СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ОБЩИХ КАНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
METHOD AND DEVICE TO TRANSFER AND RECEIVE COMMON CONTROL CHANNELS IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM

ОПИСАНИЕ
Уровень техники
1. Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится в целом к способу и устройству связи по нисходящей линии связи в системе мобильной связи и, в частности, к способу и устройству связи для передачи и приема общих каналов управления в системе мобильной связи.
2. Описание уровня техники
В последнее время широкое применение нашла технология мультиплексирования с ортогональным разделением частот (OFDM) в качестве технологии для систем широковещательной передачи и мобильной связи. Технология OFDM устраняет помехи между компонентами многолучевого сигнала, имеющими место в каналах мобильной связи, и обеспечивает ортогональность между пользователями многостанционного доступа. Кроме того, технология OFDM позволяет эффективно использовать частотные ресурсы, что позволяет применять эту технологию для систем высокоскоростной передачи данных и широковещательной передачи.
На фиг. 1 приведена структура сигнала OFDM во временной и частотной областях. Как показано на фиг. 1, с точки зрения частотной области один символ 100 OFDM включает в себя N поднесущих 102. Отдельные модуляционные символы 104 передаваемой информации одновременно переносятся каждой из поднесущих 102. Как указано выше, технология OFDM, технология передачи со многими несущими, позволяет переносить передаваемые данные и информацию канала управления на нескольких поднесущих в виде распределенной параллельной передачи.
На фиг. 1 номера позиций 106 и 108 указывают начальные точки соответственно для i-го и (i+1)-го символов OFDM. В системе мобильной связи на основе OFDM каждый физический канал состоит из одного или нескольких символов 104 поднесущих. Один интервал поднесущих, находящийся в пределах одного интервала символов OFDM, называется в настоящей заявке "элементом ресурса (RE) 106".
В системе мобильной связи для демодуляции принятых данных и управляющей информации между передатчиком и приемником необходимо сначала установить синхронизацию и поиск соты. Процесс синхронизации и поиска соты на нисходящей линии связи представляет собой процесс определения начальной точки кадра для физических каналов, передаваемых из соты, к которой относится абонентское устройство (UE), и определения зависящего от соты кода скремблирования, применяемого при передаче физических каналов. В настоящем документе этот процесс для краткости называется "процессом поиска соты". Процесс поиска соты выполняется посредством обнаружения абонентским устройством (UE) кода канала синхронизации (SCH) на нисходящей линии связи. В результате процесса поиска соты UE получает синхронизацию между передатчиком и приемником и идентификатор соты (ID) для демодуляции данных и информации управления.
После успешного поиска соты UE декодирует канал широковещательной передачи (BCH), который является общим каналом управления для передачи системной информации. UE принимает системную информацию для данной соты посредством приема канала BCH. Системная информация включает в себя информацию, необходимую для передачи и (или) приема каналов данных и других каналов управления, таких как ID соты, полоса пропускания системы, информация об установлении канала и т.д.
На фиг. 2 приведена структура кадра на нисходящей линии связи на основе OFDM для улучшенного универсального наземного радиодоступа (EUTRA), который является стандартом для технологии мобильной связи следующего поколения, созданной в рамках Проекта партнерства 3-го поколения (3GPP), и точки передачи каналов синхронизации.
Как показано на фиг. 2, радиокадр 200 длительностью 10 мс включает в себя 10 подкадров 206, каждый из которых включает в себя 2 слота. В целом в одном слоте 201 образуется 7 символов 205 OFDM. На нисходящей линии связи канал SCH подразделяется на два типа: первичный канал синхронизации (P-SCH) 203 и вторичный канал синхронизации (S-SCH) 204. Каналы SCH передаются в последних двух интервалах символов OFDM в пределах слотов 201 и 202.
Аналогично канал, переносящий системную информацию, также подразделяется на первичный канал BCH (P-BCH) и динамический канал BCH (D-BCH). Канал P-BCH, который UE принимает первым после каналов SCH после начального поиска соты, передает основную системную информацию, которую UE должен принять перед приемом канала D-BCH.
Однако большая часть системной информации, передаваемой по каналу P-BCH, относится в целом к тому типу информации, которая редко меняется со временем, и интервал времени передачи (TTI) канала P-BCH может превышать отметку времени кадра 200, синхронизацию которого UE получает при помощи канала SCH. В настоящей заявке термин "TTI" обозначает промежуток времени, в течение которого передается блок кодирования канала, созданный информацией кодирования канала, переданной по каналу P-BCH. Например, несмотря на получение синхронизации кадра длительностью 10 мс посредством поиска соты на основе канала SCH, блок кодирования канала P-BCH может быть интервалом TTI, длительностью 40 мс, поскольку он передается с 4 кадрами. В этом случае UE должен получать также отметку времени 40-миллисекундного интервала TTI, чтобы нормально декодировать канал P-BCH. Таким образом, существует потребность в способе и устройстве для передачи и (или) приема общего канала управления, способного получать отметку времени канала P-BCH и декодировать информацию канала P-BCH более простым образом, даже когда интервал TTI общих каналов управления больше интервала синхронизации кадра, полученного по каналам синхронизации в системе мобильной связи.
Сущность изобретения
Таким образом, настоящее изобретение было разработано для решения по меньшей мере описанных выше задач и (или) и обеспечения по меньшей мере описанных ниже преимуществ. Соответственно, один аспект настоящего изобретения должен обеспечить способ и устройство для передачи и приема общего канала управления для получения синхронизации общих каналов управления и декодирования общих каналов управления с полученной синхронизацией в системе мобильной связи.
Другой аспект настоящего изобретения предназначен для обеспечения способа и устройства для передачи и приема общего канала связи для получения начальной отметки времени интервала TTI для общего канала управления, когда интервал TTI общего канала управления больше интервала синхронизации кадра, полученной по каналу синхронизации, в системе мобильной связи.
Еще один аспект настоящего изобретения предназначен для обеспечения способа и устройства для передачи и приема общего канала связи для получения синхронизации кадров для общего канала управления при помощи буфера мягкого комбинирования небольшого размера и вычислений небольшой сложности на приемнике UE в системе мобильной связи.
В соответствии с аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ передачи общего канала управления в системе мобильной связи с мультиплексированием с ортогональным разделением частот (OFDM). Способ включает в себя при передаче множества пакетов на протяжении интервала времени передачи (TTI) общего канала управления генерацию пакетов, которые смещены в частотной области, посредством применения заданного циклического сдвига между пакетами, и передачу смещенных пакетов приемнику.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ приема общего канала связи в системе мобильной связи с мультиплексированием с ортогональным разделением частот (OFDM). Способ включает в себя прием пакета; применение обратного циклического сдвига к принятому пакету и комбинирование принятого пакета с пакетом, принятым в предыдущем кадре; декодирование объединенных пакетов и, после успешного декодирования, определение из циклически смещенного значения начальной отметки времени интервала времени передачи (TTI) общего канала управления.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения обеспечивается устройство для передачи общего канала управления в системе мобильной связи с мультиплексированием с ортогональным разделением частот (OFDM). Устройство включает в себя средство отображения обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) для генерации, когда передается множество пакетов на протяжении интервала времени передачи (TTI) общего канала управления, пакетов, которые смещены в частотной области посредством применения заданного циклического сдвига между пакетами и отображения сгенерированных пакетов в блоке ресурсов; и блок передачи для передачи отображенных пакетов приемнику.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения обеспечивается устройство для приема общего канала управления в системе мобильной связи с мультиплексированием с ортогональным разделением частот (OFDM). Устройство включает в себя приемный блок для приема пакета; блок комбинирования для комбинирования принятого пакета с пакетом, сохраненным в буфере; и декодер для декодирования каждого из скомбинированных пакетов и, после успешного декодирования, определения начальной отметки времени интервала TTI общего канала управления из успешно декодированного пакета.
Краткое описание чертежей
Вышеприведенные и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более ясными из нижеследующего подробного описания, взятого в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 - схема, показывающая структуру передаваемого сигнала OFDM во временной и частотной областях;
фиг. 2 - схема, показывающая структуру кадра нисходящей линии связи EUTRA и отображение канала синхронизации;
фиг. 3 - схема, показывающая отображение каналов P-BCH и SCH в кадре нисходящей линии связи;
фиг. 4 - схема, показывающая применение циклического сдвига между пакетами на канале P-BCH согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 5 - схема, показывающая структуру передающего устройства базовой станции согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 6 - блок-схема последовательности операций, показывающая процедуру передачи базовой станции согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 7 - схема, показывающая структуру приемного устройства UE согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 8 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру приема UE согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 9 - схема, показывающая отображение каналов P-BCH и SCH в кадре нисходящей линии связи согласно второму варианту осуществления изобретения;
фиг. 10 - схема, показывающая применение циклического сдвига между пакетами на канале P-BCH согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 11 - схема, показывающая применение циклического сдвига между пакетами на канале P-BCH согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 12 - схема, показывающая применение циклического сдвига между пакетами на канале P-BCH согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 13 - схема, показывающая структуру передающего устройства базовой станции согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 14 - схема, показывающая структуру приемного устройства UE согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 15 - схема, показывающая структуру передающего устройства базовой станции согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 16 - схема, показывающая применение циклического сдвига между пакетами на канале P-BCH согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 17 - схема, показывающая процедуру передачи базовой станции согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 18 - схема, показывающая структуру приемного устройства UE согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг. 19 - схема, показывающая процедуру приема UE согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Ниже подробно описываются предпочтительные варианты осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. В нижеследующем описании для ясности и краткости опущено подробное описание известных функций и конфигураций, включенных в настоящее изобретение. Используемые в настоящей заявке термины определяются в зависимости от функций, выполняемых в настоящем изобретении, и могут меняться в зависимости от пользователя, намерений оператора или принятой практики. Поэтому определение этих терминов следует давать на основе того, какое содержание вкладывается в них в настоящей заявке.
Как описано ниже, настоящее изобретение направлено на обеспечение способа и устройства для получения начальной отметки времени интервала TTI канала P-BCH, когда интервал TTI канала P-BCH больше интервала синхронизации кадров, полученной по каналу SCH, например, канала P-BCH в стандарте EUTRA.
Хотя подробное описание настоящего изобретения приводится в настоящей заявке в отношении системы мобильной связи на основе OFDM, взятой в качестве примера, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что настоящее изобретение, с небольшими видоизменениями, можно применить и к другим системам связи, имеющим подобный технический характер и формат каналов, без отступления от сущности и объема настоящего изобретения.
На фиг. 3 приведена схема, показывающая отображение каналов P-BCH и SCH в кадре нисходящей линии связи. Более конкретно, на фиг. 3 приведено состояние, в котором канал P-BCH с интервалом TTI 300 длительностью 40 мс многократно передается четырьмя пакетами 307 в интервалах кадров 308, 309, 310 и 311 длительностью 10 мс.
При начальном поиске соты каналы P-SCH 304 и S-SCH 303 для получения синхронизации кадра длительностью 10 мс передаются в шестом и седьмом промежутках символов OFDM первого слота 301 в кадре, а канал P-BCH 302 передается в четвертом и пятом промежутках символов OFDM в первом слоте 301. В этом состоянии UE получает синхронизацию кадра длительностью 10 мс из каналов P-SCH 304 и S-SCH 303. Однако синхронизация для начальной точки интервала TTI длительностью 40 мс для канала P-BCH должна быть дополнительно получена по каналу P-BCH.
Как показано на фиг. 3, когда, например, четыре одинаковых пакета на канале P-BCH передаются в промежутках длительностью 10 мс в течение интервала TTI, UE предпринимает попытки декодирования на канале P-BCH каждые 10 мс. В этом случае UE предпринимает попытку определения временной отметки для четырех гипотез, соответствующих временным отметкам 308, 309, 310 и 311 четырех пакетов в интервале TTI длительностью 40 мс. В случае неудачи UE повторно предпринимает попытку декодирования следующих 10 мс. В этом месте UE осуществляет мягкое комбинирование пакета, принятого в предыдущем кадре, с текущим принимаемым пакетом для улучшения отношения сигнал-шум принятого пакета, и затем предпринимает попытку декодирования на этих пакетах. Поскольку в этом процессе имеются четыре гипотезы для временной отметки, то в общем случае требуется четыре отдельных буфера для четырех гипотез временной отметки.
Одна из ключевых характеристик настоящего изобретения заключается в отображении модуляционных символов пакетов канала P-BCH на RE 106 посредством применения заданного циклического сдвига между пакетами для того, чтобы можно было легко обнаружить временную отметку интервала TTI, когда, как указано выше, во время интервала TTI канала P-BCH передается несколько пакетов канала P-BCH. В частности, если заданный циклический сдвиг применяется между пакетами таким образом, то UE в процессе попытки обнаружения временной метки интервала TTI декодирования пакета канала P-BCH для канала P-BCH требуется только один мягкий буфер в его приемном устройстве, тогда как традиционный способ требует множества буферов, и UE может выполнить вышеприведенный процесс с меньшей вычислительной нагрузкой.
Далее приводится подробное описание способа и устройства передачи канала P-BCH, предлагаемого в соответствии с настоящим изобретением, в виде нижеописанных вариантов осуществления.
На фиг. 4 приведена схема, показывающая применение циклического сдвига между пакетами канала P-BCH согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 4 предполагается, что канал P-BCH передается в четвертом и пятом интервалах символа OFDM каждого кадра, как показано на фиг. 3, и передается при помощи 72 поднесущих 410 в каждом символе OFDM. RE, несущий модуляционные символы канала P-BCH, необязательно должен включать в себя последовательные поднесущие, и поднесущие, используемые между символами OFDM, также необязательно должны быть одинаковыми.
Далее на фиг. 4 приведена совокупность, составленная посредством сбора RE, используемых для передачи модуляционных символов канала P-BCH в каждом символе OFDM. Кроме того, символ 1 опорного сигнала (RS1) 405 и RS2 406 являются RE, несущими пилотные символы, передаваемые соответственно от первой и второй антенн базовой станции (называемой также узел B).
На фиг. 4 RE, используемые для передачи одного пакета канала P-BCH, разделены на четыре поднабора 400, 401, 402 и 403, каждый из которых включает одинаковое число RE. Поэтому в одном интервале символов OFDM каждый поднабор включает в себя 18 поднесущих. Одна из наиболее замечательных характеристик структуры передачи пакета канала P-BCH, приведенной на фиг. 4, состоит в том, что пакеты канала P-BCH передаются после смещения в частотной области на заданную величину 411 циклического сдвига между последовательными кадрами.
В примере, приведенном на фиг. 4, из-за того, что пакеты канала P-BCH включают в себя 72 поднесущих в одном промежутке символов OFDM, они подвергаются циклическому сдвигу с интервалом в 18 поднесущих. Поэтому, в то время как поднаборы в подкадре #n отображаются в порядке поднабор #1 400, поднабор #2 401, поднабор #3 402 и поднабор #4 403 в частотной области, поднаборы в подкадре #(n+l) отображаются в порядке поднабор #4 403, поднабор #1 400, поднабор #2 401 и поднабор #3 402 в частотной области после того, как их подвергают циклическому сдвигу вправо на 18 поднесущих. В результате модуляционный символ #1 канала P-BCH подкадра #n отображается в подкадре #(n+l) на RE, смещенный вправо на 18 поднесущих в том же промежутке символов OFDM, что показано позицией 404. Аналогично, модуляционный символ #49 канала P-BCH также отображается после сдвига на 18 поднесущих между подкадром #n и подкадром #(n+l), что показано позицией 407. Модуляционный символ #37 также отображается во второй RE слева, после того как его подвергают правому циклическому сдвигу на 18 поднесущих, что показано позицией 408. Посредством этого отображения пакета канала P-BCH возвращается к формату пакета #1 420 в начальной точке следующего интервала TTI. Таким образом, поскольку межу пакетами применяется величина циклического сдвига в 18 поднесущих, начальный кадр каждого интервала TTI подвергается циклическому сдвигу в порядке формат пакета #1 420, формат #2 421, формат #3 422, формат #4 423 и формат #1 420.
Этот циклический сдвиг постоянной величины имеет место между последовательными пакетами канала P-BCH, как показано на фиг. 4. Поэтому, например, модуляционный символ #1 отображается на RE после сдвига вправо между пакетами на 18 поднесущих, что показано позициями 404, 412, 413 и 414.
На фиг. 5 приведена схема, показывающая структуру устройства передачи базовой станции согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 5, блок 501 кодирования канала выполняет кодирование канала на входной информации 500 канала P-BCH 500 и блок 502 выравнивания скорости выдает кодовые символы, которые подверглись выравниванию скорости в соответствии с числом RE, на которое будут отображаться пакеты канала P-BCH. Скремблер 503 умножает кодовые символы на зависящую от соты или зависящую от базовой станции последовательность скремблирования и затем выдает скремблированные кодовые символы.
Блок 504 отображения модуляционных символов отображает скремблированные кодовые символы на модуляционные символы. В случае применения квадратурной фазовой модуляции (QPSK) два кодовых символа формируют один модуляционный символ. Блок 505 отображения обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) (или блок отображения пакетов на IFFT) отображает модуляционные символы на RE, в которые передается канал P-BCH. Контроллер 506 отображения применяет циклический сдвиг согласно положению пакета текущего передаваемого канала P-BCH в интервале TTI и отображает соответствующие символы на входные сигналы обратного быстрого преобразователя Фурье (IFFT) 507. Перед передачей IFFT 507 выполняет обратное быстрое преобразование Фурье на канальных символах, отличных от символов канала P-BCH.
На фиг. 6 приведена блок-схема последовательности операций для процедуры передачи базовой станции согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. На этапе 601 базовая станция генерирует информацию канала P-BCH, которую она передаст в соответствующем интервале TTI. На этапе 602 базовая станция выполняет кодирование канала и выравнивание скорости на канале P-BCH, создавая кодовые символы, которые она передаст при помощи пакетов на канале P-BCH. На этапе 603 базовая станция умножает кодовые символы на зависящую от соты или базовой станции последовательность скремблирования для их скремблирования. Поскольку этап скремблирования не является основной целью настоящего изобретения, за ним может следовать этап 606, или этот этап может быть пропущен. На этапе 604 базовая станция отображает скремблированные кодовые символы на модуляционные символы. На этапе 605 базовая станция применяет соответствующее значение циклического сдвига к символам модуляции в соответствии с положением текущего передаваемого пакета в интервале TTI, создавая пакеты канала P-BCH. Например, как показано на фиг. 4, когда текущий передаваемый пакет - это второй пакет в интервале TTI, то на этапе 605 базовая станция генерирует пакеты с применением циклического сдвига, как в формате пакета #2 421. На этапе 606 базовая станция отображает сгенерированные пакеты на входные данные IFFT, соответствующие RE, несущим символы канала на отметке времени символов OFDM передачи пакета. На этапе 607 базовая станция определяет, изменилась ли информация канала P-BCH в следующем интервале TTI. Если изменилась, базовая станция возвращается к этапу 601, а если не изменилась, базовая станция возвращается к этапу 605 для генерации пакетов, соответствующих соответственной отметке времени кадра.
На фиг. 7 приведена структура приемного устройства UE согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 7, блок 701 быстрого преобразования Фурье (FFT) выполняет быстрое преобразование Фурье на принятом сигнале 700 OFDM для выдачи символов, переносимых поднесущими в промежутке символа OFDM. Блок 710 компенсации выполняет компенсацию канала после выполнения оценки канала на символах из пилотного сигнала. Блок 702 восстановления пакетов, работающий под управлением контроллера 703 восстановления, применяет обратный циклический сдвиг к пакетам, принятым в текущей кадре, чтобы сопоставить их с пакетами, принятыми в предыдущем кадре, в отношении отображения модуляционных символов, так чтобы их можно было подвергнуть мягкому комбинированию.
Блок 704 мягкого комбинирования (или мягкого комбинирования пакетов) выполняет мягкое комбинирование между принятыми пакетами. В этот момент под управлением контроллера 705 мягкого комбинирования можно удалить ранее сохраненные пакеты. Демодулятор 706 символов выдает из мягко скомбинированных модуляционных символов кодовые символы, а блок 707 дескремблирования выполняет дескремблирование на кодовых символах. Блок 708 декодирования канала выполняет декодирование на дескремблированных принятых пакетах и после успешного декодирования получает информационные биты 709 пакета канала P-BCH.
На фиг. 8 приведена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру приема UE согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. После того как на этапе 801 UE завершило начальный поиск соты, UE на этапе 802 извлекает символы канала P-BCH из соответствующих выходных данных FFT при отметке времени символов OFDM, в которую оно передает пакеты канала P-BCH. На этапе 803 UE применяет обратный заданный циклический сдвиг к текущим принимаемым пакетам для сопоставления их с ранее принятыми пакетами в отношении порядка следования модуляционных символов канала P-BCH. После этого на этапе 804 UE мягко комбинирует текущие принимаемые пакеты с пакетами, сохраненными ранее в буфере, и затем сохраняет в буфере мягко скомбинированные пакеты. Затем на этапе 805 UE выполняет демодуляцию на мягко скомбинированных пакетах для получения кодовых символов и выполняет на них дескремблирование. На этапе 806 UE выполняет декодирование канала на мягко скомбинированных пакетах для каждого из N случаев возможных циклических сдвигов (значений сдвига). В случае, приведенном на фиг. 4, N=4, поскольку имеется четыре возможных циклических сдвига (значений циклического сдвига) 0, 18, 36 и 72. Таким образом, UE выполняет декодирование канала на дескремблированных мягко скомбинированных пакетах для каждой из четырех гипотез для форматов пакета #1 420, #2 421, #3 422 и #4 423, приведенных на фиг. 4. Таким образом, на этапе 807 UE определяет, успешно ли оно выполнило декодирование. UE в случае успешного декодирования определяет на этапе 808 положение текущего принимаемого пакета в интервале TTI в зависимости от того, какой формат пакета был успешно декодирован, и получает информацию канала P-BCH. Например, если на этапе 806 UE успешно декодировал гипотезу формата пакета #1 421, то текущие принимаемые пакеты относятся ко второму кадру в интервале TTI канала P-BCH. Таким образом, на этапе 803 UE применило обратный заданный циклический сдвиг к пакетам, принятым в текущем кадре, и мягко скомбинировало их с пакетами, ранее сохраненными в буфере. Однако, если UE не сумело осуществить декодирование на этапе 807, процесс возвращается к этапу 802 для повторения вышеприведенного процесса.
На фиг. 9 приведена схема, показывающая отображение каналов P-BCH и SCH в кадре нисходящей линии связи согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. В отличие от отображения, приведенного на фиг. 3, на фиг. 9 приведен случай, когда пакеты на канале P-BCH передаются только в первом и третьем кадрах 900 и 903 в интервале TTI и не передаются во втором и четвертом кадрах 904 и 905.
Чтобы яснее показать различия, на фиг. 10 приведен второй вариант осуществления в применении к случаю, показанному на фиг. 3. Наиболее существенное различие с примером, приведенным на фиг. 4, состоит в том, что значение 1000 циклического сдвига между пакетами равно 36, что в два раза больше, чем в примере, приведенном на фиг. 4. Иными словами, поскольку в интервале TTI длительностью 40 мс передается только два пакета с промежутком 20 мс, пакет, переданный в начальном кадре каждого интервала TTI, имеет формат пакета #1 1020, поскольку между пакетами применяется значение циклического сдвига. Например, в то время, как модуляционный символ #1 подкадра #n канала P-BCH отображается в подкадре #(n+2) на RE, который смещен вправо на 36 поднесущих в том же промежутке символов OFDM, что обозначено позицией 1010, он отображается вновь на подкадр #n в подкадре #(n+4). Аналогично, модуляционный символ канала P-BCH #49 также отображается после сдвига на 36 поднесущих между подкадром #n и подкадром #(n+2), что показано позицией 1005. Как описано выше, символы отображаются в порядке поднабор #1 1030 и поднабор #2 1031 в частотной области в первом пакете в интервале TTI, и символы отображаются в порядке поднабор #2 1031 и поднабор #1 1030 во втором пакете.
Как можно видеть из вышеприведенных вариантов осуществления, когда значение циклического сдвига определяется в соответствии с числом передаваемых пакетов в пределах интервала TTI канала P-BCH и форматы пакетов повторяются от одного TTI к другому TTI, обнаружение отметки времени и декодирование канала P-BCH в приемнике UE возможно при использовании небольшого числа пакетов и при малой вычислительной сложности. В приведенном ниже третьем варианте осуществления, в отличие от предыдущих вариантов осуществления, применяется значение циклического сдвига между пакетами как во временной, так и в частотной области.
На фиг. 11 приведена схема, показывающая циклический сдвиг, применяемый между пакетами P-BCH согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. В этом случае, как показано на фиг. 9, пакеты канала P-BCH передаются только в первом и третьем кадрах 900 и 903 в интервале TTI и не передаются во втором и четвертом кадрах 904 и 905. Хотя в настоящей заявке для простоты объяснения передаются, в качестве примера, два пакета на канале P-BCH, то же самое можно применить даже к тому случаю, когда передается произвольное число пакетов на канале P-BCH.
Как показано на фиг. 11, к первому кадру в интервале TTI применяется формат пакета #1 1120, а к третьему кадру в интервале TTI применяется формат пакета #2 1121. Для этих двух форматов пакета применятся значение циклического сдвига, равное 60 RE, за исключением RE 1132 и 1133, которые несут пилотные символы. Таким образом, поднабор #1 1130 и поднабор #2 1131 канала P-BCH включают в себя каждый 60 RE, несущих модуляционные символы канала P-BCH. Поэтому в первом пакете 1120 в интервале TTI, когда 60 модуляционных символов, составляющих поднабор #1 1130, последовательно отображаются, начиная с левого RE первого символа OFDM в пакете, за исключением RE, несущих пилотные символы, 60-й модуляционный символ отображается на 12-й RE второго символа OFDM в пакете, и затем 60 модуляционных символов, составляющих поднабор #2 1131, последовательно отображаются. Во втором пакете 1121 из-за того, что к RE, за исключением RE, несущих пилотные символы, применяется циклический сдвиг в 60 RE, модуляционные символы, составляющие поднабор #2 1131, отображаются в первую очередь.
Четвертый вариант осуществления применяется в настоящем изобретении, когда RE, на которые отображаются пилотные символы, изменяются от кадра к кадру. В четвертом варианте осуществления настоящее изобретение применяется, когда RE, на которые отображаются пилотные символы, изменяются от кадра к кадру, то есть пилотные символы подвергаются скачкообразному изменению частоты. Как и в первом варианте осуществления, предполагается, что передается четыре пакета канала P-BCH с промежутками в 10 мс в интервале TTI канала P-BCH, как показано на фиг. 3.
Как показано на фиг. 12, RE, на которые отображаются пилотные символы #1 1205 и #2 1206, различны для различных кадров, и между RS1 и RS2 поддерживается постоянный интервал. Даже когда пилотные символы подвергаются таким образом скачкообразному изменению частоты, техническое решение, предлагаемое настоящим изобретением, можно применять без изменений.
Иными словами, даже в четвертом варианте осуществления, как и в первом варианте осуществления, применяется заданный циклический сдвиг между последовательными пакетами. Например, модуляционный символ #49 отображается в кадре #(n+l) после сдвига вправо от кадра #n на 18 RE, что обозначено позицией 1207. Аналогично, даже другие модуляционные символы, относящиеся к промежутку "5-го символа", отображаются после циклического сдвига вправо между последовательными пакетами. Однако для модуляционного символа #1, см. позиции 1204, 1212, 1213 и 1214, интервал циклического сдвига на 18 RE поддерживается правильно между пакетами, поскольку положение пилотных символов 1205 и 1206 изменяется от кадра к кадру. Однако для интервала "4-го символа", к которому относится модуляционный символ #1, интервал циклического сдвига на 12 RE всегда поддерживается между пакетами, когда принимаются во внимание символы за исключением пилотных символов 1205 и 1206. Таким образом, даже когда к пилотным символам применяется скачкообразное изменение частоты, как показано на фиг. 12, между пакетами в блоках поднабора пакета #1 1200, поднабора #2 1201, поднабора #3 1202 и поднабора #4 1203 канала P-BCH обеспечивается циклический сдвиг. Когда модуляционные символы поднаборов отображаются на RE, модуляционные символы последовательно отображаются на RE, за исключением пилотных символов 1205 и 1206, в соответствующем интервале символа OFDM.
На фиг. 13 приведена структура передающего устройства базовой станции согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Отличие от передающего устройства, приведенного на фиг. 5, состоит в том, что скремблер 1300 расположен перед IFFT 1301. Таким образом, скремблер 1300 выполняет скремблирование на модуляционных символах после того, как они подвергаются циклическому сдвигу посредством блока 1302 отображения пакета. Поэтому эта структура, по сравнению со структурой, приведенной на фиг. 5, может получить дополнительный выигрыш при обработке, когда приемник мягко комбинирует пакеты одинаковых информационных символов.
На фиг. 14 приведена структура приемного устройства UE для декодирования канала P-BCH, передаваемого через передающее устройство, приведенное на фиг. 13. Поскольку дескремблер 1400 расположен между FFT 1401 и устройством 1402 восстановления пакета, выполняется восстановление пакета после выполнения дескремблирования на символах, принятых с выхода FFT 1401.
На фиг. 15 приведена структура передающего устройства базовой станции согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения. Отличие от структуры передающего устройства базовой станции, приведенного на фиг. 5, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, заключается в том, что циклический сдвиг между пакетами канала P-BCH обеспечивается для кодовых символов, выдаваемых блоком 1500 кодирования канала и выравнивания скорости. Блок 1501 циклического сдвига под управлением контроллера 1502 циклического сдвига применяет соответствующее значение циклического сдвига для потока кодовых символов, выходящего из блока 1500 кодирования канала и выравнивания скорости, в соответствии с положением передаваемых пакетов канала P-BCH в интервале TTI длительностью 40 мс, как показано на фиг. 16. Блок 1501 циклического сдвига может также применить другой циклический сдвиг между пакетами при выполнении перемежения каналов в блоке 1500 кодирования каналов и выравнивания скорости передачи. После того как поток кодовых символов из блока 1501 циклического смещения подвергается обратному преобразованию Фурье в IFFT 1506, проходит через скремблер 1503, блок 1504 отображения модуляционных символов и блок 1505 отображения пакетов, он передается. Поскольку в структуре передающего устройства, приведенного на фиг. 15, для потока кодовых символов применяется циклический сдвиг, блок 1505 отображения пакетов, в отличие от блока 505 отображения пакетов, приведенного на фиг. 5, применяет одно и то же правило отображения между пакетами. Причина в том, что поток кодовых символов отображается на RE после естественного циклического сдвига между пакетами в результате работы блока 1501 циклического смещения. Однако настоящее изобретение не содержит никаких ограничений для случая, когда блок 1505 отображения пакетов дополнительно применяет еще одно отображение RE между пакетами.
В примере, приведенном на фиг. 16, как и в случае первого варианта осуществления, приведенного на фиг. 4, предполагается, что четыре пакета передаются каждые 10 мс в течение интервала TTI длительностью 40 мс, и пакеты включают в себя 120 модуляционных символов QPSK. Следовательно, число кодовых символов в выходном потоке кодовых символов из блока 1500 кодирования канала и выравнивания скорости передачи равно 240, и кодовые символы обозначены индексами c1, c2,..., c240. Поток кодовых символов можно разделить на поднабор #1 1600, поднабор #2 1601, поднабор #3 1602 и поднабор #4 1604, которые включают в себя одинаковое число кодовых символов. В примере, показанном на чертеже, поднабор #1 1600 сформирован из 60 кодовых символов, которые отображаются в порядке c1, c2,..., c60, и другие поднаборы 1601, 1602 и 1603 также включают в себя 60 кодовых символов, что и показано на фиг. 16. Поэтому для пакета 1604, передаваемого в кадре #n, поток кодовых символов установлен в порядке поднабор #1, поднабор #2, поднабор #3 и поднабор #4, а для пакета 1605, передаваемого в следующем кадре #(n+l), поток кодовых символов установлен в порядке поднабор #4, поднабор #1, поднабор #2 и поднабор #3 после циклического сдвига вправо (1610) на 60 кодовых символов. Аналогично, и для пакетов 1606, 1607 и 1608, передаваемых в следующих кадрах, поток кодовых символов передается после циклического сдвига вправо на 60 кодовых символов между пакетами в последовательных кадрах. Следовательно, пакет 1608 канала P-BCH кадра #(n+4), который возвращается в исходную точку интервала TTI длительностью 40 мс, равен пакету 1604 кадра #n с точки зрения порядка следования символов в потоке кодовых символов.
На фиг. 17 приведена процедура передачи базовой станции согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 17 и описано выше, на этапе 1705 базовая станция выполняет кодирование канала и выравнивание скорости для получения потока кодовых символов и на этапе 1700 применяет к потоку кодовых символов соответствующий циклический сдвиг согласно положению текущего передаваемого пакета в интервале TTI. На этапе 1701 базовая станция применяет скремблирование к потоку кодовых символов и на этапе 1702 отображает кодовые символы на модуляционные символы. Таким образом, на этапе 1703 базовая станция отображает перед передачей модуляционные символы на соответствующие входные сигналы IFFT на отметке времени передачи пакета канала P-BCH. На этапе 1704 базовая станция определяет, изменяется ли интервал TTI в следующем кадре и отличается ли информация канала P-BCH в интервале TTI по сравнению с предыдущим интервалом TTI. Если не отличается, процесс возвращается к этапу 1700, где базовая станция применяет к потоку кодовых символов циклический сдвиг, который подходит для пакетов, подлежащих передаче в соответствующем кадре.
На фиг. 18 приведена структура приемного устройства UE согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 18, принятый сигнал преобразуется в поток кодовых символов при прохождении через IFFT 1800, блок 1801 восстановления пакетов и модулятор 1802. Поток кодовых символов включает в себя мягкие символы, извлеченные модулятором 1802. Блок 1801 восстановления пакетов извлекает только символы каналов P-BCH среди символов нескольких каналов, выдаваемых IFFT 1800, когда отображение RE канала P-BCH является одинаковым между пакетами. Блок 1804 обратного циклического сдвига под управлением контроллера 1805 обратного циклического сдвига применяет обратный циклический сдвиг, примененный в передатчике, для потока кодовых символов, принятых в соответствующем кадре, для сопоставления их с потоком кодовых символов ранее принятых пакетов с точки зрения положения кодовых символов. Блок 1806 мягкого комбинирования выполняет мягкое комбинирование текущего принимаемого потока кодовых символов с потоком кодовых символов, хранящимся в мягком буфере, и сохраняет в буфере мягко скомбинированный поток кодовых символов. При необходимости контроллер 1807 мягкого комбинирования возвращает блок 1806 мягкого комбинирования в исходное состояние. Декодер 1808 канала применяет несколько возможных значений циклического сдвига для потока кодовых символов, мягко скомбинированного блоком 1806 мягкого комбинирования, для определения положения текущего принимаемого пакета в интервале TTI канала P-BCH на основе того значения циклического сдвига, которое он успешно декодировал, и получает информацию канала P-BCH.
На фиг. 19 приведена процедура приема UE согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 19, после завершения на этапе 1901 начального поиска соты UE принимает поток кодовых символов, дескремблированных на этапах 1902 и 1903. На этапе 1904 UE применяет в обратном направлении заданный циклический сдвиг к принятому пакету, чтобы сопоставить его с ранее принятым потоком кодовых символов с точки зрения порядка следования кодовых символов. Например, в примере, приведенном на фиг. 16, значение циклического сдвига равно 60. На этапе 1905 UE выполняет мягкое комбинирование принятого пакета с пакетом, хранящимся в буфере, и на этапе 1906 сохраняет в буфере мягко скомбинированный пакет. На этапе 1906 UE выполняет декодирование канала на мягко скомбинированном пакете для каждого из N возможных случаев циклического сдвига. Поскольку в примере, приведенном на фиг. 16, имеется четыре возможных значения циклического сдвига, N=4. На этапе 1907 UE определяет, было ли декодирование успешным. После определения неудачного декодирования процесс возвращается к этапу 1902, где UE принимает новый пакет. Однако после успешного декодирования UE распознает начальную отметку времени интервала TTI канала P-BCH из успешно декодированного значения циклического сдвига и на этапе 1908 получает информацию канала P-BCH.
Как с очевидностью следует из вышеприведенного описания, при передаче общих каналов управления, таких как канал P-BCH, в системе мобильной связи, настоящее изобретение отображает символы канала P-BCH на физические ресурсы после применения фиксированного циклического сдвига между последовательными пакетами, позволяя тем самым получать отметку времени канала P-BCH и декодировать информацию канала P-BCH, не прибегая к сложным вычислениям, даже когда интервал TTI общих каналов управления больше интервала синхронизации кадра, полученного по каналам синхронизации.
Хотя настоящее изобретение было приведено и описано со ссылкой на определенные предпочтительные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в форму и частности настоящего изобретения могут быть внесены различные изменения без отступления от сущности и объема настоящего изобретения, определяемого прилагаемой формулой.