпретируются как соответствующие сообщению CQICHCTRL.
CQIValueSCW - указывает значение CQI для MIMO SCW прямой линии связи для сообщенного ранга.
Rank - указывает желательное число уровней MIMO в передаче MIMO SCW прямой линии связи.
Reserved - это поле установлено на 0.
Формат для CQICHMCW показан ниже. Это сообщение используется терминалами доступа MIMO-МCW, чтобы указать качество канала прямой линии связи MIMO. Бит формата в этом сообщении может использоваться терминалами доступа для переключения между сообщениями CQICHMCW и CQICHCTRL. Этот признак переключения необходим для того, чтобы обеспечить возможность терминалам доступа SCW также посылать сообщение CQICHCTRL и поддерживать передачу обслуживания. В зависимости от числа независимых передаваемых потоков сообщение CQIMCW может состоять из одной или двух частей. В некоторых вариантах терминал доступа не посылает это сообщение в сектора, иные, чем FLSS.
Таблица 6А
<b>Формат первой части сообщения CQICHMCW</b>
Поле
Длина (бит)
FormatType
1
MCWIndex
1
CQIValueMCWLayer1
4
CQIValueMCWLayer2
4
FormatType - указывает формат сообщения CQIMCW. Этот бит установлен в значение 1, если сообщается MCW. Если этот бит установлен в 0, то остальные 9 битов интерпретируются как соответствующие сообщению CQICHCTRL.
MCWIndex - этот бит установлен в значение 0 для указания, что сообщение CQI является первой частью сообщения CQICHMCW.
CQIValueMCWLayer1 - указывает значение CQI уровня 1 MIMO MCW прямой линии связи.
CQIValueMCWLayer2 - указывает значение CQI уровня 2 MIMO MCW прямой линии связи.
Таблица 6В
<b>Формат второй части сообщения CQICHMCW</b>
Поле
Длина (бит)
FormatType
1
MCWIndex
1
CQIValueMCWLayer3
4
CQIValueMCWLayer4
4
FormatType - указывает формат сообщения CQIMCW. Этот бит установлен в значение 1, если сообщается MCW. Если этот бит установлен в 0, то остальные 9 битов интерпретируются как соответствующие сообщению CQICHCTRL.
MCWIndex - этот бит установлен в значение 1 для указания, что сообщение CQI является второй частью сообщения CQICHMCW.
CQIValueMCWLayer3 - указывает значение CQI уровня 3 MIMO MCW прямой линии связи.
CQIValueMCWLayer4 - указывает значение CQI уровня 4 MIMO MCW прямой линии связи.
В некоторых вариантах сообщения R-SFCH и R-BFSCH могут посылаться вместо или дополнительно к сообщениям R-CQICH. Это может делаться для обеспечения режимов передачи, в которых работает терминал доступа, при минимизации используемой служебной нагрузки. Кроме того, частота сообщения каждого из них может, как описано ранее, изменяться в соответствии с инструкциями сети доступа.
Значение CQI, сообщаемое для CQICH или SFCH, может представлять собой указатель CQI, вычисленный на основе любых выигрышей, которые обеспечиваются или могут быть обеспечены ввиду предварительного кодирования SDMA, формирования луча или любой комбинации указанного. Факторы, которые используются для вычисления CQI, могут быть выбраны терминалом доступа на основе его текущего режима передачи прямой линии связи, желательного режима передачи или назначенного режима передачи. В некоторых случаях любые выигрыши от SDMA могут быть исключены из вычислений CQI. CQI может, хотя и не обязательно должен, вычисляться для реализации целевых рабочих характеристик в терминах частоты стираний и частоты ошибок.
Если SDMA используется или его желательно использовать для передачи прямой линии связи, то обеспечивается канал BFCH. Терминал доступа в общем случае передает канал BFCH только в обслуживающий сектор обратной линии связи, хотя, если он может эффективным образом определить широковещательные пилот-сигналы из другого сектора в своем активном наборе, он также может предоставить это другому сектору, особенно если терминал доступа запрашивается или находится в процессе передачи облуживания.
В некоторых вариантах информация канала, содержащаяся в канале R-SFCH, может изменяться в зависимости от типа сообщений. Сообщения могут изменяться в зависимости от режима сообщения. Сообщения R-SFCH указывают качество канала прямой линии связи в конкретном поддиапазоне, сегменте или другой группе поднесущих. Качество канала прямой линии связи может включать выигрыши от предварительного кодирования, формирования луча, STTD и т.д. Однако в некоторых вариантах терминал доступа может выбрать только указание предпочтительного поддиапазона, сегмента или другой группы поднесущих в сообщении R-SFCH и не посылать какую-либо информацию о качестве канала прямой линии связи. Это делается путем установки значения CQI в 0. Эта особенность может быть использована для повышения эффективности сообщений канала R-SFCH, например, улучшения характеристики сложности декодирования и эффективности сообщения канала R-SFCH.
Таблица 7
<b>Сообщение SFCH для каждого режима сообщения о CQI</b>
Режим сообщения о CQI
CQISISO
CQISCW
CQIMCW
Сообщение SFCH
SFCHSISO
SFCHSCW
Не определено
Формат для сообщения SFCHSISO показан ниже. Это сообщение используется терминалом доступа SISO, чтобы указать качество канала прямой линии связи в конкретном поддиапазоне, сегменте или другой группе поднесущих.
Таблица 8
<b>Формат для сообщения SFCHSISO</b>
Поле
Длина (бит)
SubBandIndex
4
SubBandCQIValueSISO
4
Reserved
2
SubBandIndex - указывает поддиапазон, сегмент или другую группу поднесущих, для которой сообщается SubBandCQIValueSISO.
SubBandCQIValueSISO - это поле указывает значение CQI для сообщенного индекса поддиапазона. Однако терминал доступа может установить эти биты в 0, чтобы получить улучшенные характеристики. Этот признак может быть согласован между сетью доступа и терминалом доступа.
Reserved - это поле установлено в 0.
Ниже представлен формат для сообщения SFCHSCW. Это сообщение используется терминалом доступа SCW, чтобы указать качество канала прямой линии связи MIMO в конкретном поддиапазоне.
Таблица 9
<b>Формат для сообщения SFCHSCW</b>
Поле
Длина (бит)
SubBandIndex
4
SubBandCQIValueSCW
4
SubBandRank
2
SubBandIndex - указывает поддиапазон или другой идентификатор сегмента, для которого сообщается SubBandCQIValueSCW.
SubBandCQIValueSCW - это поле указывает значение CQI для сообщенного индекса поддиапазона или другого идентификатора сегмента. Однако терминал доступа может установить эти биты в 0. Этот признак может быть согласован между сетью доступа и терминалом доступа.
SubBandRank - указывает желательное число уровней MIMO в передаче MIMO SCW прямой линии связи для сообщенного индекса поддиапазона или другого индекса. Однако терминал доступа может установить эти биты в 0, чтобы получить улучшенную характеристику. Этот признак может быть согласован между сетью доступа и терминалом доступа.
Кроме того, множество наборов поддиапазонов, причем каждый из наборов охватывает перекрывающиеся части несущей, может быть сохранено в кодовой книге, тем самым, позволяя сканировать множество диапазонов размеров для сообщения о предпочтительном сегменте.
В некоторых аспектах информация канала, содержащая в канале R-BFCH, может изменяться в зависимости от типа сообщений. Сообщения могут изменяться в зависимости от режима сообщения. Сообщения канала R-BFCH указывают индекс луча, подлежащий использованию для предварительного кодирования и SDMA и смещения значения CQI SDMA для обеспечения передачи SDMA. Однако в некотором аспекте терминал доступа может выбрать только указание предпочтительного индекса луча, а не посылать какую-либо информацию относительно смещения значения CQI SDMA. Это делается путем установки смещения значения CQI SDMA в 0. Этот признак может быть использован для улучшения характеристик сообщений канала R-BFCH, например, улучшения характеристики сложности декодирования и характеристики сообщения канала R-BFCH. В другом аспекте терминал доступа может указать смещение значения CQI SDMA относительно значения CQI, посланного в сообщении по каналу R-SFCH. В другом аспекте терминал доступа может указать смещение значения CQI SDMA относительно значения CQI, посланного в сообщении по каналу R-CQICH. В другом аспекте терминал доступа может указать абсолютное значение CQI SDMA, которое не определяется относительно значения CQI или смещения значения CQI в канале R-CQICH или R-SFCH.
Ниже показан формат сообщения BFCHBeamIndex.
<b>Формат для BFCHBeamInde</b>x
Поле
Длина (бит)
BeamIndex
6
SDMADeltaCQI
3
Reserved
1
BeamIndex - поле индекса луча указывает желательный луч.
SDMADeltaCQI - SDMADeltaCQI указывает целочисленное смещение CQI относительно значения CQI в канале R-SFCH или относительно значения CQI в канале R-CQICH. Это может быть согласовано с сетью доступа.
Reserved - это поле установлено на 0.
Хотя, как указано выше, в этих случаях сообщается смещение, также может использоваться сообщение о полном CQI для лучей SDMA. Кроме того, то же самое сообщение применимо для предварительного кодирования, где индекс луча может соответствовать записи в кодовой книге. CQI или дельта может соответствовать индексу луча.
Узел доступа может управлять периодичностью передач по каналу управления обратной линии связи на основе по каждому терминалу доступа, чтобы распределять полную нагрузку по ресурсам, предназначенным для передачи информации каналов.
Как описано выше, имеются различные типы информации каналов, которую терминал доступа может передать посредством обратной связи, в зависимости от типа передачи, для которой запланирован терминал доступа, желательной для планирования или иным образом предписанной для прямой линии связи. В рабочем режиме терминал доступа может передать канал R-BFCH для обеспечения обратной связи, которая может использоваться для предварительного кодирования и/или SDMA по прямой линии связи. В другом режиме терминал доступа может передать канал R-SFCH для указания предпочтительных сегментов поднесущих.
Терминал доступа может передавать более одного канала управления по обратной линии связи в данном кадре обратной линии связи. Например, терминал доступа может передать канал Q-CQICH, R-SFCH и R-BFCH в одном кадре по обратной линии связи.
Терминал доступа может передать канал пилот-сигнала (PICH) в сегменте управления. Эта последовательность пилот-сигнала может использоваться, дополнительно или вместо некоторой или всей сообщаемой информации канала, описанной выше, чтобы обеспечить возможность адаптивной передачи, такой как предпочтительной поднесущей обратной линии связи или планирования сегмента и SDMA в системе с дуплексным временным разделением TDD.
Доступность всех каналов управления обратной линии связи, их средний интервал передачи и режим могут меняться от сектора к сектору или в зависимости от конкретного терминала доступа. Если один из этих каналов недоступен ввиду ограничений, накладываемых на сегмент управления, узел доступа может выбрать сообщения для каналов для конкретных терминалов доступа посредством сообщений более высокого уровня или в сегментах данных.
В некоторых случаях сообщения, описанные выше, занимают некоторое количество символов модуляции. В случае ортогональных ресурсов, выделенных передаче информации канала, например, с использованием различных кодов или символов OFDM, это количество символов требуется расширить некоторым количеством пилот-символов. Наконец, эти символы могут дублироваться в обратной линии связи, чтобы обеспечить разнесение для канала и помех.
Форматы, описанные выше, приведены для примера и могут иметь другие размеры в битах, форматы, комбинации и т.п. Кроме того, значения, сообщенные как CQI, могут быть квантованными или исходными значениями.
Терминал доступа может одновременно передавать, по крайней мере, одно сообщение канала CQICH на кадр обратной линии связи по каждому CQICH в сегменте управления RLSS. Терминал доступа может одновременно передавать, по крайней мере, одно сообщение канала CQICH на кадр обратной линии связи по каждому CQICH в каждом из секторов в его активном наборе. Хотя в зависимости от ресурсов и скорости передачи терминала доступа могут быть использованы другие частоты направления сообщений в RLSS и в сектора его активного набора.
Терминал доступа определяет, каким синхронным поднаборам передавать канал CQICH. Терминал доступа может применять разные правила для каждого сектора, который имеет разные временные характеристики, потому что он принимает свои временные характеристики от источников, иных, чем один или более других секторов в активом наборе, такие другие сектора в его активных наборах зависят от типа канала управления обратной линии связи, значение CQI может указывать информацию, относящуюся к типу передачи, для которой терминал доступа направляет сообщение. Если используется квантование, терминал доступа может сообщить о наивысшем табулированном значении CQI, чтобы обеспечить возможность завершения для предыдущего пакета и желательную частоту ошибок декодирования.
Если терминалу доступа желательно быть запланированным для предпочтительного сегмента поднесущих или для поднесущих, можно следовать следующей структуре сообщения. Терминал доступа передает канал SFCH только в обслуживающий сектор обратной линии связи, хотя если он может эффективно определить широковещательные пилот-сигналы из другого сектора в своем активном наборе, он может предоставить его также в другой сектор, в особенности, если терминал доступа запрашивает или находится в процессе передачи обслуживания.
На фиг. 4 показаны передатчик и приемник в системе беспроводной связи множественного доступа согласно одному из аспектов. В передающей системе 410 данные трафика для ряда потоков данных предоставляются из источника 412 данных в процессор 414 данных передачи. В одном варианте каждый поток данных передается посредством соответствующей передающей антенны. Процессор 414 данных передачи форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основе конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы обеспечить кодированные данные. В некоторых вариантах процессор 414 данных передачи применяет коэффициенты формирования лучей к символам потоков данных с учетом пользователя, которому передаются символы, и антенны, от которой символ передается. В некоторых вариантах веса формирования луча могут генерироваться на основе векторов собственного луча, генерированных в приемнике 402 и предоставленных в виде обратной связи в передатчик 400. Кроме того, в таких случаях запланированных передач процессор 414 данных передачи может выбрать формат пакетов на основе информации ранга, которая передается от пользователя.
Кодированные данные для каждого потока данных могут мультиплексироваться с данными пилот-сигнала с использованием методов OFDM. Данные пилот-сигнала в типовом случае являются известной комбинацией данных, которая обрабатывается известным способом и может использоваться в приемной системе для оценивания отклика канала. Мультиплексированные данные пилот-сигнала и кодированные данные для каждого потока данных затем модулируются (например, отображаются на символы) на основе конкретной схемы модуляции (например, BPSK (двоичная фазовая манипуляция), QSPK (квадратурная фазовая манипуляция), M-PSK (М-уровневая фазовая манипуляция), M-QAM (М-уровневая квадратурная амплитудная модуляция)), выбранной для этого потока данных, чтобы получить символы модуляции. Скорость данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут определяться инструкциями, исполняемыми процессором 430. Как пояснено выше, в некоторых аспектах, формат пакета для одного или более потоков может изменяться в соответствии с информацией ранга, которая передается от пользователя.
T
T
Символы модуляции для всех потоков данных затем подаются в процессор 420 передачи MIMO, который может далее обрабатывать символы модуляции (например, для OFDM). Процессор 420 передачи MIMO обеспечивает N потоков символов модуляции на N передатчиков 422а-422t. В некоторых аспектах процессор 420 передачи MIMO применяет веса формирования луча, фиксированные или специфические для терминала доступа, или веса предварительного кодирования к символам потоков данных с учетом пользователя, которому передаются символы, и антенны, от которой символ передается, из информации отклика канала того пользователя.
T
T
Каждый передатчик 422 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов для обеспечения одного или более аналоговых сигналов и дополнительно преобразует (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы для обеспечения модулированного сигнала, подходящего для передачи по каналу MIMO. N модулированных символов от передатчиков 422а-422t передаются затем N антеннами 424а-424t, соответственно.
R
В приемной системе 450 переданные модулированные сигналы принимаются N антеннами 452а-452r, и принятый сигнал от каждой антенны 452 подается на соответствующий приемник 454. Каждый приемник 454 преобразует (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий принятый сигнал, оцифровывает преобразованный сигнал для получения выборок и затем обрабатывает выборки для получения соответствующего принятого потока символов.
R
R
Т
Процессор 460 данных приема принимает и обрабатывает N потоков принятых символов от N приемников 454 на основе конкретного метода обработки для обеспечения N обнаруженных потоков символов. Обработка процессором 460 данных приема описана более детально ниже. Каждый обнаруженный поток символов включает в себя символы, которые являются оценками символов модуляции, переданных для соответствующего потока данных. Процессор 460 данных приема затем демодулирует, выполняет обратное перемежение и декодирует каждый обнаруженный поток символов для восстановления данных трафика для потока данных. Обработка процессором 460 данных приема является комплементарной обработкой, выполняемой процессором 420 передачи MIMO и процессором 414 данных передачи в передающей системе 410.
Оценка отклика канала, сформированная процессором 460 данных приема, может быть использована для выполнения пространственной, пространственно-временной обработки в приемнике, настройки уровней мощности, изменения скоростей или схем модуляции или других действий. Процессор 460 данных приема может также оценивать отношения сигнала к шуму и помехе (SNR) потоков обнаруженных символов и, возможно, другие характеристики канала и подавать эти величины в процессор 470. Процессор 460 данных приема или процессор 470 могут далее вывести оценку «рабочего» SNR для системы. Процессор 470 затем обеспечивает оцененную информацию канала (CSI), которая может содержать различные типы информации относительно канала связи и/или принятого потока данных. Например, CSI может содержать только рабочие SNR. Тип CQI, обеспечиваемый, например, каналами CQICH (SISO, SCW, MCW), BFCH и/или SFCH, определяется на основе запланированного в текущий момент для терминала доступа, инструкций или желательного режима передачи. CSI затем обрабатывается процессором 438 данных передачи, который также принимает данные трафика ряда потоков данных от источника 476 данных, модулированных модулятором 480, преобразованных передатчиками 454а-454r и переданных назад к передающей системе 410.
В передающей системе 410 модулированные сигналы от приемной системы 450 принимаются антеннами 424, преобразуются приемниками 422, демодулируются демодулятором 440 и обрабатываются процессором 442 данных приема для восстановления CSI, сообщенного приемной системой. Сообщенный CSI затем подается в процессор 430 и используется для (1) определения скоростей данных и схем кодирования и модуляции для использования применительно к потокам данных и (2) генерирования различных управляющих сигналов для процессора 414 данных передачи и процессора 420 передачи MIMO.
R
Т
В приемнике могут использоваться различные методы обработки для обработки N принятых сигналов для обнаружения N переданных потоков символов. Эти методы обработки в приемнике могут быть разделены на две основные категории: (i) методы пространственной и пространственно-временной обработки в приемнике (которые также называются методами коррекции) и (ii) методы последовательного обнуления/коррекции и компенсации помех в приемнике (которые также упоминаются как методы последовательной компенсации помех или последовательной компенсации в приемнике).
T
R
S
S
T
R
S
Канал MIMO, образованный N передающими и N приемными антеннами, может быть разложен на N независимых каналов, при N≤min{N, N}. Каждый из N независимых каналов может также упоминаться как пространственный подканал (или передающий канал) MIMO-канала и соответствует одному измерению.
S
T
R
T
Для полнорангового MIMO-канала, для которого N=N≤N, независимый поток данных может передаваться от каждой из N передающих антенн. Передаваемые потоки данных могут испытывать влияние различных условий канала (например, разное замирание и эффекты многолучевого распространения) и могут реализовывать разные отношения сигнала к шуму и помехе (SNR) для данного уровня передаваемой мощности. Кроме того, в случаях, когда обработка последовательной компенсации помех используется в приемнике для восстановления переданных потоков данных, различные отношения SNR могут быть получены для потоков данных в зависимости от конкретного порядка, в котором восстанавливаются потоки данных. Следовательно, различные скорости передачи данных могут поддерживаться в разных потоках данных в зависимости от полученных ими отношений SNR. Поскольку условия в каналах обычно изменяются во времени, скорость передачи данных, поддерживаемая каждым потоком данных, также изменяется во времени.
Схема MIMO может иметь два режима работы, с одним кодовым словом (SCW) и с множеством кодовых слов (MCW). В режиме MCW передатчик может кодировать данные, передаваемые по каждому пространственному уровню, независимо, возможно, с разными скоростями передачи данных. Приемник использует соответствующий алгоритм последовательной компенсации помех (SIC), который работает следующим образом: декодировать первый уровень и затем вычесть его вклад из принимаемого сигнала после повторного кодирования и умножения кодированного первого уровня на оценку канала, и затем кодировать второй уровень и т.д. Этот метод прореживания означает, что каждый последовательно декодируемый уровень воспринимает увеличивающееся отношение SNR и, следовательно, может поддерживать более высокие скорости передачи данных. В отсутствие распространения с искажениями схема MCW с алгоритмом SIC обеспечивает достижение максимальной пропускной способности передачи в системе с учетом условий в канале.
В режиме SCW передатчик кодирует данные, передаваемые по каждому пространственному уровню, при идентичных скоростях передачи данных. Приемник может использовать более простой линейный приемник, такой как основанный на решении по методу минимальных средних квадратов (MMSE) или приемник нулевой частоты (ZF), или нелинейные приемники, такие как QRM, для каждого тона. Это позволяет сообщать оценки канала приемником только для «наилучшего» уровня и снижает служебные издержки при передаче для обеспечения этой информации.
Хотя фиг. 4 и соответствующая часть описания ссылаются на систему MIMO, другие системы, такие как системы с множеством входов и одним выходом (MISO) и с одним входом и множеством выходов (SIMO), могут также использовать структуры по фиг. 4 и структуры, методы и системы, описанные со ссылками на фиг. 1, 5 и 6.
Фиг. 5 иллюстрирует аспекты способа определения типа предоставляемой обратной связи. Выполняется определение применяемого сектора, для которого предоставляется обратная связь (блок 600). Если сектор не является обслуживающим сектором, то предоставляется только один из типов CQICHCTRL (блок 604). Если сектор является обслуживающим сектором, то могут передаваться все сообщения о CQI (блок 602).
Если сектор является обслуживающим сектором, то терминалом доступа определяется тип сообщения (блок 602). Это может основываться на инструкции из FLSS или другого сектора. Обратная связь, например собственно сообщение(я) режима выполняемого сообщения, предоставляется затем согласно типу сообщения. Частота выполнения сообщений соответствует инструкциям, которые могут изменяться во времени, принимаемым от FLSS или другого сектора.
Фиг. 6 иллюстрирует аспекты другого способа определения предоставляемых сообщений о CQI. Выполняется определение относительно режима выполнения сообщения. Этот режим может сигнализироваться с использованием сообщения назначения, которое относится к активному набору, из FLSS или из других секторов активного набора. Режимы выполнения сообщения, как описано выше, могут соответствовать режиму SISO, режиму MIMO SCW и режиму MIMO MCW. Дополнительно режимы выполнения сообщения могут иметься для SDMA, предварительного кодирования, формирования луча и других типов передачи.
В режиме SISO, в блоке 702 предоставляется обратная связь относительно типа канала управления CQI, например CQICHCTRL. В режиме MIMO-SCW в блоке 704 предоставляется обратная связь относительно канала управления CQICHCTRL и CQICHSCW. Пример обратной связи MIMO, предоставляемой для MIMO-SCW, показан и описан выше. В режиме MIMO-MCW в блоке 706 предоставляется обратная связь относительно канала управления CQICHCTRL и CQICHMCW. Пример обратной связи MIMO, предоставляемой для MIMO-MCW, показан и описан выше.
Вышеописанные процессы могут быть реализованы с использованием процессора 420 или 460 передачи, процессора 430 или 470 и памяти 432 или 472. Другие процессы, операции и признаки, описанные со ссылками на фиг. 1, 5 и 6, могут быть выполнены на любом процессоре, контроллере или ином устройстве обработки и могут быть сохранены в виде машиночитаемых инструкций на машиночитаемом носителе в виде исходного кода, объектного кода или иным образом.
Способы, описанные выше, могут быть реализованы различными средствами. Например, эти способы могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении или их комбинации. В случае реализации аппаратными средствами блоки обработки в узле доступа или в терминале доступа могут быть реализованы на одной или более специализированных интегральных схемах (ASIC), цифровом процессоре сигналов (DSP), цифровых устройствах обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых пользователем матрицах логических элементов (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах и других электронных блоках, спроектированных для выполнения описанных функций или с использованием их комбинаций.
Для реализации на основе программного обеспечения описанные способы могут быть реализованы с использованием модулей (например, процедур, функций и т.д.), которые выполняют описанные функции. Коды программного обеспечения могут быть сохранены в блоках памяти и могут исполняться процессорами. Блоки памяти могут быть реализованы в процессоре или внешним образом относительно процессора и в этом случае могут связываться с процессором различными средствами, известными в технике.
Следует отметить, что концепция каналов, на которые даются ссылки, относится к типам информации или передач, которые могут передаваться узлом доступа или терминалом доступа. Это не требует обязательного использования фиксированных или предварительно определенных блоков несущих, периодов времени или других ресурсов, выделяемых для таких передач.
Приведенное выше описание раскрытых аспектов предоставлено для того, чтобы специалисты в данной области техники могли реализовать и использовать признаки, функции, операции и аспекты, раскрытые выше. Различные модификации этих аспектов должны быть понятны специалистам в данной области техники, а общие принципы, представленные здесь, также могут быть применены к другим аспектам без отклонения от их сущности или объема. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено для ограничения раскрытым аспектами, а должно соответствовать самому широкому объему, совместимому с принципами и новыми признаками, раскрытыми в настоящем документе.