Устройство, способ и компьютерный программный продукт, обеспечивающие модуляцию последовательностью для передачи сигналов управления по восходящей линии связи
Изобретение относится к области передачи управляющей информации от абонентского устройства к устройству беспроводной сети. Достигаемый технический результат - увеличение зоны обслуживания для управляющей сигнализации. Способ модуляции последовательностью характеризуется тем, что модулируют информацию с использованием выбранной схемы модуляции, умножают модулированную информацию на циклически сдвигаемую последовательность, которая является последовательностью с нулевой автокорреляцией, переносят умноженную модулированную информацию по меньшей мере на одну поднесущую и передают информацию, перенесенную по меньшей мере на одну поднеущую, по восходящей линии связи. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Изобретение в соответствии с приводимыми в качестве примеров формами его осуществления относится в целом к системам, способам, устройствам и компьютерным программным продуктам для беспроводной связи, более конкретно касаются технологии передачи управляющей информации от абонентского устройства к устройству беспроводной сети.
Предпосылки создания изобретения
[0002] Некоторые сокращения, которые могут быть найдены в описании и/или на чертежах, здесь определяются следующим образом:
[0003] Предлагаемая система связи, известная как эволюционированная UTRAN (E-UTRAN, называемая также UTRAN-LTE), в настоящее время рассматривается в организации 3GPP. Текущим рабочим предположением является то, что технологией доступа по нисходящей линии (DL) будет OFDM, а технологией восходящей линии (UL) будет SC-FDMA.
[0004] В системе UTRAN-LTE выполняется мультиплексирование каналов управления, включая мультиплексирование каналов управления в линии UL на основе SC-FDMA. Имеются два различных типа управляющих сигналов, которые должны переноситься по линии UL:
1. Управляющая сигнализация, связанная с данными, включающая транспортный формат и информацию, относящуюся к HARQ. Эта информация связана с передачами данных по линии UL.
2. Управляющая сигнализация, не связанная с данными, такая как индикатор CQI и/или подтверждение ACK/NACK для передач по нисходящей линии.
Особый интерес для данного рассмотрения представляет управляющая сигнализация, не связанная с данными, передача которой может быть разделена на два отдельных класса:
a) не связанная с данными управляющая сигнализация, мультиплексируемая с данными UL; и
b) не связанная с данными управляющая сигнализация, передаваемая без данных UL.
[0005] Ссылка в этом отношении может быть сделана на документ 3GPP TR 25.814, v7.0, Section 9.1.1.2.3, Multiplexing of L1/L2 control signaling, в котором указывается, что имеются три комбинации мультиплексирования для пилот-сигналов, данных и управляющей сигнализации уровней L1/L2 восходящей линии в подкадре, которые рассматриваются для одного абонентского оборудования:
мультиплексирование пилот-сигналов, данных и связанной с данными управляющей сигнализации уровней L1/L2;
мультиплексирование пилот-сигналов, данных и связанной с данными и не связанной с данными управляющей сигнализации уровней L1/L2;
и мультиплексирование пилот-сигналов и не связанной с данными управляющей сигнализации уровней L1/L2.
[0006] При радиодоступе FDMA с одной несущей частотой мультиплексирование во временной области используется для вышеупомянутых трех комбинаций мультиплексирования с целью сохранения преимуществ одной несущей с низким отношением PAPR.
[0007] Как связанная с данными, так и не связанная с данными управляющая сигнализация мультиплексируется с временным разделением с данными и пилот-сигналами в подкадре. Кроме того, связанная с данными и не связанная с данными управляющая сигнализация от нескольких UE мультиплексируется в частотной и/или кодовой областях, связанных с несколькими пилотными каналами.
[0008] Не связанная с данными управляющая сигнализация также может мультиплексироваться с временным разделением с данными, если UE осуществляет передачу данных UL. Между тем, не связанная с данными управляющая сигнализация, которая передает только управление уровней L1/L2, мультиплексируется исключительно в полустатически назначаемой частотно-временной области. Управляющая сигнализация восходящей линии передается по каналу, который можно назвать физическим каналом управления восходящей линии (PUCCH) по терминологии системы LTE. Не связанная с данными управляющая сигнализация различных UE мультиплексируется с использованием частотной/временной/кодовой области или их комбинации в назначаемой частотно-временной области. Вся частотно-временная область может быть разделена на несколько отдельных частотно-временных ресурсов. Возможность мультиплексирования не связанной с данными управляющей сигнализации с каналом данных с помощью исключительно частотного ресурса, то есть мультиплексирование с частотным разделением, требует дальнейшего изучения.
[0009] На фиг.1 воспроизводится часть фиг.9.1.1.23-2 документа 3GPP TR25.814,"Multiplexing scheme for L1/L2 control signaling, data, and pilot", и предполагается, что не связанная с данными управляющая сигнализация для тех UE, которые передают только управление уровней L1/L2, мультиплексируется исключительно в полустатически назначаемой частотно-временной области (обозначенной звездочкой на фиг.1). Наоборот, те UE, которые имеют как данные UL, так и не связанную с данными управляющую сигнализацию, используют мультиплексирование с временным разделением между управлением и данными.
[0010] Важно отметить, что не связанная с данными управляющая сигнализация, передаваемая по UL, предъявляет особые требования к проектированию системы. Как правило, передаваемая информация содержит только несколько битов информации, имеющих жесткие требования к задержке, и возможность использования повторных передач резко уменьшается. Кроме того, требование качества QoS является строгим;
например, для сигнализации подтверждения ACK/NACK необходима вероятность ошибки порядка 10-2 или менее. Это показывает, что частотное разнесение имеет большое значение. В дополнение к этому, поддержание свойств ортогональности внутри соты и низкого отношения PAR системы SC-FDMA также должно учитываться при разработке системы. Обеспечение оптимизированной зоны охвата также является важным.
[0011] К настоящему времени в ходе процесса стандартизации организацией 3GPP для системы UTRAN-LTE был предложен ряд усовершенствований по мультиплексированию не связанного с данными канала.
[0012] Например, в документе R1-061862, "Uplink Non-data-associated Control Signaling": Ericsson, June 27-30, 2006, предложен новый формат подкадра с дополнительным коротким блоком для не связанной с данными управляющей сигнализации. Однако по меньшей мере одной проблемой, связанной с этим предложением, является то, что масштабируемость ресурса является меньшей, чем оптимальная.
[0013] Также, например, в документе R1-062065, "L1/L2 UL Control Mapping and Numerology": Motorola, August 28-September 1, 2006, предложено мультиплексирование типа FDM, комбинируемое со скачкообразным изменением частоты в подкадре. По меньшей мере одной проблемой, связанной с этим предложением, является то, что число активных поднесущих составляет только две, что может приводить к очень большим различиям в мощности между UE, занимающими большую полосу частот. Поэтому имеется повышенная вероятность того, что ортогональность внутри соты будет до некоторой степени потеряна в реальных условиях передачи, например в таких, где существует вероятность частотной погрешности и ошибки синхронизации.
[0014] Дополнительные связанные с этим работы включают следующие документы:
R1-061674, "Multiplexing Method of Uplink L1/L2 Control Channel", NTT DoCoMo;
R1-061675, "Data-non-associated L1/L2 Control Channel Structure for E-UTRA Uplink", NTT DoCoMo;
R1-061699, "Uplink ACK/NACK Signalling: FDM vs TDM", Samsung;
R1-061779, "Multiplexing of control signalling in E-UTRA", LG;
R1-061802, "Multiplexing and Link analysis of UL control channels", Qualcomm, соответственно и
3GPP TR 25.814, section 9.1.1, включенные в данное описание путем ссылки на соответствующие источники.
[0015] Эти различные предложения предполагают использование одинаковой схемы модуляции DFT-S-OFDMA и для не связанной с данными управляющей сигнализации, и для данных. Однако проблемой, которая возникает при этом, является то, что DFT-S-OFDMA не является оптимальным вариантом модуляции для этой цели.
Сущность изобретения
[0016] Согласно одной приводимой в качестве примера особенности изобретения предлагается способ, включающий модуляцию информации с использованием выбранной схемы модуляции, умножение модулированной информации на циклически сдвигаемую последовательность, перенос ("отображение") умноженной модулированной информации по меньшей мере на одну поднесущую и передачу этой информации по восходящей линии.
[0017] Согласно другой приводимой в качестве примера особенности изобретения предлагается устройство, содержащее передатчик, модулятор последовательности, который подключен к передатчику и содержит схемы, сконфигурированные для предоставления циклически сдвигаемой последовательности, модулятор, сконфигурированный для модуляции информации с использованием выбранной схемы модуляции, умножитель, сконфигурированный для умножения модулированной информации на циклически сдвигаемую последовательность, и преобразователь для переноса умноженной модулированной информации по меньшей мере на одну поднесущую и передачи этой информации по восходящей линии.
[0018] Согласно еще одной приводимой в качестве примера особенности изобретения предлагается машиночитаемый носитель, запрограммированный программой для вычислительной машины, выполняемой процессором для выполнения операций, включающих модуляцию информации с использованием выбранной схемы модуляции, умножение модулированной информации на циклически сдвигаемую последовательность, перенос умноженной модулированной информации по меньшей мере на одну поднесущую и передачу этой информации по восходящей линии.
[0019] Согласно еще одной приводимой в качестве примера особенности изобретения предлагается интегральная схема, содержащая первую схему, сконфигурированную для модуляции информации с использованием выбираемой схемы модуляции, вторую схему, сконфигурированную для умножения модулированной информации на циклически сдвигаемую последовательность, и третью схему, сконфигурированную для переноса умноженной модулированной информации по меньшей мере на одну поднесущую и передачи этой информации по восходящей линии.
[0020] Согласно еще одной приводимой в качестве примера особенности изобретения предлагается устройство, содержащее средства для модуляции информации с использованием выбранной схемы модуляции, средства для умножения модулированной информации на циклически сдвигаемую последовательность и средства для переноса умноженной модулированной информации по меньшей мере на одну поднесущую и передачи этой информации по восходящей линии.
[0021] Согласно приводимой в качестве примера особенности изобретения средства для модуляции и средства для умножения содержат модулятор последовательности, подключенный к умножителю, а средства для переноса и передачи содержат преобразователь, подключенный к передатчику.
Краткое описание чертежей
[0022] Вышеприведенные и другие особенности форм осуществления изобретения будут более ясны после прочтения нижеследующего подробного описания, приводимого со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
[0023] на фиг.1 воспроизведена часть фиг.9.1.1.23-2 документа 3GPP TR25.814.
[0024] На фиг.2 показана упрощенная блок-схема различных электронных устройств, которые подходят для применения на практике приводимых примеров осуществления данного изобретения.
[0025] На фиг.3 показана блок-схема схем, которая образует часть абонентского оборудования фиг.2.
[0026] На фиг.4 показан пример схемы мультиплексирования линии UL в соответствии с приводимой в качестве примера формой осуществления данного изобретения.
[0027] На фиг.5 показан пример набора схем модуляции/кодирования, который может использоваться со схемой мультиплексирования линии UL, показанной на фиг.4.
[0028] Фиг.6 представляет собой график, который показывает свойства СМ модуляции последовательностями по сравнению с DFT-S-OFDM.
[0029] Фиг.7 представляет собой график, на котором выполнено сравнение между модуляцией последовательностью CAZAC в соответствии с примерами осуществления данного изобретения и DFT-S-OFDM.
[0030] Фиг.8 представляет собой логическую блок-схему, иллюстрирующую способ и работу компьютерного программного продукта для абонентского оборудования, показанного на фиг.2 и 3.
[0031] На фиг.9 изображены циклические сдвиги приводимого в качестве примера кода CAZAC, при этом различные строки соответствуют различным циклическим сдвигам.
[0032] Фиг.10 представляет собой логическую блок-схему, иллюстрирующую способ в соответствии с примером осуществления данного изобретения.
Подробное описание изобретения
[0033] Ниже делается ссылка на фиг.2 для иллюстрации упрощенной блок-схемы различных электронных устройств, которые подходят для использования в примерах осуществления данного изобретения. На фиг.2 беспроводная сеть 1 приспособлена для связи с UE 10 по меньшей мере через один узел В (базовую станцию) 12 (упоминаемый здесь также как усовершенствованной узел В (eNode-B 12)). Сеть 1 может содержать управляющий элемент 14 сети, подключенный к узлу eNode-B 12 через канал 13 передачи данных. UE 10 содержит процессор (DP) 10A обработки данных, запоминающее устройство (MEM) 10B, которое хранит программу (PROG) 10С, и подходящий радиочастотный (RF) приемопередатчик 10D для двусторонней радиосвязи с узлом eNode-В 12, который также содержит процессор DP 12A, запоминающее устройство MEM 12B, хранящее программу PROG 12C, и подходящий радиочастотный приемопередатчик 12D. Узел eNode-В 12 соединен через канал 13 передачи данных с управляющим элементом 14 сети, который также содержит процессор DP 14А и запоминающее устройство MEM 14B, хранящее соответствующую программу PROG 14C. Предполагается, что по крайней мере одна из программ PROG 10C и 12C содержит команды программы, которые при выполнении соответствующим процессором DP позволяют электронному устройству работать в соответствии с примерами осуществления этого изобретения, как более подробно будет описано ниже.
[0034] Вообще, различные формы осуществления UE 10 могут включать, но не ограничиваются этим, сотовые телефоны, персональные цифровые помощники (PDA), имеющие возможность радиосвязи, портативные компьютеры, имеющие возможность радиосвязи, устройства фиксации изображений, такие как цифровые камеры, имеющие возможность радиосвязи, игровые устройства, имеющие возможность радиосвязи, аппаратуру записи, хранения и воспроизведения музыки, имеющую возможность радиосвязи, аппаратуру для сети Интернет, обеспечивающую беспроводной доступ к сети Интернет и просмотр контента сайтов, а также портативные блоки или терминалы, которые содержат комбинации таких функций.
[0035] Примеры осуществления этого изобретения могут быть реализованы машинной программой, исполняемой процессором DP 10A оборудования UE 10 и другими процессорами DP или аппаратными средствами либо комбинацией программных и/или программных и аппаратных средств.
[0036] Блоки памяти MEM 10В, 12В и 14В могут быть любого типа, подходящего для локальной технической среды, и могут быть реализованы с использованием любой подходящей технологии хранения данных, такой как запоминающие устройства на основе полупроводников, магнитные запоминающие устройства и системы, оптические запоминающие устройства и системы, постоянные модули памяти и сменные модули памяти. Процессоры DP 10A, 12А и 14А могут быть любого типа, подходящего для локальной технической среды, и могут включать в качестве примеров, не являющихся ограничениями, один или несколько универсальных компьютеров, специальных компьютеров, микропроцессоров, цифровых процессоров сигналов (DSP) и процессоров на основе многоядерной архитектуры.
Примеры осуществления данного изобретения предусматривают новый формат передачи для сигнализации управления нисходящей линией (DL), которая передается по восходящей линии (UL). Обратимся к фиг.3, на которой показана блок-схема схем, образующих часть абонентского оборудования UE 10 фиг.2. Модулятор последовательностью принимает биты кодированной управляющей информации, предназначенной для передачи. Эти биты кодированной управляющей информации подаются на вход блока 10F фазового модулятора. Выходной сигнал генератора опорного сигнала (или последовательности), такого как блок 10Е кодов CAZAC, подается в банк умножителей, которые формируют часть фазового модулятора 10F. Последовательность CAZAC модулируется с использованием одного из способов, например, BPSK, QPSK, 8 PSK или 16QAM. Каждая модулированная последовательность CAZAC формирует символ, который несет 1, 2, 3 или 4 бита, в зависимости от схемы модуляции. Таким образом, данный метод способен обеспечить передачу не только подтверждения ACK/NACK, но также и другую не связанную с данными управляющую сигнализацию, например информацию обратной связи (FBI), необходимую при использовании различных технологий с множеством входов - множеством выходов (MIMO) в линии DL, или индикатор CQI. Модулированная последовательность затем подается в блок 10G формирования поднесущих. Формирование поднесущих, выполняемое в блоке 10G, может быть локализованным или распределенным. Перенесенные на поднесущие символы затем подаются на блок IFFT 10Н, после чего, перед тем как передаваться от UE 10 к Node-B 12, блоком 101 добавляются СР. В качестве альтернативы коду CAZAC, опорный сигнал (или последовательность) может быть последовательностью с нулевой автокорреляцией (ZAC) на основе компьютерного поиска. Свойства последовательностей ZAC в отношении нулевой автокорреляции (или почти нулевой автокорреляции) аналогичны CAZAC. Однако последовательности ZAC не имеют постоянной амплитуды (это является свойством CAZAC).
[0037] Имеется несколько предложенных на основе компьютерного поиска последовательностей ZAC, которые должны использоваться для демодуляции опорных сигналов в UL системы LTE и для модуляции последовательностью, применяемой в канале PUCCH. В настоящее время имеются предложения включить этот набор последовательностей в стандарт LTE. Эти последовательности описаны в документе 2007Е02646 FI Low PAR zero autocorrelation zone sequences for multi-code sequence modulation. В документе 2007Е02646 FI используется термин RAZAC (Random ZAC - случайный ZAC). Однако в настоящее время этот термин полностью не установился.
[0038] Значительные преимущества, которые могут быть получены благодаря использованию примеров осуществления данного изобретения, включают, но не ограничиваются ими, увеличенную зону обслуживания для управляющей сигнализации, так как увеличение зоны обслуживания достигается вследствие более низких требований к потерям ОВО и Еb/N0 (отношению энергии, приходящейся на один информационный символ, к спектральной мощности шума) (см. ниже обсуждение фиг.6). Другим преимуществом является возможность ортогонально мультиплексировать несколько последовательностей в определенной полосе частот, что может быть выполнено без уменьшения числа назначаемых частотных элементов (аналогично мультиплексированию типа FDM). Это особенно выгодно для случая, когда по линии UL должны передаваться только не связанные с данными управляющие сигналы.
[0039] Следует также отметить, что характеристики отношения PAR этой схемы сигнализации не зависят от используемой схемы фазовой модуляции.
[0040] Можно заметить, что некоторое уменьшение эффективности использования спектра, которое может возникать, является минимальным и вполне допустимо при передаче управляющей информации. Это верно, по крайней мере, по той причине, что очень ограниченная форма АМС является экономичной из-за малого объема управляющей информации (необходима достаточная величина выигрыша при обработке, чтобы гарантировать зону обслуживания канала управления). Кроме того, как было упомянуто выше, эффективность использования спектра при модуляции последовательностью может быть значительно улучшена распределением нескольких UE 10 в один и тот же временной и частотный ресурс посредством обеспечения различных циклических сдвигов последовательности CAZAC в блоке 10Е. Полная ортогональность между последовательностями CAZAC при идеальной синхронизации достигается, если длина циклического сдвига больше, чем разброс задержки радиоканала. Число ортогональных циклических сдвигов при условии разброса задержки 5 мс равно 13 в одном блоке.
[0041] Следует отметить, что другие формы осуществления данного изобретения могут использовать последовательности, отличные от CAZAC, например усеченные GCL (generalized, chirp-like - обобщенные последовательности, подобные импульсу с линейной частотной модуляцией), (см., например, K. Fazel and S. Keiser, "Multi Carrier and Spread Spectrum Systems", John Willey and Sons, 2003).
[0042] Следует также отметить, что было решено, что последовательность CAZAC будет пилотной последовательностью для линии UL системы LTE. Последовательность CAZAC может генерироваться следующим образом:
,
где k - индекс отсчета, a NG - длина последовательности CAZAC.
[0043] Матрица, показанная на фиг.9, изображает циклические сдвиги одного примера кода CAZAC (различные строки соответствуют различным циклическим сдвигам).
[0044] Можно предположить, что узел В 12 сигнализирует циклический сдвиг кода CAZAC, который должен использоваться в UE 10 (неявно или явно). В случае неявной сигнализации определенные циклические сдвиги могут быть связаны с назначаемым ресурсом, или же может быть использована таблица назначения (AT) линии DL. Во время передачи обслуживания ресурсы сигнализации изменяются в соответствии с новой сотой.
[0045] Примеры осуществления данного изобретения могут быть реализованы путем мультиплексирования передач управляющих сигналов в отдельные (заранее заданные) блоки (мультиплексирование на уровне блоков), если UE 10 имеет для передачи как данные линии UL, так и не связанную с данными управляющую сигнализацию.
[0046] Если UE 10 имеет только не связанную с данными управляющую сигнализацию, которую необходимо передать, различные сигналы могут мультиплексироваться посредством CDMA, применяющего расширение спектра кодами на основе матриц Адамара для модулированных последовательностей. Ссылка в этом отношении может быть сделана на предварительную заявку на патент США 60/847414, зарегистрированную 26 сентября 2006 г. под названием "Apparatus, Method and Computer Program Product Providing Multiplexing for Data-non-associated Control Channel", Esa Tiirola и Kari Pajukoski, содержание которой целиком включено в данное описание путем ссылки на соответствующий источник.
[0047] На фиг.4 показана схема мультиплексирования для случая, когда UE 10 имеет только не связанную с данными управляющую сигнализацию (например, подтверждение ACK/NACK, индикатор CQI), которую необходимо передать. На фиг.4 предполагается длина подкадра (прежде - TTI), равная 1 мс, и скачкообразное изменение частоты на основе слота (прежде - подкадра). Благодаря использованию мультиплексирования типа CDM можно иметь шесть ортогональных пилот-сигналов в одном SB.
[0048] На фиг.4 предполагается, в качестве примера, не являющегося ограничением, модуляция последовательностью CAZAC с шестью различными циклическими сдвигами, специфическими для UE. Таким образом, имеется шесть одновременных ресурсов одинаковой величины, резервируемых для не связанной с данными управляющей сигнализации (в 1 блоке PRB, соответствующем выделению 180 кГц полосы). Каждый ресурс способен переносить 1-48 бит не связанной с данными управляющей сигнализации, которая содержит только подтверждение ACK/NACK, только индикатор CQI или и ACK/NACK и CQI. Однако, как было отмечено выше, обратная связь (FB) уровня L1, необходимая для различных технологий MIMO и формирования луча с замкнутым контуром, также может рассматриваться. Кроме того, следует отметить, что расположение блоков RS и блоков данных ACK/NACK может отличаться от представленного на фиг.4. Далее следует отметить, что в согласованном в настоящее время формате слота 3 блока RS находятся в середине слота, в то время как 2+2 символа ACK/NACK - на обоих краях слота.
[0049] Пример одного возможного набора схем модуляции/кодирования показан на фиг.5. Максимально возможная схема модуляции может быть основана на условиях прохождения радиоволн, например, на среднем отношении SINR, в то время как схема модуляции, которая теперь используется, основана на количестве битов в канале управления, не связанном с данными. Следует отметить, что значения, приведенные на фиг.5, могут изменяться, например, если один или более блоков заменяются дополнительными пилот-сигналами, что может быть выгодным с точки зрения оценки канала.
[0050] Как правило, в связи с этим нет необходимости в быстрой (явной) сигнализации между UE 10 и узлом В 12. Взамен может использоваться некоторая медленная сигнализация для указания применяемой схемы модуляции. Это верно, по крайней мере, по той причине, что выбираемая схема модуляции зависит главным образом от объема данных, которые необходимо передать (например, подтверждения ACK/NACK или CQI), и средних условий радиосвязи (которые обычно быстро не изменяются). К тому же "слепое" обнаружение не требуется в узле В 12, так как узел В 12 знает, какая информация передается (например, подтверждение ACK/NACK для передачи по DL, и индикатор CQI обычно является периодическим).
[0051] Как было сказано выше, значительным преимуществом, которое реализуется при использовании примеров осуществления данного изобретения, является увеличенная область передачи, так как зона обслуживания увеличивается из-за более низких требований к потерям ОВО и отношению Еb/N0.
[0052] Значительным преимуществом, которое достигается при использовании модулятора последовательностью, показанного на фиг.3, является уменьшенное отношение PAR, как показано на фиг.6, где можно отметить, что кубический показатель (cubic metric) иллюстрирует реальные требования к уменьшению выходной мощности (ОВО) передатчика UE 10.
[0053] На фиг.7 характеристика формы сигнала DFT-S-OFDMA в смысле вероятности BER для ACK/NACK сравнивается с формой сигнала, модулированного последовательностью CAZAC (С-последовательностью) в соответствии с примерами осуществления данного изобретения. При этом сравнении гранулярность назначения частот предполагается равной 25 поднесущим, и используется эквалайзер в частотной области (FDE) с идеальной оценкой канала. DFT-S-OFDMA реализуется согласно документу 3GPP TR 25.814 (см. в основном раздел 9.1.1). При DFT-S-OFDM повторение на уровне символов выполняется через 25 символов. Длина последовательности 25 символов используется при модуляции С-последовательностью. В распределенном формате 25 поднесущих равномерно расположены с промежутками в полосе 5 МГц. Как можно видеть, модуляция С-последовательностью превосходит DFT-S-OFDM на 1,3 дБ при локализованных поднесущих и на 1,7 дБ при распределенных поднесущих. Это улучшение является следствием по меньшей мере того факта, что метод DFT-S-OFDMA характеризуется неоптимальным выравниванием, в то время как модуляция С-последовательностью, используемая в примерах осуществления данного изобретения, является по существу обычной OFDM в смысле выравнивания. Наблюдаемое улучшение является также следствием того факта, что DFT-S-OFDMA с повторением на уровне символов не может полностью использовать частотное разнесение, так как частотная характеристика не является плоской. Однако такая характеристика является свойством последовательностей CAZAC, используемых в схеме модуляции последовательностью, которая показана на фиг.3.
[0054] Должно быть понятно, что узел В 12 сконструирован и работает так, чтобы принимать, демодулировать, демультиплексировать и обрабатывать передачи UL от множества UE 10, чтобы выделять не связанную с данными управляющую сигнализацию от каждого UE 10.
[0055] В ранних обсуждениях развития LTE было 12 поднесущих, соответствующих блокам LB, и шесть, соответствующих блокам SB, и имеется шесть различных циклических сдвигов с кодами CAZAC длиной 6. Число циклических сдвигов в блоке пилот-сигнала ограничивает число абонентов в заданном блоке физического ресурса. С другой стороны, число циклических сдвигов блока LB было в два раза больше, чем блоков SB (то есть равнялось 12 в блоке физического ресурса). Некоторая часть этой терминологии теперь изменена. В настоящее время в системе LTE обычно имеется 7 блоков в каждом слоте (с нормальным циклическим префиксом). Все эти блоки имеют одинаковый размер. В современной схеме ACK/NACK 3 блока резервируются для RS (SF=3) и 4 блока - для данных ACK/NACK (SF=4). Следует заметить, что при согласовании формата ACK/NACK число блоков RS было увеличено, чтобы оптимизировать рабочую характеристику передачи канала управления.
[0056] Предположим, что строки в матрице, показанной на фиг.9, представляют циклические сдвиги кода CAZAC, используемого для пилот-сигнала (SB1), и что матрица аналогичного вида может генерироваться для блоков LB (в такой матрице имеется 12 строк). Исходя из этих предположений в объеме примеров осуществления данного изобретения распределение циклических сдвигов для блоков SB и блоков LB должно координироваться таким образом, чтобы назначение кодовых ресурсов в SB и LB было связано вместе в соответствии со следующими принципами (обе матрицы предпочтительно формируются таким образом, чтобы количество циклических сдвигов возрастало линейно, как в матрице, показанной на фиг.9):
1-й циклический сдвиг блоков SB (1-я строка в матрице) попарно связывается с 1-м циклическим сдвигом блоков LB;
2-й циклический сдвиг блоков SB попарно связывается с 3-м циклическим сдвигом блоков LB;
3-й циклический сдвиг блоков SB попарно связывается с 5-м циклическим сдвигом блоков LB;
…; и
6-й циклический сдвиг блоков SB попарно связывается с 11-м циклическим сдвигом блоков LB.
[0057] Имеется несколько преимуществ, которые могут быть реализованы при использовании этой дополнительной формы изобретения, которые включают, но не ограничиваются этим, более простую сигнализацию и улучшенные свойства взаимной корреляции.
[0058] Что касается отмеченного выше второго усовершенствования, т.е. улучшенных свойств взаимной корреляции, то понятно, что свойства взаимной корреляции различных циклических сдвигов зависят не только от разброса задержки радиоканала, но и от разности в циклических сдвигах последовательности CAZAC. Из матрицы, показанной на фиг.9, можно видеть, что два соседних кода (строки) имеют наименьшее окно, где два кода являются ортогональными, в то время как (например) коды 1 и 4 (соответствующие строкам 1 и 4) имеют лучшую ортогональность в случае, когда разброс задержки является большим. Как было упомянуто выше, существует ограничение скорее в отношении общего числа кодов пилот-сигналов, чем числа циклических сдвигов в блоке LB. Таким образом, предпочтительно использовать циклические сдвиги блока LB в таком порядке, чтобы коды, которые имеют лучшие свойства взаимной корреляции друг с другом, использовались первыми. Используя эту схему, можно распределять только шесть из 12 кодов для модулируемых последовательностью блоков LB.
[0059] Далее следует заметить, что если число распределяемых ресурсов меньше шести (например, три), то можно использовать только лучшие коды также и для пилот-сигналов (соответствующие пары кодов выбираются для блоков LB). Порядок использования может быть распространен на уровень сети таким образом, чтобы ортогональные ресурсы использовались в заранее заданном порядке в различных сотах, например, в соответствии с заранее заданной диаграммой повторного использования частот. Целью этой схемы является то, что когда коэффициент использования ресурсов управления мал, помехи, вызываемые каналами управления, минимизируются (ортогональные ресурсы используются в соседних сотах). Кроме того, чтобы минимизировать свойства взаимной корреляции кодов CAZAC, различные последовательности CAZAC могут использоваться в различных сотах.
[0060] Одним из дополнительных преимуществ модуляции последовательностью является то, что можно подстраивать мощность пилот-сигнала простым назначением заранее заданного блока(-ов) LB для пилот-сигнала. Это может быть сделано ортогонально без генерации дополнительных помех для тех UE, которые передают управляющую информацию с использованием циклических сдвигов одинаковой последовательности CAZAC.
[0061] На основании вышеприведенного описания должно быть понятно, что примеры осуществления данного изобретения обеспечивают форму сигнала, которая хорошо подходит для переноса не связанной с данными управляющей сигнализации от UE 10.
[0062] На основании вышеизложенного должно быть понятно, что примеры осуществления данного изобретения предусматривают, не ограничиваясь этим, способ, устройство и компьютерный программный продукт(-ы) для обеспечения процедуры не связанной с данными сигнализации для использования в восходящей линии с множественным доступом с частотным разделением каналов и одной несущей в беспроводной системе связи на основе эволюции UTRAN.
[0063] Фиг.8 представляет собой логическую блок-схему, иллюстрирующую способ и работу компьютерного программного продукта для абонентского оборудования UE 10, показанного на фиг.2 и 3. Способ включает подачу информации, предназначенной для передачи по линии UL (блок 8А), и подачу последовательности с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией, имеющей специфический для UE циклический сдвиг (блок 8В). Кроме того, способ включает модуляцию подаваемой информации с использованием выбранной схемы модуляции и последовательности с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией, имеющей специфический для UE циклический сдвиг (блок 8С), и перенос модулированной информации по меньшей мере на одну поднесущую перед передачей от UE (блок 8D).
[0064] В вышеупомянутом способе (и компьютерном программном продукте) выбираемая схема модуляции включает использование одной из фазовой модуляции и квадратурной амплитудной модуляции, и при этом схема модуляции, определяемая для формирования формы сигнала линии UL, включает в себя DFT-S-OFDMA.
[0065] В вышеупомянутом способе (и компьютерном программном продукте) схема модуляции выбирается, по меньшей мере, частично на основании объема информации, предназначенной для передачи по линии UL.
[0066] В вышеупомянутом способе (и компьютерном программном продукте) схема модуляции выбирается, по меньшей мере, частично на основании условий в канале между UE и базовой станцией.
[0067] В вышеупомянутом способе (и компьютерном программном продукте) передачи UL от множества UE мультиплексируются одновременно в один и тот же слот (прежде - подкадр).
[0068] В вышеупомянутом способе (и компьютерном программном продукте) подаваемая информация может содержать только информацию подтверждения ACK/NACK, только информацию индикатора CQI или информацию и ACK/NACK, и CQI. Однако следует заметить, что может рассматриваться также и обратная связь (FB) на уровне L1, которая необходима различным технологиям МIМО и для формирования луча с замкнутым контуром.
[0069] Фиг.10 представляет собой логическую блок-схему, которая иллюстрирует способ согласно примеру осуществления данного изобретения. Способ включает модуляцию информации с использованием выбираемой схемы модуляции (блок 10А), умножение модулированной информации на циклически сдвигаемую последовательность (блок 10В), и перенос умноженной модулированной информации по меньшей мере на одну поднесущую, а также передачу этой информации по восходящей линии (блок 10С).
[0070] Различные блоки, показанные на фиг.8 и 10, могут рассматриваться как шаги способа, и/или как операции, которые получаются в результате операций кода компьютерной программы, и/или как множество связанных элементов логических схем, сконструированных для выполнения соответствующей функции(-й).
[0071] Далее, согласно примерам осуществления данного изобретения предлагается UE, которое содержит модулятор последовательностью, содержащий схему, реагирующую на наличие информации, предназначенной для передачи по линии UL, для модуляции информации с использованием выбранной схемы модуляции и последовательности с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией, имеющей специфический для UE циклический сдвиг. Кроме того, UE содержит схему для переноса модулированной информации на множество поднесущих перед передачей от UE.
[0072] В UE предыдущего абзаца выбираемая схема модуляции включает использование фазовой модуляции или квадратурной амплитудной модуляции, при этом схема модуляции, определяемая для формирования формы сигнала UL, включает DFT-S-OFDMA.
[0073] В вышеупомянутом UE схема модуляции выбирается, по меньшей мере, частично на основании объема информации, предназначенной для передачи по линии UL.
[0074] В вышеупомянутом UE схема модуляции выбирается, по меньшей мере, частично на основании характеристик канала между UE и базовой станцией.
[0075] В вышеупомянутом UE передачи UL от множества единиц UE мультиплексируются одновременно в один и тот же слот (прежде - подкадр).
[0076] В вышеупомянутом UE подаваемая информация содержит только информацию подтверждения ACK/NACK, только информацию индикатора CQI или информацию и ACK/NACK, и CQI.
[0077] В вышеупомянутом UE подаваемая информация содержит информацию обратной связи, относящуюся к технологии МIМО.
[0078] В вышеупомянутом UE по меньшей мере часть схем реализуется в одном или более корпусах или модулях интегральных схем.
[0079] Вообще, различные примеры осуществления изобретения могут быть реализованы в виде аппаратных средств или схем специального назначения, программного обеспечения, логических схем или любой их комбинации. Например, некоторые аспекты могут быть реализованы в виде аппаратных средств, в то время как другие аспекты могут быть реализованы в виде встроенного программного обеспечения или программного обеспечения, которое может выполняться контроллером, микропроцессором или другим вычислительным устройством, хотя изобретение не ограничивается ими. Хотя различные особенности изобретения могут быть проиллюстрированы и описаны в виде блок-схем, схем потоков сигналов, схем последовательности операций, логических блок-схем или с использованием некоторого другого графического представления, совершенно очевидно, что эти блоки, устройства, системы, технологии или способы, описанные здесь, могут быть реализованы, например, аппаратными средствами, программными средствами, встроенными программными средствами, специализированными схемами или логическими схемами, аппаратными средствами общего применения или контроллерами либо другими вычислительными устройствами или некоторой их комбинацией.
[0080] По существу и как было отмечено выше, по крайней мере некоторые из особенностей примеров осуществления изобретения могут быть осуществлены на практике в виде различных компонентов, таких как интегральные схемы и модули на этих схемах. Проектирование интегральных схем, в общем, является высокоавтоматизированным процессом. Сложные и мощные инструментальные программные средства доступны для преобразования проекта логического уровня в проект полупроводниковой схемы, готовой для изготовления на полупроводниковой подложке. Такие инструментальные программные средства могут автоматически трассировать проводники и размещать компоненты на полупроводниковом кристалле, используя хорошо установленные правила проектирования, а также библиотеки ранее сохраненных конструктивных модулей. Как только проект для полупроводниковой схемы закончен, полученный в результате проект в стандартизированном электронном формате (например, Opus, GDSII или аналогичном) может быть передан на завод по изготовлению полупроводников для изготовления одного или нескольких устройств на интегральных схемах.
[0081] Различные модификации и адаптации вышеописанных примеров осуществления данного изобретения могут быть очевидными для специалистов в релевантных областях техники из предшествующего описания с сопроводительными чертежами. Однако все такие модификации этого изобретения будут находиться в пределах его объема.
[0082] Кроме того, термин "соединен" в том значении, как он здесь используется, не предполагается ограниченным непосредственным соединением между перечисленными компонентами, а охватывает конфигурации, в которых между перечисленными компонентами могут иметься один или несколько промежуточных компонентов.
[0083] Кроме того, некоторые из признаков различных форм осуществления этого изобретения могут использоваться для получения преимуществ без соответствующего использования других признаков. Вышеприведенное описание следует рассматривать как иллюстрирующее принципы, идеи и примеры осуществления этого изобретения, а не как его ограничение.
1. Способ модуляции последовательностью, в котором модулируют информацию с использованием выбранной схемы модуляции, умножают модулированную информацию на циклически сдвигаемую последовательность, которая является последовательностью с нулевой автокорреляцией (ZAC), и переносят умноженную модулированную информацию по меньшей мере на одну поднесущую и передают информацию, перенесенную по меньшей мере на одну поднесущую, по восходящей линии связи.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая последовательность является последовательностью с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией (CAZAC).
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что упомянутая последовательность является последовательностью CAZAC, генерируемой как:
,
где k - индекс отсчета, u - номер группы последовательностей, а NG - длина последовательности с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что передаваемую информацию мультиплексируют одновременно в один и тот же слот.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая информация содержит по меньшей мере одно из следующего: информацию АСК, информацию NACK, информацию CQI и информацию запроса на планирование.
6. Способ по п.1, выполняемый абонентским оборудованием.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутая последовательность является специфической для абонентского оборудования.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что циклический сдвиг является уникальным для абонентского оборудования.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что разность циклического сдвига между абонентским оборудованием, которому назначают соседние циклические сдвиги, определяется характеристиками радиоканала.
10. Устройство для модуляции последовательностью, содержащее передатчик, модулятор последовательности, который подключен к передатчику и содержит схемы, сконфигурированные для предоставления циклически сдвигаемой последовательности, модулятор, конфигурируемый для модуляции информации с использованием выбранной схемы модуляции, умножитель, конфигурируемый для умножения модулированной информации на циклически сдвигаемую последовательность, которая является последовательностью с нулевой автокорреляцией (ZAC), и преобразователь, подключенный к передатчику и конфигурируемый для переноса умноженной модулированной информации по меньшей мере на одну поднесущую и для передачи информации, перенесенной по меньшей мере на одну поднесущую, по восходящей линии связи.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что упомянутая последовательность является последовательностью с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией (CAZAC).
12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что упомянутая последовательность CAZAC, генерируется как:
,
где k - индекс отсчета, u - номер группы последовательностей, a NG - длина последовательности с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией.
13. Устройство по п.10, отличающееся тем, что упомянутая информация содержит по меньшей мере одно из следующего: информацию АСК, информацию NACK, информацию CQI и информацию запроса на планирование.
14. Машиночитаемый носитель информации, на котором закодирована компьютерная программа, выполняемая процессором для выполнения операций способа по любому из пп.1-9.
