Спосіб і пристрій прийому та передачі сигнальної інформації у системі безпровідного зв`язку (варіанти)

Є ще 61 сторінка.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб передачі сигнальної інформації у системі безпровідного зв'язку, що включає в себе:

передачу сигнальної інформації для першого набору з щонайменше одного користувальницького термінала з першою швидкістю передачі по першому підканалу прямого каналу керування і

передачу сигнальної інформації для другого набору з щонайменше одного користувальницького термінала з другою швидкістю передачі по другому підканалу прямого каналу керування,

причому друга швидкість передачі вища, ніж перша швидкість передачі, при цьому другий підканал передають після першого підканалу.

2. Спосіб за п. 1, що додатково містить передачу сигнальної інформації для третього набору від щонайменше одного користувальницького термінала з третьою швидкістю передачі по третьому підканалу прямого каналу керування, причому третя швидкість передачі вища, ніж друга швидкість передачі, при цьому третій підканал передають після другого підканалу.

3. Спосіб за п. 1, в якому перший підканал вказує, чи передають другий підканал у поточному кадрі.

4. Пристрій для передачі сигнальної інформації у системі безпровідного зв'язку, що містить:

процесор даних передачі, призначений для обробки сигнальної інформації для першого набору з щонайменше одного користувальницького термінала на основі першої швидкості передачі і

обробки сигнальної інформації для другого набору з щонайменше одного користувальницького термінала на основі другої швидкості передачі, яка вища, ніж перша швидкість передачі; і

передавальний блок, призначений для передачі обробленої інформації планування для першого набору користувальницьких терміналів по першому підканалу прямого каналу керування і

передачі обробленої інформації планування для другого набору користувальницьких терміналів по другому підканалу прямого каналу керування, причому другий підканал передається після першого підканалу.

5. Пристрій за п. 4, в якому процесор даних передачі додатково забезпечує обробку сигнальної інформації для третього набору з щонайменше одного користувальницького термінала на основі третьої швидкості передачі, яка вища, ніж друга швидкість передачі, причому передавальний блок додатково забезпечує передачу обробленої сигнальної інформації для третього набору користувальницьких терміналів по третьому підканалу прямого каналу керування, причому третій підканал передається після другого підканалу.

6. Пристрій за п. 4, в якому перший підканал вказує, чи передається другий підканал у поточному кадрі.

7. Пристрій для передачі сигнальної інформації у системі безпровідного зв'язку, що містить:

засіб для передачі сигнальної інформації для першого набору з щонайменше одного користувальницького термінала з першою швидкістю передачі по першому підканалу прямого каналу керування; і

засіб для передачі сигнальної інформації для другого набору з щонайменше одного користувальницького термінала з другою швидкістю передачі по другому підканалу прямого каналу керування,

причому друга швидкість передачі вища, ніж перша швидкість передачі, при цьому другий підканал передається після першого підканалу.

8. Пристрій за п. 7, що додатково містить засіб для передачі сигнальної інформації для третього набору з щонайменше одного користувальницького термінала з третьою швидкістю передачі по третьому підканалу прямого каналу керування, причому третя швидкість передачі вища, ніж друга швидкість передачі, при цьому третій підканал передається після другого підканалу.

9. Пристрій за п. 7, в якому перший підканал вказує, чи передається другий підканал у поточному кадрі.

10. Спосіб прийому сигнальної інформації у користувальницькому терміналі у системі безпровідного зв'язку, що включає в себе:

прийом сигнальної інформації, надісланої з першою швидкістю по першому підканалу прямого каналу керування; і,

якщо сигнальна інформація для користувальницького термінала не одержана з першого підканалу, прийом сигнальної інформації, надісланої з другою швидкістю по другому підканалу прямого каналу керування,

причому друга швидкість передачі вища, ніж перша швидкість передачі, при цьому другий підканал надсилається після першого підканалу.

11. Спосіб за п. 10, в якому, якщо сигнальна інформація для користувальницького термінала не одержана з другого підканалу, приймають сигнальну інформацію, надіслану з третьою швидкістю по третьому підканалу прямого каналу керування, причому третя швидкість передачі вища, ніж друга швидкість передачі, при цьому третій підканал надсилається після другого підканалу.

12. Спосіб за п. 10, що додатково містить припинення обробки прямого каналу керування при виявленні збою декодування для підканалу прямого каналу керування.

13. Пристрій для прийому сигнальної інформації у системі безпровідного зв'язку, що містить:

процесор даних прийому, призначений для прийому сигнальної інформації, надісланої з першою швидкістю передачі по першому підканалу прямого каналу керування, і,

якщо сигнальна інформація для користувальницького термінала не одержана з першого підканалу, прийому сигнальної інформації, надісланої з другою швидкістю по другому підканалу прямого каналу керування,

причому друга швидкість передачі вища, ніж перша швидкість передачі, при цьому другий підканал надсилається після першого підканалу; і контролер, призначений для керування обробкою для першого і другого підканалів.

14. Пристрій за п. 13, в якому процесор даних прийому додатково забезпечує, якщо сигнальна інформація для користувальницького термінала не одержана з другого підканалу, прийом сигнальної інформації, надісланої з третьою швидкістю по третьому підканалу прямого каналу керування,

причому третя швидкість передачі вища, ніж друга швидкість передачі, при цьому третій підканал надсилається після другого підканалу.

15. Пристрій за п. 13, в якому контролер додатково забезпечує припинення обробки прямого каналу керування при виявленні збою декодування для підканалу прямого каналу керування.

16. Пристрій для прийому сигнальної інформації у системі безпровідного зв'язку, що містить:

засіб для прийому сигнальної інформації, надісланої з першою швидкістю передачі по першому підканалу прямого каналу керування; і,

якщо сигнальна інформація для користувальницького термінала не одержана з першого підканалу, засіб для прийому сигнальної інформації, надісланої з другою швидкістю по другому підканалу прямого каналу керування,

причому друга швидкість передачі вища, ніж перша швидкість передачі, при цьому другий підканал надсилається після першого підканалу.

17. Пристрій за п. 16, що додатково містить засіб, якщо сигнальна інформація для користувальницького термінала не одержана з другого підканалу, для прийому сигнальної інформації, надісланої з третьою швидкістю по третьому підканалу прямого каналу керування,

причому третя швидкість передачі вища, ніж друга швидкість передачі, при цьому третій підканал надсилається після другого підканалу.

18. Пристрій за п. 16, що додатково містить засіб для припинення обробки прямого каналу керування при виявленні збою декодування для підканалу прямого каналу керування.

Текст

1. Спосіб передачі сигнальної інформації у системі безпровідного зв'язку, що включає в себе: передачу сигнальної інформації для першого набору з щонайменше одного користувальницького термінала з першою швидкістю передачі по першому підканалу прямого каналу керування і передачу сигнальної інформації для другого набору з щонайменше одного користувальницького термінала з другою швидкістю передачі по другому підканалу прямого каналу керування, причому друга швидкість передачі вища, ніж перша швидкість передачі, при цьому другий підканал передають після першого підканалу. 2. Спосіб за п. 1, що додатково містить передачу сигнальної інформації для третього набору від щонайменше одного користувальницького термінала з третьою швидкістю передачі по третьому підканалу прямого каналу керування, причому тре 2 (19) 1 3 89611 4 цького термінала з другою швидкістю передачі по другому підканалу прямого каналу керування, причому друга швидкість передачі вища, ніж перша швидкість передачі, при цьому другий підканал передається після першого підканалу. 8. Пристрій за п. 7, що додатково містить засіб для передачі сигнальної інформації для третього набору з щонайменше одного користувальницького термінала з третьою швидкістю передачі по третьому підканалу прямого каналу керування, причому третя швидкість передачі вища, ніж друга швидкість передачі, при цьому третій підканал передається після другого підканалу. 9. Пристрій за п. 7, в якому перший підканал вказує, чи передається другий підканал у поточному кадрі. 10. Спосіб прийому сигнальної інформації у користувальницькому терміналі у системі безпровідного зв'язку, що включає в себе: прийом сигнальної інформації, надісланої з першою швидкістю по першому підканалу прямого каналу керування; і, якщо сигнальна інформація для користувальницького термінала не одержана з першого підканалу, прийом сигнальної інформації, надісланої з другою швидкістю по другому підканалу прямого каналу керування, причому друга швидкість передачі вища, ніж перша швидкість передачі, при цьому другий підканал надсилається після першого підканалу. 11. Спосіб за п. 10, в якому, якщо сигнальна інформація для користувальницького термінала не одержана з другого підканалу, приймають сигнальну інформацію, надіслану з третьою швидкістю по третьому підканалу прямого каналу керування, причому третя швидкість передачі вища, ніж друга швидкість передачі, при цьому третій підканал надсилається після другого підканалу. 12. Спосіб за п. 10, що додатково містить припинення обробки прямого каналу керування при виявленні збою декодування для підканалу прямого каналу керування. 13. Пристрій для прийому сигнальної інформації у системі безпровідного зв'язку, що містить: процесор даних прийому, призначений для прийому сигнальної інформації, надісланої з першою швидкістю передачі по першому підканалу прямого каналу керування, і, якщо сигнальна інформація для користувальницького термінала не одержана з першого підканалу, прийому сигнальної інформації, надісланої з другою швидкістю по другому підканалу прямого каналу керування, причому друга швидкість передачі вища, ніж перша швидкість передачі, при цьому другий підканал надсилається після першого підканалу; і контролер, призначений для керування обробкою для першого і другого підканалів. 14. Пристрій за п. 13, в якому процесор даних прийому додатково забезпечує, якщо сигнальна інформація для користувальницького термінала не одержана з другого підканалу, прийом сигнальної інформації, надісланої з третьою швидкістю по третьому підканалу прямого каналу керування, причому третя швидкість передачі вища, ніж друга швидкість передачі, при цьому третій підканал надсилається після другого підканалу. 15. Пристрій за п. 13, в якому контролер додатково забезпечує припинення обробки прямого каналу керування при виявленні збою декодування для підканалу прямого каналу керування. 16. Пристрій для прийому сигнальної інформації у системі безпровідного зв'язку, що містить: засіб для прийому сигнальної інформації, надісланої з першою швидкістю передачі по першому підканалу прямого каналу керування; і, якщо сигнальна інформація для користувальницького термінала не одержана з першого підканалу, засіб для прийому сигнальної інформації, надісланої з другою швидкістю по другому підканалу прямого каналу керування, причому друга швидкість передачі вища, ніж перша швидкість передачі, при цьому другий підканал надсилається після першого підканалу. 17. Пристрій за п. 16, що додатково містить засіб, якщо сигнальна інформація для користувальницького термінала не одержана з другого підканалу, для прийому сигнальної інформації, надісланої з третьою швидкістю по третьому підканалу прямого каналу керування, причому третя швидкість передачі вища, ніж друга швидкість передачі, при цьому третій підканал надсилається після другого підканалу. 18. Пристрій за п. 16, що додатково містить засіб для припинення обробки прямого каналу керування при виявленні збою декодування для підканалу прямого каналу керування. Дана заявка вимагає пріоритет попередньої заявки США № 60/421.309, озаглавленої "Система БЛОМ з множиною входів і множиною виходів", поданої 25 жовтня 2002. Галузь техніки Даний винахід відноситься, загалом, до передачі даних, більш конкретно, до системи зв'язку безпровідної локальної обчислювальної мережі (БЛОМ) (WLAN) з множиною входів і множиною виходів (МВхМВих) (MIMO). Рівень техніки Системи безпровідного зв'язку широко поши рені для забезпечення різних типів передач, таких як передача мовлення, пакетних даних і т.д. Ці системи можуть бути системами множинного доступу, здатними підтримувати зв'язок з множиною користувачів послідовно або одночасно шляхом спільного використання доступних системних ресурсів. Приклади систем множинного доступу включають в себе системи множинного доступу з кодовим розділенням каналів (МДКР) (CDMA), системи множинного доступу з часовим розділенням каналів (МДЧасР) (TDMA) і системи множинного доступу з частотним розділенням каналів 5 (МДЧастР) (FDMA). Безпровідні локальні обчислювальні мережі (БЛОМ) (WLAN) також широко поширені для забезпечення зв'язку між безпровідними електронними приладами (наприклад, комп'ютерами) по безпровідній лінії. БЛОМ може використовувати пункти доступу (або базові станції), які діють як концентратори і забезпечують можливість з'єднання для безпровідних приладів. Пункти доступу можуть також зв'язувати (або спрягати) БЛОМ з провідними ЛОМ, тим самим, надаючи безпровідним приладам доступ до ресурсів ЛОМ. У системі безпровідного зв'язку модульований високочастотний (ВЧ) сигнал від передавального блоку може надходити у приймальний блок по декількох трасах поширення. Характеристики цих трас поширення звичайно змінюються у часі внаслідок таких факторів, як завмирання і багатопроменеве поширення. Щоб забезпечити рознесений режим для протидії шкідливим ефектам на трасі поширення і поліпшити продуктивність, можна використовувати множину передавальних і приймальних антен. Якщо траси поширення між передавальними і приймальними антенами лінійно незалежні (тобто передача по одній трасі не формується як лінійна комбінація передач по інших трасах), що, у загальному випадку, справедливо щонайменше до деякої міри, то ймовірність точного прийому передач даних зростає у міру збільшення числа антен. Звичайно рознесення збільшується і продуктивність поліпшується у міру того, як збільшується число передавальних і приймальних антен. Системи з множиною входів і множиною виходів (МВхМВих) використовують для передачі даних множиною (NT) передавальних антен і множиною (NR) приймальних антен. Канал МВхМВих, утворений NT передавальними антенами і NR приймальними антенами, може бути розкладений на NS просторових каналів, при NS {min NT, NR}. Кожний з NS просторових каналів відповідає одному вимірюванню (розмірності). Система МВхМВих може забезпечити поліпшену продуктивність (наприклад, збільшену пропускну здатність передачі і (або) більшу надійність), якщо використовуються додаткові розмірності, створені множиною передавальних і приймальних антен. Ресурси для заданої системи зв'язку, як правило, обмежуються різними регулюючими обмеженнями і вимогами, та іншими практичними міркуваннями. Однак, від системи може вимагатися підтримка декількох терміналів, забезпечення рознесених послуг, досягнення визначених рівнів показників і т.д. Тому у техніці є необхідність у системі БЛОМ МВхМВих, здатній підтримувати множину користувачів і забезпечувати високу продуктивність системи. Суть винаходу Заявлена система множинного доступу БЛОМ МВхМВих, що має різні можливості і здатна досягти високої продуктивності. У варіанті здійснення дана система застосовує МВхМВих і мультиплексування з ортогональним розділенням частот (МОРЧ) (OFDM) для досягнення високої пропуск 89611 6 ної здатності, боротьби з шкідливими ефектами на трасі поширення і забезпечення інших вигод. Кожний пункт доступу у даній системі може підтримувати множину користувальницьких терміналів. Виділення ресурсів низхідної і висхідної ліній залежить від вимог користувальницьких терміналів, канальних умов та інших факторів. Також пропонується канальна структура, що підтримує ефективні передачі низхідної і висхідної ліній. Ця канальна структура містить ряд транспортних каналів, які можуть використовуватися для таких функцій, як сигналізація про параметри системи і призначення ресурсів, передача даних по низхідній і висхідній лініях, випадковий доступ системи і т.д. Різні властивості цих транспортних каналів є конфігурованими, що дозволяє системі легко адаптуватися до зміни каналу і умов завантаження. Множина швидкостей передачі і режимів передачі підтримується системою БЛОМ МВхМВих, щоб досягти високої пропускної здатності, коли вона підтримується канальними умовами і можливостями користувальницьких терміналів. Ці швидкості передачі встановлюються на основі оцінок канальних умов і можуть вибиратися незалежно для низхідної і висхідної ліній. Можуть також використовуватися різні режими передачі в залежності від числа антен у користувальницьких терміналах і від канальних умов. Кожний режим передачі асоціюється з різною просторовою обробкою у передавачі і приймачі і може вибиратися для використання при різних робочих умовах. Просторова обробка полегшує передачу даних від множини передавальних антен і (або) прийом даних множиною приймальних антен для вищої пропускної здатності і (або) вищого ступеня рознесення. У варіанті здійснення система БЛОМ МВхМВих використовує єдину частотну смугу як для низхідної, так і для висхідної ліній, які спільно використовують одну і ту ж робочу смугу з використанням дуплексування з часовим розділенням (ДЧасР) (TDD). Для системи ДЧасР канальні відгуки низхідної і висхідної ліній є взаємно оберненими величинами. Тут пропонуються методи калібрування для знаходження і врахування відмінностей у частотних відгуках ланцюгів передачі-прийому у пункті доступу і користувальницьких терміналах. Тут також описуються методи для спрощення просторової обробки у пункті доступу і користувальницьких терміналах шляхом використання переваги оборотності природи низхідної і висхідної ліній і калібрування. Пропонується також структура пілот-сигналів з декількома типами пілот-сигналу для різних функцій. Наприклад, маяковий пілот-сигнал може використовуватися для захоплення частоти і виявлення системи, МВхМВих пілот-сигнал може використовуватися для оцінки каналу, керований еталон (тобто керований пілот-сигнал) може використовуватися для поліпшеної оцінки каналу, а несучий пілот-сигнал може використовуватися для слідкування за фазою. Пропонуються також різні контури керування для належної роботи системи. Керування швидкістю передачі може здійснюватися незалежно на 7 низхідній і висхідній лінії. Керування потужністю може здійснюватися для деяких передач (наприклад, послуг з фіксованою швидкістю передачі). Керування синхронізацією може використовуватися для передач висхідної лінії, щоб враховувати різні затримки поширення для користувальницьких терміналів, розташованих всюди у системі. Пропонуються також методи випадкового доступу для забезпечення користувальницьким терміналам можливості доступу до системи. Ці методи підтримують доступ до системи множини користувальницьких терміналів, швидке повідомлення про спроби доступу до системи і швидке призначення ресурсів низхідної/висхідної ліній. Нижче більш детально описуються різні аспекти і варіанти здійснення винаходу. Короткий опис креслень Ознаки і суть даного винаходу пояснюються у викладеному нижче докладному описі, що ілюструється кресленнями, на яких однакові посилальні позиції означають всюди одні і ті ж елементи, і на яких представлене наступне: Фіг.1 - система БЛОМ МВхМВих; Фіг.2 - структура рівнів для системи БЛОМ МВхМВих; Фіг.3А, 3В і 3С - структура кадру TDD-TDM, структура кадру FDD-TDM і структура кадру FDDCDM, відповідно; Фіг.4 - структура кадру TDD-TDM з п'ятьма транспортними каналами - ВСН, FCCH, FCH, RCH і RACH; Фіг.5А - 5G - різні формати протокольного блоку даних (ПБД) (PDU) для п'яти транспортних каналів; Фіг.6 - структура для пакету FCH/RCH; Фіг.7 - пункт доступу і два користувальницьких термінали; Фіг.8А, 9А і 10А - три передавальних блоки для режимів рознесення, просторового мультиплексування і керування променем, відповідно; Фіг.8В, 9В і 10В - три процесори рознесення ТХ для режимів рознесення, просторового мультиплексування і керування променем, відповідно; Фіг.8С - модулятор МОРЧ; Фіг.8D - символ МОРЧ; Фіг.11А - блок формування кадру і скремблер у процесорі даних ТХ; Фіг.11В - кодер і блок повторенняперфорування у процесорі даних ТХ; Фіг.11С - інший процесор даних ТХ, який може бути використаний для режиму просторового мультиплексування; Фіг.12А і 12В - діаграма станів для роботи користувальницького термінала; Фіг.13 - часова шкала для RACH; Фіг.14А і 14В - процеси керування швидкостями передач, відповідно, низхідної і висхідної ліній; Фіг.15 - ілюстрація дії контуру керування потужністю; і Фіг.16 - процес регулювання синхронізації висхідної лінії для користувальницького термінала. Докладний опис Слово "зразковий" використовується виключно як "такий, що служить як приклад, випадок або ілюстрація". Будь-який варіант здійснення або 89611 8 проект, описаний тут як "зразковий", не обов'язково інтерпретувати як переважний або такий, що має переваги відносно інших варіантів здійснення або проектів. I. Огляд системи Фіг.1 показує систему 100 БЛОМ МВхМВих, яка підтримує множину користувачів і здатна втілювати різні варіанти здійснення винаходу. Система 100 БЛОМ МВхМВих включає в себе декілька пунктів 110 доступу (ПД) (АР), які підтримують зв'язок для декількох користувальницьких терміналів 120 (КТ) (UT). Для простоти на фіг.1 показані тільки два пункти 110 доступу. Пункт доступу являє собою, як правило, стаціонарну станцію, яка використовується для зв'язку з користувальницькими терміналами. Пункт доступу може також визначатися як базова станція або яким-небудь іншим терміном. Користувальницькі термінали 120 можуть бути розподілені всюди у системі. Кожний користувальницький термінал може бути стаціонарним або рухомим терміналом, який може зв'язуватися з пунктом доступу. Користувальницький термінал може також згадуватися як мобільна станція, віддалена станція, термінал доступу, користувальницьке обладнання (КО) (UE), безпровідний пристрій, або позначатися яким-небудь іншим терміном. Кожний користувальницький термінал може зв'язуватися з одним або, можливо, множиною пунктів доступу по низхідній і (або) висхідній лінії у будьякий заданий момент часу. Низхідною лінією (тобто прямою лінією) іменується передача від пункту доступу до користувальницького термінала, а висхідною лінією (тобто зворотною лінією) іменується передача від користувальницького термінала до пункту доступу. На фіг.1 пункт 110а доступу зв'язується з користувальницькими терміналами 120a-120f, а пункт 110b доступу зв'язується з користувальницькими терміналами 120f-120k. В залежності від конкретного виконання системи 100, пункт доступу може зв'язуватися з множиною користувальницьких терміналів одночасно (наприклад, у множині кодових каналів або піддіапазонів) або послідовно (наприклад, у множині часових сегментів). У будьякий заданий момент часу користувальницький термінал може приймати передачі низхідної лінії від одного або множини пунктів доступу. Передача низхідної лінії від кожного пункту доступу може включати в себе додаткові службові дані, призначені для їх прийому множиною користувальницьких терміналів, конкретні користувальницькі дані, призначені для їх прийому конкретним користувальницьким терміналом, інші типи даних або будьяке їх поєднання. Додаткові службові дані можуть включати в себе пілот-сигнал, повідомлення пошукового виклику і широкомовні повідомлення, параметри системи і т.д. Система БЛОМ МВхМВих базується на мережній архітектурі з централізованим контролером. Так, системний контролер 130 зв'язаний з пунктами 110 доступу і може далі зв'язуватися з іншими системами і мережами. Наприклад, системний контролер 130 може зв'язуватися з мережею пакетованих даних (МПД) (PDN), з провідною локаль 9 ною обчислювальною мережею (ЛОМ) (LAN), з широкомасштабною мережею (ШММ) (WAN), з Інтернетом, з телефонною мережею загального користування (ТМЗК) (PSTN), з мережею стільникового зв'язку і т.д. Системний контролер 130 може бути спроектований для виконання декількох функцій, таких як (1) координація і керування для приєднаних до нього пунктів доступу, (2) маршрутизація даних між цими пунктами доступу, (3) доступ і керування зв'язком з користувальницькими терміналами, що обслуговуються цими пунктами доступу, і т.д. Система БЛОМ МВхМВих може забезпечувати високу пропускну здатність з можливістю значно більшого покриття, ніж традиційні системи БЛОМ. Система БЛОМ МВхМВих може підтримувати синхронні, асинхронні та ізохронні послуги з передачі даних/мовлення. Система БЛОМ МВхМВих може бути спроектована для забезпечення наступних характеристик: - Висока надійність обслуговування; - Гарантована якість обслуговування (ЯО) (QoS); - Високі миттєві швидкості передачі даних; - Висока спектральна ефективність; - Розширений діапазон покриття. Система БЛОМ МВхМВих може працювати у різних смугах частот (наприклад, смуги U-NII 2,4 ГГц і 5,х ГГц), за умов обмежень по ширині смуги і випромінюванню, властивих вибраній робочій смузі. Система може розміщуватися як всередині, так і поза приміщенням, з типовим максимальним розміром стільника 1 км або менше. Система підтримує додатки стаціонарних терміналів, хоча деякі робочі режими також підтримують роботу портативних терміналів і терміналів, що мають обмежену мобільність. 1. МВхМВих, МВхОВих і ОВхМВих У конкретному варіанті виконання і як описується далі в описі, кожний пункт доступу обладнаний чотирма передавальними і приймальними антенами для передачі і прийому даних, причому одні і ті ж чотири антени використовуються для передачі і для прийому. Система також підтримує випадок, коли передавальні і приймальні антени пристрою (наприклад, пункту доступу, користувальницького термінала) не використовуються спільно, хоча ця конфігурація у нормальному стані забезпечує нижчу продуктивність, ніж при спільному використанні антен. Система БЛОМ МВхМВих може також проектуватися так, щоб кожний пункт доступу був обладнаний деяким іншим числом передавальних/приймальних антен. Кожний користувальницький термінал може бути обладнаний єдиною передавальною/приймальною антеною або множиною передавальних/приймальних антен для передачі і прийому. Число антен, що використовуються кожним типом користувальницького термінала, може залежати від різних факторів, таких як, наприклад, послуги, що підтримуються користувальницьким терміналом (наприклад, мовлення, дані або обидві), міркування вартості, регулюючі обмеження, питання надійності і т.д. Для заданої пари багатоантенного пункту дос 89611 10 тупу і багатоантенного користувальницького термінала канал МВхМВих утворюється NT передавальними антенами і NR приймальними антенами, доступними для використання для передачі даних. Різні канали МВхМВих формуються між пунктом доступу і різними багатоантенними користувальницькими терміналами. Кожний канал МВхМВих може бути розділений на NS просторових каналів, де NS min (NT, NR). NS потоків даних можуть передаватися по NS просторових каналах. Просторова обробка потрібна у приймачі і може виконуватися або не виконуватися у передавачі для передачі множини потоків даних по NS просторових каналах. NS просторових каналів можуть бути, а можуть і не бути ортогональні один до одного. Це залежить від різних факторів, таких як (1) чи виконувалася просторова обробка у передавачі, щоб одержати ортогональні просторові канали, і (2) чи була просторова обробка як у передавачі, так і у приймачі успішною при ортогоналізації просторових каналів. Якщо у передавачі не виконується ніякої просторової обробки, то NS просторових каналів можуть формуватися NT передавальними антенами, і малоймовірно, що вони будуть ортогональні один до одного. NS просторових каналів можуть бути ортогоналізовані шляхом виконання декомпозиції на матриці канальних відгуків для каналу МВхМВих, як описано нижче. Кожний просторовий канал згадується як власна мода каналу МВхМВих, якщо NS просторових каналів ортогоналізовані за допомогою декомпозиції, що вимагає просторової обробки як у передавачі, так і у приймачі, як описано нижче. У цьому випадку NS потоків даних можуть передаватися ортогонально на NS власних модах. Однак, власна мода звичайно вважається теоретичною побудовою. NS просторових каналів, як правило, не повністю ортогональні один до одного внаслідок різних причин. Наприклад, просторові канали не будуть ортогональними, якщо (1) передавач не має інформації про канал МВхМВих або (2) передавач і (або) приймач мають незавершену оцінку каналу МВхМВих. Для простоти, у наведеному нижче описі термін "власна мода" використовується для позначення випадку, коли робиться спроба ортогоналізувати просторові канали з використанням декомпозиції, навіть якщо ця спроба може і не бути повністю успішною, наприклад, через незавершену оцінку каналу. Для заданого числа (наприклад, чотирьох) антен у пункті доступу число просторових каналів, доступних для кожного користувальницького термінала, залежить від числа антен, використовуваних цим користувальницьким терміналом, і від характеристик безпровідного каналу МВхМВих, який зв'язує антени пункту доступу і антени користувальницького термінала. Якщо користувальницький термінал обладнаний однією антеною, то чотири антени у пункті доступу і єдина антена у користувальницькому терміналі утворюють канал з множиною входів і одним виходом (МВхОВих) (MISO) для низхідної лінії, і канал з одним входом і множиною виходів (ОВхМВих) (SIMO) для висхідної лінії. 11 89611 Система БЛОМ МВхМВих може бути спроектована для підтримки декількох режимів передачі. Таблиця 1 перераховує режими передачі, що підт 12 римуються зразковим проектом системи БЛОМ МВхМВих. Таблиця 1 Режими передачі ОВхМВих Опис Дані передаються єдиною антеною, але можуть прийматися множиною антен для рознесення прийому Дані передаються з надмірністю множиною передавальних антен і (або) у множині піддіапазонів для забезпечення рознесення Дані передаються в єдиному (кращому) каналі при повній потужності з використанням інформації керування фазою для основної власної моди каналу МВхМВих. Дані передаються по множині просторових каналів для досягнення вищої спектральної ефективності. Рознесення Керування променем Просторове мультиплексування Для простоти, термін "рознесення" у наведеному нижче описі відноситься до рознесення передачі, якщо не зазначено інше. Режими передачі, доступні для використання для низхідної лінії і для висхідної лінії для кожного користувальницького термінала залежать від чис ла антен, що використовуються у користувальницькому терміналі. Таблиця 2 перераховує режими передачі, доступні для різних типів терміналів для низхідної лінії і висхідної лінії у припущенні множини (наприклад, чотирьох) антен у пункті доступу. Таблиця 2 Режими передачі МВхОВих (на низхідній)/ ОВхМВих (на висхідній) Рознесення Керування променем Просторове мультиплексування Низхідна лінія Висхідна лінія Одноантенний Багатоантенний Одноантенний Багатоантенний користувальн. користувальн. користувальн. тер- користувальн. тертермінал термінал мінал мінал X X X X X X X X X X Для низхідної лінії всі режими передачі, за винятком режиму просторового мультиплексування, можуть використовуватися для одноантенних користувальницьких терміналів, і всі режими передачі можуть використовуватися для багатоантенних користувальницьких терміналів. Для висхідної лінії всі режими передачі можуть використовуватися багатоантенними користувальницькими терміналами, тоді як одноантенні користувальницькі термінали використовують режим ОВхМВих для передачі даних однією доступною антеною. Для ОВхМВих може використовуватися рознесення на прийомі (тобто прийом даних, що передаються, множиною приймальних антен), а також режими керування променем. Система БЛОМ МВхМВих може також бути спроектована для підтримки різних інших режимів передачі, що також входить в об'єм винаходу. Наприклад, режим формування променя може використовуватися для передачі даних на єдиній власній моді з використанням як амплітудної, так і фазової інформації для власної моди (замість однієї лише фазової інформації, яка тільки і використовується режимом керування променем). Як ін X X ший приклад, може бути визначений "некерований" режим просторового мультиплексування, за допомогою чого передавач просто передає множину потоків даних множиною передавальних антен (без якої-небудь просторової обробки), а приймач виконує просторову обробку, необхідну для виділення і відновлення потоків даних від множини передавальних антен. Як ще один приклад, може бути визначений режим "багатокористувальницького" просторового мультиплексування, за допомогою чого пункт доступу передає множину потоків даних множиною передавальних антен (з просторовою обробкою) до множини користувальницьких терміналів одночасно по низхідній лінії. Як ще один приклад, може бути визначений режим просторового мультиплексування, за допомогою чого передавач виконує просторову обробку, намагаючись ортогоналізувати множину потоків даних, надісланих на множину передавальних антен (що може не бути повністю успішним через незавершену оцінку каналу), а приймач виконує необхідну просторову обробку для виділення і відновлення потоків даних, переданих множиною передавальних антен. Таким чином, просторова 13 обробка для передачі множини потоків даних через множину просторових каналів може виконуватися (1) як у передавачі, так і у приймачі, (2) тільки у приймачі або (3) тільки у передавачі. Різні режими просторового мультиплексування можуть використовуватися в залежності від, наприклад, можливостей пункту доступу і користувальницьких терміналів, доступної інформації про стан каналу, вимог системи і т.д. Загалом, пункти доступу і користувальницькі термінали можуть бути спроектовані з декількома передавальними і приймальними антенами. Для ясності, нижче описуються конкретні варіанти здійснення і проекти, відповідно до яких кожний пункт доступу обладнаний чотирма передавальними/приймальними антенами, а кожний користувальницький термінал обладнаний чотирма або менше передавальними/приймальними антенами. 2. МОРЧ У варіанті здійснення система БЛОМ МВхМВих використовує МОРЧ для ефективного розділення всієї системної ширини смуги на декілька (NF) ортогональних піддіапазонів. Ці піддіапазони іменуються також тонами, бінами (елементами дискретизації) або частотними каналами. При МОРЧ кожний піддіапазон асоціюється з відповідною піднесучою, яка може бути промодульована даними. Для системи МВхМВих, яка використовує МОРЧ, кожний просторовий канал кожного піддіапазону може розглядатися як незалежний канал передачі, де комплексне посилення, зв'язане з кожним піддіапазоном, ефективно обмежується по ширині смуги піддіапазону. У варіанті здійснення ширина смуги системи розділяється на 64 ортогональних піддіапазони (тобто NF = 64), яким призначаються індекси від 32 до +31. З цих 64 піддіапазонів використовуються для даних 48 піддіапазонів (наприклад, з індексами ±{1, ..., 6, 8, ..., 20, 22, ..., 26}), 4 піддіапазони (наприклад, з індексами ±{7, 21}) використовуються для пілотного сигналу і, можливо, сигналізації, піддіапазон сталої складової (DC) (з індексом 0) не використовується, та інші піддіапазони не використовуються і служать як захисні піддіапазони. Ця структура піддіапазонів МОРЧ описується більш детально у документі стандарту 802.11а IEEE "Частина 11: Специфікація керування доступом до середовища (MAC) безпровідної ЛОМ і фізичного рівня (PHY): Високошвидкісний фізичний рівень у діапазоні 5 ГГц", вересень 1999, який загальнодоступний і включений у даний опис за допомогою посилання. Різне число піддіапазонів і різні інші структури піддіапазонів МОРЧ можуть також втілюватися для системи БЛОМ МВхМВих, що також входить в об'єм винаходу. Наприклад, всі 53 піддіапазони з індексами від -26 до +26 можуть використовуватися для передачі даних. Як інший приклад, можуть використовуватися 128-піддіапазонна структура, 256-піддіапазонна структура або піддіапазонна структура з яким-небудь іншим числом піддіапазонів. Для ясності, нижче описується система БЛОМ МВхМВих з 64-піддіапазонною структурою, описаною вище. Для МОРЧ дані, що підлягають передачі, у кожному піддіапазоні спочатку модулюються (тобто 89611 14 здійснюється відображення символів) за допомогою конкретної схеми модуляції, вибраної для використання у цьому піддіапазоні. Нулі відповідають невикористовуваним піддіапазонам. Для кожного символьного періоду символи модуляції і нулі для всіх NF піддіапазонів перетворюються у часову ділянку з використанням оберненого швидкого перетворення Фур’є (ОШПФ) (IFFT) для одержання перетвореного символу, який містить NF відліків у часовій ділянці. Тривалість кожного перетвореного символу взаємно обернено зв'язана з шириною смуги кожного символу. В одному конкретному проекті для системи БЛОМ МВхМВих ширина смуги системи становить 20 МГц, NF = 64, ширина смуги кожного символу становить 312,5 кГц, а тривалість кожного символу дорівнює 3,2 мкс. МОРЧ може забезпечити деякі переваги, такі як протидія ефекту частотно-селективного завмирання, яке характеризується різним посиленням каналу на різних частотах всієї системної ширини смуги. Загальновідомо, що частотно-селективне завмирання викликає міжсимвольну інтерференцію (МСІ) (ISI), за рахунок якої кожний символ у прийнятому сигналі діє як спотворення для наступних символів у прийнятому сигналі. Спотворення МСІ погіршує продуктивність, впливаючи на здатність правильно детектувати прийняті символи. З частотно-селективним завмиранням можна боротися за допомогою МОРЧ шляхом повторення кожного перетвореного символу (або додавання циклічного префікса до кожного перетвореного символу) для формування відповідного символу МОРЧ, який потім і передається. Довжина циклічного префікса (тобто значення для повторення) для кожного символу МОРЧ залежить від розкиду затримок безпровідного каналу. Зокрема, для ефективної боротьби з МСІ циклічний префікс повинен бути довшим, ніж максимальний очікуваний розкид затримок для системи. У варіанті здійснення для символів МОРЧ можуть використовуватися циклічні префікси різних тривалостей, що залежать від очікуваного розкиду затримок. Для конкретної описаної вище системи БЛОМ МВхМВих може бути вибраний циклічний префікс тривалістю 400 мкс (8 відліків) або 800 мкс (16 відліків) для використання для символів МОРЧ. "Короткий" символ МОРЧ використовує циклічний префікс тривалістю 400 нс і має тривалість 3,6 кс. "Довгий" символ МОРЧ використовує циклічний префікс 800 кс і має тривалість 4,0 мкс. Короткі символи МОРЧ можуть використовуватися, якщо максимальний очікуваний розкид затримки становить 400 мкс і менше, а довгі символи МОРЧ можуть використовуватися, якщо розкид затримок більше, ніж 400 мкс. Для використання з різними транспортними каналами можуть вибиратися різні циклічні префікси, і циклічний префікс може також вибиратися динамічно, як описано нижче. За рахунок використання, коли це можливо, коротшого циклічного префікса можна підвищити пропускну здатність системи, оскільки більше число символів МОРЧ коротшої тривалості можна передавати у заданому фіксованому часо 15 89611 вому інтервалі. Система БЛОМ МВхМВих може бути також спроектована без використання МОРЧ, що також входить в об'єм винаходу. 3. Рівнева структура Фіг.2 ілюструє рівневу структуру 200, яка може використовуватися з системою БЛОМ МВхМВих. Рівнева структура 200 включає в себе (1) додатки і протоколи верхнього рівня, які приблизно відповідають Рівню 3 або вище в еталонній моделі ISO/OSI (верхні рівні), (2) протоколи і послуги, які відповідають Рівню 2 (рівень лінії), і (3) протоколи і послуги, які відповідають Рівню 1 (фізичний рівень). Верхні рівні включають в себе різні додатки і протоколи, такі як послуги 212 сигналізації, послуги 214 передачі даних, послуги 214 мовленнєвої передачі, додатки схемних даних і т.д. Сигналізація звичайно забезпечується як повідомлення, а дані - як пакети. Послуги і додатки у верхніх рівнях ініціюють і завершують повідомлення і пакети відповідно до семантики і синхронізації протоколу зв'язку між пунктом доступу і користувальницьким терміналом. Верхні рівні використовують послуги, надані Рівнем 2. Рівень 2 підтримує доставку повідомлень і пакетів, що генеруються верхніми рівнями. У варіанті здійснення, показаному на фіг.2, рівень 2 включає в себе підрівень 220 керування доступом до лінії (КДЛ) (LAС) і підрівень 230 керування доступом до середовища передачі (КДС) (MAC). Підрівень КДЛ втілює протокол лінії передачі даних, який передбачає правильне перенесення і доставку повідомлень, що генеруються верхніми рівнями. Підрівень КДЛ використовує послуги, надані підрівнем КДС і Рівнем 1. Підрівень КДС відповідає за передачу повідомлень і пакетів з використанням послуг, забезпечених Рівнем 1. Підрівень КДС керує доступом до ресурсів Рівня 1 за допомогою додатків і 16 послуг у верхніх рівнях. Підрівень КДС може включати в себе протокол 232 радіолінії (ПРЛ) (RLP), що є механізмом повторної передачі, який може використовуватися для забезпечення вищої надійності для пакетованих даних. Рівень 2 видає протокольні блоки даних (ПБД) (PDU) на Рівень 1. Рівень 1 містить фізичний рівень 240 і підтримує передачу і прийом радіосигналів між пунктом доступу і користувальницьким терміналом. Цей фізичний рівень виконує кодування, перемежовування, модуляцію і просторову обробку для різних транспортних каналів, що використовуються для надсилання повідомлень і пакетів, які генеруються верхніми рівнями. У цьому варіанті здійснення фізичний рівень включає в себе підрівень 242 мультиплексування, який мультиплексує оброблені ПБД для різних транспортних каналів у належний кадровий формат. Рівень 1 забезпечує дані у блоках кадрів. Фіг.2 показує конкретний варіант здійснення рівневої структури, яка може бути використана для системи БЛОМ МВхМВих. Різні інші придатні рівневі структури можуть також проектуватися і використовуватися для системи БЛОМ МВхМВих, це також входить в об'єм винаходу. Більш детально функції, що виконуються кожним рівнем, описані нижче, де це доречно. 4. Транспортні канали Системою БЛОМ МВхМВих може підтримуватися ряд послуг і додатків. Крім того, для належної роботи системи може бути потрібна передача інших даних пунктом доступу або обмін даними між пунктом доступу і користувальницькими терміналами. Ряд транспортних каналів може бути визначений для системи БЛОМ МВхМВих для перенесення різних типів даних. Таблиця 3 перераховує зразковий набір транспортних каналів, а також забезпечує короткий опис для кожного транспортного каналу. Таблиця 3 Транспортні канали Мовний канал ВСН Прямий канал керування FCCH Прямий канал FCH Канал випадкового доступу RACH Зворотний канал RCH Опис Використовується пунктом доступу для передачі пілот-сигналу і параметрів системи до користувальницьких терміналів Використовується пунктом доступу для виділення ресурсів на низхідній і висхідній лініях. Виділення ресурсів може виконуватися на покадровій основі. Також використовується для забезпечення підтвердження для повідомлень, прийнятих по каналу RACH Використовується пунктом доступу для передачі користувальницьких даних до користувальницьких терміналів і, можливо, еталонного (пілот) сигналу, що використовується користувальницькими терміналами для оцінки каналу. Може також використовуватися у режимі широкомовної передачі, щоб надсилати повідомлення пошукового виклику і широкомовні повідомлення до множини користувальницьких терміналів. Використовується користувальницькими терміналами для одержання доступу до системи і відправки коротких повідомлень до пункту доступу. Використовується користувальницькими терміналами для передачі даних до пункту доступу. Може також переносити еталонний сигнал, що використовується пунктом доступу для оцінки каналу. Як показано у Таблиці 3, транспортні канали низхідної лінії, що використовуються пунктом дос 17 89611 тупу, включають в себе ВСН, FCCH і FCH. Транспортні канали висхідної лінії, що використовуються користувальницькими терміналами, включають в себе RACH і RCH. Кожний з цих транспортних каналів описується більш детально нижче. Транспортні канали, перераховані у Таблиці 3, представляють конкретний варіант здійснення канальної структури, яка може бути використана для системи БЛОМ МВхМВих. Менше число, додаткові і (або) відмінні транспортні канали можуть також бути визначені для використання у системі БЛОМ МВхМВих. Наприклад, деякі функції можуть підтримуватися специфічними для функції транспортними каналами (наприклад, каналами пілотсигналу, пошукового виклику, керування потужністю і каналами синхронізації). Таким чином, інші структури каналів з різними наборами транспортних каналів можуть бути визначені і використовуватися у системі БЛОМ МВхМВих, це також входить в об'єм винаходу. 5. Структури кадрів Для транспортних каналів може бути визначений ряд структур кадрів. Конкретна структура кадрів для використання у системі БЛОМ МВхМВих залежить від різних факторів, таких, наприклад, як (1) чи використовуються одні і ті ж або різні смуги частот для низхідної і висхідної ліній і (2) схема мультиплексування, що використовується для мультиплексування транспортних каналів разом. 18 Якщо доступна тільки одна смуга частот, то низхідна і висхідна лінії можуть передаватися у різних фазах кадру з використанням дуплексування з часовим розділенням (ДЧасР) (TDD), як описано нижче. Якщо доступні дві смуги частот, то низхідна і висхідна лінії можуть передаватися у різних смугах частот за допомогою дуплексування з частотним розділенням (ДЧастР) (FDD). Як для ДЧасР, так і для ДЧастР транспортні канали можуть мультиплексуватися за допомогою мультиплексування з часовим розділенням (МЧасР) (TDM), мультиплексування з кодовим розділенням (МКР) (CDM), мультиплексування з частотним розділенням (МЧастР) (FDM) і т.д. Для МЧасР кожний транспортний канал призначається відмінній частині кадру. Для МКР транспортні канали передаються спільно, але кожний транспортний канал формується відмінним кодом формування каналів, аналогічно тому, що виконується у системі множинного доступу з кодовим розділенням каналів (МДКР). Для МЧастР кожний транспортний канал призначається відмінній частині смуги частот для лінії. У Таблиці 4 перераховані різні структури кадрів, які можуть використовуватися для перенесення транспортних каналів. Кожна з цих структур кадрів описана більш детально нижче. Для ясності, структури кадрів описані для набору транспортних каналів, перерахованих у Таблиці 3. Таблиця 4 Часове розділення Кодове розділення Спільно використовувана смуга частот для низхідної і висхідної ліній Структура кадрів ДЧасР-МЧасР Роздільні смуги частот для низхідної і висхідної ліній Структура кадрів ДЧастР-МЧасР Структура кадрів ДЧасР-МКР Структура кадрів ДЧастР-МКР Фіг.3A ілюструє варіант здійснення структури 300а кадрів ДЧасР-МЧасР, яка може використовуватися, якщо єдина смуга частот використовується як для низхідної, так і для висхідної ліній. Передача даних здійснюється блоками кадрів ДЧасР. Кожний кадр ДЧасР може бути визначений, як такий, що перекриває конкретну часову тривалість. Тривалість кадру може бути вибрана на основі різних факторів, таких як, наприклад, (1) ширина смуги робочого діапазону, (2) очікувані розміри ПБД для транспортних каналів і т.д. Загалом, коротші тривалості кадру можуть забезпечити знижені затримки. Однак, довші тривалості кадру можуть бути ефективнішими, оскільки заголовок і додаткові службові дані можуть представляти меншу частину кадру. У конкретному варіанті здійснення кожний кадр ДЧасР має тривалість 2 мс. Кожний кадр ДЧасР розділяється на фазу низхідної лінії і фазу висхідної лінії. Фаза низхідної лінії поділяється на три сегменти для трьох транспортних каналів низхідної лінії - ВСН, FCCH і FCH. Фаза висхідної лінії поділяється на два сегменти для двох транспортних каналів висхідної лінії RCH і RACH. Сегмент для кожного транспортного каналу може бути визначений, як такий, що має фіксовану тривалість або змінну тривалість, яка може змінюватися від кадру до кадру. У варіанті здійснення сегмент ВСН визначається як такий, що має фіксовану тривалість, а сегменти FCCH, FCH, RCH і RACH визначаються як такі, що мають змінні тривалості. Сегмент для кожного транспортного каналу може використовуватися для перенесення одного або більше протокольних блоків даних (ПБД) для цього транспортного каналу. У конкретному варіанті здійснення, показаному на фіг.3A, ПБД ВСН передається у першому сегменті 310, ПБД FCCH передається у другому сегменті 320, а один або більше ПБД FCH передаються у третьому сегменті 330 фази низхідної лінії. У фазі висхідної лінії один або більше ПБД RCH передаються у четвертому сегменті 340, а один або більше ПБД RACH передаються у п'ятому сегменті 350 кадру ДЧасР. Структура 300а кадрів представляє конкретне розміщення різних транспортних каналів у кадрі ДЧасР. Це розміщення може забезпечити деякий виграш, такий як знижені затримки для передачі даних у низхідній і висхідній лініях. ВСН передається першим у кадрі ДЧасР, оскільки він переносить параметри системи, які можуть використовуватися для ПБД інших транспортних каналів у 19 тому ж самому кадрі ДЧасР. FCCH передається наступним, оскільки він переносить інформацію призначення каналу, що вказує, який(-і) користувальницький(-і) термінал(-и) призначений(-і) для прийому даних низхідної лінії по прямому каналу (FCH) і який(-і) користувальницький(-і) термінал(-и) призначений(-і) для передачі даних висхідної лінії у зворотному каналі (RCH) у поточному кадрі ДЧасР. Інші структури кадрів ДЧасР-МЧасР також можуть бути визначені і можуть використовуватися для системи БЛОМ МВхМВих, що також входить в об'єм винаходу. Фіг.3В ілюструє варіант здійснення структури 300b кадрів ДЧастР-МЧасР, яка може використовуватися, якщо низхідна і висхідна лінії передаються за допомогою двох окремих смуг частот. Дані низхідної лінії передаються у кадрі 302а низхідної лінії, а дані висхідної лінії передаються у кадрі 302b висхідної лінії. Кожний кадр низхідної і висхідної ліній може бути визначений, щоб перекривати конкретну часову тривалість (наприклад, 2 мс). Для простоти, кадри низхідної і висхідної ліній можуть бути визначені, як такі, що мають одну і ту ж тривалість, і можуть також бути визначені для вирівнювання на межах кадру. Однак, для низхідної і висхідної ліній можуть також використовуватися відмінні тривалості кадрів і (або) не вирівняні (тобто зсунуті) межі кадру. Як показано на фіг.3В, кадр низхідної лінії розділяється на три сегменти для трьох транспортних каналів низхідної лінії. Кадр висхідної лінії розділяється на два сегменти для двох транспортних каналів висхідної лінії. Сегмент для кожного транспортного каналу може бути визначений, як такий, що має фіксовану або змінну тривалість, і може використовуватися для перенесення одного або більше ПБД для цього транспортного каналу. У конкретному варіанті здійснення, показаному на фіг.3В, кадр низхідної лінії переносить ПБД ВСН, ПБД FCCH і один або більше ПБД FCH у сегментах 310, 320 і 330, відповідно. Кадр висхідної лінії переносить один або більше ПБД RCH і один або більше ПБД RACH у сегментах 340 і 350, відповідно. Це конкретне упорядкування може забезпечити виграш, описаний вище (наприклад, знижені затримки для передачі даних). Транспортні канали можуть мати відмінні формати ПБД, як описано нижче. Інші структури кадрів ДЧастРМЧасР також можуть бути визначені і можуть використовуватися для системи БЛОМ МВхМВих, що також входить в об'єм винаходу. Фіг.3С ілюструє варіант здійснення структури 300с кадрів ДЧастР-МКР/МЧастР, яка також може використовуватися, якщо низхідна і висхідна лінії передаються з використанням окремих смуг частот. Дані низхідної лінії можуть передаватися у кадрі 304а низхідної лінії, а дані висхідної лінії можуть передаватися у кадрі 304b висхідної лінії. Кадри низхідної і висхідної ліній можуть бути визначені як такі, що мають одну і ту ж тривалість (наприклад, 2 мс) і можуть вирівнюватися на межах кадру. Як показано на фіг.3С, три транспортних канали низхідної лінії передаються спільно у кадрі низхідної лінії, а два транспортних канали висхідної 89611 20 лінії передаються спільно у кадрі висхідної лінії. Для МКР транспортні канали для кожної лінії формуються з відмінними кодами формування каналів, які можуть бути кодами Уолша, кодами ортогонального змінного коефіцієнта розширення (ОЗКР) (OVSF), квазіортогональними функціями (КОФ) (QOF) і т.д. Для МЧастР транспортним каналам для кожної лінії призначаються різні частини смуги частот для лінії. Для різних транспортних каналів у кожній лінії можуть також використовуватися різні величини потужності передачі. Інші структури кадрів можуть бути також визначені для транспортних каналів низхідної і висхідної ліній, що також входить в об'єм винаходу. Крім того, можна використовувати різні типи структур кадрів для низхідної і висхідної ліній. Наприклад, структура кадрів, що базується на МЧасР, може використовуватися для низхідної лінії, а структура кадрів, що базується на МКР, може використовуватися для висхідної лінії. У наведеному нижче описі припускаєтсья, що система БЛОМ МВхМВих використовує одну смугу частот для передач як низхідної, так і висхідної лінії. Для ясності, показана на фіг.3A структура кадрів ДЧасР-МЧасР використовується для системи БЛОМ МВхМВих. Для ясності, далі скрізь описується конкретне втілення структури кадрів ДЧасР-МЧасР. Для цього втілення тривалість кожного кадру ДЧасР встановлена на 2 мс, а число символів МОРЧ на кадр ДЧасР є функцією від довжини циклічного префікса, що використовується для символів МОРЧ. ВСН має фіксовану тривалість 80 мкс і використовує для символів МОРЧ, що передаються, циклічний префікс тривалістю 800 нс. Інша частина кадру ДЧасР містить 480 символів МОРЧ, якщо використовується циклічний префікс довжиною 800 нс, і 533 символи МОРЧ плюс 1,2 мкс надмірного часу, якщо використовується циклічний префікс тривалістю 400 нс. Надмірний час може бути доданий до охоронного інтервалу у кінці сегмента RACH. Інші структури кадрів та інші втілення також можуть використовуватися, і це входить в об'єм винаходу. II. Транспортні канали Транспортні канали використовуються для передачі даних різних типів і можуть бути класифіковані у дві групи: загальні транспортні канали і виділені транспортні канали. Оскільки загальні і виділені транспортні канали використовуються для різних цілей, для цих двох груп транспортних каналів може застосовуватися різна обробка, як більш детально описано нижче. Загальні транспортні канали. Загальні транспортні канали включають в себе ВСН, FCCH і RACH. Ці транспортні канали використовуються для передачі даних до множини користувальницьких терміналів або для прийому даних від множини користувальницьких терміналів. Для поліпшення надійності ВСН і FCCH передаються пунктом доступу з використанням режиму рознесення. По висхідній лінії RACH передається користувальницькими терміналами з використанням режиму керування променем (якщо він підтримується користувальницьким терміналом). ВСН працює на відомій фіксованій швидкості передачі, так що ко 21 ристувальницькі термінали можуть приймати і обробляти ВСН без якої-небудь додаткової інформації. FCCH і RACH підтримують множину швидкостей передачі, щоб забезпечити більшу ефективність. Терміни "швидкість передачі" або "набір швидкостей передачі", як вони використані тут, асоційовані з конкретним кодовим режимом (або схемою кодування) і конкретною схемою модуляції. Виділені транспортні канали. Виділені транспортні канали включають в себе FCH і RCH. Ці транспортні канали звичайно використовуються для передачі специфічних користувальницьких даних до конкретного користувальницького термінала або конкретним користувальницьким терміналом. FCH і RCH можуть динамічно виділятися користувальницьким терміналам у міру необхідності або у міру доступності. FCH (прямий канал) може також використовуватися у широкомовному режимі для передачі додаткових службових, пошукових і широкомовних повідомлень до користувальницьких терміналів. Загалом, додаткові службові, пошукові і широкомовні повідомлення передаються перед будь-якими специфічними користувальницькими даними по каналу FCH. Фіг.4 ілюструє зразкову передачу по каналах ВСН, FCCH, FCH, RCH і RACH на основі структури 300а кадрів ДЧасР-МЧасР. У даному варіанті здійснення один ПБД 410 ВСН і один ПБД 420 FCCH передаються у сегменті 310 ВСН і сегменті 320 FCCH, відповідно. Сегмент 330 FCH може використовуватися для передачі одного або більше ПБД 430 FCH, кожний з яких може призначатися для конкретного користувальницького термінала або множини користувальницьких терміналів. Аналогічно, один або більше ПБД 440 RCH можуть передаватися одним або більше користувальницькими терміналами у сегменті 340 RCH. Початок кожного ПБД FCH/RCH вказується зсувом FCH/RCH від кінця попереднього сегмента. Ряд ПБД 450 RACH може передаватися у сегменті 350 RACH декількома користувальницькими терміналами для звертання до системи і (або) передачі коротких повідомлень, як описано нижче. Для ясності, транспортні канали описуються для конкретної структури кадрів ДЧасР-МЧасР, показаної на фіг.3A і 4. 1. Широкомовний канал (ВСН) - низхідна лінія Канал ВСН використовується пунктом доступу 89611 22 для передачі маякового пілот-сигналу, пілотсигналу МВхМВих, і параметрів системи до користувальницьких терміналів. Маяковий пілот-сигнал використовується користувальницькими терміналами для одержання системного тактування і частоти. Пілот-сигнал МВхМВих використовується користувальницькими терміналами для оцінки каналу МВхМВих, утвореного антенами пункту доступу і їх власними антенами. Маяковий сигнал і пілот-сигнал МВхМВих більш детально описані нижче. Параметри системи визначають різні властивості передач низхідної і висхідної ліній. Наприклад, оскільки тривалості сегментів FCCH, FCH, RACH і RCH є змінними, параметри системи, які визначають тривалість кожного з цих сегментів для поточного кадру ДЧасР, передаються у ВСН. Фіг.5А ілюструє варіант здійснення ПБД 410 ВСН. У цьому варіанті здійснення ПБД 410 ВСН включає в себе частину 510 преамбули і частину 516 повідомлення. Частина 510 преамбули включає в себе частину 512 маякового пілот-сигналу і частину 514 пілот-сигналу МВхМВих. Частина 512 містить маяковий пілот-сигнал і має фіксовану тривалість ТСР=8 мкс. Частина 514 містить пілотсигнал МВхМВих і має фіксовану тривалість ТМР=32 мкс. Частина 516 містить повідомлення ВСН і має фіксовану тривалість ТВМ=40 мкс. Тривалість ПБД ВСН фіксована на ТСР + ТМР + ТВМ = 80 мкс. Преамбула може використовуватися для передачі одного або більше типів пілот-сигналу і (або) іншої інформації. Маяковий пілот-сигнал містить конкретний набір символів модуляції, який передається всіма передавальними антенами. Пілот-сигнал МВхМВих містить конкретний набір символів модуляції, який передається всіма передавальними антенами з різними ортогональними кодами, які потім дозволяють приймачам відновлювати пілот-сигнал, переданий кожною антеною. Різні набори символів модуляції можуть використовуватися для маякового пілот-сигналу і пілотсигналу МВхМВих. Генерування маякового пілотсигналу і пілот-сигналу МВхМВих більш детально описане нижче. Повідомлення ВСН переносить інформацію конфігурації системи. У Таблиці 5 перераховані різні поля для зразкового формату повідомлення ВСН. 23 89611 24 Таблиця 5 Повідомлення ВСН Лічильник кадрів Мережний ІД ІД ПД Рів Прд ПД Рів Прм ПД Довжина FCCH Швидкість FCCH Довжина FCH Довжина RCH Довжина RACH Довжина (біт) 4 10 6 4 3 6 2 9 9 5 Розмір інтервалу RACH 2 Назви полів/ параметрів Охоронний інтервал RACH Тривалість цикл. префікса Опис Лічильник кадрів ДЧасР Мережний ідентифікатор (ІД) ІД пункту доступу Рівень передачі пункту доступу Рівень прийому пункту доступу Тривалість FCCH (в одиницях символів МОРЧ) Швидкість передачі фізичного рівня FCCH Тривалість FCH (в одиницях символів МОРЧ) Тривалість RCH (в одиницях символів МОРЧ) Тривалість RACH (в одиницях інтервалів RACH) Тривалість кожного інтервалу RACH (в одиницях символів МОРЧ) 2 Охоронний інтервал у кінці RACH 1 Тривалість циклічного префікса "0" = повідомлення пошукового виклику надіслане по FCH "1" = не надіслано повідомлення пошукового виклику "0" = широкомовне повідомлення надіслане по FCH "1" = не надіслано широкомовного повідомлення "0" = оповіщення RACH надіслане по FCH "1" = не надіслано оповіщення RACH Значення CRC для повідомлень ВСН Завершальні біти для згорткового кодера Зарезервовано для майбутнього використання Сторінковий біт 1 Широкомовний біт 1 Біт оповіщення RACH 1 CRC Завершальні біти Резервні 16 6 32 Значення лічильника кадрів може використовуватися для синхронізації різних процесів у пункті доступу і користувальницьких терміналах (наприклад, пілот-сигнал, коди скремблювання, покривні коди і т.д.). Лічильник кадрів може бути реалізований у вигляді 4-бітового лічильника, який лічить циклічно. Цей лічильник одержує приріст на початку кожного кадру ДЧасР, і значення лічильника включається у поле лічильника кадрів. Поле Мережний ІД вказує ідентифікатор (ІД) мережі, якій належить пункт доступу. Поле ІД ПД вказує ІД пункту доступу у мереженому ІД. Поля Рів Прд ПД і Рів Прм ПД вказують максимальний рівень потужності передачі і бажаний рівень потужності прийому у пункті доступу, відповідно. Бажаний рівень потужності прийому може використовуватися користувальницьким терміналом для визначення початкової потужності передачі висхідної лінії. Поля Довжина FCCH, Довжина FCH і Довжина RCH вказують довжини сегментів FCCH, FCH і RCH, відповідно, для поточного кадру ДЧасР. Довжини цих сегментів задаються в одиницях символів МОРЧ. Тривалість символу МОРЧ для ВСН встановлена як 4,0 мкс. Тривалість символу МОРЧ для всіх інших транспортних каналів (тобто FCCH, FCH, RACH і RCH) є змінною і залежить від вибраного циклічного префікса, який визначається полем Тривалість циклічного префікса. Поле швидкості FCCH вказує швидкість передачі, що використовується для FCCH для поточного кадру ДЧасР. Поле Довжина RACH вказує довжину сегмента RACH, яка задається в одиницях інтервалів RACH. Тривалість кожного інтервалу RACH задається полем Розмір інтервалу RACH в одиницях символів МОРЧ. Поле Охоронний інтервал RACH вказує величину часу між останнім інтервалом RACH і початком сегмента ВСН для наступного кадру ДЧасР. Ці різні поля для RACH більш детально описані нижче. Біт пошукового виклику і біт широкомовної передачі вказують, чи передані у поточному кадрі ДЧасР на FCH повідомлення пошукового виклику і широкомовні повідомлення. Ці два біти можуть встановлюватися незалежно для кожного кадру ДЧасР. Біт оповіщення RACH вказує, чи передані по каналу FCCH у поточному кадрі ДЧасР оповіщення для ПБД, переданих по каналу RACH у попередніх кадрах ДЧасР. Поле CRC включає в себе значення CRC (циклічного коду) для всього повідомлення ВСН. Це значення CRC може використовуватися користувальницькими терміналами для визначення, чи декодоване повідомлення ВСН конкретним чином (тобто добре) або з помилкою (тобто стерте). Поле Завершальні біти включає в себе групу нулів, що використовуються для скидання згорткового кодера у відомий стан у кінці повідомлення ВСН. 25 89611 Як показано у Таблиці 5, повідомлення ВСН включає в себе в цілому 120 бітів. Ці 120 бітів можуть передаватися символами МОРЧ з використанням обробки, більш детально описаної нижче. Таблиця 5 показує конкретний варіант здійснення формату для повідомлення ВСН. Можуть також визначатися і використовуватися інші формати повідомлення ВСН з меншим числом полів, додатковими і (або) іншими полями, і це входить в об'єм винаходу. 2. Прямий канал керування (FCCH) - низхідна лінія У варіанті здійснення пункт доступу здатний виділяти ресурси для FCH (прямого каналу) і RCH (зворотного каналу) на покадровій основі. FCCH використовується пунктом доступу для передачі розподілу ресурсів для FCH і RCH (тобто призначення каналів). Фіг.5В ілюструє варіант здійснення ПБД 420 FCCH. У цьому варіанті здійснення ПБД FCCH включає в себе тільки частину 520 для повідомлення FCCH. Повідомлення FCCH має змінну тривалість, яка може змінюватися від кадру до кадру в залежності від величини інформації планування, що переноситься по каналу FCCH для цього кадру. Тривалість повідомлення FCCH дорівнює пар 26 ному числу символів МОРЧ і задається полем Довжина FCCH у повідомленні ВСН. Тривалість повідомлень, переданих з використанням режиму рознесення (наприклад, повідомлень ВСН і FCCH) задається у парному числі символів МОРЧ, тому що режим рознесення передає символи МОРЧ парами, як описано нижче. У варіанті здійснення FCCH може передаватися з використанням чотирьох можливих швидкостей передачі. Конкретна швидкість передачі, що використовується для ПБД FCCH у кожному кадрі ДЧасР, вказується полем Режим PHY в повідомленні ВСН. Кожна швидкість передачі FCCH відповідає конкретній кодовій швидкості і конкретній схемі модуляції і асоціюється далі з конкретним режимом передачі, як показано у Таблиці 26. Повідомлення FCCH може включати в себе нуль, один або множину інформаційних елементів (ІЕ) (IE). Кожний інформаційний елемент може бути асоційований з конкретним користувальницьким терміналом і може використовуватися для забезпечення інформації, що вказує призначення ресурсів FCH/RCH для цього користувальницького термінала. Таблиця 6 перераховує різні поля для зразкового формату повідомлення FCCH. Таблиця 6 Повідомлення FCCH Назви полів/ параметрів N_ІЕ Тип ІЕ ІД КДС Поля керування Заповнюючі біти CRC Завершальні біти Довжина (біт) Опис 6 Число ІЕ, включених у повідомлення FCCH Інформаційні елементи N_ІЕ, кожний з яких включає в себе: 4 Тип ІЕ 10 ІД, призначений користувальницькому терміналу 48 або 72 Поля керування для призначення каналів Змінні Біти заповнення для досягнення парного числа символів МОРЧ у повідомленні FCCH 16 Значення CRC для повідомлення FCCH 6 Завершальні біти для згорткового кодера Поле N_ІЕ вказує число інформаційних елементів, включених у повідомлення FCCH, надіслане у поточному кадрі ДЧасР. Для кожного інформаційного елемента (ІЕ) (IE), включеного у повідомлення FCCH, поле Тип ІЕ вказує конкретний тип цього ІЕ. Число типів ІЕ визначається для використання, щоб виділяти ресурси для різних типів передач, як описано нижче. Поле ІД КДС ідентифікує конкретний користувальницький термінал, для якого призначений інформаційний елемент. Кожний користувальницький термінал реєструється пунктом доступу на початку сеансу зв'язку, і пункт доступу призначає йому унікальний ІД КДС. Цей ІД КДС використовується, щоб ідентифікувати користувальницький термінал у процесі сеансу. Поля керування використовуються для передачі інформації призначення каналів для користувальницького термінала і більш детально описані нижче. Поле бітів заповнення вказує достатнє число заповнюючих бітів, щоб загальна довжина повідомлення FCCH дорівнювала парному числу символів МОРЧ. Поле CRC FCCH включає в себе значення CRC, яке може бути використане користувальницькими терміналами, щоб визначити, декодовано повідомлення FCCH правильно або з помилкою. Поле завершальних бітів включає в себе нулі для скидання згорткового кодера у відомий стан у кінці повідомлення FCCH. Деякі з цих полів більш детально описані нижче. Ряд режимів передачі підтримується системою БЛОМ МВхМВих для FCH і RCH, як вказано у Таблиці 1. Крім того, користувальницький термінал може бути активним або знаходиться у режимі очікування у процесі з'єднання. Таким чином, ряд типів ІЕ визначений для використання при розподілі ресурсів FCH/RCH для різних типів передач. У Таблиці 7 перерахований зразковий набір типів ІЕ. 27 89611 28 Таблиця 7 Типи ІЕ FCCH Тип ІЕ 0 1 2 48 Тип ІЕ Режим рознесення Режим просторового мультиплексування Вільний режим 3 48 Оповіщення RACH 4 5-15 Розмір ІЕ (біт) 48 72 Режим керування променем Зарезервовано Для типів ІЕ 0, 1 і 4 ресурси виділяються конкретному користувальницькому терміналу як для FCH, так і для RCH (тобто у парі каналів). Для ІЕ типу 2 мінімальні ресурси виділяються користувальницькому терміналу у каналах FCH і RCH, щоб зберігати оновлену оцінку лінії. Зразковий формат для кожного типу ІЕ описаний нижче. У загальному випадку, швидкості передачі і тривалості для FCH і RCH можуть бути призначені користувальницьким терміналам незалежно. А. Типи ІЕ 0, 4 - Режим рознесення - керування променем Опис Тільки режим рознесення Режим просторового мультиплексування - послуги змінної швидкості Вільний режим - послуги змінної швидкості Оповіщення RACH - режим рознесення Режим керування променем Зарезервовано для майбутнього використання Типи ІЕ 0 і 4 використовуються для виділення ресурсів FCH/RCH для режимів рознесення і керування променем, відповідно. Для послуг з фіксованими низькими швидкостями (наприклад, мовних) швидкість передачі залишається фіксованою протягом виклику. Для послуг зі змінними швидкостями передачі швидкість передачі може вибиратися незалежно для FCH і RCH. ІЕ FCCH вказує місцеположення ПБД в FCH і RCH, призначених користувальницькому терміналу. У Таблиці 8 перераховані різні поля зразкового інформаційного елемента типу 0 і 4 ІЕ. Таблиця 8 Тип 0 і 4 ІЕ FCCH Назви полів/параметрів Тип ІЕ ІД КДС Зсув FCH Тип преамбули FCH Швидкість FCH Зсув RCH Тип преамбули RCH Швидкість RCH Регулювання синхроніз. RCH Керування потужністю RCH Довжина (біт) Опис 4 Тип ІЕ 10 Тимчасовий ІД, призначений користувальницькому терміналу 9 Зсув FCH від початку кадру ДЧасР (у символах МОРЧ) 2 Розмір преамбули FCH (у символах МОРЧ) 4 Швидкість передачі для FCH 9 Зсув RCH від початку кадру ДЧасР (у символах МОРЧ) 2 Розмір преамбули RCH (у символах МОРЧ) 4 Швидкість передачі для RCH 2 Параметр регулювання синхронізації для RCH 2 Біти керування потужністю для RCH Поля Зсув FCH і RCH вказують часовий зсув від початку поточного кадру ДЧасР для ініціювання ПБД каналів FCH і RCH, відповідно, призначених інформаційним елементом. Поля Швидкість FCH і RCH вказують швидкості передачі для FCH і RCH, відповідно. Поля Тип преамбули FCH і RCH вказують ро змір преамбули у ПБД для FCH і RCH, відповідно. У Таблиці 9 перераховані значення для полів Тип преамбули FCH і RCH і пов'язані з ними розміри преамбули. 29 89611 30 Таблиця 9 Тип преамбули Тип 0 1 2 3 Біти Розмір преамбули 0 символів МОРЧ 1 символ МОРЧ 4 символи МОРЧ 8 символів МОРЧ 00 01 10 11 Поле Регулювання синхронізації RCH включає в себе два біти, що використовуються для регулювання синхронізації передачі висхідної лінії від користувальницького термінала, ідентифікованого полем ІД КДС. Це регулювання синхронізації використовується для зниження перешкод у структурі кадрів, що базуються на ДЧасР (таких як один, показаний на фіг.3A), коли передачі низхідної і висхідної ліній є дуплексними з часовим розділенням. У Таблиці 10 перераховані значення для поля Регулювання синхронізації RCH і асоційовані з ними дії. Таблиця 10 Регулювання синхронізації RCH Біти 00 01 10 11 Опис Підтримувати поточну синхронізацію Просунути вперед синхронізацію передачі висхідної лінії на один відлік Затримати синхронізацію передачі висхідної лінії на 1 відлік Не використовується Поле Керування потужністю RCH включає в себе два біти, що використовуються для регулювання потужності передачі у передачі висхідної лінії від ідентифікованого користувальницького термінала. Це керування потужністю використовується для зниження перешкод у висхідній лінії. У Таблиці 11 перераховані значення для поля Керування потужністю RCH і асоційовані з ними дії. Таблиця 11 Керування потужністю RCH Біти 00 01 10 11 Опис Підтримувати поточну синхронізацію Збільшити потужність передачі висхідної лінії на δ дБ, де δ дБ є системним параметром Зменшити потужність передачі висхідної лінії на δ дБ, де δ дБ є системним параметром Не використовується Призначення каналів для ідентифікованого користувальницького термінала може бути забезпечене різними шляхами. У варіанті здійснення користувальницькому терміналу призначаються ресурси FCH/RCH тільки для поточного кадру ДЧасР. В іншому варіанті здійснення ресурси FCH/RCH призначаються терміналу для кожного кадру ДЧасР доти, доки не відбудеться скасування. У ще одному варіанті здійснення ресурси FCH/RCH призначаються користувальницькому терміналу для кожного n-го кадру ДЧасР, що згадується як планування з децимацією (проріджуванням) кадрів ДЧасР. Різні типи призначення мо жуть вказуватися полем Тип призначення в інформаційному елементі FCCH. В. Тип ІЕ 1 - Режим просторового мультиплексування Тип ІЕ 1 використовується для виділення ресурсів FCH/RCH користувальницьким терміналам з використанням режиму просторового мультиплексування. Швидкість передачі для цих користувальницьких терміналів є змінною і може вибиратися незалежно для FCH і RCH. Таблиця 12 перераховує різні поля зразкового інформаційного елемента Типу ІЕ 1. 31 89611 32 Таблиця 12 Тип ІЕ 1 FCCH Назви полів/ параметрів Тип ІЕ ІД КДС Довжина (біт) 4 10 Зсув FCH 9 Тип преамбули FCH Швидкість просторового каналу 1 FCH 2 4 Швидкість просторового каналу 2 FCH 4 Швидкість просторового каналу 3 FCH 4 Швидкість просторового каналу 4 FCH 4 Зсув RCH 9 Тип преамбули RCH Швидкість просторового каналу 1 RCH 2 4 Швидкість просторового каналу 2 RCH 4 Швидкість просторового каналу 3 RCH 4 Швидкість просторового каналу 4 RCH 4 Регулювання синхронізації RCH 2 Зарезервовано 2 Для типу ІЕ 1 швидкість передачі для кожного просторового каналу може вибиратися незалежно на FCH і RCH. Інтерпретація швидкостей передачі для режиму просторового мультиплексування полягає, загалом, у тому, що вона може визначати швидкість передачі на просторовий канал (наприклад, для просторових каналів числом до чотирьох у варіанті здійснення, показаному у Таблиці 12). Швидкість передачі задається як така, що приходиться на власну моду, якщо передавач виконує просторову обробку для передачі даних на власних модах. Швидкість передачі задається на антену, якщо передавач просто передає дані передавальними антенами, а приймач виконує просторову обробку, щоб виділити і відновити дані (для режиму просторового мультиплексування без керування променем). Інформаційний елемент включає в себе швидкості передачі для всіх дозволених просторових каналів і нулі - для не дозволених. Користувальницькі термінали з менш ніж чотирма передавальни Опис Тип ІЕ Тимчасовий ІД, призначений користувальницькому терміналу Зсув FCH від початку кадру ДЧасР (у символах МОРЧ) Розмір преамбули FCH (у символах МОРЧ) Швидкість передачі для просторового каналу 1 FCH Швидкість передачі для просторового каналу 2 FCH Швидкість передачі для просторового каналу 3 FCH Швидкість передачі для просторового каналу 4 FCH Зсув RCH від початку кадру ДЧасР (у символах МОРЧ) Розмір преамбули RCH (у символах МОРЧ) Швидкість передачі для просторового каналу 1 RCH Швидкість передачі для просторового каналу 2 RCH Швидкість передачі для просторового каналу 3 RCH Швидкість передачі для просторового каналу 4 RCH Параметр регулювання синхронізації для RCH Зарезервовано для майбутнього використання ми антенами встановлюють невикористовувані поля Швидкості просторових каналів FCH/RCH на нуль. Оскільки пункт доступу обладнаний чотирма передавальними/приймальними антенами, користувальницькі термінали з більш ніж чотирма передавальними антенами можуть використовувати їх для передачі незалежних потоків даних числом до чотирьох. С. Тип ІЕ 2 - Черговий режим Тип ІЕ 2 використовується для забезпечення інформації керування для користувальницьких терміналів, що діють у стані Чергового режиму (описаного нижче). У варіанті здійснення, коли користувальницький термінал знаходиться у стані Чергового режиму, керуючі вектори, що використовуються пунктом доступу і користувальницьким терміналом для просторової обробки, безперервно оновлюються так, що передача даних може починатися швидко, коли вона відновлюється. У Таблиці 13 перераховані різні поля зразкового інформаційного елемента типу ІЕ 2. 33 89611 34 Таблиця 13 Тип ІЕ 2 FCCH Назви полів/ параметрів Тип ІЕ ІД КДС Зсув FCH Тип преамбули FCH Зсув RCH Тип преамбули RCH Зарезервовано Довжина (біт) Опис 4 Тип ІЕ 10 Тимчасовий ІД, призначений користувальницькому терміналу 9 Зсув FCH від початку кадру ДЧасР (у символах МОРЧ) 2 Розмір преамбули FCH (у символах МОРЧ) 9 Зсув RCH від початку кадру ДЧасР (у символах МОРЧ) 2 Розмір преамбули RCH (у символах МОРЧ) 12 Зарезервовано для майбутнього використання D. Тип ІЕ 3 - Швидке повідомлення RACH Тип ІЕ 3 використовується, щоб забезпечити швидке повідомлення для користувальницьких терміналів, що намагаються одержати доступ до системи через RACH. Щоб одержати доступ до системи або надіслати коротке повідомлення до пункту доступу, користувальницький термінал може передавати ПБД RACH по висхідній лінії. Після того, як користувальницький термінал надсилає ПБД RACH, він відслідковує ВСН, щоб знайти, чи встановлений біт оповіщення RACH. Цей біт встановлюється пунктом доступу, якщо який-небудь користувальницький термінал успішно одержав доступ до системи, і оповіщення надсилається для, щонайменше, одного користувальницького термінала на FCCH. Якщо цей біт встановлений, то користувальницький термінал обробляє FCCH для оповіщення, насланого на FCCH. Інформаційні елементи типу ІЕ 3 надсилаються, якщо пункт доступу бажає сповістити, що він правильно декодував ПБД RACH від користувальницьких терміналів без призначення ресурсів. Таблиця 14 перераховує різні поля зразкового інформаційного елемента типу ІЕ 3. Таблиця 14 Тип ІЕ 3 FCCH Назви полів/параметрів Тип ІЕ ІД КДС Зарезервовано Довжина (біт) 4 10 34 Опис Тип ІЕ Тимчасовий ІД, призначений користувальницькому терміналу Зарезервовано для майбутнього використання Єдиний або множина типів оповіщення можуть визначатися і надсилатися на FCCH. Наприклад, можуть бути визначені швидке оповіщення і оповіщення, що базується на призначенні. Швидке оповіщення може використовуватися, щоб просто сповістити, що ПБД RACH прийнятий пунктом доступу, але що користувальницькому терміналу не призначені ніякі ресурси FCH/RCH. Оповіщення, що базується на призначенні, включає в себе призначення для FCH і (або) RCH для поточного кадру ДЧасР. FCCH може втілюватися іншими способами і може також передаватися різними шляхами. В одному варіанті здійснення FCCH передається на єдиній швидкості передачі, яка сигналізується у повідомленні ВСН. Ця швидкість може вибиратися, наприклад, на основі найнижчого співвідношення сигнал/шум-і-перешкода (С/Ш) (SNR) всіх користувальницьких терміналів, для яких у поточному кадрі ДЧасР надсилається FCCH. Різні швидкості передачі можуть використовуватися для різних кадрів ДЧасР, в залежності від умов каналу приймальних користувальницьких терміналів у кожному кадрі ДЧасР. В іншому варіанті здійснення FCCH втілюється з множиною (наприклад, чотирма) підканалів FCCH. Кожний підканал FCCH передається на відмінній швидкості і асоціюється з відмінним необхідним С/Ш для відновлення цього підканалу. Підканали FCCH передаються по порядку від найнижчої швидкості до найвищої швидкості передачі. Кожний підканал FCCH може передаватися або не передаватися у заданому кадрі ДЧасР. Перший підканал FCCH (з найнижчою швидкістю передачі) передається першим і може прийматися всіма користувальницькими терміналами. Цей підканал FCCH вказує, чи буде передаватися у поточному кадрі ДЧасР кожний з інших підканалів FCCH. Кожний користувальницький термінал може обробляти передані підканали FCCH, щоб одержати свій інформаційний елемент FCCH. Кожний користувальницький термінал може завершити обробку FCCH, якщо відбувається наступне: (1) відмова декодувати поточний підканал FCCH, (2) прийом свого інформаційного елемента FCCH у поточному підканалі FCCH або (3) всі передані підканали FCCH оброблені. Користувальницький термінал може завершувати обробку FCCH, як тільки він 35 89611 стикається з відмовою декодувати FCCH, тому що підканали FCCH передаються з наростаючими швидкостями передачі, і малоймовірно, щоб користувальницький термінал зміг декодувати наступні підканали FCCH, передані на вищих швидкостях передачі. 3. Канал випадкового доступу (RACН) - висхідна лінія RACH використовується користувальницькими терміналами для одержання доступу до системи і передачі коротких повідомлень до пункту доступу. Робота RACH базується на сегментованому протоколі випадкового доступу Aloha, який описаний нижче. Фіг.5С ілюструє варіант здійснення ПБД 450 RACH. У цьому варіанті здійснення ПБД RACH включає в себе частину 552 преамбули і частину 554 повідомлення. Частина 552 преамбули може використовуватися для передачі керованого еталона (тобто керований пілот-сигнал), якщо користувальницький термінал обладнаний множиною антен. Керований еталон є пілот-сигналом, що складається з набору символів модуляції, який піддається просторовій обробці перед передачею по висхідній лінії. Просторова обробка дозволяє 36 пілот-сигналу передаватися на конкретній власній моді каналу МВхМВих. Обробка для керованого еталона більш детально описана нижче. Частина 552 преамбули має фіксовану тривалість з, щонайменше, 2 символів МОРЧ. Частина 554 повідомлення несе повідомлення RACH і має змінну тривалість. Тривалість ПБД RACH є, таким чином, змінною. У варіанті здійснення для RACH підтримуються чотири різних швидкості передачі. Конкретна швидкість, що використовується для кожного повідомлення RACH, вказується двохбітовим індикатором швидкості даних (ІШД) (DRI) RACH, який вбудовується у частину преамбули ПБД RACH, як показано на фіг.5С. У варіанті здійснення для RACH також підтримуються чотири різних розміри повідомлення. Розмір повідомлення RACH вказується полем Тривалість повідомлення, включеним у повідомлення RACH. Кожна швидкість передачі RACH підтримує 1, 2, 3 або 4 розміри повідомлення. У Таблиці 15 перераховані чотири швидкості передачі RACH, пов'язані з ними параметри кодування і модуляції і розміри повідомлення, що підтримуються цими швидкостями RACH. Таблиця 15 Швидкості передачі RACH Біт за сек/Гц 0,25 0,5 1 2 Розміри повідомлення RACH (у бітах і символах МОРЧ) Швидкість коду Модуляція ІШД 96 бітів 192 біти 384 біти 768 бітів 0,25 0,5 0,5 0,5 BPSK BPSK QPSK 16 QAM (1,1) (1,-1) (-1,1) (-1,-1) 8 4 2 1 8 4 2 8 4 8 Повідомлення RACH містить короткі повідомлення і запити доступу від користувальницького термінала. У таблиці 16 перераховані різні поля зразкового формату повідомлення RACH і розмір кожного поля для кожного з чотирьох різних розмірів повідомлення. Таблиця 16 Назви полів/параметрів 96 бітів Розміри повідомлення RACH 192 біти 384 біти Опис 768 бітів Тривалість повідомлення 2 2 2 2 Тривалість повідомлення Тип ПБД MAC 4 4 4 4 Тип повідомлення RACH ІД КДС 10 10 10 10 ІД КДС ІД інтервалу 6 6 6 6 ІД інтервалу Прд Корисне навантаження 44 140 332 716 Інформаційні біти CRC 24 24 24 24 Значення CRC для повідомлення RACH Завершальні біти 6 6 6 6 Завершальні біти Поле Тривалість повідомлення вказує розмір повідомлення RACH. Поле Тип ПБД MAC вказує 37 89611 тип повідомлення RACH. Поле ІД КДС містить ІД КДС, який єдиним чином ідентифікує користувальницький термінал, що надсилає повідомлення RACH. Під час початкового доступу до системи унікальний ІД КДС не призначений користувальницькому терміналу. У цьому випадку, реєстрація ІД КДС (наприклад, конкретне значення, зарезервоване для цілей реєстрації) може бути включена у поле ІД КДС. Поле ІД інтервалу вказує керуючий інтервал RACH, на якому був надісланий ПБД RACH (синхронізація і передача RACH описується нижче). Поле Корисне навантаження включає в себе інформаційні біти для повідомлення RACH. Поле CRC містить значення CRC для повідомлення RACH, а поле Завершальні біти використовується для скидання згорткового кодера для RACH. Робота RACH спільно з ВСН і FCCH для доступу до системи більш детально описана нижче. RACH також може бути реалізований як "швидкий" RACH (F-RACH) і "повільний" RACH (SRACH). F-RACH і S-RACH можуть бути спроектовані для ефективної підтримки користувальницьких терміналів у різних робочих станах. Наприклад, F-RACH може використовуватися користувальницькими терміналами, які (1) зареєстровані системою, (2) можуть компенсувати їх затримки через підтвердження прийому (ЗПП) (RTD) шляхом необхідного зміщення вперед синхронізації їх передач і (3) досягли необхідного С/Ш для роботи на F-RACH. S-RACH може використовуватися користувальницькими терміналами, які не можуть з яких-небудь причин використовувати F 38 RACH. Для F-RACH і S-RACH можуть бути використані різні рішення для полегшення швидкого доступу до системи у будь-який час і мінімізації кількості ресурсів системи, необхідних для реалізації випадкового доступу. Наприклад, F-RACH може використовувати коротший ПБД, застосовувати слабшу схему кодування, вимагати, щоб ПБД надходили приблизно узгодженими за часом у пункт доступу, і використовувати сегментовану схему випадкового доступу Aloha. S-RACH може використовувати довший ПБД, застосовувати сильнішу схему кодування, дозволяти ПБД S-RACH надходити у пункт доступу не суміщеними у часі, і використовувати не сегментовану схему випадкового доступу Aloha. Для простоти, наведений нижче опис передбачає, що для системи БЛОМ МВхМВих використовується єдиний канал RACH. 4. Прямий канал (FCH) - низхідна лінія FCH використовується пунктом доступу, щоб передавати специфічні користувальницькі дані конкретному користувальницькому терміналу і повідомлення пошукового виклику/широкомовні повідомлення множині користувальницьких терміналів. FCH може також використовуватися для передачі пілот-сигналу до користувальницьких терміналів. FCH може виділятися на покадровій основі. Забезпечується ряд типів ПБД FCH з урахуванням різних застосувань каналу FCH. У Таблиці 17 перерахований набір типів ПБД FCH. Таблиця 17 Типи ПБД FCH Код 0 1 2 Тип ПБД FCH Тільки повідомлення Повідомлення і преамбула Тільки преамбула Опис Широкомовне/повідомлення пошукового виклику послуги/користувача FCH Повідомлення користувача FCH Стан Очікування FCH Тип 0 ПБД FCH використовується для передачі пошукові/широкомовні повідомлення і користувальницькі повідомлення/пакети на FCH і включає в себе тільки повідомлення/пакети. (Дані для конкретного користувальницького термінала можуть бути надіслані як повідомлення або пакет, і ці два терміни використовуються тут взаємозамінним чином). Тип 1 ПБД FCH використовується для передачі користувальницьких пакетів і включає в себе преамбулу. Тип 2 ПБД FCH включає в себе тільки преамбулу і не має повідомлення/пакету, і зв'язаний з трафіком FCH у стані Очікування. Фіг.5D ілюструє варіант здійснення ПБД 430а FCH для Типу 0 ПБД FCH. У даному варіанті здійснення ПБД 430а FCH включає в себе тільки частину 534а повідомлення для пошукового/широкомовного повідомлення або користувальницького пакету. Повідомлення/пакет можуть мати змінну довжину, яка задається полем Довжина повідомлення FCH у ПБД FCH. Довжина повідомлення задається цілим числом кадрів PHY (описаних нижче). Швидкість і режим передачі для повідомлення пошукового виклику/широкомовного повідомлення визначені і описані нижче. Швидкість і режим передачі для користувальницького пакету визначені в асоційованому інформаційному елементі каналу FCCH. Фіг.5Е ілюструє варіант здійснення ПБД 430b FCH для Типу 1 ПБД FCH. У цьому варіанті здійснення ПБД 430b FCH включає в себе частину 532b преамбули і частину 534b повідомлення/пакету. Частина 532b преамбули використовується для передачі пілот-сигналу МВхМВих або керованого еталону і має змінну довжину, яка визначається полем Тип преамбули FCH в асоційованому інформаційному елементі каналу FCCH. Частина 534b використовується для передачі пакету FCH і також має змінну довжину (у цілому числі кадрів PHY), яка визначається полем Довжина повідомлення FCH у ПБД FCH. Пакет FCH передається з використанням швидкості і режиму передачі, що визначаються асоційованим інформаційним елемен 39 89611 том каналу FCCH. Фіг.5F ілюструє варіант здійснення ПБД 430с FCH для Типу 2 ПБД FCH. У цьому варіанті здійснення ПБД 430с FCH включає в себе тільки частину 532с преамбули і не має частини повідомлення. Довжина частини преамбули вказується за допомогою ІЕ FCCH. Тип 2 ПБД FCH може використо 40 вуватися для забезпечення можливості користувальницькому терміналу оновлювати свою оцінку каналу у стані Очікування. Передбачено декілька типів повідомлення FCCH з урахуванням різних використань каналу FCH. У Таблиці 18 перерахований зразковий набір типів повідомлень FCH. Таблиця 18 Типи повідомлень FCH Код 0 Тип ПБД FCH Повідомлення пошукового виклику 1 Широкомовне повідомлення 2 Пакет користувача 3-15 Зарезервовані Опис Повідомлення пошукового виклику - режим рознесення, швидкість = 0,25 біт за сек/Гц Широкомовне повідомлення - режим рознесення, швидкість = 0,25 біт за сек/Гц Робота виділеного каналу - специфічнийдля користувальницького терміналу ПБД, швидкість визначена у FCCH Зарезервовані для майбутнього використання Повідомлення пошукового виклику може використовуватися для пошукового виклику множини користувальницьких терміналів і передається з використанням Типу 0 ПБД FCH. Якщо Біт пошукового виклику у повідомленні ВСН встановлений, то один або більше ПБД з повідомленнями пошукового виклику (або "ПБД пошукового виклику") передаються спочатку по каналу FCH. В одному і тому ж кадрі може бути надіслана множина ПБД пошукового виклику, яка передається з використанням режиму рознесення і найнижчої швидкості передачі 0,25 біт за сек/Гц, щоб збільшити ймовірність правильного прийому користувальницькими терміналами. Широкомовне повідомлення може використовуватися для передачі інформації до множини користувальницьких терміналів, і передається з використанням Типу 0 ПБД FCH. Якщо Біт широкомовної передачі у повідомленні ВСН встановлений, то один або більше ПБД FCH з широкомовними повідомленнями (або "широкомовні ПБД") надсилаються по каналу FCH відразу услід за ПБД пошукового виклику, що передані по каналу FCH. Широкомовні ПБД також передаються з використанням режиму рознесення і найнижчої швидкості передачі 0,25 біт за сек/Гц, щоб збільшити ймовірність правильного прийому. Користувальницький пакет може використовуватися для передачі конкретних користувальницьких даних, і може передаватися з використанням Типу 1 або 2 ПБД FCH. Тип 1 або 2 ПБД FCH передаються по каналу FCH услід за будь-якими ПБД пошукового виклику і широкомовними ПБД, переданими по каналу FCH. Кожний користувальницький ПБД може передаватися з використанням режиму рознесення, керування променем або просторового мультиплексування. Інформаційні елементи FCCH визначають швидкість і режим передачі, що використовується для кожного користувальницького ПБД, переданого по каналу FCH. Повідомлення або пакет, передані по каналу FCH, містять ціле число кадрів PHY. У варіанті здійснення і як описано нижче, кожний кадр PHY може включати в себе значення CRC для перевірки окремих кадрів PHY у ПБД FCH і за необхідності для передачі їх повторно. Для синхронних послуг може застосовуватися RLP для сегментації, повторної передачі і повторного збирання кадрів PHY у заданому ПБД FCH. В іншому варіанті здійснення значення CRC забезпечується для кожного повідомлення або пакету замість кожного кадру PHY. Фіг.6 ілюструє варіант здійснення структури для пакету 534 FCH. Пакет FCH містить ціле число кадрів 610 PHY. Кожний кадр PHY включає в себе поле 622 корисного навантаження, поле 624 CRC і поле 626 завершальних бітів. Перший кадр PHY для пакету FCH включає в себе поле 620 заголовка, яке вказує тип і тривалість повідомлення. Останній кадр PHY у пакеті FCH включає в себе поле 628 пустого біта, яке містить нульові біти заповнення у кінці корисного навантаження для заповнення останнього кадру PHY. У варіанті здійснення кожний кадр PHY містить 6 символів МОРЧ. Число бітів, включених у кожний кадр PHY, залежить від швидкості передачі, що використовується для цього кадру FCH. У Таблиці 19 перераховані різні поля для зразкового формату ПБД FCH для Типів 0 і 1 ПБД FCH. 41 89611 42 Таблиця 19 Формат ПБД FCH Перший кадр PHY Назви полів/параметрів Тип повідомлення FCH Довжина повідомлення FCH Корисне навантаження Довжина (біти) 4 16 Число бітів у ПБД FCH Змінне Біти корисного навантаження Значення CRC для кадру PHY (додатково) Завершальні біти для згорткового кодера Біти корисного навантаження Значення CRC для кадру PHY (додатково) Завершальні біти для згорткового кодера Біти корисного навантаження Пусті біти для заповнення кадру PHY Значення CRC для кадру PHY (додатково) Завершальні біти для згорткового кодера 16 6 Корисне навантаження Змінне CRC 16 Завершальні біти 6 Корисне навантаження Пусті біти CRC Змінне Змінне 16 Завершальні біти Останній кадр PHY CRC Завершальні біти Кожний середній кадр PHY Опис Тип повідомлення FCH 6 Поля Тип повідомлення FCH і Довжина повідомлення FCH передаються у заголовку першого кадру PHY у ПБД FCH. Поля корисного навантаження, CRC і завершальних бітів включаються у кожний кадр PHY. Частина корисного навантаження кожного ПБД FCH містить інформаційні біти для повідомлення пошукового виклику/широкомовного повідомлення або конкретного користувальницького пакету. Пусті біти використовуються для заповнення останнього кадру PHY у ПБД FCH, якщо потрібно. Кадр PHY може бути також визначений для включення іншого числа символів МОРЧ (наприклад, одного, двох, чотирьох, восьми і т.д.). Кадр PHY може бути визначений парним числом символів МОРЧ, тому що символи МОРЧ передаються парами у режимі рознесення, що можна використовувати для FCH і RCH. Розмір кадру PHY може вибиратися на основі очікуваного трафіку для підвищення ефективності. Зокрема, якщо розмір кадру дуже великий, то зниження ефективності обумовлюється використанням великого кадру PHY для передачі малого об'єму даних. Альтернативно, якщо розмір кадру дуже малий, то службова інформація представляє більшу частину кадру. 5. Зворотний канал (RCH) - висхідна лінія RCH використовується користувальницькими терміналами для передачі даних висхідної лінії і пілот-сигналу до пункту доступу. RCH може виділятися на кожний кадр ДЧасР. Один або більше користувальницьких терміналів можуть призначатися для передачі по каналу RCH у будь-якому заданому кадрі ДЧасР. Передбачено декілька типів ПБД RCH, з урахуванням різних робочих режимів у каналі RCH. У Таблиці 20 перерахований зразковий набір типів ПБД RCH. Таблиця 20 Типи ПБД RCH Код Тип ПБД RCH Опис 0 Тільки повідомлення Користувальницьке повідомлення RCH, без преамбули 1 Повідомлення і преамбула, не у стані Очікування Користувальницьке повідомлення RCH з преамбулою 2 Повідомлення і преамбула, стан Очікування Повідомлення стану Очікування RCH з преамбулою Тип 0 ПБД RCH використовується для передачі повідомлення/пакету по каналу RCH і не вклю чає в себе преамбулу. Тип 1 ПБД RCH використовується для передачі повідомлення/пакету і вклю 43 89611 чає в себе преамбулу. Тип 2 ПБД RCH включає в себе преамбулу і коротке повідомлення і зв'язаний з трафіком каналу RCH у стані Очікування. Фіг.5D ілюструє варіант здійснення ПБД RCH для Типу 0 ПБД RCH. У цьому варіанті здійснення ПБД RCH включає в себе тільки частину 534а повідомлення для пакету RCH змінної довжини із заданим цілим числом кадрів PHY полем Довжина повідомлення RCH у ПБД RCH. Швидкість і режим передачі для пакету RCH визначені в асоційованому інформаційному елементі каналу FCCH. Фіг.5Е ілюструє варіант здійснення ПБД RCH для Типу 1 ПБД RCH. У цьому варіанті здійснення ПБД RCH включає в себе частину 532b преамбули і пакетну частину 534b. Частина 532b преамбули використовується для передачі еталона (наприклад, пілот-сигналу МВхМВих або керованого еталона) і має змінну довжину, яка визначається полем Тип преамбули RCH в асоційованому інформаційному елементі каналу FCCH. Частина 534b використовується для передачі пакету RCH і також має змінну довжину, яка визначається полем Довжина повідомлення RCH у ПБД RCH. Пакет RCH передається з використанням швидкості і режиму передачі, визначених в асоційованому інформаційному елементі каналу FCCH. Фіг.5G ілюструє варіант здійснення ПБД 350d 44 RCH для Типу 2 ПБД RCH. У цьому варіанті здійснення ПБД RCH включає в себе частину 532d преамбули і частину 536d повідомлення. Частина 532d преамбули використовується для передачі еталона, і має довжину 1, 4 або 8 символів МОРЧ. Частина 536d використовується для передачі короткого повідомлення RCH, і має фіксовану довжину величиною один символ МОРЧ. Коротке повідомлення RCH передається з використанням конкретних швидкості і режиму передачі (наприклад, швидкість 1/2 або швидкість 1/4 і модуляція ДФМн). Пакет, переданий по каналу RCH, (для Типів 0 і 1 ПБД) містить ціле число кадрів PHY. Структура для пакету RCH (для Типів 0 і 1 ПБД) показана на фіг.6 і є тією ж самою, що і для пакету FCH. Пакет RCH містить ціле число кадрів 610 PHY. Кожний кадр PHY включає в себе поле 622 корисного навантаження, факультативне поле 624 CRC і поле 626 завершальних бітів. Перший кадр PHY у пакеті RCH включає в себе поле 620 заголовка, а останній кадр PHY у пакеті включає в себе поле 628 пустих бітів. У Таблиці 21 перераховані різні поля для зразкового формату ПБД RCH для Типів 0 і 1 ПБД RCH. Таблиця 21 Формат ПБД RCH (Типи 0 і 1 ПБД) Назви полів/параметрів Тип повідомлення RCH Довжина повідомлення RCH Індикатор швидкості FCH Довжина (біти) 4 16 16 Перший кадр PHY Корисне навантаження CRC Завершальні біти Кожний середній кадр PHY Корисне навантаження CRC Завершальні біти Корисне навантаження Пусті біти Останній кадр PHY Змінне 16 6 Змінне 16 6 Змінне Змінне CRC 16 Завершальні біти 6 Поля Тип повідомлення RCH, Довжина повідомлення RCH та Індикатор швидкості FCH передаються у заголовку першого кадру PHY у ПБД RCH. Поле Індикатор швидкості FCH використовується для передачі інформації швидкості FCH (на Опис Тип повідомлення RCH Число бітів у ПБД RCH Вказує максимальну швидкість для кожного просторового каналу на FCH Біти корисного навантаження Значення CRC для кадру PHY (додатково) Завершальні біти для згорткового кодера Біти корисного навантаження Значення CRC для кадру PHY (додатково) Завершальні біти для згорткового кодера Біти корисного навантаження Пусті біти для заповнення кадру PHY Значення CRC для кадру PHY (додатково) Завершальні біти для згорткового кодера приклад, максимальні швидкості передачі, що підтримуються кожним з просторових каналів) до кту доступу. У Таблиці 22 перераховані різні поля для зразкового формату ПБД RCH для Типу 2 ПБД RCH. 45 89611 46 Таблиця 22 Повідомлення RCH для Типу 2 ПБД RCH Назви полів/параметрів Індикатор швидкості FCH Запит RCH Зарезервовано Завершальні біти Довжина (біти) 16 1 1 6 Опис Вказує максимальну швидкість для кожного просторового каналу на FCH Запит користувальницького термінала надіслати додаткові дані Зарезервовано для майбутнього використання Завершальні біти для згорткового кодера Поле Запит RCH використовується користувальницьким терміналом для запиту додаткової пропускної здатності у висхідній лінії. Це коротке повідомлення RCH не включає в себе CRC і передається в єдиному символі МОРЧ. 6. Активність виділеного каналу Передача даних по каналах FCH і RCH може відбуватися незалежно. В залежності від режимів передачі, вибраних для використання FCH і RCH, один або множина просторових каналів (для режимів керування променем і рознесення) можуть бути активними і використовуватися для передачі даних для кожного виділеного транспортного каналу. Кожний просторовий канал може бути зв'язаний з конкретною швидкістю передачі. Коли тільки FCH або тільки RCH має всі чотири швидкості передачі, встановлені на нуль, кори стувальницький термінал знаходиться у стані очікування на цій лінії. Термінал у стані очікування все ж передає ПБД Очікування по каналу RCH. Коли і FCH, і RCH мають всі чотири швидкості передачі, встановлені на нуль, то як пункт доступу, так і користувальницький термінал вимкнені і не здійснюють передачі. Користувальницькі термінали з менш ніж чотирма передавальними антенами, встановлюють поля невикористовуваних швидкостей передачі на нуль. Користувальницькі термінали з більш ніж чотирма передавальними антенами, використовують не більше чотирьох просторових каналів для передачі даних. Таблиця 23 показує стан передачі і активність каналу, коли швидкості передачі у всіх чотирьох просторових каналах кожного з FCH або RCH (або обох) встановлені на нуль. Таблиця 23 Швидкості FCH Щонайменше одна швидкість на FCH 0 Щонайменше одна швидкість на FCH 0 Всі швидкості на FCH = 0 Всі швидкості на FCH = 0 Швидкості RCH Щонайменше одна швидкість по каналу RCH 0 Всі швидкості по каналу RCH = 0 Щонайменше одна швидкість по каналу RCH 0 Всі швидкості по каналу RCH = 0 Може також мати місце ситуація, коли і FCH, і RCH знаходяться у стані очікування (тобто не передають дані), але все ж передають преамбулу. Це визначається як стан Очікування. Поля керування, що використовуються для підтримки користувальницького термінала у стані Очікування, передбачені в інформаційному елементі Типу 2 ІЕ каналу FCCH, який показаний у Таблиці 13. 7. Альтернативні схеми Для ясності, для наведеної як приклад схеми описані конкретні типи ПБД, структури ПБД, формати повідомлень і т.д. Для використання також можуть бути визначені менша їх кількість, додаткові і (або) різні типи, що також входить в об'єм винаходу. III. Піддіапазонні структури МОРЧ У наведеному вище описі одна і та ж піддіапазонна структура МОРЧ використовується для всіх транспортних каналів. Поліпшена ефективність може бути досягнута шляхом використання різних Активність каналу FCH і RCH активні FCH активний, RCH у стані очікування FCH у стані очікування, RCH активний FCH і RCH вимкнені Стан передачі FCH і /або RCH передають Немає передач піддіапазонних структур МОРЧ для різних транспортних каналів. Наприклад, для деяких транспортних каналів може використовуватися 64піддіапазонна структура, для інших транспортних каналів може використовуватися 256піддіапазонна структура, і т.д. Крім того, множина піддіапазонних структур МОРЧ може використовуватися для заданого транспортного каналу. Для заданої ширини W смуги частот системи тривалість символу МОРЧ залежить від повного числа піддіапазонів. Якщо повне число піддіапазонів дорівнює N, то тривалість кожного перетвореного символу (без циклічного префікса) дорівнює N/W мкс (якщо W задане у МГц). Циклічний префікс додається до кожного перетвореного символу, щоб утворити відповідний символ МОРЧ. Довжина циклічного префікса визначається очікуваним розширенням затримки у системі. Циклічний префікс представляє службову інформацію, яка необхідна для кожного символу МОРЧ для 47 89611 обробки частотно-селективного каналу. Ця службова інформація представляє більшу частку символу МОРЧ, якщо цей символ короткий, і меншу частку, якщо символ довгий. Оскільки різні транспортні канали зв'язані з різними типами даних трафіку, відповідна піддіапазонна структура МОРЧ може бути вибрана для використання для кожного транспортного каналу, щоб узгодити з очікуваним типом даних трафіку. Якщо очікується, що буде передаватися великий об'єм даних у заданому транспортному каналі, то може бути визначена велика піддіапазонна структура для використання для транспортного каналу. У цьому випадку циклічний префікс буде представляти меншу частку символу МОРЧ, і можна досягти більшої ефективності. Навпаки, якщо очікується, що буде передаватися малий об'єм даних у заданому транспортному каналі, то може бути визначена менша піддіапазонна структура для використання для транспортного каналу. У цьому випадку, навіть якщо циклічний префікс представляє більшу частку символу МОРЧ, більша ефективність може бути все ж досягнута зниженням величини надмірної пропускної здатності шляхом використання символу МОРЧ меншого розміру. Символ МОРЧ може, таким чином, розглядатися як "контейнер", який використовується для передачі даних, причому "контейнер" належного розміру може бути вибраний для кожного транспортного каналу в залежності від об'єму даних, очікуваних для передачі. Наприклад, для описаного вище варіанту здійснення дані на FCH і RCH передаються у кадрах PHY, кожний з яких містить 6 символів МОРЧ. У цьому випадку для використання для FCH і RCH може бути визначена інша структура МОРЧ. Наприклад, для FCH і RCH може бути визначена 256піддіапазонна структура. "Великий" символ МОРЧ для 256-піддіпазонної структури буде приблизно у чотири рази довший, ніж "малий" символ МОРЧ для 64-піддіапазонної структури, але буде мати у чотири рази більшу здатність перенесення даних. Однак для одного великого символу МОРЧ необхідний тільки один циклічний префікс, тоді як для еквівалентних чотирьох малих символів МОРЧ необхідно чотири циклічних префікси. Таким чи 48 ном, обсяг службової інформації для циклічних префіксів може бути знижений на 75% використанням більшої 256-піддіапазонної структури. Ця концепція може бути розширена, щоб для одного і того ж транспортного каналу можна було використовувати різні піддіапазонні структури МОРЧ. Наприклад, RCH підтримує різні типи ПБД, кожний з яких може бути асоційований з визначеним розміром. У цьому випадку більша піддіапазонна структура може бути використана для типу ПБД RCH більшого розміру, і менша піддіапазонна структура може використовуватися для типу ПБД RCH меншого розміру. Поєднання різних піддіапазонних структур може також використовуватися для заданого ПБД. Наприклад, якщо один довгий символ МОРЧ еквівалентний чотирьом коротким символам МОРЧ, то ПБД може передаватися з використанням Nвел великих символів МОРЧ і Nмал малих символів МОРЧ, де Nвел 0 і 3 > Nмал 0. Різні піддіапазонні структури МОРЧ асоціюються з символами МОРЧ різних довжин. Таким чином, якщо різні піддіапазонні структури МОРЧ використовуються для різних транспортних каналів (і (або) для одного і того ж транспортного каналу), то необхідно визначити зсуви FCH і RCH для ПБД FCH і RCH з належним часовим розрізненням, яке менше, ніж період символу МОРЧ. Зокрема, приріст часу для ПБД FCH і RCH може бути заданий у цілих числах довжини циклічного префікса замість періоду символу МОРЧ. IV. Швидкості і режими передачі Транспортні канали, описані вище, використовуються для передачі різних типів даних для різних послуг і функцій. Кожний транспортний канал може проектуватися для підтримки однієї або більше швидкостей і одного або більше режимів передачі. 1. Режими передачі Для транспортних каналів підтримується декілька режимів передачі. Кожний режим передачі асоціюється з конкретною просторовою обробкою у передавачі і приймачі, як описано нижче. У таблиці 24 перераховані режими передачі, що підтримуються кожним з транспортних каналів. Таблиця 24 Транспортні канали ВСН FCCH RACH FCH RCH ОВхМВих X X Режими передачі Керування Рознесення Прд променем X X X X X X X Для режиму рознесення кожний символ даних передається з надмірністю за допомогою множини антен, множини піддіапазонів, множини періодів символів або їх поєднань для реалізації просторового, частотного і (або) часового рознесення. Для режиму керування променем для передачі даних Просторове мультиплексування X X використовується єдиний просторовий канал (звичайно найкращий просторовий канал), і кожний символ даних передається в єдиному просторовому каналі з використанням повної потужності передачі, доступної для передавальних антен. Для режиму просторового мультиплексування множи 49 на просторових каналів використовується для передачі даних, і кожний символ даних передається на одному просторовому каналі, причому просторовий канал може відповідати власній моді, передавальній антені і т.д. Режим керування променем може розглядатися як спеціальний випадок режиму просторового мультиплексування, причому для передачі даних використовується тільки один просторовий канал. Режим рознесення може використовуватися для загальних транспортних каналів (ВСН і FCCH) для низхідної лінії від пункту доступу до користувальницьких терміналів. Режим рознесення може також використовуватися для виділених транспортних каналів (FCH і RCH). Використання режиму рознесення у каналах FCH і RCH може бути узгоджене при встановленні виклику. Режим рознесення передає дані в одному "просторовому каналі" з використанням пари антен для кожного піддіапазону. Режим керування променем може застосовуватися у каналі RACH користувальницькими терміналами з множиною передавальних антен. Користувальницький термінал може оцінювати канал МВхМВих на основі пілот-сигналу МВхМВих, надісланого по каналу ВСН. Ця оцінка каналу може потім використовуватися для виконання керування променем у каналі RACH для звернень до системи. Режим керування променем може також використовуватися для виділених транспортних каналів (FCH і RCH). Режим керування променем може 89611 50 забезпечувати вище співвідношення сигналу, що приймається, до шуму і перешкод (С/Ш) у приймачі, ніж режим рознесення, за рахунок використання посилення антенної решітки у передавачі. Крім цього, частина преамбули ПБД може бути знижена, оскільки керований еталон включає в себе тільки символи для єдиної "керованої" антени. Режим рознесення також може використовуватися для каналу RACH. Режим просторового мультиплексування може використовуватися для каналів FCH і RCH, щоб досягти вищої пропускної здатності, що підтримується канальними умовами. Режими просторового мультиплексування і керування променем є керованими еталоном і вимагають керування у замкненому контурі для правильної роботи. По суті, користувальницькому терміналу виділяються ресурси як в FCH, так і в RCH, щоб підтримувати режим просторового мультиплексування. У каналах FCH і RCH може підтримуватися до чотирьох просторових каналів (обмежено числом антен у пункті доступу). 2. Кодування і модуляція Ряд різних швидкостей передачі підтримується для транспортних каналів. Кожна швидкість асоціюється з конкретною швидкістю кодування і конкретною схемою модуляції, що спільно виявляється у конкретній спектральній ефективності (або швидкості передачі даних). Таблиця 25 перераховує різні швидкості передачі, що підтримуються системою. Таблиця 25 Слово швид- Спектральна ефекти- Кодова швиІнформац. біКодові біСхема модуляції кості вність (біт за сек/Гц) дкість ти/символ МОРЧ ти/символ МОРЧ 0000 0,0 відсутня 0001 0,25 1/4 BPSK 12 48 0010 0,5 1/2 BPSK 24 48 0011 1,0 1/2 QPSK 48 96 0100 1,5 3/4 QPSK 72 96 0101 2,0 1/2 16 QAM 96 192 0110 2,5 5/8 16 QAM 120 192 0111 3,0 3/4 16 QAM 144 192 1000 3,5 7/12 64 QAM 168 288 1001 4,0 2/3 64 QAM 192 288 1010 4,5 3/4 64 QAM 216 288 1011 5,0 5/6 64 QAM 240 288 1100 5,5 11/16 256 QAM 264 384 1101 6,0 3/4 256 QAM 288 384 1110 6,5 13/16 256 QAM 312 384 1111 7,0 7/8 256 QAM 336 384 Кожний загальний транспортний канал підтримує одну або більше швидкостей передачі і один режим передачі (або, можливо, більше, як у випадку каналу RACH). ВСН передається на фіксованій швидкості з використанням режиму рознесення. FCCH може передаватися на одній з можливих швидкостей, як вказується полем Режим PHY FCCH у повідомленні ВСН, з використанням ре жиму рознесення. В одному варіанті здійснення RACH може передаватися на одній з можливих швидкостей, як вказується ІШД RACH, вбудованим у преамбулу ПБД RACH, і кожне повідомлення RACH має один з чотирьох можливих розмірів. В іншому варіанті здійснення RACH передається на єдиній швидкості. У Таблиці 26 перераховані параметри кодування, модуляції і передачі і розміри 51 89611 повідомлень, що підтримуються кожним транспор 52 тним каналом. Таблиця 26 Параметри для загальних транспортних каналів Транспортний канал Спектр. ефективність (біт за сек/Гц) Швидкість кодування ВСН 0,25 1/4 BPSK Рознесення 120 бітів FCCH “ “ “ 0,25 0,5 1,0 2,0 1/4 1/2 1/2 1/2 BPSK BPSK QPSK 16 QAM Змін. Змін. Змін. Змін. RACH 0,25 1/4 BPSK 96 8 “ 0,5 1/2 BPSK 96, 192 4, 8 “ 1,0 1/2 QPSK 96, 192, 384 2, 4, 8 “ 2,0 1/2 16 QAM Рознесення Рознесення Рознесення Рознесення Керування променем Керування променем Керування променем Керування променем 10 симв. МОРЧ Змін. Змін. Змін. Змін. 96, 192, 384, 768 1, 2, 4, 8 Повідомлення FCCH є змінним за розміром і задається парним числом символів МОРЧ.FCH і RCH підтримують всі швидкості, перера Схема моду- Режим передаляції чі Розмір повідомлення ховані у Таблиці 25. У Таблиці 27 перераховані параметри кодування, модуляції і передачі і розміри повідомлень, що підтримуються FCH і RCH. Таблиця 27 Параметри для FCH і RCH Біти коду 0,25А 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 1/4 1/2 1/2 3/4 1/2 5/8 3/4 7/12 2/3 3/4 5/6 11/16 3/4 13/16 7/8 BPSK BPSK QPSK QPSK 16 QAM 16 QAM 16 QAM 64 QAM 64 QAM 64 QAM 64 QAM 256 QAM 256 QAM 256 QAM 256 QAM 72 144 288 432 576 720 864 1008 1152 1296 1440 1584 1728 1872 2016 Зауваження А: кожний біт коду зі швидкістю 1/2 повторюється у двох піддіапазонах для одержання ефективної кодової швидкості 1/4. Біти парності представляють надмірні біти, введені кодуванням, і використовуються приймачем для виправлення помилок. Розмір кадру PHY у Таблиці 27 вказує число кодових бітів, символів модуляції і символів МОРЧ для кожного кадру PHY. Якщо для переда 72 144 288 144 576 432 288 720 576 432 288 720 576 432 288 144 288 576 576 1152 1152 1152 1728 1728 1728 1728 2304 2304 2304 2304 Розмір кадру PHY Символи моСимволи дуляції МОРЧ 288 6 288 6 288 6 288 6 288 6 288 6 288 6 288 6 288 6 288 6 288 6 288 6 288 6 288 6 288 6 чі даних використовується 48 піддіапазонів даних, то кожний символ МОРЧ включає в себе 48 символів модуляції. Для режимів рознесення і керування променем передається один потік символів, і розмір кадру PHY відповідає єдиній швидкості передачі, що застосовується для цього потоку символів. Для режиму просторового мультиплексування множина потоків символів може передаватися у множині просторових каналів, і 53 89611 загальний розмір кадру PHY знаходять підсумовуванням розмірів кадрів PHY для окремих просторових каналів. Розмір кадру PHY для кожного просторового каналу визначається швидкістю, що використовується для цього просторового каналу. 54 Як приклад, припустимо, що канал МВхМВих здатний підтримувати чотири просторових канали, які працюють при спектральній ефективності 0,5, 1,5, 4,5 і 5,5 біт за сек/Гц. Чотири швидкості передачі, вибрані для чотирьох просторових каналів, будуть відповідати показаним у Таблиці 28. Таблиця 28 Зразкова передача з просторовим мультиплексуванням Індекс просторового каналу 1 2 3 4 Спектральна Кодова ефективність (біт швид-кість за сек/Гц) 0,5 1,5 4,5 5,5 1/2 3/4 3/4 11/16 Схема модуляції BPSK QPSK 64 QAM 256 QAM Загальний розмір кадру PHY становить тоді 144+432+1296+1584=3456 інформаційних бітів або 288+576+1728+2304=4896 кодових бітів. Навіть хоча кожний з чотирьох просторових каналів підтримує різне число бітів корисного навантаження, загальний кадр PHY може передаватися у 6 символах МОРЧ (наприклад, 24 мкс, передбачаючи по 4 мкс на символ МОРЧ). V. Обробка фізичного рівня Фіг.7 показує блок-схему варіанту здійснення пункту 110х доступу і двох користувальницьких терміналів 120х і 120у з системою БЛОМ МВхМВих. У низхідній лінії зв'язку у пункті 110х доступу передавальний (ПРД) (ТХ) процесор 710 даних приймає дані трафіку (тобто інформаційні біти) від джерела 708 даних і сигналізацію та іншу інформацію від контролера 730 і, можливо, планувальника 734. Ці різні типи даних можуть передаватися у різних транспортних каналах. ПРД процесор 710 даних "кадрує" дані (якщо необхідно), скремблює кадровані/некадровані дані, кодує скрембльовані дані, перемежовує (тобто переупорядковує) кодовані дані і відображає перемежовані дані на символи модуляції. Для простоти термін "символ даних" відноситься до символу модуляції для даних трафіку, а термін "пілотний символ" відноситься до символу модуляції для пілот-сигналу. Скремблювання рандомізує біти даних. Кодування збільшує надійність передачі даних. Перемежовування забезпечує часове, частотне і (або) просторове рознесення для кодових бітів. Скремблювання, кодування і модуляція можуть виконуватися на основі керуючих сигналів, що забезпечуються контролером 730, і більш детально описані нижче. ПРД процесор 710 даних забезпечує потік символів модуляції для кожного просторового каналу, що використовується для передачі даних. ПРД просторовий процесор 720 приймає один або більше потоків символів модуляції від ПРД Корисне наванта-ження (біти/кадр PHY) 144 432 1296 1584 Розмір кадру PHY Біти коду 288 576 1728 2304 Символи модуляції 288 288 288 288 Символи МОРЧ 6 6 6 6 процесора 710 даних і виконує просторову обробку символів модуляції для одержання чотирьох потоків символів, що передаються, по одному потоку на кожну передавальну антену. Просторова обробка більш детально описана нижче. Кожний модулятор (МОД) (MOD) 722 приймає і обробляє відповідний потік символів, що передаються, щоб забезпечити відповідний потік символів МОРЧ. Кожний потік символів МОРЧ обробляється далі, щоб забезпечити відповідний модульований сигнал низхідної лінії. Чотири модульованих сигнали низхідної лінії від модулятора 722a-722d передаються потім чотирма антенами 724a-724d, відповідно. У кожному користувальницькому терміналі 120 одна з множини антен 752 приймає модульовані сигнали, що передаються, низхідної лінії, і кожна приймальна антена подає прийнятий сигнал на відповідний демодулятор (ДЕМОД) (DEMOD) 754. Кожний демодулятор 754 виконує обробку, комплементарну обробці, що виконується модулятором 722, і видає прийняті символи. Приймальний (ПРМ) (RX) просторовий процесор 760 потім виконує просторову обробку прийнятих символів від всіх демодуляторів 754 для одержання відновлених символів, які є оцінками символів модуляції, переданих пунктом доступу. ПРМ процесор 770 даних приймає і демультиплексує відновлені символи в їх відповідні транспортні канали. Для відновлених символів для кожного транспортного каналу може здійснюватися посимвольне обернене відображення, обернене перемежовування, декодування і дескремблювання для одержання декодованих даних для цього транспортного каналу. Декодовані дані для кожного транспортного каналу можуть включати в себе відновлені пакетовані дані, повідомлення, сигналізацію і т.д., які подаються на приймач 772 даних і (або) контролер 780 для подальшої обробки. Обробка пунктом 110 доступу і терміналом 120 55 для низхідної лінії більш детально описана нижче. Обробка для висхідної лінії може бути тією ж самою або відмінною від обробки для низхідної лінії. Для низхідної лінії у кожному активному користувальницькому терміналі 120 ПРМ просторовий процесор 760 оцінює низхідну лінію для одержання інформації стану каналу (ІСК) (CSI). ІСК може включати в себе оцінки канальних відгуків, співвідношення С/Ш для прийнятого сигналу і т.д. ПРМ процесор 770 даних може також забезпечувати статус пакету/кадру, прийнятого по низхідній лінії. Контролер 780 приймає інформацію стану каналу і статус пакету/кадру і визначає інформацію зворотного зв'язку, що підлягає передачі назад у пункт доступу. Ця інформація зворотного зв'язку обробляється ПРД процесором 790 даних і ПРД просторовим процесором 792 (якщо він є), перетворюється одним або більше модуляторами 754 і передається однією або більше антенами 752 назад у пункт доступу. У пункті 110 доступу переданий(-і) сигнал(-и) висхідної лінії приймаються антенами 724, демодулюються демодуляторами 722 і обробляються ПРМ просторовим процесором 740 і ПРМ процесором 742 даних комплементарним чином по відношенню до того, що виконувалося у користувальницькому терміналі. Відновлена інформація зворотного зв'язку подається потім на контролер 730 і планувальник 734. Планувальник 734 використовує інформацію зворотного зв'язку для виконання ряду функцій, таких як (1) вибір набору користувальницьких терміналів для передачі даних по низхідній і висхідній лінії, (2) вибір швидкості(-ей) і режиму передачі для кожного вибраного користувальницького термінала і (3) призначення доступних ресурсів FCH/RCH для вибраних терміналів. Планувальник 734 і (або) контролер 730 використовують далі інформацію (наприклад, керування векторами), одержану з передачі висхідної лінії для обробки передачі низхідної лінії, як більш докладно описано нижче. Ряд режимів передачі підтримується для передачі даних по низхідній і висхідній лінії. Обробка для кожного з цих режимів передачі більш детально описана нижче. 1. Режим рознесення - обробка передачі Фіг.8А показує блок-схему варіанту здійснення передавального блоку 800 для виконання обробки передачі для режиму рознесення. Передавальний блок 800 може використовуватися для передавальної частини пункту доступу і користувальницького термінала. У ПРД процесорі 71-а даних блок 808 формування кадрів "кадрує" дані для кожного пакету, що підлягає передачі по каналах FCH і RCH. Для інших транспортних каналів кадрування виконувати не треба. Кадрування може виконуватися, як ілюструється на фіг.6, щоб генерувати один або більше кадрів РНY для кожного користувальницького пакету. Скремблер 810 потім скремблює кадровані/некадровані дані для кожного транспортного каналу для рандомізації даних. Кодер 812 приймає і кодує скрембльовані дані відповідно до вибраної схеми кодування, щоб за 89611 56 безпечити кодові біти. Блок 814 повторення/проріджування потім повторює або проріджує (тобто стирає) деякі з кодових бітів, щоб одержати бажану кодову швидкість. У варіанті здійснення кодер 812 є двійковим згортковим кодером зі швидкістю 1/2 і довжиною обмеження 7. Кодова швидкість 1/4 може бути одержана повторенням кожного кодового біта один раз. Кодові швидкості більші ніж 1/2 можуть бути одержані стиранням деяких з кодових бітів з кодера 812. Конкретна конструкція блоку 808, що кадрує, скремблера 810, кодера 812 і блоку 814 повторення/проріджування описана нижче. Перемежовувач 818 потім перемежовує (тобто переупорядковує) кодові біти з блоку 814 на основі вибраної схеми перемежовування. У варіанті здійснення кожна група кодових бітів, що йдуть один за одним, які підлягають передачі, у заданому просторовому каналі розширюється по 48 піддіапазонах передачі даних (або піддіапазонах даних), щоб забезпечити рознесення по частоті. Перемежовування більш детально описане нижче. Блок 820 посимвольного відображення потім відображає перемежовані дані відповідно до конкретної схеми модуляції для одержання символів модуляції. Як показано у Таблиці 26, для режиму рознесення можуть використовуватися BPSK, 4 QAM або 16 QAM в залежності від вибраної швидкості передачі. У режимі рознесення одна і та ж схема модуляції використовується для всіх піддіапазонів даних. Посимвольне відображення може досягатися (1) групуванням наборів з В бітів для формування В-бітових значень, де В > 1, і (2) відображенням кожного В-бітового значення для точки у групі сигналів, яка відповідає вибраній схемі модуляції. Кожна відображена сигнальна точка є комплексним значенням і відповідає символу модуляції. Блок 820 посимвольного відображення забезпечує потік символів модуляції до ПРД процесора 720а рознесення. У варіанті здійснення режим рознесення використовує просторово-часове рознесення передачі (ПЧасРП) (STTD) для подвійного рознесення передачі по піддіапазонах. ПЧасРП підтримує одночасну передачу незалежних символьних потоків двома передавальними антенами при підтримці ортогональності у приймачі. Схема ПЧасРП працює наступним чином. Припустимо, що два символи модуляції, позначені як s1 і s2, підлягають передачі у заданому піддіапаT зоні. Передавач генерує два вектори x1=[s1, s2] i * * T x2=[s1 -s2 ] , де "*" означає спряжене значення, а "Т" означає транспонування. Кожний вектор включає в себе два елементи, які підлягають передачі двома передавальними антенами в одному символьному періоді. (Тобто вектор х1 передається двома антенами у перший символьний період, а вектор х2 передається двома антенами у наступний символьний період). Якщо приймач обладнаний єдиною приймальною антеною, то прийняті символи можуть бути виражені як: 57 Рівняння (1) де r1 і r2 є двома символами, прийнятими у приймачі у двох символьних періодах, що йдуть один за одним; h1 і h2 є коефіцієнтами посилення траси від двох передавальних антен до приймальної антени для піддіапазону, що розглядається, причому посилення траси передбачаються сталими по піддіапазону і статичними по двосимвольному періоду; і n1 і n2 є шумами, зв'язаними з двома прийнятими символами r1 і r2, відповідно. Приймач може потім одержати оцінки двох переданих символів s1 і s2 наступним чином: Альтернативно, передавач може генерувати два вектори і і передавати ці два вектори послідовно у двох символьних періодах двома передавальними антенами. Прийняті символи можуть потім бути виражені як: Приймач може потім одержати оцінки з двох переданих символів наступним чином: 89611 58 у піддіапазоні k антеною j у тому ж самому двосимвольному періоді). Вектори прийнятих символів у приймальних антенах у двох символьних періодах можуть бути виражені як: де r1(k) і r2(k) є двома символьними векторами, прийнятими у двох символьних періодах, що йдуть один за одним, на піддіапазоні k у приймачі, причому кожний вектор включає в себе NR прийнятих символів для NR приймальних антен; h1(k) і h2(k) є векторами коефіцієнтів посилення траси від двох передавальних антен і та j до NR приймальних антен для піддіапазону k, причому кожний вектор включає в себе посилення каналів від зв'язаної з ним передавальної антени до кожної з NR приймальних антен, де посилення траси передбачаються сталими по піддіапазону і статичними за двосимвольний період; і n1(k) і n2(k) є шумовими векторами, зв'язаними з двома прийнятими векторами r1(k) і r2(k), відповідно. Приймач може потім виділити оцінки двох переданих символів s1(k) і s2(k) наступним чином: Альтернативно, передавач може генерувати два набори {xi(k)}={s1(k) s2(k)} і {xj(k)}={-s2*(k) s1*(k)} символів і передавати ці набори символів двома передавальними антенами і та j. Вектори прийнятих символів можуть тоді бути виражені як: Приймач може потім виділити оцінки двох переданих символів наступним чином: Наведений вище опис може бути розширений для системи БЛОМ МВхМВих з двома або більше передавальними антенами, NR приймальними антенами і множиною піддіапазонів. Дві передавальних антени використовуються для будь-якого заданого піддіапазону. Припустимо, що два символи модуляції, позначені як s1(k) і s2(k), підлягають передачі на заданому піддіапазоні k. Передавач T * генерує два вектори x1(k)=[s1(k) s2(k)] i x2(k)=[s2 (k) * T -s1 (k)] або, еквівалентно, два набори символів * * {xi(k)}={s1(k) s2 (k)} і {xj(k)}={s2(k) -s1 (k)}. Кожний набір символів включає в себе два елементи, які підлягають передачі послідовно у двох символьних періодах відповідною передавальною антеною у піддіапазоні k (тобто набір символів {xi(k)} передається у піддіапазоні k з антени і у двох символьних періодах, а набір {xj(k)} cимволів передається Схема ПЧасРП описана у роботі S.M. Alamouti "А Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications" ("Простий метод рознесення передачі для безпровідного зв'язку"), IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 16, No. 8, October 1998, pp. 1451-1458. Схема ПЧасРП описується також у патентній заявці США № 09/737.602 на "Спосіб і систему для підвищення ефективності по ширині смуги у каналах з множиною входів і множиною виходів", поданій 5 січня 2001, і у патентній заявці США № 10/179.439 на "Режими передачі з рознесенням для систем зв'язку МВхМВих МОРЧ"), поданій 24 червня 2002. Схема ПЧасРП ефективно передає один символ модуляції на піддіапазон двома передаваль 59 ними антенами у кожному символьному періоді. Однак ця схема ПЧасРП розподіляє інформацію у кожному символі модуляції по двох символах МОРЧ, що йдуть один за одним. Таким чином, відновлення символу у приймачі виконується на основі двох прийнятих символів МОРЧ, що йдуть один за одним. Схема ПЧасРП використовує одну пару пере 89611 60 давальних антен для кожного піддіапазону даних. Оскільки пункт доступу включає в себе чотири передавальних антени, кожна антена може вибиратися для використання для половини з 48 піддіапазонів даних. У Таблиці 29 перераховані зразкові схеми призначення піддіапазонів-антен для схеми ПЧасРП. Таблиця 29 Індекси під- ПРД Бітовий Індекси під- ПРД Бітовий Індекси під- ПРДантени Бітовий Індекси під- ПРД Бітовий діапазонів антени індекс діапазонів антени індекс діапазонів індекс діапазонів антени індекс -13 1,2 26 1 3,4 1 15 1,2 33 -26 1,2 0 -12 3,4 32 2 1,2 7 16 2,4 39 -25 3,4 6 -11 1,1 38 3 2,4 13 17 1,3 45 -24 1,3 12 -10 2,4 44 4 1,3 19 18 2,3 5 -23 2,4 18 -9 1,4 4 5 2,3 25 19 1,4 11 -22 1,4 24 -8 2,3 10 6 1,4 31 20 3,4 17 -21 1 Р0 -7 2 Р1 7 3 Р2 21 4 Р3 -20 2,3 30 -6 1,2 16 8 3,4 37 22 1,2 23 -19 1,2 36 -5 3,4 22 9 1,2 43 23 2,4 29 -18 3,4 42 -4 1,3 28 10 2,4 3 24 1,3 35 -17 1,3 2 -3 2,4 34 11 1,3 9 25 2,3 41 -16 2,4 8 -2 1,4 40 12 2,3 15 26 1,4 47 -15 1,4 14 -1 2,3 46 13 1,4 21 -14 2,3 20 0 14 3,4 27 Як показано у Таблиці 29, передавальні антени 1 і 2 використовуються для піддіапазонів з індексами -26, -19, -13 і т.д., передавальні антени 2 і 4 використовуються для піддіапазонів з індексами 25, -18, -12 і т.д., передавальні антени 1 і 3 використовуються для піддіапазонів з індексами -24, 17, -11 і т.д. Є шість різних антенних пар для чотирьох передавальних антен. Кожна з шести антенних пар використовується для 8 піддіапазонів, які розподілені приблизно рівномірно по 48 піддіапазонах даних. Пари антен призначаються для піддіапазонів так, що різні антени використовуються у суміжних піддіапазонах, що може забезпечити більше частотне і просторове рознесення. Наприклад, антени 1 і 2 використовуються для піддіапазону -26, а антени 3 і 4 використовуються для піддіапазону -25. Призначення піддіапазонів-антен у Таблиці 29 таке, що чотири передавальних антени використовуються для кожного кодового біта для найнижчої швидкості передачі 1/4, що може максимізувати просторове рознесення. Для швидкості 1/4 кожний кодовий біт повторюється і передається у двох піддіапазонах (що також називається кодуванням з подвійним повторенням піддіапазонів). Два піддіапазони, що використовуються для кожного кодового біта, відображаються у різні антенні пари, щоб всі чотири антени використовувалися для передачі цього кодового біта. Наприклад, бітові індекси 0 і 1 у Таблиці 29 відповідають одному і тому ж кодовому біту для режиму рознесення, де біт з індексом 0 передається антенами 1 і 2 у піддіапазоні 26, а біт з індексом 1 передається антенами 3 і 4 у піддіапазоні 1. Як інший приклад, бітові індекси 2 і 3 у Таблиці 29 відповідають одному і тому ж кодовому біту, де біт з індексом 2 передається антена ми 1 і 3 у піддіапазоні -17, а біт з індексом 3 передається антенами 2 і 4 у піддіапазоні 10. Система може підтримувати інші схеми рознесення передачі, і це входить в об'єм винаходу. Наприклад, система може підтримувати просторово-частотне рознесення передачі (ПЧастРП) (SFTD), яке може забезпечувати просторове і частотне рознесення на основі пар піддіапазонів. Зразкова схема ПЧастРП працює наступним чином. Припустимо, що два символи модуляції, позначені як s(k) і s(k+1), генеруються і відображаються на два суміжних піддіапазони символу МОРЧ. Для ПЧастРП передавач буде передавати символи s(k) і s(k+1) двома антенами у піддіапазоні k і буде передавати символи s*(k+1) і -s*(k) тими ж самими двома антенами у піддіапазоні k+1. Суміжні піддіапазони використовуються для пари символів модуляції, тому що канальний відгук передбачається сталим для передачі цих двох пар символів. Обробка у приймачі для відновлення символів модуляції є тією ж самою, що і для схеми ПЧасРП, за винятком того, що обробляються прийняті символи для двох піддіапазонів замість двох символьних періодів МОРЧ. Фіг.8В показує блок-схему варіанту здійснення ПРД процесора 720а рознесення, що реалізовує схему ПЧасРП для режиму рознесення. У ПРД процесорі 720а рознесення демультиплексор 832 приймає і демультиплексує потік символів s(n) модуляції з ПРД процесора 710а даних у 48 підпотоків, позначених як s1(n) - sk(n), для 48 піддіапазонів даних. Кожний потік символів модуляції для кожного символьного періоду включає в себе один символ модуляції, який відповідає швидкості передачі символів (ТМОРЧ)-1, де ТМОРЧ являє собою тривалість одного символу МОРЧ. Кожний

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

A method and a device for reception /transmission of signalling information in a wireless communication system (embodiments)

Автори англійською

Walton J. Rodney, Wallace Mark S., Ketchum John W., Howard Stephan J.

Назва патенту російською

Способ и устройство приема и передачи сигнальной информации в системе беспроводной связи (варианты)

Автори російською

Уолтон Дж. Родни, Уоллейс Марк С., Кетчум Джон У., Говард Стивен Дж.

МПК / Мітки

МПК: H04L 12/28

Мітки: прийому, варіанти, інформації, спосіб, сигнальної, пристрій, системі, безпровідного, зв'язку, передачі

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/69-89611-sposib-i-pristrijj-prijjomu-ta-peredachi-signalno-informaci-u-sistemi-bezprovidnogo-zvyazku-varianti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб і пристрій прийому та передачі сигнальної інформації у системі безпровідного зв`язку (варіанти)</a>

Подібні патенти