Способ и устройство для упорядочивания тонов пилот-сигнала в системе мобильной связи
Изобретение относится к способу и устройству для предоставления услуги широковещательной передачи в системе мобильной связи для обеспечения беспроводной передачи пакетов. Техническим результатом является вставка тонов пилот-сигнала через равные интервалы, не помещая тон пилот-сигнала на частоту постоянного тока, устранение ошибки оценки канала. Предложены устройство и способ для упорядочивания тонов, чтобы разделить сигналы различных базовых станций (BS) в системах высокоскоростной передачи пакетных данных (HRPD), пакетные данные принимаются с более высокого уровня, и принятые пакетные данные канально кодируются и модулируются, защитные тона вставляются в символы модулированных пакетных данных, тона пилот-сигнала вставляются с использованием схемы расположения тонов пилот-сигнала на основе предварительно установленных смещений тонов пилот-сигнала, символы пакетных данных, к которым были применены схемы расположения тонов пилот-сигнала, расширяются по спектру так, что BS для передачи различного содержания широковещательной передачи отличаются друг от друга, циклический префикс (CP) вставляется после выполнения обратного преобразования Фурье над расширенными по спектру символами пакетных данных, и символы передаются. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к способу и устройству для предоставления услуги широковещательной передачи в системе мобильной связи для обеспечения беспроводной передачи пакетов. Более конкретно, данное изобретение относится к способу и устройству для упорядочивания тонов пилот-сигнала в системе широковещательной передачи с использованием схемы передачи с мультиплексированием на основе ортогонального частотного разделения (OFDM).
Предшествующий уровень техники
Обычные схемы беспроводной передачи для услуг широковещательной и групповой передачи (BCMCS) были разработаны для целей стационарного приема и низкоскоростного мобильного приема. В последнее время разработаны технологии, обеспечивающие прием услуг BCMCS с использованием терминала малого размера в высокоскоростной мобильной среде. Технологии широковещательной передачи, типа цифровой мультимедийной широковещательной передачи (DMB), и цифровой широковещательной передачи видео для карманных устройств (DVB-H) были разработаны для приема широковещательной передачи уровня видео с использованием портативного терминала малого размера. Кроме того, проводилось исследование для развития существующей услуги однонаправленной широковещательной передачи в услугу двунаправленной широковещательной передачи. Для услуги двунаправленной широковещательной передачи был принят во внимание способ использования существующих проводных/беспроводных сетей связи в качестве обратного канала. Традиционный подход имеет ограничения в реализации базовой услуги двунаправленной широковещательной передачи, потому что широковещательная передача и связь используются в различных режимах передачи.
Услуга, поддерживаемая в системе мобильной связи для предоставления пакетов беспроводной связи, является коммуникационной услугой для обмена информацией между конкретным передатчиком и конкретным приемником. В услуге широковещательной передачи различные приемники получают информацию через различные каналы. Однако, поскольку развязка между каналами в беспроводной системе мобильной связи является низкой, рабочие характеристики ограничены вследствие взаимных помех. Для увеличения развязки между каналами, обычная система мобильной связи использует схемы множественного доступа, типа множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) и множественного доступа с частотным разделением (FDMA) и принцип сотовой связи. Однако поскольку эти схемы, по существу, не могут подавлять взаимные помехи, указанные взаимные помехи по-прежнему являются фактором, ограничивающим рабочие характеристики.
С другой стороны, услуга BCMCS, в отличие от услуги связи, использует схему односторонней передачи информации от передатчика к множеству приемников. Поскольку пользователи, получающие идентичную информацию, совместно используют идентичный канал, взаимные помехи между пользователями не возникают. В случае услуги мобильной широковещательной передачи, взаимны помехи, обусловленные явлением замирания вследствие многолучевого распространения, возникающим в высокоскоростной мобильной среде, являются важным фактором, способным снизить эффективность приема. Чтобы преодолеть эту проблему, многие системы широковещательной передачи, типа наземной цифровой широковещательной передачи видео (DVB-T), DVB-H, и цифровой широковещательной передачи аудио (DAB) используют схему передачи OFDM.
Преимущество схемы передачи OFDM в системе широковещательной передачи состоит в том, что можно избежать собственной интерференции вследствие замирания при многолучевом распространении. Более конкретно, поскольку различные базовые станции (BS) передают идентичные сигналы широковещательной передачи через одночастотную сеть (SFN) в услуге широковещательной передачи, сигналы могут приниматься от других BS по схеме передачи OFDM без взаимных помех. Соответственно, если схема передачи OFDM применяется к услуге широковещательной передачи, то может быть реализована среда, свободная от взаимных помех, так что эффективность передачи может быть максимизирована.
Прямая линия связи системы высокоскоростной передачи пакетных данных (HRPD) использует схему TDMA в качестве схемы множественного доступа и использует схему мультиплексирования с временным разделением мультиплексирования с кодовым разделением (TDM/CDM) в качестве схемы мультиплексирования.
Фиг.1 иллюстрирует структуру одного сегмента, в котором данные передаются по прямой линии связи обычной системы HRPD.
Как показано на фиг.1, один сегмент имеет форму, в которой повторяется структура полусегмента. Части 103 и 108 NPilot-элементного пилот-сигнала вставлены в центры полусегментов, соответственно. Эти части 103 и 108 пилот-сигнала используются для оценивания канала прямой линии связи в приемном терминале. Части 102, 104, 107 и 109 NMAC-элементной информации управления доступом (MAC), включая информацию обратного управления мощностью (RPC), информацию распределения ресурсов и так далее, передаются по обе стороны от частей 103 и 108 пилот-сигнала. Части 101, 105, 106 и 110 N-элементных данных передаются по сторонам частей информации MAC. Части пилот-сигнала, MAC и части данных мультиплексированы согласно схеме TDM, так что они передаются в разное время.
С другой стороны, данные и информация MAC мультиплексированы согласно схеме CDM с использованием кодов Уолша. В прямой линии связи системы HRPD размер блока битов части пилот-сигнала равен NPilot=96 элементов, размер блока битов части MAC равен в NMAC=64 элемента и размер блока битов части данных равен NData=400 элементов.
Фиг.2 иллюстрирует структуру сегмента, в которой блок OFDM (в дальнейшем называемый как символ OFDM), вставлен в интервал передачи данных сегмента прямой линии связи HRPD для услуги BCMCS.
Позиция и размер пилот-сигнала или MAC-сигнала устанавливаются такими же, как для пилот-сигнала или MAC-сигнала в сегменте HRPD по фиг.1, так что может поддерживаться прямая совместимость HRPD. То есть, части 103 и 108 NPilot-элементного пилот-сигнала помещены в центры полусегментов, соответственно. Части 102, 104, 107 и 109 NMAC-элементной информации МАС помещены с обеих сторон от частей пилот-сигнала. Соответственно, обычный терминал HRPD, не поддерживающий услугу широковещательной передачи, основанную на OFDM, может оценить канал посредством пилот-сигнала, и может принять МАС-сигнал. Символы OFDM 121, 122, 123, и 124 вставлены в оставшиеся части сегмента, то есть интервалы 101, 105, 106 и 110 передачи данных. Эти символы OFDM являются модулированной информацией услуги BCMCS.
В обычной системе HRPD прямой линии связи NData=400 элементов. Таким образом, размер символа OFDM представляет собой NData=400 элементов. Циклический префикс (CP) помещен перед символом OFDM, так что можно избежать собственных помех, возникающих в принимаемом сигнале вследствие задержек распространения по множеству путей. Таким образом, один символ OFDM образован данными OFDM 126, полученными выполнением обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) над информацией BCMCS, и CP 125. Размер CP равен NCP элементов. CP получают копированием Ncp элементов сигнала от концевой части данных OFDM и помещением скопированного сигнала перед данными OFDM. Соответственно, размер данных OFDM равен (NData-NCP). Здесь, NCP определяется допустимым уровнем временной задержки, вызывающей собственные помехи. Если Ncp велико, то принятый сигнал с большой задержкой демодулируется без взаимных помех. Однако поскольку размер данных OFDM становится малым, объем информации, который может быть передан, уменьшается. С другой стороны, если NCP мало, то объем информации, который может быть передан, становится большим, но вероятность возникновения собственных помех становится высокой, так что качество приема понижается.
Поскольку идентичные сигналы передаются от множества передатчиков в сети SFN, но терминал принимает сигналы в разное время, то размер CP обычно является большим. В системе HRPD прямой линии связи для передачи сигнала OFDM для услуги BCMCS подходящим является NCP=80. В этом случае размер данных OFDM равен 320 элементов. Это означает, что 320 модулированных символьных элементов передаются в интервале данных OFDM после IFFT. Всего 320 тонов могут обеспечиваться посредством схемы OFDM.
Однако все 320 тонов не могут использоваться для передачи символа данных. Некоторые тона на краю используемого частотного диапазона должны использоваться как защитные тона для уменьшения взаимных помех для внеполосного сигнала. Поскольку части 103 и 108 пилот-сигнала, используемые в обычной прямой линии связи HRPD, расширяются по спектру с помощью кодов, отличающихся для передатчиков, и передаются, они не подходят для оценки канала для услуги BCMCS, обеспечиваемой в сети SFN. Соответственно, дополнительно требуется специализированный пилот-сигнал для оценки канала OFDM. Сигнал, предварительно установленный между передатчиком и приемником, передается на нескольких тонах, так что передаваемый сигнал используется для оценки канала. Эти тона упоминаются как выделенные тона пилот-сигнала. Поскольку относительно большая временная задержка допускается в схеме OFDM для сети SFN, частотно-селективное замирание может быть существенным. Достаточное количество тонов пилот-сигнала должно быть обеспечено, чтобы оценка канала могла быть выполнена и при существенном частотно-селективном замирании. Несколько типов тонов показано в таблице 1. Здесь общее количество тонов равно 320, число защитных тонов равно 16, число тонов пилот-сигнала равно 64, и число тонов для передачи данных равно 240.
| Таблица 1 | |
| общее количество тонов | NDATA-NCP=320 |
| число защитных тонов | NGTONE=16 |
| число тонов пилот-сигнала | NPTONE=64 |
| число тонов для передачи данных | NDTONE=240 |
Фиг.3 иллюстрирует обычную схему расположения тонов в системе HRPD.
Согласно фиг.3 защитные тона 201 помещены на краю полосы. Восемь тонов, соответствующих половине из 16 защитных тонов, размещены в низкочастотной части полосы, а остальные 8 защитных тонов размещены в высокочастотной части полосы. Поскольку никакой сигнал не передается на защитных тонах, то защитным тонам не выделяется мощность. Тона 203 данных находятся между защитными полосами. Поскольку тона 202 пилот-сигнала используются в целях оценки канала, один тон 202 пилот-сигнала помещен через каждые 5 тонов с одинаковым интервалом. Четыре защитных тона, следующих за тоном пилот-сигнала, находятся в самой нижней части полосы частот, и затем следующий тон пилот-сигнала вставлен после защитных тонов. Также в области, в которой помещены тона 203 данных, четыре тона 203 данных помещены после вставленного тона 202 пилот-сигнала, и затем следующий тон 202 пилот-сигнала помещен после тонов 203 данных. Если тона упорядочены согласно этой схеме, то тон 205 пилот-сигнала помещен в соответствующий частотный компонент, соответствующий компоненту постоянного тока (DC). Поскольку этот тон пилот-сигнала является тоном DC, то данному тону пилот-сигнала не выделяется мощность, или выделяется малая мощность по сравнению с другими тонами. Таким образом, тона пилот-сигнала передаются на малой мощности.
Количество мощности, выделенной тону 202 пилот-сигнала отличается от мощности выделенной тону 203 данных. Поскольку оптимальное решение для отношения по мощности между тоном 202 пилот-сигнала и тоном 203 данных различается в соответствии с состоянием канала, передатчик и приемник должны заранее определять значение отношения.
Фиг.4 является блок-схемой, иллюстрирующей структуру обычного передатчика в системе HRPD.
Согласно фиг.4 передатчик включает в себя канальный кодер 301 для канального кодирования принятых пакетных данных, канальный перемежитель 302 для перемежения кодированных пакетных данных, модулятор 303 для модулирования перемеженных пакетных данных, блок 304 вставки защитных тонов для вставки защитных тонов и блок 305 вставки тонов пилот-сигнала для вставки тонов пилот-сигнала. Передатчик дополнительно включает в себя блок 306 расширения на основе квадратурной фазовой манипуляции (QPSK), процессор 307 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), блок 309 вставки циклического префикса (CP) и совместимый процессор 310.
Физические пакетные данные, сгенерированные от более высокого уровня, вводятся в канальный кодер 301 и канально кодируются. Канально кодированный поток битов перемежается посредством канального перемежителя 302, так что может быть получен выигрыш от разнесения. Перемеженный поток битов вводится в модулятор 303 и преобразуется в модулированный сигнал. Здесь модулированный сигнал распределяется по тонам 203 данных.
После этого, сигнал с выхода модулятора 303 вводится в блок 304 вставки защитных тонов. Блок 304 вставки защитных тонов помещает защитные тона 201 на границах полосы. Блок 305 вставки тонов пилот-сигнала помещает тона 202 пилот-сигнала с равными интервалами. Когда сигнал, который должен передаваться, распределен по всем тонам, выполняется процесс расширения спектра на основе квадратурной фазовой манипуляции. В этом процессе расширение спектра, различное содержание услуги BCMCS, которая должна передаваться от BS, умножается на различные комплексные псевдошумовые последовательности (PN). Здесь, комплексная последовательность PN является комплексной последовательностью, в которой реальные и мнимые компоненты образованы кодами PN.
Поскольку сигнал нежелательной BS оказывает влияние на приемник в форме шума, приемник отделяет канал от нежелательной BS и выполняет оценку канала. Комплексная последовательность PN, умножение на которую выполнялось в процессе расширения спектра на основе квадратурной фазовой манипуляции, генерируется после ввода идентификатора ID содержания услуги BCMCS.
После выполнения процесса расширения спектра на основе QPSK, модулированный сигнал помещается в желательную позицию частотного тона посредством выполнения процесса IFFT. После выполнения процесса вставки CP для предотвращения эффекта собственных помех вследствие замирания при многолучевом распространении, формирование сигнала OFDM, который должен передаваться, завершается. Затем части 103 и 108 пилот-сигнала и части 102, 104, 107 и 109 информации МАС вставляются в соответствии с обработкой в передатчике HRPD. Сигнал, который должен передаваться, имеет структуру сегмента, как проиллюстрировано на фиг.2.
Однако, когда тон пилот-сигнала помещается согласно обычному способу, он помещается в компонент DC. В этом случае, возникает проблема, состоящая в том, что оценка канала окрестности компонента DC является трудной. Например, если мощность не распределена тону 205 пилот-сигнала, находящемуся в позиции DC, это не соответствует первоначальной цели, когда тон пилот-сигнала помещается через каждые 5 тонов с одинаковым интервалом. Таким образом, ошибка оценки канала в тонах 207 и 208 данных в окрестности компонента постоянного тока является относительно большой по сравнению с ошибкой оценки канала в других позициях. Проблема ошибки оценки канала возникает и в том случае, когда малое значение мощности распределяется тону 205 пилот-сигнала в позиции DC.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поэтому, целью данного изобретения является обеспечение способа и системы, которые предусматривают вставку тонов пилот-сигнала через равные интервалы, не помещая тон пилот-сигнала на частоту постоянного тока (DC) в системе связи с высоко-скоростной передачей пакетных данных (HRPD), основанной на схеме передачи с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM).
Другой целью данного изобретения является обеспечение способа и системы для преодоления проблемы оценки ошибки канала в окрестности компонента постоянного тока (DC) путем упорядочивания тонов пилот-сигнала согласно предопределенному значению смещения для разделения сигналов между базовыми станциями (BS) для того, чтобы передавать различные информационные содержания услуг широковещательной и групповой передачи (BCMCS).
Вышеупомянутые и другие примерные цели данного изобретения могут быть достигнуты способом для упорядочивания тонов для разделения сигналов между базовыми станциями (BS) в системе высокоскоростной передачи пакетных данных (HRPD) для услуги широковещательной передачи, содержащей прием пакетных данных с более высокого уровня и канальное кодирование и модуляцию принятых пакетных данных, вставку защитных тонов в символы модулированных пакетных данных, вставку тонов пилот-сигнала с использованием схем расположения тонов пилот-сигнала, основанных на предварительно установленных смещениях тонов пилот-сигнала, расширение спектра символов пакетных данных, к которым были применены схемы расположения тонов пилот-сигнала, чтобы BS для передачи различного содержания отличались друг от друга, и передачу расширенных по спектру символов пакетных данных после выполнения обратного преобразования Фурье.
Вышеупомянутые и другие примерные цели настоящего изобретения могут также быть достигнуты устройством для упорядочивания тонов для разделения сигналов между базовыми станциями (BS) в системах с высокоскоростной передачей пакетных данных (HRPD) для услуги широковещательной передачи, содержащей процессор приема для приема пакетных данных с более высокого уровня и канального кодирования и модуляции принятых пакетных данных, блок вставки защитных тонов для вставки защитных тонов в символы модулированных пакетных данных, блок вставки тонов пилот-сигнала для вставки тонов пилот-сигнала с использованием схем расположения тонов пилот-сигнала, основанных на предварительно установленных смещениях тонов пилот-сигнала, и процессор передачи для расширения спектра символов пакетных данных, к которым были применены схемы расположения тонов пилот-сигнала, чтобы BS для передачи различного содержания широковещательных передач отличались друг от друга, вставки циклического префикса (CP) после выполнения обратного преобразования Фурье над расширенными по спектру символами пакетных данных, и передачи символов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеупомянутые и другие цели и преимущества данного изобретения поясняются в нижеследующем подробном описании, иллюстрируемом приложенными чертежами, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены сходные части, компоненты и структуры и на которых представлено следующее:
Фиг.1 - структура сегмента прямой линии связи в обычных системах с высокоскоростной передачей пакетных данных (HRPD).
Фиг.2 - структура сегмента, в которой символ мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) вставлен в интервал передачи данных сегмента прямой линии связи HRPD для услуг широковещательной и групповой передачи (BCMCS).
Фиг.3 - обычный способ расположения тонов в системе HRPD.
Фиг.4 - блок-схема, иллюстрирующая структуру обычного передатчика в системе HRPD.
Фиг.5 - блок-схема, иллюстрирующая структуру передатчика в системе HRPD для услуги широковещательной передачи в соответствии с вариантом воплощения данного изобретения.
Фиг.6 - блок-схема, иллюстрирующая структуру передатчика в системе HRPD для услуги широковещательной передачи в соответствии с другим вариантом воплощения данного изобретения.
Фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующая работу передатчика в системе HRPD для предоставления услуги широковещательной радиопередачи в соответствии с вариантом воплощения данного изобретения.
Фиг.8 - схема расположения тонов, в которой смещение тонов пилот-сигнала отражено в соответствии с вариантом воплощения данного изобретения.
Фиг.9 - пример способа упорядочивания тонов пилот-сигнала в соответствии с вариантом воплощения данного изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ
Определенные примерные варианты воплощения настоящего изобретения подробно описаны ниже со ссылками на приложенные чертежи. В следующем описании, подробные описания использованных функций и конфигураций, известных специалистам в данной области техники, опущены для ясности и краткости изложения.
В варианте воплощения данного изобретения, технология услуг широковещательной групповой передачи (BCMCS) совместима с системой высокоскоростной передачи пакетных данных (HRPD) и применена к системе передачи с мультиплексированием ортогональным частотным разделением (OFDM). Технология BCMCS может быть применена к другим системам широковещательной передачи, основанным на OFDM.
Когда базовые станции (BS) для передачи различного содержания услуги BCMCS упорядочивают тона пилот-сигналов в идентичных позициях, то тона пилот-сигнала нежелательной BS отражаются на оценке канала. Чтобы решить эту проблему, BS используют процесс расширения спектра на основе квадратурной фазовой манипуляции (QPSK). Поскольку сигнал нежелательной BS, являющийся взаимной помехой в позиции тона пилот-сигнала, может быть помещен в позицию тона сигнала данных, если позиции тонов пилот-сигнала не перекрываются между BS для передачи различного содержания BCMCS, приемник может точно выполнить оценку канала. Технология, использующая различные смещения тонов пилот-сигнала для каждого содержания услуги BCMCS, полезна для эффективного разделения сигналов между BS для передачи различного содержания услуг BCMCS. Способ расположения тонов в соответствии с примерным вариантом воплощения настоящего изобретения описан ниже в отношении вышеописанной технологии. Сначала описана структура передатчика для упорядочивания тонов в соответствии с примерным вариантом воплощения настоящего изобретения со ссылкой на иллюстрирующие чертежи.
Фиг.5 является блок-схемой, иллюстрирующей структуру передатчика в системе высокоскоростной передачи пакетных данных (HRPD) для услуги широковещательной передачи в соответствии с примерным вариантом воплощения изобретения.
Согласно фиг.5 передатчик включает в себя канальный кодер 301 для канального кодирование принятых пакетных данных, канальный перемножитель 302 для перемежения кодированных пакетных данных, модулятор 303 для модуляции перемеженных пакетных данных, блок 304 вставки защитных тонов для вставки защитных тонов и блок 305 вставки тонов пилот-сигнала для вставки тонов пилот-сигнала. Передатчик дополнительно включает в себя блок 306 на основе расширения спектра на основе квадратурной фазовой манипуляции (QPSK), процессор 307 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), блок 309 вставки циклического префикса (CP) и совместимый процессор 310. Здесь, генератор 320 смещения тонов пилот-сигнала, связанный с блоком 305 вставки тонов пилот-сигнала, может быть добавлен к передатчику.
Функционирование передатчика с вышеописанной примерной структурой описано более подробно со ссылкой на фиг.5.
Физические пакетные данные, генерированные от более высокого уровня, вводятся в канальный кодер 301 и канально кодируются. Канально кодированный поток битов перемежается посредством канального перемежителя 302 так, чтобы мог быть получен выигрыш от разнесения. Перемеженный поток битов вводится в модулятор 303 и модулируется. Здесь, модулированный сигнал распределяется по тонам данных.
После этого сигнал с выхода модулятора 303 вводится в блок 304 вставки защитных тонов. Блок 304 вставки защитных тонов помещает защитные тона на границах полосы. Блок 305 вставки тонов пилот-сигнала помещает тона пилот-сигнала через равные интервалы. Согласно идентификатору (ID) содержания услуги BCMCS генератор 320 смещения тонов пилот-сигнала генерирует смещение и изменяет позицию тонов пилот-сигнала. Таким образом, значения смещения генерируются так, что символы OFDM содержания услуги BCMCS имеют различные значения смещения.
Когда сигнал, который должен передаваться, распределен всем тонам, выполняется процесс расширения спектра на основе квадратурной фазовой манипуляции. Посредством этого процесса расширения спектра различное содержание услуги BCMCS, которое должно передаваться от базовых станций (BS), перемножается на различные комплексные псевдошумовые последовательности (PN). Здесь, комплексная последовательность PN является комплексной последовательностью, в которой реальные и мнимые компоненты образованы кодами PN. Поскольку сигнал нежелательной BS влияет на приемник как шум, приемник отделяет канал от нежелательной BS и выполняет оценку канала. Комплексная последовательность PN, умноженная в процессе распределения спектра на основе QPSK, генерируется после того, как введен ID содержания услуги BCMCS.
После прохождения процесса расширения спектра на основе QPSK модулированный сигнал помещается в желательную позицию частотного тона посредством процесса EFFT. После прохождения процесса вставки CP для предотвращения эффекта собственных помех, обусловленного замиранием при многолучевом распространении, формирование сигнала OFDM, который должен передаваться, завершается. Тогда части пилот-сигнала и MAC части, и так далее, вставляются согласно процессу передатчика HRPD. Сигнал, который должен в итоге передаваться, имеет структуру сегмента.
Как описано выше, смещение тонов пилот-сигнала зависит от ID содержания услуги BCMCS. Таким образом, BS используют идентичное смещение тонов пилот-сигнала, когда они передают идентичное содержание услуги BCMCS, в то время как BS используют различные смещения тонов пилот-сигнала, когда они передают различное содержание услуги BCMCS. Здесь, ID содержания услуги BCMCS передается в процесс расширения спектра на основе QPSK, так что BS для передачи различного содержания услуги BCMCS обеспечивают возможность умножения на различные комплексные последовательности PN.
Фиг.6 является блок-схемой, иллюстрирующей структуру передатчика в системе HRPD для услуги широковещательной передачи в соответствии с другим вариантом воплощения данного изобретения.
В соответствии с другим вариантом воплощения данного изобретения, отличного от вышеописанного варианта воплощения, передатчик не обеспечивается специальным генератором смещения тонов пилот-сигнала, а вводит предварительно установленное смещение тонов пилот-сигнала. Кроме того, другой вариант воплощения данного изобретения отличается от вышеописанного варианта воплощения тем, что узел более высокого уровня, типа контроллера базовой станции (BSC) для управления множеством BS, устанавливает смещение тонов пилот-сигнала и уведомляет каждую BS об установке смещения тонов пилот-сигнала. Поскольку структура передатчика в соответствии с другим примерным вариантом воплощения данного изобретения подобна вышеописанному примерному варианту воплощения данного изобретения, его описание не повторяется здесь ради краткости изложения.
Примерное функционирование передатчика с вышеописанной структурой описано ниже в отношении фиг.7.
Фиг.7 является блок-схемой, иллюстрирующей примерное функционирование передатчика в системе HRPD для обеспечения услуги широковещательной передачи в соответствии с вариантом воплощения данного изобретения.
На этапе 701 передатчик канально кодирует и перемежает принятые пакетные данные и модулирует перемеженные пакетные данные. Таким образом, данные широковещательной передачи, которые должны передаваться, преобразуются в модулированный кодированный сигнал.
На этапе 702 передатчик использует различные схемы расположения тонов пилот-сигнала согласно идентификаторам (ID) содержания услуги BCMCS. Если ID содержания услуги BCMCS отличаются друг от друга, то блок 305 вставки тонов пилот-сигнала из фиг.3 вставляет тона пилот-сигнала с одинаковыми интервалами так, что тона пилот-сигналов помещаются в различные позиции.
После этого передатчик выполняет различные процессы расширения спектра на основе QPSK в соответствии с идентификаторами (ID) содержания услуги BCMCS посредством блока 306 расширения спектра на основе QPSK на этапе 703. После этого передатчик выполняет IFFT, вставляет CP в символ IFFT и завершает формирование сигнала OFDM на этапе 704. После этого передатчик выполняет последующий процесс, чтобы обеспечить совместимость с системой HRPD, посредством совместимого процессора HRPD 310 на этапе 705. После этого передатчик передает окончательно сформированный сигнал OFDM на этапе 706.
Как описано выше, примерный способ применения смещения тонов пилот-сигнала для символа OFDM сегмента, который должен передаваться от передатчика, и схема расположения тонов, описаны ниже более подробно со ссылкой на фиг.8.
Фиг.8 иллюстрирует расположение тонов, в котором смещение тонов пилот-сигнала отражено в соответствии с примерным вариантом воплощения данного изобретения.
Когда передается радиочастотный (RF) сигнал, как иллюстрировано на фиг.8, 0-ой частотный ток, служащий тоном постоянной составляющей (DC), помещается в центр RF сигнала, и частотные тона от 160-ого до 319-го сдвинуты и помещены с левой стороны от тона DC. Таким образом, частотные тона с 160-ого по 319-ый помещены с левой стороны от 0-ого частотного тона, а частотные тона с 1-ого по 159-ый помещены с правой стороны 0-ого частотного тона. Параметр Δ указывает смещение, основанное на схеме расположения тонов пилот-сигнала.
Если Δ=0, как обозначено ссылочной позицией 250, то расположение тонов пилот-сигнала является тем же самым, что и обычное расположение тонов пилот-сигнала. Если расположение тонов, как обозначено ссылочной позицией 250, переупорядочивается на стадии RF, то может быть получено расположение, показанное на фиг.3. Из фиг.3 можно видеть, что тона 202 пилот-сигнала, основанные на обычном расположении тонов пилот-сигнала, помещены в позиции частотных тонов, кратных 5.
Ссылочные позиции 251, 252, 253, и 254 по фиг.8 указывают Δ=1, Δ=2, Δ=3, и Δ=4, соответственно.
Тона 202 пилот-сигнала помещены в позиции частотных тонов, для которых остаток от деления на 5 равен Δ. Как показано на фиг.8, тон 203 данных, а не тон 202 пилот-сигнала помещен в позицию тона постоянной составляющей (DC), когда Δ имеет ненулевое значение. Если мощность не выделяется ДС-тону и никакой сигнал не передается на DC-тоне, это означает, что один тон пилот-сигнала не передается в обычном способе, и означает, что один тон данных не передается в способе, в котором применяется ненулевое смещение. Таким образом, передаются все 240 тонов данных и 63 тона пилот-сигнала, соответствующих числу тонов пилот-сигналов, уменьшенному на 1, передаются в обычном способе. Если применяется ненулевое значение смещения, то передаются все 64 тона пилот-сигнала, и передаются 239 тонов данных, соответствующих числу тонов данных, уменьшенному на 1.
Если применяется ненулевое значение смещения, то одним из преимуществ является то, что точность оценки канала увеличивается по сравнению с обычным способом. Из-за того, что в обычном способе тон пилот-сигнала помещен в позицию DC-тона, точность оценки канала в окрестности DC-тона уменьшается. Поскольку, согласно примерному варианту воплощения данного изобретения, предотвращается помещение тона пилот-сигнала в позицию DC-тона, можно избежать эффекта уменьшения точности оценки канала в окрестности DC-тона.
Если применяется ненулевое значение смещения, то число доступных значений смещения равно 4, то есть, Δ=1, Δ=2, Δ=3, и Δ=4. Передатчик управляет значениями смещения так, что можно различить сигналы между BS для передачи различного содержания услуги BCMCS. В соответствии с другим примерным вариантом воплощения настоящего изобретения значение смещения может использоваться для различия сигналов между BS.
Согласно фиг.8 ссылочные позиции 251 и 252 указывают расположения тонов, когда Δ=1 и Δ=2. Из фиг.8 можно видеть, что частотный компонент, используемый для тона 202 пилот-сигнала, как обозначено ссылочной позицией 251, используется для тона 203 данных, как обозначено ссылочной позицией 252. Напротив, частотный компонент, используемый для тона 202 пилот-сигнала, как обозначено ссылочной позицией 252, используется для тона 203 данных, как обозначено ссылочной позицией 251. Когда терминал оценивает состояние канала, связанное с BS, использующей расположение тонов, где Δ=1, только тон 203 данных от BS, использующей расположение тонов, где Δ=2, служит в качестве взаимной помехи.
С другой стороны, мощность, распределенная тону 202 пилот-сигнала, выше, чем распределенная тону 203 данных для увеличения точности оценки канала. Поскольку позиции всех тонов 202 пилот-сигнала идентичны в обычном способе, взаимные помехи от BS для передачи различного содержания услуги BCMCS в процессе оценки канала возникают из-за конфликта между тонами 202 пилот-сигнала.
Однако когда расположения устанавливаются различными, как описано выше, конфликт возникает между тонами 202 и 203 пилот-сигнала и данных, и тон 202 пилот-сигнала действует как взаимная помеха при оценке канала. Поскольку тон 203 данных имеет более низкую мощность, чем тон 202 пилот-сигнала, величина взаимной помехи в процессе оценки канала уменьшается, так что точность оценки канала увеличивается.
Примерный способ для распределения смещения тонов пилот-сигнала описан ниже более подробно со ссылкой на приложенные чертежи.
Фиг.9 иллюстрирует пример способа упорядочения тонов пилот-сигнала в соответствии с вариантом воплощения данного изобретения.
Согласно фиг.9 части 406 и 407 пилот-сигнала и МАС-сигнала в сегменте соответствуют сумме частей 103 и 108 пилот-сигнала и частей 102, 104, 107 и 109 МАС-сигнала, которые должны передаваться для совместимости с обычным прямым каналом связи HRPD, как показано на фиг.1. Символы OFDM передаются в оставшихся частях сегмента. Четыре символа OFDM передаются в одном сегменте.
Например, предполагается, что некоторые BS передают содержание А услуги BCMCS, некоторые BS передают содержание В услуги BCMCS, и оставшиеся BS осуществляют передачу в том же самом сегменте. В этом случае BS для передачи содержания A применяют Δ=1 к 1-ому символу OFDM 411, применяют Δ=2 к 2-ому символу OFDM 421, применяют Δ=1 к 3-ему символу OFDM 431 и применяют Δ=3 к 4-ому символу OFDM 441. BS для передачи содержания B применяют Δ=2 к 1-ому символу OFDM 412, применяют Δ=1 ко 2-ому символу OFDM 422, применяют Δ=4 к 3-ему символу OFDM 432 и применяют Δ=2 к 4-ому символу OFDM 442. BS для передачи содержания C применяют Δ=4 к 1-ому символу OFDM 413, применяют Δ=3 ко 2-ому символу OFDM 423, применяют Δ=2 к 3-ему символу OFDM 433 и применяют Δ=1 к 4-ому символу OFDM 443.
Что касается 1-го символа OFDM, как показано на фиг.9, BS для передачи содержания A используют Δ=1, BS для передачи содержания B используют Δ=2 и BS для передачи содержания C используют Δ=4. BS передачи другого содержания упорядочивают тона 202 пилот-сигнала в других позициях. Если содержание, которое должно передаваться, отличается, то различные смещения тонов пилот-сигнала устанавливаются для остальных символов OFDM, так что можно предотвратить конфликт между тонами пилот-сигналов.
Как очевидно из вышеизложенного описания, согласно примерному варианту осуществления данного изобретения, тона пилот-сигнала размещены в различных позициях для разных базовых станций (BS), предназначенных для передачи различного содержания, предотвращая, таким образом, конфликты между тонами пилот-сигналов и максимизируя эффективность передачи.
Хотя выше раскрыты в иллюстративных целях определенные примерные варианты воплощения настоящего изобретения, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что возможны различные модификации, добавления и замены без отклонения от объема настоящего изобретения, который определен в соответствии с приложенной формулой изобретения, вместе с полным объемом ее эквивалентов.
1. Способ упорядочивания тонов символа мультиплексирования на основе ортогонального частотного разделения (OFDM) в системе высокоскоростной передачи пакетных данных для услуги широковещательной передачи, причем способ содержит этапы, на которых
принимают данные широковещательной передачи с более высокого уровня и модулируют принятые данные широковещательной передачи;
упорядочивают модулированные данные широковещательной передачи в тона данных символа OFDM;
вставляют тона пилот-сигнала в символ OFDM на основе смещения тонов пилот-сигнала; и
передают пакетные данные, содержащие символ OFDM, при этом смещение тонов пилот-сигнала применяется различным образом согласно содержанию услуги широковещательной передачи.
2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых определяют смещение тонов пилот-сигнала посредством содержания
услуги широковещательной передачи; и
генерируют смещение тонов пилот-сигнала генератором смещения тонов пилот-сигнала.
3. Способ по п.1, в котором смещение тонов пилот-сигнала установлено, и информация смещения тонов пилот-сигнала передается в приемник.
4. Способ по п.1, в котором этап вставки тонов пилот-сигнала включает в себя применение различного смещения тонов пилот-сигнала между символами OFDM одного сегмента.
5. Способ по п.1, в котором этап вставки тонов пилот-сигнала включает в себя применение смещения тонов пилот-сигнала, при этом тона пилот-сигнала не помещаются в частотную позицию постоянной составляющей (DC), при этом тона пилот-сигнала помещаются с одинаковыми интервалами.
6. Способ по п.5, дополнительно содержащий этапы, когда передается радиочастотный (RF) сигнал, на которых
помещают DC-тон, помещенный в позицию DC-частоты, служащей в качестве 0-го частотного тона, в центре RF сигнала;
помещают частотные тона с 160-го до 319-го с левой стороны от DC-тона; и
помещают частотные тона с 1-го до 159-го с правой стороны от DC-тона.
7. Устройство для упорядочивания тонов символа мультиплексирования на основе ортогонального частотного разделения (OFDM) в системе высокоскоростной передачи пакетных данных для услуги широковещательной передачи, при этом устройство содержит
процессор приема для приема данных широковещательной передачи с более высокого уровня, модуляции принятых данных широковещательной передачи и упорядочивания модулированных данных широковещательной передачи в тона данных символа OFDM;
блок вставки тонов пилот-сигнала для вставки тонов пилот-сигнала в символ OFDM на основе смещения тонов пилот-сигнала; и
процессор передачи для передачи пакетных данных, содержащих символ OFDM, при этом смещение тонов пилот-сигнала применяется различным образом, согласно содержанию услуги широковещательной передачи.
8. Устройство по п.7, дополнительно содержащее
генератор смещения тонов пилот-сигнала для установки и генерации смещения тонов пилот-сигнала для пакетных данных согласно содержанию услуги широковещательной передачи.
9, Устройство по п.7, в котором смещение тонов пилот-сигнала установлено, и информация о смещении тонов пилот-сигнала передается в приемник.
10. Устройство по п.7, в котором блок вставки тонов пилот-сигнала применяет различное смещение тонов пилот-сигнала между символами OFDM одного сегмента.
11. Устройство по п.7, в котором блок вставки тонов пилот-сигнала применяет смещение тонов пилот-сигнала, при этом тона пилот-сигнала не помещаются в частотную позицию постоянной составляющей (DC), при этом тона пилот-сигнала помещаются с одинаковыми интервалами.
12. Устройство по п.11, в котором, когда передается радиочастотный (RF) сигнал, DC-тон, служащий в качестве 0-го частотного тона в позиции DC-частоты, помещен в центр RF сигнала, частотные тона с 160-го до 319-го помещены с левой стороны от DC-тона, и частотные тона с 1-го до 159-го помещены с правой стороны DC-тона.
13. Способ передачи пакетных данных базовой станции (BS) в системе высокоскоростной передачи пакетных данных для услуги широковещательной передачи, при этом способ содержит этапы, на которых
принимают данные широковещательной передачи с более высокого уровня и модулируют полученные данные широковещательной передачи;
упорядочивают модулированные данные широковещательной передачи в тона данных символа OFDM;
генерируют тона пилот-сигнала для оценки канала;
упорядочивают тона пилот-сигнала в символ OFDM на основе смещения тонов пилот-сигнала, примененного различным образом согласно содержанию услуги широковещательной передачи; и
передают пакетные данные, содержащие символ OFDM.
14. Способ по п.13, в котором смещение тонов пилот-сигнала применяется различным образом между символами OFDM одного сегмента.
15. Устройство для передачи пакетных данных базовой станции (BS) в системе высокоскоростной передачи пакетных данных для услуги широковещательной передачи, при этом устройство содержит
процессор приема для приема данных широковещательной передачи с более высокого уровня, модуляции принятых данных широковещательной передачи и упорядочивания модулированных данных широковещательной передачи в тона данных символа OFDM;
генератор тонов пилот-сигнала для генерации тонов пилот-сигнала для оценки канала;
блок вставки тонов пилот-сигнала для упорядочивания тонов пилот-сигнала в символ OFDM на основе смещения тонов пилот-сигнала, примененного различным образом, согласно содержанию услуги широковещательной передачи; и
процессор передачи для передачи пакетных данных, содержащих символ OFDM.
16. Устройство по п.14, в котором блок вставки тонов пилот-сигнала применяет смещение тонов пилот-сигнала различным образом между символами OFDM одного сегмента.
