СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ КОНТРОЛЬНОГО СИГНАЛА CDM И ДАННЫХ FDM
METHOD AND APPARATUS FOR MULTIPLEXING CDM PILOT SIGNAL AND FDM DATA

Настоящая заявка притязает на приоритет предварительной заявки США с порядковым номером 60/916348, озаглавленной "A METHOD AND APPARATUS FOR MULTIPLEXING OF CDM PILOT AND FDM DATA", зарегистрированной 7 мая 2007 г., переданной правопреемнику этой заявки и включенной в этот документ путем отсылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
I. Область техники
Настоящее раскрытие изобретения в целом относится к связи, а точнее говоря к методикам для передачи данных и контрольного сигнала в системе беспроводной связи.
II. Уровень техники
Системы беспроводной связи широко используются, чтобы предоставить различное содержимое связи, например речь, видео, пакетные данные, обмен сообщениями, радиовещание и т.д. Эти беспроводные системы могут быть системами множественного доступа, допускающими поддержку нескольких пользователей путем совместного использования доступных системных ресурсов. Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), системы FDMA с ортогональным разделением (OFDMA) и системы FDMA с одной несущей (SC-FDMA).
В системе беспроводной связи, Узел B (Node B) может передавать данные трафика пользовательскому оборудованию (UE) по нисходящей линии связи и/или принимать данные трафика от UE по восходящей линии связи. Нисходящая линия связи (или прямая линия связи) относится к линии связи от Узла В к UE, а восходящая линия связи (или обратная линия связи) относится к линии связи от UE к Узлу Б. UE может посылать к Узлу В информацию об индикаторе качества канала (CQI), указывающую качество канала нисходящей линии связи. Узел В может выбирать скорость или транспортный формат на основе информации о CQI и может посылать к UE данные трафика с выбранной скоростью или транспортным форматом. UE может посылать информацию подтверждения приема (ACK) для данных трафика, принятых от Узла В. Узел В может определять, передавать ли повторно отложенные данные трафика или передавать новые данные трафика к UE на основе информации ACK. Желательно эффективно посылать информацию ACK и CQI.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В этом документе описываются методики для посылки управляющей информации (например, информации ACK и/или CQI) в системе беспроводной связи. В одном аспекте, UE может посылать данные для управляющей информации в ресурсном блоке с мультиплексированием с частотным разделением (FDM) и может посылать контрольный сигнал в ресурсном блоке с мультиплексированием с кодовым разделением (CDM) в частотной области. Ресурсный блок может содержать множество поднесущих в множестве периодов символа. Для данных FDM каждая поднесущая в каждом периоде символа может использоваться не более одним UE для посылки данных. Для контрольного сигнала CDM в частотной области контрольные сигналы от разных UE могут различаться по разным ортогональным последовательностям, примененным по всем поднесущим.
В одном исполнении UE может определять несколько групп поднесущих для использования для посылки данных в нескольких периодах символа ресурсного блока на основе заранее определенного шаблона или шаблона псевдослучайной скачкообразной перестройки частоты. Каждая группа может включать в себя последовательные поднесущие для поддержки локализованной FDM. Несколько групп могут включать в себя разные поднесущие для обеспечения частотного разнесения и, по возможности, усреднения помех. UE может посылать символы модуляции для данных (например, во временной области) на нескольких группах поднесущих в нескольких периодах символа. UE может посылать последовательность опорных сигналов для контрольного сигнала на множестве поднесущих в каждом периоде символа для контрольного сигнала в ресурсном блоке. Разным UE могут быть назначены разные последовательности опорных сигналов, имеющие хорошие свойства корреляции, и каждое UE может посылать его последовательность опорных сигналов на множестве поднесущих в каждом периоде символа для контрольного сигнала.
Далее более подробно описываются различные аспекты и признаки раскрытия изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 показывает систему беспроводной связи.
Фиг.2 показывает примерные передачи по нисходящей линии связи и восходящей линии связи.
Фиг.3 показывает примерную структуру передачи для восходящей линии связи.
Фиг.4 показывает структуру канала управления с данными и контрольным сигналом CDM в частотной области.
Фиг.5 показывает структуру канала управления с данными CDM во временной области и контрольным сигналом CDM в частотной области.
Фиг.6А и 6В показывают два исполнения структуры канала управления с данными FDM и контрольным сигналом CDM в частотной области.
Фиг.7 показывает блок-схему Узла В и UE.
Фиг.8 показывает блок-схему процессора передачи на UE.
Фиг.9 показывает блок-схему модулятора SC-FDM на UE.
Фиг.10 показывает блок-схему демодулятора SC-FDM на Узле В.
Фиг.11 показывает блок-схему процессора приема на Узле В.
Фиг.12 показывает процесс для передачи данных и контрольного сигнала посредством UE.
Фиг.13 показывает другой процесс для передачи данных и контрольного сигнала посредством UE.
Фиг.14 показывает устройство для передачи данных и контрольного сигнала.
Фиг.15 показывает процесс для приема данных и контрольного сигнала посредством Узла В.
Фиг.16 показывает устройство для приема данных и контрольного сигнала.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Описываемые в этом документе методики могут использоваться для различных систем беспроводной связи, таких как CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и других систем. Термины "система" и "сеть" часто используются взаимозаменяемо. Система CDMA может реализовывать технологию радиосвязи, такую как универсальный наземный радиодоступ (UTRA), CDMA2000 и т.д. UTRA включает в себя широкополосный CDMA (WCDMA) и другие разновидности CDMA. CDMA2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Система TDMA может реализовывать технологию радиосвязи, такую как глобальная система мобильной связи (GSM). Система OFDMA может реализовывать технологию радиосвязи, такую как усовершенствованный UTRA (E-UTRA), Сверхмобильный Широкополосный Доступ (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM и т.д. UTRAN и E-UTRA являются частью универсальной системы мобильных телекоммуникаций (UMTS). Система долгосрочного развития (LTE) 3GPP является предстоящим выпуском UMTS, которая использует E-UTRA, который применяет OFDMA на нисходящей линии связи и SC-FDMA на восходящей линии связи. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE и GSM описываются в документах от организации, именуемой "Проект Партнерства Третьего Поколения" (3GPP). CDMA2000 и UMB описываются в документах от организации, именуемой "Вторым Проектом Партнерства Третьего Поколения" (3GPP2). Для ясности некоторые аспекты методик описываются далее для LTE, и терминология LTE используется далее в большей части описания.
Фиг.1 показывает систему 100 беспроводной связи с несколькими Узлами В 110. Узел В может быть стационарной станцией, которая устанавливает связь с UE, и также может называться усовершенствованным Узлом В (eNB), базовой станцией, точкой доступа и т.д. UE 120 могут быть рассредоточены по всей системе, и каждое UE может быть стационарным или мобильным. UE также может называться мобильной станцией, терминалом, терминалом доступа, абонентским модулем, станцией и т.д. UE может быть сотовым телефоном, персональным цифровым помощником (PDA), беспроводным модемом, беспроводным устройством связи, карманным устройством, переносным компьютером, беспроводным телефоном и т.д.
Фиг.2 показывает примерную передачу по нисходящей линии связи посредством Узла В и примерную передачу по восходящей линии связи посредством UE. Временная шкала передачи может быть разбита на блоки из субкадров, причем каждый субкадр имеет заранее определенную длительность, например, одну миллисекунду (мс). UE может периодически оценивать качество канала нисходящей линии связи для Узла В и может посылать Узлу Б информацию о CQI по каналу CQI. Узел В может использовать информацию о CQI и/или другую информацию для выбора UE для передачи по нисходящей линии связи и выбора подходящего транспортного формата для UE (например, схемы модуляции и кодирования). Узел В может обработать транспортный блок для получения кодового слова. Затем Узел В может посылать передачу из кодового слова по физическому совместно используемому каналу нисходящей линии связи (PDSCH) и может посылать к UE соответствующую управляющую информацию по физическому каналу управления нисходящей линии связи (PDCCH). UE может обработать передачу с кодовым словом от Узла В и может посылать информацию о ACK по каналу ACK. Каналы ACK и CQI могут быть частью физического канала управления восходящей линии связи (PUCCH). Информация о ACK может содержать ACK, если кодовое слово правильно декодируется, или отрицательное подтверждение приема (NAK), если кодовое слово декодируется с ошибкой. Узел В может посылать другую передачу из кодового слова, если принимается NAK, и может посылать передачу нового кодового слова, если принимается ACK. Фиг.2 показывает пример, в котором информация о ACK задерживается на два субкадра. Информация о ACK также может задерживаться на некоторую другую величину.
LTE использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) на нисходящей линии связи и мультиплексирование с частотным разделением на одной несущей (SC-FDM) на восходящей линии связи. OFDM и SC-FDM разделяют полосу пропускания системы на несколько (K) ортогональных поднесущих, которые обычно также называются тонами, элементами дискретизации и т.д. В LTE интервал между соседними поднесущими является неизменным, и общее число поднесущих (К) зависит от полосы пропускания системы. Каждая поднесущая может модулироваться с данными. Вообще символы модуляции посылаются в частотной области с OFDM, а во временной области с SC-FDM.
Фиг.3 показывает исполнение структуры 300 передачи, которая может использоваться для восходящей линии связи. Каждый субкадр может разделяться на два временных интервала. Каждый временной интервал может включать в себя неизменное или конфигурируемое количество периодов символа, например, шесть периодов символа для расширенного циклического префикса или семь периодов символа для обычного циклического префикса.
Доступные частотно-временные ресурсы для восходящей линии связи могут быть разделены на ресурсные блоки. Ресурсный блок может содержать блок из N поднесущих в M периодах символа, где вообще N и M могут быть любым целым значением. Для LTE ресурсный блок включает в себя 1234 поднесущих в одном временном интервале из шести или семи периодов символа. Ресурсный блок также может называться фрагментом, частотно-временным блоком и т.д.
Ресурсные блоки, доступные для восходящей линии связи, могут разделяться на участок данных и участок управления. Участок управления может быть сформирован на двух границах полосы пропускания системы, как показано на фиг.3. Участок управления может иметь конфигурируемый размер, который может выбираться на основе количества управляющей информации, посылаемой по восходящей линии связи посредством UE. Ресурсные блоки в участке управления могут назначаться UE для передачи информации о ACK, информации о CQI и т.д. Участок данных может включать в себя все ресурсные блоки, не включенные в участок управления. Вообще, любое подмножество доступных ресурсных блоков может использоваться для посылки управляющей информации, а оставшиеся ресурсные блоки могут использоваться для посылки данных трафика.
UE могут назначаться ресурсные блоки в участке управления для передачи Узлу В информации о ACK и/или о CQI. Информация о ACK может сообщать, правильно или с ошибкой декодируется посредством UE каждый транспортный блок, посланный Узлом В к UE. Информация о CQI может сообщать качество канала нисходящей линии связи, оцененное UE для Узла В.
Описанные в этом документе методики могут использоваться для различных каналов управления и данных. Для ясности некоторые аспекты методик описываются ниже для канала CQI. В одном исполнении канал CQI может перемещать только информацию о CQI или информацию как о ACK так и CQI. В одном исполнении канал CQI может перемещать 8, 9 или 10 информационных разрядов в одной паре ресурсных блоков. Вообще, канал CQI может перемещать CQI и/или другую информацию и может перемещать любое количество информационных разрядов.
Несколько каналов CQI от разных UE могут мультиплексироваться на одной и той же паре ресурсных блоков для улучшения использования ресурсов. Мультиплексирование может выполняться с CDM в частотной области, CDM во временной области, FDM и/или других схем мультиплексирования. CDM относится к использованию ортогональных последовательностей для различения нескольких передач, посланных одновременно на одних и тех же ресурсах. Для CDM в частотной области передачи от разных UE могут различаться по разным ортогональным последовательностям, примененным по всем поднесущим. Для CDM во временной области передачи от разных UE могут различаться по разным ортогональным последовательностям, примененным по всем периодам символа. Ортогональные последовательности могут быть последовательностями Уолша, последовательностями, полученными из матрицы дискретного преобразования Фурье (DFT), последовательностями с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией (CAZAC) или некоторыми другими последовательностями, имеющими хорошие свойства корреляции. Для FDM передачи от разных UE могут посылаться на разных поднесущих из условия, чтобы каждая поднесущая использовалась не более одним UE.
Фиг.4 показывает исполнение структуры 400 канала управления с данными и контрольным сигналом CDM в частотной области. В одном исполнении для каждого субкадра левый временной интервал включает в себя семь периодов с 0 по 6 символа, а правый временной интервал включает в себя семь периодов с 7 по 13 символа. Набор каналов CQI от разных UE может мультиплексироваться на паре ресурсных блоков, которая может включать в себя либо (i) один ресурсный блок в верхнем участке управления в левом временном интервале и один ресурсный блок в нижнем участке управления в правом временном интервале, как показано на фиг.4, или (ii) один ресурсный блок в нижнем участке управления в левом временном интервале и один ресурсный блок в верхнем участке управления в правом временном интервале (показано диагональной штриховкой на фиг.4). В исполнении, показанном на фиг.4, каждый ресурсный блок для CQI включает в себя пять периодов символа для данных и два периода символа для контрольного сигнала. Данные и контрольный сигнал для каналов CQI также могут посылаться другими способами в ресурсном блоке (например, в других местоположениях). Например, контрольный сигнал может посылаться в периодах 1 и 5 символа, а данные могут посылаться в периодах 0, 2, 3, 4 и 6 символа.
Данные и контрольный сигнал для каналов CQI могут посылаться различными способами. В одном исполнении CDM в частотной области данные и контрольный сигнал могут посылаться с использованием последовательностей опорных сигналов, имеющих хорошие свойства корреляции. Набор последовательностей опорных сигналов может формироваться с помощью базовой последовательности, которая может быть (i) последовательностью CAZAC, например последовательностью Чу, последовательностью Задова-Чу, последовательностью Франка или обобщенной последовательностью с внутриимпульсной линейной частотной модуляцией (GCL), либо (ii) последовательностью, определенной как имеющей хорошие свойства корреляции.
В одном исполнении шесть последовательностей опорных сигналов с длиной  могут формироваться с шестью разными циклическими сдвигами базовой последовательности с длиной 12 следующим образом:
r
n
n
b
где () - базовая последовательность, причем  является индексом символа,
r
n
α
α
() - последовательность опорных сигналов с циклическим сдвигом , и
"mod" обозначает взятие модуля.
Шесть последовательностей опорных сигналов могут быть ортогональными друг другу (то есть иметь нулевую или слабую взаимную корреляцию) и могут посылаться одновременно на множестве из N поднесущих в одном периоде символа для CDM в частотной области. До шести разных последовательностей опорных сигналов могут назначаться вплоть до шести UE. Каждое UE может посылать данные и контрольный сигнал с использованием назначенной последовательности опорных сигналов. Разные UE могут одновременно посылать свои данные и контрольный сигнал на одной и той же паре ресурсных блоков, и их передачи могут различаться с помощью разделения последовательностей опорных сигналов в частотной области.
d
d
r
n
d
m
UE может обрабатывать данные и контрольный сигнал для CDM в частотной области следующим образом. Для данных UE может кодировать информационные разряды для получения кодовых разрядов и может преобразовать эти кодовые разряды в десять символов с (0) по (9) модуляции. UE затем может модулировать его последовательность () опорных сигналов с каждым символом () модуляции следующим образом:
c
n
m
c
n
c
n
d
d
m
0
9
где () - последовательность данных для периода  символа. UE может формировать десять последовательностей с () по () данных для десяти символов с (0) по (9) модуляции соответственно. UE может посылать эти десять последовательностей данных в десяти периодах символа для данных в одной паре ресурсных блоков, как показано на фиг.4.
r
n
Для контрольного сигнала UE может использовать его последовательность () опорных сигналов непосредственно в качестве последовательности контрольных сигналов. UE может посылать последовательность опорных сигналов в каждом периоде символа для контрольного сигнала, например как показано на фиг.4.
Для исполнения, показанного на фиг.4, передачи данных и контрольного сигнала от разных UE мультиплексируются с помощью разных циклических сдвигов одной базовой последовательности, чтобы получить CDM в частотной области. Вплоть до 6 UE могут быть мультиплексированы в одной паре ресурсных блоков с помощью не более шести разных последовательностей опорных сигналов. Каждое UE может посылать десять символов модуляции в десяти периодах символа пары ресурсных блоков. Из-за ограничения размера кодовая скорость для данных может стать высокой с большой величиной полезной нагрузки более чем в 10 информационных разрядов.
Фиг.5 показывает исполнение структуры 500 канала управления с данными CDM во временной области и контрольным сигналом CDM в частотной области. В одном исполнении данных CDM во временной области UE может расширять его данные по нескольким периодам символа с помощью ортогональной последовательности. Набор ортогональных последовательностей может формироваться на основе матрицы Уолша, матрицы DFT и т.д. Каждому UE может назначаться разная ортогональная последовательность. Несколько UE могут одновременно посылать их данные на одной и той же паре ресурсных блоков с разными ортогональными последовательностями. Передачи данных от этих UE могут различаться посредством расширения с ортогональными последовательностями во временной области.
d
k
UE может обрабатывать данные для CDM во временной области следующим образом. UE может кодировать информационные разряды для получения кодовых разрядов и может преобразовать кодовые разряды в символы модуляции. UE может посылать половину символов модуляции в ресурсном блоке в левом временном интервале, а другую половину символов модуляции в ресурсном блоке в правом временном интервале. UE может распространить каждый символ () модуляции по одному ресурсному блоку следующим образом:
w
m
где () - ортогональная последовательность, назначенная UE для данных, и
z
m
k
k
() - последовательность данных для поднесущей .
z
m
z
m
z
m
z
m
0
11
12
23
UE может формировать 12 последовательностей с () по () данных для 12 символов модуляции для ресурсного блока в левом временном интервале и может формировать 12 последовательностей с () по () данных для других 12 символов модуляции для ресурсного блока в правом временном интервале. UE может посылать каждую последовательность данных на одной поднесущей во всех периодах символа для данных в одном ресурсном блоке, как показано на фиг.5.
r
n
Для контрольного сигнала UE может быть назначена последовательность () опорных сигналов, и оно может использовать ее непосредственно в качестве последовательности контрольных сигналов. UE может посылать последовательность опорных сигналов для контрольного сигнала, как описано выше для фиг.4.
Для исполнения, показанного на фиг.5, передачи данных от разных UE разделяются разными ортогональными последовательностями, чтобы получить CDM во временной области. Передачи контрольного сигнала от разных UE мультиплексируются с помощью разных циклических сдвигов одной базовой последовательности для получения CDM в частотной области. Исполнение на фиг.5 может обеспечить лучшую производительность, чем исполнение на фиг.4 для большой полезной нагрузки. Однако производительность может ухудшаться вместе с высокой скоростью, потому что ортогональность временной области может не быть достоверной с быстрым динамическим каналом. Кроме того, количество UE, которое может быть мультиплексировано на одной паре ресурсных блоков, может ограничиваться количеством ортогональных последовательностей для данных, которое может быть равно количеству периодов символа для данных в каждом временном интервале. Для исполнения, показанного на фиг.5, пять ортогональных последовательностей может быть определено и назначено вплоть до пяти UE.
Фиг.6А показывает исполнение структуры 600 канала управления с данными FDM и контрольным сигналом CDM в частотной области, которая также называется гибридной структурой FDM-CDM. В одном исполнении данных FDM N поднесущих в каждом периоде символа могут быть разделены на несколько групп. Каждая группа может включать в себя последовательные поднесущие для поддержки передачи с локализованной FDM (LFDM), которая может иметь более низкое отношение пиковой мощности к средней мощности (PAPR) и поэтому является подходящим. Несколько групп поднесущих в каждом периоде символа могут быть назначены разным UE из условия, что каждая поднесущая используется не более одним UE для посылки данных. Каждое UE может посылать символы модуляции на каждой группе поднесущих, назначенной этому UE.
В исполнении, показанном на фиг.6А, 12 поднесущих в каждом периоде символа разделяются на шесть групп из двух последовательных поднесущих. Группа 0 включает в себя поднесущие 0 и 1, группа 1 включает в себя поднесущие 2 и 3, и так далее, и группа 5 включает в себя поднесущие 10 и 11. Шесть групп поднесущих в каждом периоде символа могут быть назначены шести разным UE. Вообще, каждая группа может включать в себя L последовательных поднесущих, где L может быть любым целым значением.
В одном исполнении UE могут быть назначены разные группы поднесущих в разных периодах символа, что может обеспечить частотное разнесение. В одном исполнении разные группы поднесущих могут выбираться систематически на основе заранее определенного шаблона. В исполнении, показанном на фиг.6А, UE может быть назначена последовательно увеличивающаяся группа поднесущих (с циклическим переходом) по всем периодам символа. Например, UE могут быть назначены поднесущие 0 и 1 в группе 0 в периоде 0 символа, поднесущие 2 и 3 в группе 1 в периоде 2 символа, и так далее, и поднесущие 8 и 9 в группе 4 в периоде 6 символа. UE также могут назначаться разные группы поднесущих в разных периодах символа на основе какого-нибудь другого заранее определенного шаблона.
Фиг.6В показывает исполнение структуры 610 канала управления с псевдослучайной скачкообразной перестройкой частоты для данных FDM и контрольного сигнала CDM в частотной области. В этом исполнении UE могут назначаться разные группы поднесущих, которые могут выбираться псевдослучайным образом. В одном исполнении шаблон скачкообразной перестройки частоты может псевдослучайно выбирать группу поднесущих в каждом периоде символа. Разным UE могут назначаться разные смещения от шаблона скачкообразной перестройки частоты. Каждое UE может определить назначенную группу поднесущих в каждом периоде символа на основе шаблона скачкообразной перестройки частоты, общего для всех UE, совместно использующих пару ресурсных блоков, и смещения для этого UE следующим образом:
h
m
o
u
h
m
u
m
u
u
где () - шаблон скачкообразной перестройки частоты,  - смещение, назначенное UE , G - количество групп поднесущих, а () указывает группу поднесущих, назначенную UE  в периоде  символа.
Псевдослучайная скачкообразная перестройка частоты на фиг.6В может обеспечить частотное разнесение, а также усреднение помех. Разные соты могут использовать разные шаблоны скачкообразной перестройки частоты, которые могут быть псевдослучайными относительно друг друга. Каждое UE может затем наблюдать случайные помехи от других UE в соседних сотах, что может увеличить производительность.
В другом исполнении UE может быть назначена одинаковая группа поднесущих для всех периодов символа ресурсного блока. Группа может включать в себя последовательные или непоследовательные поднесущие.
Фиг.6А и 6В показывают два исполнения данных FDM. Вообще, ресурсный блок может быть разделен на любое количество групп поднесущих. Каждая группа может включать в себя любое количество поднесущих, которые могут располагаться в любом месте в ресурсном блоке. Разные группы могут включать в себя одинаковое или разное количество поднесущих. Разделение может быть таким, что каждая поднесущая принадлежит не более одной группе. Разным UE могут назначаться разные группы поднесущих. В каждом периоде символа разные UE могут посылать их данные на разных поднесущих и которые затем были бы мультиплексированы с частотным разделением.
Контрольный сигнал CDM в частотной области может использоваться в сочетании с данными FDM, как показано на фиг.6А и 6В. В одном исполнении контрольного сигнала CDM в частотной области каждому UE может назначаться разная последовательность опорных сигналов, и оно может использовать ее непосредственно в качестве последовательности контрольных сигналов, как описано выше для фиг.4. Передачи контрольного сигнала от разных UE могут различаться путем разделения последовательностей опорных сигналов в частотной области. Узел В может выводить оценки коэффициента усиления канала для всех N поднесущих в ресурсном блоке для каждого UE на основе последовательности опорных сигналов, принятой от этого UE. Узел В может использовать оценки коэффициента усиления канала для каждого UE для когерентного обнаружения данных, посланных посредством того UE, независимо от того, какие поднесущие используются UE для посылки данных. Контрольный сигнал CDM в частотной области также может быть реализован другими способами.
Исполнения на фиг.6А и 6В с данными FDM и контрольным сигналом CDM в частотной области могут предоставлять различные преимущества. Во-первых, передачи данных от разных UE мультиплексируются с частотным разделением, которое устраняет пространственное ограничение в исполнении, показанном на фиг.4. FDM может допускать эффективную передачу большой полезной нагрузки. Во-вторых, каждому UE могут назначаться разные поднесущие в разных периодах символа (например, с помощью систематической или псевдослучайной скачкообразной перестройки частоты), чтобы получить частотное разнесение и, по возможности, усреднение помех. В-третьих, каждому UE могут назначаться последовательные поднесущие в каждом периоде символа для поддержки передачи с LFDM, которая может обеспечить более низкое PAR. В-четвертых, контрольный сигнал CDM в частотной области может поддерживать оценку канала для всех N поднесущих в ресурсном блоке. Это может допускать когерентное обнаружение данных даже со скачкообразной перестройкой частоты. Компьютерные моделирования подсказывают, что исполнения на фиг.6А и 6В с данными FDM и контрольным сигналом CDM в частотной области могут обеспечивать лучшую производительность, чем исполнение на фиг.4 с данными CDM в частотной области и контрольным сигналом, а также исполнение на фиг.5 с данными CDM во временной области и контрольным сигналом CDM в частотной области.
Гибридная структура FDM-CDM может использоваться для каналов CQI, как описано выше. Гибридная структура FDM-CDM также может использоваться для других каналов управления, например канала ACK, каналов регулирования мощности, каналов обратной связи и т.д. Гибридная структура FDM-CDM также может использоваться для нескольких каналов управления, посланных одновременно. Например, UE может посылать только канал CQI, или только канал ACK, или каналы как ACK, так и CQI, как показано на фиг.2. UE без труда может мультиплексировать каналы как ACK, так и CQI на одном и том же ресурсном блоке с гибридной структурой FDM-CDM. Например, несколько поднесущих могут назначаться для канала CQI, а дополнительные поднесущие могут назначаться для канала ACK.
Фиг.7 показывает блок-схему исполнения Узла В 110 и UE 120, которые являются одним из Узлов В и одним из UE на фиг.1. В этом исполнении UE 120 оборудуется T антеннами 732a-732t, а Узел В 110 оборудуется R антеннами 752a - 752r, где вообще  и .
На UE 120 процессор 720 передачи может принимать данные трафика из источника 712 данных, обрабатывать (например, кодировать и посимвольно преобразовывать) данные трафика и предоставлять символы модуляции для данных трафика. Процессор 720 передачи также может принимать управляющие данные (например, для информации о ACK и/или CQI) от контроллера/процессора 740, обрабатывать управляющие данные, как описано выше, и предоставлять символы модуляции для управляющих данных. Процессор 720 передачи также может формировать контрольные символы (например, для последовательностей контрольных сигналов) и мультиплексировать контрольные символы с символами модуляции для данных трафика и управляющих данных.
Процессор 722 со многими входами и выходами (MIMO) может обрабатывать (например, предварительно кодировать) символы от процессора 720 передачи и предоставлять T выходных потоков символов T модуляторам (MOD) 730a-730t. Процессор 722 MIMO может пропускаться, если UE 120 оборудуется одной антенной. Каждый модулятор 730 может обрабатывать выходной поток символов (например, для SC-FDM) для получения выходного потока выборок. Каждый модулятор 730 может дополнительно предварительно обрабатывать (например, преобразовывать в аналоговую форму, фильтровать, усиливать и преобразовывать с повышением частоты) свой выходной поток выборок для формирования сигнала восходящей линии связи. Т сигналов восходящей линии связи от модуляторов 730a-730t могут посылаться посредством Т антенн 732a-732t соответственно.
На Узле В 110 антенны 752a-752r могут принимать сигналы восходящей линии связи от UE 120 и/или других UE. Каждая антенна 752 может предоставлять принятый сигнал соответствующему демодулятору (DEMOD) 754. Каждый демодулятор 754 может предварительно обрабатывать (например, фильтровать, усиливать, преобразовывать с понижением частоты и оцифровывать) и принятый сигнал для получения выборок и может дополнительно обрабатывать выборки (например, для SC-FDM), чтобы получить принятые символы. Детектор 756 MIMO может выполнять обнаружение MIMO на принятых символах от всех R демодуляторов 754a-754r и предоставлять обнаруженные символы. Процессор 760 приема может обрабатывать (например, демодулировать и декодировать) обнаруженные символы, предоставлять декодированные данные трафика приемнику 762 данных и предоставлять декодированные управляющие данные контроллеру/процессору 770. Вообще, обработка детектором 756 MIMO и процессором 760 приема является комплементарной обработке процессором 722 MIMO и процессором 720 передачи соответственно на UE 120.
Узел В 110 может передавать данные трафика и/или управляющие данные по нисходящей линии связи к UE 120. Данные трафика из источника 778 данных и/или управляющие данные от контроллера/процессора 770 могут быть обработаны процессором 780 передачи и дополнительно обработаны процессором 782 MIMO для получения R выходных потоков символов. R модуляторов 754a-754r могут обрабатывать R выходных потоков символов (например, для OFDM) для получения R выходных потоков выборок и могут дополнительно предварительно обрабатывать выходные потоки выборок для получения R сигналов нисходящей линии связи, которые могут передаваться посредством R антенн 752a-752r. На UE 120 сигналы нисходящей линии связи от Узла В 110 могут приниматься антеннами 732a-732t, предварительно обрабатываться и обрабатываться демодуляторами 730a-730t и дополнительно обрабатываться детектором 736 MIMO (если применим) и процессором 738 приема для восстановления данных трафика и управляющих данных, посланных к UE 120. Процессор 738 приема может предоставлять декодированные данные трафика приемнику 739 данных и предоставлять декодированные управляющие данные контроллеру/процессору 740.
Контроллеры/процессоры 740 и 770 могут руководить работой на UE 120 и Узле В 110 соответственно. Запоминающие устройства 742 и 772 могут хранить данные и программные коды для UE 120 и Узла В 110 соответственно. Планировщик 774 может планировать UE для передачи данных по нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи и может выделять ресурсы запланированным UE. Планировщик 774 также может выделять UE ресурсы управления для передачи управляющей информации, например информации о ACK и/или CQI. Ресурсы управления могут содержать ресурсные блоки, последовательности опорных сигналов, смещения для псевдослучайной скачкообразной перестройки частоты и т.д.
Фиг.8 показывает блок-схему исполнения процессора 820 передачи для управляющих данных, например для информации о ACK и/или CQI. Процессор 820 передачи поддерживает гибридную структуру FDM-CDM, показанную на фиг.6А и 6В, и может быть частью процессора 720 передачи на UE 120 на фиг.7. В процессоре 820 передачи блок 822 может принимать индекс циклического сдвига, назначенный UE 120, и формировать последовательность опорных сигналов на основе индекса циклического сдвига. Кодер 824 может принимать и кодировать управляющие данные (например, для информации о ACK и/или CQI), и предоставлять кодовые разряды. Преобразователь 826 символов может преобразовать кодовые разряды в символы модуляции. Мультиплексор (Mux) 828 может предоставить последовательность опорных сигналов в каждом периоде символа для контрольного сигнала и может предоставить подходящую группу символов модуляции в каждом периоде символа для данных, как показано на фиг.6А или 6В.
Фиг.9 показывает блок-схему исполнения модулятора 930 SC-FDM, которое может использоваться для каждого из модуляторов 730a-730t на UE 120 на фиг.7. В каждом периоде символа для контрольного сигнала блок 932 DFT может принять последовательность опорных сигналов, содержащую N символов, выполнить N-точечное DFT над N символами и предоставить N значений частотной области. Преобразователь 934 символа в поднесущую может преобразовать N значений частотной области в N поднесущих в ресурсном блоке, назначенном UE 120, и может преобразовать нулевые значения в оставшиеся поднесущие. В каждом периоде символа для данных блок 932 DFT может принять L символов модуляции для данных (например,  для исполнений, показанных на фиг.6А и 6В), выполнить L-точечное DFT над L символами модуляции и предоставить L значений частотной области. Преобразователь 934 символа в поднесущую может преобразовать L значений частотной области в L поднесущих, назначенных UE 120 для данных, и может преобразовать нулевые значения в оставшиеся поднесущие. L поднесущих могут меняться от периода символа к периоду символа, например, как показано на фиг.6А и 6В.
В каждом периоде символа блок 936 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) может выполнить K-точечное IFFT над K преобразованными значениями для K совокупных поднесущих и предоставить K выборок временной области для полезной части. Генератор 938 циклического префикса может скопировать последние C выборок из полезной части и добавить эти C выборок в начало полезной части, чтобы сформировать символ SC-FDM, содержащий  выборок. Символ SC-FDM может посылаться в одном периоде символа, который может включать в себя  периодов выборок.
Фиг.10 показывает блок-схему исполнения демодулятора 1050 SC-FDM, которое может использоваться для каждого из демодуляторов 754a-754r на Узле В 110 на фиг.7. В каждом периоде символа блок 1052 удаления циклического префикса может получить  принятых выборок для символа SC-FDM, удалить C принятых выборок, соответствующих циклическому префиксу, и предоставить K принятых выборок для полезной части. Блок 1054 быстрого преобразования Фурье (FFT) может выполнить K-точечное FFT над K принятыми выборками и предоставить K значений частотной области для K совокупных поднесущих. В каждом периоде символа для контрольного сигнала обратный преобразователь 1056 символа в поднесущую может предоставить N значений частотной области из N поднесущих в ресурсном блоке, назначенном UE 120, и может отбросить оставшиеся значения частотной области. В каждом периоде символа для данных обратный преобразователь 1056 символа в поднесущую может предоставить L значений частотной области из L поднесущих, назначенных UE 120 для данных, и может отбросить оставшиеся значения частотной области.
Фиг.11 показывает блок-схему исполнения процессора 1160 приема для управляющих данных, например информации о ACK и/или CQI. Процессор 1160 приема поддерживает гибридную структуру FDM-CDM, показанную на фиг.6А и 6В, и может быть частью процессора 760 приема на Узле В 110 на фиг.7. В процессоре 1160 приема демультиплексор (Demux) 1162 может получить значения частотной области для контрольного сигнала и данных из пары ресурсных блоков, назначенной UE 120. Демультиплексор 1162 может предоставить значения частотной области для контрольного сигнала устройству 1164 оценки канала и может предоставить значения частотной области для данных когерентному детектору 1170.
Устройство 1164 оценки канала может вывести одну или более оценок канала для N поднесущих в каждом ресурсном блоке на основе значений частотной области для контрольного сигнала из этого ресурсного блока. В одном исполнении устройство 1164 оценки канала может вывести оценку канала для каждого ресурсного блока на основе всех значений частотной области для контрольного сигнала из этого ресурсного блока. Это исполнение может использоваться для медленно меняющегося канала, например, с низкой мобильностью. В другом исполнении устройство 1164 оценки канала может вывести оценку канала для каждого периода символа в каждом ресурсном блоке на основе (например, путем интерполяции) значений частотной области для контрольного сигнала из этого ресурсного блока. Это исполнение может использоваться для быстро меняющегося канала, например, с высокой мобильностью. В любом случае когерентный детектор 1170 может выполнить когерентное обнаружение над L значениями частотной области для данных в каждом периоде символа с помощью подходящей оценки канала и предоставить L обнаруженных значений. Блок 1172 обратного DFT (IDFT) может выполнить L-точечное IDFT над L обнаруженными значениями и предоставить L принятых символов для данных. Блок 1174 может вычислить логарифмические отношения правдоподобия (LLR) для кодовых разрядов на основе принятых символов для данных. Декодер 1176 может декодировать LLR для всех принятых символов для данных в паре ресурсных блоков и предоставить декодированные данные.
Вообще, Узел В 110 может выполнять когерентное обнаружение в частотной области (например, как показано на фиг.11) или во временной области (не показано на фиг.11). Узел В 110 также может принимать данные и контрольный сигнал от UE 120 через несколько антенн 752a - 752r. В этом случае Узел В 110 может объединить результаты от нескольких антенн, например после когерентного детектора 1170 на фиг.11.
Фиг.12 показывает исполнение процесса 1200 для передачи данных и контрольного сигнала в системе беспроводной связи. Процесс 1200 может выполняться посредством UE (как описано ниже) или посредством некоторого другого объекта. UE может посылать данные в ресурсном блоке с FDM (этап 1210). UE может посылать контрольный сигнал в ресурсном блоке с CDM в частотной области (блок 1220). Ресурсный блок может содержать множество (например, 12) поднесущих во множестве (например, шесть или семь) периодов символа. Каждая поднесущая в каждом периоде символа может использоваться не более одним UE для посылки данных. Данные могут содержать информацию о CQI, информацию о ACK и/или другую информацию.
Фиг.13 показывает исполнение процесса 1300 для передачи данных и контрольного сигнала. Процесс 1300 является одним исполнением процесса 1200 на фиг.12. Этапы с 1310 по 1318 на фиг.13 могут быть одним исполнением этапа 1210 на фиг.12. Этап 1320 на фиг.13 может быть одним исполнением этапа 1220 на фиг.12.
UE может сформировать множество символов модуляции для данных (этап 1310). UE может определить несколько групп поднесущих для использования для посылки данных в нескольких периодах символа в ресурсном блоке на основе заранее определенного шаблона (например, который показан на фиг.6А) или шаблона псевдослучайной скачкообразной перестройки частоты (например, который показан на фиг.6В) (этап 1312). Каждая группа может включать в себя по меньшей мере две (например, две) последовательные поднесущие для поддержки локализованной FDM. Несколько групп могут включать в себя разные поднесущие для обеспечения частотного разнесения и, по возможности, усреднения помех. Несколько групп могут включать в себя последовательно увеличивающиеся поднесущие (с циклическим переходом) по нескольким периодам символа, например, как показано на фиг.6А. В любом случае UE может посылать множество символов модуляции (например, во временной области) на нескольких группах поднесущих в нескольких периодах символа ресурсного блока (этап 1314). UE может сформировать несколько символов SC-FDM для нескольких периодов символа, по одному символу SC-FDM для каждого периода символа (этап 1316). Каждый символ SC-FDM может содержать символы модуляции, посланные на одной группе поднесущих. UE может посылать каждый символ SC-FDM в соответствующем периоде символа (этап 1318).
UE может посылать последовательность опорных сигналов для контрольного сигнала на множестве поднесущих в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа ресурсного блока (этап 1320). По меньшей мере одна другая последовательность опорных сигналов может посылаться для контрольного сигнала посредством по меньшей мере одного другого UE на множестве поднесущих в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа. Последовательность опорных сигналов, используемая UE, и по меньшей мере одна другая последовательность опорных сигналов, используемая по меньшей мере одним другим UE, могут быть разными циклическими сдвигами базовой последовательности, например, как показано в уравнении (1).
Фиг.14 показывает исполнение устройства 1400 для передачи данных и контрольного сигнала в системе беспроводной связи. Устройство 1400 включает в себя модуль 1410 для посылки данных в ресурсном блоке с FDM и модуль 1420 для посылки контрольного сигнала в ресурсном блоке с CDM в частотной области.
Фиг.15 показывает исполнение процесса 1500 для приема данных и контрольного сигнала в системе беспроводной связи. Процесс 1500 может выполняться посредством Узла В (как описано ниже) или посредством некоторого другого объекта. Узел В может принять данные, посланные UE в ресурсном блоке с FDM (этап 1512). Узел В может принять контрольный сигнал, посланный UE в ресурсном блоке с CDM в частотной области (этап 1514). Узел В может вывести оценку канала на основе принятого контрольного сигнала (этап 1516) и может выполнить когерентное обнаружение для принятых данных на основе оценки канала (этап 1518).
Для этапа 1512 Узел В может принимать множество символов модуляции, посланное UE на нескольких группах поднесущих в нескольких периодах символа ресурсного блока. Узел В может определить несколько групп поднесущих на основе заранее определенного шаблона или шаблона псевдослучайной скачкообразной перестройки частоты. Каждая группа может включать в себя по меньшей мере две последовательные поднесущие, и несколько групп могут включать в себя разные поднесущие.
Для этапа 1514 Узел В может принимать последовательность опорных сигналов, посланную посредством UE для контрольного сигнала на множестве поднесущих в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа ресурсного блока. Для этапа 1516 Узел В может умножить принятую последовательность опорных сигналов в каждом из, по меньшей мере, одного периода символа с последовательностью опорных сигналов, посланную посредством UE. Узел В тогда может вывести оценку канала на основе результатов умножения.
Фиг.16 показывает исполнение устройства 1600 для приема данных и контрольного сигнала в системе беспроводной связи. Устройство 1600 включает в себя модуль 1612 для приема данных, посланных UE в ресурсном блоке с FDM, модуль 1614 для приема контрольного сигнала, посланного UE в ресурсном блоке с CDM в частотной области, модуль 1616 для выведения оценки канала на основе принятого контрольного сигнала и модуль 1618 для выполнения когерентного обнаружения для принятых данных на основе оценки канала.
Модули на фиг.14 и 16 могут содержать процессоры, электронные устройства, аппаратные устройства, электронные компоненты, логические схемы, запоминающие устройства и т.д., или любое их сочетание.
Специалисты в данной области техники поняли бы, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из ряда различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, разряды, символы и элементарные посылки, на которые могут ссылаться по всему вышеприведенному описанию, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или любым их сочетанием.
Специалисты дополнительно признали бы, что различные пояснительные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритмов, описанные в связи с раскрытием изобретения в этом документе, могут быть реализованы в виде электронных аппаратных средств, компьютерного программного обеспечения или их сочетаний. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные пояснительные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны выше, как правило, на основе их функциональных возможностей. Реализованы ли такие функциональные возможности как аппаратные средства или как программное обеспечение, зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, налагаемых на всю систему. Квалифицированные специалисты могут реализовать описанные функциональные возможности различными путями для каждого отдельного применения, но такие решения по реализации не должны интерпретироваться как вызывающие отклонение от объема настоящего раскрытия изобретения.
Различные пояснительные логические блоки, модули и схемы, описанные применительно к раскрытию изобретения в этом документе, могут быть реализованы или выполнены с помощью универсального процессора, цифрового процессора сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, схемы на дискретных компонентах или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любого их сочетания, спроектированных для выполнения описанных в этом документе функций. Универсальный процессор может быть микропроцессором, но в альтернативном варианте процессор может быть любым типовым процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован в виде сочетания вычислительных устройств, например, сочетания DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров совместно с ядром DSP, или любой другой подобной конфигурации.
Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытием изобретения в этом документе, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, выполняемом процессором, или в сочетании из двух этих средств. Программный модуль может находиться в памяти RAM, флэш-памяти, памяти ROM, памяти EPROM, памяти EEPROM, регистрах, на жестком диске, съемном диске, компакт-диске или любом другом виде носителя информации, известного в данной области техники. Типовой носитель информации соединяется с процессором таким образом, что процессор может считывать информацию и записывать информацию на носитель информации. В альтернативном варианте носитель информации может составлять единое целое с процессором. Процессор и носитель информации могут постоянно находиться в ASIC. ASIC может постоянно находиться в пользовательском терминале. В альтернативном варианте процессор и носитель информации могут постоянно находиться в виде обособленных компонентов в пользовательском терминале.
диски
(disks)
диски
(discs)
В одном или более типовых исполнениях описываемые функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, микропрограммном обеспечении или любом их сочетании. При реализации в программном обеспечении функции могут храниться или передаваться в виде одной или более команд или кода на машиночитаемом носителе. Машиночитаемый носитель включает в себя как компьютерные носители информации, так и средства связи, включая любой носитель, который способствует передаче компьютерной программы из одного места в другое. Носители информации могут быть любыми доступными носителями, к которым можно обращаться посредством универсального или специализированного компьютера. В качестве примера, а не ограничения, такие машиночитаемые носители могут содержать RAM, ROM, EEPROM, компакт-диск или другой накопитель на оптических дисках, накопитель на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства, либо любой другой носитель, который может использоваться для перемещения или хранения необходимого средства программного кода в виде команд или структур данных, и к которому [носителю] можно обращаться посредством универсального или специализированного компьютера или универсального или специализированного процессора. Также любое соединение корректно называть машиночитаемым носителем. Например, если программное обеспечение передается с веб-сайта, сервера или другого удаленного источника с использованием коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, например ИК-связи, радиочастотной связи и СВЧ-связи, то коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, например ИК-связь, радиочастотная связь и СВЧ-связь, включаются в определение носителя. Диск (disk) и диск (disc), при использовании в данном документе, включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой универсальный диск (DVD), гибкий диск и диск Blu-ray, где  обычно воспроизводят данные магнитным способом, тогда как  воспроизводят данные оптически с помощью лазеров. Сочетания вышеперечисленного также следует включить в область машиночитаемых носителей.
Предшествующее описание раскрытия изобретения предоставляется, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создать или использовать раскрытие изобретения. Различные модификации к этому раскрытию изобретения будут полностью очевидны специалистам в данной области техники, а общие принципы, определенные в этом документе, могут быть применены к другим вариациям без отклонения от сущности или объема раскрытия изобретения. Таким образом, данное раскрытие изобретения не предназначено, чтобы ограничиваться описанными в этом документе примерами и исполнениями, а должно соответствовать самому широкому объему, согласующемуся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в этом документе.