устройство и способ для передачи/приема информации о качестве канала в системе связи

Формула изобретения

1. Способ передачи/приема информации (CQI) о качестве канала в системе связи, содержащий этапы, на которых

посредством базовой станции (BS) запрашивают у абонентской станции (SS) CQI для ресурсов нисходящего канала связи, соответствующих указанному BS фактору повторного использования частоты; и

посредством SS измеряют качество канала для ресурсов нисходящего канала связи в ответ на запрос CQI и передают в BS CQI, соответствующей измеренному качеству канала.

2. Способ по п.1, в котором качество канала измеряют в виде отношения (CINR) мощности несущей к мощности помехи и шума.

3. Способ по п.2, в котором CINR может быть измерено, исходя из сигнала преамбулы или конкретной области подканала.

4. Способ по п.1, в котором CQI является эквивалентной CQI, измеряемой таким образом, что SS измеряет значение уровня повышенного опорного сигнала и вычитает значение уровня повышенного опорного сигнала из уровня опорного сигнала.

5. Способ по п.1, в котором указанным BS фактором повторного использования частоты является 1 или К, которое является положительным целым числом больше единицы.

6. Способ передачи/приема информации (CQI) о качестве канала в системе связи, содержащий этапы, на которых передают из базовой станции (BS) на абонентскую станцию (SS) запрос передачи CQI для подканалов, соответствующих указанному BS фактору повторного использования частоты; и в ответ на запрос CQI измеряют в SS качество канала для отдельных, указанных BS подканалов и передают CQI, соответствующее измеренным значениям качества каналов на BS.

7. Способ по п.6, в котором CQI является эквивалентной CQI, измеренной таким образом, что SS измеряет значение уровня повышенного опорного сигнала и вычитает значение уровня повышенного опорного сигнала из значения уровня опорного сигнала.

8. Способ по п.6, в котором качество канала измеряют на основе сигнала преамбулы.

9. Способ по п.8, в котором этап посылки запроса передачи CQI для подканалов содержит стадию посылки запроса передачи значений CQI для некоторых или всех подканалов.

10. Способ по п.8, в котором передача из BS запроса передачи CQI для подканалов содержит передачу из BS запроса передачи CQI для подканалов, соответствующих всем или какому-либо одному из факторов повторного использования частоты, имеющихся в кадре.

11. Способ по п.6, в котором передача из BS запроса передачи CQI для подканалов содержит передачу из BS запроса передачи CQI с использованием сообщения «уведомление-запрос» (REP-REQ), в формате битового представления для отдельных подканалов, значения CQI для которых BS требует для приема.

12. Способ по п.11, в котором передача CQI, соответствующей измеренному качеству канала, в BS содержит передачу значений CQI с использованием сообщения «уведомление-ответ» (REP-RSP) в формате битового представления согласно измерению качества канала для упомянутых подканалов и записи значений измеренного качества каналов для упомянутых подканалов.

13. Способ по п.12, в котором сообщение REP-RSP передают с использованием способа уведомления о CQI, примененного к предварительно переданному сообщению REP-RSP.

14. Способ по п.12, в котором сообщение REP-RSP включает в состав информацию, указывающую, была ли отражена помеха от соседних сотовых ячеек или секторов в значениях CQI.

15. Способ по п.6, в котором передача из BS запроса передачи CQI для подканалов содержит передачу запроса передачи CQI с использованием выделенного для SS специализированного канала (CQICH) указателя качества канала.

16. Устройство для передачи информации (CQI) о качестве канала в системе связи, содержащее измеритель качества канала для измерения качества канала для подканала, соответствующего указанному базовой станцией (BS) фактору повторного использования частоты, если выявлен запрос передачи CQI для указанного подканала; и блок формирования/передачи CQI для передачи на BS CQI, соответствующей измеренному качеству канала для упомянутого подканала.

17. Устройство по п.16, в котором измеритель качества канала измеряет отношение (CINR) мощности несущей к мощности помехи и шума в качестве значения качества канала.

18. Устройство по п.16, в котором запрос передачи CQI для подканала выявляют посредством приема сообщения, имеющего формат битового представления для подканала.

19. Устройство по п.16, в котором блок формирования/передачи CQI формирует в формате битового представления сообщение, включающее в себя CQI, и передает сформированное сообщение.

20. Устройство по п.16, в котором блок формирования/передачи CQI передает значения CQI для подканалов с использованием выделенного для SS специализированного канала (CQICH) указателя качества канала.

21. Устройство по п.16, в котором измеритель качества канала измеряет уровень сигнала для преамбулы в соответствии с конкретным фактором повторного использования частоты, указанным BS.

22. Устройство по п.16, в котором CQI является эквивалентной CQI, измеряемой таким образом, что SS измеряет значение уровня повышенного опорного сигнала и вычитает значение уровня повышенного опорного сигнала из значения уровня опорного сигнала.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение в целом относится к системе связи, использующей схему множественного доступа с ортогональным частотным разделением (МДОЧР, OFDMA) (в дальнейшем именуемой "система связи OFDMA"), и конкретно к устройству и способу для передачи/приема информации о качестве канала в системе связи OFDMA с использованием множественных факторов повторного использования частоты.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

По системе связи 4-го поколения (4П, 4G), которая является системой связи следующего поколения, проводится активное исследование, чтобы предоставлять пользователям услуги, имеющие различные классы-и-качество обслуживания (КО, QoS), с высокой скоростью передачи данных. В настоящее время разрабатывается система связи 4G в качестве новой системы связи, которая обеспечивает мобильность и QoS для системы беспроводной связи локальной вычислительной сети (ЛВС, LAN) и системы беспроводной связи городской вычислительной сети (ГВС, MAN), обеспечивающих обе более высокую скорость передачи данных, чтобы таким образом поддерживать высокоскоростные услуги.

Система, которая применяет схему мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (МОЧР, OFDM) или схему OFDMA, чтобы поддерживать сеть широкополосной передачи для физических каналов системы беспроводной связи MAN, определяется как система связи на основе разработанного Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (ИИЭР, IEEE) стандарта 802.16 (в дальнейшем именуемая «система связи IEEE 802.16»). Система связи IEEE 802.16, которая применяет схемы OFDM/OFDMA для системы беспроводной связи MAN, может поддерживать высокоскоростную передачу данных посредством передачи сигналов физического канала с использованием многих поднесущих.

Система связи с наличием сотовой структуры (в дальнейшем именуемая "система сотовой связи") может находиться под влиянием взаимных меж-сотовых помех (МСП, ICI), поскольку множество сотовых ячеек, составляющих систему сотовой связи, могут совместно использовать ограниченные ресурсы, то есть ограниченные частотные ресурсы, кодовые ресурсы, ресурсы временных интервалов и т.д. Система связи IEEE 802.16 является типичной системой сотовой связи.

В системе связи IEEE 802.16, если многие сотовые ячейки совместно используют частотные ресурсы, рабочая характеристика системы ухудшается вследствие ICI. В некоторых случаях, однако, частотные ресурсы являются используемыми повторно, чтобы увеличивать общую емкость системы связи IEEE 802.16. Отношение повторно используемых частотных ресурсов называют "фактор повторного использования частоты", и фактор повторного использования частоты, соответствующий K, определяется в виде действия по использованию многократно одного и того же частотного ресурса, или полосы частот, для каждых K сотовых ячеек/секторов. В результате, фактор повторного использования частоты определяется в соответствии с количеством сотовых ячеек/секторов, которые не используют одинаковый частотный ресурс.

Концепция фактора повторного использования частоты теперь будет описана со ссылкой на схему по Фиг.1, которая иллюстрирует концепцию повторного использования частоты в системе сотовой связи. Что касается Фиг.1, частота Fl используемая в сотовой ячейке с радиусом R, является повторно используемой в другой сотовой ячейке с радиусом R.

Фиг.2 является графическим представлением, схематично иллюстрирующим способ распределения ресурсов на основании множественных факторов повторного использования частоты в обычной системе связи IEEE 802.16. Что касается Фиг.2, центральная часть 201 сотовой ячейки, расположенная в окрестности базовой станции (БС, BS), распределяет для абонентской станции (АС, SS) ресурс со значением K=1, поскольку она имеет более высокое отношение (ОМНПШ, CINR) мощности несущей к мощности помехи и шума.

Напротив, граничная часть 203 сотовой ячейки, расположенная более далеко от BS, распределяет SS ресурс с K>1, поскольку она имеет более низкое CINR. Таким образом, BS (или узел более высокого уровня) в процессе распределения ресурса для SS использует различный фактор повторного использования частоты в соответствии с состоянием канала, таким образом, повышая эффективность ресурса.

Фиг.3 является графиком, иллюстрирующим зависимости между расстоянием от BS и CINR отдельно для K=1 и K>1 в системе связи IEEE 802.16. Что касается Фиг.3, для K>1 эффективность частоты является более высокой на границе сотовой ячейки.

Следовательно, в системе связи IEEE 802.16 BS использует кадр, в котором совместно имеются фактор '1' повторного использования частоты и фактор 'K' повторного использования частоты, чтобы обеспечивать «гладкое» обслуживание или безопасно передавать важную информацию, такую как управляющая информация, на SS, расположенную на границе сотовой ячейки.

Фиг.4 является графическим представлением, иллюстрирующим формат основанного на OFDMA кадра в системе связи IEEE 802.16. Что касается Фиг.4, OFDMA-кадр включает в состав области распределения подканалов, имеющие различные схемы распределения подканалов. То есть, OFDMA-кадр включает в состав область распределения по схеме частичного использования подканалов (ЧИПК, PUSC), область распределения по схеме полного использования подканалов (ПИПК, FUSC), необязательную дополнительную область распределения по схеме FUSC, и область распределения (по схеме) адаптивной модуляции кодирования (АМК, AMC) полосы (AMC-полосы).

Область распределения является переменной областью, размер которой является изменяемым посредством BS. Для изменения в области распределения BS осуществляет широковещательную передачу карты (MAP) нисходящего канала связи (DL-MAP) на станции SS, чтобы информировать станции SS об изменении в области распределения. BS всегда использует фактор '1' повторного использования частоты для областей распределения FUSC и дополнительного FUSC и использует фактор повторного использования частоты, соответствующий '1' или 'N', для областей распределения PUSC и AMC-полосы.

Система связи IEEE 802.16 использует различные схемы, в частности схему адаптивной модуляции и кодирования (AMC), чтобы поддерживать высокоскоростную передачу данных. Схема AMC относится к схеме передачи данных, которая задает различную схему модуляции и схему кодирования в соответствии с состоянием канала между сотовой ячейкой, или BS, и SS, таким образом повышая общую эффективность ячейки сотовой связи. Схема AMC имеет в составе множество схем модуляции и множество схем кодирования и модулирует/кодирует сигналы каналов с помощью комбинации схем модуляции и схем кодирования.

Обычно, каждая из комбинаций схем модуляции и схем кодирования именуется «схема модуляции и кодирования» (СМК, MCS), и может быть задано множество MCS с наличием уровней от #1 до уровня #N в соответствии с количеством MCS. То есть, схема AMC динамически задает уровень MCS в соответствии с состоянием канала между BS и SS, таким образом, повышая общую эффективность системы. Следовательно, планировщик BS должен быть осведомлен об информации (ИКК, CQI) о качестве канала каждой из SS. С этой целью SS измеряет состояние своего канала и представляет уведомление на BS о соответственной CQI, а BS определяет уровень MCS для соответствующей SS с учетом представленной в уведомлении CQI. Однако, если CQI, представленная в уведомлении от SS, является некорректной, BS может распределить неподходящий уровень MCS, вызывая потерю радио ресурсов и снижение производительности системы.

В целом в системе связи IEEE 802.16 имеются два возможных способа для возврата обратно (обратной связи) CQI от SS на BS. Один способ возвращает обратно CQI, используя сообщения, определенные на уровне управления доступом к среде (УДС, MAC), например, сообщения «уведомление-запрос» (REP-REQ) и «уведомление-ответ» (REP-RSP), а другой способ возвращает обратно CQI, используя канал указателя качества канала (КУКК, CQICH), определяемый на физическом уровне. Имена сообщений и/или каналов подлежат изменению.

В способе передачи/приема CQI на уровне MAC, BS передает на SS сообщение REP-REQ для запроса уведомления о CQI, и SS передает сообщение REP-RSP на BS, чтобы уведомить об измеренной CQI. При этом сообщение REP-RSP может использоваться как непредусмотренное сообщение.

В способе передачи/приема CQI на физическом уровне, BS передает на каждую SS сообщение с информационным элементом (ИЭ, IE) выделения CQICH, чтобы выделить специализированный канал CQI, и SS уведомляет о CQI с использованием выделенного специализированного канала CQI. При этом CQI может представлять собой CINR.

SS может уведомлять в кадре о CQI согласно измерению качества канала либо для конкретного подканала, либо для опорного сигнала.

В первом случае, когда SS измеряет качество канала для конкретного подканала, SS может уведомлять о корректной CQI, в которой отражается всякая (даже) помеха (или нагрузка) от соседних сотовых ячеек или секторов. Однако, для измерения качества канала SS должна обрабатывать сигнал данных для конкретного подканала, вызывая возрастание вычисления, которое требуется SS для получения сигнала данных.

Напротив, в последнем случае, когда SS измеряет качество канала с использованием ее известного опорного сигнала, SS может сократить вычисление, требуемое для измерения качества канала. В этом случае, однако, SS не может уведомлять о CQI, в которой отражается всякая помеха (или нагрузка) от соседних сотовых ячеек или секторов. Следовательно, SS уведомляет об эквивалентной CQI, измеренной для максимальной возможной помехи (нагрузки). Термин "эквивалентная CQI" относится к CQI, измеренной таким образом, что SS измеряет уровень повышенного опорного сигнала и вычитает повышенное значение из уровня опорного сигнала при уведомлении о CQI. Опорный сигнал может быть преамбулой или пилот-сигналом.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В системе связи IEEE 802.16, SS возвращает обратно на BS только одно значение измеренной CQI, то есть, одно измеренное значение CINR, посредством сообщения REP-RSP или специализированного канала CQI для всех случаев, в которых SS является распределенным подканалом, за исключением случая, когда SS является распределенным подканалом AMC-полосы. Следовательно, BS не имеет какого-либо способа определять, предназначено ли значение CINR в уведомлении от SS для фактора '1' повторного использования частоты, или фактора 'K' повторного использования частоты, являющегося положительным целым числом, которое больше единицы.

Если фактор повторного использования частоты возрастает, BS принимает от SS CQI с более высоким значением CINR. Например, если SS уведомляет о значении CINR для фактора повторного использования частоты, соответствующего '1', в состоянии, когда фактором повторного использования частоты для фактически распределенного для SS подканала является 'K', значение CINR, представленное в уведомлении, является более низким, чем фактическое значение CINR. В этом случае даже при том, что SS может быть выделен уровень MCS, имеющий более высокий порядок модуляции и скорость кодирования, и может выполняться обмен информацией с более высокой скоростью передачи данных, она принимает услугу с более низкой скоростью передачи данных вследствие уведомления о некорректно измеренном CINR. Это напрасно расходует радио ресурсы.

Напротив, если SS уведомляет о значении CINR для фактора 'K' повторного использования частоты в состоянии, когда фактором повторного использования частоты для фактически распределенного для SS подканала является '1', представленное в уведомлении значение CINR выше фактического значения CINR. В этом случае SS уведомляет о меньшей помехе, чем фактическая помеха, увеличивая вероятность ошибки передачи. В результате, чтобы BS эффективно использовала схему AMC, является предпочтительным, чтобы SS уведомляла о CQI, предназначенной для каждого из отдельных подканалов, соответствующих различным факторам повторного использования частоты, имеющимся в кадре. Однако, такая схема не раскрывается в стандарте IEEE 802.16. Кроме того, стандарт IEEE 802.16 не дал определения, как BS может определять, уведомляет ли SS о CQI для конкретного подканала или об эквивалентной CQI.

Следовательно, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы в системе связи IEEE 802.16 обеспечить устройство и способ, предназначенные для эффективного распределения радио ресурсов.

Другая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы в системе связи IEEE 802.16 предоставить SS устройство и способ для уведомления о значениях CQI для подканалов, соответствующих различным факторам повторного использования частоты.

Следующая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы в системе связи IEEE 802.16 обеспечить устройство и способ для передачи/приема CQI, включая в нее информацию, указывающую, отражена ли в CQI помеха от соседних сотовых ячеек или секторов.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения обеспечивается способ для передачи/приема информации (CQI) о качестве канала в системе связи с наличием кадра, включающего в состав подканалы, соответствующие одинаковому фактору повторного использования частоты или различным факторам повторного использования частоты. Способ включает в себя распределение посредством базовой станции (BS), по меньшей мере, одного из подканалов в кадре для абонентской станции (SS) и посылку на SS запроса передачи CQI для подканала, требуемого для приема; и измерения посредством SS качества канала для отдельных, запрошенных BS подканалов в ответ на запрос CQI, и передачу измеренного качества канала на BS.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечивается устройство для передачи информации (CQI) о качестве канала в системе связи с наличием кадра, включающего в состав подканалы, соответствующие одинаковому фактору повторного использования частоты или различным факторам повторного использования частоты. Устройство включает в состав измеритель качества канала, чтобы при приеме запроса передачи значений CQI для подканалов, указанных базовой станцией (BS), измерять значения CQI для подканалов, запрошенных BS; и блок формирования/передачи CQI, чтобы передавать на BS измеренные значения CQI для подканалов.

Согласно следующему аспекту настоящего изобретения обеспечивается устройство для приема информации (CQI) о качестве канала в системе связи с наличием кадра, включающего в состав подканалы, соответствующие одинаковому фактору повторного использования частоты или различным факторам повторного использования частоты. Устройство включает в себя планировщик для распределения, по меньшей мере, одного из подканалов в кадре для абонентской станции (SS), посылки на SS запроса передачи CQI для подканала, требуемого для приема, и выполнения планирования с использованием CQI, принятого от SS.

Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения обеспечивается способ для передачи информации о качестве канала (CQI) посредством абонентской станции (SS) в системе связи с наличием кадра, включающего в состав подканалы. Способ включает в себя прием, по меньшей мере, одного из распределенных подканалов в кадре; прием запроса передачи значений CQI для подканалов; измерение качества канала для отдельных подканалов и передачу измеренных значений качества канала для отдельных подканалов.

Согласно очередному аспекту настоящего изобретения обеспечивается способ для приема информации (CQI) о качестве канала базовой станцией (BS) в системе связи с наличием кадра, включающего в состав подканалы. Способ включает в себя распределение, по меньшей мере, одного из подканалов в кадре для абонентской станции (SS); посылку на SS запроса передачи CQI для подканала в соответствии с указанным BS фактором повторного использования частоты и приема от SS значений CQI для отдельных подканалов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеупомянутые и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из нижеследующего подробного описания, рассматриваемого вместе с сопроводительными чертежами, на которых:

Фиг.1 - графическое представление, иллюстрирующее концепцию повторного использования частоты в системе сотовой связи.

Фиг.2 - графическое представление, схематично иллюстрирующее способ распределения ресурсов на основании множественных факторов повторного использования частоты в обычной системы связи IEEE 802.16.

Фиг.3 - график, иллюстрирующий зависимости между расстоянием от BS и CINR отдельно для K=1 и K>1 в системе связи IEEE 802.16.

Фиг.4 - графическое представление, иллюстрирующее формат основанного на OFDMA кадра в системе связи IEEE 802.16.

Фиг.5 - блок-схема, иллюстрирующая структуру устройства BS для обеспечения команды уведомления о CQI в системе связи IEEE 802.16 согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 - блок-схема, иллюстрирующая структуру устройства SS для измерения и уведомления о CQI в системе связи IEEE 802.16 согласно настоящему изобретению.

Фиг.7 - схема сигнализации, иллюстрирующая процесс передачи/приема сигнала согласно настоящему изобретению.

Фиг.8 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая действие BS согласно настоящему изобретению.

Фиг.9 - блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая действие SS согласно настоящему изобретению.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения теперь будут подробно описаны со ссылкой на приложенные чертежи. В нижеследующем описании подробное описание включенных в документ известных функций и конфигураций было опущено для ясности и краткости.

В системе связи с использованием схемы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (в дальнейшем именуемой "система связи OFDMA") согласно настоящему изобретению базовая станция (BS) передает на абонентскую станцию (SS) вновь определенное сообщение «уведомление-запрос» (REP-REQ) для запроса информации (CQI) о качестве канала, и SS передает CQI на BS, используя вновь определенное сообщение «уведомление-ответ» (REP-RSP). CQI может быть отношением (CINR) мощности несущей к мощности помехи и шума или указателем (УУПС, RSSI) уровня принимаемого сигнала. В настоящем документе будет полагаться, что CQI является значением CINR.

Сообщение REP-REQ является сообщением, используемым для обеспечения в одном кадре команд уведомления о CQI для каждого из отдельных подканалов, соответствующих различным факторам повторного использования частоты, и сообщение REP-RSP является сообщением, используемым для записи в нем значения CINR для каждого из отдельных подканалов, измеренного в ответ на команду уведомления о CQI в составе сообщения REP-REQ. Кроме того, сообщение REP-RSP включает в состав информацию, указывающую, учла ли SS помеху от соседних сотовых ячеек или секторов. То есть, SS может уведомлять о CQI либо посредством измерения качества канала для подканалов в кадре нисходящего канала связи, либо путем измерения качества канала (эквивалентной CQI) с использованием опорных сигналов (то есть, преамбулы или пилот-сигналов). Термин "эквивалентная CQI" относится к значению CQI, измеренному таким образом, что SS измеряет уровень повышенного опорного сигнала и вычитает повышенное значение из уровня опорного сигнала при уведомлении о CQI. Опорный сигнал может быть преамбулой или пилот-сигналом.

Таким образом, даже при том, что BS запрашивает передачу CQI для каждого отдельного подканала или фактора повторного использования частоты, SS измеряет качество канала в соответствии с ее собственным выбранным способом измерения CQI, включает в состав информацию, указывающую, учла ли она в сообщении REP-RSP помеху от соседних сотовых ячеек или секторов, и передает сообщение REP-RSP на BS. BS может выполнять эффективное планирование посредством приема сообщения REP-RSP, включающего в состав информацию (в дальнейшем именуемую "указатель нагрузки сотовой ячейки"), указывающую, учитывается ли помеха.

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже в документе со ссылкой на систему связи стандарта 802.16 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), одной из типичных систем связи OFDMA.

Настоящее изобретение может сформулировать нижеследующие три возможных варианта осуществления для схемы передачи/приема CQI на основе фактора повторного использования частоты.

В первом варианте осуществления BS передает на SS сообщение REP-REQ, чтобы обеспечить команду SS уведомить о CQI для некоторых или всех полей отдельных подканалов, имеющихся в кадре нисходящего канала связи. После приема сообщения REP-REQ, SS может уведомлять либо о значениях CQI, либо эквивалентных CQI, измеренных для некоторых или всех полей отдельных подканалов, имеющихся в кадре нисходящего канала связи. Конечно, сообщение REP-REQ всегда включает в состав информацию указателя нагрузки сотовой ячейки.

Во втором варианте осуществления BS передает на SS сообщение REP-REQ, чтобы обеспечить команду SS сгруппировать подканалы вместо отдельных значений CQI для подканалов, имеющихся в кадре нисходящего канала связи, соответствующих факторам '1' и 'K' повторного использования частоты, которые являются положительным целым больше единицы, и уведомить о некоторых или всех CQI для отдельных факторов повторного использования частоты. Приняв сообщения REP-REQ, SS уведомляет о некоторых или всех CQI или эквивалентных CQI для подканалов с факторами '1' или 'K' повторного использования частоты, передавая сообщение REP-RSP на BS.

В третьем варианте осуществления BS запрашивает SS послать уведомление о CQI для подканала, соответствующего конкретному фактору повторного использования частоты, и SS в ответ на запрос от BS уведомляет о CQI или эквивалентной CQI для подканала, соответствующего конкретному фактору повторного использования частоты.

Со ссылкой на Фиг.5 теперь будет выполнено описание структуры BS в системе связи IEEE 802.16 согласно настоящему изобретению. На Фиг.5 показана блок-схема, иллюстрирующая структуру устройства BS для обеспечения команд уведомления о CQI в системе связи IEEE 802.16.

Что касается Фиг.5, BS включает в состав процессор 501 уровня управления доступом к среде (MAC) для осуществления формирования и анализа данных и сообщения MAC, передающий модем 502 дуплексной передачи с временным разделением (ДПВР, TDD) для TDD-модулирования/демодулирования данных и MAC-сообщения, сформированных процессором 501 уровня MAC перед осуществлением их передачи на SS, приемный модем 504 с поддержкой TDD для TDD-модулирования/демодулирования данных и MAC-сообщения, принятых от SS, дуплексор 503 для дуплексной передачи сигналов переданных/принятых через антенну, и соединенный с процессором 501 уровня MAC планировщик 505 для планирования SS.

Планировщик 505 устанавливает фактор повторного использования частоты для SS в соответствии с операционной средой и обеспечивает команду уведомления о CQI для установленного фактора повторного использования частоты посредством передачи сообщения REP-REQ на SS.

Информация, включенная в сообщение REP-REQ, является предметом изменения в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения от первого до третьего.

На Фиг.6 показана блок-схема, иллюстрирующая структуру устройства SS для измерения и уведомления о CQI в системе связи IEEE 802.16 согласно настоящему изобретению.

Что касается Фиг.6, SS включает в состав процессор 601 уровня MAC для формирования и анализа данных и MAC-сообщения, передающий модем 602 с поддержкой TDD для TDD-модулирования/демодулирования данных и MAC-сообщения, сформированных процессором 601 уровня MAC перед их передачей на BS, приемный модем 604 с поддержкой TDD для TDD-модулирования/демодулирования данных и MAC сообщения, принятых от BS, дуплексор 603 для дуплексной передачи сигналов передаваемых/принимаемых через антенну, измеритель 605 качества канала для измерения качества канала для нисходящего канала связи и блок 606 формирования/передачи CQI для формирования кодированного значения для измеренного значения качества канала, которое будет передано посредством сообщения REP-RSP или специализированного канала CQI, с тем, чтобы передать на BS измеренное качество канала.

Измеритель 605 качества канала либо измеряет качество канала для указанных BS подканалов, или подканалов для конкретного фактора повторного использования частоты, либо измеряет качество канала для преамбул. Блок 606 формирования/передачи CQI формирует сообщение REP-RSP, которое отображается на измеренное качество канала и может быть уникально задано в соответствии с каждым отдельным исполнением, или кодирует значение измеренного качества канала, которое будет передаваться через специализированный канал CQI, и выводит результат на процессор 601 уровня MAC.

Теперь будет выполнено описание сообщения REP-REQ и сообщения REP-RSP, которые являются уникально устанавливаемыми в соответствии с каждым отдельным исполнением. Традиционные сообщения REP-REQ и REP-RSP определены в документах IEEE 802.16-REVd/D5, а настоящее изобретение предлагает новые, показанные в таблицах 1-6 сообщения REP-REQ и REP-RSP, согласно частичному изменению традиционных сообщений REP-REQ и REP-RSP. С использованием вновь предложенных сообщений BS и SS могут передавать/принимать CQI в среде канала, в которой используются множественные факторы повторного использования частоты.

Первый вариант осуществления

В Таблице 1 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения показаны параметры «тип-длина-значение» (ТДЗ, TLV) в сообщении REP-REQ, в котором длина выражена в байтах.

Таблица 1
Наименование	Тип	Длина	Значение
Запрос типа канала	1.3	1	Бит #0=1: Представить (эквивалентную) оценку CINR в области PUSC с фактором повторного использования частоты=3, Бит #1=1: Представить (эквивалентную) оценку CINR в области PUSC с фактором повторного использования частоты =1, Бит #2=1: Представить (эквивалентную) оценку CINR в области FUSC, Бит #3=1: Представить (эквивалентную) оценку CINR в дополнительной области FUSC, Бит #4=1: Представить (эквивалентную) оценку CINR в области канала AMC-полосы, Бит #5=1: Представить (эквивалентную) оценку CINR в области защитного канала, Бит #6=1: зарезервировано, Бит #7: указатель измерения CINR для AAS (адаптивных антенных систем, ААС): Когда последний бит запроса типа канала есть '0', измерение CINR, управляемое посредством бита #4, должно быть выполнено для символов, которые не являются лученаправленными. В противном случае, измерение CINR, управляемое посредством бита #4, должно быть выполнено для символов, которые являются лученаправленными.

Как описано выше, в первом варианте осуществления BS передает на SS сообщение REP-REQ, чтобы обеспечить команду SS уведомить о CQI для некоторых или всех областей отдельных подканалов, имеющихся в кадре нисходящего канала связи. Приняв сообщение REP-REQ, SS может либо уведомлять о значениях CQI, измеренных для некоторых или всех областей отдельных подканалов, имеющихся в кадре нисходящего канала связи, либо уведомлять об измеренных эквивалентных CQI.

Следовательно, BS задает значения битового представления поля «Channel Type Request» (запрос типа канала) в сообщении REP-REQ, показанном в Таблице 1, и передает на SS результирующее сообщение REP-REQ.

Приняв сообщение REP-REQ, SS измеряет либо значения CINR для указанных BS подканалов, либо значения CINR (или эквивалентные CINR) для преамбул, и сообщает об измеренных CINR на BS посредством показанного в Таблице 2 сообщения REP-RSP, или специализированного канала CQI.

В Таблице 2 показывается сообщение REP-RSP, которое является ответным сообщением на сообщение REP-REQ, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Таблица 2
Запрос типа канала	Наименование	Тип	Длина	Значение
Бит #0=1	Область PUSC с фактором повторного использования частоты =3	2.1	1	Бит #0~4: (эквивалентная) оценка CINR в области PUSC с фактором повторного использования частоты = 3 Бит #5,6: зарезервировано, Бит #7: указатель нагрузки сотовой ячейки: '1', если полагается, что область загружена полностью. '1' означает, что нагрузка сотовой ячейки отражена в оценке.
Бит #1=1	Область PUSC с фактором повторного использования частоты = 1	2.2	1	Бит #0~4: (эквивалентная) оценка CINR в области PUSC с фактором повторного использования частоты =1, Бит #5,6: зарезервировано, Бит #7: указатель нагрузки сотовой ячейки: '0' - если полагается, что область полностью загружена. '1' - означает, что нагрузка сотовой ячейки отражена в оценке.
Бит #2=1	Область FUSC	2.3	1	Бит #0~4: (эквивалентная) оценка CINR в области FUSC, Бит #5, 6: зарезервировано, Бит #7: указатель нагрузки сотовой ячейки: '0' - если полагается, что область полностью загружена. '1' -означает, что нагрузка сотовой ячейки отражена в оценке.
Бит #3=1	Дополнительная область FUSC	2.4	1	Бит #0~4: (эквивалентная) оценка CINR в дополнительной области FUSC, Бит #5,6: зарезервировано, Бит #7: указатель нагрузки сотовой ячейки: '0' - если полагается, что область полностью загружена. '1' - означает, что нагрузка сотовой ячейки отражена в оценке.
Бит #4=1	Канал AMC- полосы	2.5	5	Первые 12 битов для битового представления, указывающего полосу, и следующие 25 битов для уведомления о CINR (5 битов на каждую полосу). Когда 8-й бит запроса типа канала есть '0', измерение CINR должно быть выполнено для символов, которые не являются лученаправленными. В противном случае, измерение CINR должно быть выполнено для символов, которые являются лученаправленными. Бит #37,38: зарезервировано, Бит #39: указатель нагрузки сотовой ячейки: '0' - если полагается, что область полностью загружена. '1' - означает, что нагрузка сотовой ячейки отражена в оценке.
Бит #5=1	Защитный канал	2.6	5	Первые 20 битов предназначены для сообщенных индексов группы и следующие 20 битов для уведомлений о CINR (5 битов для каждой группы).

При выявлении запроса уведомления о CQI для областей подканала через сообщение REP-REQ, принятое от BS, SS измеряет значения CQI или эквивалентные CQI для соответствующих подканалов, и передает на BS показанное в Таблице 2 сообщение REP-RSP, включая измеренные значения CQI, записываемые в нем. Особый бит в сообщении REP-RSP представляет указатель нагрузки сотовой ячейки. Когда значением особого бита является '0', это означает уведомление об эквивалентной CQI, указывающее, что помеха (нагрузка) от соседних сотовых ячеек или секторов не была учтена, при условии, что текущая помеха равна максимальной помехе. Напротив, однако, когда значением особого бита является '1', это означает уведомление о CQI для некоторых или всех областей подканалов, в котором помеха от соседних сотовых ячеек или секторов была учтена. Указатель нагрузки сотовой ячейки включается в состав даже в сообщениях REP-RSP, используемых во втором и третьем вариантах осуществления, описанных ниже.

SS может передавать CQI с использованием специализированного канала CQI вместо сообщения REP-REQ. С этой целью BS распределяет множество специализированных каналов CQI для SS, передавая имеющийся IE распределения CQICH заранее установленное количество раз, и SS уведомляет о значениях CINR для множества подканалов или преамбул, используя множество распределенных специализированных каналов CQI. В этом случае, SS следует способу уведомления о CQI, указанному в последнем переданном сообщении REP-RSP. Если количество CQI, переданных через последнее переданное сообщение REP-RSP, больше являющегося положительным целым числом числа Q распределенных в настоящий момент каналов CQI, способ уведомления о CQI для уведомления о первых Q значениях CQI, переданных посредством сообщения REP-RSP, применяется для распределенных в настоящий момент каналов CQI. Это может применяться таким же образом даже ко второму и третьему вариантам осуществления.

Второй вариант осуществления

В Таблице 3 согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения показываются параметры TLV в сообщении REP-REQ, в котором длина выражена в байтах.

Таблица 3
Наименование	Тип	Длина	Значение
Запрос типа канала	1.3	1	Бит #0: CINR для конфигурации 1 повторного использования Бит #1: CINR для конфигурации K повторного использования Бит #2: CINR для зоны AMC-полосы Бит #3: CINR защитного канала Бита #4-6: зарезервировано. Бит #7: указатель измерения CINR AAS: если последним битом запроса типа канала является '0', измерение CINR, управляемое посредством бита #4, должно быть выполнено для символов, которые не являются лученаправленными. В противном случае, измерение CINR, управляемое посредством бита #4, должно быть выполнено для символов, которые являются лученаправленными.

Как описано выше, во втором варианте осуществления BS обеспечивает команду SS уведомить о значениях CQI для подканалов, связанных с факторами '1' и 'K' повторного использования частоты, и SS измеряет значения CQI или эквивалентные CQI для подканалов, связанных с факторами повторного использования частоты, соответствующими '1' и 'K', и осуществляет уведомление на BS об измеренных CQI. Следовательно, в сравнении с первым вариантом осуществления второй вариант осуществления может уменьшить служебные данные для сообщения.

BS определяет значения битового представления для поля Channel Type Request в показанном в Таблице 3 сообщении REP-REQ и передает результирующее сообщение REP-REQ на SS. Например, если BS определяет значение битового представления в виде Бит#0=1, SS может измерять значения CQI или эквивалентные CQI для подканалов, соответствующих фактору '1' повторного использования частоты, и уведомлять об измеренных CQI. Следовательно, приняв сообщение REP-REQ, SS измеряет значения CQI или эквивалентные CQI для подканалов, связанных с указанными BS факторами повторного использования частоты, соответствующими '1' и 'K', и уведомляет об измеренных CQI (или значения CINR) на BS посредством сообщения REP-RSP, показанного в Таблице 4, или специализированного канала CQI.

В Таблице 4 показывается сообщение REP-RSP, которое является ответным сообщением на сообщение REP-REQ согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Таблица 4
Запрос типа канала	Наименование	Тип	Длина	Значение
Бит #0=1	CINR для конфигурации 1 повторного использования	2.1	1	Первые 5 битов для уведомления об измерении CINR для конфигурации 1 повторного использования, Бит #5,6: зарезервировано, Бит #7: указатель нагрузки сотовой ячейки: '0' - если полагается, что область полностью загружена. '1' - означает, что нагрузка сотовой ячейки отражена в оценке.
Бит #1=1	CINR для конфигурации K повторного использования	2.2	1	Первые 5 битов для уведомления об измерении CINR для конфигурации K повторного использования Бит #5,6: зарезервировано, Бит #7: указатель нагрузки сотовой ячейки: '0' - если полагается, что область полностью загружена. '1' - означает, что нагрузка сотовой ячейки отражена в оценке.
Бит #2=1	CINR зоны AMC-полосы	2.3	5	Первые 12 битов для битового представления, указывающего полосу, и следующие 25 битов для уведомления о CINR (5 битов на каждую полосу). Когда 8-й бит запроса типа канала есть '0', измерение CINR должно быть выполнено для символов, которые не являются лученаправленными. В противном случае, измерение CINR должно быть выполнено для символов, которые являются лученаправленными. Бит #37,38: зарезервировано, Бит #39: указатель нагрузки сотовой ячейки: '0' - если полагается, что область полностью загружена. '0' - означает, что нагрузка сотовой ячейки отражена в оценке.
Бит #3=1	CINR защитного канала	2.4	5	Первые 20 битов для предоставленных индексов группы и следующие 20 битов для уведомления о CINR (5 битов для каждой группы).

При выявлении запроса уведомления от BS о CQI для областей подканала, связанных с факторами '1' и 'K' повторного использования частоты, SS измеряет значения CQI или эквивалентные CQI для соответствующих подканалов и передает на BS показанное в Таблице 4 сообщение REP-RSP, включая значения измеренной CQI или эквивалентной CQI, записанные в нем. 'K' является положительным целым числом больше единицы.

Третий вариант осуществления

В Таблице 5 согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения показываются параметры TLV в сообщении REP-REQ, в котором длина выражена в байтах.

Таблица 5
Наименован ие	Тип	Длина	Значение
Запрос типа канала	1.3	1	000 = Обычный подканал с конфигурацией фактора повторного использования частоты = 1, 001 = Обычный подканал с конфигурацией фактора повторного использования частоты = K (K является положительным целым больше единицы), 010 = Канал AMC-полосы 011 = Защитный канал, Бит #3-6: зарезервировано. Бит #7: указатель измерения CINR AAS: Когда последний бит запроса типа канала есть '0', измерение CINR, управляемое посредством Бита #4, должно быть выполнено для символов, которые не являются лученаправленными. В противном случае, измерение CINR, управляемое посредством Бита #4, должно быть выполнено для символов, которые являются лученаправленными.

Как описано выше, в третьем варианте осуществления BS может распределять подканалы, связанные с одним фактором повторного использования частоты, для отдельной SS в соответствии с операционной средой. Следовательно, BS может обеспечить команду SS уведомлять только о значениях CQI для подканалов, связанных с конкретным фактором повторного использования частоты. Также, в третьем варианте осуществления SS может передавать эквивалентные CQI. Следовательно, в сравнении с первым и вторым вариантами осуществления, третий вариант осуществления может дополнительно сократить служебные данные для сообщения.

BS определяет фактор повторного использования частоты для SS и передает результирующую информацию посредством сообщения REP-REQ, показанного в Таблице 5, при начальном доступе SS или когда необходимо. Например, если BS устанавливает поле «Channel Type Request» в сообщении REP-REQ в '000', SS измеряет только значения CQI или эквивалентные CQI для подканалов, связанных с фактором '1' повторного использования частоты, и осуществляет уведомление на BS об измеренных значениях CQI. В этом случае SS осуществляет уведомление на BS об измеренных CQI или эквивалентных CQI посредством показанного в Таблице 6 сообщения REP-RSP или специализированного канала CQI.

В Таблице 6 согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения показывается сообщение REP-RSP, являющееся ответным сообщением на сообщение REP-REQ, в котором длина выражена в байтах.

Таблица 6
Запрос типа канала	Наименование	Тип	Длина	Значение
000	CINR для конфигурации 1 повторного использования	2.1	1	Первые 5 битов для уведомления об измерении CINR для конфигурации 1 повторного использования, Бит #5,6: зарезервировано, Бит #7: указатель нагрузки сотовой ячейки: '0' - если полагается, что область полностью загружена. '1' - означает, что нагрузка сотовой ячейки отражена в оценке.
001	CINR для конфигурации K повторного использования	2.2	1	Первые 5 битов для уведомления об измерении CINR для конфигурации K повторного использования, Бит #5,6: зарезервировано, Бит #7: указатель нагрузки сотовой ячейки: '0' - если полагается, что область полностью загружена. '1' - означает, что нагрузка сотовой ячейки отражена в оценке.
010	CINR зоны AMC-полосы	2.3	5	Первые 12 битов для битового представления, указывающего полосу, и следующие 25 битов для уведомления о CINR (5 битов на каждую полосу). Когда 8-й бит запроса типа канала есть '0', измерение CINR должно быть выполнено для символов, которые не являются лученаправленными. В противном случае, измерение CINR должно быть выполнено для символов, которые являются лученаправленными. Бит #37,38: зарезервировано, Бит #39: указатель нагрузки сотовой ячейки: '0' - если полагается, что область полностью загружена. '1' - означает, что нагрузка сотовой ячейки отражена в оценке.
011	CINR защитного канала	2.4	5	Первые 20 битов для представленных индексов группы и следующие 20 битов для уведомления о CINR (5 битов для каждой группы).

При выявлении принятого от BS запроса уведомления о значениях CQI или эквивалентных CQI для подканалов, связанных с конкретным фактором повторного использования частоты из числа областей подканалов, связанных с факторами '1' и 'K' повторного использования частоты, SS измеряет значения CQI или эквивалентные CQI для подканалов, связанных с соответствующим фактором повторного использования частоты, и передает на BS сообщение REP-RSP, показанное в Таблице 6, включая измеренные значения CQI, записанные в нем. Относительно различия между третьим вариантом осуществления и вторым вариантом осуществления, тогда как второй вариант осуществления позволяет SS передавать значения CQI для всех подканалов, связанных с факторами '1' и 'K' повторного использования частоты, третий вариант осуществления позволяет SS измерять значения CINR и уведомлять об измеренных CINR, когда они являются распределенными подканалами, связанными с фактором повторного использования частоты, распределенными для нее, то есть, подканалы, связанные с фактором повторного использования частоты '1'. Следовательно, в сравнении с первым и вторым вариантами осуществления третий вариант осуществления минимизирует служебные данные для сообщения.

Со ссылкой на Фиг.7 теперь будет выполнено описание процесса сигнализации передачи/приема CQI согласно настоящему изобретению. На Фиг.7 показана схема сигнализации, иллюстрирующая процесс передачи/приема сигнала согласно настоящему изобретению.

Что касается Фиг.7, BS 750 на этапе 702 передает на SS 700 сообщение REP-REQ для запроса измерения качества канала. Сообщение REP-REQ различается в соответствии с вариантами осуществления, и один из форматов, показанных в Таблице 1, Таблице 3 и Таблице 5, может использоваться для сообщения REP-REQ. SS 700 на этапе 704 передает сообщение REP-RSP в ответ на сообщение REP-REQ. Сообщение REP-RSP соответствует REP-REQ сообщению, и для сообщения REP-RSP может использоваться один из форматов, показанных в Таблице 2, Таблице 4 и Таблице 6.

Этапы 702 и 704 представляют процесс передачи значений CQI с использованием сообщений REP-REQ и REP-RSP, определенных на уровне MAC. В качестве альтернативы, также является возможным передавать значения CQI с использованием специализированного канала CQI, определенного на физическом уровне.

То есть, BS 750 на этапе 706 распределяет специализированный канал CQI для SS 700 через карту DL/UL-MAP кадра нисходящего канала связи. SS 700 на этапе 708 осуществляет уведомление о CQI на BS 750 с использованием специализированного канала CQI, распределенного в уведомлении о CQI способом, указанным в последнем переданном сообщении REP-RSP.

В другом возможном случае, SS 700 на этапе 710 уведомляет о CQI с использованием непредусмотренного сообщения REP-RSP. BS 750 выявляет способ уведомления о CQI, принимая непредусмотренное сообщение REP-RSP.

На Фиг.8 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая действие BS согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Что касается Фиг.8, на этапе 802 BS в соответствии с операционной средой определяет подканал или фактор повторного использования частоты, для которого SS пошлет уведомление о CQI. На этапе 804 BS передает на SS сообщение REP-REQ, чтобы запросить уведомление о CQI для подканала, связанного с (упомянутым) определенным фактором повторного использования частоты.

На Фиг.9 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая действие SS согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Что касается Фиг.9, на этапе 902 SS принимает от более высокого уровня команду передачи для непредусмотренного сообщения REP-RSP, или принимает сообщение REP-REQ от BS. На этапе 904 SS изменяет информацию относительно подлежащих измерению подканалов в соответствии с указанным BS способом измерения/уведомления, или заданного более высоким уровнем относительно BS. На этапе 906 SS измеряет значения CINR для подканалов, установленных на этапе 904, или значения CINR для преамбул. На этапе 908 SS осуществляет уведомление об измеренных CINR на BS, используя сообщение REP-RSP или специализированный канал CQI. Сообщение REP-RSP может включать в состав информацию указателя нагрузки сотовой ячейки, указывающего, была ли отражена помеха (нагрузка) от соседних сотовых ячеек или секторов в значениях CQI уведомления.

Как может быть понято из предшествующего описания, настоящее изобретение эффективно передает/принимает значения CQI с использованием вновь определенных сообщений REP-REQ и REP-RSP в системе связи OFDMA, давая возможность корректно передавать/принимать значения CQI для отдельных подканалов, соответствующих различным факторам повторного использования частоты. В результате, BS может эффективно применять схему AMC для SS, способствуя повышению общей эффективности передачи и эффективности управления ресурсами системы.

Тогда как изобретение было показано и описано со ссылкой на некоторый предпочтительный вариант его осуществления, специалисты в данной области техники поймут, что в нем могут быть сделаны различные изменения в форме и деталях без выхода за рамки существа и объема изобретения, определенного в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.