СИСТЕМА БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ CDMA
CDMA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Перекрестная ссылка на родственную заявку (заявки
)
Настоящая заявка притязает на приоритет предварительных заявок на выдачу патента США № 60/840,109, поданной 25 августа 2006 г. и озаглавленной "CDMA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS", № 60/841,360, поданной 30 августа 2006 г. и озаглавленной "CDMA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS", и № 60/828,823, поданной 10 октября 2006 г. и озаглавленной "CDMA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS", материалы которых полностью включены в настоящий документ посредством ссылки.
Уровень техники
Настоящий документ в целом относится к различным аспектам исполнения обмена данными CDMA в системах беспроводной связи.
Системы беспроводной связи широко развернуты для предоставления различных типов передачи информации, например речь, данные, видео и т.д. Эти системы могут быть системами коллективного доступа, допускающими поддержку обмена информацией с множеством терминалов доступа путем совместного использования доступных ресурсов системы (например, полосы пропускания и мощности передачи). Примеры таких систем коллективного доступа включают в себя системы коллективного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы коллективного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы коллективного доступа с разделением каналов по частоте (FDMA), системы коллективного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) или гибриды, включающие в себя по меньшей мере две из этих систем. Как правило, система беспроводной связи содержит несколько базовых станций, причем каждая базовая станция взаимодействует с мобильной станцией, используя прямую линию связи, и каждая мобильная станция (или терминал доступа) взаимодействует с базовой станцией, используя обратную линию связи.
Простые сети радиосвязи, передающие данные, развились сейчас до беспроводных систем, передающих речевые или даже видеосигналы. В результате, потребности пользователей также увеличились в показателях объема передаваемых данных, полосы пропускания и мощности и т.д. Поэтому, несмотря на успехи, сделанные в таких системах связи, разные аспекты этих систем должны дополнительно развиваться для реагирования на растущие потребности. Это могло бы включать в себя улучшения в различных аспектах, таких как качество связи, энергетическая эффективность, оптимальное использование радиооборудования, полосы пропускания и т.д.
Раскрытие изобретения
Нижеследующее представляет упрощенную сущность заявленного объекта изобретения для обеспечения базового понимания некоторых аспектов заявленного объекта изобретения. Эта сущность не является всесторонним обзором заявленного объекта изобретения. Она не предназначена ни для определения ключевых или важных элементов заявленного объекта изобретения, ни для очерчивания объема заявленного объекта изобретения. Ее единственная цель - представить некоторые концепции заявленного объекта изобретения в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию, которое представляется позднее.
Способ связи, согласно различным аспектам, описываемым в этом документе, обеспечивается для терминала доступа (AT), который может передавать сигнал данных CDMA и которому выделяется подсегмент управления CDMA, вместе с другими AT, которые передают сигналы данных OFDM, и один или более подсегментов трафика CDMA для передачи данных. Сегмент CDMA в каждой точке доступа (AP) состоит из множества подсегментов, которые могут выделяться предопределенным или динамическим способом по времени и/или частоте, конфигурируемым сетью.
В одном аспекте, для передачи данных CDMA используется интервал времени передачи (TTI) из трех кадров с восемью повторными передачами. Сегмент CDMA задается таким образом, что он передается по меньшей мере в трех физических (PHY) кадрах, например один пакет передается по частям в трех PHY кадрах. В соответствии с другими аспектами, заданная передача H-ARQ данных CDMA расширяется на то количество кадров, например из тех трех, что образуют TTI, какое доступно. Более того, AP также может устанавливать перемежения, с которых может начинаться пакет, во время конфигурации для определенного AT.
В некоторых аспектах, вспомогательные пилот-сигналы могут передаваться в кадрах, переносящих передачи данных, по той же полосе пропускания, что и передача данных. В разных аспектах шифрование вспомогательного пилот канала обратной связи (R-AuxPich) может быть функцией как индикации скорости, так и индекса передачи. Это позволяет AT сигнализировать изменения в скорости для обратной передачи CDMA с минимальными потерями.
В другом аспекте R-AuxPich (обратный вспомогательный пилот канал) передается, когда присутствуют данные CDMA, и может исключаться AT для передачи данных OFDM. Таким образом, R-AuxPich используется в качестве пилот-сигнала оценки канала для передач CDMA, как AP. В различных аспектах отношение мощностей трафика CDMA к R-AuxPich фиксируется на основе формата пакета. Отношение R-AuxPich к R-PICH может меняться на основе обратной связи ACK/NACK. В соответствии с разными аспектами, это достигается путем настройки конечной цели, размера шага повышения и размера шага понижения во время конфигурации.
В дополнительных аспектах одноранговый разряд активности обратной линии связи (RAB), который указывает, превышает ли нагрузка (указанная с помощью превышения по тепловому шуму (RoT) или какого-либо другого измерения) в конкретном секторе заранее установленную пороговую величину, может использоваться в качестве механизма управления аварийной нагрузкой. Он может использоваться для определения, каким потокам разрешается передавать данные по сегменту трафика CDMA в каждом физическом кадре. В дополнительном аспекте значение разряда RAB для каждого терминала может быть установлено во время конфигурации.
Нижеследующее описание и приложенные чертежи подробно излагают определенные иллюстративные аспекты заявленного объекта изобретения. Эти аспекты, тем не менее, указывают только на некоторые из различных способов, которыми могут быть использованы принципы заявленного объекта изобретения, и заявленный объект изобретения предназначен для включения всех таких аспектов и их эквивалентов. Другие преимущества и отличительные признаки заявленного объекта изобретения станут очевидными из нижеследующего подробного описания заявленного объекта изобретения при рассмотрении вместе с чертежами.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 иллюстрирует беспроводную систему связи с коллективным доступом в соответствии с различными аспектами, излагаемыми в этом документе.
Фиг. 2 иллюстрирует блок-схему варианта осуществления AP и двух AT в системе связи коллективного доступа с несколькими несущими.
Фиг. 3 иллюстрирует принципиальную схему AP в соответствии с одним аспектом.
Фиг. 4А иллюстрирует временную шкалу повторной передачи для структуры H-ARQ с перемежением в соответствии с одним аспектом.
Фиг. 4В иллюстрирует аспект, в котором AP задает перемежения, которые нужно использовать для данных CDMA для AT, и назначает начальное перемежение пакета.
Фиг. 4С иллюстрирует принципиальную схему примера физического кадра, используемого для передачи данных трафика CDMA.
Фиг. 5 - схематический чертеж варианта осуществления для передачи данных от AT в соответствии с одним аспектом.
Фиг. 6 иллюстрирует блок-схему алгоритма способа передачи данных, который может применяться для уменьшения необходимости для канала RRI.
Фиг. 7 - блок-схема алгоритма, которая относится к другому аспекту, предоставляющему цикл регулирования мощности для различных каналов обратной линии связи в системе связи.
Фиг. 8 относится к способу 800 для настройки мощности различных контрольных каналов в системе связи на основе обратной связи ACK/NACK.
Фиг. 9 иллюстрирует способ, который применяет одноразрядный разряд активности обратной линии связи (RAB) в качестве механизма управления аварийной нагрузкой.
Осуществление изобретения
Заявленный объект изобретения далее описывается со ссылкой на чертежи, в которых одинаковые номера ссылок используются для ссылки на одинаковые элементы по всему описанию. В нижеследующем описании для целей пояснения излагаются многочисленные специальные подробности, чтобы обеспечить всестороннее понимание заявленного объекта изобретения. Тем не менее, очевидно, что заявленный объект изобретения может быть применен на практике без этих специальных подробностей. В иных случаях широко известные структуры и устройства иллюстрируются в виде блок-схемы, чтобы облегчить описание заявленного объекта изобретения.
Различные варианты осуществления далее описываются со ссылкой на чертежи, в которых одинаковые номера ссылок используются для ссылки на одинаковые элементы по всему описанию. В нижеследующем описании для целей пояснения излагаются многочисленные специальные подробности, чтобы обеспечить всестороннее понимание одной или нескольких особенностей. Тем не менее, может быть очевидным, что такой вариант (варианты) осуществления может быть применен на практике без этих специальных подробностей. В иных случаях широко известные структуры и устройства иллюстрируются в виде блок-схемы, чтобы облегчить описание одного или нескольких вариантов осуществления. При использовании в данной заявке термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. предназначены для ссылки на связанный с применением компьютера объект, или аппаратные средства, микропрограммное обеспечение, сочетание аппаратных средств и программного обеспечения, программное обеспечение, либо программное обеспечение в ходе исполнения. Например, компонент может быть, но не ограничивается, процессом, запущенным на процессоре, процессором, интегральной схемой, объектом, исполняемым файлом, потоком выполнения, программой и/или компьютером. В качестве иллюстрации как приложение, работающее на вычислительном устройстве, так и вычислительное устройство могут быть компонентом. Один или более компонентов могут находиться в процессе и/или потоке выполнения, и компонент может располагаться на одном компьютере и/или распределяться между двумя или более компьютерами. К тому же эти компоненты могут исполняться с различных машиночитаемых носителей, имеющих записанные на них различные структуры данных. Компоненты могут взаимодействовать посредством локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, имеющим один или более пакетов данных (к примеру, данных от одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети, такой как Интернет, с другими системами посредством сигнала).
Кроме того, различные варианты осуществления описываются в этом документе в связи с беспроводным терминалом и/или базовой станцией. Беспроводной терминал может относиться к устройству, предоставляющему пользователю возможность передачи речи и/или данных. Беспроводной терминал может быть подключен к вычислительному устройству, такому как переносной компьютер или настольный компьютер, или он может быть самодостаточным устройством, таким как персональный цифровой помощник (PDA). Беспроводной терминал также может называться системой, абонентским модулем, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильным, удаленной станцией, точкой доступа, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, агентом пользователя, пользовательским устройством или пользовательским оборудованием. Беспроводной терминал может быть абонентской станцией, беспроводным устройством, сотовым телефоном, телефоном PCS, беспроводным телефоном, телефоном Протокола инициирования сеанса связи (SIP), станцией беспроводной местной системы связи (WLL), персональным цифровым помощником (PDA), карманным устройством, имеющим возможность беспроводного соединения, или другим обрабатывающим устройством, подключенным к беспроводному модему. Базовая станция (например, точка доступа) может относиться к устройству в некоторой сети доступа, которое обменивается информацией по радиоинтерфейсу через один или более секторов с беспроводными терминалами. Базовая станция может действовать в качестве маршрутизатора между беспроводным терминалом и остальной сетью доступа, который может включать в себя сеть по Интернет-протоколу (IP), путем преобразования принятых кадров радиоинтерфейса в IP-пакеты. Базовая станция также координирует управление признаками для радиоинтерфейса. Кроме того, различные особенности или признаки, описываемые в этом документе, могут быть реализованы в виде способа, устройства или изделия, используя стандартные программные и/или технические методики. Термин "изделие" при использовании в этом документе предназначен для включения в себя компьютерной программы, доступной с любого машиночитаемого устройства, несущей или носителей. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, но не ограничиваются, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, дискета, магнитные ленты, …), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD), …), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, карту памяти, "флэшку", …).
Различные варианты осуществления будут представляться на основе систем, которые могут включать в себя некоторое количество устройств, компонентов, модулей и т.п. Нужно понимать и принимать во внимание, что различные системы могут включать в себя дополнительные устройства, компоненты, модули и т.д. и/или могут не включать в себя все из этих устройств, компонентов, модулей и т.д., обсуждаемых в связи с чертежами. Также может использоваться сочетание этих подходов.
Слово "примерный" используется в данном документе, чтобы обозначать "служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации". Любой вариант осуществления или исполнение, описанный в данном документе как "примерный", не обязательно должен быть истолкован как предпочтительный или выгодный по сравнению с другими вариантами осуществления или исполнениями. Слово "прослушивание" используется в этом документе для обозначения, что устройство-адресат (точка доступа или терминал доступа) принимает и обрабатывает данные, принятые по заданному каналу.
Фиг. 1 иллюстрирует систему 100 беспроводной связи с множеством точек 110 доступа (AP) и множеством терминалов 120. Базовая станция является станцией, которая взаимодействует с терминалом. Базовая станция также может называться и может содержать некоторые или все функциональные возможности точки доступа, Узла Б и/или какого-либо другого объекта сети. Каждая точка 110 доступа обеспечивает зону радиосвязи для конкретной географической области 102. Термин "сота" может относиться к точке доступа и/или к ее зоне обслуживания в зависимости от контекста, в котором используется термин. Для повышения пропускной способности системы зона обслуживания терминала доступа может разделяться на множество более мелких областей, например три небольшие области 104a, 104b и 104c. Каждая небольшая область обслуживается соответствующей приемо-передающей подсистемой базовой станции (BTS). Термин "сектор" может относиться к AP и/или к ее зоне обслуживания в зависимости от контекста, в котором используется термин. Для поделенной на секторы соты AP для всех секторов этой соты, как правило, совмещены в базовой станции для этой соты. Методики передачи сигналов, описываемые в этом документе, могут использоваться для системы с поделенными на секторы сотами, а также системы с не поделенными на секторы сотами. Для простоты в нижеследующем описании термин "базовая станция" используется, в общем, для станции, которая обслуживает сектор, а также для станции, которая обслуживает соту.
Терминалы 120, как правило, рассредоточены по всей системе, и каждый терминал может быть стационарным или мобильным. Терминал также может называться и может содержать некоторые или все функциональные возможности мобильной станции, пользовательского оборудования и/или какого-нибудь другого устройства. Терминал может быть беспроводным устройством, сотовым телефоном, персональным цифровым помощником (PDA), платой беспроводного модема и т.д. Терминал может взаимодействовать с нулем, одной или множеством базовых станций по прямым и обратным линиям связи в любой заданный момент.
Для централизованной архитектуры контроллер 130 системы соединяется с AP 110 и предоставляет координирование и управление этим базовым станциям. Контроллер 130 системы может быть одним объектом сети или набором объектов сети. Для распределенной архитектуры AP могут взаимодействовать друг с другом при необходимости.
В некоторых особенностях система может поддерживать множество протоколов, например, CDMA и OFDMA, которые могут использоваться поочередно для обратной и прямой передачи, или только для одной или другой. К тому же в системе связи OFDMA один или более AT могут поддерживать обратную линию связи CDMA, наряду с или вместо обратной линии связи OFDM.
Фиг. 2 иллюстрирует блок-схему 200 варианта осуществления AP 110х и двух AT 120х и 120y в системе 100 связи коллективного доступа с несколькими несущими. На AP 110х процессор 514 передаваемых (ТХ) данных принимает данные трафика (то есть информационные разряды) от источника 512 данных, а сигнальную информацию и другую информацию от контроллера 520 и планировщика 530. Например, контроллер 520 может предоставлять команды регулирования мощности (РС), которые используются для регулировки мощности передачи у активных AT, и планировщик 530 может предоставлять распределение несущих для AT. Эти различные типы данных могут отправляться по разным транспортным каналам. Процессор 514 передаваемых данных кодирует и модулирует принятые данные с использованием модуляции на нескольких несущих (например, OFDM), чтобы предоставить модулированные данные (например, символы OFDM). Модуль 516 передатчика (TMTR) затем обрабатывает модулированные данные для формирования модулированного сигнала нисходящей линии связи, который потом передается из антенны 518. Более того, запоминающее устройство 522 может хранить информацию касательно текущих или предыдущих распределений и/или уровней мощности.
На каждом из AT 120х и 120y переданный и модулированный сигнал принимается с помощью антенны 552 и предоставляется модулю 554 приемника (RCVR). Модуль 554 приемника обрабатывает и оцифровывает принятый сигнал, чтобы получить выборки. Процессор 556 принимаемых (RX) данных затем демодулирует и декодирует выборки, чтобы предоставить декодированные данные, которые могут включать в себя восстановленные данные трафика, сообщения, сигнальную информацию и т.д. Данные трафика могут предоставляться приемнику 558 данных, и распределение несущих и команды РС, отправленные для терминала, предоставляются контроллеру 560. Запоминающее устройство 562 может использоваться для хранения принятых карт и другой информации, облегчающей работу терминала. Контроллер 560 руководит передачей данных по восходящей линии связи с использованием ресурсов, которые выделены терминалу и указаны в принятом распределении.
Контроллер 520 направляет передачу данных по нисходящей линии связи с использованием ресурсов, которые выделены терминалу. Контроллер 520 дополнительно впускает пакеты удаления подписи, когда нет текущих данных для передачи, также ожидает сохранение выделенных ресурсов.
Для каждого активного терминала 120, процессор 574 передаваемых данных принимает данные трафика от источника 572 данных, а сигнальную информацию и другую информацию от контроллера 560. Например, контроллер 560 может предоставлять информацию, указывающую информацию о качестве канала, требуемую мощность передачи, максимальную мощность передачи или разницу между максимальной и требуемой мощностями передачи для терминала. Различные типы данных кодируются и модулируются процессором 574 передаваемых данных с использованием выделенных несущих и дополнительно обрабатываются модулем 576 передатчика, чтобы сформировать модулированный сигнал восходящей линии связи, который потом передается из антенны 552.
В AP 110х переданные и модулированные сигналы от AT принимаются антенной 518, обрабатываются модулем 532 приемника и демодулируются и декодируются процессором 534 принимаемых данных. Декодированные сигналы могут предоставляться приемнику 536 данных. Модуль 532 приемника может оценить качество принятого сигнала (например, принятое отношение сигнал-шум (SNR)) для каждого терминала и предоставить эту информацию контроллеру 520. Контроллер 520 может затем извлечь команды РС для каждого терминала, так что качество принятого сигнала для терминала поддерживается в приемлемом диапазоне. Процессор 534 принимаемых данных предоставляет контроллеру 520 и планировщику 530 восстановленную информацию обратной связи (например, требуемую мощность передачи) по каждому терминалу.
Планировщик 530 может предоставлять контроллеру 520 указание удерживать ресурсы. Это указание предоставляется, если для передачи планируется больше данных. Для AT 120х контроллер 560 может определить, требуется ли удерживать ресурсы. В некоторых особенностях контроллер 520 может выполнять команды, которые предусматривают функциональные возможности планировщика 530.
Как показано на Фиг. 3, точка 300 доступа может содержать основной модуль 250 (MU) и модуль 275 радиосвязи (RU). MU 250 включает в себя цифровые основополосные компоненты точки доступа. Например, MU 250 может включать в себя основополосный компонент 205 и цифровой модуль 210 обработки промежуточной частоты (IF). Цифровой модуль 210 обработки IF обрабатывает в цифровом виде данные радиоканала на промежуточной частоте путем выполнения таких функций, как фильтрация, разделение каналов, модуляция и т.д. RU 275 включает в себя части аналоговой радиосвязи в точке доступа. При использовании в данном документе модуль радиосвязи является частями аналоговой радиосвязи в точке доступа или другом типе приемо-передающей станции с прямым или косвенным соединением с центром коммутации мобильной связи или соответствующим устройством. Модуль радиосвязи, как правило, обслуживает конкретный сектор в системе связи. Например, RU 275 может включать в себя один или более приемников 230, подключенных к одной или нескольким антеннам 235a-t для приема радиосвязи от мобильных абонентских модулей. В одном аспекте один или более усилителей 282a-t мощности соединяются с одной или более антеннами 235a-t. К приемнику 230 подключается аналого-цифровой (A/D) преобразователь 225. Аналого-цифровой преобразователь 225 преобразует аналоговую радиосвязь, принятую приемником 230, в цифровые входные данные для передачи основополосному компоненту 205 через цифровой модуль 210 обработки IF. RU 275 также может включать в себя один или более передатчиков 220, подключенных либо к одной, либо к разным антеннам 235 для передачи радиосвязи к терминалам доступа. К передатчику 220 подключается цифроаналоговый (D/A) преобразователь 215. Цифроаналоговый преобразователь 215 преобразует цифровую связь, принятую от основополосного компонента 205 через цифровой модуль 210 обработки IF, в аналоговые выходные данные для передачи к мобильным абонентским модулям. В некоторых вариантах осуществления используется мультиплексор 284 для мультиплексирования многоканальных сигналов и мультиплексирования ряда сигналов, включая речевой сигнал и сигнал данных. Центральный процессор 280 соединяется с основным модулем 250 и модулем 275 радиосвязи для управления различной обработкой, которая включает в себя обработку речевого сигнала или сигнала данных.
В этом документе описываются один или более аспектов исполнения системы беспроводной связи, которые поддерживают режимы работы дуплексного и полудуплексного FDD (частотный дуплексный разнос) и TDD (дуплекс с временным разделением), с поддержкой масштабируемой полосы пропускания. Однако это не должно быть примером, и также могут поддерживаться другие режимы, в дополнение или вместо предыдущих режимов. Дополнительно следует отметить, что идеи и подходы в этом документе не обязательно должны использоваться в сочетании с любыми другими идеями или подходами, описываемыми в этом документе. Обсуждаемые в этом документе различные особенности также могут быть связаны с UMB (Сверхширокополосная мобильная связь), которая является мобильным решением OFDMA (многостанционный доступ с ортогональным частотным разделением каналов), которое предоставляет мобильные широкополосные услуги различным устройствам, варьирующимся от вычислительных платформ до мобильных телефонных трубок. Она применяет механизмы сигнальной информации и управления, которые способствуют продвижению методик наподобие MIMO и т.д. Поэтому данная технология может обеспечить мобильную широкополосную квалификацию, в основном аналогичную широкополосному доступу, ассоциированному с наземными сетями.
В одном аспекте AT, который может передавать сигнал данных CDMA, выделяется подсегмент управления CDMA вместе с другими AT, которые передают сигналы данных OFDM, и один или более подсегментов трафика CDMA для передачи данных. Например, в системе UMB подсегмент CDMA состоит из непрерывного участка полосы пропускания в кадре, который периодически возникает через каждое заранее установленное количество физических кадров. Одному терминалу доступа может быть выделен один или более подсегментов с целью передачи канала управления. Они известны как подсегменты управления CDMA. Более того, терминалу доступа также может быть выделен один или более подсегментов CDMA с целью передачи трафика CDMA, которые известны как подсегменты трафика CDMA. Множество подсегментов CDMA, используемое для трафика, может быть или может не быть тем же, что и множество подсегментов CDMA, используемых для управления. Как правило, сегмент CDMA в каждой AP содержит множество подсегментов, которые могут выделяться предопределенным или динамическим способом по времени и/или частоте, конфигурируемым сетью. Выделение подсегментов CDMA является гибким, оно может быть общим по всей сети или участкам сети и одинаковым для всех AT, либо предусматривает частичное перекрытие по соседним AP. Более того, AP также разрешается иметь только подсегменты управления (то есть без подсегментов трафика) для всех AT. Подсегмент управления может планироваться, или обходить, поверх подсегментов трафика в обратной линии связи OFDM. Более того, в некоторых особенностях вспомогательные пилот-сигналы могут передаваться в кадрах, переносящих передачи данных, по той же полосе пропускания, что и передача данных. Кадры данных, как правило, содержат поле управления кадром, адресное поле, тело кадра и последовательность проверки кадра среди прочих значений.
В одном аспекте передачи данных по обратной линии связи (RL) CDMA поддерживают автоматический запрос на повторение (ARQ) или гибридный автоматический запрос на повторение (H-ARQ) для повторной передачи пакетов. ARQ является способом контроля ошибок в передаче данных, в котором приемник отправляет подтверждение передатчику для указания надлежащего приема кадра данных. Гибридный ARQ (H-ARQ) является разновидностью способа контроля ошибок в ARQ, в котором информация об обнаружении ошибки (например, контроль циклическим избыточным кодом) и код исправления ошибок, например, турбокод, кодируются в блок данных. Когда принимается такой кодированный блок данных, могут быть извлечены коды исправления ошибок для исправления ошибок передачи и получения правильного кадра данных. Если все ошибки передачи не исправляются, то приемник может запросить повторную передачу аналогичным ARQ способом.
Фиг. 4А иллюстрирует временную шкалу повторной передачи для структуры H-ARQ с перемежением в соответствии с одним аспектом. Передача данных, как правило, организуется в кадрах фиксированной длительности, которая может называться TTI (интервал времени передачи). Каждый кадр может состоять из конкретного количества временных интервалов. Как правило, AT в соте могут быть синхронизированы как на уровне кадра, так и на уровне интервала. Чтобы обеспечить зависимое от H-ARQ время обработки на AN и AT, структура с тремя перемежениями может использоваться для FL и RL. В соответствии с одним аспектом, перемежение может содержать множество кадров, так что каждый кадр отделен семью физическими кадрами и каждый физический кадр содержит 8 символов OFDM.
H-ARQ, как правило, реализуется путем формирования кадра с данными передачи, кодированными с помощью кода исправления ошибок и кода обнаружения ошибок. В соответствии с одним аспектом, для передачи данных CDMA используется интервал времени передачи (TTI) длиной в один кадр с восемью повторными передачами. Это может быть тем же, что и данные OFDM, переданные по той же системе. Однако такая структура с перемежением может привести к плохому статистическому уплотнению среди пользователей, и бюджет линии связи, который учитывает усиления и потери от передатчика, является плохим. Эти недостатки могут быть преодолены с помощью структуры с перемежением, которая имеет пакеты, разделенные между множеством равноудаленных кадров. Соответственно, TTI из трех кадров с восемью повторными передачами может использоваться для передачи данных, как проиллюстрировано на Фиг. 4А. В этой особенности сегмент CDMA задается таким образом, что он передается по меньшей мере в трех физических кадрах, например один пакет передается по частям в трех физических кадрах. В других особенностях заданная передача H-ARQ данных CDMA расширяется на то количество кадров, например из тех трех, что образуют TTI, какое доступно. Планировщик может поддерживать дробность в распределении трафика CDMA, наряду с обеспечением гибкости для улучшения статистического уплотнения, которое обсуждается этом документе.
Для заданного AT AP может указывать множество перемежений, доступное для данных CDMA. К тому же, AP также может указывать перемежения, с которых может начинаться пакет, во время конфигурации, посредством распределения или другой передачи. Например, может быть вплоть до двух перемежений на пользователя, допустимых для передачи данных CDMA. В соответствии с временной шкалой, проиллюстрированной на Фиг. 4А, AP задает, что перемежения 0, 1 и 2 нужно использовать для данных CDMA (для этого AT), и передача пакета должна начинаться в перемежении 0 и охватывать перемежения 0, 1 и 2. ACK (подтверждение) передается от AT к AP в перемежении 5, и впоследствии данные повторяются в повторных передачах, охватывающих перемежения 8, 9 и 10. Фиг. 4В иллюстрирует аспект, в которой AP задает, что перемежения 1 и 2 нужно использовать для данных CDMA (для этого AT), и назначается перемежение начала пакета, равное 0. Поэтому пакетная передача охватывает перемежения 1 и 2. Вообще, AP может задать два таких перемежения "начала пакета". Два перемежения начала пакета могут быть разнесены по меньшей мере на три кадра. Ресурсы ACK (подтверждение) выделяются AT, соответствующие каждому перемежению, на котором он может начинать пакет, как показано на Фиг. 4А и Фиг. 4В. Вообще, для начального перемежения k пакет AT может охватывать одно или более перемежений k, k+1 и k+2 на основе перемежений, выделенных AT для его трафика CDMA. Расширение на три физических кадра обеспечивает улучшенное статистическое уплотнение между пользователями, а также повышение усилений передатчика, приводящее к лучшему бюджету линии связи для тех же размеров пакета. К тому же, оно обеспечивает гибкость AP в задании переменных размеров TTI для разных AT на основе различных критериев, например требований полосы пропускания.
Фиг. 4С иллюстрирует вариант осуществления физического кадра, используемого для передачи данных трафика CDMA, как описано ранее. В соответствии с этим аспектом, каждый физический кадр составлен из 8 символов OFDM.
Фиг. 5 относится к варианту осуществления для передачи данных от AT в соответствии с одним аспектом. В этом варианте осуществления кодер 502 кодирует данные передачи или информационные разряды для трафика CDMA способом, аналогичным трафику OFDMA, например, используя турбокод 1/5. Эти кодированные разряды перемежаются с помощью перемежителя 504. В соответствии с одним аспектом, перемежитель может быть сокращенным канальным перемежителем с перестановкой разрядов. Скремблер 506 шифрует перемеженные разряды на основе MACID пользователей и пилотного PN (псевдошумового) кода у сектора, обслуживающего RL. Следует отметить, что это шифрование данных трафика CDMA отличается от шифрования управляющих данных CDMA. Модулятор 508 модулирует зашифрованные данные трафика CDMA путем применения, например, модуляции с QPSK (квадратурной фазовой манипуляцией). Результирующие символы преобразуются во входные данные предварительного кодера 510 с DFT (дискретным преобразованием Фурье) для дальнейшей предварительной адаптации модулированных данных перед передачей. Количество символов модуляции на передачу CDMA зависит от полосы пропускания сегмента CDMA (или количества выделенных подсегментов CDMA), а также количества кадров в перемежении. Например, сегмент CDMA со 128 поднесущими на 3 физических кадрах соответствует 3072 символам модуляции. Более того, как и в трафике OFDMA, используется повторение, когда требуемое количество символов модуляции соответствует кодовой скорости, меньшей чем 1/5.
Форматы пакета в сегментах трафика CDMA, в соответствии с одним аспектом, поддерживают голосовую связь по IP-протоколу (VoIP). В одном аспекте, поддержка VoIP может быть оптимизирована с использованием двух размеров пакета, например, 256 и 128, и эти размеры могут использоваться для соответствия кадрам полноскоростного и четверть-скоростного усовершенствованного кодека с переменной скоростью (EVRC) соответственно. Размеры пакета могут включать в себя служебные данные MAC (управление доступом к среде передачи), а также контроль циклическими избыточными кодами (CRC). К тому же, по этому сегменту могут передаваться другие типы потоков (не считая VoIP). Преобразование потоков CDMA определяется посредством AT, используя распределенный ориентированный на AT MAC CDMA, или другое преобразование. Как правило, распределение указывает, какие потоки разрешаются только по сегменту трафика CDMA, только по сегменту трафика OFDMA, или по обоим. Однако AT может определить этот тип информации на основе типа данных, например, ID потока, или на основе других подходов. В одном аспекте формат пакета, используемый для передачи данных CDMA, может указываться посредством шифрования вспомогательного пилот канала RL (R-AuxPich), который переносит вспомогательный контрольный сигнал для использования в демодуляции данных. Это позволяет AT сигнализировать изменения в скорости для обратной передачи CDMA с минимальными потерями.
Фиг. 6 иллюстрирует блок-схему 600 алгоритма, которая иллюстрирует один аспект, который может применяться для уменьшения необходимости канала RRI, а также необходимости демодуляции/декодирования множества предположений. На этапе 602 определяется, являются ли передаваемые данные данными трафика CDMA. Если это так, то процесс переходит на этап 604, иначе он достигает конечного этапа. На этапе 604, вспомогательные контрольные символы шифруются на основе формата пакета, который нужно передать, а также индекса повторной передачи, номера повторной передачи в текущей передаче. Номер повторной передачи может быть номером передачи ARQ, которую представляет текущий пакет или пакеты. Как изложено выше и как дополнительно проиллюстрировано на Фиг. 6В ниже, вспомогательные пилот-сигналы передаются в кадрах, переносящих передачи данных. Поэтому на этапе 606 зашифрованные символы включаются в кадры, переносящие данные. Таким образом, контрольные символы и символы данных в каждом кадре подвергаются одинаковой обработке перед передачей и передаются на этапе 608. После приема этих кадров данных AP может сопоставить шифрование с разными предположениями, чтобы определить формат пакета и индекс передачи перед демодуляцией данных. Более того, для последующих передач по каналу CDMA AP может объединяться с R-AuxPich (пилот канал) из предыдущей передачи, чтобы идентифицировать один или более форматов пакета или индексов передачи.
В соответствии с некоторыми аспектами, передается канал управления скоростью передачи данных (DRC), переносящий информацию касательно скорости передачи данных, которые нужно принять в прямом направлении. С другой стороны, канал индикатора обратной скорости (RRI), переносящий информацию о канале трафика, который нужно передавать в обратном направлении, также передается для поддержки высокоскоростной передачи данных в прямом и обратном направлениях в системах CDMA. Базовая станция и мобильная станция соответственно обмениваются управляющей информацией, посредством этого беспрепятственно выполняя передачу данных. Однако шифрование R-AuxPich (пилот канал) на основе формата пакета и индекса повторной передачи устраняет потребность в потенциально дорогостоящем канале RRI и потребность в демодуляции/декодировании множества предположений в AP.
Фиг. 7 - блок-схема алгоритма, которая относится к другому аспекту, представляющему собой цикл регулирования мощности для различных каналов обратной линии связи в системе связи. R-PICH является каналом, который расширяется с помощью кода CDMA из всех нулей и передается непосредственно перед ним как преамбула доступа посредством мобильной станции, которая передает начальное сообщение доступа по R-CCCH (обратный общий канал управления). Цикл регулирования мощности для R-PICH (пилот канал обратной линии связи) и каналов управления идентичен случаю, когда отсутствуют данные CDMA. F-PCCH, канал регулирования мощности прямой линии связи, передается даже когда присутствуют данные CDMA. Таким образом, F-PCCH передается при разных условиях, например, при наличии или отсутствии данных CDMA, даже если он составляет небольшие затраты, так как он обеспечивает устойчивое заданное значение принимаемого SNR для пилот-сигнала.
В системе связи в качестве индикаторов уровня производительности используются различные показатели. SNR или отношение сигнал-шум у принятого сигнала является одним таким показателем. Это может применяться в определении уровня мощности передачи у AT. Соответственно, на этапе 710 измеряется показатель эффективности. На этапе 720, измеренный показатель эффективности сравнивается с заранее установленным заданным значением SNR, чтобы определить качество связи. Если измеренный показатель эффективности меньше заданного значения, то на этапе 730 можно сделать заключение, что ассоциированный AT передает сигналы с уровнем мощности, который выше оптимально необходимого. Соответственно, AP передает F-PCCH на этапе 740, чтобы способствовать снижению мощности передачи у AT. Это выполняется посредством указания MACID у AT, ассоциированного с принятым сигналом, в передачах F-PCCH. С другой стороны, если на этапе 720 определяется, что измеренный показатель эффективности больше заданного значения, то на этапе 750 делается заключение, что ассоциированный AT передает на уровне мощности, который меньше оптимально необходимого. Соответственно, на этапе 760 AP увеличивает уровень мощности передачи у AT посредством передачи F-PCCH, которая содержит MACID этого AT. Система продолжает наблюдать за уровнем мощности передачи у AT на этапе 710. Таким образом, F-PCCH переносит команды повышения-понижения, которые управляют уровнем, на котором передается R-PICH. Этот цикл обеспечивает поддержание заданного значения принимаемого SNR для пилот-сигнала. Эти сигналы регулирования мощности передаются, даже когда присутствуют данные CDMA, посредством этого гарантируя, что цикл регулирования мощности для R-PICH и каналов управления остается не подверженным регулированию мощности у данных CDMA. Разряды регулирования мощности для R-PICH и каналы управления составляют небольшие издержки сигнальной информации, однако они способствуют поддержанию SNR этих каналов, которые иначе бы излишне колебались, если бы они регулировались по мощности на основе ACK/NACK для данных CDMA. Заданное значение SNR также может использоваться в качестве опорного для настройки мощностей канала управления и данных. Основанное на ACK/NACK регулирование мощности используется для управления уровнем, на котором передаются данные CDMA, по отношению к R-PICH.
Фиг. 8 относится к способу 800 для настройки мощности различных контрольных каналов в системе связи на основе обратной связи ACK/NACK. Используемая мощность передачи изначально основывается на мощности последней успешной попытки доступа, и затем регулируется динамически на основе обратной связи, принятой по F-PCCH. Как обсуждалось, вышеупомянутый R-AuxPich передается, когда присутствуют данные CDMA, и может пропускаться AT для передачи данных OFDM. R-AuxPich может использоваться в качестве пилот-сигнала оценки канала для передач CDMA в AP. R-PICH (широкополосный пилот канал обратной линии связи) предоставляет стандарт регулирования мощности по всей полосе пропускания. В одном аспекте отношение мощностей трафика CDMA к R-AuxPich фиксируется на основе формата пакета. Например, отношения для каждого формата пакета устанавливаются во время конфигурации сеанса связи. Отношение R-AuxPich к R-PICH может меняться на основе обратной связи ACK/NACK. ACK обычно отправляется в ответ на принятую передачу для указания, что передача была должным образом принята. NACK в ответ на передачу указывает, что передача не была должным образом принята. В ответ на ACK передатчик передает следующие данные, тогда как в ответ на NACK передатчик повторно передает передачу, которая не была должным образом принята.
Обращаясь теперь к Фиг. 8, на этапе 802 определяются потоки QoS, переносимые в пакетах. QoS пакетов может меняться, например, в зависимости от типа данных, переносимого пакетами. Конечная цель для регулировки отношения мощностей R-AuxPich к R-PICH определяется затем на этапе 804. На этапе 806 определяются размеры шага повышения и понижения. Конечная цель, а также размеры шага повышения и понижения определяются для каждого пакета на основе QoS потоков, переносимых в этом пакете. На этапе 808 принимается обратная связь от передачи пакета. На этапе 810 обратная связь сравнивается с конечной целью для определения, закончился ли пакет после цели. Если это так, то на этапе 812 отношение R-AuxPich/R-PICH увеличивается на размер шага повышения, посредством этого увеличивая мощность передачи у R-AuxPich и поэтому у данных. Если определение на этапе 810 является отрицательным, то делается заключение, что пакет завершился до или в его конечной цели. Поэтому на этапе 814 отношение R-AuxPich/R-PICH уменьшается на размер шага понижения.
Фиг. 9 - блок-схема алгоритма, которая относится к другому аспекту, связанному с нагрузкой сегмента CDMA. Как правило, это управляется посредством управления допуском к сегменту и/или AP, которая также может выгодно поддерживать трафик QoS, наподобие VoIP. Фиг. 9 иллюстрирует способ 900, который применяет одноразрядный разряд активности обратной линии связи (RAB) в качестве механизма управления аварийной нагрузкой. Разряд RAB указывает, превышает ли нагрузка (указанная с помощью превышения по тепловому шуму (RoT) или какого-либо другого измерения) в конкретном секторе заранее установленную пороговую величину. Он может использоваться для определения, каким потокам разрешается передавать данные по сегменту трафика CDMA в каждом физическом кадре. Соответственно, значение для RAB устанавливает изначально во время конфигурации пакета. Поэтому на этапе 902 изначально определяется, относятся ли конфигурируемые пакеты к потокам QoS, наподобие VoIP. Если это так, то на этапе 904 они конфигурируются, чтобы игнорировать разряды RAB, которые транслируются, а вместо этого полагаться на управление допуском. Если конфигурация на этапе 902 не ассоциируется с потоком QoS, то способ переходит к этапу 906, где разряды RAB получаются из каждого сектора в активном множестве ассоциированного AT. На этапе 908 принятые разряды RAB сравниваются с пороговой величиной, чтобы установить, отклоняются ли от пороговой величины какие-нибудь из разрядов, которые устанавливаются. Если никакие из разрядов не отклоняются от пороговой величины, то процесс переходит к этапу 910, где загружается сегмент CDMA. Однако, если какие-либо разряды RAB отклоняются от пороговой величины на этапе 912, то не-QoS трафику предписывается прекратить использование сегмента CDMA. Для дальнейшего использования RAB терминал слушает RAB от каждого сектора в его активном множестве, с соблюдением пороговой величины по качеству RL (относительно сектора, обслуживающего RL), если устанавливается какой-нибудь их принятых разрядов RAB, которые отклоняются от пороговой величины, терминал работает, как если бы они были установлены посредством RLSS. RAB является каналом с амплитудной манипуляцией. В одном аспекте RAB во включенном состоянии использует только одно из 16 кодовых слов, используемых F-PQICH (пилот канал качества, передаваемый от AP к AT, указывающий качество пилот-сигнала RL от AT).
Разряды подтверждения могут использовать ту же модуляцию, что и модуляция для данных OFDMA, для упрощения обработки RL на AT. В одном аспекте каждому пользователю, допущенному к сегменту CDMA, назначается ACKID, соответствующий каждому перемежению, с которого разрешается начать пакет. Этот ACKID применим в кадре, в котором передавался бы ACK для того перемежения, на основе временной шкалы декодирования, указанной в концепции. Как рассмотрено выше, в одном аспекте назначаются вплоть до двух перемежений начала пакета, и отсюда вплоть до двух ACKID на пользователя, например, во время начальной конфигурации сеанса связи. В одном аспекте, ACKID CDMA, равный 0, соответствует первому каналу ACK, не назначенному трафику OFDMA. По другому аспекту, где количество ACK, назначенных трафику OFDMA, зависит от полосы пропускания, доступной трафику ACK, автоматически уменьшаются ACK, назначенные данным CDMA, на основе полосы пропускания, выделенной сегменту CDMA.
При использовании в данном документе, сегмент или подсегмент может быть предопределенным распределением времени-частоты или частоты, которое может быть непрерывным или фрагментированным по времени и/или частоте. Как правило, сегмент или подсегмент является подмножеством доступного распределения, причем остаток распределения используется данными OFDM и сегментами управления.
Описанные здесь методики передачи данных могут реализовываться различными средствами. Например, эти методики могут реализовываться в аппаратных средствах, микропрограммном обеспечении, программном обеспечении либо их сочетании. Для аппаратной реализации модули обработки, используемые для передачи данных в передатчике или приема данных в приемнике, могут реализовываться в одной или нескольких специализированных интегральных схемах (ASIC), цифровых процессорах сигналов (DSP), устройствах цифровой обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых пользователем вентильных матрицах (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, электронных устройствах, других электронных модулях, спроектированных для выполнения описанных здесь функций, или в их сочетаниях.
Для микропрограммной и/или программной реализации методики могут реализовываться с помощью модулей (например, процедур, функций и так далее), которые выполняют описанные здесь функции. Коды микропрограммного обеспечения и/или программного обеспечения могут храниться в запоминающем устройстве и исполняться процессором. Запоминающее устройство может реализовываться внутри процессора или вне процессора.
Предшествующее описание раскрытых вариантов осуществления предоставляется, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создать или использовать раскрытие изобретения. Различные модификации к этим вариантам осуществления будут полностью очевидны специалистам в данной области техники, а общие принципы, определенные в этом документе, могут быть применены к другим вариантам осуществления без отклонения от сущности или объема раскрытия изобретения. Таким образом, данное раскрытие изобретения не предназначено, чтобы ограничиваться показанными в этом документе вариантами осуществления, а должно соответствовать самому широкому объему, согласующемуся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в этом документе.
То, что описано выше, включает в себя примеры различных вариантов осуществления. Конечно, невозможно описать каждое возможное сочетание компонентов или методологий в целях описания вариантов осуществления, однако обычный специалист в данной области техники может признать, что допустимы многие дополнительные сочетания и перестановки. Соответственно, данное подробное описание предназначено для охвата всех таких изменений, модификаций и вариаций, которые находятся в пределах сущности и объема прилагаемой формулы изобретения.
В частности и относительно различных функций, выполняемых вышеописанными компонентами, устройствами, схемами, системами и т.п., термины (включая ссылку на "средство"), используемые для описания таких компонентов, предназначены для соответствия, пока не указано иное, любому компоненту, который выполняет указанную функцию описанного компонента (к примеру, функциональный эквивалент), даже если он структурно не эквивалентен раскрытой структуре, которая выполняет функцию в проиллюстрированных в этом документе типовых особенностях вариантов осуществления. При этом также будет очевидно, что варианты осуществления включают в себя систему, а также машиночитаемый носитель, имеющий исполняемые компьютером команды для выполнения действий и/или событий из различных способов.
К тому же, хотя конкретный признак может быть раскрыт относительно только одной из нескольких реализаций, такой признак может быть объединен с одним или несколькими другими признаками из других реализаций, как может быть необходимо и выгодно для любого заданного или конкретного применения. Кроме того, в случае, если термины "включает в себя" и "включающий" и их варианты используются либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, эти термины должны быть охватывающими, аналогично термину "содержащий".