УСТРОЙСТВО БАЗОВОЙ СТАНЦИИ, ТЕРМИНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
BASE STATION DEVICE, TERMINAL DEVICE AND CLOSED-LOOP CONTROL METHOD

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству базовой станции, терминальному устройству и способу управления с обратной связью, используемым в системе связи TDD (дуплексной связи с временным разделением).
Уровень техники
Требования в системе мобильной связи четвертого поколения (далее - 4G) включают в себя использование максимальной полосы пропускания в 100 МГц в DL (т.е. в нисходящей линии связи) для того, чтобы реализовать 1 Гбит/с или более в стационарном окружении и 100 Мбит/с или более в мобильном окружении, и использование максимальной полосы пропускания в 40 МГц в UL (т.е. в восходящей линии связи), чтобы реализовать 300 Мбит/с или более в стационарном окружении и 20 Мбит/с или более в мобильном окружении.
Помимо TDD-схемы, FDD-схема (дуплексной связи с частотным разделением) также предоставляет способ дуплекса для того, чтобы реализовать вышеупомянутую передачу на высокой скорости, и эти схемы могут быть сравнены следующим образом. В TDD-схеме передача по DL и передача по UL переключаются в одной и той же полосе частот согласно времени, так что необходимо защитное время для того, чтобы предотвращать помехи между передачей по DL и передачей по UL. В отличие от этого в FDD-схеме передача по DL и передача по UL выполняются в различных полосах частот, и поэтому защитное время не требуется для того, чтобы предотвращать помехи между передачей по DL и передачей по UL. FDD-схема превосходит TDD-схему в отношении помех от соседнего канала и времени задержки.
С другой стороны, в TDD-схеме одно устройство используется для передачи и приема, так что затраты на аппаратные средства меньше, чем в FDD-схеме. Кроме того, в FDD-схеме DL-канал или UL-канал для выделения каждому UE (т.е. абонентскому оборудованию) является фиксированным для каждого UE. Тем не менее, при TDD-схеме можно выделять DL-канал и UL-канал динамически на каждое UE согласно объему трафика. Кроме того, в TDD-схеме передача по DL и передача по UL выполняются в одной полосе частот, т.е. полоса частот DL и полоса частот UL являются симметричными в TDD-схеме, так что в системе TDD MIMO (со многими входами и многими выходами) можно оценивать DL-CSI (нисходящая линия связи - информация о состоянии канала), что требуется для управления DL с обратной связью, на стороне базовой станции (BS) без обратной связи от UE. Здесь DL-CSI упоминается как информация об амплитудной флуктуации и фазовой флуктуации, которые из тракта канала оказывают влияние на сигнал, когда базовая станция передает сигнал в терминал и используется для обработки управления DL с обратной связью. Более конкретно, устройство базовой станции выполняет зондирование UL-канала с помощью пилот-сигнала UL от UE на основе принципа взаимности каналов между DL и UL, чтобы оценивать UL-CSI, и назначает оцененную UL-CSI в качестве DL-CSI для управления DL с обратной связью. Таким образом, в TDD-схеме управление DL с обратной связью может быть реализовано при подавлении величины обратной связи от UE, так что возможно реализовать повышенную пропускную способность и скорости передачи в системе.
Фиг.1 иллюстрирует то, как DL-канал и UL-канал выделяются каждому UE симметрично в системе связи TDD.
Фиг.1 иллюстрирует в качестве примера случай, где полоса пропускания DL и полоса пропускания UL составляют около 20 МГц, и где DL-канал и UL-канал выделяются для пяти UE, т.е. выделяются для UE от UE 1 до UE 5. Как показано на фиг.1, в системе связи TDD DL-канал и UL-канал являются одинаковыми между UE, т.е. симметричными. В системе связи TDD передача по DL и передача по UL переключаются во времени, и защитное время предоставляется так, чтобы передача по DL и передача по UL не мешали передаче друг друга. На основе принципа взаимности между DL-CSI и UL-CSI, когда устройство базовой станции выполняет зондирование UL-канала с помощью принимаемого пилот-сигнала UL, DL-CSI может быть получена. Согласно этому зондированию канала можно выполнять управление DL с обратной связью, включая управление мощностью передачи и формирование диаграммы направленности, без отправки обратно информации о состоянии DL-канала (см. непатентный документ 1).
Непатентный документ 1: 3GPP RAN WG1 #44 Denver, USA, 13-17 февраля 2006 года, "Uplink sounding for obtaining MIMO channel information at Node B in E-UTRA 13.1.2".
Раскрытие изобретения
Проблемы, разрешаемые изобретением
Однако в системах 4G предполагается, что полоса пропускания DL составляет максимум 100 МГц, а полоса пропускания UL составляет максимум 40 МГц, как описано выше, и поэтому DL-канал и UL-канал, выделяемые каждому UE для передачи по DL и передачи по UL, являются асимметричными в системах TDD 4G. Следовательно, имеются проблемы в том, что принцип взаимности между DL-CSI и UL-CSI не может быть гарантирован, и управление DL с обратной связью не может быть выполнено посредством зондирования UL-канала.
Фиг.2 иллюстрирует то, как DL-канал и UL-канал выделяются каждому UE асимметрично в системе связи TDD.
Фиг.2 показывает в качестве примера случай, где полоса пропускания DL и полоса пропускания UL составляют 100 МГц и 40 МГц соответственно, и DL-канал и UL-канал выделяются для пяти UE, т.е. выделяются для UE от UE 1 до UE 5. Как показано на фиг.2, полоса пропускания UL является более ограниченной, чем полоса пропускания DL, и, таким образом, различные полосы частот выделяются UE 1, UE 2 и UE 5 в качестве DL-канала и UL-канала, а, следовательно, принцип взаимности между DL-CSI и UL-CSI не гарантируется. Хотя DL-канал и UL-канал выделяются UE 3 и UE 4 так, что полосы частот перекрываются, и принцип взаимности между DL-CSI и UL-CSI гарантируется, DL-канал и UL-канал не совпадают полностью. В этой TDD-системе требуемая информация о состоянии DL-канала не может быть безусловно получена, даже если выполняется зондирование UL-канала, и информация о состоянии DL-канала для управления DL с обратной связью должна быть предоставлена в обратной связи. Следовательно, имеется проблема в том, что пропускная способность системы радиосвязи TDD снижается, и скорость передачи уменьшается. Система 4G не предлагает решения этой проблемы, которую имеет система связи TDD, где DL-канал и UL-канал являются асимметричными.
Следовательно, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить устройство базовой станции, терминальное устройство и способ управления с обратной связью, которые позволяют реализовать повышенную пропускную способность и скорости передачи в системе при подавлении объема информации обратной связи даже в системе радиосвязи TDD, где DL-канал и UL-канал являются асимметричными.
Средства решения проблемы
Устройство базовой станции настоящего изобретения предоставляет устройство базовой станции, используемое в системе дуплексной радиосвязи с временным разделением каналов, в которой полоса пропускания нисходящей линии связи и полоса пропускания восходящей линии связи являются различными, и имеет конфигурацию, включающую в себя: модуль приема, который принимает информацию о состоянии канала нисходящей линии связи от множества терминальных устройств; модуль оценки канала, который выполняет зондирование канала с помощью пилотного сигнала от конкретного терминального устройства, во множестве терминальных устройств, которым канал нисходящей линии связи и канал восходящей линии связи выделены так, что полосы частот частично перекрываются, чтобы оценивать информацию о состоянии канала восходящей линии связи, и назначает оцененную информацию о состоянии канала восходящей линии связи в качестве первой информации о состоянии канала нисходящей линии связи для управления с обратной связью; модуль интерполяции, который назначает информацию о состоянии канала нисходящей линии связи, интерполированную с помощью информации о состоянии канала нисходящей линии связи в первой частичной полосе частот, включенной в полосу частот, в которой канал нисходящей линии связи и канал восходящей линии связи, выделяемые конкретному терминальному устройству, не перекрываются, в качестве второй информации о состоянии канала нисходящей линии связи для управления с обратной связью; и модуль управления, который выполняет обработку управления с обратной связью нисходящей линией связи с использованием первой информации о состоянии канала нисходящей линии связи и второй информации о состоянии канала нисходящей линии связи.
Устройство терминальной станции настоящего изобретения предоставляет терминальное устройство, используемое в системе дуплексной радиосвязи с временным разделением каналов, в которой полоса пропускания нисходящей линии связи и полоса пропускания восходящей линии связи являются различными, и приспосабливает конфигурацию, включающую в себя: модуль выбора, который выбирает часть полос частот, когда канал нисходящей линии связи и канал восходящей линии связи выделяются терминальному устройству, так, что полосы частот перекрываются, и устройство базовой станции передает информацию запроса на информацию о состоянии канала нисходящей линии связи в терминальное устройство; модуль обратной связи, который возвращает информацию о состоянии канала нисходящей линии связи в части полос частот в устройство базовой станции.
Способ управления с обратной связью настоящего изобретения предоставляет способ управления с обратной связью, используемый в системе дуплексной радиосвязи с временным разделением каналов, в которой полоса пропускания нисходящей линии связи и полоса пропускания восходящей линии связи являются различными, и включает в себя способ, выполняющий управление с обратной связью нисходящей линией связи для терминального устройства во множестве терминальных устройств, которым канал нисходящей линии связи и канал восходящей линии связи назначен так, что полосы частот частично перекрываются, причем управление с обратной связью нисходящей линией связи выполняется в схеме дуплекса с временным разделением каналов в полосе частот, в которой канал нисходящей линии связи и канал восходящей линии связи перекрываются; и управление с обратной связью нисходящей линией связи выполняется в схеме дуплекса с частотным разделением каналов в полосе частот, в которой канал нисходящей линии связи и канал восходящей линии связи не перекрываются.
Преимущество изобретения
Согласно настоящему изобретению даже в системе TDD радиосвязи, где DL-канал и UL-канал являются асимметричными, возможно реализовать повышенную пропускную способность и скорости передачи при подавлении объема информации обратной связи.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует, как DL-канал и UL-канал выделяются каждому UE симметрично в традиционной системе связи TDD.
Фиг.2 иллюстрирует, как DL-канал и UL-канал выделяются каждому UE асимметрично в традиционной системе связи TDD.
Фиг.3 является иллюстрацией, приведенной для того, чтобы пояснять способ выделения DL/UL-канала в системе радиосвязи TDD согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 является иллюстрацией, приведенной для того, чтобы пояснять способ для получения DL-CSI для управления DL с обратной связью в базовой станции согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 является блок-схемой, показывающей основную конфигурацию устройства базовой станции согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 является блок-схемой, показывающей основную конфигурацию в планировщике согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 является блок-схемой, показывающей основную конфигурацию терминального устройства согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 иллюстрирует диаграмму последовательности, показывающую операции согласно обработке управления DL с обратной связью между устройством базовой станции и терминальным устройством согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.9 иллюстрирует вариант способа выделения DL/UL-канала согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.10 является иллюстрацией, приведенной для того, чтобы пояснять, как получать DL-CSI для управления DL с обратной связью в базовой станции согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11 является блок-схемой, показывающей основную конфигурацию устройства базовой станции согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.12 является диаграммой последовательности, показывающей операции обработки управления DL с обратной связью между устройством базовой станции и терминальным устройством согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
Далее подробно описываются варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Первый вариант осуществления
Фиг.3 является иллюстрацией, приведенной для того, чтобы пояснять способ выделения DL/UL-канала в системе радиосвязи TDD согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 иллюстрирует в качестве примера случай, где полоса пропускания DL и полоса пропускания UL составляют 100 МГц и 40 МГц соответственно, и где DL-канал и UL-канал выделяются для пяти UE, т.е. выделяются для UE от UE 1 до UE 5. Ссылаясь на фиг.3, в системе радиосвязи TDD согласно настоящему варианту осуществления пропускная способность, как ожидается, повышается за счет управления DL с обратной связью для пользователей, к примеру, UE 4 и UE 5 с высоким DL-CQI (индикатор качества канала), и DL-канал и UL-канал выделяются так, что полосы частот частично перекрываются. Это означает, что является возможным зондирование UL-канала. Здесь DL-CQI относится к параметру, показывающему качество приема DL-канала, и используется в адаптивной модуляции и выделении каналов. Полоса пропускания DL и полоса пропускания UL являются различными, и следовательно, имеются полосы частот, не перекрывающиеся в DL-канале и UL-канале, выделяемых для UE 4 и UE 5, показанных на фиг.3. Кроме того, трафик является асимметричным, и, следовательно, полосы частот не могут быть выделены всем UE симметрично. Таким образом, DL-канал и UL-канал выделяются от UE 1 до UE 3 без выполнения перекрытия полос частот. В таком случае управление DL с обратной связью не требуется для этих UE.
Фиг.4 является иллюстрацией, приведенной для того, чтобы пояснять способ для получения DL-CSI для управления DL с обратной связью в базовой станции согласно настоящему варианту осуществления. Управление DL с обратной связью на фиг.4 предоставляется для UE, которым DL-канал и UL-канал выделены так, что полосы частот частично перекрываются, и это поясняется с использованием UE 4 в качестве примера.
Фиг.4 показывает множество RB, делящих полосу частот DL и полосу частот UL, и DL-CSI представляет собой функцию H(f). Фиг.4(A) показывает DL-CSI, полученную посредством оценки канала UE 4 с помощью пилотного сигнала DL, передаваемого от базовой станции. Фиг.4(B) показывает DL-CSI для управления DL с обратной связью, полученную посредством зондирования канала и интерполяции в базовой станции. Более конкретно, в полосе частот, где DL-канал и UL-канал перекрываются, базовая станция назначает UL-CSI, полученную посредством зондирования UL-канала с помощью пилотного сигнала UL от UE 4, в качестве DL-CSI для управления DL с обратной связью. Тем временем, в полосе частот, где DL-канал и UL-канал, выделяемые UE 4, не перекрываются, устройство базовой станции запрашивает UE 4, чтобы возвращать DL-CSI для части RB, и на основе частичной DL-CSI, которая передается по обратной связи, интерполирует DL-CSI в RB, где DL-CSI не передается по обратной связи. Устройство базовой станции назначает частичную DL-CSI и DL-CSI, полученную посредством интерполяции, в качестве DL-CSI для управления DL с обратной связью.
Фиг.5 является блок-схемой, иллюстрирующей основную конфигурацию устройства 100 базовой станции согласно настоящему варианту осуществления. Здесь в качестве примера поясняется случай, где устройство 100 базовой станции обменивается данными с пятью UE, т.е. от UE 1 до UE 5, и в этом случае устройство 100 базовой станции выделяет DL-канал и UL-канал для UE с помощью способа, показанного на фиг.3, и получает DL-CSI для управления DL с обратной связью с помощью способа, показанного на фиг.4.
На фиг.5 каждое устройство 100 базовой станции имеет такое число модулей 101 кодирования, модулей 102 модуляции, модулей 137 демодуляции и модулей 138 декодирования, сколько есть UE связывающих сторон, т.е. пять.
Модули 101 кодирования и модули 102 модуляции кодируют и модулируют данные передачи для UE и выводят результирующие модулированные сигналы в модуль 103 выделения ресурсов для UE.
Модуль 103 выделения ресурсов для UE преобразует модулированные сигналы для UE, принимаемые в качестве ввода от модулей 102 модуляции, в DL-каналы, выделяемые для UE, используя информацию выделения ресурсов DL, принимаемую в качестве ввода от планировщика 121 (описан позже), и выводит результирующие сигналы данных DL в модуль 104 управления DL с обратной связью. Результат выделения ресурсов для UE на основе информации выделения ресурсов DL, принимаемой в качестве ввода от планировщика 121, показан как фиг.3, т.е. полосы частот, где DL-канал и UL-канал выделяются для UE 4 и UE 5, частично перекрываются.
Используя информацию DL-CSI для управления DL с обратной связью, принимаемую в качестве ввода от модуля 135 получения DL-CSI для управления (описан ниже), модуль 104 управления DL с обратной связью выполняет обработку управления с обратной связью, включающую в себя управление мощностью передачи и формирование диаграммы направленности для сигнала данных DL, принимаемого в качестве ввода от модуля 103 выделения ресурсов для UE, и выводит сигнал данных DL после обработки с обратной связью в модуль 106 мультиплексирования. Более конкретно, управление DL с обратной связью не требуется для UE 1, UE 2 и UE 3, которым выделяются DL-канал и UL-канал в различных полосах частот, и требуется для UE 4 и UE 5, которым полосы частот выделяются так, что полосы частот частично перекрываются.
Модуль 105 формирования пилотных сигналов DL формирует пилотный сигнал DL и выводит пилотный сигнал DL в модуль 106 мультиплексирования.
Модуль 106 мультиплексирования мультиплексирует пилотный сигнал DL, принимаемый в качестве ввода от модуля 105 формирования пилотных сигналов DL, сигнал данных DL, подвергнутый обработке управления с обратной связью в модуле 104 управления DL с обратной связью, информацию выделения ресурсов DL, информацию выделения ресурсов UL и информацию запроса DL-CSI, принимаемую в качестве ввода от планировщика 121, и выводит результирующий мультиплексированный сигнал в модуль 107 IFFT (обратное быстрое преобразование Фурье).
IFFT-модуль 107 выполняет IFFT для мультиплексированного сигнала, принимаемого в качестве ввода от модуля 106 мультиплексирования, и выводит результирующий мультиплексированный во временной области сигнал в модуль 108 добавления CP (циклический префикс).
Модуль 108 добавления CP добавляет хвостовую часть мультиплексированного во временной области сигнала, принимаемого в качестве ввода от IFFT-модуля 107, к заголовку мультиплексированного сигнала как CP и выводит мультиплексированный сигнал с CP в коммутатор 122.
Когда устройство 100 базовой станции работает на передачу, коммутатор 122 выводит мультиплексированный во временной области сигнал с CP в модуле 108 добавления CP в RF (радиочастотный) модуль 123, а когда устройство 100 базовой станции работает на прием, коммутатор 122 выводит принимаемый сигнал, принимаемый в качестве ввода от RF-модуля 123, в модуль 131 удаления CP.
Когда устройство 100 базовой станции работает на передачу, RF-модуль 123 выполняет радиообработку, включающую в себя преобразование с повышением частоты и аналого-цифровое преобразование для мультиплексированного во временной области сигнала, принимаемого в качестве ввода от коммутатора 122, и передает результирующий сигнал передачи через антенну 124. Тем временем, когда устройство 100 базовой станции работает на прием, RF-модуль 123 выполняет радиообработку, включающую в себя преобразование с понижением частоты и цифроаналоговое преобразование для принимаемого сигнала, принимаемого через антенну 124, и выводит принимаемый сигнал в коммутатор 122.
Модуль 131 удаления CP удаляет CP, добавленный к заголовку принимаемого сигнала, принимаемого в качестве ввода от коммутатора 122, и выводит принимаемый сигнал без CP в модуль 132 FFT (быстрое преобразование Фурье).
FFT-модуль 132 выполняет FFT для принимаемого сигнала без CP в модуле 131 удаления CP и выводит принимаемый сигнал частотной области в модуль 133 демультиплексирования.
Модуль 133 демультиплексирования демультиплексирует (выполняет обработку обратного мультиплексирования) принимаемый сигнал частотной области, полученный в FFT-модуле 132, чтобы получать DL-CQI, сигнал данных UL, пилотный сигнал UL и DL-CSI. Затем модуль 133 демультиплексирования выводит DL-CQI в планировщик 121, выводит сигнал данных UL в модуль 136 разделения в UE, выводит пилотный сигнал UL в модуль 134 оценки канала и выводит DL-CSI в модуль 135 получения DL-CSI для управления. Здесь DL-CSI - это DL-CSI для части RB, переданных по обратной связи от UE 4 и UE 5.
Модуль 134 оценки канала выполняет оценку канала, т.е. зондирование канала, с помощью пилотного сигнала UL, принимаемого в качестве ввода от модуля 133 демультиплексирования, и выводит результирующие UL-CQI и UL-CSI в планировщик 121 и модуль 135 получения DL-CSI для управления соответственно.
Планировщик 121 формирует информацию выделения ресурсов DL, информацию выделения ресурсов UL и информацию запроса DL-CSI с использованием DL-CQI, принимаемого в качестве ввода от модуля 133 демультиплексирования, и UL-CQI, принимаемого в качестве ввода от модуля 134 оценки канала. Информация 121 диспетчеризации подробнее описывается далее.
Модуль 135 получения DL-CSI для управления формирует DL-CSI для управления DL с обратной связью для UE4 и UE5 с использованием UL-CSI, принимаемой в качестве ввода от модуля 134 оценки канала, и DL-CSI, принимаемой в качестве ввода от модуля 133 демультиплексирования, и выводит сформированную DL-CSI для управления DL с обратной связью в модуль 104 управления DL с обратной связью. Более конкретно, как показано на фиг.4, в полосе частот, где DL-канал и UL-канал, выделяемые для UE 4 или UE 5, перекрываются, модуль 135 получения DL-CSI для управления получает UL-CSI посредством зондирования UL-канала в модуле 134 оценки канала. В полосе частот, где DL-канал и UL-канал, выделяемые для UE 4 или UE 5, не перекрываются, модуль 135 получения DL-CSI для управления выполняет интерполяцию с использованием DL-CSI для части RB, принимаемых в качестве ввода от модуля 133 демультиплексирования, и получает DL-CSI в RB, где DL-CSI не передается по обратной связи. Модуль 135 получения DL-CSI для управления соединяет UL-CSI, полученную посредством зондирования UL-канала, DL-CSI, возвращенную от UE 4 или UE 5, и интерполированную DL-CSI, чтобы выводить ее как DL-CSI для управления DL с обратной связью.
Модуль 136 разделения UE разделяет сигнал данных UL, принимаемый в качестве ввода от модуля 133 демультиплексирования, на сигналы данных, соответствующие UE, используя информацию выделения ресурсов UL, принимаемую в качестве ввода от планировщика 121.
Модули 137 демодуляции и модули 138 декодирования демодулируют и декодируют сигналы данных, соответствующие UE, принимаемые в качестве ввода от модуля 136 разделения UE, чтобы получать принимаемые данные от UE.
Фиг.6 является блок-схемой, показывающей основную конфигурацию планировщика 121.
Модуль 141 определения управления с обратной связью принимает решение по уровням DL-CQI нескольких UE, принимаемых в качестве ввода от модуля 133 демультиплексирования, определяет, что управление DL с обратной связью возможно для UE, где уровень DL-CQI равен или превышает заранее определенный уровень (к примеру, для UE 4 и UE 5, показанных на фиг.3), и выводит информацию запроса DL-CSI в модуль 106 мультиплексирования. Дополнительно, модуль 141 определения управления с обратной связью выводит управляющую информацию выделения, которая показывает выделение DL/UL-канала так, что полосы частот для UE 4 и UE 5 частично перекрываются, в модуль 142 выделения ресурсов DL и модуль 143 выделения ресурсов UL.
Модуль 142 выделения ресурсов DL выделяет DL-канал для UE в единицах RB с помощью DL-CQI, принимаемого в качестве ввода от модуля 133 демультиплексирования, и информации управления выделением, принимаемой в качестве ввода от модуля 141 определения управления с обратной связью. Дополнительно, модуль 142 выделения ресурсов DL выводит информацию выделения ресурсов DL, которая показывает, какие RB в DL-канале выделены каким UE, в модуль 103 выделения ресурсов для UE и модуль 106 мультиплексирования.
Модуль 143 выделения ресурсов UL выделяет UL-канал для UE в единицах RB с помощью UL-CQI, принимаемого в качестве ввода от модуля 134 оценки канала, и управляющей информации выделения, принимаемой в качестве ввода от модуля 141 определения управления с обратной связью. Дополнительно, модуль 143 выделения ресурсов UL выводит информацию выделения ресурсов UL, которая показывает, какие RB в UL-канале выделены каким UE, в модуль 136 разделения UE и модуль 106 мультиплексирования.
Фиг.7 является блок-схемой, показывающей основную конфигурацию терминального устройства 200, используемого как UE согласно настоящему варианту осуществления.
Модуль 201 кодирования и модуль 202 модуляции кодирует и модулирует данные передачи и выводит результирующий модулированный сигнал в модуль 203 выделения ресурсов RB.
Модуль 203 выделения ресурсов RB назначает модулированный сигнал, принимаемый в качестве ввода от модуля 202 модуляции, множеству RB в UL-канале на основе информации выделения ресурсов UL, принимаемой в качестве ввода от модуля 233 демультиплексирования, и выводит результирующий сигнал с выделенным RB в модуль 205 мультиплексирования.
Модуль 204 формирования пилотных сигналов UL формирует пилотный сигнал UL для выделения UL-каналу и выводит пилотный сигнал UL в модуль 205 мультиплексирования.
Модуль 205 мультиплексирования мультиплексирует пилотный сигнал UL, принимаемый в качестве ввода от модуля 204 формирования пилотных сигналов UL, сигнал с выделенным RB, принимаемый в качестве ввода от модуля 203 выделения ресурсов RB, DL-CQI, принимаемый в качестве ввода от модуля 234 оценки канала, и частичную DL-CSI, принимаемую в качестве ввода от модуля 235 выбора DL-CSI, и выводит результирующий мультиплексированный сигнал в IFFT-модуль 206.
IFFT-модуль 206 выполняет IFFT для мультиплексированного сигнала, принимаемого в качестве ввода от модуля 205 мультиплексирования, и выводит результирующий мультиплексированный во временной области сигнал в модуль 207 добавления CP.
Модуль 207 добавления CP добавляет хвостовую часть мультиплексированного во временной области сигнала, принимаемого в качестве ввода от IFFT-модуля 206, к заголовку мультиплексированного сигнала как CP и выводит мультиплексированный сигнал с CP в коммутатор 221.
Когда терминальное устройство 200 работает на передачу, коммутатор 221 выводит мультиплексированный во временной области сигнал с CP в модуле 207 добавления CP в RF-модуль 222, а когда терминальное устройство 200 работает на прием, коммутатор 221 выводит принимаемый сигнал, принимаемый в качестве ввода от RF-модуля 222, в модуль 231 удаления CP.
Когда терминальное устройство 200 работает на передачу, RF-модуль 222 выполняет радиочастотную обработку, включающую в себя преобразование с повышением частоты и аналого-цифровое преобразование для мультиплексированного во временной области сигнала, принимаемого в качестве ввода от коммутатора 221, и передает результирующий сигнал передачи через антенну 223. Между тем, когда терминальное устройство 200 работает на прием, RF-модуль 222 выполняет радиочастотную обработку, включающую в себя преобразование с понижением частоты и цифроаналоговое преобразование для принимаемого сигнала, принимаемого через антенну 223, и выводит принимаемый сигнал в коммутатор 221.
Модуль 231 удаления CP удаляет CP, добавленный к заголовку принимаемого сигнала, принимаемого в качестве ввода от коммутатора 221, и выводит принимаемый сигнал без CP в FFT-модуль 232.
FFT-модуль 232 выполняет FFT для принимаемого сигнала без CP в модуле 231 удаления CP и получает принимаемый сигнал частотной области.
Модуль 233 демультиплексирования демультиплексирует принимаемый сигнал частотной области, принимаемый в качестве ввода от FFT-модуля 232, чтобы получать сигнал данных, пилотный сигнал DL, информацию выделения ресурсов DL, информацию выделения ресурсов UL и информацию запроса DL-CSI. Затем модуль 233 демультиплексирования выводит пилотный сигнал DL в модуль 234 оценки канала, выводит сигнал данных и информацию выделения ресурсов DL в модуль 236 извлечения RB, выводит информацию выделения ресурсов DL, информацию выделения ресурсов UL и информацию запроса DL-CSI в модуль 235 выбора DL-CSI.
Модуль 234 оценки канала выполняет оценку канала с помощью пилотного сигнала DL, принимаемого в качестве ввода от модуля 233 демультиплексирования, и выводит результирующий DL-CQI и результирующую DL-CSI в модуль 205 мультиплексирования и модуль 235 выбора DL-CSI соответственно.
Когда информация запроса CSI принимается в качестве ввода от модуля 233 демультиплексирования, модуль 235 выбора DL-CSI выбирает RB на основе информации выделения ресурсов DL и информации выделения ресурсов UL, принимаемой в качестве ввода от модуля 233 демультиплексирования. После этого модуль 235 выбора DL-CSI выводит DL-CSI выбранных RB в модуль 205 мультиплексирования из DL-CSI, принимаемых в качестве ввода от модуля 234 оценки канала. Здесь модуль 235 выбора DL-CSI выбирает множество RB, чтобы возвращать DL-CSI так, чтобы точность интерполяции после интерполирования DL-CSI в устройстве 100 базовой станции была наибольшей.
Модуль 236 извлечения RB извлекает RB, который выделяется из данных передачи от устройства 100 базовой станции, из сигнала данных, принимаемого в качестве ввода от модуля 233 демультиплексирования, на основе информации выделения ресурсов DL, принимаемой в качестве ввода от модуля 233 демультиплексирования, и выводит извлеченный RB в модуль 237 демодуляции.
Модуль 237 демодуляции и модуль 238 декодирования демодулирует и декодирует сигнал данных в RB, извлеченном в модуле 236 извлечения RB, чтобы получать принимаемые данные.
Фиг.8 иллюстрирует схему последовательности сигналов, показывающую операции согласно обработке управления DL с обратной связью между устройством 100 базовой станции и терминальным устройством 200. В описании этой схемы последовательности сигналов устройство 100 базовой станции сокращается как BS, а терминальное устройство 200 сокращается как UE.
Сначала на этапе (ST) 1010 BS выделяет каждое UE для DL-канала и передает пилотный сигнал DL в каждое UE.
Затем на этапе ST1020 каждое UE выполняет оценку DL-канала с помощью пилотного сигнала DL, передаваемого от BS, чтобы измерять DL-CQI.
Затем на этапе ST1030 каждое UE передает измеренный DL-CQI и пилотный сигнал UL для выделения UL-канала в BS.
Затем на этапе ST1040 BS выделяет DL-канал и UL-канал для каждого UE с помощью DL-CQI и пилотного сигнала UL, возвращенного от каждого UE. На этом этапе, как показано на фиг.3, BS выделяет DL-канал и UL-канал для UE, для которых управление DL с обратной связью возможно посредством зондирования канала и которые имеют высокие DL-CQI, так что полосы частот частично перекрываются.
Затем на этапе ST1050 BS передает данные передачи для UE, пилотный сигнал DL, информацию выделения ресурсов DL и информацию выделения ресурсов UL в каждое UE и дополнительно передает информацию запроса DL-CSI в UE, в которых управление DL с обратной связью посредством зондирования канала возможно и которые имеют высокие DL-CQI.
Затем на этапе ST1060 каждое UE выполняет оценку канала DL с помощью пилотного сигнала DL, передаваемого от BS, чтобы измерять DL-CQI.
Затем на этапе ST1070 только UE, в которые BS передала информацию запроса DL-CSI, измеряет DL-CSI для управления с обратной связью и выбирает RB, чтобы возвращать DL-CSI, так чтобы результат интерполяции DL-CSI в BS был оптимальным.
После этого на этапе ST1080 каждое UE передает DL-CQI, данные передачи и пилотный сигнал UL. Дополнительно на этом этапе UE, в которые BS передала информацию запроса DL-CSI, возвращают DL-CSI выбранных RB в BS.
Затем на этапе ST1090 BS выполняет управление DL с обратной связью только для UE, для которых управление DL с обратной связью возможно. Более конкретно, BS выполняет зондирование канала в полосах частот, где DL-канал и UL-канал выделяются так, что DL-канал и UL-канал перекрываются, чтобы получать DL-CSI для управления DL с обратной связью, а в других полосах частот BS выполняет интерполяцию с помощью частичной DL-CSI, возвращенной от UE, чтобы получать DL-CSI для управления DL с обратной связью.
Затем на этапе ST1100 BS выполняет обработку управления DL с обратной связью, включающую в себя управление мощностью передачи и формирование диаграммы направленности, используя DL-CSI для управления DL с обратной связью, полученную на этапе ST1090.
Затем на этапе ST1110 BS передает пилотный сигнал DL и данные передачи, подвергнутые обработке управления с обратной связью, в каждое UE.
Таким образом, согласно настоящему варианту осуществления устройство базовой станции выделяет DL-канал и UL-канал так, что полосы частот частично перекрываются, для терминальных устройств, для которых управление DL с обратной связью возможно, и выполняет зондирование канала с помощью пилотного сигнала UL в полосах частот, в которых DL-канал и UL-канал перекрываются, чтобы получать UL-CSI. Дополнительно, в полосе частот, в которой DL-канал и UL-канал, выделяемые терминальным устройствам, для которых управление DL с обратной связью возможно, не перекрываются, устройство базовой станции интерполирует DL-CSI невыбранных RB с помощью DL-CSI только выбранных RB и назначает DL-CSI для управления DL с обратной связью наряду с вышеупомянутой UL-CSI. Следовательно, терминальные устройства, для которых возможно управление DL с обратной связью, выполняют управление DL с обратной связью в TDD-схеме в полосах частот, в которых DL-канал и UL-канал перекрываются, и выполняют управление DL с обратной связью в FDD-схеме в полосах частот, в которых DL-канал и UL-канал не перекрываются. Следовательно, можно уменьшать величину обратной связи DL-CSI, используемой при управлении DL с обратной связью, и повышать пропускную способность системы.
Хотя в настоящем варианте осуществления пояснен случай, когда DL-канал и UL-канал выделяются так, что полосы частот, где DL-CQI является высоким и где управление DL с обратной связью возможно посредством зондирования канала, перекрываются, настоящее изобретение не ограничено этим, и как показано на фиг.9, DL-канал и UL-канал могут быть выделены согласно флуктуации канала. Более конкретно, устройство базовой станции может иметь модуль измерения, который извлекает разброс задержек, используя профили задержки каналов, для того чтобы измерять флуктуацию канала. Устройство базовой станции выделяет DL-канал и UL-канал для полос частот, где флуктуация канала равна или превышает пороговое значение, так что DL-канал и UL-канал перекрываются, и базовая станция выделяет DL-канал и UL-канал для полос частот, где флуктуация канала меньше порогового значения, так что DL-канал и UL-канал не перекрываются, и кроме того, может запрашивать обратную связь по DL-CSI по этим полосам частот.
Кроме того, хотя в настоящем варианте осуществления в качестве примера пояснен случай, когда обработка управления DL с обратной связью надлежит для каждого терминального устройства, которому DL-канал и UL-канал выделяются согласно DL-CQI, возвращенному от каждого терминального устройства (см. фиг.4), или флуктуации канала (см. фиг.9). Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено этим, и обработка управления DL с обратной связью согласно настоящему изобретению может быть выполнена для каждого терминального устройства, которому DL-канал и UL-канал выделяются заранее.
Кроме того, в настоящем варианте осуществления в качестве примера пояснен случай, когда в полосах частот, где обработка управления DL с обратной связью посредством зондирования канала невозможна, терминальное устройство выбирает RB и возвращает DL-CSI в устройство базовой станции. Тем не менее, настоящее изобретение не ограничено этим, и в равной степени можно возвращать DL-CSI всех RB в этих полосах частот и изменять число выбранных RB адаптивно.
Второй вариант осуществления
Способ выделения DL/UL-канала в системе радиосвязи TDD согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения является таким же, как способ выделения DL/UL-канала (см. фиг.3), показанный в первом варианте осуществления настоящего изобретения, поэтому его описание опущено.
Фиг.10 является иллюстрацией, приведенной для того, чтобы пояснять, как получать DL-CSI для управления DL с обратной связью в базовой станции согласно настоящему варианту осуществления. Способ получения DL-CSI для управления DL с обратной связью является в сущности таким же, как способ согласно первому варианту осуществления, и поэтому поясняются только отличия способов между двумя вариантами осуществления.
Способ, показанный на фиг.10, отличается от способа, показанного на фиг.4, тем, что после выбора RB, чтобы возвращать DL-CSI, UE 4 или UE 5 выбирает RB (далее "перекрывающиеся RB"), включающие в себя RB, в которых полосы частот, где DL-канал и UL-канал перекрываются, и полосы частот, где DL-канал и UL-канал не перекрываются, перекрываются, и возвращает информацию о перекрывающихся RB, показывающую выбранные перекрывающиеся RB, в базовую станцию. Дополнительно, базовая станция, принимающая DL-CSI множества RB, включающего в себя эти перекрывающиеся RB в качестве обратной связи, сравнивает UL-CSI перекрывающихся RB, полученную посредством зондирования канала, и DL-CSI перекрывающихся RB, возвращенную от UE 4 или UE 5, для того чтобы определять взаимность каналов. Когда базовая станция определяет, что взаимность каналов установлена, в результате сравнения, базовая станция выполняет обработку управления DL с обратной связью, используя DL-CSI, полученную посредством зондирования канала для управления DL с обратной связью, и DL-CSI, полученную посредством интерполяции для управления DL с обратной связью. Когда базовая станция определяет, что взаимность каналов не установлена, базовая станция выполняет обработку управления DL с обратной связью, используя только DL-CSI, полученную посредством интерполяции для управления DL с обратной связью.
Фиг.11 является блок-схемой, показывающей основную конфигурацию устройства 300 базовой станции согласно настоящему варианту осуществления. Устройство 300 базовой станции имеет такую же базовую конфигурацию, как устройство 100 базовой станции по первому варианту осуществления (см. фиг.5), и те же номера ссылок назначены тем же компонентам, и поэтому его описание опущено.
Устройство 300 базовой станции отличается от устройства 100 базовой станции дополнительным наличием модуля 301 определения взаимности каналов. Модуль 333 демультиплексирования и модуль 335 получения DL-CSI для управления устройства базовой станции 300 отличаются от модуля 133 демультиплексирования и модуля 135 получения DL-CSI для управления устройства 100 базовой станции в частях обработки, и поэтому, чтобы продемонстрировать различия, назначены другие номера ссылок.
Модуль 333 демультиплексирования дополнительно получает информацию о перекрывающихся RB от модуля 133 демультиплексирования посредством выполнения обработки демультиплексирования и выводит информацию о перекрывающихся RB в модуль 301 определения взаимности каналов.
UL
DL
UL
DL
UL
OL
DL
OL
Модуль 301 определения взаимности каналов сравнивает UL-CSI и DL-CSI, соответствующие перекрывающимся RB, показанным посредством информации о перекрывающихся RB, принимаемой в качестве ввода от модуля 333 демультиплексирования, в UL-CSI, принимаемой в качестве ввода от модуля 134 оценки канала, и DL-CSI, принимаемой в качестве ввода от модуля 333 демультиплексирования, чтобы определять взаимность каналов, и выводит результат определения в модуль 335 получения DL-CSI для управления. Более конкретно, если UL-CSI, принимаемая в качестве ввода от модуля 134 оценки канала, представляет H(f), DL-CSI, принимаемую в качестве ввода от модуля 333 демультиплексирования, представляет H(f), H(f) и H(f), ассоциативно связанные с RB, показанными посредством информации о перекрывающихся RB, представляют H(f) и H(f), модуль 301 определения взаимности каналов вычисляет взаимную корреляцию ρ (0≤ρ≤1) между DL-каналом и UL-каналом согласно следующему уравнению 1.
(Уравнение 1)
ij
OL
ij
OL
UL
OL
DL
OL
В этом уравнении a(f) и b(f) представляют элементы H(f) и H(f) соответственно, а E представляет функцию суммы квадратов. В случае если вычисленная взаимная корреляция ρ равна или превышает заранее определенное пороговое значение, модуль 301 определения взаимности каналов выводит в модуль 335 получения DL-CSI для управления результат определения, что взаимность каналов установлена, а в случае если вычисленная взаимная корреляция ρ меньше заранее определенного порогового значения, модуль 301 определения взаимности каналов выводит в модуль 335 получения DL-CSI для управления результат определения, что взаимность каналов не установлена.
На основе результата определения взаимности каналов, принимаемого в качестве ввода от модуля 301 определения взаимности каналов, в случае если взаимность каналов установлена, модуль 335 получения DL-CSI для управления выводит UL-CSI, полученную посредством зондирования канала в модуле 134 оценки канала, и DL-CSI, полученную посредством интерполяции, в качестве DL-CSI для управления DL с обратной связью в модуль 104 управления DL с обратной связью. Дополнительно, на основе результата определения взаимности каналов, принимаемого в качестве ввода от модуля 301 определения взаимности каналов, в случае если взаимность каналов не установлена, модуль 335 получения DL-CSI для управления выводит DL-CSI, полученную посредством интерполяции в модуле 134 оценки канала, в качестве DL-CSI для управления DL с обратной связью в модуль 104 управления DL с обратной связью.
Основная конфигурация терминального устройства как UE согласно настоящему варианту осуществления имеет такие же функции и операции, как терминальное устройство 200 согласно первому варианту осуществления, и поэтому ее описание опущено. Терминальное устройство согласно настоящему варианту осуществления отличается от терминального устройства 200 в выборе множества RB, включающих в себя перекрывающиеся RB, в модуле 235 выбора DL-CSI и выводом информации о перекрывающихся RB в модуль 205 мультиплексирования.
Фиг.12 является диаграммой последовательности сигналов, показывающей операции обработки управления DL с обратной связью между устройством 300 базовой станции и терминальным устройством 200. Последовательность, показанная на этом чертеже, в основном, содержит такие же этапы, что и последовательность, показанная на фиг.8 (см. первый вариант осуществления), и те же номера ссылок назначены тем же этапам, и поэтому ее описание опущено.
Последовательность, показанная на фиг.12, отличается от последовательности, показанной на фиг.8, дополнительным наличием этапа ST2010. Этап ST2070 в последовательности, показанной на фиг.12, отличается от ST1070 в последовательности, показанной на фиг.8, в частях обработки, и поэтому назначены различные номера ссылок, чтобы продемонстрировать отличия.
Этап ST2070 отличается от ST1070, показанного на фиг.8, тем, что UE, принимающее информацию запроса DL-CSI, выбирает RB, включающие в себя перекрывающиеся RB, и формирует информацию о перекрывающихся RB, которая показывает выбранные перекрывающиеся RB.
На этапе ST2010 BS вычисляет взаимную корреляцию между UL-CSI перекрывающихся RB, полученной посредством зондирования каналов, и DL-CSI перекрывающихся RB, возвращенной от UE, чтобы определять взаимность каналов.
Таким образом, согласно настоящему варианту осуществления устройство базовой станции вычисляет взаимную корреляцию между UL-CSI перекрывающихся RB, полученной посредством зондирования канала, и DL-CSI перекрывающихся RB, возвращенной от UE, чтобы определять взаимность каналов. Посредством этого можно исключать выполнение управления DL с обратной связью с помощью DL-CSI, полученной посредством зондирования канала, в случае, если взаимность каналов не установлена, и сглаживать ухудшение качества связи.
Хотя в настоящем варианте осуществления пояснен случай, когда в случае если взаимность каналов не установлена, управление DL с обратной связью выполняется с помощью только DL-CSI, полученной посредством интерполяции, настоящее изобретение не ограничено этим, и необязательно выполнять управление DL с обратной связью в случае, если взаимность каналов не установлена.
Описаны варианты осуществления настоящего изобретения.
Кроме этого, хотя описан случай для настоящего варианта осуществления, когда настоящее изобретение сконфигурировано посредством аппаратных средств, настоящее изобретение может быть реализовано посредством программного обеспечения. Например, можно реализовать те же функции, как в устройстве базовой станции согласно настоящему изобретению, посредством описания алгоритмов способов радиопередачи согласно настоящему изобретению с помощью языков программирования и выполнения этой программы с помощью модуля обработки информации посредством сохранения в запоминающем устройстве.
Каждый функциональный блок (модуль), используемый в пояснении вышеупомянутого варианта осуществления, типично может быть реализован как LSI (БИС - большая интегральная схема), состоящая из интегральной схемы. Это могут быть отдельные микросхемы либо они могут частично или полностью содержаться на одной микросхеме.
В данном документе употребляется термин «LSI», но она также может упоминаться как "IC", "системная LSI", "супер-LSI" или "ультра-LSI" в зависимости от отличающейся степени интеграции.
Более того, способ интеграции микросхем не ограничен LSI, и также возможна реализация с помощью специализированных схем или процессора общего назначения. После изготовления LSI, использование FPGA (программируемой пользователем вентильной матрицы) или реконфигурируемого процессора, где соединения или разъемы ячеек схемы в рамках LSI могут быть переконфигурированы, также возможно.
Кроме того, если появится технология интегральных микросхем, чтобы заменить LSI, в результате усовершенствования полупроводниковой технологии или другой производной технологии, разумеется, также можно выполнять интеграцию функциональных блоков с помощью этой технологии. Применение биотехнологии также допускается.
Раскрытие сущности патентной заявки (Япония) номер 2006-355342, поданной 28 декабря 2006 года, включая подробное описание, чертежи и реферат, полностью содержится в данном документе по ссылке.
Промышленная применимость
Устройство базовой станции, терминальное устройство и способ управления с обратной связью настоящего изобретения применимы, например, к системам радиосвязи TDD, в которых DL-каналы и UL-канал являются асимметричными.