БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ, ТЕРМИНАЛ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СВЯЗЬЮ
BASE STATION, USER TERMINAL AND COMMUNICATION CONTROL METHOD

Область техники
Настоящее изобретение в целом относится к системе радиосвязи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к базовой станции, терминалу пользователя и способу управления связью.
Уровень техники
В настоящее время в организации 3GPP, которая является группой стандартизации W-CDMA, обсуждается система связи, являющаяся развитием широкополосного многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (W-CDMA, wideband code division multiple access) и высокоскоростной пакетной передачи данных в нисходящей линии (HSDPA, High Speed Downlink Packet Access), а именно система LTE (Long Term Evolution, долговременное развитие). В системе LTE в качестве способа радиодоступа в нисходящей линии связи подлежит использованию множественный доступ с ортогональным разделением по частоте (OFDMA, orthogonal frequency division multiple access), а в качестве способа радиодоступа в восходящей линии связи подлежит использованию множественный доступ с разделением по частоте на одной несущей (SC-FDMA, single-carrier frequency division multiple access) (см., например, 3GPP TR 25.814 (V7.0.0), «Physical Layer Aspects for Evolved UTRA», June 2006).
В способе OFDMA диапазон частот разделяется на множество узких диапазонов частот (поднесущих), и данные передаются на этих поднесущих. Поднесущие расположены близко друг к другу на оси частот, частично перекрываясь между собой, но не интерферируя друг с другом. Такой способ позволяет осуществлять высокоскоростную передачу и повышает эффективность использования частот.
В способе SC-FDMA для уменьшения интерференции (взаимных помех) между терминалами диапазон частот разделяется на множество диапазонов частот, и указанные диапазоны частот выделяются различным терминалам для передачи. Кроме того, способ SC-FDMA снижает колебания мощности передачи, тем самым позволяя уменьшить энергопотребление терминалов и получить широкое покрытие.
Восходящий опорный сигнал (reference signal) в системе E-UTRA означает пилотный канал (pilot channel), который используется для таких целей, как синхронизация, оценка канала для когерентного детектирования и измерение принимаемого отношения мощности сигнала к интерференции и шуму (SINR, signal to interference plus noise ratio) при управлении мощностью передачи. Восходящий опорный сигнал может также называться зондирующим опорным сигналом. Восходящий опорный сигнал представляет собой передаваемый сигнал, известный принимающей стороне, то есть базовой станции, и вводится в подкадры через определенные интервалы. На основании восходящего опорного сигнала базовая станция осуществляет частотное планирование (frequency scheduling), а также адаптивную модуляцию и кодирование (АМС, adaptive modulation and coding).
На фиг.1 показан пример использования способа SC-FDMA для радиодоступа в восходящей линии связи в системе E-UTRA. В способе SC-FDMA полоса частот системы разделяется на несколько блоков ресурсов, каждый из которых включает одну или большее количество поднесущих. Каждому терминалу пользователя (пользовательскому устройству, user equipment, UE) выделяется один или большее количество блоков ресурсов. При частотном планировании для повышения эффективности передачи или пропускной способности всей системы блоки ресурсов выделяются предпочтительно терминалам пользователя с хорошим состоянием канала согласно качеству принятого сигнала или индикаторам качества канала (CQI, channel quality indicator), сообщаемым терминалами пользователя для соответствующих блоков ресурсов на основании нисходящих пилотных каналов. Также может использоваться скачкообразная перестройка частоты (frequency hopping), при которой подлежащие использованию частотные блоки изменяются в соответствии со схемой перестройки частоты.
На фиг.1 временные и частотные ресурсы, выделенные разным пользователям, показаны разной штриховкой. Например, в первом подкадре терминалу UE2 пользователя выделен относительно широкий диапазон частот, а в следующем подкадре терминалу UE2 пользователя выделен относительно узкий диапазон частот. Разные диапазоны частот выделяются терминалам пользователя без перекрытия.
В способе SC-FDMA для обеспечения ортогональности между терминалами пользователя в соте терминалам пользователя в данной соте выделяются для передачи разные временные и частотные ресурсы. При этом минимальный элемент временных и частотных ресурсов называется элементом ресурсов (RU, resource unit). В способе SC-FDMA для обеспечения передачи на одной несущей с низким отношением пиковой мощности к средней мощности (PAPR, peak-to-average power ratio) каждому пользователю выделяется последовательный диапазон частот. Выделение временных и частотных ресурсов в способе SC-FDMA осуществляется модулем планирования базовой станции на основании условий распространения радиосигналов соответствующих пользователей и качества обслуживания (QoS, quality of service) подлежащих передаче данных. Качество обслуживания (QoS) включает скорость передачи данных, желаемый коэффициент появления ошибок и задержку. Таким образом в способе SC-FDMA пропускная способность системы повышается благодаря выделению временных и частотных ресурсов, обеспечивающих хорошие условия распространения радиосигнала у соответствующих пользователей.
При этом базовые станции в системе выделяют временные и частотные ресурсы терминалам пользователя независимо. Поэтому диапазон частот, выделенный в соте, может частично перекрывать диапазон частот, выделенный в соседней соте. Если диапазоны частот, выделенные в соседних сотах, частично перекрывают друг друга, сигналы интерферируют друг с другом, и качество сигналов уменьшается.
Далее со ссылкой на фиг.2 описан опорный сигнал в восходящей линии связи схемы SC-FDMA.
На фиг.2 показан пример структуры подкадра.
При этом подкадром называется интервал времени передачи (TTI, Transmission Timer Interval), и его пакетная длительность составляет, например, 1 мс.
Один подкадр включает 14 блоков, подлежащих быстрому преобразованию Фурье. Два из 14 блоков используются для передачи опорного сигнала (RS, reference signal), а остальные 12 блоков используются для передачи данных.
Опорный сигнал мультиплексируется с разделением по времени с каналом данных. Полоса частот передачи динамически изменяется в соответствии с результатами частотного планирования, осуществляемого базовой станцией. Когда полоса частот передачи уменьшается, символьная скорость уменьшается, и уменьшается длина последовательности опорного сигнала, передаваемого в течение фиксированного периода времени. Когда полоса частот передачи увеличивается, символьная скорость увеличивается, и увеличивается длина последовательности опорного сигнала, передаваемого в течение фиксированного периода времени. Когда опорный сигнал нужно передать с использованием узкого диапазона, например диапазона шириной 180 кГц, который равен одному элементу ресурсов или 12 поднесущим, количество символов равняется 12. В этом случае длина последовательности и количество последовательностей равняются примерно 12.
При этом когда опорный сигнал нужно передать с использованием широкого диапазона, например диапазона шириной 4,5 МГц, равного 25 элементам ресурсов или 300 поднесущим, количество символов равняется 300. В этом случае длина последовательности и количество последовательностей равняются примерно 300.
Например, в системе LTE используется несколько полос частот передачи. В качестве полосы частот передачи может быть выбрана, например, полоса в 20 МГц, 10 МГц, 5 МГц и 1,25 МГц.
На фиг.3 показан пример полосы частот передачи.
При использовании полосы частот передачи шириной 20 МГц полоса частот передачи включает 80 блоков ресурсов (RB, resource block).
При использовании полосы частот передачи шириной 10 МГц полоса частот передачи шириной 20 МГц разделена на две полосы частот. Как показано на фиг.3, при использовании полосы частот передачи шириной 10 МГц полоса частот передачи включает 40 блоков ресурсов.
При использовании полосы частот передачи шириной 5 МГц полоса частот передачи шириной 10 МГц разделена на две полосы частот. Полоса частот передачи шириной 5 МГц включает 20 блоков ресурсов.
При использовании полосы частот шириной 1.25 МГц полоса частот передачи шириной 5 МГц разделена на пять полос частот. Полоса частот передачи шириной 1.25 МГц включает 4 блока ресурсов. В другом варианте один блок ресурсов (RB) может занимать 180 кГц.
Физический восходящий канал управления (PUCCH, physical uplink control channel), показанный на фиг.3, является каналом управления для системы LTE, подлежащим мультиплексированию с частотным разделением с физическим восходящим общим каналом (physical uplink shared channel). Количество блоков ресурсов, подлежащих выделению каналу PUCCH, может меняться. В примере, показанном на фиг.3, каналу PUCCH выделены 10 блоков ресурсов. В этом случае, так как из 50 блоков ресурсов 10 блоков ресурсов выделены каналу PUCCH, доля канала PUCCH составляет 20%.
Таким образом, при использовании нескольких полос частот передачи подлежащий использованию диапазон передачи разделен на поддиапазоны передачи, которые имеют одинаковую ширину и являются более узкими, чем подлежащий использованию диапазон передачи. Другими словами, определены несколько полос частот передачи с древовидной структурой.
Для измерения базовой станцией качества канала во всем диапазоне частот терминал пользователя предпочтительно выполнен с возможностью передачи зондирующего опорного сигнала с использование всего диапазона частот. Если терминал пользователя, расположенный вблизи базовой станции, передает зондирующий опорный сигнал с использованием всего диапазона частот, очень вероятно, что базовая станция примет зондирующий опорный сигнал с высоким качеством. При этом, если терминал пользователя, расположенный на границе соты, передает зондирующий опорный сигнал с использованием всего диапазона частот, базовая станция не всегда может принять зондирующий опорный сигнал с высоким качеством.
Для приема базовой станцией из терминала пользователя, расположенного на границе соты, зондирующего опорного сигнала с высоким качеством зондирующий опорный сигнал может передаваться с использованием диапазона частот более узкого, нежели чем весь диапазон частот. Это позволяет терминалу пользователя увеличить мощность передачи зондирующего опорного сигнала. В этом случае также может использоваться скачкообразная перестройка частоты, при которой диапазон частот, используемый для передачи зондирующего опорного сигнала, изменяется с заданным интервалом. По сравнению со случаем, в котором зондирующий опорный сигнал передается с использованием всего диапазона частот, в этом подходе может увеличиться время передачи, но при этом становится возможным улучшение качества приема зондирующего опорного сигнала в базовой станции.
При этом, если порядок скачкообразной перестройки частоты для зондирующего опорного сигнала, подлежащего передаче в соте, и порядок скачкообразной перестройки частоты для зондирующего опорного сигнала, подлежащего передаче в соседней соте, одинаковы, то зондирующие опорные сигналы из сот могут интерферировать друг с другом. Чтобы решить эту проблему, для зондирующих опорных сигналов, подлежащих использованию в разных сотах, предпочтительно используются разные порядок скачкообразной перестройки частоты.
Также не всегда разумно осуществлять скачкообразную перестройку частоты зондирующего опорного сигнала во всем диапазоне частот.
Раскрытие изобретения
Одна из целей настоящего изобретения заключается в устранении или частичном решении одной или большего количества указанных выше проблем и предложении базовой станции, терминала пользователя и способа управления связью, которые позволяют управлять диапазоном частот передачи опорного сигнала.
В одном аспекте настоящего изобретения предлагается базовая станция для системы, в которой во взаимосвязи с диапазонами частот системы определены множество полос частот передачи опорного сигнала, и для каждой полосы частот передачи опорного сигнала определены иерархические полосы частот опорного сигнала так, что полоса частот опорного сигнала низкого порядка, более низкого, чем полоса частот опорного сигнала наивысшего порядка, является частью полосы частот опорного сигнала высокого порядка. Базовая станция включает модуль хранения, выполненный с возможностью хранения информации о полосе частот опорного сигнала, указывающей иерархические полосы частот опорного сигнала для каждого диапазона частот системы; модуль передачи полосы частот передачи опорного сигнала, выполненный с возможностью выбора из модуля хранения информации о полосе частот опорного сигнала, соответствующей одной из полос частот передачи опорного сигнала, используемых базовой станцией, и передачи выбранной информации о полосе частот опорного сигнала; модуль задания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, выполненный с возможностью задания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты опорного сигнала; модуль сообщения, выполненный с возможностью сообщения в терминал пользователя полосы частот для скачкообразной перестройки частоты и одной из полос частот опорного сигнала в качестве информации о выделенной полосе частот передачи опорного сигнала; модуль задания диапазона передачи опорного сигнала, выполненный с возможностью задания диапазона частот передачи опорного сигнала в пределах полосы частот для скачкообразной перестройки частоты на основании информации о полосе частот опорного сигнала, переданной модулем передачи полосы частот передачи опорного сигнала, и информации о выделенной полосе частот передачи опорного сигнала, сообщенной модулем сообщения; и модуль приема, выполненный с возможностью приема опорного сигнала, передаваемого из терминала пользователя с использованием диапазона частот передачи опорного сигнала, заданного модулем задания диапазона передачи опорного сигнала.
В другом аспекте настоящего изобретения предлагается терминал пользователя для системы, в которой во взаимосвязи с диапазонами частот системы определены множество полос частот передачи опорного сигнала, и для каждой полосы частот передачи опорного сигнала определены иерархические полосы частот опорного сигнала так, что полоса частот опорного сигнала низкого порядка, более низкого, чем полоса частот опорного сигнала наивысшего порядка, является частью полосы частот опорного сигнала высокого порядка. Терминал пользователя включает модуль приема полосы частот опорного сигнала, выполненный с возможностью приема из базовой станции информации о полосе частот опорного сигнала, указывающей иерархические полосы частот опорного сигнала, соответствующие одной из полос частот передачи опорного сигнала, используемых для терминала пользователя; модуль приема, выполненный с возможностью приема из базовой станции полосы частот для скачкообразной перестройки частоты опорного сигнала и одной из полос частот опорного сигнала в качестве информации о выделенной полосе частот передачи опорного сигнала; модуль задания диапазона передачи опорного сигнала, выполненный с возможностью задания диапазона частот передачи опорного сигнала в пределах полосы частот для скачкообразной перестройки частоты на основании информации о полосе частот опорного сигнала, принятой модулем приема полосы частот опорного сигнала, и информации о выделенной полосе частот передачи опорного сигнала, принятой модулем приема; и модуль передачи опорного сигнала, выполненный с возможностью передачи опорного сигнала с использованием диапазона частот передачи опорного сигнала, заданного модулем задания диапазона передачи опорного сигнала.
Еще в одном аспекте настоящего изобретения предлагается способ управления связью, выполняемый базовой станцией, осуществляющей связь с терминалом пользователя, для системы, в которой во взаимосвязи с диапазонами частот системы определены множество полос частот передачи опорного сигнала, и для каждой полосы частот передачи опорного сигнала определены иерархические полосы частот опорного сигнала так, что полоса частот опорного сигнала низкого порядка, более низкого, чем полоса частот опорного сигнала наивысшего порядка, является частью полосы частот опорного сигнала высокого порядка. Способ управления связью включает шаг передачи полосы частот передачи опорного сигнала, на котором из модуля хранения, хранящего информацию о полосе частот опорного сигнала, указывающую иерархические полосы частот опорного сигнала для каждого диапазона частот системы, выбирают информацию о полосе частот опорного сигнала, соответствующую одной из полос частот передачи опорного сигнала, используемых базовой станцией, и передают выбранную информацию о полосе частот опорного сигнала; шаг задания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, на котором задают полосу частот для скачкообразной перестройки частоты опорного сигнала; шаг сообщения, на котором в терминал пользователя сообщают полосу частот для скачкообразной перестройки частоты и одну из полос частот опорного сигнала в качестве информации о выделенной полосе частот передачи опорного сигнала; шаг задания диапазона передачи опорного сигнала, на котором задают диапазон частот передачи опорного сигнала в пределах полосы частот для скачкообразной перестройки частоты на основании информации о полосе частот опорного сигнала, переданной на шаге передачи полосы частот передачи опорного сигнала, и информации о выделенной полосе частот передачи опорного сигнала, сообщенной на шаге сообщения; и шаг приема, на котором принимают опорный сигнал, передаваемый из терминала пользователя с использованием диапазона частот передачи опорного сигнала, заданного на шаге задания диапазона передачи опорного сигнала.
В аспектах настоящего изобретения предлагаются базовая станция, терминал пользователя и способ управления связью, которые позволяют управлять диапазоном частот передачи опорного сигнала.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой схему, поясняющую множественный доступ с частотным разделением на одной несущей (SC-FDMA).
Фиг.2 представляет собой схему, на которой показаны структуры зондирующего опорного сигнала в схеме SC-FDMA.
Фиг.3 представляет собой схему, используемую для описания полосы частот передачи.
Фиг.4 представляет собой схему, на которой показана система радиосвязи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 представляет собой неполную функциональную схему терминала пользователя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 представляет собой схему, на которой показаны примеры полос частот для скачкообразной перестройки частоты в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 представляет собой схему, на которой показаны примеры полос частот для скачкообразной перестройки частоты, соответствующих полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 представляет собой схему, на которой показаны примеры полос частот для скачкообразной перестройки частоты, соответствующие полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 представляет собой схему, на которой показаны примеры полос частот для скачкообразной перестройки частоты, соответствующие полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.10 представляет собой неполную функциональную схему базовой станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11 представляет собой схему последовательности операций при работе системы радиосвязи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 представляет собой схему последовательности операций при работе системы радиосвязи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Далее со ссылкой на сопроводительные чертежи описаны варианты осуществления настоящего изобретения. На сопроводительных чертежах одинаковые ссылочные обозначения используются для частей, имеющих одинаковые функции, и повторное описание этих частей опущено.
Система радиосвязи
Далее со ссылкой на фиг.4 описана система 1000 радиосвязи, включающая терминалы пользователя и базовые станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Терминалы пользователя в вариантах осуществления также могут называться мобильными станциями.
m
1
2
3
m
n
1
2
3
n
m
m
n
k
1
2
k
m
Система 1000 радиосвязи основана, например, на системе Evolved UTRA и UTRAN (также называемой Long Term Evolution или Super 3G). Система 1000 радиосвязи включает базовые станции (eNode В, eNB) 200 (200, 200, 200, …, 200, где m - целое число, большее 0) и терминалы 100 (100, 100, 100, …, 100, где n - целое число, большее 0) пользователя, которые осуществляют связь с базовыми станциями 200. Базовые станции 200 соединены с узлом верхнего уровня, например шлюзом 300 доступа, а шлюз 300 доступа соединен с базовой сетью 400. Каждый из терминалов 100 пользователя находится в одной из сот 50(50, 50, …, 50, где k - целое число, большее 0) и осуществляет связь с соответствующей одной из базовых станций 200 в соответствии с системой Evolved UTRA и UTRAN.
n
m
n
m
При этом предполагается, что некоторые из терминалов 100 пользователя уже установили каналы связи с базовыми станциями 200 и осуществляют связь, а другие терминалы 100 пользователя не установили каналы связи с базовыми станциями 200 и не осуществляют связь.
m
1
2
3
m
m
m
n
1
2
3
n
n
n
k
1
2
3
k
k
k
Базовые станции 200 (200, 200, 200, …, 200) имеют одинаковую конструкцию и функции и поэтому далее в описании, если не указано иное, называются базовой станцией 200, базовой станцией 200 или базовыми станциями 200. Терминалы 100 (100, 100, 100 (100) пользователя имеют одинаковую конструкцию и функции и поэтому далее в описании, если не указано иное, называются терминалом 100 пользователя, терминалом 100 пользователя или терминалами 100 пользователя. Соты 50 (50, 50, 50, …, 50) имеют одинаковую конфигурацию и функции и поэтому далее в описании, если не указано иное, называются сотой 50, сотой 50 или сотами 50.
В системе 1000 радиосвязи в качестве способа радиодоступа в нисходящей линии связи используется множественной доступ с ортогональным частотным разделением (OFDMA, orthogonal frequency division multiple access), а в качестве способа радиодоступа в восходящей линии связи используется множественный доступ с частотным разделением на одной несущей (SC-FDMA, single-carrier frequency division multiple access). В способе OFDMA, как описано выше, диапазон частот разделяется на узкие диапазоны частот (поднесущие), и данные передаются на этих поднесущих. В способе SC-FDMA для уменьшения интерференции между терминалами диапазон частот разделяется на множество диапазонов частот, и указанные диапазоны частот выделяются различным терминалам пользователя для передачи.
Ниже описаны каналы связи, используемые в системе Evolved UTRA и UTRAN.
n
m
n
Для нисходящей линии связи используются физический нисходящий общий канал (PDSCH, physical downlink shared channel), используемый совместно терминалами 100 пользователя, и нисходящий канал управления системы LTE. В нисходящей линии связи нисходящий канал управления системы LTE используется, например, для сообщения информации о терминалах пользователя, подлежащих отображению в физический нисходящий общий канал, информации о транспортном формате для физического нисходящего общего канала, информации о терминалах пользователя, подлежащих отображению в физический восходящий общий канал, информации о транспортном формате для физического восходящего общего канала и информации подтверждения для физического восходящего общего канала; а для передачи данных пользователя используется физический нисходящий общий канал. Также в нисходящей линии связи базовые станции 200 передают сигналы синхронизации, используемые терминалами 100 пользователя для осуществления поиска сот.
n
Для восходящей линии связи используются физический восходящий общий канал (PUSCH, physical uplink shared channel), используемый совместно терминалами 100 пользователя, и восходящий канал управления системы LTE. Существует два типа восходящих каналов управления: первый представляет собой восходящий канал управления, мультиплексируемый с временным разделением с физическим восходящим общим каналом, а второй представляет собой восходящий канал управления, мультиплексируемый с частотным разделением с физическим восходящим общим каналом.
В восходящей линии связи восходящий канал управления системы LTE используется для сообщения информации о качестве нисходящей линии связи (индикатора качества канала, CQI, channel quality indicator), используемой для планирования и адаптивной модуляции и кодирования (АМС) физического нисходящего общего канала, и для передачи информации подтверждения (информация подтверждения HARQ (гибридный автоматический запрос повторной передачи, hybrid automatic repeat reQuest)) для физического нисходящего общего канала. При этом для передачи данных пользователя используется физический восходящий общий канал.
Дополнительно к индикатору качества канала (CQI) и информации подтверждения физический восходящий канал управления также может использоваться для передачи запроса планирования для запроса выделения ресурсов восходящего общего канала и запроса отмены, используемого при полудолгосрочном планировании. При этом выделение ресурсов восходящего общего канала означает операцию, при которой базовая станция путем использования физического нисходящего канала управления в заданном подкадре сообщает в терминал пользователя, что терминалу пользователя разрешено осуществлять связь с использованием восходящего общего канала в последующем подкадре.
В системе 1000 радиосвязи в соответствии с этим вариантом осуществления терминал 100 пользователя передает зондирующий опорный сигнал с использованием диапазона частот, более узкого, чем весь диапазон частот, выделенный системе, к которой относится терминал 100 пользователя. Базовая станция 200 осуществляет частотное планирование, а также адаптивную модуляцию и кодирование на основании зондирующего опорного сигнала, переданного из терминала 100 пользователя. Терминал 100 пользователя может использовать скачкообразную перестройку частоты, при которой диапазон частот передачи (частота передачи), используемый для передачи зондирующего опорного сигнала, изменяется с заданным интервалом. Также терминал 100 пользователя может быть выполнен с возможностью использования полосы частот, более узкой, чем полоса частот, выделенная системе, или равной ей, в качестве полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, используемой для скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала. Полоса частот для скачкообразной перестройки частоты может указываться базовой станцией 200.
Полоса частот передачи зондирующего опорного сигнала может указываться базовой станцией 200 или может определяться терминалом 100 пользователя. Например, терминал 100 пользователя может быть выполнен с возможностью определения полосы частот передачи зондирующего опорного сигнала на основании функциональных характеристик терминала 100 пользователя. В этом случае терминал 100 пользователя может быть выполнен с возможностью сообщения определенной таким образом полосы частот передачи зондирующего опорного сигнала в базовую станцию 200. В другом варианте базовая станция 200 может быть выполнена с возможностью определения полосы частот передачи зондирующего опорного сигнала на основании местоположения терминала 100 пользователя в соте. Например, базовая станция 200 может быть выполнена с возможностью уменьшения полосы частот передачи зондирующего опорного сигнала по мере приближения местоположения терминала 100 пользователя к границе соты. Другими словами, базовая станция 200 может быть выполнена с возможностью задания полосы частот передачи зондирующего опорного сигнала для терминала пользователя, расположенного на границе соты, более узкой, чем полоса частот передачи зондирующего опорного сигнала для терминалов пользователя, отличных от терминала пользователя, расположенного на границе соты. Задание полосы частот передачи зондирующего опорного сигнала для терминала пользователя, расположенного на границе соты, более узкой, чем полоса частот передачи зондирующего опорного сигнала для терминалов пользователя, отличных от терминала пользователя, расположенного на границе соты, позволяет терминалу пользователя на границе соты увеличить мощность передачи зондирующего опорного сигнала. Увеличение мощности передачи зондирующего опорного сигнала, в свою очередь, позволяет улучшить в базовой станции качество приема зондирующего опорного сигнала, передаваемого из терминала пользователя, расположенного на границе соты.
Терминал пользователя
На фиг.5 показан терминал 100 пользователя в соответствии с данным вариантом осуществления.
Терминал 100 пользователя в соответствии с этим вариантом осуществления включает модуль 102 формирования зондирующего опорного сигнала, модуль 104 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала, модуль 106 сдвига частотной позиции и модуль 108 передачи схемы SC-FDMA.
Модуль 102 формирования зондирующего опорного сигнала формирует зондирующий опорный сигнал. Например, в качестве последовательности сигнала для зондирующего опорного сигнала может использоваться последовательность с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией (CAZAC, constant amplitude and zero auto-correlation sequence).
Модуль 104 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала принимает информацию о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала и информацию о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала.
Информация о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала и информация о полосе частот зондирующего опорного сигнала описаны ниже со ссылкой на фиг.6.
Информация о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала включает комбинации полос частот и частотных позиций для зондирующего опорного сигнала. Другими словами, информация о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала включает полосы частот (или диапазоны частот), в пределах которых изменяется частота передачи зондирующего опорного сигнала, передаваемого из терминала 100 пользователя. Комбинации полос частот и частотных позиций для зондирующего опорного сигнала могут быть определены для соответствующих полос частот передачи. Полосы частот для зондирующего опорного сигнала включают, например, (1) максимальную поддерживаемую полосу частот системы, (2) половину полосы частот, получаемую делением максимальной полосы частот системы на две части, (3) одну четвертую полосы частот, получаемую делением половины полосы частот на две части, и (4) одну двадцатую полосы частот, получаемую делением одной четвертой полосы частот на пять частей. В этом случае полосы частот для зондирующего опорного сигнала определены как древовидная структура из трех уровней, включающая половину полосы частот, одну четвертую полосы частот и одну двадцатую полосы частот. Другими словами, комбинации полос частот и частотных позиций для зондирующего опорного сигнала представлены иерархической структурой из трех уровней, включающей половину полосы частот, одну четвертую полосы частот и одну двадцатую полосы частот.
Информация о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала указывает в древовидной структуре зондирующего опорного сигнала на полосу частот передачи зондирующего опорного сигнала, подлежащего передаче терминалом 100 пользователя. Например, информация о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала указывает одну из полос передачи с (1) по (4), описанных выше.
Модуль 104 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала формирует информацию, указывающую комбинации полос частот для скачкообразной перестройки частоты для зондирующего опорного сигнала и схемы (схемы скачкообразной перестройки частоты) для изменения частоты передачи зондирующего опорного сигнала на основании информации о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала и информации о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала. В последующем описании предполагается, что параметр «b» указывает одну из комбинаций. Например, при b=0 в качестве полосы частот для скачкообразной перестройки частоты используется максимальная полоса частот системы. В этом случае частота передачи зондирующего опорного сигнала изменяется в пределах максимальной полосы частот системы. При b=1 в качестве полосы частот для скачкообразной перестройки частоты используется половина полосы частот. В этом случае частота передачи зондирующего опорного сигнала изменяется в пределах половины полосы частот. При b=2 в качестве полосы частот для скачкообразной перестройки частоты используется одна четвертая полосы частот. В этом случае частота передачи зондирующего опорного сигнала изменяется в пределах одной четвертой полосы частот. При b=3 в качестве полосы частот для скачкообразной перестройки частоты используется одна двадцатая полосы частот. В этом случае полоса частот передачи зондирующего опорного сигнала изменяется в пределах одной двадцатой полосы частот.
Модуль 104 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала формирует (или выбирает) схему скачкообразной перестройки частоты на основании информации указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, сообщенной из базовой станции 200, и информации, указывающей комбинации полос частот для скачкообразной перестройки частоты и схем (схем скачкообразной перестройки частоты) для изменения частоты передачи зондирующего опорного сигнала. Информация указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, сообщенная из базовой станции 200, указывает одну из комбинаций полос частот для скачкообразной перестройки частоты для зондирующего опорного сигнала и схем (схем скачкообразной перестройки частоты) для изменения частоты передачи зондирующего опорного сигнала. Другими словами, информация указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты указывает величину параметра «b».
Скачкообразная перестройка частоты (пример 1)
На фиг.7 показан пример, в котором терминал 100 пользователя использует самую узкую полосу частот в качестве полосы частот передачи зондирующего опорного сигнала. В этом примере модуль 104 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала выбирает одну из четырех схем скачкообразной перестройки частоты на основании информации указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, сообщенной из базовой станции 200. Самой узкой полосой частот является, например, одна двадцатая полосы частот. Базовая станция 200 сообщает информацию указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, например, путем отправки сигнала. Данный сигнал может включать два бита информации, указывающие одну из четырех схем скачкообразной перестройки частоты. На фиг.7 горизонтальная ось представляет частоту, а вертикальная ось представляет время.
Скачкообразная перестройка частоты (пример 2)
На фиг.8 показан другой пример, в котором терминал 100 пользователя использует в качестве полосы частот передачи зондирующего опорного сигнала полосу частот, более широкую, чем самая узкая полоса частот. В этом примере модуль 104 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала выбирает одну из трех схем скачкообразной перестройки частоты на основании информации указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, сообщенной из базовой станции 200. Полоса частот, более широкая, чем самая узкая полоса частот, является, например, одной четвертой полосы частот. Базовая станция 200 сообщает информацию указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, например, путем отправки сигнала. Данный сигнал может включать два бита информации, указывающие одну из трех схем скачкообразной перестройки частоты. На фиг.8 горизонтальная ось представляет частоту, а вертикальная ось представляет время.
Скачкообразная перестройка частоты (пример 3)
На фиг.9 показан другой пример, в котором терминал 100 пользователя использует в качестве полосы частот передачи зондирующего опорного сигнала полосу частот, еще более широкую, чем самая узкая полоса частот. В этом случае модуль 104 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала выбирает одну из двух схем скачкообразной перестройки частоты на основании информации указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, сообщенной из базовой станции 200. Полоса частот, еще более широкая, чем самая узкая полоса частот, является, например, половиной полосы частот. Базовая станция 200 сообщает информацию указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, например, путем отправки сигнала. Данный сигнал может включать один бит информации, указывающий одну из двух схем скачкообразной перестройки частоты. На фиг.9 горизонтальная ось представляет частоту, а вертикальная ось представляет время.
Модуль 106 сдвига частотной позиции соединен с модулем 102 формирования зондирующего опорного сигнала и модулем 104 формирования схемы скачкообразной перестройки частоты зондирующего опорного сигнала. Модуль 106 сдвига частотной позиции сдвигает частотную позицию зондирующего опорного сигнала, поступившего из модуля 102 формирования зондирующего опорного сигнала, в соответствии со схемой скачкообразной перестройки частоты, поступившей из модуля 104 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала. После сдвига частотной позиции зондирующий опорный сигнал подается на вход модуля 108 передачи схемы SC-FDMA.
Модуль 108 передачи схемы SC-FDMA соединен с модулем 106 сдвига частотной позиции. Модуль 108 передачи схемы SC-FDMA модулирует зондирующий опорный сигнал, поступивший из модуля 106 сдвига частотной позиции, на основании частоты передачи зондирующего опорного сигнала и передает модулированный зондирующий опорный сигнал.
Базовая станция
Далее со ссылкой на фиг.10 описана базовая станция 200 в соответствии с данным вариантом осуществления.
Базовая станция 200 в соответствии с этим вариантом осуществления включает модуль 202 приема, модуль 204 приема зондирующего опорного сигнала, модуль 206 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала и модуль 208 определения полосы частот для скачкообразной перестройки частоты.
Базовая станция 200 хранит информацию о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала и информацию о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала. Базовая станция 200 сообщает информацию о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала и информацию о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала в терминал 100 пользователя. Например, базовая станция 200 передает информацию о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала и информацию о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала в терминалы 100 пользователя в зоне покрытия базовой станции 200 или сообщает информацию о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала и информацию о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала в качестве адресной информации управления (выделенной информации управления).
Модуль 202 приема принимает восходящий сигнал, переданный из терминала 100 пользователя. Затем модуль 202 приема подает принятый восходящий сигнал на вход модуля 204 приема зондирующего опорного сигнала.
Модуль 208 определения полосы частот для скачкообразной перестройки частоты определяет полосу частот для скачкообразной перестройки частоты для зондирующего опорного сигнала. Например, модуль 208 определения полосы частот для скачкообразной перестройки частоты может определить полосу частот для скачкообразной перестройки частоты таким образом, что интерференция с зондирующим опорным сигналом, переданным из терминала пользователя в соседней соте, уменьшится. Для этого модуль 208 определения полосы частот для скачкообразной перестройки частоты может использовать схему согласования интерференции. Модуль 208 определения полосы частот для скачкообразной перестройки частоты сообщает определенную таким образом полосу частот для скачкообразной перестройки частоты в терминал 100 пользователя. Например, модуль 208 определения полосы частот для скачкообразной перестройки частоты может сообщить определенную полосу частот для скачкообразной перестройки частоты в качестве информации управления в терминал 100 пользователя посредством адресной сигнализации (выделенной сигнализации). Модуль 208 определения полосы частот для скачкообразной перестройки частоты также подает определенную полосу частот для скачкообразной перестройки частоты на вход модуля 206 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала.
Модуль 206 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала соединен с модулем 208 определения полосы частот для скачкообразной перестройки частоты. Модуль 206 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала принимает информацию о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала и информацию о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала. На основании принятой информации модуль 206 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала формирует схему скачкообразной перестройки для зондирующего опорного сигнала. Затем модуль 206 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала подает сформированную схему скачкообразной перестройки в модуль 204 приема зондирующего опорного сигнала.
Модуль 204 приема зондирующего опорного сигнала соединен с модулем 202 приема и модулем 206 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала и принимает зондирующий опорный сигнал в соответствии со схемой скачкообразной перестройки, поступившей в него из модуля 206 формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала.
На основании принятого зондирующего опорного сигнала базовая станция 200 осуществляет частотное планирование, а также адаптивную модуляцию и кодирование (АМС, adaptive modulation and coding).
Работа системы радиосвязи
На фиг.11 показана схема последовательности операций при работе системы 1000 радиосвязи в соответствии с данным вариантом осуществления.
Базовая станция 200 сообщает информацию о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала и информацию о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала в терминал 100 пользователя (шаг S1102). Базовая станция 200 может передавать информацию о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала и информацию о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала в терминалы 100 пользователя в соте или может сообщать их как адресную информацию управления (выделенную информацию управления).
Затем базовая станция 200 определяет полосу частот для скачкообразной перестройки частоты для терминала 100 пользователя (шаг S1104). Например, модуль 208 определения полосы частот для скачкообразной перестройки частоты может определить полосу частот для скачкообразной перестройки частоты для терминала 100 пользователя на основании поддерживаемой полосы частот системы базовой станции 200 и/или полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, используемой в соседней соте.
Базовая станция 200 передает в терминал 100 пользователя информацию указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты (шаг S1106). Информация указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты включает информацию, указывающую полосу частот для скачкообразной перестройки частоты для терминала 100 пользователя.
Базовая станция 200 формирует схему скачкообразной перестройки для зондирующего опорного сигнала (шаг S1108).
Терминал 100 пользователя также формирует схему скачкообразной перестройки для зондирующего опорного сигнала на основании информации указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты, переданной из базовой станции 200 (шаг S1110).
Затем терминал 100 пользователя передает зондирующий опорный сигнал (шаг S1112).
Базовая станция 200 принимает зондирующий опорный сигнал, переданный из терминала 100 пользователя (шаг S1114). Например, базовая станция 200 ожидает зондирующий опорный сигнал в соответствии со схемой скачкообразной перестройки для зондирующего опорного сигнала.
Затем шаги с S1108 по S1114 повторяют в соответствии со схемой скачкообразной перестройки для зондирующего опорного сигнала.
На фиг.12 показан случай, в котором базовая станция 200 передает информацию о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала в терминалы 100 пользователя в соте и сообщает информацию о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала в качестве адресной информации управления в каждый из терминалов 100 пользователя. На шаге S1102, показанном на фиг.12, базовая станция 200 сообщает информацию о древовидной структуре зондирующего опорного сигнала в терминал 100 пользователя. На шаге S1104 базовая станция 200 определяет полосу частот для скачкообразной перестройки частоты и полосу частот передачи для терминала 100 пользователя. На шаге S1106 базовая станция 200 передает информацию указания полосы частот для скачкообразной перестройки частоты и информацию о полосе частот передачи зондирующего опорного сигнала в терминал 100 пользователя.
Когда в качестве полосы частот для скачкообразной перестройки частоты для зондирующего опорного сигнала подлежит использованию полоса частот, отличная от максимальной полосы частот системы, базовая станция 200 может быть выполнена с возможностью определения величины сдвига в схеме для изменения частоты передачи зондирующего опорного сигнала. Например, базовая станция 200 может быть выполнена с возможностью определения величины сдвига при определении полосы частот для скачкообразной перестройки частоты. Это позволяет уменьшить неиспользуемые диапазоны частот и тем самым повысить эффективность использования частотного ресурса.
Описанный выше вариант осуществления позволяет улучшить в базовой станции качество приема зондирующего опорного сигнала, передаваемого из терминала пользователя, расположенного на границе соты.
Описанный выше вариант осуществления также позволяет управлять полосой частот для скачкообразной перестройки частоты для зондирующего опорного сигнала и тем самым позволяет повысить эффективность использования частот всей системы.
Кроме того, описанный выше вариант осуществления позволяет определять полосу частот для скачкообразной перестройки частоты таким образом, что интерференция с зондирующим опорным сигналом, передаваемого из терминала пользователя в соседней соте, уменьшается.
В описанном выше варианте осуществления предполагается, что система 1000 радиосвязи основана на системе Evolved UTRA и UTRAN (также называемой Long Term Evolution или Super 3G). Однако базовая станция, терминал пользователя и способ управления связью в соответствии с настоящим изобретением также могут использоваться в любой системе, использующей для восходящей линии связи схему FDMA, например схему SC-FDMA.
Несмотря на то что в приведенном выше описании для облегчения понимания использованы конкретные значения, эти значения являются лишь примерами и также могут использоваться другие подходящие значения, если не указано иное.
Настоящее изобретение не ограничивается конкретными изложенными вариантами осуществления, и могут быть выполнены изменения и модификации без выхода за пределы настоящего изобретения. Несмотря на то что для описания устройств в приведенных выше вариантах осуществления использованы функциональные схемы, данные устройства могут быть выполнены с использованием аппаратных средств, программных средств или их комбинации.
По настоящей заявке испрашивается приоритет на основании заявки Японии №2008-163846, поданной 23 июня 2008 г., все содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.
Перечень обозначений:
k
1
2
k
50 (50, 50, …, 50) - сота;
n
1
2
3
n
100 (100, 100, 100, …, 100) - терминал пользователя;
102 - модуль формирования зондирующего опорного сигнала;
104 - модуль формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала;
106 - модуль сдвига частотной позиции;
108 - модуль передачи схемы SC-FDMA;
m
1
2
3
m
200 (200, 200, 200, …, 200) - базовая станция;
202 - модуль приема;
204 - модуль приема зондирующего опорного сигнала;
206 - модуль формирования схемы скачкообразной перестройки зондирующего опорного сигнала;
208 - модуль определения полосы частот для скачкообразной перестройки частоты;
300 - шлюз доступа;
400 - базовая сеть.