RU2518509C2 - Способ передачи потока данных и мобильная станция - Google Patents

Способ передачи потока данных и мобильная станция Download PDF

Info

Publication number
RU2518509C2
RU2518509C2 RU2012110924/07A RU2012110924A RU2518509C2 RU 2518509 C2 RU2518509 C2 RU 2518509C2 RU 2012110924/07 A RU2012110924/07 A RU 2012110924/07A RU 2012110924 A RU2012110924 A RU 2012110924A RU 2518509 C2 RU2518509 C2 RU 2518509C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
symbols
slot
antennas
characters
transmitting
Prior art date
Application number
RU2012110924/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012110924A (ru
Inventor
Мин ЦЗЯ
ТАЗЕ МАХАЛЛЕ Масуд ИБРАГИМ
Мохаммадхади БЭЛАЙ
Хуа СЮЙ
Цзянлэй МА
Амир ХАНДАНИ
Original Assignee
Эппл Инк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эппл Инк filed Critical Эппл Инк
Publication of RU2012110924A publication Critical patent/RU2012110924A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2518509C2 publication Critical patent/RU2518509C2/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0667Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
    • H04L1/0618Space-time coding
    • H04L1/0625Transmitter arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
    • H04L1/0618Space-time coding
    • H04L1/0637Properties of the code
    • H04L1/0668Orthogonal systems, e.g. using Alamouti codes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0667Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal
    • H04B7/0669Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal using different channel coding between antennas
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0667Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal
    • H04B7/0671Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal using different delays between antennas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

Изобретение относится к беспроводной связи. Техническим результатом является улучшение схем разнесенной передачи для восходящей линии и улучшение схем оценки канала. В заявке описан способ передачи потока данных передающим устройством в системе беспроводной связи с использованием схемы "много входов-много выходов" (MIMO), в которой передающее устройство содержит группу передающих антенн, причем способ включает: применение к потоку данных дискретного преобразования Фурье (ДПФ) для формирования множества последовательностей символов; попарное объединение символов первой последовательности символов из указанного множества последовательностей символов с символами второй последовательности символов из указанного множества последовательностей для формирования множества пар символов, причем в результате операции попарного объединения возникает лишний (непарный) символ; применение к парам символов пространственно-временного блочного кодирования (STBC) для формирования групп STBC-символов, каждая из которых связана с соответствующей антенной из группы антенн; применение операции разнесения циклической задержки (CDD) к непарному символу для формирования множества CDD-символов, каждый из которых связан с соответствующей антенной из группы антенн; и передачу через каждую из антенн соответствующей группы STBC-символов и соответствующего CDD-символа. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] В настоящей заявке испрашивается конвенционный приоритет по временной заявке US 61/244,126, поданной в Патентное ведомство США 21 сентября 2009 г., содержание которой вводится ссылкой в настоящую заявку.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение относится к системам беспроводной связи и, более конкретно, к способам и системам обеспечения разнесенной передачи и оценки канала в восходящей линии.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Системы беспроводной связи широко используются для обеспечения передачи различных типов контента, такого как голос, данные и другая информация. Это могут быть системы многостанционного доступа, обеспечивающие поддержку связи одновременно для многих беспроводных терминалов путем совместного использования имеющихся ресурсов передачи (например, частотных каналов и/или временных интервалов). Поскольку осуществляется совместное использование ресурсов связи, их эффективное распределение играет важную роль, поскольку оно влияет на коэффициент использования ресурсов передачи и качество услуг, получаемых пользователями индивидуальных терминалов. Одной из таких систем беспроводной связи является система многостанционного доступа с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDMA), в которой осуществляется одновременный доступ многих беспроводных терминалов с использованием мультиплексирования с ортогональным разделением частот (OFDM).
[0004] OFDM - это технология модуляции с использованием множества поднесущих частот, в которой общая полоса частот системы делится на много частотных подканалов с ортогональными сигналами, причем каждый подканал связан с соответствующей поднесущей частотой, которая может модулироваться данными. Поскольку сигналы подканалов ортогональны, то возможно некоторое перекрытие спектров подканалов, в результате чего повышается спектральная эффективность. В системах OFDM поток пользовательских данных делится на параллельные потоки с меньшей скоростью передачи и каждый такой субпоток модулирует отдельную поднесущую.
[0005] В системах OFDMA ресурс передачи находится в двух измерениях: частотные каналы и временные интервалы. Ресурсы определенного частотного канала могут включать непрерывные и/или прерывистые группы поднесущих.
[0006] Примеры систем связи OFDM включают (без ограничения): протоколы беспроводной связи, такие как протокол беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN), определяемый стандартами Института по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), протоколы 802.11a, b, g и n (далее "Wi-Fi"), протокол беспроводной городской сети широкополосного доступа, определяемый стандартами IEEE 802.16 (далее "WiMAX"), протокол сети мобильной широкополосной связи 3GPP LTE, в которой используется пакетный доступ OFDM с высокоскоростным радиоинтерфейсом (HSOPA), или развивающейся универсальной наземной сети UMTS радиодоступа (E-UTRA), протокол 3GPP2 мобильных систем широкополосного доступа (UMB), протокол цифрового радиовещания (DAB) для систем цифрового радиовещания, протокол гибридного цифрового радио (HD), протокол системы цифрового наземного телевизионного вещания (DVB-T), протоколы систем сотовой связи Flash-OFDM и т.п. Протоколы систем проводной связи, использующих технологию OFDM, включают асимметричную цифровую абонентскую линию (ADSL) и цифровую абонентскую линию широкополосного доступа с очень высокой пропускной способностью (VDSL), связь по линиям электропитания (PLC), включая широкополосную связь по таким линиям (BPL), а также домашние сети для передачи мультимедийной информации по коаксиальным линиям (МоСА).
[0007] Как правило, в системах OFDMA каждый терминал осуществляет связь с одной или несколькими базовыми станциями по нисходящей и восходящей линиям. Термин "нисходящая линия" (DL) относится к линии связи в направлении от базовых станций к терминалам, а термин "восходящая линия" (UL) относится к линии связи в направлении от терминалов к базовым станциям.
[0008] В стандартах 3GPP LTE определены следующие физические каналы:
- Нисходящая линия (DL)
- Физический вещательный канал (РВСН): в этом канале передается системная информация для пользовательских устройств (UE), которым нужен доступ в сеть.
- Физический нисходящий управляющий канал (PDCCH): основное назначение этого физического канала - передача информации планирования (диспетчеризации).
- Физический канал индикатора гибридного запроса на повторение (PHICH): этот канал используется для указания состояния гибридного запроса на повторение.
- Физический нисходящий совместный канал (PDSCH): этот канал используется для осуществления функций адресной передачи и вызовов.
- Физический канал группового вещания (РМСН): в этом физическом канале передается системная информация для целей группового вещания.
- Физический управляющий канал индикатора формата (PCFICH): этот канал обеспечивает информацию, позволяющую устройствам UE декодировать информацию канала PDSCH.
- Восходящая линия (UL)
- Физический восходящий управляющий канал (PUCCH): этот канал используется для передачи сигнализации пользователей от одного или нескольких устройств UE, которые могут передавать информацию в управляющем канале. Канал PUCCH используется для передачи в систему, например, подтверждений приема и запросов на повторную передачу, запросов порядка следования пакетов и информации качества канала, измеренного устройством UE.
- Физический восходящий совместный канал (PUSCH): этот канал используется для передачи пользовательских данных от одного или нескольких мобильных устройств, которые могут передавать информацию в совместном канале.
- Физический канал случайного доступа (PRACH): этот физический восходящий канал позволяет устройству UE передавать в случайном порядке запросы доступа, когда устройство UE пытается получить доступ в систему беспроводной связи.
[0009] Линии нисходящей и восходящей связи в беспроводной системе многостанционного доступа могут быть обеспечены с использованием одной передающей антенны и одной приемной антенны (один вход-один выход, SISO), с использованием нескольких передающих антенн и одной приемной антенны (много входов-один выход, MISO), с использованием одной передающей антенны и нескольких приемных антенн (один вход-много выходов, SIMO) или с использованием нескольких передающих антенн и нескольких приемных антенн (много входов-много выходов, MIMO).
[0010] В системе MIMO может использоваться разнесенная передача для борьбы с эффектом быстрых замираний за счет передачи потока данных через несколько разнесенных антенн по каналам, в которых возникают независимые друг от друга замирания. Схемы разнесенной передачи разделяются на разнесенную передачу с разомкнутым контуром (OLTD) и разнесенную передачу с замкнутым контуром (CLTD). В схеме OLTD обратная связь от приемника не требуется. В одном из вариантов схемы CLTD принимающая сторона имеет информацию о схеме передающих антенн и рассчитывает корректировки фазы и амплитуды, которые должны быть применены к передающим антеннам для обеспечения максимальной мощности сигнала, принимаемого приемником. В другом варианте схемы CLTD, который указывается как выборочная разнесенная передача (STD), приемник обеспечивает передающую сторону информацией обратной связи, которая указывает, какие антенны должны использоваться для передачи.
[0011] Примером схемы OLTD является схема пространственно-временной разнесенной передачи Аламоути 2×1. Схема пространственно-временной разнесенной передачи Аламоути 2×1 предусматривает передачу блочного кода 2×2 Аламоути с использованием двух передающих антенн, использующих либо два временных слота (то есть, разнесенная передача пространственно-временных блочных кодов (STBC)), либо две поднесущих частоты (то есть разнесенная передача пространственно-частотных блочных кодов (SFBC)).
[0012] Основной проблемой, связанной с модуляцией разделенной несущей в системах связи и, в частности, в системах связи с использованием OFDM, является высокая величина отношения пиковой мощности к средней мощности (PAPR), которая присуща передаваемому сигналу. Большие пики сигналов возникают в передаваемом сигнале, когда сигналы поднесущих складываются по фазе. Такие большие пиковые величины сигналов могут приводить к насыщению усилителя мощности в передатчике и, соответственно, к нелинейным искажениям передаваемого сигнала, что приводит к ухудшению характеристик, например к увеличению частоты битовых ошибок (BER) и к внеполосному излучению (расширение спектра). Эту проблему высоких величин отношения PAPR можно частично устранить в нисходящей линии за счет использования усовершенствованных усилителей мощности с расширенным динамическим диапазоном. Однако в случае передачи по восходящей линии такое решение трудно реализовать из-за ограничений, накладываемых пользовательскими устройствами (UE), прежде всего по соображениям цены и размеров.
[0013] В версии 8 стандарта E-UTRA (3GPP), в которой в пользовательском устройстве поддерживается только одна передающая антенна, для каналов PUCCH и PUSCH используются два разных способа, чтобы поддерживать как можно более низкую величину PAPR. Для канала PUCCH, в котором используется схема многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), ортогональные расширяющие коды рассчитывают таким образом, чтобы они обеспечивали сравнительно низкую величину PAPR на выходе блока ОДПФ (обратное дискретное преобразование Фурье) обработки сигнала в схеме OFDM. С другой стороны, для канала PUSCH принята схема многостанционного доступа с разделением частот и одной несущей (SC-FDMA) для снижения уровня PAPR по сравнению с OFDMA. Схема SC-FDMA модуляции и многостанционного доступа благодаря использованию в ней одной несущей имеет меньший уровень PAPR передаваемого сигнала по сравнению с OFDMA.
[0014] В улучшенном стандарте E-UTRA заложены повышенные пиковые скорости передачи данных (например, до 500 Мбит/с в восходящей линии). Системы MIMO представляют собой перспективную технологию для достижения таких высоких скоростей передачи данных. Если используется схема MIMO, то устройство UE может использовать схему OLTD для обеспечения указанных максимальных скоростей передачи данных с приемлемым уровнем коэффициента ошибок. Однако предлагаемым в настоящее время схемам OLTD присущи вышеуказанные проблемы, связанные с высоким уровнем PAPR, а также известная проблема непарных символов (orphan symbols). Например, пространственно-временные блочные коды (STBC) обеспечивают низкий уровень PAPR, однако в этом случае требуется четное число символов на слот, в то время как пространственно-частотные блочные коды (SFBC) работают с любым числом символом, однако в этом случае повышается уровень PAPR. Разнесение циклической задержки (CDD), другая возможная схема разнесенной передачи, позволяет поддерживать низкий уровень PAPR и работает с любым числом символов, однако основные функциональные характеристики, которые она обеспечивает, хуже характеристик, обеспечиваемых кодированием STBC и SFBC.
[0015] Другая проблема, связанная с MIMO, относится к оценке восходящего канала. Опорные сигналы (RS) в восходящем канале для систем LTE могут быть разбиты на три широких класса: опорные сигналы для демодуляции сигналов канала PUSCH, опорные сигналы для демодуляции сигналов канала PUCCH и опорные сигналы для измерения качества восходящего канала. В настоящее время для определенных форматов PUCCH в системах LTE символы опорных сигналов внутри каждого слота отделены друг от друга. Это разделение опорных сигналов негативно сказывается при низких величинах отношения сигнал/шум, поскольку качество интерполяции при низких величинах отношения сигнал/шум ухудшается. Эффективным решением является назначение каждому устройству UE двух ортогональных последовательностей, так что оценка канала для каждой антенны может быть выполнена так же, как и в случае одной антенны. Однако такое решение влечет потери ресурсов (ортогональные последовательности), которые в противном случае могли бы использоваться для поддержки большего количества устройств UE. Кроме того, это решение приводит к дополнительным затратам в форме передачи служебной информации для информирования устройств UE о выборе дополнительной последовательности.
[0016] Существует потребность в улучшенных схемах разнесенной передачи для восходящей линии. Также существует потребность в улучшенных схемах оценки канала.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0017] В настоящем изобретении предлагается способ передачи потока данных передающим устройством в системе беспроводной связи с использованием схемы "много входов-много выходов" (MIMO), в которой передающее устройство содержит группу передающих антенн. Способ включает: применение к потоку данных дискретного преобразования Фурье (ДПФ) для формирования множества последовательностей символов; попарное объединение символов первой последовательности символов из указанного множества последовательностей символов с символами второй последовательности символов из указанного множества последовательностей для формирования множества пар символов, причем в результате операции попарного объединения возникает лишний (непарный) символ; применение к парам символов пространственно-временного блочного кодирования (STBC) для формирования групп STBC-символов, каждая из которых связана с соответствующей антенной из группы антенн; применение операции разнесения циклической задержки (CDD) к непарному символу для формирования множества CDD-символов, каждый из которых связан с соответствующей антенной из группы антенн; и передачу через каждую из антенн соответствующей группы STBC-символов и соответствующего CDD-символа.
[0018] В настоящем изобретении также предлагается мобильная станция, содержащая контроллер и группу передающих антенн, причем мобильная станция обеспечивает передачу потока данных в системе беспроводной связи с использованием схемы "много входов-много выходов" (MIMO). Контроллер обеспечивает: применение к потоку данных дискретного преобразования Фурье (ДПФ) для формирования множества последовательностей символов; попарное объединение символов первой последовательности символов из указанного множества последовательностей символов с символами второй последовательности символов из указанного множества последовательностей для формирования множества пар символов, причем в результате операции попарного объединения возникает лишний (непарный) символ; применение к парам символов пространственно-временного блочного кодирования (STBC) для формирования групп STBC-символов, каждая из которых связана с соответствующей антенной из группы антенн; применение операции разнесения циклической задержки (CDD) к непарному символу для формирования множества CDD-символов, каждый из которых связан с соответствующей антенной из группы антенн; и передачу через каждую из антенн соответствующей группы STBC-символов и соответствующего CDD-символа.
[0019] Другие особенности и признаки настоящего изобретения станут очевидными специалистам в данной области техники после ознакомления с нижеприведенным описанием конкретных вариантов осуществления изобретения вместе с прилагаемыми фигурами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0020] На фигурах иллюстрируются варианты осуществления изобретения, которые являются всего лишь примерами.
[0021] Фигура 1 - общая схема системы сотовой связи.
[0022] Фигура 2 - блок-схема базовой станции, которая может быть использована для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.
[0023] Фигура 3 - блок-схема мобильного терминала, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.
[0024] Фигура 4 - блок-схема ретрансляционной станции, которая может быть использована для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.
[0025] Фигура 5 - логическая блок-схема OFDM-передатчика, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения.
[0026] Фигура 6 - логическая блок-схема OFDM-приемника, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения;
[0027] Фигура 7А - блок-схема SC-FDMA-передатчика.
[0028] Фигура 7В - блок-схема SC-FDMA-приемника.
[0029] Фигура 8 - вариант схемы пространственно-временного блочного кодирования (STBC).
[0030] Фигура 9 - один из вариантов схемы опорных сигналов, которая может использоваться для поддержки оценки канала.
[0031] Фигура 10 - другой вариант схемы опорных сигналов, которая может использоваться для поддержки оценки канала.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0032] На прилагаемых фигурах одинаковые элементы указываются одинаковыми ссылочными обозначениями. На фигуре 1 показан контроллер (BSC) 10 базовых станций, который управляет беспроводной связью внутри сот 12, обслуживаемых соответствующими базовыми станциями (BS) 14. В некоторых конфигурациях каждая сота дополнительно разделена на секторы 13 или зоны (не показаны). В общем случае каждая базовая станция 14 обеспечивает связь, используя модуляцию OFDM, с мобильными терминалами 16, находящимися в пределах соты 12, связанной с соответствующей базовой станцией 14. Перемещения мобильных терминалов 16 относительно базовых станций 14 приводит к значительным флуктуациям состояния канала. Как показано на фигуре 1, базовые станции 14 и мобильные терминалы 16 имеют по несколько антенн, обеспечивающих пространственное разнесение для осуществления связи. Как это описывается ниже более подробно, связь между базовыми станциями 14 и мобильными терминалами 16 может обеспечиваться с помощью ретрансляционных станций 15. Мобильные терминалы 16 в области 18 могут передаваться из любой соты 12, сектора 13, зоны (не показана), от любой базовой станции 14 или ретрансляционной станции 15 в другую соту 12, сектор 13, зону (не показана), к любой базовой станции 14 или ретрансляционной станции 15. В некоторых конфигурациях базовые станции 14 обмениваются информацией между собой и с другой сетью (такой, как базовая сеть или сеть Интернет, не показаны) по транзитной сети 11. В некоторых конфигурациях контроллер 10 базовых станций не используется.
[0033] На фигуре 2 приведена схема одного из вариантов базовой станции 14. Базовая станция 14 в общем случае содержит систему 20 управления, процессор 22 основной полосы частот, схемы 24 радиопередающего тракта, схемы 26 радиоприемного тракта, антенны 28 и сетевой интерфейс 30. Схемы 26 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одним или несколькими удаленными передатчиками мобильных терминалов 16 (см. фигуру 3) и ретрансляционных станций 15 (см. фигуру 4). Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) обеспечивают усиление сигнала и исключение из него широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.
[0034] Процессор 22 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сигналом. Эта обработка обычно включает демодуляцию, декодирование и коррекцию ошибок. Процессор 22 основной полосы частот обычно реализуется на одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах или на специализированных интегральных схемах. Затем принятая информация передается по беспроводной сети через сетевой интерфейс 30 или передается на другой мобильный терминал 16, обслуживаемый базовой станцией 14, напрямую или через ретранслятор 15.
[0035] На передающей стороне процессор 22 основной полосы частот принимает оцифрованные данные, которые могут представлять собой голос, данные или информацию управления, из сетевого интерфейса 30 под управлением системы 20 управления и кодирует данные для передачи. Закодированные данные передаются в схемы 24 радиопередающего тракта, где они модулируют один или несколько несущих сигналов, имеющих необходимую частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные сигналы несущей частоты до уровня, подходящего для передачи, и через согласующие схемы (не показаны) направляет модулированные сигналы несущей частоты в антенны 28. Процессы модуляции и обработки описываются ниже более подробно.
[0036] На фигуре 3 представлена схема одного из вариантов мобильного терминала 16. Так же, как и базовая станция 14, мобильный терминал 16 содержит систему 32 управления, процессор 34 основной полосы частот, схемы 36 радиопередающего тракта, схемы 38 радиоприемного тракта, антенны 40 и схемы 42 интерфейса пользователя. Схемы 38 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одной или несколькими базовыми станциями 14 и ретрансляторами 15. Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) обеспечивают усиление сигнала и исключение из него широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.
[0037] Процессор 34 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сигналом. Эта обработка обычно включает демодуляцию, декодирование и коррекцию ошибок. Процессор 34 основной полосы частот обычно реализуется на одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах и на специализированных интегральных схемах.
[0038] Для осуществления передачи информации процессор 34 основной полосы частот принимает из системы 32 управления оцифрованные данные, которые могут представлять собой голос, данные или информацию управления, и кодирует эти данные для передачи. Закодированные данные передаются в схемы 36 радиопередающего тракта, где они используются модулятором для модуляции одного или нескольких несущих сигналов, имеющих необходимую частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные сигналы несущей частоты до уровня, подходящего для передачи, и через согласующие схемы (не показаны) направляет модулированные сигналы несущей частоты в антенны 40. Специалистам в данной области техники известны различные технологии модуляции и обработки, которые используются для передачи сигналов между мобильным терминалом и базовой станцией, либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию.
[0039] При использовании модуляции OFDM полоса передачи делится на множество ортогональных несущих частот. Каждая несущая частота модулируется цифровыми данными, которые должны быть переданы. Поскольку при модуляции OFDM осуществляется разбиение полосы передачи на множество несущих частот, то ширина полосы частот для каждой несущей частоты уменьшается и время модуляции для нее увеличивается. Поскольку все несущие передаются параллельно, то скорость передачи для цифровых данных или символов на некоторой заданной несущей частоте ниже, чем в случае одной несущей.
[0040] При модуляции OFDM используется обратное быстрое преобразование Фурье (ОБПФ) информации, которая должна быть передана. При демодуляции осуществляется быстрое преобразование Фурье принятого сигнала (БПФ), обеспечивающее извлечение переданной информации. На практике ОБПФ и БПФ осуществляются с использованием цифровой обработки сигнала, при которой выполняется обратное дискретное преобразование Фурье (ОДПФ) и дискретное преобразование Фурье (ДПФ) соответственно. Соответственно, характерной особенностью модуляции OFDM является формирование ортогональных сигналов поднесущих частот для множества полос в канале передачи. Модулированные сигналы представляют собой цифровые данные, имеющие сравнительно низкую скорость передачи и способные находиться в пределах своих соответствующих частотных полос. Отдельные несущие частоты не модулируются непосредственно цифровыми сигналами. Вместо этого все несущие частоты модулируются сигналами с выхода функционального блока ОБПФ.
[0041] В одном из вариантов схема OFDM предпочтительно используется по меньшей мере для нисходящей передачи от базовых станций 14 на мобильные терминалы 16. Каждая базовая станция 14 имеет "n" передающих антенн 28 (n>1), и каждый мобильный терминал 16 имеет "m" приемных антенн 40 (m>1). Причем следует иметь в виду, что в принципе и передающие, и приемные антенны могут использоваться как для приема, так и для передачи с использованием соответствующих антенных переключателей.
[0042] Когда используются ретрансляционные станции 15, для нисходящей передачи от базовых станций 14 на ретрансляторы 15 и далее на мобильные терминалы 16 предпочтительно используется схема OFDM.
[0043] Так же, как и базовая станция 14 и мобильный терминал 16, ретрансляционная станция 15 содержит систему 132 управления, процессор 134 основной полосы частот, схемы 136 радиопередающего тракта, схемы 138 радиоприемного тракта, антенны 130 и схемы 142 модуля ретрансляции. Схемы 142 модуля ретрансляции обеспечивают ретранслятору 15 возможность осуществления связи между базовой станцией 14 и мобильными терминалами 16. Схемы 138 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одной или несколькими базовыми станциями 14 и мобильными терминалами 16. Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) обеспечивают усиление сигнала и исключение из него широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.
[0044] Процессор 134 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сигналом. Эта обработка обычно включает демодуляцию, декодирование и коррекцию ошибок. Процессор 134 основной полосы частот обычно реализуется на одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах и на специализированных интегральных схемах.
[0045] Для осуществления передачи информации процессор 134 основной полосы частот принимает оцифрованные данные, которые могут представлять собой голос, данные или информацию управления, из системы 132 управления и кодирует эти данные для передачи. Закодированные данные передаются в схемы 136 радиопередающего тракта, где они используются модулятором для модуляции одного или нескольких несущих сигналов, имеющих необходимую частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные сигналы несущей частоты до уровня, подходящего для передачи, и через согласующие схемы (не показаны) направляет модулированные сигналы несущей частоты в антенны 130. Как это уже указывалось, специалистам в данной области техники известны различные технологии модуляции и обработки, которые используются для передачи сигналов между мобильным терминалом и базовой станцией, либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию.
[0046] Ниже со ссылками на фигуру 5 описывается логическая архитектура процесса передачи при использовании схемы OFDM. Сначала контроллер 10 базовых станций передает на базовую станцию 14 данные, которые должны быть переданы на мобильные терминалы 16, либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию 15. Как это будет описано ниже более подробно, базовая станция 14 использует индикаторы качества канала (CQI), связанные с мобильными терминалами, для планирования данных для передачи, а также для выбора подходящих схем кодирования и модуляции для передачи запланированных данных. Индикаторы CQI могут быть получены непосредственно от мобильных терминалов 16 или могут быть определены на базовой станции 14 по получаемой от них информации. В любом случае индикатор CQI для каждого мобильного терминала 16 может быть, например, функцией отношения сигнал/помеха (SIR), а также может определяться степенью изменения амплитуды сигнала в канале в полосе частот OFDM.
[0047] Запланированные данные 44, представляющие собой поток бит, скремблируются с помощью функционального блока 46 скремблирования таким образом, чтобы снизить величину отношения пиковой и средней мощностей, связанных с данными. Для скремблированных данных определяется циклический контрольный код (CRC), который добавляется к скремблированным данным с помощью функционального блока 48 добавления кода CRC. После этого выполняется канальное кодирование с помощью функционального блока 50 канального кодирования для эффективного введения избыточности в данные, чтобы обеспечить обнаружение и исправление ошибок в мобильном терминале 16. Как это будет описано ниже более подробно, канальное кодирование для конкретного мобильного терминала 16 осуществляется в зависимости от величины параметра CQI, связанного с этим мобильным терминалом. В некоторых вариантах функциональный блок 50 канального кодирования использует известную схему турбокодирования. После этого закодированные данные обрабатываются с помощью функционального блока 52 согласования скорости передачи данных для компенсации увеличения объема данных, связанного с кодированием.
[0048] Для перемежения битов в закодированных данных используется функциональный блок 54 перемежения для минимизации потерь идущих подряд бит данных. Полученная последовательность бит данных упорядоченным образом отображается функциональным блоком 56 отображения в соответствующие символы, определяемые выбранной модуляцией в основной полосе частот. Предпочтительно используется квадратурная амплитудная модуляция (QAM) или квадратурная фазовая модуляция (QPSK). Как это будет описано ниже более подробно, глубина модуляции выбирается в зависимости от индикатора CQI, полученного для определенного мобильного терминала. Символы могут быть упорядоченным образом перегруппированы с помощью функционального блока 58 перемежения символов для дальнейшего повышения устойчивости передаваемого сигнала к периодическим потерям данных, вызываемым частотно-селективными замираниями (федингом).
[0049] На этой стадии группы бит отображены в символы, представляющие точки в диаграмме амплитуд и фаз сигналов (созвездие). Когда необходимо пространственное разнесение, блоки символов обрабатываются дополнительно с помощью функционального блока 60 кодирования для получения пространственно-временных блочных кодов (STC), в результате чего передаваемые сигналы становятся более устойчивыми к помехам, и при этом упрощается их декодирование в мобильном терминале 16. Функциональный блок 60 STC-кодирования будет обрабатывать входные символы для получения "n" выходных сигналов, соответствующих количеству передающих антенн 28 базовой станции 14. Система 20 управления и/или процессор 22 основной полосы частот, как это было описано со ссылками на фигуру 2, будут обеспечивать сигнал управления отображением для управления процессом STC-кодирования. На этой стадии символы для "n" выходов представляют данные, которые должны быть переданы и которые могут быть извлечены в мобильном терминале 16.
[0050] Для рассматриваемого варианта принимается, что базовая станция 14 имеет две антенны 28 (n=2) и функциональный блок 60 STC-кодирования обеспечивает два выходных потока символов. Соответственно, каждый из потоков символов, формируемых функциональным блоком 60 STC-кодирования, направляется в соответствующие процессоры 62 ОБПФ, показанные отдельно для лучшего понимания. Специалистам в данной области техники будет понятно, что для обеспечения такой цифровой обработки сигналов может использоваться один или несколько процессоров, по отдельности или в сочетании с другими процессорами, рассмотренными в настоящем описании. Процессоры 62 ОБПФ предпочтительно будут обрабатывать соответствующие символы для осуществления в отношении них обратного преобразования Фурье. На выходе процессоров 62 ОБПФ обеспечиваются символы во временной области. Символы группируются во временной области в кадры, которые связываются с префиксом с помощью функционального блока 64 введения префиксов. Каждый полученный сигнал преобразуется с переносом его на более высокую промежуточную частоту и затем преобразуется в аналоговый сигнал с помощью соответствующих схем 66 повышения частоты (DUC) и цифроаналогового преобразования (D/A). Затем одновременно осуществляется модуляция полученными аналоговыми сигналами требуемой радиочастоты, усиление и передача через схемы 68 ВЧ-тракта и антенны 28. Следует отметить, что между поднесущими распределяются пилот-сигналы (опорные сигналы), известные мобильному терминалу 16, предполагаемому получателю информации. Мобильный терминал 16, который далее будет описан более подробно, будет использовать эти пилот-сигналы для оценки качества канала.
[0051] На фигуре 6 иллюстрируется прием переданных сигналов мобильным терминалом 16, либо напрямую от базовой станции 14, либо через ретранслятор 15. После получения переданных сигналов каждой из антенн 40 мобильного терминала 16 эти сигналы демодулируются и усиливаются соответствующими схемами 70 ВЧ-тракта. В интересах краткости и ясности изложения на фигуре 6 показан только один из двух приемных трактов. Схемы 72 аналого-цифрового преобразования (A/D) и преобразования (понижения) частоты осуществляют оцифровку и преобразование полученного аналогового сигнала для цифровой обработки. Полученный цифровой сигнал может использоваться схемами 74 автоматической регулировки усиления для управления усилением схем 70 ВЧ-тракта в зависимости от уровня принятого сигнала.
[0052] Сначала цифровой сигнал подается на вход функционального блока 76 синхронизации, который содержит функциональный блок 78 грубой синхронизации, обеспечивающий буферизацию нескольких символов OFDM и вычисление автокорреляционной функции двух последовательных символов OFDM. Полученный указатель времени, соответствующий максимуму вычисленной корреляции, задает временное окно для точной синхронизации, которое используется функциональным блоком 80 точной синхронизации для определения точного начального положения кадра на основе заголовков. Выходная информация функционального блока 80 точной синхронизации обеспечивает получение кадра функциональным блоком 84 выравнивания кадра. Надлежащее выравнивание кадра важно, чтобы последующая обработка с использованием БПФ обеспечивала точное преобразование из временной области в частотную область. Алгоритм точной синхронизации основан на корреляции между принятыми пилот-сигналами, содержащимися в заголовках, и локальной копией известной информации пилот-сигналов. После выравнивания кадра префикс символа OFDM удаляется функциональным блоком 86 удаления префиксов и полученные совокупности символов направляются в функциональный блок 88 коррекции смещения частоты, которая осуществляет компенсацию системного сдвига частоты, связанного с отсутствием синхронизации местных генераторов передатчика и приемника. В предпочтительных вариантах функциональный блок 76 синхронизации содержит логическую схему 82 оценки сдвигов частоты и времени, которая использует заголовки для оценки влияния этих сдвигов на переданный сигнал и передает эти оценки в функциональный блок 88 коррекции для надлежащей обработки символов OFDM.
[0053] На этой стадии символы OFDM во временной области уже готовы для преобразования в частотную область с помощью функционального блока 90, осуществляющего БПФ. В результате преобразования получают символы в частотной области, которые подаются на вход функционального блока 92 обработки. Функциональный блок 92 обработки обеспечивает извлечение распределенного пилот-сигнала с помощью схемы 94 извлечения распределенного пилот-сигнала, затем на основе извлеченного пилот-сигнала с помощью функционального блока 96 осуществляет оценку канала и обеспечивает частотные характеристики канала для всех поднесущих частот с использованием функционального блока 98 реконструкции канала. Чтобы определить частотную характеристику канала для каждой поднесущей частоты, пилот-сигнал представляет собой множество пилот-символов, распределенных по символам данных, передаваемым на OFDM-поднесущих, по известной схеме, как во временной, так и в частотной областях. В функциональном блоке 92 обработки осуществляется сравнение принятых пилот-символов с пилот-символами, рассчитанными для определенных поднесущих в определенных временных интервалах, для определения частотной характеристики канала для поднесущих, на которых были переданы эти пилот-символы. При этом осуществляется интерполяция для оценки частотной характеристики канала для большинства, если не для всех, из остающихся поднесущих частот, для которых не обеспечиваются пилот-символы. Действительные и интерполированные отклики канала используются для оценки общей частотной характеристики канала, которая включает отклики канала для большей части, если не для всех, поднесущих в OFDM-канале.
[0054] Символы в частотной области и информация реконструкции канала, которые получают из частотных характеристик канала для каждого тракта приема сигнала, подаются на вход STC-декодера 100, который осуществляет STC-декодирование в обоих приемных трактах для восстановления переданных символов. Реконструкция канала обеспечивает STC-декодер 100 информацией для коррекции частотной характеристики, достаточной для устранения искажений, вносимых каналом передачи, при обработке соответствующих символов в частотной области. В контексте настоящего изобретения ретрансляционная станция может действовать как другая базовая станция или как терминал.
[0055] Функциональный блок 102 обратного перемежения, логика работы которого соответствует логике работы функционального блока 58 перемежения символов передатчика, восстанавливает порядок следования извлеченных символов. Затем функциональный блок 104 обратного отображения осуществляет демодулирование или обратное отображение полученной последовательности символов. После этого функциональный блок 106 обратного перемежения бит, логика работы которого соответствует логике работы функционального блока 54 передатчика, осуществляющего перемежение бит, восстанавливает исходный порядок следования бит. Полученная последовательность бит обрабатывается функциональным блоком 108 обратной коррекции скорости передачи данных и подается на вход декодера 110 канала для восстановления скремблированных данных и контрольной суммы CRC. Соответственно, функциональный блок 112 удаляет контрольную сумму CRC, обычным образом проверяет скремблированные данные и подает их в функциональный блок 114 дескремблирования, который осуществляет дешифрование с использованием известного кода дескремблирования базовой станции для получения исходных данных 116.
[0056] Параллельно с восстановлением данных 116 определяется и передается на базовую станцию 14 индикатор CQI или по меньшей мере информация, достаточная для определения на базовой станции 14 индикатора CQI. Как уже отмечалось, величина индикатора CQI может определяться отношением мощности сигнала к помехе (SIR), а также степенью изменения частотной характеристики канала для различных поднесущих частот в полосе частот OFDM. Во втором случае для определения степени изменения отклика канала в полосе частот OFDM будет использоваться усиление канала для каждой поднесущей частоты для передачи информации, сравниваемой для различных поднесущих частот. Хотя существуют различные способы измерения степени изменения отклика канала, однако используется способ вычисления стандартного отклонения усиления канала для каждой поднесущей частоты в полосе частот OFDM, используемой для передачи данных.
[0057] На фигурах 1-6 представлен конкретный пример системы связи, которая может использоваться для реализации в ней вариантов настоящего изобретения. Следует понимать, что варианты настоящего изобретения могут быть реализованы в системах связи, архитектура которых отличается от архитектуры этого конкретного примера, но при этом они работают в соответствии с реализацией вариантов, как это указывается в настоящем описании.
[0058] В одном из вариантов система связи, иллюстрируемая на фигурах 1-6, соответствует требованиям стандартов 3GPP LTE, и в ней используется схема многостанционного доступа с разделением частот и одной несущей (SC-FDMA) для передач в восходящей линии связи от мобильного устройства 16 в ретрансляционную станцию 15 или базовую станцию 14.
[0059] На фигурах 7А и 7В иллюстрируются основные стадии обработки сигналов соответственно в передатчике и приемнике для канала SC-FDMA. Как показано на фигурах 7А и 7В, схема SC-FDMA может рассматриваться как схема OFDMA с предварительным кодированием с использованием дискретного преобразования Фурье (ДПФ). Во всем процессе обработки при передаче и приеме сигналов по схемам SC-FDMA и OFDMA имеется несколько сходных моментов. Эти общие моменты OFDMA и SC-FDMA связаны с передающими схемами 702 OFDMA и приемными схемами 704 OFDMA и будут понятны специалистам в данной области техники после ознакомления с настоящим описанием. Схема SC-FDMA четко отличается от схемы OFDMA предварительным кодированием 703 модулированных символов с использованием ДПФ и соответствующим преобразованием 705 ОДПФ демодулированных символов. В связи с этим предварительным кодированием модулирование поднесущих частот SC-FDMA не будет независимым, как в случае поднесущих OFDMA. В результате отношение PAPR для сигналов SC-FDMA ниже отношения PAPR для сигналов OFDMA.
[0060] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения разнесенная передача пространственно-временных блочных кодов (STBC) используется как схема OLTD путем подачи определенной последовательности в блок 60 STC-кодирования на схеме фигуры 5 (например, для каналов PUSCH и PUCCH). Более конкретно, в случае канала PUSCH для пар символов из двух последовательных слотов может использоваться кодирование STBC. Если символы характеризуются низким уровнем PAPR, то кодирование STBC сохраняет этот низкий уровень. Если после формирования пар символов возникает непарный символ ("лишний" символ), то он может быть передан с использованием схемы разнесения циклической задержки (CDD) с большой задержкой. Эта задержка может составлять, например, четверть цикла или три четверти цикла. Задержка упрощает реализацию без ухудшения основных функциональных характеристик. Кроме того, задержка делает систему CDD эквивалентной системе MIMO с предварительным кодированием за счет обеспечения разнесения по частоте, если условия распространения сигнала в канале изменяются во времени. Книга кодовых комбинаций может иметь размер 4, как это уже принято для систем MIMO с замкнутым контуром в линиях нисходящей связи. Такой подход эквивалентен схеме переходов в матрице предварительного кодирования (РМН), когда матрица предварительного кодирования изменяется от одной записи в книге кодовых комбинаций к другой записи.
[0061] Для канала PUCCH может использоваться STBC-кодирование пар символов из двух ортогональных последовательностей. В канале PUCCH число символов в каждом подкадре четное. Однако в некоторых случаях число символов в каждом слоте будет нечетным. В таких случаях последний символ слота 0 может быть спарен с первым символом слота 1.
Поскольку два слота находятся в разных полосах частот, для этих символов может использоваться приемник с минимальной среднеквадратической ошибкой.
[0062] На фигуре 8 иллюстрируется кодирование STBC, применяемой к парам символов из двух идущих подряд последовательностей с низким уровнем PAPR, так что этот низкий уровень сохраняется. Если два спаренных STBC-символа из разных слотов передаются в разных полосах частот в связи с перескоком частоты между слотами, то может использоваться приемник с минимальной среднеквадратической ошибкой. В противном случае может использоваться декодер Аламоути. Например, форматы 2/2а/2b канала PUCCH могут иметь нечетное число символов в каждом слоте и четное число символов в каждом подкадре.
[0063] В тех случаях, когда число символов в каждом подкадре нечетное, в результате спаривания символов остается один непарный символ, указываемый также как лишний символ. Для лишнего символа может использоваться разнесенная передача CDD. Например, для канала PUSCH один символ второго слота выделяется для опорного сигнала измерений.
[0064] Предлагается использовать циклический сдвиг (CS) CDD, равный четверти или трем четвертям символа OFDM или SC-FDMA (CS=N/4 или CS=3N/4) для упрощения реализации и улучшения основных функциональных характеристик. Как было указано, при CS=N/4 или CS=3N/4 схема CDD может считаться эквивалентной схеме переходов в матрице предварительного кодирования (РМН) в направлении частоты и в следующем порядке:
{ [ 1 1 ] , [ 1 j ] , [ 1 j ] }
Figure 00000001
или { [ 1 1 ] , [ 1 j ] , [ 1 1 ] , [ 1 j ] }
Figure 00000002
[0065] Вышеупомянутые книги кодовых комбинаций уже приняты для систем MIMO с замкнутым контуром в линиях нисходящей связи. Схема РМН может быть реализована достаточно просто и работает так же или даже лучше по сравнению со схемой CDD с другими величинами CS.
[0066] Для оценки канала PUCCH при одновременной передаче несколькими антеннами для передачи опорного сигнала (RS) может использоваться двухуровневая схема мультиплексирования с кодовым разделением сигналов (CDM), в которой первый уровень разделяет устройства UE (аналогично поддержке только одной передающей антенны) и второй уровень разделяет антенны. Например, когда используются две передающие антенны и два сообщения RS на один слот, обе антенны передают одно и то же сообщение RS. Однако блок из четырех RS (во времени и в пространстве) кодируется кодом Адамара. Предпочтительно только каждому устройству UE в каждый момент времени назначается только одна последовательность. Для улучшения характеристик такой схемы сообщения RS могут передаваться в середине каждого слота для снижения действия помех, приводящих к появлению ошибок в кодовых комбинациях.
[0067] На фигуре 9 иллюстрируется схема расположения двух сообщений RS в одном слоте (например, для канала PUCCH с нормальным циклическим префиксом (CP) в системе LTE для форматов 2, 2а и 2b). Могут передаваться сообщения RS, закодированные кодом Адамара, причем обе антенны используют одну и ту же ортогональную последовательность в заданном слоте. Сообщения RS кодируются кодом Адамара во времени и пространстве внутри каждого слота: RS1 - обе антенны Тх.1 и Тх.2 передают последовательность S1; RS2 - передающая антенна Тх.1 передает последовательность S1, а передающая антенна Тх.2 передает последовательность - S1.
[0068] На фигуре 10 иллюстрируется другая схема расположения двух сообщений RS в одном слоте. Как уже указывалось, для двухуровневой схемы CDM, используемой для передачи сообщений RS, они могут быть расположены рядом друг с другом в середине слота, как показано на фигуре 10. В одном из вариантов для канала PUCCH с нормальным CP для форматов 2/2а/2b символы 3 и 4 могут использоваться для сообщений RS в слоте 0 и символы 2 и 3 могут использоваться для сообщений RS в слоте 1. Можно будет понять, что данный подход позволяет подавить действие помех, приводящих к появлению ошибок в кодовых комбинациях, и улучшить основные функциональные характеристики.
[0069] Предпочтительно предложенная передача сообщений RS по двухуровневой схеме CDM обеспечивает эффективную оценку канала для схемы CDM MIMO. Может осуществляться мультиплексирование того же числа устройств UE, как и в случае одной антенны, и исключается необходимость в изменении существующей схемы назначения последовательности сообщений RS. Кроме того, поскольку используется взаимно однозначное соответствие между режимом передачи в восходящей линии и схемой формирования/отображения последовательности сообщений RS, то исключается необходимость во введении дополнительного бита сигнализации. Как уже отмечалось, предлагаемое расположение сообщение RS позволяет при использовании передачи сообщений RS по двухуровневой схеме CDM обеспечить улучшение функциональных характеристик за счет подавления действия помех, приводящих к появлению ошибок в кодовых комбинациях.
[0070] Другие модификации будут очевидны специалистам в данной области техники, и поэтому объем изобретения определяется прилагаемой формулой.

Claims (16)

1. Способ передачи потока данных передающим устройством в системе беспроводной связи с использованием схемы "много входов - много выходов" (MIMO), причем передающее устройство содержит группу передающих антенн и способ включает:
применение к потоку данных дискретного преобразования Фурье (ДПФ) для формирования множества последовательностей символов;
попарное объединение символов первой последовательности символов из указанного множества последовательностей символов с символами второй последовательности символов из указанного множества последовательностей символов для формирования множества пар символов, причем в результате операции попарного объединения возникает лишний (непарный) символ;
применение к парам символов пространственно-временного блочного кодирования (STBC) для формирования групп STBC-символов, каждая из которых связана с соответствующей антенной из группы антенн;
применение операции разнесения циклической задержки (CDD) к непарному символу для формирования множества CDD-символов, каждый из которых связан с соответствующей антенной из группы антенн; и
передачу через каждую из антенн соответствующей группы STBC-символов и соответствующего CDD-символа.
2. Способ по п.1, в котором первая последовательность символов связана с первым слотом и вторая последовательность символов связана со вторым слотом, причем первый и второй слот следуют подряд друг за другом.
3. Способ по п.1, в котором циклический сдвиг (CS) операции CDD составляет одну четверть цикла или три четверти цикла.
4. Способ по п.1, в котором группа передающих антенн содержит две передающие антенны и кодирование STBC является кодированием Аламоути.
5. Способ по п.4, включающий также передачу через каждую из двух передающих антенн двух опорных сигналов в каждом слоте, причем в обеих антеннах используется одна ортогональная последовательность в каждом слоте, первый опорный сигнал выделяет передающее устройство и второй опорный сигнал выделяет соответствующую одну из двух антенн.
6. Способ по п.5, в котором опорные сигналы кодируются кодом Адамара по времени и пространству внутри каждого слота.
7. Способ по п.6, в котором для каждой из двух антенн два опорных сигнала передаются последовательно в середине соответствующего слота.
8. Способ по п.6, в котором в каждой из двух антенн используются символы 3 и 4 первого слота для двух опорных сигналов соответственно и используются символы 2 и 3 второго слота для двух опорных сигналов соответственно, причем первый и второй слоты следуют подряд друг за другом.
9. Мобильная станция, содержащая контроллер и группу передающих антенн, причем мобильная станция обеспечивает передачу потока данных в системе беспроводной связи с использованием схемы "много входов - много выходов" (MIMO) и контроллер обеспечивает:
применение к потоку данных дискретного преобразования Фурье (ДПФ) для формирования множества последовательностей символов;
попарное объединение символов первой последовательности символов из указанного множества последовательностей символов с символами второй последовательности символов из указанного множества последовательностей символов для формирования множества пар символов, причем в результате операции попарного объединения возникает лишний (непарный) символ;
применение к парам символов пространственно-временного блочного кодирования (STBC) для формирования групп STBC-символов, каждая из которых связана с соответствующей антенной из группы антенн;
применение операции разнесения циклической задержки (CDD) к непарному символу для формирования множества CDD-символов, каждый из которых связан с соответствующей антенной из группы антенн; и
передачу через каждую из антенн соответствующей группы STBC-символов и соответствующего CDD-символа.
10. Мобильная станция по п.9, в которой первая последовательность символов связана с первым слотом и вторая последовательность символов связана со вторым слотом, причем первый и второй слот следуют подряд друг за другом.
11. Мобильная станция по п.9, в которой циклический сдвиг (CS) операции CDD составляет одну четверть цикла или три четверти цикла.
12. Мобильная станция по п.9, в котором группа передающих антенн содержит две передающие антенны и кодирование STBC является кодированием Аламоути.
13. Мобильная станция по п.12, в которой контроллер также обеспечивает передачу через каждую из двух передающих антенн двух опорных сигналов в каждом слоте, причем в обеих антеннах используется одна ортогональная последовательность в каждом слоте, первый опорный сигнал выделяет мобильную станцию и второй опорный сигнал выделяет соответствующую одну из двух антенн.
14. Мобильная станция по п.13, в которой опорные сигналы кодируются кодом Адамара по времени и пространству внутри каждого слота.
15. Мобильная станция по п.14, в которой для каждой из двух антенн два опорных сигнала передаются последовательно в середине соответствующего слота.
16. Мобильная станция по п.15, в которой в каждой из двух антенн используются символы 3 и 4 первого слота для двух опорных сигналов соответственно и используются символы 2 и 3 второго слота для двух опорных сигналов соответственно, причем первый и второй слоты следуют подряд друг за другом.
RU2012110924/07A 2009-09-21 2010-09-21 Способ передачи потока данных и мобильная станция RU2518509C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US24412609P 2009-09-21 2009-09-21
US61/244,126 2009-09-21
PCT/CA2010/001509 WO2011032297A1 (en) 2009-09-21 2010-09-21 Signaling and channel estimation for uplink transmit diversity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012110924A RU2012110924A (ru) 2013-10-27
RU2518509C2 true RU2518509C2 (ru) 2014-06-10

Family

ID=43758007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012110924/07A RU2518509C2 (ru) 2009-09-21 2010-09-21 Способ передачи потока данных и мобильная станция

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8982997B2 (ru)
EP (1) EP2481248A4 (ru)
JP (1) JP5702387B2 (ru)
KR (1) KR101710616B1 (ru)
CN (1) CN102812763B (ru)
BR (1) BR112012006378A2 (ru)
CA (1) CA2773790C (ru)
RU (1) RU2518509C2 (ru)
WO (1) WO2011032297A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663351C1 (ru) * 2014-11-27 2018-08-03 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. Способ и устройство согласования скорости полярного кода и устройство беспроводной связи

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101498297B1 (ko) * 2008-11-23 2015-03-05 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 데이터 전송 방법
KR20110037422A (ko) * 2009-10-06 2011-04-13 주식회사 팬택 상향링크 신호의 릴레이 방법 및 장치
CN102014510B (zh) * 2009-11-03 2015-02-25 电信科学技术研究院 一种上行控制信道资源配置的方法、设备及系统
CN103229532B (zh) * 2011-02-25 2016-04-20 夏普株式会社 无线通信系统、基站装置以及无线通信路径选择方法
CN104038320B (zh) * 2013-03-04 2019-03-01 中兴通讯股份有限公司 资源映射、接收方法及装置、信令通知、获取方法及装置
CN103338508B (zh) * 2013-07-10 2015-09-16 武汉邮电科学研究院 一种联合频偏估计方法及系统
JP6176801B2 (ja) * 2013-09-26 2017-08-09 株式会社日立国際電気 無線通信システム及び送信機
KR101781885B1 (ko) * 2013-10-31 2017-09-26 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 대규모 mimo를 통한 방송 채널 송신 방법 및 이를 위한 장치
KR101881426B1 (ko) 2014-01-29 2018-07-24 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 업링크 액세스 방법, 장치, 및 시스템
US9184967B1 (en) * 2014-09-30 2015-11-10 Texas Instruments Incorporated System and method for generating frame structure for MIMO narrowband power line communications
US10126421B2 (en) * 2015-05-15 2018-11-13 Maxlinear, Inc. Dynamic OFDM symbol shaping for radar applications
US10404280B2 (en) 2015-11-19 2019-09-03 Westhold Corporation Error correction using cyclic code-based LDPC codes
CN105681787B (zh) * 2016-01-22 2019-01-18 北京大学 对时空信号进行编码的方法和装置
US11228758B2 (en) 2016-01-22 2022-01-18 Peking University Imaging method and device
KR101706629B1 (ko) * 2016-01-25 2017-02-16 주식회사 이노와이어리스 Mimo-ofdm 송신기에 대한 파워 캘리브레이션 방법
US10038488B2 (en) 2016-12-22 2018-07-31 Qualcomm Incorporated PUCCH transmit diversity with one-symbol STBC
US10237105B2 (en) * 2017-01-08 2019-03-19 Qualcomm Incorporated Multiplexing uplink transmissions with transmit diversity with single carrier waveform
US11212151B2 (en) * 2017-08-23 2021-12-28 Qualcomm Incorporated User multiplexing for uplink control information
US10484228B2 (en) * 2018-03-05 2019-11-19 Qualcomm Incorporated Wakeup radio transmit diversity
WO2020026449A1 (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 株式会社Nttドコモ ユーザ端末及び無線通信方法
CN114402544A (zh) 2019-08-05 2022-04-26 舒尔获得控股公司 发射天线分集无线音频系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1596520A2 (en) * 2004-05-12 2005-11-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Spatial division multiplexing for MIMO devices
RU2321951C2 (ru) * 2002-10-25 2008-04-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Обработка пространственного разнесения для многоантенной коммуникационной системы
RU2344555C2 (ru) * 2004-05-17 2009-01-20 Квэлкомм Инкорпорейтед Пространственно-временное блочное кодирование в системах связи с ортогональным частотным разделением каналов

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100938091B1 (ko) * 2004-10-13 2010-01-21 삼성전자주식회사 직교주파수다중분할 이동통신시스템에서 블록 부호화기법과 순환 지연 다이버시티 기법을 사용하는 기지국송신 장치 및 방법
GB2423675B (en) * 2005-02-28 2009-08-19 King S College London Diversity transmitter and method
US20070147543A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Extension of space-time block code for transmission with more than two transmit antennas
TWI446763B (zh) 2006-01-11 2014-07-21 Interdigital Tech Corp 以不等調變及編碼方法實施空時處理方法及裝置
CN101379748A (zh) * 2006-02-10 2009-03-04 交互数字技术公司 在多输入多输出单载波频分多址系统中用于执行上行链路传输的方法和设备
TW201025894A (en) 2006-02-10 2010-07-01 Interdigital Tech Corp Method and apparatus for performing uplink transmission in a multiple-input multiple-output single carrier frequency division multiple access system
EP2050205B1 (en) * 2006-08-07 2015-10-07 InterDigital Technology Corporation Method, apparatus and system for implementing multi-user virtual multiple-input multiple-output
JP5044165B2 (ja) * 2006-08-14 2012-10-10 株式会社東芝 マルチアンテナ無線通信システムにおける送信機、受信機及び方法
JP4762203B2 (ja) * 2007-06-29 2011-08-31 株式会社東芝 Ofdm信号の送信方法、ofdm送信機及びofdm受信機
WO2009054759A1 (en) * 2007-10-22 2009-04-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) A method of configuring a small cell radio base station
US20090102502A1 (en) 2007-10-22 2009-04-23 Michel Ranjit Frei Process testers and testing methodology for thin-film photovoltaic devices
WO2009066208A2 (en) 2007-11-20 2009-05-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. Data transmission network
CN101471755B (zh) * 2007-12-24 2011-08-24 联想(北京)有限公司 一种信号发射方法及发射机
JP2009194853A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Kyocera Corp 無線通信装置および無線通信方法。
US8537790B2 (en) * 2008-03-10 2013-09-17 Motorola Mobility Llc Hierarchical pilot structure in wireless communication systems
US20100041350A1 (en) * 2008-08-13 2010-02-18 Samsung Electronics, Co., Ltd. Uplink transmissions with two antenna ports
US20100067512A1 (en) * 2008-09-17 2010-03-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Uplink transmit diversity schemes with 4 antenna ports
US8259643B2 (en) 2009-02-13 2012-09-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for codeword to layer mapping in MIMO transmission wireless systems
US8520718B2 (en) * 2009-06-18 2013-08-27 Qualcomm Incorporated PUSCH transmit delivery scheme selection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2321951C2 (ru) * 2002-10-25 2008-04-10 Квэлкомм Инкорпорейтед Обработка пространственного разнесения для многоантенной коммуникационной системы
EP1596520A2 (en) * 2004-05-12 2005-11-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Spatial division multiplexing for MIMO devices
RU2344555C2 (ru) * 2004-05-17 2009-01-20 Квэлкомм Инкорпорейтед Пространственно-временное блочное кодирование в системах связи с ортогональным частотным разделением каналов

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2663351C1 (ru) * 2014-11-27 2018-08-03 Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. Способ и устройство согласования скорости полярного кода и устройство беспроводной связи
US10374754B2 (en) 2014-11-27 2019-08-06 Huawei Technologies Co., Ltd. Polar code rate matching method and apparatus, and wireless communications device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5702387B2 (ja) 2015-04-15
CA2773790C (en) 2017-05-16
EP2481248A4 (en) 2017-07-05
BR112012006378A2 (pt) 2017-02-21
US20120307928A1 (en) 2012-12-06
RU2012110924A (ru) 2013-10-27
JP2013505604A (ja) 2013-02-14
CN102812763B (zh) 2015-04-15
CN102812763A (zh) 2012-12-05
KR101710616B1 (ko) 2017-02-27
EP2481248A1 (en) 2012-08-01
KR20130084594A (ko) 2013-07-25
WO2011032297A1 (en) 2011-03-24
US8982997B2 (en) 2015-03-17
CA2773790A1 (en) 2011-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2518509C2 (ru) Способ передачи потока данных и мобильная станция
US10541773B2 (en) Methods and systems for OFDM using code division multiplexing
JP5539362B2 (ja) Pucchの空間符号送信ダイバーシチ方法及びシステム
JP5579182B2 (ja) 無線通信ネットワークにおける下りリンクの透過中継のイネーブル
US8687480B2 (en) Systems and methods for SC-FDMA transmission diversity
US8064389B2 (en) Wireless communication method and system for communicating via multiple information streams
KR101564479B1 (ko) V-mimo 복조를 위한 저감된 복잡도의 채널 추정 및 간섭 제거를 위한 방법 및 시스템
RU2516321C2 (ru) Способ согласованной многоточечной передачи информации в сети беспроводной связи и средства для его осуществления
US8731087B2 (en) Uplink MIMO transmission from mobile communications devices
RU2526886C2 (ru) Способ передачи данных по технологии mimo и передатчик (варианты)
KR20100133497A (ko) 업링크 구조를 제공하고 무선 통신 네트워크에서 파일럿 신호 오버헤드를 최소화하는 방법 및 시스템
RU2543977C2 (ru) Способ ретрансляции и базовая станция
RU2553677C2 (ru) Способ передачи трафика услуги групповой и широковещательной передачи информации (mbs) в системе беспроводной связи
SG183560A1 (en) Method and device for relaying data
KR20100035565A (ko) 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템에서 레퍼런스 신호를 상향 전송하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant