BRPI0711172A2 - aparelho de transmissão e aparelho de recepção - Google Patents
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Abstract
APARELHO DE TRANSMISSãO E APARELHO DE RECEPçãO.Um aparelho de transmissão usado em um sistema de comunicação móvel que adota um esquema de portadora única em um enlace ascendente inclui: um meio de multiplexação configurado para a multiplexação de um canal piloto, um canal de controle e um canal de dados; e um meio de transmissão configurado para a transmissão de um símbolo de transmissão incluindo pelo menos o canal piloto e o canal de controle usando-se á enlace ascendente. Um primeiro canal piloto, usado para um aparelho de recepção para a medição do estado de canal do enlace ascendente é transmitido usando-se uma banda de frequência por uma pluralidade de blocos de recurso. Um segundo canal piloto para compensação de um canal transmitido pelo enlace ascendente é transmitido por um bloco de recurso atribuído ao aparelho de transmissão. Canais de controle do aparelho de transmissão e do outro aparelho além do aparelho de transmissão são ortogonalizados com cada outro por um esquema de FDM.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHODE TRANSMISSÃO E APARELHO DE RECEPÇÃO".
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção se refere a um campo técnico de comuni-cações por rádio. Mais particularmente, a presente invenção se refere a umaparelho de transmissão e a um aparelho de recepção usados em um enla-ce descendente.
TÉCNICA ANTECEDENTE
Em um esquema de acesso por rádio de próxima geração, parao qual pesquisa e desenvolvimento estão sendo conduzidos atualmente^ érequerido realizar uma comunicação mais eficientemente, se comprado comesquemas convencionais. No enlace descendente, o aumento de velocidadee o aumento de capacidade para comunicação são especialmente requeri-dos. Assim, os esquemas de acesso por rádio de um esquema de portadoramúltipla, tal como multiplexação de divisão de freqüência ortogonal (OFDM)são altamente esperados. Por outro lado, o enlace ascendente é diferente doenlace descendente pelo fato de um aumento de velocidade e uma grandecapacidade não serem tão fortemente requeridos para o enlace ascendentecomo para o enlace descendente e pelo fato de a potência de transmissãode uma estação móvel ser consideravelmente limitada, se comparada comaquela da estação base e similares. Assim, o esquema de portadora múltiplano qual há um medo de uma relação de potência de pico para média (PAPR)se tornar grande não é um esquema apropriado para o enlace ascendente.Ao invés disso, do ponto de vista de supressão de PAPR e aumento de cç>-bertura de uma célula, é desejável adotar um esquema de portadora únicapara o enlace ascendente.
A propósito, há canais de dados, canais de controle e canaispilotos e similares como canais a serem transmitidos no enlace ascendente,e os canais incluem vários tipos de canais tendo funções diferentes. Por e-xemplo, quanto aos canais pilotos, além de um canal piloto para compensa-ção de canal por recursos de rádio atribuídos, há um canal piloto para com-pensação de canal por recursos de rádio não atribuídos. Além disso, o canalde controle pode incluir uma informação, tal como uma informação de con-firmação de transmissão (ACK/NACK) de um canal de dados de enlace des-cendente previamente recebido e similar, além de uma informação (por e-xemplo, uma informação indicando um esquema de modulação e uma taxade codificação de canal e similar) usada para a demodulação de um canalde dados de enlace ascendente. Por exemplo, o documento de patente 1descreve os tipos e as propriedades dos canais de enlace ascendente.[Documento Não de Patente 1] 3GPP, TR25.814, "Physical Layer Aspectsfor Evolved UTRA".
EXPOSIÇÃO DA INVENÇÃO
PROBLEMA A SER RESOLVIDO PELA INVENÇÃO
Contudo, um quadro de enlace ascendente próprio considerandopropriedades dos vários canais de enlace ascendente mencionados acimaainda não foi estabelecido. Além disso, no esquema de acesso pôr rádio depróxima geração, uma faixa ampla de bandas de freqüência de sistema épreparada, e é assumido que estações móveis realizem comunicações u-sando as bandas inteiras ou parte delas. Contudo, um quadro de enlace as-cendente adequado para uso em várias bandas largas e estreitas ainda nãofoi estabelecido.
A presente invenção é planejada para se dirigir a pelo menos umdos problemas, e o objetivo é prover uma aparelho de transmissão e um a-parelho de recepção para a realização de um quadro de enlace ascendentepróprio para transmissão de vários canais de enlace ascendente.
MEIOS PARA RESOLUÇÃO DO PROBLEMA
Na presente invenção, um aparelho de transmissão usado emum sistema de comunicação móvel adotando um esquema de portadora úni-ca em um enlace ascendente é usado. O aparelho de transmissão inclui: ummeio de multiplexação configurado para a multiplexação de um canal piloto,um canal de controle e um canal de dados; e um meio de transmissão confi-gurado para transmitir um símbolo de transmissão incluindo pelo menos ocanal piloto e o canal de controle usando o enlace ascendente. O canal pilo-to inclui um primeiro canal piloto usado para um aparelho de recepção paramedição do estado do canal do enlace ascendente e um segundo canal pilo-to para compensação de um canal transmitido pelo enlace ascendente. Ocanal de dados é transmitido usando-se um ou mais blocos de recurso. Oprimeiro canal piloto é transmitido usando-se uma banda de freqüência poruma pluralidade de blocos de recurso. O segundo canal piloto é transmitidopor um bloco dé recurso atribuído ao aparelho de transmissão. Os canais decontrole do aparelho de transmissão e do outro aparelho além do aparelhode transmissão são ortogonalizados um com o outro por um esquema demultiplexação de divisão de freqüência (FDM). (
EFEITO DA INVENÇÃO
De acordo com a presente invenção, um quadro de enlace as-cendente próprio para transmissão de vários canais de enlace ascendentepode ser realizado.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Fig. 1 é um diagrama de blocos esquemático de um transmis-sor de acordo com uma modalidade da presente invenção;
a Fig. 2 é um diagrama de blocos esquemático de um receptorde acordo com uma modalidade da presente invenção;
a Fig. 3 mostra um diagrama detalhado da unidade de geraçãode canal de controle compartilhado;
a Fig. 4 é um diagrama que mostra um exemplo de bandas usa-das em um sistema;
a Fig. 5A é um diagrama que mostra uma maneira pela qual umainformação de um usuário A e uma informação de um usuáriaB são multi-plexadas pela FDM distribuída;
a Fig. 5B é um diagrama que mostra uma maneira pela qual umainformação de um usuário A e uma informação de um usuário B são multi-plexadas por CDM e pela FDM distribuída;
a Fig. 5C é um diagrama que mostra uma maneira na qual umainformação de um usuário A e uma informação de um usuário B são multi-plexadas pela FDM localizada;
a Fig. 6A é um diagrama que mostra um exemplo de mapea-mento de um canal piloto, um canal de controle e um canal de dados;
a Fig. 6B é um diagrama que mostra um exemplo de mapea-mento de um canal piloto, um canal de controle e um canal de dados;
a Fig. 7 é um diagrama que mostra um exemplo de mapeamentode um canal piloto, um canal de controle e um canal de dados;
a Fig. 8 é um diagrama que mostra um exemplo de mapeamentode um canal piloto, um canal de controle e um canal dê dados; e
a Fig. 9 é um diagrama que mostra um exemplo de mapeamentode um canal piloto, um canal de controle e um canal de dados.
Descrição de sinais de referência
231 unidade de geração de canal piloto
233 unidade de geração de canal de controle compartilhado
235 unidade de geração de canal de dados compartilhado
236, 241 unidade de transformada de Fourier discreta
237, 242 unidade de mapeamento
238, 243 unidade de transformada de Fourier inversa rápida
244 unidade de demultiplexação
251 a 253 comutador
255 a 258 unidade de codificação e de modulação
259 unidade de multiplexação
MODALIDADES PREFERIDAS PARA A REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO
De acordo com uma modalidade da presente invenção, um pri-meiro canal piloto usado para um aparelho de recepção para a medição doestado de canal do enlace ascendente é transmitido por uma banda larga, eum segundo canal piloto para compensação de um canal transmitido peloenlace ascendente é transmitido por um bloco de recurso atribuído ao apare-lho de usuário. Assim, uma medição de qualidade para cada bloco de recur-so pode ser apropriadamente realizada, e uma compensação de canal tam-bém pode ser realizada apropriadamente.
Além da obtenção do efeito de diversidade de freqüência, tendoem vista a obtenção de ortogonalidade facilmente e com confiabilidade, ca-nais de controle do aparelho de transmissão e do outro aparelho além doaparelho de transmissão podem ser ortogonalizados com cada outro por umesquema de FDM distribuída.
Do ponto de vista de transmissão de um canal de controle porum bloco de recurso em um bom estado de canal, é desejável que o canalde controle do aparelho de transmissão também seja transmitido em um blo-co de recurso atribuído para canal de dados do aparelho de transmissão.
Do ponto de vista de esperar especialmente um efeito de diver-sidade de freqüência, o canal de controle do aparelho de transmissão podeser transmitido usando-se não apenas o bloco de recurso para canal de da-dos, mas também uma banda larga igual a ou maior c!o que o bloco de re-curso atribuído para o canal de dados do aparelho de transmissão.
Do ponto de vista de melhoria do ritmo de transferência conside-rando-se superioridade e inferioridade de estado de canal de cada usuário, ocanal de controle do aparelho de transmissão pode ser transmitido usando-se uma banda de freqüência de um ou vários números de bloco de recurso.
Os canais de dados do aparelho de transmissão e do outro apa-relho além do aparelho de transmissão podem ser ortogonalizados com cadaoutro pelo esquema de FDM, e canais pilotos do aparelho de transmissão edo outro aparelho além do aparelho de transmissão podem ser ortogonaliza-dos com cada outro pelo esquema de CAIXA DE MOLDAGEM.[Modalidade 1]
Antes da descrição da configuração do aparelho e da operaçãode acordo com uma modalidade da presente invenção, pode ser considera-do significativo explicar o esboço dos vários tipos de canais transmitidos noenlace ascendente. Os canais de enlace ascendente são amplamente dividi-dos em (A) canais baseados em disputa, (B) canais de disputa não permitidae (C) canais pilotos. O canal baseado em disputa é um canal para o qualuma programação não é requerida em uma estação base, antes de umatransmissão, e o canal de disputa não permitida é um canal (canal progra-mado) para o qual uma programação é requerida em uma estação base,antes de uma transmissão. O canal baseado em disputa inclui um ou maisdentre (A1) um canal de acesso de alta velocidade, (A2) um canal de reser-va e (A3) um canal de sincronização de enlace ascendente. O canal de dis-puta não permitida inclui um ou mais dentre (B1) um canal de dados compar-tilhado de enlace ascendente e (B2) um canal de controle compartilhado deenlace ascendente.
(A) [Canal baseado em disputa]
O canal baseado em disputa a ser transmitido a partir da esta-ção móvel sem programação na estação base pode ser transmitido em qual-quer momento por uma estação móvel (mais geralmente, aparelho de usuá-rio (UE: equipamento de usuário) que inclui uma estação fixa). É desejávelque o canal baseado em disputa seja transmitido por uma banda larga. Aofazê-lo, o tempo de transmissão pode ser diminuído. Além disso, uma vezque a banda é larga, um efeito de diversidade de freqüência pode ser obtido.Assim embora a qualidade de sinal se deteriore muito em uma parte de fre-qüências, uma amplificação de potência (desprendimento de potência) e si-milar para compensação pela deterioração não é essencial. Embora umedisputa possa ocorrer entre usuários pelo canal baseado em disputa, umacomunicação de alta velocidade está disponível facilmente pelo canal. Em-bora o esquema de multiplexação de divisão de tempo (TDM) seja usado damesma forma que o UTRA atual, uma multiplexação de divisão de freqüên-cia e/ou uma multiplexação de divisão de código (CDM) são realizadas napresente modalidade do ponto de vista de redução de disputa com outrosusuários, tanto quanto possível. Contudo, quando uma disputa contra outrousuário ocorre, estes usuários podem transmitir o canal baseado em disputade novo, conforme necessário. ^
(A1) Canal de acesso rápido
O canal de acesso rápido pode incluir uma mensagem de con-trole de um tamanho de dados pequeno, pode incluir dados de tráfego de umtamanho de dados peq*ueno ou pode incluir ambos. Uma razão para a limita-ção do tamanho de dados para ser pequeno é para redução de atraso detransmissão. Por exemplo, a mensagem de controle pode incluir uma infor-mação de transferência de ponto a ponto de camada 3, por exemplo. Os da-dos de tráfego do tamanho pequeno podem incluir um e-mail de uma quanti-dade de informação pequena, um comando de um jogo e similares. Uma vezque o aparelho de usuário pode transmitir o canal de acesso rápido para aestação base sem uma reserva prévia, o tempo de processo requerido paratransmissão pode ser pequeno. O canal de acesso rápido é transmitido porum ou mais fragmentos de freqüência atribuídos de antemão. Qual fragmen-to é para ser usado em uma pluralidade de fragmentos de freqüência podeser reportado a partir da estação base para o aparelho de usuário por umcanal de difusão de um enlace descendente. O conteúdo do relatório podeindicar que apenas um fragmento de freqüência em particular pode ^er usa-do ou pode indicar que qualquer um (ou qualquer número) de uma pluralida-de de fragmentos de freqüência em particular pode ser usado. O último évantajoso pelo fato de a probabilidade de disputa entre usuários ser menordo que aquela do primeiro.
(A2) Canal de reserva
O canal de reserva inclui uma informação para requisição deprogramação de um canal de disputa não permitida. A informação pode in-cluir uma informação de identificação para identificação de um aparelho deusuário, tipo de dados de tráfego (voz, imagem e similares), tamanho de da-dos, informação de qualidade requerida (QoS e similares), e potência detransmissão do aparelho de usuário e similares. O canal de reserva tambémé transmitido por um fragmento de freqüência atribuído de antemão. Qualfragmento é para ser usado em uma pluralidade de fragmentos de freqüên-cia pode ser relatado a partir da estação base para o aparelho de usuáriopor um canal de difusão de um enlace descendente.
(A3) Canal de sincronização de enlace ascendente
Na presente modalidade, uma transmissão de sinal de um enla-ce ascendente é realizada usando-se um esquema de portadora único, euma equalização é reálizada para supressão de uma interferência de per-curso múltiplo. Para a realização de uma equalização efetiva, é desejávelmanter uma sincronização de modo que um sincronismo de recepção pararecepção de vários usuários caia em um período de um intervalo de guardapredeterminado. Para manutenção da sincronização, o canal de sincroniza-ção de enlace ascendente é usado.
A propósito, a manutenção da sincronização também pode serrealizada pelo canal piloto mencionado adiante. Portanto, não é essencialpreparar o canal de sincronização e o canal piloto.
(B) [Canal de disputa não permitida]
O canal de disputa não permitida é transmitido a partir do apare-lho de usuário de acordo com uma programação realizada na estação base.(B1) Canal de dados compartilhado de enlace ascendente
O canal de dados compartilhado de enlace ascenderíte incluiambos ou um dentre dados de tráfego e Urnamensagem de controle de ca-mada 3. A mensagem de controle pode incluir uma informação sobre trans-ferência de ponto a ponto, uma informação necessária para controle de re-transmissão e similar. Ao canal de dados compartilhado de enlace ascen-dente são atribuídos um ou mais blocos de recurso (ou fragmentos) de açor-as do com uma programação no domínio de tempo ou em ambos os domíniosde tempo e de freqüência. Neste caso, uma atribuição de recurso é progra-mada na estação base, de modo que um usuário relacionado a uma melhorrota de transmissão (canal) no domínio de tempo ou em ambos os domíniosde tempo e de freqüência possa transmitir um pacote com prioridade. O nú-mero de blocos de recurso a serem atribuídos é determinado dependendode uma taxa de dados e de um tamanho de dados e similares a seremtransmitidos pelo aparelho de usuário. Quando há uma pluralidade de usuá-rios requisitando apenas uma taxa de dados relativamente baixa, um blocode recurso pode ser compartilhado por uma pluralidade de usuários. Contu-do, quando um tamanho de tráfego de um usuário excede a um tamanhopredeterminado, um usuário pode usar o bloco de recurso inteiro. Além dis-so, um usuário pode usar uma pluralidade de blocos de recurso. Quando umbloco de recurso é compartilhado por uma pluralidade de usuários, uma mul-tiplexação de alguma maneira é realizada, de modo que os canais de umapluralidade de usuários se tornem ortogonais no bloco de recurso. Por e-xemplo, uma FDM localizada ou uma FDM distribuída pode ser realizada nobloco de recurso.(Β2) Canal de controle compartilhado de enlace ascendente
O canal de controle compartilhado de enlace ascendente trans-mite uma mensagem de controle física e uma mensagem de controle de ca-mada 2 (FFS). Quanto ao canal de dados compartilhado de enlace ascen-dente, uma atribuição de recurso é programada na estação base, de modoque um usuário relacionado a uma melhor rota de transmissão (canal) possatransmitir um pacote com prioridadie. Contudo, quanto ao canal de controlecompartilhado de enlace ascendente, uma programação dependendo dasuperioridade ou da inferioridade de estado de canal não é essenciál (contu-do, alguma adaptação de enlace ascendente pode ser realizada para o canalde controle compartilhado). A estação base atribui blocos de recurso a cadaaparelho de usuário para a realização de uma programação, para se evitaruma disputa de canais de controle compartilhados. Quanto ao canal de con-trole compartilhado de enlace ascendente, a estação base realiza uma pro-gramação dependendo do número de usuários, De modo a se manter a taxade erro de pacote baixa, é desejável realizar um controle de potência detransmissão com alta precisão. Além disso, é desejável obter um efeito dediversidade de freqüência pela transmissão do canal de controle comparti-lhado de enlace ascendente por uma faixa ampla de freqüências, de modo ase aumentar a qualidade de pacotes de recepção.
Mais particularmente, o canal de controle compartilhado de enla-ce ascendente inclui uma ou mais dentre:
(1) uma informação de controle relacionada a um canal de dadoscompartilhado de enlace ascendente;
(2) uma informação de controle relacionada a um canal de dadoscompartilhado de enlace descendente programado;
(3) uma informação de controle para mudança de conteúdo deprogramação do canaf de dados compartilhado de enlace ascendente; e
(4) uma informação de controle para realização de unidade deestimativa de movimento programação de um canal de dados compartilhadode enlace descendente.
Nestes tipos de informação de controle, (1) inclui uma informa-ção de controle essencial para a demodulação do canal de dados comparti-lhado de enlace ascendente, e é uma informação de controle essencial quedeve ser associada ao canal de dados compartilhado de enlace ascendente.Por outro lado, quanto a (2) e (4), não é essencial que elas estejam associa-das ao canal de dados compartilhado de enlace ascendente, e elas são in-formações de controle (uma informação de controle diferente da informaçãode controle essencial) que não estão necessariamente asspciadas ao canalde dados compartilhado de enlace ascendente. De acordo com esse métodode classificação, a informação de controle (3) relacionada à mudança deprogramação de conteúdo pode ser ,incluída na informação de controle es-sencial, ou pode ser incluída em uma informação de controle diferente dainformação de controle essencial.
(1) A informação de controle (informação de controle essencial)relacionada ao canal de dados compartilhado de enlace ascendente progra-mado é transmitida sendo associada a um canal de dados compartilhado deenlace ascendente apenas quando o canal de dados compartilhado de enla-ce ascendente é transmitido. Esta informação de controle também é deno-minada um canal de controle associado, e pode incluir uma informação ne-cessária para demodulação de canal de dados compartilhado (esquema demodulação, taxa de codificação de canal e similares), tamanho de bloco detransmissão, informação relacionada a controle de retransmissão, e simila-res, e pode ser representada com uma quantidade de informação de em tor-no de 14 bits, por exemplo. Por exemplo, a informação de controle de re-transmissão pode incluir uma informação indicando se um pacote transmitidopelo canal de dados compartilhado de enlace ascendente é um pacote deretransmissão ou um novo pacote, uma informação indicando o método deuso de pacote de retransmissão, e similares. Por exemplo, os dados do pa-cote de retransmissão"são os mesmos que os dados de um pacote previa-mente transmitido (dados de transmissão iniciais, por exemplo) em um pri-meiro método de uso, e dados do pacote de retransmissão podem ser dife-rentes dos dados de um pacote previamente transmitido em um segundométodo de uso. No último caso, uma combinação de pacote pode ser reali-zada com uma informação de redundância de codificação de correção deerro.
(2) A informação de controle associada ao canal de dados com-partilhado de enlace descendente programado é transmitida para a estaçãobase apenas quando um canal de dados compartilhado de enlace descen-dente é transmitido a partir da estação base e o canal de dados compartilha-do de enlace descendente é recebido pelo aparelho de usuário. Esta infor-mação de controle representa uma informação de confirmação de transmis-são, isto é, se o pacote é apropriadamente recebido no enlace desòendente(ACK/NACK), e pode ser representada por um 1 bit em um caso mais simples.
(3) A informação de controle para mudança de conteúdo de pro-gramação do canal de dados compartilhado de enlace ascendente é transmi-tida para relatório de um tamanho de buffer e/ou potência de transmissão doaparelho de usuário para a estação base. Esta informação de controle podeser transmitida periodicamente ou de forma irregular. Por exemplo, ela podeser transmitida a partir do aparelho de usuário em um tempo em que o ta-manho de buffer e/ou a potência de transmissão mudarem. A estação basepode mudar o conteúdo de programação de acordo com essa mudança destatus do aparelho de usuário. O status do tamanho de buffer e da potênciade transmissão pode ser representado usando-se uma quantidade de infor-mação de em torno de 10 bits, por exemplo.
(4) Uma informação de controle para a realização de uma pro-gramação para o canal de dados compartilhado de enlace descendente étransmitida para relatório da informação de qualidade de canal (CQI: indica-dor de qualidade de canal) do enlace descendente para a estação base. OCQI pode ser a SIR de recepção medida pelo aparelho de usuário, por e-xemplo. Esta informação pode ser transmitida periodicamente ou de formairregular. Por exemplo, esta informação pode ser reportada para a estaçãobase quando a qualidade do canal mudar. Esta informação de controle podeser representada usando-se uma quantidade de informação de 5 bits, porexemplo.(C) [Canal piloto]
O canal piloto é um sinal que tem um padrão que é conhecido deantemão no lado de transmissão e no lado de recepção, e também pode serreferido como um sinal de referência, um sinal conhecido, um sinal de trei-namento e similares.
O canal piloto pode ser transmitido a partir do aparelho de usuá-rio usando-se a multiplexação de divisão de tempo (TDM),. a multiplexaçãode divisão de freqüência (FDM), a multiplexação de divisão de código(CDM), ou uma combinação destas. Contudo, do ponto de vista dediminui-ção da relação de potência de pico para média (PAPR), é desejável usar umesquema de TDM. Pela ortogonalização de um canal piloto e de um canal dedados usando-se o esquema de TDM, o canal piloto pode ser separado cor-retamente no lado de recepção, de modo que contribua para melhoria daacurácia de estimativa de canal.
O canal piloto inclui um primeiro casal piloto para medição deCQI para todo bloco de recurso que tenha uma chance de ser atribuído aoaparelho de usuário no futuro, e inclui um segundo canal piloto para com-pensação do canal de um canal transmitido por um bloco de recurso queatualmente é atribuído ao aparelho de usuário. Conforme mencionado maistarde, o primeiro canal piloto é transmitido por uma banda larga incluindotodos os blocos de recurso e o segundo canal piloto é transmitido apenaspor um bloco de recurso em particular atribuído ao aparelho de usuário.
A Fig. 1 é um diagrama de blocos esquemático de um transmis-sor de acordo com uma modalidade da presente invenção. O' transmissormostrado na figura tipicamente é provido em um aparelho de usuário. A Fig.1 mostra uma unidade de geração de canal piloto 231, uma unidade de ge-ração de canal de controle compartilhado 233, uma unidade de geração decanal de dados compartilhado 234, uma unidade de multiplexação 235, umaunidade de transformada discreta de Fourier (DFT) 236, uma unidade demapeamento 237 e uma unidade de transformada rápida inversa de Fourier238.
A unidade de geração de canal piloto 231 gera um canal pilotousado no enlace ascendente. O canal piloto inclui os primeiro e segundo ca-nais pilotos mencionados acima pelo menos.
A unidade de geração de canal de controle compartilhado 233gera um canal de controle compartilhado que pode incluir uma informaçãode controle variada. A unidade de geração de canal de controle compartilha-do 233 é descrita com referência à Fig. 3, mais tarde.
A unidade de geração de canal de dados compartilhado 234 ge-ra um canal de dados compartilhado pelo enlace ascendente.
A unidade de multiplexação 235 multiplexa e extrai um ou maiscanais. Não é essencial multiplexar todos os canais mostrados na figura? eum ou mais canais são multiplexados conforme necessário. No exemplomostrado na figura, o processamento de multiplexação de divisão de tempoé realizado pela unidade de multiplexação 235, e o processamento de miti-gação de componentes de freqüência é realizado pela unidade de mapea-mento 237. Uma vez que uma programação para o sinal multiplexado dedivisão de tempo é realizada com base em uma instrução pela estação base,o sinal é classificado para o canal de disputa não permitida.
Na realidade, um canal baseado em disputa também é gerado eé multiplexado e transmitido como necessário. Mas, em nome da simplicida-de de explicação, isto não é mostrado.
A unidade de transformada discreta de Fourier (DFT) 236 realizauma transformada de Fourier em um sinal (um sinal após ser multiplexadono exemplo mostrado na figura) introduzido na unidade. Neste estágio doprocessamento de sinal, uma vez que o sinal é de valores digitáis discretos,uma transformada de Fourier discreta é realizada. Ao fazê-lo, uma seqüên-cia de sinais disposta em ordem de tempo é representada no domínio defreqüência.
A unidade'de mapeamento 237 mapeia cada componente desinal após uma transformada de Fourier para uma subportadora predetermi-nada no domínio de freqüência. O esquema de multiplexação de divisão defreqüência (FDM) neste caso pode ser um esquema de FDM localizada paraatribuição de uma banda estreita contínua para um usuário, ou pode ser umesquema de FDMA distribuído para se proporcionar um espectro no qualuma pluralidade de componentes de freqüência é disposta ao ser distribuídaem intervalos de freqüência predeterminados. Os intervalos de freqüênciapredeterminados são intervalos regulares geralmente, mas intervalos de fre-qüência predeterminados podem ser intervalos irregulares. A unidade demapeamento 237 realiza um mapeamento no eixo de freqüência pela FDMlocalizada ou pela FDM distribuída.
A unidade de transformada rápida inversa de Fourier 238 realizauma transformada de Fourier rápida inversa nas componentes de sitiai apósum mapeamento, de modo a extrair Mma seqüência de sinais dispostos emordem de tempo.
A propósito, a FDM distribuída pode ser realizada por Fatores deEspalhamento de Variável e Repetição de Componente Elementar de Sinal(Chip) - esquema de CDM (VSCRF-CDM) e similares.
A Fig. 2 mostra um diagrama de blocos esquemático de um re-ceptor de acordo com uma modalidade da presente invenção. O receptormostrado na figura é provido em uma estação base tipicamente. A Fig. 2mostra uma unidade de transformada de Fourier discreta (DFT) 241, umaunidade de mapeamento 242, uma unidade de transformada de Fourier rápi-da inversa 243 e uma unidade de multiplexação 244.
A unidade de transformada de Fourier discreta (DFT) 241 realizauma transformada de Fourier em um sinal (sinal de recepção no exemplomostrado na figura) introduzido na unidade. Assim sendo, uma seqüência desinais dispostos em ordem de tempo pode ser representado no domínio defreqüência.
A unidade de mapeamento 242 extrai componentes de subpor-tadora predeterminados a partir de sinais, após a transformada de Fourier.Assim sendo, sinais qiie são multiplexados pela FDM localizada ou pelaFDM distribuída são separados, por exemplo.
A unidade de transformada de Fourier rápida inversa 242 realizauma transformada de Fourier rápida inversa nas componentes de sinal, apósserem separadas, para extração de uma seqüência de sinais dispostos emordem de tempo.
A unidade de demultiplexação 244 separa um ou mais canaispara extração deles. No exemplo mostrado na figura, sinais mapeados paraas componentes de freqüência são restaurados para sinais antes do mape-amento pela unidade de desmapeamento 242 e a separação do sinal multi-plexado é realizada pela unidade de demultiplexação 244.
Um ou mais canais gerados na unidade de geração de cada ca-nal são multiplexados no tempo (apropriadamente comutados) pela unidadede multiplexação 235, e o sinal multiplexado é introduzido na 01=1^236, demodo que o sinal seja transformado em um sinal no domínio de freqüência.O sinal após uma transformada é apropriadamente mapeado para a compo-nente de freqüência pela unidade de mapeamento 237, e introduzido naIFFT 238, de modo a ser convertido em sinais de série no tempo. Após isso,o sinal é transmitido por rádio através de elementos de processo tal como aunidade de RF 14 mostrada na Fig 1. Este sinal é recebido pelo receptormostrado na Fig. 2. O sinal de recepção é introduzido na DFT 241, e é trans-formado em um sinal no domínio de freqüência. O sinal transformado é umsinal mapeado para a componente de freqüência, e separado pela unidadede desmapeamento 242 em um sinal antes de mapeamento. O sinal separa-do é transformado em sinais de série no tempo, e a seqüência de sinal mul-tiplexado no tempo é apropriadamente demultiplexada pela unidade de de-multiplexação 244, e um processo de demodulação adicional e similar é rea-lizado por elementos de processo não mostrados na figura.
A Fig. 3 mostra um diagrama detalhado da unidade' de geraçãode canal de controle compartilhado 233. A Fig. 3 mostra os comutadores251, 252 e 253, as unidades de modulação e de codificação 255, 256, 257 e258, e uma unidade de multiplexação 259. Cada comutador provê cada ca-nal que é introduzido èm uma extremidade (lado esquerdo da figura) parauma outra extremidade de acordo com um sinal de instrução (não mostradona figura) no canal de controle compartilhado. O conteúdo do sinal de instru-ção determina como configurar o canal de controle compartilhado, isto é,qual informação de controle está incluída no canal de controle compartilha-do. No exemplo mostrado na figura, a figura mostra (1) uma informação decontrole essencial, (2) uma informação de confirmação de transmissão decanal de enlace descendente (informação indicando reconhecimento (ACK)e reconhecimento negativo (NACK)), (3) uma informação quanto à mudançade conteúdo de programação e (4) uma informação de estado de canal(CQI) indicando uma qualidade de recepção de canal piloto de enlace des-cendente.
Cada uma das unidades de modulação e de codificação realizauma modulação de dados em um canal introduzido na unidade usándo umesquema de modulação instruído, e realiza uma codificação çle canal usandoum esquema de codificação instruído. O esquema de modulação e o es-quema de codificação usados para cada canal podem ser diferentes ou osmesmos esquemas podem ser usados para mais de um canal. O esquemade modulação ou o esquema de codificação pode ser regulado de forma fixade modo a ser não modificado.
A unidade de multiplexação 259 multiplexa cada canal para ageração e a extração do canal de controle compartilhado.
Na transmissão do canal de controle compartilhado na técnicaconvencional, o esquema de modulação e o esquema de codificação sãofixos, e é pretendida a obtenção da qualidade requerida pelo controle docontrole de potência de transmissão. Contudo, tendo em vista o aumento daqualidade de canal e o uso efetivo de recursos, é desejável realizar uma ou-tra adaptação de enlace na transmissão do canal de controle compartilhado.Como um método para a realização de uma adaptação de enlace, há umamodulação e codificação adaptativas (AMC) e um controle de potência detransmissão (TPC).
A Fig. 4 mostra bandas de freqüência usadas no sistema de co-municação. A banda de freqüência provida para o sistema (a ser tambémreferida como a banda de freqüência inteira ou a banda de sistema) incluiuma pluralidade de blocos de freqüência de sistema, de modo que o apare-lho de usuário possa realizar uma comunicação usando um ou mais dos blo-cos de recurso incluídos nos blocos de freqüência de sistema. O bloco derecurso também é chamado um fragmento ou um fragmento de freqüência.
Em geral, um fragmento pode incluir uma ou mais portadoras (também refe-ridas como uma subportadora). Mas, em uma modalidade da presente in-venção, um esquema de portadora única é adotado, de modo que um frag-mento inclua apenas uma portadora.
No exemplo mostrado na Fig. 4, a banda de sistema é de 10MHz, o bloco de freqüência de sistema é de 5 MHz, e a banda de sistemainclui dois blocos de freqüência de sistema. Em nome da simplicidade dodesenho, a banda de freqüência de sistema 2 não é mostrada. O bloco derecurso é de 1,25 MHz, e um bloco de freqüência de sistema inclui quatroblocos de recurso. O que pode ser usado nos dois blocos de freqüência desistema pelo aparelho de usuário é determinado pela estação base com ba-se em uma largura de banda pela qual o aparelho de usuário pode realizaruma comunicação e vários usuários realizando uma comunicação no siste-naa· A largura de banda do bloco de freqüência de sistema é designada co-mo uma banda pela qual todo aparelho de usuário que pode realizar umacomunicação no sistema pode realizar uma comunicação. Em outras pala-vras, a largura de banda do bloco de freqüência de sistema é determinadacomo uma largura de banda de transmissão máxima de um aparelho de u-suário de um grau mínimo que pode ser assumido. Portanto, a um aparelhode usuário que pode apenas realizar uma comunicação usando a banda de5 MHz é atribuído apenas um dos blocos de freqüência de sistema, mas aum aparelho de usuário que pode realizar uma comunicação usando umabanda de 10 MHz pode ser atribuída uma banda de modo que o aparelho deusuário possa usar ambos os blocos de freqüência de sistema. Na presentemodalidade, embora um subquadro possa ser denominado um intervalo detempo de transmissão (TTI), tal como de 0,5 ms, por exemplo, qualquer in-tervalo apropriado poete ser usado. Estes exemplos e valor são meramenteum exemplo, e quaisquer valores apropriados podem ser usados.
O aparelho de usuário transmite um canal piloto de enlace as-cendente para a estação base. A estação base determina (realiza uma pro-gramação) um ou mais blocos de recurso a serem usados para o aparelhode usuário transmitir o canal de dados compartilhado com base na qualidadede recepção do canal piloto de enlace ascendente. O conteúdo da progra-mação (informação de programação) é reportado para o aparelho de usuáriousando-se um canal de controle compartilhado de enlace descendente ouum outro canal. O aparelho de usuário transmite um canal de dados compar-tilhado de enlace ascendente usando um bloco de recurso atribuído. Nestecaso, o canal de controle compartilhado (canal de controle compartilhadoincluindo uma informação de controle essencial) associado ao canal de da-dos compartilhado de enlace ascendente é transmitido usando-se d mesmobloco de recurso. Conforme mencionado acima, o canal de controle compar-tilhado de enlace ascendente pode incluir uma outra informação de controlealém da informação de controle essencial.
Os blocos de recurso atribuídos a um usuário podem mudar,conforme o tempo avançar. Os blocos de recurso atribuídos ao usuário po-dem se conformar com um padrão de salto de. freqüência. O conteúdo dopadrão de salto pode ser conhecido antes do começo de comunicação entrea estação base e o aparelho de usuário, e pode ser reportado para o apare-lho de usuário a partir da estação base, conforme necessário. Do ponto devista para manutenção da qualidade de sinal médio do canal de enlace as-cendente, é desejável usar não apenas um bloco de recurso em particular,mas também vários blocos de recurso.
As Fig. 5A a 5C mostram exemplos concretos detalhados decomo uma informação de um usuário A e de um usuário B são multiplexadasem um subquadro. No exemplo mostrado na Fig. 5a, os canais pilotos e oscanais de dados são multiplexados no tempo. Uma informação do usuário Ae uma do usuário B são multiplexadas no tempo e os canais de dados dousuário A e do usuário B são multiplexados usando-se a FDM distribuída demodo similar à Fig. 5A, mas os canais pilotos do usuário A e do usuário Bsão multiplexados por CDM. No exemplo da Fig. 5C, os canais pilotos e oscanais de dados são multiplexados no tempo, e os canais de dados do usuá-rio A e do usuário B são multiplexados pela FDM localizada.
A Fig. 6A mostra um exemplo de mapeamento da informação decada usuário de acordo com uma modalidade da presente invenção. Emboraa faixa mostrada na figura seja a banda de freqüência inteira e um subqua-dro, a faixa na direção de eixo de freqüência pode estar em uma faixa de umbloco de freqüência de sistema. Em nome da descrição, um período em umsubquadro é dividido em de primeiro ao quarto intervalos de tempo em or-dem de lapso de tempo. No primeiro intervalo de tempo, os primeiros canaispilotos de todos os usuários são multiplexados e transmitidos. Todos os u-suários incluem todos os usuários que podem transmitir alguns canais nofuturo além dos usuários transmitindo o canal de dados de enlace ascenden-- te e os usuários transmitindo o canal de controle de enlace ascendente.Conforme mencionado acima, o primeiro canal piloto é um canal piloto paraa medição de CQI para todos os blocos de recurso tendo uma chance deserem atribuídos ao aparelho de usuário no futuro. Uma multiplexação dos* primeiros canais pilotos para todos os usuários pode ser realizada por FDM,CDM ou ambos.
Os canais de controle são mapeados para o segundo intervalode tempo. Os canais de controle de cada usuário são ortogonalizados comcada outro pela FDM distribuída. Conforme mencionado acima, como umainformação incluída no canal de controle compartilhado, há uma informaçãode controle essencial que é essencial para a demodulação do canal de da-dos compartilhado e uma outra informação de controle (outra informação decontrole além da informação de controle essencial) além daquela. No exem-plo mostrado na figura, os usuários B, C e D transmitem canais de controleincluindo uma outra informação de controle além da informação de controleessencial. Como o primeiro canal piloto, os usuários B, C e D distribuem oscanais de controle por toda a banda de freqüência (ou o bloco de freqüênciade sistema inteiro) para a transmissão deles para a estação base. É assumi-do que os usuários B, O e D não transmitem um canal de dados em qualquerbloco de recurso neste subquadro. Ao usuário A é atribuído um bloco de re-curso, e o usuário A transmite um canal de dados no terceiro intervalo detempo usando o bloco de recurso. Um canal de controle (incluindo uma in-formação de controle essencial e uma outra informação de controle alémdaquela) do usuário A é transmitido usando-se freqüências no bloco de re-curso atribuído ao usuário A. O canal de controle do usuário A e os canaisde controle dos outros usuários são ortogonalizados com cada outro se u-sando a FDM distribuída.
No quarto intervalo de tempo, o segundo canal piloto é mapea-do. Conforme mencionado acima, o segundo canal piloto é um canal pilotopara compensação de canal para um canal a ser transmitido por um blocode recurso que atualmente é atribuído ao aparelho de usuário. Também nes-te quarto intervalo de tempo, os primeiros canais pilotos transmitidos pelabanda larga para medição de CQI podem ser multiplexados e transmitidos ·por uma pluralidade de usuários. Também neste caso, é possível realizaruma compensação de canal por um canal transmitido usando-se o bloco derecurso atualmente atribuído ao aparelho de usuário pelo uso de uma partedo primeiro canal piloto transmitido pela banda larga.
Λ propósito, em nome da simplicidade do desenho, emboraqualquer canal de dados de outros usuários além do usuário A não sejamostrado, os canais de dados e similares de algum tipo de usuários (outrosalém dos usuários B, C e D) são mapeados para outros blocos de recursoalém do bloco de recurso atribuído ao usuário A na realidade.
Quanto a um canal de enlace ascendente recebido a partir dousuário A, a estação base estima o estado de canal do bloco de recurso combase no segundo canal piloto, e determina uma compensação de conteúdo(quantidade de rotação de fase e potência e similares) a ser realizada nocanal de controle e no canal de dados, de modo a se realizar a compensa-ção. Além disso, é determinado qual bloco de recurso se torna de alta quali-dade para o usuário A em subquadros posteriores, com base no primeirocanal piloto. A estação base realiza um controle de retransmissão e similarcom base em canais de enlace ascendente (outra informação de controlealém da informação de controle essencial) recebidos a partir dos usuários B,C e D. Além disso, quando uma requisição de atribuição de recurso de umenlace ascendente foi recebida, a estação base determina qual bloco de re-curso se torna de alta qualidade para o usuário B, C ou D, com base no pri-meiro canal piloto recebido.
Do ponto de vista de que a estação base determina a superiori-dade ou a inferioridade do estado de canal de cada usuário para cada blocode recurso, é desejável que o primeiro canal piloto seja transmitido usando-se uma banda larga. Do ponto de vista de manutenção da qualidade de*re-cepção mínima na estação base pelo aumento do efeito de diversidade defreqüência, é desejável que os canais de controle dos usuários B, C e D aosquais qualquer bloco de recurso em particular não é atribuído sejam distribu-ídos para uma banda larga como o exemplo mostrado na figura. Do ponto devista de transmissão de um canal de controle em um bom estado de canaltanto quanto possível, é desejável que o canal de controle do usuário A aoqual um bloco de recurso em particular é atribuído seja transmitido pelo blo-co de recurso atribuído como o exemplo mostrado na figura. Neste caso, osegundo canal piloto transmitido pelo bloco de recurso atribuído tambémpode ser usado para a demodulação do canal de controle do usuário A.
A Fig. 6B mostra um exemplo de mapeamento da informação decada usuário de acordo com uma modalidade da presente invenção. Interva-los de tempo expedientes são divididos para cinco, que são os primeiro aquinto intervalos. Os primeiro, segundo, quarto e quinto intervalos de temposão os mesmos que do primeiro ao quarto da Fig. 6A. Contudo, na Fig. 6B,um canal de controle que inclui uma outra informação de controle além dainformação de controle essencial do usuário A é transmitido no terceiro inter-valo de tempo (antes do canal de dados do usuário A ser transmitido). Noexemplo mostrado na figura, em canais de controle do usuário-A, a informa-ção de controle essencial é transmitida pelo segundo intervalo de tempo, euma outra informação de controle além da informação de controle essencialé transmitida pelo terceiro intervalo de tempo. Um esquema como esse évantajoso quando uma quantidade de informação de outra informação decontrole além da informação de controle essencial é grande até um grau noqual é difícil transmitir usando o esquema mostrado na Fig. 6A.
A Fig. 7 mostra um exemplo de mapeamento de informação decada usuário de acordo com uma modalidade da presente invenção. Geral-mente, embora este exemplo seja similar ao exemplo mostrado na Fig. 6A,este exemplo é diferente pelo fato de cada um dos canais de controle (inclu-indo apenas uma outra informação de controle além da informação de con-trole essencial) transmitidos pelos usuários B1CeD caírem em uma faixa deum bloco de recurso, ao invés de serem distribuídos pela banda de freqüên-cia inteira. Quando um estado de canal em um bloco de recurso em particu-lar é relativamente bom, é desejável que o canal de controle seja transmitidopor um bloco de recurso em particular, conforme mostrado na Fig. 7.
A Fig. 8 mostra um exemplo de mapeamento de informação decada usuário de-acordo com uma modalidade da presente invenção. Geral-mente, embora este exemplo seja similar ao exemplo mostrado na Fig. 6A,este exemplo é diferente pelo fato de não apenas os canais de controle (in-cluindo apenas uma outra informação de controle além da informação decontrole essencial) transmitidos pelos usuários B, C e D, mas, também, ocanal de controle do usuário A serem distribuídos pela banda de freqüênciainteira.
A Fig. 9 mostra um exemplo de mapeamento de informação decada usuário de acordo com uma modalidade da presente invenção. Emboraapenas o canal de dados do usuário A seja mostrado nos exemplos de ma-peamento das Fig. 6A a 8, os canais de dados de outros usuários são mos-trados na Fig. 9. A Fig. 9 mostra um exemplo de mapeamento para doissubquadros. Conforme mostrado na figura, os métodos de mapeamento po-dem mudar variadamente, conforme o tempo avançar.
O presente pedido internacional reivindica prioridade com ba?eno pedido de patente japonesa Ns 2006-127996, depositado no JPO em 1 demaio de 2006 e cujo conteúdo inteiro do pedido de patente japonesa Ns20Ò6-127996 é incorporado aqui como referência.
Claims (7)
1. Aparelho de transmissão usado em um sistema de comunica-ção móvel que adota um esquema de portadora única em um enlace ascen-dente, que compreende:um meio de multiplexação configurado para a multiplexação deum canal piloto, um canal de controle e um canal de dados; eum meio de transmissão configurado para a transmissão de umsímbolo de transmissão incluindo pelo menos o canal piloto e o canal decontrole usando o enlace ascendente,onde o canal pilotoJnclui um primeiro canal piloto usado para umaparelho de recepção para medição do estado de canal do enlace ascen-dente e um segundo canal piloto para compensação por um canal transmiti-do pelo enlace ascendente,o canal de dados é transmitido usando-se um ou mais blocos derecurso,o primeiro canal piloto é transmitido usando-se uma banda defreqüência por uma pluralidade de blocos de recurso,o segundo canal piloto é transmitido por um bloco de recursoatribuído ao aparelho de transmissão, ecanais de controle do aparelho de transmissão e de um outroaparelho além do aparelho de transmissão são ortogonalizados com cadaoutro por um esquema de multiplexação de divisão de freqüência (FDM).
2. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 1,onde os canais e controle do aparelho de transmissão e do outro aparelhoalém do aparelho de transmissão são ortogonalizados com cada outro porum esquema de FDM distribuída.
3. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 1, ondeo canal de controle do aparelho de transmissão é transmitido usando-se umbloco de recurso atribuído para um canal de dados do aparelho de transmissão.
4. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 1,onde o canal de controle do aparelho de transmissão é transmitido usando-se uma banda larga igual a ou maior do que um bloco de recurso atribuídopara um canal de dados do aparelho de transmissão.
5. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 1, ondeo canal de controle do aparelho de transmissão é transmitido usando-se umabanda de freqüência de um ou de um número variado de blocos de recurso.
6. Aparelho de transmissão, de acordo com a reivindicação 1,onde os canais de dados do aparelho de transmissão e do outro aparelhoalém do aparelho de transmissão são ortogonalizados com cada outro peloesquema de multiplexação de divisão de freqüência (FDM), e os canais pilo-tos do aparelho de transmissão e do outro aparelho além do aparelho detransmissão são ortogonalizados com cada outro pelo esquema de multiple-xação de divisão de código (CDM).
7. Aparelho de recepção usado em um sistema de comunicaçãomóvel que adota um esquema de portadora única em um enlace ascenden-te, que compreende:um meio de recepção configurado para receber um símbolo detransmissão incluindo um canal piloto, um canal de controle e um canal dedados usando o enlace ascendente; eum meio de separação configurado para separação do canalpiloto, do canal de controle e do canal de dados do símbolo de recepção,onde o canal piloto inclui um primeiro canal piloto usado para oaparelho de recepção para a medição do estado de canal do enlace ascen-dente e um segundo canal piloto para compensação por um canal transmiti-do pelo enlace ascendente,o canal de dados é recebido usando-se um ou mais blocos derecurso,o primeiro canal piloto é recebido usando-se uma banda de fre-qüência por uma pluralidade de blocos de recurso,o segundo «canal piloto é recebido por um bloco de recurso atri-buído a cada aparelho de transmissão, eos canais de controle do aparelho de transmissão e do outro a-parelho além do aparelho de transmissão são ortogonalizados com cadaoutro por um esquema de multiplexação de divisão de freqüência (FDM).
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