ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, СИСТЕМА МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАЧЕЙ
TRANSMITTING APPARATUS, RECEIVING APPARATUS, MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND TRANSMISSION CONTROL METHOD

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к передающему устройству, приемному устройству, системе связи и способу управления передачей сигнала.
Уровень техники
В настоящее время разрабатывается способ мобильной связи четвертого поколения (4G), представляющий собой следующее поколение стандарта IМТ-2000 (International Mobile Telecommunications 2000). Предполагается, что способ четвертого поколения (4G) обеспечит гибкую поддержку различных сред, от многосотовых сред, включающих сотовые системы, до среды изолированной соты, такой как зоны действия точки доступа и зона внутри помещений, и повысит эффективность использования частоты в обоих типах сотовых сред.
Следующие способы доступа с использованием радиосвязи были предложены в способах связи четвертого поколения для обеспечения соединения мобильной станции с базовой станцией (здесь и далее обозначаемого термином «восходящее соединение»). В качестве способов передачи с одной несущей были предложены, например, способ DS-CDMA (Direct Sequence Code Division Multiple Access, множественный доступ с кодовым разделением каналов и прямым расширением спектра), способ IFDMA (Interleaved Frequency Division Multiple Access, множественный доступ с разделением каналов по частоте с перемежением) и способ VSCRF-CDMA (Variable Spreading and Chip Repetition Factors-CDMA, CDMA с переменными коэффициентами расширения спектра и повторения элементарных сигналов). В качестве способов передачи с множеством несущих были предложены способы OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, ортогональное мультиплексирование с частотным разделением), Spread OFDM (OFDM с расширением спектра), MC-CDMA (Multi-Carrier Code Division Multiple Access, множественный доступ с кодовым разделением и множеством несущих) и VSF-Spread OFDM (Variable Spreading Factor Spread OFDM - OFDM с расширением спектра с переменным коэффициентом расширения).
Способы передачи с одной несущей обладают высокой производительностью, т.к. пиковое значение мощности в них ниже с точки зрения потребления мощности терминалом, что снижает интервал времени перед повторной передачей усилителем мощности передачи после неудачной попытки.
В качестве примера способа с одной несущей ниже приведено описание способа VSCRF-CDMA со ссылкой на фиг.1 (см. патентный документ 1).
Модуль 1 расширения спектра включает в себя модуль 2 умножения на код, модуль 8 многократного синтеза, соединенный с модулем 2 умножения на код, и модуль 10 фазового сдвига, соединенный с модулем 8 многократного синтеза.
Модуль 2 умножения на код умножает передаваемый сигнал на код расширения. Например, умножитель 4 умножает передаваемый сигнал на канальный код, определенный в соответствии с заранее установленным кодовым коэффициентом SF расширения. Кроме того, умножитель 6 умножает передаваемый сигнал на код скремблирования.
Модуль 8 многократного синтеза сжимает сигнал с расширенным спектром по времени и осуществляет повторение элементарного сигнала заранее установленное количество раз (CRF раз). Передаваемый сигнал, к которому была применена операция повторения, имеет гребнеобразный частотный спектр. Если число повторений равно одному, модуль 8 многократного синтеза имеет ту же конфигурацию и выполняет те же функции, что и в обычном способе DS-CDMA.
Модуль 10 фазового сдвига отклоняет (или сдвигает) фазу передаваемого сигнала с заранее установленной частотой, значение которой индивидуально определено для каждой мобильной станции.
Если в способе VSCRF-CDMA значение CRF больше 1, например равно 4, то гребнеобразный спектр, используемый каждым из пользователей, распределен по всей полосе частот, как показано на фиг.2А. В этом случае определенный для каждого пользователя частотный сдвиг меньше выделенной ширины полосы частот.
С другой стороны, если значение CRF равно 1, спектр, используемый каждым из пользователей, расположен в одном блоке, как показано на фиг.2В. В этом случае определенный для каждого пользователя сдвиг частоты больше выделенной полосы частот.
Кроме того, был предложен способ доступа с использованием радиосвязи, в котором получают гребнеобразный частотный спектр в частотной области (см. непатентные документы 1, 2).
Как показано на фиг.3, передающее устройство 30, в котором осуществляется доступ с использованием радиосвязи, содержит модуль 12 БПФ (быстрого преобразования Фурье), в который вводится последовательность данных с расширенным спектром, модуль 14 преобразования скорости передачи, соединенный с модулем 12 БПФ, модуль 16 формирования сигналов в частотной области, соединенный с модулем 14 преобразования скорости передачи, модуль 18 обратного БПФ, соединенный с модулем 16 формирования сигналов в частотной области, модуль 20 добавления защитных интервалов, соединенный с модулем 18 обратного БПФ, и фильтр 22, соединенный с модулем 20 добавления защитных интервалов.
Модуль 12 быстрого преобразования Фурье (БПФ) делит каждые Q элементарных сигналов последовательности данных с расширенным спектром на блоки и осуществляет быстрое преобразование Фурье, переводя, таким образом, блоки в частотную область. В результате в частотной области получаются Q сигналов с одной несущей. При этом последовательность данных с расширенным спектром соответствует выходному сигналу умножителя 6 модуля 1 расширения спектра по фиг.1.
sub
Модуль 14 преобразования скорости передачи повторяет Q сигналов с одной несущей заранее установленное число раз, например CRF раз. В результате число сформированных сигналов с одной несущей равно N=Q×CRF.
Модуль 16 формирования сигналов в частотной области сдвигает каждый из сигналов с одной несущей по частотной оси так, что спектр приобретает гребнеобразную форму. Например, при осуществлении операции, соответствующей CRF=4, между каждыми сигналами с одной несущей вставляют три нуля. В результате формируется гребнеобразный частотный спектр, описанный со ссылками на фиг.2А и 2В.
Модуль 18 обратного БПФ осуществляет обратное быстрое преобразование Фурье гребнеобразного спектра, полученного в результате сдвига каждого из сигналов с одной несущей по оси частот.
Модуль 20 добавления защитных интервалов добавляет в предназначенный к передаче сигнал защитные интервалы. Защитные интервалы получают путем воспроизведения верхнего или конечного участка каждого передаваемого символа. Фильтр 22 осуществляет ограничение полосы частот передаваемого сигнала.
С другой стороны, способ с множеством несущих, в котором используют длинные символы, может обеспечить более высокое качество приема в многолучевой среде с путем использования защитных интервалов.
В качестве примера ниже со ссылками на фиг.4 приведено описание способа OFDM.
На фиг.4 приведена блок-схема передающего модуля, использующегося в передающем устройстве способа OFDM.
Передающий модуль 40 содержит модуль 32 последовательно-параллельного (S/P) преобразования, модуль 34 распределения поднесущих, соединенный с модулем 32 S/P-преобразования, модуль 36 обратного БПФ, соединенный с модулем 34 распределения поднесущих, и модуль 38 добавления защитных интервалов, соединенный с модулем 36 обратного БПФ.
Модуль 32 последовательно-параллельного (S/P) преобразования преобразует последовательные последовательности сигналов в параллельные последовательности сигналов.
Модуль 34 распределения поднесущих приписывает каждой поднесущей сигнал, преобразованный в модуле 32 последовательно-параллельного преобразования в параллельную последовательность сигналов. Например, модуль 34 распределения поднесущих приписывает раздельные поднесущие каждому из пользователей, как показано на фиг.5А, для достижения эффекта частотного разнесения. Кроме того, как показано на фиг.5В, модуль 34 распределения поднесущих приписывает каждому из пользователей последовательные расположенные поднесущие.
Модуль 36 обратного БПФ осуществляет обратное быстрое преобразование Фурье входящего сигнала так, чтобы обеспечить модуляцию по способу OFDM.
Модуль 38 добавления защитных интервалов добавляет в предназначенный к передаче сигнал защитные интервалы и формирует символ способа OFDM.
Патентная публикация №1: выложенная в открытый доступ публикация японской патентной заявки №2004-297756.
Непатентная публикация №1: М. Schnell, I. Broeck and U. Sorger, "A promising new wideband multiple-access scheme for future mobile communication," European Trans. on Telecommun. (ETT), vol.10, no. 4, pp.417-427, July/Aug. 1999.
Непатентная публикация №2: R. Dinis, D. Falconer, С.Т. Lam and М. Sabbaghian, "A Multiple Access Scheme for the Uplink of Broadband Wireless Systems", Proc. Globecom 2004, Dec. 2004.
Однако вышеописанные известные из уровня техники решения обладают следующими недостатками.
Способы с использованием одной несущей сопровождаются ухудшением качества приема, вызванным многолучевой интерференцией, особенно в случаях, когда сигналы передаются на высокой скорости в связи с использованием коротких символов.
Кроме того, способ с использованием множества несущих, требующий большего интервала времени перед повторной передачей после неудачной попытки, поскольку пиковая мощность становится большой по отношению к мощности, потребляемой терминалом, имеет проблему меньшей эффективности использования энергии.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение направлено на предложение передающего устройства, приемного устройства, системы мобильной связи и способа передачи сигнала, которые обеспечивают возможность переключения между способом радиосвязи с одной несущей и способом радиосвязи с множеством несущих.
Для устранения указанных недостатков передающее устройство, используемое в системе связи с одной несущей и в системе связи с множеством несущих, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения содержит переключающий модуль, осуществляющий переключение способов радиосвязи; модуль формирования сигналов в частотной области, выделяющий ресурсы радиосвязи для последовательности элементарных сигналов с расширенным спектром, над которой осуществляется одно из следующих преобразований: быстрое преобразование Фурье и последовательно-параллельное преобразование, в соответствии с применяемым способом радиосвязи, для формирования сигнала в частотной области; и модуль формирования сигнала передачи, осуществляющий обратное быстрое преобразование Фурье сигнала в частотной области для формирования сигнала передачи.
В такой конфигурации способ обмена информацией с одной несущей и способ обмена информацией с множеством несущих осуществляются в едином модуле и обмен информацией осуществляется с применением обоих способов связи.
Кроме того, приемное устройство по одному из вариантов осуществления изобретения содержит модуль определения способа радиосвязи, определяющий способ радиосвязи, используемый передающим устройством, и сообщающий модуль, который сообщает об определенном способе радиосвязи.
Такая конфигурация обеспечивает определение способа радиосвязи, используемого передающим устройством, и сообщение об определенном способе радиосвязи.
Кроме того, система мобильной связи, содержащая приемное устройство и передающее устройство, используемые в системе связи с применением способа с одной несущей и в системе связи с применением способа с множеством несущих, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения содержит модуль определения способа радиосвязи, определяющий способ радиосвязи, применяемый передающим устройством; сообщающий модуль, сообщающий информацию об определенном применяемом способе радиосвязи; переключающий модуль, осуществляющий переключение способа радиосвязи; модуль формирования сигналов в частотной области, выделяющий ресурсы радиосвязи для последовательности элементарных сигналов с расширенным спектром, осуществляющий одно из следующих преобразований: быстрое преобразование Фурье и последовательно-параллельное преобразование, в зависимости от применяемого способа радиосвязи, для формирования сигнала в частотной области; и модуль формирования сигнала передачи, осуществляющий обратное быстрое преобразование Фурье сигнала в частотной области для формирования сигнала передачи.
В такой конфигурации способ обмена информацией с одной несущей и способ обмена информацией с множеством несущих осуществлены в едином модуле, что позволяет осуществлять обмен информацией с применением обоих способов связи.
Кроме того, способ управления передачей сигнала в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения включает в себя шаг, на котором приемное устройство определяет применяемый способ радиосвязи; шаг, на котором приемное устройство сообщает информацию об определенном способе радиосвязи; шаг, на котором передающее устройство получает информацию о способе радиосвязи; шаг, на котором передающее устройство осуществляет переключение способа радиосвязи в соответствии с информацией о способе радиосвязи; шаг, на котором передающее устройство выделяет ресурсы радиосвязи для последовательности элементарных сигналов с расширенным спектром, к которой применяют одно из следующих преобразований: быстрое преобразование Фурье и последовательно-параллельное преобразование, для формирования сигнала в частотной области; и шаг, на котором передающее устройство осуществляет обратное быстрое преобразование Фурье сигнала в частотной области для формирования сигнала передачи.
Такой способ позволяет применять для обмена информацией способ с одной несущей и способ с множеством несущих в соответствии с определенным способом радиосвязи.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения предлагаются передающее устройство, приемное устройство, система мобильной связи и способ передачи сигнала, в которых обеспечена возможность переключения между способом радиосвязи с одной несущей и способом радиосвязи с множеством несущих.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлена блок-схема модуля расширения спектра, используемого в передающем устройстве на основе способа VACRF-CDMA.
Фиг.2А иллюстрирует пример частотного спектра сигнала передачи мобильной станции.
Фиг.2В иллюстрирует пример частотного спектра сигнала передачи мобильной станции.
На фиг.3 представлена блок-схема передающего устройства, осуществляющего передачу с одной несущей.
На фиг.4 представлена блок-схема передающего устройства, осуществляющего передачу с одной несущей.
Фиг.5А иллюстрирует пример частотного спектра сигнала передачи мобильной станции.
Фиг.5В иллюстрирует пример частотного спектра сигнала передачи мобильной станции.
Фиг.6А иллюстрирует структуру среды сотовой связи.
Фиг.6В иллюстрирует структуру среды зоны локальной связи.
На фиг.7 представлена частичная блок-схема передающего устройства по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 иллюстрирует переключение между способом с одной несущей и способом с множеством несущих.
Фиг.9 иллюстрирует переключение между способом с одной несущей и способом с множеством несущих.
Фиг.10 иллюстрирует переключение между способом с одной несущей и способом с множеством несущих.
Фиг.11 иллюстрирует способ передачи состояния восходящего канала.
Фиг.12А иллюстрирует извещение о запрашиваемой максимальной ширине полосы частот передачи канала данных и контрольного сигнала.
Фиг.12В иллюстрирует ожидаемую величину SINR приема сигнала измерения состояния канала при передаче с максимальной мощностью передачи.
Фиг.12С иллюстрирует регулирование мощности передачи в случае, когда канал данных не выделен, а передают только сигнал измерения состояния канала.
Фиг.12D иллюстрирует регулирование мощности передачи в случае, когда канал данных выделен.
Фиг.12Е иллюстрирует один из вариантов регулирование мощности передачи сигнала измерения состояния канала в случае, когда канал данных выделен.
Фиг.12F иллюстрирует один из вариантов регулирование мощности передачи сигнала измерения состояния канала в случае, когда канал данных выделен.
Фиг.13 иллюстрирует планирование канала данных в мультиплексированном канале.
Фиг.14 иллюстрирует планирование канала данных в мультиплексированном канале.
Фиг.15 иллюстрирует интерференцию от других мобильных станций.
Фиг.16А иллюстрирует флуктуации мощности интерференции.
Фиг.16В иллюстрирует флуктуации мощности интерференции.
Фиг.17 иллюстрирует планирование канала данных в мультиплексированном канале.
Фиг.18 иллюстрирует планирование канала данных в мультиплексированном канале.
Фиг.19А иллюстрирует планирование канала данных в мультиплексированном канале.
Фиг.19В иллюстрирует планирование канала данных в мультиплексированном канале.
Фиг.20А иллюстрирует выделение ресурсов радиосвязи в передающем устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.20В иллюстрирует выделение ресурсов радиосвязи в передающем устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.20С иллюстрирует выделение ресурсов радиосвязи в передающем устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.21 представлена частичная блок-схема приемного устройства по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.22 представлена частичная блок-схема приемного устройства по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.23А иллюстрирует измерения величины SINR приема контрольного сигнала, передаваемого каждой из мобильных станций, в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.23В иллюстрирует измерения величины SINR приема контрольного сигнала, передаваемого каждой из мобильных станций, в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.24А иллюстрирует выделение мобильной станции частоты для передачи канала данных в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.24В иллюстрирует выделение частоты для передачи канала данных мобильной станции в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.25А иллюстрирует выделение мобильной станции частоты для передачи канала данных в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.25В иллюстрирует выделение мобильной станции частоты для передачи канала данных в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.25С иллюстрирует выделение мобильной станции частоты для передачи канала данных в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.26 иллюстрирует повторное выделение полосы частот.
Фиг.27А иллюстрирует определение мощности передачи.
Фиг.27В иллюстрирует определение мощности передачи.
Фиг.28А иллюстрирует определение мощности передачи.
Фиг.28В иллюстрирует определение мощности передачи.
Фиг.29 иллюстрирует назначение значения MCS во время передачи канала данных мобильной станции, которой разрешена передача.
На фиг.30 представлена частичная блок-схема приемного устройства по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.31 иллюстрирует назначение ширины и центральной частоты полосы частот для контрольного сигнала каждой из мобильных станций в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.32 иллюстрирует назначение ширины и центральной частоты полосы частот для контрольного сигнала каждой из мобильных станций в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.33А иллюстрирует назначение ширины и центральной частоты полосы частот для контрольного сигнала каждой из мобильных станций в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.33В иллюстрирует назначение ширины и центральной частоты полосы частот для контрольного сигнала каждой из мобильных станций в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.34 иллюстрирует величину SINR приема контрольного сигнала, передаваемого каждой из мобильных станций, в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.35 иллюстрирует назначение значения MCS во время передачи канала данных мобильной станции, которой разрешена передача, в приемном устройстве по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.36 приведена блок-схема, иллюстрирующая работу передающего устройства по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.37 приведена блок-схема, иллюстрирующая работу приемного устройства по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.38 приведена блок-схема, иллюстрирующая работу системы мобильной связи по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Перечень условных обозначений
1:
модуль расширения спектра
2:
модуль умножения кода
3:
модуль фазового сдвига
30,40, 100
передающее устройство
200, 200<sub>1</sub>, 200<sub>2</sub>, 200<sub>3</sub>, 200<sub>4</sub>, 200<sub>5</sub>, 200<sub>6</sub>:
базовая станция
300:
мобильная станция
400:
приемное устройство
Осуществление изобретения
Оптимальный вариант осуществления изобретения описан ниже со ссылками на прилагающиеся чертежи на основе следующих примеров.
На всех чертежах, приведенных для иллюстрации примеров, части или компоненты, выполняющие аналогичные функции, обозначены одинаковыми номерами, а излишне повторяющиеся описания опущены.
Система мобильной связи по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения содержит мобильную станцию и базовую станцию, способную осуществлять радиосвязь с мобильной станцией.
Ниже следует описание передающего устройства в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Передающее устройство, предусмотренное, например, в составе мобильной станции, осуществляет передачу по восходящему каналу.
Передающее устройство по данному варианту осуществления изобретения используют в системах сотовой связи и в системах локальной связи.
1
2
3
4
6
1
Как показано на фиг.6А, система сотовой связи содержит базовые станции, покрывающие отдельные соты (секторы), например базовые станции 200, 200, 200, 200 и 200, и мобильную станцию 300, способную осуществлять обмен информацией с базовой станцией 200 по каналам радиосвязи. Система сотовой связи имеет больший радиус сот и более высокую мощность мобильной станции, чем система локальной связи. Однако достижимая скорость передачи данных в системе сотовой связи ниже в связи с интерференцией соседних сот.
Следовательно, применение способа с одной несущей в качестве способа радиосвязи в системе сотовой связи обладает преимуществами по сравнению с применением способа с множеством несущих.
6
6
С другой стороны, система локальной связи, например, действующая внутри одного здания или представляющая собой систему связи точки беспроводного доступа, содержит базовую станцию, покрывающую одну соту (сектор), например базовую станцию 200, и мобильную станцию 300, способную осуществлять обмен информацией с базовой станцией 200 по каналам радиосвязи. Система локальной связи имеет меньший радиус соты и более низкую мощность, потребляемую мобильной станцией, чем система сотовой связи. Однако достижимая скорость передачи данных в системе локальной связи сравнительно выше.
Следовательно, применение способа с множеством несущих в качестве способа радиосвязи в системе локальной связи обладает преимуществами по сравнению с применением способа с одной несущей.
Далее со ссылками на фиг.7 описано передающее устройство в соответствии с данным вариантом осуществления изобретения.
Передающее устройство 100 содержит модуль 102 расширения спектра и канального кодирования, в который вводят последовательности символов, переключающий модуль 106, соединенный с модулем 102 расширения спектра и канального кодирования, модуль 108 быстрого преобразования Фурье (БПФ) и модуль 110 последовательно-параллельного (S/P) преобразования, соединенные с переключающим модулем 106, и модуль 112 преобразования скорости передачи, соединенный с модулем 108 БПФ и модулем 110 S/P-преобразования.
Кроме того, передающее устройство 100 по данному варианту осуществления изобретения содержит модуль 114 формирования сигналов в частотной области, соединенный с модулем 112 преобразования скорости передачи, модуль 116 обратного БПФ, соединенный с модулем 114 формирования сигналов в частотной области, модуль 118 добавления защитных интервалов, соединенный с модулем 116 обратного БПФ, и фильтр 120, соединенный с модулем 118 добавления защитных интервалов.
Помимо этого, передающее устройство 100 по данному варианту осуществления изобретения содержит модуль 104 управления модуляцией данных/степенью расширения спектра/канальным кодированием, соединенный с модулем 102 расширения спектра и канального кодирования и модулем 114 формирования сигналов в частотной области, и модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи, соединенный с модулем 114 формирования сигналов в частотной области. Переключающий модуль 106 соединен с фильтром 120.
В модуль 104 управления модуляцией данных/степенью расширения спектра/канальным кодированием вводят информацию о схеме модуляции и кодирования (Modulation and Coding Scheme, MCS) для каждого пользователя. В модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи вводят информацию извещения о выделении ресурсов радиосвязи для каждого физического канала и информацию о результатах планирования для каждого пользователя.
Модуль 104 управления модуляцией данных/степенью расширения спектра/канальным кодированием определяет степень расширения спектра ортогональных кодов, используемых в модуле 102 расширения спектра и канального кодирования, и выводит ортогональные коды определенной степени расширения спектра и код скремблирования для данной соты, а также введенную информацию MCS для каждого пользователя, в модуль 102 расширения спектра и канального кодирования.
Например, в системе сотовой связи модуль 104 управления модуляцией данных/степенью расширения спектра/канальным кодированием определяет ортогональный код для степени расширения спектра, соответствующей данной системе сотовой связи, и код скремблирования для данной соты. С другой стороны, в системе локальной связи модуль 104 управления модуляцией данных/степенью расширения спектра/канальным кодированием определяет ортогональный код для степени расширения спектра, соответствующей данной системе локальной связи, и код скремблирования для данной соты. Кроме того, модуль 104 управления модуляцией данных/степенью расширения спектра/канальным кодированием передает число наборов поднесущих модулю 114 формирования сигналов в частотной области.
Модуль 102 расширения спектра и канального кодирования осуществляет канальное кодирование путем применения кода исправления ошибок, например, турбо-кода или кода свертки, к вводимой последовательности двоичной информации в соответствии с вводимой информацией MCS и, таким образом, модулирует данные, подвергнутые канальному кодированию. Кроме того, модуль 102 расширения спектра и канального кодирования формирует последовательность элементарных сигналов с расширенным спектром путем применения операции расширения спектра с использованием вводимых ортогональных кодов и кода скремблирования для данной соты, после чего выводит последовательность элементарных сигналов с расширенным спектром в переключающий модуль 106.
Переключающий модуль 106 определяет, соответствует ли информация, поступившая от базовой станции 200 и определяющая применяемый способ радиосвязи, способу с одной несущей или множеством несущих. Если переключающий модуль 106 определяет, что поступившая информация о применяемом способе радиосвязи соответствует способу с одной несущей, то переключающий модуль 106 передает вводимую последовательность элементарных сигналов с расширенным спектром модулю 108 БПФ. Если переключающий модуль 106 определяет, что поступившая информация о применяемом способе радиосвязи соответствует способу с множеством несущих, то переключающий модуль 106 передает вводимую последовательность элементарных сигналов с расширенным спектром модулю 110 S/P-преобразования. Кроме того, переключающий модуль 106 передает полученную информацию о применяемом способе радиосвязи фильтру 120.
Например, переключающий модуль 106 может определять применяемый способ радиосвязи по информации извещения от базовой станции 200. В этом случае, как показано на фиг.8, базовая станция 200 определяет в модуле 402 определения способа радиосвязи (описан ниже), допускается ли использование каждым пользователем (мобильной станцией) способа с одной несущей или множеством несущих, и передает управляющую информацию о результатах определения применяемого способа радиосвязи мобильной станции 300.
Кроме того, переключающий модуль 106 может определять, применяется ли способ с одной несущей или с множеством несущих, например, в соответствии со способом радиосвязи, установленным для каждой соты. В этом случае модуль 402 определения способа радиосвязи приемного устройства, предусмотренного в составе базовой станции 200, заранее определяет для каждой базовой станции постоянный способ восходящей радиосвязи в соответствии с конфигурацией соты.
Например, модуль 402 определения способа радиосвязи может определять применяемый способ радиосвязи при установке базовой станции 200 в соответствии с конфигурацией соты, например, по радиусу соты, наличию или отсутствию соседних сот и т.п. Например, если радиус соты велик, могут применять способ с одной несущей, а если радиус соты мал, - способ с множеством несущих. Как показано на фиг.9, модуль 402 определения способа радиосвязи передает информацию о применяемом способе радиосвязи мобильной станции 300 в качестве общей управляющей информации для всех пользователей.
В соответствии с вышеизложенным, применяемый способ радиосвязи определяют при установке базовой станции, что приводит к упрощению конфигурации и управления.
Кроме того, переключающий модуль 106 может определять применяемый способ радиосвязи (с одной или множеством несущих), например, в соответствии со способом радиосвязи, установленным для каждого пользователя (мобильной станции). В этом случае возможно переключение с одного способа радиосвязи на другой в соответствии с расстоянием между каждым из пользователей и базовой станцией или с запасом мощности передачи для каждого пользователя.
Например, если применяемый способ связи изменяют в зависимости от расстояния между каждым из пользователей и базовой станцией 200, в качестве величины, определяющей расстояние между пользователем и базовой станцией 200, могут использовать, например, величину потерь в тракте передачи. В этом случае мобильная станция 300 измеряет потери в тракте нисходящего соединения по мощности принимаемого нисходящего контрольного сигнала и передает информацию об измеренной величине потерь в тракте передачи базовой станции 200 по восходящему каналу.
Если полученная величина потерь в тракте передачи больше заранее установленного порогового значения, то модуль 402 определения способа радиосвязи приемного устройства, предусмотренного в базовой станции 200, определяет, что расстояние между базовой станцией 200 и мобильной станцией 300 велико, и определяет необходимость применения способа радиосвязи с одной несущей. Тогда, как показано на фиг.10, модуль 402 определения способа радиосвязи извещает мобильную станцию 300 о необходимости применения способа радиосвязи с одной несущей в качестве общей управляющей информации, адресованной данному пользователю.
Если же полученная величина потерь в тракте передачи меньше заранее установленного порогового значения, то модуль 402 определения способа радиосвязи приемного устройства, предусмотренного в базовой станции 200, определяет, что расстояние между базовой станцией 200 и мобильной станцией 300 мало, и определяет необходимость применения способа радиосвязи с множеством несущих. Тогда, как показано на фиг.10, модуль 402 определения способа радиосвязи извещает мобильную станцию 300 о необходимости применения способа радиосвязи с множеством несущих в качестве общей управляющей информации, адресованной данному пользователю.
Таким образом, применяемый способ радиосвязи устанавливают для каждой мобильной станции в соответствии с расстоянием между базовой станцией и данной мобильной станцией.
Кроме того, мобильные станции могут определять необходимость применения способа радиосвязи с одной несущей или множеством несущих в соответствии с измеренной величиной потерь в тракте передачи и сообщать полученный результат базовой станции 200.
Кроме того, если переключение с одного способа связи на другой осуществляют в соответствии с запасом мощности передачи каждого пользователя, то в качестве величины, определяющей запас мощности передачи для каждого пользователя, могут использовать, например, разность между максимально допустимой мощностью передачи и текущей мощностью передачи. В этом случае каждая из мобильных станций передает базовой станции значение разности между максимально допустимой мощностью передачи и текущей мощностью передачи.
Если величина разности между максимально допустимой мощностью передачи и текущей мощностью передачи меньше заранее установленного порогового значения, то модуль 402 определения способа радиосвязи приемного устройства, предусмотренного в базовой станции 200, определяет, что запас мощности передачи мал, и определяет необходимость применения способа радиосвязи с одной несущей. Тогда, как показано на фиг.10, модуль 402 определения способа радиосвязи передает мобильной станции 300 соответствующую информацию.
Если же величина разности между максимально допустимой мощностью передачи и текущей мощностью передачи больше заранее установленного порогового значения, то модуль 402 определения способа радиосвязи приемного устройства, предусмотренного в базовой станции 200, определяет, что запас мощности передачи велик, и определяет необходимость применения способа радиосвязи с множеством несущих. Тогда, как показано на фиг.10, модуль 402 определения способа радиосвязи извещает мобильную станцию 300 о необходимости применения способа радиосвязи с множеством несущих.
В соответствии с вышеизложенным, управление способами радиосвязи осуществляют в соответствии с производительностью каждой из мобильных станций.
Кроме того, мобильные станции 300 могут передавать информацию о максимально допустимой мощности передачи и информацию о текущей мощности передачи. В этом случае модуль 402 определения способа радиосвязи приемного устройства, предусмотренного в базовой станции 200, может вычислять значение разности между максимально допустимой мощностью передачи и текущей мощностью передачи и устанавливать применяемые способы радиосвязи в соответствии с вычисленным значением.
Помимо этого, мобильные станции могут определять необходимость применения способа с одной несущей или множеством несущих в соответствии с запасом мощности передачи и сообщать полученный результат базовой станции 200.
Кроме того, как показано на фиг.11, переключающий модуль 106 может передавать сигнал измерения состояния канала, например, в виде контрольного сигнала, используя заранее определенную полосу частот, выделенную по особому запросу, в соответствии со способом радиосвязи, определенным для каждого пользователя (мобильной станции). Например, переключающий модуль 106 может передавать сигнал измерения состояния канала, используя только одну полосу частот, выделенную из предоставленных системе полос частот. В частности, если системе предоставлена полоса частот шириной, например, в 20 МГц, мобильные станции (передающие устройства) распределяют по классам мобильных станций, которые могут использовать полосы шириной в 20 МГц, 10 МГц и 5 МГц. В этом случае переключающий модуль 106 передает сигнал измерения состояния канала, используя только полосу частот, соответствующую данному классу мобильных станций (передающих устройств), в соответствии со способом радиосвязи, определенным для данного пользователя (мобильной станции).
Модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи приемного устройства 400 выделяет мобильной станции (передающему устройству), которой передают сигнал измерения состояния канала, полосу частот в соответствии с полосой частот, используемой для передачи сигнала измерения состояния канала.
В частности, каждая из мобильных станций (передающих устройств) передает контрольный сигнал, а базовая станция (приемное устройство) измеряет контрольные сигналы и, следовательно, состояние канала между базовой станцией и мобильными станциями, тем самым осуществляя выделение полос частот. Мобильным станциям нет необходимости передавать контрольные сигналы, используя всю полосу частот, выделенную системе. Вместо этого мобильные станции могут передавать контрольные сигналы, используя заранее определенные полосы частот. Базовая станция принимает контрольные сигналы от всех пользователей и выделяет полосы частот, если в диапазоне полос частот имеются полосы частот, которые могут быть выделены. Затем базовая станция передает информацию об определенных полосах частот передающим устройствам.
Кроме того, приемное устройство 400 может определять в модуле 420 определения способа радиосвязи полосы частот, используемые для передачи сигнала измерения состояния канала, и, таким образом, передавать информацию о полосах частот.
Кроме того, переключающий модуль 106 может содержать модуль формирования контрольного сигнала, который передает базовой станции информацию, по меньшей мере, об одном из следующих параметров: запрашиваемой (максимальной) ширине полосы частот для передачи канала данных, размере данных, предназначенных к передаче, или скорости передачи данных, в соответствии со способом связи, установленным для каждого пользователя (мобильной станции), если определенный способ радиосвязи представляет собой способ с одной несущей. Кроме того, модуль формирования контрольного сигнала может передавать информацию о запрашиваемой (максимальной) ширине полосы частот для передачи контрольного сигнала базовой станции.
Например, модуль формирования контрольного сигнала может передавать базовой станции информацию, по меньшей мере, об одном из следующих параметров: запрашиваемой (максимальной) ширине полосы частот для передачи контрольного сигнала, размере данных, предназначенных к передаче, или скорости передачи данных, по каналу, выделяемому на конкурентной основе. Пусть, например, максимальная ширина полосы частот равна 5 МГц, а запрашиваемая ширина полосы частот меньше 5 МГц.
Как показано на фиг.12А, предполагается, что W_able - максимальная ширина полосы частот, которая может быть использована мобильной станцией, Wp_req - запрашиваемая максимальная ширина полосы частот для передачи контрольного сигнала, a Wd_req - запрашиваемая максимальная ширина полосы частот для передачи канала данных. Модуль формирования контрольного сигнала устанавливает значение Wd_req в пределах Wd_req≤W_able с учетом размера передаваемых данных и скорости передачи данных. Кроме того, модуль формирования контрольного сигнала устанавливает значение Wp_req в пределах Wd_req≤Wp_req≤W_able.
Переключающий модуль 106 может определить, что ширина полосы частот для передачи сигнала измерения состояния канала равна целому кратному минимальной ширины полосы частот, определенной в системе, или удвоенной минимальной ширине полосы частот, определенной в системе.
В этом случае переключающий модуль 106 осуществляет передачу, используя максимально широкую полосу частот, в которой ожидаемая величина отношения сигнала к помехам и шумам (SINR) приема при передаче с максимальной мощностью передачи или с «максимальной мощностью минус ΔР» может быть больше требуемой величины SINR приема. Например, переключающий модуль 106 может вычислять ожидаемую величину SINR приема по средней мощности помех на базовой станции и средним потерям в тракте передачи между базовой станцией (приемным устройством) и мобильной станцией (передающим устройством).
Например, если, как показано на фиг.12В, максимальная ширина полосы частот передачи равна 5 МГц, а минимальная ширина полосы частот передачи равна 1,25 МГц, то при выборе из полос частот передачи, равных 1,25 МГц, 2,5 МГц и 3,75 МГц, полосы частот, обеспечивающие требуемую величину SINR приема сигнала измерения состояния канала, равны 1,25 МГц и 2,5 МГц. Следовательно, максимальная ширина полосы частот, обеспечивающая превышение требуемой величины SINR приема, равна 2,5 МГц.
В этом случае, даже если не ожидается обеспечение требуемой величины SINR приема в случае передачи с использованием минимальной ширины полосы частот передачи, используемая полоса частот передачи не становится уже минимальной ширины полосы частот передачи, и передачу осуществляют с использованием минимальной ширины полосы частот передачи.
Требуемую величину SINR приема сигнала измерения состояния канала распространяют по широковещательному каналу по всей соте.
Кроме того, переключающий модуль 106 может устанавливать для сигнала измерения состояния канала требования к качеству, отличающиеся от требований к качеству для канала данных, например, в форме требуемой величины SINR приема.
В этом случае устройство базовой станции передает информацию о требованиях к качеству по широковещательному каналу мобильным станциям, находящимся под управлением данного сектора. Например, устройство базовой станции может передавать информацию о требованиях к качеству канала данных по выделенному каналу управления.
Переключающий модуль 106 регулирует мощность передачи в соответствии с требованиями к качеству сигнала измерения состояния канала, когда канал данных еще не выделен. Например, переключающий модуль 106 может осуществлять передачу с мощностью передачи, установленной регулировкой мощности передачи в соответствии с требованиями к качеству передачи контрольного сигнала. Например, переключающий модуль 106 может устанавливать нижний предел требуемого качества, необходимый и достаточный для измерения состояния канала, как показано на фиг.12С. При этом уменьшается интерференция с контрольными сигналами, что повышает пропускную способность системы в целом.
Переключающий модуль 106 осуществляет регулировку мощности передачи для данных и для сигнала измерения состояния канала в соответствии с требованиями к качеству канала данных при выделении канала данных. Например, как показано на фиг.12D, переключающий модуль 106 может осуществлять передачу с той же мощностью, что и при передаче данных, при выделении канала данных. В этом случае более высокие требования к качеству устанавливают для передачи данных, поскольку используют высокоэффективный способ модуляции и/или степень кодирования. Переключающий модуль 106 передает контрольный сигнал с более высокой мощностью передачи, поскольку требуется точная оценка состояния канала.
В частности, если канал данных выделен, и полоса частот, выделенная для канала данных, уже, чем полоса частот для передачи сигнала измерения состояния канала, переключающий модуль 106 регулирует мощность передачи сигнала измерения состояния канала так, чтобы обеспечить соответствие требованиям к качеству для канала данных, например, в отношении величины SINR приема в полосе частот для передачи сигнала измерения состояния канала, как показано на фиг.12Е.
Если запас мощности передачи недостаточен для обеспечения требуемого качества, переключающий модуль 106 устанавливает максимальную мощность передачи, как показано на фиг.12F.
Базовая станция 200 имеет центральную частоту несущей и полосу частот передачи (ширину полосу частот) контрольного сигнала, передаваемого мобильной станцией, по информации, переданной мобильной станцией, например, по запрашиваемой (максимальной) ширине полосы частот, и сообщает информацию об определенной центральной частоте и информацию об определенной ширине полосы частот контрольного сигнала мобильным станциям.
Модуль формирования контрольного сигнала передает контрольный сигнал в соответствии с сообщенной информацией о центральной частоте и с переданной информацией о ширине полосы частот контрольного сигнала. Кроме того, если был сообщен идентификатор частотного блока, модуль формирования контрольного сигнала передает контрольный сигнал в соответствии с шириной полосы частот и центральной частотой, определенными сообщенным идентификатором частотного блока. В этом случае модуль формирования контрольного сигнала может передавать контрольный сигнал, используя способ скачкообразной перестройки частоты. Кроме того, модуль формирования контрольного сигнала может передавать контрольный сигнал способом скачкообразной перестройки частоты, поочередно используя для передачи каждую из выделенных полос частот.
Модуль 108 БПФ разделяет последовательность данных с расширенным спектром на блоки по Q элементарных сигналов, осуществляет быстрое преобразование Фурье так, чтобы преобразовать разделенную последовательность в частотную область, и выводит преобразованную разделенную последовательность в модуль 112 преобразования скорости передачи. В результате, в частотной области получают Q сигналов с одной несущей.
Модуль 110 последовательно-параллельного (S/P) преобразования преобразует последовательности (поток) сигналов во множественные параллельные последовательности сигналов, а затем выводит параллельные последовательности сигналов в модуль 112 преобразования скорости передачи.
sub
Модуль 112 преобразования скорости передачи повторяет Q сигналов с одной несущей, поступающих из модуля 108 БПФ, заранее определенное число раз, например, равное коэффициенту повторения элементарных сигналов (CRF). Число сформированных в результате сигналов с одной несущей равно N=Q×CRF. Кроме того, модуль 112 преобразования скорости передачи выводит Q параллельных последовательностей сигналов, поступивших из модуля 110 последовательно-параллельного (S/P) преобразования, в модуль 114 формирования сигналов в частотной области.
С другой стороны, модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи управляет временными и частотными блоками, выделяемыми каждому из физических каналов в соответствии с информацией о выделении ресурсов каждому из физических каналов, сообщаемой базовой станицей 200, и информацией о результатах планирования связи для каждого из пользователей.
Кроме того, модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи определяет выделение ресурсов радиосвязи на некоторый период, основанный на временном масштабе длительности временного интервала передачи (Transmission Time Interval, TTI) частотных блоков, если частотные блоки и время выделяются каждому из физических каналов.
Далее со ссылками на фиг.13 и 14 приведено описание планирования использования мультиплексных каналов данных. Мультиплексные каналы данных выделяют в соответствии с планированием, осуществляемым в базовой станции 200, как описано ниже.
Частотные блоки выделяют в соответствии с информацией управления планированием во временной области при связи с частотным мультиплексированием при условии стабильного выделения частот, как показано на фиг.13. В этом случае пользователю с высокой скоростью передачи данных выделяют множество частотных блоков, что позволяет каждому пользователю использовать только частотные блоки, выделенные заранее. Таким образом, передающее устройство 100 не должно заранее передавать в других частотных блоках контрольные сигналы, передаваемые для того, чтобы приемное устройство 400 могло осуществить измерение показателя качества канала (Channel Quality Indicator, CQI).
Пусть, например, оптимальная ширина полосы частот для частотного блока составляет от 1,25 до 5 МГц. Расширение полосы частот для частотного блока может обеспечить усиление эффекта разнесения множества пользователей в рамках частотного блока.
При осуществлении передачи с одной несущей ширина полосы частот, выделяемой каждому пользователю, может варьироваться в соответствии со скоростью передачи данных.
Кроме того, если объем графика какого-либо пользователя превышает размер полезной нагрузки частотного блока, один из частотных блоков может использоваться исключительно одним пользователем.
Множество пользователей с низкой скоростью передачи данных используют локализованный способ FDMA, т.е. суженный вариант FDMA в рамках частотного блока. А именно, спектр, используемый каждым из пользователей, располагают в рамках блока, как описано со ссылками на фиг.2А и 2В. Кроме того, гребнеобразный частотный спектр, используемый каждым из пользователей, может быть распределен по всей полосе частот. Другие пользователи используют гребнеобразный спектр. Локализованный способ FDMA может в основном использоваться в мультиплексных каналах данных.
Кроме того, одна и та же полоса частот, например, частотный блок, может быть выделена множеству пользователей, как показано на фиг.14. В этом случае применяют частотное мультиплексирование с использованием гребнеобразного частотного спектра. В альтернативном варианте осуществляют мультиплексирование множества пользователей в рамках одного и того же кадра, как описано ниже. Информацию элементарных сигналов сохраняют во временном интервале передачи (TTI) с разделением по времени на некоторые элементы. Данную информацию элементарных сигналов используют в качестве элемента для изменения частоты, используемой для передачи. Как указано выше, множеству пользователей выделяют определенную полосу частот, причем передачу осуществляют с использованием скачкообразной перестройки частоты. Выделение некоторой полосы частот множеству пользователей позволяет осуществить усреднение интерференции от других сот (секторов). Поэтому флуктуации интерференции от других сот (секторов) могут быть уменьшены по сравнению с ситуацией, в которой для осуществления передачи производят замену пользователей в некоторой полосе частот.
1
2
3
1
1
3
2
3
4
5
Нижеследующее описание основано на ситуации, в которой зона покрытия базовой станции 200 состоит из трех секторов 250, 250, 250; в секторе 250 имеется мобильная станция A300; а в секторе 250 имеются мобильная станция В300, мобильная станция С300, мобильная станция D300 и мобильная станция E300, например, как показано на фиг.15.
Если каждому из пользователей выделены частотные блоки, то, если вблизи данной мобильной станции в соседнем секторе существует другая мобильная станция, мощность интерференции становится более высокой, а если другая мобильная станция находится на большем расстоянии, мощность интерференции становится более низкой.
1
1
4
3
1
5
Например, на мобильную станцию A300, имеющуюся в секторе 250, значительно влияет интерференция от мобильной станции D300, имеющейся в соседнем секторе 250 и расположенной вблизи мобильной станции A300, но незначительно влияет интерференция от мобильной станции E300, расположенной на большом расстоянии. Следовательно, мощность интерференции изменяется со временем, как показано на фиг.16А.
С другой стороны, при применении скачкообразной перестройки частоты и доступа с частотным мультиплексированием с использованием гребнеобразного частотного спектра мощность интерференции в целом усредняется и становится, по существу, постоянной, как показано на фиг.16В, что уменьшает колебания мощности интерференции во времени. В этом случае хотя мощность передачи для каждого пользователя ниже, эффективность связи для каждого пользователя остается неизменной благодаря непрерывному выделению множества временных отрезков, что уменьшает колебания интерференции от других сот (секторов).
Кроме того, частотные блоки могут выделяться в соответствии с информацией управления планированием во временной области и в частотной области, как показано на фиг.17.
В этом случае контрольный канал, который передают для измерения приемным устройством 400 индикатора качества канала (CQI), передают во всех частотных блоках, т.е. во всех полосах частот канала.
Кроме того, если объем графика какого-либо пользователя превышает размер полезной нагрузки частотного блока, один из частотных блоков может быть использоваться исключительно одним пользователем.
Если имеется множество пользователей с низкой скоростью передачи данных, множество пользователей используют один и тот же частотный блок. В этом случае к одному и тому же частотному блоку применяют ортогональные частотные спектры, а именно, суженный спектр FDMA (локализованный способ FDMA), распределенный по частотному блоку, или гребнеобразный спектр (распределенный способ FDMA). В частности, как описано со ссылками на фиг.2А и 2В, спектр, используемый каждым из пользователей, распределен в некотором блоке в рамках частотного блока. Кроме того, спектр, используемый каждым из пользователей, может быть распределен и размещен в частотном блоке в форме гребня, что уменьшает взаимную интерференцию между пользователями.
Пусть, например, оптимальная ширина полосы частот частотного блока составляет от 0,3125 до 1,25 МГц. Сужением полосы частот частотного блока и планированием канала в частотной области можно добиться усиления эффекта разнесения множества пользователей.
При осуществлении передачи с одной несущей ширина полосы частот, выделяемой каждому пользователю, может варьироваться в соответствии со скоростью передачи данных.
Множество пользователей с низкой скоростью передачи данных используют локализованный способ FDMA, т.е. суженный вариант FDMA в рамках частотного блока.
Кроме того, если планирование производят во временной области и в частотной области, частотные блоки можно группировать, что позволяет уменьшить потери в контрольном канале.
Помимо этого, как показано на фиг.18, полоса частот может изменяться в зависимости от состояния канала. Например, полоса частот, выделенная системе, может быть разделена на множество частотных блоков, соответствующих такому выделению. В этом случае при хорошем состоянии канала выделяют множество частотных блоков, например два частотных блока (пользователи А, В и С), а при худшем состоянии канала выделяют меньшее количество частотных блоков, чем при хорошем состоянии канала (пользователь D). Передачу с одной несущей осуществляют в выделенной таким образом полосе частот, что повышает общую эффективность системы.
Ниже со ссылками на фиг.19А и 19В приведено описание процедуры группирования блоков.
Как показано на фиг.19А, если группирования блоков не осуществляют, множество пользователей с низкой скоростью передачи данных используют локализованный способ FDMA, т.е. суженный вариант FDMA, в рамках частотного блока или гребнеобразные спектры.
Как показано на фиг.19В, для группирования частотных блоков используют распределенное группирование, при котором группу образуют дискретные частотные блоки, или локализованное группирование, при котором группу образуют последовательные частотные блоки.
Как указано выше, потери в контрольном канале, используемом для измерения величины CQI, можно уменьшить при помощи заблаговременного группирования частотных блоков для осуществления планирования в частотной области.
Например, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи приемного устройства, предусмотренного в базовой станции 200, может определять время и частоту, выделенные для канала, выделяемого на конкурентной основе, например, для канала со случайным доступом или канала резервных пакетов, в зависимости от загрузки канала или другого параметра и сообщает о соответствующем выделении ресурсов каждой мобильной станции по нисходящему широковещательному каналу. Например, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи может определить выделение ресурсов радиосвязи таким образом, что, если передаваемый сигнал представляет собой канал, выделяемый на конкурентной основе, то используется, по меньшей мере, часть выделенной полосы частот.
Кроме того, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи приемного устройства, предусмотренного в базовой станции 200, осуществляет планирование в соответствии с состоянием канала и определяет время и частоту, выделенные каналу, выделяемому на конкурентной основе, например, мультиплексированному каналу данных или подобному ему, и сообщает о соответствующем выделении ресурсов каждой мобильной станции по нисходящему широковещательному каналу. Передаваемые данные и управляющие сообщения третьего уровня передаются по мультиплексированному каналу данных. Кроме того, при осуществлении обмена информацией по мультиплексированному каналу данных может использоваться гибридный автоматический запрос повторной передачи (Hybrid Automatic Repeat Request, H-ARQ).
Кроме того, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи приемного устройства, предусмотренного в базовой станции 200, осуществляет планирование, определяет время и частоту, выделенные каналу, выделяемому на основе планирования, например каналу, по которому осуществляют передачу управляющей информации (называемому мультиплексированным каналом управления), и сообщает о соответствующем выделении ресурсов каждой мобильной станции по нисходящему широковещательному каналу.
Модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи обеспечивает мультиплексирование канала, выделяемого на конкурентной основе, и канала, выделяемого на основе планирования. Например, модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи может обеспечивать временное мультиплексирование канала, выделяемого на конкурентной основе, и канала, выделяемого на основе планирования, как показано на фиг.20А. В этом случае модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи может осуществлять адаптивное регулирование параметра TTI и устанавливать большее значение TTI, что уменьшает долю занятия мультиплексированного канала управления в полной длительности TTI и снижает потери в мультиплексированном канале управления.
Кроме того, модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи может обеспечивать частотное мультиплексирование канала, выделяемого на конкурентной основе, и канала, выделяемого на основе планирования, например, как показано на фиг.20В.
Помимо этого модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи может обеспечивать смешанное использование временного мультиплексирования и частотного мультиплексирования канала, выделяемого на конкурентной основе, и канала, выделяемого на основе планирования. В этом случае модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи может осуществлять адаптивное регулирование параметра TTI и устанавливать большее значение TTI, что уменьшает долю занятия мультиплексированного канала управления в полной длительности интервала TTI и снижает потери в мультиплексированном канале управления.
Модуль 114 формирования сигналов в частотной области сдвигает каждый из сигналов с одной несущей по оси частот так, что спектр становится гребнеобразным. Например, если осуществляют процесс, соответствующий значению CRF=4, то на каждый сигнал или последовательность с одной несущей сигналов вставляют по три нуля. Кроме того, модуль 114 формирования сигналов в частотной области выделяет ресурсы радиосвязи каждому из физических каналов в соответствии с поступающей информацией о выделении ресурсов радиосвязи и в зависимости от конкретного физического канала. Если таким образом применяют способ с одной несущей, значение CRF и значение сдвига для каждого сигнала с одной несущей изменяют, так же как и количество пользователей.
Модуль 114 формирования сигналов в частотной области осуществляет распределение по каждой из Q параллельных последовательностей сигналов, непосредственно включает каждую из последовательностей сигналов в частотную составляющую и выделяет ресурсы радиосвязи каждому из распределенных сигналов.
Модуль 116 обратного БПФ осуществляет быстрое преобразование Фурье гребнеобразного спектра, полученного путем сдвига каждого из сигналов с одной несущей по оси частот, и, таким образом, формирует волнообразный спектр передачи для способа с одной несущей.
Кроме того, модуль 116 обратного БПФ осуществляет обратное быстрое преобразование Фурье сигнала с множеством несущих, состоящего из множества поднесущих, и осуществляет модуляцию на основе способа OFDM, формируя, таким образом, волнообразный спектр передачи для способа с множеством несущих.
Модуль 118 добавления защитных интервалов добавляет к предназначенным к передаче сигналам защитные интервалы и создает символ любого способа OFDM или способа с множеством несущих. Защитные интервалы получают путем повторения начального или конечного участка передаваемого символа.
Фильтр осуществляет ограничение полосы частот передаваемого сигнала. Затем производят передачу сигнала с ограниченной полосой частот.
Далее со ссылками на фиг.21 приведено описание приемного устройства 400 по данному варианту осуществления изобретения.
Приемное устройство 400 может быть предусмотрено, например, в базовой станции и осуществлять передачу нисходящего канала.
Приемное устройство 400 по данному варианту осуществления изобретения используют в вышеупомянутой сотовой среде и среде зоны локальной связи.
Приемное устройство 400 по данному варианту осуществления изобретения предназначено для приема сигнала, переданного с применением способа с одной несущей и способа с множеством несущих. Кроме того, приемное устройство 400 содержит модуль 402 определения способа радиосвязи и модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи.
Модуль 402 определения способа радиосвязи определяет разрешенный для применения мобильной станцией 300 способ радиосвязи в соответствии со средой, в которой установлено приемное устройство 400.
Например, в случае, когда приемное устройство 400 установлено в сотовой среде, модуль 402 определения способа радиосвязи определяет применение способа с одной несущей и сообщает мобильной станции 300 информацию о применении способа с одной несущей. Если же, например, приемное устройство 400 установлено в среде зоны локальной связи, модуль 402 определения способа радиосвязи определяет применение способа с множеством несущих и сообщает мобильной станции 300 информацию о применении способа с множеством несущих.
Например, при установке базовой станции 200 модуль 402 определения способа радиосвязи определяет применяемый способ радиосвязи в соответствии с конфигурацией соты, например, радиусом соты, наличием или отсутствием соседних сот и т.п. Например, если радиус соты велик, определяют применение способа с одной несущей, а если радиус соты мал, определяют применение способа с множеством несущих. Модуль 402 определения способа радиосвязи сообщает информацию об определенном к применению способе доступа мобильным станциям 300 в качестве общей управляющей информации для всех пользователей.
Таким образом, применяемый способ радиосвязи определяют при установке радиостанции, что упрощает конфигурирование и управление.
Кроме того, может быть предусмотрено переключение с одного способа радиосвязи на другой в зависимости от расстояния между каждым из пользователей и базовой станцией или запасом мощности передачи каждого из пользователей.
Например, если переключение с одного способа радиосвязи на другой осуществляют в зависимости от расстояния между каждым из пользователей и базовой станцией 200, в качестве величины, соответствующей расстоянию между каждым из пользователей и базовой станцией 200, могут использовать величину потерь в тракте передачи. В этом случае мобильная станция 300 измеряет величину потерь в тракте передачи в нисходящем канале по приемной мощности контрольного сигнала в нисходящем канале и сообщает информацию о результатах измерений потерь в тракте передачи базовой станции 200 по восходящему каналу.
Модуль 402 определения способа радиосвязи определяет, что расстояние между базовой станцией 200 и мобильной станцией 300 велико, если полученное значение величины потерь в тракте передачи выше заранее установленного порогового значения, определяет необходимость применения способа с одной несущей и сообщает соответствующую информацию мобильным станциям 300.
Модуль 402 определения способа радиосвязи определяет, что расстояние между базовой станцией 200 и мобильной станцией 300 мало, если полученное значение величины потерь в тракте передачи ниже заранее установленного порогового значения, определяет необходимость применения способа с множеством несущих и сообщает соответствующую информацию мобильным станциям 300 в качестве общей управляющей информации для всех пользователей.
Таким образом, для каждой мобильной станции устанавливают способ радиосвязи в соответствии с расстоянием между базовой станцией и мобильными станциями.
Кроме того, если переключение с одного способа связи на другой осуществляют в соответствии с запасом мощности передачи каждого пользователя, то в качестве величины, определяющей запас мощности передачи для каждого пользователя, могут использовать, например, разность между максимально допустимой мощностью передачи и текущей мощностью передачи. В этом случае мобильная станция сообщает базовой станции значение разности между максимально допустимой мощностью передачи и текущей мощностью передачи.
Если величина разности между максимально допустимой мощностью передачи и текущей мощностью передачи меньше заранее установленного порогового значения, то модуль 402 определения способа радиосвязи устанавливает, что запас мощности передачи мал, и определяет необходимость применения способа радиосвязи с одной несущей, о чем и сообщает мобильным станциям 300.
Если же величина разности между максимально допустимой мощностью передачи и текущей мощностью передачи больше заранее установленного порогового значения, то модуль 402 определения способа радиосвязи устанавливает, что запас мощности передачи велик, и определяет необходимость применения способа радиосвязи с множеством несущих, о чем и сообщает мобильным станциям 300.
В соответствии с вышеизложенным, способ радиосвязи устанавливают в соответствии с производительностью каждой из мобильных станций.
Кроме того, мобильная станция 300 может передавать информацию о максимально допустимой мощности передачи и о текущей мощности передачи. В этом случае модуль 402 определения способа радиосвязи может вычислять разность между максимально допустимой мощностью передачи и текущей мощностью передачи и устанавливать способ радиосвязи в соответствии с вычисленным значением.
Модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи определяет выделение ресурсов радиосвязи для каждого из физических каналов и сообщает соответствующую информацию мобильной станции 300.
Кроме того, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи осуществляет планирование для каждого из пользователей и сообщает результаты такого планирования мобильной станции 300.
Модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи может выделять ресурсы радиосвязи на некоторый период, основанный на временном масштабе длительности временного интервала передачи (Transmission Time Interval, TTI) частотных блоков, если частотные блоки и время выделяются каждому из физических каналов.
Кроме того, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи осуществляет планирование для мультиплексированного канала данных.
Модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи осуществляет планирование доступа с частотным мультиплексированием во временной области и формирует управляющую информацию, как показано на фиг.13. В этом случае пользователю с высокой скоростью передачи данных выделяют множество частотных блоков, что позволяет каждому пользователю использовать только заранее выделенные частотные блоки. Следовательно, передающему устройству 100 нет необходимости принимать контрольный канал других переданных частотных блоков, чтобы обеспечить приемному устройству 400 возможность измерения индикатора качества канала (CQI).
Пусть, например, оптимальная ширина полосы частот частотного блока составляет от 1,25 до 5 МГц. Увеличение ширины полосы частот частотного блока позволяет усилить эффект разнесения множества пользователей в частотном блоке.
При осуществлении передачи с одной несущей ширина полосы частот, выделенной каждому из пользователей, может варьироваться в зависимости от скорости передачи данных.
Кроме того, если объем трафика какого-либо пользователя превышает размер полезной нагрузки частотного блока, один частотный блок может использоваться исключительно одним пользователем.
Кроме того, как показано на фиг.17, ширина полосы частот может изменяться в зависимости от состояния канала.
Множество пользователей с низкой скоростью передачи данных используют локализованный способ FDMA, т.е. суженный вариант FDMA в рамках частотного блока. А именно, спектр, используемый каждым из пользователей, располагают в рамках блока, как описано со ссылками на фиг.2А и 2В. Кроме того, гребнеобразный частотный спектр, используемый каждым из пользователей, может быть распределен по всей полосе частот. Другие пользователи используют гребнеобразный спектр. Локализованный способ FDMA может в основном использоваться в мультиплексных каналах передачи.
Кроме того, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи может осуществлять планирование доступа во временной области и в частотной области и формировать управляющую информацию.
В этом случае контрольный канал, передаваемый для измерения индикатора качества канала (CQI), передают во всех частотных блоках, т.е. во всех полосах частот канала.
Кроме того, если объем трафика какого-либо пользователя превышает размер полезной нагрузки частотного блока, один частотный блок может использоваться исключительно одним пользователем.
Если имеется множество пользователей с низкой скоростью передачи данных, множество пользователей используют один и тот же частотный блок. В этом случае к одному и тому же частотному блоку применяют ортогональные частотные спектры, а именно, суженный спектр FDMA (локализованный способ FDMA), распределенный по частотному блоку, или гребнеобразный спектр (распределенный способ FDMA). В частности, как описано со ссылками на фиг.2А и 2В, спектр, используемый каждым из пользователей, распределен в некотором блоке в рамках частотного блока. Кроме того, спектр, используемый каждым из пользователей, может быть распределен и размещен в частотном блоке в форме гребня, что уменьшает взаимную интерференцию между пользователями.
Пусть, например, оптимальная ширина полосы частот частотного блока составляет от 0,3125 до 1,25 МГц. Сужением полосы частот частотного блока и планированием канала в частотной области можно добиться усиления эффекта разнесения множества пользователей.
При осуществлении передачи с одной несущей ширина полосы частот, выделяемой каждому пользователю, может варьироваться в зависимости от скорости передачи данных.
Множество пользователей с низкой скоростью передачи данных используют локализованный способ FDMA, т.е. суженный вариант FDMA в рамках частотного блока.
В этом случае частотные блоки можно группировать, что позволяет уменьшить потери в контрольном канале.
Кроме того, одна и та же полоса частот, например, частотный блок, может быть выделена множеству пользователей, как показано на фиг.14. В этом случае применяют частотное мультиплексирование с использованием гребнеобразного частотного спектра. В альтернативном варианте осуществляют мультиплексирование множества пользователей в рамках одного и того же кадра, как описано ниже. Информацию элементарных сигналов сохраняют во временном интервале передачи (TTI) с разделением по времени на некоторые элементы. Данную информацию элементарных сигналов используют в качестве элемента для изменения частоты, используемой для передачи. Как указано выше, множеству пользователей выделяют определенную полосу частот, причем передачу осуществляют с использованием скачкообразной перестройки частоты. Выделение некоторой полосы частот множеству пользователей позволяет осуществить усреднение интерференции от других сот (секторов). Поэтому флуктуации интерференции от других сот (секторов) могут быть уменьшены по сравнению с ситуацией, в которой для осуществления передачи производят замену пользователей в некоторой полосе частот.
Описание группирования частотных блоков приведено со ссылками на фиг.19А и 19В.
Если группирования блоков не осуществляют, множество пользователей с низкой скоростью передачи данных используют локализованный способ FDMA, т.е. суженный вариант FDMA, в рамках частотного блока или гребнеобразные спектры.
Для группирования частотных блоков используют распределенное группирование, при котором группу образуют дискретные частотные блоки, или локализованное группирование, при котором группу образуют последовательные частотные блоки.
Как указано выше, потери в контрольном канале, используемом для измерения величины CQI, можно уменьшить при помощи заблаговременного группирования частотных блоков для осуществления планирования в частотной области.
Например, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи может определять время и частоту, выделенные для канала, выделяемого на конкурентной основе, например для канала со случайным доступом или канала пакетов резервирования, в зависимости от загрузки канала или другого параметра и сообщает о соответствующем выделении ресурсов каждой мобильной станции по нисходящему широковещательному каналу. Например, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи может определить выделение ресурсов радиосвязи таким образом, что, если передаваемый сигнал представляет собой канал, выделяемый на конкурентной основе, то используется, по меньшей мере, часть выделенной полосы частот.
Кроме того, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи осуществляет планирование в соответствии с состоянием канала и определяет время и частоту, выделенные каналу, выделяемому на конкурентной основе, например мультиплексированному каналу данных или подобному ему, и сообщает о соответствующем выделении ресурсов каждой мобильной станции по нисходящему широковещательному каналу. Передаваемые данные и управляющие сообщения третьего уровня передаются по мультиплексированному каналу данных.
Кроме того, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи приемного устройства, предусмотренного в базовой станции 200, осуществляет планирование, определяет время и частоту, выделенные каналу, выделяемому на основе планирования, например каналу, по которому осуществляют передачу управляющей информации (называемому мультиплексированным каналом управления), и сообщает о соответствующем выделении ресурсов каждой мобильной станции по нисходящему широковещательному каналу.
Например, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи может группировать каналы в соответствии с состоянием каналов, например, результатами измерений величины CQI, для осуществления выделения ресурсов, что позволяет уменьшить потери в контрольном канале.
Кроме того, при осуществлении обмена информацией по мультиплексированному каналу данных может использоваться гибридный автоматический запрос повторной передачи (Hybrid Automatic Repeat Request, H-ARQ).
Кроме того, модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи осуществляет планирование, определяет время и частоту, выделенные мультиплексированному каналу управления, и сообщает о соответствующем выделении ресурсов каждой мобильной станции по нисходящему широковещательному каналу.
Ниже со ссылками на фиг.22 приведено описание приемника, переключающего полосы частот в зависимости от состояния канала для осуществления выделения ресурсов.
Приемник 400 имеет ту же конфигурацию, что и приемное устройство, описанное со ссылками на фиг.21.
Модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи приемника 400 содержит модуль 406 измерения характеристик приема, модуль 408 ранжирования, соединенный с модулем 406 измерения характеристик приема, модуль 410 выделения частотных блоков, соединенный с модулем 408 ранжирования, модуль 412 определения приемной мощности, соединенный с модулем 410 выделения частотных блоков, и модуль 414 определения схемы модуляции и кодирования (MCS), соединенный с модулем 412 определения приемной мощности.
Модуль 406 измерения характеристик приема измеряет какую-либо характеристику приема, например величину SINR приема в каждом из частотных блоков, для всех пользователей. Все пользователи передают контрольные сигналы во всей полосе частот. Модуль 406 измерения характеристик приема определяет условия приема, например величину SINR приема, для каждой из полос частот. Кроме того, если пользователи используют для передачи контрольных сигналов часть полосы частот суммарной полосы частот (полосы частот системы), заранее определяют величину SINR приема для каждой единицы выделения ресурсов в данной полосе частот, например для каждого частотного блока, как показано на фиг.23А. А именно, модуль 406 измерения характеристик приема измеряет характеристики приема переданных контрольных сигналов, используя в качестве единицы измерения заранее определенную единицу выделения ресурсов полосы частот.
Если пользователи используют для передачи контрольных сигналов некоторую часть полной полосы частот, модуль 406 измерения характеристик приема может измерять условия приема в такой части полосы частот, как показано на фиг.23В. А именно, модуль 406 измерения характеристик приема измеряет характеристики приема переданных контрольных сигналов, используя в качестве единицы измерения требуемую единицу выделения ресурсов, например частоту передачи контрольных сигналов.
Модуль 408 ранжирования устанавливает приоритеты в соответствии с измеренными характеристиками приема и ранжирует приоритеты в заранее определенном порядке, например, так, чтобы обеспечить максимально высокую величину SINR приема, для формирования таблицы ранжирования. Кроме того, модуль 408 ранжирования может формировать таблицу ранжирования по, по меньшей мере, одному из следующих параметров: условия приема контрольного сигнала, переданного с каждой из мобильных станций, причем условия приема измеряют на базовой станции (другими словами, приемная мощность, измеренная приемным устройством по сигналу измерения состояния канала), время ожидания и тип данных, передаваемых с каждой из мобильных станций, и максимальная мощность передачи каждой из мобильных станций. В результате для каждой единицы выделения частоты определяют мобильную станцию, которой выделяют данную полосу частот.
Модуль 410 выделения частотных блоков выделяет частотные блоки в соответствии с созданной таблицей ранжирования. Например, модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет предварительное выделение частотного блока для пользователя с высоким приоритетом. Кроме того, модуль 410 выделения частотных блоков выделяет предварительно выделенный частотный блок и соседние с ним частотные блоки пользователю с наивысшим приоритетом. После этого модуль 410 выделения частотных блоков ранжирует приоритеты в порядке убывания, исключая приоритеты, соответствующие пользователю и частотным блокам, для которых выделение уже произведено, заново ранжирует таблицу и повторяет ту же процедуру. Таким образом, всем устройствам выделяют непрерывные полосы частот в соответствии с характеристиками приема каждого передающего устройства.
В этом случае модуль 410 выделения частотных блоков выделяет полосу частот в пределах диапазона частоты передачи контрольного сигнала, как показано на фиг.24А. При этом модуль 410 выделения частотных блоков может выделять полосу частот по единицам выделения или, например, в виде целого числа полос частот, как показано на фиг.24В.
Далее, если мобильная станция передает контрольные сигналы для всех единиц выделения полос частот с использованием скачкообразной перестройки частоты, модуль 410 выделения частотных блоков может осуществлять планирование полосы частот, в которой передается контрольный сигнал, и выделять каналы данных, как показано на фиг.25А. Кроме того, полосу частот, в которой передается контрольный сигнал, выделяют с возможностью изменения во времени. В этом случае модуль 410 выделения частотных блоков определяет канал данных для каждой полосы частот, в которой производилась передача контрольного сигнала. В таком случае длительность цикла планирования увеличивается.
Пусть, например, в момент t все мобильные станции, например, MS1, MS2, MS3 и MS4 передают контрольные сигналы в одной и той же полосе частот. Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование для мобильных станций, передающих контрольные сигналы в одной и той же полосе частот. В этом случае планирование осуществляют для мобильных станций MS1, MS2, MS3 и MS4, и канал данных выделяют мобильной станции MS3.
В момент (t+1) мобильные станции MS1, MS2, MS3 и MS4 передают контрольные сигналы в полосах частот, отличающихся от тех, в которых передача контрольного сигнала была осуществлена в момент t. Пусть, например, мобильные станции MS1, MS2, MS3 и MS4 передают контрольные сигналы в полосах частот, соседних с полосами частот, в которых передача контрольного сигнала была осуществлена в момент t. Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование для мобильных станций, передающих контрольные сигналы в одной и той же полосе частот. В этом случае планирование осуществляют для мобильных станций MS1, MS2, MS3 и MS4, и канал данных выделяют мобильной станции MS2.
В момент (t+2) мобильные станции MS1, MS2, MS3 и MS4 передают контрольные сигналы в полосах частот, отличающихся от тех, в которых передача контрольного сигнала была осуществлена в момент (t+1). Пусть, например, мобильные станции MS1, MS2, MS3 и MS4 передают контрольные сигналы в полосах частот, соседних с полосами частот, в которых передача контрольного сигнала была осуществлена в момент (t+1). Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование для мобильных станций, передающих контрольные сигналы в одной и той же полосе частот. В этом случае планирование осуществляют для мобильных станций MS1, MS2, MS3 и MS4, и канал данных выделяют мобильной станции MS2. После этого процедуру выделения канала данных повторяют.
Если же каждая из мобильных станций независимо передает контрольный сигнал, используя скачкообразную перестройку частоты, то модуль 410 выделения частотных блоков может осуществлять планирование по каждой единице выделения частоты для мобильных станций, передающих контрольные сигналы в соответствующих полосах частот, и выделять им канал данных. Например, частот а, соседняя с уже выделенной полосой частот, может быть выделена некоторой мобильной станции.
Пусть, например, в момент t мобильные станции, например, MS3, MS4, MS5 и MS6, передают контрольные сигналы в разных полосах частот: мобильная станция MS1 передает контрольный сигнал в той же полосе частот, в которой передают контрольные сигналы мобильные станции MS3 и MS4, а мобильная станция MS2 передает контрольный сигнал в той же полосе частот, в которой передают контрольные сигналы мобильные станции MS5 и MS6.
Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование для мобильных станций, передающих контрольные сигналы в соответствующих полосах частот. Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование по каждой единице выделения полос частот. Например, модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование для мобильных станций MS1 и MS3 и выделяет канал данных мобильной станции MS1; осуществляет планирование для мобильных станций MS1 и MS4 и выделяет канал данных мобильной станции MS4; осуществляет планирование для мобильных станций MS2 и MS5 и выделяет канал данных мобильной станции MS5; осуществляет планирование для мобильных станций MS2 и MS6 и выделяет канал данных мобильной станции MS2.
В момент (t+1) мобильные станции, например, MS3, MS4, MS5 и MS6 передают контрольные сигналы в разных полосах частот. Пусть, например, контрольные сигналы передают в полосах частот, соседних с полосами частот, в которых передача контрольного сигнала была осуществлена в момент t. Кроме того, мобильные станции, например, MS1 и MS2 передают контрольные сигналы в разных полосах частот. Пусть, например, контрольные сигналы передают в полосах частот, соседних с полосами частот, в которых передача контрольного сигнала была осуществлена в момент t.
Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование для мобильных станций, передающих контрольные сигналы в соответствующих полосах частот. Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование по каждой единице выделения полос частот. Например, модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование для мобильных станций MS2 и MS6 и выделяет канал данных мобильной станции MS2; осуществляет планирование для мобильных станций MS2 и MS3 и выделяет канал данных мобильной станции MS2; осуществляет планирование для мобильных станций MS1 и MS4 и выделяет канал данных мобильной станции MS4; осуществляет планирование для мобильных станций MS1 и MS5 и выделяет канал данных мобильной станции MS5.
В момент (t+2) мобильные станции, например, MS3, MS4, MS5 и MS6 передают контрольные сигналы в разных полосах частот. Пусть, например, контрольные сигналы передают в полосах частот, соседних с полосами частот, в которых передача контрольного сигнала была осуществлена в момент (t+1). Кроме того, мобильные станции, например, MS1 и MS2 передают контрольные сигналы в разных полосах частот. Пусть, например, контрольные сигналы передают в полосах частот, соседних с полосами частот, в которых передача контрольного сигнала была осуществлена в момент (t+1).
Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование для мобильных станций, передающих контрольные сигналы в соответствующих полосах частот. Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование по каждой единице выделения полос частот. Например, модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование для мобильных станций MS1 и MS5 и выделяет канал данных мобильной станции MS5; осуществляет планирование для мобильных станций MS1 и MS6 и выделяет канал данных мобильной станции MS6; осуществляет планирование для мобильных станций MS2 и MS3 и выделяет канал данных мобильной станции MS2; осуществляет планирование для мобильных станций MS2 и MS4 и выделяет канал данных мобильной станции MS4.
Далее, если каждая из мобильных станций независимо передает контрольный сигнал, используя скачкообразную перестройку частоты, то, как показано на фиг.25С, модуль 410 выделения частотных блоков может выделять канал данных в каждой единице выделения полос частот, используя в качестве характеристики приема (показателя качества приема) полученное в прошлом качество приема, если используется полоса частот, в которой контрольные сигналы не передают. В этом случае множество мобильных станций могут передавать контрольные сигналы в одной и той же полосе частот.
Пусть, например, в момент t мобильные станции, например, MS1, MS2, MS3 и MS4 передают контрольные сигналы в разных полосах частот.
Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование для мобильных станций, передающих контрольные сигналы в соответствующих полосах частот. Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование по каждой единице выделения полос частот.
В момент (t+1) мобильные станции, например, MS1, MS2, MS3 и MS4 передают контрольные сигналы в разных полосах частот. Пусть, например, контрольные сигналы передают в полосах частот, соседних с полосами частот, в которых передача контрольного сигнала была осуществлена в момент t.
Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование для мобильных станций, передающих контрольные сигналы в соответствующих полосах частот. Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование по каждой единице выделения полос частот, используя в качестве характеристики приема (показателя качества приема) полученное в прошлом качество приема, если используется полоса частот, в которой контрольные сигналы не передают.
В момент (t+2) мобильные станции, например, MS1, MS2, MS3 и MS4 передают контрольные сигналы в разных полосах частот. Пусть, например, контрольные сигналы передают в полосах частот, соседних с полосами частот, в которых передача контрольного сигнала была осуществлена в момент (t+1).
Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование для мобильных станций, передающих контрольные сигналы в соответствующих полосах частот. Модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет планирование по каждой единице выделения полос частот, используя в качестве характеристики приема (показателя качества приема) полученное в прошлом качество приема, если используется полоса частот, в которой контрольные сигналы не передают.
Если предполагается наличие небольших флуктуации состояния канала, а полоса частот, в которой передают контрольный сигнал, не изменяется, то, если состояние канала в данной полосе частот ухудшается, также ухудшаются и характеристики приема для полосы частот. Следовательно, изменение полосы частот передачи контрольных сигналов может позволить улучшить характеристики приема.
1
4
3
1
4
Далее, как показано на фиг.26, если в полосе частот выделения частоты выделен канал данных, выделенная полоса частот не изменяется, пока условия приема изменяются в некоторых пределах. А именно, после того, как модуль 410 выделения частотных блоков выделит полосу частот, модуль 410 выделения частотных блоков продолжает непрерывно выделать ту же полосу частот, пока приемная мощность сигнала измерения состояния канала данной полосы частот в приемном устройстве превышает заранее установленное пороговое значение. Например, если состояние канала в выделенной полосе частот изменяется свыше заранее установленного порогового значения, полосу частот освобождают и производят новое выделение с учетом состояния канала для каждой из мобильных станций. Это позволяет уменьшить интерференцию от других сот (секторов). Приемник 400 изменяет применяемый способ модуляции в соответствии с условиями приема перед применением модуляции и кодирования (АМС). Изменения условий после определения способа модуляции или других подобных параметров ухудшают качество приема. А именно, условия приема в восходящем канале подвержены влиянию других сот (секторов), в частности других близко расположенных пользователей. Например, если мобильная станция A300 осуществляет передачу в то время, как мобильная станция D300, расположенная в соседнем секторе 250 по фиг.15, также осуществляет передачу, на мобильную станцию A300 воздействует интерференция от мобильной станции D300.
1
2
3
1
2
1
2
4
1
2
4
Если мобильная станция A300 осуществляет передачу в то время, как мобильная станция В300, расположенная в соседнем секторе 250, также осуществляет передачу, на мобильную станцию A300 воздействует интерференция от мобильной станции В300. Мобильная станция A300 определяет способ модуляции по отношению используемых радиоволн к радиоволнам интерференции. Если полосу частот, выделенную мобильной станции В300, передают мобильной станции С300, уровень интерференции возрастает. Хотя мобильная станция A300 определяет последовательность модуляции и кодирования (MCS) с учетом интерферирующих сигналов от мобильной станции В300, при внезапном осуществлении выделения частоты, которое приводит к передаче полосы частот мобильной станции С300, уровень интерференции от соседних секторов возрастает, что не позволяет приемной станции осуществлять прием с использованием ранее определенного способа модуляции.
Во избежание такой ситуации выделенная полоса частот не может быть изменена до тех пор, пока изменения условий приема не превышают определенного уровня. Если изменения условий приема превышают определенный уровень, например некоторое пороговое значение, полосу частот освобождают и производят новое выделение с учетом состояния канала для каждой из мобильных станций.
Модуль 412 определения приемной мощности приписывает мобильной станции, которой выделена полоса частот, некоторую мощность передачи в восходящем канале. В этом случае некоторую мощность передачи в восходящем канале приписывают мобильной станции (передатчику), которой выделена полоса частот в соответствии с выделенной полосой частот. Пусть, например, максимальная мощность, с которой мобильная станция (передатчик) может передавать, известна. Ниже описана ситуации, в которой мощность передачи в выделенной полосе равна, например, X, как показано на фиг.27А. При расширении выделенной полосы частот, например, в два раза мощность передачи уменьшается в два раза и становится равной Х/2, как показано на фиг.27В. Определение мощности передачи в выделенной полосе частот осуществляют следующим образом. Модуль 412 определения приемной мощности передает результаты планирования и информацию о мощности передачи передатчику. Данный набор информации поступает в модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи.
Например, если мощность передачи в некоторой выделенной полосе частот имеет максимальное значение, равное X, то при расширении выделенной полосы частот, например, в два раза максимальное значение мощности передачи уменьшается в два раза и становится равным Х/2.
Модуль 412 определения приемной мощности передает результаты планирования и информацию о мощности передачи передатчику. Данный набор информации поступает в модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи. В результате мобильная станция осуществляет передачу по восходящему каналу с максимальной мощностью передачи в выделенной полосе частот.
Вышеописанная концентрация мощности в определенной полосе частот позволяет увеличить мощность используемых радиоволн. В частности, если концентрацию мощности в некоторой полосе частот осуществляют для обеспечения возможности передачи от мобильной станции, расположенной на большом расстоянии от базовой станции (приемного устройства), базовая станция может принимать сигнал большей мощности, что повышает качество приема.
Модуль 412 определения приемной мощности может измерять мощность интерференции в выделяемой полосе частот и назначать мощность передачи с учетом мощности интерференции так, чтобы отношение мощности используемых радиоволн к мощности интерференции соответствовало заранее определенному значению.
В этом случае, мощность, которая обеспечивает требуемое отношение мощности используемых радиоволн к мощности интерференции, может быть больше или равна мощности передачи, которую может обеспечить мобильная станция. В этом случае назначают мощность передачи, которую может обеспечить мобильная станция. Если же мощность, которая обеспечивает требуемое отношение мощности используемых радиоволн к мощности интерференции, меньше или равна мощности передачи, которую может обеспечить мобильная станция, то назначают мощность, которая обеспечивает требуемое отношение мощности используемых радиоволн к мощности интерференции.
Таким образом, мощность передачи может быть установлена в соответствии с качеством приема на базовой станции.
Кроме того, мобильная станция осуществляет передачу сигнала в восходящем канале с максимальной мощностью для выделенной полосы частот. Базовая станция может осуществлять прием сигнала более высокой мощности, что повышает качество приема.
Кроме того, с точки зрения использования мощности передачи, мобильная станция может осуществлять передачу по восходящему каналу с постоянной плотностью мощности передачи независимо от ширины выделенной полосы частот. Например, как показано на фиг.28А и 28В, модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи может осуществлять передачу с некоторой мощностью передачи в соответствии с заранее определенной шириной полосы частот, даже если выделенная полоса частот ýже заранее определенной полосы частот. Поскольку, как указано выше, передачу осуществляют с постоянной удельной мощностью передачи на полосу частот, интерференция с другими сотами (секторами) может оказывать меньшее влияние.
Мощность передачи можно изменять в зависимости от положения мобильной станции. А именно, можно определять, осуществляется ли передача по восходящему каналу с максимальной мощностью передачи для выделенной полосы частот или с постоянной плотностью мощности передачи независимо от выделенной полосы частот. В таком случае можно определять мощность передачи при помощи соответствующего способа определения и сообщать информацию об используемой мощности передачи.
Базовая станция может назначать способ модуляции и степень кода коррекции ошибок в передаче по восходящему каналу мобильной станции, которой выделена полоса частот.
Способ модуляции и степень кода коррекции ошибок могут быть определены по отношению мощности используемых радиоволн к мощности интерференции модулем 414 определения схемы модуляции и кодирования (MCS) базовой станции. При этом могут использоваться мгновенные или средние значения мощности используемых радиоволн и уровня интерференции. Например, если передающее устройство, которому выделена полоса частот, передает сигнал в соответствии с назначенной мощностью передачи и приемной мощностью сигнала измерения состояния канала, приемное устройство, которое принимает сигнал, передаваемый передающим устройством, использует мгновенное или среднее значение в соответствии с приемной мощностью и мощностью интерференции, причем приемная мощность и мощность интерференции оценивают для выделенной частоты. Затем по отношению приемной мощности к мощности интерференции определяют способ модуляции и степень кода коррекции ошибок.
Далее в качестве примера приведено описание ситуации, в которой мобильная станция осуществляет передачу по восходящему каналу с максимальной для выделенной полосы частот мощностью передачи. Мощность интерференции в восходящем канале сильно флуктуирует. Когда способ модуляции определяют по мгновенному значению приемной мощности, уровень мощности интерференции изменяется в зависимости от времени, требуемого для начала передачи. Следовательно, при осуществлении такой передачи используют средние значения приемной мощности, используемых радиоволн и интерференции.
Далее в качестве примера приведено описание ситуации, в которой мобильная станция осуществляет передачу по восходящему каналу с постоянной плотностью мощности передачи независимо от ширины выделенной полосы частот. При осуществлении регулировки в такой ситуации при малых флуктуациях мощности интерференции используют мгновенные значения приемной мощности, используемых радиоволн и интерференции.
Когда модуль 414 определения MCS назначает MCS во время передачи канала данных мобильной станцией, имеющей разрешение на передачу, модуль 414 определения MCS может назначать MCS в соответствии с качеством приема контрольного сигнала, измеренным для каждой единицы выделения частоты в выделенной полосе частот, если величину SINR приема измеряют для каждой единицы выделения частоты при помощи модуля 406 измерения характеристик приема, как показано на фиг.29. Например, если используют величину SINR приема, измеренную для каждой единицы выделения частоты, MCS назначают в соответствии, по меньшей мере, с одной из следующих величин: среднее значение SINR, наибольшее значение SINR и наименьшее значение SINR.
Кроме того, приемник, который осуществляет выделение для изменения полосы частот в зависимости от состояния канала, может иметь конфигурацию, представленную на фиг.30.
Приемник 400 имеет, по существу, такую же конфигурацию, как и приемник, описанный со ссылками на фиг.21, но отличается от приемника, описанного со ссылками на фиг.22, тем, что в нем предусмотрен модуль 416 назначения контрольного сигнала, соединенный с модулем 406 измерения характеристик приема.
Модуль 416 назначения контрольного сигнала получает информацию, по меньшей мере, одного из следующих типов: информация о запрошенной (максимальной) ширине полосы частот передачи канала данных, передаваемых с мобильной стации, информация об объеме передаваемых данных и информация о скорости передачи данных. Кроме того, модуль 416 назначения контрольного сигнала получает информацию о запрошенной (максимальной) ширине полосы частот передачи контрольного сигнала с мобильной станции. Модуль 416 назначения контрольного сигнала назначает мобильной станции ширину полосы частот для передачи контрольного сигнала. Например, модуль 416 назначения контрольного сигнала определяет ширину и центральную частоту полосы частот передачи контрольного сигнала в соответствии с информацией о запрошенной (максимальной) ширине полосы частот передачи контрольного сигнала для каждой мобильной станции и передает информацию об определенной ширине и центральной частоте полос частот передачи контрольного сигнала соответствующим мобильным станциям. Кроме того, модуль 416 назначения контрольного сигнала может сообщать информацию об определенной ширине и центральной частоте полос частот передачи контрольного сигнала соответствующим передающим устройствам путем передачи идентификаторов частотных блоков. В этом случае модуль 416 назначения контрольного сигнала может назначать множество частотных блоков.
Например, модуль 416 назначения контрольного сигнала назначает полосу частот, ширина которой меньше максимальной ширины полосы частот, запрошенной мобильной станцией (запрошенной (максимальной) ширины полосы частот), если определяет, что качество приема контрольного сигнала недостаточно высоко даже в случае, когда мобильная станция передает контрольный сигнал с использованием запрошенной (максимальной) ширины полосы частот в связи с большим расстоянием до базовой станции. Например, модуль 416 назначения контрольного сигнала назначает ширину полосы частот в соответствии с максимальной мощностью передачи каждой из мобильных станций и уровнем потерь в тракте передачи между базовой станцией и каждой из мобильных станций.
Кроме того, модуль 416 назначения контрольного сигнала назначает ширину и центральную частоту полосы частот передачи контрольного сигнала для каждой мобильной станции так, чтобы обеспечить уменьшение или отсутствие отклонений приемной мощности контрольного сигнала, измеренной в частотной области, при назначении ширины и центральной частоты полосы частот передачи контрольного сигнала для каждой мобильной станции, как показано на фиг.32. Например, модуль 416 назначения контрольного сигнала заранее определяет эталонное значение отклонений приемной мощности каждого контрольного сигнала и определяет ширину и центральную частоту полосы частот передачи контрольного сигнала так, чтобы отклонения не превышали такого эталонного значения. В этом случае модуль 416 назначения контрольного сигнала вычисляет суммарную приемная мощность базовой станцией контрольных сигналов от мобильных станций по восходящему каналу и назначает ширину и центральную частоту полосы частот передачи контрольного сигнала для каждой из мобильных станций так, чтобы уменьшить отклонения ширины полосы частот передачи в частотной области.
Кроме того, если модуль 416 назначения контрольного сигнала позволяет мобильным станциям передавать контрольные сигналы с использованием способа IFDMA, модуль 416 назначения контрольного сигнала определяет ширину полосы частот и коэффициент повторения для контрольного сигнала от каждой мобильной станции так, чтобы каждый частотный элемент был использован без чрезмерной или недостаточной загрузки, как показано на фиг.33А. А именно, на основе способа частотного мультиплексирования определяют величину частотного сдвига и осуществляют передачу. В этом случае используют частотный сдвиг на такую величину, которая позволяет исключить множественное использование какой-либо полосы одним и тем же пользователем. Например, модуль 416 назначения контрольного сигнала назначает ширину и центральную частоту полосы частот передачи контрольного сигнала для каждой из мобильных станций в соответствии с остаточным значением коэффициента повторения. В этом случае модуль 416 назначения контрольного сигнала назначает и сообщает значения коэффициента повторения, ширины полосы частот и центральную частоту полосы частот контрольного сигнала.
n
Кроме того, модуль 416 назначения контрольного сигнала назначает полосу частот передачи сигнала измерения состояния канала так, чтобы число мобильных станций, передающих сигналы измерения состояния канала в каждой полосе частот, не изменялось. Например, модуль 416 назначения контрольного сигнала выделяет полосы частот передачи сигнала измерения состояния канала для каждой мобильной станции, начиная с мобильных станций, имеющих самую широкую полосу частот передачи. В этом случае ширина полосы частот передачи составляет, например, 2 минимальных ширин полосы частот передачи.
5
2.5
1.25
Ниже приведено описание примера ситуации, в которой в системе с шириной полосы частот, равной 10 МГц, количество мобильных станций с шириной полосы частот, равной 5 МГц, 2,5 МГц и 1,25 МГц, равно N, N и N. В этом случае предполагается, что минимальная ширина полосы частот, например ширина частотного блока, равна 1,25 МГц.
5MHz
2.5MHz
1.25MHz
(1) Переменным Ф, Ф и Ф присваивают случайные значения. В данном случае случайные значения представляют собой целые числа.
5MHz
5
5
(2) Частотный блок ID и 4 блока (=5/1,25 блока от ((Ф+n)mod(10/5)×(10/5)) выделяют n-й мобильной станции с шириной полосы частот, равной 5 МГц.
5MHz
5
2.5
2.5MHz
2.5
25
(3) Частотный блок ID и 2 блока (=2,5/1,25 блока от ((Ф+N+n)mod(10/5)×(10/5)+(Ф+n)mod(5/2,5)×(5/2,5)) выделяют n-й мобильной станции с шириной полосы частот, равной 2,5 МГц.
5MHz
5
2.5
1.25
2.5MHz
2.5
1.25
1.25MHz
2.5
1.25
1.25
(4) Частотный блок ID и 1 блок (= 1,25/1,25 блок от ((Ф+N+N+n)mod(10/5)×(10/5)+(Ф+N+n)mod(5/2,5)×(5/2,5)+(Ф+N+n)mod(2,5/1,25)×(2,5/1,25)) выделяют n-й мобильной станции с шириной полосы частот, равной 1,25 МГц.
5
25
1.25
5MHz
2.5MHz
1.25MHz
Например, в случае N=3, N=3, N=4, Ф, Ф и Ф=0 выделение полос частот мобильным станциям в данном секторе производится поочередно, начиная с мобильных станций, имеющих самую широкую полосу частот передачи, как показано на фиг.33В.
Модуль 416 назначения контрольного сигнала осуществляет вышеописанное выделение в рамках заранее определенного цикла, т.к. ширина полосы частот передачи и количество мобильных станций в секторе изменяются в связи с потерями в тракте передачи, вызванными передвижением мобильных станций и/или передачей соединения.
Если мобильная станция передает контрольный сигнал, используя запрошенную (максимальную) ширину полосы частот передачи, модуль 406 измерения характеристик приема измеряет величину SINR приема, используя запрошенную ширину полосы частот (запрошенную на выделение полосу частот) канала данных в качестве единицы измерения, как показано на фиг.34.
Модуль 410 выделения частотных блоков выделяет полосы частот каждой из мобильных станций в рамках полосы частот передачи контрольного сигнала в соответствии с данными измерений величины SINR приема, информацией о полосе частот передачи контрольного сигнала и информацией о запрошенной ширине полосы частот канала данных. В этом случае модуль 410 выделения частотных блоков может осуществлять выделение, используя заранее определенную единицу выделения частоты, например частотный блок.
Модуль 414 определения MCS назначает значение MCS мобильной станции, которой разрешают передачу, в соответствии с качеством приема контрольного сигнала в выделенной полосе частот, как показано на фиг.35.
Ниже со ссылками на фиг.36 приведено описание работы передающего устройства 100 по вышеописанному варианту осуществления изобретения.
Базовая станция 200 идентифицирует способ радиосвязи, используемый мобильной станцией 300, и сообщает результаты идентификации способа мобильной станции 300.
Вначале осуществляют получение информации о способе радиосвязи (шаг S1302).
Затем переключающий модуль 106 определяет, указывает ли информация о способе радиосвязи на способ с одной несущей (шаг S1304).
Если информация о способе радиосвязи указывает на способ с одной несущей (шаг S1304: «ДА»), переключающий модуль 106 производит переключение на способ с одной несущей. А именно, переключающий модуль 106 выводит поступившую последовательность элементарных сигналов в модуль 108 БПФ.
Затем модуль 114 формирования сигналов в частотной области определяет, приписаны ли данные передачи к каналу, выделяемому на конкурентной основе (шаг S1308).
Если данные передачи приписаны к каналу, выделяемому на конкурентной основе (шаг S1308: «ДА»), модуль 114 формирования сигналов в частотной области выделяет ресурсы радиосвязи для канала, выделяемого на конкурентной основе, в соответствии с поступившей информацией о выделении ресурсов радиосвязи. Затем осуществляют передачу данных, для которых выделены ресурсы радиосвязи (шаг S1310).
Если же данные передачи не приписаны к каналу, выделяемому на конкурентной основе (шаг S1308: «НЕТ»), модуль 114 формирования сигналов в частотной области выделяет ресурсы радиосвязи для канала, выделяемого на основе планирования, в соответствии с поступившей информацией о выделении ресурсов радиосвязи. Затем осуществляют передачу данных, для которых выделены ресурсы радиосвязи (шаг S1312).
Если информация о способе радиосвязи указывает на способ с множеством несущих (шаг S1304: «НЕТ»), то переключающий модуль 106 производит переключение на способ с множеством несущих. А именно, переключающий модуль 106 выводит поступившую последовательность элементарных сигналов в модуль 110 последовательно-параллельного преобразования (шаг S1314).
Затем модуль 114 формирования сигналов в частотной области определяет, приписаны ли данные передачи к каналу, выделяемому на конкурентной основе (шаг S1316).
Если данные передачи приписаны к каналу, выделяемому на конкурентной основе (шаг S1316: «ДА»), модуль 114 формирования сигналов в частотной области выделяет ресурсы радиосвязи для канала, выделяемого на конкурентной основе, в соответствии с поступившей информацией о выделении ресурсов радиосвязи. Затем осуществляют передачу данных, для которых выделены ресурсы радиосвязи (шаг S1318).
Если же данные передачи не приписаны к каналу, выделяемому на конкурентной основе (шаг S1316: «НЕТ»), модуль 114 формирования сигналов в частотной области выделяет ресурсы радиосвязи для канала, выделяемого на основе планирования, в соответствии с поступившей информацией о выделении ресурсов радиосвязи. Затем осуществляют передачу данных, для которых выделены ресурсы радиосвязи (шаг S1320).
Ниже со ссылками на фиг.37 приведено описание работы приемного устройства 400 по вышеописанному варианту осуществления изобретения.
Вначале модуль 402 определения способа радиосвязи определяет, какой способ радиосвязи использует мобильная станция 300.
Далее приведено описание ситуации, в которой модуль 402 определения способа радиосвязи определяет, что мобильная станция 300 применяет способ радиосвязи с одной несущей.
Модуль 406 измерения характеристик приема измеряет приоритет в каждом из частотных блоков, например, величину SINR приема для всех пользователей (шаг S2602). Значения приоритета, соответствующие числу частотных блоков, получают для каждого пользователя.
Затем модуль 408 ранжирования ранжирует приоритеты типа «(число пользователей) × (число частотных блоков)» в порядке убывания и устанавливает соответствия между пользователями и частотными блоками, формируя таблицу ранжирования (шаг S2604).
Если все пользователи передают контрольные каналы, используя всю полосу частот, число рангов в таблице ранжирования равно произведению числа пользователей на число частотных блоков. Если пользователи передают контрольные каналы, используя разные полосы частот, ранги, соответствующие частотным блокам, в которых пользователи не передают контрольных каналов, отсутствуют. Например, если какой-либо пользователь передает контрольный канал, используя 5 частотных блоков из 8, то ранги оставшихся 3 частотных блоков не включают в таблицу ранжирования.
Затем модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет предварительное выделение частотных блоков каждому пользователю по очереди в соответствии с величиной приоритета (шаг S2606).
Модуль 410 выделения частотных блоков использует таблицу ранжирования и выделяет частотные блоки, соответствующие пользователям с более высоким приоритетом. Пусть, например, в соответствии с таблицей ранжирования, пользователь А имеет ранг №1, причем пользователю А соответствует частотный блок 4. В этом случае в частотный блок 4 вносят запись «А1», указывающую на пользователя А и ранг №1. Аналогичным образом, запись «А2», указывающую на пользователя А и ранг №2, вносят в частотный блок 5. В результате повторения той же процедуры получают предварительное выделение.
Затем модуль 410 выделения частотных блоков осуществляет выделение непрерывной последовательности частотных блоков, выбранной из частотных блоков, предварительно выделенных пользователю с наивысшим приоритетом (шаг S2608).
Пользователю А выделены частотные блоки 3-5 и частотный блок 8. Однако в связи с применением способа с одной несущей осуществляют выделение полосы частот, содержащей частотный блок с наивысшим приоритетом. Другими словами, выделяют частотные блоки 3-5.
Затем модуль 410 выделения частотных блоков проверяет, все ли частотные блоки распределены, или всем ли пользователям выделены частотные блоки (шаг S2610).
Если все частотные блоки распределены, или всем пользователям выделены частотные блоки (шаг S2610: «ДА»), то для всех пользователей, которым выделены частотные блоки, определяют мощность передачи и величину MCS (шаг S2614).
Если же не все частотные блоки распределены, или не всем пользователям выделены частотные блоки (шаг S2610: «НЕТ»), то модуль 410 выделения частотных блоков ранжирует приоритеты в соответствии с их величиной, исключая приоритеты пользователей, которым уже выделены частотные блоки (шаг S2612), после чего возвращается к шагу S2606.
В приведенном примере, поскольку частотные блоки 3-5 были выделены пользователю А, вышеописанную процедуру повторяют, исключая из нее частотные блоки 3-5.
Таким образом, каждому из пользователей выделяют полосы частот, обеспечивающие хорошее состояние канала. Каждому пользователю выделяют не дискретные, но непрерывные частотные блоки.
Далее со ссылками на фиг.38 приведено описание работы другого приемного устройства 400 по данному варианту осуществления изобретения. В частности, приведено описание работы приемного устройства 400, описанного со ссылками на фиг.30. Как указано выше, приемное устройство 400 предусмотрено в составе базовой станции, а передающее устройство 100 предусмотрено в составе мобильной станции.
Вначале модуль 402 определения способа радиосвязи определяет, какой способ радиосвязи использует мобильная станция 300.
Далее приведено описание ситуации, в которой модуль 402 определения способа радиосвязи определяет, что мобильная станция 300 применяет способ радиосвязи с одной несущей.
Модуль формирования контрольного канала передает мобильной станции информацию, по меньшей мере, одного из следующих типов: информация о запрошенной (максимальной) ширине полосы частот передачи канала данных на базовую станцию, информация об объеме передаваемых данных, информация о скорости передачи данных. Кроме того, модуль формирования контрольного канала сообщает информацию о запрошенной максимальной ширине полосы частот передачи контрольного сигнала (шаг S3802).
Модуль 416 назначения контрольного сигнала определяет ширину и центральную частоту полосы частот контрольного сигнала, переданного мобильной станцией в соответствии с информацией о запрошенной максимальной ширине полосы частот передачи контрольного сигнала (шаг S3804), и сообщает мобильной станции информацию об определенной ширине и центральной частоте полосы частот контрольного сигнала (шаг S3806). Кроме того, модуль 416 назначения контрольного сигнала может сообщать информацию об определенной ширине и центральной частоте полосы частот контрольного сигнала соответствующим передающим устройствам путем передачи идентификатора (ID) частотного блока. В этом случае модуль 416 назначения контрольного сигнала может назначать множество частотных блоков. Например, модуль 416 назначения контрольного сигнала может назначать ширину полосы частот в соответствии с максимальной мощностью передачи каждой мобильной станции и уровнем потерь в тракте передачи между базовой станцией и каждой из мобильных станций.
Модуль формирования контрольного канала передает контрольный сигнал в соответствии с сообщенной информацией о ширине и центральной частоте полосы частот (шаг S3808). В этом случае модуль формирования контрольного канала может передавать контрольный сигнал способом скачкообразной перестройки частоты.
Модуль 406 измерения характеристик приема измеряет величину SINR приема контрольного сигнала. Кроме того, модуль 410 выделения частотных блоков определяет, какой мобильной станции выделена данная полоса частот, по величине SINR приема контрольного сигнала. Помимо этого, модуль 414 определения MCS определяет значение MCS для мобильной станции, которой выделена данная полоса частот и которой разрешено осуществлять передачу (шаг S3810). При это модуль 412 определения мощности передачи может определять мощность передачи для мобильной станции, которой выделена данная полоса частот и которой разрешено осуществлять передачу.
Модуль 404 определения выделения ресурсов радиосвязи сообщает мобильной станции, которой разрешено осуществлять передачу, информацию о выделенной для канала данных полосе частот (участке или частотных блоках) и используемом значении MCS (шаг S3812).
Информация о выделенной для канала данных полосе частот, передаваемая с базовой станции, поступает в модуль 122 управления выделением ресурсов радиосвязи, а информация о значении MCS поступает в модуль 102 расширения спектра и канального кодирования.
Модуль 102 расширения спектра и канального кодирования осуществляет канальное кодирование путем применения кода коррекции ошибок, например, турбокода или сверточного кода, к поступающей последовательности двоичной информации в соответствии с поступившей информацией о значении MCS, тем самым модулируя данные, подвергнутые канальному кодированию.
Модуль 114 формирования сигналов в частотной области определяет объем данных в соответствии с выделенной полосой частот. Информацию об идентификаторе (ID) пользователя, значении MCS, дискриминаторе новой/повторной передачи и объеме данных мультиплексируют в канал управления. В результате, получают кадр передачи (шаг S3814).
Затем мобильная станция осуществляет передачу канала данных (шаг S3816).
Канал данных, переданный с мобильной станции, демодулируют и декодируют на базовой станции (шаг S3818).
Базовая станция передает сигнал уведомления об успешном/неуспешном приеме (ACK/NACK) в соответствии с результатами демодуляции и декодирования.
Настоящая международная заявка основана на японских патентных заявках №2005-105492, №2005-174394, №2005-241899, №2005-317567 и №2006-031749, поданных, соответственно, 31 марта 2005 г., 14 июня 2005 г., 23 августа 2005 г. и 31 октября 2005 г. в Патентное ведомство Японии, все содержание которых включено в настоящую заявку путем ссылки.
Передающее устройство, приемное устройство, система мобильной связи и способ управления передачей сигнала в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения могут быть использованы в системах мобильной связи, осуществляющих пакетный обмен данными.