СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА
SIGNAL TRANSMISSION METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к способу передачи сигнала. А именно, настоящее изобретение относится к способу передачи сигнала через ретрансляционную станцию.
Настоящее изобретение было поддержано программой научных исследований и разработок в области информационных технологий Министерства информации и коммуникации (MIC)/Института продвижения информационной технологии (IITA) [2006-S-011-02, Развитие ретрансляционной/ячеистой коммуникационной системы для многосегментной сети WiBro].
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Широкополосная беспроводная интернет-система может обеспечивать беспроводную интернет-систему, в то время как мобильная станция передвигается со скоростью 60 км/час.
Спрос на беспроводной интернет как замену проводному интернету быстро увеличивается, а проводной интернет замещается беспроводным интернетом, который является менее дорогостоящим. Однако, для широкого распространения услуги беспроводного интернета, требуется увеличенное количество базовых станций.
Чтобы снизить затраты на установку базовых станций, между базовой станцией и мобильной станцией обеспечивается недорогая ретрансляционная станция. Данная ретрансляционная станция использует существующую базовую станцию, чтобы увеличить общую скорость передачи при помощи высокой скорости передачи и улучшенной среды канала.
В настоящее время Рабочая группа Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике 802.16 (IEEE 802.16 WG) организует специальную рабочую группу по проблемам ретрансляции (СРГ по проблемам ретрансляции) с целью продолжить стандартизацию, начатую в 2006.
СРГ по проблемам ретрансляции должна гарантировать совместимость, не меняя систему существующих базовых станций, улучшить общую пропускную способность путем улучшения среды канала вне базовых станций через систему ретрансляционной станции и должна обеспечить установку при более низких затратах, чем на базовые станции.
Приведенная выше информация, раскрытая в данном разделе описания предшествующего уровня техники, приводится только для улучшения понимания уровня техники изобретения и, поэтому, может содержать информацию, которая не формирует предшествующий уровень техники, уже известный среднему специалисту в этой области.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является создание способа передачи сигнала, обладающего преимуществами снижения затрат на ретрансляционной станции.
Способ передачи сигнала согласно варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы, на которых: принимают сигнал, закодированный с предварительно заданной кодовой скоростью и модулированный посредством первого способа модуляции, от базовой станции; создают сигнал, полученный путем демодуляции сигнала, модулированного посредством первого способа модуляции, используя способ, соответствующий первому способу модуляции; создают сигнал, полученный путем модуляции демодулированного сигнала, используя второй способ модуляции, одновременно поддерживая предварительно заданную кодовую скорость; и передают сигнал, модулированный посредством второго способа модуляции, на мобильную станцию.
Второй способ модуляции может быть отличным от первого способа модуляции.
Второй способ модуляции может быть тем же, что и первый способ модуляции.
Принятый сигнал может быть закодирован посредством способа кодирования с непосредственным исправлением ошибок.
Способ кодирования с непосредственным исправлением ошибок может выполняться в модуле блока данных, и количество слотов блока данных может определяться в зависимости от кодовой скорости и первого способа модуляции.
Способ передачи сигнала согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя этапы, на которых: определяют данные, предназначенные для передач на мобильную станцию через ретрансляционную станцию; создают блок данных, обладающий интегрированным слотом, путем создания целого количества слотов блока данных для кодирования с непосредственным исправлением ошибок; создают кодированный сигнал посредством кодирования множества блоков данных с предварительно заданной кодовой скоростью; создают первый модулированный сигнал посредством модуляции кодированного сигнала; и передают первый модулированный сигнал на мобильную станцию через ретрансляционную станцию.
Создание блока данных может содержать: выбор кодовой скорости и способа модуляции для данных, предназначенных для передачи на ретрансляционную станцию; вычисление количества слотов блока данных согласно выбранной кодовой скорости и способа модуляции; и создание целого количества слотов посредством умножения наименьшего общего кратного знаменателей количества слотов согласно кодовой скорости и способа модуляции на количество слотов.
Определение данных, предназначенных для передачи через ретрансляционную станцию, может определять данные, напрямую передающиеся на мобильную станцию, и данные, передающиеся на мобильную станцию через ретрансляционную станцию.
Количество слотов блока данных может определяться согласно стандарту, который определяет количество слотов согласно кодовой скорости и способу модуляции.
Данные, напрямую передающиеся на мобильную станцию, могут определять количество слотов блока данных согласно стандарту, отличному от стандарта данных, передающихся через ретрансляционную станцию.
В случае, когда количество назначенных слотов является меньшим, чем количество слотов, определенных по стандарту, блок данных может иметь то же количество слотов, что и количество назначенных слотов.
В случае, когда количество выделенных слотов является большим, чем количество слотов, определенных по стандарту, количество блоков данных может быть определено путем деления числа назначенных слотов на количество слотов, определенное по стандарту.
В случае, когда количество назначенных слотов ровно делится на количество по стандарту без остатка, количество созданных блоков данных может равняться частному, и каждый блок данных может содержать количество слотов, определенных по стандарту.
В случае, когда количество назначенных слотов не делится ровно на количество стандартов без остатка, количество созданных блоков данных может быть на один больше, чем частное.
В случае, когда количество блоков данных на один меньше, чем частное, блоки данных могут иметь количество слотов, определенное по стандарту, и один блок данных может иметь значение, округленное в большую сторону от значения, полученного путем деления на два суммы оставшихся значений и количества, определенного по стандарту, и другой блок данных может иметь значение, округленное в меньшую сторону от значения, полученного путем деления на два суммы оставшихся значений и количества, определенного по стандарту.
В случае, когда округленное в большую сторону значение и округленное в меньшую сторону значение являются равными предварительно заданному значению, к округленному в большую сторону значению добавляется единица, а из округленного в меньшую сторону значения вычитается единица.
Передача сигнала на мобильную станцию через ретрансляционную станцию может включать в себя этапы, на которых: создают демодулированный сигнал посредством демодуляции первого модулированного сигнала; создают второй модулированный сигнал посредством модуляции демодулированного сигнала, одновременно поддерживая предварительно заданную кодовую скорость; и передают второй модулированный сигнал на мобильную станцию.
Второй модулированный сигнал может быть модулирован посредством способа модуляции, отличного от способа первого модулированного сигнала.
Таким образом, согласно иллюстративным вариантам осуществления настоящего изобретения, является возможным снизить затраты на установку ретрансляционной станции и упростить систему ретрансляционной станции. Дополнительно, в течение модуляции и демодуляции, меняется смещение символа для создания различных модулированных и демодулированных сигналов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг.1 представляет собой схематичную диаграмму, демонстрирующую беспроводную систему связи, содержащую ретрансляционную станцию;
Фиг.2 представляет собой принципиальную схему, демонстрирующую передатчик сигнала и приемник сигнала;
Фиг.3 демонстрирует объединенную длину с учетом модуляции и кодовой скорости согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.4 демонстрирует способ объединения на основе объединенной длины по фиг.3;
Фиг.5 демонстрирует объединенную длину с учетом модуляции кодовой скорости согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.6 демонстрирует способ объединения на основе объединенной длины по фиг.5.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последующем детальном описании продемонстрированы и описаны только некоторые иллюстративные варианты осуществления, просто в виде иллюстрации. Как поймут специалисты в данной области техники, описанные варианты осуществления могут быть изменены различными способами, не уходя от сущности или объема настоящего изобретения. Соответственно, чертежи и описание должны рассматриваться как иллюстративные по своей сути, а не ограничительные.
Будет понятно, что термины «содержит» и/или «содержащий» в данном описании изобретения описывают присутствие заявленных признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, и/или компонентов, но не исключают присутствие или добавление одного или более других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов, и/или их групп. В добавление, термины, обозначающие исполнителя/производителя действия и термин «модуль», описанные в данном описании изобретения, означают блоки для обработки, по меньшей мере, одной функции и операции и могут быть выполнены посредством аппаратных компонентов или программных компонентов и их комбинаций.
В данном описании изобретения, мобильная станция (MS) может относиться к терминалу, мобильному терминалу (MT), абонентской станции (SS), переносной абонентской станции (PSS), оборудованию пользователя (UE) и терминалу доступа (AT) и может содержать некоторые или все функции терминала, мобильного терминала, абонентской станции, переносной абонентской станции, оборудования пользователя и терминала доступа.
Дополнительно, в данном описании изобретения, базовая станция (BS) может относиться к точке доступа (AP), станции радиодоступа (RAS), станции nodeB, передающей/принимающей базовой станции (BTS) развитого nodeB (eNB) и может содержать некоторые или все функции точки доступа (AP), станции радиодоступа (RAS), станции nodeB и передающей/принимающей базовой станции развитого nodeB (eNB).
В дальнейшем в этом документе будет описана беспроводная система связи, содержащая ретрансляционную станцию между базовой станцией и мобильной станцией.
Фиг.1 представляет собой схематичную диаграмму, демонстрирующую беспроводную систему связи, содержащую ретрансляционную станцию, а фиг.2 представляет собой принципиальную схему, демонстрирующую передатчик сигнала и приемник сигнала.
Беспроводная система связи содержит базовую станцию 100, мобильные станции 300 и 400, и ретрансляционную станцию 200. Базовая станция 100 управляет предварительно заданной зоной 10 связи и осуществляет связь мобильной станции 400 с ретрансляционной станцией 200 в пределах управляемой зоны 10.
Ретрансляционная станция 200 расположена между базовой станцией 100 и мобильной станцией 300, принимает сигналы от базовой станции 100 и мобильной станции 300 и модулирует и демодулирует данные сигналы для передачи сигналов на мобильную станцию 300 и базовую станцию 100.
Таким образом, передача/прием между базовой станцией 100 и мобильной станцией 300, выполненные ретрансляционной станцией 200, разделены на два типа соединений, то есть между базовой станцией 100 и ретрансляционной станцией 200 и между ретрансляционной станцией 200 и мобильной станцией 300.
Ретрансляционная станция 200 передает сигнал на мобильную станцию 300, расположенную вне зоны связи 10 базовой станции 100 через модуляцию/демодуляцию с целью расширения зоны связи 20 и увеличения скорости передачи.
В этом случае, базовая станция 100 напрямую передает/принимает сигналы на/от мобильной станции 400.
Каждая из базовой станции 100, ретрансляционной станции 200 и мобильной станции 300 содержит передатчик 500 сигнала и приемник 600 сигнала (фиг.2).
Передатчик 500 сигнала содержит канальный кодер 510, цифровой модулятор 520, передатчик 530 и антенну 540.
Канальный кодер 510 выполняет канальное кодирование, такое как турбокодирование, сверточное кодирование или сверточное турбокодирование (CTC) данных с целью создания и выдачи кодированных канальных данных.
Цифровой модулятор 520 выполняет цифровую модуляцию, такую как двоичная фазовая модуляция со сдвигом (BPSK) или квадратурная амплитудная модуляция (QAM) кодированных данных канала с целью создания и выдачи множества символов.
Передатчик 530 выполняет преобразование символьных данных множества выходных символов от цифрового модулятора 520 и передает их через антенну 540.
В особенности, передатчик 530 преобразует множество символов во временной или частотной области с целью создания преобразованных символов и применяет другие коды с целью получения многовариантности, и затем выполняет обратное преобразование Фурье.
Затем, символ, преобразованный в сигнал временной области, преобразуется в радиочастоту для передачи через антенну 540.
Приемник 600 сигнала содержит антенну 610, приемник 620, цифровой демодулятор 630 и канальный декодер 640.
Приемник 620 преобразует сигнал, принятый через антенну 610, в сигнал базовой полосы и затем выполняет быстрое преобразование Фурье (FFT) для создания принятого сигнала.
Цифровой демодулятор 630 оценивает символ на основе принятого символа поднесущей, используя статус канала и кодовое значение.
Канальный декодер 640 выполняет демодуляцию, такую как демодуляция по алгоритму Витерби множества символов цифрового демодулятора 630 с целью создания информации в виде данных.
В дальнейшем будет описан способ передачи сигнала с помощью ретрансляционной станции, расположенной между базовой станцией и мобильной станцией.
Фиг.3 демонстрирует объединенную длину с учетом модуляции и кодовой скорости согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, а фиг.4 демонстрирует способ создания блока FEC, то есть способ объединения на основе объединенной длины по фиг.3.
Когда способ CTC, являющийся одним из способов непосредственного исправления ошибок (в дальнейшем в данном документе просто упоминаемый как FEC), используется как способ канального кодирования, параметр j определяет длину блока FEC.
Как показано на фиг.3, параметр j определяется на основе способа модуляции и кодовой скорости и имеет значение, определенное на основании международного стандарта, установленного IEEE 802.16.
В данном случае, параметр j определяет длину блока FEC.
Соответственно способу создания блока FEC, показанного на фиг.4, количество блоков FEC и количество слотов на блок определяются в зависимости от количества всех слотов.
Количество всех слотов n имеет значение, которое находится путем деления назначенного слота на количество повторов, а количество повторов равно 1, 2, 4 или 6. Дополнительно, повтор выполняется для каждого слота или каждого блока FEC.
В данном случае, когда передатчик сигнала выполняет пространственно-временное кодирование (STC) с множеством антенн, количество всех слотов n является значением, которое находится путем деления значения, полученного путем умножения назначенного слота и скорости STC на значение, полученное путем перемножения количества повторов и количества антенн.
Если количество всех слотов n меньше, чем j, количество созданных блоков FEC равно одному, а количество слотов в блоке равно n.
Если количество всех слотов n меньше, чем j, действие выполняется посредством модуля.
В данном случае, значение n модуля j равно 0, и создается k блоков FEC, которые содержат j слотов.
Значение k определяется при помощи частного от n, деленного на j.
В то же время, если значение n модуля j равно m (но не равно нулю), создаются k-1 блоков FEC и создаются два дополнительных блока, имеющие слоты Lb1 и Lb2.
В данном случае, Lb1 имеет значение, полученное путем округления в большую сторону (m+j)/2, а Lb2 имеет значение, полученное путем округления в меньшую сторону (m+j)/2.
Если оба слота Lb1 и Lb2 имеют одинаковое значение, 7, значение Lb1 равно 7+1 и значение Lb2 равно 7-1.
В то же время, если n равно 7, создаются два блока FEC, имеющие, соответственно, четыре слота и три слота.
Когда определены стандарты IEEE 802.16, вследствие эффективности других функций на уровне всей системы, блоки FEC создаются так, чтобы не иметь семь слотов.
Канальный кодер выполняет кодирование CTC множества блоков FEC, созданных способом объединения, показанного на фиг.4.
Цифровой модулятор 520 выполняет предварительно заданный способ модуляции кодированного слота с целью создания множества символов.
Например, когда количество всех слотов, n, равно 50, выполняется квадратурная фазовая модуляция со сдвигом (QPSK), и кодирование CTC выполняется с кодовой скоростью 1/2, j=10, на фиг.3. Таким образом, создаются 5 блоков FEC, содержащие 10 слотов.
В этом случае, если один слот имеет 48 символов, выполняются 5 процессов FEC для каждых 480 символов.
Базовая станция 100, ретрансляционная станция 200 и мобильная станция 300 содержат стандарты (фиг.3 и фиг.4) и выполняют кодирование/декодирование и модуляцию/демодуляцию в соответствии со стандартами с целью передачи/приема сигналов.
В то же время, ретрансляционная станция 200 соответственно варианту осуществления настоящего изобретения может не содержать канальный кодер 510 и канальный декодер 640, показанные на фиг.2, для упрощения устройства.
В дальнейшем, со ссылкой на фиг.5 и фиг.6, будет описана передача сигнала посредством ретрансляционной станции 200, когда ретрансляционная станция 200 не содержит канальный кодер 510 и канальный декодер 640.
Ретрансляционная станция 200 согласно другому иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения передает сигналы на мобильную станцию 300 в зависимости от передачи сигнала между ретрансляционной станцией 200 и базовой станцией 100.
Фиг.5 демонстрирует объединенную длину с учетом модуляции и кодовой скорости согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, а фиг.6 демонстрирует способ создания блока FEC на основе объединенной длины по фиг.5.
Ретрансляционная станция 200 передает сигналы на мобильную станцию 300 с той же кодовой скоростью, что и кодовая скорость, определенная передачей на базовой станции 100, и описание процесса канального кодирования/декодирования будет опущено.
В данном случае, базовая станция 100 имеет стандарты, показанные на фиг.5 и фиг.6, и выполняет канальное кодирование и модуляцию в соответствии со стандартами, показанными на фиг.5 и фиг.6, с целью передачи сигналов на ретрансляционную станцию 200.
Модуляция и кодовая скорость, показанные на фиг.5, являются такими же, как и на фиг.3, и параметр j должен быть таким же или отличаться от параметра на фиг.3.
Как показано на фиг.5, параметр j может не быть целочисленным.
Соответственно, чтобы сделать длину каждого блока FEC целой, стандарт, показанный на фиг.5, содержит расширенные параметры j, полученные от наименьшего общего кратного знаменателей множества параметров j с параметрами j.
Например, как показано на фиг.5, когда параметры j равны 4,5 и 3,3, расширенные параметры j для соответствующей модуляции и кодовых скоростей вычисляются посредством умножения наименьшего на j общего кратного знаменателей, 6, чтобы сделать их целыми.
Дополнительно, как показано на фиг.6, для n и m, выполняется умножение того же наименьшего общего кратного с целью получения расширенных значений n и m. Более того, операция, показанная на фиг.4, выполняется с расширенными j, n и m с целью определения числа слотов каждого блока FEC и числа блоков FEC.
Ретрансляционная станция 200 принимает канальный кодированный и модулированный сигнал от базовой станции 100 в соответствии со стандартами, показанными на фиг.5 и фиг.6, и демодулирует сигнал в соответствии со стандартами, показанными на фиг.3 и фиг.4.
Для выполнения модуляции ретрансляционная станция 200 выбирает способ модуляции, имеющий ту же кодовую скорость, что и скорость сигнала, принятого от базовой станции 100, среди способов модуляции, показанных на фиг.3.
Например, когда от базовой станции 100 принимается сигнал, модулированный способом QPSK, имеющий кодовую скорость 1/2, ретрансляционная станция 200 меняет смещение символа с целью выполнить QPSK, 16-QAM или 64-QAM, имеющие ту же кодовую скорость, 1/2, и создает символы. Затем ретрансляционная станция 200 передает символы на мобильную станцию 100.
Мобильная станция 100 принимает сигналы от ретрансляционной станции 200 и выполняет демодуляцию и канальное декодирование в соответствии со стандартами, показанными на фиг.3 и фиг.4, с целью извлечения информации в виде данных.
Как описано выше, базовая станция 100 выборочно действует в соответствии со стандартами, показанными на фиг.3 и фиг.4, для прямой передачи/приема между базовой станцией 100 и мобильной станцией 300, и базовой станцией 100 и ретрансляционной станцией 200 включая канальное кодирование/декодирование, и действует в соответствии со стандартами, показанными на фиг.5 и фиг.6, для передачи/приема между базовой станцией 100 и ретрансляционной станцией 200 не включая канальное кодирование/декодирование, в соответствии с графиком.
Таким образом, когда кодовая скорость установлена на передаче сигнала между базовой станцией 100 и ретрансляционной станцией 200 и передаче сигнала между ретрансляционной станцией 200 и мобильной станцией 300, процесс канального кодирования и декодирования на ретрансляционной станции 200 будет исключен, что снижает затраты и увеличивает скорость обработки.
Иллюстративный вариант осуществления настоящего изобретения, описанный выше, может быть выполнен посредством не только устройства и способа, но также посредством программы, способной воспроизводить функцию, соответствующую структуре согласно иллюстративного варианта осуществления настоящего изобретения, и носителя записи, имеющего записанную на нем программу. Для специалистов в данной области техники может быть понятно, что данное выполнение может быль легко сделано из описанного выше иллюстративного варианта осуществления настоящего изобретения.
В то время как настоящее изобретение было описано в связи с рассматриваемыми в настоящее время в качестве практических и иллюстративных вариантами осуществления, следует понимать, что данное изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления, но, напротив, намерено охватить различные модификации и эквивалентные конструкции, содержащиеся в рамках сущности и объема прилагаемой формулы изобретения.