Способ настройки времени передачи и передачи непрерывных пакетов и мобильная станция для его осуществления

Изобретение относится к способу настройки времени передачи на передающей стороне, способу непрерывной передачи пакетов и мобильной станции. Способ настройки времени передачи включает в себя настройку времени передачи согласно команде настройки времени передачи, когда команда настройки времени передачи принимается от принимающей стороны; и создание циклического префикса (СР) с учетом части СР следующего символа, который перекрывается с предыдущим символом на оси времени на основании настроенного времени передачи. Соответственно, можно избежать ухудшения эффективности приема и минимизировать сложность приема, даже когда время передачи пакета настраивается на передающей стороне, с использованием OFDMA или аналогичной схемы радиодоступа, что является техническим результатом. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение имеет отношение к множественному доступу с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) и аналогичной схеме радиодоступа, и более подробно к способу настройки времени передачи на передающей стороне, способу передачи непрерывных пакетов, и мобильной станции для этого.

Уровень техники

В основном принципе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), поток данных, имеющий высокую скорость, делится на большое количество потоков данных, имеющих низкую скорость, и потоки данных одновременно передаются, с использованием множества несущих. Каждая из множества несущих называется поднесущей. Так как ортогональность существует среди множества несущих в OFDM, несущие могут быть обнаружены принимающей стороной, хотя частотные составляющие несущих перекрываются друг с другом. Поток данных, имеющий высокую скорость, преобразовывают во множество потоков данных, имеющих низкую скорость, посредством преобразователя последовательного кода в параллельный, при этом каждый из множества потоков данных, преобразованных параллельно, умножается на каждую из поднесущих, потоки данных складываются, и сложенные потоки данных передаются принимающей стороне.

Множество параллельных потоков данных, сформированных преобразователем последовательного кода в параллельный, может быть передано множеством поднесущих, с использованием Дискретного Обратного преобразования Фурье (IDFT), и IDFT может быть эффективно осуществлено, используя Быстрое Обратное преобразование Фурье (IFFT).

Поскольку продолжительность символа каждой из поднесущих, имеющих низкую скорость, увеличивается, относительная дисперсия сигнала на оси времени, которая формируется многолучевым распространением задержки, уменьшается. Межсимвольная интерференция может быть снижена путем вставки защитного интервала более длинного, чем распространение задержки канала между OFDM символами. Кроме того, когда часть OFDM сигнала копируется и размещается в начальной части символа в защитном интервале, OFDM символы циклически расширяются таким образом, чтобы символы были защищены.

При этом OFDMA является способом множественного доступа, который обеспечивает часть доступных поднесущих каждому пользователю в системе, используя способ OFDM модуляции с тем, чтобы воплотить множественный доступ. В OFDM каждый из ресурсов частоты, называемых поднесущими, предоставляются каждому пользователю. То есть, ресурсы частоты независимо обеспечиваются множеству пользователей так, чтобы не перекрывались друг с другом. В результате, ресурсы частоты исключительно распределяются.

Фиг. 1 является видом, показывающим структуру передающей стороны, использующей схему множественного доступа с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA).

SC-FDMA (IFDMA или DFT-OFDMA) схема, которая является измененным примером OFDMA, можно рассматривать для широкополосной передачи восходящей линии связи. В SC-FDMA схеме, кодирование с дискретным преобразованием Фурье (DFT) выполняется относительно символов перед OFDMA модуляцией и мультиплексированием. Соответственно, входные символы распространяются по всей полосе передачи в частотной области, отношение пикового к среднему значению мощности (PAPR) переданного последним сигнала уменьшается, и требуемый рабочий диапазон передающего усилителя мобильной станции может быть уменьшен.

Однако, если время передачи пакета настроено и, конкретнее, если время передачи пакета продвинуто вперед, в то время как передающая сторона непрерывно передает пакеты путем использования вышеупомянутого способа модуляции, два непрерывных пакета могут столкнуться.

Сущность изобретения

Техническая задача изобретения

Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа настройки времени передачи на передающей стороне, которая способна к предотвращению ухудшения эффективности приема и минимизированию сложности приема, когда передающая сторона изменяет время передачи в беспроводной связи, которая использует циклический префикс (CP) для того, чтобы предотвратить ухудшение в эффективности приема ввиду распространения задержки или разориентации времени.

Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение способа непрерывной передачи пакетов при использовании способа настройки времени передачи.

Следующей задачей настоящего изобретения является обеспечение мобильной станции, к которой применяется способ передачи непрерывных пакетов.

Техническое решение задачи изобретения

Задача настоящего изобретения может быть решена путем обеспечения способа настройки времени передачи, при этом способ включает в себя: настройку времени передачи согласно команде о настройке времени передачи, когда команда о настройке времени передачи принята от принимающей стороны; и создание циклического префикса (CP) с учетом части CP следующего символа, который перекрывается с предыдущим символом на оси времени на основе настроенного времени передачи.

CP может проектироваться с различными длинами с учетом условий канала. Для простоты, CP может быть спроектирован, чтобы иметь две различных длины, то есть, нормальный CP и расширенный CP. Например, в 3GPP LTE системе, использующей 20 МГц полосу пропускания, один символ состоит из 2048 выборок, и каждый символ имеет продолжительность 66.67 мкс. В этих конфигурациях, нормальный CP состоит из 144 или 160 выборок, посредством чего задержка канала в 4.69 или 5.2 мкс может быть покрыта. И, расширенный CP состоит из 512 выборок, посредством чего задержка канала в 16.67 мкс может быть покрыта.

Настройка времени передачи может включать в себя продвижение вперед начального времени подкадра, переданного мобильной станцией, в то время как мобильная станция непрерывно передает пакеты.

При создании CP, часть, перекрывающаяся с предыдущим символом, может быть удалена от CP, извлеченного из данных, подлежащих передаче мобильной станцией.

При создании CP, CP длины, которую оставляют путем исключения части, перекрывающейся с предыдущим символом, от предопределенной длины, может быть извлечен из данных, которые должны быть переданы мобильной станцией.

В другом аспекте настоящего изобретения, обеспечивается способ передачи непрерывных пакетов, при этом способ включает в себя: настройку времени передачи согласно команде о настройке времени передачи, когда команда о настройке времени передачи принимается от принимающей стороны; создание циклического префикса (CP) с учетом части CP следующего символа, который перекрывается с предыдущим символом на оси времени на основе настроенного времени передачи; и непрерывную передачу следующего символа, включающего в себя созданный CP.

Настройка времени передачи может включать в себя продвижение вперед начального времени подкадра, переданного мобильной станцией, в то время как мобильная станция непрерывно передает пакеты. При создании CP, часть, перекрывающаяся с предыдущим символом, может быть удалена от CP, извлеченного из данных, которые подлежат передаче мобильной станцией.

При создании CP, CP длины, которую оставляют путем исключения части, перекрывающейся с предыдущим символом от предопределенной длины, может быть извлечен из данных, которые должны быть переданы мобильной станцией.

В другом аспекте настоящего изобретения, обеспеченной является мобильная станция, включающая в себя: блок вставки циклического префикса (CP), создающего CP с учетом части CP следующего символа, который перекрывается с предыдущим символом на оси времени на основе настроенного времени передачи, когда время передачи настраивается согласно команде о настройке времени передачи, при непрерывной передаче подкадров; и блок беспроводной связи, непрерывно передающий следующий символ, включающий в себя созданный CP.

Блок вставки CP может удалить часть, перекрывающуюся с предыдущим символом, от CP, извлеченного из переданных мобильной станцией данных, и вставить CP в следующий символ. Блок вставки CP может извлечь CP длины, которую оставляют путем исключения части, перекрывающейся с предыдущим символом, от предопределенной длины, из данных, которые подлежат передаче мобильной станцией, и вставить извлеченный CP в следующий символ.

Преимущественные эффекты

Согласно вариантам воплощения настоящего изобретения, можно предотвратить ухудшение эффективности приема и минимизировать сложность приема, даже когда время передачи пакета настраивается на передающей стороне, с использованием OFDMA или аналогичной схемы радиодоступа.

Краткое описание чертежей

Сопроводительные чертежи, которые включены здесь для обеспечения дополнительного понимания изобретения, иллюстрируют варианты воплощения изобретения и вместе с описанием служат для разъяснения принципа изобретения.

На чертежах:

ФИГ. 1 является видом, показывающим структуру передающей стороны, использующей схему множественного доступа с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA).

ФИГ. 2 является видом, показывающим процесс настройки времени передачи по оси времени на передающей стороне.

ФИГ. 3 является видом, показывающим процесс настройки времени передачи по оси времени, в то время как передающая сторона непрерывно передает пакеты.

ФИГ. 4 является видом, показывающим случай, где конфликтная часть предыдущего символа не передана, чтобы избежать конфликта, представленного на ФИГ. 3.

ФИГ. 5 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ настройки времени передачи согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

ФИГ. 6 является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей способ непрерывной передачи пакетов согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

ФИГ. 7 является видом, показывающим передающую сторону и принимающую сторону согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

ФИГ. 8 является видом, показывающим процесс непрерывной передачи пакетов согласно способу по Фиг. 6.

Подробное описание

Наилучший вариант осуществления настоящего изобретения

Сейчас подробно будет сделана ссылка к предпочтительным вариантам воплощения настоящего изобретения, примеры которого иллюстрированы на сопроводительных чертежах. Однако, следующие варианты воплощения настоящего изобретения могут быть различным образом изменены, и пределы настоящего изобретения не ограничены нижеследующими вариантами воплощения.

Символы, описанные здесь, включают в себя OFDM символы и SC-FDMA символы. С целью удобства описания, будут описаны OFDM символы.

В восходящей линии связи сотовой системы мобильной связи, использующей схему мультиплексирования, такую как OFDMA или SC-FDMA схему, рассматриваются OFDM символы, одновременно переданные различными мобильными станциями в соте. Интервалы времени приема OFDM символов на базовой станции должны быть равными в пределах, по меньшей мере, CP длины. Только в этом случае, базовая станция может демодулировать OFDM символы, переданные через различные полосы частот различными мобильными станциями в одно и то же время, без интерференции.

Кроме того, хотя принято, что только одна мобильная станция существует в пределах ячейки, если ошибка происходит между периодами осциллятора в мобильной станции, используемой для создания сигнала передачи восходящей линии связи и осциллятора в базовой станции, используемой для приема сигнала восходящей линии связи, ошибка между временем создания сигнала передачи мобильной станции и временем приема базовой станции может быть увеличена со временем.

Соответственно, базовая станция передает команды о настройке времени передачи мобильным станциям в пределах соты, периодически или когда необходимо. Посредством этой команды, базовая станция может продвинуть вперед или задержать время передачи каждой мобильной станции на один или более предопределенных шагов. Кроме того, базовая станция настраивает время приема сигнала, который передается каждой мобильной станцией.

Настройка времени передачи выполняется в блоке времен передачи пакета, сформированного множеством OFDM символов, то есть, в блоке подкадров. Другими словами, настройка времени передачи указывает операцию для продвижения вперед или задержки подкадра на один или более шагов по оси времени.

Фиг. 2 представляет собой вид, показывающий процесс настройки времени передачи по оси времени на передающей стороне.

Фиг. 2 показывает пример, когда передающая сторона непрерывно не передает пакеты. Если команда настройки времени передачи принимается после того, как передача комплекта подкадров завершена, время начала подкадра настраивается до того, как передача подкадра вновь запускается. В этом случае, конфликт между символами не происходит.

Фиг. 3 представляет собой вид, показывающий процесс настройки времени передачи по оси времени, в то время как передающая сторона передает непрерывные пакеты.

Как показано на Фиг. 3, когда команда настройки времени передачи, принятая от принимающей стороны, применяется, в то время как передающая сторона непрерывно передает пакеты и, более конкретно, когда время передачи пакета передвигается вперед, возникает часть, в которой происходит конфликт двух непрерывных пакетов. То есть, последний OFDM символ предыдущего пакета и первый OFDM символ следующего пакета перекрываются друг с другом для настройки времени передачи.

Если сигналы перекрывающейся части объединяются и передаются вместе для того, чтобы избежать межсимвольного конфликта, происходит интерференция в части, в которой предыдущий OFDM символ и следующий OFDM символ перекрываются друг с другом, и, таким образом, эффективность приема ухудшается.

Фиг. 4 представляет собой вид, показывающий случай, где часть предыдущего символа в части конфликта не передана для того, чтобы избежать конфликта, показанного на Фиг. 3.

На Фиг. 4, передающая сторона не передает сигнал перекрывающейся части предыдущего OFDM символа. В этом случае, если принимающая сторона заранее не настраивает время приема относительно предыдущего OFDM символа, тогда перекрывающаяся часть сигнала предыдущих OFDM символов теряется, и, таким образом, эффективность приема предыдущего OFDM символа ухудшается.

Соответственно, в вариантах воплощения настоящего изобретения, сигнал, соответствующий перекрывающейся части следующего OFDM символа, не передается.

Фиг. 5 представляет собой блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую способ настройки времени передачи согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

Во-первых, определяется, принята ли команда настройки времени передачи от принимающей стороны, при непрерывной передаче пакетов (S510). При этом, если команда настройки времени передачи не принята, создается CP (S540). На этом этапе, созданный CP является полным CP. Созданный CP может быть нормальным CP или расширенным CP.

Если команда настройки времени передачи принимается, тогда время передачи настрачивается согласно команде настройки времени передачи (S520).

Затем, CP создают с учетом части CP следующего символа, который перекрывается с предыдущим символом по оси времени на основе времени передачи, настроенного передающей стороной (S530). Созданный CP вставляют в передний символ пакетов, которые будут непрерывно передаваться. Предпочтительно, CP может создаваться посредством способа удаления части, перекрывающейся с предыдущим символом, от CP, извлеченного из данных, которые должны быть переданы мобильной станцией. Предпочтительно, CP может создаваться посредством способа извлечения CP длины, которую оставляют путем исключения из предопределенной длины части, перекрывающейся с предыдущим символом, от данных, подлежащих передаче мобильной станцией.

Фиг. 6 представляет блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую способ непрерывной передачи пакетов согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

Во-первых, определяют, принята ли команда о настройке времени передачи от принимающей стороны, в то время как осуществляется непрерывная передача пакетов (S610). При этом, если команда о настройке времени передачи не принята, создают CP (S640). На этом этапе, созданный CP представляет собой полный CP. Созданный CP может быть нормальным CP или расширенным CP. Созданный CP вставляют в передний символ пакетов, подлежащих непрерывной передаче.

Если команда о настройке времени передачи принимается от принимающей стороны, время передачи настраивается согласно команде о настройке времени передачи (S620).

Затем, CP создают с учетом части CP следующего символа, который перекрывается с предыдущим символом по оси времени на основе времени передачи, настроенного передающей стороной (S630). Созданный CP вставляют в передний символ пакетов, подлежащих непрерывной передаче.

Затем, следующий символ, включающий в себя созданный CP, непрерывно передается на принимающую сторону пакетами (S650).

В заключение, если буфер, в котором хранятся данные, подлежащие передаче передающей стороной, является пустым, процесс передачи пакетов завершается и, если буфер не пуст, определяют, принята ли команда о настройке времени передачи, при непрерывной передаче пакетов (S610).

Фиг. 7 представляет собой вид, показывающий передающую сторону и принимающую сторону согласно варианту воплощения настоящего изобретения.

Передающая сторона 710 включает в себя блок 711 вставки CP и блок 712 беспроводной связи. Кроме того, передающая сторона 710 может включать в себя модулятор и демодулятор (не показаны) для предоставления символов, которые создаются путем применения схемы модуляции, такой как OFDMA схема или SC-FDMA схема, блоку 711 вставки CP.

Когда время передачи настраивается согласно команде о настройке времени передачи, при непрерывной передаче подкадров, блок 711 вставки CP создает CP с учетом части CP следующего символа, который перекрывается с предыдущим символом по оси времени на основе настроенного времени передачи. Предпочтительно, что блок 711 вставки CP может удалять часть, перекрывающуюся с предыдущим символом, от CP, извлеченного из данных, которые должны быть переданы передающей стороной 710, и вставлять CP в следующий символ. Предпочтительно чтобы блок 711 вставки CP мог извлекать CP длины, которую оставляют путем исключения части, перекрывающейся с предыдущим символом, из предопределенной длины, от данных, которые должны быть переданы передающей стороной, и вставлять извлеченный CP в следующий символ.

Блок 712 беспроводной связи принимает команду о настройке времени передачи от принимающей стороны 720. Блок 712 беспроводной связи непрерывно передает следующий символ, включающий в себя CP, созданный блоком 711 вставки CP, к принимающей стороне 720.

Фиг. 8 представляет собой вид, показывающий процесс непрерывной передачи пакетов согласно способу по Фиг. 6.

На фиг. 8, когда части передачи сигнала двух пакетов перекрываются друг с другом вследствие настройки времени передачи на передающей стороне, сигнал перекрывающейся части, включающей в себя CP, следующего пакета в этих двух пакетах, перекрывающихся друг с другом по оси времени, не передаются. При этом, если часть следующего OFDM символа, который перекрывается с предыдущим OFDM символом, включается в CP и распространение задержки канала не является большим, предыдущий OFDM символ и следующий OFDM символ могут быть приняты без ухудшения в эффективности приема.

Вышеупомянутые варианты воплощения обеспечены путем объединения компонентов и особенностей настоящего изобретения в определенных формах. Компоненты или особенности настоящего изобретения следует рассматривать опциональными, если явным образом не оговорено иное. Компоненты или особенности могут быть осуществлены не объединенными с другими компонентами или особенностями. Варианты воплощения настоящего изобретения могут также быть обеспечены путем объединения некоторых из компонентов и/или особенностей. Порядок операций, описанный выше в вариантах воплощения настоящего изобретения, может быть изменен. Некоторые компоненты или особенности одного варианта воплощения могут быть включены в другой вариант воплощения или могут быть заменены соответствующими компонентами или особенностями другого варианта воплощения. Будет очевидно, что пункты формулы изобретения, которые явно не зависят друг от друга, могут быть объединены, чтобы обеспечить вариант воплощения, или новые пункты могут быть добавлены посредством внесения изменений после подачи этой заявки.

Вышеупомянутые варианты воплощения настоящего изобретения были описаны сосредотачивающими внимание главным образом на отношении передачи данных между мобильной станцией и Базовой станцией (BS). Определенные операции, которые были описаны как выполняемые BS, могут также быть выполнены верхними узлами по мере необходимости. Таким образом, это станет очевидно для специалистов в данной области техники, что BS или любой другой сетевой узел могут выполнить различные операции для осуществления с терминалами в сети, включающей в себя некоторое количество сетевых узлов, включая BS. Термин «базовая станция (BS)» может быть заменен другим термином, таким как «стационарная станция», «Узел B», «eNode B (eNB)», или «узел доступа». Термин «мобильная станция» может также быть заменен другим термином, таким как «пользовательское оборудование (UE)», «терминал», или «мобильная станция абонента (MSS)».

Варианты воплощения настоящего изобретения могут быть осуществлены аппаратными средствами, встроенным программным обеспечением, программным обеспечением, или любой комбинацией этого. Различные варианты воплощения настоящего изобретения могут быть осуществлены одной или более интегральными схемами прикладной ориентации (ASIC), процессором обработки цифровых сигналов (DSP), устройством обработки цифровых сигналов (DSPD), программируемыми логическими устройствами (PLD), программируемыми пользователем вентильными матрицами (FPGA), процессорами, контроллерами, микроконтроллерами, микропроцессорами, или подобным.

Различные варианты воплощения настоящего изобретения могут также быть осуществлены в форме программных модулей, процессов, функций, или подобных, которые выполняют особенности или операции, описанные выше. Программный код может быть сохранен в блоке памяти так, чтобы он мог быть выполнен процессором. Блок памяти может быть расположен внутри или снаружи процессора и может передавать данные процессору через множество известных средств.

Будет очевидным для специалистов в данной области техники, что различные модификации и изменения могут быть сделаны в настоящем изобретении, не отступая от сущности или объема изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает модификации и изменения этого изобретения, если они подпадают под объем приложенных пунктов формулы изобретения и их эквивалентов.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение обеспечивает способ настройки времени передачи на передающей стороне, которая способна к предотвращению ухудшения в эффективности приема и минимизации сложности приема, способ передачи непрерывных пакетов, и мобильную станцию для этого. Настоящее изобретение является применимым для устройства, используемого в OFDMA и аналогичной схеме радиодоступа, такого как мобильная станция или базовая станция, и алгоритма передачи/приема.

1. Способ передачи, посредством пользовательского оборудования (UE), подкадра, включающего в себя множество символов, в сотовой системе мобильной связи, при этом способ содержит этапы, на которых:
принимают, посредством UE, команду настройки времени для указания продвижения вперед времени передачи подкадра относительно текущего времени передачи;
определяют, посредством UE, перекрывает ли предыдущий подкадр, к которому применяется текущее время передачи, по меньшей мере, переднюю часть подкадра; и
когда определяют, что предыдущий подкадр перекрывает, по меньшей мере, переднюю часть подкадра, передают, посредством UE, подкадр, начиная с части подкадра, следующей за перекрывающейся частью подкадра.

2. Способ по п.1, в котором команда настройки времени включает в себя продвижение вперед времени передачи подкадра в соответствии с предопределенным размером шага, относительно текущего времени передачи.

3. Способ по п.1, в котором перекрывающаяся часть подкадра короче, чем циклический префикс подкадра.

4. Способ по п.1, в котором перекрывающаяся часть подкадра включает в себя циклический префикс подкадра.

5. Способ по п.1, в котором перекрывающаяся часть подкадра включает в себя один или более символов подкадра.

6. Способ по п.1, в котором множество символов включает в себя OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением) символы.

7. Способ по п.1, в котором множество символов включает в себя SC-FDMA (множественный доступ с частотным разделением каналов с одной несущей) символы.

8. Способ по п.1, в котором если предыдущий подкадр перекрывает подкадр, то предыдущий подкадр передают целиком.

9. Пользовательское оборудование, сконфигурированное с возможностью осуществления связи, в сотовой системе мобильной связи, путем использования подкадра, включающего в себя множество символов, при этом пользовательское оборудование содержит:
блок беспроводной связи, сконфигурированный с возможностью приема команды настройки времени для указания продвижения вперед времени передачи подкадра относительно текущего времени передачи, и передачи подкадра согласно заданному времени передачи; и
блок формирования подкадра, сконфигурированный с возможностью формирования подкадра и определения, перекрывает ли предыдущий подкадр, к которому применяется текущее время передачи, по меньшей мере, переднюю часть подкадра,
причем если предыдущий подкадр определяется перекрывающим, по меньшей мере, переднюю часть подкадра, то блок беспроводной связи сконфигурирован с возможностью передачи подкадра, начиная с части подкадра, следующей за перекрывающейся частью подкадра.

10. Пользовательское оборудование по п.9, в котором команда настройки времени указывает продвижение вперед времени передачи подкадра в соответствии с предопределенным размером шага относительно текущего времени передачи.

11. Пользовательское оборудование по п.9, в котором перекрывающаяся часть подкадра короче, чем циклический префикс подкадра.

12. Пользовательское оборудование по п.9, в котором перекрывающаяся часть подкадра включает в себя циклический префикс подкадра.

13. Пользовательское оборудование по п.9, в котором перекрывающаяся часть подкадра включает в себя один или более символов подкадра.

14. Пользовательское оборудование по п.9, в котором множество символов включает в себя OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением) символы.

15. Пользовательское оборудование по п.9, в котором множество символов включает в себя SC-FDMA (множественный доступ с частотным разделением с одной несущей) символы.

16. Пользовательское оборудование по п.9, в котором если предыдущий подкадр перекрывает подкадр, то предыдущий подкадр передается целиком.