Базовая станция, пользовательское устройство и способ, используемый в системе мобильной связи
Изобретение относится к технике связи и может использоваться в сотовых системах связи. Технический результат состоит в повышении качества приема информации. Для этого предложена базовая станция, используемая в системе мобильной связи, где для восходящей передачи применяется схема с одной несущей. Базовая станция содержит модуль планирования, выполненный с возможностью назначения одного или большего количества блоков ресурсов восходящей линии связи пользовательскому устройству в соответствии с состоянием восходящего канала пользовательского устройства; и модуль сообщения, выполненный с возможностью сообщения информации планирования, указывающей результат назначения, пользовательскому устройству, восходящий канал управления пользовательского устройства отображается в блок ресурсов в кадре передачи, содержащем несколько блоков ресурсов, в соответствии с шаблоном перестройки частоты на основании информации планирования, при этом восходящий канал управления отображается в блок ресурса в соответствии с одним шаблоном перестройки частоты независимо от того, связан ли восходящий канал управления с пользовательским каналом данных. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к технологиям мобильной связи. В частности, настоящее изобретение относится к базовой станции и способу, используемому в системе мобильной связи.
Уровень техники
В области технологий мобильной связи быстрыми темпами осуществляются исследования и развитие систем связи следующего поколения. В предлагаемой в настоящее время системе связи для передачи в восходящем направлении в целях снижения отношения пиковой мощности к средней мощности при достижении большой площади покрытия должна использоваться схема с одной несущей.
В этой системе связи ресурсы радиосвязи в восходящей и нисходящей линии связи назначаются пользователям в зависимости от их состояния канала в виде общих каналов, которые должны использоваться пользователями совместно. Процесс назначения ресурсов радиосвязи называется «планированием» (scheduling). Для правильного осуществления планирования в восходящей линии связи каждое пользовательское устройство передает в базовую станцию пилотный канал, и базовая станция оценивает состояние восходящего канала пользовательского устройства на основании качества приема пилотного канала. Подобно этому, для правильного осуществления планирования в нисходящей линии связи базовая станция передает в пользовательское устройство пилотный канал, а пользовательское устройство сообщает в базовую станцию информацию, указывающую качество приема пилотного канала (то есть индикатор качества канала (CQI, channel quality indicator)). Затем базовая станция оценивает состояние нисходящего канала пользовательского устройства на основании CQI, сообщенного пользовательским устройством. Между тем, документ 3GPP. R1-060320, "L1/L2 Control Channel Structure for E-UTRA Uplink", 2006/2/13 раскрывает способ частотного планирования, в котором ресурсы (время и частота) выделяются каналу управления пользовательского устройства в соответствии с предварительно заданным шаблоном скачкообразной перестройки частоты.
Восходящий канал управления может содержать либо информацию управления первого типа (основная информация управления), которая всегда посылается совместно с восходящим каналом данных, либо информацию управления второго типа, которая посылается независимо от наличия или отсутствия восходящего канала данных. Информация управления первого типа включает информацию, такую как схема модуляции и кодовая скорость канала данных, которая необходима для демодуляции канала данных. Информация управления второго типа включает CQI, информацию подтверждения доставки (ACK/NACK, сигнал подтверждения/ негативного подтверждения) нисходящего канала данных и/или запрос назначения ресурса. В способе, раскрытом в документе "3GPP, R1-060320", указанном выше, восходящий канал управления, содержащий информацию управления второго типа пользовательского устройства в основном передается во временном интервале и на частоте, которые выбраны в соответствии с заранее заданным шаблоном перестройки. С другой стороны, когда пользовательское устройство передает восходящий канал данных, восходящий канал управления, содержащий информацию управления первого типа, передается с использованием того же блока ресурсов, что и восходящий канал данных. Другими словами, восходящий канал управления, содержащий информацию управления первого типа, просто передается совместно с восходящим каналом данных без соответствия предварительно заданному шаблону перестройки.
Между тем, в отличие от каналов данных, канал управления, содержащий информацию управления первого типа или информацию управления второго типа, в основном не передается повторно даже в том случае, если канал управления демодулирован неверно. Следовательно, в некотором смысле для каналов управления обеспечение высококачественной и надежной передачи более важно, чем для каналов данных.
Также, даже если состояние канала блока ресурсов для пользовательского устройства при планировании восходящего канала данных хорошее, состояние канала может отличаться при фактической передаче пользовательским устройством восходящего канала данных. Следовательно, даже если восходящий канал управления передается с использованием того же блока ресурсов, что и для восходящего канала данных, гарантия того, что восходящий канал управления будет, как ожидается, передаваться в хороших условиях, отсутствует.
Раскрытие изобретения
Одной из задач настоящего изобретения является повышение вероятности того, что в системе мобильной связи, где для восходящей передачи применяется схема связи с одной несущей, восходящий канал управления передается с требуемым качеством.
В одном аспекте настоящее изобретение предлагает базовую станцию, используемую в системе мобильной связи, где для восходящей передачи применяется схема с одной несущей. Базовая станция содержит модуль планирования, выполненный с возможностью назначения одного или большего количества блоков ресурсов восходящей линии связи пользовательскому устройству в соответствии с состоянием восходящего канала пользовательского устройства; и модуль сообщения, выполненный с возможностью сообщения информации планирования, указывающей результат назначения, пользовательскому устройству; причем восходящий канал управления пользовательского устройства отображается в блок ресурсов в кадре передачи, содержащем несколько блоков ресурсов, в соответствии с шаблоном перестройки частоты на основании информации планирования, при этом восходящий канал управления отображается в блок ресурса в соответствии с одним шаблоном перестройки частоты независимо от того, связан ли восходящий канал управления с пользовательским каналом данных.
В соответствии с аспектом настоящего изобретения возможно увеличить вероятность того, что в системе мобильной связи, где для восходящей передачи применяется схема с одной несущей, восходящий канал управления передается с требуемым качеством.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показано пользовательское устройство и базовая станция в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.2 проиллюстрирован пример назначения полосы частот, используемой в системе мобильной связи.
На фиг.3 проиллюстрирован пример назначения полосы частот, используемой в системе мобильной связи.
На фиг.4 проиллюстрирован пример назначения ресурсов для канала управления и канала данных, передаваемых пользовательским устройством, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.5 представлена таблица, показывающая взаимосвязь между размерами блоков ресурсов и действием планирования, издержками на служебную информацию и эффективностью использования ресурсов.
На фиг.6 проиллюстрирован пример назначения полосы частот, используемой в системе мобильной связи.
На фиг.7 проиллюстрирован пример назначения полосы частот, используемой в системе мобильной связи.
На фиг.8 показана блок-схема, иллюстрирующая модуль передачи в базовой станции согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.9 показана блок-схема, иллюстрирующая пользовательское устройство согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.10 показана блок-схема, иллюстрирующая модуль передачи в пользовательском устройстве согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.11 проиллюстрирован пример назначения полосы частот, используемой в системе мобильной связи.
На фиг.12 проиллюстрирован пример назначения полосы частот, используемой в системе мобильной связи.
На фиг.13 показан пример кадра передачи.
На фиг.14 проиллюстрирован пример конфигурации кадра восходящей линии связи.
Перечень ссылочных обозначений
21 - модуль определения ширины полосы частот передачи
22 - модуль определения полосы частот передачи
23 - модуль управления полосой частот передачи
24 - модуль назначения кода
25 - модуль управления кодом
31 - буфер передачи
32 - модуль передачи OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, мультиплексирование с ортогональным разделением по частоте)
33 - модуль планирования
34 - модуль выбора шаблона
35 - память
41 - модуль приема OFDM
42 - модуль идентификации ресурсов
43 - модуль определения шаблона расположения
44 - память
45 - модуль измерения CQI
46 - модуль передачи
131 - модуль вывода последовательности передаваемого сигнала
132 - модуль дискретного преобразования Фурье
133 - модуль отображения данных
134 - модуль обратного преобразования Фурье
135 - модуль регулировки моментов передачи кадра передачи
231 - модуль формирования пилотного канала
233 - модуль формирования общего канала управления
234 - модуль формирования общего канала данных
235 - модуль мультиплексирования
236, 241 - модуль дискретного преобразования Фурье
237, 242 - модуль отображения
238, 243 - модуль обратного быстрого преобразования Фурье
244 - модуль разделения
246 - модуль измерения CQI
247 - модуль планирования
Осуществление изобретения
В варианте осуществления, описанном ниже, передаются различные восходящие каналы. Эти восходящие каналы можно примерно разделить на (А) восходящие общие каналы данных (shared data channels), (В) общие каналы управления (shared control channels) и (С) пилотные каналы (pilot channels).
(A) Восходящий общий канал данных
Восходящий общий канал данных (или восходящий канал данных) содержит данные трафика и/или управляющее сообщение уровня 3. Управляющее сообщение уровня 3 может содержать информацию переключения между сотами (секторами) («хэндовера») и информацию, используемую для управления повторной передачей Один или большее количество блоков ресурсов (которые также могут называться частотными фрагментами (frequency chunks)) назначаются восходящему общему каналу данных в соответствии с результатами временного и частотного планирования. При планировании базовая станция назначает ресурсы во временной области или во временной и частотной областях так, чтобы пользователи с хорошим состоянием канала могли передавать пакеты с преимуществом по сравнению с другими пользователями.
(B) Восходящий общий канал управления
Восходящий общий канал управления (или восходящий канал управления) используется для передачи физического управляющего сообщения и управляющего сообщения уровня 2 (FFS). Таким образом, восходящий канал управления также называется каналом управления L1/L2 (Layer 1/Layer 2, уровня 1/уровня 2). Базовая станция осуществляет планирование и тем самым назначает блоки ресурсов пользовательским устройствам так, чтобы предотвращалась конкуренция в общих каналах управления. Базовая станция осуществляет планирование восходящих общих каналов управления с учетом количества пользователей. В этом случае предпочтительно осуществлять точное управление мощностью передачи для удержания частоты появления ошибок пакетов на низком уровне. Также восходящие общие каналы управления предпочтительно передаются в широком частотном диапазоне для достижения выигрыша за счет разнесения по частоте (frequency diversity gain) и, тем самым, улучшения качества приема пакетов.
Восходящий общий канал управления содержит один или большее количество элементов из следующего списка: (1) информация управления, относящаяся к планируемому восходящему общему каналу данных, (2) информация управления, относящаяся к планируемому нисходящему общему каналу данных, (3) информация управления для изменения параметров планирования для восходящего общего канала данных и (4) информация управления для планирования нисходящего общего канала данных.
Информация (1) управления, относящаяся к планируемому восходящему общему каналу данных, передается совместно с планируемым восходящим общим каналом данных Другими словами, информация (1) управления передается только тогда, когда передается планируемый восходящий общий канал данных. Информация (1) управления также называется сопутствующим каналом управления (associated control channel) или основной информацией управления и включает информацию (например, схему модуляции и кодовую скорость канала), необходимую для демодуляции общего канала данных, размер блока передачи и информацию, относящуюся к управлению повторной передачей. Информация (1) управления представлена, например, 14 битами. Информация, относящаяся к управлению повторной передачей, может включать информацию, указывающую, является ли пакет, передаваемый посредством восходящего общего канал данных, пакетом повторной передачи или новым пакетом, и информацию, указывающую использование пакета повторной передачи данных. При первом использовании данные пакета повторной передачи являются теми же, что и данные ранее переданного пакета (например, исходные данные передачи). При втором использовании данные пакета повторной передачи могут отличаться от данных ранее переданного пакета. При втором использовании пакет повторной передачи может быть скомбинирован с избыточной информацией для кодирования с коррекцией ошибок.
Информация (2) управления, относящаяся к планируемому нисходящему общему каналу данных, передается из мобильной станции в базовую станцию только тогда, когда планируемый нисходящий общий канал данных, передаваемый базовой станцией, принимается мобильной станцией. Информация (2) управления указывает, правильно ли принят нисходящий пакет (ACK/NACK). В простейшем виде информация (2) управления может быть представлена одним битом.
Информация (3) управления для изменения параметров планирования восходящего общего канала данных используется для сообщения размера буфера и/или мощности передачи мобильной станции в базовую станцию. Информация (3) управления может передаваться либо регулярно, либо нерегулярно. Например, информация (3) управления может передаваться мобильной станцией тогда, когда ее размер буфера и/или мощность передачи изменяются. Базовая станция осуществляет планирование с учетом таких изменений параметров. Параметр планирования, такой как размер буфера или мощность передачи, может быть представлен, например, 10 битами.
Информация (4) управления для планирования нисходящего общего канала данных используется для сообщения информации о качестве нисходящего канала (индикатора качества канала (CQI)) мобильной станции в базовую станцию. CQI представлен, например, принимаемым отношением сигнал-интерференция (SIR, signal-to-interference ratio), измеренным мобильной станцией. Информация (4) управления может передаваться либо регулярно, либо нерегулярно. Например, информация (4) управления может передаваться в базовую станцию при изменении качества канала. Информация (4) управления представлена, например, пятью битами.
(С) Пилотный канал
Пилотный канал может передаваться из мобильной станции с использованием мультиплексирования с разделением по времени (TDM, time division multiplexing), мультиплексирования с разделением по частоте (FDM, frequency division multiplexing), мультиплексирования с кодовым разделением (CDM, code division multiplexing) или их комбинации Из перечисленных, для уменьшения отношения пиковой мощности к средней мощности (peak-to-average power ratio, PARP) предпочтительно используется TDM Ортогонализация пилотного канала и канала данных с использованием ТDМ делает возможным точно разделить пилотный канал на приемной стороне и, тем самым, делает возможным улучшение точности оценки канала.
Ниже настоящее изобретение описывается на примерах различных вариантов осуществления. Однако разделение между вариантами осуществления не существенно для настоящего изобретения, и такие варианты осуществления могут использоваться по отдельности или в комбинации
Первый вариант осуществления
На фиг.1 представлена блок-схема, иллюстрирующая пользовательское устройство (пользовательское оборудование, UE, user equipment) и базовая станция (узел В, Node В) согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Пользовательское устройство, показанное на фиг.1, содержит модуль 231 формирования пилотного канала, модуль 233 формирования общего канала управления, модуль 234 формирования общего канала данных, модуль 235 мультиплексирования, модуль 236 дискретного преобразования Фурье (ДПФ), модуль 237 отображения и модуль 238 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ).
Модуль 231 формирования пилотного канала формирует пилотный канал, используемый в восходящей линии связи.
Модуль 233 формирования общего канала управления формирует общий канала управления, который может включать в себя информацию управления различного типа. Как описано выше, общий канал управления содержит (1) основную информацию управления, (2) информацию, указывающую правильно ли принят нисходящий канал: подтверждение (АСК) или негативное подтверждение (NACK), (3) информацию для изменения параметров планирования или (4) индикатор качества канала (CQI), указывающий качество приема нисходящего пилотного канала.
Модуль 234 формирования общего канала данных формирует общий канал данных для передачи в восходящем направлении. Общий канал данных и общий канал управления модулируются посредством заданной схемы модуляции данных и кодируются посредством заданной схемы кодирования канала.
Модуль 235 мультиплексирования мультиплексирует один или большее количество каналов в соответствии с информацией планирования, переданной из базовой станции, и выдает мультиплексированный сигнал (информация планирования также подается в модули 231, 233 и 234). Для восходящей линии связи могут использоваться различные шаблоны отображения каналов. Таким образом, не всегда обязательно мультиплексировать все каналы, показанные на фиг.1. Другими словами, один или большее количество каналов мультиплексируются по необходимости. В этом примере модуль 235 мультиплексирования мультиплексирует каналы с разделением по времени, и модуль 237 отображения отображает мультиплексированный сигнал на частотные компоненты.
Модуль 236 дискретного преобразования Фурье (ДПФ) производит преобразование Фурье входящего сигнала (в данном примере мультиплексированного сигнала). Это дискретное преобразование Фурье осуществляется потому, что сигнал на этой стадии представляет собой дискретные цифровые значения. В результате дискретного преобразования Фурье последовательность сигналов, расположенная по времени, оказывается представленной в частотной области.
Модуль 237 отображения отображает компоненты сигнала, прошедшего дискретное преобразование Фурье, на поднесущие в частотной области. Например, модуль 237 отображения осуществляет локализованное FDM (localized FDM) или распределенное FDM (distributed FDM). В локализованном FDM полоса частот делится вдоль оси частот на поддиапазоны в соответствии с числом пользователей. В распределенном FDM фазы сигналов пользователей регулируются так, чтобы различные наборы гребневидных частотных компонентов, расположенных с регулярными интервалами, назначались соответствующим пользователям. Обработка сигналов в этом варианте осуществления может выполняться любым способом, в котором сигнал проходит преобразование Фурье, обрабатывается в частотной области и затем проходит обратное преобразование Фурье, как показано на фиг.1. В другом варианте обработка сигналов может осуществляться с использованием способа переменных коэффициентов расширения спектра и повтора на микросхемном уровне в CDMA (VSCRF-CDMA, variable spreading chip repetition factor - code division multiple access). В любом случае этот вариант осуществления делает возможным обработку сигнала с многочастотными спектрами даже в системе, использующей схему с одной несущей
Модуль 238 обратного быстрого преобразования Фурье выполняет обратное быстрое преобразование Фурье отображенных компонентов сигнала и выдает последовательность сигналов, расположенную по времени.
На фиг.1 также показана базовая станция в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Базовая станция, показанная на фиг.1, содержит модуль 241 дискретного преобразования Фурье (ДПФ), модуль 242 отображения, модуль 243 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ), модуль 244 разделения, модуль 246 измерения CQI и модуль 247 планирования.
Модуль 241 дискретного преобразования Фурье (ДПФ) осуществляет преобразование Фурье входящего сигнала (в этом примере принимаемого сигнала). В результате этого преобразования Фурье последовательность сигналов во времени оказывается представленной в частотной области.
Модуль 242 отображения извлекает компоненты поднесущих из сигнала, прошедшего преобразование Фурье. Другими словами, модуль 242 отображения извлекает сигнал, мультиплексированный, например, посредством локализованного FDM или распределенного FDM.
Модуль 243 обратного быстрого преобразования Фурье осуществляет обратное быстрое преобразование Фурье извлеченных компонент сигнала и выдает последовательность сигналов во времени.
Модуль 244 разделения разделяет один или большее количество каналов в последовательности сигналов и выдает каналы. В этом примере модуль 242 обратного отображения возвращает сигнал, отображенный на частотные компоненты, в его первоначальную форму до отображения, а модуль 244 разделения разделяет сигналы, мультиплексированные с разделением по времени.
Модуль 246 измерения CQI измеряет качество принятого сигнала (принимаемое SIR и/или CQI) восходящего пилотного канала и оценивает состояние канала на основе измеренного качества сигнала.
Модуль 247 планирования назначает ресурсы восходящей линии связи пользовательским устройствам на основании состояния каналов пользовательских устройств (осуществляет планирование). Модуль 247 планирования назначает ресурсы преимущественно пользовательским устройствам с хорошим состоянием канала. Базовая станция также осуществляет планирование в нисходящей линии связи. Однако описание планирования в нисходящей линии связи здесь опускается. Модуль 247 планирования посылает информацию планирования, указывающую результаты назначения, в пользовательские устройства.
Один или большее количество каналов, формируемых модулями формирования каналов пользовательского устройства, проходят мультиплексирование с разделением во времени (соответствующим образом коммутируются) модулем 235 мультиплексирования, и мультиплексированный сигнал преобразуется в сигнал в частотной области модулем 236 ДПФ. Преобразованный сигнал соответствующим образом отображается на частотные компоненты модулем 237 отображения, и отображенный сигнал преобразуется в сигнал временной последовательности модулем 238 ОБПФ. Затем сигнал временной последовательности посредством беспроводной связи передается модулем обработки, таким как модуль радиопередачи (не показан). Переданный сигнал принимается базовой станцией. Принятый сигнал преобразуется в сигнал в частотной области модулем 241 ДПФ. Преобразованный сигнал, который отображен на частотные компоненты, восстанавливается в первоначальной форме, существовавшей до отображения, модулем 242 обратного отображения. Восстановленный сигнал преобразуется модулем 243 ОБПФ в сигнал временной последовательности, и модуль 244 разделения соответствующим образом разделяет мультиплексированные с разделением по времени сигналы в сигнале временной последовательности. Затем модуль обработки (не показан) дополнительно обрабатывает, например, демодулирует сигналы. Модуль 246 измерения CQI оценивает состояние восходящего канала на основе принятого пилотного канала, и модуль 247 планирования осуществляет планирование восходящей линии связи на основании состояния восходящего канала и посылает информацию планирования, указывающую результаты планирования, в пользовательское устройство.
На фиг.2 показан пример назначения полосы частот, используемой в системе мобильной связи. Полоса частот (также называемая всей полосой частот или полосой частот системы), назначаемая системе мобильной связи, содержит несколько частотных блоков системы. Пользовательское устройство осуществляет связь, используя один или большее количество блоков ресурсов в частотном блоке системы. В этом примере принято, что полоса частот системы имеет ширину 10 МГц, каждый частотный блок системы имеет ширину 5 МГц и полоса частот системы содержит частотные блоки 1 и 2 системы. Для краткости частотный блок 2 системы на фиг.2 опущен. Каждый частотный блок системы содержит четыре блока ресурсов, и каждый блок ресурсов имеет ширину 1,25 МГц. Базовая станция относит пользовательское устройство к одному из двух частотных блоков системы в соответствии с поддерживаемой полосой частот пользовательского устройства и числом осуществляющих связь пользователей в системе в настоящий момент. Полоса частот, поддерживаемая всеми пользовательскими устройствами, которые могут осуществлять связь в системе, выбирается как полоса частот частотного блока системы. Другими словами, максимальная ширина полосы частот передачи пользовательского устройства, имеющего с вероятностью наименьшие возможности в системе, используется как ширина полосы частотного блока системы. Следовательно, для пользовательского устройства, поддерживающего только полосу частот в 5 МГц, назначается любой из двух частотных блоков системы. Между тем, для пользовательского устройства, поддерживающего полосу частот 10 МГц, могут быть назначены оба частотных блока системы. Пользовательское устройство передает восходящий пилотный канал, используя один или большее количество блоков ресурсов в назначенном частотном блоке (блоках) системы. Базовая станция назначает один или большее количество блоков ресурсов для общего канала данных, передаваемого пользовательским устройством, на основе уровня приема восходящего пилотного канала (осуществляет планирование). Результаты планирования (информация планирования) передаются пользовательскому устройству посредством нисходящего общего канала управления или любого другого канала. Пользовательское устройство передает восходящий общий канал данных, используя назначенный блок (блоки) ресурсов.
На фиг.3 показан пример, в котором блок ресурсов, используемый пользовательским устройством для передачи общего канала управления, изменяется с течением времени. На фиг.3 восходящий общий канал управления пользовательского устройства передается с использованием одного или большего количества заштрихованных частей блоков ресурсов. Блоки ресурсов, которые могут быть использованы пользовательским устройством, определяются в соответствии с шаблоном скачкообразной перестройки частоты (frequency hopping pattern), указанным наклоненными вниз стрелками. Шаблон скачкообразной перестройки частоты до начала связи может храниться в базовой станции и пользовательском устройстве, или может быть послан из базовой станции в пользовательское устройство при необходимости. Согласно этому способу скачкообразной перестройки частоты для передачи восходящих общих каналов управления используются различные блоки ресурсов Это, в свою очередь, делает возможным поддержание среднего качества сигнала в восходящих общих каналах управления. Шаблон скачкообразной перестройки частоты, показанный на фиг.3, является только примером, и для передачи восходящих общих каналов управления может использоваться любой другой шаблон скачкообразной перестройки частоты. Также может быть предусмотрено несколько шаблонов скачкообразной перестройки частоты, и при необходимости соответствующий шаблон может быть выбран из предусмотренных шаблонов скачкообразной перестройки частоты.
В примере, показанном на фиг.3, пользовательское устройство передает информацию управления, отличающуюся от основной информации управления, в подкадрах за исключением третьего подкадра (также может называться временным интервалом передачи (TTI transmission time interval)), который размещен по времени третьим. В третьем подкадре восходящий общий канал данных и общий канал управления передаются с использованием самого правого блока ресурсов. Таким образом, в третьем подкадре используется блок ресурсов, который не соответствует шаблону скачкообразной перестройки частоты. Такое исключение сообщается базовой станцией пользовательскому устройству посредством общего канала управления. В альтернативном варианте, передается ли восходящий канал управления с использованием выделенного блока ресурсов или же передается совместно с восходящим каналом данных, может быть определено на основании того, назначен ли восходящему каналу данных блок ресурсов, и может быть предусмотрено как заранее заданное правило.
Как описано выше, в отличие от каналов данных канал управления, включающий в себя основную информацию управления (информацию управления первого типа) или другую информацию управления (информацию управления второго типа), по существу не передается повторно даже в том случае, если канал управления демодулирован неверно. Следовательно, в известном смысле достижение высокого качества и надежности передачи более важно для каналов управления, чем для каналов данных.
Также, даже в том случае, когда состояние канала блока ресурсов для пользовательского устройства при планировании восходящего канала данных хорошее, состояние канала при фактической передаче пользовательским устройством восходящего канала данных может отличаться. Следовательно, даже если восходящий канал управления передается с использованием того же блока ресурсов, что и восходящий канал данных, это не гарантирует того, что, как ожидается, восходящий канал управления передается при хорошем состоянии.
На фиг.4 показан пример назначения ресурсов для канала управления и канала данных, передаваемых пользовательским устройством, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг.4 восходящий канал управления пользовательского устройства передается в соответствии с шаблоном перестройки частоты, как на фиг.3. Также, подобно примеру, показанному на фиг.3, четвертый блок ресурсов в третьем подкадре назначается каналу данных. Фиг.4 отличается от фиг.3 тем, что канал управления передается в третьем подкадре с использованием третьего блока ресурсов в соответствии с шаблоном перестройки частоты. Этот канал управления может содержать основную информацию управления, которая связана с восходящим каналом данных, передаваемым посредством четвертого блока ресурсов, и может также содержать при необходимости другую информацию управления. Таким образом, в этом примере восходящий канал управления передается в соответствии с заранее заданным шаблоном перестройки частоты вне зависимости от наличия или отсутствия восходящего канала данных. Шаблон перестройки частоты по существу создается для передачи каналов управления с использованием различных частот и временных интервалов, тем самым снижая интерференцию на других каналах и от других каналов, так что каналы управления передаются с требуемым качеством. Точное следование шаблону перестройки частоты, как в этом примере, делает возможным получение всех преимуществ (снижение интерференции на других каналах и от других каналов) использования шаблона перестройки частоты. Когда каналу управления и каналу данных назначаются разные периоды передачи, как показано в третьем подкадре на фиг.4, пользовательское устройство может надлежащим образом передавать каналы с использованием одной несущей путем изменения несущей частоты в третьем подкадре с частоты третьего блока ресурсов на частоты четвертого блока ресурсов.
Второй вариант осуществления
В системах мобильной связи, известных в данной области, все блоки ресурсов имеют одинаковый размер. В фундаментальных исследованиях для настоящего изобретения авторы изобретения уделили внимание соотношению между размерами блоков ресурсов и действием планирования, расходами на служебную информацию в сигналах и эффективностью использования ресурсов.
На фиг.5 показана таблица, отражающая эти соотношения. Как показано в первой строке таблицы, использование малого размера блока ресурсов дает возможность точно назначать блоки ресурсов в соответствии с состоянием каналов, тем самым значительно повышая пропускную способность всей системы С другой стороны, при большом размере блоков ресурсов становится трудным точно назначать блоки ресурсов в соответствии с состоянием каналов, и в результате степень улучшения пропускной способности системы становится меньше. В целом, замирание каналов больше в частотном направлении, нежели чем во временном направлении. Однако соотношение между размерами блоков ресурсов и пропускной способностью демонстрирует по существу одинаковую тенденцию в обеих направлениях.
Между тем, использование малого размера блоков ресурсов повышает число блоков ресурсов и, следовательно, увеличивает объем информации планирования, указывающей, какие блоки ресурсов каким пользователям назначены. Таким образом, как показано во второй строке таблицы, использование малого размера блока ресурсов увеличивает расходы на служебную информацию в сигнале. С другой стороны, использование большого размера блоков ресурсов снижает число блоков ресурсов и, следовательно, снижает расходы на служебную информацию в сигнале.
Как показано в третьей строке таблицы, использование большого размера ресурсов снижает эффективность использования ресурсов при передаче данных малого размера (таких как канал управления). Это происходит по той причине, что один блок ресурсов используется одним пользователем. С другой стороны, использование соответствующего малого размера блоков ресурсов делает возможным уменьшение пустых трат ресурсов.
На фиг.6 показан пример, в котором канал управления пользовательского устройства передается с использованием одного или большего количества заштрихованных блоков ресурсов. Поскольку размер канала управления обычно мал, может случиться так, что часть ресурсов соответствующих блоков ресурсов тратится впустую. Это, в свою очередь, уменьшает ресурсы, назначаемые каналам данных. Однако снижение числа блоков ресурсов или частоты назначения блоков ресурсов для восходящих каналов управления пользовательского устройства, как показано на фиг.7, не является хорошей идеей. Уменьшение частоты назначения блоков ресурсов препятствует равномерной передаче восходящих каналов управления, то есть уменьшает эффективность передачи данных. Например, уменьшение частоты назначения может задержать момент времени передачи информации управления, такой как информация подтверждения доставки (ACK/NACK), которая должна передаваться без задержки.
Таким образом, сложно определить размер блоков ресурсов, который удовлетворяет всем требованиям, включая увеличение пропускной способности системы, снижение расходов на служебную информацию в сигнале и увеличение эффективности использования ресурсов. Второй вариант осуществления настоящего изобретения дает возможность решить или уменьшить эту проблему. Во втором варианте осуществления для снижения расходов на служебную информацию в сигнале, для увеличения эффективности передачи данных с разными размерами и увеличения эффективности использования ресурсов соответствующие блоки ресурсов выбираются из блоков ресурсов с различными размерами.
На фиг.8 показана блок-схема, иллюстрирующая модуль передачи базовой станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Модуль передачи, показанный на фиг.8, содержит буфер 31 передачи, модуль 32 передачи OFDM, модуль 33 планирования, модуль 34 выбора шаблона и память 35.
Буфер 31 передачи временно хранит нисходящие передаваемые данные и выдает данные в соответствии с информацией планирования.
Модуль 32 передачи OFDM формирует передаваемый сигнал для беспроводной передачи нисходящих передаваемых данных в соответствии с информацией планирования. Более конкретно, передаваемые данные кодируются с определенной кодовой скоростью канала, модулируются согласно определенной схеме модуляции данных, модулируются с использованием OFDM путем обратного быстрого преобразования Фурье и передаются с антенны совместно с добавленным защитным интервалом. Нисходящие передаваемые данные включают по меньшей мере нисходящий канал управления и нисходящий канал данных. Нисходящий канал управления в дополнение к информации управления, связанной с нисходящим каналом данных, содержит информацию, касающуюся восходящей линии связи, такую как информацию планирования восходящей линии связи.
Модуль 33 планирования осуществляет временное планирование и частотное планирование для восходящей линии связи и нисходящей линии связи на основе качества принятого нисходящего сигнала (CQI), сообщенного пользовательскими устройствами, качества восходящего принятого сигнала, измеренного базовой станцией, и сообщенных размеров блоков ресурсов, и выдает информацию планирования. В частности, модуль 33 планирования осуществляет планирование на основании CQI в восходящей и нисходящей линии связи так, что блоки ресурсов назначаются преимущественно пользователям с хорошим состоянием канала. Информация планирования содержит информацию назначения, указывающую то, какие блоки ресурсов каким пользователям назначены, и информацию (номера MCS (modulation and coding schema, схема модуляции и кодирования)), указывающую комбинации схем модуляции и кодовых скоростей канала. Модуль 33 планирования может также быть выполнен с возможностью осуществления планирования с учетом, в дополнение к CQI, такого показателя, как объем передаваемых данных, хранящихся в буфере передачи, для достижения равномерности планирования
Модуль 34 выбора шаблона выбирает размер блоков ресурсов на основании размера передаваемых данных и/или CQI. В этом варианте осуществления предусмотрены два размера блоков ресурсов и каждому пользовательскому устройству назначаются один или оба из двух размеров блоков ресурсов.
Память 35 хранит шаблоны расположения блоков ресурсов. Шаблоны расположения блоков ресурсов и их использование описаны далее.
На фиг.9 показана блок-схема, иллюстрирующая пользовательское устройство в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Пользовательское устройство, показанное на фиг.9, содержит модуль 41 приема OFDM, модуль 42 идентификации ресурсов, модуль 43 определения шаблона расположения, память 44, модуль 45 измерения CQI и модуль 46 передачи.
Модуль 41 приема OFDM извлекает канал данных управления и/или канал данных трафика из принятого сигнала. Более конкретно, модуль 41 приема OFDM удаляет защитный интервал из принятого сигнала, осуществляет быстрое преобразование Фурье сигнала для демодуляции OFDM, осуществляет демодуляцию данных и декодирование канала для преобразованного сигнала в соответствии с информацией планирования, посланной из базовой станции, и тем самым извлекает канал данных управления и/или канал данных трафика.
Модуль 42 идентификации ресурсов формирует и выдает информацию отображения, задающую положения блоков ресурсов на временной и частотной осях, на основании информации планирования и шаблона расположения блоков ресурсов.
Модуль 43 определения шаблона расположения извлекает шаблон расположения блоков ресурсов, соответствующий номеру шаблона, сообщенному базовой станцией, из памяти 44 и посылает извлеченный таким образом шаблон расположения блоков ресурсов в модуль 42 идентификации ресурсов.
В памяти 44 хранятся шаблоны расположения блоков ресурсов, соотнесенные с номерами шаблонов.
Модуль 45 измерения CQI измеряет CQI принятого сигнала. Измеренный CQI в нисходящей линии связи сообщается базовой станции через заранее заданные интервалы.
Модуль 46 передачи формирует передаваемый сигнал восходящих каналов, передаваемых беспроводным образом с антенны.
На фиг.10 показана функциональная блок-схема, детально иллюстрирующая конфигурацию модуля 46 передачи. Как показано на фиг.10, модуль 46 передачи содержит модуль 131 вывода последовательности передаваемого сигнала, модуль 132 дискретного преобразования Фурье (ДПФ), модуль 133 отображения данных, модуль 134 обратного преобразования Фурье и модуль 135 регулировки моментов передачи кадра передачи.
Модуль 131 вывода последовательности передаваемого сигнала формирует или выдает последовательность передаваемого сигнала. Последовательность передаваемого сигнала может содержать любой канал, передаваемый в восходящей линии связи. В этом варианте осуществления принято, что модуль 131 вывода последовательности передаваемого сигнала выдает восходящий канал управления и восходящий канал данных. Существуют два типа восходящих каналов управления: канал управления (основной канал управления или первый канал управления), который всегда сопровождает восходящий канал данных, и канал управления (второй канал управления), который посылается вне зависимости от наличия или отсутствия восходящего канала данных. CQI и ACK/NACK, показанные на фиг.10, являются примерами вторых каналов управления.
Модуль 132 дискретного преобразования Фурье (ДПФ) осуществляет преобразование Фурье передаваемого сигнала и, тем самым, преобразует передаваемый сигнал из временной области в частотную область.
Модуль 133 отображения данных отображает передаваемый сигнал на частотные компоненты в соответствии с заданными параметрами. Параметры, например, включают ширину полосы частот передачи, полосу частот (частоту) передачи и коэффициент повтора. В частности, модуль 133 отображения данных отображает компоненты передаваемого сигнала вдоль оси частот на основе распределенного FDM таким образом, что передаваемые сигналы пользовательских устройств с различными полосами частот становятся ортогональны друг другу.
Модуль 134 обратного преобразования Фурье осуществляет обратное быстрое преобразование Фурье передаваемого сигнала, имеющего требуемые частотные компоненты и, тем самым, преобразует передаваемый сигнал из частотной области во временную область.
Модуль 135 регулировки моментов передачи кадра передачи регулирует моменты времени передачи передаваемого сигнала и выдает передаваемый сигнал. В частности, когда используется мультиплексирование с разделением по времени (TDM), модуль 135 регулировки моментов передачи кадра передачи передает передаваемый сигнал в момент времени, соответствующий интервалу (слоту) передачи, назначенному пользовательскому устройству.
Пример способа в соответствии с этим вариантом осуществления описан далее со ссылкой на фиг.8, 9 и 10. Нисходящие передаваемые данные хранятся в буфере 31 передачи и выдаются в модуль 32 передачи OFDM в соответствии с информацией планирования нисходящей линии связи. В модуле 32 передачи OFDM передаваемые данные преобразуются в передаваемый сигнал для беспроводной передачи путем кодирования канала, модуляции данных, отображения в блоки ресурсов и обратного быстрого преобразования Фурье. Затем передаваемый сигнал передается антенной. Информация планирования восходящей линии связи передается пользовательскому устройству посредством нисходящего канала управления. Как информация планирования восходящей линии связи, так и информация планирования нисходящей линии связи включает схему кодирования канала, схему модуляции данных и назначенные блоки ресурсов. В этом варианте осуществления при необходимости используются блоки ресурсов с разными размерами.
Пользовательское устройство демодулирует принятый сигнал и формирует передаваемый сигнал на основе шаблонов расположения блоков ресурсов, используемых базовой станцией. Модуль 34 выбора шаблона в базовой станции, показанной на фиг.8, выбирает шаблоны расположения блоков ресурсов, которые нужно использовать, и посылает результат выбора в модуль 33 планирования. Результат выбора (т.е. номера шаблонов) и информация планирования (восходящей и нисходящей линии связи) посылаются в пользовательское устройство посредством соответствующего канала управления. Пользовательское устройство демодулирует канал управления и, тем самым, извлекает номера шаблонов и информацию планирования. Номера шаблонов передаются в модуль 43 определения шаблона расположения, показанный на фиг.9. Модуль 43 определения шаблона расположения получает шаблоны расположения блоков ресурсов (восходящей и нисходящей линии связи), соответствующие номерам шаблонов, и посылает полученные шаблоны расположения блоков ресурсов в модуль 42 идентификации ресурсов. Модуль 42 идентификации ресурсов идентифицирует блоки ресурсов, включающие данные, посланные пользовательскому устройству, на основании шаблона расположения блоков ресурсов нисходящей линии связи и сообщает идентифицированные блоки ресурсов в модуль 41 приема OFDM. Модуль 42 идентификации ресурсов также идентифицирует блоки ресурсов, используемые для восходящей линии связи, на основании шаблона расположения блоков ресурсов восходящей линии связи и информации планирования восходящей линии связи и сообщает идентифицированные блоки ресурсов в модуль 46 передачи. Модуль 41 приема OFDM извлекает и демодулирует канал данных, посланный в пользовательское устройство, на основании информации, отправленной из модуля 42 идентификации ресурсов. Между тем, модуль 46 передачи формирует передаваемый сигнал на основании информации планирования восходящей линии связи и информации отображения в восходящей линии связи.
На фиг.11 показан шаблон расположения блоков ресурсов восходящей линии связи. Шаблон расположения блоков ресурсов восходящей линии связи, показанный на фиг.11, включает блоки ресурсов двух размеров (большие блоки ресурсов и малые блоки ресурсов). Большие блоки ресурсов имеют ширину 1,25 МГц и период 0,5 мс. Малые блоки ресурсов имеют ширину 375 кГц и период 0,5 мс. Число размеров блоков ресурсов и их конкретные значения являются лишь примерами и не ограничены значениями, указанными выше. В этом примере в частотном направлении расположены пять блоков ресурсов, малые блоки ресурсов расположены на правом и левом концах, при этом блоки ресурсов расположены в соответствующих подкадрах в соответствии с тем же шаблоном расположения. Для расположения блоков ресурсов с разными размерами могут использоваться различные шаблоны расположения, при условии, что они известны на передающей и принимающей стороне. На фиг.11 планирование в восходящей линии связи осуществляется таким образом, что первые каналы управления, связанные с восходящими каналами данных, и, если необходимо, вторые каналы управления передавались в течение соответствующих периодов в больших блоках ресурсов (второй, третий и четвертый блоки ресурсов); а вторые каналы управления, которые передаются независимо от наличия или отсутствия восходящих каналов данных, передавались с использованием малых блоков ресурсов (первый и пятый блоки ресурсов). Отношение времени, занимаемого каналом управления, к времени, занимаемому каналом данных, в большом блоке ресурсов может изменяться от пользовательского устройства к пользовательскому устройству. Отношение может изменяться в соответствии с размером информации управления каждого пользовательского устройства. Второй канал управления пользовательского устройства передается с использованием двух малых блоков ресурсов. В этом примере второй канал управления пользовательского устройства А передается во втором подкадре и третьем подкадре с использованием пятого блока ресурсов и первого блока ресурсов, соответственно. Подобно этому второй канал управления пользовательского устройства В передается в третьем подкадре и четвертом подкадре с использованием пятого блока ресурсов и первого блока ресурсов, соответственно. Таким образом, в соответствии со вторым вариантом осуществления, второй канал управления передается с использованием нескольких частот и временных интервалов (т.е. второй канал управления перестраивается в частотном и временном направлениях). Этом способ делает возможным достижение выигрыша от разнесения по частоте и повышение вероятности того, что второй канал управления демодулируется базовой станцией правильно. В этом примере первые каналы управления передаются с использованием больших блоков ресурсов, а вторые каналы управления передаются с использованием малых блоков ресурсов. Однако это разграничение не существенно для настоящего изобретения, и блоки ресурсов могут использоваться для любого типа каналов управления.
По фиг.11 кажется, что каждый малый блок ресурсов используется исключительно соответствующим пользовательским устройством. Например, кажется, что блоки ресурсов, обозначенные «Управление А», используются исключительно пользовательским устройством А. Однако это не является существенным признаком настоящего изобретения, и блок ресурсов может совместно использоваться двумя или большим количеством пользовательских устройств. Например, пятый блок ресурсов во втором подкадре может совместно использоваться пользовательскими устройствами А и С. В этом случае, например, пользовательские устройства А и С совместно используют блок ресурсов путем мультиплексирования с разделением по частоте.
Третий вариант осуществления
На фиг.12 показан другой шаблон расположения блоков ресурсов восходящей линии связи. Как и на фиг.11, шаблон расположения блоков ресурсов восходящей линии связи, показанный на фиг.12, содержит блоки ресурсов двух размеров. В третьем варианте осуществления период TRB каждого подкадра малых блоков ресурсов (первый и пятый блоки ресурсов) разделен на два подпериода. В этом примере второй канал управления пользовательского устройства А передается в первом подпериоде и втором подпериоде (первой половине и второй половине) третьего подкадра с использованием пятого блока ресурсов и первого блока ресурсов, соответственно. Подобно этому второй канал управления пользовательского устройства В передается в первом подпериоде и втором подпериоде третьего подкадра с использованием первого блока ресурсов и пятого блока ресурсов, соответственно. Таким образом, согласно третьему варианту осуществления второй канал управления передается с использованием нескольких частот и временных интервалов (слотов) (т.е. второй канал управления перестраивается в частотном и временном направлениях). Этот способ делает возможным достижение выигрыша от разнесения по частоте и повышение вероятности того, что второй канал управления демодулируется базовой станцией правильно. Также в этом варианте осуществления передача канала управления пользовательского устройства А совершается в пределах одного подкадра, и передача канала управления пользовательского устройства В также совершается в пределах одного подкадра. Следовательно, этот вариант осуществления также делает возможным уменьшение задержки передачи восходящих каналов управления.
Как и в описанном выше варианте осуществления, блок ресурсов может совместно использоваться двумя или большим количеством пользовательских устройств. Например, пятый блок ресурсов в первом подпериоде третьего подкадра может совместно использоваться пользовательскими устройствами А и С. В этом случае, например, пользовательские устройства А и С совместно используют блок ресурсов путем мультиплексирования с разделением по частоте.
Теоретически, также возможно делить один подкадр на более чем два подпериода. Каждый подкадр, показанный на фиг.12, обычно имеет структуру, показанную на фиг.13. И в первый, и во второй подпериоды включается пилотный канал. Эта структура делает возможным правильно осуществлять компенсацию канала для данных (канала управления), передаваемого в любом из подпериодов, путем использования соответствующего пилотного канала. Здесь, если этот подкадр делится на три подпериода, то создается подпериод, не содержащий пилотный канал. В этом случае сложно правильно осуществить компенсацию канала для канала, переданного в подпериоде, не содержащем пилотный канал. Следовательно, предпочтительно ограничить число подпериодов в подкадре числом пилотных каналов, включенных в подкадр.
Четвертый вариант осуществления
Как описано выше, восходящий канал управления содержит либо информацию управления первого типа, которая связана с восходящим каналом данных, либо информацию управления второго типа, которая посылается независимо от наличия или отсутствия восходящего канала данных. Информации управления второго типа может быть разделена на два вида: информация, требующая немедленной передачи с высокой надежностью, и информация, не требующая подобной немедленной передачи с высокой надежностью. Обычным примером первого случая является информация подтверждения доставки (ACK/NACK) нисходящего канала данных. Примеры второго случая включают CQI, сообщаемые базовой станции через определенные интервалы. Информация подтверждения доставки важна для осуществления управления повторной передачей. В зависимости от содержания (ACK или NACK) информации подтверждения доставки определяется, следует ли повторно передавать пакет. Следовательно, содержание информации подтверждения доставки очень сильно влияет на объем данных и время задержки. По этой причине информация подтверждения доставки предпочтительно передается с высокой надежностью. Между тем, информация подтверждения доставки обычно имеет очень малый размер данных и может быть представлена, например, одним битом. Это, в свою очередь, делает сложным надежную коррекцию информации подтверждения доставки с использованием кода коррекции ошибок. Другими словами, даже если информация подтверждения доставки передается совместно с другой информацией управления со сравнительно большим размером данных, достоверность информации подтверждения доставки может быть не так высока, как достоверность другой информации управления.
Для решения или уменьшения этой проблемы в четвертом варианте осуществления настоящего изобретения канал управления, содержащий информацию подтверждения доставки (ACK/NACK), проходит мультиплексирование с кодовым разделением с другими каналами, а каналы управления, включающие информацию, отличающуюся от информации подтверждения доставки, мультиплексируются путем мультиплексирования с разделением по частоте и/или мультиплексирования с разделением по времени. Информация подтверждения доставки (ACK/NACK), имеющая малый размер данных, проходит расширение с большим коэффициентом расширения спектра и, следовательно, выигрыш от расширения спектра для нее высок. Таким образом, расширение спектра информации подтверждения доставки предпочтительно для надежной передачи информации подтверждения доставки в базовую станцию. Кроме того, расширение спектра сигнала с таким большим коэффициентом расширения спектра также вызывает лишь небольшой уровень шума на других каналах (например, канале данных), которые мультиплексированы с кодовым разделением с сигналом, и, следовательно, вредные эффекты мультиплексирования с кодовым разделением очень малы.
Блок ресурсов, используемый для мультиплексирования с кодовым разделением информации подтверждения доставки, не обязательно должен быть фиксированным. Другими словами, информация подтверждения доставки может быть мультиплексирована в любом блоке ресурсов. Блок ресурсов, используемый для мультиплексирования с кодовым разделением информации подтверждения доставки, также может изменяться с течением времени в соответствии с шаблоном перестройки частоты
Этот способ также может применяться к любой другой информации (отличающейся от ACK/NACK), имеющей небольшой размер данных (этому размеру может быть назначено любое значение, такое как несколько бит или 10 бит) и требующей немедленной и надежной передачи. В этом способе, как описано выше, если информация первого типа, имеющая малый размер данных, должна передаваться с информацией второго типа, то информация первого типа проходит мультиплексирование с кодовым разделением с другими каналами, а информация второго типа проходит мультиплексирование с другими каналами посредством мультиплексирования с разделением по частоте и/или мультиплексирования с разделением по времени.
Пятый вариант осуществления
В примере, описанном со ссылкой на фиг.4, для решения или уменьшения проблемы (снижения качества восходящего канала управления), которая может возникнуть в примере, показанном на фиг.3, восходящий канал управления, включающий информацию управления второго типа пользовательского устройства, передается в соответствии с шаблоном перестройки частоты независимо от наличия или отсутствия восходящего канала данных. В качестве альтернативного способа проблема в примере на фиг.3 может быть решена или уменьшена путем предотвращения назначения блоков ресурсов каналу данных при определенных условиях.
Ниже со ссылкой на фиг.12 описан способ по данному варианту осуществления, основанный на следующем допущении: если пользовательское устройство не имеет восходящего канала данных (или если восходящему каналу данных не назначены ресурсы), то восходящий канал управления (второй канал управления, содержащий, например, ACK/NACK или CQI) пользовательского устройства передается с использованием малых блоков ресурсов (первого и пятого блоков ресурсов); и если восходящему каналу данных пользовательского устройства назначены один или большее количество блоков ресурсов со второго по четвертый, то восходящий канал управления передается с использованием блоков ресурсов, назначенных восходящему каналу данных.
Например, можно рассмотреть случай, когда восходящий канал управления (второй канал управления) пользовательского устройства передается с использованием второго блока ресурсов в третьем подкадре вместо использования пятого и первого блоков ресурсов в третьем подкадре (т.е., используя более широкую полосу частот в более коротком периоде времени). Передача восходящего канала управления с использованием пятого и первого блоков ресурсов в третьем подкадре делает возможным использование более высокой мощности передачи, поскольку в течение каждого подпериода используется более узкая полоса частот, а также делает возможным достижение выигрыша от разнесения по частоте, поскольку скачкообразная перестройка частоты осуществляется с использованием пятого и первого блоков ресурсов Это, в свою очередь, делает возможным улучшение качества приема восходящего канала управления в базовой станции. Между тем, передача восходящего канала управления с использованием второго блока ресурсов в третьем подкадре, т.е. использование более широкой полосы частот в пределах более короткого периода времени, уменьшает мгновенную мощность передачи в более широкой полосе частот и снижает выигрыш от разнесения по частоте. В результате, если состояния канала не является достаточно хорошим, качество приема восходящего канала управления может быть снижено. В частности, снижение качества приема восходящего канала управления по большей части происходит тогда, когда ресурсы (один или большее количество блоков ресурсов со второго по четвертый) назначаются восходящему каналу данных пользовательского устройства, двигающегося с высокой скоростью или расположенного на границе соты. Как описано выше, канал управления предпочтительно передается с высоким качеством передачи, поскольку обычно он не передается повторно. В особенности правильно и без задержек в базовую станцию должна передаваться информация подтверждения доставки (ACK/NACK) для нисходящего канала данных, поскольку она является важным параметром, который прямо влияет на пропускную способность при передаче данных.
По указанным выше причинам базовая станция в пятом варианте осуществления настоящего изобретения осуществляет планирование восходящей линии связи с учетом дополнительных критериев. Как и в вышеприведенных вариантах осуществления, базовая станция оценивает состояние восходящего канала пользовательского устройства на основании качества приема (CQI) пилотного канала, посланного из пользовательского устройства. Базовая станция в этом варианте осуществления дополнительно вычисляет подвижность (мобильность) пользовательского устройства и расстояние между базовой станцией и пользовательским устройством. Подвижность может быть получена путем измерения доплеровской частоты пользовательского устройства. Большая доплеровская частота указывает на то, что пользовательское устройство движется с высокой скоростью. Расстояние между пользовательским устройством и базовой станцией может быть оценено на основании потерь в пути распространения, на которые весьма сильно влияет изменение расстояния. Большие потери в пути распространения указывают на то, что пользовательское устройство находится далеко от базовой станции. Например, модуль планирования базовой станции выбирает пользовательские устройства в качестве кандидатов для назначения ресурсов на основании их состояния восходящего канала (CQI). Среди выбранных пользовательских устройств базовая станция отдает приоритет пользовательскому устройству с меньшей подвижностью и/или расстоянием. Например, если два пользовательских устройства сообщили по существу одинаковое качество канала (CQI), ресурсы для канала данных назначаются предпочтительно одному из пользовательских устройств, которое движется с меньшей скоростью. Другими словами, ресурсы для канала данных не назначаются пользовательскому устройству, имеющему среднее состояние канала, а также двигающемуся с высокой скоростью или расположенному на краю соты. Этот способ делает возможным предотвращение снижения качества приема восходящего канала управления, которое может происходить тогда, когда ресурсы (один или большее количество блоков ресурсов со второго по пятый) назначаются восходящему каналу данных пользовательского устройства.
Настоящее изобретение не ограничивается специально раскрытыми вариантами осуществления, и без отступления от объема охраны настоящего изобретения могут быть осуществлены изменения и модификации. Хотя для облегчения понимания настоящего изобретения в вышеприведенных описаниях использовались конкретные значения, такие значения являются лишь примерами и могут использоваться также и другие значения, если не указано обратное. Разграничение между вариантами осуществления не существенно для настоящего изобретения, и варианты осуществления могут использоваться индивидуально или в комбинации. Хотя для описания устройств в вышеприведенных вариантах осуществления использовались функциональные блок-схемы, эти устройства могут быть реализованы аппаратно, программно или путем комбинации данных способов.
Настоящая заявка испрашивает приоритет по заявке Японии №2006-169427, поданной 19 июня 2006 г., и заявке Японии №2006-225918, поданной 22 августа 2006 г., все содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки.
1. Пользовательское устройство, используемое в системе мобильной связи, в которой для восходящей передачи применяется схема с одной несущей, при этом полоса частот системы мобильной связи для восходящей передачи содержит первую полосу частот, расположенную с низкочастотного края полосы частот системы для восходящей передачи, вторую полосу частот, расположенную с высокочастотного края полосы частот системы для восходящей передачи, и несколько блоков ресурсов, расположенных между первой полосой частот и второй полосой частот, содержащее модуль отображения, выполненный с возможностью отображения восходящего канала управления на первую полосу частот или вторую полосу частот; и модуль передачи, выполненный с возможностью передачи отображенного восходящего канала управления, при этом модуль отображения выполнен с возможностью отображения восходящего канала данных в по меньшей мере один из блоков ресурсов, а модуль передачи выполнен с возможностью передачи также отображенного канала данных.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модуль передачи не передает восходящий канал управления одновременно с восходящим каналом данных.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что при наличии информации управления в момент, когда должно происходить отображение восходящего канала данных модулем отображения, информация управления включается в восходящий канал данных, а при наличии информации управления в момент, когда не должно происходить отображения восходящего канала данных модулем отображения, информация управления включается в восходящий канал управления.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, если каждый подкадр на оси времени разделен на два подпериода, то модуль отображения отображает восходящий канал управления на первую полосу частот в одном из двух подпериодов и отображает восходящий канал управления на вторую полосу частот в другом из двух подпериодов.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что восходящий канал управления, подлежащий отображению модулем отображения, проходит мультиплексирование с кодовым разделением.
6. Способ связи, используемый пользовательским устройством в системе мобильной связи, в которой для восходящей передачи применяется схема с одной несущей, при этом полоса частот системы мобильной связи для восходящей передачи содержит первую полосу частот, расположенную с низкочастотного края полосы частот системы для восходящей передачи, вторую полосу частот, расположенную с высокочастотного края полосы частот системы для восходящей передачи, и несколько блоков ресурсов, расположенных между первой полосой частот и второй полосой частот, состоящий в том, что отображают восходящий канал управления на первую полосу частот или вторую полосу частот; и передают отображенный восходящий канал управления, при этом на шаге отображения отображают восходящий канал данных в по меньшей мере один из блоков ресурсов, а на шаге передачи передают также отображенный восходящий канал данных.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что на шаге передачи восходящий канал управления не передают одновременно с восходящим каналом данных.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что при наличии информации управления в момент, когда должно происходить отображение восходящего канала данных на шаге отображения, информацию управления включают в восходящий канал данных, а при наличии информации управления в момент, когда не должно происходить отображения восходящего канала данных на шаге отображения, информацию управления включают в восходящий канал управления.
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что на шаге отображения, если каждый подкадр на оси времени разделен на два подпериода, то отображают восходящий канал управления на первую полосу частот в одном из двух подпериодов и отображают восходящий канал управления на вторую полосу частот в другом из двух подпериодов.
10. Способ по п.6, отличающийся тем, что производят мультиплексирование с кодовым разделением восходящего канала управления, подлежащего отображению на шаге отображения.
11. Система мобильной связи, в которой для восходящей передачи применяется схема с одной несущей, содержащая пользовательское устройство, выполненное с возможностью передачи сигнала в соответствии со схемой с одной несущей; и базовую станцию, выполненную с возможностью приема сигнала из пользовательского устройства, при этом полоса частот системы мобильной связи для восходящей передачи содержит первую полосу частот, расположенную с низкочастотного края полосы частот системы для восходящей передачи, вторую полосу частот, расположенную с высокочастотного края полосы частот системы для восходящей передачи, и несколько блоков ресурсов, расположенных между первой полосой частот и второй полосой частот, пользовательское устройство содержит модуль отображения, выполненный с возможностью отображения восходящего канала управления на первую полосу частот или вторую полосу частот, и модуль передачи, выполненный с возможностью передачи отображенного восходящего канала управления; причем модуль отображения выполнен с возможностью отображения восходящего канала данных в по меньшей мере один из блоков ресурсов, а модуль передачи выполнен с возможностью передачи также отображенного восходящего канала данных.
