RU2595271C2 - Вставка виртуальной несущей в традиционную основную несущую ofdm в системе связи - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области связи. Техническим результатом является использование относительно недорогих и менее сложных устройств для обеспечения связи с использованием сетей типа LTE. Предложена мобильная телекоммуникационная система, содержащая мобильные терминалы первого типа и мобильные терминалы второго типа. Мобильные терминалы выполнены с возможностью передачи данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу с использованием множества поднесущих, и мобильные терминалы первого типа выполнены с возможностью передачи данных восходящей линии связи на первой группе поднесущих из множества поднесущих по всей первой ширине полосы пропускания, и мобильные терминалы второго типа выполнены с возможностью передачи данных восходящей линии связи на второй группе поднесущих из множества поднесущих в пределах первой группы поднесущих по всей второй ширине полосы пропускания. Вторая ширина полосы пропускания меньше, чем первая ширина полосы пропускания. Мобильные терминалы первого типа выполнены с возможностью передачи сообщений с запросом случайного доступа в базовую станцию сети, запрашивающих радиоресурс восходящей линии связи по первому каналу случайного доступа. Мобильные терминалы второго типа выполнены с возможностью передачи сообщений с запросом случайного доступа в базовую станцию сети, запрашивающих радиоресурсы восходящей линии связи по второму каналу случайного доступа. Сообщения с запросом случайного доступа, переданные по второму каналу случайного доступа, передаются на поднесущих в пределах второй группы поднесущих. 6 н. и 8 з.п. ф-лы, 19 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способам, системам и устройствам для выделения ресурсов передачи и передачи данных в мобильных телекоммуникационных системах.

Уровень техники

Мобильные телекоммуникационные системы третьего и четвертого поколений, такие как системы, основанные на архитектуре универсальной системы мобильной связи (UMTS) и проекта долгосрочного развития (LTE), определенной в рамках проекта партнерства для создания сетей третьего поколения (3GPP), могут поддерживать более совершенные услуги, чем простые голосовые услуги и услуги обмена сообщениями, предоставляемые мобильными телекоммуникационными системами предыдущих поколений.

Например, при наличии усовершенствованного радиоинтерфейса и повышенных скоростей передачи данных, обеспечиваемых системами LTE, пользователь может наслаждаться приложениями, требующими высокую скорость передачи данных, такими как мобильное потоковое видео и мобильная видеоконференц-связь, которые ранее были бы доступны только через информационное соединение по фиксированной линии. Поэтому существует сильный спрос на развертывание сетей третьего и четвертого поколений, и ожидается быстрое увеличение зоны обслуживания этих сетей, то есть географические местоположения, где возможен доступ к сетям.

Ожидаемое широкомасштабное развертывания сетей третьего и четвертого поколения привело к параллельной разработке класса устройств и приложений, которые скорее имеют преимущества, связанные с наличием высокой скорости передачи данных, чем преимущества, связанные с надежным радиоинтерфейсом и повсеместным распространением зоны обслуживания. Примеры включают так называемые приложения типа связь между машинами (МТС), которые характерны для полуавтономных или автономных устройств беспроводной связи (т.е. устройств МТС), обеспечивающих передачу небольшого количества данных на относительно редко встречающейся основе. Примеры включают так называемые интеллектуальные счетчики, которые, например, расположены в доме потребителей и периодически передают информацию обратно в центральный сервер МТС, данные, которые относятся к потреблению потребителями коммунальных услуг, таких как газ, вода, электроэнергия и т.д.

Хотя может быть и удобно для терминала, такого как терминал типа МТС, иметь преимущество, связанное с широкой зоной обслуживания, обеспечиваемой мобильной телекоммуникационной сетью третьего или четвертого поколения, в настоящее время существуют недостатки. В отличие от терминала третьего или четвертого поколения, такого как смартфон, терминал типа МТС является предпочтительно относительно простым и недорогим. Тип функций, выполняемых терминалом типа МТС (например, сбор и предоставление отчета о данных), не требует выполнения особо сложной обработки данных. Однако мобильные телекоммуникационные сети третьего и четвертого поколений обычно используют усовершенствованные методы модуляции данных по отношению к радиоинтерфейсу, который может требовать осуществления более сложных и дорогих радиоприемопередатчиков. Обычно бывает оправдано включение таких сложных приемопередатчиков в смартфон, так как смартфон будет, как правило, требовать мощного процессора для выполнения типичных функций. Однако, как указано выше, в настоящее время существует желание использовать относительно недорогие и менее сложные устройства для обеспечения связи с использованием сетей типа LTE.

Сущность изобретения

Согласно первому аспекту настоящего изобретения обеспечена мобильная телекоммуникационная система, содержащая мобильные терминалы первого типа и мобильные терминалы второго типа. Мобильные терминалы выполнены с возможностью передачи данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу с использованием множества поднесущих, и мобильные терминалы первого типа выполнены с возможностью передачи данных восходящей линии связи на первой группе поднесущих из множества поднесущих по всей ширине полосы пропускания, и мобильные терминалы второго типа выполнены с возможностью передачи данных восходящей линии связи на второй группе поднесущих из множества поднесущих в пределах первой группы поднесущих по всей второй ширине полосы пропускания. Вторая ширина полосы пропускания меньше чем первая ширина полосы пропускания. Мобильные терминалы первого типа выполнены с возможностью передачи сообщений с запросом случайного доступа в базовую станцию сети, запрашивающих радиоресурсы восходящей линии связи по первому каналу случайного доступа. Мобильные терминалы второго типа выполнены с возможностью передачи сообщений с запросом случайного доступа в базовую станцию сети, запрашивающих радиоресурсы восходящей линии связи по второму каналу случайного доступа. Сообщения с запросом случайного доступа, переданные по второму каналу случайного доступа, передаются на поднесущих в пределах второй группы поднесущих.

В традиционных мобильных телекоммуникационных сетях, таких как мобильные телекоммуникационные сети LTE, данные восходящей линии связи могут быть выделены для дальнейшей передачи из мобильного терминала в сеть по радиоресурсам несущей восходящей линии связи в любом подходящем положении в пределах всей ширины полосы пропускания несущей восходящей линии связи. Это включает в себя данные сигнализации управления восходящей линии связи, такие как сообщения с запросом случайного доступа, которые передаются мобильным терминалом в случае, когда мобильный терминал желает подсоединиться к сети, или при ожидании отправления данных восходящей линии связи. Соответственно, в традиционных сетях мобильный терминал должен иметь возможность передачи данных по всей ширине полосы пропускания несущей восходящей линии связи.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения мобильные терминалы, такие как мобильные терминалы с уменьшенной пропускной способностью, можно выполнить с возможностью передачи данных в сеть на всех, с уменьшенным количеством поднесущих, размещенных по всей уменьшенной ширине полосы пропускания. Это позволяет кодировать и передавать данные восходящей линии связи с помощью мобильного терминала, оборудованного приемопередающим блоком пониженной сложности. Уменьшенное число поднесущих, переданных по всей уменьшенной ширине полосы пропускания из "виртуальной несущей" в пределах традиционной несущей восходящей линии связи (то есть "основной несущей"). Для того чтобы обеспечить передачу данных восходящей линии связи на виртуальной несущей, определяется второй канал случайного доступа, который позиционируется в пределах самой виртуальной несущей.

Устройства, обеспеченные приемопередающими блоками пониженной сложности (которые в дальнейшем называются как "терминалы виртуальных несущих") являются менее сложными и менее дорогостоящими, чем традиционные устройства типа LTE (которые в дальнейшем называются, в общем, как LTE-терминалы). Соответственно, развертывание таких устройств для приложений типа МТС в пределах сети типа LTE может стать более привлекательным, так как предоставление виртуального носителя позволяет использовать мобильные терминалы с менее дорогими и менее сложными приемопередающими блоками. Как будет понятно, мобильный терминал с приемопередатчиком с уменьшенной пропускной способностью может быть обычно менее дорогим, чем традиционный LTE-терминал.

Кроме того, в некоторых примерах, виртуальную несущую, вставленную в основную несущую, можно использовать для обеспечения логической отчетливости термина "сеть в пределах сети". Иными словами, данные, передаваемые посредством виртуальной несущей, можно обрабатывать как логические отличающиеся от данных, переданных с помощью сети основной несущей. Поэтому виртуальную несущую можно использовать для обеспечения так называемой выделенной сети для обмена сообщениями (DMN), которая "покрывает" традиционную сеть и используется для передачи данных обмена сообщениями в устройства DMN (то есть терминалы виртуальных несущих).

Согласно второму аспекту настоящего изобретения обеспечена мобильная телекоммуникационная система, содержащая мобильные терминалы первого типа и мобильные терминалы второго типа. Мобильные терминалы выполнены с возможностью передачи данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу с использованием множества поднесущих, и мобильные терминалы первого типа выполнены с возможностью передачи данных восходящей линии связи на первой группе поднесущих из множества поднесущих по всей первой ширине полосы пропускания, и мобильные терминалы второго типа выполнены с возможностью передачи данных восходящей линии связи на второй группе поднесущих из множества поднесущих в пределах первой группы поднесущих по всей второй ширине полосы пропускания. Вторая ширина полосы пропускания меньше, чем первая ширина полосы пропускания. Мобильные терминалы первого типа выполнены с возможностью передачи сообщений с запросом случайного доступа в базовую станцию сети, запрашивающих радиоресурсы восходящей линии связи по первому каналу случайного доступа. Мобильные терминалы второго типа выполнены с возможностью передачи сообщений с запросом случайного доступа в базовую станцию сети, запрашивающие радиоресурсы восходящей линии связи по второму каналу случайного доступа. Сообщения с запросом случайного доступа, переданные по второму каналу случайного доступа передаются на частотах за пределами второй группы поднесущих, но в пределах оставшейся части поднесущих первой группы поднесущих.

В соответствии с этим вторым аспектом настоящего изобретения вместо передачи сообщений с запросом случайного доступа в пределах виртуальной несущей, как объяснено выше со ссылкой на первый аспект настоящего изобретения, передаются сообщения с запросом случайного доступа за пределами первой несущей в основной несущей. В некоторых сценариях это может иметь преимущество, так как ресурсы восходящей линии связи, которые будут запрашивать иным образом для канала случайного доступа, являются между тем доступными для передачи других данных, таких как управляющие данные и пользовательские данные.

В соответствии с примером второго аспекта настоящего изобретения сообщения с запросом случайного доступа, которые передаются по второму каналу случайного доступа, передаются на той же самой группе поднесущих и в то же самое время, как и сообщения с запросом случайного доступа, которые передаются по первому каналу случайного доступа. Этот подход может иметь преимущества, так как меньшее количество изменений необходимо будет выполнить в процедурах случайного доступа в базовой станции, поэтому уменьшается количество адаптации традиционной сети, требуемых для осуществления примеров настоящего изобретения.

Различные дополнительные аспекты и варианты осуществления настоящего изобретения представлены в прилагаемой формуле изобретения.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже посредством примера только со ссылкой на сопроводительные чертежи, где одинаковые части обозначены соответствующими ссылочными позициями, и на которых:

фигура 1 - схема, иллюстрирующая пример традиционной сети мобильной связи;

фигура 2 - схема, иллюстрирующая традиционный радиокадр нисходящей линии связи LTE;

фигура 3 - схема, иллюстрирующая традиционный радиоподкадр нисходящей линии связи LTE;

фигура 4 - схема, иллюстрирующая традиционную процедуру "задержки вызова" LTE;

фигура 5 - схема, иллюстрирующая радиоподкадр нисходящей линии связи LTE, в которой виртуальная несущая была вставлена согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фигура 6 - схема, иллюстрирующая адаптированную процедуру "задержки вызова" в LTE для задержки вызова виртуальной несущей;

фигура 7 - схема, иллюстрирующая радиоподкадры нисходящей линии связи LTE согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фигура 8 - схема, иллюстрирующая физический широковещательный канал (РВСН);

фигура 9 - схема, иллюстрирующая радиоподкадр нисходящей линии связи LTE согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фигура 10 - схема, иллюстрирующая радиоподкадры нисходящей линии связи LTE, в которой виртуальная несущая была вставлена согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фигура 11A-11D - схемы, иллюстрирующие позиционирование сигналов определения местоположения в пределах подкадра нисходящей линии LTE согласно вариантам осуществления настоящего изобретения;

фигура 12 - схема, иллюстрирующая группу подкадров, в которой две виртуальные несущие изменяют местоположение в полосе основной несущей согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фигура 13A-13C - схемы, иллюстрирующие подкадры восходящей линии связи LTE, в которых виртуальная несущая восходящей линии связи была вставлена согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фигура 14 - схема, показывающая часть адаптированной мобильной телекоммуникационной сети LTE, выполненной в соответствии с примером настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Описание примерных вариантов осуществления

Традиционная сеть

На фигуре 1 изображена схема, иллюстрирующая основные функциональные возможности традиционной мобильной телекоммуникационной сети.

Сеть включает в себя множество базовых станций 101, соединенных с базовой сетью 102. Каждая базовая станция предусматривает зону 103 обслуживания (то есть соту), в пределах которой можно передавать данные в или из мобильных терминалов 104. Данные передаются из базовой станции 101 в мобильный терминал 104 в пределах зоны 103 обслуживания через нисходящую радиолинию связи. Данные передаются из мобильного терминала 104 в базовую станцию 101 через восходящую радиолинию связи. Базовая сеть 102 направляет данные в и из мобильных терминалов 104 и выполняет функции, такие как аутентификация, управление мобильностью, взимание оплаты и т.д.

Мобильные телекоммуникационные системы, такие как те, которые выполнены в соответствии с архитектурой проекта долгосрочного развития (LTE), определенной в 3GPP, используют интерфейс на основе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) для нисходящей линии связи (так называемой OFDMA) и восходящей линии связи (так называемой SC-FDMA). Данные передаются по восходящей линии связи и по нисходящей линии связи на множестве ортогональных поднесущих. На фигуре 2 показана схема, иллюстрирующая радиокадр 201 нисходящей линии связи LTE на основе OFDM. Радиокадр нисходящей линии связи LTE передается из базовой станции LTE (известный как усовершенствованный узел B (eNodeB)) и продолжается в течение 10 мс. Радиокадр нисходящей линии связи содержит десять подкадров, причем каждый подкадр имеет длительность, равную 1 мс. Первичный сигнал синхронизации (SSS) передается в первом и шестом подкадрах кадра LTE, первичный широковещательный канал (PBCH) передается в первом подкадре кадра LTE. PSS, SSS и PBCH обсуждены более подробно ниже.

На фигуре 3 представлена схема, которая изображает сетку, которая иллюстрирует структуру примера традиционного подкадра LTE нисходящей линии связи. Подкадр содержит заданное число символов, которые передаются в течение периода, равного 1 мс. Каждый символ содержит заданное число ортогональных поднесущих, распределенных по всей ширине полосы пропускания радионесущей нисходящей линии связи.

Примерный подкадр, показанный на фигуре 3 содержит 14 символов и 1200 поднесущих, расположенных по всей ширине полосы пропускания с интервалом 20 МГц. Наименьший блок, в котором можно передавать данные в LTE, содержит двенадцать поднесущих, передаваемых в течение одного подкадра. Ради ясности изложения, на фигуре 3 не показан каждый отдельный ресурсный элемент, а вместо этого каждая отдельная ячейка сетки подкадра соответствует двенадцати поднесущим, которые передаются в одном символе.

На фигуре 3 показано выделение ресурсов для четырех LTE-терминалов 340, 341, 342, 343. Например, выделение 342 ресурса для первого LTE-терминала (UE1) продолжается в пределах пяти блоков двенадцати поднесущих, выделение 343 ресурса для второго LTE-терминала (UE2) продолжается в пределах шести блоков двенадцати поднесущих и т.д.

Данные каналы управления передаются в области 300 управления подкадра, содержащей первые n-символов подкадра, где n может изменяться между одним и тремя символами для ширины полосы пропускания 3 МГц или более, и где n может изменяться между двумя и четырьмя символами ширины полосы пропускания канала 1,4 МГц. Ради ясности изложения, последующее описание относится к основным несущим с шириной полосы пропускания канала 3 МГц или более, где максимальное значение n будет больше 3. Данные, передаваемые в области 300 управления, включают в себя данные, передаваемые по физическому каналу управления нисходящей линии связи (PDCCH), физическому каналу индикатора формата канала управления (PCFICH) и физическому каналу индикатора HARQ (PHICH).

PDCCH содержит управляющие данные, показывающие какие поднесущие в каких символах подкадра были выделены специфическим LTE-терминалом. Таким образом, данные PDCCH, передаваемые в области 300 управления подкадра, показанного на фигуре 3, будут показывать, что UE1 выделил первый блок ресурсов 342, UE2 выделил второй блок ресурсов 343 и т.д. PCFICH содержит управляющие данные, показывающие размер области управления (то есть между первым и третьим символами), и PHICH содержит данные HARQ (гибридного автоматического запроса повторной передачи данных), показывающие то, успешно или нет были приняты ранее переданные данные восходящей линии связи с помощью сети.

В некоторых подкадрах символы в центральной полосе 310 подкадра используются для передачи информации, включающей в себя первичный сигнал синхронизации (PSS), вторичный сигнал синхронизации (SSS) и физический широковещательный канал (РВСН). Эта центральная полоса 310 имеет типично ширину 72 поднесущих (соответствующую ширине полосы пропускания передачи 1,08 МГц). PSS и SSS представляют собой сигналы синхронизации, которые после обнаружения позволяют LTE-терминалу 104 достичь синхронизацию кадра и определить идентичность соты усовершенствованного узла Node B, передающего сигнал нисходящей линии связи. РВСН переносит информацию относительно соты, содержащую главный информационный блок (MIB), который включает в себя параметры, которые LTE-терминалы требуют для доступа к соте. Данные, переданные в отдельные LTE-терминалы по совместно используемому физическому каналу нисходящей линии связи (PDSCH), можно передавать в оставшихся блоках ресурсных элементов подкадра. Дополнительное объяснение этих каналов будет представлено в следующих абзацах.

На фигуре 3 также показана область PDSCH, содержащая системную информацию и продолжающуюся в пределах ширины R344 полосы пропускания.

Число поднесущих в канале LTE может изменяться в зависимости от конфигурации сети передачи. Типично такое изменение происходит от 72 поднесущих, которые содержатся в пределах ширины полосы пропускания канала 1,4 МГц, до 1200 поднесущих, которые содержатся в пределах ширины полосы пропускания канала 20 МГц, как показано на фиг.3. Как показано в уровне техники, данные, переданные по PDCCH, PCFICH и PHICH, типично распределены на поднесущих по всей ширине полосы пропускания подкадра. Поэтому традиционный LTE-терминал должен принимать по всей ширине полосы пропускания подкадра для того, чтобы принимать и декодировать область управления.

Традиционная процедура задержки вызова

На фигуре 4 иллюстрирован процесс "задержки вызова" в LTE, который представляет собой процесс, выполняемый терминалом таким образом, чтобы он мог декодировать передачи нисходящей линии связи, которые посылаются с помощью базовой станции через канал нисходящей линии связи на полосе несущей. Используя этот процесс, терминал может идентифицировать части передач, которые включают в себя системную информацию для соты, и, таким образом, декодировать информацию о конфигурации для соты.

Как можно увидеть на фигуре 4, в традиционной процедуре задержки вызова в LTE терминал сначала синхронизируется с базовой станцией (этап 400) с использованием PSS и SSS в центральной полосе 300 несущей, как упомянуто выше. Как можно видеть со ссылкой на фигуру 3, центральная полоса 310 имеет ширину Язю полосы пропускания, где полоса находится в центре несущей (то есть занимает центральные поднесущие).

Терминал обнаруживает эту центральную полосу и обнаруживает PSS и SSS, которые показывают длительность циклического префикса и ID соты. В LTE PSS и SSS передаются только в первом и шестом подкадрах каждого радиокадра. Конечно, в другой системе, например, в системе не LTE, полоса 310 может не находиться в центре полосы несущей и может быть шире или уже, чем 72 поднесущих или 1,08 МГц. Аналогично, подкадры могут иметь другой размер или размеры.

Терминал затем декодирует РВСН (этап 401), который также переносится на центральной полосе 310, где РВСН включает в себя, в частности, главный информационный блок (MIB). MIB показывает, в частности, ширину R₃₂₀ полосы пропускания несущей нисходящей линии связи, системный номер кадра (SFN) и конфигурацию PHICH. При использовании MIB, который передается по РВСН, терминал может узнать о ширине R₃₂₀ полосы пропускания несущей. Так как терминал также знает, где находится центральная полоса 310, он знает точную ширину R₃₂₀ несущей нисходящей линии связи.

Для каждого подкадра терминал затем декодирует PCFICH, который распределен по всей ширине несущей 320 (этап 402). Как обсуждено выше, несущая нисходящая линии связи LTE может иметь ширину вплоть до 20 МГц (1200 поднесущих), и LTE-терминал, таким образом, должен иметь пропускную способность для приема и декодирования передач в полосе частот 20 МГц для того, чтобы декодировать PCFICH. На этой стадии при полосе несущей, равной 20 МГц, терминал работает с гораздо большей шириной полосы пропускания (шириной R₃₂₀ полосы пропускания), чем во время этапов 400 и 401 (ширина R₃₁₀ полосы пропускания), которые относятся к синхронизации и декодированию РВСН.

Терминал затем выясняет местоположения PHICH (этап 403) и декодирует PDCCH (этап 404), в частности, для идентификации передач системной информации и для идентификации своих персональных грантов выделения PDSCH. Гранты выделения используются терминалом для определения местоположения системной информации и для определения местоположения своих данных в PDSCH. Как в системной информации, так и персональные выделения передаются по PDSCH и планируются в пределах полосы 320 несущей. Этапы 403 и 404 также требуют, чтобы терминал работал по всей ширине R₃₂₀ полосы пропускания полосы несущей.

На этапах 402-404 терминал декодирует информацию, которая содержится в области 300 управления подкадра. Как объяснено выше, в LTE три управляющих канала, упомянутых выше (PCFICH, PHICH и PDCCH), можно обнаружить в пределах области 300 управления несущей, где области управления продолжаются в пределах ширины R₃₂₀ и занимают первые один, два или три символа OFDM каждого подкадра, как обсуждено выше. В подкадре типично каналы управления не используют все ресурсные элементы в пределах области 300, но они рассеяны по все области таким образом, чтобы LTE-терминал мог одновременно принимать всю область 300 управления для декодирования каждого из трех каналов управления.

Терминал может затем декодировать PDSCH (этап 405), который содержит системную информацию или данные, переданные для этого терминала.

Как обсуждено выше, в подкадре LTE PDSCH обычно занимает группы ресурсных элементов, которые не находятся ни в области управления, ни в ресурсных элементах, занимаемых PSS, SSS или РВСН. Данные в блоках ресурсных элементах 340, 341, 342, 343, показанных на фигуре 3, имеют меньшую ширину полосы пропускания по сравнению с шириной полосы пропускания всей несущей, хотя для декодирования этих блоков терминалы сначала принимают PDCCH в пределах диапазона R₃₂₀ частот, и если PDCCH показывает, что ресурс PDSCH следует декодировать, то после того, как он принял весь подкадр, он затем декодирует только PDSCH только в релевантном частотном диапазоне, показанном с помощью PDCCH. Таким образом, например, UE1, обсужденный выше, декодирует всю область 300 управления и затем данные в ресурсном блоке 342.

Виртуальная несущая нисходящей линии связи

Некоторые классы устройств, таких как устройства МТС (например, полуавтономные или автономные устройства беспроводной связи, такие как интеллектуальные счетчики, как обсуждено выше) поддерживают приложения связи, которые характеризуются передачей маленького количества данных с относительно редкими интервалами, и могут, таким образом, быть значительно менее сложными по сравнению с традиционными LTE-терминалами. Во многих сценариях обеспечение терминалов с низкой пропускной способностью терминалами с традиционными высокопроизводительными приемными блоками LTE с возможностью приема и обработки данных из кадра нисходящей линии связи LTE по всей полной ширине полосы пропускания несущей может быть чрезмерно сложным для устройства, которое предназначено только для передачи малого количества данных. Таким образом, это может огранить, в частности, широкое развертывание устройств типа МТС с низкой пропускной способностью в сети LTE. Вместо этого предпочтительно оснастить терминалы с низкой пропускной способностью, такие как устройство МТС, более простым приемным блоком, который более соответствует по количеству данных, которые вероятно будут передаваться в терминал. Как изложено ниже, в соответствии с примерами настоящего изобретения "виртуальная несущая" вставляется в традиционную несущую нисходящей линии связи типа OFDM (то есть в "основную несущую"). В отличие от данных, переданных на традиционной несущей нисходящей линии связи типа OFDM, данные, переданные на виртуальной несущей, можно принимать и декодировать без необходимости в обработке полной полосы пропускания основной несущей OFDM нисходящей линии связи. Соответственно, данные, переданные на виртуальной несущей, можно принимать и декодировать с использованием приемного устройства пониженной сложности.

На фигуре 5 изображена схема, иллюстрирующая подкадр нисходящей линии связи LTE, которая включает в себя виртуальную несущую, вставленную в основную несущую в соответствии с примером настоящего изобретения.

Согласно традиционному подкадру нисходящей линии связи LTE первые n символов (на фигуре 5 n равно трем) образует область 300 управления, которая зарезервирована для передачи управляющих данных нисходящей линии связи, таких как данных, переданных по PDCCH. Однако, как можно увидеть из фигуры 5, подкадр нисходящей линии связи LTE вне области 300 управления включает в себя группу ресурсных элементов ниже центральной полосы 310, которая образует виртуальную несущую 501. Как будет объяснено дальше, виртуальная несущая 501 будет адаптирована таким образом, чтобы данные, переданные на виртуальной несущей 501, можно было обрабатывать как логически отчетливые из данных, переданных в оставшихся частях основной несущей, и можно декодировать без первоначального декодирования всех управляющих данных из области 300 управления. Хотя на фигуре 5 показана виртуальная несущая, занимающая частотные ресурсы ниже центральной полосы, в общем, виртуальная несущая может альтернативно занимать частотные ресурсы выше центральной полосы или частотные ресурсы, включающие в себя центральную полосу. Если виртуальная несущая выполнена с возможностью перекрытия любых ресурсов, используемых PSS, SSS или РВСН основной несущей, или любого другого сигнала, переданного с помощью основной несущей, чтобы мобильный терминал, работающий на основной несущей требовал бы правильной работы и ожидал бы нахождения в известном заданном местоположении, то сигналы на виртуальной несущей можно разместить таким образом, чтобы поддерживались эти аспекты сигнала основной несущей.

Как можно увидеть на фигуре 5, данные, переданные на виртуальной несущей 501, передаются по всей ограниченной ширине полосы пропускания. Она может представлять собой любую подходящую ширину полосы пропускания при условии, что она будет меньше, чем ширина полосы пропускания основной несущей. В примере, показанном на фигуре 5, виртуальная несущая передается по всей ширине полосы пропускания, содержащей двенадцать блоков по двенадцать поднесущих (то есть 144 поднесущие), что эквивалентно ширине полосы пропускания передачи 2,16 МГц. Соответственно, терминал, принимающий данные, переданные на виртуальной несущей, должен быть только оснащен приемником с возможностью приема и обработки данных, переданных в пределах ширины полосы пропускания 2,16 МГц. Это позволяет оснастить терминалы с низкой пропускной способностью (например, терминалы типа МТС) упрощенными приемными блоками, которые все же могут работать в пределах сети связи типа OFDM, которая, как обсуждено выше, традиционно требует, чтобы терминалы были оснащены приемниками с возможностью приема и обработки сигнала OFDM по всей ширине полосы пропускания сигнала.

Как объяснено выше, в системах мобильной связи, основанных на OFDM, таких как LTE, данные нисходящей линии связи назначаются динамическим способом для дальнейшей передачи на различных поднесущих на основе подкадр за подкадром. Соответственно, в каждом подкадре сеть должна оповещать о том, какие поднесущие на каких символах содержат данные, относящиеся к каким терминалам (то есть сигнализация гранта нисходящей линии связи).

Как можно увидеть на фигуре 3, в традиционном подкадре LTE нисходящей линии связи эта информация передается по PDCCH во время первого символа или символов подкадра. Однако, как объяснено ранее, информация, передаваемая в PDCCH, распространяется во всей полосе пропускания подкадра, и поэтому ее нельзя принимать с помощью терминала мобильной связи с упрощенным приемным блоком, который может только принимать виртуальную несущую с уменьшенной шириной полосы пропускания.

Соответственно, как можно увидеть на фигуре 5, конечные символы виртуальной несущей можно зарезервировать в качестве области 502 управления виртуальной несущей, которая выделяется для передачи управляющих данных, показывающих, какие ресурсные элементы виртуальной несущей 501 были выделены. В некоторых примерах, число символов, содержащих область 502 управления виртуальной несущей, ограничивается, например, тремя символами. В других примерах область 502 управления виртуальной несущей можно изменять по размеру, например, между одним и тремя символами.

Область управления виртуальной несущей может быть расположена в любом подходящем положении в пределах виртуальной несущей, например, в первых нескольких символах виртуальной несущей. В примере, показанном на фигуре 5, это может означать позиционирование области управления виртуальной несущей на четвертом, пятом или шестом символах. Однако фиксация положения области управления виртуальной несущей в конечных символах подкадра может обеспечить преимущество, так как положение области управления виртуальной несущей не должно изменяться даже в случае, если изменяется число символов области управления основной несущей. Это упрощает обработку, предпринимаемую терминалами мобильной связи, принимающими данные на виртуальной несущей, так как для них отсутствует необходимость в определении положения области управления виртуальной несущей, каждого подкадра, так как известно, что он будет всегда позиционироваться в конечных символах подкадра.

В другом варианте осуществления управляющие символы виртуальной несущей могут относиться к передачам PDSCH виртуальной несущей в отдельном подкадре.

В некоторых примерах виртуальную несущую можно расположить в пределах центральной полосы 310 подкадра нисходящей линии связи. Это позволит минимизировать уменьшение ресурсов PDSCH основной несущей, вызванное вставкой виртуальной несущей, поскольку ресурсы, занятые PSS/SSS и PBCH будут содержаться в пределах области виртуальной несущей, а не в области PDSCGH основной несущей. Поэтому в зависимости, например, от ожидаемой пропускной способности виртуальной несущей, местоположение виртуальной несущей можно выбрать соответствующим образом с тем, чтобы она находилась внутри или снаружи центральной полосы согласно тому, выбрана основная или виртуальная несущая для того, чтобы нести издержки PSS, SSS и РВСН.

Процесс "задержки вызова" на виртуальной несущей

Как объяснено выше, перед тем как традиционный LTE-терминал сможет начать передачу и прием данных в соте, он должен сначала задержать вызов в соте. Адаптированный процесс задержки вызова должен быть также предусмотрен перед тем, как терминалы смогут принять данные на виртуальной несущей.

На фигуре 6 показана схема, иллюстрирующая процесс задержки вызова согласно примеру настоящего изобретения. Процесс задержки вызова виртуальной несущей объяснен со ссылкой на подкадр, показанный на фигуре 5, на котором виртуальная несущая полосы пропускания 144 поднесущих вставляется в основную несущую с полосой пропускания 120 поднесущих. Как обсуждено выше терминал, имеющий приемный блок с рабочей шириной полосы пропускания меньше чем у основной несущей, не может декодировать данные в области управления подкадров основной несущей. Однако при условии, что приемный блок терминала имеет рабочую ширину полосы пропускания, равную, по меньшей мере, двенадцати блокам с двенадцатью поднесущими (то есть 2,16 МГц), то он может принимать данные, переданные на примерной виртуальной несущей 502.

В примере, показанном на фигуре 6, первые этапы 400 и 401 являются такими же, как и традиционный процесс задержки вызова, показанный на фигуре 6, хотя терминал виртуальной несущей может извлекать дополнительную информацию из MIB как будет описано ниже. Оба терминала могут использовать PSS/SSS и РВСН для синхронизации с базовой станцией, использующей информацию, переносимую на центральной полосе с 72 поднесущими в пределах основной несущей. Однако там, где традиционные LTE-терминалы продолжают затем процесс посредством выполнения этапа 402 декодирования PCFICH, который требует приемного блока с возможностью приема и декодирования области 300 управления основной несущей, терминал, задерживающий вызов в соте для приема данных на виртуальной несущей (который упоминается в дальнейшем как "терминал виртуальной несущей") выполняет вместо этого этапы 606 и 607.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения отдельная синхронизация и функциональные возможности РВСН можно обеспечить для устройства виртуальной несущей в противоположность повторному использованию одних и тех же традиционных первоначальных процессов задержки вызова на этапах 400 и 401 устройства основной несущей.

На этапе 606 терминал виртуальной несущей определяет местоположение виртуальной несущей, если она предусмотрена в основной несущей, используя специфический этап для виртуальной несущей. Различные возможные варианты осуществления этого этапа дополнительно обсуждены ниже. После того, как терминал виртуальной несущей определил местоположение виртуальной несущей, он может осуществить доступ к информации в пределах виртуальной несущей. Например, если виртуальная несущая отражает традиционный способ выделения ресурсов LTE, то терминал виртуальной несущей может декодировать управляющие части в пределах виртуальной несущей, которые могут, например, указывать, какие ресурсные элементы в пределах виртуальной несущей были выделены для специфического терминала виртуальной несущей или для системной информации. Например, на фигуре 7 показаны блоки ресурсных элементов 350-352 в пределах виртуальной несущей 330, которые были выделены для подкадра SF2. Однако для терминала виртуальной несущей отсутствует требование выполнения или отражения традиционного процесса LTE (например, этапа 402-404), и эти этапы позволяют, например, осуществить самым различным образом для процесса здержки вызова виртуальной несущей.

Независимо от терминала виртуального несущей после этапа, аналогичного LTE, или другого типа этапа, при выполнении этапа 607 терминал виртуальной несущей может затем декодировать выделенные ресурсные элементы на этапе 608 и, таким образом, принимать данные, переданные базовой станцией. Данные, декодированные на этапе 608, будут включать в себя оставшуюся часть системной информации, содержащей детали конфигурации сети.

Даже в том случае, если терминал виртуальной несущей не имеет возможности по ширине полосы пропускания декодировать и пропускать данные нисходящей линии связи, если они были переданы на основной несущей с использованием традиционного LTE, он может все еще осуществлять доступ к виртуальной несущей в пределах основной несущей, имеющей ограниченную ширину полосы пропускания при повторном использовании первоначальных этапов LTE. Этап 608 можно также осуществить в LTE-подобной манере или в другой манере. Например, терминалы виртуальных несущих могут совместно использовать одну виртуальную несущую и иметь гранты, выделенные для управления совместным использованием виртуальной несущей, как показано SF2 на фигуре 7, или, в другом примере, терминал виртуальной несущей может иметь виртуальную несущую, полностью выделенную для своих собственных передач по нисходящей линии связи, или виртуальную несущую можно полностью выделить терминалу виртуальной несущей только для определенного номера подкадра и т.д.

Поэтому существует определенная степень гибкости, обусловленная этим процессом задержки вызова виртуальной несущей. Например, он предоставляет выбор регулировки баланса между повторным использованием и отражением традиционным этапов или процессов, таким образом, уменьшая сложность терминала и необходимость осуществления новых элементов, и добавляя новые специфические аспекты виртуальной несущей или осуществления, таким образом, потенциально оптимизируя использование узкополосных виртуальных несущих, так как LTE разрабатывался с учетом более широкополосных основных несущих.

Обнаружение виртуальной несущей нисходящей линии связи

Как обсуждено выше, терминал виртуальной несущей должен определить местоположение виртуальной несущей перед тем, как он сможет принимать и декодировать передачи виртуальной несущей. Для определения наличия и местоположения виртуальной несущей доступно несколько опций, которые можно осуществить отдельно или совместно. Некоторые из этих опций обсуждены ниже.

Для того чтобы облегчить обнаружение виртуальной несущей, информацию о местоположении виртуальной несущей можно передать в терминал виртуальной несущей таким образом, чтоб он мог проще определить местоположение виртуальной несущей при условии, что она существует. Например, такая информация о местоположении может содержать указание на то, что одна или более виртуальных несущих предусмотрены в основной несущей, или что основная несущая не предусматривает в данный момент времени какую-либо виртуальную несущую. Она может также содержать указание ширины полосы пропускания виртуальной несущей, например, в МГц, или блоков ресурсных элементов. Альтернативно (или в сочетании с описанным выше) информация о местоположении о виртуальной несущей может содержать центральную частоту виртуальной несущей и ширину полосы пропускания, таким образом предоставляя терминалу виртуальной несущей точное местоположение и ширину полосы пропускания любой активной виртуальной несущей. В том случае, когда виртуальную несущую необходимо обнаружить в другом частотном положении в каждом подкадре в соответствии, например, с алгоритмом псевдослучайного математического ожидания, информация о местоположении может, например, указывать псевдослучайный параметр. Такие параметры могут включать в себя начальный кадр и параметры, используемые для псевдослучайного алгоритма. При использовании этих псевдослучайных параметров, терминал виртуальной несущей может затем может затем узнать о том, где можно обнаружить виртуальную несущую для любого подкадра.

Преимущественная реализация, которая потребует небольшого изменения в терминале виртуальной несущей (по сравнению с традиционным LTE-терминалом) должна включать в себя эту информацию о местоположении в РВСН, который уже несет главный информационный блок или MIB в центральной полосе основной несущей. Как показано на фигуре 8, MIB состоит из 24 битов (3 бита для указания ширины полосы пропускания DL, 8 битов для указания номера системного кадра SFN, и 3 бита, относящиеся к конфигурации PHICH). Поэтому MIB содержит 10 резервных битов, которые можно использовать для переноса информации о местоположении в отношении одной или более виртуальных несущих. Например, на фигуре 9 показан пример, где РВСН включает в себя MIB и информацию о местоположении ("LI") для указания любого терминала виртуальной несущей в виртуальной несущей.

Альтернативно, эту информацию о местоположении можно обеспечить, например, в центральной полосе, снаружи РВСН. Например, ее можно предусмотреть после и рядом РВСН. При обеспечении информации о местоположении в центральной полосе, но снаружи РВСН, традиционный РВСН не модифицируется с целью использования виртуальных несущих, но терминалу виртуальной несущей будет легче найти информацию о местоположении для того, чтобы обнаружить виртуальную несущую, если таковая имеется.

Информацию о местоположении виртуальной несущей, если она предусмотрена, можно обеспечить где-нибудь в другом месте в основной несущей, но ее преимущественно обеспечить в центральной полосе, так как терминал виртуальной несущей будет предпочтительно конфигурировать свой приемник для работы на центральной полосе, и терминалу виртуальной несущей не нужно будет затем регулировать устанавливаемые параметры приемника для отыскания информации о местоположении.

В зависимости от количества предоставленной информации о местоположении виртуальной несущей, терминал виртуальной несущей может настроить свой приемник на прием передач виртуальной несущей или может запросить дополнительную информацию о местоположении перед тем, как можно будет это выполнить.

Если, например, терминалу виртуальной несущей была предоставлена информация о местоположении, указывающая на наличие виртуальной несущей и/или ширины полосы пропускания виртуальной несущей, но не указывающая какие-либо детали в отношении точного диапазона частот виртуальной несущей, или если терминалу виртуальной несущей не была предоставлена какая-либо информация о местоположении, то терминал виртуальной несущей может затем сканировать основную несущую для виртуальной несущей (например, выполнять так называемый процесс слепого поиска). Сканирование основной несущей для виртуальной несущей может быть основано на различных подходах, некоторые из которых будут представлены ниже.

Согласно первому подходу виртуальную несущую можно только вставить в некоторые заданные местоположения, как иллюстрировано, например, на фигуре 10, например, в четыре местоположения. Терминал виртуальной несущей затем сканирует четыре местоположения locations L1-L4 для любой виртуальной несущей. Если и когда терминал виртуальной несущей обнаруживает виртуальную несущую, он может затем "задержать вызов" виртуальной несущей для приема данных нисходящей линии связи. В этом подходе терминал виртуальной несущей должен узнавать заранее о возможных местоположениях виртуальной несущей, например, путем считывания внутренней памяти.

Обнаружение виртуальной несущей можно будет выполнить путем декодирования известного физического канала на виртуальной несущей. Успешное декодирование такого канала, указанное, например, успешным циклическим контролем избыточности (CRC) над декодированными данными, будет указывать на успешное местоположение виртуальной несущей.

Согласно второму подходу, виртуальная несущая может включать в себя сигналы определения местоположения, благодаря которым терминал виртуальной несущей, сканирующей основную несущую, сможет обнаруживать такие сигналы для идентификации наличия виртуальной несущей. Примеры возможных сигналов определения местоположения иллюстрированы на фигурах 11A-11D. В примерах, показанных на фигурах 11A-11C, виртуальная несущая регулярно посылает произвольный сигнал определения местоположения, таким образом, чтобы терминал сканировал диапазон частот там, где сигнал определения местоположения обнаружит этот сигнал. "Произвольный сигнал" означает сигнал, который включает в себя любой сигнал, который не несет в себе какую-либо информацию, как таковую, или не предназначен для толкования, а просто включает в себя специфический сигнал или комбинацию, которую может обнаружить терминал виртуальной несущей. Он может представлять собой, например, последовательность положительных битов по всему сигналу определения местоположения, чередование 0 и 1 по всему сигналу определения местоположения, или любой другой подходящий произвольный сигнал. Примечательно, что сигнал определения местоположения может состоять из смежных блоков ресурсных элементов или может быть образован из несмежных блоков. Например, его можно расположить в каждом втором блоке ресурсных элементов наверху виртуальной несущей.

В примере, показанном на фигуре 11A, сигнал 353 определения местоположения продолжается во всем диапазоне R₃₃₀ виртуальной несущей 330 и всегда находится в одинаковом положении виртуальной несущей в подкадре. Если терминал виртуальной несущей знает, где искать сигнал определения местоположения в подкадре виртуальной несущей, то он может затем упростить свой процесс сканирования за счет только сканирования этого положения в пределах подкадра для сигнала определения местоположения. На фигуре 11B показан аналогичный пример, где каждый подкадр включает в себя сигнал 354 определения местоположения, содержащий две части: одну в верхнем углу и одну в нижнем углу подкадра виртуальной несущей, в конце этого подкадра. Такой сигнал определения местоположения может оказаться полезным в случае, если, например, терминал виртуальной несущей не знает заранее ширину полосы пропускания виртуальной несущей, так как это может облегчить четкое обнаружение верхней и нижней границ полосы виртуальной несущей.

В примере, показанном на фигуре 11C, сигнал 335 определения местоположения выполнен в первом подкадре SF1, а не во втором подкадре SF2. Сигнал определения местоположения может быть, например, выполнен в каждом втором подкадре. Частоту сигналов определения местоположения можно выбрать для регулировки баланса между уменьшением времени сканирования и уменьшением затрат. Иными словами, чем чаще передается сигнал определения местоположения, тем меньше времени тратит терминал на обнаружение виртуальной несущей, но при этом больше затраты.

В примере, показанном на фигуре 11D, сигнал определения местоположения выполнен там, где этот сигнал определения местоположения не является произвольным сигналом, как показано на фигурах 11A-11C, но представляет собой сигнал, который включает в себя информацию для терминалов виртуальной несущей. Терминалы виртуальной несущей могут обнаружить этот сигнал в случае, когда они сканируют виртуальную несущую, сигнал может включать в себя информацию относительно, например, ширины полосы пропускания виртуальной несущей, или любую другую информацию, которая относится к виртуальной несущей (информация о местоположении или отсутствии местоположения). При обнаружении этого сигнала, терминал виртуальной несущей может, таким образом, обнаружить наличие и местоположение виртуальной несущей. Как показано на фигуре 11D, сигнал определения местоположения можно, как и произвольный сигнал определения местоположения, найти в различных местоположениях в пределах подкадра, и местоположение может изменяться на основе, отнесенной к одному подкадру.

Динамическое изменение размера области управления основной несущей

Как объяснено выше, в LTE число символов, которые образуют область управления подкадра нисходящей линии связи, изменяется в зависимости от количества управляющих данных, которое необходимо для передачи. Как правило, это изменение составляет от одного до трех символов. Как будет понятно из описания, приведенного ниже со ссылкой на фигуру 5, изменение ширины области управления основной несущей будет вызвано соответствующим изменением числа символов, доступных для виртуальной несущей. Например, как видно на фигуре 5, когда длина области управления составляет три символа, и в подкадре имеет 14 символов, длина виртуальной несущей составляет одиннадцать символов. Однако, если в следующем подкадре область управления основной несущей была уменьшена на один символ, то для виртуальной несущей в этом подкадре будет доступно тринадцать символов.

Когда виртуальная несущая вставлена в основную несущую LTE, терминалы мобильной связи, принимающие данные на виртуальной несущей, обязательно должны определить число символов в области управления каждого подкадра основной несущей для определения числа символов виртуальной несущей в этом подкадре, если они могут использовать все доступные символы, которые не используются областью управления основной несущей.

Обычно в первом символе каждого подкадра PCFICH сообщается о числе символов, образующих область управления. Однако PCFICH обычно распределен по всей ширине полосы пропускания от кадра LTE нисходящей линии связи и поэтому передается на поднесущих, которые терминалы виртуальной несущей с возможностью только приема виртуальной несущей, не могут принимать. Соответственно, в одном варианте осуществления любые символы, через которые может продолжаться область управления, заранее определены как нулевые символы на виртуальной несущей, то есть длина виртуальной поднесущей устанавливается равной (m-n) символов, где m - общее количество символов в подкадре и n - максимальное число символов области управления. Таким образом, ресурсные элементы никогда не выделяются для передачи данных по нисходящей линии связи на виртуальной несущей во время первых n символов любого заданного подкадра.

Хотя этот вариант осуществления является простым в осуществлении, он будет спектрально неэффективным, так как во время подкадров, когда область управления основной несущей имеет число символов меньше максимального, в виртуальной несущей будут находиться неиспользованные символы.

В другом варианте осуществления число символов в области управления основной несущей сигнализируются явным образом в самой виртуальной несущей. После того как число символов в области управления основной несущей становится известным, число символов в виртуальной несущей можно вычислить путем вычитания общего количества символов в подкадре из этого числа.

В одном примере явное указание размера области управления основной несущей предоставляется с помощью некоторых информационных битов в области управления виртуальной несущей. Другими словами, сообщение о явной сигнализации вставляется в заранее заданное положение в области 502 управления виртуальной несущей.

Об этом заранее заданном положении известно каждому терминалу, выполненному с возможностью приема данных на виртуальной несущей.

В другом примере виртуальная несущая включает в себя заранее заданный сигнал, местоположение которого показывает число символов в области управления основных несущих. Например, заранее заданный сигнал можно передать в одном из трех заранее распределенных блоков ресурсных элементов. Когда терминал принимает подкадр, он сканирует заранее заданный сигнал. Если заданный сигнал обнаружен в первом блоке ресурсных элементов, то это показывает, что область управления основной несущей содержит один символ; если заранее заданный сигнал обнаружен во втором блоке ресурсных элементов, это показывает, что область управления основной несущей содержит два символа, и если заранее заданный сигнал обнаружен в третьем блоке ресурсных элементов, это показывает, что область управления основной несущей содержит три символа.

В другом примере терминал виртуальной несущей выполнен с возможностью попытки сначала декодировать виртуальную несущую, предполагая, что размер области управления основной несущей равен одному символу. Если это условие не выполняется, терминал виртуальной несущей пытается декодировать виртуальную несущую, предполагая, что размер области управления основной несущей равен двум или т.д., до тех пор, пока терминал виртуальной несущей не выполнит успешное декодирование виртуальной несущей.

Опорные сигналы виртуальной несущей нисходящей линии связи

Как известно из уровня техники, в системах передачи, основанных на OFDM, таких как LTE, в каждом символе обычно резервируется ряд поднесущих для передачи опорных сигналов. Опорные сигналы передаются на поднесущих, распределенных на всем протяжении подкадра по всей ширине полосы пропускания канала и по всем символам OFDM. Опорные сигналы размещаются в виде повторяющейся комбинации и, таким образом могут использоваться приемником, который применяет методы экстраполяции и интерполяции для оценки функции канала, применяемой к данным, переданным на каждой поднесущей. Эти опорные сигналы также обычно используются для дополнительных целей, таких как определение метрики для указаний мощности принятых сигналов, метрики для автоматической регулировки частоты и метрики для автоматической регулировки усиления. В LTE положения опорного сигнала несущего поднесущие в пределах каждого подкадра определяются заранее и поэтому известны в приемнике каждого терминала.

В подкадрах нисходящей линии связи LTE опорные сигналы из каждого порта передающей антенны типично вставляются в каждую шестую поднесущую. Соответственно, если виртуальная несущая вставлена в подкадр нисходящей линии связи LTE даже в случае, если виртуальная несущая имеет минимальную ширину полосы пропускания одного ресурсного блока (то есть двенадцать поднесущих), виртуальная несущая будет включать в себя, по меньшей мере, некоторые поднесущие, несущие опорные сигналы.

Существует достаточное количество поднесущих, несущих опорные сигналы, предусмотренных в каждом подкадре для того, чтобы приемнику не нужно было точно принимать каждый первый опорный сигнал для декодирования данных, переданных в подкадре. Однако, как будет понятно, чем больше количество принимаемых опорных сигналов, тем лучше приемник сможет оценить отклик канала и, следовательно, меньшее количество ошибок обычно вносится в данные, декодированные из под кадра. Соответственно, для того, чтобы сохранить совместимость с терминалами связи LTE, которые принимают данные на основной несущей, в некоторых примерах настоящего изобретения, положения поднесущей, которые будут содержать опорные сигналы в традиционном подкадре LTE, сохраняются в виртуальной несущей.

Как будет понятно, в соответствии с примерами настоящего изобретения, терминалы, выполненные с возможностью приема только виртуальной несущей, принимают уменьшенное количество поднесущих по сравнению с традиционными LTE-терминалами, которые принимают каждый подкадр по всей ширине полосы пропускания подкадра. В результате, терминалы с уменьшенной пропускной способностью принимают меньшее количество опорных сигналов в более узком диапазоне частот, что может привести к выработке оценки канала с меньшей точностью.

В некоторых примерах упрощенный терминал виртуальной несущей может иметь более низкую мобильность, которая требует меньшего количества опорных символов для поддержания оценки канала. Однако в некоторых примерах настоящего изобретения виртуальная несущая нисходящей линии связи включает в себя дополнительные поднесущие, несущие опорные сигналы для повышения точности оценки канала, которую могут выработать терминалы с уменьшенной пропускной способностью.

В некоторых примерах положения дополнительных поднесущих, несущих опорные сигналы, являются такими, что они систематически перемежаются относительно положений традиционных поднесущих, несущих опорные сигналы, тем самым увеличивая частоту дискретизации оценки канала в сочетании с опорными сигналами из существующих поднесущих, несущих опорные сигналы. Это позволяет выработать улучшенную оценку канала с помощью терминалов с уменьшенной пропускной способностью по всей ширине полосы пропускания виртуальной несущей. В других примерах положения дополнительных поднесущих, несущих опорные сигналы, являются такими, что они систематически размещаются на границе ширины полосы пропускания виртуальной несущей, тем самым увеличивая точность интерполяции оценок канала виртуальной несущей.

Альтернативное размещение виртуальной несущей

До сих пор примеры настоящего изобретения были описаны, в общем, с точки зрения основной несущей, в которую была вставлена одна виртуальная несущая так, как показано, например, на фигуре 5. Однако в некоторых примерах основная несущая может включать в себя более одной виртуальной несущей, как показано, например, на фигуре 12. На фигуре 12 показан пример, в котором две виртуальные несущие VC1 (330) и VC2 (331) предусмотрены в основной несущей 320. В этом примере, две виртуальные несущие изменяют местоположение в пределах полосы основной несущей согласно псевдослучайному алгоритму. Однако в других примерах одну или обе из двух виртуальных несущих можно всегда обнаружить в том же самом диапазоне частот в пределах диапазона частот основной несущей и/или могут изменить положение согласно другому механизму. В LTE число виртуальных несущих в пределах основной несущей ограничено только размером основной несущей. Однако слишком много виртуальных несущих в пределах основной несущей может неоправданно ограничить ширину полосы пропускания доступную для передачи данных в традиционных LTE-терминалах, и поэтому оператор может принять решение относительно номера виртуальной несущей в основной несущей согласно, например, отношению традиционных пользователей LTE/пользователей виртуальной несущей.

В некоторых примерах число активных виртуальных несущих можно динамически регулировать так, чтобы оно подходило к текущим потребностям традиционных LTE-терминалов и терминалов виртуальной несущей. Например, если терминал виртуальной несущей не подсоединен, или если их доступ преднамеренно ограничен, сеть можно выполнить с возможностью начала планирования передачи данных в LTE-терминалы в пределах поднесущих, ранее зарезервированных для виртуальной несущей. Этот процесс можно зарезервировать, если число активных терминалов виртуальной несущей начинает увеличиваться. В некоторых примерах число предусмотренных виртуальных несущих можно увеличить в ответ на увеличение присутствия терминалов виртуальных несущих. Например, если число виртуальных терминалов, присутствующих в сети или в зоне сети, превышает пороговое значение, то дополнительная виртуальная несущая вставляется в основную несущую. Таким образом, сетевые элементы (и/или сетевой оператор) могут (может) при необходимости активизировать или деактивизировать виртуальные несущие.

Виртуальная несущая, показанная, например, на фигуре 5, представляет собой 144 поднесущие в пределах ширины полосы пропускания. Однако в других примерах виртуальная несущая может иметь любой размер между двенадцатью поднесущими и 1188 поднесущими (для несущей с шириной полосы пропускания передачи 1200 поднесущих). Так как в LTE центральная полоса имеет ширину полосы пропускания 72 поднесущих, терминал виртуальной несущей в окружающей среде LTE предпочтительно имеет ширину полосы пропускания приемника, по меньшей мере, 72 поднесущих (1,08 МГц), поэтому он может декодировать центральную полосу 310, таким образом, виртуальная несущая с 72 поднесущими может обеспечить вариант удобного осуществления. В случае, когда виртуальная несущая содержит 72 поднесущих, терминал виртуальной несущей не должен регулировать ширину полосы пропускания приемника для задержки вызова виртуальной несущей, что может, таким образом, уменьшить сложность выполнения процесса задержки вызова, но отсутствие требования наличия одинаковой ширины полосы пропускания для виртуальной несущей, как и для центральной полосы и, как объяснено выше, виртуальная несущая, основанная на LTE, может иметь любой размер в пределах 12-1188 поднесущих. Например, в некоторых системах виртуальную несущую, имеющую ширину полосы пропускания менее чем 72 поднесущих, можно рассматривать как бесполезное расходование ресурсов приемника терминала виртуальной несущей, но с другой точки зрения можно рассматривать как уменьшение влияния виртуальной несущей на основную несущую за счет увеличения ширины полосы пропускания, доступной традиционным LTE-терминалам. Ширину полосы пропускания виртуальной несущей можно, таким образом, регулировать для достижения желательного баланса между сложностью, использованием ресурсов, эффективности основной несущей и требований для терминалов виртуальной несущей.

Кадр для передачи данных по восходящей линии связи

До сих пор виртуальная несущая обсуждалась со ссылкой на нисходящую линию связи, однако в некоторых примерах виртуальную несущую можно также вставлять в восходящую линию связи.

В системах мобильной связи, таких как LTE, структура кадра и интервал между поднесущими, используемый в восходящей линии связи, соответствуют тому, что используется в нисходящей линии связи (как показано, например, на фигуре 2). В сетях с дуплексным разделением по частоте (FDD) обе восходящая линия связи и нисходящая линия связи являются активными во всех подкадрах, тогда как в сетях с дуплексным разделением по времени (TDD) подкадры можно назначать восходящей линии связи, нисходящей линии связи или дополнительно разделенным на части восходящей линии связи и нисходящей линии связи.

Для того, чтобы инициировать соединение с сетью, традиционные LTE-терминалы выполняют запрос случайного доступа по физическому каналу случайного доступа (PRACH). PRACH располагается в предопределенных блоках ресурсных элементов в кадре восходящей линии связи, положения которых сигнализируются в LTE-терминалах в системной информации, которая сигнализируется по нисходящей линии связи.

Дополнительно, когда существуют данные восходящей линии связи, ожидающие передачи из LTE-терминала, и терминал уже не имеет каких-либо ресурсов восходящей линии связи, выделенных ему, он может передавать запрос случайного доступа по PRACH в базовую станцию. Затем в базовой станции принимается решение относительно того, какие блоки восходящей линии связи ресурсных элементов, если они существуют, следует выделить мобильному терминалу, который выполнил запрос. Затем о выделении ресурсных блоков по восходящей линии связи оповещается LTE-терминал по физическому каналу управления нисходящей линии связи (PDCCH), который передается в область управления подкадра нисходящей линии связи.

В LTE передача из каждого мобильного терминала вынуждена занимать набор смежных ресурсных блоков. Для совместно используемого физического канала восходящей линии связи грант выделения ресурса восходящей линии связи, который принимается из базовой станции, будет показывать то, какой набор ресурсных блоков следует использовать для этой передачи, где эти ресурсные блоки могут быть расположены везде в пределах ширины полосы пропускания канала.

Первые ресурсы, используемые физическим каналом управления восходящей линии связи (PUCCH) LTE, расположены как на верхней, так и на нижней границе канала, где каждая передача PUCCH занимает один ресурсный блок. В первой половине подкадра этот ресурсный блок расположен на одной границе канала, и во второй половине подкадра этот ресурсный расположен на противоположной границе канала. Так как требуется больше ресурсов PUCCH, дополнительные ресурсные блоки назначаются последовательным образом, при этом перемещаясь внутрь от границ канала. Поскольку сигналы PUCCH мультиплексируются с кодовым разделением каналов, восходящая линия связи LTE может вместить многочисленные передачи PUCCH в один и тот же ресурсный блок.

Виртуальная несущая восходящей линии связи

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения терминалы виртуальной несущей, описанные выше, можно обеспечить передатчиком с уменьшенной пропускной способностью для передачи данных восходящей линии связи. Терминалы виртуальной несущей выполнены с возможностью передачи данных по всей уменьшенной ширине полосы пропускания. Обеспечение передающим блоком с уменьшенной пропускной способностью обеспечивает соответствующие преимущества, которые были достигнуты за счет обеспечения приемного блока с уменьшенной пропускной способностью, например, классами устройства, которые изготавливаются с уменьшенной пропускной способностью для использования, например, с приложениями типа МТС.

В соответствии с виртуальной несущей нисходящей линии связи, терминалы виртуальной несущей передают данные восходящей линии связи во всем уменьшенном диапазоне поднесущих в пределах основной несущей, которая имеет большую ширину полосы пропускания, чем виртуальная несущая с уменьшенной шириной полосы пропускания. Это показано на фигуре 13A. Как можно увидеть на фигуре 13A, группа поднесущих в подкадре восходящей линии связи образует виртуальную несущую 1301 в пределах основной несущей 1302. Соответственно, уменьшенная ширина полосы пропускания, на всем протяжении которой терминалы виртуальной несущей передают данные восходящей линии связи, можно рассматривать как виртуальную несущую восходящей линии связи.

Для того чтобы осуществить виртуальную несущую восходящей линии связи, планировщик базовой станции, обслуживающий виртуальную несущую гарантирует, что все ресурсные элементы восходящей линии связи, предоставленные терминалом виртуальной несущей, представляют собой поднесущие, которые попадают в диапазон с уменьшенной шириной полосы пропускания передающих блоков с уменьшенной пропускной способностью терминалов виртуальной несущей. Соответственно, планировщик базовой станции, обслуживающий основную несущую, обычно гарантирует, что все ресурсные элементы восходящей линии связи, предоставленные терминалом основной несущей, представляет собой поднесущие, которые выходят за пределы набора поднесущих, занятых терминалами виртуальной несущей. Однако если планировщики для виртуальной несущей и основной несущей реализованы совместно или имеют средство для совместного использования информации, то планировщик основной несущей может назначить ресурсные элементы из области виртуальной несущей мобильным терминалам на основной несущей во время подкадра, когда планировщик виртуальной несущей показывает, что некоторые или все ресурсы виртуальной несущей не будут использоваться мобильными терминалами на виртуальной несущей.

Если восходящая линия связи виртуальной несущей включена в физический канал, который следует подобной структуре и способу работы в PUCCH LTE, где ресурсы для этого физического канала предположительно будут находиться на границах канала, то для терминалов виртуальной несущей эти ресурсы будут предпочтительно находиться на границах виртуальной несущей, а не на границах основной несущей. Это является преимуществом, поскольку это дает гарантии того, что передачи по восходящей линии связи виртуальной несущей остаются в пределах уменьшенной ширины полосы пропускания виртуальной несущей.

Случайный доступ к виртуальной несущей восходящей линии связи

В соответствии с традиционными технологиями LTE можно гарантировать, что PRACH будет находиться в пределах поднесущих, выделенных виртуальной несущей. Поэтому в некоторых вариантах осуществления базовая станция обеспечивает вторичный PRACH в пределах виртуальной несущей восходящей линии связи, о местоположении которой можно оповестить терминалы виртуальной несущей через системную информацию на виртуальной несущей. Это показано, например, на фигуре 13B, на которой PRACH 1303 расположен в пределах виртуальной несущей 1301. Таким образом, терминалы виртуальной несущей посылают запросы PRACH по PRACH виртуальной несущей в пределах виртуальной несущей восходящей линии связи. О положении PRACH можно оповестить терминалы виртуальной несущей в сигнальном канале восходящей линии связи виртуальной несущей, например, в системной информации на виртуальной несущей.

Однако в других примерах PRACH 1303 виртуальной несущей расположен снаружи виртуальной несущей, как показано, например, на фигуре 13C. Это оставляет больше места в виртуальной несущей восходящей линии связи для передачи данных с помощью терминалов виртуальной несущей. О положении PRACH виртуальной несущей оповещаются терминалы виртуальной несущей, как и ранее, но для того, чтобы передать запрос случайного доступа терминалы виртуальной несущей повторно настраивают свои передающие блоки на частоту PRACH виртуальной несущей, так как она находится за пределами виртуальной несущей. Передающие блоки затем повторно настраиваются на частоту виртуальной несущей, когда были выделены ресурсные элементы восходящей линии связи.

В некоторых примерах, где терминалы виртуальной несущей выполнены с возможностью передачи на PRACH за пределами виртуальной несущей, о положении PRACH основной несущей можно оповестить терминалы виртуальной несущей. Терминалы виртуальной несущей могут затем просто использовать традиционный ресурс PRACH основной несущей для отправления запросов случайного доступа. Этот подход является преимущественным, так как должно выделяться меньшее количество ресурсов PRACH.

Однако, если базовая станция принимает запросы случайного доступа как из традиционных LTE-терминалов, так и терминалов виртуальной несущей на тот же самый ресурс PRACH, необходимо, чтобы базовая станция была обеспечена механизмом различения между запросами случайного доступа из традиционных LTE-терминалов и запросами случайного доступа из терминалов виртуальной несущей.

Поэтому в некоторых примерах выделение с разделением по времени осуществляется в базовой станции, посредством чего, например, сверх первого набора подкадров выделение PRACH доступно терминалам виртуальной несущей, и сверх второго набора подкадров выделение PRACH доступно традиционным LTE-терминалам. Соответственно, базовая станция может определить, что запросы случайного доступа, принятые во время первого набора подкадров происходят из терминалов виртуальной несущей, и запросы случайного доступа, принятые во время второго набора подкадров, происходят из традиционных LTE-терминлов.

В других примерах не предусмотрен механизм предотвращения как терминалов виртуальной несущей, так и традиционных LTE-терминалов от передачи запросов случайного доступа в одно и то же время. Однако преамбулы случайного доступа, которые традиционно используются для передачи запроса случайного доступа, разделены на две группы. Первая группа используется исключительно терминалами виртуальной несущей, и вторая группа используется исключительно традиционными LTE-терминалами. Соответственно, базовая станция может определить случайный запрос, происходящий из традиционного LTE-терминала или терминала виртуальной несущей путем установления того, к какой группе принадлежит преамбула случайного доступа.

Примерная архитектура

На фигуре 14 представлена схема, показывающая часть адаптированной мобильной телекоммуникационной системой LTE, выполненной в соответствии с примером настоящего изобретения. Система включает в себя адаптированный усовершенствованный узел Node B (eNB) 1401, соединенный с базовой сетью 1408, которая обеспечивает передачу данных в множество традиционных LTE-терминалов 1402 и терминалы 1403 с уменьшенной пропускной способностью в пределах зоны обслуживания (то есть соты) 1404. Каждый из терминалов 1403 с уменьшенной пропускной способностью имеет приемопередающий блок 1405, который включает в себя приемный блок с возможностью приема данных по всей уменьшенной ширине полосы пропускания, и передающий блок с возможностью передачи данных по всей уменьшенной ширине полосы пропускания по сравнению с полосой пропускания приемопередающих блоков 1406, включенных в традиционные LTE-терминалы 1402.

Адаптированный eNB 1401 выполнен с возможностью передачи данных нисходящей линии связи с использованием структуры подкадра, которая включает в себя виртуальную несущую, которая описана со ссылкой на фигуру 5, и с возможностью приема данных восходящей линии связи с использованием структуры подкадка, которая описана со ссылкой на фигуры 13B или 13C. Терминалы 1403 с уменьшенной пропускной способностью могут, таким образом, принимать и передавать данные с использованием виртуальных несущих восходящей линии связи и нисходящей линии связи, как описано выше.

Как объяснено выше, так как терминалы 1403 пониженной сложности принимают и передают данные по всей уменьшенной ширине полосы пропускания на виртуальных несущих восходящей линии связи и нисходящей линии связи, сложность, потребляемая мощность, и стоимость приемопередающего блока 1405, который необходим для приема и декодирования данных нисходящей линии связи и кодирования и передачи данных восходящей линии связи, уменьшены по сравнению с приемопередающим блоком 1406, который предусмотрен в традиционных LTE-терминалах.

При приеме данных нисходящей линии связи из базовой сети 1408, которые будут передаваться в один из терминалов в пределах соты 1404, адаптированный eNB 1401 выполнен с возможностью определения того, связаны ли данные для традиционного LTE-терминала 1402 или терминала 1403 с уменьшенной пропускной способностью. Это можно достичь, используя любую подходящую технологию. Например, данные, связанные для терминала 1403 с уменьшенной пропускной способностью могут включать в себя флаг виртуальной несущей, показывающий, что данные должны быть переданы на виртуальной несущей нисходящей линии связи. Если адаптированный eNB 1401 обнаруживает, что данные нисходящей линии связи должны быть переданы в терминал 1403 с уменьшенной пропускной способностью, адаптированный блок 1409 планирования, включенный в адаптированный eNB 1401, гарантирует, что данные нисходящей линии связи передаются в терминал с уменьшенной пропускной способностью, о котором идет речь, на виртуальной несущей нисходящей линии связи. В другом примере сеть выполнена таким образом, чтобы виртуальная несущая логически не зависела от eNB. Более конкретно, виртуальная несущая выполнена с возможностью появления базовой сети в качестве особой соты. С точки зрения базовой сети неизвестно, что виртуальная несущая физически совмещена или имеет любое взаимодействие с основной несущей соты. Пакеты направляются в/из виртуальной несущей точно также как и для любой нормальной соты.

В другом примере выполнен анализ пакетов подходящей точки в пределах сети для маршрутизации трафика в или из соответствующей несущей (то есть основной несущей или виртуальной несущей).

В еще одном примере данные из базовой сети передаются в eNB по специфическому логическому соединению для специфического мобильного терминала. eNB снабжается информацией, показывающей, какое логическое соединение связано с каким мобильным терминалом. Информация также предоставляется в eNB, показывая, какие мобильные терминалы являются терминалами виртуальной несущей, и какие мобильные терминалы являются традиционными LTE-терминалами. Эту информацию можно получить на основании того факта, что терминал виртуальной несущей будет сначала соединяться с использованием ресурсов виртуальной несущей. В других примерах, терминалы виртуальной несущей выполнены с возможностью указания их пропускной способности в eNB во время процедуры соединения. Соответственно, eNB может отображать данные из базовой сети в специфический мобильный терминал на основании того, является ли мобильный терминал терминалом виртуальной несущей или LTE-терминалом.

При планировании ресурсов для передачи данных восходящей линии связи, адаптированный eNB 1401 выполнен с возможностью определения того, является ли терминал, который будет планировать ресурсы, терминалом 1403 с уменьшенной пропускной способностью или традиционным LTE-терминалом 1402. В некоторых примерах это достигается путем анализа запроса случайного доступа, переданного по PRACH с использованием методов различения между запросом случайного доступа виртуальной несущей и традиционным запросом случайного доступа, как описано выше. В любом случае, когда в адаптированном узле eNB 1401 установлено, что запрос случайного доступа был выполнен терминалом 1402 с уменьшенной пропускной способностью, адаптированный планировщик 1409 выполнен с возможностью обеспечения того, что любые гранты ресурсных элементов восходящей линии связи находятся в пределах виртуальной несущей восходящей линии связи.

В некоторых примерах, виртуальную несущую, вставленную в основную несущую, можно использовать для обеспечения логического отличия "сеть внутри сети". Иными словами, данные, передаваемые через виртуальную несущую, можно обработать как логически, так и физически отличающейся от данных, переданных с помощью сети основной несущей. Виртуальную несущую можно, таким образом, использовать для осуществления так называемой выделенной сети обмена сообщениями (DMN), которая "покрывает" традиционную сеть и используется для передачи данных обмена сообщениями в DMN-устройствах (то есть терминалах виртуальной несущей).

Из приведенного выше описания следует, что варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя следующие примеры:

способ выделения ресурсов передачи в беспроводной телекоммуникационной системе OFDM, выполненный с возможностью передачи данных с использованием множества поднесущих OFDM, причем способ содержит этапы, на которых:

выделяют ресурсы передачи, обеспеченные первой группой из множества поднесущих OFDM в пределах первого частотного диапазона, терминалам первого типа;

выделяют ресурсы передачи, обеспеченные второй группой множества поднесущих OFDM, терминалам второго типа в пределах второго частотного диапазона, причем вторая группа меньше, чем первая группа, и второй частотный диапазон выбран из первого частотного диапазона;

передают управляющую информацию, содержащую информацию о выделении ресурсов для терминалов первого типа сверх первой ширины полосы пропускания, соответствующей объединенным первой и второй группам поднесущих OFDM;

передают управляющую информацию, содержащую информацию о выделении ресурсов для терминалов второго типа сверх второй ширины полосы пропускания, соответствующих второй группе поднесущих OFDM.

Беспроводная телекоммуникационная система OFDM, выполненная с возможностью передачи данных в и из множества мобильных терминалов во всем множестве поднесущих OFDM, причем система содержит

средство планирования, выполненное с возможностью выделения ресурсов передачи, обеспеченных первой группой из множества поднесущих OFDM в пределах первого частотного диапазона, мобильным терминалам первого типа и выделения ресурсов передачи, обеспеченных второй группой из множества поднесущих OFDM в пределах второго частотного диапазона, терминалам второго типа, причем вторая группа меньше, чем первая группа, и второй частотный диапазон выбран из первого частотного диапазона, и

средство передачи, выполненное с возможностью передачи управляющей информации, содержащей информацию о выделении ресурсов для терминалов первого типа по всей первой ширине полосы пропускания, соответствующей объединенных первой и второй группам поднесущих OFDM, и передачи управляющей информации, содержащей информацию о выделении ресурсов для терминалов второго типа по всей второй ширине полосы пропускания, соответствующей второй группе поднесущих OFDM.

Мобильный терминал, содержащий приемный блок для приема данных, переданных из базовой станции через множество поднесущих OFDM по нисходящей радиолинии связи, и передатчик для передачи данных в базовую станцию через множество поднесущих OFDM по восходящей радиолинии связи, причем базовая станция выполнена с возможностью передачи данных в мобильные терминалы первого типа на первой группе из множества поднесущих OFDM в пределах первого частотного диапазона и передачи данных в мобильные терминалы второго типа, к которому принадлежит мобильный терминал на второй группе из множества поднесущих OFDM в пределах второго частотного диапазона, при этом вторая группа меньше, чем первая группа, и второй частотный диапазон выбран из первого частотного диапазона, базовая станция выполнена с возможностью передачи управляющей информации, содержащей информацию о выделении ресурсов для терминалов первого типа по всей первой ширине полосы пропускания, соответствующей объединенным первой и второй группам поднесущих OFDM, и передачи управляющей информации, содержащей информацию о выделении ресурсов для терминалов второго типа по всей второй ширине полосы пропускания, соответствующей второй группе поднесущих OFDM, где приемный блок мобильного терминала ограничен в приеме данных по нисходящей радиолинии связи во всем втором частотном диапазоне.

Сетевой элемент для использования в системе мобильной связи, причем сетевой элемент выполнен с возможностью:

обеспечения интерфейса беспроводного доступа для передачи данных в и/или из устройств мобильной связи, причем интерфейс беспроводного доступа обеспечивает основную несущую по нисходящей линии связи, при этом основная несущая обеспечивает множество ресурсных элементов во всем первом частотном диапазоне;

передачи данных для первой группы устройств мобильной связи, где данные распределены в пределах множества ресурсных элементов во всем первом частотном диапазоне;

обеспечения виртуальной несущей через интерфейс беспроводного доступа, причем виртуальная несущая обеспечивает один или более ресурсных элементов в пределах второго частотного диапазона, который находится в пределах или меньше, чем первый частотный диапазон; и

передачи данных для второй группы устройств мобильной связи через виртуальную несущую.

Способ использования сетевого элемента для передачи данных в и/или из устройств мобильной связи в системе мобильной связи, причем способ содержит этапы, на которых:

обеспечивают интерфейс беспроводного доступа для передачи данных в и/или из устройств мобильной связи, причем интерфейс беспроводного доступа обеспечивает основную несущую по нисходящей линии связи, при этом основная несущая обеспечивает множество ресурсных элементов во всем первом частотном диапазоне,

передают данные для первой группы устройств мобильной связи, где данные распределены в пределах множества ресурсных элементов во всем первом диапазоне;

обеспечивают виртуальную несущую через интерфейс беспроводного доступа, причем виртуальная несущая обеспечивает один или более ресурсных элементов в пределах второго частотного диапазона, который находится и меньше, чем первый частотный диапазон; и

передают данные для второй группы устройств мобильной связи посредством, по меньшей мере, одной виртуальной несущей.

В примерах настоящего изобретения можно выполнить различные модификации. Варианты осуществления настоящего изобретения были определены в основном с учетом терминалов с уменьшенной пропускной способностью, которые передают данные через виртуальную несущую, вставленную в традиционную основную несущую на основе LTE. Однако будет понятно, что любое подходящее устройство может передавать и принимать данные, используя описанные виртуальные несущие, например, которые имеют одинаковую пропускную способность, как и традиционные терминалы типа LTE или устройства, которые имеют повышенную пропускную способность.

Кроме того, будет понятно, что общий принцип вставки виртуальной несущей в поднабор ресурсов восходящей линии связи или нисходящей линии связи можно применить к любой подходящей технологии мобильной связи, и отсутствует необходимость в ограничении системы, использующей радиоинтерфейс на основе LTE.

Claims (14)

1. Мобильная телекоммуникационная система, содержащая
множество первых мобильных терминалов, предназначенных для передачи данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу на первой группе поднесущих из множества поднесущих по всей первой ширине полосы пропускания, и передачи первых сообщений с запросом случайного доступа по первому каналу случайного доступа в базовую станцию сети; и
множество вторых мобильных терминалов, предназначенных для передачи данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу на второй группе поднесущих по всей второй ширине полосы пропускания, передачи вторых сообщений с запросом случайного доступа по второму каналу случайного доступа в базовую станцию, при этом
первые и вторые сообщения с запросом случайного доступа запрашивают радиоресурсы восходящей линии связи,
вторая группа поднесущих находится в пределах первой группы поднесущих,
вторая ширина полосы пропускания меньше, чем первая ширина полосы пропускания,
второй канал случайного доступа расположен в поднаборе поднесущих в пределах и меньше, чем вторая группа поднесущих,
вторая группа поднесущих образует виртуальную несущую, вставленную в пределах первой ширины полосы пропускания, и оставшиеся поднесущие первой группы поднесущих образуют основную несущую,
первые сообщения с запросом случайного доступа включают первую преамбулу,
вторые сообщения с запросом случайного доступа включают вторую преамбулу, которая отличается от первой преамбулы,
базовая станция выполнена с возможностью определения, что определенное сообщение с запросом случайного доступа из первого терминала, когда первое сообщение с запросом случайного доступа включает первую преамбулу, и
базовая станция выполнена с возможностью определения, что определенное сообщение с запросом случайного доступа из второго терминала, когда второе сообщение с запросом случайного доступа включает вторую преамбулу.

2. Мобильная телекоммуникационная система по п. 1, в которой положение второго канала случайного доступа сигнализируется во вторые мобильные терминалы по каналу сигнализации нисходящей линии связи.

3. Мобильная телекоммуникационная система по п.1, в которой
первые мобильные терминалы выполнены с возможностью приема данных нисходящей линии связи из сети во всей третьей группе поднесущих по всей третьей ширине полосы пропускания, и
вторые мобильные терминалы выполнены с возможностью приема данных нисходящей линии связи на четвертой группе поднесущих по всей четвертой ширине полосы пропускания, причем четвертая ширина полосы пропускания меньше, чем третья ширина полосы пропускания, и четвертая группа поднесущих находится в пределах третьей группы поднесущих.

4. Мобильная телекоммуникационная система по п.1, в которой мобильная телекоммуникационная система выполнена в соответствии со спецификациями проекта долгосрочного развития (LTE) 3GPP.

5. Мобильная телекоммуникационная система, содержащая
множество первых мобильных терминалов, предназначенных для передачи данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу на первой группе поднесущих из множества поднесущих по всей первой ширине полосы пропускания, и передачи первых сообщений с запросом случайного доступа по первому каналу случайного доступа в базовую станцию сети; и
множество вторых мобильных терминалов, предназначенных для передачи данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу на второй группе поднесущих по всей второй ширине полосы пропускания, и передачи вторых сообщений с запросом случайного доступа по второму каналу случайного доступа в базовую станцию сети, причем
первые и вторые сообщения с запросом случайного доступа запрашивают радиоресурсы восходящей линии связи,
вторая группа поднесущих находится в пределах первой группы поднесущих,
вторая ширина полосы пропускания меньше, чем первая ширина полосы пропускания,
первый канал случайного доступа расположен в поднаборе поднесущих за пределами второй группы поднесущих, но в пределах и меньше, чем оставшиеся поднесущие первой группы поднесущих,
вторая группа поднесущих образует виртуальную несущую, вставленную в пределах первой ширины полосы пропускания, и оставшиеся поднесущие первой группы поднесущих образуют основную несущую,
первые сообщения с запросом случайного доступа включают первую преамбулу,
вторые сообщения с запросом случайного доступа включают вторую преамбулу, которая отличается от первой преамбулы,
базовая станция выполнена с возможностью определения, что определенное сообщение с запросом случайного доступа из первого терминала, когда первое сообщение с запросом случайного доступа включает первую преамбулу, и
базовая станция выполнена с возможностью определения, что определенное сообщение с запросом случайного доступа из второго терминала, когда второе сообщение с запросом случайного доступа включает вторую преамбулу.

6. Мобильная телекоммуникационная система по п. 5, в которой сообщения с запросом случайного доступа, переданные по второму каналу случайного доступа, передаются на той же самой группе поднесущих первой группы поднесущих, и в то же самое время как и сообщения с запросом случайного доступа, переданные по первому каналу случайного доступа.

7. Мобильная телекоммуникационная система по п. 6, в которой базовая станция выполнена с возможностью различения между сообщениями с запросом случайного доступа, переданными из первых мобильных терминалов, и сообщениями с запросом случайного доступа, переданными из вторых мобильных терминалов путем выделения доступа к первому каналу случайного доступа первым мобильным терминалам во время первого периода времени и выделения доступа ко второму каналу случайного доступа вторым мобильным терминалам во время второго периода времени.

8. Мобильная телекоммуникационная система по п. 5, в которой
первые мобильные терминалы выполнены с возможностью приема данных нисходящей линии связи из сети во всей третьей группе поднесущих по всей третьей ширине полосы пропускания, и
вторые мобильные терминалы выполнены с возможностью приема данных нисходящей линии связи на четвертой группе поднесущих по всей четвертой ширине полосы пропускания, причем четвертая полоса пропускания меньше, чем третья ширина полосы пропускания, и четвертая группа поднесущих находится в пределах третьей группы поднесущих.

9. Мобильная телекоммуникационная система по п. 5, в которой мобильная телекоммуникационная система выполнена в соответствии со спецификациями проекта долгосрочного развития (LTE) 3GPP.

10. Способ передачи данных в мобильной телекоммуникационной системе, причем
способ содержит:
передачу с помощью первых мобильных терминалов данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу на первой группе поднесущих из множества поднесущих по всей первой ширине полосы пропускания;
передачу с помощью первых мобильных терминалов первых сообщений с запросом случайного доступа по первому каналу случайного доступа в базовую станцию сети;
передачу с помощью вторых мобильных терминалов данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу на второй группе поднесущих из множества поднесущих по всей второй ширине полосы пропускания;
передачу с помощью вторых мобильных терминалов вторых сообщений с запросом случайного доступа по второму каналу случайного доступа в базовую станцию сети, причем
первые и вторые сообщения с запросом случайного доступа запрашивают радиоресурсы восходящей линии связи,
вторая группа поднесущих находится в пределах первой группы поднесущих,
вторая ширина полосы пропускания меньше, чем первая ширина полосы пропускания,
второй канал случайного доступа расположен в поднаборе поднесущих в пределах и меньше, чем вторая группа поднесущих,
вторая группа поднесущих образует виртуальную несущую, вставленную в пределах первой ширины полосы пропускания, и оставшиеся поднесущие первой группы поднесущих образуют основную несущую,
первые сообщения с запросом случайного доступа включают первую преамбулу,
вторые сообщения с запросом случайного доступа включают вторую преамбулу, которая отличается от первой преамбулы,
базовая станция определяет, что определенное сообщение с запросом случайного доступа из первого терминала, когда первое сообщение с запросом случайного доступа включает первую преамбулу, и
базовая станция определяет, что определенное сообщение с запросом случайного доступа из второго терминала, когда второе сообщение с запросом случайного доступа включает вторую преамбулу.

11. Способ передачи данных в мобильной телекоммуникационной системе, причем способ содержит:
передачу с помощью первых мобильных терминалов данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу на первой группе поднесущих из множества поднесущих по всей
первой ширине полосы пропускания;
передачу с помощью первых мобильных терминалов первых сообщений с запросом случайного доступа по первому каналу случайного доступа в базовую станцию сети;
передачу с помощью вторых мобильных терминалов данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу на второй группе поднесущих из множества поднесущих по всей второй ширине полосы пропускания;
передачу с помощью вторых мобильных терминалов вторых сообщений с запросом случайного доступа по второму каналу случайного доступа в базовую станцию сети, причем
первые и вторые сообщения с запросом случайного доступа запрашивают радиоресурсы восходящей линии связи,
вторая группа поднесущих находится в пределах первой группы поднесущих,
вторая ширина полосы пропускания меньше, чем первая ширина полосы пропускания,
первый канал случайного доступа расположен в поднаборе поднесущих за пределами второй группы поднесущих, но в пределах и меньше, чем оставшиеся поднесущие первой группы поднесущих,
вторая группа поднесущих образует виртуальную несущую, вставленную в пределах первой ширины полосы пропускания, и оставшиеся поднесущие первой группы поднесущих образуют основную несущую,
первые сообщения с запросом случайного доступа включают первую преамбулу,
вторые сообщения с запросом случайного доступа включают вторую преамбулу, которая отличается от первой преамбулы,
базовая станция определяет, что определенное сообщение с запросом случайного доступа из первого терминала, когда первое сообщение с запросом случайного доступа включает первую преамбулу, и
базовая станция определяет, что определенное сообщение с запросом случайного доступа из второго терминала, когда второе сообщение с запросом случайного доступа включает вторую преамбулу.

12. Способ по п. 11, в котором сообщения с запросом случайного доступа, переданные по второму каналу случайного доступа, передаются в той же самой группе поднесущих первой группы поднесущих и в то же самое время, как сообщения с запросом случайного доступа, переданные по первому каналу случайного доступа.

13. Мобильный терминал, содержащий: блок выполненный с возможностью
передачи данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу на первой группе поднесущих из множества поднесущих по всей первой ширине полосы пропускания, причем сеть выполнена с возможностью приема данных восходящей линии связи, переданных из мобильного терминала и вторых мобильных терминалов, при этом вторые мобильные терминалы выполнены с возможностью передачи данных восходящей линии связи на второй группе поднесущих из множества поднесущих по всей второй ширине полосы пропускания, и
передачи сообщения с запросом случайного доступа по первому каналу случайного доступа в базовую станцию сети, в котором
вторые мобильные терминалы передают вторые сообщения с запросом случайного доступа по второму каналу случайного доступа в базовую станцию сети, при этом
первое сообщение с запросом случайного доступа и вторые сообщения с запросом случайного доступа запрашивают радиоресурсы восходящей линии связи,
первая группа поднесущих находится в пределах второй группы поднесущих,
первая ширина полосы пропускания меньше, чем вторая ширина полосы пропускания,
первый канал случайного доступа расположен в поднаборе поднесущих в пределах и меньше, чем первая группа поднесущих,
первая группа поднесущих образует виртуальную несущую, вставленную в пределах первой ширины полосы пропускания, и оставшиеся поднесущие второй группы поднесущих образуют основную несущую,
первое сообщение с запросом случайного доступа включает первую преамбулу,
вторые сообщения с запросом случайного доступа включают вторую преамбулу, которая отличается от первой преамбулы,
базовая станция выполнена с возможностью определения, что определенное сообщение с запросом случайного доступа из терминала, когда первое сообщение с запросом случайного доступа включает первую преамбулу, и
базовая станция выполнена с возможностью определения, что определенное сообщение с запросом случайного доступа из второго терминала, когда второе сообщение с запросом случайного доступа включает вторую преамбулу.

14. Мобильный терминал, содержащий:
блок выполненный с возможностью
передачи данных восходящей линии связи в сеть по радиоинтерфейсу на первой группе поднесущих из множества поднесущих по всей первой ширине полосы пропускания,
причем сеть выполнена с возможностью приема данных восходящей линии связи, переданных из мобильного терминала и вторых мобильных терминалов, при этом вторые мобильные терминалы выполнены с возможностью передачи данных восходящей линии связи на второй группе поднесущих из множества поднесущих по всей второй ширине полосы пропускания, и
передачи сообщения с запросом случайного доступа по первому каналу случайного доступа в базовую станцию сети, в котором
вторые мобильные терминалы передают вторые сообщения с запросом случайного доступа по второму каналу случайного доступа в базовую станцию сети, при этом
вторая группа поднесущих находится в пределах первой группы поднесущих,
вторая ширина полосы пропускания меньше, чем первая ширина полосы пропускания,
первое сообщение с запросом случайного доступа и вторые сообщения с запросом случайного доступа запрашивают радиоресурсы восходящей линии связи,
первый канал случайного доступа расположен в поднаборе поднесущих, находящихся за пределами второй группы поднесущих, но в пределах и меньше, чем оставшиеся поднесущие первой группы поднесущих,
вторая группа поднесущих образует виртуальную несущую, вставленную в пределах первой ширины полосы пропускания, и оставшиеся поднесущие первой группы поднесущих образуют основную несущую,
первое сообщение с запросом случайного доступа включает первую преамбулу,
вторые сообщения с запросом случайного доступа включают вторую преамбулу, которая отличается от первой преамбулы,
базовая станция выполнена с возможностью определения, что определенное сообщение с запросом случайного доступа из терминала, когда первое сообщение с запросом случайного доступа включает первую преамбулу, и
базовая станция выполнена с возможностью определения, что определенное сообщение с запросом случайного доступа из второго терминала, когда второе сообщение с запросом случайного доступа включает вторую преамбулу.

Images