RU2553677C2 - Method of transmitting multicast and broadcast service (mbs) traffic in wireless communication system - Google Patents
Method of transmitting multicast and broadcast service (mbs) traffic in wireless communication system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2553677C2 RU2553677C2 RU2012111977/07A RU2012111977A RU2553677C2 RU 2553677 C2 RU2553677 C2 RU 2553677C2 RU 2012111977/07 A RU2012111977/07 A RU 2012111977/07A RU 2012111977 A RU2012111977 A RU 2012111977A RU 2553677 C2 RU2553677 C2 RU 2553677C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- data
- mbs
- transmission
- level
- mode
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004891 communication Methods 0.000 title abstract description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 150
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 16
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 7
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 31
- 239000002356 single layer Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 37
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 27
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 230000004044 response Effects 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 230000010267 cellular communication Effects 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000011176 pooling Methods 0.000 description 7
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 6
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 6
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 6
- 101000741965 Homo sapiens Inactive tyrosine-protein kinase PRAG1 Proteins 0.000 description 5
- 102100038659 Inactive tyrosine-protein kinase PRAG1 Human genes 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 238000013439 planning Methods 0.000 description 4
- 108700026140 MAC combination Proteins 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2602—Signal structure
- H04L27/2604—Multiresolution systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/0008—Modulated-carrier systems arrangements for allowing a transmitter or receiver to use more than one type of modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/30—Resource management for broadcast services
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0202—Channel estimation
- H04L25/0204—Channel estimation of multiple channels
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0202—Channel estimation
- H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals
- H04L25/0228—Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03828—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties
- H04L25/03866—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties using scrambling
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
- H04L27/2655—Synchronisation arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
- H04L5/0028—Variable division
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится в целом к технологиям беспроводной связи и, более конкретно, к передаче символов в схеме MIMO с использованием кодов Аламоути.The present invention relates generally to wireless communication technologies and, more specifically, to symbol transmission in a MIMO scheme using Alamouti codes.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
Спрос на услуги передачи данных по линиям беспроводной связи за последние годы вырос, и ожидается, что этот рост будет продолжаться. Это относится к приложениям, в которых данные передаются средствами сотовой телефонной связи или другой мобильной телефонной связи, с помощью систем персональной связи и цифрового телевидения или телевидения высокого разрешения (HDTV). Хотя спрос на такие услуги растет, однако ширина полосы пропускания линий, по которым передаются данные, ограниченна. Поэтому желательно передавать данные с высокой скоростью в этой ограниченной полосе частот, используя эффективные способы, в том числе эффективные с экономической точки зрения.The demand for wireless data services has grown in recent years, and this growth is expected to continue. This applies to applications in which data is transmitted by means of a cellular telephone or other mobile telephone, using personal communication systems and digital television or high-definition television (HDTV). Although the demand for such services is growing, the bandwidth of the lines through which data is transmitted is limited. Therefore, it is desirable to transmit data at high speed in this limited frequency band using efficient methods, including those that are economically efficient.
Известным подходом, обеспечивающим эффективную передачу данных по каналу с высокой скоростью, является мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM). Сигналы данных, передаваемые с высокой скоростью, разбиваются на десятки или сотни сигналов с меньшей скоростью передачи, которые передаются параллельно на соответствующих частотах внутри радиочастотного спектра, которые называются поднесущими частотами. Частотные спектры поднесущих перекрываются, так что разнос между ними минимизируется. Поднесущие также ортогональны друг другу, так что они статистически независимы и не создают друг другу перекрестных или иных помех. В результате, полоса пропускания канала используется более эффективно по сравнению с традиционными схемами передачи на одной несущей, такими как амплитудная или частотная модуляция (AM или ЧМ).A well-known approach that provides efficient high-speed channel data transmission is orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). Data signals transmitted at high speed are divided into tens or hundreds of signals with a lower transmission rate, which are transmitted in parallel at the corresponding frequencies within the radio frequency spectrum, which are called subcarrier frequencies. The subcarrier frequency spectra overlap, so that spacing between them is minimized. Subcarriers are also orthogonal to each other, so that they are statistically independent and do not create cross-talk or other interference with each other. As a result, channel bandwidth is used more efficiently than traditional single-carrier transmission schemes, such as amplitude or frequency modulation (AM or FM).
Пространственно-временное разнесение передачи может обеспечить разнесение уровней символов, что существенно повышает пропускную способность линии связи. Поэтому говорят, что код пространственно-временного разнесения является "идеальным", в том смысле, что он использует полную скорость пространственно-временного кодирования (скорость пространственно-временного кодирования = 1, также указывается "rate-1"), и он является ортогональным. Однако если число передающих антенн больше 2, то ортогональные коды "rate-1" не существуют.Spatial-temporal diversity transmission can provide diversity levels of characters, which significantly increases the bandwidth of the communication line. Therefore, it is said that the space-time diversity code is “ideal” in the sense that it uses the full space-time coding rate (space-time coding rate = 1, “rate-1” is also indicated), and it is orthogonal. However, if the number of transmitting antennas is greater than 2, then orthogonal “rate-1” codes do not exist.
Другим подходом, обеспечивающим более эффективное использование полосы пропускания канала, является передача данных с помощью базовой станции, имеющей множество антенн, и прием переданных данных с использованием удаленной станции, имеющей множество принимающих антенн, так называемые системы со многими входами и многими выходами (MIMO). Технологии MIMO предложены для систем сотовой связи следующего поколения, таких как системы, работающие по стандартам Проекта партнерства третьего поколения (3GPP). Поскольку передатчик и приемник имеют множество антенн, то может быть достигнута более высокая пропускная способность или более высокие скорости передачи.Another approach that makes more efficient use of channel bandwidth is to transmit data using a base station having multiple antennas and receiving transmitted data using a remote station having many receiving antennas, so-called multi-input multi-output (MIMO) systems. MIMO technologies are offered for next-generation cellular communications systems, such as those operating under the standards of the Third Generation Partnership Project (3GPP). Since the transmitter and receiver have multiple antennas, higher throughput or higher transmission rates can be achieved.
Если система MIMO используется для передачи пакетов, и в принятом пакете имеется ошибка, то приемник может запросить повторную передачу этого пакета. Известны системы, в которых используется отображение символов пакетов, отличающееся от исходных передаваемых данных.If the MIMO system is used to transmit packets and there is an error in the received packet, the receiver may request a retransmission of this packet. Known systems that use the display of packet symbols that are different from the original transmitted data.
Особенной проблемой современных систем беспроводной передачи информации является эффективное и надежное обеспечение услуг групповой и широковещательной передачи информации (MBS). Известные технические решения имеют различные недостатки. Например, они не обеспечивают удовлетворительного адресного покрытия зоны или не имеют достаточной надежности работы.A particular problem of modern wireless data transmission systems is the efficient and reliable provision of multicast and broadcast information transfer (MBS) services. Known technical solutions have various disadvantages. For example, they do not provide satisfactory address coverage of the zone or do not have sufficient reliability.
Таким образом, существует потребность в улучшенном способе передаче графика MBS.Thus, there is a need for an improved method for transmitting an MBS schedule.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
В изобретении предлагается способ осуществления услуги групповой и широковещательной передачи информации с использованием схемы "много входов - много выходов" (MIMO). Способ включает передачу первых данных на первом уровне MIMO, причем первые данные являются данными невысокого качества. Способ включает также передачу вторых данных с использованием второго уровня MIMO, причем вторые данные являются улучшающими данными, обеспечивающими улучшение данных невысокого качества. Передача MBS должна определяться на абонентской станции результатом улучшения данных невысокого качества улучшающими данными, если первые и вторые данные успешно получены, и передача MBS должна определяться на абонентской станции только данными невысокого качества, если первые данные успешно получены, а вторые - нет.The invention provides a method for providing multicast and broadcast information services using a multi-input-many-output (MIMO) scheme. The method includes transmitting first data at a first MIMO level, the first data being low quality data. The method also includes transmitting second data using a second MIMO layer, the second data being enhancement data providing improved data of poor quality. MBS transmission should be determined at the subscriber station as a result of improving low-quality data with improving data if the first and second data were successfully received, and MBS transmission should be determined at the subscriber station only with poor quality data if the first data was successfully received and the second not.
В изобретении предлагается еще один способ осуществления услуги групповой и широковещательной передачи информации с использованием схемы "много входов - много выходов" (MIMO). Способ включает передачу первых данных на первом уровне MIMO, причем первые данные являются данными невысокого качества. Способ включает также принятие решения о передаче вторых данных с использованием второго уровня MIMO, причем вторые данные являются улучшающими данными, обеспечивающими улучшение данных невысокого качества. Передача MBS должна определяться на абонентской станции результатом улучшения данных невысокого качества улучшающими данными, если первые и вторые данные успешно получены, и передача MBS должна определяться на абонентской станции только данными невысокого качества, если первые данные успешно получены, а вторые - нет.The invention provides yet another method of providing a multicast and broadcast information service using a multi-input-many-output (MIMO) scheme. The method includes transmitting first data at a first MIMO level, the first data being low quality data. The method also includes deciding to transmit second data using a second MIMO layer, the second data being enhancement data providing improved data of poor quality. MBS transmission should be determined at the subscriber station as a result of improving low-quality data with improving data if the first and second data were successfully received, and MBS transmission should be determined at the subscriber station only with poor quality data if the first data was successfully received and the second not.
В изобретении предлагается также способ передачи графика услуги групповой и широковещательной передачи информации с использованием схемы "много входов - много выходов" (MIMO). Способ включает выбор формата передачи для передачи данных MBS из имеющихся форматов передачи, каждый из которых имеет режим передачи. Способ включает также передачу графика MBS с использованием выбранного формата передачи. Множество имеющихся форматов передачи включает по меньшей мере один формат передачи, содержащий один режим передачи выбранный из группы, содержащей режим передачи на одном уровне, режим пространственного мультиплексирования (SM) и иерархический режим, и по меньшей мере другой формат передачи, содержащий другой режим передачи выбранный из группы, содержащей режим передачи на одном уровне, режим пространственного мультиплексирования (SM) и иерархический режим.The invention also provides a method for transmitting a multicast and broadcast information service schedule using a multi-input-multiple-output (MIMO) scheme. The method includes selecting a transmission format for transmitting MBS data from the available transmission formats, each of which has a transmission mode. The method also includes transmitting the MBS schedule using the selected transmission format. The many available transmission formats include at least one transmission format comprising one transmission mode selected from the group consisting of a transmission mode at one level, a spatial multiplexing (SM) mode and a hierarchical mode, and at least another transmission format containing a different transmission mode selected from the group containing the transmission mode at one level, spatial multiplexing (SM) mode and hierarchical mode.
Другие особенности и признаки настоящего изобретения станут очевидными специалистам в данной области техники после ознакомления с нижеприведенным описанием конкретных вариантов осуществления изобретения вместе с прилагаемыми фигурами.Other features and features of the present invention will become apparent to those skilled in the art upon review of the following description of specific embodiments of the invention, together with the accompanying figures.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ниже описываются варианты осуществления настоящего изобретения, которые являются всего лишь примерами, со ссылками на прилагаемые фигуры чертежей, на которых показано:The following describes embodiments of the present invention, which are merely examples, with reference to the accompanying figures of the drawings, which show:
фигура 1 - общая схема системы сотовой связи;figure 1 is a General diagram of a cellular communication system;
фигура 2 - блок-схема примера базовой станции, которая может быть использована для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения;figure 2 is a block diagram of an example of a base station that can be used to implement some variants of the present invention;
фигура 3 - блок-схема примера беспроводного терминала, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения;figure 3 is a block diagram of an example of a wireless terminal that can be used to implement some variants of the present invention;
фигура 4 - блок-схема примера ретрансляционной станции, которая может быть использована для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения;figure 4 is a block diagram of an example of a relay station, which can be used to implement some variants of the present invention;
фигура 5 - логическая блок-схема примера OFDM-передатчика, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения;5 is a logical block diagram of an example OFDM transmitter that may be used to implement some embodiments of the present invention;
фигура 6 - логическая блок-схема примера OFDM-приемника, который может быть использован для осуществления некоторых вариантов настоящего изобретения;Figure 6 is a logical block diagram of an example OFDM receiver that can be used to implement some embodiments of the present invention;
фигура 7 - фигура 1 документа IEEE 802.16m-08/003r1, пример общей архитектуры сети;Figure 7 - Figure 1 of IEEE 802.16m-08 / 003r1, an example of a common network architecture;
фигура 8 - фигура 2 документа IEEE 802.16m-08/003r1, ретрансляционная станция в общей архитектуре сети;figure 8 - figure 2 of IEEE 802.16m-08 / 003r1, a relay station in a common network architecture;
фигура 9 - фигура 3 документа IEEE 802.16m-08/003r1, базовая модель системы;figure 9 - figure 3 of the document IEEE 802.16m-08 / 003r1, the basic model of the system;
фигура 10 - фигура 4 документа IEEE 802.16m-08/003r1, структура протокола стандарта IEEE 802.16 т;figure 10 - figure 4 of the document IEEE 802.16m-08 / 003r1, the structure of the protocol standard IEEE 802.16 t;
фигура 11 - фигура 5 документа IEEE 802.16m-08/003r1, блок-схема обработки потока данных, передаваемых между мобильной станцией (MS) и базовой станцией (BS) для стандарта IEEE 802.16m;figure 11 - figure 5 of the IEEE 802.16m-08 / 003r1 document, a block diagram of the processing of the data stream transmitted between the mobile station (MS) and the base station (BS) for the IEEE 802.16m standard;
фигура 12 - фигура 6 документа IEEE 802.16m-08/003r1, блок-схема обработки управляющей информации, передаваемой между мобильной станцией и базовой станцией для стандарта IEEE 802.16m;figure 12 - figure 6 of the IEEE 802.16m-08 / 003r1 document, a block diagram of the processing of control information transmitted between the mobile station and the base station for the IEEE 802.16m standard;
фигура 13 - фигура 7 для стандарта IEEE 802.16m-08/003r1, архитектура общего протокола поддержки системы со многими несущими;Figure 13 - Figure 7 for the IEEE 802.16m-08 / 003r1 standard, architecture of a common multi-carrier system support protocol;
фигура 14 - общая схема системы сотовой связи, в которой поддерживается MBS-фигураfigure 14 is a General diagram of a cellular communication system in which an MBS figure is supported
15 - блок-схема DL-подкадра, содержащего зону MBS;15 is a block diagram of a DL subframe containing an MBS zone;
фигура 16 - блок-схема DL-подкадра, содержащего зону MBS, на которую наложены данные одноадресной передачи.Figure 16 is a block diagram of a DL subframe containing an MBS zone on which unicast data is superimposed.
Для указания сходных элементов на различных фигурах используются одинаковые ссылочные номера.To indicate similar elements in different figures, the same reference numbers are used.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
На фигуре 1 показан контроллер (BSC) 10 базовых станций, который управляет беспроводной связью внутри сот 12, обслуживаемых соответствующими базовыми станциями (BS) 14. В некоторых конфигурациях каждая сота дополнительно разделена на секторы 13 или зоны (не показаны). В общем случае каждая базовая станция 14 обеспечивает связь, используя систему OFDM, с абонентскими станциями (SS) 16, которые могут быть любыми устройствами, обеспечивающими связь с базовой станцией, и могут включать мобильные и/или беспроводные терминалы или стационарные терминалы, которые находятся в пределах соты 12, связанной с соответствующей базовой станцией 14. Если абонентские станции 16 двигаются относительно базовых станций 14, то это движение может приводить к значительным флуктуациям характеристик канала. Как показано на фигуре 1, базовые станции 14 и абонентские станции 16 могут содержать по несколько антенн для обеспечения пространственного разноса сигналов. В некоторых схемах могут использоваться ретрансляционные станции 15, помогающие обеспечивать связь между базовыми станциями 14 и абонентскими терминалами 16. Абонентская станция 16 может быть передана из любой соты 12, сектора 13, зоны (не показана), от базовой станции 14 или ретрансляционной станции 15 в другую соту 12, сектор 13, зону (не показана), базовую станцию 14 или ретрансляционную станцию 15. В некоторых конфигурациях базовые станции 14 обмениваются информацией между собой и с другой сетью (такой как базовая сеть или сеть Интернет, не показаны) по транзитной сети 11. В некоторых конфигурациях контроллер 10 базовых станций не используется.1 illustrates a base station controller (BSC) 10 that controls wireless communications within
На фигуре 2 представлена схема одного из вариантов базовой станции 14. Базовая станция 14 в общем случае содержит систему 20 управления, процессор 22 основной полосы частот, схемы 24 радиопередающего тракта, схемы 26 радиоприемного тракта, антенны 28 и сетевой интерфейс 30. Схемы 26 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одним или несколькими удаленными передатчиками абонентских станций 16 (см. фигуру 3) и ретрансляционных станций 15 (см. фигуру 4). Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) могут обеспечивать усиление сигнала и исключение из него широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.The figure 2 presents a diagram of one of the variants of the
Процессор 22 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сигналом. Эта обработка обычно включает демодуляцию, декодирование и коррекцию ошибок. Процессор 22 основной полосы частот обычно реализуется на одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах или на специализированных интегральных схемах. Затем принятая информация передается по беспроводной сети через сетевой интерфейс 30 или передается на другую абонентскую станцию 16, обслуживаемую базовой станцией 14, напрямую или через ретранслятор 15.The baseband processor 22 processes the received digitized signal to extract information or data bits carried by the received signal. This processing typically includes demodulation, decoding, and error correction. The baseband processor 22 is typically implemented on one or more digital signal processors or on specialized integrated circuits. Then, the received information is transmitted wirelessly through a network interface 30 or transmitted to another
На передающей стороне процессор 22 основной полосы частот принимает оцифрованные данные, которые могут представлять собой голос, данные или информацию управления, из сетевого интерфейса 30 под управлением системы 20 управления и кодирует данные для передачи. Закодированные данные передаются в схемы 24 радиопередающего тракта, где они модулируют один или несколько несущих сигналов, имеющих необходимую частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные сигналы несущей частоты до уровня, подходящего для передачи, и направляет модулированные сигналы несущей частоты в антенны 28 через согласующие схемы (не показаны). Ниже более подробно описываются процессы модуляции и обработки.On the transmitting side, the baseband processor 22 receives digitized data, which may be voice, data or control information, from the network interface 30 under the control of the
На фигуре 3 представлена схема одного из вариантов абонентской станции 16. Абонентская станция 16 может быть, например, мобильной станцией. Так же, как базовая станция 14, абонентская станция 16 содержит систему 32 управления, процессор 34 основной полосы частот, схемы 36 радиопередающего тракта, схемы 38 радиоприемного тракта, антенны 40 и схемы интерфейса 42 пользователя. Схемы 38 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одной или несколькими базовыми станциями 14 и ретрансляционными станциями 15. Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) могут обеспечивать усиление сигнала и исключение из него широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.The figure 3 presents a diagram of one of the options for the
Процессор 34 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сигналом. Эта обработка обычно включает демодуляцию, декодирование и коррекцию ошибок. Процессор 34 основной полосы частот обычно реализуется на одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах и на специализированных интегральных схемах. Для осуществления передачи информации процессор 34 основной полосы частот принимает оцифрованные данные, которые могут представлять собой голос, данные или информацию управления, из системы 32 управления и кодирует эти данные для передачи. Закодированные данные передаются в схемы 36 радиопере дающего тракта, где они используются модулятором для модуляции одного или нескольких несущих сигналов, имеющих необходимую частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные сигналы несущей частоты до уровня, подходящего для передачи, и направляет модулированные сигналы несущей частоты в антенны 40 через согласующие схемы (не показаны). Специалистам в данной области техники известны различные технологии модуляции и обработки, которые используются для передачи сигналов между абонентской и базовой станциями, либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию.The baseband processor 34 processes the received digitized signal to extract information or data bits carried by the received signal. This processing typically includes demodulation, decoding, and error correction. The baseband processor 34 is typically implemented on one or more digital signal processors and on specialized integrated circuits. To transmit information, the baseband processor 34 receives digitized data, which may be voice, data, or control information, from the control system 32 and encodes the data for transmission. The encoded data is transmitted to the
При использовании модуляции OFDM полоса передачи делится на множество ортогональных поднесущих частот. Каждая поднесущая частота модулируется цифровыми данными, которые должны быть переданы. Поскольку при модуляции OFDM осуществляется разбиение полосы передачи на множество поднесущих частот, то ширина полосы частот для каждой несущей частоты уменьшается, и время модуляции увеличивается по сравнению со случаем использования одной несущей частоты. Поскольку все поднесущие частоты передаются одновременно (параллельно), то скорость передачи для цифровых данных или символов (рассматривается ниже) на некоторой заданной поднесущей частоте ниже, чем в случае одной несущей.Using OFDM modulation, the transmission band is divided into multiple orthogonal frequency subcarriers. Each subcarrier frequency is modulated by digital data to be transmitted. Since the division of the transmission band into a plurality of subcarriers is performed during OFDM modulation, the frequency bandwidth for each carrier frequency decreases, and the modulation time increases compared to the case of using one carrier frequency. Since all subcarrier frequencies are transmitted simultaneously (in parallel), the transmission rate for digital data or symbols (discussed below) at a certain given subcarrier frequency is lower than in the case of a single carrier.
При модуляции OFDM используется обратное быстрое преобразование Фурье (ОБПФ) информации, которая должна быть передана. При демодуляции осуществляется быстрое преобразование Фурье принятого сигнала (БПФ), обеспечивающее извлечение переданной информации. На практике ОБПФ и БПФ осуществляются с использованием цифровой обработки сигнала, при которой выполняется обратное дискретное преобразование Фурье (ОДПФ) и дискретное преобразование Фурье (ДПФ), соответственно. Соответственно, характерной особенностью модуляции OFDM является формирование ортогональных поднесущих частот для множества полос в канале передачи.OFDM modulation uses the inverse fast Fourier transform (IFFT) of the information to be transmitted. When demodulating, a fast Fourier transform of the received signal (FFT) is performed, which ensures the extraction of the transmitted information. In practice, IFFT and FFT are performed using digital signal processing, which performs the inverse discrete Fourier transform (DFT) and discrete Fourier transform (DFT), respectively. Accordingly, a characteristic feature of OFDM modulation is the formation of orthogonal frequency subcarriers for multiple bands in the transmission channel.
Модулированные сигналы представляют собой цифровые данные, имеющие сравнительно низкую скорость передачи и способные находиться в пределах своих соответствующих частотных полос. Отдельные поднесущие частоты не модулируются непосредственно цифровыми сигналами. Вместо этого все поднесущие частоты модулируются одновременно с использованием ОБПФ.Modulated signals are digital data having a relatively low transmission rate and capable of being within their respective frequency bands. Individual subcarriers are not directly modulated by digital signals. Instead, all subcarriers are modulated simultaneously using IFFT.
Как правило, модуляция OFDM используется предпочтительно по меньшей мере для нисходящей передачи, от базовых станций 14 на абонентские станции 16. Каждая базовая станция 14 имеет "n" передающих антенн 28 (n≥1), и каждая абонентская станция 16 имеет "m" приемных антенн 40 (m≥1). Причем следует иметь в виду, что в принципе и передающие, и приемные антенны могут использоваться как для приема, так и для передачи с использованием соответствующих антенных переключателей.Typically, OFDM modulation is preferably used for at least downstream transmission from
Когда используются ретрансляционные станции 15, для нисходящей передачи от базовых станций 14 на ретрансляторы 15 и далее на абонентские станции 16 предпочтительно используется OFDM.When
На фигуре 4 представлена схема одного из вариантов ретрансляционной станции 15. Так же, как базовая станция 14 и абонентская станция 16, ретрансляционная станция 15 содержит систему 132 управления, процессор 134 основной полосы частот, схемы 136 радиопере дающего тракта, схемы 138 радиоприемного тракта, антенны 130 и схемы 142 модуля ретрансляции. Схемы 142 модуля ретрансляции обеспечивают ретранслятору 15 возможность осуществления связи между базовой станцией 14 и абонентскими станциями 16. Схемы 138 радиоприемного тракта осуществляют прием несущих информацию радиочастотных сигналов, передаваемых одной или несколькими базовыми станциями 14 и абонентскими станциями 16. Усилитель с низким уровнем шумов и фильтр (не показаны) могут обеспечивать усиление сигнала и исключение из него широкополосных помех. После этого схемы преобразования сигнала с понижением частоты и оцифровки (не показаны) преобразуют принятый отфильтрованный сигнал в сигнал на промежуточной или основной частоте, который затем преобразуется в цифровую форму с формированием одного или нескольких потоков цифровой информации.The figure 4 presents a diagram of one of the options of the
Процессор 134 основной полосы частот обрабатывает принятый оцифрованный сигнал для извлечения информации или бит данных, переносимых принятым сигналом. Эта обработка обычно включает демодуляцию, декодирование и коррекцию ошибок. Процессор 134 основной полосы частот обычно реализуется на одном или нескольких цифровых сигнальных процессорах и на специализированных интегральных схемах.The
Для осуществления передачи информации процессор 134 основной полосы частот принимает оцифрованные данные, которые могут представлять собой голос, данные или информацию управления, из системы 132 управления и кодирует эти данные для передачи. Закодированные данные передаются в схемы 136 радиопере дающего тракта, где они используются модулятором для модуляции одного или нескольких несущих сигналов, имеющих необходимую частоту или частоты передачи. Усилитель мощности (не показан) усиливает модулированные сигналы несущей частоты до уровня, подходящего для передачи, и направляет модулированные сигналы несущей частоты в антенны 130 через согласующие схемы (не показаны). Специалистам в данной области техники известны различные технологии модуляции и обработки, которые используются для передачи сигналов между абонентской и базовой станциями, либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию, как это уже указывалось.To transmit information, the
Ниже со ссылками на фигуру 5 описывается логическая архитектура процесса передачи при использовании схемы OFDM. Сначала контроллер 10 базовых станций передает на базовую станцию 14 данные, которые должны быть переданы на абонентские станции 16, либо напрямую, либо через ретрансляционную станцию 15. Базовая станция 14 может использовать информацию о качестве канала, связанного с абонентскими станциями, для планирования данных для передачи, а также для выбора подходящих схем кодирования и модуляции для передачи запланированных данных. Качество канала определяется с использованием управляющих сообщений, как это будет описано ниже. Однако, вообще говоря, качество канала для каждой абонентской станции 16 определяется степенью изменения амплитуды сигнала (или амплитудно-частотной характеристики) в канале в полосе частот OFDM.Below with reference to figure 5 describes the logical architecture of the transmission process using the OFDM scheme. First, the
Запланированные данные 44, представляющие собой поток бит, скремблируются с использованием логической схемы 46 скремблирования таким образом, чтобы снизить величину отношения пиковой и средней мощностей, связанных с данными. Для скремблированных данных может определяться циклический контрольный код (CRC), который добавляется к скремблированным данным с использованием логической схемы 48 добавления кода CRC. После этого выполняется канальное кодирование с использованием логической схемы 50 канального кодирования для эффективного введения избыточности в данные, чтобы обеспечить обнаружение и исправление ошибок на абонентской станции 16. Канальное кодирование для определенной абонентской станции 16 может определяться качеством канала. В некоторых вариантах логическая схема 50 канального кодирования использует известную схему турбокодирования. После этого закодированные данные обрабатываются с использованием логической схемы 52 согласования скорости передачи данных для компенсации увеличения объема данных, связанного с кодированием.The scheduled data 44, which is a bitstream, is scrambled using the scrambling logic 46 in such a way as to reduce the magnitude of the ratio of peak and average powers associated with the data. For the scrambled data, a cyclic control code (CRC) may be determined, which is added to the scrambled data using the
Для перемежения бит в закодированных данных используется логическая схема 54 перемежения для минимизации потерь идущих подряд бит данных. Полученная последовательность битов данных упорядоченным образом отображается логической схемой 56 отображения в соответствующие символы, определяемые выбранной схемой модуляции. Могут использоваться, например, следующие схемы модуляции: квадратурная амплитудная модуляция (QAM), квадратурная фазовая модуляция (QPSK) или относительная фазовая модуляция (DPSK). Для передаваемых данных глубина модуляции может выбираться в зависимости от качества канала для определенной абонентской станции. Символы могут быть упорядоченным образом перегруппированы с использованием логической схемы 58 перемежения символов для дальнейшего повышения устойчивости передаваемого сигнала к периодическим потерям данных, вызываемым частотно-селективными замираниями (федингом).To interleave the bits in the encoded data, an interleaving logic 54 is used to minimize the loss of consecutive data bits. The resulting sequence of data bits in an ordered manner is mapped by the logical mapping 56 to the corresponding symbols determined by the selected modulation scheme. For example, the following modulation schemes may be used: quadrature amplitude modulation (QAM), quadrature phase modulation (QPSK) or relative phase modulation (DPSK). For the transmitted data, the modulation depth can be selected depending on the quality of the channel for a particular subscriber station. The symbols can be rearranged in an orderly manner using the symbol interleaving circuitry 58 to further increase the stability of the transmitted signal to periodic data loss caused by frequency selective fading (fading).
На этой стадии группы бит отображены в символы, представляющие точки в диаграмме амплитуд и фаз сигналов (созвездие). Когда необходимо использовать пространственный разнос, блоки символов обрабатываются дополнительно с использованием логической схемы 60 кодирования для получения пространственно-временных блочных кодов, в результате чего передаваемые сигналы становятся более устойчивыми к помехам, и при этом упрощается их декодирование в абонентской станции 16. Логическая схема - кодирования "n" Система 20 управления и/или процессор 22 основной полосы частот, как это было описано со ссылками на фигуру 2, будут обеспечивать сигнал управления отображением для управления процессом STC-кодирования. На этой стадии символы для "n" выходов представляют данные, которые должны быть переданы и которые могут быть извлечены в абонентской станции 16.At this stage, groups of bits are mapped to symbols representing points in the signal amplitude and phase diagram (constellation). When it is necessary to use spatial separation, the blocks of symbols are further processed using a coding logic 60 to obtain spatio-temporal block codes, as a result of which the transmitted signals become more resistant to interference, and their decoding in a subscriber station is simplified 16. Logic - coding “n” The
Для рассматриваемого варианта принимается, что базовая станция 14 имеет две антенны 28 (n=2), и логическая схема 60 STC-кодирования обеспечивает два выходных потока символов. Соответственно, каждый из потоков символов, формируемых логической схемой 60 кодирования ОБПФ, показанные отдельно для лучшего понимания. Специалистам в данной области техники будет понятно, что для обеспечения такой цифровой обработки сигналов может использоваться один или несколько процессоров, по отдельности или в сочетании с другими процессорами, рассмотренными в настоящем описании. Процессоры 62 ОБПФ предпочтительно будут обрабатывать соответствующие символы для осуществления в отношении них обратного преобразования Фурье. На выходе процессоров 62 ОБПФ обеспечиваются символы во временной области. Символы группируются во временной области в кадры, которые связываются с префиксом с помощью логической схемы 64 введения префиксов. Каждый полученный сигнал преобразуется с переносом его на более высокую промежуточную частоту, и затем преобразуется в аналоговый сигнал с помощью соответствующей схемы 66 повышения частоты и цифро-аналогового преобразования. Затем одновременно осуществляется модуляция полученными аналоговыми сигналами требуемой радиочастоты, усиление и передача через схемы 68 ВЧ-тракта и антенны 28. Следует отметить, что пилот-сигналы, известные абонентской станции 16, предполагаемому получателю информации, распределяются между поднесущими частотами. Абонентская станция 16 будет использовать эти пилот-сигналы для оценки качества канала.For the present embodiment, it is assumed that the
На фигуре 6 иллюстрируется прием переданных сигналов абонентской станцией 16, либо напрямую от базовой станции 14, либо через ретранслятор 15. После получения переданных сигналов каждой из антенн 40 абонентской станции 16 эти сигналы демодулируются и усиливаются соответствующими схемами 70 ВЧ-тракта. В интересах краткости и ясности изложения на фигуре 6 показан только один из двух приемных трактов. Схемы 72 аналогово-цифрового преобразования и преобразования (понижения) частоты осуществляют оцифровку и преобразование полученного аналогового сигнала для цифровой обработки. Полученный цифровой сигнал может использоваться схемами 74 автоматической регулировки усиления для управления усилением схем 70 ВЧ-тракта в зависимости от уровня принятого сигнала. Сначала цифровой сигнал подается на вход логической схемы 76 синхронизации, которая содержит схему 78 грубой синхронизации, обеспечивающую буферизацию нескольких символов OFDM и вычисление автокорреляционной функции для двух последовательных символов OFDM. Полученный указатель времени, соответствующий максимуму вычисленной корреляции, задает временное окно для точной синхронизации, которое используется схемой 80 точной синхронизации для определения точного начального положения кадра на основе заголовков. Выходная информация схемы 80 точной синхронизации обеспечивает получение кадра схемой 84 выравнивания кадра. Надлежащее выравнивание кадра важно, чтобы последующая обработка с использованием БПФ обеспечивала точное преобразование из временной области в частотную область. Алгоритм точной синхронизации основан на корреляции между принятыми пилот-сигналами, содержащимися в заголовках, и локальной копией известной информации пилот-сигналов. После выравнивания кадра префикс символа OFDM удаляется схемой 86 удаления префиксов, и полученные совокупности символов направляются в схему 88 коррекции смещения частоты, которая осуществляет компенсацию системного сдвига частоты, связанного с отсутствием синхронизации местных генераторов передатчика и приемника. В предпочтительных вариантах логическая схема 76 синхронизации содержит схему 82 оценки сдвигов частоты и времени, которая использует заголовки для оценки влияния этих сдвигов на переданный сигнал и передает эти оценки в схему 88 коррекции для надлежащей обработки символов OFDM.Figure 6 illustrates the reception of the transmitted signals by the
На этой стадии символы OFDM во временной области уже готовы для преобразования в частотную область с помощью логической схемы 90, использующей БПФ. В результате преобразования получают символы в частотной области, которые подаются на вход логической схемы 92 обработки. Схема 92 обработки обеспечивает извлечение распределенного пилот-сигнала с помощью схемы 94 извлечения распределенного пилот-сигнала, затем на основе извлеченного пилот-сигнала с помощью схемы 96 осуществляет оценку канала и обеспечивает частотные характеристики канала для всех поднесущих частот с использованием схемы 98 реконструкции канала. Чтобы определить частотную характеристику канала для каждой поднесущей частоты, пилот-сигнал представляет собой множество пилот-символов, рассеянных по символам данных, передаваемым на OFDM-поднесущих, по известной схеме, как во временной, так и в частотной областях. В логических схемах 92 обработки осуществляется сравнение принятых пилот-символов с пилот-символами, рассчитанными для определенных поднесущих в определенные временных интервалах, для определения частотной характеристики канала для поднесущих, на которых были переданы эти пилот-символы. При этом осуществляется интерполяция для оценки частотной характеристики канала для большинства, если не для всех, из остающихся поднесущих частот, для которых не обеспечиваются пилот-символы. Действительные и интерполированные частотные характеристики канала используются для оценки общей частотной характеристики канала, которая включает частотные характеристики для большей части, если не для всех, поднесущих в OFDM-канале.At this stage, the OFDM symbols in the time domain are ready for conversion to the frequency domain using the
Символы в частотной области и информация реконструкции канала, которые получают из частотных характеристик канала для каждого тракта приема сигнала, подаются на вход STC-декодера 100, который осуществляет STC-декодирование в обоих приемных трактах для восстановления переданных символов. Реконструкция канала обеспечивает схему 100 STC-декодирования информацией для коррекции частотной характеристики, достаточной для устранения искажений, вносимых каналом передачи, при обработке соответствующих символов в частотной области.Symbols in the frequency domain and channel reconstruction information, which are obtained from the channel frequency characteristics for each signal receiving path, are supplied to the input of the
Логическая схема 102 обратного перемежения, логика работы которой соответствует логике работы схемы 58 передатчика, осуществляющей перемежение символов, восстанавливает порядок следования извлеченных символов. Затем логическая схема 104 обратного отображения осуществляет демодулирование или обратное отображение полученной последовательности символов. После этого схема 106 обратного перемежения бит, логика работы которой соответствует логике работы схемы 54 передатчика, осуществляющей перемежение бит, восстанавливает исходный порядок следования бит.После этого полученная последовательность бит обрабатывается схемой 108 обратной коррекции скорости передачи данных и подается на вход схемы 110 декодера канала для восстановления скремблированных данных и контрольной суммы CRC. Соответственно, схема 112 удаляет контрольную сумму CRC, обычным образом проверяет скремблированные данные и подает их на логическую схему 114 дескремблирования, которая осуществляет дешифрование с использованием известного кода дескремблирования базовой станции для получения исходных данных 116.The logic of the reverse interleaving, the logic of which corresponds to the logic of the circuit 58 of the transmitter, performing the interleaving of characters, restores the sequence of the extracted characters. Then, the
Одновременно с восстановлением данных 116 определяется сигнал CQI (индикатор качества канала), содержащий индикацию качества канала или по меньшей мере информацию, достаточную для получения некоторого знания о качестве канала на базовой станции 14, и передается на базовую станцию 14. Ниже более подробно описывается передача сигнала CQI. Как уже отмечалось, величина параметра CQI может определяться отношением мощности сигнала на несущей частоте к помехе (CR), а также степенью изменения частотной характеристики канала для различных поднесущих частот в диапазоне частот OFDM. Например, для определения степени изменения частотной характеристики канала в диапазоне частот OFDM усиление канала для каждой поднесущей частоты, используемой для передачи информации, может сравниваться для различных поднесущих частот. Хотя существуют различные способы измерения степени изменения частотной характеристики канала, однако должен использоваться способ вычисления стандартного отклонения усиления канала для каждой поднесущей частоты в диапазоне частот OFDM, используемом для передачи данных. В некоторых вариантах ретрансляционная станция может работать в режиме разделения времени с использованием только одного средства радиосвязи, или же могут использоваться несколько таких средств.Simultaneously with
На фигурах 1-6 представлен один конкретный пример системы связи, которая может использоваться для реализации в ней вариантов настоящего изобретения. Следует понимать, что варианты настоящего изобретения могут быть реализованы в системах связи, архитектура которых отличается от архитектуры этого конкретного примера, но при этом они работают в соответствии с реализацией вариантов, как это указывается в настоящем описании.In figures 1-6 presents one specific example of a communication system that can be used to implement it variants of the present invention. It should be understood that the variants of the present invention can be implemented in communication systems whose architecture is different from the architecture of this particular example, but they work in accordance with the implementation of the options, as indicated in the present description.
На фигуре 7 показана базовая модель сети, которая представляет собой логическую схему сети, поддерживающей беспроводную связь между базовыми станциями 14, абонентскими станциями 16 и ретрансляционными станциями 15 в соответствии с неограничивающим вариантом осуществления настоящего изобретения. В базовой модели сети указаны функциональные компоненты и опорные точки, в которых осуществляется взаимодействие между этими функциональными компонентами. В частности, базовая модель сети может содержать абонентскую станцию 16, сеть услуг доступа (ASN) и сеть услуг подключения (CSN).7 illustrates a basic network model, which is a logical diagram of a network that supports wireless communication between
Сеть ASN можно определить как полный набор сетевых функций, необходимых для обеспечения радиосвязи с абонентом (например, с абонентом системы IEEE 802.16e/m). Сеть ASN может содержать сетевые элементы, такие как базовые станции (BS) 14 и один или несколько шлюзов ASN. Одна сеть ASN может совместно использоваться несколькими сетями CSN. Сеть ASN может обеспечивать следующие функции:An ASN can be defined as a complete set of network functions necessary for providing radio communication with a subscriber (for example, with a subscriber of the IEEE 802.16e / m system). An ASN may contain network elements such as base stations (BSs) 14 and one or more ASN gateways. One ASN can be shared by multiple CSNs. ASN can provide the following features:
- Возможность соединения с абонентской станцией 16 на уровнях 1 и 2;- Ability to connect to
- Передача сообщений ААА (аутентификации, авторизации и учета сеанса) провайдеру услуг домашней сети абонента для аутентификации, авторизации и учета сеанса для сеансов абонента;- Transmission of AAA messages (authentication, authorization and session accounting) to the subscriber's home network service provider for authentication, authorization and session accounting for subscriber sessions;
- Обнаружение сети и выбор предпочтительного провайдера сетевых услуг абонента;- Network discovery and selection of the preferred subscriber network services provider;
- Функции ретранслятора для установления соединения уровня 3 с абонентской станцией 16 (например, назначение IP-адреса);- The functions of the relay for establishing a connection of level 3 with the subscriber station 16 (for example, the assignment of an IP address);
- Управление ресурсами радиосвязи.- Radio resource management.
Кроме вышеуказанных функций, для носимых и мобильных станций, сеть ASN может также поддерживать следующие функции:In addition to the above functions, for wearable and mobile stations, ASN can also support the following functions:
- Обеспечение мобильности с привязкой к сети ASN;- Providing mobility with reference to the ASN;
- Обеспечение мобильности с привязкой к сети CSN;- Providing mobility with reference to the CSN;
- Вызов;- call;
- Туннелирование ASN - CSN.- Tunneling ASN - CSN.
Сеть CSN можно определить как набор сетевых функций, которые обеспечивают абонента услугами соединений по IP-протоколу. Сеть CSN может обеспечивать следующие функции:A CSN can be defined as a set of network functions that provide a subscriber with IP connection services. The CSN can provide the following features:
- Назначение IP-адреса абонентской станции и параметров оконечного устройства для сеансов пользователя;- Assigning the IP address of the subscriber station and the terminal device parameters for user sessions;
- Сервер или прокси-сервер обеспечения аутентификации, авторизации и учета сеанса;- Server or proxy server for authentication, authorization and session accounting;
- Управление политикой и доступом в соответствии с абонентскими профилями пользователей;- Management of policies and access in accordance with subscriber profiles of users;
- Поддержка туннелирования ASN-CSN;- Support for ASN-CSN tunneling;
- Биллинг для абонентов и расчеты между операторами;- Billing for subscribers and settlements between operators;
- Туннелирование между CSN для обеспечения роуминга;- Tunneling between CSNs to ensure roaming;
- Мобильность между ASN.- Mobility between ASN.
Сеть CSN может обеспечивать услуги, связанные с местонахождением, услуги соединений "точка-точка", регистрацию, авторизацию и/или возможность подключения к мультимедийным сервисам по IP-протоколу. Сеть CSN может также содержать такие сетевые элементы, как маршрутизаторы, прокси/серверы аутентификации, авторизации и учета сеансов, пользовательские базы данных и межсетевые шлюзы. В случае IEEE 802.16m сеть CSN может использоваться как часть провайдера сетевых услуг по стандарту IEEE 802.16m или же как часть провайдера сетевых услуг по стандарту IEEE 802.16е.The CSN can provide location-related services, point-to-point connection services, registration, authorization, and / or IP connectivity to multimedia services. A CSN can also contain network elements such as routers, proxies / authentication, authorization and session accounting servers, user databases, and firewalls. In the case of IEEE 802.16m, the CSN can be used as part of the IEEE 802.16m network service provider or as part of the IEEE 802.16e network service provider.
Кроме того, для улучшения покрытия и/или пропускной способности могут использоваться ретрансляционные станции 15. Как показано на фигуре 8, базовая станция 14, которая может поддерживать устаревшие ретрансляционные станции, осуществляет связь с такой станцией в "зоне устаревшего оборудования". Базовой станции 14 нет необходимости в поддержке протокола для работы с устаревшим оборудованием в "зоне 16m". Структура протокола ретрансляции может основываться на структуре IEEE 802-16j, хотя и может отличаться от протоколов IEEE 802-16j в "зоне устаревшего оборудования".In addition,
На фигуре 9 представлена схема базовой модели системы, которая применяется как к базовой станции 14, так и к абонентской станции 16, и содержит различные функциональные блоки, включая подуровня общей части управления доступом к среде (MAC), подуровень конвергенции, подуровень безопасности и физический уровень (PHY).Figure 9 is a diagram of a basic system model that applies to both
Подуровень конвергенции осуществляет отображение данных внешней сети, полученных через SAP подуровня конвергенции, в сервисные блоки данных MAC, получаемые MAC CPS через MAC SAP, классификацию сервисных блоков данных внешней сети и связывание их с MAC SFID и CID, подавление/сжатие заголовков полезной информации (для конечного пользователя).The convergence sublevel maps external network data received through the SAP convergence sublayer to the MAC service data blocks received by MAC CPS via MAC SAP, classifies the external network service data blocks and associates them with the SFID and CID MAC, suppresses / compresses useful information headers (for end user).
Подуровень безопасности осуществляет аутентификацию, безопасный обмен ключами и шифрование.The security sub-layer provides authentication, secure key exchange and encryption.
Физический уровень выполняет протокол и функции физического уровня.The physical layer performs the protocol and functions of the physical layer.
Ниже описывается более подробно подуровень общей части MAC. Прежде всего, необходимо понимать, что управление доступом к среде (MAC) ориентировано на соединения. То есть, для целей отображения услуг на абонентской станции 16 и связывания различных уровней качества услуг (передача данных осуществляется с точки зрения "соединений". В частности, "сервисные потоки" могут обеспечиваться, когда абонентская станция 16 установлена в системе. Вскоре после регистрации абонентской станции 16 соединения связываются с этими сервисными потоками (одно соединение на один сервисный поток) для обеспечения точки отсчета, относительно которой запрашивается полоса пропускания. Далее, могут быть установлены новые соединения, когда услугу пользователя необходимо изменить. Соединение определяет как преобразование процессов конвергенции, принадлежащих одному уровню, которые используют MAC, так и сервисный поток. Сервисный поток определяет QoS-параметры для блоков данных протокола MAC, которыми осуществляется обмен на соединении. Таким образом, сервисные потоки являются неотъемлемой частью процесса выделения полосы пропускания. В частности, абонентская станция 16 запрашивает полосу пропускания для восходящей связи в расчете на каждое соединение (неявно определяя сервисный поток). Полоса пропускания может быть назначена базовой станцией мобильной станции в ответ на запросы соединений со стороны мобильной станции.The following describes in more detail the sublayer of the common part of the MAC. First of all, you need to understand that medium access control (MAC) is connection oriented. That is, for the purpose of displaying services at a
Как показано на фигуре 10, подуровень общей части MAC (CPS) подразделяется на функции организации и управления ресурсами радиосвязи (RRCM) и функции управления доступом к среде (MAC).As shown in FIG. 10, the MAC Common Part Sublayer (CPS) is divided into radio resource organization and management (RRCM) and medium access control (MAC) functions.
Функции RRCM включают несколько функциональных блоков, которые связаны с функциями ресурсов радиосвязи, такими как:RRCM functions include several function blocks that are associated with radio resource functions, such as:
- Управление ресурсами радиосвязи- Radio resource management
- Управление мобильностью- Mobility Management
- Управление точками входа в сеть- Manage network entry points
- Управление определением местонахождения- Location management
- Управление режимом ожидания- Standby control
- Управление безопасностью- Security Management
- Управление конфигурацией системы- System configuration management
- MBS (услуги групповой и широковещательной передачи)- MBS (multicast and broadcast services)
- Управление сервисными потоками и соединениями- Management of service flows and connections
- Функции ретрансляции- Relay features
- Самоорганизация- Self-organization
- Разделение несущей- Carrier Separation
Управление ресурсами радиосвязиRadio Resource Management
Блок управления ресурсами радиосвязи корректирует параметры сети радиосвязи в зависимости от загрузки сети графиком и включает также функции управления нагрузкой (распределение нагрузки), управления установлением соединений и борьбы с помехами.The radio resource control unit corrects the parameters of the radio communication network depending on the network load on the schedule and also includes the functions of load management (load balancing), connection control and anti-interference.
Управление мобильностьюMobility management
Блок управления мобильностью поддерживает функции, связанные с передачей соединений внутри/между RAT. Блок управления мобильностью осуществляет формирование и поддержание сетевой топологии внутри/между RAT, что включает объявления и измерения, управляет возможными соединениями базовой станции и мобильных станций, находящихся поблизости, а также принимает решение о выполнении передачи соединения мобильной станции внутри/между RAT.The mobility management unit supports functions related to the transfer of connections within / between RATs. The mobility management unit generates and maintains a network topology within / between the RATs, which includes announcements and measurements, manages possible connections of the base station and mobile stations in the vicinity, and also decides to transfer the connection of the mobile station within / between the RATs.
Управление точками входа в сетьManage network entry points
Блок управления точками входа в сеть отвечает за процедуры инициализации и доступа. Блок управления точками соединения с сетью может формировать сообщения управления, которые необходимы в процедурах доступа, а именно, при определении диапазона, при обмене основными параметрами, при регистрации и т.п.The network entry point control unit is responsible for initialization and access procedures. The control unit for points of connection to the network can generate control messages that are necessary in access procedures, namely, when determining the range, when exchanging basic parameters, during registration, etc.
Управление определением местонахожденияLocation Management
Блок управления определением местонахождения отвечает за поддержку услуг, связанных с определением местонахождения (LBS). Блок управления определением местонахождения может формировать сообщения, содержащие информацию LBS.The location control unit is responsible for supporting location-related services (LBS). The location control unit may generate messages containing LBS information.
Управление режимом ожиданияStandby control
Блок управления режимом ожидания управляет операцией обновления местонахождения в режиме ожидания. Блок управления режимом ожидания управляет режимом ожидания и формирует вызывные сообщения на основе информации контроллера вызовов в базовой сети.The standby control unit controls the standby location update operation. The standby control unit controls the standby mode and generates ring messages based on the information of the call controller in the core network.
Управление безопасностьюSecurity management
Блок управления безопасностью отвечает за процессы аутентификации/авторизации и обмена ключами для обеспечения безопасности передачи данных.The security control unit is responsible for authentication / authorization and key exchange processes to ensure the security of data transmission.
Управление конфигурацией системыSystem configuration management
Блок управления конфигурацией системы организует параметры конфигурации системы, а также системные параметры и информацию конфигурации системы для передачи в мобильную станцию.The system configuration control unit organizes system configuration parameters, as well as system parameters and system configuration information for transmission to a mobile station.
MBS (услуги широковещательной и групповой передачи)MBS (Broadcast and Multicast Services)
Блок MBS (услуги широковещательной и групповой передачи) управляет сообщениями и данными, связанными с услугами широковещательной и/или групповой передачи данных.The MBS (Broadcast and Multicast Services) block manages the messages and data associated with the broadcast and / or multicast services.
Управление сервисными потоками и соединениямиService Flow and Connection Management
Блок управления сервисными потоками и соединениями назначает "идентификаторы абонентских станций" (или идентификаторы станций - STID), а также "идентификаторы потоков" (FID) при выполнении процедур доступа, передачи и создания сервисных потоков. Идентификаторы станций и потоков будут рассмотрены ниже.The service flow and connection control unit assigns “subscriber station identifiers” (or station identifiers - STIDs) as well as “flow identifiers” (FIDs) when performing access, transfer and service flow creation procedures. Station and stream identifiers will be discussed below.
Функции ретрансляцииRelay Features
Блок функций ретрансляции обеспечивает поддержку механизмов ретрансляции со многими переприемами. Эти функции включают процедуры поддержания путей ретрансляции между базовой станцией и ретрансляционной станцией доступа.The relay function block provides support for relay mechanisms with many retransmissions. These functions include procedures for maintaining relay paths between the base station and the access relay station.
СамоорганизацияSelf-organization
Блок самоорганизации выполняет функции поддержки механизмов системы по ее конфигурированию и оптимизации. Эти функции включают процедуру запроса ретрансляционных и мобильных станций на передачу измерений для конфигурирования и оптимизации системы и приема запрошенных измерений.The self-organization unit performs the functions of supporting the mechanisms of the system for its configuration and optimization. These functions include the procedure for requesting relay and mobile stations to transmit measurements to configure and optimize the system and receive the requested measurements.
Разделение несущейCarrier separation
Блок разделения несущей обеспечивает управление распределением физического уровня по множеству частотных каналов. Каналы могут иметь разные полосы пропускания (например, 5, 10 и 20 МГц), которые могут примыкать друг к другу, или же между ними могут быть разрывы. Каналы могут иметь одинаковые или разные режимы дуплексной связи, например, FDD, TDD, или же они могут представлять сочетание двунаправленных и только вещательных каналов. Для смежных частотных каналов перекрывающиеся защитные поднесущие выравниваются в частотной области для использования для передачи данных.The carrier separation unit provides control of the distribution of the physical layer across multiple frequency channels. Channels can have different bandwidths (for example, 5, 10 and 20 MHz), which can be adjacent to each other, or there can be gaps between them. Channels can have the same or different duplex modes, for example, FDD, TDD, or they can represent a combination of bidirectional and broadcast channels only. For adjacent frequency channels, overlapping guard subcarriers are aligned in the frequency domain for use in data transmission.
Управление доступом к среде (MAC) включает функциональные блоки, которые связаны со средствами управления физическим уровнем и каналами связи, такими как:Media access control (MAC) includes functional blocks that are associated with physical layer and communication channel controls, such as:
- Управление физическим уровнем (PHY)- Physical layer management (PHY)
- Передача управляющей информации- Transfer of control information
- Управление в дежурном режиме- Management in a standby mode
- Качество услуг (QoS)- Quality of service (QoS)
- Планирование и объединение ресурсов- Planning and pooling resources
- Автоматический запрос повторения (ARQ)- Automatic repeat request (ARQ)
- Фрагментация/упаковка- Fragmentation / packaging
- Формирование блоков данных протокола MAC (MAC PDU)- MAC Protocol Data Unit Formation (MAC PDU)
- Одновременная работа по разным стандартам радиосвязи- Simultaneous work on different radio standards
- Переадресация данных- Data Forwarding
- Борьба с помехами- Anti-jamming
- Координация работы базовых станций- Coordination of base stations
Управление физическим уровнем (PHY)Physical Layer Management (PHY)
Блок управления PHY включает функции получения и обработки сигнальной информации PHY, такие как определение диапазона, измерение/обратная связь (CQI) и положительные/отрицательные квитанции на автоматические запросы повторения передачи (HARQ ACK/NACK). На основе информации CQI и HARQ ACK/NACK блок управления PHY определяет качество канала, как оно оценивается мобильной станцией, и осуществляет адаптацию канала путем коррекции схем модуляции и кодирования (MCS) и/или мощности передачи. При выполнении процесса определения диапазона блок управления PHY осуществляет синхронизацию в линии восходящей связи с корректировкой мощности, оценками сдвига частоты и времени.The PHY control unit includes functions for receiving and processing PHY signaling information, such as ranging, measurement / feedback (CQI), and positive / negative receipts for automatic retransmission requests (HARQ ACK / NACK). Based on the CQI and HARQ ACK / NACK information, the PHY control unit determines the quality of the channel as it is estimated by the mobile station and adapts the channel by correcting the modulation and coding schemes (MCS) and / or transmit power. When performing the ranging process, the PHY control unit synchronizes in the uplink with power adjustment, frequency shift and time estimates.
Передача управляющей информацииManagement Information Transfer
Блок передачи управляющей информации формирует сообщения выделения ресурсов.The control information transmission unit generates resource allocation messages.
Управление в дежурном режимеStandby Control
Блок управления в дежурном режиме обеспечивает выполнение процедуры дежурного режима. Блок управления в дежурном режиме может также формировать сигнальную информацию MAC, относящуюся к дежурному режиму, и может обмениваться информацией с блоком планирования и объединения ресурсов для обеспечения надлежащей работы в дежурном режиме.The control unit in standby mode ensures the execution of the standby procedure. The standby control unit may also generate MAC signaling information related to the standby mode, and may exchange information with the resource scheduling and pooling unit to ensure proper standby operation.
Качество услуг (QoS)Quality of Service (QoS)
Блок QoS осуществляет управление QoS, используя параметры QoS, поступающие из блока управления сервисными потоками и соединениями для каждого соединения.The QoS block manages the QoS using the QoS parameters coming from the service flow and connection control block for each connection.
Планирование и объединение ресурсовResource Planning and Pooling
Блок планирования и объединения ресурсов планирует и объединяет пакеты в соответствии с характеристиками соединений. Для учета характеристик соединений блок планирования и объединения ресурсов получает для каждого соединения информацию QoS из блока QoS.The resource planning and pooling unit plans and combines packages according to the characteristics of the connections. To take into account the characteristics of the connections, the resource scheduling and pooling unit receives QoS information from the QoS block for each connection.
Автоматический запрос (ARQ)Auto Query (ARQ)
Блок ARQ выполняет функцию ARQ уровня MAC. Для соединений с ARQ блок ARQ разбивает логически сервисные блоки данных MAC на блоки ARQ и нумерует каждый логический блок ARQ. Блок ARQ может также формировать управляющие сообщения ARQ, такие как сообщение обратной связи (информация ACK/NACK).The ARQ block performs the MAC level ARQ function. For connections to ARQ, the ARQ block splits the logical service MAC data blocks into ARQ blocks and numbers each logical ARQ block. The ARQ block may also generate ARQ control messages, such as a feedback message (ACK / NACK information).
Фрагментация/упаковкаFragmentation / packaging
Блок фрагментации/упаковки выполняет фрагментацию или упаковку блоков данных мобильных станций в соответствии с результатами работы блока планирования и объединения ресурсов.The fragmentation / packaging unit performs fragmentation or packaging of data blocks of mobile stations in accordance with the results of the operation of the planning and pooling unit.
Формирование блоков данных протокола MAC (MAC PDU)MAC Protocol Data Unit Formation (MAC PDU)
Блок формирования MAC PDU формирует их таким образом, что базовая станция и мобильная станция могут передавать график пользователя или управляющие сообщения в канал PHY. Блок формирования MAC PDU вставляет заголовок MAC и может добавлять подзаголовки.The MAC PDU generation unit generates them in such a way that the base station and the mobile station can transmit the user schedule or control messages to the PHY channel. The MAC PDU generates a MAC header and can add subheadings.
Одновременная работа по разным стандартам радиосвязиSimultaneous work on different radio standards
Блок одновременной работы по разным стандартам радиосвязи выполняет функции поддержки одновременной работы радиоустройств стандарта IEEE 802.16m и других стандартов, находящихся на одной и той же мобильной станции.The simultaneous operation unit for different radio standards fulfills the functions of supporting the simultaneous operation of IEEE 802.16m radio devices and other standards located on the same mobile station.
Переадресация данныхData Forwarding
Блок переадресации данных выполняет функции переадресации, когда в линии между базовой станцией и мобильной станцией имеются ретрансляционные станции. Блок переадресации данных может взаимодействовать с другими блоками, такими как блок планирования и объединения ресурсов и блок формирования MAC PDU.The data forwarding unit performs the functions of forwarding when there are relay stations in the line between the base station and the mobile station. The data forwarding unit may interact with other units, such as a resource scheduling and pooling unit and a MAC PDU.
Борьба с помехамиAnti-jamming
Блок борьбы с помехами выполняет функции управления взаимными помехами между сотами/секторами. Эти функции могут включать:The anti-interference unit performs the functions of managing mutual interference between cells / sectors. These features may include:
- Использование возможностей уровня MAC- Using the capabilities of the MAC level
- Передачу информации измерений и оценок помех в составе сигнальной информации MAC- Transmission of measurement information and interference estimates as part of MAC signaling information
- Ослабление помех за счет планирования и гибкого многократного использования частот- Noise reduction due to scheduling and flexible frequency reuse
- Использование возможностей уровня PHY- Using the capabilities of the PHY level
- Регулирование мощности передачи- Regulation of transmission power
- Придание помехам случайного характера- Randomization
- Подавление помех- Noise reduction
- Измерение помех- Measurement of interference
- Предварительное кодирование и формирование диаграммы направленности передатчика- Pre-coding and beamforming of the transmitter
Координация работы базовых станцийBase station coordination
Блок координации работы базовых станций координирует действия нескольких базовых станций путем обмена информацией, например, информацией об управлении помехами. Функции этого блока включают обеспечение обмена информацией, например, об управлении помехами, между базовыми станциями, в составе сигнальной информации базовой сети и сообщений мобильных станций на уровне MAC. Такая информация может содержать характеристики помех, например, результаты измерений помех и т.п.The base station coordination unit coordinates the actions of several base stations by exchanging information, for example, interference management information. The functions of this unit include providing information exchange, for example, about interference management, between base stations, as part of the signaling information of the core network and the messages of the mobile stations at the MAC level. Such information may include interference characteristics, for example, interference measurements, etc.
На фигуре 11 показан поток данных трафика пользователя и обработка на базовой станции 14 и абонентской станции 16. Пунктирные стрелки указывают поток данных графика пользователя от сетевого уровня на физический уровень и в обратную сторону. На передающей стороне пакет сетевого уровня обрабатывается подуровнем конвергенции, функцией ARQ (если используется), функцией фрагментации/упаковки и функцией формирования блоков MAC PDU, которые передаются на физический уровень. На принимающей стороне блок SDU физического уровня обрабатывается функцией формирования блоков MAC PDU, функцией фрагментации/упаковки, функцией ARQ (если используется) и функцией подуровня конвергенции для формирования пакетов сетевого уровня. Сплошные стрелки показывают базовые компоненты управления между функциями CPS и между CPS и PHY, которые связаны с обработкой данных графика пользователя.Figure 11 shows the user traffic data stream and processing at the
На фигуре 12 показан поток сигнальной информации уровня управления и обработка на базовой станции 14 и абонентской станции 16. На передающей стороне пунктирные стрелки указывают поток сигнальной информации уровня управления от функций уровня управления к функциям уровня данных и обработку сигнальной информации уровня управления функциями уровня данных для формирования соответствующей сигнальной информации MAC (например, управляющих сообщений MAC, заголовков/подзаголовков MAC) для передачи по линии беспроводной связи. На принимающей стороне пунктирные стрелки указывают обработку принятой по радиоканалу сигнальной информации MAC функциями уровня данных и прием соответствующей сигнальной информации уровня управления функциями уровня управления. Сплошные стрелки показывают базовые элементы управления между функциями CPS и между CPS и PHY, которые связаны с обработкой сигнальной информации уровня управления. Сплошные стрелки между функциональными блоками M_SAP/C_SAP и MAC указывают базовые компоненты управления и организации в направлении системы управления и организации сети (NCMS) и в обратном направлении. Базовые компоненты в направлении M_SAP/C_SAP и в обратном направлении определяют задействованные функциональные возможности сети, такие как борьба с взаимными помехами между базовыми станциями, управление мобильностью внутри/между RAT и т.п. и функциональные возможности, относящиеся к управлению, такие как управление определением местонахождения, конфигурирование системы и т.д.The figure 12 shows the flow of signal information of the control level and processing at the
На фигуре 13 представлена архитектура базового протокола, определяющего поддержку системы со многими несущими частотами. Общая часть MAC может управлять распределением физического уровня PHY по множеству частотных каналов. Некоторые сообщения MAC, переданные на одной несущей, могут накладываться также и на другие несущие. Каналы могут иметь разные полосы пропускания (например, 5, 10 и 20 МГц), которые могут примыкать друг к другу, или же между ними могут быть разрывы. Каналы могут иметь одинаковые или разные режимы дуплексной связи, например, FDD, TDD, или же они могут представлять собой сочетание двунаправленных и только вещательных каналов.The figure 13 presents the architecture of the basic protocol that defines the support system with many carrier frequencies. The common part of the MAC can control the distribution of the physical layer PHY across multiple frequency channels. Some MAC messages transmitted on one carrier may overlap other carriers as well. Channels can have different bandwidths (for example, 5, 10 and 20 MHz), which can be adjacent to each other, or there can be gaps between them. Channels can have the same or different duplex modes, for example, FDD, TDD, or they can be a combination of bidirectional and broadcast channels only.
Общая часть MAC может поддерживать одновременную работу абонентских станций 16 с разными возможностями, такими как работа только по одному каналу в один момент времени или работа на нескольких каналах, которые могут примыкать друг к другу, или же между ними могут быть разрывы.The common part of the MAC can support the simultaneous operation of
Варианты осуществления настоящего изобретение описываются со ссылками на систему связи MIMO. В системе связи MIMO могут реализовываться схемы ретрансляции пакетов, которые могут использоваться в соответствии со стандартами IEEE 802.16(e) и IEEE 802.11(n). Схемы ретрансляции пакетов, описанные ниже, могут быть применены и к другим средам беспроводной связи, таким как, например, среды, работающие в соответствии с Проектом партнерства третьего поколения (3GPP) и со стандартами 3GPP2.Embodiments of the present invention are described with reference to a MIMO communication system. In a MIMO communication system, packet relay schemes may be implemented that can be used in accordance with the IEEE 802.16 (e) and IEEE 802.11 (n) standards. The packet relay schemes described below can be applied to other wireless communication environments, such as, for example, those operating in accordance with the Third Generation Partnership Project (3GPP) and with 3GPP2 standards.
В нижеприведенном описании термин "отображение кодов STC" используется для указания составления карты распределения символов по антеннам. Каждый символ в такой карте может быть заменен его сопряженной величиной (например, S1*), или повернутым символом (например, jS1, -S1 и -JS1), или символом, полученного в результате сопряжения и поворота (например, jS1*). В некоторых вариантах составление карты также включает назначение весовых коэффициентов сигналов для каждой антенны.In the description below, the term "STC code mapping" is used to indicate the mapping of a symbol distribution over antennas. Each symbol in such a card can be replaced by its conjugate value (for example, S1 *), or a rotated symbol (for example, jS1, -S1 and -JS1), or a symbol obtained as a result of pairing and rotation (for example, jS1 *). In some embodiments, mapping also includes assigning signal weights for each antenna.
Технология групповой передачи (один источник - много получателей) широко используется для доставки по сетям мультимедийного контента. Услуги групповой передачи информации могут быть расширены с использованием беспроводной передачи на абонентские станции. При групповой передаче система беспроводной связи передает циркулярно пакеты данных на абонентские станции, и каждая абонентская станция принимает и обрабатывает один и тот же поток пакетов.Multicast technology (one source - many recipients) is widely used for delivery of multimedia content over networks. Multicast services can be expanded using wireless transmission to subscriber stations. In multicast transmission, a wireless communication system transmits circularly data packets to subscriber stations, and each subscriber station receives and processes the same packet stream.
Режим MBS может осуществляться только в одном направлении, а именно, только в каналах нисходящей связи. Абонентские станции, находящиеся в активном режиме, режиме ожидания или дежурном режиме, могут иметь возможность принимать ими потоки информации, осуществляемые в режимах групповой (по подписке) или широковещательной передачи.The MBS mode can only be carried out in one direction, namely, only in downlink channels. Subscriber stations that are in active mode, standby mode, or standby mode may be able to receive information flows carried out in multicast (by subscription) or broadcast modes.
На фигуре 14 приведена общая схема системы 1400 сотовой связи, содержащей множество сот 1405, каждая из которых обслуживается соответствующей базовой станцией 1410. Базовые станции 1410 и соты 1405 могут быть аналогичны базовым станциям 14 и сотам 12, описанным ранее со ссылками на фигуру 1. Как и на фигуре 1, на фигуре 14 каждая сота разделяется на секторы 1415, хотя в других вариантах разделение на секторы может отсутствовать. Базовые станции 1410 обеспечивают связь, используя модуляцию OFDM, с абонентскими станциями 1425, которые могут быть аналогичны абонентским станциям, описанным ранее со ссылками на фигуру 1, однако в принципе это могут быть любые устройства, которые способны осуществлять связь с базовой станцией. В рассматриваемом примере абонентские станции 1425 подписаны на услугу групповой передачи (MBS), то есть, могут принимать поток данных MBS от базовых станций 1410.Figure 14 is a general diagram of a
Система 1400 сотовой связи содержит зону MBS 1420, в которой обеспечивается услуга MBS в соответствии с некоторой схемой. В рассматриваемом примере передачи MBS представляют собой передачи сети, работающей на одной частоте (SFN).The
Необходимо понимать, что размеры (включая число сот 1405 и секторов 1415 и форму и сравнительные размеры сот 1405 и секторов 1415) и форма зоны покрытия системы 1400 сотовой связи, включая зону MBS 1420, приведенные на фигуре 14, являются всего лишь примером, и в других примерах система 1400 сотовой связи может иметь другую форму и размеры. Например, зона MBS 1420 может охватывать всю зону покрытия системы 1400 сотовой связи или же может включать одну или несколько сот 1405. Кроме того, в той мере, в какой описание зоны MBS 1420 и используемых схем MBS может быть применено к отдельным секторам 1415, зона MBS 1420 может охватывать только один или несколько секторов 1415.You must understand that the sizes (including the number of
Трафик MBS передается по линии нисходящей связи из базовой станции 1410 на абонентскую станцию 1425 в DL-подкадрах. Более конкретно, график MBS передается в выделенной зоне MBS. На фигуре 15 приведена схема DL-подкадра 1500, содержащего зону MBS 1505 и зону 1510 одноадресной передачи. В зоне 1510 одноадресной передачи трафик (не MBS) передается любым подходящим способом. Зона 1510 одноадресной передачи указывается для целей рассматриваемого пример, чтобы отличать ее от зоны MBS 1505. Однако необходимо понимать, что зона 1510 одноадресной передачи может быть любой зоной, в которой передается трафик, не являющийся графиком MBS.MBS traffic is transmitted downlink from the base station 1410 to the
Зона MBS содержит трафик MBS, включая управляющую информацию MBS в подзоне 1515 управления и данные MBS в подзоне 1520 данных, как показано на фигуре 15.The MBS zone contains MBS traffic, including MBS control information in the control subzone 1515 and MBS data in the data subzone 1520, as shown in FIG. 15.
Для упрощения DL-подкадр показан в форме блока для иллюстрации всех ресурсов передачи, занятых DL-подкадром. Необходимо понимать, что ресурсы передачи, занятые DL-подкадром, могут быть определены любым подходящим способом, в зависимости от используемой схемы кодирования/модуляции. Например, в схеме OFDM ресурсы передачи, выделенные DL-подкадру, могут быть определены во временной области (например, интервалы времени для передачи одного символа) или в частотной области (например, поднесущие частоты).For simplicity, the DL subframe is shown in block form to illustrate all transmission resources occupied by the DL subframe. It should be understood that the transmission resources occupied by the DL subframe may be determined in any suitable manner, depending on the coding / modulation scheme used. For example, in an OFDM scheme, transmission resources allocated to a DL subframe can be defined in the time domain (eg, time intervals for transmitting one symbol) or in the frequency domain (eg, subcarrier frequencies).
В рассматриваемом примере DL-подкадр 1500 определяется временными интервалами и поднесущими частотами OFDM. Однако следует понимать, что ресурсы передачи, занятые DL-подкадром 1500, могут определяться и другими параметрами. Например, если выделенные частоты должны быть полностью назначены линии нисходящей связи, то DL-подкадр 1500 может быть однозначно определен частотой. В других примерах DL-подкадр 1500 может быть определен временем (например, интервалы OFDM), поднесущими, расширяющими последовательностями или их сочетаниями. Фактически может использоваться любой режим раздельных передач.In this example, the DL subframe 1500 is determined by OFDM time slots and subcarriers. However, it should be understood that the transmission resources occupied by the DL subframe 1500 may be determined by other parameters. For example, if the allocated frequencies must be fully assigned to the downlink, then the DL subframe 1500 may be uniquely determined by the frequency. In other examples, the DL subframe 1500 may be determined by time (eg, OFDM intervals), subcarriers, spreading sequences, or combinations thereof. In fact, any split gear mode can be used.
Аналогично, необходимо понимать, что зона MBS 1505 и зона 1510 одноадресной передачи могут быть определены с использованием любого подходящего типа параметра. В рассматриваемом примере ресурсы передачи, занятые зоной MBS 1505 и зоной одноадресной передачи, определяются, как и DL-подкадр 1500, в интервалах времени и поднесущих частотах OFDM. Однако следует понимать, что ресурсы передачи, занятые этими зонами, могут быть определены также и другим способом. Кроме того, эти зоны необязательно должны определяться с использованием тех же параметров, которые используются для определения DL-подкадра 1500. Например, они могут быть определены отдельными расширяющими последовательностями, используемыми для каждой зоны.Similarly, it should be understood that the MBS zone 1505 and the unicast zone 1510 can be determined using any suitable parameter type. In this example, the transmission resources occupied by the MBS zone 1505 and the unicast zone are determined, like the DL subframe 1500, in OFDM time slots and subcarriers. However, it should be understood that the transmission resources occupied by these zones can also be determined in another way. In addition, these zones need not be determined using the same parameters that are used to define the DL subframe 1500. For example, they can be determined by separate extension sequences used for each zone.
В рассматриваемом примере DL-подкадр 1500 содержит зону 1505 MBS и зону 1510 одноадресной передачи. Они мультиплексируются с использованием FDM. Однако следует понимать, что зона 1505 MBS может занимать целиком весь DL-подкадр.In this example, the DL subframe 1500 comprises an MBS zone 1505 and a unicast zone 1510. They are multiplexed using FDM. However, it should be understood that the MBS zone 1505 may occupy the entire DL subframe.
В рассматриваемом примере зона 1505 MBS является локальной зоной. То есть, она непрерывна во временной и частотной областях. Однако следует понимать, что зона 1505 MBS может также быть распределенной зоной, которая имеет разрывы либо во временной области, либо в частотной области, либо в обеих областях. Распределенная зона MBS может обеспечивать большее разнесение по частоте для трафика MBS. В частности, распределенная зона MBS может обеспечивать большее разнесение по частоте, когда мало количество секторов, участвующих в передаче SFN.In this example, zone 1505 MBS is a local zone. That is, it is continuous in the time and frequency domains. However, it should be understood that the MBS zone 1505 may also be a distributed zone that has gaps in either the time domain, the frequency domain, or both. A distributed MBS zone may provide greater frequency diversity for MBS traffic. In particular, the MBS distributed zone can provide greater frequency diversity when there are few sectors involved in SFN transmission.
Конфигурация зоны MBS и ее расположение (например, занятые ресурсы передачи, в данном случае время и частота) могут быть сообщены абонентской станции 1425 любым подходящим способом. В одном варианте конфигурация зоны 1505 MBS может быть передана базовой станцией. Например, базовая станция может передать конфигурацию и расположение зоны MBS в управляющих сообщениях, относящихся к широковещательной, групповой или одноадресной передаче, всем абонентским станциям или только тем, которые подписались на услугу MBS. В другом варианте конфигурации зоны 1505 MBS согласуются заблаговременно, и они специально не передаются.The configuration of the MBS zone and its location (for example, occupied transmission resources, in this case time and frequency) can be communicated to the
Управляющая информация MBS, содержащаяся в подзоне 1515 управления, может содержать указания о следующем появлении зоны или данных MBS, или о периоде передачи зоны или данных MBS.The MBS control information contained in the control subzone 1515 may include indications of the next occurrence of the zone or MBS data, or of the transmission period of the zone or MBS data.
Для трафика MBS, передаваемого в большой сети, длина канала с многолучевым распространением может быть большой. Для обеспечения трафика MBS, передаваемого в большой сети, может быть определен увеличенный размер циклического префикса. Для увеличения размера циклического префикса в DL-подкадре, который сконфигурирован для передачи циклического префикса меньшего размера, из DL-подкадра 1500, содержащего зону 1505 MBS, исключается один символ OFDM. После этого циклические префиксы остающихся символов OFMD увеличиваются для заполнения первоначальной длины подкадра. Следует понимать, что хотя в этом варианте из подкадра исключается только один символ OFDM, чтобы освободить место для циклических префиксов увеличенных размеров, в других вариантах может быть исключено несколько символов.For MBS traffic transmitted over a large network, the multipath channel length may be large. In order to provide MBS traffic transmitted over a large network, an increased cyclic prefix size can be determined. To increase the size of the cyclic prefix in the DL subframe, which is configured to transmit a smaller cyclic prefix, one OFDM symbol is excluded from the DL subframe 1500 containing the MBS zone 1505. After that, the cyclic prefixes of the remaining OFMD symbols are increased to fill the original length of the subframe. It should be understood that although in this embodiment only one OFDM symbol is excluded from the subframe in order to make room for enlarged cyclic prefixes, in other embodiments, several symbols may be excluded.
Формирование каналов и схемы пилот-сигналов для зоны 1505 MBS могут быть одинаковыми для всех секторов, участвующих в передаче SFN. В частности, пилот-сигнал, используемый для передачи MBS, может быть общим пилот-сигналом, который передается на одних и тех же частотах в каждом секторе, участвующем в передачах SFN. Для трафика MBS может использоваться любая подходящая схема расположения пилот-сигналов. Схема расположения пилот-сигналов, используемая для трафика MBS, может быть такой же, что и для графика одноадресной передачи, или же они могут быть разными. В рассматриваемом конкретном варианте схема расположения пилот-сигналов для трафика MBS аналогична схеме расположения пилот-сигналов для графика одноадресной передачи, однако с более высокой плотностью пилот-сигналов.The channelization and pilot patterns for MBS zone 1505 may be the same for all sectors involved in SFN transmission. In particular, the pilot used for MBS transmission may be a common pilot that is transmitted at the same frequencies in each sector involved in SFN transmissions. For MBS traffic, any suitable pilot arrangement may be used. The pilot arrangement used for MBS traffic may be the same as for the unicast schedule, or they may be different. In this particular embodiment, the pilot arrangement for MBS traffic is similar to the pilot arrangement for a unicast schedule, but with a higher pilot density.
Как показано на фигуре 15, управляющая информация MBS содержится в зоне 1505 MBS. Хотя в данном случае на схеме показано, что управляющая информация MBS расположена в непрерывной подзоне 1515 MBS управления зоны 1505 MBS, следует понимать, что подзона 1515 MBS управления может иметь разрывы и быть распределенной внутри зоны 1505 MBS.As shown in FIG. 15, MBS control information is contained in MBS zone 1505. Although in this case, the diagram shows that the MBS control information is located in the continuous control MBS subzone 1515 of the MBS zone 1505, it should be understood that the control MBS subzone 1515 may have gaps and be distributed within the MBS zone 1505.
На фигуре 16 показан DL-подкадр 1600, содержащий зону 1605 MBS и зону 1610 одноадресной передачи, аналогичный DL-подкадру 1500 на фигуре 15. Зона 1605 MBS также содержит подзону 1615 управления MBS и подзону 1620 данных MBS. В этом варианте данные одноадресной передачи накладываются на трафик MBS в зоне 1605 MBS. В этом случае управляющая информация одноадресной передачи может содержаться внутри зоны 1605 MBS. В частности управляющая информация одноадресной передачи может накладываться на управляющую информацию MBS в подзоне 1615 управления MBS. Таким образом, как показано, подзона 1615 управления MBS может содержать область 1625 управления MBS SFN, относящуюся к передаче SFN, и наложенную информацию 1630 управления одноадресной передачи. Содержание и формат управляющих сообщений, используемые в зоне одноадресной передачи, могут использоваться для сигнализации трафика одноадресной передачи в зоне 1605 MBS. Она может использоваться для указания конфигураций и/или расположения графика одноадресной передачи в зоне 1605 MBS.Figure 16 shows a
Как показано на фигуре 15, в общем случае общая информация управления MBS может передаваться всем секторам 1415 на одних и тех же ресурсах передачи внутри зоны 1505 MBS с использованием передач SFN. Если некоторая информация управления является специфической для некоторого сектора 1415, то эта информация управления может быть передана на абонентские станции 1425 в секторе 1415 в широковещательном режиме с использованием ресурсов передачи за пределами зоны 1505 MBS.As shown in FIG. 15, in general, general MBS control information can be transmitted to all
Трафик MBS может передаваться тремя разными способами. В первом способе трафик MBS представляет собой передачу на одном уровне. В этом случае один и тот же сигнал передается каждой передающей антенной, причем могут использоваться весовые коэффициенты фазы и/или усиления для максимизации мощности сигнала на входе. Этот способ может быть указан как режим одного уровня.MBS traffic can be transmitted in three different ways. In the first method, MBS traffic is transmission at the same level. In this case, the same signal is transmitted by each transmitting antenna, and phase and / or gain weights can be used to maximize the input signal power. This method can be specified as a single-level mode.
Во втором случае трафик MBS передается на нескольких уровнях MIMO с использованием пространственного мультиплексирования (SM). Этот способ может быть указан как режим SM. В этом случае данные могут передаваться с использованием одного кодового слова (SCW) или нескольких кодовых слов (MCW). Однако в общем случае каждый сектор в зоне 1420 MBS или в сети SFN будет передавать все уровни MIMO, используя один и тот же формат передачи.In the second case, MBS traffic is transmitted at several MIMO levels using spatial multiplexing (SM). This method can be specified as SM mode. In this case, data may be transmitted using one codeword (SCW) or several codewords (MCW). However, in the general case, each sector in the 1420 MBS zone or SFN will transmit all MIMO layers using the same transmission format.
Третий способ передачи трафика MBS предусматривает использование иерархических уровней. В этом иерархическом режиме могут передаваться два или более уровней. Первый уровень - это базовый уровень, на котором передаются данные сравнительно невысокого качества. Качество данных может определяться рядом факторов. В одном из вариантов качество данных относится к качеству электронного продукта, который определяется этими данными. Например, на базовом уровне могут передаваться данные, соответствующие мультимедийному продукту, такому как аудио-, видео- или аудиовизуальный продукт невысокого качества. Например, данные невысокого качества могут определять видеоинформацию с низким битрейтом или низким разрешением.A third method for transmitting MBS traffic involves hierarchical layers. In this hierarchical mode, two or more levels may be transmitted. The first level is the basic level at which data of relatively low quality are transmitted. Data quality can be determined by a number of factors. In one embodiment, data quality refers to the quality of an electronic product that is determined by that data. For example, at a basic level, data corresponding to a multimedia product, such as a low-quality audio, video, or audiovisual product, may be transmitted. For example, low quality data may determine video information with a low bit rate or low resolution.
Второй уровень - это уровень улучшения качества. На этом уровне передается дополнительная информация, которая дополняет данные невысокого качества, в форме улучшающих данных, которые обеспечивают улучшение данных, передаваемых на базовом уровне. Данные базового уровня и уровня улучшения могут передаваться вместе в составе графика MBS. В этом варианте может передаваться дополнительная информация, например, информация, обеспечивающая повышение битрейта или разрешения видеоматериалов, определяемых данными невысокого качества, передаваемыми на первом уровне.The second level is the level of quality improvement. At this level, additional information is transmitted that complements the data of poor quality, in the form of improving data, which provide an improvement in the data transmitted at a basic level. Baseline and enhancement level data can be transmitted together as part of the MBS schedule. In this embodiment, additional information may be transmitted, for example, information providing an increase in bitrate or resolution of video materials determined by low quality data transmitted at the first level.
Следует учитывать, что улучшающие данные могут содержать любую информацию, которая позволяет улучшить данные невысокого качества. Например, улучшающие данные могут передавать информацию, добавляющие SD-эффект к видеоинформации обычного 20-формата, передаваемого на базовом уровне, или же могут содержать информацию, обеспечивающую повышение битрейта аудиоданных, передаваемых на базовом уровне, или обеспечивающую более высокое разрешение изображений. Улучшающие данные могут также улучшать данные невысокого качества путем обеспечения других улучшений, дополняющих данные невысокого качества. Например, улучшающие данные могут обеспечивать субтитры для видеоданных, передаваемых на базовом уровне, или жанр и/или другую информацию, относящуюся к музыкальным записям, передаваемым на улучшенном уровне.It should be borne in mind that improving data can contain any information that can improve data of poor quality. For example, enhancement data may transmit information that adds an SD effect to video information of the usual 20 format transmitted at a basic level, or may contain information that provides an increase in the bitrate of audio data transmitted at a basic level, or provides a higher resolution of images. Enhancing data can also improve low-quality data by providing other enhancements in addition to low-quality data. For example, enhancement data may provide subtitles for video data transmitted at a basic level, or genre and / or other information related to music recordings transmitted at an advanced level.
Кроме того, улучшающие данные могут использоваться не для улучшения конечного электронного продукта, а для улучшения самих данных невысокого качества, например, путем обеспечения резервирования.In addition, enhancement data can be used not to improve the final electronic product, but to improve the data itself of poor quality, for example, by providing redundancy.
Помимо второго уровня могут также использоваться дополнительные уровни улучшения качества, которые обеспечивают дополнительные улучшающие данные для дополнительного улучшения качества данных, передаваемых на базовом уровне. Например, на базовом уровне могут передаваться данные невысокого качества, соответствующие низкому разрешению видеоматериалов, и уровень улучшенного качества может содержать улучшающие данные для повышения качества этих видеоматериалов, и, более конкретно, для увеличения их разрешения. Третий уровень может представлять собой второй уровень улучшения качества. Этот третий уровень может обеспечивать дополнительное улучшение данных невысокого качества. Это может быть осуществлено применением дополнительных улучшающих данных к результату улучшения данных невысокого качества. Например, улучшающие данные могут обеспечивать увеличение разрешения видеоматериалов, определяемых данными невысокого качества, и дополнительные улучшающие данные могут дополнительно увеличивать разрешение видеоматериалов. В других вариантах дополнительные улучшающие данные могут быть применены непосредственно к данным невысокого качества, или же к данным невысокого качества и к результату повышения их качества улучшающими данными. Например, третий уровень может содержать данные субтитров или дополнительные аудиоданные, такие как аудиодорожки с сопровождением на разных языках. В этом случае данные третьего уровня могут быть применены к данным невысокого качества или к результату их улучшения данными второго уровня.In addition to the second layer, additional quality improvement layers can also be used that provide additional enhancement data to further improve the quality of the data transmitted at the basic level. For example, at a basic level, low-quality data corresponding to the low resolution of video materials may be transmitted, and the improved quality level may contain enhancement data to improve the quality of these videos, and, more specifically, to increase their resolution. The third level may be a second level of quality improvement. This third level can provide additional improvement in low quality data. This can be done by applying additional enhancement data to the result of improving the data of poor quality. For example, enhancement data can provide an increase in the resolution of video materials determined by low quality data, and additional enhancement data can further increase the resolution of video materials. In other embodiments, additional enhancement data can be applied directly to data of poor quality, or to data of poor quality and to the result of increasing their quality by improving data. For example, the third level may contain subtitle data or additional audio data, such as audio tracks with accompaniment in different languages. In this case, data of the third level can be applied to data of poor quality or to the result of their improvement by data of the second level.
В иерархическом режиме независимо от того, передаются или нет улучшающие данные, конфигурации передачи и количество используемых уровней может быть задано заранее или же может задаваться выборочно. Например, каждая базовая станция может принимать решение о количестве иерархических уровней, которое должно использоваться, и при этом дополнительно могут действовать некоторые ограничения. В неограничивающем варианте иерархического режима могут использоваться два возможных уровня передачи: базовый уровень, как это уже было описано, и один уровень улучшения качества. Секторы в центре зоны 1420 MBS, такие как секторы 1415ь могут передавать данные базового уровня и данные уровня улучшения качества, в то время как секторы возле края зоны 1420 MBS или на ее краю, такие как секторы 14150, могут быть ограничены передачей только данных базового уровня.In hierarchical mode, regardless of whether or not improving data is transmitted, transmission configurations and the number of levels used can be predefined or can be set selectively. For example, each base station may decide on the number of hierarchical levels to be used, and some additional restrictions may apply. In a non-limiting version of the hierarchical mode, two possible transmission levels can be used: a basic level, as already described, and one level of quality improvement. Sectors in the center of the
Используемый формат передачи определяет режим (один уровень, SM или иерархический) передачи данных, а также конфигурации передачи, такие как схема модуляции и кодирования (MCS), которая определяет используемый тип кодирования или кодовую скорость и схему модуляции. В иерархическом режиме схема MCS, используемая для передачи MBS, может быть разной для разных уровней. Например, базовый уровень может использовать более устойчивую схему MCS для обеспечения приема на абонентских станциях 1425 хотя бы данных невысокого уровня, передаваемых на базовом уровне.The transmission format used determines the mode (one level, SM or hierarchical) of the data transmission, as well as the transmission configuration, such as a modulation and coding scheme (MCS), which determines the type of coding used or the code rate and the modulation scheme. In hierarchical mode, the MCS scheme used for MBS transmission may be different for different levels. For example, the base layer may use a more robust MCS scheme to provide reception at
Таблица MCS может содержать форматы передачи и любое количество информации об используемых форматах. Для случая системы 1400 сотовой связи формат передачи для графика MBS может быть указан индексом в таблице схем MCS для MBS. В частности, таблица схем MCS для MBS может определять для каждого индекса MCS, является ли передача иерархической, или используется пространственное мультиплексирование (SM). Кроме того, таблица схем MCS для MBS может определять разные уровни модуляции и кодовые скорости, которые должны использоваться, включая модуляцию и кодовые скорости для использования на разных уровнях в случае иерархического режима. Ниже приведена таблица 1, являющаяся примером таблицы схем MCS для MBS.The MCS table may contain transmission formats and any amount of information about the formats used. For the case of the
Таблица 1 (пример таблицы схем MCS для MBS)Table 1 (example MCS schema table for MBS)
Таблица 1 содержит восемь разных форматов передачи. Уровень MCS указывает уровень схемы модуляции и кодирования и может использоваться в качестве индекса, идентифицирующего определенный формат передачи в таблице. Параметр "Поле" также может служить для этой цели. Четыре первых формата определяют различные режимы с одним уровнем, которые соответствуют разным уровням модуляции и/или кодовой скорости. Первый формат содержит модуляцию QPSK и кодовую скорость 1/3 с двумя повторениями. Другие три формата включают модуляцию QPSK, 16 QAM и 64 QAM, соответственно, и кодовую скорость 1/3. Поскольку эти форматы передачи все содержат только один уровень, то характеристики модуляции и кодовой скорости для второго уровня в таблице для них отсутствуют.Table 1 contains eight different transmission formats. The MCS level indicates the level of the modulation and coding scheme and can be used as an index identifying a specific transmission format in the table. The Field parameter can also serve this purpose. The first four formats define different modes with one level, which correspond to different levels of modulation and / or code rate. The first format contains QPSK modulation and a 1/3 code rate with two repetitions. The other three formats include QPSK modulation, 16 QAM and 64 QAM, respectively, and a code rate of 1/3. Since these transmission formats all contain only one level, the modulation and code rate characteristics for the second level are not in the table for them.
В пятом и шестом форматах передачи, указанных в Таблице 1, используется иерархический режим. Как уже указывалось, в этом режиме на базовом уровне передаются данные невысокого качества, в то время как на уровне улучшения качества передаются улучшающие данные. Как можно видеть, два уровня могут иметь одинаковые схемы модуляции и кодовые скорости (хотя это и не обязательно). В частности, в пятом формате передачи, указанном в Таблице 1, для базового уровня и уровня улучшения качества используется модуляция QPSK и кодовая скорость 1/3. В шестом формате передачи для базового уровня используется модуляция QPSK, в то время как для уровня улучшения качества используется модуляция 16 QAM (кодовая скорость 1/3 для обоих форматов).In the fifth and sixth transmission formats shown in Table 1, a hierarchical mode is used. As already mentioned, in this mode, low-quality data is transmitted at the basic level, while improving data is transmitted at the level of quality improvement. As you can see, two levels can have the same modulation schemes and code rates (although this is not necessary). In particular, in the fifth transmission format shown in Table 1, QPSK modulation and a code rate of 1/3 are used for the base layer and the quality improvement layer. In the sixth transmission format, QPSK modulation is used for the base layer, while 16 QAM modulation (1/3 code rate for both formats) is used for the quality improvement level.
В седьмом и восьмом форматах передачи, указанных в Таблице 1, используется режим SM. Они используют два уровня, хотя схема модуляции и кодовая скорость одинаковы для обоих уровней.In the seventh and eighth transmission formats indicated in Table 1, the SM mode is used. They use two levels, although the modulation scheme and code rate are the same for both levels.
Для иерархического режима выбор количества используемых иерархических уровней может осуществляться базовой станцией 1410. Базовая станция 1410 может выбирать количество используемых иерархических уровней. В неограничивающем варианте базовая станция 1410 получает информацию обратной связи от абонентской станции 1425. В составе информации обратной связи может передаваться любая информация, характеризующая условия передачи. Например, информация обратной связи может характеризовать состояние или качество канала. Или же информация обратной связи может просто указывать, была ли предыдущая передача успешной или неудачной. Информация обратной связи может также включать характеристики абонентской станции 1425 по приему данных, или о ее местонахождении, или любую другую информацию, которая может влиять на передачу.For the hierarchical mode, the selection of the number of hierarchical levels used may be performed by the base station 1410. The base station 1410 may select the number of hierarchical levels used. In a non-limiting embodiment, the base station 1410 receives feedback information from a
Для обеспечения необходимой зоны покрытия для графика MBS базовая станция 1410 может менять формат передачи, используемый в режиме SFN, в зависимости от информации обратной связи для MBS, получаемой от абонентских станций 1425, с которыми осуществляет связь базовая станция 1410.To provide the necessary coverage area for the MBS schedule, the base station 1410 may change the transmission format used in the SFN mode, depending on the feedback information for the MBS received from the
В общем случае информация обратной связи для MBS, получаемая от абонентской станции 1425, представляет собой данные, передаваемые с низкой скоростью, которые указывают на качество услуги MBS. Может использоваться любая подходящая схема обратной связи, и способ выбора базовой станцией 1410 формата передачи зависит от типа получаемой информации обратной связи. В одном из вариантов информацией обратной связи может быть запрошенный формат передачи для трафика MBS. В другом варианте информация обратной связи может представлять собой указатель Подтверждение/Отрицательное подтверждение (ACK/NACK), где NACK может указывать, что уровень ошибок пакетов для MBS превышает определенное пороговое значение.In general, the feedback information for the MBS received from the
Реагируя на такую информацию, базовая станция 1410 может перейти на использование только подгруппы иерархических уровней. В некоторых случаях формат передачи, указанный в информации управления MBS, может не соответствовать действительному формату передачи, используемому базовой станцией 1410. Например, информация управления MBS может указывать на использование иерархических уровней, однако базовая станция 1410 может использовать только первый уровень. Это может произойти, например, в том случае, если базовая станция 1410 приняла решение уменьшить количество используемых иерархических уровней для обеспечения более надежной передачи данных невысокого качества. В этом случае, хотя абонентские станции 1425, принимающие трафик MBS, не будут принимать (все) улучшающие данные, они будут все-таки принимать данные невысокого качества, передаваемого на базовом уровне.In response to such information, the base station 1410 can switch to using only a subgroup of hierarchical levels. In some cases, the transmission format indicated in the MBS control information may not correspond to the actual transmission format used by the base station 1410. For example, the MBS control information may indicate the use of hierarchical levels, however, the base station 1410 may use only the first level. This can happen, for example, if the base station 1410 decided to reduce the number of hierarchical levels used to provide more reliable low-quality data transmission. In this case, although the
Следует понимать, что вышеприведенная Таблица 1 схем MCS для MCS представлена лишь в целях иллюстрации, которая не должна пониматься как ограничение объема изобретения. В частности, необходимо отметить, что таблица схем MCS для MCS может содержать больше или меньше полей/столбцов для указания любой информации, относящейся к содержащимся в ней форматам передачи. Таблица схем MCS для MCS может содержать больше или меньше форматов передачи в зависимости от количества таких форматов передачи, доступных для MBS.It should be understood that the above Table 1 MCS schemes for MCS are presented only for purposes of illustration, which should not be construed as limiting the scope of the invention. In particular, it should be noted that the MCS schema table for the MCS may contain more or less fields / columns to indicate any information related to the transmission formats contained therein. The MCS schema table for MCS may contain more or less transmission formats, depending on the number of such transmission formats available for MBS.
4 Таблица 2 (один уровень MCS для4 Table 2 (one MCS level for
Как можно видеть, в Таблице 2 нет двух уровней для схем модуляции и кодовой скорости. Эта таблица может использоваться в тех случаях, когда для MBS используется только режим с одним уровнем. Кроме того, поскольку отсутствует поле параметра режима, определяющего режим, используемый для каждого формата передачи, указанного в таблице, то Таблица 2 не может использоваться для определения режима (один уровень/SM/иерархический режим).As you can see, in Table 2 there are no two levels for modulation schemes and code rate. This table can be used when only one level mode is used for MBS. In addition, since there is no mode parameter field that defines the mode used for each transmission format specified in the table, Table 2 cannot be used to determine the mode (single level / SM / hierarchical mode).
Тем не менее, если информация о том, что передача графика MBS должна осуществляться с использованием режима SM, получена из другого источника (например, если это является известным заданным условием для зоны MBS), то Таблица 2 может все-таки использоваться для определения формата передачи, если базовая станция имеет информацию о том, что для всех уровней передачи MBS будет использоваться одна указанная в таблице схема модуляции и кодовая скорость. Аналогично, если известно, что передача MBS должна осуществляться с использованием иерархического режима, то Таблица 2 также может быть полезна, при условии, что для всех уровней передачи MBS будет использоваться одна указанная в таблице схема модуляции и кодовая скорость или, в общем случае, если не требуется информация о дополнительных уровнях.However, if the information that the MBS schedule should be transmitted using the SM mode is obtained from another source (for example, if this is a known predefined condition for the MBS zone), then Table 2 can still be used to determine the transmission format if the base station has information that for all MBS transmission levels one modulation scheme and a code rate indicated in the table will be used. Similarly, if it is known that MBS transmission should be carried out using a hierarchical mode, then Table 2 can also be useful, provided that for all MBS transmission levels one modulation scheme and code rate indicated in the table will be used, or, in general, if No additional level information required.
Таблица 3 (пример таблицы схем MCS для MBS, иерархический режим)Table 3 (example MCS schema table for MBS, hierarchical mode)
Таблица 3 является примером таблицы, которая может использоваться, например, в тех случаях, когда трафик MBS передается с использованием только иерархического режима, и не содержит поля режима. Поскольку каждый режим передачи, указанный в Таблице 3, неявно определяется как режим, использующий иерархический режим, в каждом режиме передачи указывается схема модуляции и кодовая скорость, используемые для нескольких подуровней соответствующих уровней. В рассматриваемом варианте в каждом формате передачи используются два уровня. Следует понимать, что также может использоваться большее количество уровней. Кроме того, в случае использования нескольких уровней не все форматы передачи должны использовать все уровни.Table 3 is an example of a table that can be used, for example, in cases where MBS traffic is transmitted using only hierarchical mode and does not contain a mode field. Since each transmission mode shown in Table 3 is implicitly defined as a mode using a hierarchical mode, each transmission mode indicates the modulation scheme and code rate used for several sublevels of the corresponding levels. In this embodiment, two levels are used in each transmission format. It should be understood that more levels may also be used. In addition, if multiple layers are used, not all transmission formats should use all layers.
Нижеприведенная Таблица 4 является примером таблицы схем MCS для MBS, в которой объединены форматы передачи с одним уровнем, указанные в Таблице 2, и некоторые из иерархических форматов передачи Таблицы 3. Таким образом, Таблица 4 определяет форматы передачи, определяющие разные режимы.Table 4 below is an example of an MCS MCS schema table that combines the single-layer transmission formats shown in Table 2 and some of the hierarchical transmission formats of Table 3. Thus, Table 4 defines the transmission formats that define the different modes.
Таблица 4 (объединяет разные режимы)Table 4 (combines different modes)
Аналогичная таблица может быть получена в случае, если форматы передачи включают режимы с одним уровнем и режимы SM. Нижеприведенная Таблица 5 является примером таблицы схем MCS для MBS, в которой указываются форматы передачи, использующие режим с одним уровнем и режимы SM.A similar table can be obtained if the transmission formats include single-layer modes and SM modes. Table 5 below is an example of an MCS MCS schema table that shows transmission formats using single-layer mode and SM modes.
Таблица 5 (объединяет разные режимы)Table 5 (combines different modes)
Наконец, в таблице схем MCS для MBS могут быть указаны форматы передачи, использующие один уровень, SM и иерархические режимы. Таблица 6 является примером такой таблицы схем MCS для MBS. Как можно видеть, Таблица 6 содержит поля для модуляции и кодирования для двух уровней, поля которых могут принимать разные значения, если режим, указанный для конкретной передачи, является иерархическим режимом.Finally, in the MCS schema table for MBS, transmission formats using one layer, SM, and hierarchical modes can be indicated. Table 6 is an example of such a MCS schema table for MBS. As you can see, Table 6 contains fields for modulation and coding for two levels, the fields of which can take different values if the mode specified for a particular transmission is a hierarchical mode.
Таблица 6 (пример таблицы схем MCS для MBS)Table 6 (example MCS schema table for MBS)
Если имеется несколько сетей передачи MBS или территорий, на которых осуществляются разные передачи MBS, в системе 1400 сотовой связи, то соседние территории передачи MBS могут использовать неперекрывающиеся зоны MBS для передачи соответствующего контента MBS. На ресурсах, используемых соседней сетью передачи MBS, могут передаваться данные одноадресной передачи с меньшей мощностью.If there are several MBS transmission networks or territories in which different MBS transmissions are performed in the
Кроме того, для секторов 1415 на краю зоны MBS для передачи трафика MBS могут использоваться дополнительные ресурсы. Для постепенно возрастающей избыточности, как это происходит в режиме HARQ при передаче одноадресных данных, может передаваться дополнительная информация. Эта информация может передаваться в том же подкадре, что и первоначальная передача MBS или в следующем подкадре. Это может быть осуществлено для нескольких секторов, в которых используется SFN, или независимо по секторам.In addition, for
Вышеописанные варианты осуществления настоящего изобретения приведены лишь в качестве примеров. Специалисты в данной области техники могут предложить различные изменения и модификации этих конкретных вариантов без выхода за пределы объема настоящего изобретения.The above embodiments of the present invention are given only as examples. Specialists in the art can propose various changes and modifications of these specific options without going beyond the scope of the present invention.
Claims (13)
a. передают первые данные на первом уровне ΜΙΜΟ, причем первые данные являются данными невысокого качества;
b. передают вторые данные на втором уровне ΜΙΜΟ, причем вторые данные являются улучшающими данными, обеспечивающими улучшение данных невысокого качества; и
c. передают третьи данные на третьем уровне ΜΙΜΟ, причем третьи данные являются дополнительными улучшающими данными для дополнительного улучшения данных невысокого качества,
причем передача MBS должна определяться на абонентской станции по результату улучшения данных невысокого качества улучшающими данными, если первые и вторые данные успешно приняты, и передача MBS должна определяться на абонентской станции только данными невысокого качества, если первые данные приняты успешно, а вторые - нет.1. A method of transmitting related to the service of group and broadcast information transmission (MBS), when communicating according to the scheme "multiple inputs - multiple outputs" (ΜΙΜΟ), containing stages in which:
a. transmitting the first data at the first level ΜΙΜΟ, the first data being data of poor quality;
b. transmitting the second data at the second level ΜΙΜΟ, the second data being an improvement data providing an improvement in the data of poor quality; and
c. transmitting third data at the third level ΜΙΜΟ, and the third data is additional improving data to further improve data of poor quality,
moreover, the MBS transmission should be determined at the subscriber station based on the result of improving the data of poor quality with improving data if the first and second data are successfully received, and the MBS transmission should be determined at the subscriber station only with poor quality data if the first data is received successfully and the second is not.
улучшающими данными.4. The method of claim 1, wherein further improving the data of poor quality comprises applying said additional improving data to the result of improving the data of poor quality
improving data.
a. передают первые данные на первом уровне ΜΙΜΟ, причем первые данные являются данными невысокого качества;
b. принимают решение на предмет того, передавать ли вторые данные на втором уровне ΜΙΜΟ, причем вторые данные являются улучшающими данными, обеспечивающими улучшение данных невысокого качества; и
c. принимают решение на предмет того, передавать ли третьи данные на третьем уровне ΜΙΜΟ, причем третьи данные являются дополнительными улучшающими данными, обеспечивающими дополнительное улучшение данных невысокого качества,
причем передача MBS должна определяться на абонентской станции по результату улучшения данных невысокого качества улучшающими данными, если первые и вторые данные успешно приняты, и передача MBS должна определяться на абонентской станции только данными невысокого качества, если первые данные приняты успешно, а вторые - нет.5. A method for performing a transmission related to a group and broadcast information transfer service (MBS) when communicating according to the “multiple inputs - multiple outputs” (ΜΙΜΟ) scheme, comprising the steps of:
a. transmitting the first data at the first level ΜΙΜΟ, the first data being data of poor quality;
b. decide on whether to transmit the second data at the second level ΜΙΜΟ, the second data being an improvement data providing an improvement in low quality data; and
c. decide on whether to transmit third data at the third level ΜΙΜΟ, and the third data is additional improving data, providing additional improvement of low quality data,
moreover, the MBS transmission should be determined at the subscriber station based on the result of improving the data of poor quality with improving data if the first and second data are successfully received, and the MBS transmission should be determined at the subscriber station only with poor quality data if the first data is received successfully and the second is not.
упомянутой информации обратной связи.7. The method of claim 6, wherein said decision is made on whether to transmit third data based on
mentioned feedback information.
a. выбирают формат передачи для передачи данных MBS из множества имеющихся форматов передачи, каждый из которых имеет режим передачи;
b. передают трафик MBS с использованием выбранного формата передачи; и
c. передают третьи данные на третьем уровне ΜΙΜΟ, причем третьи данные являются дополнительными улучшающими данными для дополнительного улучшения данных невысокого качества,
причем упомянутое множество имеющихся форматов передачи включает в себя, по меньшей мере, один формат передачи, содержащий один из режима передачи на одном уровне, режима пространственного мультиплексирования (SM) и иерархического режима, и, по меньшей мере, другой формат передачи, содержащий другой один из режима передачи на одном уровне, режима пространственного мультиплексирования (SM) и иерархического режима.10. A method for transmitting traffic of a group and broadcast information service (MBS) when communicating according to a "multiple inputs - multiple outputs" (ΜΙΜΟ) scheme, comprising:
a. selecting a transmission format for transmitting MBS data from a plurality of available transmission formats, each of which has a transmission mode;
b. transmit MBS traffic using the selected transmission format; and
c. transmitting third data at the third level ΜΙΜΟ, and the third data is additional improving data to further improve data of poor quality,
wherein said plurality of available transmission formats includes at least one transmission format comprising one of a transmission mode at one level, a spatial multiplexing (SM) mode, and a hierarchical mode, and at least another transmission format comprising another one from transmission mode at one level, spatial multiplexing (SM) mode and hierarchical mode.
MBS.11. The method of claim 10, wherein said plurality of transmission formats are defined in a modulation and coding scheme (MCS) table for
MBS
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US23923909P | 2009-09-02 | 2009-09-02 | |
US61/239,239 | 2009-09-02 | ||
PCT/CA2010/001375 WO2011026235A1 (en) | 2009-09-02 | 2010-09-02 | Transmission of multicast broadcast service (mbs) traffic in a wireless environment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012111977A RU2012111977A (en) | 2013-10-10 |
RU2553677C2 true RU2553677C2 (en) | 2015-06-20 |
Family
ID=43648811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012111977/07A RU2553677C2 (en) | 2009-09-02 | 2010-09-02 | Method of transmitting multicast and broadcast service (mbs) traffic in wireless communication system |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2474175A4 (en) |
JP (1) | JP2013509741A (en) |
KR (1) | KR20140031074A (en) |
CN (1) | CN102823278A (en) |
CA (1) | CA2772443A1 (en) |
RU (1) | RU2553677C2 (en) |
WO (1) | WO2011026235A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9532301B2 (en) | 2013-09-26 | 2016-12-27 | Qualcomm Incorporated | On-demand, request-response based discovery in peer-to-peer networks |
US11271703B2 (en) * | 2014-05-02 | 2022-03-08 | Qualcomm Incorporated | Techniques for improving control channel capacity |
EP3145119B1 (en) * | 2014-05-14 | 2021-04-07 | Huawei Technologies Co. Ltd. | Signal transmission method and device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050068918A1 (en) * | 2003-09-25 | 2005-03-31 | Ashok Mantravadi | Hierarchical coding with multiple antennas in a wireless communication system |
EP1753154A2 (en) * | 2005-08-12 | 2007-02-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for ordering retransmissions in an NxM Mimo system |
RU2316123C2 (en) * | 2001-12-19 | 2008-01-27 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Efficient multi-address broadcasting transmission for packet data systems |
EP1959603A1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-20 | Mitsubishi Electric Information Technology Center Europe B.V. | Method of radio data emission, emitter and receiver using the method |
RU2341910C2 (en) * | 2003-03-03 | 2008-12-20 | Нокиа Корпорейшн | Method, system and network object for indicating hierarchic mode for traffic streams, transferred during broadband transmission |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7043210B2 (en) * | 2001-06-05 | 2006-05-09 | Nortel Networks Limited | Adaptive coding and modulation |
JP4125045B2 (en) * | 2001-06-05 | 2008-07-23 | トヨタ自動車株式会社 | Mobile communication system |
KR100713435B1 (en) * | 2002-05-03 | 2007-05-07 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for supporting multi data rate in mobile communication system and method thereof |
CN101213778A (en) * | 2005-06-30 | 2008-07-02 | 松下电器产业株式会社 | Transmitter, receiver, and communication method |
US7986746B2 (en) * | 2006-12-30 | 2011-07-26 | Nortel Networks Limited | Content differentiated hierarchical modulation used in radio frequency communications |
EP2139249B1 (en) * | 2007-03-15 | 2017-09-20 | Fujitsu Limited | Base station and method used in mobile communication system |
CA2700448A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Pin-Han Ho | A robust system and method for wireless data multicasting using superposition modulation |
-
2010
- 2010-09-02 CN CN2010800495381A patent/CN102823278A/en active Pending
- 2010-09-02 KR KR1020127008555A patent/KR20140031074A/en not_active Application Discontinuation
- 2010-09-02 CA CA2772443A patent/CA2772443A1/en not_active Abandoned
- 2010-09-02 WO PCT/CA2010/001375 patent/WO2011026235A1/en active Application Filing
- 2010-09-02 RU RU2012111977/07A patent/RU2553677C2/en not_active IP Right Cessation
- 2010-09-02 JP JP2012527169A patent/JP2013509741A/en active Pending
- 2010-09-02 EP EP10813207.7A patent/EP2474175A4/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2316123C2 (en) * | 2001-12-19 | 2008-01-27 | Квэлкомм Инкорпорейтед | Efficient multi-address broadcasting transmission for packet data systems |
RU2341910C2 (en) * | 2003-03-03 | 2008-12-20 | Нокиа Корпорейшн | Method, system and network object for indicating hierarchic mode for traffic streams, transferred during broadband transmission |
US20050068918A1 (en) * | 2003-09-25 | 2005-03-31 | Ashok Mantravadi | Hierarchical coding with multiple antennas in a wireless communication system |
EP1753154A2 (en) * | 2005-08-12 | 2007-02-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for ordering retransmissions in an NxM Mimo system |
EP1959603A1 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-20 | Mitsubishi Electric Information Technology Center Europe B.V. | Method of radio data emission, emitter and receiver using the method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2474175A1 (en) | 2012-07-11 |
WO2011026235A1 (en) | 2011-03-10 |
JP2013509741A (en) | 2013-03-14 |
CN102823278A (en) | 2012-12-12 |
CA2772443A1 (en) | 2011-03-10 |
RU2012111977A (en) | 2013-10-10 |
EP2474175A4 (en) | 2014-09-24 |
KR20140031074A (en) | 2014-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10855400B2 (en) | Transmission of symbols in a MIMO environment using Alamouti based codes | |
US9673932B2 (en) | Uplink control signal design for wireless system | |
RU2538180C2 (en) | Method for uplink transmission of control message | |
RU2518509C2 (en) | Data stream transmission method and mobile station | |
US20110069772A1 (en) | Transmission of multicast broadcast service (mbs) traffic in a wireless environment | |
RU2553677C2 (en) | Method of transmitting multicast and broadcast service (mbs) traffic in wireless communication system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160903 |