Канальні структури для системи зв’язку множинного доступу з квазіортогональним розділенням каналів
Номер патенту: 89399
Опубліковано: 25.01.2010
Автори: Горохов Алєксєй, Цзи Тінфан, Горе Дхананджай Ашок, Наджиб Айман, Сутівонг Арак
Формула / Реферат
1. Пристрій зв'язку, який містить:
планувальник, діючий, щоб планувати множину терміналів на передачу даних і щоб наділяти множину терміналів каналами в щонайменше двох наборах каналів, при цьому, кожний набір каналів містить множину каналів і асоціативно зв'язаний з окремим відображенням множини каналів в системні ресурси, які є наявними для передачі даних, і при цьому, відображення для кожного набору каналів є псевдовипадковим відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше однієї підмножини з множини каналів; і
контролер, діючий, щоб формувати призначення каналів для множини терміналів.
2. Пристрій за п. 1, в якому кожний набір каналів визначений на основі дерева каналів, яке містить ієрархічну структуру для множини каналів.
3. Пристрій за п. 2, в якому дерево каналів містить множину базових каналів і множину складових каналів, при цьому, множина базових каналів відображається в наявні системні ресурси і при цьому, кожний складовий канал асоціативно зв'язаний з щонайменше двома базовими каналами і відображається в системні ресурси, що використовуються для щонайменше двох базових каналів.
4. Пристрій за п. 2, в якому кожний канал в дереві каналів, який призначений терміналу, обмежує щонайменше один інший канал в дереві каналів від призначення.
5. Пристрій за п. 1, в якому множина каналів в кожному дереві каналів відображається в наявні системні ресурси з використанням стрибкоподібної перебудови частоти.
6. Пристрій за п. 1, в якому відображення для кожного набору каналів є псевдовипадковим відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для множини каналів.
7. Пристрій за п. 1, в якому множина каналів в кожному наборі каналів відображається в підмножину наявних системних ресурсів в кожному часовому інтервалі.
8. Пристрій за п. 1, в якому планувальник є діючим, щоб вибирати щонайменше два набори каналів в послідовному порядку і щоб призначати множину каналів в кожному вибраному наборі каналів щонайменше одному з множини терміналів.
9. Пристрій за п. 1, в якому відображення для кожного набору каналів є загальним відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше одного з множини каналів.
10. Пристрій за п. 1, в якому кожний набір каналів містить множину підмножин каналів, які асоціативно зв'язані з множиною підмножин наявних системних ресурсів, і при цьому, перекривні підмножини каналів для щонайменше двох наборів каналів асоціативно зв'язані з різними псевдовипадковими відображеннями каналів в системні ресурси.
11. Пристрій за п. 1, в якому планувальник є діючим, щоб наділяти термінал з естафетною передачею обслуговування каналом, який ортогональний каналам для терміналів без естафетної передачі обслуговування.
12. Пристрій за п. 1, в якому щонайменше два набори каналів асоціативно зв'язані з щонайменше двома ортогональними шаблонами контрольних сигналів, один шаблон контрольного сигналу для кожного набору каналів і при цьому, контрольні сигнали для множини каналів в кожному наборі каналів формуються з використанням шаблона контрольного сигналу, асоціативно зв'язаного з набором каналів.
13. Пристрій за п. 1, в якому планувальник є діючим, щоб наділяти термінал з естафетною передачею обслуговування шаблоном контрольного сигналу, який ортогональний шаблонам контрольних сигналів для терміналів без естафетної передачі обслуговування.
14. Пристрій за п. 1, в якому планувальник є діючим, щоб вибирати термінали для перекривних передач на основі оцінок каналів, оцінок відношення рівня сигналу до сукупного рівня взаємних перешкод і шумів (SNR), вимог якості обслуговування (QoS) або їх поєднання.
15. Пристрій за п. 1, який також містить
просторовий процесор, діючий, щоб просторово обробляти дані для працюючих з перекриттям терміналів на основі оцінок каналів для терміналів; і
множину вузлів передавача, діючих, щоб передавати просторово оброблені дані через множину антен на працюючі з перекриттям термінали.
16. Пристрій за п. 1, який також містить
множину вузлів приймача, діючих, щоб приймати множину передач з працюючих з перекриттям терміналів через множину антен; і
просторовий процесор, діючий, щоб виконувати просторову обробку приймача над прийнятими символами з множини антен на основі оцінок каналів для працюючих з перекриттям терміналів, щоб відновлювати множину передач.
17. Спосіб призначення системних ресурсів в системі зв'язку, який включає етапи, на яких
планують множину терміналів на передачу даних; і
наділяють множину терміналів каналами в щонайменше двох наборах каналів, при цьому, кожний набір каналів містить множину каналів і асоціативно зв'язаний з окремим відображенням множини каналів в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних, і при цьому відображення для кожного набору каналів є псевдовипадковим відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше однієї підмножини з множини каналів.
18. Спосіб за п. 17, який включає також етап, на якому
визначають відображення для кожного набору каналів загальним відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше одного з множини каналів.
19. Спосіб за п. 17, який включає також етап, на якому наділяють термінал з естафетною передачею обслуговування каналом, який ортогональний каналам для терміналів без естафетної передачі обслуговування.
20. Спосіб за п. 17, що містить також етап, на якому
вибирають термінали для перекривних передач на основі оцінок каналів, оцінок відношення рівня сигналу до сукупного рівня взаємних перешкод і шумів (SNR), вимог якості обслуговування (QoS) або їх поєднання.
21. Спосіб за п. 17, який включає також етап, на якому приймають множину передач від працюючих з перекриттям терміналів через множину антен і
виконують просторову обробку приймача над прийнятими символами з множини антен на основі оцінок каналів для працюючих з перекриттям терміналів, щоб відновлювати множину передач.
22. Пристрій зв'язку, який містить
засіб для планування множини терміналів на передачу даних і засіб для наділення множини терміналів каналами в щонайменше двох наборах каналів, при цьому, кожний набір каналів містить множину каналів і асоціативно зв'язаний з окремим відображенням множини каналів в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних, і при цьому, відображення для кожного набору каналів є псевдовипадковим відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше однієї підмножини з множини каналів.
23. Пристрій за п. 22, який також містить
засіб для визначення відображення для кожного набору каналів загальним відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше одного з множини каналів.
24. Пристрій за п. 22, який також містить
засіб для прийому множини передач від працюючих з перекриттям терміналів через множину антен і
засіб для виконання просторової обробки приймача над прийнятими символами з множини антен на основі оцінок каналів для працюючих з перекриттям терміналів, щоб відновлювати множину передач.
25. Пристрій зв'язку, який містить
контролер, діючий, щоб приймати призначення каналу для використання при передачі даних і щоб визначати відображення каналу в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних, при цьому, канал вибирається з числа щонайменше двох наборів каналів, при цьому, кожний набір каналів містить множину каналів і асоціативно зв'язаний з окремим відображенням множини каналів в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних, і при цьому, відображення для кожного набору каналів є псевдовипадковим відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше однієї підмножини з множини каналів; і
процесор, діючий, щоб обробляти дані для передачі по системних ресурсах, відображених в канал.
26. Пристрій за п. 25, в якому канал відображається в наявні системні ресурси на основі шаблона стрибкоподібної перебудови частоти.
27. Пристрій за п. 25, в якому контролер також є діючим, щоб визначати шаблон контрольного сигналу, асоціативно зв'язаного з каналом, і при цьому, процесор також є діючим, щоб формувати контрольний сигнал на основі шаблона контрольного сигналу.
28. Пристрій за п. 25, в якому контролер також є діючим, щоб приймати друге призначення другого каналу для використання при прийомі даних і для визначення відображення другого каналу в системні ресурси, які є в наявності для прийому даних, і при цьому, процесор також є діючим, щоб обробляти дані, прийняті по системних ресурсах, відображених у другий канал.
29. Пристрій зв'язку, який містить
засіб, діючий для прийому призначення каналу для використання при передачі даних, при цьому, канал вибирається з числа щонайменше двох наборів каналів, при цьому, кожний набір каналів містить множину каналів і асоціативно зв'язаний з окремим відображенням множини каналів в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних, і при цьому, відображення для кожного набору каналів є псевдовипадковим відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше однієї підмножини з множини каналів;
засіб для визначення відображення каналу в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних; і
засіб для передачі даних по системних ресурсах, відображених в канал.
30. Пристрій за п. 29, який також містить
засіб для визначення шаблона контрольного сигналу, асоціативно зв'язаного з каналом; і
засіб для формування контрольного сигналу на основі шаблона контрольного сигналу.
31. Пристрій за п. 29, який також містить
засіб для прийому другого призначення для другого каналу, для використання для прийому даних;
засіб для визначення відображення другого каналу в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних; і
засіб для прийому даних по системних ресурсах, відображених у другий канал.
Текст
1. Пристрій зв'язку, який містить: планувальник, діючий, щоб планувати множину терміналів на передачу даних і щоб наділяти множину терміналів каналами в щонайменше двох наборах каналів, при цьому, кожний набір каналів містить множину каналів і асоціативно зв'язаний з окремим відображенням множини каналів в системні ресурси, які є наявними для передачі даних, і при цьому, відображення для кожного набору каналів є псевдовипадковим відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше однієї підмножини з множини каналів; і контролер, діючий, щоб формувати призначення каналів для множини терміналів. 2. Пристрій за п. 1, в якому кожний набір каналів визначений на основі дерева каналів, яке містить ієрархічну структуру для множини каналів. 3. Пристрій за п. 2, в якому дерево каналів містить множину базових каналів і множину складових каналів, при цьому, множина базових каналів відображається в наявні системні ресурси і при цьому, кожний складовий канал асоціативно зв'язаний з щонайменше двома базовими каналами і відображається в системні ресурси, що використовуються для щонайменше двох базових каналів. 4. Пристрій за п. 2, в якому кожний канал в дереві каналів, який призначений терміналу, обмежує 2 (19) 1 3 13. Пристрій за п. 1, в якому планувальник є діючим, щоб наділяти термінал з естафетною передачею обслуговування шаблоном контрольного сигналу, який ортогональний шаблонам контрольних сигналів для терміналів без естафетної передачі обслуговування. 14. Пристрій за п. 1, в якому планувальник є діючим, щоб вибирати термінали для перекривних передач на основі оцінок каналів, оцінок відношення рівня сигналу до сукупного рівня взаємних перешкод і шумів (SNR), вимог якості обслуговування (QoS) або їх поєднання. 15. Пристрій за п. 1, який також містить просторовий процесор, діючий, щоб просторово обробляти дані для працюючих з перекриттям терміналів на основі оцінок каналів для терміналів; і множину вузлів передавача, діючих, щоб передавати просторово оброблені дані через множину антен на працюючі з перекриттям термінали. 16. Пристрій за п. 1, який також містить множину вузлів приймача, діючих, щоб приймати множину передач з працюючих з перекриттям терміналів через множину антен; і просторовий процесор, діючий, щоб виконувати просторову обробку приймача над прийнятими символами з множини антен на основі оцінок каналів для працюючих з перекриттям терміналів, щоб відновлювати множину передач. 17. Спосіб призначення системних ресурсів в системі зв'язку, який включає етапи, на яких планують множину терміналів на передачу даних; і наділяють множину терміналів каналами в щонайменше двох наборах каналів, при цьому, кожний набір каналів містить множину каналів і асоціативно зв'язаний з окремим відображенням множини каналів в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних, і при цьому відображення для кожного набору каналів є псевдовипадковим відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше однієї підмножини з множини каналів. 18. Спосіб за п. 17, який включає також етап, на якому визначають відображення для кожного набору каналів загальним відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше одного з множини каналів. 19. Спосіб за п. 17, який включає також етап, на якому наділяють термінал з естафетною передачею обслуговування каналом, який ортогональний каналам для терміналів без естафетної передачі обслуговування. 20. Спосіб за п. 17, що містить також етап, на якому вибирають термінали для перекривних передач на основі оцінок каналів, оцінок відношення рівня сигналу до сукупного рівня взаємних перешкод і шумів (SNR), вимог якості обслуговування (QoS) або їх поєднання. 21. Спосіб за п. 17, який включає також етап, на якому приймають множину передач від працюючих з перекриттям терміналів через множину антен і 89399 4 виконують просторову обробку приймача над прийнятими символами з множини антен на основі оцінок каналів для працюючих з перекриттям терміналів, щоб відновлювати множину передач. 22. Пристрій зв'язку, який містить засіб для планування множини терміналів на передачу даних і засіб для наділення множини терміналів каналами в щонайменше двох наборах каналів, при цьому, кожний набір каналів містить множину каналів і асоціативно зв'язаний з окремим відображенням множини каналів в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних, і при цьому, відображення для кожного набору каналів є псевдовипадковим відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше однієї підмножини з множини каналів. 23. Пристрій за п. 22, який також містить засіб для визначення відображення для кожного набору каналів загальним відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше одного з множини каналів. 24. Пристрій за п. 22, який також містить засіб для прийому множини передач від працюючих з перекриттям терміналів через множину антен і засіб для виконання просторової обробки приймача над прийнятими символами з множини антен на основі оцінок каналів для працюючих з перекриттям терміналів, щоб відновлювати множину передач. 25. Пристрій зв'язку, який містить контролер, діючий, щоб приймати призначення каналу для використання при передачі даних і щоб визначати відображення каналу в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних, при цьому, канал вибирається з числа щонайменше двох наборів каналів, при цьому, кожний набір каналів містить множину каналів і асоціативно зв'язаний з окремим відображенням множини каналів в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних, і при цьому, відображення для кожного набору каналів є псевдовипадковим відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше однієї підмножини з множини каналів; і процесор, діючий, щоб обробляти дані для передачі по системних ресурсах, відображених в канал. 26. Пристрій за п. 25, в якому канал відображається в наявні системні ресурси на основі шаблона стрибкоподібної перебудови частоти. 27. Пристрій за п. 25, в якому контролер також є діючим, щоб визначати шаблон контрольного сигналу, асоціативно зв'язаного з каналом, і при цьому, процесор також є діючим, щоб формувати контрольний сигнал на основі шаблона контрольного сигналу. 28. Пристрій за п. 25, в якому контролер також є діючим, щоб приймати друге призначення другого каналу для використання при прийомі даних і для визначення відображення другого каналу в системні ресурси, які є в наявності для прийому даних, і при цьому, процесор також є діючим, щоб оброб 5 89399 6 ляти дані, прийняті по системних ресурсах, відображених у другий канал. 29. Пристрій зв'язку, який містить засіб, діючий для прийому призначення каналу для використання при передачі даних, при цьому, канал вибирається з числа щонайменше двох наборів каналів, при цьому, кожний набір каналів містить множину каналів і асоціативно зв'язаний з окремим відображенням множини каналів в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних, і при цьому, відображення для кожного набору каналів є псевдовипадковим відносно відображення для кожного одного з щонайменше двох наборів каналів, що залишився, для щонайменше однієї підмножини з множини каналів; засіб для визначення відображення каналу в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних; і засіб для передачі даних по системних ресурсах, відображених в канал. 30. Пристрій за п. 29, який також містить засіб для визначення шаблона контрольного сигналу, асоціативно зв'язаного з каналом; і засіб для формування контрольного сигналу на основі шаблона контрольного сигналу. 31. Пристрій за п. 29, який також містить засіб для прийому другого призначення для другого каналу, для використання для прийому даних; засіб для визначення відображення другого каналу в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних; і засіб для прийому даних по системних ресурсах, відображених у другий канал. Даний винахід загалом належить до зв'язку, а більш точно, до передачі даних в системі зв'язку множинного доступу. Система множинного доступу може одночасно підтримувати зв'язок з численними терміналами по прямій і зворотній лініях зв'язку. Пряма лінія зв'язку (або низхідна лінія зв'язку) вказує посиланням на лінію зв'язку з базових станцій на термінали, а зворотна лінія зв'язку (або висхідна лінія зв'язку) вказує посиланням на лінію зв'язку з терміналів на базові станції. Численні термінали можуть одночасно передавати дані по зворотній лінії зв'язку і/або приймати дані по прямій лінії зв'язку. Це часто досягається мультиплексуванням численних передач даних по кожній лінії зв'язку, щоб були ортогональними одна іншій у часовій, частотній і/або кодовій області. Повна ортогональність між численними передачами даних типово не досягається в більшості випадків внаслідок різних факторі, таких як канальні умови, неідеальність приймача і так далі. Проте, ортогональне мультиплексування гарантує, що передача даних для кожного термінала мінімально створює перешкоди передачам даних для інших терміналів. Кількість терміналів, які можуть підтримувати зв'язок з системою множинного доступу в будьякий заданий момент часу, типово обмежена кількістю фізичних каналів, які наявні для передачі даних, яка, в свою чергу, обмежена наявними системними ресурсами. Наприклад, кількість фізичних каналів визначена кількістю наявних ортогональних кодових послідовностей в системі множинного доступу з кодовим розділенням каналів (CDMA), кількістю наявних частотних піддіапазонів в системі множинного доступу з частотним розділенням каналів (FDMA), кількістю наявних часових інтервалів в системі множинного доступу з часовим розділенням каналів (TDMA), і так далі. У багатьох випадках, бажано надавати можливість більшій кількості терміналів одночасно підтримувати зв'язок з системою, для того щоб поліпшити місткість системи. Тому, в даній галузі техніки є потреба в технологіях для підтримання одночасних передач для більшої кількості терміналів в системі множинного доступу. У матеріалах даної заявки описані технології для призначення системних ресурсів, щоб до деякої міри стримувати внутрішньостільникові перешкоди і щоб домагатися більш високої місткості системи. У варіанті здійснення, визначена канальна структура з щонайменше двома наборами каналів. Кожний набір каналів містить численні канали і асоціативно зв'язаний з визначеним відображенням каналів в системні ресурси, які є в наявності для передачі даних. Кожний набір каналів може бути визначений на основі дерева каналів, що має ієрархічну структуру. Наприклад, дерево каналів може включати в себе численні «базові» канали і численні «складові» канали. Базові канали можуть відображатися в наявні системні ресурси (наприклад, з використанням стрибкоподібної перебудови частоти). Кожний складовий канал може бути асоціативно зв'язаний з щонайменше двома базовими каналами. Що стосується дерева каналів, кожний канал, який призначений терміналу, обмежує щонайменше один інший канал від призначення. Різні канальні структури, які мають різні характеристики перешкод, можуть формуватися розділенням дерева каналів різними способами і/або з використанням різних відображень каналів в ресурси для наборів каналів, як описано нижче. Наприклад, рознесення внутрішньостільникових перешкод може досягатися визначенням відображення для кожного набору каналів псевдовипадковим відносно відображення для кожного набору каналів, що залишився. У кожному інтервалі планування, термінали плануються на передачу по прямій і/або зворотній лінії зв'язку. Терміналам, що плануються, призначаються канали з наборів каналів. Планування і/або призначення каналів може бути засноване на суттєвій інформації для терміналів, такій як їх оцінки каналів, оцінки відношення рівня сигналу до сукупного рівня взаємних перешкод і шумів (SNR), 7 вимоги якості обслуговування (QoS), стан естафетної передачі обслуговування і так далі. Численні термінали можуть використовувати одні і ті ж системні ресурси, а їх передачі, що перекриваються, можуть розділятися в просторовій області. Що стосується прямої лини зв'язку (FL), дані для працюючих з перекриттям терміналів просторово обробляються (наприклад, для формування променів) на основі їх оцінок каналів FL, а потім, передаються з численних антен. Що стосується зворотної лінії зв'язку (RL), численні передачі з працюючих з перекриттям терміналів приймаються через численні антени. Прийняті символи для працюючих з перекриттям терміналів потім просторово обробляються на основі їх оцінок каналів RL, щоб відновлювати передачу з кожного термінала. Різні аспекти і варіанти здійснення винаходу нижче описані більш детально. Фіг.1 показує систему з численними базовими станціями і численними терміналами. Фіг.2 показує відображення фізичного каналу у часочастотні блоки. Фіг.3 показує бінарне дерево каналів. Фіг.4, 5 і 6 показують три канальні структури для випадкового перекриття з повністю завантажуваними, частково завантажуваними і послідовно завантажуваними наборами каналів, відповідно. Фіг.7 показує канальну структуру для загального перекриття. Фіг.8 показує канальну структуру для випадкового і загального перекриття. Фіг.9 показує канальну структуру з підмножинами каналів випадкового перекриття. Фіг.10 показує послідовність операцій для призначення системних ресурсів. Фіг.11 показує структурну схему базової станції і двох терміналів. Слово «зразковий» використовується в матеріалах даної заявки, щоб означати «слугує як приклад, окремий випадок або ілюстрація». Будь-який варіант здійснення або конструкція, описані в матеріалах даної заявки як «зразкові», не обов'язково повинні тлумачитися як переважні або переважні над іншими варіантами здійснення або конструкціями. Канальні структури, описані в матеріалах даної заявки, можуть використовуватися для різних систем зв'язку множинного доступу, таких як (1) система CDMA, яка передає дані для різних користувачів з використанням різних ортогональних кодових послідовностей, (2) система FDMA, яка передає дані для різних користувачів в різних частотних піддіапазонах, (3) система TDMA, яка передає дані для різних користувачів в різних часових інтервалах, (4) система множинного доступу з просторовим розділенням каналів (SDMA), яка передає дані для різних користувачів по різних просторових каналах, (5) система множинного доступу з ортогональним частотним розділенням каналів (OFDMA), яка передає дані для різних користувачів в різних частотних піддіапазонах, і так далі. Система OFDMA використовує мультиплексування з ортогональним частотним розділенням каналів, яке є технологією модуляції з багатьма 89399 8 несучими, яка розділяє повну ширину смуги пропускання системи на численні (K) ортогональні частотні піддіапазони. Ці піддіапазони також називаються тонами, піднесучими, елементами розрізнення, частотними каналами і так далі. Кожний піддіапазон асоціативно зв'язаний з відповідною піднесучою, яка може модулюватися даними. Канальні структури, описані в матеріалах даної заявки, також можуть використовуватися для систем дуплекса з часовим розділенням каналів (TDD) і дуплекса з частотним розділенням каналів (FDD), для прямої і зворотної ліній зв'язку, з або без стрибкоподібної перебудови частоти (FH), і так далі. Для ясності, канальні структури описані нижче для окремої системи множинного доступу з квазіортогональним розділенням каналів, яка використовує поєднання SDMA і OFDMA. Ця система названа системою доступу з квазіортогональним розділенням каналів (QODA). Фіг.1 показує систему 100 QODA з численними базовими станціями 110 і численними терміналами 120. Базова станція, як правило, є стаціонарною станцією, яка підтримує зв'язок з терміналами, і також може називатися точкою доступу, Вузлом Б або деякою іншою термінологією. Кожна базова станція 110 забезпечує покриття обслуговування зв'язком для конкретної географічної зони 102. Термін «стільник» може вказувати посиланням на базову станцію і/або її зону обслуговування в залежності від контексту, в якому використовується термін. Щоб поліпшити місткість системи, зона обслуговування базової станції може бути розділена на численні менші зони (наприклад, три менші зони 104а, 104b і 104с), які звичайно перекриваються на границях. Кожна менша зона обслуговується відповідною підсистемою базового приймача-передавача (BTS). Термін «сектор» може вказувати посиланням на BTS і/або її зону обслуговування в залежності від контексту, в якому термін використовується. Для секторизованого стільника, BTS для всіх секторів такого стільника типово є близькорозташованими в межах базової станції для стільника. Для простоти, в подальшому описі, термін «базова станція» використовується узагальнено, як для стаціонарної станції, яка обслуговує стільник, так і для стаціонарної станції, яка обслуговує сектор. Обслуговуючим сектором є сектор, з яким термінал підтримує зв'язок. Термінал може бути стаціонарним або мобільним і також може називатися мобільною станцією, безпровідним пристроєм, користувацьким обладнанням або деякою іншою термінологією. Терміни «термінал» і «користувач» в матеріалах даної заявки використовуються взаємозамінно. Кожний термінал 120 може підтримувати зв'язок з нулем, однією або численними базовими станціями в будь-який заданий момент. Термінал підтримує зв'язок з численними секторами одного і того ж стільника для «більш м'якої» естафетної передачі обслуговування, і з численними стільниками для «м'якої» естафетної передачі обслуговування». Кожна базова станція 110 обладнана численними антенами, які можуть використовуватися для передачі і прийому даних. Кожний термінал може бути обладнаний однією або численними антена 9 ми для передачі і прийому даних. Численні антени на кожній базовій станції представляють багато які входи для передач прямої лінії зв'язку і багато які виходи (МО) для передач зворотної лінії зв'язку. Якщо численні термінали вибрані для одночасної передачі, то численні антени для вибраних терміналів разом представляють багато які виходи для передач прямої лінії зв'язку і численні входи для передач зворотної лінії зв'язку. Система QODA може визначати фізичні канали для сприяння розподілу і використанню системних ресурсів, які є в наявності. Фізичний канал є засобом для відправлення даних на фізичному рівні і також може називатися каналом, каналом потоку обміну, каналом передачі, каналом даних і так далі. Фізичні канали можуть бути визначені для будь-якого типу системних ресурсів, таких як піддіапазони, інтервали часу, кодові послідовності і так далі. Фіг.2 показує зразкове розділення наявних системних ресурсів (часу і частоти) на часочастотні блоки. Часочастотний блок також може називатися одиницею передачі або деякою іншою термінологією. Кожний часочастотний блок відповідає визначеному набору піддіапазонів у визначеному часовому інтервалі. Набір піддіапазонів включає в себе один або численні піддіапазони, які можуть бути суміжними або розосередженими по смузі пропускання системи. Часовий інтервал може охоплювати один або численні періоди символів. N часочастотних блоків є в наявності в кожному часовому інтервалі, де N>1. Фіг.2 також показує зразкове відображення фізичного каналу в наявні системні ресурси в системі QODA. Фізичний канал відображається у визначену послідовність часочастотних блоків. Часочастотні блоки для фізичного каналу можуть здійснювати стрибкоподібну перебудову по частоті в різних часових інтервалах, щоб домагатися частотного рознесення, як показано на Фіг.2. Фізичний канал може бути асоціативно зв'язаний з шаблоном стрибкоподібної перебудови частоти (FH), який вказує один або більше окремих часочастотних блоків (наприклад, два часочастотних блоки для прикладу на Фіг.2), щоб використовувати для фізичного каналу в кожному часовому інтервалі. Фізичний канал може відображатися у часочастотні блоки в послідовних часових інтервалах (як показано на Фіг.2) або непослідовних часових інтервалах. Система QODA може визначати фізичні канали, які мають різну пропускну здатність, для того щоб раціонально призначати системні ресурси терміналам. Система QODA також може використовувати канальну структуру, яка сприяє як відображенню фізичних каналів в системні ресурси, так і призначенню фізичних каналів користувачам. Фіг.3 показує бінарне дерево 300 каналів, яке може використовуватися для визначення фізичних каналів. У дереві 300 каналів кожний вузол представляє фізичний канал, якому призначений унікальний ідентифікатор (ID) каналу. Дерево 300 каналів має шість ярусів фізичних каналів. 32 фізичним каналам на нижньому ярусі 1 призначені ID каналів 1-32, 16 фізичним каналам на ярусі 2 призна 89399 10 чені ID каналів 33-48, восьми фізичним каналам на ярусі 3 призначені ID каналів 49-56, чотирьом фізичним каналам на ярусі 4 призначені ID каналів 57-60, двом фізичним каналам на ярусі 5 призначені ID каналів 61-62, і єдиному фізичному каналу на верхньому ярусі 6 призначений ID каналу 63. 32 базових фізичних канали (або просто базових канали) на нижньому ярусі 1 асоціативно зв'язані з найменшим призначенням системних ресурсів. Кожний базовий канал асоціативно зв'язаний з певною послідовністю часочастотних блоків, наприклад, як показано на Фіг.2. 32 базових канали ортогональні один одному, так що ніякі два базових канали не використовують один і той же часочастотний блок (тобто, один і той же набір піддіапазонів в одному і тому ж часовому інтервалі). Кожний з 31 складових фізичних каналів (або просто, складових каналів) вище базових каналів асоціативно зв'язаний з численними базовими каналами. Дерево 300 каналів має ієрархічну структуру. Кожний фізичний канал на кожному ярусі (за винятком нижнього ярусу 1) є таким, що складається з двох «дочірніх» фізичних каналів на наступному більш низькому ярусі. Наприклад, фізичний канал 49 на ярусі 3 є таким, що складається з фізичних каналів 33 і 34 на ярусі 2 і також є таким, що складається з фізичних каналів 1-4 на ярусі 1. Часочастотні блоки для кожного фізичного каналу є такими, що складаються з часочастотних блоків для всіх дочірніх фізичних каналів. Кожний фізичний канал (за винятком фізичного каналу 63 на верхньому ярусі 6) також є підмножиною або іншим фізичним каналом. Наприклад, фізичний канал 1 є підмножиною фізичного каналу 33, який є підмножиною фізичного каналу 49 і так далі. Структура дерева каналів накладає певні обмеження на використання фізичних каналів для ортогональної системи. Для кожного фізичного каналу, який призначається, всі фізичні канали, які є підмножинами призначеного фізичного каналу, і всі фізичні канали, для яких призначений фізичний канал є підмножиною, обмежуються. Обмежені фізичні канали не доступні для одночасного використання з призначеним фізичним каналом, так що ніякі два фізичні канали не використовують одні і ті ж системні ресурси в одному і тому ж проміжку часу. Наприклад, якщо призначений фізичний канал 49, то фізичні канали 1-4, 33, 34, 57, 61 і 63 обмежені і не використовуються одночасно з фізичним каналом 49, якщо бажана ортогональність. Кожний фізичний канал, який призначається, таким чином, обмежує від призначення щонайменше один інший канал. Фіг.3 показує зразкове дерево каналів, яке може визначати фізичні канали. Інші дерева каналів також можуть використовуватися, і це знаходиться в межах об'єму винаходу. Наприклад, небінарні дерева каналів, що містять в собі фізичні канали, які асоціативно зв'язані з більше ніж двома фізичними каналами на одному або більше нижніх ярусів, також можуть використовуватися. Взагалі, дерево каналів може мати будь-яку кількість базових каналів, будь-яку кількість складових каналів і 11 будь-яке відображення складових каналів в базові канали. У системі QODA, передачі для різних користувачів по кожній лінії зв'язку відправляються в різних часочастотних блоках, коли тільки можливо, для того щоб зберігати ортогональність між цими передачами. Для збільшення місткості системи, численні користувачі можуть використовувати один і той же часочастотний блок будь-якого разу, коли наявних часочастотних блоків недостатньо для обслуговування всіх користувачів. Як використовуване в матеріалах даної заявки, «перекриття» вказує посиланням на численні передачі, що відправляються в одному і тому ж часочастотному блоці, «перекривні передачі» вказують посиланням на передачі, що відправляються в одному і тому ж часочастотному блоці, а «працюючі з перекриттям користувачі» і «працюючі з перекриттям термінали» є користувачами, які використовують один і той же часочастотний блок. Перекриття користувачів може досягатися за допомогою наступних схем: 1. Здійснювати перекриття користувачів випадковим чином в кожному часовому інтервалі, щоб рандомізувати перешкоди, що спостерігаються кожним користувачем, і довести до максимуму рознесення внутрішньостільникових перешкод. 2. Здійснювати перекриття численних користувачів в одних і тих же часочастотних блоках протягом всієї передачі. 3. Розділяти користувачів на групи, підтримувати ортогональність між користувачами в одній і тій же групі і здійснювати перекриття користувачів випадковим чином в різних групах. 4. Розділяти користувачів на групи, здійснювати перекриття користувачів випадковим чином в кожній групі і підтримувати ортогональність між користувачами в різних групах. 5. Здійснювати перекриття користувачів з естафетною передачею обслуговування з користувачами без естафетної передачі обслуговування в суміжних секторах. Внутрішньостільникові перешкоди вказують посиланням на перешкоди, які спостерігаються користувачем з боку інших користувачів всередині одного і того ж стільника. Внутрішньостільникові перешкоди можуть виникати від (1) численних користувачів в тому ж самому секторі, які використовують один і той же часочастотний блок за допомогою SDMA, і (2) користувачів в інших секторах того ж самого стільника. Внутрішньостільникові перешкоди здійснюють великий вплив на експлуатаційні показники SDMA і можуть стримуватися з використанням схем перекриття, описаних в матеріалах даної заявки. Схема 1 може забезпечувати максимальне рознесення внутрішньостільникових перешкод для користувачів. Схема 2 корисна, якщо численні передачі в одних і тих же часочастотних блоках можуть розділятися з використанням технологій просторової обробки приймача. Схема 3 є компромісом схем 1 і 2, де просторово корельовані користувачі можуть розташовуватися в одній і тій же групі, так що вони можуть зберігати ортогональність один з одним і домагатися рознесення пе 89399 12 решкод від користувачів в інших групах. Схема 4 може підтримувати користувачів з різними вимогами. Схеми перекриття можуть бути реалізовані за допомогою різних канальних структур, як описано нижче. У варіанті здійснення, канальна структура визначена копіюванням дерева каналів для одержання L екземплярів або копій дерева каналів, де L>1, і формуванням набору каналів для кожного з L екземплярів дерева каналів. Має місце однозначна відповідність між набором каналів і екземпляром дерева каналів. Кожний набір каналів асоціативно зв'язаний з визначеним відображенням базових каналів у часочастотні блоки. Для випадкового перекриття, відображення каналів в ресурси для кожного набору каналів є псевдовипадковим відносно відображення для кожного з інших L1 наборів каналів. Наприклад, кожний набір каналів може бути асоціативно зв'язаний з різним набором шаблонів стрибкоподібної перебудови частоти. Базові канали в кожному наборі каналів ортогональні один одному і є псевдовипадковими відносно базових каналів в кожному з інших L-1 наборів каналів. Фіг.4 показує канальну структуру 400 для випадкового перекриття з повністю завантажуваними наборами каналів. У цьому прикладі, L наборів каналів утворені з L екземплярами дерева каналів, яке містить вісім базових каналів. Базовим каналам надані ID каналів 1-8. Кожному набору каналів призначений різний набір шаблонів стрибкоподібної перебудови частоти. Шаблони стрибкоподібної перебудови частоти для кожного набору каналів ортогональні один одному і є псевдовипадковими відносно шаблонів стрибкоподібної перебудови частоти для кожного з інших L-1 наборів каналів. Кожному базовому каналу в кожному наборі каналів призначений один з шаблонів стрибкоподібної перебудови частоти для такого набору каналів. Шаблон стрибкоподібної перебудови частоти для кожного базового каналу вказує часочастотний блок (якщо такий має місце) для використання в кожному часовому інтервалі. Для канальної структури 400, всі з фізичних каналів в кожному наборі каналів є використовуваними для передачі. Фізичний канал може використовуватися або може не використовуватися для передачі в заданому часовому інтервалі в залежності від того (1) відображається чи ні фізичний канал у часочастотний блок в такому часовому інтервалі, (2) призначений чи ні фізичний канал користувачеві, і (3) відправляється чи ні передача у часочастотному блоці на/за допомогою призначеного користувача. Фіг.4 також показує вісім часочастотних блоків і відображення восьми базових каналів в кожному наборі каналів у вісім часочастотних блоків в окремому часовому інтервалі і Наприклад, базовий канал 7 в наборі 1 каналів, базовий канал З в наборі 2 каналів і так далі, і базовий канал 5 в наборі L каналів всі відображаються у часочастотний блок 1 у часовому інтервалі t. Відображення базових каналів у часочастотні блоки є іншим для іншого часового інтервалу і визначене шаблонами 13 стрибкоподібної перебудови частоти, призначеними базовим каналам. Для канальної структури 400, всі базові станції в L наборах каналів можуть бути призначені різним користувачам і використовуватися для передачі даних. Якщо всі з базових каналів призначені, то мають місце L працюючих з перекриттям користувачів для кожного частотночасового блока, і кожний користувач спостерігає перешкоди від L-1 інших користувачів. Однак, кожний користувач спостерігає перешкоди від різних груп з L-1 користувачів в різних часових інтервалах внаслідок використання псевдовипадкових шаблонів стрибкоподібної перебудови частоти для L наборів каналів. Канальна структура 400 підтримує схеми 1 і 3 перекриття. Що стосується схеми 1, користувачі можуть випадковим чином наділятися фізичними каналами в L наборах каналів. Користувачеві можуть призначатися фізичні канали з різних наборів каналів в різних часових інтервалах (наприклад, на основі наявності фізичних каналів), але не призначаються численні фізичні канали з інших наборів каналів в тому ж самому часовому інтервалі (щоб уникнути власних перешкод). Що стосується схеми 3, користувачі поміщуються в групи, кожна група асоціативно зв'язана з одним набором каналів, і всім користувачам в кожній групі призначаються фізичні канали в асоціативно зв'язаному наборі каналів. Користувачеві можуть бути призначені різні фізичні канали в асоціативно зв'язаному наборі каналів в різних часових інтервалах, але типово не переміщаються в іншу групу, наприклад, поки не змінюються канальні і/або робочі умови. Перекриття користувачів поліпшує місткість системи, але також має результатом більш високі внутрішньостільникові перешкоди. Вибір оптимального співвідношення між місткістю системи і перешкодами можливо здійснюється перекриттям користувачів на фрагменті смуги пропускання системи. Фіг.5 показує канальну структуру 500 для випадкового перекриття з частково завантажуваними наборами каналів. У цьому прикладі, утворені L наборів каналів з L екземплярами дерева каналів, яке містить вісім базових каналів, і кожний набір каналів асоціативно зв'язаний з різним набором шаблонів стрибкоподібної перебудови частоти, як описано вище для Фіг.4. Для канальної структури 5, кожний набір каналів містить шість використовуваних базових каналів 1-6 і два невикористовуваних базових канали 7 і 8. Використовувані фізичні канали показані пустими кружками, а невикористовувані фізичні канали показані перекресленими кружками
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюChannel structure for a multiple access communication system having quasi-orthogonal channel division
Автори англійськоюZi Tinfan, Nadzhyb Aiman, Sutivong Arak, Gore Dhanandzhaj Ashok, Horohov Aleksei
Назва патенту російськоюКанальные структуры для системы связи множественного доступа с квазиортогональным разделением каналов
Автори російськоюЦзи Тинфан, Наджиб Айман, Сутивонг Арак, Горе Дхананджай Ашок, Горохов Алексей
МПК / Мітки
МПК: H04J 11/00
Мітки: квазіортогональним, доступу, системі, каналів, канальні, розділенням, структури, зв'язку, множинного
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/18-89399-kanalni-strukturi-dlya-sistemi-zvyazku-mnozhinnogo-dostupu-z-kvaziortogonalnim-rozdilennyam-kanaliv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Канальні структури для системи зв’язку множинного доступу з квазіортогональним розділенням каналів</a>
Попередній патент: Імплантат октреотиду контрольованого вивільнення з гідрогелем (варіанти) та спосіб лікування акромегалії
Наступний патент: Газоперекачувальний агрегат установки сухого гасіння коксу та спосіб його експлуатації
Випадковий патент: Гідравлічний рудниковий стояк