система и способ для передачи управляющей информации восходящей линии связи в системе связи ofdma

Формула изобретения

1. Способ передачи управляющей информации восходящей линии связи в системе связи, использующей схему множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), причем способ содержит этапы, на которых

выбирают посредством мобильной станции (MS) целевую базовую станцию (BS) привязки, с которой MS намеревается осуществлять связь, и передают кодовую комбинацию, выделенную выбранной целевой BS привязки, на текущую BS привязки по каналу быстрой обратной связи;

после приема кодовой комбинации передают в MS посредством текущей BS привязки, информацию выделения канала быстрой обратной связи для выбранной целевой BS привязки, соответствующей принятой кодовой комбинации; и

осуществляют переключение посредством MS целевой BS привязки на новую BS привязки, соответствующую информации выделения канала быстрой обратной связи.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых

выбирают посредством MS базовую станцию, обладающую наилучшим сигналом приема, из числа базовых станций, входящих в активный набор, в качестве целевой BS привязки; и

создают набор из множества кодовых комбинаций, соответствующих, по меньшей мере, одному типу управляющей информации восходящей линии связи для выбранной целевой BS привязки, и передают набор кодовых комбинаций на текущую BS привязки по каналу быстрой обратной связи.

3. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых

разделяют посредством MS все возможные кодовые комбинации на, по меньшей мере, одну группу кодовых комбинаций, каждая из которых содержит некоторое количество кодовых комбинаций; и

выделяют первую группу кодовых комбинаций для передачи информации о BS для целевой BS привязки, выделяют вторую группу кодовых комбинаций для передачи информации о качестве канала, принимаемой от целевой BS привязки, и выделяют третью группу кодовых комбинаций для передачи информации обратной связи выбора режима.

4. Способ по п.1, в котором кодовую комбинацию выбирают из числа кодовых комбинаций, выделенных для передачи информации выделения кодовых комбинаций, принимаемой от текущей BS привязки.

5. Способ по п.2, в котором этап создания набора кодовых комбинаций содержит этапы, на которых

разделяют все возможные кодовые комбинации на группы кодовых комбинаций, каждая из которых содержит некоторое количество кодовых комбинаций, соответствующих управляющей информации восходящей линии связи; и

отображают каждую из групп кодовых комбинаций на связанную с ней управляющую информацию восходящей линии связи.

6. Способ по п.1, в котором MS передает кодовую комбинацию, выделенную целевой BS привязки, на текущую BS привязки по каналу быстрой обратной связи.

7. Способ по п.1, в котором после приема запроса переключения от MS, текущая BS привязки передает на MS информацию выделения канала быстрой обратной связи для целевой BS привязки, чтобы утвердить запрос переключения.

8. Способ по п.7, в котором текущая BS привязки предварительно передает информацию выделения каналов быстрой связи в MS посредством сообщения подтверждения переключения BS.

9. Способ по п.7, в котором текущая BS привязки задает информацию выделения каналов быстрой обратной связи целевой BS привязки на протяжении периода переключения для новой BS привязки.

10. Способ по п.7, в котором после завершения переключения на новую BS привязки, текущая BS привязки передает информацию выделения канала быстрой обратной связи посредством сообщения полной информации выделения.

11. Способ передачи управляющей информации восходящей линии связи в системе связи множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), причем способ содержит этапы, на которых

разделяют кодовые комбинации на группы кодовых комбинаций, каждая из которых содержит некоторое количество кодовых комбинаций, и выделяют группы кодовых комбинаций для передачи управляющей информации восходящей линии связи; и

передают по каналу быстрой обратной связи кодовые комбинации, для которых назначена управляющая информация восходящей линии связи.

12. Способ по п.11, в котором среди групп кодовых комбинаций первая группа выделена для передачи информации о качестве канала.

13. Способ по п.11, в котором среди групп кодовых комбинаций вторая группа выделена для передачи информации о наилучшей базовой станции BS/секторе для быстрого переключения сотовых ячеек.

14. Способ по п.11, в котором кодовые комбинации второй группы выделяют базовым станциям, включенным в активный набор, при этом, если мобильная станция (MS) намеревается переключить BS привязки, MS передает на текущую BS привязки кодовую комбинацию для новой BS привязки среди базовых станций по каналу быстрой обратной связи.

15. Способ по п.11, в котором среди групп кодовых комбинаций третья группа выделена для передачи информации обратной связи выбора режима MIMO.

16. Способ передачи управляющей информации восходящей линии связи в системе связи, использующей схему множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), причем способ содержит этапы, на которых

формируют, по меньшей мере, один тип управляющей информации восходящей линии связи, которая должна передаваться;

разделяют все возможные кодовые комбинации на некоторое количество групп кодовых комбинаций, каждая из которых отображается на связанный с ней тип управляющей информации восходящей линии связи, для передачи сформированной управляющей информации восходящей линии связи; и

осуществляют ортогональную модуляцию управляющей информации восходящей линии связи, которой выделены кодовые комбинации, и выделяют группу кодовых комбинаций для передачи модулированной управляющей информации восходящей линии связи.

17. Способ по п.16, в котором управляющая информация восходящей линии связи включает в себя информацию о качестве канала, и из числа всех возможных кодовых комбинаций некоторое количество кодовых комбинаций выделяют для передачи информации о качестве канала.

18. Способ по п.16, в котором управляющая информация восходящей линии связи включает в себя информацию обратной связи выбора режима, и из числа всех возможных кодовых комбинаций некоторое количество кодовых комбинаций выделяют для передачи информации обратной связи выбора режима.

19. Способ по п.16, в котором управляющая информация восходящей линии связи включает в себя информацию о наилучшей BS/секторе для быстрого переключения сотовый ячеек, и из числа всех возможных кодовых комбинаций некоторое количество кодовых комбинаций выделяют для передачи информации о наилучшей BS/секторе.

20. Способ по п.16, в котором кодовые комбинации формируют таким образом, чтобы минимальное расстояние Хэмминга между двумя возможными кодовыми комбинациями было максимизировано.

21. Способ по п.16, в котором каждая из возможных кодовых комбинаций состоит из 5 информационных битов данных, а 32 возможных 5-битных кодовых комбинации разделяют на некоторое количество групп кодовых комбинаций для передачи, по меньшей мере, одного типа управляющей информации восходящей линии связи.

22. Способ по п.16, в котором каждая из возможных кодовых комбинаций состоит из 6 информационных битов данных, и 64 возможных 6-битных кодовых комбинации разделяют на некоторое количество групп кодовых комбинаций для передачи, по меньшей мере, одного типа управляющей информации восходящей линии связи.

23. Способ для поддержки быстрого переключения сотовых ячеек в системе связи, включающей в себя мобильную станцию (MS), базовую станцию (BS) привязки, в текущий момент осуществляющую связь с MS, и целевую BS привязки, которую MS выбирает для связи, причем способ содержит этапы, на которых

передают по каналу быстрой обратной связи посредством BS привязки информацию о BS, входящей в активный набор; и

выбирают посредством MS, BS, имеющую наибольшие интенсивности сигналов, принятых от BS, входящих в активный набор, в качестве целевой BS привязки, и передают на текущую BS привязки кодовую комбинацию, соответствующую выбранной целевой BS привязки.

24. Способ по п.23 дополнительно содержащий этап обновления посредством BS привязки целевой BS привязки в качестве новой текущей BS привязки для быстрого переключения сотовых ячеек для MS, если определено, что кодовая комбинация, принятая от MS по каналу быстрой обратной связи, является кодовой комбинацией, выделенной для передачи информации о BS.

25. Способ по п.23, в котором MS сравнивает интенсивности пилот-сигналов, принимаемых от BS, включенных в активный набор, выбирает BS, имеющую наибольшую интенсивность пилот-сигнала в качестве целевой BS привязки, и обновляет текущую BS.

26. Способ по п.23, в котором MS сравнивает интенсивности преамбул, принимаемых от BS, включенных в активный набор, выбирает BS, имеющую наибольшую интенсивность сигналов преамбул в качестве целевой BS привязки, и обновляет текущую BS.

27. Способ по п.23, дополнительно содержащий этапы, на которых

определяют посредством текущей BS привязки количество кодовых комбинаций, имеющихся в распоряжении для передачи информации о целевой BS привязки, из числа всех возможных кодовых комбинаций;

выделяют кодовую комбинацию, соответствующую каждой из BS, включенных в активный набор, из числа кодовых комбинаций; и

передают информацию выделения на MS.

28. Способ выделения канала быстрой обратной связи для быстрого переключения сотовых ячеек в системе связи, включающей в себя мобильную станцию (MS), текущую базовую станцию (BS) привязки, в текущий момент осуществляющую связь с MS, и целевую BS привязки, которую MS выбирает для связи, причем способ содержит этапы, на которых

выбирают посредством MS базовую станцию, имеющую наибольшую интенсивность принятого сигнала в качестве целевой BS привязки среди, по меньшей мере, одной BS, включенной в активный набор;

передают кодовую комбинацию, выделенную целевой BS привязки, на текущую BS привязки по каналу быстрой обратной связи; и

если кодовая комбинация для канала быстрой обратной связи, принятая от MS, является кодовой комбинацией, выделенной для передачи информации о BS, обновляют посредством текущей BS привязки текущую BS привязки в качестве целевой BS привязки для быстрого переключения сотовых ячеек MS.

29. Способ по п.28, дополнительно содержащий этапы, на которых

повторно передают информацию о целевой BS привязки на текущую BS привязки некоторое количество раз; и

после передачи информации о BS передают информацию о качестве канала целевой BS привязки по каналу быстрой обратной связи.

30. Способ по п.29, дополнительно содержащий этап, на котором

если кодовая комбинация, соответствующая целевой BS привязки, принята от MS, передают соответствующий ответный сигнал посредством текущей BS привязки.

31. Способ по п.29, в котором из числа всех возможных кодовых комбинаций некоторое количество кодовых комбинаций выделяют для передачи информации о качестве канала.

32. Способ по п.28, в котором из числа всех возможных кодовых комбинаций некоторое количество кодовых комбинаций выделяют для передачи информации о целевой BS привязки для быстрого переключения сотовых ячеек.

33. Способ по п.28, дополнительно содержащий этапы, на которых,

если есть необходимость в обновлении активного набора, то передают посредством MS сигнал запроса переключения на текущую BS привязки; и

после приема ответного сигнала от текущей BS привязки, обновляют или аннулируют активный набор согласно ответному сигналу.

34. Способ по п.33, в котором сигнал запроса переключения передают посредством сообщения запроса передачи обслуживания MS.

35. Способ по п.28, дополнительно содержащий этап, на котором,

если сигнал запроса переключения текущей BS привязки принят от MS, то создают посредством текущей BS привязки активный набор посредством назначения временных идентификаторов (ID) BS базовым станциям, входящим в активный набор, и передают ответный сигнал в ответ на сигнал запроса переключения.

36. Способ по п.35, в котором ответный сигнал для сигнала запроса переключения передают посредством ответного сообщения BS передаче обслуживания.

37. Способ по п.28, дополнительно содержащий этапы, на которых

выделяют посредством MS канал быстрой обратной связи, используемый для переключения на целевую BS привязки; и

выделяют канал быстрой обратной связи, который должен использоваться MS посредством ответного сообщения BS передаче обслуживания.

38. Способ по п.28, дополнительно содержащий этап, на котором

во время переключения текущей BS привязки передают посредством MS признак переключения BS привязки на целевую BS привязки с использованием канала быстрой обратной связи в течение периода переключения.

39. Способ по п.38, в котором признак переключения BS привязки является кодовой комбинацией, соответствующей целевой BS привязки.

40. Способ по п.38, в котором MS попеременно передает признак переключения BS привязки и информацию о качестве канала.

41. Способ по п.38, в котором после передачи признака переключения BS привязки в течение периода переключения MS немедленно переключает BS привязки на целевую BS привязки.

42. Способ по п.28, в котором после передачи признака переключения BS привязки в течение периода переключения MS переключает текущую BS привязки после анализа сигнала подтверждения с одной из текущей BS привязки и целевой BS привязки.

43. Способ по п.28, дополнительно содержащий этап, на котором,

если кодовая комбинация для канала быстрой обратной связи, принятая от MS, соответствует кодовой комбинации, выделенной для передачи информации о BS, то выполняют посредством текущей BS привязки процесс подтверждения и процесс отмены с целевой BS привязки через магистральную сеть для обновления текущей BS привязки.

44. Система для передачи управляющей информации восходящей линии связи в системе связи, использующей схему множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), причем система содержит

мобильную станцию (MS) для выбора целевой базовой станции (BS), имеющей наибольшую интенсивность сигнала приема, из числа базовых станций, входящих в активный набор, выделения кодовых комбинаций в первой группе из числа всех возможных кодовых комбинаций для передачи информации о качестве канала, принятой от выбранной BS, на текущую BS привязки по каналу быстрой обратной связи, выделения кодовых комбинаций во второй группе для передачи информации о BS/секторе для выбранной BS, и выделения кодовых комбинаций в третьей группе для передачи информации обратной связи выбора режима; и

текущую BS привязки для обновления BS привязки, осуществляющая связь с MS, в качестве целевой BS привязки для быстрого переключения сотовых ячеек для MS, если кодовая комбинация для канала быстрой обратной связи, принятая от MS, соответствует кодовой комбинации, выделенной для передачи информации о целевой BS привязки.

45. Система по п.44, в которой MS повторно передает информацию о BS на текущую BS привязки некоторое число раз, а после передачи информации о BS, передает информацию о качестве канала текущей BS привязки по каналу быстрой обратной связи.

46. Система по п.44, в которой, если кодовая комбинация, соответствующая целевой BS привязки, принята от MS, то текущая BS привязки передает соответствующий ответный сигнал.

47. Система по п.44, в которой, если есть необходимость обновления активного набора, то MS передает сигнал запроса переключения на текущую BS привязки, а после приема ответного сигнала текущей BS привязки выполняет процесс обновления или процесс аннулирования над активным набором в соответствии с ответным сигналом.

48. Система по п.47, в которой сигнал запроса переключения передается посредством сообщения запроса передачи обслуживания MS.

49. Система по п.47, в которой, если сигнал запроса переключения BS привязки принят от MS, то текущая BS привязки создает активный набор посредством назначения временных идентификаторов (ID) BS для базовых станций, включенных в активный набор, и передает ответ, соответствующий сигналу запроса переключения.

50. Система по п.49, в которой ответ на сигнал запроса переключения передается посредством ответного сообщения BS передаче обслуживания.

51. Система по п.44, в которой предварительно выделяется канал быстрой обратной связи, используемый, когда MS переключается на целевую BS привязки;

при этом текущая BS привязки предварительно избирательно выделяет канал быстрой обратной связи, который должен использоваться MS посредством ответного сообщения BS передаче обслуживания.

52. Система по п.44, в которой во время переключения BS привязки, осуществляющей связь, MS передает признак переключения BS привязки на целевую BS привязки с использованием канала быстрой обратной связи в течение периода переключения.

53. Система по п.52, в которой признак переключения BS привязки указывает кодовую комбинацию, соответствующую целевой BS привязки.

54. Система по п.52, в которой MS попеременно передает признак переключения BS привязки и информацию о качестве канала.

55. Система по п.52, в которой после передачи признака переключения BS привязки в течение периода переключения, MS немедленно переключает BS привязки на целевую BS привязки.

56. Система по п.52, в которой после передачи признака переключения BS привязки в течение периода переключения MS переключает BS привязки, осуществляющую связь, после анализа сигнала подтверждения с текущей BS привязки или целевой BS привязки.

57. Система по п.44, дополнительно содержащая этап, на котором,

если кодовая комбинация для канала быстрой обратной связи, принятая от MS, соответствует кодовой комбинации, выделенной для передачи информации о целевой BS привязки, то выполняют посредством текущей BS привязки процесс подтверждения или процесс отмены с целевой BS привязки через магистральную сеть для обновления BS привязки.

58. Способ по п.23, в котором сигнал приема является пилот-сигналом или сигналом преамбулы.

59. Система по п.44, в которой сигнал приема является пилот-сигналом или сигналом преамбулы.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение в целом относится к системе и способу для передачи управляющей информации в системе мобильной связи, в частности к системе и способу для передачи управляющей информации восходящей линии связи для выполнения быстрого переключения сотовых ячеек в системе связи, использующей схему множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA).

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

Системы мобильной связи, изначально разработанные для предоставления голосовой услуги, эволюционируют в усовершенствованные системы, обеспечивающие предоставление различных мультимедийных услуг. Системы мобильной связи эволюционируют в систему мобильной связи 4-го поколения (4G), следующую за аналоговой системой 1-го поколения (1G), цифровой системой 2-го поколения (2G) и системой IMT-2000 3-го поколения (3G), которая поддерживает высокоскоростную мультимедийную услугу. В системе мобильной связи 4G пользователь может осуществлять доступ к спутниковой сети, локальной сети (LAN) и сети Интернет с помощью единственного терминала, например, одной мобильной станции (MS). То есть пользователь может пользоваться многими видами услуг, таких как услуги передачи голоса, изображения, услуги передачи мультимедийных данных, данных сети Интернет, голосовой почты и мгновенного обмена сообщениями, с помощью одного мобильного терминала.

Система мобильной связи 4G нацелена на достижение скорости передачи данных 20 Мбит/с для сверхвысокоскоростного мультимедийного обслуживания, и обычно использует схему мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM).

Схема OFDM, схема цифровой модуляции для мультиплексирования множества ортогональных сигналов несущих, разделяет одиночный поток данных на несколько низкоскоростных потоков и одновременно передает низкоскоростные потоки с использованием нескольких поднесущих с низкой скоростью передачи данных.

Схема множественного доступа, основанная на схеме OFDM, известна как схема множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA). В схеме OFDMA поднесущие в одном символе OFDM совместно используются множеством пользователей, то есть MS. Система связи, основанная на схеме OFDMA (в дальнейшем упоминаемая как «система связи OFDMA»), содержит отдельные физические каналы для передачи информации быстрой обратной связи восходящей линии связи, которая является характерным типом управляющей информации восходящей линии связи.

Информация быстрой обратной связи восходящей линии связи включает в себя информацию полного отношения сигнал/шум (SNR), информацию дифференциального SNR по полосам, информацию быстрой обратной связи режима с множеством входов и множеством выходов (MIMO) и информацию обратной связи для выбора режима.

Информация быстрой обратной связи восходящей линии связи не передает большие объемы данных по сравнению с общими услугами связи. Однако так как информация быстрой обратной связи восходящей линии связи является очень важной информацией для системы связи, для информации быстрой обратной связи восходящей линии связи должна быть гарантирована высоконадежная передача. Однако, общепринято, что лишь незначительное количество частотно-временных ресурсов выделяются физическим каналам, например, каналам быстрой обратной связи, используемым для передачи информации быстрой обратной связи восходящей линии связи, для того чтобы уменьшить долю служебных сигналов или данных.

Обычно, для передачи управляющей информации восходящей линии связи используется комбинированный способ, использующий бинарный код канала и когерентную модуляцию или дифференциальную модуляцию. Однако, когда управляющая информации восходящей линии связи передается с использованием меньших частотно-временных ресурсов, чем оптимально требуемые, частота появления ошибок возрастает, тем самым, снижая стабильность работы системы связи. В то время как есть достаточно тонов пилот-сигнала для передачи потока информации нисходящей или восходящей линии связи имеется недостаточно тонов трафика для передачи управляющей информации восходящей линии связи. Недостаток тонов пилот-сигнала ухудшает эффективность оценки канала, тем самым, снижая эффективность схемы когерентной модуляции/демодуляции. Если количество тонов пилот-сигнала увеличивается, принимая во внимание только эффективность оценки канала, количество тонов данных становится недостаточным. Кроме того, разделение бинарного кода канала и модуляции вызывает потерю эффективности. Кроме того, если для передачи управляющей информации восходящей линии связи, например, информации быстрой обратной связи восходящей линии связи, используется много частотно-временных ресурсов, для того чтобы увеличить стабильность, доля служебных сигналов или данных увеличивается, что уменьшает пропускную способность системы связи.

Традиционный способ передачи информации быстрой обратной связи восходящей линии связи использует один подканал восходящей линии связи и передает 4-битную информацию. Однако передача 4-битной информации не может гарантировать достаточную точность для передачи полного SNR и может передавать дифференциальные SNR по полосам только для 4 полос. В дополнение передаче 4-битной информации недостает операционной гибкости, так что является затруднительным свободно выделять кодовые комбинации для передачи другой информации, так как есть не более чем 16 кодовых комбинаций.

В существующей сотовой системе мобильной связи, использующей схему множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), используется схема быстрого переключения сотовых ячеек (FCS) для улучшения эксплуатационных показателей системы. В схеме быстрого переключения сотовых ячеек, MS управляет несколькими базовыми станциями (BS) или несколькими секторами в своем активном наборе, выбирает наилучшие BS/сектор, имеющие наилучшие эксплуатационные показатели линии связи из числа BS или секторов, включенных в активный набор, и информирует выбранные BS/сектор о наилучших эксплуатационных показателях их линии связи посредством кода Уолша в последовательности операций, определяемой как маскирование управления скоростью передачи данных (DRC). Маскирование DRC относится к коду Уолша, уникально выделенному каждой BS в системе высокоскоростного пакетного обмена данными (EV-DO). MS отправляет запрос маскирования DRC на BS, имеющую в распоряжении требуемую скорость передачи данных например, наилучшие значение DRC и эксплуатационные показатели линии связи, по отдельному каналу DRC. После этого, MS принимает данные нисходящей линии связи от BS/сектора, имеющих наилучшие эксплуатационные показатели линии связи, тем самым, улучшая эксплуатационные показатели нисходящей линии связи. Активный набор определен как набор BS или секторов, которые в настоящий момент предоставляют MS радиоканалы для передачи/приема данных. То есть MS создает активный набор с BS, эксплуатационные показатели которых выше или равны предопределенному уровню, причем BS в активном наборе принимают разнообразную уникальную информацию о MS. Вышеупомянутая схема дает возможность мобильной станции, расположенной на границе сотовой ячейки, получать выигрыш от разнесения за счет выбора.

Есть трудность в непосредственном применении способа быстрого переключения сотовых ячеек к схеме связи OFDMA. Схема CDMA идентифицирует многих пользователей, или MS, с использованием специфичных для пользователя длинных кодов, позже умножаемых в цифровом передатчике. Поэтому, каждые BS/сектор могут принимать сигналы, переданные MS. Кроме того, в схеме CDMA, каждые BS/сектор умножают принятые сигналы на специфичный для пользователя длинный код, а после этого, осуществляют сжатие результата перемножения с кодами Уолша, соответствующими мобильным станциям, чтобы определить, выбраны ли они MS в качестве наилучших BS/сектора.

Однако в схеме связи OFDMA каждые BS/сектор выделяют частотно-временные ресурсы множеству MS, а мобильные станции должны передавать сигналы только посредством выделенных частотно-временных ресурсов. Если каждые BS/сектор выделяют независимые частотно-временные ресурсы всем из MS, использующих быстрое переключение сотовых ячеек, это обусловит значительную непроизводительную нагрузку. Если информация о наилучших BS/секторе передается не по физическому каналу, а посредством более высокоуровневого сообщения, то скорость переключения сотовых ячеек снижается, вызывая снижение в выигрыше от разнесения за счет выбора и в эффективности планирования.

В качестве существующей схемы для решения этих проблем была предложена схема для выделения канала быстрой обратной связи для передачи информации о качестве канала (CQI) и канала быстрой обратной связи для передачи информации о наилучших BS/секторе в MS, желающую выполнить быстрое переключение сотовой ячейки. Однако существующая схема является нерациональной, так как MS требует два канала быстрой обратной связи для выполнения быстрого переключения сотовой ячейки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поэтому, цель настоящего изобретения состоит в создании системы и способа, обеспечивающих выполнение рационального быстрого переключения сотовых ячеек в системе связи множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA).

Другая цель настоящего изобретения состоит в создании системы и способа для улучшения эффективности планирования в системе связи OFDMA.

Кроме того, еще одна цель изобретения состоит в создании системы и способа, обеспечивающих передачу различной управляющей информации восходящей линии связи, посредством увеличения количества кодовых комбинаций для каналов быстрой обратной связи в системе связи OFDMA, тем самым, эффективное использование частотно-временных ресурсов.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в создании системы и способа, обеспечивающих передачу различной управляющей информации восходящей линии связи, посредством увеличения количества кодовых комбинаций, используемых для одного канала быстрой обратной связи, и отдельного распределения полного набора кодовых комбинаций согласно типу управляющей информации в системе связи OFDMA.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в создании схемы быстрого переключения сотовых ячеек, обеспечивающей рациональную передачу информации о наилучших BS/секторе, информации о качестве канала (CQI) и информации обратной связи выбора режима по одному каналу быстрой обратной связи в системе связи OFDMA.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в создании системы и способа, обеспечивающих передачу информации о наилучших BS/секторе для быстрого переключения сотовых ячеек с помощью кодовой комбинации посредством канала быстрой обратной связи в системе связи OFDMA.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в создании системы и способа, обеспечивающих передачу информации о наилучших BS/секторе посредством небольшого количества каналов быстрой обратной связи.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предоставлен способ передачи управляющей информации восходящей линии связи в системе связи, использующей схему множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA). Способ включает в себя выбор мобильной станцией (MS), целевой базовой станции (BS) привязки, с которой MS намеревается осуществлять связь, и передачу кодовой комбинации, выделенной выбранной целевой BS привязки, в текущую BS привязки по каналу быстрой обратной связи; после приема кодовой комбинации, передачу к MS, посредством текущей BS привязки, информации выделения канала быстрой обратной связи для выбранной целевой BS привязки, соответствующей принятой кодовой комбинации; и переключение посредством MS, целевой BS привязки на новую BS привязки, соответствующую информации выделения канала быстрой обратной связи.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предоставлен способ передачи управляющей информации восходящей линии связи в системе связи множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA). Способ включает в себя разделение кодовых комбинаций на группы кодовых комбинаций, каждая из которых содержит некоторое количество кодовых комбинаций, и выделение групп кодовых комбинаций для передачи управляющей информации восходящей линии связи; и передачу по каналу быстрой обратной связи кодовых комбинаций, для которых назначена управляющая информация восходящей линии связи.

Согласно еще одному дополнительному аспекту настоящего изобретения предоставлен способ передачи управляющей информации восходящей линии связи в системе связи, использующей схему множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA). Способ включает в себя формирование, по меньшей мере, одного типа управляющей информации восходящей линии связи, которая должна передаваться; разделение всех возможных кодовых комбинаций на некоторое количество групп кодовых комбинаций, каждая из которых отображена на связанный с ней тип управляющей информации восходящей линии связи, для передачи сформированной управляющей информации восходящей линии связи; и ортогональную модуляцию управляющей информации восходящей линии связи, которой выделены кодовые комбинации, и выделение группы кодовых комбинаций для передачи модулированной управляющей информации восходящей линии связи.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предоставлен способ поддержки быстрого переключения сотовых ячеек в системе связи, включающей в себя мобильную станцию (MS), базовую станцию (BS) привязки, в текущий момент осуществляющую связь с MS, и целевую BS привязки, которую MS выбирает для связи. Способ включает в себя передачу по каналу быстрой обратной связи, посредством BS привязки, информации о BS, входящей в активный набор; и выбор посредством MS, BS, имеющий наибольшие интенсивности сигналов, принятых от базовых BS, включенных в активный набор, в качестве целевой BS привязки, и передачу на текущую BS привязки кодовой комбинации, соответствующей выбранной целевой BS.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предоставлен способ выделения канала быстрой обратной связи для быстрого переключения сотовых ячеек в системе связи, включающей в себя мобильную станцию (MS), текущую базовую станцию (BS) привязки, в текущий момент осуществляющую связь с MS, и целевую BS привязки, которую MS выбирает для связи. Способ включает в себя выбор, посредством MS, BS, имеющей наибольшую длительность принятого сигнала, в качестве целевой BS привязки среди, по меньшей мере, одной BS, входящей в активный набор; передачу кодовой комбинации, назначенной целевой BS привязки, на текущую BS привязки по каналу быстрой обратной связи; и, если кодовая комбинация для канала быстрой обратной связи, принятая от MS, является кодовой комбинацией, назначенной для передачи информации о BS, то обновление, посредством текущей BS привязки, текущей BS привязки в качестве целевой BS привязки для быстрого переключения сотовых ячеек для MS.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения предоставлена система для передачи управляющей информации восходящей линии связи в системе связи, использующей схему множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA). Система включает в себя мобильную станцию (MS) для выбора целевой базовой станции (BS), обладающей наибольшей длительностью сигнала приема, из числа базовых станций, входящих в активный набор, выделения кодовых комбинаций в первой группе из числа всех возможных кодовых комбинаций для передачи информации о качестве канала, принятой от выбранной BS, на текущую BS привязки по каналу быстрой обратной связи, выделения кодовых комбинаций во второй группе для передачи информации о BS/секторе для выбранной BS, и выделения кодовых комбинаций в третьей группе для передачи информации обратной связи выбора режима; и BS привязки для обновления BS привязки в качестве целевой BS привязки для быстрого переключения сотовых ячеек для MS, если кодовая комбинация для канала быстрой обратной связи, принятая от MS, соответствует кодовой комбинации, выделенной для передачи информации о BS.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеприведенные и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в последующем подробном описании, иллюстрируемом прилагаемыми чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - схема быстрого переключения сотовых ячеек в обычной системе связи CDMA;

фиг.2 - схема быстрого переключения сотовых ячеек в системе связи OFDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.3 - схема, иллюстрирующая передатчик для передачи информации быстрого переключения сотовых ячеек в системе связи OFDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 - схема, иллюстрирующая приемник для приема информации быстрого переключения сотовых ячеек в системе связи OFDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.5 - схема, иллюстрирующая частотно-временные ресурсы, выделенные для передачи информации быстрого переключения сотовых ячеек в системе связи OFDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.6 - схема, иллюстрирующая 32 возможных кодовых комбинации, выводимых из 8-го кодера канала согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг.7 - схема, иллюстрирующая 64 возможных кодовых комбинации, выводимых из 8-го кодера канала согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Несколько предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения далее подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. В последующем описании, подробное описание известных функций и конфигураций, включенных в материалы настоящей заявки, опущено для краткости.

Настоящее изобретение предлагает схему для передачи различной управляющей информации восходящей линии связи в системе связи множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA). Кроме того, настоящее изобретение увеличивает количество кодовых комбинаций, имеющихся в распоряжении для каналов быстрой обратной связи, для передачи различной управляющей информации восходящей линии связи, тем самым, рационально используя частотно-временные ресурсы.

Настоящее изобретение предоставляет способ для идентификации кодовых комбинаций для передачи информации о качестве канала (CQI), кодовых комбинаций для передачи информации о наилучших базовой станции (BS)/секторе, и кодовых комбинаций для передачи информации обратной связи выбора режима посредством увеличения количества кодов, используемых для одного канала быстрой обратной связи. То есть настоящее изобретение предлагает схему быстрого переключения сотовых ячеек, обеспечивающую решение проблем предшествующего уровня техники и увеличение эффективности частотно-временных ресурсов, с использованием нового способа.

Как описано выше, настоящее изобретение предлагает способ, обеспечивающий передачу различной управляющей информации восходящей линии связи посредством увеличения количества кодовых комбинаций, используемых для одного канала быстрой обратной связи, и отдельного выделения полного набора кодовых комбинаций согласно типу управляющей информации. В частности, настоящее изобретение предлагает систему и способ, обеспечивающие передачу не только существующей информации CQI и информации обратной связи выбора режима, но также информацию о наилучших BS/секторе для быстрого переключения сотовых ячеек, по одному каналу быстрой обратной связи.

Настоящее изобретения предлагает систему и способ, обеспечивающие рациональное быстрое переключение сотовых ячеек, тем самым, улучшение эффективности планирования, и передачу информации о наилучших BS/секторе по небольшому количеству каналов быстрой обратной связи в системе связи OFDMA.

Настоящее изобретение предлагает схему для эффективной передачи информации о наилучших BS/секторе, CQI, и информации обратной связи выбора режима для быстрого переключения сотовых ячеек в системе связи OFDMA.

Хотя различные варианты осуществления настоящего изобретения описаны в материалах настоящей заявки со ссылкой на систему связи OFDMA, настоящее изобретение не ограничено системой связи OFDMA и может применяться ко всем системам связи, которые используют схему множественного доступа.

Перед описанием настоящего изобретения, ниже описан традиционный принцип быстрого переключения сотовых ячеек со ссылкой на фиг.1.

На фиг.1 показана схема быстрого переключения сотовых ячеек в обычной системе связи CDMA. Согласно фиг.1, активный набор мобильной станции (MS) 100 включает в себя 3 базовых станции/сектора, например, BS/сектор_А 110, BS/сектор_B 120 и BS/сектор_C 130.

В системе мобильной связи CDMA, MS 100 выделяются отдельные коды Уолша с BS/секторов со 110 по 130. Так как длина кодов Уолша составляет 8 в случае системы высокоскоростного обмена пакетными данными (EV-DO), возможными номерами кодов Уолша являются с 0 по 7. В примере по фиг.1, BS/сектору А 110 выделен код #1 Уолша, BS/сектору B 120 выделен код #4 Уолша и BS/сектору С 130 выделен код #3 Уолша.

MS 100 сравнивает интенсивности пилот-сигналов, принятых от трех BS/секторов с 110 по 130, выбирает BS/сектор, обладающие наилучшими эксплуатационными показателями линии связи, согласно результату сравнения, и выдает информацию на выбранные BS/сектор, чтобы соответствующие BS/сектор могли быть проинформированы, что эксплуатационные показатели его собственной линии связи являются наилучшими.

На фиг.1, если сигнал, принятый от BS/сектора_С 130 имеет наибольшую интенсивность, то MS 100 передает данные восходящей линии связи с использованием кода #3 Уолша в качестве маскирования управления скоростью передачи (DRC). В системе CDMA, так как MS идентифицирует свою BS с использованием уникальных кодов Уолша BS, коды Уолша, выделенные трем BS/секторам с 110 по 130, должны иметь разные номера кодов Уолша. То есть в обычной схеме CDMA, так как мобильные станции идентифицируются с использованием соответствующего пользователю длинного кода, каждые BS/сектор могут принимать сигналы, переданные от MS. Кроме того, в схеме CDMA, каждые BS/сектор умножают принятые сигналы на соответствующий пользователю длинный код, и после этого, сжатие результата умножения с помощью кодов Уолша, соответствующих MS, чтобы определить, выбраны ли они MS в качестве наилучших BS/сектора.

Однако в системе связи OFDMA каждые BS/сектор выделяют частотно-временные ресурсы множеству MS, и MS должны передавать сигналы только посредством выделенных частотно-временных ресурсов. Если каждые BS/сектор выделяют независимые частотно-временные ресурсы всем MS, применяющим быстрое переключение сотовых ячеек, то возникнет проблема непроизводительной нагрузки. То есть традиционная технология не может непосредственно применять схему быстрого переключения сотовых ячеек к системе связи OFDMA.

На фиг.2 показана схема, иллюстрирующая быстрое переключение сотовых ячеек в системе связи OFDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В частности, фиг.2 иллюстрирует новый принцип быстрого переключения сотовых ячеек для передачи управляющей информации восходящей линии связи, такой как информация о наилучших BS/секторе, CQI и информация обратной связи выбора режима согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.2, активный набор в MS 200 включает в себя три BS/сектора, например, BS/сектор_А 210, BS/сектор_B 220 и BS/сектор_C 230. Следует отметить, что в настоящем описании термин «BS/сектор» представляют BS и/или сектор. Для удобства BS/сектор упоминается как «BS» или «BS/сектор».

BS/сектор_А 210 представляет BS привязки, которая в текущий момент осуществляет связь с MS 200. BS/сектор_А 210, или BS привязки, передает информацию о BS/секторе по каналу быстрой обратной связи. В этом случае, BS 210 привязки выделяет кодовую комбинацию, соответствующую BS/сектору, включенным в активный набор, из числа N кодовых комбинаций, имеющихся в распоряжении для передачи информации о BS/секторе по каналу быстрой обратной связи, и передает информацию выделения на MS 200.

Затем MS 200 сравнивает интенсивности сигналов, например, пилот-сигналов или преамбул от BS/секторов, включенных в активный набор, выбирает BS/сектор, например BS/сектор_С 230, обладающие наилучшими эксплуатационными показателями, согласно результату сравнения, и обновляет выбранные BS/сектор в качестве новой BS привязки. Чтобы обновить BS привязки, MS 200 информирует текущую (или прежнюю) BS привязки, например BS/сектор_А 210, о переходе на новую BS привязки посредством предопределенной информации или сообщений. Последовательность операций и информация для изменения в BS привязки подробно описана ниже.

Допустим, что BS, имеющая в текущий момент наилучшие эксплуатационные показатели линии связи, представляет собой BS/сектор_С 230, а текущей BS привязки является BS/сектор_А 210. В этом случае, MS 200 передает кодовую комбинацию #(n+2), выделенную BS/сектору_С 230, которая является целевой BS привязки, в BS/сектор_А 210, которые являются текущей BS привязки, по каналу быстрой обратной связи для текущей BS привязки. Если MS 200 передает сигнал запроса переключения BS привязки по каналу быстрой обратной связи, то BS/сектор_А 210, принимающие сигнал запроса переключения BS привязки, выполняют декодирование над всеми из кодовых комбинаций, и определяют кодовую комбинацию, отправленную MS 200, посредством декодирования. Чтобы корректно передать информацию о наилучших BS/секторе, MS 200 может повторно передавать кодовую комбинацию, соответствующую BS/сектору_С 230, которые являются выбранной BS привязки или целевой BS привязки, то есть кодовую комбинацию #(n+2), показанную на фиг.2, установленное количество раз.

Если BS/сектор_А 210, принимающие кодовую комбинацию #(n+2), соответствующую новой целевой BS привязки, от MS 200, принимают соответствующую кодовую комбинацию, то есть кодовую комбинацию #(n+2), соответствующую BS/сектору С 230, то BS/сектор_А 210 может передать сигнал подтверждения (ACK) в ответ на это, чтобы уменьшить количество передач для информации о наилучших BS/секторе, требуемых MS 200. Если кодовая комбинация для канала быстрой обратной связи, принятая от MS 200, принадлежит кодовой комбинации, выделенной для передачи информации о наилучших BS/секторе, то BS/сектор_А 210 обновляет BS привязки соответствующей BS, то есть BS/сектором_С 230 для быстрого переключения сотовых ячеек MS 200. Затем MS 200 поочередно передает информацию о наилучших BS/секторе и информацию CQI в BS/сектор_А 210, которые являются текущей BS привязки, установленное количество раз. Для передачи информации CQI используется кодовая комбинация, выделенная для передачи информации CQI из числа полного набора кодовых комбинаций.

Ниже со ссылкой на фиг.2 приведено описание последовательности операций обработки вызова между MS и BS/сектором в течение быстрого переключения сотовых ячеек согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Для удобства, ниже принято, что BS/сектором является BS.

Если не было создано никакого активного набора (или набора активных BS) или если необходимо обновление активного набора, то MS отправляет запрос на создание активного набора посредством сигнала запроса переключения или сообщения запроса переключения на текущую BS привязки. Сигнал запроса переключения или сообщение запроса переключения представляет, например, сообщение запроса передачи обслуживания MS (MSHO-REQ). Затем текущая BS привязки назначает временные идентификаторы BS TEMP_BS_ID с #0 по #7 активным BS, включенным в каждый активный набор для создания активного набора. И затем отправляет ответное сообщение, например ответное сообщение передачи обслуживания BS (BSHO-RSP), в ответ на сообщение запроса.

Так как для быстрого переключения сотовых ячеек используется канал быстрой обратной связи для высокой надежности предпочтительно предварительно выделять канал быстрой обратной связи, который должен использоваться, когда MS изменяет свое соединение на другую BS привязки. BS привязки может выделять канал быстрой обратной связи, который должен использоваться MS посредством сообщения BSHO-RSP.

После приема сообщения BSHO-RSP, переданного с BS привязки, MS может выдать сигнал подтверждения или сигнал отмены с использованием сообщения указания передачи обслуживания (HO-IND), соответствующего сообщению BSHO-RSP.

При переключении BS привязки обеспечения активного набора MS передает кодовую комбинацию для целевой BS привязки, в качестве признака переключения BS привязки, с использованием канала быстрой обратной связи. MS может передавать информацию CQI на соответствующую BS привязки до переключения сотовых ячеек. Так как основная информация CQI должна предоставляться даже во время переключения сотовых ячеек, предпочтительно поочередно передавать признак и CQI в течение периода переключения сотовых ячеек. Кроме того, количество передач для признака может настраиваться согласно требуемой достоверности.

Если кодовая комбинация для канала быстрой обратной связи, принятая от MS, соответствует кодовой комбинации, выделенной для информации о наилучших BS/секторе, текущая BS привязки может выполнять последовательность операций подтверждения или последовательность операций отмены посредством соединения с целевой BS привязки через магистральную сеть для обновления BS привязки.

После завершения передачи признака в течение периода переключения MS может сразу переключить BS привязки или переключить BS привязки после анализа сигнала подтверждения от текущей BS привязки или целевой BS привязки.

В качестве способа передачи CQI MS могут использоваться следующие 3 способа, пока обновляется BS привязки:

(1) передача CQI для текущей BS привязки;

(2) передача CQI для целевой BS привязки; или

(3) поочередная передача CQI для текущей BS привязки и целевой BS привязки.

Настоящее изобретение может передавать информацию CQI с помощью выбранного одного из 3 способов. Для более высокой надежности предпочтительно выбирать второй способ передачи CQI или третий способ передачи CQI.

На фиг.3 показана схема, иллюстрирующая передатчик для передачи информации быстрого переключения сотовых ячеек по каналу быстрой обратной связи в системе связи OFDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Более конкретно, фиг.3 иллюстрирует структуру передатчика MS для передачи CQI, информации обратной связи выбора режима и информации о наилучших BS/секторе для быстрого переключения сотовых ячеек согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.3, передатчик включает в себя М-й кодер 310 канала для кодирования информационных битов данных для управляющей информации восходящей линии связи, например, информации восходящей линии связи о наилучших BS/секторе для быстрого переключения сотовых ячеек, некогерентный модулятор 320 для модуляции информационных битов данных с использованием схемы некогерентной модуляции, и блок 330 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) для выполнения ОБПФ над сигналом передачи перед передачей.

Если имеются информационные биты данных для передачи, например, информационные биты данных для CQI, информации обратной связи выбора режима и информации о наилучших BS/секторе для быстрого переключения сотовых ячеек, М-й кодер 310 канала кодирует информационные биты данных в кодовую комбинацию, соответствующее им, и выдает кодовую комбинацию в некогерентный модулятор 320. М-й кодер 310 канала может включать в себя бинарный кодер канала или М-й кодер канала, который использует М-е блочные коды, согласно количеству входных битов.

Некогерентный модулятор 320 определяет символ передачи, соответствующий кодовой комбинации, выданной из М-го кодера 310 канала, с использованием схемы некогерентной модуляции, и выдает символ передачи в блок 330 ОБПФ. Некогерентный модулятор 320, например, может использовать схему ортогональной модуляции.

Блок 330 ОБПФ выполняет ОБПФ над символом передачи, выданным из некогерентного модулятора 320, и передает символ передачи, прошедший обработку посредством ОБПФ.

На фиг.3, информационные биты данных включают в себя информацию восходящей линии связи о наилучших BS/секторе, CQI и информацию обратной связи выбора режима согласно варианту осуществления настоящего изобретения. М-й кодер 310 канала, включенный в передатчик, кодирует принятые информационные биты данных в кодированные символы и выдает кодированные символы в некогерентный модулятор 320. Некогерентный модулятор 320 модулирует кодированные символы и выдает модулированные символы в блок 330 ОБПФ. Блок 330 ОБПФ выполняет ОБПФ над модулированными символами и передает символы, обработанные посредством ОБПФ. Поскольку в остальном структура передатчика идентична структуре обычного радиочастотного (РЧ) передатчика, она уже показана на фиг.3, и ее подробное описание для простоты опущено.

На фиг.4 показана схема, иллюстрирующая приемник для приема информации быстрого переключения сотовых ячеек по каналу быстрой обратной связи в системе связи OFDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В частности, фиг.4 иллюстрирует структуру приемника BS для приема CQI, информации обратной связи выбора режима и информации о наилучших BS/секторе для быстрого переключения сотовых ячеек согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.4, приемник включает в себя блок 410 быстрого преобразования Фурье (БПФ) для выполнения БПФ над принятым сигналом временной области, чтобы преобразовать принятый сигнал временной области в принятый сигнал частотной области, некогерентный демодулятор 420 для демодулирования принятого сигнала частотной области, и М-й декодер 430 канала для декодирования битов данных для информации быстрого переключения сотовых ячеек восходящей линии связи из демодулированного принятого символа.

После приема принятого сигнала из передатчика, блок 410 БПФ выполняет БПФ над принятым сигналом и выдает принятый символ в некогерентный демодулятор 420.

Некогерентный демодулятор 420 принимает принятый символ, выданный из блока 410 БПФ, рассчитывает его значение мягкого решения, например, квадрат абсолютного значения корреляции для принятого символа, с использованием схемы некогерентной демодуляции, и выдает значение мягкого решения в М-й декодер 430 канала.

М-й декодер 430 канала принимает значение мягкого решения, например, квадрат абсолютного значения корреляции, из некогерентного демодулятора 420, определяет, какая кодовая комбинация передавалась из передатчика, и выдает соответствующие биты данных. Биты данных могут быть информацией о наилучших BS/секторе. М-й декодер 430 канала может включать в себя бинарный декодер канала или М-й декодер канала, согласно входным битам.

Приемник по структуре соответствует передатчику по фиг.3. Принятый сигнал может включать в себя информацию о наилучших BS/секторе восходящей линии связи, CQI и информацию обратной связи выбора режима, которая передавалась из передатчика с использованием схемы OFDMA. Приемник включает в себя блок 410 БПФ, так как принимаемый сигнал временной области перед передачей подвергается ОБПФ в передатчике. На фиг.4 не показана общая структура РЧ-приемника, и его подробное описание для простоты опущено.

Со ссылкой на фиг.5-7, ниже приведено подробное описание способа для передачи и приема информации о наилучших BS/секторе, CQI и информации обратной связи выбора режима, выполняемых между передатчиком MS и приемником BS.

Здесь предполагается, что для передачи информации о наилучших BS/секторе, CQI и информации обратной связи выбора режима, в восходящей линии связи системы связи OFDMA, выделены шесть мозаичных элементов поднесущей 3×3 в частотно-временной области.

Фиг.5 иллюстрирует частотно-временные ресурсы для случая, где шесть мозаичных элементов поднесущих 3×3 выделены каналу быстрой обратной связи для передачи информации быстрого переключения сотовых ячеек восходящей линии связи в системе связи OFDMA согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Хотя вариант осуществления настоящего изобретения описан со ссылкой на частотно-временные ресурсы для случая, где шесть элементов поднесущих 3×3 выделены для передачи информации о наилучших BS/секторе, CQI и информации обратной связи выбора режима, настоящее изобретение не ограничивается этим. На фиг.5 предполагается, что используется кодер М 8-х каналов. Кроме того, предполагается, что каждые BS/сектор используют выделенный подканал восходящей линии связи для наилучших BS/сектора. Не требуется, чтобы подканал восходящей линии связи состоял из шести мозаичных элементов поднесущих 3×3. В дополнительном варианте осуществления подканал восходящей линии связи может состоять из шести мозаичных элементов поднесущих 4×3. Настоящее изобретение также может быть применено к другому типу подканала восходящей линии связи.

Согласно фиг.5, заштрихованные части 501, 503, 505, 507, 509 и 511 представляют мозаичные элементы поднесущих восходящей линии связи в BS/секторе согласно варианту осуществления настоящего изобретения, и каждый из 6 мозаичных элементов 501, 503, 505, 507, 509 и 511 образует один подканал восходящей линии связи и используется в качестве выделенного подканала для наилучших BS/сектора. Ссылочной позицией 505 обозначен мозаичный элемент поднесущих 3×3, в котором горизонтальная ось представляет время или символ, а вертикальная ось представляет частоту или поднесущую. Вариант осуществления настоящего изобретения дает возможность передачи различных типов управляющей информации восходящей линии связи, посредством увеличения количества кодовых комбинаций для каналов быстрой обратной связи, для передачи информации о наилучших BS/секторе, CQI и информации обратной связи выбора режима. Новый способ для передачи различной управляющей информации восходящей линии связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения описан ниже для случая, где имеется 32 кодовых комбинации, и для случая, где имеется 64 кодовых комбинации. Со ссылкой на таблицу 1, приведенную ниже, сначала приведено описание информации обратной связи выбора режима согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Затем со ссылкой на таблицу 2, приведенную ниже, приведено описание примерного способа выделения кодовых комбинаций в зависимости от управляющей информации восходящей линии связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Информация обратной связи выбора режима согласно варианту осуществления настоящего изобретения показана в таблице 1.

Таблица 1
Значение	Описание
0b0000	Размещение STTD и PUSC/FUSC
0b0001	Размещение STTD и соседней поднесущей
0b0010	Размещение SM и PUSC/FUSC
0b0011	Размещение SM и соседней поднесущей
0b0100	Размещение SM с обратной связью и PUSC/FUSC
0b0101	Размещение SM с обратной связью и соседней поднесущей
0b0110	Размещение SM с обратной связью + формирование луча и соседней поднесущей
0b1000-0b1111	Зарезервированы

Таблица 1 показывает пример информации обратной связи выбора режима согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Типы режимов включают в себя режим с множеством входов и множеством выходов (MIMO) и режим размещения, и значения таблицы 1 передаются, когда информация обратной связи выбора режима передается по каналу быстрой обратной связи. Значения таблицы 1 показаны в качестве примера, и могут изменяться в соответствии с режимом работы системы.

В таблице 2 показано описание примерного способа выделения кодовых комбинаций в зависимости от управляющей информации восходящей линии связи.

Таблица 2
Наименование	Тип (1 байт)	Длина	Значение
CQI нисходящей линии связи	aaa	1	Количество кодовых комбинаций канала быстрой обратной связи для сообщения SNR нисходящей линии связи. Возможными значениями являются 0-63
Информация о наилучших BS/секторе	bbb	1	Количество кодовых комбинаций канала быстрой обратной связи для сообщения о предпочтительных BS/секторе. Возможными значениями являются 0-63.
Информация обратной связи выбора режима MIMO/размещения	ccc	1	Количество кодовых комбинаций канала быстрой обратной связи для выбора режима MIMO и режима размещения. Возможными значениями являются 0-63.

Таблица 2 показывает примерный способ выделения кодовых комбинаций в зависимости от управляющей информации восходящей линии связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Каждые BS/секторы информируют MS таблицей информации, показанной в таблице 2, в которой для всех из кодовых комбинаций, L кодовых комбинаций (информация длины передается битами ааа) выделяются для передачи информации CQI, М кодовых комбинаций (информация длины передается битами bbb) выделяются для передачи информации о наилучших BS/секторе, N кодовых комбинаций (информация длины передается битами ссс) выделяются для передачи информации обратной связи выбора режима MIMO/размещения, а оставшиеся кодовые комбинации выделяются для передачи другой управляющей информации.

Если для MS желательно переключить BS привязки, то она передает кодовую комбинацию, выделенную новой BS привязки, или целевой BS привязки, на текущую BS привязки по каналу быстрой обратной связи. Кодовая комбинация выбирается из М кодовых комбинаций, выделенных для передачи информации о наилучших BS/секторе, в информации выделения кодовых комбинаций, принятой с текущей BS привязки, то есть таблицы информации, показанной в таблице 2.

Если запрос переключения BS привязки мобильной станции одобрен, то текущая BS привязки может либо передать информацию выделения канала быстрой обратной связи на целевую BS привязки посредством сообщения подтверждения переключения BS (или сообщения BSHO-RSP), либо передать информацию выделения канала быстрой обратной связи посредством признака переключения BS привязки, указывающего BS привязки, в течение периода переключения BS привязки. В качестве альтернативы, после завершения переключения, текущая BS привязки может передать информации полного распределения каналов быстрой обратной связи посредством информации полного распределения каналов (широковещательного управляющего сообщения или сообщения МАР), предоставленной из целевой BS привязки к ее мобильным станциям.

На фиг.6 показана схема, иллюстрирующая 32 возможных кодовых комбинаций, выводимых из 8-го кодера канала согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.6, в передатчике после приема информационных битов данных 8-й кодер канала выдает выбранную одну из 32 возможных кодовых комбинаций, показанных на фиг.6, в некогерентный модулятор. 8-й кодер канала обеспечивает, чтобы минимальное расстояние Хэмминга между кодовыми комбинациям было максимизировано для заданного количества кодовых комбинаций и для заданной длины. «Расстояние Хэмминга» определяется количеством отдельных битов из числа соответствующих битов между двумя кодовыми комбинациями.

В этом способе передачи минимальное расстояние Хэмминга, которое является главным фактором, влияющим на характеристику вероятности ошибки кодовой комбинации, равно 5. То есть, например, для кодовой комбинации '16' из числа 32 возможных кодовых комбинаций, конфигурацией индексов A0, A1, A2, A3, A4 и A5 кодовой комбинации для мозаичного элемента поднесущих является '472516', а для кодовой комбинации '24', конфигурацией индексов A0, A1, A2, A3, A4 и A5 кодовой комбинации для мозаичного элемента поднесущих становится '460257'. Как результат, минимальным расстоянием Хэмминга между двумя кодовыми комбинациями '16' и '24' становится 5. Минимальное расстояние Хэмминга = 5, показывает, что минимальное расстояние Хэмминга между двумя кодовыми комбинациями является большим или равным 5 для всех пар возможных кодовых комбинаций.

Согласно таблице 2 и фиг.6, из 32 кодовых комбинаций, показанных на фиг.6, L кодовых комбинаций могут быть выделены для передачи информации CQI, М кодовых комбинаций могут быть выделены для передачи информации о наилучших BS/секторе, N кодовых комбинаций могут быть выделены для передачи информации обратной связи выбора режима MIMO/размещения, а оставшиеся кодовые комбинации могут быть выделены для передачи прочей управляющей информации. Фиг.6 эквивалентна таблице 2, что касается значений L, M и N. Вариант осуществления настоящего изобретения описан со ссылкой на фиг.6 и таблицу 2, при этом L=24, M=8 и N=0. В этом случае, так как 24 кодовые комбинации выделены для передачи информации CQI, выделение кодовых комбинаций для периода качества канала может быть определено как

Номер кодовой комбинации =

(1)

Кроме того, понятно, что 8 кодовых комбинаций выделены для передачи информации о наилучших BS/секторе и ни одной кодовой комбинации не выделено для передачи информации обратной связи выбора режима MIMO/размещения и другой управляющей информации.

Настоящее изобретение описано ниже со ссылкой на другой пример, в котором L=16, M=8, N=8. В этом случае, так как 16 кодовых комбинаций выделены для передачи информации CQI, выделение кодовой комбинации для периода качества канала может быть определено как

Номер кодовой комбинации =

(2)

Понятно, что 8 кодовых комбинаций выделены для передачи информации о наилучших BS/секторе, 8 кодовых комбинаций выделены для передачи информации обратной связи выбора режима MIMO/размещения и ни одной кодовой комбинации не выделено для прочей управляющей информации. Для того чтобы передавать выделенные кодовые комбинации по каналу быстрой обратной связи, некогерентный модулятор использует способ ортогональной модуляции для кодовых комбинаций, принятых из 8-го кодера канала. То есть некогерентный модулятор модулирует информационные биты данных, кодированные 8-м кодером канала, с использованием способа ортогональной модуляции. Ортогональные векторы, используемые для ортогональной модуляции, показаны в таблице 3, приведенной ниже.

Таблица 3
Векторный индекс	Модуляция поднесущей по кодовой комбинации поднесущая 0, поднесущая 1,..., поднесущая 7
0	P0, P1, P2, P3, P0, P1, P2, P3
1	P0, P3, P2, P1, P0, P3, P2, P1
2	P0, P0, P1, P1, P2, P2, P3, P3
3	P0, P0, P3, P3, P2, P2, P1, P1
4	P0, P0, P0, P0, P0, P0, P0, P0
5	P0, P2, P0, P2, P0, P2, P0, P2
6	P0, P2, P0, P2, P2, P0, P2, P0
7	P0, P2, P2, P0, P2, P0, P0, P2

Как показано в таблице 3, ортогональные векторы, которые должны использоваться для ортогональной модуляции, могут быть представлены посредством P0, P1, P2 и P3, а для символов модуляции квадратурной фазовой манипуляцией (QPSK) по схеме модуляции QPSK, ортогональные векторы могут быть определены как

(3)

8 краевых поднесущих из мозаичного элемента поднесущих 3×3 передают символы данных, показанные в таблице 3, а одна оставшаяся центральная поднесущая передает символ пилот-сигнала. Символ пилот-сигнала может выбираться произвольно. Например, если имеются 5-битные данные информации, для передачи, то передатчик определяет кодовую комбинацию согласно фиг.6. После этого, передатчик передает ортогональный вектор для конфигурации, соответствующей индексу А0 кодовой комбинации, то есть ортогональный вектор для соответствующего векторного индекса в первом мозаичном элементе поднесущих 3×3; ортогональный вектор для конфигурации, соответствующей индексу А1 кодовой комбинации, то есть ортогональный вектор для соответствующего векторного индекса во втором мозаичном элементе поднесущих 3×3; и, таким же образом, ортогональный вектор для конфигурации, соответствующей индексу А5 кодовой комбинации, то есть ортогональный вектор для соответствующего векторного индекса в шестом элементе поднесущих 3×3, согласно определенной кодовой комбинации и с использованием способа по таблице 3. Более точно, если векторным индексом для первого мозаичного элемента поднесущих 3×3 является 4, то значения символов данных устанавливаются в P0, P0, P0, P0, P0, P0, P0, P0, соответствующие векторному индексу 4. Если векторным индексом для второго мозаичного элемента поднесущих 3×3 является 7, то значения символов данных устанавливаются в P0, P2, P2, P0, P2, P0, P0, P2, соответствующие векторному индексу 7. Если векторным индексом для третьего мозаичного элемента поднесущих 3×3 является 2, то значения символов данных устанавливаются в P0, P0, P1, P1, P2, P2, P3, P3, соответствующие векторному индексу 2. В приемнике, после приема сигнала, переданного с передатчика, блок БПФ выполняет БПФ над принятым сигналом и выдает сигнал обработанный по процедуре БПФ, в некогерентный демодулятор. Некогерентный демодулятор рассчитывает квадрат абсолютного значения корреляции для 8 возможных ортогональных векторов для каждого из шести мозаичных элементов поднесущих 3×3 и выдает рассчитанный сигнал в М-й декодер канала. М-й декодер канала рассчитывает сумму квадратов абсолютных значений корреляции ортогональных векторов, соответствующих всем из 32 возможных кодовых комбинаций, а затем определяет, что передатчиком передавались информационные биты данных, соответствующие кодовой комбинации, обладающей максимальным значением из числа кодовых комбинаций.

Таким образом, приемник BS может определять тип управляющей информации, которую передала MS, в зависимости от кодовой комбинации, переданной от передатчика MS. Как описано выше, в этом случае для уменьшения количества передач для информации о наилучшей BS/секторе, требуемой MS, если переключается BS привязки, BS может формировать в ответ на это сигнал подтверждения (АСК) в формате битового массива и передавать сигнал АСК посредством (DL)-MAP нисходящей линии связи. Вышеизложенный способ передачи соответствует случаю, где количество информационных бит данных равно 5. Ниже описан способ передачи для случая, где количество информационных бит данных равно 6.

Фиг.7 иллюстрирует 64 возможные кодовые комбинации, выводимых из 8-го кодера канала согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.7, в передатчике, после приема информационных битов данных, 8-й кодер канала выдает выбранную одну из 64 возможных кодовых комбинаций, показанных на фиг.7, в некогерентный модулятор. Среди 64 кодовых комбинаций, показанных на фиг.7, первые 32 кодовых комбинации эквивалентны кодовым комбинациям, показанным на фиг.6. 8-й кодер канала обеспечивает, чтобы минимальное расстояние Хэмминга между кодовыми комбинациями было максимизировано для заданного количества кодовых комбинаций и для заданной длины. «Расстояние Хэмминга» относится к количеству отдельных битов в числе соответствующих битов между двумя кодовыми комбинациями.

В этом способе передачи минимальное расстояние Хэмминга, которое является главным фактором, влияющим на характеристику вероятности ошибки кодовой комбинации, равно 5. То есть, например, для кодовой комбинации '32' среди 64 возможных кодовых комбинаций, конфигурацией индексов A0, A1, A2, A3, A4 и A5 кодовых комбинаций для мозаичного элемента поднесущих является '675124', а для кодовой комбинации '40' конфигурацией индексов A0, A1, A2, A3, A4 и A5 кодовых комбинаций для мозаичного элемента поднесущих становится '751243'. Как результат, минимальным расстоянием Хэмминга между двумя кодовыми комбинациями '32' и '40' становится 5. Минимальное расстояние Хэмминга показывает, что минимальное расстояние Хэмминга между двумя кодовыми комбинациями является большим или равным 5 для всех пар возможных кодовых комбинаций.

В качестве альтернативы этот способ может передавать 5 бит с использованием только 32 кодовых комбинаций, как описано со ссылкой на фиг.6.

Согласно таблице 2 и фиг.7, среди 64 кодовых комбинаций, показанных на фиг.7, L кодовых комбинаций могут быть выделены для передачи информации CQI, М кодовых комбинаций могут быть выделены для передачи информации о наилучших BS/секторе, N кодовых комбинаций могут быть выделены для передачи информации обратной связи выбора режима MIMO/размещения, а оставшиеся кодовые комбинации могут быть назначены для передачи прочей управляющей информации. Фиг.7 эквивалентна таблице 2, что касается значений L, M и N.

Вариант осуществления настоящего изобретения описан ниже со ссылкой на фиг.7 и таблицу 2, при этом L=32, M=8 и N=8. Здесь предполагается, что используются оставшиеся 16 кодовых комбинаций среди 64 возможных кодовых комбинаций. В этом случае, так как 32 кодовых комбинаций выделены для передачи информации CQI, выделение кодовых комбинаций для периода качества канала может определено равенством (4) с кодовой комбинации #0 '000000' по кодовую комбинацию #31 '011111'.

Номер кодовой комбинации =

(4)

Кроме того, так как 8 кодовых комбинаций выделены для передачи информации о наилучших BS/секторе, кодовая комбинация #32 '100000' может быть выделена для BS#0, входящей в активный набор, кодовая комбинация #33 '100001' может быть выделена для BS#1, входящей в активный набор, и, подобным образом, кодовая комбинация #38 '100111' может быть выделена для BS#7, входящей в активный набор. Если целевой BS привязки является BS#1, в числе базовых станций, входящих в активный набор, то MS передает кодовую комбинацию #33 по каналу быстрой обратной связи для текущей BS привязки.

Так как 8 кодовых комбинаций выделены для передачи информации обратной связи выбора режима MIMO/размещения, с кодовой комбинации #39 '101000' по кодовую комбинацию #46 '101111' выделены для информации обратной связи выбора режима.

Затем для передачи выделенных кодовых комбинаций по каналу быстрой обратной связи, некогерентный модулятор использует способ ортогональной модуляции для кодовых комбинаций, принятых из 8-го кодера канала. То есть некогерентный модулятор модулирует информационные биты данных, закодированные 8-м кодером канала, с использованием способа ортогональной модуляции. Ортогональные векторы, используемые для ортогональной модуляции, показаны в таблице 3.

8 краевых поднесущих мозаичного элемента поднесущих 3×3 передают символы данных, показанные в таблице 3, а одна оставшаяся центральная поднесущая передает символ пилот-сигнала. Символ пилот-сигнала может выбираться произвольно. Значения переданных символов данных устанавливаются в ортогональные векторы, соответствующие связанным с ними индексам, как показано на фиг.3. Последовательность операций установки ортогональных векторов описана выше. Более конкретно, если имеются 6-битные данные информации для передачи, то передатчик определяет кодовые комбинации согласно фиг.7. После этого, передатчик передает ортогональный вектор для векторного индекса, соответствующего индексу А0 кодовой комбинации в первом мозаичном элементе поднесущих 3×3, передает ортогональный вектор для векторного индекса, соответствующего индексу А1 кодовой комбинации во втором мозаичном элементе поднесущих 3×3, и в заключение, передает ортогональный вектор для векторного индекса, соответствующего индексу А5 кодовой комбинации в шестом мозаичном элементе поднесущих 3×3, с использованием способа, показанного в таблице 3. В приемнике после приема сигнала, переданного из передатчика, блок БПФ выполняет БПФ над принятым сигналом и выдает сигнал, обработанный по процедуре БПФ, в некогерентный демодулятор. Некогерентный демодулятор вычисляет квадрат абсолютного значения корреляции для 8 возможных ортогональных векторов для каждого из шести мозаичных элементов поднесущих 3×3 и выдает рассчитанный сигнал в М-й декодер канала. М-й декодер канала рассчитывает сумму квадратов абсолютных значений корреляции ортогональных векторов, соответствующих всем из 64 возможных кодовых комбинаций, а затем определяет, переданы ли передатчиком информационные биты данных, соответствующие кодовой комбинации, обладающей максимальным значением среди кодовых комбинаций.

Таким образом, приемник BS может определять тип управляющей информации, которую передала MS, в зависимости от кодовой комбинации, переданной с передатчика MS. Как описано выше, в этом случае, для того чтобы уменьшить количество событий передачи для информации о наилучших BS/секторе, требуемой MS, если BS привязки переключается, BS может, в ответ на это, формировать сигнал АСК в формате битового массива и передавать сигнал АСК посредством DL-MAP.

Вышеизложенный способ передачи описан для случая, где каждый мозаичный элемент поднесущих 3×3 для восходящей линии связи состоит в, например, из 1 символа пилот-сигнала и 8 символов данных. Однако изобретение не ограничено этим. Например, подканал частичного использования (PUSC) использует мозаичные элементы поднесущих 4×3 для восходящей линии связи, каждый из которых состоит из 4 символов пилот-сигнала и 8 символов данных. Настоящее изобретение также может быть применено к PUSC и другим форматам подканалов.

Как описано выше, новый способ увеличивает количество кодовых комбинаций, используемых для одного канала быстрой обратной связи в системе связи OFDMA, тем самым, давая возможность разделять кодовые комбинации на кодовые комбинации для передачи информации CQI, кодовые комбинации для передачи информации о наилучших BS/секторе и кодовые комбинации для передачи информации обратной связи выбора режима. Таким образом, новый способ делает возможным быстрое переключение сотовых ячеек и увеличивает эффективность частотно-временных ресурсов.

Хотя изобретение показано и описано со ссылкой на его определенный предпочтительный вариант осуществления, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что могут быть сделаны различные изменения по форме и содержанию без отклонения от сущности и объема изобретения, которые определены прилагаемой формулой изобретения.