БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ И МОБИЛЬНАЯ СТАНЦИЯ
BASE STATION AND MOBILE STATION

Настоящая заявка выделена из заявки №2009108794 на выдачу патента РФ на изобретение, поданной 17.08.2007, с испрашиванием приоритета по дате подачи первой заявки JP 2006-225927, поданной в Патентное ведомство Японии 22.08.2006.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системам LTE (Long Term Evolution) и более предметно относится к базовым станциям и мобильным станциям.
Уровень техники
Достижение высокой эффективности использования частот возможно при быстром пакетном планировании, где для каждого интервала передачи или каждого блока ресурсов (RB), получаемого делением полосы частот интервала передачи, передачи назначаются пользователям на основе состояния приемных каналов.
Тем не менее, для реализации быстрого пакетного планирования необходимо передавать от базовой станции к пользовательским терминалам информацию о назначении для каждого интервала передачи или каждого блока ресурсов, а состояние путей передачи необходимо передавать от пользовательских терминалов к базовой станции, что может увеличить издержки на сигнализацию.
Применение вышеописанного быстрого пакетного планирования может быть затруднено при графике с пакетами практически фиксированного размера и постоянным циклом появления, как при аудиоуслугах, и жестких требованиях к задержке. При таком трафике, даже если данные должны передаваться в условиях неудовлетворительного приема, неприемлемо откладывать передачу, к примеру, в ожидании улучшения состояния приема. Соответственно, может возникнуть необходимость в трафике, при котором радиоресурсы могут выделяться фиксированным способом при постоянном цикле без учета состояния приема.
Поэтому для трафика с периодическим возникновением данных, такого как VoIP, предлагается долгосрочное планирование для периодического назначения заранее определенных радиоресурсов, как описано в Ericsson, R1-060099 "Persistent Scheduling for E-UTRA" TSG-RAN WG1 LTE AdHoc, Helsinki, Finland, January 23-25, 2006.
Тем не менее, это предложение носит концептуальный характер и не содержит подробностей об устройстве базовой станции и мобильной станции.
Раскрытие изобретения
Таким образом, целью настоящего изобретения является предложение базовой станции и мобильной станции, способных периодически назначать заранее определенные радиоресурсы для трафика с периодическим появлением данных.
Для решения обозначенной проблемы один аспект настоящего изобретения относится к базовой станции, содержащей устройство назначения полосы частот передачи пилотного канала, выполненное с возможностью назначения полосы частот передачи пилотного канала для измерения состояния приемного канала восходящей линии связи с циклом длиннее, чем цикл назначения канала данных; устройство назначения полосы частот передачи канала данных, выполненное с возможностью назначения блоков ресурсов, получаемых делением полосы частот системы на блоки последовательно расположенных поднесущих частот, в качестве полосы частот передачи канала данных для мобильных станций; устройство формирования информации управления, выполненное с возможностью формирования сигнала управления для информирования мобильных станций о ширине полосы частот передачи пилотного канала, назначенной устройством назначения полосы частот передачи пилотного канала, и о ширине полосы частот передачи канала данных, назначенной устройством назначения полосы частот передачи канала данных; и устройство сигнализации, выполненное с возможностью передачи сигнала управления, сформированного устройством формирования информации управления, на мобильные станции, в которой устройство назначения полосы частот передачи канала данных выполнено с возможностью назначения полосы частот передачи канала данных на основе качества приема пилотного канала, измеряющего состояние приемного канала и передаваемого в назначенной устройством назначения полосы частот передачи пилотного канала полосе частот передачи пилотного канала.
При такой конфигурации полосу частот передачи пилотного канала для измерения состояния приемного канала восходящей линии связи возможно назначать с циклом, который длинней цикла назначения канала данных, и определять назначение полосы частот передачи канала данных для мобильных станций на основе качества приема пилотного канала.
Другой аспект настоящего изобретения относится к мобильной станции, включающей устройство формирования пилотного сигнала, выполненное с возможностью формирования пилотного канала, передаваемого на базовую станцию с циклом длиннее, чем цикл назначения канала данных; устройство назначения передаваемых данных, выполненное с возможностью назначения передаваемых данных для блока ресурсов, назначенного базовой станцией на основе пилотного канала, с циклом назначения канала данных; и устройство передачи, выполненное с возможностью передачи пилотного канала, сформированного устройством формирования пилотного сигнала, и передаваемых данных, назначенных устройством назначения передаваемых данных, при этом устройство передачи передает пилотный канал с использованием назначенной базовой станцией полосы частот передачи пилотного канала, измеряющего состояние приемного канала восходящей линии связи.
При такой конфигурации возможно использование полосы частот, назначенной базовой станцией для формирования пилотного канала для базовой станции с циклом, который длинней цикла назначения канала данных, и назначение данных передачи с заранее определенным циклом назначения для назначенного блока ресурсов, определенного в базовой станции на основе пилотного канала.
В предпочтительном варианте в мобильной станции устройство назначения передаваемых данных может назначать передаваемые данные для блоков ресурсов, изменяемых для каждого интервала передачи, назначенного базовой станцией, и базовая станция может изменять блоки ресурсов, назначенные для интервалов передачи.
В предпочтительном варианте в мобильной станции устройство назначения передаваемых данных может назначать передаваемые данные для различных блоков ресурсов для различных циклов назначения канала данных, назначенных базовой станцией, и базовая станция может назначать различные блоки ресурсов для различных циклов назначения канала данных.
В предпочтительном варианте в мобильной станции устройство назначения передаваемых данных может назначать передаваемые данные для заранее определенного количества интервалов передачи, назначенных базовой станцией в пределах цикла назначения канала данных, и базовая станция может назначать заранее определенное количество интервалов передачи в пределах цикла назначения канала данных.
В предпочтительном варианте мобильная станция может дополнительно содержать устройство кодирования и модулирования, выполненное с возможностью осуществления кодирования и модулирования на основе комбинации схемы модуляции и скорости кодирования с исправлением ошибок передаваемых данных, сообщаемой от базовой станции; и устройство управления мощностью передачи, выполненное с возможностью управления мощностью передачи с циклом назначения канала данных, при этом базовая станция может задавать комбинацию схемы модуляции и скорости кодирования с исправлением ошибок передаваемых данных для каждой мобильной станции с циклом длиннее, чем цикл назначения канала данных, на основе состояния приемного канала восходящей линии связи и сообщать заданную таким образом комбинацию схемы модуляции и скорости кодирования с исправлением ошибок передаваемых данных.
В предпочтительном варианте мобильная станция может дополнительно содержать устройство сигнализации, выполненное с возможностью сообщения информации, указывающей на наличие передаваемых данных, на базовую станцию.
В соответствии с осуществлениями настоящего изобретения возможна реализация базовой станции и мобильной станции для периодического назначения заранее определенных радиоресурсов для трафика с периодическим появлением данных.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой схему, иллюстрирующую способ передачи в нисходящей линии связи в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой схему, иллюстрирующую способ передачи в восходящей линии связи в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.3 представляет собой схему, иллюстрирующую способ передачи в нисходящей линии связи в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.4 представляет собой схему, иллюстрирующую способ передачи в восходящей линии связи в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.5 представляет собой схему, иллюстрирующую высвобождение блоков ресурсов в нисходящей линии связи в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.6А представляет собой схему, иллюстрирующую высвобождение блоков ресурсов в восходящей линии связи в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.6В представляет собой схему, иллюстрирующую высвобождение блоков ресурсов в восходящей линии связи в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.6С представляет собой схему, иллюстрирующую высвобождение блоков ресурсов в восходящей линии связи в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.7А представляет собой схему, иллюстрирующую временные параметры передачи данных и информации управления в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.7В представляет собой схему, иллюстрирующую временные параметры передачи данных и информации управления в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.8 представляет собой частичную блок-схему, иллюстрирующую базовую станцию в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.9 представляет собой частичную блок-схему, иллюстрирующую мобильную станцию в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.10 представляет собой частичную блок-схему, иллюстрирующую базовую станцию в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Фиг.11 представляет собой частичную блок-схему, иллюстрирующую мобильную станцию в соответствии с осуществлением настоящего изобретения.
Перечень обозначений
100: базовая станция
200: мобильная станция
Осуществление изобретения
Следующие осуществления со ссылкой на чертежи описывают наилучший способ реализации настоящего изобретения.
На всех чертежах, иллюстрирующих осуществления, компоненты и элементы, выполняющие одинаковые функции, обозначены одинаковыми символами, и их повторяющиеся описания опущены.
Система мобильной связи в соответствии с настоящим осуществлением включает базовую станцию 100 и мобильную станцию 200. Базовая станция 100 и мобильная станция 200 периодически назначают мобильной станции 200 и базовой станции 100, соответственно, заранее определенные радиоресурсы для трафика с периодическим появлением данных.
Как описано выше, при быстром пакетном планировании частотных областей, в которых базовая станция 100 назначает блоки ресурсов для мобильной станции 200 на основе частотной избирательности и состояния приемного канала, возможно увеличение объема передаваемых сигналов управления L1/L2, таких как информация о назначении блоков ресурсов для мобильной станции 200, и обратная связь о состоянии приемного канала от мобильной станции 200.
Поскольку основной целью долгосрочного планирования является уменьшение количества сигналов управления L1/L2, для долгосрочного планирования в отношении системы мобильной связи в соответствии с настоящим осуществлением возможно применение следующего способа передачи, для которого можно ожидать эффект от частотного разнесения. Как указано выше, долгосрочным планированием называется метод планирования для периодически назначаемых заранее определенных радиоресурсов для трафика с периодическим появлением данных.
В нисходящих линиях связи применяется множественный доступ с ортогональным разделением по частоте OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). OFDMA представляет собой схему, в которой данные передаются в нескольких более узких полосах частот (поднесущих), получаемых делением полосы частот. Поскольку поднесущие частично перекрываются друг с другом по частоте, но могут плотно располагаться без создания взаимных помех, возможно реализовать передачу с большей скоростью и повысить эффективность использования частоты.
Кроме того, в нисходящих линиях связи применяется распределенная схема передачи на уровне блока ресурсов, где используется блочное разделение. А именно, как показано на фиг.1, каждому пользователю назначаются блоки ресурсов распределенного типа. Распределенные блоки ресурсов получаются сегментированием блоков ресурсов (сегментацией блоков), состоящих из дискретно распределенных поднесущих частот в пределах полосы частот системы и получаемых делением полосы частот системы на несколько последовательно расположенных поднесущих частот. Блоки ресурсов распределенного типа назначаются распределенным способом в пределах одного интервала передачи. Блоки ресурсов распределенного типа назначаются на уровне блока ресурсов, то есть в единицах блока ресурсов. В нисходящих линиях связи вместо описанных выше блоков ресурсов распределенного типа каждому пользователю могут быть назначены блоки ресурсов, получаемые делением полосы частот системы на блоки последовательно расположенных поднесущих частот.
Фиг.1 иллюстрирует типовую компоновку блока ресурсов, состоящего из двух блоков ресурсов распределенного типа. Одинаковые блоки ресурсов распределенного типа могут назначаться для заранее определенного цикла назначения или разные блоки ресурсов распределенного типа могут назначаться для разных циклов назначения. Эффект частотного разнесения может быть достигнут изменением блоков ресурсов распределенного типа для разных циклов назначения. Здесь термин «цикл назначения» означает цикл, в котором пользователю назначены блоки ресурсов распределенного типа. Цикл назначения может зависеть от типа данных и, например, для голосовой связи через Интернет-протокол VoIP (Voice over Internet Protocol) цикл назначения может составлять 20 мс и быть близким интервалу передачи пакета.
При этом способе передачи, если для адаптивной настройки схем модулирования и скоростей кодирования с исправлением ошибок в зависимости от изменений условий распространения в нисходящих линиях связи применяется адаптивная модуляция и кодирование АМС (Adaptive Modulation and Coding), мобильная станция должна возвращать только усредненное для частотной области состояние приемного канала. В результате для достижения эффекта частотного разнесения базовая станция 100 может осуществлять передачу на основе лишь временных изменений приемного канала, усредненных для всей частотной области.
Для восходящих линий связи применяется множественный доступ с ортогональным разделением по частоте и одной поднесущей SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access). SC-FDMA представляет собой схему передачи, позволяющую снизить взаимное влияние нескольких терминалов путем использования терминалами различных полос частот для передачи.
Кроме того, как показано на фиг.2, для восходящих линий связи применяется способ сосредоточенной передачи с использованием скачкообразного изменения частоты. А именно, блоки ресурсов, получаемые делением полосы частот системы на несколько последовательно расположенных поднесущих частот, назначаются для мобильных станций с заранее определенным циклом назначения, а их частоты скачкообразно изменяются, обеспечивая таким образом эффект частотного разнесения. Здесь термин «скачкообразное изменение частоты» означает, что назначенные блоки ресурсов изменяются в каждом интервале передачи, а термин «цикл назначения» означает цикл, в котором пользователям назначены блоки ресурсов. Цикл назначения может зависеть от типа данных и, например, для голосовой связи через Интернет-протокол VoIP (Voice over Internet Protocol) может составлять 20 мс, что близко к интервалу передачи пакета.
Далее описан типовой способ передачи для достижения эффекта временного разнесения.
При использовании гибридного автоматического запроса на повторение HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) - комбинации автоматического запроса на повторение ARQ и кодирования с исправлением ошибок - для осуществления HARQ требуется сигнализация, что увеличивает издержки на сигнализацию.
Например, при использовании HARQ асинхронного типа интервалы передачи или блоки ресурсов для повторной передачи должны назначаться динамически, что требует сигнализации для передачи сигнала ACK/NACK для запроса на передачу и повторную передачу информации о назначении. HARQ асинхронного типа можно использовать как способ назначения для назначения возможностей для повторной передачи спустя заранее определенный промежуток времени после момента первоначальной передачи, например, в произвольный момент времени спустя заранее определенный промежуток времени после момента передачи ACK/NACK от принимающей стороны.
Также для примера, при использовании HARQ синхронного типа назначение повторных передач фиксировано. В результате сигнализация для информации о назначении необязательна, а сигнализация для ACK/NACK для запроса на повторную передачу обязательна. HARQ синхронного типа можно использовать как способ назначения для назначения возможностей для повторной передачи спустя заранее определенный промежуток времени после момента первоначальной повторной передачи, например, в произвольный момент времени спустя заранее определенный промежуток времени после момента передачи ACK/NACK от принимающей стороны.
В соответствии с данным осуществлением, в системе мобильной связи для достижения эффекта временного разнесения без применения HARQ осуществляется заранее определенное количество передач.
В этом случае одинаковые данные могут передаваться дважды или последовательность данных после канального кодирования может разделяться на несколько подкадров.
Фиг.3 иллюстрирует типовой способ передачи в нисходящих линиях связи. В данном осуществлении последовательность данных после канального кодирования разделяется на несколько подкадров, например на два подкадра. В этом случае несколько блоков ресурсов распределенного типа, например два блока ресурсов распределенного типа, используются для каждой из двух передач. Таким образом, кодированная последовательность данных при назначении разделяется на четыре подкадра.
Поскольку кодированная последовательность данных разделяется на два кадра при передаче, возможно достижение эффекта временного разнесения, что приводит к снижению ошибок при приеме. Может возникнуть проблема, что декодирование невозможно начать до завершения двух приемов. Тем не менее, в случае, когда цикл назначения составляет 20 мс, а интервал передачи тех же данных равен 10 мс, задержка в результате может быть около 10 мс, что может оказаться приемлемым.
Фиг.3 иллюстрирует типовой способ передачи в восходящих линиях связи. В данном осуществлении последовательность данных после канального кодирования также разделяется на несколько подкадров, например на два подкадра. А именно, поскольку кодированная последовательность данных разделяется на два кадра при передаче, возможно достижение эффекта временного разнесения, что приводит к снижению ошибок при приеме. Может возникнуть проблема, что декодирование невозможно начать до завершения двух приемов. Тем не менее, в случае, когда цикл назначения составляет 20 мс, а интервал передачи тех же данных равен 10 мс, задержка в результате может быть около 10 мс, что может оказаться приемлемым.
Кроме того, в соответствии с данным осуществлением, в системе мобильной связи для обеспечения требуемого значения частоты возникновения ошибок пакетов PER (Packet Error Rate) применяются адаптивная модуляция и кодирование АМС и управление мощностью передачи ТРС (Transmission Power Control).
В случае применения АМС, при изменении используемой схемы модулирования и кодирования MCS (Modulation and Coding Scheme), то есть комбинации схемы модулирования и скорости кодирования с исправлением ошибок, которые определяются базовой станцией 100 для каждой мобильной станции 200 на основе качества приема и/или других параметров, измеряемых мобильной станцией 200, могут изменяться требуемые радиоресурсы, такие как количество блоков ресурсов распределенного типа. Однако одновременное применение ТРС может сделать назначение блоков ресурсов необязательным.
Например, управление АМС с длинным циклом (с циклом длиннее, чем цикл назначения, такой как сотни микросекунд) может комбинироваться с ТРС на основе цикла назначения. В этом случае АМС и назначение блоков ресурсов изменяются редко и поэтому для передачи изменений используются сигналы старшего уровня. Эти сигналы могут возникать при изменении состояния приема. Сигналы управления L1/L2 также могут использоваться подобно сигналам для пользователя, отличного от пользователей, подлежащих долгосрочному планированию. При использовании сигналов управления L1/L2 необходимо заранее резервировать радиоресурсы.
Кроме того, в соответствии с данным осуществлением, в системе мобильной связи долгосрочное планирование применяется в мобильной станции 200.
В этом случае обратная связь о состоянии приемного канала от базовой станции 100 к мобильной станции 200, то есть информация, указывающая ширину полосы частот передачи пилотного канала для измерения состояния приемного канала, определенную для назначения (в нисходящей линии связи), и передача от мобильной станции 200 к базовой станции 100 пилотного сигнала для измерения состояния приемного канала (в восходящей линии связи) имеет циклы длиннее, чем цикл назначения. А именно, эти циклы могут быть длиннее, чем цикл назначения канала данных.
При долгосрочном планировании нисходящей линии связи информация обратной связи о состоянии приемного канала передается следующим способом. А именно, базовая станция 100 осуществляет долгосрочное планирование на основе информации обратной связи о состоянии приемного канала от мобильной станции 200. Мобильная станция 200 использует восходящую линию связи для передачи обратной связи об усредненном состоянии приема в полосе частот приема с постоянным циклом. Этот цикл сделан длиннее, чем цикл назначения действующего канала данных.
Мобильная станция 200 передает состояние приемного канала в канале произвольного доступа RACH (Random Access Channel). Другими словами, мобильная станция 200 передает состояние приемного канала посредством сигналов старшего уровня (L3). Для передачи состояния приемного канала мобильная станция 200 также может использовать радиоресурс с определенными временем и частотой, которые периодически назначаются заранее. В этом случае радиоресурс, используемый для передачи, определяется и передается в начале сеанса связи при осуществлении долгосрочного планирования. В случае изменения MCS радиоресурс также указывается заново.
При долгосрочном планировании восходящей линии связи сигнал измерения состояния приемного канала передается следующим способом. А именно, мобильная станция 200 передает на базовую станцию 100 пилотный сигнал для измерения состояния приемного канала восходящей линии связи. Базовая станция 100 использует пилотный сигнал, передаваемый от мобильной станции 200, для измерения состояния приема восходящей линии связи.
Базовая станция 100 передает состояние приемного канала восходящей линии связи по описанной выше схеме распределенной передачи и информацию, указывающую ширину полосы частот передачи канала данных в блоке ресурсов распределенного типа, то есть ширину полосы частот передачи, равную ширине полосы частот для частотного планирования. Они также могут передаваться в назначенной полосе частот при сосредоточенной передаче. Сосредоточенная передача представляет собой способ передачи, при котором каждому пользователю назначается блок ресурсов, получаемый делением полосы частот системы на блоки последовательно расположенных поднесущих частот. В этом случае, при расположении мобильной станции 200 вдали от базовой станции 100 и, как следствие, необходимости передачи в более широкой полосе частот, сосредоточенная передача может осуществляться за несколько раз, те есть за два или более раз. Другими словами, для передачи могут назначаться два или более интервала передачи.
Далее описано типовое высвобождение блоков ресурсов при долгосрочном планировании нисходящей линии связи.
Как показано на фиг.5, если у базовой станции 100 нет данных, предназначенных для передачи определенному пользователю, базовая станция 100 высвобождает блок ресурсов или блок ресурсов распределенного типа, назначенный при долгосрочном планировании, и переназначает его другим пользователям. Другими словами, если у базовой станции 100 есть данные, предназначенные для передачи целевому пользователю, базовая станция 100 назначает блок ресурсов или блок частот распределенного типа, в противном случае базовая станция 100 высвобождает блок ресурсов или блок частот распределенного типа, подлежащий назначению, и переназначает его другим пользователям.
Передаваемые от базовой станции 100 данные могут включать контроль с помощью циклического избыточного кода CRC (Cyclical Redundancy Check), перекрывающегося с идентификатором пользователя UE-ID. Мобильная станция 200 извлекает CRC, перекрывающийся с UE-ID, из передаваемых данных. Поэтому, если блок ресурсов или блок ресурсов распределенного типа назначен другому пользователю, при проверке CRC может обнаруживаться ошибка вследствие несовместимости UE-ID, перекрывающегося с CRC. Таким образом мобильная станция 200 может определять, предназначены ли для нее передаваемые данные. Далее, при наличии управления повторной передачей, пользовательский терминал (мобильная станция 200) передает NACK в качестве запроса на повторную передачу, но базовая станция 100 может игнорировать этот запрос.
Далее описано типовое высвобождение блоков ресурсов при долгосрочном планировании восходящей линии связи.
В восходящих линиях связи, в отличие от вышеупомянутых нисходящих линий связи, мобильная станция 200 передает сигнал о наличии передаваемых данных на базовую станцию 100 для высвобождения блоков ресурсов, назначенных при долгосрочном планировании.
Ниже подробно описаны три способа для передачи на базовую станцию 100 сигнала о наличии передаваемых данных.
Как показано на фиг.6А, при наличии передаваемых данных мобильная станция 200 сообщает о них на базовую станцию 100 (запрос базы о назначении). Например, запрос на назначение для назначения блоков ресурсов при наличии передаваемых данных передается в заранее определенном цикле, таком как цикл назначения.
Так же, как показано на фиг.6В, при отсутствии передаваемых данных мобильная станция 200 сообщает об их отсутствии на базовую станцию 100 (запрос базы о высвобождении). Например, запрос на высвобождение для высвобождения блоков ресурсов при отсутствии передаваемых данных передается в заранее определенном цикле, таком как цикл назначения.
Так же, как показано на фиг.6С, базовая станция 100 информируется о появлении передаваемых данных и о том, что передаваемые данные исчерпаны (комбинация запросов о назначении и о высвобождении). Например, в заранее определенном цикле, таком, как цикл назначения, при наличии передаваемых данных мобильная станция 200 передает запрос на назначение для назначения блоков ресурсов и наоборот, при отсутствии передаваемых данных мобильная станция 200 передает запрос на высвобождение для высвобождения блоков ресурсов.
Эти сигналы отчета также передаются в канале произвольного доступа RACH (Random Access Channel). Другими словами, они передаются посредством сигналов старшего уровня (L3). Также для передачи сигналов отчета могут использоваться радиоресурсы, определяемые по времени и частоте и периодически назначаемые заранее. В этом случае исключительное назначение радиоресурсов позволяет ввести ортогонализацию среди пользователей, что ведет к повышению качества приема. Другим способом, поскольку радиоресурсы статически назначаются заранее, сигналы отчета могут мультиплексироваться в CDMA (Code Division Multiple Access, множественный доступ с кодовым разделением) среди меньшего количества пользователей.
Далее описаны типовые временные параметры назначения для передачи данных и информации управления.
В аудиоуслугах предполагается, что радиоресурсы в восходящих линиях связи и нисходящих линиях связи назначаются статически. В таком случае эффективной передачи информации управления можно достичь оптимизацией времени статического назначения радиоресурсов в восходящих линиях связи и нисходящих линиях связи, включая назначение радиоресурсов для передачи информации управления.
Радиоресурсы для передачи состояния приемного канала в нисходящих линиях связи, наличия передаваемых данных в восходящей линии связи и ACK/NACK для передачи данных в нисходящей линии связи назначаются непосредственно перед передачей в нисходящей линии связи. Таким образом, состояние приемного канала нисходящей линии связи может учитываться при адаптации канала для передачи в нисходящей линии связи. Кроме того, передача наличия данных в восходящей линии связи позволяет переназначать другим пользователям неиспользуемые радиоресурсы восходящей линии связи. В этом случае результирующее переназначение передается одновременно с передачей данных в нисходящей линии связи.
Радиоресурсы для передачи данных в восходящей линии связи назначаются после передачи данных в нисходящей линии связи. Таким образом, при высвобождении радиоресурсов для передачи данных в восходящей линии связи результирующее переназначение может быть сообщено назначенным пользователям. ACK/NACK для передачи данных в нисходящей линии связи может передаваться совместно с передачей данных в восходящей линии связи.
Типовые характерные временные параметры назначения для передачи данных и информации управления описаны с ссылкой на фиг.7А и 7В.
Описан случай с появлением данных в восходящей линии связи.
На шаге S702 пользовательский терминал (мобильная станция 200) передает один или несколько сигналов обратной связи о состоянии приемного канала нисходящей линии связи, запрос на назначение или запрос на высвобождение и ACK/NACK для передачи данных в нисходящей линии связи. В этом случае при появлении данных для восходящей линии связи передается запрос на назначение.
На шаге S704 базовая станция 100 осуществляет адаптацию канала или АМС на основе состояния приемного канала нисходящей линии связи, передаваемого в восходящей линии связи, и передает данные нисходящей линии связи на основе результатов адаптации канала. Кроме того, при передаче запроса на высвобождение от пользовательского терминала базовая станция 100 передает информацию о распределении среди подкадров данных нисходящей линии связи для пользователей, иных чем пользователи, подлежащие долгосрочному планированию. Кроме того, базовая станция 100 передает информацию о назначении для передачи в восходящей линии связи. При высвобождении радиоресурсов для пользователей, подлежащих долгосрочному планированию, эти радиоресурсы назначаются пользователям, иным чем пользователи, подлежащие долгосрочному планированию.
На шаге S706 пользовательский терминал передает данные восходящей линии связи. Здесь пользовательский терминал может одновременно передавать ACK/NACK в ответ на передачу данных нисходящей линии связи.
На шаге S708 базовая станция 100 передает ACK/NACK в ответ на передачу данных нисходящей линии связи.
Описан случай с появлением данных в нисходящей линии связи.
В этом случае выполняются описанные выше шаги S702 и S704.
А именно, на шаге S702 пользовательский терминал (мобильная станция 200) передает один или несколько сигналов обратной связи о состоянии приемного канала нисходящей линии связи и запрос на назначение или запрос на высвобождение.
Затем базовая станция 100 осуществляет адаптацию канала на основе состояния приемного канала нисходящей линии связи, передаваемого в восходящей линии связи, и передает данные нисходящей линии связи на основе результатов адаптации канала.
На шаге S704 базовая станция 100 передает информацию о распределении подкадров для данных нисходящей линии связи для пользователей, иных чем пользователи, подлежащие долгосрочному планированию. Кроме того, базовая станция 100 передает информацию о назначении для передачи в восходящей линии связи. При высвобождении радиоресурсов для пользователей, подлежащих долгосрочному планированию, эти радиоресурсы назначаются пользователям, иным чем пользователи, подлежащие долгосрочному планированию.
Ниже описано типовое устройство базовой станции 100 и мобильной станции 200 для реализации вышеупомянутой системы мобильной связи. В следующих осуществлениях базовая станция 100 и мобильная станция 200, для которых долгосрочное планирование применяется в нисходящей линии связи, и базовая станция 100 и мобильная станция 200, для которых долгосрочное планирование применяется в восходящей линии связи, описаны раздельно, но базовая станция 100 и мобильная станция 200 могут быть устроены так, чтобы выполнять обе эти функции.
Базовая станция 100 и мобильная станция 200, для которых долгосрочное планирование применяется в нисходящей линии связи, описаны со ссылкой на фиг.8 и 9.
Базовая станция 100 включает радиоприемное устройство 102, устройство 104 демодулирования и декодирования, подключенное к радиоприемному устройству 102, планировщик 106, подключенный к устройству 104 демодулирования и декодирования, устройство 108 назначения приоритета, определения и управления блоками ресурсов, подключенное к планировщику 106 и устройству 104 демодулирования и декодирования, устройство 110 получения информации заголовка, устройство 114 идентификации пакета, подключенное к устройству 110 получения информации заголовка, устройство 112 управления буфером, подключенное к устройству 110 получения информации заголовка, устройству 114 идентификации пакета и планировщику 106, устройство 116 формирования протокольной единицы обмена PDU (Protocol Data Unit), подключенное к устройству 114 идентификации пакета, буфер 118 передачи, подключенный к устройству 116 формирования PDU и устройству 112 управления буфером, селектор 120, подключенный к буферу 118 передачи и планировщику 106, устройство 122 кодирования и модулирования, подключенное к селектору 120 и представляющее одно или несколько средств для кодирования и модулирования, радиопередающее устройство 124, подключенное к устройству 122 кодирования и модулирования и служащее средством управления мощностью передачи, и устройство 126 формирования сигнала управления, подключенное к радиопередающему устройству 124 и планировщику 106.
Радиоприемное устройство 102 принимает сигналы управления, включая информацию управления, от мобильной станции 200 и подает принятые сигналы управления на устройство 104 демодулирования и декодирования. Устройство 104 демодулирования и декодирования демодулирует и декодирует сигналы управления. Планировщик 106 передает информацию управления восходящей линии связи (состояние приемного канала нисходящей линии связи для соответствующих блоков ресурсов) от мобильных станций 200, такую как индикаторы качества канала CQI (Channel Quality Indicator) соответствующих блоков ресурсов для пользовательских терминалов.
Также, если мобильная станция 200 передает обратную связь о состоянии приемных каналов посредством сигналов управления старшего уровня, сигналы управления этого старшего уровня подаются на устройство 108 назначения приоритета, определения и управления блоками ресурсов. Устройство 108 назначения приоритета, определения и управления блоками ресурсов определяет блок ресурсов для назначения по приоритету и подает его на планировщик 106.
Получив из сети IP-пакет, устройство 110 получения информации заголовка извлекает информацию заголовка пакета, такую как целевой адрес, из принятого IP-пакета и подает полученную информацию заголовка пакета на устройство 112 управления буфером. IP-пакет подается на устройство 114 идентификации пакета.
Устройство 112 управления буфером указывает устройству 114 идентификации пакета место хранения данных пакета на основе информации заголовка переданного пакета и состояния соответствующих очередей, передаваемых из буфера 118 передачи, как описано ниже. Кроме того, устройство 112 управления буфером подает на буфер 118 передачи целевой адрес и адрес очереди в памяти в соответствии с целевым адресом. Устройство 112 управления буфером информирует планировщик 106 об информации заголовка пакета и соответствующем состоянии очередей, передаваемых из буфера 118 передачи.
Устройство 114 идентификации пакета идентифицирует входящие IP-пакеты на основе места хранения данных пакета, указанного устройством 112 управления буфером, и по одному подает идентифицированные пакеты на устройство 116 формирования PDU. Устройство 116 формирования PDU преобразует полученные пакеты в PDU и подает их на буфер 118 передачи.
Буфер 118 передачи из полученных PDU формирует индивидуальную очередь для каждого адресата (мобильной станции 200) и передает состояние очередей устройству 112 управления буфером.
Селектор 120 извлекает данные из очереди, указанной планировщиком 106, и с указанием связанного блока ресурсов передает их устройству 122 кодирования и модулирования. Этот блок ресурсов назначается планировщиком 106.
Планировщик 106 определяет значения (значения приоритета) для назначения блоков ресурсов пользователям на основе блоков ресурсов, назначаемых по приоритету, информацию заголовка пакета и соответствующее состояние очередей, определяемое на основе передаваемой от мобильной станции 200 информации управления восходящей линии связи (состояния приемных каналов нисходящей линии связи для блоков частот) и/или сигналов управления, передаваемых из старшего уровня [сигнализации]. Затем на основе этих значений планировщик 106 определяет назначение блоков ресурсов. А именно, планировщик 106 может назначить либо блоки ресурсов, получаемые делением полосы частот системы на блоки последовательно расположенных поднесущих частот, либо распределенные блоки ресурсов, состоящие из поднесущих частот, распределенных по полосе частот системы, и получаемые сегментацией блоков ресурсов.
Кроме того, как упомянуто выше, планировщик 106 адаптивно подстраивает схемы модуляции и/или скорости кодирования с исправления ошибок в зависимости от изменения условий распространения. А именно, планировщик 106 изменяет используемые MCS, то есть комбинации схем модуляции и скоростей кодирования с исправления ошибок передаваемых данных, определяемые для каждой мобильной станции 200. Информация, указывающая комбинацию схемы модуляции и скорости кодирования с исправлением ошибок передаваемых данных, подается на устройство 126 формирования сигнала управления. Устройство 126 формирования сигнала управления формирует сигнал управления, указывающий полученные схему модуляции и скорость кодирования с исправлением ошибок передаваемых данных, и передает сигнал управления через радиопередающее устройство 124. Кроме того, планировщик 106 указывает заранее определенный и фиксированный номер передачи.
Устройство 122 кодирования и модулирования кодирует и модулирует полученные данные на основе определенной MCS и передает кодированные и модулированные данные на мобильную станцию 200, используя радиопередающее устройство 124 для управления мощностью передачи. Например, MCS изменяется в более длинном цикле, чем цикл назначения, а мощность передачи изменяется в цикле назначения.
Мобильная станция 200 включает радиоприемное устройство 202, устройство 204 разделения сигналов поднесущих, подключенное к радиоприемному устройству 202, устройство 206 оценки канала, подключенное к устройству 204 разделения сигналов поднесущих, устройство 208 измерения CQI в нисходящей линии связи, подключенное к устройству 204 разделения сигналов поднесущих и устройству 206 оценки канала, устройство 210 формирования данных обратной связи, подключенное к устройству 208 измерения CQI в нисходящей линии связи, устройство 212 кодирования и модулирования, подключенное к устройству 210 формирования данных обратной связи, радиопередающее устройство 214, подключенное к устройству 212 кодирования и модулирования, устройство 216 хранения информации о назначенных блоках ресурсов, подключенное к устройству 204 разделения сигналов поднесущих, устройство 218 демодулирования, подключенное к устройству 204 разделения сигналов поднесущих и устройству 216 хранения информации о назначенных блоках ресурсов, устройство 220 декодирования, подключенное к устройству 218 демодулирования, устройство 222 обнаружения CRC, подключенное к устройству 220 декодирования, и устройство 224 восстановления IP-пакетов, подключенное к устройству 222 обнаружения CRC.
Затем радиоприемное устройство 202 принимает пилотный канал от базовой станции 100. Радиоприемное устройство 202 подает пилотный канал на устройство 204 разделения сигналов поднесущих. Устройство 204 разделения сигналов поднесущих выделяет индивидуальные сигналы поднесущих из пилотного канала и подает каждый из выделенных индивидуальных сигналов поднесущих на устройство 206 оценки канала и устройство 208 измерения CQI в нисходящей линии связи.
Устройство 206 оценки канала использует пилотный символ для определения значений оценки канала для поднесущих и подает значения оценки канала на устройство 208 измерения CQI в нисходящей линии связи. Устройство 208 измерения CQI в нисходящей линии связи измеряет средний CQI в полосе частот передачи пилотного канала и подает измеренный средний CQI на устройство 210 формирования данных обратной связи. Устройство 210 формирования данных обратной связи на основе полученного CQI формирует информацию обратной связи (информацию управления), указывающую состояние приемного канала нисходящей линии связи в качестве информации обратной связи для базовой станции, и подает информацию обратной связи на устройство 212 кодирования и модулирования. Устройство 212 кодирования и модулирования кодирует и модулирует информацию обратной связи и использует радиопередающее устройство 214 для передачи кодированной и модулированной информации обратной связи на базовую станцию 100. Например, радиоресурс для передачи состояния приемного канала нисходящей линии связи назначается непосредственно перед передачей в нисходящей линии связи.
Кроме того, радиоприемное устройство 202 принимает сигналы, передаваемые от базовой станции 100. Радиоприемное устройство 202 подает принятые сигналы на устройство 204 разделения сигналов поднесущих. Устройство 204 разделения сигналов поднесущих выделяет индивидуальные сигналы поднесущих из принятого сигнала и подает каждый из выделенных индивидуальных сигналов поднесущих на устройство 218 демодулирования.
Устройство 218 демодулирования демодулирует полученные индивидуальные сигналы поднесущих на основе информации о назначенных блоках ресурсов, хранящейся в устройстве 216 хранения информации о назначенных блоках ресурсов, и подает каждый из демодулированных сигналов на устройство 220 декодирования. В этом осуществлении информация о назначенном блоке ресурсов может включать канал управления, передаваемый от базовой станции 100, например, канал управления L1/L2. Коме того, информация о назначенном блоке ресурсов может включать, например, MCS.
Устройство 220 декодирования декодирует полученные сигналы и подает декодированные сигналы на устройство 222 обнаружения CRC. Устройство 222 обнаружения CRC обнаруживает CRC, перекрывающийся с UE-ID и включаемый в передаваемые данные для исправления ошибок, и определяет, предназначены ли передаваемые данные для мобильной станции 200. Если передаваемые данные предназначены для мобильной станции 200, устройство 222 обнаружения CRC подает передаваемые данные на устройство 224 восстановления IP-пакетов. Устройство 224 восстановления IP-пакетов восстанавливает полученные передаваемые данные.
Далее со ссылкой на фиг.10 и 11 описаны базовая станция 100 и мобильная станция 200, в которых долгосрочное планирование применяется в восходящих линиях связи.
Базовая станция 100 включает радиоприемное устройство 102, устройство 104 демодулирования и декодирования и устройство 128 измерения CQI, подключенные к радиоприемному устройству 102, планировщик 106, подключенный к устройству 104 демодулирования и декодирования, устройство 108 назначения приоритета, определения и управления блоками ресурсов, подключенное к планировщику 106 и устройству 128 измерения CQI, устройство 126 формирования сигнала управления, подключенное к планировщику 106, и радиопередающее устройство 124, подключенное к устройству 126 формирования сигнала управления.
Планировщик 106 назначает для мобильной станции 200 полосу частот передачи пилотного канала для измерения состояния приемного канала восходящей линии связи в цикле длиннее, чем цикл назначения канала данных. Информация, указывающая назначение полосы частот передачи, подается на устройство 126 формирования сигнала управления и передается через радиопередающее устройство 124.
Мобильная станция 200 передает сигналы для измерения состояния соответствующих приемных каналов на базовую станцию 100 в назначенной полосе частот пилотного канала. Радиоприемное устройство 102 принимает сигналы для измерения состояния приемных каналов и направляет принятые пилотные сигналы для измерения состояния приемных каналов устройству 128 измерения CQI. Устройство 128 измерения CQI измеряет качество приема, такое как CQI, и подает информацию об измеренном качестве приема вместе с сигналами для измерения состояния приемных каналов на устройство 108 назначения приоритета, определения и управления блоками ресурсов. Кроме того, радиоприемное устройство 102 принимает информацию, указывающую наличие передаваемых данных в мобильной станции 200, и подает эту информацию на устройство 108 назначения приоритета, определения и управления блоками ресурсов через устройство 128 измерения CQI.
Кроме того, наличие передаваемых данных в мобильной станции 200 можно передать сигналом управления старшего уровня. В этом случае сигнал управления старшего уровня подается на устройство 108 назначения приоритета, определения и управления блоками ресурсов.
Устройство 108 назначения приоритета, определения и управления блоками ресурсов на основе качества приема пилотного канала для измерения состояния приемного канала, сигнала управления старшего уровня и наличия передаваемых данных в мобильной станции 200 определяет, какой блок ресурсов должен быть назначен по приоритету, то есть какой блок ресурсов подлежит долгосрочному планированию, и направляет это блок ресурсов планировщику 106.
Планировщик 106 определяет назначение блоков ресурсов на основе блока ресурсов, назначенного по приоритету, как определено устройством 108 назначения приоритета, определения и управления блоками ресурсов, и подает информацию о назначении выбранного блока ресурсов на устройство 126 формирования сигнала управления. Устройство 126 формирования сигнала управления формирует информацию о назначении полосы частот передачи в восходящей линии связи на основе информации о назначении блока ресурсов, как определено планировщиком 106, то есть ширину полосы частот передачи канала данных, и подает информацию о назначении на радиопередающее устройство 124. Радиопередающее устройство 124 передает сигнал управления, полученный от устройства 126 формирования сигнала управления, на мобильные станции 200. В результате информация о назначении передачи в восходящей линии связи может передаваться от базовой станции 100 на мобильную станцию 200.
Например, радиоресурсы для передачи данных в восходящей линии связи могут назначаться после передачи данных в нисходящей линии связи. В других осуществлениях планировщик 106 может определять различные комбинации схем модуляции и скоростей кодирования с исправлением ошибок для мобильных станций 200 с циклом длиннее, чем цикл назначения, и передавать определенные комбинации схем модуляции и скоростей кодирования с исправлением ошибок в качестве информации управления.
Кроме того, радиоприемное устройство 102 принимает передаваемые данные от мобильной станции 200 и подает передаваемые данные на устройство 104 демодулирования и декодирования. Устройство 104 демодулирования и декодирования демодулирует и декодирует полученные передаваемые данные. Устройство 104 демодулирования и декодирования передает CQI индивидуальных блоков ресурсов восходящей линии связи для каждого пользовательского терминала планировщику 106.
Планировщик 106 определяет переназначение блоков ресурсов в заранее определенном цикле назначения на основе CQI, полученного от устройства 104 демодулирования и декодирования, и подает определенную информацию о назначении блоков ресурсов на устройство 126 формирования сигнала управления. Устройство 126 формирования сигнала управления формирует информацию о назначении полосы частот передачи в восходящей линии связи на основе информации о назначении блоков ресурсов, как определено планировщиком 106, и подает информацию о назначении на радиопередающее устройство 124. Радиопередающее устройство 124 передает сигнал управления, полученный от устройства 126 формирования сигнала управления, на мобильные станции 200. Например, эта информация о переназначении может передаваться одновременно с передачей данных в нисходящей линии связи.
Мобильная станция 200 включает устройство 226 получения информации заголовка, устройство 228 формирования PDU, подключенное к устройству 226 получения информации заголовка, буфер 230 передачи, подключенный к устройству 228 формирования PDU, устройство 232 кодирования и модулирования и устройство 234 управления буфером, подключенные к буферу 230 передачи, устройство 236 формирования данных обратной связи, подключенное к устройству 234 управления буфером, устройство 238 кодирования и модулирования, подключенное к устройству 236 формирования данных обратной связи, устройство 240 формирования пилотного сигнала и радиопередающее устройство 242, подключенное к устройствам 232 и 238 кодирования и модулирования и устройству 240 формирования пилотного сигнала.
Устройство 240 формирования пилотного сигнала формирует пилотный сигнал для измерения состояния приемного канала восходящей линии связи на основе информации, указывающей полосу частот передачи пилотного канала для измерения состояния приемного канала восходящей линии связи, передаваемого от базовой станции 100, и передает пилотный сигнал через радиопередающее устройство 242.
IP-пакеты из старшего уровня подаются на устройство 226 получения информации заголовка. Устройство 226 получения информации заголовка извлекает информацию заголовка пакета, такую как адрес назначения, из принятых IP-пакетов и подает полученную информацию заголовка пакета на устройство 234 управления буфером, а также подает IP-пакеты на устройство 228 формирования PDU.
Устройство 228 формирования PDU преобразует полученные пакеты в PDU и подает эти PDU на буфер 230 передачи. Буфер 230 передачи формирует очередь для адресата (базовой станции 100) из полученных PDU на основе целевого адреса, полученного от устройства 112 управления буфером, и адреса соответствующей очереди в памяти и передает состояние очереди устройству 234 управления буфером.
Базовая станция 100 передает устройству 234 управления буфером информацию, указывающую назначенную полосу частот передачи канала данных. Кроме того, передаются соответствующие комбинации схем модуляции и скоростей кодирования с исправлением ошибок передаваемых данных, определенные для различных мобильных станций 200.
Буфер 230 передачи извлекает данные из очереди на основе информации о назначении передачи в восходящей линии связи, указанной устройством 234 управления буфером, то есть информации, указывающей назначенную полосу частот передачи канала данных, и направляет эти данные устройству 232 кодирования и модулирования. Устройство 232 кодирования и модулирования осуществляет кодирование и модулирование на основе комбинации схемы модуляции и скорости кодирования с исправлением ошибок передаваемых данных, определенной для мобильной станции 200, и подает результат на радиопередающее устройство 242. Радиопередающее устройство 242 передает передаваемые данные при управлении мощностью передачи.
Устройство 234 управления буфером подает на буфер 230 передачи целевой адрес и адрес очереди в памяти, связанный с целевым адресом. Также устройство 234 управления буфером передает состояние очереди, переданное из буфера 230 передачи, и информацию заголовка пакета на устройство 236 формирования данных обратной связи. Устройство 236 формирования данных обратной связи формирует информацию обратной связи, указывающую наличие передаваемых данных на основе полученного состояния очереди, и подает информацию обратной связи на устройство 238 кодирования и модулирования. Устройство 238 кодирования и модулирования передает полученную информацию обратной связи на базовую станцию 100 через радиопередающее устройство 242.
Настоящее изобретение для удобства описано со ссылкой на отдельные осуществления, но разделение на осуществления несущественно для настоящего изобретения и при необходимости могут быть использованы вместе два или более осуществлений. Для облегчения понимания настоящего изобретения использовано несколько определенных числовых значений, но эти числовые значения носят лишь иллюстративный характер и любые другие подходящие значения могут быть использованы, если не указано иначе.
Настоящее изобретение описано со ссылкой на определенные осуществления настоящего изобретения, но эти осуществления носят лишь иллюстративный характер и квалифицированными лицами могут быть разработаны вариации, модификации, изменения и замены. Устройства в соответствии с осуществлениями настоящего изобретения для удобства объяснения описаны со ссылкой на функциональные блок-схемы, но эти устройства могут быть реализованы аппаратными средствами, программными средствами или их комбинацией. Настоящее изобретение не ограничено вышеописанными осуществлениями и квалифицированными лицами могут быть выполнены вариации, модификации, изменения и замены без отклонения от существа настоящего изобретения.
Настоящая заявка основана на приоритетной заявке Японии №2006-225927, поданной 22 августа 2006 года, содержание которой целиком включено в настоящий документ посредством ссылки.
Базовая станция и мобильная станция в соответствии с настоящим изобретением могут применяться в системе радиосвязи.