NO344347B1 - Hybrid struktur av typen FDM-CDM for enkeltbærerbaserte kontrollkanaler - Google Patents

Description

Tittel: Hybrid struktur av typen FDM-CDM for enkeltbærerbaserte kontrollkanaler

Kryssreferanse til relaterte patentsøknader

Denne patentsøknad bygger på en tidligere US-søknad nr. 60/863 955 med tittel "A METHOD AND APPARATUS FOR HYBRID FDM-CDM STRUCTURE FOR SINGLE CARRIER BASED CONTROL CHANNELS" av 1.november 2006.

Bakgrunnen

I. Teknisk område

Beskrivelsen nedenfor gjelder generelt trådløs kommunikasjon, nærmere bestemt en struktur for hybrid frekvensdelt multipleksing (FDM) og kodedelt multipleksing (CDM) for enkeltbærerbaserte kontrollkanaler som gir økt frekvensdiversitet for en gitt bruker.

II. Bakgrunnen

Systemer for trådløs kommunikasjon er vidt utbredt og etablert for å formidle forskjellige typer kommunikasjonsinnhold, så som f.eks. tale, data, etc. Typiske slike systemer for trådløs kommunikasjon kan være systemer for flertilgang eller multippelaksess og i stand til å håndtere kommunikasjon med/for et stort antall brukere, idet de tilgjengelige systemressurser utnyttes ved deling (ressurser så som båndbredden, sendereffekten etc.). Eksempler på slike multippelaksessystemer (MA-systemer) kan innbefatte slike som er kodedelte, tidsdelte, frekvensdelte, ortogonalfrekvensdelte og lignende, idet disse systemer da forkortes til henholdsvis CDMA, TDMA, FDMA og OFDMA.

Generelt kan kommunikasjonssystemer for flertilgang eller multippelaksess og beregnet på trådløs overføring samtidig kunne håndtere kommunikasjonen for flere mobile eller forflyttbare enheter. Hver slik mobil enhet kan da kommunisere med en eller flere basestasjoner via overføringer på forover- og returlinken. Foroverlinken (eller nedlinken) er da den kommunikasjonsvei som går fra basestasjonene til de mobile enheter, mens returlinken (eller opplinken) gjelder kommunikasjonsveien fra de mobile enheter til basestasjoner. Videre kan kommunikasjonen mellom mobile enheter og basestasjoner etableres via systemer av typen SISO (en enkelt inngang, en enkelt utgang), MISO (flere innganger, en enkelt utgang), MIMO (flere innganger, flere utganger) etc.

MIMO systemer bruker vanligvis flere (NT) senderantenner og likeledes flere (NR) mottakerantenner for dataoverføringer. En MIMO kanal som dannes av i alt NTsender- og i alt NRmottakerantenner kan deles opp i antallet NSuavhengige kanaler, og disse kanaler kan kalles romkanaler, der NS≤ { NT, NR}. Hver av de i alt NSuavhengige kanaler tilsvarer da en dimensjon (i rommet). Videre kan MIMO systemer gi bedret ytelse (dvs. økt spektral utnyttelse, bedre ytelse i form av økt trafikkapasitet etc. og/eller bedre pålitelighet) dersom man på denne måte utnytter den ytterligere dimensjonalitet som dannes ved at det brukes flere senderantenner og flere mottakerantenner.

MIMO systemer kan håndtere forskjellige dupleksteknikker for å dele opp forover- og returlinkkommunikasjonen over et felles fysisk medium. Som et eksempel kan frekvensdelte duplekssystemer (FDD-systemer) utnytte forskjellige frekvensområder for kommunikasjon via forover- og returlinken. I tidsdelt dupleks (TDD) kan kommunikasjon via forover- og returlinken bruke et felles frekvensområde. Konvensjonelle teknikker vil imidlertid ikke la brukere kunne sende via ikketilstøtende toner eller frekvenser og kan således ikke gi en bestemt bruker noen maksimal frekvensdiversitet (frekvensmangfold) for å få utnyttet den hele tilgjengelige båndbredde for sending av et signal.

Oppsummering

I det følgende skal presenteres en forenklet oversikt over en eller flere aspekter (av oppfinnelsen) for å gi en grunnforståelse av slike aspekter. Oppsummeringen er egentlig ikke ekstensiv og gjelder ikke alle tenkelige aspekter, og den er verken ment å fastlegge nøkkelelementer eller kritiske elementer for samtlige aspekter, eller avgrense rammen rundt dem eller enkelte av dem. Oppsummeringens eneste hensikt er å presentere visse konsepter for ett eller flere aspekter, på forenklet form og som en innledning til den mer detaljerte beskrivelse som presenteres etterpå.

I samsvar med et særskilt aspekt av systemet og beskrevet her, gjelder dette aspekt apparat innrettet for å arbeide i et system for trådløs kommunikasjon, for å øke frekvensdiversiteten fra en brukers perspektiv, til et maksimum, kjennetegnet ved midler for å utføre frekvensdelt multipleksing (FDM) av signaler fra brukere i forskjellige grupper, kodedelt multipleksing (CDM) i frekvensdomenet, av signaler fra brukere i samme gruppe, og kodedelt multipleksing (CDM) i tidsdomenet, av signaler fra brukere i samme gruppe.

Et annet aspekt av beskrivelsen gjelder en fremgangsmåte som øker frekvensdiversiteten for en gitt bruker til et maksimum, for sending av enkeltbærerkontrollsignaler i den tilgjengelige båndbredde, og denne fremgangsmåte omfatter frekvensdelt multipleksing (FDM) av signaler fra brukere i forskjellige grupper, kodedelt multipleksing (CDM) i frekvensdomenet, av signaler fra brukere i samme gruppe, og kodedelt multipleksing (CDM) i tidsdomenet, av signaler fra brukere i samme gruppe. Følgelig får det sendte signal en hybrid FDM-CDM-struktur.

Et annet aspekt av oppfinnelsen, som beskrevet her, gjelder et apparat som er innrettet for, i et system for trådløs kommunikasjon å bringe frekvensdiversiteten fra en brukers perspektiv til et maksimum, hvilket apparat er kjennetegnet ved en hybrid FDM-CDM-mottakende komponent som identifiserer et mottatt signal fra brukeren i et bestemt dekningsområde av typen celle, og der det mottatte signal bruker et hybrid FDM-CDM-skjema. Det mottatte signal demoduleres og samles (avspredes) i tids- og frekvensdomenet på mottakersiden for å få bestemt et sendt signal.

I samsvar med et annet aspekt av den her presenterte beskrivelse av oppfinnelsen, gjelder dette aspekt en fremgangsmåte for å lette innhentingen av et enkeltbærerkontrollsignal, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved mottaking av et innkommende signal som håndterer/støtter en hybrid FDM-CDM-struktur (frekvensdelt multipleksing-kodedelt multipleksing), demodulering av det mottatte signal, samling av det mottatte signal i tidsdomenet, og samling av det mottatte signal i frekvensdomenet. Demodulasjonen utføres ved å bruke nær sagt en hvilken som helst demodulasjonsteknikk, og hensikten er å oppnå et signal som er sendt fra en bestemt bruker i et gitt dekningsområde benevnt celle.

Et annet aspekt av beskrivelsen av oppfinnelsen gjelder et apparat for trådløs kommunikasjon og innrettet for å lette gjenopprettingen av et kontrollsignal som er sendt fra en bruker, hvilket apparat er kjennetegnet ved midler for å utføre følgende: mottaking av et innkommende signal som håndterer/støtter en hybrid FDM-CDM-struktur (frekvensdelt multipleksing-kodedelt multipleksing), demodulering av det mottatte signal, samling av det mottatte signal i tidsdomenet, og samling av det mottatte signal i frekvensdomenet.

I samsvar med et annet aspekt av beskrivelsen av oppfinnelsen, gjelder dette aspekt en fremgangsmåte for mottaking av enkeltbærerkontrollsignaler som bruker en hybrid FDM-CDM-struktur, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved identifikasjon av et sett signaler fra brukere i minst én celle og basert delvis på demodulasjon av et mottatt signal, og identifikasjon av minst ett signal tilordnet en særskilt bruker i den minst ene celle, basert delvis på et samlingstrinn som utføres for settet av signaler, i tids- og frekvensdomenet. Den hybride FDM-CDM-struktur (definert ovenfor) bringer frekvensdiversiteten fra en spesiell brukers perspektiv til et maksimum.

I henhold til et annet aspekt av beskrivelsen av oppfinnelsen, gjelder dette aspekt et apparat for trådløs kommunikasjon, kjennetegnet ved et lager for å holde instruksjoner som gjelder sending av en enkeltbærerkontrollkanal som bruker en hybrid FDM-CDM-struktur, og en prosessor som er koblet til lageret og innrettet for å utføre de instruksjoner som holdes i dette.

I samsvar med et særskilt aspekt av den foreliggende beskrivelse av oppfinnelsen gjelder dette aspekt et apparat i et system for trådløs kommunikasjon for å bringe frekvensdiversitet fra en brukers perspektiv til et maksimum, hvilket apparat er kjennetegnet ved en prosessor innrettet for oppdeling av en kontrollkanal i en eller flere grupper som frekvensdelt multiplekses (FDM) med hverandre, og utførelse av kodedelt multipleksing (CDM) av kontrollkanalsignalene fra brukere i gruppen eller hver av gruppene, i tids- og frekvensdomenet.

I samsvar med nok et aspekt av beskrivelsen av oppfinnelsen, gjelder dette aspekt et apparat for trådløs kommunikasjon, kjennetegnet ved et lager for å holde instruksjoner som gjelder sending av en enkeltbærerkontrollkanal som bruker en hybrid FDM-CDM-struktur, og en prosessor som er koblet til lageret, og prosessoren er særlig innrettet for å utføre de instruksjoner som holdes i lageret.

For realisering av de aspekter som er nevnt ovenfor og tilsvarende mekanismer, omfatter disse aspekter de trekk som er beskrevet i nærmere detalj nedenfor og som dessuten særskilt er angitt i patentkravene. Beskrivelsen nedenfor og de tilhørende tegninger går inn på og illustrerer bestemte av aspektene, men disse er bare ment å være indikative og gjelder noen få av de mange muligheter som oppfinnelsens prinsipper og hovedtrekk gjelder. Således er her ment at de beskrevne aspekter skal kunne innbefatte alle slike mulige aspekter og deres ekvivalenter.

Kort gjennomgåelse av tegningene

Fig. 1 viser skissert et system for trådløs kommunikasjon, i samsvar med forskjellige aspekter som her er presentert (og gjelder oppfinnelsen),

fig. 2 viser et tilsvarende system med flere basestasjoner og flere terminaler, og et slikt system kan utnyttes i forbindelse med ett eller flere aspekter,

fig. 3 viser et eksempel på et system som sender et signal ved hjelp av en hybrid FDM-CDM-struktur (forklart ovenfor), i samsvar med et bestemt aspekt av systemet,

fig. 4 viser et eksempel på et system som mottar et signal med en slik hybrid FDM-CDM-struktur, i samsvar med et bestemt aspekt av systemet,

fig. 5 viser et eksempel på en metodikk for å lette sending av et signal som bruker en slik hybrid FDM-CDM-struktur, i samsvar med et aspekt av beskrivelsen (av oppfinnelsen),

fig. 6 viser et eksempel på en metodikk som letter gjenoppretting av et signal som er sendt ut fra en bruker, ved bruk av en hybrid FDM-CDM-struktur, i et system for trådløs kommunikasjon,

fig. 7A-B viser eksempler på grafiske fremstillinger som angir den frekvens som en bruker kan bruke for å sende enkeltbærerkontrollkanaler ved å bruke konvensjonelle systemer,

fig. 8 viser et eksempel på en hybrid FDM-CDM-struktur som letter økningen av frekvensdiversiteten fra en gitt brukers perspektiv, i samsvar med et aspekt av systemet,

fig. 9 viser et eksempel på en tidsdomene-CDM-struktur som kan opprettholde ortogonalitet mellom piloter (pilotsignaler) under intercelleoverføringer, i samsvar med et aspekt av den foreliggende beskrivelse,

fig. 10 viser en illustrasjon av et eksempel på en mobil enhet som bruker en hybrid FDM-CDM-struktur for å sende et signal, i samsvar med et bestemt aspekt av den foreliggende presentasjon,

fig. 11 illustrerer et eksempel på et system som letter gjenoppretting av et signal som bruker en slik hybrid FDM-CDM-struktur, i samsvar med et aspekt av systemet,

fig. 12 viser et eksempel på et miljø eller en omgivelse for et trådløst nettverk eller nett, for bruk i forbindelse med de forskjellige systemer og fremgangsmåter som her er beskrevet,

fig. 13 viser en illustrasjon av et eksempel på et system som letter sendingen av signaler som kan håndtere/støtte en hybrid FDM-CDM-sturktur, og

fig. 14 viser et eksempel på et system som kan motta et signal som støtter/håndterer en slik hybrid FDM-CDM-struktur.

Detaljbeskrivelse

Forskjellige utførelser (av oppfinnelsen) skal nå beskrives, idet det vises til tegningene. Der kan samme henvisningstall gå igjen og viser da samme eller tilsvarende elementer. Henvisningstallene gjenfinnes i detaljbeskrivelsen. I denne vil en rekke særskilte detaljer presenteres for å forklare oppfinnelsen og gi en god forståelse av denne, i en eller flere utførelser. Det vil imidlertid være åpenbart at slike utførelser kan praktiseres uten disse særskilte detaljer, men i andre sammenhenger kan allerede velkjente strukturer og enheter være vist blokkskjematisk i tegningene for å lette beskrivelsen av en eller flere utførelser.

Som brukt her vil uttrykkene: komponent, modul, system og lignende være ment å gjelde en datamaskinrelatert enhet, enten i form av komponenter (maskinvare), fastvare eller en kombinasjon av maskinvare og programvare, ren programvare eller programvare under utførelse. Som et eksempel kan en komponent være, uten å være begrenset til, en prosess som kjøres ved hjelp av en prosessor, en prosessor selv, et objekt, et utførbart objekt, en utførelsestråd, et program og/eller en datamaskin. Som illustrasjon vil både en applikasjon (et program eller lignende) som kjøres på en datamaskininnretning, og innretningen selv kunne være en komponent. En eller flere komponenter kan ligge i en prosess og/eller en utførelsestråd, og en komponent kan være lokalisert i en bestemt datamaskin og/eller fordelt mellom to eller flere slike. I tillegg kan disse komponenter utføres ved hjelp av forskjellige datamaskinlesbare medier som har forskjellige innlagrede datastrukturer. Komponentene kan kommunisere via lokale og/eller fjernspennende prosesser så som i samsvar med at et signal som omfatter en eller flere datapakker (så som data fra en bestemt komponent i samvirke med en annen komponent i et lokalt system, et fordelt system og/eller over et nett så som internett via andre systemer, ved hjelp av signalet), og i tillegg vil uttrykk så som: referansesignal, pilot eller pilotsignal og lignende kunne brukes om hverandre i denne patentsøknad og er ment å referere til et signal som sendes via et kommunikasjonssystem, for overvåking, kontroll, styring, utjevning, kontinuitet, synkronisering, referanseformål og lignende.

I tillegg skal forskjellige utførelser her beskrives i forbindelse med en mobil enhet som også kan kalles et system, en abonnentenhet, en abonnentstasjon, en mobil stasjon, en mobil, en mobiltelefon, en fjernstasjon, en fjernterminal, en aksessterminal, en brukerterminal, en terminal, en enhet for trådløs kommunikasjon, en brukeragent, en brukerenhet, en brukerinnretning eller generelt brukerutstyr (UE). En mobil enhet kan altså være en mobiltelefon, en trådløs telefon, en telefon som arbeider under protokollen SIP: Session Initiation Protocol, en stasjon for en trådløs lokal sløyfe (WLL), en personlig digitalassistent (PDA), et håndapparat eller en håndenhet som har mulighet for trådløs tilkopling, en enhet for beregning, så som en datamaskin eller lignende, eller andre prosesseringsenheter som er koblet til et modem for trådløs forbindelse. Videre skal her beskrives forskjellige utførelser i forbindelse med en basestasjon, og en slik kan brukes for kommunikasjon med mobile enheter og kan også kalles et aksesspunkt, et knutepunkt av typen Node B eller noe annet.

Videre vil de enkelte aspekter eller trekk som her beskrives kunne implementeres som fremgangsmåter, apparater eller fremstilte artikler ved bruk av standardprogrammering og/eller ingeniørteknikk. En fremstilt artikkel kan omfatte et datamaskinprogram som er tilgjengelig fra en hvilken som helst datamaskinlesbar enhet, bærer eller et medium, f.eks. kan et slikt medium innbefatte, uten å være begrenset til magnetiske lagringsenheter (så som masselagere av typen harddisk, uttakbare lagringsmedier av typen plater, disketter og lignende, magnetstriper, -strimler og -bånd etc.), optiske lesbare og innlesbare platemedier (så som CD, DVD etc.), smartkort og lynlagerenheter og flash memories), (så som lagre av typen EPROM, kortlagre, innstikkenheter, nøkkeldrivenheter etc.).

I tillegg kan forskjellige lagringsmedier som her beskrives representere en eller flere enheter og/eller maskinlesbare medier for å lagre informasjon. Et slikt medium kan innbefatte, uten å være begrenset til trådløse kanaler og forskjellige andre medier som kan lagre, inneholde og/eller utføre instruksjoner og/eller data.

Det vises nå til fig. 1 som illustrerer et system 100 for trådløs kommunikasjon, i samsvar med forskjellige her beskrevne utførelser eller utførelsesformer. Systemet 100 omfatter en basestasjon 102 som kan innbefatte flere antennegrupper, f.eks. kan en slik antennegruppe innbefatte antenner 104 og 106, en annen gruppe kan omfatte antenner 108 og 110, og en ytterligere antennegruppe kan innbefatte antenner 112 og 114. To antenner er vist i hver antennegruppe, men naturligvis kan flere eller færre antenner brukes i hver gruppe. Basestasjonen 102 kan i tillegg omfatte en senderkjede og en mottakerkjede, og hver av disse kan på sin side omfatte flere komponenter tilordnet signalsending og -mottaking (så som prosessorer, modulatorer, multipleksere, demodulatorer, demultipleksere, antenner etc.), hvilket vil være selvsagt for fagfolk.

Basestasjonen 102 kan kommunisere med en eller flere mobile enheter, så som enheten 116 og enheten 122 vist på tegningen, men det vil innses at basestasjonen også kan kommunisere med et hvilket som helst antall mobile enheter som tilsvarer enhetene 116 og 122. Disse enheter kan f.eks. være mobiltelefoner, smarttelefoner, mindre bærbare datamaskiner, håndapparater, håndkalkulatorer, satellittradioer, systemer for global posisjonering, PDA-enheter og/eller hvilke som helst andre hensiktsmessige enheter for kommunikasjon via systemet 100. Som angitt står enheten 116 i kommunikasjon med antennene 112 og 114, der disse antenner brukes til å sende informasjon til denne mobile enhet 116 via en foroverlink 118 og motta informasjon fra dem via en returlink 120. Enheten 122 står på tilsvarende måte i forbindelse med antennene 104 og 106, og disse brukes til å sende informasjon til denne enhet 122 via en foroverlink 124 og motta informasjon fra enheten 122 via en returlink 126. I et frekvensdelt duplekssystem (FDD-system) kan foroverlinken 118 bruke et annet frekvensbånd enn det som brukes av returlinken 120, og foroverlinken 124 kan bruke et annet frekvensbånd enn det som brukes av returlinken 126, for å ta et eksempel. Videre er det slik at foroverlinken 118 og returlinken 120 i et tidsdelt duplekssystem (TDD-system) kan bruke et felles frekvensbånd, og foroverlinken 124 og returlinken 126 kan likeledes bruke et felles frekvensbånd.

Settet antenner og/eller det område (dekningsområde) som de er utformet for å kommunisere til/fra kan kalles en sektor tilhørende basestasjonen 102. Som et eksempel kan flere antenner være utformet for å kommunisere med mobile enheter i en sektor av de områder som dekkes av basestasjonen 102. Ved kommunikasjonen via foroverlinkene 118 og 124 kan senderantennene som hører til basestasjonen 102 bruke stråleforming for å bedre signal/støyforholdet (nytteforholdet) for disse foroverlinker for de mobile enheter 116 og 122. Det er også slik at mobile enheter i nabodekningsområder eller -celler kan, når basestasjonen 102 utnytter stråleforming for å sende til de mobile enheter 116 og 122 og spredt tilfeldig over et tilhørende dekningsområde, få mindre interferens enn sammenlignet med situasjonen når en basestasjon sender via en enkelt antenne til samtlige mobile enheter tilknyttet denne basestasjon.

Det vises nå til fig. 2 som illustrerer et system 200 for trådløs kommunikasjon, også i samsvar med forskjellige aspekter som her er presentert og illustrert. Systemet 200 kan omfatte et eller flere aksesspunkter 202 som mottar, sender, gjentar etc. trådløse overførbare kommunikasjonssignaler til hverandre og/eller til en eller flere terminaler 204. Hver basestasjonen 202 kan omfatte flere senderkjeder og mottakerkjeder, så som en slik kjede for hver sender- og mottakerantenne, og hver av disse kan på sin side omfatte flere komponenter tilordnet signalsending og -mottaking (så som prosessorer, modulatorer, multipleksere, demodulatorer, demultipleksere, antenner etc.). Terminalene 204 kan f.eks. være mobiltelefoner, smarttelefoner, mindre bærbare datamaskiner, håndapparater, håndkalkulatorer og lignende, satellittradioer, systemer for global posisjonering, enheter av typen PDA og/eller hvilke som helst andre egnede enheter for kommunikasjon via systemet 200. I tillegg kan hver terminal 204 omfatte en eller flere senderkjeder og mottakerkjeder, så som brukt for flere innganger og flere utganger satt i system, her kalt MIMO-system. Hver sender- og mottakerkjede kan omfatte flere komponenter tilordnet signalsending og -mottaking (så som via prosessorer, modulatorer, multipleksere, demodulatorer, demultipleksere, antenner etc.), hvilket vil være innlysende for fagfolk.

Som illustrert på fig. 2 sørger hvert aksesspunkt for kommunikasjonsdekning for et bestemt geografisk område 206. Uttrykket "celle" kan da gjelde et aksesspunkt og/eller dettes dekningsområde, i avhengighet av hvilken sammenheng det er i. For å bedre et systems kapasitet (overføringskapasitet for trafikk, data etc.) kan et aksesspunkts dekningsområde deles opp i flere mindre områder (så som tre mindre områder 208A-C på tegningen), og hvert slikt mindre område betjenes da av sitt respektive basesender/mottakersubsystem (BTS), idet dette blir underordnede enheter i en basestasjon og med sin respektive sender og mottaker, gjerne anordnet sammen slik at det kan kalles sendermottaker eller "transceiver". Uttrykket "sektor" kan da gjelde et slikt subsystem BTS og/eller dettes dekningsområde, i avhengighet av sammenhengen. For en sektoroppdelt celle kan subsystemet BTS for samtlige sektorer i cellen typisk ha samme posisjon i aksesspunktet for cellen.

Terminalene 204 er typisk spredt utover i systemet 200 og kan være stasjonære eller forflyttbare (mobile). Hver terminal kan kommunisere med ett eller flere aksesspunktet 202 via forover- og returlinken, ved et hvilket som helst gitt tidspunkt.

For en sentralisert oppbygging eller arkitektur kan en systemstyreenhet (-kontroller) 210 kople (være tilkoplet) aksesspunktene 202 og sørge for koordinering og kontroll/styring av dem. For en fordelt tilsvarende oppbygging eller arkitektur kan aksesspunktene kommunisere med hverandre etter behov. Kommunikasjonen mellom aksesspunkter via systemstyreenheten 210 eller lignende kan her kalles "backhaul signaling", gjerne oversatt med "overskytende ruting eller signalering".

Teknikkene som her er beskrevet kan brukes for et system 200 med sektoriserte celler så vel som et system som har celler uten oppdeling i sektorer. For enkelhets skyld vil beskrivelsen gjelde et system som har celler oppdelt i sektorer. Utrykket "aksesspunkt" brukes generelt for en fast eller stasjonær stasjon som betjener en sektor, så vel som en stasjonær stasjon som betjener en celle. Uttrykkene terminal og bruker brukes om hverandre, og uttrykkene sektor og aksesspunkt brukes også om hverandre. Et/en betjenende aksesspunkt/sektor er et/en aksesspunkt/sektor som terminalen kommuniserer med. Et/en naboaksesspunkt/sektor er et/en aksesspunkt/sektor som en terminal ikke er i kommunikasjon med.

Det vises nå til fig. 3 som illustrerer et typisk system 300 som genererer en hybrid FDM-CDM-struktur for et signal som skal sendes. Generelt kan systemet 300 inngå som en del av nær sagt et hvilket som helst kommunikasjonssystem (ikke vist), f.eks. et system av typen LTE (langtidsutvikling). LTE-systemer kan generelt fokusere på, men er ikke begrenset til bedring av utnyttelse eller effektivitet, senkning av kostnader, forbedring av tjenester, det å gjøre bruk av nye spektralmuligheter, og bedring av integreringen med/i andre åpne standarder etc. Typisk kan LTE-systemer bruke OFDMA (ortogonalfrekvensdelt multippelaksess) for nedlinken ("tårn": basestasjon med stasjonær antennemast, til en mobil enhet) og enkeltbærebølge (enkeltbærer) for opplinken (mobil enhet til "tårn"). Videre kan systemet bruke prinsippet MIMO med to eller flere antenner per stasjon.

Typisk oppnås ortogonalfrekvensdelt modulasjon (OFDM) flertilgang eller multippelaksess ved tildeling av subsett av subbærerne til de enkelte brukere, og følgelig kan hver bruker allokeres eller tildeles et særskilt sett overtoner (høyere frekvenser) for sending av et signal til en basestasjon. Videre vil konvensjonelle systemer under sendingen via opplinken (returlinken) bruke en modulasjonsteknikk med enkelt bærer og som ikke lar en bruker få sende via forskjellige ikke tilstøtende toner (senderfrekvenser). FDM (frekvensdelt multipleksing) kan brukes av konvensjonelle systemer for å sende (i/over) logiske kanaler (logikkanaler).

I et bestemt aspekt kan logikkanaler klassifiseres i: kontroll/styrekanaler og trafikkanaler. Typisk kan logiske kontrollkanaler (logikkontrollkanaler) omfatte en kringkastingskontrollkanal (BCCH) som er en nedlinkkanal (DL) for kringkastingssystemkontrollinformasjon, en anropskontrollkanal (PCCH) som er en nedlinkkanal som overfører anropsinformasjon, og/eller en multikastingskontrollkanal (MCCH) som er en nedlinkkanal fra et punkt til flere punkter og brukt til å sende multimediekringkasting og multikastingstjenester (MBMS) for planoppsetting og kontroll/styreinformasjon for en eller flere kanaler av typen multikastingstrafikkanaler (MTCH). Generelt kan denne kanal, etter etableringen av en RRC (radioressurskontroll)-forbindelse bare brukes av brukerutstyr UE som mottar MBMS (merk: eldre MCCH+MSCH). Videre er en dedisert kontrollkanal (DCCH) en bidireksjonal kanal fra et punkt til et annet og som brukes til å sende dedisert kontrollinformasjon og utnyttes av de enkelte brukerutstyr som har en RRC-forbindelse. I et bestemt aspekt omfatter logikktrafikkanaler en dedisert trafikkanal (DTCH) som er en bidireksjonal kanal fra et punkt til et annet, dedisert til ett bestemt brukerutstyr UE, for overføring av brukerinformasjon, og en multikastingstrafikkanal (MTCH) som utgjør en nedlinkkanal for ett punkt til flere punkter, for sending av trafikkdata.

I et bestemt aspekt kan transportkanalene typisk klassifiseres i kanaler for nedlinken henholdsvis opplinken (DL, UL). DL transportkanaler kan omfatte en kringkastingskanal, BCH, en delt nedlinkdatakanal (DL-SDCH) og en anropskanal (PCH), og denne anropskanal kan håndtere effektbesparelser i brukerutstyret UE (DRX-syklus blir indikert av nettet til brukerutstyret UE), kringkastes over hele cellen og mappes til PHY-ressurser som kan brukes for andre kontroll/trafikkanaler. UL transportkanalene kan omfatte en kanal (RACH) for tilfeldig aksess, en kanal for anmodninger (REQCH), en delt opplinkdatakanal (UL-SDCH) og en eller flere PHY-kanaler. Disse sistnevnte kanaler kan omfatte et sett DL-kanaler og UL-kanaler, så som, men ikke begrenset til en felles pilotkanal CPICH, en synkroniseringskanal SCH, en felles kontroll/styrekanal CCCH, en delt DL-kontrollkanal SDCCH, en multikastingskontrollkanal MCCH, en delt UL tildelingskanal SUACH, en bekreftelseskanal ACKCH, en delt fysisk DL-datakanal DL-PSDCH, en UL-effektreguleringskanal UPCCH, en anropsindikatorkanal PICH, en belastningsindikatorkanal LICH, en fysisk kanal for tilfeldig aksess PRACH, en kanal for kanalkvalitetsindikasjon CQICH, en bekreftelseskanal (nevnt ovenfor: ACKCH), en indikatorkanal ASICH for et subsett av antenner, en kanal for delt anmodning SREQCH, en delt fysisk UL-datakanal UL-PSDCH, en bredbånds pilotkanal BPICH, etc.

Typisk etableres en kanalstruktur som bevarer et lavt forhold PAR (så som at kanalen ved et gitt tidspunkt går kontinuerlig over frekvensbåndet eller er jevnt fordelt over frekvens), som egenskaper for en enkeltbærerbølgeform. Strukturen som settes opp av konvensjonelle systemer lar imidlertid ikke en bruker sende over ikke fortløpende kanaler.

Det vises igjen til fig. 3, og der kan systemet 300 omfatte en komponent 302 som genererer hybrid FDM-CDM, og denne komponent kan brukes til å oppnå maksimal frekvensdiversitet for en bruker over en gitt båndbredde, slik at brukeren kan sende et signal over forskjellige frekvenser som ikke ligger inntil hverandre. Komponenten kan innbefatte en FDM-CDM-modulator 304 for mottaking av et signal som skal sendes (så som et kontroll/styresignal) og modulerer signalet ved bruk av en hybrid FDM-CDM-teknikk. Denne teknikk kan være en kombinasjon av FDM og FD-CDM (frekvensdomenekodedelt multipleksing).

Denne hybride teknikk kan gi økt frekvensdiversitet for brukere i en gitt celle, slik at hver bruker kan sende over hele den tilgjengelige båndbredde. Modulatoren 304 kan bruke sykliske forskyvninger av nærmest enhver spredesekvens, så som Zadoff-Chu-sekvensen (ZC-sekvensen) for å oppnå kommunikasjon med god flertilgang. Videre kan man bruke frekvenshoppeteknikker for å oppnå større frekvensdiversitet og utnytte den tilgjengelige båndbredde mer effektivt.

Det modulerte signal kan deretter sendes til en referansesignalmultiplekser 306 (RX multiplekser) som kan brukes til ytterligere multipleksing av signalet. Denne multiplekser kan bruke tidsdomene-CDM slik at brukere i forskjellige celler kan identifiseres i en mottaker. Følgelig vil brukere i naboceller kunne utnytte samme båndbredde og samme ZC-frekvens for FD-CDM. En spredeoperasjon kan utføres av multiplekseren 304 ved å bruke nærmest enhver spredekode i tidsdomenet. Som et eksempel kan en sekvens multipliseres med en unik Hadamard kode i tidsdomenet. Det vil innses at RX-multiplekseren 306 kan bruke nær sagt enhver ortogonal kode, og følgelig vil brukere i forskjellige celler kunne oppta samme båndbredde og bruke samme sett sekvenser for å sende et signal dersom forskjellige ortogonale koder er brukt over de enkelte celler. Multiplekseren 306 sikrer at piloter for brukere i forskjellige celler og hvor det brukes samme sekvens for modulasjonen ikke forstyrrer hverandre. Typisk kan det multipleksbehandlede signal overføres til en mottaker eller basestasjon (ikke vist) ved sending via en antenne. Signaler kan prosesseres i mottakeren for å få bestemt det opprinnelige signal.

Det vises nå til fig. 4 som illustrerer et system 400 som kan brukes til å gjenopprette et mottatt signal, i samsvar med et aspekt av oppfinnelsen. Systemet 400 omfatter generelt en komponent 402 for mottaking av hybrid FDM-CDM, og mottakeren kan motta et innkommende signal via en eller flere antenner (ikke vist). Komponenten kan inngå som en del av nær sagt ethvert kommunikasjonssystem (så som et MIMO system) på mottakersiden, så som i en basestasjon eller en mobil enhet.

Det mottatte signal demoduleres av en demodulator 404 for å skille ut brukergrupper fra hver enkelt celle. Det innses at nesten enhver type demodulasjonsteknikk kan brukes for å få fastlagt de enkelte grupper. Som et eksempel kan en FFT (forsert Fourier transformasjon) brukes for frekvensdemodulasjonen, i demodulatoren 404. Hvis videre et frekvenshoppeskjema er brukt i senderen kan demodulatoren 404 bruke et inverst hoppeskjema som en sekvens for å detektere signalet på mottakersiden. Således kan demodulatoren 404 skille ut signaler fra settet av brukere i forskjellige celler.

Det demodulerte signal kan nå brukes til å skille ut signaler fra hver enkelt bruker i hver enkelt celle ved å utføre en omvendt operasjon av spredningen, her kalt en samling, av hvert sett brukere som er identifiserte av demodulatoren 404, og dette kan utføres av en samler 406. Denne samler kan utføre samling av det demodulerte signal både i tid og frekvens for å gjenopprette et signal som ble sendt ut fra en bestemt bruker i en bestemt celle. Samleren 406 kan bruke en eller flere samlefiltre for å identifisere et signal fra en spesifikk bruker fra gruppen av brukere i en celle. Typisk kan samlefiltre bruke en samlekode som er den inverse av spredekoden som brukes eller er brukt av brukeren i løpet av sendingen.

Fig. 5 illustrerer en metodikk 500 for å sende et signal som bruker en hybrid FDM-CDM-struktur, i samsvar med et bestemt aspekt av beskrivelsen. For å gjøre forklaringen enklere er metodikkene som er gjennomgått her, så som i form av flytskjemaer vist og beskrevet som en rekke handlinger, men det vil innses at den aktuelle beskrivelse ikke er begrenset av rekkefølgen av slike handlinger, idet enkelte av dem og i samsvar med beskrivelsen kan finne sted i en annen rekkefølge og/eller samtidig med andre handlinger, som altså avviker fra det som er vist og beskrevet her. Som et eksempel vil fagfolk innse at en bestemt metodikk alternativt kan representeres som en rekke interrelaterte tilstander eller hendelser, så som i et tilstandsdiagram. Videre behøver ikke alle de viste handlinger være nødvendige for å implementere en bestemt metodikk i samsvar med beskrivelsen.

Det vises nå igjen til fig. 5 der det signal som skal sendes kan mottas i den viste mottaker 502, og det mottatte signal kan der moduleres ved bruk av en struktur, i 504, idet strukturen er hybrid FDM-CDM. Modulasjonen kan la hver bruker oppta hele båndbredden som er tilgjengelig. Som et eksempel kan Chu-multipleksing utføres for å modulere det mottatte signal slik at hver bruker i en gitt celle kan oppta et ikketilstøtende sett toner eller frekvenser. Det vil imidlertid innses at nær sagt enhver sekvens kan brukes for å multiplekse i frekvensdomenet. Videre kan signalet frekvenshoppes for å oppnå økt frekvensdiversitet.

FDM-CDM-signalet multiplekses videre i tidsdomenet ved 506. Det brukes en spredekode for å utføre kodedelt multipleksing i tidsdomenet. Som et eksempel kan en Hadamard sekvens med lengde 4 multipliseres med FDM-CDM-signalet. Imidlertid vil nesten enhver type ortogonal sekvens med vilkårlig lengde brukes til multipleksingen. CDM i tidsdomenet opprettholder ortogonalitet av piloten hos brukere i forskjellige (nabo-) celler og kan brukes for å etablere flere referansesignaler over forskjellige celler.

Det vises nå til fig. 6 som illustrerer en metodikk 600 som gjenoppretter et signal som blir sendt fra en bruker ved bruk av en hybrid struktur med FDM-CDM. Et innkommende signal mottas i 602, og dette signal kan mottas via en eller flere antenner og demoduleres i 604 for å skille ut signaler som blir sendt fra grupper av brukere fra forskjellige celler som bruker samme båndbredde. Demodulasjonen kan utføres ved bruk av omtrent enhver frekvensdemodulasjonsteknikk, så som, men ikke begrenset til FFT. Således kan frekvensdemodulasjon brukes for å identifisere signaler ut fra et sett brukere fra en gitt celle.

Signalet fra hver bruker i den gitte celle kan skilles ut ved å utføre signalsamling i tids- og frekvensdomenet. En samleoperasjon i tidsdomenet kan utføres for det demodulerte signal i 606. En samleoperasjon i frekvensdomenet kan videre utføres for det demodulerte signal, i 608. Nesten enhver type samlefiltreringsteknikk kan brukes for å filtrere ut et signal fra den bestemte bruker, i en gitt celle. Filtreringsteknikken kan utnytte en samlekode som er den inverse av den spredekode som ble brukt av den bestemte bruker under sendingen. Således kan et signal fra en bestemt bruker i en bestemt celle identifiseres, og hvert signal kan videre behandles i trinn 610.

Fig. 7A-7B illustrerer eksempler på skjematiske fremstillinger som angir hvilken frekvens en bruker kan utnytte for å sende i kontrollkanaler med enkeltbærer og ved å bruke konvensjonelle systemer. Fig. 7A viser en struktur SU-MIMO (en enkelt bruker for bruk av flere innganger og flere utganger) eller SDMA (romdelt multippelaksess), der to brukere kan sende signaler over tilstøtende frekvenser (toner). En struktur 702 for FDM RS (referansesignal) kan brukes for intracellesendinger. Typisk sender kommunikasjonssystemer referansesignaler for å betjene flere mottakere, og for systemformål, innbefattet, men ikke begrenset til: kanalmediumestimering for koherent demodulasjon av datasignalet i mottakeren, og kanalkvalitetsestimering for sending for formålet å sette opp en plan.

Fra fig. 7A fremgår at to strømmer (0 og 1) kan oppta samme båndbredde, og disse strømmer kan da stamme fra samme UE (SU-MIMO) eller forskjellige brukerutstyr UE (SDMA). Referansesignalet RS for begge strømmer kan ortogonalt sendes ved bruk av FDM. Det fremgår videre av tegningen at samtlige nuller og enere sendes sammen i tilstøtende toner (frekvenser). Innledningsvis opptar strøm 0 den nedre halvdel av båndbredden, mens strøm 1 opptar den øvre halvdel. I løpet av den neste sending opptar strøm 1 den nedre halvdel av båndbredden, mens strøm 0 opptar den øvre halvdel. Det skal imidlertid bemerkes at de to strømmer ikke kan innfelles i hverandre i spekteret, og følgelig vil ikke konvensjonelle systemer tillate at strømmer kan sende via ikke-tilstøtende frekvenser eller toner.

Det vises nå til fig. 7B som illustrerer en konvensjonelle FDM-struktur 704 med seks strømmer (0, 1, 2, 3, 4 og 5) som opptar en gitt båndbredde (så som 180kHz). Hver strøm representerer et signal fra en bruker i en gitt celle. Generelt kan brukeren i den gitte celle bruke strukturen 704 til å sende et kontrollsignal (så som en bekreftelse ACK, CQI, etc.). Brukeren kan oppta forskjellige deler av spekteret som er allokert til dem, som vist. Således kan ingen annen bruker oppta det spektrum som brukes av en bestemt bruker. Som et eksempel på dette kan bruker 3 ikke oppta den del av spekteret som er opptatt av bruker 0. Videre kan man bruke et frekvenshoppeskjema for å øke en gitt brukers frekvensdiversitet, f.eks. kan bruker 0 oppta laveste frekvens i de første to symboler, men hopper til en høyere frekvens i det tredje symbol. Uavhengig av hoppeskjema vil imidlertid konvensjonelle systemer ikke tillate et sett toner å være opptatt av mer enn én bruker, hvorved frekvensdiversiteten begrenses. I tillegg, og som det fremgår av den konvensjonelle struktur 704 kan en bruker oppta bare to toner i hele båndbredden som er gjort tilgjengelig. Som et eksempel kan bruker 0 bare oppta 60 kHz av de totale 180 kHz av tilgjengelig båndbredde, selv etter bruk av et frekvenshoppeskjema.

Fig. 8 illustrerer et eksempel på en hybrid struktur 800 for FDM-CDM for ytterligere å øke frekvensdiversiteten fra en gitt brukers perspektiv, i samsvar med et bestemt aspekt av oppfinnelsen (og beskrivelsen av denne). Slik det fremgår kan der hver bruker oppta hele den tilgjengelige båndbredde, slik at frekvensdiversiteten kan bringes til et maksimum. Som et eksempel på dette kan hver bruker 0-5 sende over hele båndbredden på 180 kHz, og følgelig kan brukerne sende over ikke tilstøtende toner eller frekvenser og dermed oppnå maksimal frekvensdiversitet. Strukturen av hybrid type FDM-CDM kan genereres ved multipleksing, som beskrevet ovenfor. Som et eksempel kan man bruke en Chu sekvens som en spredekode i frekvensplanet under multipleksingen, og en slik struktur 800 kan følgelig brukes til å sende fra flere brukere i en gitt celle.

Det vises nå til fig. 9 som illustrerer et eksempel på en CDM-struktur 900 i tidsdomenet eller -planet og som kan opprettholde ortogonalitet mellom piloter i løpet av intercellesendinger. Som et eksempel brukes en Hadamard sekvens med lengde 4 i strukturen 900, men det vil innses at nær sagt enhver ortogonal sekvens med en tilnærmet vilkårlig lengde kan brukes. [+] og [-] symbolene som er illustrert representerer ortogonale dekninger ("covers"). Sekvensene [+][+][+][+],[+][+][][-],[+][-][+][-] og [+][-][-][+] er innbyrdes ortogonale i tid. En bruker fra en gitt celle kan bruke denne ortogonale spredekode i tidsdomenet, slik det fremgår av tegningen, for å unngå interferens med piloten for en annen bruker fra en nabocelle, sammen med sekvensen i frekvensdomenet (slik det fremgår av strukturen 800 på fig. 8).

En gitt celle kan allokeres en av de fire Hadamard sekvenser som er illustrerte på fig. 9, og bruker i en gitt celle kan da bruke en bestemt slik sekvens slik at brukerne i nabocellene bruker forskjellige ortogonale sekvenser. På mottakersiden kan således signaler som sendes ut fra brukere fra forskjellige celler lett identifiseres, selv om brukerne bruker samme spredekode i frekvensdomenet. En samleoperasjon kan deretter utføres i mottakeren i tidsdomenet for å skille ut brukere fra naboceller som bruker samme spredekode i frekvensdomenet.

Som et annet eksempel kan en Hadamard sekvens med lengde 2 brukes for tidsdomene-CDM, og en slik sekvens kan da gi en symmetrisk struktur med nedlinken og forenkle implementeringen med gjenbruk av blokker over både opplink og nedlink. Videre vil et økt antall Chu-sekvenser kunne være tilgjengelige som referansesignaler RS, særskilt for allokering av mindre båndbredde.

Strukturene 800 (fra fig. 8) og 900 (fra fig. 9) oppnår således maksimal frekvensdiversitet over hele båndbredden, samtidig med at ortogonalitet mellom brukerne i en gitt celle opprettholdes. Videre kan ortogonalitet for piloten (pilotsignalene) basert på en samling mellom cellene oppnås.

Fig. 10 illustrerer et eksempel på en mobil enhet 1000 som bruker en hybrid struktur FDM-CDM for å sende et signal, i samsvar med et bestemt aspekt for dette system. Enheten 1000 omfatter en mottaker 1002 som mottar et signal fra f.eks. en mottakerantenne (ikke vist) og utfører typiske handlinger for slike signaler (så som filtrering, forsterkning, nedtransponering), hvoretter det behandlede signal digitaliseres slik at det dannes sampler. Typisk mottas et OFDMA-signal via nedlinken. Mottakeren 1002 kan f.eks. være en MMSE-mottaker og kan omfatte en demodulator 1004 som demodulerer de mottatte symboler og videreformidler resultatet til en prosessor 1006 for kanalestimering. Denne prosessor kan være en som særskilt er innrettet for å analysere informasjon som mottas fra mottakeren 1002 og/eller generering av informasjon for sending via en sender 1016, eller den kan være en prosessor som styrer/kontrollerer en eller flere komponenter tilhørende enheten 1000, og/eller en prosessor som både analyserer informasjon som mottas fra mottakeren 1002, genererer informasjon for sending ved hjelp av senderen 1016 og kontrollerer/styrer en eller flere komponenter i den mobile enhet 1000.

Enheten 1000 kan i tillegg omfatte et lager 1008 som driftsmessig er koplet til prosessoren 1006 og kan lagre data som skal sendes, mottatte data, informasjon som gjelder tilgjengelige kanaler, data tilordnet analyserte signaler og/eller interferensstyrke, informasjon som gjelder en tildelt kanal, sendereffekt, overføringshastighet eller rate og lignende, og eventuelt annen egnet informasjon for estimering av en kanal og kommunikasjon via kanalen. Lageret 1008 kan i tillegg lagre protokoller og/eller algoritmer som er tilordnet estimeringen og/eller utnyttelsen av en kanal (så som ytelsesbasert, kapasitetsbasert etc.).

Det vil her innses at datalagringen (så som i lageret 1008) og beskrevet her kan enten være flyktig eller permanent, eventuelt begge deler. Som illustrasjon, og ikke som noen som helst begrensning kan en permanent lagring utføres i rene leselagre (ROM), programmerbare slike (PROM), elektrisk programmerbare leselagre (EPROM) elektrisk slettbare PROM (EEPROM) eller lynlagre. Flyktig lagring kan utføres i det man gjerne kaller arbeidslagre (RAM) for tilfeldig tilgang eller aksess, og slike lagre kan også tjene som eksterne skjulelagre ("cache memories"). Som illustrasjon og ikke begrensning vil et arbeidslager gjerne anta mange forskjellige former, så som SRAM, DRAM, SDRAM, DDR SDRAM, ESDRAM, SLDRAM og DRRAM, idet forkortelsene tør være velkjente innen faget. Lageret 1008 i de aktuelle systemer og brukt av de aktuelle fremgangsmåter er særskilt ment å omfatte, uten å være begrenset til, disse og andre egnede lagringstyper.

Den mobile enhet 1000 omfatter videre et hybrid FDM-CDM-signal som genereres i en komponent 1014, og en sender 1016 for sending av et signal (så som basis-CQI og differensiell CQI) til f.eks. en basestasjon, til en annen mobil enhet etc. Selv om det på tegningen er vist at prosessoren 1006 er skilt fra den halvveis tilkoplede kontroller 1010 og/eller komponenten 1014, kan denne eller disse også utgjøre en del av prosessoren 1006 eller eventuelt av flere prosessorer (ikke vist). Komponenten 1014 kan brukes til multipleksing av signalet som skal sendes, både i frekvens- og tidsdomenet. Komponenten 1014 sørger for multipleksing av signalet for å bringe frekvensdiversiteten til et maksimum, slik at flere brukere kan sende via ikketilstøtende frekvenser eller toner.

Fig. 11 viser en illustrasjon av et eksempel på et system 1100 som letter gjenoppretting av et signal som utnytter en hybrid FDM-CDM-struktur, i samsvar med et aspekt av systemet. Systemet 1100 omfatter en basestasjon 1102 (så som et aksesspunkt, ...) med en mottaker 1110 som mottar et signal eller flere signaler fra en eller flere mobile enheter 1104 via flere mottakerantenner 1106, og en sender 1124 som sender til en eller flere mobile enheter 1104 via flere senderantenner 1108. Mottakeren 1110 kan motta informasjon fra mottakerantennene 1106 og er driftsmessig koplet til en komponent 1112 for hybrid FDM-CDM-mottaking og som demodulerer og samler den mottatte informasjon. Komponenten 1112 kan separere signaler fra en gruppe brukere fra forskjellige celler og kan deretter separere ut enkelte brukere innenfor hver gruppe ved å bruke samlefiltre i tidsdomenet så vel som frekvensdomenet. Samlefiltrene bruker en kode som er den inverse av spredekoden som brukes i den mobile enhet 1104. De demodulerte symboler analyseres deretter i en prosessor 1114 som kan være tilsvarende prosessoren som er beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 10 og som er koplet til et lager 1116 som lagrer informasjon som gjelder estimering av et signal (så som en pilot) og dettes signalstyrke og/eller interferensstyrke, data som skal sendes til eller mottas fra mobile enheter 1104 (eller en annen basestasjon, ikke vist) og /eller en hvilken som helst annen egnet informasjon som er relatert til å utføre de forskjellige handlinger og funksjoner som her er gjennomgått.

Informasjon som skal sendes kan formidles til en modulator 1122 som kan multipleksordne informasjonen for sending ved hjelp av en sender 1126 via en antenne 1108 til mobile enheter 1104. Typisk kan OFDMA brukes for nedlinksendingene. Selv om det er angitt som at prosessoren 1114 er separat fra kontrolleren 1118 og/eller modulatoren 1122, kan disse inngå som en del av prosessoren 1114 eller eventuelt flere prosessorer (ikke vist).

Fig. 12 viser et eksempel på et system 1200 for trådløs kommunikasjon, og dette system har en enkelt basestasjon 1210 og en enkelt mobil enhet 1250 for å gjøre det hele enkelt. Det vil imidlertid innses at systemet 1200 også kunne hatt mer enn én basestasjon og/eller mer enn én mobil enhet, der eventuelle ytterligere basestasjoner og/eller mobile enheter kan være i alt vesentlig tilsvarende eller helt forskjellige fra enhetene 1210 og 1250 på tegningen og beskrevet nedenfor. I tillegg vil innses at basestasjonen 1210 og/eller den mobile enhet 1250 kan bruke systemene (fig. 3-4 og 10-11) og/eller fremgangsmåtene (fig. 5-6) som er beskrevet her for å lette den innbyrdes trådløse kommunikasjon.

I basestasjonen 1210 sørger en datakilde 1212 for overføring av et visst antall datastrømmer til en dataprosessor 1214 på sendersiden, og i et bestemt eksempel kan hver datastrøm sendes via sin respektive antenne. Dataprosessoren 1214 sørger for formatering, koding og innfelling av trafikkdatastrømmen, basert på et bestemt kodeskjema som er valgt for den aktuelle datastrøm, slik at det dannes kodede data.

Disse kodede data for hver enkelt datastrøm kan multipleksordnes sammen med pilotdata ved bruk av teknikker av typen OFDM (forklart tidligere). I tillegg eller alternativt kan pilotsymbolene multipleksordnes ved frekvensdeling (FDM), ved tidsdeling (TDM) eller ved kodedeling (CDM). De aktuelle pilotdata følger typisk et kjent datamønster som blir behandlet på kjent måte og kan brukes i den mobile enhet 1250 for å estimere kanalresponsen. Etter multipleksordning føres pilot og kodede data for hver strøm til en modulasjon (så som symbolmapping) basert på et bestemt modulasjonsskjema (så som binær fasedreiningsnøkling: BPSK, kvadraturfasedreiningsnøkling: QPSK, M-fasedreiningsnøkling: M-PSK, M-kvadraturamplitudemodulasjon: M-QAM etc.) valgt for den aktuelle datastrøm for å frembringe modulasjonssymboler. Dataoverføringshastighet, koding og modulasjon for hver datastrøm kan bestemmes ut fra instruksjoner som utføres i eller tilveiebringes fra prosessoren 1230.

Modulasjonssymbolene for datastrømmene kan formidles til en TX-MIMO-prosessor 1220 som videre kan behandle disse symboler, så som for OFDM. Prosessoren gir i alt NTmodulasjonssymbolstrømmer til like mange sendere 1222a-t, og i forskjellige utførelser kan prosessoren 1220 bruke stråleformingsvekter (vektfaktorer) overfor symbolene i datastrømmene og relatert til den antenne som symbolene sendes ut via.

Hver sender 1222 mottar og behandler sin respektive symbolstrøm for å danne ett eller flere analoge signaler, og senderen behandler videre (så som forsterker, filtrer og opptransponerer) de analoge signaler slik at det dannes et modulert signal som er egnet for sending via MIMO kanalen. Videre sendes NTmodulerte signaler fra senderne 1222a-t ut via like mange senderantenner 1224a-t, ett signal via hver antenne.

I den mobile enhet 1250 mottas de utsendte modulerte signaler via NRmottakerantenner 1252a-r, og det mottatte signal fra hver slik antenne går til sin respektive mottaker 1254a-1254r. Hver mottaker behandler (så som filtrerer, forsterker og nedtransponerer) sitt respektive signal, digitaliserer resultatet slik at det dannes sampler og behandler videre disse for å komme frem til en tilsvarende "mottatt" symbolstrøm.

En RX-dataprosessor 1260 kan motta og behandle de i alt NRmottatte symbolstrømmer fra de like mange mottakere 1254, basert på en særskilt mottakingsprosesseringsteknikk slik at det dannes NT"detekterte" symbolstrømmer. Prosessoren 1260 kan demodulere, avinnfelle og dekode hver detektert symbolstrøm for å gjenopprette de utsendte trafikkdata for datastrømmen. Prosesseringen i prosessoren 1260 er komplementær med den som ble utført av prosessoren 1220 på sendersiden henholdsvis dataprosessoren 1214, i basestasjonen 1210.

En prosessor 1270 kan periodisk bestemme hvilken forkodematrise som skal brukes, som forklart ovenfor. Videre kan denne prosessor utforme en returlinkmelding som omfatter en matriseindeksdel og en rangverdidel.

Returlinkmeldingen kan omfatte forskjellige typer informasjon som gjelder kommunikasjonslinken og/eller den mottatte datastrøm. Meldingen kan behandles i en dataprosessor 1238 på sendersiden, som også mottar trafikkdata for flere datastrømmer fra en datakilde 1236, moduleres i en modulator 1280, behandles i sendere 1254a-r og sendes tilbake til basestasjonen 1210.

I basestasjonen 1210 mottas de modulerte signaler fra den mobile enhet 1250 via antenner 1224, behandles i mottakere 1222, demoduleres i en demodulator 1240 og viderebehandles i en RX-dataprosessor 1242 for å trekke ut returlinkmeldingen som ble sendt fra den mobile enhet 1250. Videre kan prosessoren 1230 behandle den uttrukne melding for å finne hvilken forkodematrise som skal brukes for å få bestemt stråleformingsvektene.

Prosessorene 1230 og 1270 kan dirigere (så som kontrollere, styre, koordinere, ha det overordnede ansvar for, etc.) driften i basestasjonen 1210 henholdsvis den mobile enhet 1250. De enkelte prosessorer 1230 og 1270 kan være tilordnet sitt respektive lager 1232 og 1272 for lagring av programkoder og data, og prosessorene kan også utføre beregninger for å utlede frekvens og pulsresponsestimater for henholdsvis opplinken og nedlinken.

Det vil her forstås at de utførelsesformer som er beskrevet her kan implementeres ved hjelp av maskinvare, programvare, fastvare, middelvare, mikrokoder eller en hvilken som helst kombinasjon av slike virkemidler. For maskinvareimplementeringen kan prosesseringsenhetene implementeres i en eller flere anvendelsesspesifikke integrerte kretser (ASIC), digitalsignalprosessorer BSP, digitalsignalprosesseringsenheter DSPD, programmerbare logikkenheter PLD, feltprogrammerbare portgrupperinger FPGA, prosessorer, kontrollere eller styreenheter, mikrokontrollere, mikroprosessorer, andre elektronikkenheter utformet for å utføre de funksjoner som er beskrevet her, eller en kombinasjon av slike virkemidler.

Når utførelsene er implementerte ved hjelp av programvare, fastvare, middelvare eller ved mikrokoder, programkoder eller kodesegmenter kan de ligge lagret i et maskinlesbart medium, så som en lagringskomponent. Et kodesegment kan representere en prosedyre, en funksjon, et subprogram, et program, en rutine, en subrutine, en modul, en programvarepakke, en klasse, eller en hvilken som helst kombinasjon av instruksjoner, datastrukturer eller programtilstander og -fastsettelser. Et kodesegment kan være koplet til et annet kodesegment eller en maskinvarekrets ved å formidle eller motta informasjon, data, argumenter, parametere eller lagerinnhold. Informasjon, argumenter, parametere, data etc. kan formidles, overføres eller sendes ved bruk av hvilke som helst egnede midler, innbefattet lagerdeling, meldingsformidling, tokenoverføring, nettransmisjon etc.

For en programvareimplementering kan de teknikker som er beskrevet her implementeres ved hjelp av moduler (så som ved hjelp av prosedyrer, funksjoner etc.) som utfører de funksjoner som her er beskrevet. Programvarekodene kan ligge lagret i lagringsenheter og kan kjøres ved hjelp av prosessorer. Lagringsenheten kan implementeres i selve prosessoren eller være anordnet eksternt i forhold til en slik, i hvilket tilfelle enheten kommunikativt kan være koplet til prosessoren via forskjellige midler, kjent innenfor faget.

Når det gjelder fig. 13 vises et system 1300 som bruker en hybrid FDM-CDM-struktur for å lette sending av en enkeltbærerbasert kontrollkanal. Som et eksempel kan systemet 1300 ligge i det minste delvis i en mobil enhet. Det vil innses at systemet 1300 representeres som å omfatte funksjonsblokker, og dette kan være blokker som representerer funksjoner som er implementerte ved hjelp av en prosessor, ved programvare eller en kombinasjon av dette (så som fastvare). Systemet 1300 innbefatter en logisk gruppering 1302 av elektriske komponenter som letter returlinkoverføring. Som et eksempel kan en slik gruppering 1302 innbefatte en elektrisk komponent for modulasjon av et signal ved å bruke en hybrid FDM-CDM.-struktur som da gir maksimal frekvensdiversitet for en gitt bruker, ved å la vedkommende bruker sende over ikke-tilstøtende toner eller frekvenser. Videre kan grupperingen 1302 omfatte en elektrisk komponent for å utføre CDM i tidsdomenet. Dette kan muliggjøre at brukere i naboceller får utnyttet samme sekvens for CDM i frekvensdomenet, og følgelig vil slike brukere kunne bruke samme sekvens for CDM og da ikke interferere på grunn av CDM som utføres i tidsdomenet. I tillegg kan systemet 1300 innbefatte et lager 1308 som holder instruksjoner for å utføre funksjoner som er tilordnet elektriske komponenter så som komponentene 1304 og 1306. Som vist eksternt i forhold til lageret 1308 vil likevel forstås at en eller flere elektriske komponenter 1304 og 1306 kan foreligge også i lageret 1308.

Fig. 14 illustrerer et system 1400 som identifiserer signaler fra en særskilt bruker i en særskilt celle, i samsvar med et aspekt ved oppfinnelsen som beskrevet her.

Systemet 1400 kan ligge i en basestasjon, som et eksempel. Som vist omfatter systemet 1400 funksjonsblokker som kan representere funksjoner som implementeres ved hjelp av en prosessor, ved hjelp av programvare eller en kombinasjon av dette (så som fastvare). Systemet 1400 innbefatter en logisk gruppering 1402 av elektriske komponenter som kan arbeide sammen. Grupperingen 1402 kan innbefatte en elektrisk komponent for demodulasjon av et mottatt signal 1404. Som et eksempel kan en mottaker være innbefattet i en basestasjon for å motta en melding fra en mobil enhet som sender ut signaler som bruker en hybrid FDM-CDM-struktur. Komponenten 1404 kan demodulere signalet for å identifisere signaler fra brukere i en særskilt gruppe. Videre kan den logiske gruppering 1402 innbefatte en elektrisk komponent for å utføre signalsamling i tidsdomenet, og denne komponent er kalt 1406. Videre kan grupperingen 1402 omfatte en elektrisk komponent 1408 for å utføre signalsamling i frekvensdomenet. Samlingen i tid og frekvens kan identifisere et signal fra en spesifikk bruker i en identifisert gruppe, og i tillegg kan systemet 1400 omfatte et lager 1410 som holder instruksjoner for å utføre funksjoner tilordnet de elektriske komponenter 1404, 1406 og 1408. Disse komponenter er vist eksterne i forhold til lageret 1410, men det er klart at de også kan foreligge i et lager av denne type.

Det som her er beskrevet innbefatter eksempler på en eller flere løsninger for oppfinnelsen, også kalt aspekter av denne. Det er naturligvis ikke mulig å få beskrevet enhver tenkelig kombinasjon av komponenter eller metodikk for å få beskrevet disse aspekter, men fagfolk vil innse at også mange ytterligere kombinasjoner og permutasjoner er mulige, for de forskjellige aspekter. Således er de beskrevne aspekter ment å omfatte alle slike alternativer, modifikasjoner og variasjoner, som faller innenfor den ramme som er gitt av patentkravene nedenfor. Videre er det slik at i den utstrekning uttrykket "innbefatter" eller "inkluderer" er brukt, eller et lignende utstyr, enten i beskrivelsen eller i kravene, er et slikt uttrykk ment å være inklusivt på en måte som tilsvarer uttrykket "omfattende", slik dette skal tolkes som et overgangsord i et patentkrav.

Claims (15)

PATENTKRAV

1. Apparat for trådløs kommunikasjon, karakterisert ved at apparatet omfatter:

midler for å spre (1014) et opplinksignal fra en første bruker i en første gruppe av brukere over frekvensen, hvor opplinksignaler fra forskjellige brukere i den første gruppen av brukere er kodedelt multiplekset, CDM, i frekvensdomenet; og

midler for å spre (1014) opplinksignalet fra den første brukeren over tid, hvor opplinksignalene fra forskjellige brukere i den første gruppen av brukere er kodedelt multiplekset, CDM, i tidsdomenet;

midler for å avbilde opplinksignalet fra den første bruker til en første gruppe med enkeltbærere som er tilordnet den første gruppen av brukere og som svarer til et subsett av flere enkeltbærere som er tilgjengelige for tildeling til brukere, hvor opplinksignaler fra alle brukere i den første gruppen av brukere sendes på det første settet av enkeltbærere, og hvor opplinksignaler fra forskjellige grupper av brukere er frekvensdelt multiplekset (FDM) og sendes på forskjellige sett med enkeltbærere som tilsvarer forskjellige ikke-overlappende subsett av flere enkeltbærere tilgjengelig for tildeling til brukere.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved å omfatte midler for å avbilde opplink signalet fra den første brukeren til et sett av tilstøtende enkeltbærere i et gitt tidsintervall og til minst to sett med tilstøtende enkeltbærere i minst to tidsintervaller.

3. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at midlene for å spre opplinksignalet fra den første brukeren over frekvens omfatter midler for å spre opplinksignalet fra den første brukeren basert på en flerhet av sykliske forskyvninger av en spredesekvens for å oppnå CDM i frekvensdomenet.

4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at spredningssekvensen er en Zadoff-Chu-sekvens.

5. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter midler for å benytte en ortogonal spredningskode for å oppnå CDM i tidsdomene.

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at den ortogonale spredningskoden er en Hadamardsekvens.

7. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at apparatet er en mobil enhet av brukeren.

8. Fremgangsmåte for trådløs kommunikasjon, omfattende:

å spre (504) et opplinksignal fra en første bruker i en første gruppe av brukere over frekvensen, hvor opplinksignaler fra forskjellige brukere i den første gruppen av brukere er kodedelt multiplekset, CDM, i frekvensdomenet; og

å spre (504) opplinksignalet fra den første brukeren over tid, hvor opplinksignalene fra forskjellige brukere i den første gruppen av brukere er kodedelt multiplekset, CDM, i tidsdomenet;

å avbilde opplinksignalet fra den første bruker til en første gruppe med enkeltbærere som er tilordnet den første gruppen av brukere og som svarer til et subsett av flere enkeltbærere som er tilgjengelige for tildeling til brukere, hvor opplinksignaler fra alle brukere i den første gruppen av brukere sendes på det første settet av enkeltbærere, og hvor opplinksignaler fra forskjellige grupper av brukere er frekvensdelt multiplekset (FDM) og sendes på forskjellige sett med enkeltbærere som tilsvarer forskjellige ikke-overlappende subsett av flere enkeltbærere tilgjengelig for tildeling til brukere.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, videre omfattende å avbilde opplinksignalet fra den første brukeren til et sett av tilstøtende enkeltbærere i et gitt tidsintervall og til minst to sett med tilstøtende enkeltbærere i minst to tidsintervaller.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at å spre opplinksignalet fra den første brukeren over frekvens omfatter å spre opplinksignalet fra den første brukeren basert på en flerhet av sykliske forskyvning av en spredesekvens for å oppnå CDM i frekvensdomenet.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at spredesekvensen er en Zadoff-Chu-sekvens.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 8, videre omfattende å anvende en ortogonal spredningskode for å oppnå CDM i tidsdomene.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at den ortogonale spredningskoden er en Hadamard-sekvens.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 8, videre omfattende bruk av en frekvenshopping-ordning for å øke frekvensdiversiteten.

15. Et ikke-forbigående datamaskinlesbart medium omfattende programkode lagret derpå for å utføre trinnene i hvilket som helst av kravene 8 til 14, når de utføres på en prosessor (1114).