Устройство и способ для передачи пачечного пилот-сигнала в системе мобильной связи
Изобретение относится к системе мобильной связи для передачи информации по каналу пилот-сигнала. Технический результат - обеспечение высокоскоростной передачи пакетных данных. Способ и устройство предназначены для передачи прерывистого во времени пачечного пилот-сигнала, зависящего от передаваемых данных в системе мобильной связи. В устройстве модулятор формирует модулированный символ пилот-сигнала путем формирования входного символа пилот-сигнала с указанной фазой и/или в указанном комплексном канале в ответ на входной сигнал информационных битов для указания фазы и/или комплексного канала, и блок расширения расширяет модулированный символ пилот-сигнала с модулятора с использованием ортогонального кода, выбранного из множества ортогональных кодов. Пачечный пилот-сигнал передает вспомогательную информацию в зависимости от передаваемых данных соответственно фазе и/или каналу и ортогональному коду. 8 с. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.
Область техникиНастоящее изобретение относится к системе мобильной связи, более конкретно к устройству и способу для передачи информации по каналу пилот-сигнала.Предшествующий уровень техникиВ последнее время для удовлетворения растущих потребностей в высокоскоростной передаче данных предложена система мобильной связи, поддерживающая не только речевую услугу, но и услугу высокоскоростной передачи пакетных данных. В системе мобильной связи, поддерживающей высокоскоростную передачу пакетных данных, передатчик выполняет квадратурную амплитудную модуляцию (КАМ) передаваемых пакетных данных. Кроме того, передатчик передает непрерывный во времени обычный пилот-сигнал и прерывистый во времени пачечный пилот-сигнал. Обычно схема фазовой модуляции, например квадратурная фазовая манипуляция (КФМ), содержит информацию, заключающуюся в фазовой составляющей модулированного символа. Поэтому приемник демодулирует модулированный символ путем использования общего пилот-сигнала в качестве сигнала опорной фазы. Однако КАМ включает в себя информацию, содержащуюся в амплитудной и фазовой составляющих модулированного символа. Например, когда система, поддерживающая высокоскоростную передачу данных, использующую 16-ичную КАМ (16-КАМ) или 64-КАМ для передачи пакетных данных, приемник принимает сигнал опорной амплитуды демодулированного символа, чтобы корректно демодулировать информацию, включенную в модулированный символ. Поэтому передатчик должен передавать как сигнал опорной фазы, так и сигнал опорной амплитуды модулированного символа. Т.е., когда передатчик, использующий КАМ, передает данные с постоянной мощностью передачи, общий пилот-сигнал может использоваться в качестве как опорной фазы, так и опорной амплитуды. Однако когда мощность передачи изменяется в установленных периодах, то требуется опорный сигнал, обеспечивающий опорную амплитуду символа, модулированного с использованием КАМ (КАМ-модулированного символа). Для обеспечения опорной амплитуды КАМ-модулированного символа обычно используется пачечный пилот-сигнал. Пачечный пилот-сигнал используется для обеспечения только опорной амплитуды КАМ-модулированного символа. В основном это наиболее важно для системы мобильной связи, чтобы эффективно использовать ограниченные ресурсы радиосвязи. С этой целью предлагалось множество многофункциональных каналов. Хотя пачечный пилот-сигнал используется для обеспечения опорной амплитуды модулированного символа, он также может обеспечить и другую вспомогательную информацию (или дополнительную информацию), тем самым способствуя его эффективному использованию.Сущность изобретенияПоэтому задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для передачи вспомогательной информации с использованием пачечного пилот-сигнала, обеспечивающего опорную амплитуду модулированного символа.Также задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для передачи вспомогательной информации с использованием фазовой составляющей пачечного пилот-сигнала, обеспечивающего опорную амплитуду модулированного символа.Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для передачи вспомогательной информации с использованием комплексного выходного сигнала для модулированного пачечного символа пилот-сигнала, обеспечивающего опорную амплитуду модулированного символа.Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для передачи вспомогательной информации с использованием кода расширения спектра для модуляции пачечного пилот-сигнала, обеспечивающего опорную амплитуду модулированного символа.Для достижения указанных и других результатов предусмотрено устройство для передачи прерывистого во времени пачечного пилот-сигнала, зависящего от передаваемых данных в системе мобильной связи. В данном устройстве модулятор формирует модулированный символ пилот-сигнала путем формирования входного символа пилот-сигнала с указанной фазой и/или в указанном комплексном канале в ответ на входной сигнал информационных битов для указания фазы и/или комплексного канала, и блок расширения расширяет модулированный символ пилот-сигнала с модулятора с использованием ортогонального кода, выбранного из множества ортогональных кодов. Пачечный пилот-сигнал передает вспомогательную информацию в зависимости от передаваемых данных соответственно фазе и/или каналу и ортогональному коду.Краткое описание чертежейВышеуказанные и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в последующем детальном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых показано следующее:фиг.1 - схема передатчика прямой линии связи для услуги передачи пакетных данных в соответствии с возможным вариантом осуществления настоящего изобретения;фиг.2 - структура временного интервала длительностью 1,25 мс, содержащего символы пакетных данных и символы пачечного пилот-сигнала;фиг.3А, 3В, 3С - иллюстрации различных способов передачи вспомогательной информации с использованием одного модулированного символа пилот-сигнала, передаваемого по каналу пачечного пилот-сигнала, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;фиг.4 - другой вариант структуры временного интервала длительностью 1,25 мс, содержащего символы пакетных данных и символы пачечного пилот-сигнала;фиг.5А, 5В, 5С - иллюстрации различных способов передачи вспомогательной информации с использованием двух модулированных символов пилот-сигнала, передаваемых по каналу пачечного пилот-сигнала, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения;фиг.6А и 6В - иллюстрации различных способов передачи вспомогательной информации с использованием кода расширения спектра для модулированного символа пачечного пилот-сигнала, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения.Предпочтительный вариант осуществления изобретенияПредпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения описан ниже со ссылками на чертежи.В настоящем изобретении вспомогательная информация передается по каналу пачечного пилот-сигнала, обеспечивающего опорную амплитуду модулированного символа, требуемую для демодуляции КАМ-модулированного символа, принимаемого от передатчика. Вспомогательная информация требуется для передачи пакетных данных по следующим причинам:(1) Когда множество различных пакетных данных передается к пользователю пакетных данных в последовательных временных интервалах, пользователю пакетных данных требуется информация для индикации различных пакетных данных. Вспомогательная информация может быть использована для предоставления этой информации.(2) При неудаче корректного декодирования принятых пакетных данных пользователь пакетных данных передает запрос повторной передачи к базовой станции, и базовая станция затем повторно передает те же самые пакетные данные в ответ на запрос повторной передачи. Повторно переданные данные, хотя и идентичные ранее переданным данным, могут передаваться с отличающейся скоростью передачи в отличающемся режиме модуляции. Вспомогательная информация может быть использована для указания того, являются ли данные данными первой передачи или данными повторной передачи.(3) Базовая станция должна информировать пользователя пакетных данных о скорости передачи данных передаваемых пакетов. Вспомогательная информация может быть использована для передачи данных о скорости передачи.(4) Вспомогательная информация может быть использована как обычная информация управления для управления скоростью передачи обратной линии связи, используемой множеством пользователей пакетных данных для передачи пакетных данных к базовой станции. Кроме того, вспомогательная информация может также быть использована для управления скоростью передачи данных конкретной группы пользователей. Кроме того, бит вспомогательной информации может быть использован для передачи конкретной информации в необходимом случае, ином, чем указанные выше.На фиг.1 показана структура передатчика прямой линии связи для услуги передачи пакетных данных в соответствии с возможным вариантом осуществления настоящего изобретения. Более конкретно, передатчик, показанный на фиг.1, содержит модулятор 10 данных пачечного пилот-сигнала и блок 20 расширения (или генератор “накрывающей”, т.е. модулирующей последовательности Уолша) соответственно настоящему изобретению. После приема символа “0”, модулятор 10 данных пачечного пилот-сигнала позиционирует символ в синфазном (I) или в квадратурном (Q) канале в соответствии с информационным битом, который должен быть передан, или преобразует принятый символ в “0” или “1”. Преобразованный символ расширяется с помощью предварительно определенного ортогонального кода (например, кода Уолша) для пачечного пилот-сигнала с помощью блока 20 расширения и затем выводится в блоке кодовых элементов. При передаче вспомогательной информации с использованием блока 20 расширения, а не модулятора 10 данных пачечного пилот-сигнала, блок 20 расширения может перемножить вспомогательную информацию на ортогональный код, который предварительно определяется в соответствии с информационным битом, который должен быть передан.В соответствии с фиг.1, входные символы преамбулы, состоящие из всех “0”, отображаются на “1” с помощью блока 201 отображения сигнала по точкам. Выходные символы блока 201 отображения сигнала по точкам расширяются с использованием блока 202 расширения Уолша с использованием 64-ичного биортогонального кода (или последовательности) Уолша, связанного с уникальным МАС-идентификатором (идентификатором управления доступом к среде передачи). Блок 202 расширения Уолша выдает последовательность I-канала и последовательность Q-канала. Выходные последовательности блока 202 расширения Уолша подаются на повторитель 203 последовательности, где они подвергаются повторению в соответствии со скоростью передачи данных. Выходные последовательности блока 202 расширения Уолша могут повторяться блоком 203 повторения максимально до 16 раз в соответствии со скоростями передачи. Поэтому пачечный пилот-сигнал, включенный в один временной интервал канала графика, может продолжаться в течение от 64 кодовых элементов до 1024 кодовых элементов в соответствии со скоростями передачи. Последовательности I-канала и Q-канала, выданные с повторителя 203 последовательностей, подаются на мультиплексор временного уплотнения (МВУ) 230, где они мультиплексируются с каналом графика данных и каналом пачечного пилот-сигнала.Входная канально-кодированная биговая последовательность скремблируегся скремблером 211 и затем перемежается канальным перемежителем 212. Длина перемежения канального перемежигеля 212 зависит от размера пакета физического уровня. Выходная последовательность канального перемежителя 212 отображается на М-ичные символы с помощью модулятора 213 М-ичных символов. Модулятор 213 М-ичных символов может быть выполнен в виде модулятора квадратурной фазовой манипуляции (КФМ), восьмеричной фазовой манипуляции (8-ФМ) или 16-ричной квадратурной амплитудной модуляции (16-КАМ) в соответствии со скоростями передачи, а также имеется возможность изменить режим передачи в блоке пакета физического уровня, имеющего переменную скорость передачи. I- и Q-последовательности М-ичных символов, выдаваемых с выхода модулятора 213 М-ичных символов, подвергаются обработке “прокалыванием” (удалением) в соответствии со скоростью передачи в блоке 214 повторения последовательности/прокалывания символов. I- и Q-последовательности М-ичных символов, выдаваемых с выхода блока 214 повторения последовательности/прокалывания символов, подаются на демультиплексор 215 символов, где они демультиплексируются в N каналов кодов Уолша, доступных для субканалов графика данных (СКТД). Число N кодов Уолша, используемых для СКТД, является переменным: эта информация ретранслируется по субканалу указания пространства кодов Уолша (СКУПУ), и мобильная станция (МС) определяет скорость передачи базовой станции, с учетом принятой информации, и затем передает полученную информацию о скорости передачи к базовой станции. Поэтому мобильная станция может определить, какие коды Уолша назначены текущему принимаемому СКТД. I- и Q-последовательности, демультиплексированные в N каналов кодов Уолша, выданные с демультиплексора 215 символов, подаются на блок 216 расширения (или генератор “накрывающей” последовательности Уолша), где они расширяются с использованием конкретных кодов Уолша согласно соответствующим каналам. I- и Q-последовательности с выхода блока 216 расширения Уолша подвергаются регулировке усиления с помощью контроллера 217 усиления каналов Уолша. I- и Q-последовательности с выхода контроллера 217 усиления каналов Уолша суммируются для получения блока кодовых элементов в сумматоре 218 уровня кодовых элементов Уолша. I- и Q-последовательности с выхода сумматора 218 уровня кодовых элементов Уолша подаются на мультиплексор 230 временного уплотнения, где они мультиплексируются с каналом пачечного пилот-сигнала (КППС) и субканала преамбулы (СКП).Модулятор 10 данных пачечного пилот-сигнала (далее называемый для простоты модулятором) выполняет отображение сигнала (0


Формула изобретения
1. Устройство для передачи прерывистого во времени пачечного пилот-сигнала, зависимого от передаваемых данных, в системе мобильной связи, содержащее модулятор для формирования модулированного символа пилот-сигнала путем выдачи входных данных пилот-сигнала с указанной фазой и/или в указанный комплексный канал в соответствии с информационным битом, предназначенным для указания фазы и/или комплексного канала, и блок расширения для расширения модулированного символа пилот-сигнала с модулятора с использованием ортогонального кода, выбранного из множества ортогональных кодов, при этом упомянутый пачечный пилот-сигнал передает вспомогательную информацию в зависимости от передаваемых данных в соответствии с фазой и/или комплексным сигналом и ортогональным кодом.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модулированный символ пилот-сигнала имеет длину 128 кодовых элементов.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что модулированный символ пилот-сигнала имеет длину 64 кодовых элемента.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что комплексный канал включает синфазный (1) канал и квадратурный (Q) канал.5. Устройство для передачи прерывистого во времени пачечного пилот-сигнала, зависимого от передаваемых данных, в системе мобильной связи, содержащее модулятор для формирования модулированного символа пилот-сигнала путем выдачи входных данных пилот-сигнала с указанной фазой в соответствии с информационным битом, предназначенным для определения фазы, и блок расширения для расширения модулированного символа пилот-сигнала с выхода модулятора с использованием предварительно определенного ортогонального кода, при этом упомянутый пачечный пилот-сигнал передает вспомогательную информацию в зависимости от передаваемых данных в соответствии с упомянутой фазой.6. Устройство для передачи прерывистого во времени пачечного пилот-сигнала, зависимого от передаваемых данных, в системе мобильной связи, содержащее модулятор для формирования модулированного символа пилот-сигнала путем выдачи входных данных пилот-сигнала в указанный комплексный канал в соответствии с информационным битом, предназначенным для определения комплексного канала, и блок расширения для расширения модулированного символа пилот-сигнала с выхода модулятора с использованием предварительно выбранного ортогонального кода, при этом пачечный пилот-сигнал передает вспомогательную информацию в зависимости от передаваемых данных, в соответствии с упомянутым комплексным каналом.7. Устройство для передачи прерывистого во времени пачечного пилот-сигнала, зависимого от передаваемых данных, в системе мобильной связи, содержащее модулятор для формирования символа пачечного пилот-сигнала и блок расширения для расширения символа пачечного пилот-сигнала с использованием ортогонального кода, выбранного в соответствии с информационным битом из множества ортогональных кодов, при этом пачечный пилот-сигнал передает вспомогательную информацию в зависимости от передаваемых данных в соответствии с упомянутыми ортогональными кодами.8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при использовании упомянутой фазы совместно с блоком расширения модулятор формирует модулированный символ пилот-сигнала путем выдачи входных данных пилот-сигнала с указанной фазой в соответствии с информационным битом, предназначенным для указания фазы, и блок расширения расширяет модулированный символ пилот-сигнала с использованием ортогонального кода, выбранного в соответствии с упомянутым информационным битом из множества ортогональных кодов.9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при использовании упомянутого комплексного канала совместно с блоком расширения модулятор формирует модулированный символ пилот-сигнала путем выдачи входных данных пилот-сигнала в указанный комплексный канал в соответствии с информационным битом, предназначенным для определения комплексного канала, и блок расширения расширяет модулированный символ пилот-сигнала с использованием ортогонального кода, выбранного в соответствии с упомянутым информационным битом из множества ортогональных кодов.10. Способ передачи прерывистого во времени пачечного пилот-сигнала, зависимого от передаваемых данных, в системе мобильной связи, включающий в себя этапы формирования модулированного символа пилот-сигнала путем выдачи входного символа пилот-сигнала с указанной фазой и/или в указанный комплексный канал в соответствии с информационным битом, предназначенным для определения фазы и/или комплексного канала, и расширения модулированного символа пилот-сигнала с использованием ортогонального кода, выбранного из множества ортогональных кодов, при этом пачечный пилот-сигнал передает вспомогательную информацию в зависимости от передаваемых данных в соответствии с фазой и/или комплексным сигналом и ортогональным кодом.11. Способ по п.10, отличающийся тем, что модулированный символ пилот-сигнала имеет длину 128 кодовых элементов.12. Способ по п.10, отличающийся тем, что модулированный символ пилот-сигнала имеет длину 64 кодовых элемента.13. Способ по п.10, отличающийся тем, что комплексный канал включает в себя синфазный (I) канал и квадратурный (Q) канал.14. Способ передачи прерывистого во времени пачечного пилот-сигнала, зависимого от передаваемых данных, в системе мобильной связи, включающий в себя этапы формирования модулированного символа пилот-сигнала путем выдачи входного символа пилот-сигнала с указанной фазой в соответствии с информационным битом, предназначенным для определения фазы, и расширения сформированного модулированного символа пилот-сигнала с использованием предварительно определенного ортогонального кода, при этом пачечный пилот-сигнал передает вспомогательную информацию в зависимости от передаваемых данных в соответствии с упомянутой фазой.15. Способ передачи прерывистого во времени пачечного пилот-сигнала, зависимого от передаваемых данных, в системе мобильной связи, включающий в себя этапы формирования модулированного символа пилот-сигнала путем выдачи входного символа пилот-сигнала в указанный комплексный канал в соответствии с информационным битом, предназначенным для определения комплексного канала, и расширения сформированного модулированного символа пилот-сигнала с использованием предварительно определенного ортогонального кода, при этом пачечный пилот-сигнал передает вспомогательную информацию в зависимости от передаваемых данных в соответствии с упомянутым комплексным каналом.16. Способ передачи прерывистого во времени пачечного пилот-сигнала, зависимого от передаваемых данных, в системе мобильной связи, включающий в себя этапы формирования символа пилот-сигнала и расширения сформированного символа пилот-сигнала с использованием ортогонального кода, выбранного в соответствии с информационным битом из множества ортогональных кодов, при этом пачечный пилот-сигнал передает вспомогательную информацию в зависимости от передаваемых данных в соответствии с упомянутыми ортогональными кодами.17. Способ по п.10, отличающийся тем, что при использовании упомянутой фазы совместно с блоком расширения дополнительно включает в себя этапы формирования модулированного символа пачечного пилот-сигнала путем выдачи входного символа пилот-сигнала с указанной фазой в соответствии с упомянутым информационным битом, предназначенным для определения фазы, и расширения сформированного модулированного символа пачечного пилот-сигнала с использованием ортогонального кода, выбранного в соответствии с входным сигналом упомянутого информационного бита из множества ортогональных кодов.18. Способ по п.10, отличающийся тем, что при использовании упомянутого комплексного канала совместно с блоком расширения дополнительно включает в себя этапы формирования модулированного символа пилот-сигнала путем выдачи входного символа пилот-сигнала в указанный комплексный канал в соответствии с информационным битом, предназначенным для определения комплексного канала, и расширения сформированного модулированного символа пилот-сигнала с использованием ортогонального кода, выбранного в соответствии с упомянутым информационным битом из множества ортогональных кодов.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11