УСТРОЙСТВО МОБИЛЬНОЙ СТАНЦИИ И СПОСОБ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
MOBILE STATION DESIGN AND METHOD OF WIRELESS COMMUNICATION

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству мобильной станции и способу беспроводной связи. Более точно настоящее изобретение относится к устройству мобильной станции и способу беспроводной связи, применяющим схему передачи на множества несущих, такую как схема OFDM (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов).
Уровень техники
В последние годы с расширением мультимедийных свойств информации в сотовых системах мобильной связи, которые представлены мобильными телефонами или тому подобным, продолжает становиться популярным передавать не только звуковые данные, но также большой объем данных, таких как фотографии, киноизображения и тому подобное. Для осуществления передачи таких больших объемов данных активно продолжает исследоваться технология, в которой высокочастотный диапазон радиосвязи используется для получения высокой скорости передачи.
Однако когда используется высокочастотный диапазон радиосвязи, несмотря на то, что высокая скорость передачи может ожидаться на малой дальности, затухание, обусловленное расстоянием передачи, становится тем больше, чем больше дальность. Соответственно, когда система мобильной связи, применяющая высокочастотный диапазон радиосвязи эксплуатируется в действительности, зона обслуживания каждой базовой станции становится небольшой, что соответственно требует установки большего количества базовых станций. Поскольку установка базовых станций влечет за собой большие затраты, настоятельно необходима технология для выполнения услуг связи с применением высокочастотного диапазона радиосвязи наряду со снижением роста количества базовых станций.
Для удовлетворения этой потребности исследована технология, в которой мобильная станция используется в качестве ретрансляционной станции, и создаются сеть связи, сформированная непосредственно между базовой станцией и мобильной станцией, и сеть связи (ad-hoc сеть - одноранговая самоорганизующаяся сеть с произвольной структурой), сформированная посредством ретрансляционной станции, при этом выигрыш от разнесения получается комбинированием на базовой станции принятых сигналов обеих сетей связи (см., например, патентный документ 1).
Патентный документ 1: Выложенная заявка № 2001-189971 на выдачу патента Японии.
Раскрытие изобретения
Задачи, решаемые изобретением
Однако, т.к. мобильная станция иногда может использоваться в качестве ретрансляционной станции в одноранговой самоорганизующейся сети с произвольной структурой (ad-hoc сети), потребление мощности мобильной станции возрастает.
Поэтому цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить устройство мобильной станции и способ беспроводной связи, допускающие снижение потребления мощности.
Средство для решения задачи
Устройство мобильной станции по настоящему изобретению используется в системе мобильной связи, в которой устройство мобильной станции передает сигнал на многих несущих, и в которой устройство базовой станции комбинирует сигнал на многих несущих, принятый непосредственно с устройства мобильной станции, и сигнал на многих несущих, принятый с устройства мобильной станции через устройство ретрансляционной станции, для получения принятых данных, устройство мобильной станции применяет конфигурацию, предусматривающую: секцию регулирования, которая регулирует мощность передачи каждой из множества поднесущих, образующих сигнал на многих несущих, в соответствии с качеством канала между устройством ретрансляционной станции и устройством базовой станции; и секцию передачи, которая передает сигналы на многих несущих, содержащие поднесущие, отрегулированных по мощности передачи.
Полезные результаты изобретения
Согласно настоящему изобретению может быть снижено потребление мощности мобильной станции.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схема конфигурации системы мобильной связи согласно каждому варианту осуществления;
Фиг.2 - схема последовательности действий согласно варианту 1 осуществления;
Фиг.3 - изображение, показывающее примеры уровней принимаемой интенсивности поднесущих согласно варианту 1 осуществления;
Фиг.4 - структурная схема, показывающая конфигурацию базовой станции согласно варианту 1 осуществления;
Фиг.5 - структурная схема, показывающая конфигурацию мобильной станции согласно варианту 1 осуществления;
Фиг.6 - блок-схема последовательности операций способа работы мобильной станции согласно варианту 1 осуществления;
Фиг.7 - схема последовательности действий согласно варианту 2 осуществления;
Фиг.8 - изображение, показывающее примеры уровней принимаемой интенсивности поднесущих согласно варианту 2 осуществления;
Фиг.9 - структурная схема, показывающая конфигурацию мобильной станции согласно варианту 2 осуществления;
Фиг.10 - последовательность операций способа работы мобильной станции согласно варианту 2 осуществления;
Фиг.11 - схема последовательности действий согласно варианту 3 осуществления;
Фиг.12 - схема для разъяснения работы согласно варианту 3 осуществления;
Фиг.13 - структурная схема, показывающая конфигурацию мобильной станции согласно варианту 3 осуществления; и
Фиг.14 - последовательность операций способа работы мобильной станции согласно варианту 3 осуществления.
Наилучший вариант осуществления изобретения
Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. В системе мобильной связи по следующим вариантам осуществления устройство мобильной станции (в дальнейшем упоминаемое просто как «мобильная станция») передает сигнал на многих несущих, устройство базовой станции (в дальнейшем упоминаемое просто как «базовая станция») комбинирует сигнал на многих несущих (первый сигнал на многих несущих), принятый непосредственно с мобильной станции, и сигнал на многих несущих (второй сигнал на многих несущих), принятый с мобильной станции через устройство ретрансляционной станции (в дальнейшем упоминаемое просто как «ретрансляционная станция»), чтобы получить принятые данные, как показано на Фиг.1. Ретрансляционная станция в последующих вариантах осуществления может быть ретрансляционной станцией, установленной заранее, или другая мобильная станция может применяться в качестве одноранговой самоорганизующейся сети с произвольной структурой.
Вариант 1 осуществления
Прежде всего, с использованием схемы последовательности действий, показанной на Фиг.2, будет описана общая обработка согласно настоящему варианту осуществления.
В кадре 1 ретрансляционная станция 150 измеряет уровень принимаемой интенсивности, в виде принятого качества, каждой из множества поднесущих, которые составляют сигнал на многих несущих, принятый с мобильной станции 100, и передает информацию 1 о принятом качестве, которая указывает это принятое качество, на мобильную станцию 100 (процесс (1)). Это принятое качество соответствует качеству канала между мобильной станцией 100 и ретрансляционной станцией 150.
Если система мобильной связи, показанная на Фиг.1, является системой связи типа TDD (дуплексный режим с временным разделением каналов), корреляция между характеристикой канала восходящей линии связи и характеристикой канала нисходящей линии связи чрезвычайно высока, что позволяет мобильной станции 100 оценивать принятое качество, измеренное на ретрансляционной станции 150, по принятому качеству сигнала, переданному с ретрансляционной станции 150. Соответственно, в этом случае, не требуется выполнять процесс (1) в кадре 1.
К тому же, в кадре 2, базовая станция 200 измеряет уровень принимаемой интенсивности, в виде принятого качества, каждой из множества поднесущих, которые составляют сигнал на многих несущих, принятый с ретрансляционной станции 150, и передает информацию 2 о принятом качестве, которая указывает это принятое качество, на мобильную станцию 100 (процесс (2)). Это принятое качество соответствует качеству канала между ретрансляционной станцией 150 и базовой станцией 200.
Затем, в кадре 3, мобильная станция 100 передает сигнал на многих несущих, содержащий множество поднесущих, отрегулированных по мощности передачи на основании информации 1 о принятом качестве, на базовую станцию 200 и ретрансляционную станцию 150 (процессы (3) и (3′): первая передача). В это время мобильная станция 100 выполняет регулирование для повышения мощности передачи поднесущих более низкого принятого качества и снижения мощности передачи поднесущих более высокого принятого качества.
Сигнал на многих несущих, переданный в кадре 3, имеет мощность передачи, отрегулированную на основании принятого качества на ретрансляционной станции 150, которая предусмотрена относительно близко к мобильной станции 100, и, поскольку, мощность передачи каждой поднесущей регулируется, чтобы минимально удовлетворять целевому качеству на ретрансляционной станции, принятое качество этого сигнала на многих несущих на базовой станции 200, которая находится гораздо дальше от мобильной станции 100, чем ретрансляционная станция 150, становится намного ниже, а потому базовой станции 200 не требуется принимать сигнал на многих несущих, переданный в кадре 3.
Затем, в кадре 4, ретрансляционная станция 150 ретранслирует сигнал на многих несущих, принятый с мобильной станции 100 в кадре 3, и передает сигнал на базовую станцию 200 (процесс (4)). К тому же, одновременно, мобильная станция 100 передает сигнал на многих несущих, содержащий множество поднесущих, отрегулированных по мощности передачи на основании информации 2 о принятом качестве, только на базовую станцию 200 (процесс (5): вторая передача). Мобильная станция 100 выбирает поднесущие, где принятое качество, указанное принятой информацией 2 о принятом качестве, ниже целевого качества, и передает сигнал на многих несущих, содержащий только поднесущие, для которых принятое качество ниже целевого качества, на базовую станцию 200. Мобильная станция 100 также выполняет регулирование для повышения мощности передачи поднесущих более низкого принятого качества и снижения мощности передачи поднесущих более высокого принятого качества.
Затем базовая станция 200 комбинирует все сигналы на многих несущих, переданные в процессах (3), (4) и (5), по каждой поднесущей и получает принятые данные. Здесь, в процессах (3) и (3)', мобильная станция 100 регулирует мощность передачи каждой поднесущей, чтобы была мощностью, чтобы она минимально удовлетворяла целевому значению на ретрансляционной станции 150, которая предусмотрена относительно близко к мобильной станции 100, а в процессе (5) мобильная станция 100 регулирует мощность передачи, чтобы она минимально удовлетворяла целевому значению на базовой станции 200, которая предусмотрена гораздо дальше от мобильной станции 100, чем ретрансляционная станция 150, а потому мощность передачи каждой поднесущей в процессе (5) регулируется, чтобы она была более высокой, чем мощность передачи в процессах (3) и (3)'.
Временные характеристики каждой передачи предпочтительно регулируются, чтобы временные характеристики приема на базовой станции 200 были одинаковыми при передаче в процессе (3) и при передаче в процессе (4). К тому же процесс (2) может выполняться в кадре 3, а процессы (3) и (3)' могут выполняться в кадре 2.
На Фиг.3(a)-(f) показаны примеры уровней принимаемой интенсивности на ретрансляционной станции 150 и базовой станции 200. Фиг.3(a)-(f) иллюстрируют случай, где сигнал на многих несущих составлен из поднесущих с 1 по 8, где цифры с 1 по 8 на горизонтальной оси показывают номера поднесущих. То же самое также применяется к последующим вариантам осуществления.
Фиг.3(a) показывает уровни принимаемой интенсивности, сообщаемые информацией 2 о принятом качестве, которая передается с базовой станции 200 на мобильную станцию 100, в процессе (2). Эти уровни принимаемой интенсивности являются прогнозируемыми уровнями принимаемой интенсивности сигнала на многих несущих, передаваемого с ретрансляционной станции 150 на базовую станцию в процессе (4), на базовой станции. То есть при одном сигнале ретрансляции, передаваемом с ретрансляционной станции 150 в процессе (4), уровень принимаемой интенсивности является низким на поднесущих 5 и 7 и не достигает целевого уровня принимаемой интенсивности.
Фиг.3(b) показывает уровни принимаемой интенсивности на базовой станции 200 сигнала на многих несущих, предназначенного для регулирования мощности передачи на основании информации 1 о принятом качестве в процессе (1), и передаваемого в процессе (3), на базовой станции 200. Фиг.3(c) показывает уровень принимаемой интенсивности на ретрансляционной станции 150 сигнала на многих несущих, где мощность передачи регулируется на основании информации 1 о принятом качестве в процессе (1), передаваемого в процессе (3)'. Сигналы на многих несущих в процессе (3) и в процессе (3)' являются такими же, как сигнал на многих несущих, так же регулируемый по мощности передачи на мобильной станции 100. Причина того, что уровни принимаемой интенсивности, показанные на Фиг.3(b), ниже, чем уровни принимаемой интенсивности, показанные на Фиг.3(c), состоит в том, что, поскольку расстояние между мобильной станцией 100 и базовой станцией 200 больше, чем расстояние между мобильной станцией 100 и ретрансляционной станцией 150, затухание сигнала на многих несущих, принимаемого на базовой станции 200, обусловленное расстоянием передачи, больше.
Фиг.3(d) показывает уровни принимаемой интенсивности, на базовой станции, сигнала на многих несущих, передаваемого с ретрансляционной станции 150 на базовую станцию 200 в процессе (4).
Фиг.3(e) показывает уровни принимаемой интенсивности, на базовой станции, сигнала на многих несущих, передаваемого с мобильной станции 100 на базовую станцию 200 в процессе (5). Как описано выше, поскольку в процессе (5) мобильная станция 100 передает сигнал на многих несущих, составленный только из поднесущих 5 и 7 ниже целевого уровня принимаемой интенсивности, как показано на Фиг.3(a), Фиг.3(e) показывает уровни принимаемой интенсивности только поднесущих 5 и 7.
Затем базовая станция 200 комбинирует сигналы на многих несущих, показанные на Фиг.3(b), (d) и (e), на основе по каждой поднесущей и получает сигнал на многих несущих с уровнями принимаемой интенсивности, показанными на Фиг.3(f). В результате этого комбинирования поднесущие 5 и 7 теперь достигают целевого уровня принимаемой интенсивности.
При таком способе базовая станция 200 может компенсировать часть сигнала, переданного с ретрансляционной станции 150 в процессе (4), где принятое качество является низким (например, поднесущие 5 и 7, из поднесущих, показанных на Фиг.3(d), для которых уровни принимаемой интенсивности не достигают целевого уровня принимаемой интенсивности), сигналом, переданным с мобильной станции 100 в процессе (5) (Фиг.3(e)).
Поскольку мобильная станция 100 регулирует, в процессах (3) и (3)', мощность передачи каждой поднесущей на основании принятого качества на ретрансляционной станции 150, которая находится относительно близко к мобильной станции 100, и, таким образом, регулирует мощность передачи каждой поднесущей, чтобы была мощностью, чтобы она минимально удовлетворяла целевому качеству на ретрансляционной станции 150, мощность передачи сигналов на многих несущих в процессах (3) и (3)' становится относительно низкой. Поскольку мобильная станция 100 передает в процессе (5) только часть поднесущих с низким принятым качеством, возможно снизить мощность передачи всех передаваемых несущих. Таким образом, мобильная станция 100 может снижать мощность передачи сигнала на многих несущих. Как результат, мобильная станция 100 способна уменьшать потребление мощности.
Ниже описана конфигурация базовой станции 200. Конфигурация базовой станции 200 показана на Фиг.4.
В базовой станции 200 секция 202 радиоприема принимает сигнал на многих несущих с мобильной станции 100 и сигнал на многих несущих с ретрансляционной станции 150 через антенну 201 и выполняет обработку радиосвязи, в том числе преобразование с понижением частоты, над принятым сигналом для получения сигнала базовой полосы.
Секция 203 удаления GI удаляет защитный интервал (GI) из сигнала базовой полосы.
Секция 204 БПФ (быстрого преобразования Фурье, FFT) выполняет БПФ сигнала базовой полосы, при котором сигнал базовой полосы преобразуется из временной области в частотную область, получает сигналы отдельных поднесущих и вводит эти сигналы поднесущих в секцию 205 P/S.
Секция 205 P/S преобразует сигналы поднесущих, введенные параллельно, в последовательные сигналы и вводит эти последовательные сигналы в секцию 206 оценки канала и секцию 207 демодуляции. Что касается сигнала на многих несущих из ретрансляционной секции 150, секция 205 P/S также вводит сигналы поднесущих, преобразованные в последовательные сигналы, в секцию 210 оценки принятого качества.
Секция 206 оценки канала оценивает канал каждой поднесущей и формирует значения оценки канала. Эти значения оценки канала вводятся в секцию 207 демодуляции.
Секция 207 демодуляции уменьшает погрешности, которые возникают вследствие влияния колебаний амплитуды и колебаний фазы между каналами, и демодулирует сигналы путем деления введенных сигналов поднесущих на соответствующие поднесущим значения оценки каналов. Демодулированные сигналы вводятся в секцию 208 комбинирования.
Секция 208 комбинирования комбинирует сигнал, введенный непосредственно с мобильной станции, и сигнал, введенный с мобильной станции через ретрансляционную станцию, по каждой поднесущей и вводит результат в секцию 209 декодирования.
Секция 209 декодирования декодирует комбинированные сигналы и получает принятые данные.
С другой стороны, секция 210 измерения принятого качества измеряет уровень принимаемой интенсивности в виде принятого качества каждой поднесущей сигнала на многих несущих, переданного с ретрансляционной станции 150, и формирует информацию о принятом качестве (вышеприведенную информацию 2 о принятом качестве), указывающую это принятое качество. Эта информация о принятом качестве вводится в секцию 211 кодирования.
Секция 211 кодирования выполняет кодирование, такое как кодирование турбокодом, над введенными последовательными во времени данными передачи и информацией о принятом качестве и вводит кодированные данные передачи в секцию 212 модуляции.
Секция 212 модуляции выполняет модуляцию, такую как QPSK (квадратурная фазовая манипуляция) и 16QAM (16 позиционная квадратурная амплитудная модуляция), над данными передачи и информацией о принятом качестве и вводит модулированный сигнал передачи и информацию о принятом качестве в секцию 213 S/P.
Секция 213 S/P преобразует сигналы поднесущих, введенные последовательно, в параллельные сигналы и вводит эти параллельные сигналы в секцию 214 обратного БПФ (IFFT). К тому же секция 213 S/P распределяет информацию о принятом качестве по предопределенным поднесущим.
Секция 214 обратного БПФ выполняет обратное БПФ над введенными сигналами, при котором сигналы частотной области преобразуются в сигнал на многих несущих во временной области, и вводит этот сигнал в секцию 215 вставки GI.
Секция 215 вставки GI вставляет защитный интервал в сигнал на многих несущих и выводит сигнал в секцию 216 радиопередачи.
Секция 216 радиопередачи выполняет обработку радиосвязи, в том числе преобразование с повышением частоты, над сигналом на многих несущих и передает результат с антенны 201. Сигнал на многих несущих, включающий в себя информацию о принятом качестве, передается на мобильную станцию 100. Ниже будет описана конфигурация мобильной станции 100. Конфигурация мобильной станции 100 показана на Фиг.5.
В мобильной станции 100 секция 102 радиоприема принимает сигнал на многих несущих с ретрансляционной станции 150 и сигнал на многих несущих с базовой станции 150 через антенну 101 и выполняет обработку радиосвязи, в т.ч. преобразование с понижением частоты принятых сигналов и получает сигнал базовой полосы. Сигнал на многих несущих с ретрансляционной станции 150 включает в себя информацию о принятом качестве на ретрансляционной станции 150 (вышеприведенную информацию 1 о принятом качестве), а сигнал на многих несущих с базовой станции 200 включает в себя информацию о принятом качестве на базовой станции 200 (вышеприведенную информацию 2 о принятом качестве).
Секция 103 удаления GI удаляет защитный интервал (GI) из сигнала базовой полосы.
Секция 104 БПФ выполняет БПФ над сигналом базовой полосы, при котором сигнал базовой полосы преобразуется из временной области в частотную область для получения сигналов отдельных поднесущих и вводит эти сигналы поднесущих в секцию 105 P/S.
Секция 105 P/S преобразует сигналы поднесущих, введенные параллельно, в последовательные сигналы и вводит эти последовательные сигналы в секцию 106 оценки канала, секцию 107 демодуляции и секцию 109 извлечения информации о принятом качестве.
Секция 106 оценки канала оценивает канал каждой поднесущей и формирует значения оценки канала. Эти значения оценки канала вводятся в секцию 107 демодуляции. Секция 107 демодуляции уменьшает погрешности, которые возникают вследствие влияния колебаний амплитуды и колебаний фазы между каналами, и демодулирует сигналы путем деления введенных сигналов поднесущих на соответствующие поднесущим значения оценки каналов. Демодулированные сигналы вводятся в секцию 108 декодирования.
Секция 108 декодирования декодирует введенные сигналы и, посредством этого, получает принятые данные.
Секция 109 извлечения информация о принятом качестве извлекает вышеприведенные информацию 1 о принятом качестве и информацию 2 о принятом качестве из введенных сигналов и вводит информацию 1 о принятом качестве в секцию 113 регулирования мощности ретрансляционной станции, а информацию 2 о принятом качестве в секцию 110 выбора поднесущих и секцию 117 регулирования мощности базовой станции.
Секция 110 выбора поднесущих выбирает поднесущие, где принятое качество ниже целевого качества, на основании информации 2 о принятом качестве и вводит количество выбранных поднесущих в секцию 117 регулирования мощности базовой станции и секцию 118 распределения поднесущих, в качестве результата выбора.
Секция 111 кодирования выполняет кодирование, такое как кодирование турбокодом, над введенными последовательными во времени данными передачи и вводит кодированные данные передачи в секцию 112 модуляции.
Секция 112 модуляции выполняет модуляцию, такую как QPSK и 16QAM, над данными передачи и вводит модулированный сигнал передачи в секцию 113 регулирования мощности ретрансляционной станции и секцию 117 регулирования мощности базовой станции.
Секция 113 регулирования мощности ретрансляционной станции регулирует мощность передачи для введенных сигналов поднесущих на основании информации 1 о принятом качестве, и вводит это в секцию 114 S/P.
Секция 114 S/P преобразует сигналы поднесущих, введенные последовательно, в параллельные сигналы и выводит эти параллельные сигналы в секцию 115 обратного БПФ.
Секция 115 обратного БПФ выполняет обратное БПФ над введенными сигналами, при котором сигналы частотной области преобразуются в сигнал на многих несущих во временной области, и вводит этот сигнал на многих несущих в секцию 115 вставки GI. Сигнал на многих несущих, сформированный в секции 115 обратного БПФ, является сигналом, который должен передаваться на ретрансляционную станцию 150.
Секция 116 вставки GI вставляет защитный интервал в сигнал на многих несущих, введенный из секции 115 обратного БПФ, и вводит сигнал в секцию 121 выбора сигналов передачи. Секция 117 регулирования мощности базовой станции регулирует мощность передачи сигналов, которые должны распределяться по поднесущим, указанным результатом выбора на основании информации 2 о принятом качестве, и вводит результат в секцию 118 распределения поднесущих. Секция 117 регулирования мощности базовой станции устанавливает мощность передачи сигналов, которые должны распределяться по поднесущим, иным, чем поднесущие, выбранные секцией 110 выбора поднесущих, в ноль. Другими словами, только сигналы, которые должны распределяться по поднесущим, выбранным секцией 110 выбора поднесущих, вводятся в секцию 118 распределения поднесущих.
Секция 118 распределения поднесущих распределяет сигналы, введенные из секции 117 регулирования мощности базовой станции, по поднесущим в соответствии с результатом выбора и вводит результат в секцию 119 обратного БПФ.
Секция 119 обратного БПФ выполняет обратное БПФ над введенными сигналами, при котором сигналы частотной области преобразуются в сигнал на многих несущих во временной области, и вводит этот сигнал на многих несущих в секцию 120 вставки GI. Сигнал на многих несущих, сформированный в секции 119 обратного БПФ, является сигналом, который должен передаваться непосредственно на базовую станцию 200.
Секция 120 вставки GI вставляет защитный интервал в сигнал на многих несущих, введенный из секции 119 обратного БПФ, и вводит этот сигнал в секцию 121 выбора сигналов передачи.
Секция 121 выбора сигналов передачи выбирает сигнал на многих поднесущих, который должен передаваться. Другими словами, секция 121 выбора сигналов передачи выбирает сигнал, введенный из секции 116 вставки GI в кадре 3, показанном на Фиг.2, и сигнал, введенный из секции 120 вставки GI в кадре 4, и вводит эти сигналы в секцию 122 радиопередачи. В результате этого выбора, при второй передаче в кадре 4, сигнал на многих несущих, составленный только из поднесущих, где принятое качество на базовой станции 200 ниже целевого качества, передается только на базовую станцию 200. Секция 122 радиопередачи выполняет обработку радиосвязи, в том числе преобразование с повышением частоты, над сигналом на многих несущих и передает результат с антенны 101.
Со ссылками на блок-схему последовательности операций по Фиг.6 ниже описана работа мобильной станции 100.
На этапе 11 информация 1 о принятом качестве извлекается из сигнала на многих несущих, переданного с ретрансляционной станции 150, а информация 2 о принятом качестве извлекается из сигнала на многих несущих, переданного с базовой станции 200.
Затем на этапе 12 выполняется регулирование мощности передачи для ретрансляционной станции 150. Это регулирование мощности передачи выполняется для всех поднесущих на основании информации 1 о принятом качестве.
Затем на этапе 13 сигнал на многих несущих, содержащий поднесущие, отрегулированные по мощности передачи на этапе 12, передается на ретрансляционную станцию 150 (первая передача).
Затем на этапе 14 выбирается поднесущая, которая должна передаваться непосредственно на базовую станцию 200. При этом выборе поднесущие, для которых принятое качество ниже целевого качества, выбираются на основании информации 2 о принятом качестве.
Затем на этапе 15 выполняется регулирование мощности передачи для базовой станции 200. Это регулирование мощности передачи выполняется для поднесущих, выбранных на этапе 14, на основании информации 2 о принятом качестве.
Затем на этапе 16 поднесущие, выбранные на этапе 14, распределяются. Затем на этапе 17 сигнал на многих несущих, составленный из поднесущих, которые выбраны на этапе 14 и которые отрегулированы по мощности передачи на этапе 15, передается на базовую станцию 200 (вторая передача).
При этом способе, поскольку мобильная станция согласно настоящему варианту осуществления передает, при первой передаче, сигнал на многих несущих с мощностью передачи, которая минимально удовлетворяет целевому качеству на ретрансляционной станции, и передает, при второй передачи, только поднесущие, где принятое качество на базовой станции ниже целевого качества, мощность передачи мобильной станции может быть снижена, так что уменьшается потребление мощности мобильной станцией.
Вариант 2 осуществления
Прежде всего, с использованием схемы последовательности действий, показанной на Фиг.7, будет описана полная обработка по настоящему варианту осуществления.
Процессы (1) и (2) в кадре 1 и кадре 2 являются такими же, как в варианте 1 осуществления (Фиг.2), потому их дальнейшее описание опущено.
Затем, в кадре 3, мобильная станция 300 передает сигнал на многих несущих, составленный из множества поднесущих, отрегулированных по мощности передачи на основании информации 1 о принятом качестве и информации 2 о принятом качестве на базовую станцию 200 и ретрансляционную станцию 150 (процессы (3) и (3)'). В это время мобильная станция 300 выполняет регулирование для повышения мощности передачи поднесущих более низкого принятого качества и снижения мощности передачи поднесущих более высокого принятого качества. Мобильная станция 300 также регулирует мощность передачи на ретрансляционную станцию 150 по поднесущим, для которых принятое качество равно или выше целевого качества, на основании информации 1 о принятом качестве, и мощность передачи на базовую станцию 200, по поднесущим, для которых принятое качество ниже целевого качества, на основании информации 2 о принятом качестве. Другими словами, мобильная станция 300 регулирует мощность передачи поднесущих, для которых принятое качество равно или выше целевого качества, чтобы она минимально удовлетворяла целевому качеству на ретрансляционной станции 150, и регулирует мощность передачи поднесущих, где принятое качество ниже целевого качества, чтобы она минимально удовлетворяла целевому качеству на базовой станции 200. Поскольку базовая станция 200 находится гораздо дальше от мобильной станции 300, чем ретрансляционная станция, затухание, обусловленное расстоянием передачи, больше в случае сигнала на многих несущих, принимаемого на базовой станции 200. Поэтому посредством выполнения этого регулирования мощности передачи на мобильной станции 300, мощность передачи поднесущих, составляющих сигнал на многих несущих, передаваемый в кадре 3, для которых принятое качество ниже целевого качества, регулируется, чтобы превысить мощность передачи поднесущих, для которых принятое качество равно или выше целевого качества.
Кроме того, в кадре 3 ретрансляционная станция 150 ретранслирует сигнал на многих несущих, принятый с мобильной станции 300, и передает его на базовую станцию 200 (процесс (4)). Затем базовая станция 200 комбинирует поднесущие сигнала на многих несущих, переданного в процессах (3) и (4), чтобы получить принятые данные.
На Фиг.8(a)-(e) показаны примеры уровней принимаемой интенсивности на ретрансляционной станции 150 и базовой станции 200.
Фиг.8(a) показывает уровни принимаемой интенсивности, сообщаемые информацией 1 о принятом качестве, передаваемой с базовой станции 200 на мобильную станцию 100 в процессе (2). Эти уровни принимаемой интенсивности являются уровнями принимаемой интенсивности сигнала на многих несущих, передаваемого с ретрансляционной станции 150 на базовую станцию 200, в качестве прогнозируемых на базовой станции 200. То есть при одном сигнале ретрансляции, передаваемом с ретрансляционной станции 150, уровень принимаемой интенсивности является низким на поднесущих 5 и 7 и не достигает целевого уровня принимаемой интенсивности.
Фиг.3(b) показывает уровни принимаемой интенсивности, на базовой станции 200, сигнала на многих несущих, который предназначен для регулирования мощности передачи на основании принятой информации 1 о принятом качестве и информации 2 о принятом качестве, и который передается в процессе (3), на базовой станции 200. Фиг.8(b) показывает уровень принимаемой интенсивности на ретрансляционной станции 150, сигнала на многих несущих, который передается в процессе (3)' и предназначен для регулирования мощности передачи на основании информации 1 о принятом качестве и информации 2 о принятом качестве. Сигналы на многих несущих в процессе (3) и в процессе (3)' являются такими же, как сигнал на многих несущих, предназначенный для такого же регулирования мощности передачи на мобильной станции 300. При этом регулировании мощности передачи мобильная станция 300 выполняет регулирование мощности передачи для базовой станции 200 на поднесущих 5 и 7 из числа поднесущих, показанных на Фиг.8(a), для которых уровень принимаемой интенсивности не достигает целевого уровня принимаемой интенсивности (то есть, для которых принятое качество является низким), на основании информации 2 о принятом качестве, как описано выше, и выполняет регулирование мощности передачи для ретрансляционной станции 150 на несущих 1, 2, 3, 4, 6 и 8, для которых уровень принимаемой интенсивности достигает целевого уровня принимаемой интенсивности (то есть, для которых принятое качество является высоким), на основании информации 1 о принятом качестве, как описано выше. Причина того, что уровни принимаемой интенсивности, показанные на Фиг.8(b), ниже, чем уровни принимаемой интенсивности, показанные на Фиг.8(c), состоит в том, что, поскольку расстояние между мобильной станцией 300 и базовой станцией 200 больше, чем расстояние между мобильной станцией 300 и ретрансляционной станцией 150, затухание, обусловленное расстоянием передачи, больше в случае сигнала на многих несущих, принимаемого на базовой станции 200.
Фиг.8(d) показывает уровни принимаемой интенсивности, на базовой станции, сигнала на многих несущих, передаваемого с ретрансляционной станции 150 на базовую станцию 200 в процессе (4).
Затем базовая станция 200 комбинирует поднесущие сигналов на многих несущих, показанных на Фиг.8(b) и (d), чтобы получить сигнал на многих несущих с уровнями принимаемой интенсивности, показанными на Фиг.8(e). В результате этого комбинирования поднесущие 5 и 7, как и следует, достигают целевого уровня принимаемой интенсивности.
При этом способе базовая станция 200 может компенсировать часть сигнала, переданного с ретрансляционной станции 150 в процессе (4), в котором принятое качество является низким (например, поднесущие 5 и 7 из поднесущих, показанных на Фиг.8(d), где не достигается целевой уровень принимаемой интенсивности), сигналом, переданным с мобильной станции 300 в процессе (3) (Фиг.8(b)).
В то время как мобильная станция 100 согласно варианту 1 осуществления требует второй передачи для установления уровней принимаемой интенсивности всех поднесущих на базовой станции 200 в целевой уровень принимаемой интенсивности, мобильная станция 300 согласно настоящему варианту осуществления достигает этого за одну передачу, а потому потребление мощности мобильной станции может быть снижено даже больше.
Ниже описана конфигурация мобильной станции 300. Конфигурация мобильной станции 300 показана на Фиг.9. Компоненты на Фиг.9, которые являются такими же, как в варианте 1 осуществления (Фиг.5), обозначены идентичными ссылочными позициями и их дальнейшее описание опущено.
На мобильной станции 300 секция 301 извлечения информации о принятом качестве извлекает вышеприведенную информацию 1 о принятом качестве из принятого сигнала и вводит эту информацию в секцию 303 регулирования мощности ретрансляционной станции. Секция 301 извлечения информации о принятом качестве также извлекает вышеописанную информацию 2 о принятом качестве из принятого сигнала и вводит ее в секцию 302 настройки поднесущих и секцию 304 регулирования мощности базовой станции.
Секция 302 настройки поднесущих настраивает поднесущие, для которых принятое качество равно или выше целевого качества, и передает их на секцию 303 регулирования мощности ретрансляционной станции, на основании информации 2 о принятом качестве, а поднесущие, для которых принятое качество ниже целевого качества, на секцию 304 регулирования мощности базовой станции. Информация о настройке, показывающая результаты этой настройки, вводится в секцию 303 регулирования мощности ретрансляционной станции и секцию 304 регулирования мощности базовой станции. При этом способе секция 302 настройки поднесущих побуждает секцию 303 регулирования мощности ретрансляционной станции регулировать мощность передачи поднесущих, где принятое качество равно или выше целевого качества, и побуждает секцию 304 регулирования мощности базовой станции регулировать мощность передачи поднесущих, где принятое качество ниже целевого качества.
Секция 303 регулирования мощности ретрансляционной станции регулирует, как описано выше, мощность передачи сигналов из числа введенных сигналов поднесущих, которые распределены по поднесущим, где принятое качество равно или выше целевого качества, на основании информации 1 о принятом качестве и вводит результат в секцию 305 S/P. Секция 303 регулирования мощности ретрансляционной станции устанавливает мощность передачи сигналов, распределенных по поднесущим, где принятое качество ниже целевого качества, в ноль. То есть только сигналы, распределенные по поднесущим, где принятое качество равно или выше целевого качества, вводятся из секции 303 регулирования мощности ретрансляционной станции в секцию 305 S/P.
Секция 304 регулирования мощности базовой станции регулирует, как описано выше, мощность передачи сигналов из числа введенных сигналов поднесущих, которые распределены по поднесущим, где принятое качество ниже целевого качества, на основании информации 2 о принятом качестве и вводит результат в секцию 305 S/P. Секция 304 регулирования мощности базовой станции устанавливает мощность передачи сигналов, распределенных по поднесущими, где принятое качество равно или выше целевого качества, в ноль. То есть только сигналы, распределенные по поднесущим, где принятое качество ниже целевого качества, вводятся из секции 304 регулирования мощности базовой станции в секцию 305 S/P.
Секция 305 S/P преобразует сигналы поднесущих, введенные последовательно из секции 303 регулирования мощности ретрансляционной станции и секции 304 регулирования мощности базовой станции, в параллельные сигналы и вводит эти параллельные сигналы в секцию 115 обратного БПФ.
С использованием блок-схемы последовательности операций по Фиг.10 ниже описана работа мобильной станции 300.
На этапе 21 информация 1 о принятом качестве извлекается из сигнала на многих несущих, переданного с ретрансляционной станции 150, а информация 2 о принятом качестве извлекается из сигнала на многих несущих, переданного с базовой станции 200.
Затем на этапе 22 поднесущие, для которых принятое качество равно или выше целевого качества, устанавливаются в качестве объекта регулирования мощности передачи на ретрансляционной станции 150 на основании информации 2 о принятом качестве, а поднесущие, для которых принятое качество ниже целевого качества устанавливаются в качестве объекта регулирования мощности передачи на базовой станции 200.
Затем на этапе 23 мощность передачи поднесущих, для которых принятое качество на ретрансляционной станции 150 равно или выше целевого качества, регулируется на основании информации 1 о принятом качестве, и на этап 24 мощность передачи поднесущих, для которых принятое качество на базовой станции 200 ниже целевого качества, регулируется на основании информации 2 о принятом качестве. Очередность последовательностей операций на этап 23 и этап 24 может быть переставлена, либо последовательности операций на этапе 23 и этапе 24 могут выполняться параллельно.
Затем на этапе 25 сигнал на многих несущих, составленный из поднесущих, отрегулированных по мощности передачи на этап 23 и этап 24, передается на ретрансляционную станцию 150 и базовую станцию 200.
При таком способе, поскольку мобильная станция согласно настоящему варианту осуществления регулирует только поднесущие, для которых принятое качество ниже целевого качества, чтобы получить мощность передачи, которая минимально удовлетворяет целевому качеству на базовой станции, а остаток поднесущих (поднесущие, для которых принятое качество равно или выше целевого качества), чтобы получить мощность передачи, которая минимально удовлетворяет целевому качеству на ретрансляционной станции, которая предусмотрена ближе, чем базовая станция, и передает эти поднесущие, мощность передачи мобильной станции может быть снижена, подобно варианту 1 осуществления, так что снижается потребление мощности мобильной станции. К тому же, поскольку только одна передача сигнала на многих несущих требуется для установки принятого качества всех поднесущих на базовой станции в целевое качество, потребление мощности может дополнительно снижаться по сравнению с мобильной станцией согласно варианту 1 осуществления, который требует второй передачи.
Вариант 3 осуществления
В варианте 2 осуществления (Фиг.7), поскольку сигнал, принимаемый на базовой станции 200 через ретрансляционную станцию 150, может быть задержан вследствие ретрансляционной обработки ретрансляционной станцией 150, этот сигнал принимается позже, чем сигнал, принимаемый непосредственно с мобильной станции 300. Таким образом, если появляется разрыв во временных характеристиках приема между сигналами, комбинируемыми на базовой станции 200, и если этот разрыв не попадает в пределы длительности защитного интервала, между этими двумя сигналами появляются межсимвольные помехи, которые ведут к ухудшению характеристик приема.
Мобильная станция 400 согласно настоящему варианту осуществления передает поднесущие, установленные в качестве объекта регулирования мощности передачи на базовой станции 200, в варианте 2 осуществления, с большей задержкой, чем поднесущие, установленные в качестве объекта регулирования мощности передачи на ретрансляционной станции 150.
Прежде всего, с использованием схемы последовательности действий, показанной на Фиг.11, будет описана полная обработка по настоящему варианту осуществления.
Процессы (1) и (2) в кадре 1 и кадре 2 являются такими же, как в вариантах 1 и 2 осуществления (Фиг.2 и 7), потому их описание опущено. Здесь, подобно вариантам 1 и 2 осуществления, поднесущими, для которых принятое качество равно или выше целевого качества, являются поднесущие 1, 2, 3, 4, 6 и 8, а поднесущими, для которых принятое качество ниже целевого качества, являются поднесущие 5 и 7.
С временной привязкой 1 в кадре 3 мобильная станция 400 регулирует мощность передачи поднесущих 1, 2, 3, 4, 6 и 8, для которых принятое качество равно или выше целевого качества, на основании информации 1 о принятом качестве, и передает сигнал на многих несущих, составленный только из этих поднесущих, как на базовую станцию 200, так и на ретрансляционную станцию 150 (процессы (3) и (3)').
Затем, с временной привязкой 2 в кадре 3, мобильная станция 400 регулирует мощность передачи поднесущих 5 и 7, для которых принятое качество ниже целевого качества, на основании информации 2 о принятом качестве, и передает сигнал на многих несущих, составленный только из этих поднесущих, как на базовую станцию 200, так и на ретрансляционную станцию 150 (процессы (3) и (3)').
Здесь разность времен (задержка) между временной привязкой 1 и временной привязкой 2 устанавливается на разность между временной привязкой, с которой сигнал, переданный с мобильной станции 400, принимается на базовой станции 200 непосредственно, и временной привязкой, с которой сигнал, переданный с мобильной станции 400 принимается на базовой станции 200 через ретрансляционную станцию 150, либо устанавливается в пределах длительности защитного интервала. Эта разница времен, которая учитывает временной промежуток последовательности операций ретрансляции на ретрансляционной станции 150, заранее замеряется на базовой станции 200, а сигнал, показывающий замеренную разность времен, может передаваться вместе с информацией 2 принятого качества, на мобильную станцию 400 в процессе (2).
Кроме того, в кадре 3, ретрансляционная станция 150 ретранслирует сигнал на многих несущих, переданный с временной привязкой 1, и сигнал на многих несущих, переданный с временной привязкой 2, и передает эти сигналы на базовую станцию 200 (процесс (4)).
Таким образом, если задержка временной привязки 2 относительно временной привязки 1 на мобильной станции 400 установлена на разность временных характеристик приема на базовой станции 200, как показано на Фиг.12, сигналы (31 на Фиг.12), относящиеся к сигналу на многих несущих, переданному с временной привязкой 1 (например, поднесущие 1, 2, 3, 4, 6 и 8), которые принимаются на базовой станции 200 непосредственно, принимаются с временной привязкой 3; сигналы (32 на Фиг.12), принимаемые через ретрансляционную станцию 150, принимаются с временной привязкой 4; сигналы (33 на Фиг.12), относящиеся к сигналу на многих несущих, переданному с временной привязкой 2 (поднесущие 5 и 7), которые принимаются непосредственно, принимаются с временной привязкой 4; а сигналы (34 на Фиг.12), принимаемые через ретрансляционную станцию 150, принимаются с временной привязкой 5. Базовая станция 200 комбинирует эти два сигнала на многих несущих, принятые с одной и той же временной привязкой, с временной привязкой 4 (32 и 33 на Фиг.12), по каждой поднесущей и получает принятые данные.
Далее описана конфигурация мобильной станции 400. Конфигурация мобильной станции 400 показана на Фиг.13. Компоненты на Фиг.13, которые являются такими же, как в варианте 2 осуществления (Фиг.9), обозначены идентичными ссылочными позициями, и их описание опущено.
В мобильной станции 400 секция 401 регулирования мощности ретрансляционной станции регулирует, как описано выше, мощность передачи сигналов из введенных сигналов поднесущих, распределенных по поднесущим, для которых принятое качество равно или выше целевого качества, на основании информации 1 принятого качества и вводит эти сигналы в секцию 402 S/P. Секция 401 регулирования мощности ретрансляционной станции устанавливает мощность передачи сигналов, относящихся к поднесущим, для которых принятое качество ниже целевого качества, в ноль. То есть только сигналы, распределенные по поднесущим, для которых принятое качество равно или выше целевого качества, вводятся из секции 401 регулирования мощности ретрансляционной станции в секцию 402 S/P.
Секция 402 S/P преобразует сигналы поднесущих, введенные последовательно из секции 401 регулирования мощности ретрансляционной станции, в параллельные сигналы и вводит эти параллельные сигналы в секцию 403 обратного БПФ.
Секция 403 обратного БПФ выполняет обратное БПФ над введенными сигналами, при котором сигналы частотной области преобразуются в сигнал на многих несущих во временной области, и вводит этот сигнал в секцию 404 вставки GI. Посредством этого сигнал на многих несущих, сформированный в секции 403 обратного БПФ, включает в себя только поднесущие, для которых принятое качество равно или выше целевого качества.
Секция 404 вставки GI вставляет защитный интервал в сигнал на многих несущих, введенный из секции 403 обратного БПФ, и выводит этот сигнал в секцию 122 радиопередачи.
Секция 405 регулирования мощности базовой станции регулирует, как описано выше, мощность передачи сигналов из числа введенных сигналов поднесущих, распределенных по поднесущим, для которых принятое качество ниже целевого качества, на основании информации 2 о принятом качестве и вводит эти сигналы в секцию 406 S/P. Секция 405 регулирования мощности базовой станции устанавливает мощность передачи сигналов, распределенных по поднесущими, для которых принятое качество равно или выше целевого качества, в ноль. То есть только сигналы, распределенные по поднесущим, для которых принятое качество равно или выше целевого качества, вводятся из секции 405 регулирования мощности базовой станции в секцию 406 S/P.
Секция 406 S/P преобразует сигналы поднесущих, введенные последовательно из секции 405 регулирования мощности базовой станции, в параллельные сигналы и вводит эти параллельные сигналы в секцию 407 обратного БПФ.
Секция 407 обратного БПФ выполняет обратное БПФ над введенными сигналами, при котором сигналы частотной области преобразуются в сигнал на многих несущих во временной области, и вводит преобразованный сигнал в секцию 408 вставки GI. Таким образом, сигнал на многих несущих, сформированный в секции 407 обратного БПФ, включает в себя только поднесущие, для которых принятое качество ниже целевого качества.
Секция 408 вставки GI вставляет защитный интервал в сигнал на многих несущих, введенный из секции 407 обратного БПФ, и вводит этот сигнал в секцию 409 задержки. Секция 409 задержки задерживает сигнал на многих несущих, введенный из секции 408 вставки GI, и вводит задержанный сигнал в секцию 122 радиопередачи. В результате этой последовательности операций задержки сигнал, сформированный секцией 407 обратного БПФ, передается позже, чем сигнал, сформированный секцией 403 обратного БПФ. К тому же задержка временной привязки передачи устанавливается в разность между временной привязкой, с которой сигнал, сформированный секцией 403 обратного БПФ, принимается на базовой станции 200 непосредственно, и временной привязкой, с которой сигнал, сформированный секцией 407 обратного БПФ, принимается на базовой станции 200 через ретрансляционную станцию 150, или устанавливается в пределах длительности защитного интервала.
Со ссылкой на блок-схему последовательности операций на Фиг.14 ниже описана работа мобильной станции 400. Этапы на Фиг.14, которые представляют такие же операции, как в варианте 2 осуществления (Фиг.10), обозначены идентичными ссылочными позициями, и их описание опущено.
На этапе 41 временная привязка передачи сигнала на многих несущих, содержащего поднесущие, которые становятся объектом регулирования мощности передачи на этапе 24, задерживается.
Таким образом, в настоящем варианте осуществления, в котором базовая станция принимает множество сигналов, которые должны комбинироваться, то есть сигнал на многих несущих, принимаемый непосредственно с мобильной станции, и сигнал на многих несущих, принимаемый через ретрансляционную станцию, с одной и той же временной привязкой, или в пределах задержки, меньшей, чем длительность защитного интервала, возможно избежать ухудшения характеристик приема, вызванного межсимвольными помехами.
Хотя в вышеописанных вариантах осуществления дано описание случая, в котором сигнал, передаваемый с мобильной станции, принимается базовой станцией через ретрансляционную станцию (например, ретранслятор восходящей линии связи), эти варианты осуществления также могут применяться и в случае, когда сигнал, передаваемый с базовой станции, принимается на мобильной станции через ретрансляционную станцию (например, ретранслятор нисходящей линии связи). Если эти варианты осуществления применяются к ретранслятору нисходящей линии связи, мобильная станция может рассматриваться в качестве базовой станции, а базовая станция может рассматриваться в качестве мобильной станции, в этих вариантах осуществления.
В вышеописанных вариантах осуществления уровень принимаемой интенсивности используется как принятое качество, однако, SIR (отношение сигнал/помеха), SNR (отношение сигнал/шум), SINR (отношение уровня сигнала к совокупному уровню взаимных помех и шумов) или величина помех и тому подобное могут использоваться как принятое качество.
В вышеописанных вариантах осуществления другие ретрансляционные станции могут присутствовать между ретрансляционной станцией и базовой станцией. Сигнал с мобильной станции может приниматься на базовой станции через множество ретрансляционных станций.
Передача информации о принятом качестве может выполняться в каждом кадре или один раз в каждом множестве кадров. Подобным образом, выбор или настройка поднесущих может обновляться в каждом кадре или один раз в каждом множестве кадров.
Каждый функциональный блок, используемый в описании каждого из вышеупомянутых вариантов осуществления, типично может быть реализован в виде БИС (большой интегральной схемы, LSI), составленной по интегральным схемам. Они могут быть отдельными микросхемами, либо частично или полностью содержаться в одиночной микросхеме.
Здесь указана «БИС», но она также может упоминаться как «ИС» («интегральная схема»), «системная БИС», «супербольшая БИС» или «ультрабольшая БИС», в зависимости от отличающихся степеней интеграции. Кроме того, способ схемной интеграции не ограничен БИС, и также возможна реализация, использующая специализированную схему или процессоры общего применения. В дополнение к БИС также возможно использование FPGA (программируемых пользователем вентильных матриц) или процессора с перестраиваемой конфигурацией, где соединения и настройки ячеек схемы в пределах БИС могут переконфигурироваться.
Кроме того, при появлении технологии интегральных схем для замены БИС в результате развития полупроводниковой технологии или другой производной технологии, естественно, можно будет выполнить интеграцию функциональных блоков с использованием этой технологии. Применение биотехнологии также возможно.
Настоящая заявка основана на заявке № 2005-078848 на выдачу патента Японии, зарегистрированной 18 марта 2005 г., полное содержание которой непосредственно включено в материалы настоящей заявки посредством ссылки.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение может применяться в системах связи (например, системах с множеством транзитных участков передачи) или т.п., в которых устройство радиосвязи, такое как мобильная станция, базовая станция или т.п. осуществляют радиосвязь через ретрансляционную станцию.