СИГНАЛЬНАЯ ПЕРЕДАЧА И ПРИЕМ В СИСТЕМАХ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США с серийным №60/894379, озаглавленной "Передача подтверждения и прием в системах беспроводной связи", зарегистрированной 12 марта 2007 г., принадлежащей правопреемнику данной заявки и таким образом явно включенной по ссылке в данный документ.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

I. Область техники изобретения

Настоящее изобретение относится, в общем, к связи, и, более конкретно, к методикам для отправки и приема сигнализации в системах беспроводной связи.

II. Предшествующий уровень техники

Системы беспроводной связи широко используются, чтобы предоставлять различный контент связи, например, речь, видео, пакетные данные, отправку сообщений, широковещание и так далее. Эти беспроводные системы могут быть системами множественного доступа, которые могут поддерживать связь с многочисленными пользователями посредством совместного использования доступных системных ресурсов. Примеры подобных систем с множественным доступом включают в себя системы с множественным доступом с кодовым разделением каналов (CDMA), системы с множественным доступом с разделением по времени (TDMA), системы с множественным доступом с разделением каналов по частоте (FDMA), ортогональные FDMA (OFDMA) и системы FDMA с единственной несущей (SC-FDMA).

Система беспроводной связи может включать в себя любое число базовых станций, которые могут поддерживать связь для любого числа абонентских станций. Абонентская станция может взаимодействовать с базовой станцией через нисходящую линию связи и восходящую линию связи. Нисходящая линия связи (или прямая линия связи) относится к каналу связи от базовой станции к абонентской станции, и восходящая линия связи (или обратная линия связи) относится к каналу связи от абонентской станции к базовой станции.

Система может поддерживать гибридную автоматическую повторную передачу (HARQ). Для передачи данных по нисходящей линии связи с помощью HARQ, базовая станция может отсылать передачу пакета в абонентскую станцию. Абонентская станция может декодировать пакет на основе передачи и может отсылать подтверждение приема (ACK), если пакет правильно декодируется, или отрицательное подтверждение приема (NAK), если пакет декодируется ошибочно. Базовая станция может отсылать другую передачу для пакета, если NAK принимается и может прекращать передачу пакета, если принимается ACK. Обратная связь ACK/NAK полезна, но использует ресурсы восходящей линии связи. Таким образом, желательно отсылать обратную связь ACK/NAK настолько эффективно, насколько это возможно.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Методики для отправки и приема сигнализации (например, ACK/NAK) в системе беспроводной связи описаны в данном документе. В одной схеме многочисленные (например, восемь) вектора символов модуляции могут быть определены и могут быть ортогональны друг к другу. Символы модуляции в векторе могут быть отосланы по многочисленным поднесущим в одной ячейке.

В аспекте многочисленные абонентские станции могут совместно использовать ресурсы передачи и могут синхронно отсылать различные векторы символов модуляции в той же самой ячейке. Каждой абонентской станции могут назначаться многочисленные наборы из, по меньшей мере, одного вектора символов модуляции, используемого этой абонентской станцией для передачи сигнализации. Каждая абонентская станция может отсылать один набор из, по меньшей мере, одного вектора, по меньшей мере, в одной ячейке для передачи значения сигнализации. Различные абонентские станции могут отсылать синхронно различные наборы из, по меньшей мере, одного вектора, по меньшей мере, в одной ячейке для передачи значений сигнализации.

В одной схеме абонентская станция может определять, по меньшей мере, один вектор (например, три вектора) символов модуляции для отправки, по меньшей мере, в одной ячейке (например, три ячейки) для значения сигнализации (например, ACK или NAK). Абонентская станция может сопоставлять символы модуляции в каждом векторе многочисленным поднесущим в другой ячейке. Абонентская станция может отсылать сопоставленные символы модуляции, по меньшей мере, в одной ячейке для передачи значения сигнализации. В одной схеме абонентская станция может определять первый набор из трех векторов, используемых абонентской станцией для ACK, и второй набор из трех векторов, используемых абонентской станцией для NAK. Абонентская станция может отсылать первый набор векторов, если значение сигнализации содержит ACK, и может отсылать второй набор векторов, если значение сигнализации содержит NAK.

В одной схеме базовая станция может получить, по меньшей мере, один вектор (например, три вектора) принятых символов из, по меньшей мере, одной ячейки (например, трех ячеек). Базовая станция может обрабатывать, по меньшей мере, один вектор принятых символов для определения набора из, по меньшей мере, одного вектора символов модуляции, отсылаемого каждой из многочисленных абонентских станций в, по меньшей мере, одной ячейке. Базовая станция может затем определять сигнальное значение, отсылаемое каждой абонентской станцией на основе набора из, по меньшей мере, одного вектора, определяемого для отправки с помощью этой абонентской станции. В одной схеме для каждой абонентской станции базовая станция может согласовывать три вектора принятых символов с тремя векторами символов модуляции, используемых этой абонентской станцией, чтобы получить первое значение ACK. Базовая станция может также согласовывать три вектора принятых символов с тремя векторами символов модуляции, используемых абонентской станцией для получения второго значения NAK. Базовая станция может затем определять, были ли отосланы ACK или NAK с помощью абонентской станции на основе первого или второго значения.

Далее ниже подробно описаны различные аспекты и признаки изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 иллюстрирует систему беспроводной связи.

Фиг.2 показывает пример структуры кадра.

Фиг.3 показывает структуру поднесущей для частичного использования поднесущих (PUSC).

Фиг.4А показывает структуру ячейки для канала восходящей линии связи ACK для PUSC.

Фиг.4В показывает структуру ячейки для канала восходящей линии связи ACK для дополнительного PUSC.

Фиг.5 показывает группировку сигналов для QPSK.

Фиг.6 показывает процесс отправки сигнализации с помощью абонентской станции.

Фиг.7 показывает устройство для отправки сигнализации.

Фиг.8 показывает процесс для приема сигнализации с помощью базовой станции.

Фиг.9 показывает устройство для приема сигнализации.

Фиг.10 показывает блок-схему базовой станции и абонентской станции.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Методики, описанные в данном документе, могут использоваться для различных систем беспроводной связи, например, систем CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA и SC-FDMA. Термин "система" и "сеть" часто используются взаимозаменяемо. Система CDMA может реализовывать радиотехнологию, например, cdma2000, универсальный наземный радиодоступ (UTRA) и т.д. Система OFDMA может реализовывать радиотехнологию, например, ультрамобильную широкополосную передачу (UMB), выделенный UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11 (на который также ссылаются как Wi-Fi), IEEE 802.16 (на который также ссылаются как WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM® и т.д. Эти различные радиотехнологии и стандарты известны в данной области техники.

Для ясности различные аспекты методик описаны ниже для WiMAX, который относится к IEEE 802.16, озаглавленный "Часть 16: беспроводной интерфейс для фиксированных и мобильных широкополосных беспроводных систем доступа" от 1 октября 2004 года и в IEEE 802.16e, озаглавленного "Часть 16: беспроводной интерфейс для фиксированных и мобильных широкополосных беспроводных систем доступа, поправка 2: физические уровни и уровни управления доступом к среде для комбинированного функционирования фиксированной и мобильной связи в лицензированных диапазонах" от 28 февраля 2006 года. Эти документы являются общедоступными. Методики могут также использоваться для IEEE 802.16m, который является новым беспроводным интерфейсом, разрабатываемым для WiMAX.

Фиг.1 показывает систему 100 беспроводной связи с многочисленными базовыми станциями (BS) 110 и многочисленными абонентскими станциями (SS) 120. Базовая станция является станцией, которая поддерживает связь для абонентских станций и может осуществлять функции, например, возможности подключения, управления и контроль абонентских станций. Базовая станция может также упоминаться как узел B, выделенный узел В, точка доступа и т.д. Системный контроллер 130 может соединяться с базовыми станциями 110 и предоставлять координацию и контроль для этих базовых станций.

Абонентские станции 120 могут быть распределены по всей системе, и каждая абонентская станция может быть стационарной или мобильной. Абонентская станция может также упоминаться как мобильная станция, терминал, терминал доступа, абонентское оборудование, абонентский модуль, станция и т.д. Абонентская станция может быть сотовым телефоном, персональным цифровым помощником (PDA), беспроводным устройством, беспроводным модемом, карманным устройством, портативным компьютером, беспроводным телефоном и т.д. Термины "абонентская станция" и "пользователь" используются в данном документе взаимозаменяемо.

IEEE 802.16 использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM) для нисходящей и восходящей линий связи. OFDM разбивает ширину полосы пропускания системы на многочисленные (N_FFT) ортогональные поднесущие, которые также упоминаются как тоны, элементы кодированного сигнала и т.д. Каждая поднесущая может модулироваться с данными или пилотным сигналом. Число поднесущих может зависеть от ширины полосы пропускания системы, а также пространства между соседними поднесущими. Например, N_FFT могут быть равны 128, 256, 512, 1024 или 2048. Только подмножество общих поднесущих N_FFT может использоваться для передачи данных или пилот-сигнала, и оставшиеся поднесущие могут служить служебными поднесущими, чтобы позволить системе выполнять требования к спектральной маске. В последующем описании поднесущая данных является поднесущей, используемой для данных, и поднесущая пилот-сигнала является поднесущей, используемой для пилот-сигнала. OFDM-символ может быть передан в каждом периоде OFDM-символа (или просто, период символа). Каждый OFDM-символ может включать в себя поднесущие данных, используемых для отправки данных, поднесущие пилот-сигнала, используемые для отправки пилот-сигнала, и служебные поднесущие, не используемые для данных или пилот-сигнала.

Фиг.2 показывает примерную структуру 200 кадра для дуплексной связи с временным разделением каналов (TDD) в IEEE 802.16. Временная шкала передачи может быть разбита на модули кадров. Каждый кадр может охватывать заранее определенную продолжительность времени, например, 5 миллисекунд (ms), и может быть разбит на подкадр нисходящей линии связи и подкадр восходящей линии связи. В целом, подкадры нисходящей и восходящей линии связи могут покрывать любую часть кадра. Подкадры нисходящей и восходящей линий связи могут быть разделены с помощью интервала переключения на передачу (TTG) и интервала переключения на прием (RTG).

Может быть задано множество физических подканалов. Каждый физический подканал может включать в себя набор поднесущих, которые могут быть смежными или распределенными по ширине полосы пропускания системы. Множество логических подканалов может быть также задано и может быть сопоставлено физическим подканалам на основе известного сопоставления. Логические подканалы могут упрощать выделение ресурсов.

Как показано на Фиг.2, подкадр нисходящей линии связи может включать в себя преамбулу, заголовок управления кадром (FCH), сопоставление нисходящей линии связи (DL-MAP), сопоставление восходящей линии связи (UL-MAP) и пакеты нисходящей линии связи (DL). Преамбула может переносить известную передачу, которая может использоваться абонентскими станциями для обнаружения кадра и синхронизации. FCH может переносить параметры, используемые для приема DL-MAP, UL-MAP и пакетов нисходящей линии связи. DL-MAP может передавать сообщение DL-MAP, которое может включать в себя информационные элементы (IE) для различных типов управляющей информации (например, выделение ресурсов или назначение) для осуществления доступа в нисходящей линии связи. UL-MAP может передавать сообщение UL-MAP, которое может включать в себя IE для различных типов управляющей информации для доступа в восходящей линии связи. Пакеты нисходящей линии связи могут передавать данные для обслуживаемых абонентских станций. Подкадр восходящей линии связи может включать в себя пакеты восходящей линии связи, которые могут переносить данные, передаваемые абонентскими станциями, планируемыми для передачи в восходящей линии связи.

Фиг.3 показывает структуру 300 поднесущей для PUSC по восходящей линии связи в IEEE 802.16. Используемые поднесущие могут быть разделены на N_tiles физических ячеек. Каждая физическая ячейка может покрывать четыре поднесущих в каждом из трех OFDM-символов и может включать в себя 12 поднесущих. Каждая физическая ячейка может включать в себя четыре поднесущих пилот-сигнала в четырех углах ячейки и восемь поднесущих данных в восьми оставшихся положениях ячейки. Для дополнительного PUSC (не показано на Фиг.3), каждая физическая ячейка может покрывать три поднесущие в каждом из трех OFDM-символов и может включать в целом 9 поднесущих. Каждая физическая ячейка может включать в себя одну поднесущую пилот-сигнала в центре ячейки и восемь поднесущих данных в восьми оставшихся положениях ячейки. Как для PUSC, так и для дополнительного PUSC, символ модуляции данных может отсылаться по каждой поднесущей данных и символ модуляции пилот-сигнала может отсылаться по каждой поднесущей пилот-сигнала.

Множество логических ячеек может быть также задано и может быть сопоставлено физическим ячейкам на основе известного сопоставления. Подканал может быть создан с помощью шести ячеек, обозначенных как ячейка (0) по ячейка (5). Канал ACK восходящей линии связи может занимать половину подканала, который может содержать три ячейки 4×3 для PUSC или три ячейки 3×3 для дополнительного PUSC. Канал ACK восходящей линии связи может занимать четную половину подканала и затем включать в себя ячейку (0), ячейку (2) и ячейку (4). Альтернативно канал ACK восходящей линии связи может занимать нечетную половину подканала и затем включать в себя ячейку (1), ячейку (3) и ячейку (5). Ячейки, используемые для канала ACK восходящей линии связи, могут также упоминаться как ресурсы ACK, ресурсы передачи, временные частотные ресурсы и т.д.

Фиг.4А показывает структуру 410 ячейки для канала ACK восходящей линии связи для PUSC. Восемь символов модуляции могут отсылаться по восьми поднесущим данных с 412а по 412h в ячейке 4×3. Эти восемь символов модуляции могут быть обозначены как M _n,8m+k для 0 ≤ k ≤ 7,

где M _n,8m+k является индексом символа модуляции k-ого символа модуляции в ячейке k-того канала ACK восходящей линии связи. Символы модуляции пилот-сигнала могут отсылаться по четырем поднесущим пилот-сигнала 414а по 414d, расположенным на четырех углах ячейки.

Фиг.4B показывает структуру 420 ячейки для канала ACK восходящей линии связи для дополнительного PUSC. Восемь символов модуляции могут отсылаться по восьми поднесущим данных с 422а по 422h в ячейке 3×3. Эти восемь символов модуляции могут быть обозначены как M _n,8m+k для 0 ≤ k ≤ 7. Один символ модуляции пилот-сигнала может отсылаться по единственной поднесущей 424 пилот-сигнала, расположенный в центре ячейки.

Для канала ACK восходящей линии связи векторы могут быть заданы и обозначены как V₀ по V₇. Каждый вектор может включать в себя восемь символов модуляции, чтобы отослать по восьми поднесущим данных в одной ячейке. Восемь векторов V₀ по V₇ являются ортогональными друг для друга, которые могут быть выражены как:

для 0 ≤ i ≤ 7, 0 ≤ ≤ 7 и уравнение (1)

где "^H" обозначает сопряженное транспонирование.

Фиг.5 показывает примерную комбинацию сигналов для квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) в 802.16. Эта комбинация сигналов включает в себя четыре сигнальные точки, соответствующие четырем возможным символам модуляции для QPSK. Каждый символ модуляции является комплексным числом в форме x _i + jx _q , где x _i является вещественной частью и x _q является мнимой частью. Вещественная часть x _i может иметь значение либо -1,0, либо +1,0 и мнимая часть x _q может также иметь значение либо -1,0, либо +1,0. Четыре символа модуляции обозначены как P0, P1, P2 и P3, как показано на Фиг.5.

Восемь векторов с V₀ по V₇ могут быть созданы с помощью восьми различных перестановок или последовательностей символов модуляции QPSK P0, P1, P2 и P3. Таблица 1 указывает восемь символов модуляции в каждом из восьми векторов с V₀ по V₇ согласно одной схеме.

Абонентская станция или пользователь может отсылать ACK или NAK для пакета данных, принимаемого от базовой станции. ACK или NAK могут отсылаться, используя набор из трех векторов из восьми символов модуляции, с каждым вектором, отсылаемым в одной ячейке. ACK или NAK могут сопоставляться трем векторам, как показано на таблице 2.

В схеме, показанной на таблице 2, пользователь может отсылать вектор V₀ в первой ячейке, вектор V₀ во второй ячейке и вектор V₀ в третьей ячейке для канала ACK восходящей линии связи для передачи ACK. Пользователь может отсылать вектор V₄ в первой ячейке, вектор V₇ во второй ячейке и вектор V₂ в третьей ячейке для передачи NAK. Базовая станция может обнаруживать ACK или NAK от пользователя, соотнося принятые символы в трех ячейках с векторами V₀, V₀ и V₀ и также с векторами V₄, V₇ и V₂, как описано ниже.

Единственному пользователю может назначаться канал ACK восходящей линии связи и может отсылать ACK или NAK по каналу ACK восходящей линии связи, как показано на таблице 2. В этом случае используется только два вектора в каждой ячейке, т.е. векторы V₀ и V₄ в первой ячейке, векторы V₀ и V₇ во второй ячейке и векторы V₀ и V₂ в третьей ячейке. Для каждой ячейки оставшиеся шесть векторов не используются.

В аспекте до четырех пользователей могут совместно использовать канал ACK восходящей линии связи и могут синхронно отсылать свой ACK/NAK в тех же самых трех ячейках. Каждый пользователь может использовать другую пару векторов в каждой ячейке так, чтобы каждый вектор использовался главным образом одним пользователем в любой указанной ячейке. Так как восемь векторов являются ортогональными друг к другу, до четырех пользователей могут быть мультиплексированы по тому же самому каналу ACK восходящей линии связи с незначительным ухудшением или без ухудшения в функционировании, когда характеристика канала является достаточно плоской по каждой ячейке.

В одной схеме до четырех пользователей могут синхронно отсылать ACK/NAK по тому же самому каналу ACK восходящей линии связи, как показано в таблице 3.

На схеме, показанной на таблице 3, каждому пользователю может назначаться два вектора для отправки ACK/NAK. Один вектор может отсылаться в каждой из трех ячеек для канала ACK восходящей линии связи для передачи ACK, и другой вектор может отсылаться в каждой из трех ячеек для передачи NAK. Например, пользователю могут быть назначены векторы V₄ и V₅. Этот пользователь может отсылать вектор V₄ в каждой из трех ячеек для передачи ACK и может отсылать вектор V₅ в каждой из трех ячеек для передачи NAK.

В другой схеме до четырех пользователей могут синхронно отсылать ACK/NAK по тому же самому каналу ACK восходящей линии связи, как показано в таблице 4. В этой схеме пользователь 1 может отсылать ACK/NAK, используя векторы, показанные на таблице 2. Пользователи 2, 3 и 4 могут отсылать ACK/NAK, используя другие векторы, не используемые пользователем 1 в каждой ячейке.

На схеме, показанной на таблице 4, каждому пользователю может назначаться два набора из трех векторов для отправки ACK/NAK. Один набор из трех векторов может отсылаться в трех ячейках для канала ACK восходящей линии связи для передачи ACK, и другой набор из трех векторов может отсылаться в трех ячейках для передачи NAK. Например, пользователю может назначаться первый набор векторов V₃, V₃ и V₃ для ACK и второй набор векторов V₇, V₂ и V₄ для NAK. Этот пользователь может отсылать первый набор векторов V₃, V₃ и V₃ в трех ячейках для передачи ACK и может отсылать второй набор векторов V₇, V₂ и V₄ в трех ячейках для передачи NAK.

Таблицы 3 и 4 показывают две примерные схемы мультиплексирования до четырех пользователей по тому же самому каналу ACK восходящей линии связи. До четырех пользователей может быть также мультиплексировано на основе других схем с различными назначениями векторов для каждого пользователя для отправки ACK/NAK.

Для структуры 410 ячейки, показанной на Фиг.4А, четыре поднесущие пилот-сигнала доступны в каждой ячейке. Эти четыре поднесущие пилот-сигнала могут использоваться различным образом, чтобы разрешить базовой станции осуществлять оценку канала для пользователей и/или оценку помех.

В одной схеме каждому пользователю может назначаться одна поднесущая пилот-сигнала в каждой ячейке. Например, пользователю 1 может назначаться поднесущая 414а пилот-сигнала на Фиг.4А, пользователю 2 может назначаться поднесущая 414b пилот-сигнала, пользователю 3 может назначаться поднесущая 414с пилот-сигнала и пользователю 4 может назначаться поднесущая 414d пилот-сигнала. Каждый пользователь может передавать один символ модуляции пилот-сигнала по своей назначенной поднесущей пилот-сигнала. Базовая станция может извлекать оценку канала для каждого пользователя на основе символа модуляции пилот-сигнала, принятого от этого пользователя.

В другой схеме четыре ортогональных вектора W₀ по W₃ могут быть заданы, каждый вектор включает в себя четыре символа модуляции. Например, вектор W₀ может включать в себя символы P0, P0, P0 и P0 модуляции, вектор W₁ может включать в себя символы P0, P2, P0 и P2 модуляции, вектор W₂ может включать в себя символы P0, P1, P2 и P3 модуляции и вектор W₃ может включать в себя символы P1, P0, P3 и P2 модуляции. Каждому пользователю может назначаться один из четырех векторов и может передаваться четыре символа модуляции в своем заданном векторе по четырем поднесущим пилот-сигнала. Базовая станция может извлекать оценку канала для каждого пользователя на основе вектора из четырех символов модуляции, отсылаемых этим пользователем.

В еще одной схеме четыре поднесущие пилот-сигнала не назначаются пользователям и никакие сигналы не отсылаются по этим поднесущим пилот-сигнала. Базовая станция может оценивать помехи для ячейки на основе четырех принятых символов от четырех поднесущих пилот-сигнала. Базовая станция может использовать оценку помех для обнаружения, как описано ниже.

Для структуры 420 ячейки, показанной на Фиг.4В, одна поднесущая пилот-сигнала доступна в каждой ячейке. В одной схеме эта поднесущая пилот-сигнала не назначается какому-либо пользователю и может использоваться базовой станцией для оценки помех.

В другой схеме могут быть определены M ортогональных векторов, где M > 8, с каждым вектором, включающим в себя 12 символов модуляции. До M/2 пользователей могут совместно использовать один канал ACK восходящей линии связи с каждым пользователем, которому назначается различная пара векторов для каждой ячейки. Каждый пользователь может отсылать 12 символов модуляции в одном векторе по 12 поднесущим ячейки для ACK и может отсылать 12 символов модуляции в другом векторе по 12 поднесущим для NAK.

В целом, любое число ортогональных векторов может быть определено и может быть ограничено числом поднесущих в каждой ячейке. Каждый вектор может включать в себя один символ модуляции для каждой поднесущей, используемой для отправки ACK/NAK. Символы модуляции могут быть от QPSK или какой-либо схемы модуляции. Каждый вектор может назначаться только одному пользователю в любой указанной ячейке для того, чтобы получить ортогональность среди всех пользователей, совместно использующих ячейку. Число пользователей, которые могут совместно использовать заданную ячейку, ограничено числом ортогональных векторов.

Каждому пользователю может назначаться два набора векторов для канала ACK восходящей линии связи - один набор векторов для отправки ACK и другой набор векторов для отправки NAK. Каждый набор может включать в себя один вектор для каждой ячейки, используемой для отправки ACK/NAK. В схемах, описанных выше, три ячейки используются для отправки ACK/NAK и каждый набор включает в себя три вектора.

Пользователю может назначаться канал ACK восходящей линии связи и два набора векторов для ACK/NAK различным образом. В одной схеме назначение ACK может быть неявным и определяться, например, быть основанным на ресурсах нисходящей линии связи, используемых для отправки данных для пользователя. В этой схеме ресурсы нисходящей линии связи могут быть сопоставлены с определенным каналом ACK восходящей линии связи, а также двумя определенными наборами векторов, на основе сопоставления, которое известно априори базовой станции и пользователю. Пользователь может затем отсылать ACK/NAK по этому определенному каналу ACK восходящей линии связи, используя два определенных набора векторов. Эта схема может избегать необходимости явной отправки сигнализации по нисходящей линии связи для передачи назначенному каналу ACK восходящей линии связи и двух наборов векторов. В другой схеме назначение ACK может быть явным и указано с помощью UL-MAP-сообщения или какой-либо другой сигнализации, отсылаемой по нисходящей линии связи.

Многочисленные пользователи могут совместно использовать канал ACK восходящей линии связи и могут отсылать ACK/NAK по тому же самому набору ячеек. Базовая станция может принимать восемь символов по восьми поднесущим данных в каждой ячейке. Если символы модуляции пилот-сигнала не отсылаются пользователями, тогда базовая станция может осуществлять некогерентное обнаружение по принятым символам, чтобы определить, отсылалось ли ACK или NAK каждым пользователем. Некогерентное обнаружение относится к обнаружению без помощи опорного пилот-сигнала. Базовая станция может осуществлять некогерентное обнаружение для канала ACK восходящей линии связи, сопоставляя три вектора принятых символов для трех ячеек в отношении каждого набора векторов, которые могут отсылаться по каналу ACK восходящей линии связи каждым пользователем q следующим образом:

и уравнение(2)

уравнение(3)

где R_m является вектором принятых символов от m-ой ячейки,

V _qa,m является вектором, отсылаемым пользователем q по m-ой ячейке для ACK,

V_qn,m является вектором, отсылаемым пользователем q по m-ой ячейке для NAK,

G _m является коэффициентом масштабирования для m-ой ячейки,

A _q является метрикой для ACK для пользователя q, и

N _q является метрикой для NAK для пользователя q.

В качестве примера, для пользователя 1 в схеме, показанной на таблице 4, V _qa,m равен V₀, V₀ и, соответственно, V₀ для m = 1, 2, 3 и V _gn,m равен V₄, V₇ и, соответственно, V₂ для m = 1, 2, 3. Коэффициент G _m масштабирования может быть определен на основе оценки помех, полученный для m-ой ячейки. G _m может быть обратным образом связан с амплитудой помех, так чтобы принятым символам из ячейки с большими помехами мог быть задан меньший вес, и наоборот. Базовая станция может получить одну A _q и N _q пару для каждого пользователя q. Базовая станция может затем определять, отсылались ли ACK или NAK пользователем q следующим образом:

Если A _q > N _q , тогда объявить, что ACK было отослано пользователем q, уравнение (4)

иначе объявить, что NAK было отослано пользователем q.

Если, по меньшей мере, один символ модуляции пилот-сигнала принимается от каждого пользователя, тогда базовая станция может осуществлять когерентное обнаружение по принятым символам для определения, было ли отослано ACK или NAK каждым пользователем. Когерентное обнаружение относится к обнаружению без помощи опорного пилот-сигнала. В одной схеме базовая станция может осуществлять когерентное обнаружение для каждого пользователя q следующим образом:

, и уравнение(5)

, уравнение(6)

где H _q,m является оценкой коэффициента передачи канала для m-ой ячейки для пользователя q и "*" обозначает комплексно сопряженное число.

Оценка H _q,m коэффициента передачи канала может быть получена на основе одного или более символов модуляции пилот-сигнала, принятые от пользователя q в w-ой ячейке.

В другой схеме базовая станция может осуществлять когерентное обнаружение для каждого пользователя q следующим образом:

и уравнение (7)

уравнение (8)

где H_q,m является диагональной матрицей с оценками коэффициента передачи канала вместе с диагональю для всех поднесущих данных в m-ой ячейке для пользователя q. H _q,m может быть получена на основе одного или более символов модуляции пилот-сигнала, принятых от пользователя q в m-ой ячейке.

Базовая станция может получать A _q и N _q для каждого пользователя q и может определять, отсылалось ли ACK или NAK пользователем q, как показано в уравнении (4). Базовая станция может также осуществлять сопоставление векторов принятых символов с векторами символов модуляции и обнаружение значения сигнализации другими способами.

Методики, описанные в данном документе, могут использоваться для отправки ACK/NAK по восходящей линии связи, как описано выше. Методики могут также использоваться для отправки других типов сигнализации, например информации об управлении мощностью, информация о качестве канала (CQI), информация обратной связи по формированию диаграммы направленности и т.д. В общем, пользователю может назначаться L наборов векторов для L возможных значений сигнализации, где L≥1. Каждый набор векторов может упоминаться как кодовое слово, последовательность секторов и т.д. Пользователь может отсылать один набор векторов для передаваемого значения сигнализации.

Фиг.6 показывает схему процесса 600 для отправки сигнализации (например, ACK/NAK) в системе беспроводной связи. Процесс 600 может осуществляться абонентской станцией или каким-либо другим объектом. Абонентская станция может определять, по меньшей мере, один вектор символов модуляции для отправки, по меньшей мере, в одной ячейке для значения сигнализации, один вектор символов модуляции в каждой ячейке (блок 612). Вектор символов модуляции может также упоминаться как последовательность символов модуляции, набор символов модуляции и т.д. Вектор символов модуляции для каждой ячейки может быть ортогональным к, по меньшей мере, одному другому вектору символов модуляции, используемому, по меньшей мере, одной другой абонентской станцией в ячейке. В одной схеме вектор для отправки абонентской станцией и, по меньшей мере, один другой вектор, используемый, по меньшей мере, одной другой абонентской станцией, в каждой ячейке, может быть из группы восьми ортогональных векторов. В других схемах группа может включать в себя меньше или больше ортогональных векторов.

Абонентская станция может сопоставлять символы модуляции в каждом, по меньшей мере, одном векторе многочисленным поднесущим в другой, по меньшей мере, одной ячейке (блок 614). В одной схеме каждый вектор может включать в себя восемь символов модуляции, которые могут быть сопоставлены с восемью поднесущими в одной ячейке. В другой схеме каждый вектор может включать в себя 12 символов модуляции, которые могут быть сопоставлены 12 поднесущим в одной ячейке. Каждый вектор может также включать в себя меньше или больше символов модуляции. Каждая ячейка может иметь любую форму и может включать в себя любое число поднесущих. Абонентская станция может также сопоставлять, по меньшей мере, один символ модуляции пилот-сигнала с, по меньшей мере, одной поднесущей в каждой ячейке или может не сопоставлять символы модуляции пилот-сигнала в каждой ячейке. Абонентская станция может отсылать сопоставленные символы модуляции, по меньшей мере, в одной ячейке для передачи значения сигнализации (блок 616).

В одной схеме три вектора символов модуляции отсылаются в трех ячейках для значения сигнализации. Абонентская станция может сопоставлять символы модуляции в каждом векторе многочисленным поднесущим в другой ячейке. Абонентская станция может затем отсылать сопоставленные символы модуляции в трех ячейках для передачи значения сигнализации. Меньше или больше векторов символов модуляции могут также отсылаться для значения сигнализации.

В одной схеме значение сигнализации содержит ACK или NAK. Абонентская станция может определять первый набор, по меньшей мере, одного вектора (например, первый набор из трех векторов) символов модуляции, используемых абонентской станцией для ACK. Абонентская станция может также определять второй набор, по меньшей мере, одного вектора (например, второй набор из трех векторов) символов модуляции, используемых абонентской станцией для NAK. Абонентская станция может выбирать первый набор векторов как, по меньшей мере, один вектор символов модуляции для отправки, если значение сигнализации содержит ACK. Абонентская станция может выбирать второй набор векторов как, по меньшей мере, один вектор символов модуляции для отправки, если значение сигнализации содержит NAK.

В целом, абонентская станция может определять значение сигнализации среди многочисленных возможных значений сигнализации. Абонентская станция может затем определять, по меньшей мере, один вектор символов модуляции для отправки среди многочисленных наборов из, по меньшей мере, одного вектора символов модуляции для многочисленных возможных значений сигнализации.

В одной схеме абонентская станция может принимать данные через ресурсы нисходящей линии связи и может определять многочисленные наборы, по меньшей мере, одного вектора символов модуляции (например, один набор для ACK и другой набор для NAK), используемого на основе ресурсов нисходящей линии связи. Абонентская станция может затем выбрать один из многочисленных наборов векторов как, по меньшей мере, один вектор символов модуляции для отправки на основе значения сигнализации. Абонентская станция может также определять, по меньшей мере, одну ячейку для использования на основе ресурсов нисходящей линии связи.

В другой схеме абонентская станция может принимать сигнализацию, указывающую на многочисленные наборы, по меньшей мере, одного вектора символов модуляции, используемого абонентской станцией. Например, абонентская станция может получить свой идентификатор, идентификатор канала, или какой-либо другой идентификатор от сигнализации и может определить многочисленные наборы векторов, используемые абонентской станцией на основе идентификатора. Абонентская станция может также получать назначение от сигнализации и может определять многочисленные наборы векторов, используемых абонентской станцией на основе назначения. В любом случае абонентская станция может выбрать один из многочисленных наборов векторов как, по меньшей мере, один вектор символов модуляции для отправки на основе значения сигнализации.

Фиг.7 показывает схему устройства 700 для отправки сигнализации в системе беспроводной связи. Устройство 700 включает в себя модуль 712 для определения, по меньшей мере, одного вектора символов модуляции для отправки в, по меньшей мере, одной ячейке для значения сигнализации (например, ACK или NAK), один вектор символов модуляции в каждой ячейке, модуль 714 для сопоставления символов модуляции в каждом из, по меньшей мере, одного вектора многочисленным поднесущим в другой, по меньшей мере, одной ячейке, и модуль 716 для отправки сопоставленных символов модуляции в, по меньшей мере, одной ячейке для передачи значения сигнализации.

Фиг.8 показывает схему процесса 800 для приема сигнализации (например, ACK/NAK) в системе беспроводной связи. Процесс 800 может осуществляться базовой станцией или каким-либо другим объектом. Базовая станция может получать, по меньшей мере, один вектор принятых символов из, по меньшей мере, одной ячейки поднесущих (блок 812). В одной схеме один вектор из восьми принятых символов может быть получен из восьми поднесущих в каждой ячейке. В другой схеме один вектор из 12 принятых символов может быть получен из 12 поднесущих в каждой ячейке. Базовая станция может обрабатывать, по меньшей мере, один вектор принятых символов для определения набора из, по меньшей мере, одного вектора символов модуляции, отсылаемого каждой из многочисленных абонентских станций в, по меньшей мере, одной ячейке (блок 814). Базовая станция может затем определять значение сигнализации, отсылаемое каждой из многочисленных абонентских станций по набору из, по меньшей мере, одного вектора символов модуляции, определяемого для отправки абонентской станцией в, по меньшей мере, одной ячейке (блок 816).

В одной схеме базовая станция может получить три вектора принятых символов из трех ячеек. Базовая станция может обрабатывать три вектора принятых символов для определения набора из трех векторов символов модуляции, отсылаемых каждой абонентской станцией в трех ячейках. Базовая станция может затем определять сигнальное значение, отсылаемое каждой абонентской станцией на основе набора из, по меньшей мере, трех векторов, определяемого для отправки с помощью этой абонентской станции в трех ячейках.

В одной схеме для каждой абонентской станции базовая станция может сопоставлять три вектора принятых символов с тремя векторами символов модуляции, используемых этой абонентской станцией, чтобы получить первое значение ACK, например, как показано в уравнении (2), (5) или (7). Базовая станция может также сопоставлять три вектора принятых символов с тремя векторами символов модуляции, используемых абонентской станцией для получения второго значения NAK, например, как показано в уравнении (3), (6) или (8). Базовая станция может затем определять, были ли отосланы ACK или NAK с помощью абонентской станции на основе первого или второго значения, например, как показано в уравнении (4).

В целом, значение сигнализации от каждой абонентской станции может быть одним из множества значений сигнализации, с каждым возможным значением сигнализации, ассоциируемым с различным набором из, по меньшей мере, одного вектора символов модуляции для отправки абонентской станцией в, по меньшей мере, одной ячейке. Для каждой абонентской станции базовая станция может сопоставлять, по меньшей мере, один вектор принятых символов с каждым из многочисленных наборов из, по меньшей мере, одного вектора символов модуляции, используемого этой абонентской станцией для многочисленных возможных значений сигнализации. Базовая станция может затем определять значение сигнализации, отсылаемое абонентской станцией на основе результатов сопоставления для многочисленных наборов векторов.

Фиг.9 показывает схему устройства 900 для приема сигнализации в системе беспроводной связи. Устройство 900 включает в себя модуль 912 для получения по меньшей мере, одного вектора принятых символов из, по меньшей мере, одной ячейки поднесущих, модуль 914 для обработки, по меньшей мере, одного вектора принятых символов для определения набора из, по меньшей мере, одного вектора символов модуляции, отсылаемого каждой из многочисленных абонентских станций в, по меньшей мере, одной ячейке, и модуль 916 для определения значения сигнализации, отсылаемого каждой из многочисленных абонентских станций на основе набора, по меньшей мере, одного вектора символов модуляции, определяемого для отправки абонентской станцией в, по меньшей мере, одной ячейке.

Модули на Фиг.7 и 9 могут содержать процессоры, электронные устройства, устройства аппаратного обеспечения, компоненты электроники, логические схемы, запоминающие устройства и т.д. или какое-либо их сочетание.

Фиг.10 показывает блок-схему проекта базовой станции 110 и абонентской станции 120, которые являются одной из базовых станций и одной из абонентских станций на Фиг.1. В этой схеме базовая станция 110 оснащена T антеннами 1024а по 1024t и абонентская станция 120 оснащена R антеннами с 1052а по 1052r, где в целом T ≥ 1 и R ≥ 1.

В базовой станции 110 передающий процессор 1010 может принимать данные для одной или более абонентских станций от источника 1008 данных. Передающий процессор 1010 может обрабатывать (например, форматировать, кодировать, перемежать и сопоставлять символы) данные для каждой абонентской станции для получения символов модуляции для этой абонентской станции. Передающий процессор 1010 может также обрабатывать служебную информацию (например, сообщение MAP) для получения символов модуляции для служебной информации. Передающий процессор 1020 MIMO может мультиплексировать символы модуляции для всех абонентских станций и служебную информацию символами модуляции пилот-сигнала, используя какую-либо схему мультиплексирования. Процессор 1020 TX MIMO может пространственно обрабатывать мультиплексированные символы и предоставлять T выходящих потоков символов для T передатчиков (TMTR) с 1022a по 1022t. Каждый передатчик 1022 может обрабатывать соответствующий выходящий поток символов (например, OFDM) для получения выходящего потока символов и может дополнительно обуславливать (например, конвертировать в аналоговый, усилять, фильтровать и преобразовывать с повышением частоты) выходящий поток символов для получения сигнала нисходящей линии связи. T сигналов нисходящей линии связи от передатчиков с 1022a по 1022t могут быть переданы через T антенн 1024а по, соответственно, 1024t.

В абонентской станции 120 антенны 1052a по 1052r могут принимать сигналы нисходящей линии связи от базовой станции 110 и предоставлять принятые сигналы в приемники (RCVR) с 1054a по, соответственно, 1054r. Каждый приемник 1054 может приводить к требуемому виду (например, фильтровать, усиливать, преобразовывать с понижением частоты и преобразовывать в цифровой вид) свой принятый сигнал для получения выборок и может дополнительно обрабатывать выборки (например, для OFDM), чтобы получить принятые символы. Детектор 1056 MIMO может обрабатывать принятые символы от всех R приемников 1054а по 1054r на основе методики обработки приемника MIMO для получения обнаруженных символов, который оценивает символы модуляции, переданные базовой станцией 110. Принимающий процессор 1060 может обрабатывать (например, демодулировать, обратно перемежать и декодировать) обнаруженные символы, предоставлять декодированные данные для абонентской станции 120 для приемника 1062 данных, и предоставлять служебную информацию контроллеру/процессору 1070. В целом, обработка с помощью детектора 1056 MIMO и принимающего процессора является дополнительной к обработке с помощью процессора 1020 TX MIMO и передающего процессора 1010 в базовой станции 110.

В восходящей линии связи в абонентской станции 120 данные от источника 1078 данных и сигнализация (например, ACK/NAK) от контроллера/процессора 1070 могут быть обработаны передающим процессором 1080, дополнительно обработаны модулятором, приведены к требуемому виду передатчиками с 1054a по 1054r, и переданы в базовую станцию 110. В базовой станции 110 сигналы восходящей линии связи от абонентской станции 120 могут быть приняты антеннами 1024, приведены к требуемому виду приемниками 1022, обнаружены детектором 1038 MIMO, и обработаны принимающим процессором 1040 для получения данных и сигнализации, передаваемой абонентской станцией 120. Данные могут предоставляться приемнику 1042 данных, и сигнализация может предоставляться контроллеру/процессору 1030.

Контроллеры/процессоры 1030 и 1070 могут управлять функционированием в базовой станции 110 и, соответственно, абонентской станции 120. Контроллер/процессор 1030 может осуществлять или управлять процессом 800 на Фиг.8 и/или другими процессами для методик, описанных в данном документе. Контроллер/процессор 1070 может осуществлять или управлять процессом 600 на Фиг.6 и/или другими процессами для методик, описанных в данном документе. Запоминающие устройства 1032 и 1072 могут сохранять данные и программные коды для базовой станции 110 и, соответственно, абонентской станции 120. Планировщик 1034 может планировать абонентские станции для передачи по нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи и может предоставлять назначения ресурсов для планируемых абонентских станций.

Специалисты в данной области техники поймут, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из множества различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, разряды, символы и элементарные сигналы, которые могут быть указаны ссылкой по всему вышеприведенному описанию, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами, или любым их сочетанием.

Специалисты будут дополнительно принимать во внимание, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы, и алгоритмические стадии, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы в виде электронных аппаратных средств, компьютерного программного обеспечения, или сочетания обоих. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы, и этапы были описаны выше в общем смысле, в составляющих их функциональных возможностей. Реализуются ли подобные функциональные возможности как аппаратное или программное обеспечение, зависит от конкретного приложения и конструктивных ограничений, налагаемых на всю систему. Специалисты могут реализовать описанные функциональные возможности различными способами для каждого конкретного приложения, но подобные решения по реализации не должны интерпретироваться как причина отклонения от объема настоящего изобретения.

Различные пояснительные логические блоки, модули и схемы, описанные применительно к вариантам осуществления, раскрытым в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретной вентильной или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любого их сочетания, спроектированных для выполнения функций, описанных в материалах настоящей заявки. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте, процессором может быть любой типовой процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован в виде сочетания вычислительных устройств, например сочетания DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров в соединении с ядром DSP, или любой другой подобной конфигурации.

Стадии способа или алгоритма, описанного в связи с раскрытием в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в модуле программного обеспечения, выполняемом процессором, или комбинации двух. Модуль программного обеспечения может находиться в памяти RAM, флэш-памяти, памяти ROM, памяти EPROM, памяти EEPROM, регистрах, на жестком диске, съемном диске, CD-ROM или любом другом виде запоминающего носителя, известном в данной области техники. Примерный запоминающий носитель связан с процессором из условия, что процессор может считывать информацию с и записывать информацию на запоминающий носитель. В альтернативе запоминающее устройство может быть одним целым с процессором. Процессор и носитель данных могут постоянно находиться в ASIC. ASIC может находиться в пользовательском терминале. В альтернативном варианте процессор и носитель хранения могут постоянно находиться в виде дискретных компонентов в пользовательском терминале.

В одной или более примерных схемах описанные функции могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, встроенном программном обеспечении или любом их сочетании. Если реализовано в программном обеспечении, функции могут сохраняться или передаваться как одна или более команд или код в машиночитаемом носителе. Машиночитаемый носитель включает как компьютерный запоминающий носитель, так и среду связи, которая включает в себя любую среду, которая облегчает передачу компьютерной программы из одного места в другое. Этими машиночитаемыми носителями могу быть любые доступные носители, к которым можно осуществлять доступ посредством вычислительной машины общего назначения или специального назначения. В качестве примера, а не ограничения, эти машиночитаемые носители могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другое запоминающее устройство на оптических дисках, запоминающее устройство на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства либо любой другой носитель, который может быть использован, чтобы переносить или сохранять требуемое средство программного кода в форме команд или структур данных, к которым можно осуществлять доступ посредством вычислительной машины общего назначения или специального назначения, или процессора общего или специального назначения. Также, любое подключение в узком смысле слова именуется машиночитаемым носителем. Например, если программное обеспечение передается с веб-сайта, сервера, или другого удаленного источника, используя коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витую пару, цифровую абонентскую линию (DSL) или беспроводные технологии, например инфракрасные, радио и микроволны, тогда коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, например, инфракрасные, радио и микроволны включаются в определение носителя. Дисковое запоминающее устройство и немагнитный диск, как используется в данном документе, включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой универсальный диск (DVD), гибкий магнитный диск и диск blu-ray, где "дисковые запоминающие устройства" обычно магнитно воспроизводят данные, тогда как "немагнитные диски" воспроизводят данные оптически с помощью лазеров. Сочетания любого из вышеперечисленного также следует включить в число машиночитаемых носителей.

Предыдущее описание раскрытых вариантов осуществления предоставлено, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники создавать или использовать изобретение. Различные модификации в этих вариантах осуществления станут легко очевидны специалистам в данной области техники и общие принципы, определенные в данном документе, могут использоваться в других вариантах осуществления без отделения от духа или объема изобретения. Таким образом, изобретение не предназначено, чтобы быть ограниченным примерами и схемами, описанными в данном документе, а должно удовлетворять самому широкому объему, согласованному с принципами и новыми признаками, раскрытыми в данном документе.