НУМЕРАЦИЯ РАДИОЧАСТОТНЫХ КАНАЛОВ
RADIO FREQUENCY CHANNEL NUMBERING

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к способу и устройствам в сотовой системе телефонной связи и, в частности, к нумерации радиочастотных каналов, используемых в системе беспроводной связи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В современных системах беспроводной телефонной связи, таких как GSM (глобальная система мобильной связи) и наземная сеть радиодоступа UMTS (универсальная мобильная телекоммуникационная система) (UTRAN), возможные частоты нисходящей линии связи пронумерованы, где каждой комбинации полосы рабочих частот и частоты дан уникальный номер, названный абсолютным номером радиочастотного канала (ARFCN). ARFCN является функцией, которая отображает номер, например 42, в частоту и в полосу. Например, 42 отображается в полосу 1 и несущую частоту 2134,6 МГц посредством ARFCN.
Поскольку некоторые полосы являются перекрывающимися, одной и той же частоте фактически могут назначаться многочисленные номера, один для каждой полосы.
В режиме работы дуплекса с частотным разделением (FDD), используемом в FDD UTRAN, передача восходящей линии связи и нисходящей линии связи происходит на разных каналах несущих частот, как описано в TS 25.101 3GPP (Проекта партнерства 3-его поколения): «FDD Радиопередача и радиоприем UE (FDD)». Разнесение каналов несущих частот в UTRAN в каждом направлении имеет значение 5 МГц. Поэтому в режиме FDD передачи обеих, восходящей линии связи и нисходящей линии связи, могут происходить одновременно во времени.
С другой стороны, в режиме дуплекса с временным разделением (TDD), используемом в TDD UTRAN, передача восходящей линии связи и нисходящей линии связи происходит на одном и том же канале несущей частоты, но в разных временных интервалах или временных кадрах, как описано в TS 25.102 3GPP: «TDD (UE) UTRAN; радиопередача и радиоприем». Разнесение каналов несущих частот в TDD UTRAN также имеет значение 5 МГц.
Полудуплекс, который используется в GSM, может рассматриваться в качестве гибридной схемы, где восходящая линия связи и нисходящая линия связи передаются на разных несущих частотах и в разных временных интервалах, как описано в TS 05.05 3GPP: «Радиопередача и радиоприем». Это означает, что передача восходящей линии связи и нисходящей линии связи не происходит одновременно. В GSM разнесение каналов несущих частот имеет значение 200 кГц.
В любой из вышеприведенных схем, в принципе, базовая станция может использовать более одного частотного канала для передачи и приема.
В одном из сценариев базовая станция может поставлять только услуги одноадресной передачи, которые могут использовать каналы передачи и приема на разных или многочисленных частотных каналах. Обычно оба канала, передачи и приема, принадлежат одной и той же полосе частот. Услуги одноадресной передачи являются специфичными пользователю и двунаправленными.
В еще одном сценарии базовая станция обеспечивает только мультимедийное вещание (MBMS - услуга мультимедийной широковещательной/групповой передачи) по одночастотным сетям (MBSFN), которое обычно использует однонаправленные каналы нисходящей линии связи. Однако могут быть многочисленные широковещательные услуги, где каждая широковещательная услуга переносится на разном частотном канале, в пределах одной и той же или разной полосы частот.
В сценарии гибридных услуг базовая станция может предлагать услуги одноадресной передачи и широковещательные услуги на разных частотных каналах, которые, в свою очередь, могут принадлежать одной и той же или разным полосам частот.
В сценарии гибридной услуги в E-UTRAN (развитой UTRAN) требуется, чтобы пользовательское оборудование (UE) было способно одновременно принимать частотные каналы, несущие услуги одноадресной передачи и широковещательные услуги, как раскрыто в TR 25.913 3GPP: «Требования для развитого UTRA (E-UTRA) и развитой UTRAN (E-UTRAN)».
В некоторых ситуациях сеть требует, чтобы UE выполняло эстафетную передачу обслуживания на другую частоту. Поэтому UE должно быть осведомлено о новых частотных каналах. Например, могут иметься два частотных канала, один для передачи, а другой для приема, когда это касается услуги одноадресной передачи в основанных на FDD системах.
При отправке команд на UE, чтобы UE изменило рабочую частоту, отправляется уникальный номер (ARFCN).
В режиме FDD номер частотного канала восходящей линии связи может легко выводиться из ARFCN частоты нисходящей линии связи (или наоборот), поскольку ARFCN отображается в полосу рабочих частот и рабочую частоту. Для каждой полосы дуплексное расстояние, которое является разрешенной разностью между частотой восходящей линии связи и нисходящей линии связи, является неизменным, и простой расчет, в таком случае, дает частоту восходящей линии связи.
Из-за разных причин, например меняющихся распределений каналов, разных полос пропускания восходящей и нисходящей линий связи, есть необходимость также сигнализировать частоту восходящей линии связи на мобильное оборудование, поскольку для определенной частоты нисходящей линии связи может быть много возможных частот восходящей линии связи, где только одна должна использоваться.
Например, в FDD E-UTRAN дуплексное расстояние не является постоянным. Это означает, что номер частотного канала или ARFCN, используемый в восходящей линии связи, не может уникально выводиться в UE из ARFCN нисходящей линии связи, сигнализируемого сетью, или наоборот. В технологии современного уровня техники сеть должна сигнализировать полный ARFCN для обеих, восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Это будет увеличивать служебные данные сигнализации в два раза, поскольку должны сигнализироваться ARFCN обеих, восходящей линии связи и нисходящей линии связи. В качестве примера, если 15 битов используются для сигнализации одного ARFCN, например частотного канала нисходящей линии связи, то 15 битов также необходимы для сигнализации частотного канала восходящей линии связи.
Также есть требование в E-UTRAN, что она должна быть способной поставлять услуги одноадресной передачи и широковещательные услуги на разных несущих частотах, которые, в свою очередь, должны одновременно приниматься посредством UE. В таких сценариях, в современной технологии, сеть будет должна сигнализировать номера ARFCN всех частотных каналов, предполагаемых для приема посредством UE. Это очевидно будет приводить к дополнительным служебным данным.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поэтому, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить решение для сигнализации на UE частотных каналов, которые должны одновременно приниматься посредством UE, и/или частотных каналов восходящей линии связи, эффективным образом, который сокращает сигнализацию служебных данных.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложен способ для нумерации радиочастотных каналов, которые должны использоваться в системе беспроводной связи. Имеющийся в распоряжении частотный спектр, ассоциативно связанный с системой беспроводной связи, разделен на полосы частот, при этом каждая полоса частот содержит множество частот. В этом способе глобальный номер назначается первичной частоте первой полосы. Глобальный номер уникален среди по меньшей мере первой полосы частот, и глобальный номер указывает на по меньшей мере вторую полосу частот, ассоциативно связанную с первой полосой частот. Внутриполосный номер дополнительно назначается вторичной частоте в пределах по меньшей мере второй полосы частот.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предложено устройство для нумерации радиочастотных каналов, которые должны использоваться в системе беспроводной связи. Имеющийся в распоряжении частотный спектр, ассоциативно связанный с системой беспроводной связи, разделен на полосы частот, при этом каждая полоса частот содержит множество частот. Устройство содержит средство для назначения глобального номера первичной частоте первой полосы. Глобальный номер уникален среди по меньшей мере первой полосы частот, и глобальный номер указывает на по меньшей мере вторую полосу частот, ассоциативно связанную с первой полосой частот. Устройство дополнительно содержит средство для назначения внутриполосного номера вторичной частоте в пределах по меньшей мере второй полосы частот.
В соответствии с дополнительными аспектами настоящего изобретения предложены пользовательское оборудование и базовая радиостанция, содержащие описанное выше устройство для нумерации радиочастотных каналов, которые должны использоваться в системе беспроводной связи.
Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения первичная частота является частотой нисходящей линии связи, а вторичная частота является частотой восходящей линии связи. Первичная частота также может быть частотой одноадресной передачи, а вторичная частота может быть частотой MBSFN.
Преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, что смешанная сигнализация первичного (глобального) номера и одного или более вторичных (внутриполосных) номеров включает в себя меньшее количество битов по сравнению с раздельной сигнализацией полного ARFCN всех используемых частотных каналов.
Дополнительное преимущество состоит в том, что конкретная технология может применяться в нескольких полосах частот. Например, FDD UTRAN может применяться в разных полосах частот числом до десяти. Более того, включение в состав новых полос частот является непрерывным процессом. Поэтому на практике количество вторичных частот, о которых необходимо сигнализировать в полосе, является гораздо меньшим, чем количество глобальных первичных частот. По этой причине количество битов, требуемых для сигнализации вторичной частоты, является меньшим, тем самым сокращая служебные данные сигнализации.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 иллюстрирует схему первичной и вторичной нумерации согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 иллюстрирует таблицу, показывающую частотные диапазоны, применяемые для восходящей линии связи и нисходящей линии связи, используемые для вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 иллюстрирует устройство согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В соответствии с настоящим изобретением введена смешанная схема нумерации каналов, содержащая первичную и вторичную нумерацию каналов. Первичная нумерация каналов также упоминается как глобальная нумерация каналов, а вторичная нумерация также упоминается как внутриполосная нумерация каналов. Номера каналов назначаются согласно 3GPP и включаются в стандартные спецификации для E-UTRA. Следовательно, спецификации для E-UTRA, согласно настоящему изобретению, будут включать в себя табличное отображение полосы и частоты в глобальный номер канала.
Далее, обращаясь к блок-схеме последовательности операций по фиг.1, настоящее изобретение относится к способу для нумерации радиочастотных каналов, которые должны использоваться в системе беспроводной связи. Имеющийся в распоряжении частотный спектр, ассоциативно связанный с системой беспроводной связи, разделен на полосы частот, при этом каждая полоса частот содержит множество частот. Способ содержит этапы:
101. Назначение глобального номера первичной частоте первой полосы, при этом глобальный номер уникален среди по меньшей мере первой полосы частот, и глобальный номер указывает на по меньшей мере вторую полосу частот, ассоциативно связанную с первой полосой частот.
102. Назначение внутриполосного номера вторичной частоте в пределах по меньшей мере второй полосы частот.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения способ содержит по меньшей мере дополнительный этап.
103. Назначение дополнительного внутриполосного номера дополнительной вторичной частоте в пределах второй полосы частот.
Как указано выше, первичной частоте каждой полосы дается уникальный номер, глобальный номер, так что глобальный номер нумерует точно одну частоту в одной полосе, как показано на фиг.2. Таким образом, глобальный номер является комбинацией полосы Dx и частоты gx. Отметим, что, поскольку полосы могут перекрываться, два глобальных номера фактически могут нумеровать одну и ту же частоту, в то время как номер полосы отличается. На фиг.2 глобальные номера последовательно назначаются частотным каналам по всем полосам.
Согласно альтернативному варианту глобальная нумерация начинается с нуля. Еще одна возможность состоит в том, чтобы начинать ее с любого произвольного номера. Однако, с точки зрения сокращения служебных данных сигнализации, начинать с нуля является более эффективным.
Еще одна возможность состоит в том, что первичная частота для каждого канала по-прежнему уникальна во всех полосах, но она начинается с любого произвольного значения в каждой полосе. Однако это будет требовать большего количества битов по сравнению с последовательным назначением номера, как описано ниже.
Как проиллюстрировано на фиг.2, глобальные номера могут назначаться последовательно. Это дополнительно может быть описано в предположении, что есть три полосы, обозначенные 1, 2, 3, при этом каждая полоса имеет 10 возможных частот. Полоса 1 включает в себя частоты, пронумерованные 0-9, полоса 2 включает в себя частоты, пронумерованные 10-19, а полоса 3 включает в себя частоты, пронумерованные 20-29. Другая возможность упорядоченного, но не последовательного назначения номеров состоит в том, что полоса 1 включает в себя частоты, пронумерованные 0-9, полоса 3 включает в себя частоты, пронумерованные 10-19, а полоса 2 включает в себя частоты, пронумерованные 20-29.
Еще одна дополнительная возможность состоит в том, что полоса 1 включает в себя частоты, пронумерованные 0-9, полоса 2 включает в себя частоты, пронумерованные 45-54, а полоса 3 включает в себя частоты, пронумерованные 19-28.
Отсюда, разность между первичной частотой и ARFCN состоит в том, что глобальный номер, ассоциативно связанный с первичной частотой, является только номером. По контрасту, ARFCN является функцией, которая отображает номер в частоту и полосу. Например, номер 42 может отображаться в полосу 1 и в несущую частоту 2134,6 МГц функцией ARFCN, как пояснено выше.
Более того, вторичная частота сигнализируется посредством использования внутриполосного номера, где последовательность номеров повторно используется для каждой полосы, как проиллюстрировано на фиг.2. На фиг.2 вторичный номер обозначен bx. Таким образом, внутриполосный номер может сигнализировать разные частоты в зависимости от полосы, уже просигнализированной глобальным номером для первичной частоты.
Для каждой полосы имеется таблица, перечисляющая, как проиллюстрировано на фиг.3, в спецификации частотные диапазоны, которые используются для восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Когда вторичный номер сигнализируется, всегда указывается, относится ли он к нисходящей линии связи или восходящей линии связи. Таким образом, с помощью таблицы из спецификации, неявной информации о восходящей линии связи и нисходящей линии связи, номера полосы из первичного номера и вторичного номера уникальным образом указывается частота. Поэтому, глобальный номер указывает на полосу частот вторичной частоты, при этом полоса частот первичной частоты и полоса частот вторичной частоты ассоциативно связаны друг с другом. Следует отметить, что таблица по фиг.3 является только примером. В качестве альтернативы, первичный номер мог бы указывать частоту восходящей линии связи, а вторичный номер мог бы указывать частоту нисходящей линии связи. Однако более практичным является, когда первичный номер указывает на частоту нисходящей линии связи.
Согласно одному из альтернативных вариантов вторичная нумерация может начинаться с нуля. Еще одна возможность состоит в том, чтобы начинать вторичную нумерацию с одного и того же произвольного номера во всех полосах. Однако, с точки зрения сокращения служебных данных сигнализации, более эффективно начинать вторичную нумерацию с нуля.
E-UTRAN может использоваться в большом количестве полос частот (например, 10 или более). Независимо от того, является ли ширина полосы первичного и вторичного частотных каналов (например, ширина полосы восходящей линии связи и нисходящей линии связи) одинаковой или разной, сигнализация номера первичной частоты или глобального номера включает в себя больше служебных данных по сравнению с номером вторичной частоты или внутриполосным номером. Поэтому посредством использования смешанной схемы сигнализации номера, то есть посредством сигнализации комбинации глобального номера и одного или более внутриполосных номеров, суммарные служебные данные сигнализации будут сокращаться.
Частотные каналы нисходящей линии связи и восходящей линии связи могут иметь разную ширину полосы (например, более широкую нисходящую линию связи и более узкую восходящую линию связи), и пример такого несимметричного сценария содержит передачу MBSFN в более широкой полосе в нисходящей линии связи и обратную связь от UE с помощью более узкого канала в восходящей линии связи. Обычно одинаковая ширина полосы доступна для передачи нисходящей линии связи и восходящей линии связи в полнодуплексном и полудуплексном режимах. Типично, это подразумевает, что будет меньшее количество каналов нисходящей линии связи по сравнению с количеством каналов восходящей линии связи. Больше служебных данных сигнализации требуется для обслуживания большого количества доступных каналов восходящей линии связи по сравнению с каналами нисходящей линии связи в этом примере. Служебные данные сигнализации сокращаются, если внутриполосные номера назначаются каналам восходящей линии связи, а глобальные номера назначаются каналам нисходящей линии связи. Это дополнительно пояснено следующим примером. Предположим сценарий со следующими размерами полос:
Полоса 1: 3 канала нисходящей линии связи (DL) и 10 каналов восходящей линии связи (UL);
Полоса 2: 4 канала нисходящей линии связи (DL) и 14 каналов восходящей линии связи (UL);
Полоса 3: 2 канала нисходящей линии связи (DL) и 5 каналов восходящей линии связи (UL).
В этом сценарии назначение глобальных номеров нисходящей линии связи требует 9 (3+4+2) глобальных номеров и 14 внутриполосных номеров. Обратным случаем были бы 29 (10+14+5) глобальных номеров, если используются для восходящей линии связи, и 4 для нисходящей линии связи. По этому сценарию можно видеть, что количество требуемых номеров меньше в первом случае: (9+14) вместо 29+4.
Соответственно, глобальные и внутриполосные номера могут соответствовать частотным каналам нисходящей линии связи и восходящей линии связи, соответственно, или наоборот. Подобным образом, глобальный и внутриполосный номера также могут соответствовать многочисленным частотным каналам, таким как одноадресной передачи и MBSFN в пределах одной и той же полосы.
Согласно одному из вариантов осуществления принцип сигнализации первичной и одной или более вторичных частот используется для сигнализации частот восходящей линии связи и нисходящей линии связи в FDD E-UTRA, где нисходящая линия связи сигнализируется в качестве первичной частоты, а восходящая линия связи сигнализируется в качестве вторичной частоты. Такой же принцип также может использоваться в системах, которые применяют полный дуплекс.
Более того, одноадресная TDD передача и MBSFN могут отправляться на разных частотах. Поэтому по меньшей мере два частотных канала должны сигнализироваться на UE, если оно способно принимать их одновременно. В этом варианте осуществления смешанная схема нумерации также может использоваться для сигнализации частоты одноадресной передачи в качестве первичной частоты, а частота MBSFN в качестве вторичной частоты, или наоборот.
В соответствии с другим вариантом осуществления FDD или полудуплексная одноадресная передача и MBSFN отправляются по разным частотным каналам, и для UE может потребоваться одновременно принимать обе услуги по соответствующим каналам. В этом сценарии необходимо по меньшей мере три частотных канала: один канал нисходящей линии связи для одноадресной передачи, один канал восходящей линии связи для одноадресной передачи и один канал нисходящей линии связи для MBSFN. Поэтому схема нумерации согласно настоящему изобретению также может использоваться посредством сигнализации, например, одного первичного номера канала, соответствующего каналу одноадресной передачи нисходящей линии связи, одного вторичного номера канала, соответствующего одноадресной передаче восходящей линии связи, и одного вторичного номера, соответствующего MBSFN.
Как пояснено выше, могут быть разные ширины полосы частотных каналов нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Этот тип сценария может содержать широкополосный вещательный канал нисходящей линии связи (например, MBSFN, цифровое видеовещание на телефонную трубку (DVB-H), и т.д.) с одним или более узкополосными каналами обратной связи восходящей линии связи.
В таком сценарии первичная нумерация частот также может использоваться для сигнализации грубой частоты для одного направления линии радиосвязи, а вторичная нумерация - для сигнализации частоты с более мелким разбиением для линии связи в другом направлении. Например, первичная частота может использоваться для сигнализации одной из нескольких широкополосных несущих нисходящей линии связи, а вторичная частота может использоваться для назначения одной из многих узкополосных несущих восходящей линии связи.
Способ согласно вариантам осуществления настоящего изобретения может быть реализован в устройстве 400, связанном с базовой радиостанцией или UE, как проиллюстрировано на фиг.4. Как указано выше, реальные назначения частот производятся органами стандартизации, но как базовая радиостанция, так и UE должны быть осведомлены о предписанных назначениях.
Соответственно, устройство 400 содержит средство для назначения 401 глобального номера первичной частоте первой полосы на основании знания имеющихся в распоряжении полос частот. Глобальный номер уникален среди по меньшей мере первой полосы частот, и глобальный номер указывает на по меньшей мере вторую полосу частот, связанную с первой полосой частот. Более того, устройство 400 содержит средство для назначения 402 внутриполосного номера вторичной частоте в пределах второй полосы частот. Средство для назначения 402 внутриполосного номера вторичной частоте в пределах второй полосы частот также может быть сконфигурировано для назначения дополнительного внутриполосного номера дополнительной вторичной частоте.
Настоящее изобретение может быть реализовано как программное обеспечение в вычислительном блоке на базовой станции и на UE или как часть ASIC (специализированной интегральной схемы) на базовой станции и на UE.
Следует отметить, что слово «содержащий» не исключает присутствия иных элементов или этапов, чем перечисленные, а слова, обозначающие единственное число, предшествующие элементу, не исключают присутствия множества таких элементов. Дополнительно должно быть отмечено, что никакие символы ссылок не ограничивают объем формулы изобретения, что изобретение может быть реализовано, по меньшей мере частично, посредством как аппаратных средств, так и программного обеспечения и что несколько «средств» могут быть представлены одним и тем же элементом аппаратных средств или программного обеспечения.
Упомянутые и описанные выше варианты осуществления даны только в качестве примера и не должны ограничивать настоящее изобретение. Другие решения, применения, цели и функции в пределах объема изобретения, которые заявлены в описанной ниже формуле изобретения, должны быть очевидны для специалиста в данной области техники.