устройство и способ инициализации и отображения опорных сигналов в системе связи

Формула изобретения

1. Устройство для генерации опорного сигнала в системе связи, содержащее

процессор и

память, включающую компьютерный программный код;

при этом указанная память и указанный компьютерный программный код сконфигурированы так, чтобы совместно с указанным процессором обеспечивать выполнение указанным устройством по меньшей мере следующих операций:

генерации опорного сигнала, используемого с множеством блоков физических ресурсов, соответствующих полосе частот системы связи,

назначения пользовательскому устройству элементов ресурсов назначенного блока физических ресурсов из указанного множества блоков физических ресурсов и

генерации выделенного опорного сигнала для указанного пользовательского устройства путем назначения элементов указанного опорного сигнала в соответствии с назначенными элементами ресурсов указанного назначенного блока физических ресурсов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная память и указанный компьютерный программный код также сконфигурированы так, чтобы совместно с указанным процессором обеспечивать инициализацию указанным устройством указанного выделенного опорного сигнала в каждом подкадре в соответствии с номером подкадра.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанное множество блоков физических ресурсов охватывает диапазон частотных и временных компонентов, соответствующих максимальной полосе частот указанной системы связи.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная память и указанный компьютерный программный код также сконфигурированы так, чтобы совместно с указанным процессором обеспечивать генерацию указанным устройством указанного выделенного опорного сигнала в соответствии с информацией, связанной с идентификатором пользовательского устройства или идентификатором соты указанной системы связи.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная память и указанный компьютерный программный код также сконфигурированы так, чтобы совместно с указанным процессором обеспечивать генерацию указанным устройством указанного выделенного опорного сигнала в соответствии с частотно-временным порядком.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная память и указанный компьютерный программный код также сконфигурированы так, чтобы совместно с указанным процессором обеспечивать генерацию указанным устройством указанного выделенного опорного сигнала в соответствии с индексом антенного порта указанного пользовательского устройства.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанная память и указанный компьютерный программный код также сконфигурированы так, чтобы совместно с указанным процессором обеспечивать генерацию указанным устройством указанного выделенного опорного сигнала путем назначения элементов указанного опорного сигнала указанным назначенным элементам ресурсов указанного назначенного блока физических ресурсов в соответствии со схемой отображения "сначала-частота".

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные назначенные элементы ресурсов содержат частотные и временные компоненты.

9. Устройство для генерации опорного сигнала в системе связи, содержащее

средства для генерации опорного сигнала, используемого с множеством блоков физических ресурсов, соответствующих полосе частот системы связи,

средства для назначения пользовательскому устройству элементов ресурсов назначенного блока физических ресурсов из указанного множества блоков физических ресурсов и

средства для генерации выделенного опорного сигнала для указанного пользовательского устройства путем назначения элементов указанного опорного сигнала в соответствии с назначенными элементами ресурсов указанного назначенного блока физических ресурсов.

10. Устройство по п.9, также содержащее средства для инициализации указанного выделенного опорного сигнала в каждом подкадре в соответствии с номером подкадра.

11. Способ генерации опорного сигнала в системе связи, включающий

генерацию опорного сигнала, используемого с множеством блоков физических ресурсов, соответствующих полосе частот системы связи;

назначение пользовательскому устройству элементов ресурсов назначенного блока физических ресурсов из множества блоков физических ресурсов и

генерацию выделенного опорного сигнала для указанного пользовательского устройства путем назначения элементов указанного опорного сигнала в соответствии с назначенными элементами ресурсов указанного назначенного блока физических ресурсов.

12. Способ по п.11, также включающий инициализацию указанного выделенного опорного сигнала в каждом подкадре в соответствии с номером подкадра.

13. Способ по п.11, отличающийся тем, что указанное множество блоков физических ресурсов охватывает диапазон частотных и временных компонентов, соответствующих максимальной полосе частот указанной системы связи.

14. Способ по п.11, также включающий генерацию указанного выделенного опорного сигнала в соответствии с информацией, связанной с идентификатором пользовательского устройства или идентификатором соты указанной системы связи.

15. Способ по п.11, также включающий генерацию указанного опорного сигнала в соответствии с частотно-временным порядком.

16. Способ по п.11, также включающий генерацию указанного выделенного опорного сигнала в соответствии с индексом антенного порта указанного пользовательского устройства.

17. Способ по п.11, включающий также генерацию указанного выделенного опорного сигнала путем назначения элементов указанного опорного сигнала указанным назначенным элементам ресурсов указанного назначенного блока физических ресурсов в соответствии со схемой отображения "сначала-частота".

18. Способ по п.11, отличающийся тем, что указанные назначенные элементы ресурсов содержат частотные и временные компоненты.

19. Машиночитаемый носитель, включающий сохраненный на нем программный код, сконфигурированный для выполнения способа по любому из пп.11-18 при исполнении указанного кода процессором.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в целом относится к системам связи, а в частности - к устройству и способу инициализации и отображения опорных сигналов в системе связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Технология долгосрочного развития (LTE, Long Term Evolution), определенная в рамках проекта партнерства третьего поколения (3GPP, Third Generation Partnership Project), которая также называется 3GPP LTE, предназначена для исследования и разработки систем версии 8 3GPP и выше, и в целом это название характерно для описания продолжающихся попыток в этой области техники, направленных на установление технологий и функциональных возможностей, которые могут способствовать усовершенствованию таких систем, как универсальная система мобильной связи (UMTS, universal mobile telecommunications system). Цели этого широко распространенного проекта заключаются в улучшении эффективности связи, уменьшении стоимости, повышении качества обслуживания, создании дополнительных возможностей и улучшении интеграции с другими открытыми стандартами. Дополнительные разработки в этих областях также называются усовершенствованными технологиями долгосрочного развития ("LTE-A", Long Term Evolution-Advanced).

Развитая сеть наземного радиодоступа системы UMTS (E-UTRAN, evolved UMTS terrestrial radio access network), реализованная в рамках проекта 3GPP, включает базовые станции, обеспечивающие окончания протокола плоскости пользователя (включая подуровни протокола конвергенции пакетных данных/управления линией радиосвязи/управления доступом к среде передачи/физического уровня (PDCP/RLC/MAC/PHY, packet data convergence protocol/radio link control/medium access control/physical)) и плоскости управления (включая подуровень управления радиоресурсами (RRC, radio resource control)), в направлении устройств беспроводной связи, таких как сотовые телефоны. Под устройством беспроводной связи или терминалом обычно понимается пользовательское устройство (UE, user equipment) или мобильная станция (MS, mobile station). Базовая станция является объектом сети связи, часто называемым узлом В (Node В или NB). В частности, в сети E-UTRAN "развитая" базовая станция называется eNodeB или eNB (evolved NodeB). Более подробная информация об общей архитектуре сети E-UTRAN приведена в технических спецификациях (TS, Technical Specification) 3GPP 36.300, v8.5.0 (2008-05), включенных в настоящее описание посредством ссылки. Термины базовая станция, NB, eNB и сота в целом относятся к оборудованию, обеспечивающему беспроводный сетевой интерфейс в сотовой телефонной системе, и в этом описании взаимно заменяют друг друга, а также могут обозначать сотовые телефонные системы, отличающиеся от систем, разработанных согласно стандартам 3GPP.

Ортогональное мультиплексирование с частотным разделением (OFDM, orthogonal frequency division multiplexing) представляет собой технологию передачи данных с применением множества несущих, которая преимущественно используется в системах связи радиочастотного диапазона, таких как 3GPP E-UTRAN/LTE/3.9G, система глобального взаимодействия для микроволнового доступа (WiMAX, Worldwide Interoperability for Microwave Access) IEEE 802.16d/e, IEEE 802.11a/WiFi, система фиксированного беспроводного доступа (FWA, fixed wireless access), высокопроизводительные локальные радиосети (HiperLAN, high performance radio local area network), сети цифрового аудиовещания (DAB, digital audio broadcast), сети цифрового телевизионного вещания (DVB, digital video broadcast), и в других системах, включая цифровые абонентские линии (DSL, digital subscriber line). Обычно в системах OFDM доступный частотный спектр разделяется на множество несущих, которые передаются в последовательности временных интервалов. Каждая из множества несущих ограничена узкой полосой частот и модулируется низкоскоростным потоком данных. Несущие расположены близко друг к другу, и с помощью ортогонального разделения несущих осуществляется уменьшение перекрестных помех (ICI, inter-carrier interference).

При генерации сигнала OFDM каждая несущая назначается потоку данных, который преобразуется в отсчеты, входящие в состав комбинации допустимых значений отсчетов согласно схеме модуляции, такой как квадратурная амплитудная модуляция (QAM, quadrature amplitude modulation), включая двоичную фазовую манипуляцию (BPSK, binary phase shift keying), квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK, quadrature phase shift keying) и варианты модуляции более высокого порядка (16QAM, 64QAM и т.д.) и т.п. После определения фаз и амплитуд для конкретных отсчетов эти отсчеты преобразуются в сигналы во временной области для последующей передачи. Последовательность отсчетов, например последовательность из 128 отсчетов, в совокупности образует "символ". Обычно в системах OFDM используется обратное дискретное преобразование Фурье (iDFT, inverse discrete Fourier transform), такое как обратное быстрое преобразование Фурье (iFFT, inverse fast Fourier transform), для выполнения преобразования символов в последовательность амплитуд отсчетов во временной области, которые применяются для формирования сигнала, передаваемого во временной области. Преобразование iFFT представляет собой эффективный процесс, служащий для отображения данных на ортогональные поднесущие. Затем осуществляется преобразование сигнала во временной области с помощью повышающего преобразователя в радиочастотный (RF, radio frequency) сигнал соответствующей несущей и его передача. Отдельная проблема для систем, работающих с использованием OFDM, заключается в калибровке частоты локального генератора и абсолютного времени в пользовательском устройстве таким образом, чтобы сигнал OFDM мог быть точно обнаружен и демодулирован.

Поскольку системы беспроводной связи, такие как сотовые телефоны, спутниковые и микроволновые системы связи, широко внедряются и продолжают привлекать все большее число пользователей, существует острая необходимость в предоставлении большого количества разнообразных устройств связи, передающих данные в широком диапазоне приложений связи и с фиксированными ресурсами связи. В рамках проекта 3GPP в настоящее время изучаются различные потенциальные улучшения системы 3GPP LTE версии 8 для определения новой системы, называемой усовершенствованной системой LTE (LTE-Advanced), которая, как предполагается, должна удовлетворять требованиям усовершенствованного протокола международной мобильной связи (IMT-Advanced, International Mobile Telecommunications-Advanced), установленным сектором радиосвязи международного союза электросвязи (ITU-R, International Telecommunications Union - Radiocommunication Sector). Основными предметами продолжающегося обсуждения являются расширение полосы частот за пределы 20 мегагерц (МГц), ретрансляторы линии связи, совместная схема с множеством входов/множеством выходов (MIMO, multiple input/multiple output), схемы множественного доступа в восходящей линии связи и усовершенствования MIMO.

Для обеспечения точности при обнаружении принятого сигнала в системе беспроводной связи обычно необходимо передавать опорный сигнал, который встраивается, например, в сигнал OFDM для выполнения калибровки локального/тактового генератора, содействия в процессе оценки канала, демодуляции и декодирования в приемнике. Опорный сигнал может формироваться на основе кода Голда и обычно повторно инициализируется в каждом подкадре последовательности передачи и зависит от идентификатора пользовательского устройства (UE ID, user equipment identification), идентификатора базовой станции (ID), назначения блока физических ресурсов и номера подкадра. В связи с тем, что в процессе связи необходимо решать ряд проблем, таких как обеспечение ортогональности между пользовательскими устройствами, подавление взаимных помех пользовательских устройств и необходимость выполнения учета процессов, связанных с генерацией опорного сигнала, в зависимости от многих переменных, системы становятся достаточно сложными, и при управлении связью в среде с большим количеством конечных пользователей приходится принимать компромиссные решения.

С учетом роста вводимых в эксплуатацию систем связи, таких как системы сотовой связи, необходимо также совершенствовать процесс генерации опорных сигналов. Таким образом, в этой области техники требуется разработать систему и способ, которые бы позволяли устранить недостатки существующих систем связи, связанные с опорными сигналами.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Посредством вариантов осуществления настоящего изобретения, включающих устройство и способ инициализации и отображения опорных сигналов в системе связи, в целом удается решить или обойти вышеуказанные и иные проблемы, а также в основном добиться необходимых технических эффектов. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения устройство содержит процессор и память, содержащую компьютерный программный код. Память и компьютерный программный код сконфигурированы так, чтобы совместно с процессором обеспечивать генерацию устройством опорного сигнала, используемого с множеством блоков физических ресурсов, соответствующих полосе частот системы связи, и назначение пользовательскому устройству элементов ресурсов назначенного блока физических ресурсов из множества блоков физических ресурсов. Память и компьютерный программный код также сконфигурированы так, чтобы совместно с процессором обеспечивать генерацию устройством выделенного опорного сигнала для пользовательского устройства путем назначения элементов опорного сигнала в соответствии с назначенными элементами ресурсов назначенного блока физических ресурсов.

Согласно другому аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения направлен на реализацию устройства, содержащего средства для генерации опорного сигнала, используемого с множеством блоков физических ресурсов, соответствующих полосе частот системы связи, и средства для назначения пользовательскому устройству элементов ресурсов назначенного блока физических ресурсов из множества блоков физических ресурсов. Устройство также содержит средства для генерации выделенного опорного сигнала для пользовательского устройства путем назначения элементов опорного сигнала в соответствии с назначенными элементами ресурсов назначенного блока физических ресурсов.

Согласно другому аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения направлен на реализацию компьютерного программного продукта, содержащего программный код, хранимый на машиночитаемом носителе и сконфигурированный для генерации опорного сигнала, используемого с множеством блоков физических ресурсов, соответствующих полосе частот системы связи, и для назначения пользовательскому устройству элементов ресурсов назначенного блока физических ресурсов из множества блоков физических ресурсов. Программный код, хранимый на машиночитаемом носителе, также сконфигурирован для генерации выделенного опорного сигнала для пользовательского устройства путем назначения элементов опорного сигнала в соответствии с назначенными элементами ресурсов назначенного блока физических ресурсов.

Согласно другому аспекту, вариант осуществления настоящего изобретения направлен на реализацию способа, включающего генерацию опорного сигнала, используемого с множеством блоков физических ресурсов, соответствующих полосе частот системы связи, и назначение пользовательскому устройству элементов ресурсов назначенного блока физических ресурсов из множества блоков физических ресурсов. Способ также включает генерацию выделенного опорного сигнала для пользовательского устройства путем назначения элементов опорного сигнала в соответствии с назначенными элементами ресурсов назначенного блока физических ресурсов.

Выше достаточно широко обозначены признаки и технические эффекты настоящего изобретения для более четкого понимания приводимого ниже подробного описания изобретения. Далее описываются дополнительные признаки и технические эффекты изобретения, составляющие предмет формулы изобретения. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что концепция и раскрытые конкретные варианты осуществления настоящего изобретения могут достаточно просто использоваться в качестве основы для изменений или разработки других структур или процессов, служащих для достижения целей настоящего изобретения. Кроме того, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что такие эквивалентные конструкции не выходят за рамки объема настоящего изобретения, изложенного в прилагаемой формуле изобретения,

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для того чтобы лучше понять настоящее изобретение и технические эффекты, получаемые от его реализации, далее приводится описание со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 и 2 показаны схемы уровней системы в соответствии с вариантами осуществления систем связи, содержащих базовую станцию и устройства беспроводной связи, обеспечивающие среду для применения принципов настоящего изобретения;

на фиг.3 и 4 показаны схемы уровней системы в соответствии с вариантами осуществления систем связи, содержащих системы беспроводной связи, обеспечивающие среду для применения принципов настоящего изобретения;

на фиг.5 показана схема уровней системы в соответствии с вариантом осуществления элемента связи системы связи для применения принципов настоящего изобретения;

на фиг.6 показана временная и частотная схема, иллюстрирующая вариант осуществления опорного сигнала, передаваемого между базовой станцией и пользовательским устройством и сформированного с помощью временных подкадров, представленных по горизонтальной оси, и частотных поднесущих, представленных по вертикальной оси, в соответствии с принципами настоящего изобретения; и

на фиг.7 показан алгоритм, иллюстрирующий пример процесса инициализации и отображения опорных сигналов в системе связи в соответствии с принципами настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее подробно обсуждается реализация и использование предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения. Однако следует принимать во внимание, что настоящее изобретение обеспечивает множество используемых концепций, обладающих признаками этого изобретения, которые могут быть осуществлены в широком диапазоне конкретных контекстов. Конкретные рассматриваемые варианты осуществления просто иллюстрируют отдельные способы реализации и использования изобретения и не ограничивают его объем. С учетом вышеизложенного, настоящее изобретение описывается далее на примерах его осуществления в конкретном контексте, относящемся к устройству, системе и способу генерации опорных сигналов и назначения связанных ресурсов в системе связи. Хотя устройство, система и способ описываются здесь со ссылкой на систему связи 3GPP LTE, они могут применяться в любой системе связи, такой как WiMAX.

На фиг.1 показана схема уровней системы согласно варианту осуществления системы связи, включающей базовую станцию 115 и устройства 135, 140, 145 беспроводной связи (например, пользовательские устройства), которые обеспечивают среду для применения принципов настоящего изобретения. Базовая станция 115 соединяется с коммутируемой телефонной сетью общего пользования или с сетью с коммутацией пакетов (не показана). Базовая станция 115 оснащена множеством антенн для передачи и приема сигналов в пределах множества секторов, включающего первый сектор 120, второй сектор 125 и третий сектор 130, каждый из которых обычно охватывает 120 градусов. Хотя на фиг.1 показано одно устройство беспроводной связи (например, устройство 140 беспроводной связи) в каждом из секторов (например, в первом секторе 120), в секторе (например, в первом секторе 120), в общем, может находиться множество устройств беспроводной связи. В альтернативном варианте осуществления базовая станция 115 может охватывать только один сектор (например, первый сектор 120), и множество базовых станций могут функционировать согласно общей/совместной схеме MIMO (C-MIMO, collaborative/cooperative MIMO) и т.д. Секторы (например, первый сектор 120) формируются путем фокусировки и фазирования сигналов, излучаемых антеннами базовых станций, и в каждом секторе (например, в первом секторе 120) могут быть задействованы отдельные антенны. Использование множества секторов 120, 125, 130 позволяет увеличить количество абонентских станций (например, устройств 135, 140, 145 беспроводной связи), которые могут одновременно осуществлять связь с базовой станцией 115 без необходимости расширения используемой полосы частот благодаря уменьшению уровня помех, вызванных фокусировкой и фазированием антенн базовой станции.

На фиг.2 показана схема уровней системы в соответствии с вариантом осуществления системы связи, включающей устройства беспроводной связи, которые обеспечивают среду для применения принципов настоящего изобретения. Система связи содержит базовую станцию 210, соединенную с помощью тракта или линии 220 связи (например, с помощью волоконно-оптического тракта связи) с базовой сетью связи, такой как коммутируемая телефонная сеть 230 общего пользования (PSTN, public switched telephone network) или сеть с коммутацией пакетов. Базовая станция 210 соединяется с помощью трактов беспроводной связи или линий 240, 250 связи соответственно с устройствами 260, 270 беспроводной связи, которые расположены в ее зоне 290 сотовой связи.

При функционировании системы связи, показанной на фиг.2, базовая станция 210 взаимодействует с каждым из устройств 260, 270 беспроводной связи с использованием ресурсов связи, предназначенных для управления и передачи данных и назначенных базовой станцией 210 соответственно по трактам 240, 250 связи. К ресурсам связи, предназначенным для управления и передачи данных, могут относиться ресурсы связи в виде частотных и временных интервалов, используемые в режимах дуплексной связи с частотным разделением (FDD, frequency division duplex) и/или дуплексной связи с временным разделением (TDD, time division duplex).

На фиг.3 показана схема уровней системы в соответствии с вариантом осуществления системы связи, включающей систему беспроводной связи, которая обеспечивает среду для применения принципов настоящего изобретения. Система беспроводной связи может быть сконфигурирована для предоставления услуг универсальной мобильной связи в развитой сети наземного радиодоступа системы UMTS (E-UTRAN, evolved UMTS terrestrial radio access network). Объект управления мобильностью / шлюз на основе эволюции системной архитектуры (MME/SAE GW, mobile management entity/system architecture evolution gateway), один из которых обозначен на чертеже позицией 310, выполняет функции управления для узла Node В сети E-UTRAN (обозначаемого "eNB" или "evolved node В" (развитый узел В) и называемого также "базовой станцией", одна из которых обозначена на чертеже позицией 320) через линию S1 связи (одна из которых обозначена на чертеже как "линия 31 связи"). Базовая станция 320 осуществляет связь по линиям Х2 связи (обозначенным на чертеже как "линия Х2 связи"). Различные линии связи обычно представляют собой волоконно-оптические, микроволновые или другие высокочастотные проводные тракты связи, такие как коаксиальные кабели, или комбинацию указанных линий связи.

Базовая станция 320 осуществляет связь с пользовательским устройством (UE, одно из которых обозначено на чертеже позицией 330), которое обычно представляет собой мобильный приемопередатчик, переносимый пользователем. Таким образом, линии связи (обозначенные как линии связи "Uu", одна из которых обозначена на чертеже как "линия Uu связи"), соединяющие базовые станции 320 с пользовательским устройством 330, представляют собой радиоканалы, использующие сигнал беспроводной связи, такой как, например, сигнал ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM, orthogonal frequency division multiplex).

На фиг.4 показана схема уровней системы в соответствии с вариантом осуществления системы связи, включающей систему беспроводной связи, которая обеспечивает среду для применения принципов настоящего изобретения. Система беспроводной связи поддерживает архитектуру E-UTRAN и содержит базовые станции (одна из которых обозначена позицией 410), обеспечивающие окончания протокола плоскости пользователя E-UTRAN (протокол конвергенции пакетных данных/управление линией радиосвязи/управление доступом к среде передачи/физический уровень) и плоскости управления (управление радиоресурсами) в направлении пользовательского устройства (одно из которых обозначено позицией 420). Базовые станции 410 взаимосвязаны с помощью интерфейсов или линий связи Х2 (обозначенных на чертеже как "Х2"). Базовые станции 410 также с помощью интерфейсов или линий связи S1 (обозначенных на чертеже как "S1") подключаются к развитой базовой пакетной сети (ЕРС, evolved packet core), содержащей объект управления мобильностью / шлюз на основе эволюции системной архитектуры (MME/SAE GW, один из которых обозначен на чертеже позицией 430). Интерфейс S1 поддерживает множественные объектные взаимосвязи между объектом управления мобильностью / шлюзом 430 на основе эволюции системной архитектуры, и базовыми станциями 410. Для применений, поддерживающих хэндовер между элементами наземной сети мобильной связи общего пользования, путем перемещения объекта управления мобильностью/шлюза 430 на основе эволюции системной архитектуры, с помощью интерфейса S1 поддерживается функция мобильности в активном режиме между узлами eNB (inter-eNB).

Базовые станции 410 могут выполнять такие функции, как управление радиоресурсами. Например, базовые станции 410 могут выполнять такие функции, как сжатие заголовка Интернет-протокола (IP, internet protocol) и шифрование потоков пользовательских данных, управление радиоканалом передачи данных, управление разрешением на использование радиоканала, управление мобильностью соединения, динамическое назначение ресурсов для пользовательского устройства как в восходящем, так и в нисходящем направлениях, выбор объекта управления мобильностью при подсоединении пользовательского устройства, маршрутизация данных плоскости пользователя по направлению к объекту плоскости пользователя, планирование и передачу сообщений пейджинга (исходящих из объекта управления мобильностью), планирование и передачу широковещательной информации (исходящей из объекта управления мобильностью или средств эксплуатации и технического обслуживания) и конфигурирование измерений и отчетов об измерениях для мобильности и планирования. Объект управления мобильностью/шлюз 430 на основе эволюции системной архитектуры может выполнять такие функции, как распределение сообщений пейджинга для базовых станций 410, управление безопасностью, оконечная обработка пакетов плоскости пользователя для выполнения пейджинга, переключение плоскости пользователя для поддержки мобильности пользовательского устройства, управление мобильностью в состоянии ожидания и управление каналом передачи данных на основе эволюции системной архитектуры. Пользовательское устройство 420 принимает от базовых станций 410 информацию о назначении группы информационных блоков.

На фиг.5 показана схема уровней системы в соответствии с вариантом осуществления элемента 510 связи системы связи для применения принципов настоящего изобретения. Элемент связи или устройство 510 может, помимо прочего, представлять собой базовую станцию, пользовательское устройство (например, абонентскую станцию, терминал, мобильную станцию, устройство беспроводной связи), элемент управления сетью, узел связи и т.п. Элемент 510 связи содержит по меньшей мере процессор 520, память 550, в которой хранятся программы и временные или постоянные данные, антенну 560 и радиочастотный приемопередатчик 570, соединенный с антенной 560 и процессором 520 для выполнения двусторонней беспроводной связи. Элемент 510 связи может предоставлять услуги связи в режиме "точка-точка" и/или "точка-группа точек".

Элемент 510 связи, такой как базовая станция в сотовой сети, может быть связан с сетевым элементом связи, таким как сетевой элемент 580 управления в телекоммуникационной коммутируемой сети общего пользования (PSTN) или в сети с коммутацией пакетов. Сетевой элемент 580 управления может, в свою очередь, формироваться с помощью процессора, памяти и других электронных элементов (не показаны). Сетевой элемент 580 управления обычно предоставляет доступ к телекоммуникационной сети, такой как PSTN. Доступ может предоставляться с помощью оптоволокна, коаксиального кабеля, витой пары, микроволновой связи или другой подобной линии связи, подключенной к соответствующему оконечному элементу линии связи. Элемент 510 связи, выполненный в виде пользовательского устройства, обычно представляет собой автономное устройство, предназначенное для переноски конечным пользователем.

Процессор 520 в элементе 510 связи, который может быть реализован с помощью одного или нескольких устройств обработки, выполняет свои рабочие функции, включая, но не ограничиваясь этими функциями, кодирование и декодирование (кодер/декодер 523) отдельных битов, формирующих сообщение связи, форматирование информации и общее управление (контроллер 525) элементом связи, включая процессы, относящиеся к управлению ресурсами (диспетчер 528 ресурсов). К некоторым типичным функциям, связанным с управлением ресурсами, относятся, помимо прочего, установка аппаратного обеспечения, управление графиком, анализ данных о рабочих характеристиках, отслеживание конечных пользователей и оборудования, управление конфигурированием, администрирование конечных пользователей, управление пользовательским устройством, управление тарифами, подписками и биллингом и т.п. Например, в соответствии с инструкциями, записанными в памяти 550, диспетчер 528 ресурсов сконфигурирован для назначения временных и частотных ресурсов связи для передачи данных в/из элемент 510 связи, например, в рабочих режимах, использующих многопользовательскую схему MIMO (также называемую "MU-MIMO" (multi-user MIMO)), и для форматирования сообщений, содержащих информацию об указанных ресурсах связи.

В соответствии с этим, диспетчер 528 ресурсов содержит генератор 531 последовательностей, сконфигурированный для генерации опорного сигнала в частотно-временном порядке (например, в порядке "сначала-частота" ("frequency-first")), применяемого с множеством блоков физических ресурсов. Диспетчер 528 ресурсов также содержит распределитель 532 ресурсов, сконфигурированный для назначения пользовательскому устройству элементов ресурсов назначенного блока (блоков) физических ресурсов из множества блоков физических ресурсов и генерации выделенного опорного сигнала для пользовательского устройства путем назначения элементов опорного сигнала назначенным элементам ресурсов назначенного блока (блоков) физических ресурсов.

Все конкретные функции или процессы либо их фрагменты, относящиеся к управлению ресурсами, могут выполняться в оборудовании, отдельном от элемента 510 связи и/или связанном с ним, при этом результаты, полученные в ходе выполнения таких функций или процессов, передаются для исполнения в элемент 510 связи. Процессор 520 элемента 510 связи может быть любого типа, подходящего к условиям эксплуатации, и может, например, содержать, помимо прочего, один или более универсальных компьютеров, специализированных компьютеров, микропроцессоров, цифровых сигнальных процессоров (DSP, digital signal processor), программируемых вентильных матриц (FPGA, field programmable gate array), специализированных интегральных схем (ASIC, application-specific integrated circuit) и процессоров, основанных на многоядерной архитектуре.

Приемопередатчик 570 элемента 510 связи модулирует информацией сигнал несущей для передачи этого сигнала элементом 510 связи через антенну 560 в другой элемент связи. Приемопередатчик 570 демодулирует информацию, принятую через антенну 560, для дальнейшей обработки другими элементами связи. Приемопередатчик 570 может поддерживать дуплексный режим работы для элемента 510 связи.

Указанная выше память 550 элемента 510 связи может представлять собой один или более модулей памяти любого типа, подходящего к условиям эксплуатации, и может быть реализована с использованием любых подходящих технологий энергозависимого или энергонезависимого хранения данных, таких как устройство полупроводниковой памяти, устройство и система магнитной памяти, устройство и система оптической памяти, постоянное запоминающее устройство и съемные блоки памяти. Программы, хранимые в памяти 550, могут содержать программные инструкции или компьютерный программный код, который при исполнении соответствующим процессором позволяют элементу 510 связи выполнять описываемые в данном документе задачи. Кроме того, в памяти 550 может формироваться буфер данных, передаваемых в элемент 510 связи и принимаемых из этого элемента. Описываемые примеры осуществления системы, подсистем и модулей могут быть по меньшей мере частично реализованы с помощью компьютерного программного обеспечения, выполняемого, например, процессорами пользовательского устройства и базовой станции или аппаратурой, или комбинацией этих средств. Как далее станет более очевидным, системы, подсистемы и модули элемента 510 связи могут быть реализованы в соответствии с приведенными иллюстрациями и описанием.

Далее описывается процесс создания выделенного опорного сигнала для пользовательского устройства (также называемого "опорным сигналом, специфичным для пользовательского устройства (URS, user equipment-specific reference signal)), инициализации его последовательности и отображения на элементы ресурсов блоков физических ресурсов (PRB, physical resource block). Последовательность элементов в опорном сигнале, каждый из которых может быть комплексным, в этом описании может также называться "последовательностью опорного сигнала" или "скремблирующей последовательностью опорного сигнала". Выделенный опорный сигнал служит в качестве опорного сигнала демодуляции в нисходящей линии связи (DL, downlink), поступающего из базовой станции в пользовательское устройство в соответствии с описанием, приведенным в техническом отчете (TR, Technical Report) 3GPP 36.814, v1.0.0, озаглавленном "Дальнейшие усовершенствования, касающиеся аспектов физического уровня E-UTRA" ("Further Advancements for E-UTRA Physical Layer Aspects"), и в документе описания рабочих элементов 3GPP RP-090359, озаглавленном "Усовершенствованная передача в DL для LTE" ("Enhanced DL transmission for LTE"). Эти документы включены в настоящее описание посредством ссылки. Выделенный опорный сигнал обычно представлен в виде блоков физических ресурсов, запланированных для пользовательского устройства, и в виде передаваемых пространственных уровней. Опорный сигнал подвергается той же операции предварительного кодирования, что и соответствующий канал данных. Важными преимуществами выделенного опорного сигнала являются отсутствие ограничений на предварительное кодирование, отсутствие необходимости передачи индикатора матрицы предварительного кодирования в данных сигнализации нисходящей линии связи и уменьшение общего объема служебных данных опорного сигнала по сравнению с общими опорными сигналами без предварительного кодирования (поскольку объем выделенных опорных символов масштабируется в соответствии с рангом передачи).

Инициализация и отображение выделенного опорного сигнала в известных в настоящее время системах 3GPP характеризуется признаками, описанными в документе 3GPP TS 36.211, v8.7.0, озаглавленном "Развитый универсальный наземный радиодоступ (E-UTRA); физические каналы и модуляция" ("Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation"), и в техническом документе ("Tdoc", Technical Document) 3GPP R 1-081106, озаглавленном "Продвижение вперед в инициализации скремблирующей последовательности" ("Way Forward on Scrambling Sequence Initialisation"), разработанными компаниями Nokia Siemens Networks, Nokia, Ericsson, Qualcomm, Samsung, Panasonic и Motorola и включенными в настоящее описание посредством ссылки. Выделенный опорный сигнал вырабатывается с использованием периода повторной инициализации, равного одному подкадру (например, 1 миллисекунда (мс)), и периодичности последовательности, равной одному радиокадру (например, 10 мс). Выделенный опорный сигнал передается в виде последовательности кода Голда, модулированной в сигнал квадратурной фазовой манипуляции (QPSK, quadrature phase shift keying). Выделенный опорный сигнал инициализируется с помощью значения, зависящего от идентификатора пользовательского устройства (UE ID, также известного как временный идентификатор радиосети соты (C-RNTI, cell radio network temporary identifier)), идентификатора соты (также называемого идентификатором физической соты) системы связи и номера подкадра. Затем выделенный опорный сигнал отображается на назначенные элементы ресурсов (RE, resource element) назначенных блоков физических ресурсов подкадра с использованием частотно-временного порядка. В частотно-временном порядке частотно-временные компоненты выделенного опорного сигнала отображают на набор частот в блоке физических ресурсов на конкретном временном шаге, а затем отображают на другой набор частот в этом блоке физических ресурсов на более позднем временном шаге. Процессы генерации и назначения ресурсов выделенных опорных сигналов, описанные в спецификациях 3GPP версии 8, основаны на повторном использовании большинства принципов скремблирования и отображения соответствующего совместно используемого физического канала нисходящей линии связи (PDSCH, physical downlink shared channel).

В случае выделенного опорного сигнала, описанного выше, содержательное значение последовательности и фазы в заданном подкадре заданной соты зависит от идентификатора UE (например, временного идентификатора радиосети соты (C-RNTI) или C-RNTI полупостоянного планирования (SPS, semi-persistent scheduling)), а также от назначения блока физических ресурсов пользовательскому устройству. Эта известная структура позволяет прозрачно выполнять передачу по схеме MU-MIMO в режиме 7, как это описано в документе 3GPP TS 36.213, v8.7.0, озаглавленном "Развитый универсальный наземный радиодоступ (E-UTRA); процедуры физического уровня" ("Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Layer Procedures"), который включен в настоящее описание посредством ссылки. Два или более пользовательских устройств, которым назначены перекрывающиеся наборы блоков физических ресурсов, могут разделяться в пространстве, а, кроме того, их назначенные опорные сигналы могут передаваться в перекрывающихся элементах ресурсов, которые квазиортогональны благодаря использованию различных идентификаторов UE.

Однако в рамках рассмотренных в этой области техники способов предполагается использование опорных сигналов ортогональной демодуляции (DM-RS, demodulation reference signal) между пользователями, применяющими мультиплексирование с пространственным разделением (SDM, space division multiplexing) в пределах одной соты или множества сот (например, опорные сигналы, основанные на мультиплексировании с кодовым разделением (CDM, code division multiplex)). Многосотовые схемы MU-MIMO также известны как режим скоординированной многоточечной передачи/приема (СоМР, coordinated multi-point transmission/reception), описанный в указанном выше документе 3GPP TS 36.814, v1.0.0.

Кроме того, в этой области техники был рассмотрен вопрос, касающийся возможности отслеживания и подавления многопользовательских (ML), multi-user) помех от пользователя (пользователей), работающего в режиме мультиплексирования с пространственным разделением, как это описано в документе 3GPP Tdoc R1-092771, озаглавленном "Формирование диаграммы направленности на основе MU-MIMO" ("Beamforming Based MU-MIMO"), и в заявке PCT/IB2010/000691, озаглавленной "Система и способ сигнализации о вносящих помехи пространственных уровнях с помощью выделенных опорных сигналов" ("System and Method for Signaling of Interfering Spatial Layers with Dedicated Reference Signals"), поданной 26 марта 2010 года и основанной на заявке на патент США № 61/164,249. Эти документы включены в настоящее описание посредством ссылки. Для решения этого вопроса может потребоваться, чтобы фаза и содержимое выделенного опорного сигнала были инвариантны по отношению к идентификатору UE и к назначенному блоку (блокам) физических ресурсов.

Таким образом, известна схема генерации опорного сигнала и отображения ресурсов с использованием процесса инициализации и отображения общего опорного сигнала, описанного в указанном выше документе 3GPP TS 36.211, v8.7.0, в соответствии с которой период повторной инициализации опорного сигнала зависит от каждого символа OFDM (переносящего опорный сигнал) и периодичности опорного сигнала, которая обычно составляет 10 мс. Опорный сигнал модулируется по схеме QPSK или BPSK, и последовательность опорного сигнала инициализируется значением, зависящим от идентификатора соты, номера подкадра (или номера временного интервала в радиокадре) и номера символа OFDM (в подкадре/интервале), но без использования идентификатора UE. Для отображения каждого символа OFDM последовательность опорного сигнала генерируется с учетом всей полосы частот системы, а затем передается средняя часть последовательности, соответствующая фактической полосе частот соты, так что фаза последовательности в средней части полосы частот инварианта полосе частот системы. Кроме того, в документе 3GPP Tdoc R1-090875, озаглавленном "Дополнительные соображения и способы моделирования, относящиеся к линии связи для опорных сигналов в LTE-A" ("Further Considerations and Link Simulations on Reference Signals in LTE-A"), разработанном компанией Qualcomm и включенном в настоящее описание посредством ссылки, указывается, что последовательность выделенного опорного сигнала должна быть общей для всех сот, участвующих в процессе многосотовой передачи данных (пункты передачи СоМР) в пользовательское устройство (для совместной передачи и обработки), при этом конкретного решения данной проблемы не приводится. Помимо этого, полагается, что предлагается использование скремблирования, специфичного для блока физических ресурсов (например, путем добавления индекса пары PRB/PRB в качестве инициализатора последовательности), как это указано в документе 3GPP Tdoc R1-092584, озаглавленном "Формирование опорного сигнала многосотовой демодуляции в нисходящей линии связи" ("Downlink Multi-Cell Demodulation Reference Signal Design"), который включен в настоящее описание посредством ссылки. Следует отметить, что в технических спецификациях 3GPP версии 8 общий опорный сигнал не содержит идентификатор UE.

Недостаток способа, предполагающего использование общего опорного сигнала, состоит в том, что он не отвечает некоторым основным принципам инициализации и отображения выделенного опорного сигнала, изложенным в технических спецификациях 3GPP версии 8, таким, например, как поддержка периода повторной инициализации в один подкадр и отображение на элементы ресурсов в порядке "сначала-частота". Недостаток добавления идентификатора блока физических ресурсов в качестве дополнительного элемента инициализации для последовательности выделенного опорного сигнала состоит в том, что это приводит к созданию множества коротких последовательностей в пределах схемы назначения блока (блоков) физических ресурсов пользовательскому устройству. Кроме того, в этом случае занимается область в пространстве инициализации, максимальная длина которого составляет 31 бит, что может оказаться недостаточным ресурсом с учетом других возможных расширений, касающихся инициализации выделенного опорного сигнала (например, более длинный многосотовый идентификатор вместо идентификатора соты). Наконец, удаление идентификатора UE из набора элементов инициализации выделенного опорного сигнала может либо ограничить функционирование в режиме MU-MIMO мультиплексированием с пространственным разделением для пользовательских устройств, количество которых определяется количеством портов ортогональных выделенных опорных сигналов, либо привести к фазовому несоответствию оценки канала в том случае, если для множества пользователей применяются одинаковые последовательности и элементы ресурсов выделенного опорного сигнала (без разнесения при мультиплексировании с кодовым разделением).

Как указано в этом описании, выделенный опорный сигнал генерируется для каждого подкадра с учетом полосы частот, сформированной из множества блоков физических ресурсов (например, максимальной полосы частот системы или полной полосы частот заданной соты), и соответствующая используемая часть (части) последовательности ограничена назначением блока физических ресурсов пользовательского устройства. В результате фаза и содержимое выделенного опорного сигнала в назначенном блоке (блоках) физических ресурсов предсказуемы, но фактическое назначение блока (блоков) физических ресурсов пользовательского устройства может быть произвольным. В простейшем случае в таком режиме работы предполагается, что для инициализации скремблирующей последовательности идентификатор UE не используется, и отображение скремблирующей последовательности выполняется в порядке "сначала-частота" с учетом назначения всего блока физических ресурсов в полосе частот системы связи (например, максимально возможной полосе частот или полной полосе частот соты системы связи). Скремблирующая последовательность перед передачей может быть мультиплексирована по символам с помощью ортогонального кода, такого как код Уолша (ортогональный код используется для разделения пространственных уровней одного или нескольких пользовательских устройств). Операция скремблирования при генерации выделенного опорного сигнала в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения показана на фиг.6 и описывается ниже. Для того чтобы предоставить возможность динамического переключения режимов MU-MIMO на основе ортогонального выделенного опорного сигнала и MU-MIMO на основе квазиортогонального выделенного опорного сигнала (и однопользовательского МIМО), в виде отдельного шага к элементам инициализации скремблирующей последовательности выделенного опорного сигнала может добавляться идентификатор UE (например, C-RNTI) в зависимости от однобитового индикатора (например, однобитового индикатора наличия множества пользователей).

На фиг.6 показана временная и частотная схема, иллюстрирующая вариант осуществления опорного сигнала, передаваемого между базовой станцией и пользовательским устройством и сформированного с помощью временных подкадров, представленных по горизонтальной оси, и частотных поднесущих, представленных по вертикальной оси, в соответствии с принципами настоящего изобретения. Полоса частот системы или полная полоса частот соты, связанной с базовой станцией, представлена вертикальным отрезком 605 подкадра. Группа из 12 частотных поднесущих представляет один блок физических ресурсов, и конкретная частота поднесущей на конкретном временном шаге представляет один элемент 610 ресурсов. Один или более блоков физических ресурсов могут назначаться конкретному пользовательскому устройству, или множеству пользовательских устройств может быть назначен один или более блок физических ресурсов в режиме MIMO. Например, пользовательскому устройству А назначен один блок физических ресурсов (одна пара PRB), а пользовательскому устройству В назначены два блока физических ресурсов (две пары PRB).

Выделенный опорный сигнал назначается набору назначенных элементов ресурсов по схеме отображения "сначала-частота", согласно которой первый элемент (или первая пара элементов) опорного сигнала назначается одному элементу ресурсов, например элементу 615 ресурсов (или паре элементов ресурсов), а второй элемент (или вторая пара элементов) опорного сигнала назначается второму элементу ресурсов, например элементу 620 ресурсов (или паре элементов ресурсов). Процесс назначения элементов опорного сигнала последующим назначенным элементам ресурсов продолжается так, как это показано на фиг.6 с помощью пунктирных стрелок, причем назначенные элементы ресурсов обозначены заштрихованными прямоугольниками. Следует также отметить, что обозначение n на чертеже соответствует n-му символу скремблирующей последовательности (паре битов скремблирующей последовательности для QPSK или одному биту скремблирующей последовательности для BPSK), а обозначение к на чертеже соответствует количеству назначенных элементов ресурсов в символе OFDM, переносящем выделенный опорный сигнал, с учетом полной полосы частот соты (или максимальной полосы частот системы) системы связи. Кроме того, элементы одной последовательности псевдошумового кода используются в рамках назначения блока физических ресурсов пользовательского устройства.

В примере, показанном на фиг.6, предполагается, что назначение элементов ресурсов опорного сигнала выполняется согласно описанию, приведенному в документе 3GPP Tdoc R1-092554, озаглавленном "Опорные символы, специфичные для UE, для двухуровневого формирования диаграммы направленности" ("UE-Specific Reference Symbols for Dual Layer Beamforming") и разработанном компаниями Nokia и Nokia Siemens Networks, документе 3GPP Tdoc R1-092556, озаглавленном "Мультиплексирование опорных символов, специфичных для UE, для нисходящей линии связи в усовершенствованной системе LTE" ("UE-Specific Reference Symbol Multiplexing for LTE Advanced Downlink"), и в документе 3GPP Tdoc R1-092686, озаглавленном "Анализ линии связи для различных структур опорного сигнала для двухпотокового формирования диаграммы направленности" ("Link Analyses of Different Reference Signal Designs for Dual-Stream Beamforming") и разработанном компанией Qualcomm. Все эти документы включены в настоящее описание посредством ссылки. Безусловно, принципы настоящего изобретения не ограничены описанными выше шаблоном опорного сигнала или схемой мультиплексирования. С помощью такого шаблона и схемы мультиплексирования ортогональный код длиной два цикла применяется к двум смежным по времени элементам ресурсов таким образом, чтобы два однопользовательских уровня MIMO ("SU-MIMO") или два пользователя MU-MIMO могли назначаться отдельным портам ортогонального выделенного опорного сигнала. Два пространственных уровня представляют собой пример обеспечения дополнительного разделения сигналов пользовательского устройства, и такая схема естественно распространяется на схему с произвольным количеством уровней и антенных портов.

Как показано на фиг.6, фаза и содержимое скремблирующей последовательности в заданном элементе ресурсов инвариантны по отношению к распределению блока (блоков) физических ресурсов. Таким образом, пользовательское устройство А, которому назначен первый ортогональный код, может знать последовательность выделенного опорного сигнала (в этом случае последовательность символов скремблирования, такая как код Голда, умножена на ортогональную кодовую последовательность, такую как код Уолша) другого пользовательского устройства, применяющего те же временно-частотные ресурсы вследствие возможного функционирования в режиме MU-MIMO. В этом примере используется структура выделенного опорного сигнала, основанная на мультиплексировании с кодовым разделением, однако этот процесс также применим к мультиплексированию с временным разделением (TDM), мультиплексированию с частотным разделением (FDM) или к гибридным структурам выделенного опорного сигнала.

Аспект настоящего изобретения, который также применим к упомянутым выше способам, относится к возможности динамического переключения схем передачи MIMO, таких как MU-MIMO на основе ортогонального выделенного опорного сигнала, MU-MIMO на основе квазиортогонального выделенного опорного сигнала и многоуровневое пространственное мультиплексирование. Этот аспект также применим к известным вышеупомянутым форматам опорных сигналов и процессам назначения ресурсов. В контексте рабочих элементов, описанных в упомянутом выше документе 3GPP WID RP-090359, озаглавленном "Усовершенствованная передача в DL для LTE" ("Enhanced DL transmission for LTE"), рассмотрена необходимость сигнализации (динамической, полустатической или явной) следующих информационных элементов или их комбинации.

Количество разрешенных уровней/кодовых слов (например, 1 или 2) обсуждается в документе 3GPP Tdoc R1-092553, озаглавленном "Сигнализация управления в DL для двухуровневого формирования диаграммы направленности в версии 9 ("DL Control Signalling for Dual-layer Beamforming in Rel'9") и разработанном компаниями Nokia и Nokia Siemens Networks, и в документе 3GPP Tdoc R1-092632, озаглавленном "Сигнализация управления для усовершенствованной передачи в DL в LTE версии 9" ("Control Signaling for LTE Rel-9 Enhanced DL transmission"), разработанном компанией Motorola. Указанные документы включены в настоящее описание посредством ссылки. Номер порта выделенного опорного сигнала и индекс ортогонального кода (например, номер 0/номер 1) обсуждаются в упомянутом выше документе 3GPP Tdoc R1-092632. Сигнализация может быть релевантной, если количество разрешенных уровней или ранг передачи равны единице. Индикация множества пользователей (наличие/отсутствие) парного многопользовательского элемента (элементов) в тех же (или в подмножестве/надмножестве) назначенных блоках физических ресурсов описывается в упомянутом выше документе 3GPP Tdoc R1-092632 и в упомянутой выше заявке PCT/IB2010/000691. В этом случае сигнализация также может быть релевантной, если количество разрешенных уровней или ранг передачи равны единице. В том случае, если индикатор, такой как индикатор наличия множества пользователей, указывает на отсутствие парного многопользовательского элемента (элементов), пользовательское устройство и базовая станция включают идентификатор UE в элементы инициализации скремблирующей последовательности выделенного опорного сигнала, что дает возможность применять либо однопользовательский режим передачи, либо режим передачи MU-MIMO, основанный на квазиортогональном выделенном опорном сигнале с произвольным количеством многопользовательских элементов. В этом случае обычно не представляется возможным отслеживать/подавлять многопользовательские помехи, но с другой стороны, не ожидается, что пользовательское устройство должно выполнять этот процесс подавления помех. В целом (при использовании квазиортогонального выделенного опорного сигнала) также предполагается, что уровень многопользовательских пространственных помех низкий, поэтому не обязательно следует выполнять подавление таких пространственных помех. В том случае, если индикатор, такой как индикатор наличия множества пользователей, указывает на наличие парного многопользовательского элемента (элементов), пользовательское устройство и базовая станция не включают идентификатор UE в инициализацию последовательности выделенного опорного сигнала, что дает возможность применять режим MU-MIMO, основанный на ортогональном выделенном опорном сигнале, и/или, возможно, подавление/отслеживание многопользовательских помех, и/или обнаружение наличия множества пользователей для одного блока физических ресурсов. В этом случае количество многопользовательских элементов, мультиплексированных с помощью пространственного разделения, может ограничиваться количеством портов ортогонального выделенного опорного сигнала.

Представленные в этом описании процессы формирования опорного сигнала и назначения ресурсов могут объединяться с решением по включению индекса антенного порта в элементы инициализации последовательности опорного сигнала без необходимости дополнительной сигнализации, так как это описано в документе 3GPP Tdoc R1-080940, озаглавленном "Инициализация скремблирующей последовательности" ("Scrambling Sequence Initialisation") и разработанном компаниями Nokia Siemens Networks и Nokia, и в документе 3GPP Tdoc R1-080640, озаглавленном "Подробные спецификации для последовательностей PRS" ("Specification Details for PRS Sequences") и разработанном компанией Qualcomm. Указанные документы включены в настоящее описание посредством ссылки. Если скремблирующие последовательности выделенного опорного сигнала на различных уровнях не должны быть одинаковыми (например, вследствие мультиплексирования с кодовым разделением выделенного опорного сигнала различных многопользовательских элементов или мультиплексирования с кодовым разделением различных однопользовательских уровней), то предпочтительно также использовать порт опорного сигнала/индекс группы портов при инициализации опорного сигнала во избежание коррелированных межсотовых помех из-за передачи одинаковых последовательностей в различных элементах ресурсов.

Ряд технических эффектов обеспечивается в результате формирования опорного сигнала и выполнения соответствующего процесса назначения ресурса согласно приведенному описанию. Скремблирование опорного сигнала становится инвариантным, поскольку скремблирующая последовательность выделенного опорного сигнала в заданном PRB не зависит от фактического назначения PRB. Функции можно использовать повторно, поскольку большинство ранее разработанных принципов формирования скремблирующей последовательности, изложенных в спецификациях 3GPP (например, модуляция QPSK, отображение "сначала-частота", повторная инициализации для одного подкадра), могут повторно использоваться в последующих версиях этих спецификаций для удовлетворения новых требований к выделенному ортогональному опорному сигналу, мультиплексированному с помощью кодового разделения между множеством пользователей, и/или к активизации обнаружения/подавления многопользовательских помех. По сравнению с предшествующими версиями спецификаций 3GPP с точки зрения базовой станции теперь в одном подкадре может генерироваться единственная скремблирующая последовательность выделенного опорного сигнала, вне зависимости от количества пользовательских устройств, участвующих в процессе мультиплексирования с частотным разделением. Для динамического переключения между режимами MU-MIMO, основанными на ортогональных и квазиортогональных выделенных опорных сигналах, идентификатор UE выборочно включается или исключается из элементов инициализации скремблирующей последовательности выделенного опорного сигнала, что позволяет базовой станции находить компромисс между количеством поддерживаемых многопользовательских элементов и взаимной ортогональностью их опорных сигналов.

На фиг.7 показан алгоритм, иллюстрирующий пример способа инициализации и отображения опорных сигналов в системе связи в соответствии с принципами настоящего изобретения. Выполнение способа начинается в модуле или на шаге (далее используется термин "модуль") 710. В модуле 720 в соответствии с частотно-временным порядком генерируется опорный сигнал, используемый с множеством блоков физических ресурсов. В модуле 730 элементы ресурсов назначенного блока (блоков) физических ресурсов из множества блоков физических ресурсов назначаются пользовательскому устройству. В модуле 740 генерируется выделенный опорный сигнал для пользовательского устройства путем назначения элементов опорного сигнала назначенным элементам ресурсов назначенного блока (блоков) физических ресурсов. Выделенный опорный сигнал может генерироваться в соответствии с идентификатором пользовательского устройства, идентификатором соты, назначенным блоком физических ресурсов и номером подкадра, связанным с назначенным блоком физических ресурсов. Выполнение способа завершается в модуле 750.

Таким образом, в этом документе приводится описание устройства (например, процессора) и способа, используемых в базовой станции или пользовательском устройстве для инициализации и отображения опорных сигналов в системе связи. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения процессор сконфигурирован для генерации опорного сигнала, используемого с множеством блоков физических ресурсов (например, с помощью генератора последовательностей). Опорный сигнал может генерироваться в соответствии с частотно-временным порядком и в соответствии с псевдошумовым кодом, таким как код Голда. Множество блоков физических ресурсов обычно охватывают диапазон частотных и временных компонентов и могут охватывать полосу частот соты.

Процессор также сконфигурирован для назначения пользовательскому устройству элементов ресурсов назначенного блока (блоков) физических ресурсов из множества блоков физических ресурсов и генерации выделенного опорного сигнала для пользовательского устройства путем назначения элементов опорного сигнала назначенным элементам ресурсов назначенного блока (блоков) физических ресурсов (например, с помощью распределителя ресурсов). Назначенные элементы ресурсов обычно содержат частотные и временные компоненты. Выделенный опорный сигнал может генерироваться в соответствии с индексом антенного порта пользовательского устройства или индексом кодовой группы. Кроме того, выделенный опорный сигнал может генерироваться в соответствии с идентификатором пользовательского устройства, идентификатором соты системы связи, назначенным блоком физических ресурсов и номером подкадра, связанным с назначенным блоком физических ресурсов.

Программа или блоки кода, реализующие различные варианты осуществления настоящего изобретения, могут храниться на машиночитаемом носителе или передаваться в среде передачи с помощью компьютерного сигнала передачи данных, сформированного в виде несущей, или сигнала, модулированного несущей. Например, различные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы с помощью компьютерного программного продукта, содержащего программный код, хранимый на машиночитаемом носителе. Понятие "машиночитаемый носитель" может включать в себя любой носитель, на котором может храниться информация или с помощью которого может передаваться информация. К примерам машиночитаемого носителя относятся электронная схема, устройство на полупроводниковой памяти, оперативная память (ROM, read only memory), флэш-память, стираемая ROM (EROM, erasable ROM), гибкий диск, компактный диск ROM (CD-ROM, compact disk ROM), оптический диск, жесткий диск, волоконно-оптическая среда, радиочастотная (RF, radio frequency) линия связи и т.п. К сигналу компьютерных данных может относиться любой сигнал, который может распространяться в среде передачи, такой как каналы сети электронной связи, оптическое волокно, радиоинтерфейс, электромагнитные линии связи, линии связи RF и т.п. Блоки кода могут загружаться по компьютерным сетям, таким как Интернет, интранет и т.п.

Как описано выше, типичный вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает как способ, так и соответствующее устройство, состоящее из различных модулей, реализующих функции для выполнения шагов предлагаемого способа. Модули могут быть выполнены в виде аппаратных средств (реализованных в виде одной или более микросхем, включая интегральные схемы, такие как специализированные интегральные схемы) или реализованы в виде программного или микропрограммного обеспечения, предназначенного для выполнения процессором компьютера. В частности, при использовании микропрограммного или программного обеспечения типичный вариант осуществления может быть представлен в виде компьютерного программного продукта, содержащего машиночитаемый носитель информации, на котором хранится компьютерный программный код (то есть, программное или микропрограммное обеспечение), предназначенный для выполнения процессором компьютера.

Хотя настоящее изобретение и его технические эффекты были описаны достаточно подробно, следует понимать, что могут быть выполнены различные изменения, замены и модификации без выхода за рамки объема настоящего изобретения, заданного в прилагаемой формуле изобретения. Например, множество признаков и функций, обсуждавшихся выше, могут быть реализованы с помощью программного, аппаратного или микропрограммного обеспечения или комбинации этих средств. Кроме того, множество аналогичных признаков, функций и шагов функционирования могут быть переупорядочены, опущены, добавлены и т.д. без выхода за рамки, определяемые объемом настоящего изобретения.

Кроме того, объем настоящего изобретения не ограничен конкретными вариантами осуществления процессов, устройств, вариантов изготовления, компоновки, средств, способов и шагов, приведенных в этом описании. Специалисту в этой области техники несложно на основе раскрытия настоящего изобретения понять, что в соответствии с этим изобретением могут использоваться процессы, устройства, варианты изготовления, комбинации блоков, средства, способы и шаги, существующие в настоящее время или подлежащие разработке в будущем, которые, по существу, выполняют те же функции и позволяют достичь, по существу, тех же результатов, что и соответствующие варианты осуществления настоящего изобретения, описанные в этом документе. Соответственно, прилагаемые пункты формулы изобретения предназначены для включения в свой объем таких процессов, устройств, вариантов изготовления, комбинаций блоков, средств, способов или шагов.