СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАНАЛЬНОГО ПЕРЕМЕЖЕНИЯ В СИСТЕМАХ OFDM
METHODS AND DEVICE FOR CHANNEL INTERLEAVING IN OFDM SYSTEMS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способам и устройству для канального перемежения в системах OFDM.
Уровень техники
Телекоммуникации позволяют передавать данные на расстоянии с целью осуществления связи между передатчиком и приемником. Данные обычно переносятся радиоволнами и передаются с использованием ограниченного ресурса передачи. Таким образом, радиоволны передаются в течение периода времени с использованием ограниченного частотного диапазона.
В современной системе связи информация, подлежащая передаче, сначала кодируется и затем модулируется для генерации множественных символов модуляции. Затем символы отображаются в частотно-временной блок ресурсов, доступный для передачи данных. Обычно частотно-временной блок ресурсов сегментируется в совокупность элементов ресурса равной протяженности.
rd
В системах Long Term Evolution, предложенных организацией Third (3) Generation Partnership Project (3GPP LTE), определенные элементы ресурса выделяются для передачи сигналов управления. Таким образом, символы данных могут отображаться в элементы ресурса, которые не выделены для передачи сигналов управления. Каждая передача данных несет информационные биты одного из множественных транспортных блоков. Когда транспортный блок больше кодового блока наибольшего размера, информационные биты в транспортном блоке могут сегментироваться во множественные кодовые блоки. Процесс деления информационных битов в транспортном блоке на множественные кодовые блоки называется сегментацией на кодовые блоки. В силу ограниченного выбора размеров кодового блока и попытки максимизировать эффективность упаковки при сегментации на кодовые блоки, множественные кодовые блоки транспортного блока могут иметь разные размеры. Каждый кодовый блок кодируется, перемежается, проходит согласование скоростей и модулируется. Таким образом, символы данных для передачи могут состоять из символов модуляции множественных кодовых блоков.
Сущность изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и устройства для эффективной передачи данных с использованием ограниченных ресурсов передачи.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и устройства, позволяющих максимизировать временное разнесение и частотное разнесение.
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и устройства, позволяющих минимизировать помеху между разными кодовыми блоками.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ выделения ресурсов. Согласно способу, частотно-временной блок ресурсов делится на совокупность элементов ресурса равной протяженности во временном и частотном измерениях. Подмножество из совокупности элементов ресурса представляет собой элементы ресурса данных, которые доступны для передачи данных. Блок данных, подлежащий передаче, сегментируется в совокупность кодовых блоков. По существу, равное количество элементов ресурса данных назначается совокупности кодовых блоков.
Количество элементов ресурса данных, назначенных кодовому блоку, можно задать как:
, для ,
где  - количество элементов ресурса данных, назначенных кодовому блоку, имеющему индекс ,  - количество элементов ресурса данных в частотно-временном блоке ресурсов и  - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.
Альтернативно, количество элементов ресурса данных, назначенных кодовому блоку, можно задать как:
, для ,
где  - количество элементов ресурса данных, назначенных кодовому блоку, имеющему индекс ,  - количество элементов ресурса данных в частотно-временном блоке ресурсов и  - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.
В порядке еще одной альтернативы, количество элементов ресурса данных, назначенных кодовому блоку, можно задать как:
, для ,
где  - количество элементов ресурса данных, назначенных кодовому блоку, имеющему индекс ,  - количество элементов ресурса данных в частотно-временном блоке ресурсов и  - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ выделения ресурсов. Согласно способу, частотно-временной блок ресурсов делится на совокупность единиц частотного ресурса равной протяженности в частотном измерении и на совокупность единиц временного ресурса равной протяженности во временном измерении. Одна единица частотного ресурса в одной единице временного ресурса является элементом ресурса. Подмножество элементов ресурса в частотно-временном блоке ресурсов представляет собой элементы ресурса данных, которые доступны для передачи данных. Блок данных, подлежащий передаче, сегментируется в совокупность кодовых блоков. Элементы ресурса данных - это элементы, назначаемые совокупности кодовых блоков. По меньшей мере, один блок данных соответствует элементам ресурса данных в непрерывном множестве единиц временного ресурса.
Способ предусматривает схему индексации. Сначала «индекс в единице временного ресурса» назначается каждому элементу ресурса данных в каждой единице временного ресурса. «Индекс в единице временного ресурса» для элемента ресурса данных в единице временного ресурса, имеющей индекс , равен , где  - индекс естественного порядка элемента ресурса данных в единице временного ресурса , ,  - количество элементов ресурса данных в единице временного ресурса , , и  - полное количество единиц временного ресурса в частотно-временном блоке ресурсов. Затем «индекс в назначении» назначается каждому элементу ресурса данных в частотно-временном блоке ресурсов. «Индекс в назначении» элемента ресурса данных, имеющего «индекс в единице временного ресурса», равный , равен , и:
, для , и ,
где ,  - количество элементов ресурса данных в частотно-временном блоке ресурсов и .
«Индекс в единице временного ресурса», , элемента ресурса данных может быть равен индексу естественного порядка, , элемента ресурса данных в единице временного ресурса, имеющей индекс .
Альтернативно, «индекс в единице временного ресурса», , элемента ресурса данных может быть связан с индексом естественного порядка, , элемента ресурса данных в единице временного ресурса, имеющей индекс , в соответствии с функцией перемежения.
Согласно схеме индексации, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:
,
где  и  - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.
Альтернативно, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:
, если , и
, если ,
где  и  - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.
В порядке еще одной альтернативы, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:
,
где  и  - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.
В порядке еще одной альтернативы, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:
, если , и
, если ,
где  и  - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ выделения ресурсов. Согласно способу, по меньшей мере, одна единица временного ресурса соответствует всем кодовым блокам.
Используя вышеупомянутую схему индексации, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:
, для ,
где  и  - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.
Альтернативно, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:
, для ,
где  и  - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.
В порядке еще одной альтернативы, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:
, для ,
где  и  - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.
В порядке еще одной альтернативы, элемент ресурса данных, имеющий «индекс в назначении», равный , можно назначить кодовому блоку, имеющему индекс , так что:
, для ,
где  и  - количество кодовых блоков в частотно-временном блоке ресурсов.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ выделения ресурсов. Согласно способу, когда количество кодовых блоков больше определенного порогового значения, по меньшей мере, одному из совокупности кодовых блоков может быть назначено подмножество непрерывных единиц временного ресурса, которые доступны для передачи данных. Когда количество кодовых блоков меньше определенного порогового значения, по меньшей мере, одному из совокупности кодовых блоков могут быть назначены все единицы временного ресурса, которые доступны для передачи данных.
Определенное пороговое значение может быть различным для разных экземпляров пользовательского оборудования.
Альтернативно, определенное пороговое значение может быть одинаковым для разных экземпляров пользовательского оборудования.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ выделения ресурсов. Согласно способу, когда размер блока данных больше определенного порогового значения, по меньшей мере, одному из совокупности кодовых блоков может быть назначено подмножество непрерывных единиц временного ресурса, которые доступны для передачи данных. Когда размер блока данных меньше определенного порогового значения, по меньшей мере, одному из совокупности кодовых блоков могут быть назначены все единицы временного ресурса, которые доступны для передачи данных.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ осуществления связи. Согласно способу, блок данных, подлежащий передаче, сегментируется для генерации совокупности транспортных блоков. Каждый из совокупности транспортных блоков сегментируется в совокупность кодовых блоков. По меньшей мере, два из совокупности транспортных блоков содержат одинаковое количество кодовых блоков.
Количество кодовых блоков в, по меньшей мере, двух транспортных блоках можно определить в зависимости от того, какой из, по меньшей мере, двух транспортных блоков имеет большее количество информационных битов.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ осуществления связи. Согласно способу, ресурсы передачи, назначенные, по меньшей мере, первому кодовому блоку в первом транспортном блоке, могут включать в себя ресурсы передачи, назначенные второму кодовому блоку во втором транспортном блоке.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ осуществления связи. Согласно способу, ресурсы передачи, назначенные, по меньшей мере, первому кодовому блоку в первом транспортном блоке, могут быть такими же, как ресурсы передачи, назначенные второму кодовому блоку во втором транспортном блоке.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок памяти, блок генерации кодовых блоков, блок отображения ресурсов и, по меньшей мере, одну передающую антенну. В блоке памяти хранится структура сетки ресурсов частотно-временного блока ресурсов, разделенного на совокупность элементов ресурса равной протяженности во временном и частотном измерениях. Подмножество из совокупности элементов ресурса представляет собой элементы ресурса данных, которые доступны для передачи данных. Блок генерации кодовых блоков сегментирует блок данных, подлежащий передаче, в совокупность кодовых блоков. Блок отображения ресурсов назначает, по существу, равное количество элементов ресурса данных совокупности кодовых блоков. По меньшей мере, одна передающая антенна передает совокупность кодовых блоков с использованием элементов ресурса данных.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок памяти, блок генерации кодовых блоков, блок отображения ресурсов и, по меньшей мере, одну передающую антенну. В блоке памяти хранится структура сетки ресурсов частотно-временного блока ресурсов, включающего в себя совокупность единиц частотного ресурса равной протяженности в частотном измерении, и совокупность единиц временного ресурса равной протяженности во временном измерении. Одна единица частотного ресурса в одной единице временного ресурса может представлять собой элемент ресурса, и подмножество элементов ресурса в частотно-временном блоке ресурсов может представлять собой элементы ресурса данных, которые доступны для передачи данных. Блок генерации кодовых блоков сегментирует блок данных, подлежащий передаче, в совокупность кодовых блоков. Блок отображения ресурсов назначает элементы ресурса данных совокупности кодовых блоков, причем, по меньшей мере, один блок данных назначается элементам ресурса данных в непрерывном множестве единиц временного ресурса. По меньшей мере, одна передающая антенна передает совокупность кодовых блоков с использованием элементов ресурса данных.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок памяти, блок генерации кодовых блоков, блок отображения ресурсов и, по меньшей мере, одну передающую антенну. Блок отображения ресурсов назначает элементы ресурса данных совокупности кодовых блоков, причем, по меньшей мере, одна единица временного ресурса соответствует всем кодовым блокам.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок памяти, блок генерации кодовых блоков, блок отображения ресурсов и, по меньшей мере, одну передающую антенну. Блок отображения ресурсов назначает элементы ресурса данных совокупности кодовых блоков, так что, когда количество кодовых блоков больше определенного порогового значения, по меньшей мере, один из совокупности кодовых блоков соответствует подмножеству непрерывных единиц временного ресурса, которые доступны для передачи данных; и, когда количество кодовых блоков меньше определенного порогового значения, по меньшей мере, один из совокупности кодовых блоков соответствует всем единицам временного ресурса, которые доступны для передачи данных.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок памяти, блок генерации кодовых блоков, блок отображения ресурсов и, по меньшей мере, одну передающую антенну. Блок отображения ресурсов назначает элементы ресурса данных совокупности кодовых блоков, так что, когда размер блока данных больше определенного порогового значения, по меньшей мере, один из совокупности кодовых блоков соответствует подмножеству непрерывных единиц временного ресурса, которые доступны для передачи данных; и, когда размер блока данных меньше определенного порогового значения, по меньшей мере, один из совокупности кодовых блоков соответствует всем единицам временного ресурса, которые доступны для передачи данных.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок генерации транспортных блоков и блок генерации кодовых блоков. Блок генерации транспортных блоков сегментирует блок данных, подлежащий передаче, для генерации совокупности транспортных блоков. Блок генерации кодовых блоков сегментирует каждый из совокупности транспортных блоков в совокупность кодовых блоков. По меньшей мере, два из совокупности транспортных блоков содержат одинаковое количество кодовых блоков.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок генерации транспортных блоков, блок генерации кодовых блоков и блок отображения ресурсов, который назначает ресурсы передачи совокупности кодовых блоков. Ресурсы передачи, назначенные, по меньшей мере, первому кодовому блоку в первом транспортном блоке, могут включать в себя ресурсы передачи, назначенные второму кодовому блоку во втором транспортном блоке.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен беспроводной терминал в системе связи. Беспроводной терминал может содержать блок генерации транспортных блоков, блок генерации кодовых блоков и блок отображения ресурсов, который назначает ресурсы передачи совокупности кодовых блоков. Ресурсы передачи, назначенные, по меньшей мере, первому кодовому блоку в первом транспортном блоке, могут быть такими же, как ресурсы передачи, назначенные второму кодовому блоку во втором транспортном блоке.
Краткое описание чертежей
Для более полного понимания изобретения и многих связанных с ним преимуществ обратимся к нижеследующему подробному описанию, приведенному совместно с прилагаемыми чертежами, в которых сходные условные обозначения указывают одинаковые или сходные компоненты, в которых:
фиг.1 - схема цепи приемопередатчика, действующего в режиме ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM), пригодном для практического применения принципов настоящего изобретения;
фиг.2 - графики поднесущих OFDM, где амплитуда показана как функция частоты;
фиг.3 - графическое представление передаваемых и принимаемых форм волны для символов OFDM во временном измерении;
фиг.4 - схема цепи приемопередатчика, действующего в режиме множественного доступа с частотным разделением на одной несущей;
фиг.5 - схема цепи приемопередатчика, действующего в режиме смешанного автоматического запроса повторения (HARQ);
фиг.6 - четырехканальная синхронная схема передачи HARQ;
фиг.7 - схема системы множественных входов и множественных выходов (MIMO);
фиг.8 - схема системы MIMO с предварительным кодированием;
фиг.9 - схема цепи кодирования для высокоскоростного канала данных общего пользования (HS-DSCH) в системе высокоскоростного пакетного доступа нисходящей линии связи (HSDPA);
фиг.10 - схема функционального блока смешанного ARQ высокоскоростного канала данных общего пользования (HS-DSCH);
фиг.11 - схема структуры подкадра нисходящей линии связи в системе long term evolution (LTE);
фиг.12 - схема структуры подкадра восходящей линии связи в системе LTE;
фиг.13 - схема канального перемежения согласно одному варианту осуществления принципов настоящего изобретения;
фиг.14 - схема канального перемежения согласно другому варианту осуществления принципов настоящего изобретения;
фиг.15 - схема канального перемежения согласно еще одному варианту осуществления принципов настоящего изобретения; и
фиг.16 - схема канального перемежения согласно еще одному варианту осуществления принципов настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Ортогональное мультиплексирование с частотным разделением (OFDM) - это технология мультиплексирования данных в частотном измерении. Символы модуляции переносятся на поднесущих в частотном измерении. На фиг.1 показана цепь приемопередатчика, действующего в режиме ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM). В системе связи, использующей технологию OFDM, в цепи передатчика 110, сигналы управления или данные 111 модулируются модулятором 112 с образованием последовательности символов модуляции, которые затем подвергаются последовательно-параллельному преобразованию последовательно/параллельным (S/P) преобразователем 113. Блок 114 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) используется для преобразования сигналов из частотного измерения во временное измерение с образованием совокупности символов OFDM. Блок 116 вставки CP добавляет к каждому символу OFDM циклический префикс (CP) или нулевой префикс (ZP) во избежание или для ослабления влияния многолучевого замирания. Затем сигнал передается блоком 117 обработки высокочастотного каскада передатчика (Tx), например, антенной (не показана) или, альтернативно, по стационарному проводу или кабелю. В цепи приемника 120, исходя из того, что достигнута точная временная и частотная синхронизация, сигнал, принятый блоком 121 обработки высокочастотного каскада приемника (Rx), обрабатывается блоком 122 удаления CP. Блок 124 быстрого преобразования Фурье (БПФ) преобразует принятый сигнал из временного измерения в частотное измерение для дальнейшей обработки.
В системе OFDM, каждый символ OFDM состоит из множественных поднесущих. Каждая поднесущая в символе OFDM несет символ модуляции. На фиг.2 показана схема передачи OFDM, где используются поднесущая 1, поднесущая 2 и поднесущая 3. Поскольку каждый символ OFDM имеет конечную протяженность во временном измерении, поднесущие перекрываются между собой в частотном измерении. Однако ортогональность поддерживается на частоте дискретизации исходя из того, что передатчик и приемник имеют хорошую частотную синхронизацию, как показано на фиг.2. В случае смещения частоты вследствие недостаточной частотной синхронизации или высокой подвижности, ортогональность поднесущих на частотах дискретизации нарушается, что приводит к помехе между несущими (ICI).
На фиг.3 передаваемые и принимаемые символы OFDM представлены во временном измерении. Вследствие многолучевого замирания, участок CP принятого сигнала часто повреждается предыдущим символом OFDM. Однако, поскольку CP недостаточно длинный, принятый символ OFDM без CP должен содержать только свой собственный сигнал в свертке с каналом многолучевого замирания. В общем случае быстрое преобразование Фурье (БПФ) осуществляется на стороне приемника для обеспечения дополнительной обработки в частотном измерении. Преимущество OFDM над другими схемами передачи состоит в устойчивости к многолучевому замиранию. Многолучевое замирание во временном измерении преобразуется в частотно-избирательное замирание в частотном измерении. Добавление циклического префикса или нулевого префикса позволяет устранить или значительно ослабить межсимвольную помеху между соседними символами OFDM. Кроме того, поскольку каждый символ модуляции переносится в узкой полосе, он испытывает однолучевое замирание. Для борьбы с частотно-избирательным замиранием можно использовать простую схему выравнивания.
Множественный доступ с частотным разделением на одной несущей (SC-FDMA), где используется модуляция одной несущей и выравнивание в частотном измерении, это техника, аналогичная по производительности и сложности системе OFDMA. Одно преимущество SC-FDMA состоит в том, что сигнал SC-FDMA имеет более низкое отношение пиковой мощности к средней (PAPR) ввиду его структуры одной несущей. Низкое PAPR обычно приводит к увеличению КПД усилителя мощности, что особенно важно для мобильных станций при передаче по восходящей линии связи. SC-FDMA выбирается в качестве схемы множественного доступа восходящей линии связи в системе long term evolution (LTE) от 3GPP. Пример цепи приемопередатчика для SC-FDMA показан на фиг.4. На стороне передатчика, данные или сигнал управления подвергаются последовательно-параллельному (S/P) преобразованию S/P преобразователем 181. Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) применяется к данным или сигналу управления во временном измерении преобразователем 182 ДПФ до отображения данных во временном измерении во множество поднесущих блоком 183 отображения в поднесущие. Для обеспечения низкого PAPR выход ДПФ в частотном измерении обычно отображается во множество последовательных поднесущих. Затем ОБПФ, обычно с большим размером, чем у ДПФ, применяется преобразователем 184 ОБПФ для преобразования сигнала обратно во временное измерение. После параллельно-последовательного (P/S) преобразования P/S преобразователем 185, циклический префикс (CP) добавляется блоком 186 вставки CP к данным или сигналу управления до передачи данных или сигнала управления на блок 187 обработки высокочастотного каскада передатчика. Обработанный сигнал с добавленным циклическим префиксом часто называют блоком SC-FDMA. После прохождения сигнала по каналу связи 188, например, каналу многолучевого замирания в системе беспроводной связи, приемник осуществляет обработку высокочастотного каскада приемника посредством блока 191 обработки высокочастотного каскада приемника, удаление CP посредством блока 192 удаления CP, применяет БПФ посредством преобразователя 194 БПФ и осуществляет выравнивание в частотном измерении. Обратное дискретное преобразование Фурье (ОДПФ) 196 применяется после снятия отображения 195 выровненного сигнала в частотном измерении. Выход ОДПФ подвергается дальнейшей обработке во временном измерении, например, демодуляции и декодированию.
В системах беспроводной пакетной передачи данных сигналы управления, передаваемые по каналам управления, т.е. передача канала управления, обычно сопровождают сигналы данных, передаваемые по каналам данных, т.е. передачу данных. Информация канала управления, включающая в себя индикатор формата канала управления (CCFI), сигнал квитирования (ACK), сигнал канала управления пакетных данных (PDCCH), несет информацию формата передачи для сигнала данных, например ID пользователя, информацию назначения ресурсов, информацию размера полезной нагрузки, модуляции, смешанного автоматического запроса повторения (HARQ), информацию, связанную с MIMO.
Смешанный автоматический запрос повторения (HARQ) широко используется в системах связи для борьбы с ошибками декодирования и для повышения надежности. Каждый пакет данных кодируется с использованием определенной схемы прямой коррекции ошибок (FEC). Каждый подпакет может содержать только часть кодированных битов. Если передача подпакета k не удается, что указывает NAK на канале квитирования обратной связи, подпакет, передается подпакет повторной передачи k+1, чтобы помочь приемнику декодировать пакет. Подпакеты повторной передачи могут содержать другие кодированные биты, чем предыдущие подпакеты. Приемник может мягко комбинировать или совместно декодировать все принятые подпакеты для повышения вероятности декодирования. Обычно максимальное количество передач устанавливается из соображений надежности, задержки пакета, и сложности реализации.
Системы связи с множественными антеннами, которые часто называют системами множественных входов и множественных выходов (MIMO), широко используются в беспроводной связи для повышения производительности системы. В системе MIMO, показанной на фиг.6, передатчик имеет множественные антенны, способные передавать независимые сигналы, и приемник снабжен множественными приемными антеннами. Системы MIMO вырождаются в системы единичного входа и множественных выходов (SIMO), если присутствует только одна передающая антенна или если передается только один поток данных. Системы MIMO вырождаются в системы множественных входов и единичного выхода (MISO), если присутствует только одна приемная антенна. Системы MIMO вырождаются в системы единичного входа и единичного выхода (SISO), если присутствуют только одна передающая антенна и одна приемная антенна. Технология MIMO позволяет значительно повысить пропускную способность и дальнодействие системы без увеличения полосы или общей мощности передачи. В общем случае технология MIMO повышает спектральную эффективность системы беспроводной связи за счет использования дополнительной степени свободы в пространстве благодаря множественным антеннам. Существует много категорий технологий MIMO. Например, схемы пространственного мультиплексирования повышают скорость передачи, поскольку позволяют передавать множественные потоки данных через множественные антенны. Методы разнесения передачи, например метод пространственно-временного кодирования, пользуются преимуществом пространственного разнесения благодаря множественным передающим антеннам. Методы разнесения приема используют пространственное разнесение благодаря множественным приемным антеннам. Технологии формирования диаграммы направленности повышают коэффициент усиления принятого сигнала и снижают помеху для других пользователей. Система множественного доступа с пространственным разделением (SDMA) позволяет передавать потоки сигналов от множественных пользователей или на них с использованием одних и тех же частотно-временных ресурсов. Приемники могут разделять множественные потоки данных по пространственной сигнатуре этих потоков данных. Заметим, что эти техники передачи MIMO не являются взаимоисключающими. Фактически, многие схемы MIMO часто используются в развитых беспроводных системах.
При благоприятных канальных условиях, например, при низкой скорости мобильной станции, можно использовать схему MIMO с замкнутым контуром для повышения производительности системы. В системах MIMO с замкнутым контуром, приемники осуществляют обратную связь посредством канальных условий и/или предпочтительных схем обработки передачи MIMO. Передатчик использует эту информацию обратной связи совместно с другими соображениями, например, приоритетом диспетчеризации, доступностью данных и ресурсов, чтобы совместно оптимизировать схему передачи. Распространенная схема MIMO с замкнутым контуром называется предварительным кодированием MIMO. Благодаря предварительному кодированию, потоки данных передачи предварительно умножаются на матрицу до подачи на множественные передающие антенны. Согласно фиг.7, пусть существует Nt передающих антенн и Nr приемных антенн. Обозначим канал между Nt передающими антеннами и Nr приемными антеннами как H. Таким образом, H представляет собой матрицу Nt x Nr. Если передатчик имеет информацию об H, передатчик может выбрать наиболее предпочтительную схему передачи согласно H. Например, если целью является максимальная пропускная способность, матрицу предварительного кодирования можно выбрать как правую вырожденную матрицу H, если информация об H имеется на передатчике. Таким образом, эффективный канал для множественных потоков данных на стороне приемника можно диагонализировать, устраняя помеху между множественными потоками данных. Однако служебная нагрузка, необходимая для осуществления обратной связи посредством точного значения H, зачастую чрезмерно высока. Для снижения служебной нагрузки обратной связи, задается множество матриц предварительного кодирования для квантования пространства возможных значений, которые может принимать H. Благодаря квантованию приемник осуществляет обратную связь посредством предпочтительной схемы предварительного кодирования, обычно в виде индекса предпочтительной матрицы предварительного кодирования, ранга и индексов предпочтительных векторов предварительного кодирования. Приемник также может осуществлять обратную связь посредством соответствующих значений CQI для предпочтительной схемы предварительного кодирования.
Другая перспектива системы MIMO состоит в том, кодируются ли множественные потоки данных для передачи по отдельности или совместно друг с другом. Если все слои для передачи кодируются совместно, мы называем это системой MIMO с единичным кодовым словом (SCW). В противном случае это будет система MIMO с множественными кодовыми словами (MCW). На нисходящей линии связи системы LTE, когда используется однопользовательская схема MIMO (SU-MIMO), до двух кодовых слов можно передавать на единичный экземпляр UE. В случае, когда на UE передаются два кодовых слова, UE должно квитировать два кодовых слова по отдельности. Другая техника MIMO называется системой множественного доступа с пространственным разделением (SDMA), которая также иногда именуется многопользовательской схемой MIMO (MU-MIMO). В системе SDMA, множественные потоки данных кодируются по отдельности и передаются на разные назначенные приемники с использованием одних и тех же частотно-временных ресурсов. Благодаря использованию разных пространственных сигнатур, например, антенн, виртуальных антенн или векторов предварительного кодирования, приемники могут различать множественные потоки данных. Кроме того, благодаря диспетчеризации надлежащей группы приемников и выбору надлежащей пространственной сигнатуры для каждого потока данных на основании информации состояния канала, сигнал, представляющий интерес, можно расширить, тогда как другие сигналы можно расширить для множественных приемников в одно и то же время. Таким образом, можно повысить емкость системы. Однопользовательская схема MIMO (SU-MIMO) и многопользовательская схема MIMO (MU-MIMO) применимы на нисходящей линии связи LTE. Схема MU-MIMO также применима на восходящей линии связи LTE, тогда как использование SU-MIMO для восходящей линии связи LTE все еще остается под вопросом.
В системе LTE, при большом размере транспортного блока (например, свыше 6144 битов), транспортный блок сегментируется на множественные кодовые блоки, чтобы можно было генерировать множественные кодированные пакеты, и это имеет преимущество в возможности, например, параллельной обработки или конвейерной реализации и нахождении гибкого компромисса между энергопотреблением и сложностью оборудования. Каждый кодовый блок кодируется с использованием турбокодов для генерации совокупности кодированных битов. Кодированные биты выбираются согласно алгоритму согласования скоростей для каждой передачи. Один транспортный блок, включающий в себя все выбранные кодированные биты во всех кодовых блоках этого транспортного блока, передается как одно кодовое слово MIMO. Каждое кодовое слово MIMO может переноситься на одном или множественных слоях MIMO. Процесс генерации множественных кодовых блоков аналогичен процессу кодирования высокоскоростного канала данных общего пользования (HS-DSCH) в системе высокоскоростного пакетного доступа нисходящей линии связи (HSDPA), которая показана на фиг.9. В современной конструкции HS-DSCH, только один 24-битовый код циклической избыточной проверки (CRC) генерируется для всего транспортного блока с целью обнаружения ошибок в этом блоке. Если множественные кодовые блоки генерируются и передаются в одном интервале времени передачи (TTI), приемник может правильно декодировать некоторые кодовые блоки, но не все. В этом случае приемник осуществляет обратную связь посредством отрицательного квитирования (NAK) с передатчиком, поскольку CRC для транспортного блока не удается проверить.
Функциональный блок смешанного ARQ согласует количество битов на выходе канального кодера с полным количеством битов установленного высокоскоростного физического канала общего пользования нисходящей линии связи (HS-PDSCH), на которое отображается высокоскоростной канал данных общего пользования (HS-DSCH). Функциональный блок смешанного ARQ действует под управлением параметров версии избыточности (RV). Конкретное множество битов на выходе функционального блока смешанного ARQ зависит от количества входных битов, количества выходных битов и параметров RV. Функциональный блок смешанного ARQ состоит из двух каскадов 231 и 232 согласования скоростей и виртуального буфера 240, как показано на фиг.10. Первый каскад 231 согласования скоростей согласует количество входных битов с виртуальным буфером IR 240, информация о котором предоставляется более высокими слоями. Заметим, что, если количество входных битов не превышает возможность виртуальной буферизации IR, первый каскад 231 согласования скоростей является прозрачным. Второй каскад 232 согласования скоростей согласует количество битов на выходе первого каскада 231 согласования скоростей с количеством битов физического канала доступных в HS-PDSCH, установленном в TTI.
Структура подкадра нисходящей линии связи LTE показана на фиг.11. В типичной конфигурации, каждый подкадр имеет длину 1 мс и содержит 14 символов OFDM (т.е. единиц временного ресурса). Пусть символы OFDM в подкадре проиндексированы от 0 до 13. Опорные символы (RS) для антенн 0 и 1 располагаются в символах OFDM 0, 4, 7 и 11. Опорные символы (RS) для антенн 2 и 3, если присутствуют, располагаются в символах OFDM 2 и 8. Каналы управления, включающие в себя индикатор формата канала управления (CCFI), канал квитирования (ACK), канал управления пакетных данных (PDCCH), передаются в первом, или двух первых, или трех первых символах OFDM. Количество символов OFDM, используемых для канала управления, указано в CCFI. Например, каналы управления могут занимать первый символ OFDM, или первые два символа OFDM, или первые три символа OFDM. Каналы данных, т.е. физический канал общего пользования нисходящей линии связи (PDSCH), передаются в других символах OFDM.
Структура подкадра восходящей линии связи (для передач данных) показана на фиг.12. Заметим, что восходящая линия связи LTE - это система на основе SC-FDMA, которая во многом сходна с системой OFDMA за некоторыми отличиями. Подобно символу OFDM, каждый блок SC-FDMA имеет циклический префикс (CP). Для передач данных опорные сигналы (RSs) располагаются в 4-м блоке SC-FDMA и в 11-м блоке SC-FDMA, тогда как остальные блоки SC-FDMA несут данные. Заметим, что на фиг.13 показана структура подкадра восходящей линии связи лишь во временном измерении. Для каждого отдельного экземпляра UE его передача может занимать только часть всей полосы в частотном измерении. Разные пользователи и сигналы управления мультиплексируются в частотном измерении через SC-FDMA.
В этом изобретении предложены способы и устройство для канального перемежения в системах OFDM. Заметим, что в контексте системы OFDMA или системы FDMA на одной несущей канальное перемежение часто называют отображение символов модуляции в ресурс. В этом изобретении канальное перемежение и отображение символов модуляции в ресурс взаимозаменяемы.
Аспекты, признаки и преимущества изобретения явствуют из нижеследующего подробного описания и проиллюстрированы рядом конкретных вариантов осуществления и реализаций, включающих в себя предпочтительные варианты осуществления изобретения. Изобретение также предусматривает другие и разные варианты осуществления, и некоторые их детали могут быть модифицированы в различных очевидных отношениях, без отхода от сущности и объема изобретения. Соответственно, чертежи и описание следует рассматривать как носящие иллюстративный, но не ограничительный характер. Изобретение проиллюстрировано в порядке примера, но не ограничения, прилагаемыми чертежами. В нижеследующих иллюстрациях мы, в основном, используем систему OFDMA нисходящей линии связи в системе LTE 3GPP в качестве примера. Однако проиллюстрированные здесь техники, несомненно, можно применять к системе SC-FDMA восходящей линии связи и к другим системам, где это возможно.
N
i
i
В первом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, предложена схема индексации, упрощающая адресацию элементов ресурса (RE) в назначении ресурсов. Множественные блоки ресурсов (RB) можно назначать передаче данных. Это назначение ресурсов назначает множественные поднесущие в множественных символах OFDM для передачи данных. Допустим, что существует  RE, доступных для передачи данных в символе OFDM . При использовании нисходящей линии связи LTE в порядке примера полное количество RE, доступных для передачи данных, в подкадре равно
(1)
N
Заметим, что не все символы OFDM в интервале передачи несут данные. Например, согласно фиг.13, если интервал передачи задан как подкадр и канал управления занимает первые три символа OFDM, только символы OFDM с 4 по 14 являются символами OFDM, несущими данные. Поэтому  для . Можно индексировать RE данных от 0 до -1. Один пример схемы индексации описан ниже.
i
i
N
N
i
i
i
I
x
x
i
I
x
I
x
1
2
i
i
i
Прежде всего, зададим «индекс в символе OFDM» для RE данных в символе OFDM , =1, 2, …, 14. Мы задаем индекс естественного порядка, просто назначая меньшие индексы RE, расположенные на более низкой частоте, и более высокие индексы для RE на более высокой частоте для данного символа OFDM. Таким образом, для RE данных в первом символе OFDM назначаются индексы естественного порядка от 0 до -1; для RE данных во 2-м символе OFDM назначаются индексы естественного порядка от 0 до -1; и т.д. «Индекс в символе OFDM», назначаемый RE данных, можно сделать равным индексу естественного порядка этого RE данных. Тем не менее, заметим, что перемежения в частотном измерении в символе OFDM  можно добиться, изменяя «индекс в символе OFDM» для RE данных в символе OFDM . Например, перемежитель в частотном измерении можно применять к естественно индексированным RE данных в символе OFDM. Рассмотрим функцию перемежения , где  для символа OFDM . Перемежения в частотном измерении можно добиться, назначая «индекс в символе OFDM» () RE данных с индексом естественного порядка  в символе OFDM . Функцию перемежения () можно выбирать как любое перемежение или отображение без отхода от объема этого изобретения. Заметим, что, эквивалентно, перемежения в частотном измерении также можно добиться, применяя функцию перемежения () к символам модуляции и затем отображая перемеженные символы модуляции в естественно упорядоченные RE.
N
N
N
N
I
x
i
I
x
i
1
1
1
2
A
i
Затем, во временном измерении, схема индексации проходит по символам OFDM в естественном порядке или в других порядках, в зависимости от других соображений конструкции, для генерации «индекса в назначении». В иллюстративных целях предположим, что схема индексации проходит по символам OFDM в естественном порядке. Таким образом, для RE данных в первом символе OFDM назначаются «индексы в назначении» от 0 до -1; для RE данных во 2-м символе OFDM назначаются «индексы в назначении» от до +-1; и т.д. Исходя из того, что схема индексации проходит по символам OFDM в естественном порядке, «индекс в назначении»,(,), для RE данных с «индексом в символе OFDM», равным () в символе OFDM , задается как
, для , и (2)
N
x
x
x
x
j
M
seg
j
Во втором варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, все доступные элементы ресурса назначаются совокупности кодовых блоков согласно формуле, так чтобы объем ресурсов, назначенных каждому кодовому блоку, был по возможности одинаков. В иллюстративных целях предположим, что каждый символ модуляции или каждый элемент ресурса (RE) содержит только кодированные биты из одного кодового блока. Очевидно, однако, что варианты осуществления этого изобретения применимы к случаям, когда символы модуляции могут содержать кодированные биты из множественных кодовых блоков. Пусть существует  кодовых блоков. Зададим  как наименьшее целое число, которое больше или равно . Зададим  как наибольшее целое число, которое меньше или равно . В порядке примера количество RE данных, назначенных кодовому блоку, , , можно задать как
, для (3)
Алгоритмы канального перемежения должны учитывать сценарий множественных кодовых блоков в одном транспортном блоке, который может иметь место, когда размер транспортного блока больше наибольшего возможного размера кодового блока. Один пример показан на фиг.13. В иллюстративных целях предположим, что каждый символ модуляции, или каждый элемент ресурса (RE), содержит только кодированные биты из одного кодового блока. Очевидно, однако, что варианты осуществления этого изобретения применимы к случаям, когда символы модуляции могут содержать кодированные биты из множественных кодовых блоков. В примере, показанном на фиг.13, существует четыре кодовых блока. Символы модуляции, которые несут кодированные биты кодового блока A, отображаются в RE в символах OFDM 4, 5 и 6; символы модуляции, которые несут кодированные биты кодового блока B, отображаются в RE в символах OFDM 6, 7, 8 и 9; символы модуляции, которые несут кодированные биты кодового блока C, отображаются в RE в символах OFDM 9, 10, 11 и 12; символы модуляции, которые несут кодированные биты кодового блока D, отображаются в RE в символах OFDM 12, 13 и 14. Для удобства мы называем этот тип канального перемежения, который пытается мультиплексировать кодовые блоки в последовательном порядке, подходом первоначального мультиплексирования во временном измерении (первоначального TDM). Очевидно, как показано на фиг.13, что существует также мультиплексирование в частотном измерении кодовых блоков, например, в символах OFDM 6, 9 и 12. Когда скорость передачи данных высока или количество кодовых блоков велико, предпочтительно пытаться осуществить TDM этих множественных кодовых блоков, поскольку это позволяет приемнику начать обработку некоторых кодовых блоков до приема всего подкадра и, таким образом снижает сложность и стоимость приемника.
I
x
i
I
x
i
I
x
i
j
C
A
A
Зададим (,) как индекс кодового блока, которому назначен RE с «индексом в назначении», равным (,). В третьем варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, согласно вышеупомянутой схеме индексации элементов ресурса, можно назначить RE, имеющие «индекс в назначении», (,), кодовому блоку , так что:
, если (4)
I
x
i
j
A
Эквивалентно, можно назначить RE, имеющие «индекс в назначении», (,), кодовому блоку , так что:
j<
N
N
seg
, если 0≤(mod)(5)
I
x
i
j
A
Также назначаем RE, имеющие «индекс в назначении», (,), кодовому блоку , так что:
,
N
N
≤N
seg
seg
если (mod)(6)
Таким образом, также можно добиться эффекта канального перемежения, показанного на фиг.13.
I
x
N
j
M
i
j
Дополнительные соображения могут приводить к дальнейшему уточнению предыдущих вариантов осуществления. Например, для применения схем разнесениям передачи, например, пространственно-частотного блочного кода (SFBC), можно отображать символы модуляции в два RE данных, которые располагаются в одном и том же символе OFDM и соседствуют друг с другом. Заметим, что возможен случай, когда существуют RE, занятые или зарезервированные под служебные каналы, например, опорные символы, между этими двумя соседними RE данных. Чтобы добиться этого, например, схема индексации может убедиться, что «индексы в символе OFDM», (), двух соседних RE данных являются последовательными. Без потери общности, предположим, что  - четное число. Тогда, согласно четвертому варианту осуществления принципов настоящего изобретения, количество RE данных, назначенных кодовому блоку, , , можно задать как
, для (7)
I
x
i
j
A
Соответственно, назначаем RE, имеющие «индекс в назначении», (,), кодовому блоку , так что:
, если (8)
I
x
i
j
A
Эквивалентно, можно назначить RE, имеющие индекс в назначении, (,), кодовому блоку , так что:
j<
N
N
seg
, если 0≤(mod)(9)
I
x
i
j
A
также назначаем RE, имеющие «индекс в назначении», (,), кодовому блоку , так что:
,
N
N
≤j<N
seg
seg
если (mod)(10)
N
N
Таким образом, также можно добиться эффекта канального перемежения, показанного на фиг.14. При нечетном  один RE данных нужно отбросить, поскольку SFBC требует двух RE данных для каждой операции SFBC. Другими словами, можно уменьшить  на единицу, чтобы можно было применять вышеописанные алгоритмы.
С другой стороны, когда скорость передачи данных низка, или количество кодовых блоков мало, преимущество подхода первоначального TDM не столь велико для возможностей данного UE, поскольку UE способно принимать большее количество кодовых блоков. В этом случае мы отдаем предпочтение максимизации производительности передачи, позволяя каждому кодовому блоку пользоваться как можно большим временным разнесением. Для удобства мы называем этот тип канального перемежения, который пытается мультиплексировать множественные кодовые блоки по частоте, подходом первоначального мультиплексирования в частотном измерении (первоначального FDM). Один пример этого подхода показан на фиг.15 согласно пятому варианту осуществления принципов настоящего изобретения. В этом примере, существует два кодовых блока. Чтобы максимизировать временное разнесение, символы модуляции для каждого кодового блока присутствуют в каждом символе OFDM. В то же время, чтобы максимизировать частотное разнесение, символы модуляции для каждого кодового блока перемежаются в каждом символе OFDM. Таким образом, каждый кодовый блок захватывает наибольшее из частотного и временного разнесения в ресурсе, связанном с этой передачей, тем самым обеспечивая одинаковую защиту всем кодовым блокам и максимизируя общую производительность передачи.
j
В шестом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, можно назначить кодовому блоку , RE, имеющие «индекс в назначении», равный
, для (11)
Эквивалентно, можно назначить RE, имеющий «индекс в назначении», равный ia(x,i), кодовому блоку j, так что
Таким образом, можно добиться эффекта канального перемежения, показанного на фиг.15.
j
Дополнительные соображения могут приводить к дальнейшему уточнению предыдущих вариантов осуществления. Например, для применения схем разнесениям передачи, например, пространственно-частотного блочного кода (SFBC), можно отображать символы модуляции в два RE данных, которые располагаются в одном и том же символе OFDM и соседствуют друг с другом. Опять же возможен случай, когда существуют RE, занятые или зарезервированные под служебные каналы, например, опорные символы, между этими двумя соседними RE данных. Чтобы добиться этого, например, схема индексации может убедиться, что «индексы в символе OFDM», Ii(х), двух соседних RE данных являются последовательными. Без потери общности предположим, что N - четное число. Согласно седьмому варианту осуществления принципов настоящего изобретения, количество RE данных, назначенных кодовому блоку, j, M, можно задать как:
A
Соответственно, назначаем RE, имеющие «индекс в назначении», I(x,i), кодовому блоку j, так что
A
Эквивалентно, можно назначить RE, имеющий «индекс в назначении», равный I(x,i), кодовому блоку j, так что
Таким образом, можно добиться эффекта канального перемежения, показанного на фиг.16. При нечетном N один RE данных нужно отбросить, поскольку SFBC требует двух RE данных для каждой операции SFBC. Другими словами, можно уменьшить N на единицу, чтобы можно было применять вышеописанные алгоритмы.
Сравнивая схемы канального перемежения типа первоначального TDM и первоначального FDM, приходим к выводу, что предпочтительнее применять тип первоначального TDM методов канального перемежения для высокоскоростных передач данных передачи и применять тип первоначального FDM методов канального перемежения для низкоскоростных передач данных передачи. Точку перехода можно задать как функцию количества кодовых блоков, или функцию размера транспортного блока, или функцию скорости передачи данных. Точка перехода может быть постоянной для соты или системы.
seg
seg
В восьмом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, если количество кодовых блоков, подлежащих передаче в интервале передачи, велико, данные, по меньшей мере, одного из совокупности кодовых блоков передаются только в некотором количестве последовательных символов OFDM, несущих данные, так что количество последовательных символов OFDM, несущих данные, меньше полного количества символов OFDM, несущих данные, в интервале передачи; если количество кодовых блоков мало, данные, по меньшей мере, одного из совокупности кодовых блоков передаются во всех символах OFDM, несущих данные, в интервале передачи. Один путь реализации этого варианта осуществления состоит в задании порога для количества кодовых блоков, Nfhresh- если количество кодовых блоков, Nseg, больше чем Nfhreshf, то используется канальное перемежение типа первоначального TDM; в противном случае используется канальное перемежение типа первоначального FDM. Заметим, что интервал передачи можно задать как, но без ограничения, подкадр, слот или множественные последовательные символы OFDM в подкадре. Заметим также, что могут существовать символы OFDM, не несущие данных, между последовательными символами OFDM, несущими данные. Например, если символы OFDM 2 и 4 несут данные, но все RE в символе OFDM 3 заняты управлением или зарезервированы для других целей, символы OFDM 2 и 4 по-прежнему задаются как последовательные символы OFDM, несущие данные. Например, если количество кодовых блоков велико, например, N=4, можно назначить RE кодовым блокам согласно Уравнению (4) или Уравнению (8) или их эквивалентам. Таким образом, можно добиться эффекта канального перемежения, показанного на фиг.13 или фиг.14. Если количество кодовых блоков мало, например, N=2, можно назначить RE кодовым блокам согласно Уравнению (11), или Уравнению (14), или их эквивалентам. Таким образом, можно добиться эффекта канального перемежения, показанного на фиг.15 или фиг.16.
fhresh
TB
thresh
В девятом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, если размер транспортного блока, подлежащего передаче в интервале передачи, велик, данные, по меньшей мере, одного из совокупности кодовых блоков передаются только в некотором количестве последовательных символов OFDM, несущих данные, так что количество последовательных символов OFDM, несущих данные, меньше полного количества символов OFDM, несущих данные, в интервале передачи; если размер транспортного блока мал, данные, по меньшей мере, одного из совокупности кодовых блоков передаются во всех символах OFDM, несущих данные, в интервале передачи. Заметим, что интервал передачи можно задать как, но без ограничения, подкадр, слот или множественные последовательные символы OFDM в подкадре. Заметим также, что могут существовать символы OFDM, не несущие данных, между последовательными символами OFDM, несущими данные. Например, если символы OFDM 2 и 4 несут данные, но все RE в символе OFDM 3 заняты управлением или зарезервированы для других целей, символы OFDM 2 и 4 по-прежнему задаются как последовательные символы OFDM, несущие данные. Один путь реализации этого варианта осуществления состоит в задании порога для размера транспортного блока, L. Если размер транспортного блока, L, больше чем L, то используется канальное перемежение типа первоначального TDM; в противном случае используется канальное перемежение типа первоначального FDM.
В десятом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, порог количества кодовых блоков или порог размера транспортного блока, от которого зависит переход между алгоритмами канального перемежения типа первоначального TDM и первоначального FDM, можно задавать для каждого экземпляра пользовательского оборудования (UE). Как указано выше, пороги могут быть постоянными или регулируемыми на уровне системы или на уровне соты. Однако множественные экземпляры пользовательского оборудования в системе могут иметь разные конфигурации возможностей UE. В этом случае предпочтительно устанавливать пороги перехода согласно ситуации каждого UE, например, но без ограничения возможностей UE.
В одиннадцатом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, сегментация на кодовые блоки для, по меньшей мере, двух из совокупности кодовых слов MIMO синхронизирована так, что два кодовых слова MIMO имеют одинаковое количество кодовых блоков. В передаче MIMO с множественными кодовыми словами (MCW MIMO), каждое кодовое слово может нести множественные кодовые блоки. Одинаковое количество кодовых блоков улучшает конструкцию приемника и обеспечивает более эффективное подавление помехи. Предпочтительно определять количество кодовых блоков на основании кодового слова с большим количеством информационных битов.
В двенадцатом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, канальное перемежение для, по меньшей мере, двух из совокупности кодовых слов MIMO синхронизировано так, что ресурсы, назначенные, по меньшей мере, первому кодовому блоку в первом кодовом слове MIMO, включают в себя все ресурсы, назначенные второму кодовому блоку во втором кодовом слове MIMO. Этот вариант осуществления позволяет приемнику подавлять помеху, создаваемую первым кодовым блоком в первом кодовом слове MIMO для второго кодового блока во втором кодовом слове MIMO, до завершения декодирования всех кодовых блоков в первом кодовом слове MIMO.
В тринадцатом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, канальное перемежение для, по меньшей мере, двух из совокупности кодовых слов MIMO синхронизировано так, что ресурсы, назначенные, по меньшей мере, первому кодовому блоку в первом кодовом слове MIMO, совпадают с ресурсами, назначенными второму кодовому блоку во втором кодовом слове MIMO. По аналогии с предыдущим вариантом осуществления, этот вариант осуществления позволяет приемнику подавлять помеху, создаваемую первым кодовым блоком в первом кодовом слове MIMO для второго кодового блока во втором кодовом слове MIMO, до завершения декодирования всех кодовых блоков в первом кодовом слове MIMO.
В четырнадцатом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, предложена схема индексации, упрощающая адресацию элементов ресурса в назначении ресурсов в системе SC-FDMA. В этом случае элементы ресурса можно задавать на входе DFT на передатчика или на выходе ОДПФ на приемнике, как показано на фиг.4. Допустим, что существует N, RE, доступных для передачи данных в блоке SC-FDMA i. Полное количество RE, доступных для передачи данных, в слоте равно:
i
Заметим, что не все блоки SC-FDMA в интервале передачи несут данные. Например, если интервал передачи задан как слот, и канал управления занимает 4-й блок SC-FDMA, только блоки SC-FDMA 1, 2, 3, 5, 6, 7 являются блоками SC-FDMA, несущими данные. Поэтому Л^=0 для i=4. В передаче SC-FDMA обычно количества RE данных в блоках SC-FDMA равны в отсутствие мультиплексирования между сигналом управления и данными в блоке SC-FDMA. Однако некоторые RE в блоке SC-FDMA могут использоваться другим служебным каналом восходящей линии связи, например, каналом квитирования восходящей линии связи (UL АСК) или каналом обратной связи для индикации качества восходящей линии связи (UL CQI). В этом случае количество RE данных на блок SC-FDMA, N, может не быть одинаковым для всех блоков SC-FDMA, несущих данные. Затем можно проиндексировать RE данных от 0 до N-1. Один пример схемы индексации описан ниже.
2-1
i
i-1
i
i
Сначала определим индекс в блоке SC-FDMA для RE данных в блоке SC-FDMA i, i=1, 2, …, 7. Получаем индекс естественного порядка, просто назначая меньшие индексы для RE с более низкими индексами входа ДПФ для данного блока SC-FDMA. Таким образом, RE данных в первом блоке SC-FDMA назначаются индексы естественного порядка от 0 до М-1; RE данных во втором символе OFDM назначаются индексы естественного порядка от 0 до N, и т.д. Индекс в блоке SC-FDMA RE данных можно сделать равным индексу естественного порядка этого RE данных. Тем не менее, заметим, что перемежения во временном измерении в блоке SC-FDMA i можно добиться, изменяя индексы в блоке SC-FDMA для RE данных в блоке SC-FDMA i. Например, перемежитель во временном измерении можно применять к естественно индексированным RE данных в блоке SC-FDMA. Рассмотрим функцию перемежения y=I(х), где x,y∈{0, 1, …, N} для блока SC-FDMA i. Перемежения во временном измерении можно добиться, назначая индекс в блоке SC-FDMA, I(х), RE данных с индексом естественного порядка х в блоке SC-FDMA i. Функцию перемежения I(х) можно выбирать как любое перемежение или отображение без отхода от объема этого изобретения.
1
1
1
2
A
A
Затем, в интервале передачи, схема индексации проходит по блокам SC-FDMA в естественном порядке или в других порядках, в зависимости от других соображений конструкции, для генерации «индекса в назначении». В иллюстративных целях, предположим, что схема индексации проходит по блокам SC-FDMA в естественном порядке. Таким образом, RE данных в первом блоке SC-FDMA назначаются «индексы в назначении» от 0 до N-1; RE данных во втором блоке SC-FDMA назначаются «индексы в назначении» от N до N+N-1; и т.д., исходя из того, что схема индексации проходит по блокам SC-FDMA в естественном порядке, «индекс в назначении», I(x,i), для RE данных с индексом в блоке SC-FDMA, I(x), в блоке SC-FDMA i задается как:
seg
j
В пятнадцатом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, все доступные элементы ресурса назначаются совокупности кодовых блоков согласно формуле, так чтобы объем ресурсов, назначенных каждому кодовому блоку, был по возможности одинаков. В иллюстративных целях предположим, что каждый символ модуляции, или каждый элемент ресурса (RE), содержит только кодированные биты из одного кодового блока. Очевидно, однако, что варианты осуществления этого изобретения применимы к случаям, когда символы модуляции могут содержать кодированные биты из множественных кодовых блоков. Пусть существует N кодовых блоков. Зададим  как наименьшее целое число, которое больше или равно х. Зададим  как наибольшее целое число, которое меньше или равно х. В порядке примера количество RE данных, назначенных кодовому блоку, j, M, можно задать как
Очевидно, что схемы отображения или алгоритм для определения, какой RE данных назначается какому кодовому блоку, проиллюстрированные для систем OFDMA, также применимы в системах SC-FDMA. Например, Уравнение (4) можно использовать для схем отображения первоначального TDM, и Уравнение (11) можно использовать для схем отображения первоначального FDM. Заметим также, что в этом примере, мы используем слот в качестве интервала передачи. В случае, когда передача данных охватывает более одного подкадра, т.е. два слота, схему отображения в этом варианте осуществления можно применять к обоим слотам.
Альтернативно, в качестве интервала передачи можно использовать подкадр, и схему отображения в этом варианте осуществления можно применять ко всему подкадру без отхода от объема изобретения.
В шестнадцатом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, если количество кодовых блоков велико, данные, по меньшей мере, одного из совокупности кодовых блоков передаются только в некотором количестве последовательных блоков SC-FDMA, несущих данные, причем количество последовательных блоков SC-FDMA, несущих данные, меньше полного количества блоков SC-FDMA, несущих данные, в интервале передачи; если количество кодовых блоков мало, данные, по меньшей мере, одного из совокупности кодовых блоков передаются во всех блоках SC-FDMA, несущих данные, в интервале передачи. Заметим, что интервал передачи можно задать как, но без ограничения, подкадр, слот или множественные последовательные блоки SC-FDMA в подкадре. Заметим также, что могут существовать блоки SC-FDMA, не несущие данных, между последовательными блоками SC-FDMA, несущими данные. Например, если блоки SC-FDMA 2 и 4 несут данные, но блок SC-FDMA 3 занят управлением или зарезервирован для других целей, блоки SC-FDMA 2 и 4 по-прежнему задаются как последовательные блоки SC-FDMA, несущие данные.
В семнадцатом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, если размер транспортного блока велик, данные, по меньшей мере, одного из совокупности кодовых блоков передаются только в некотором количестве последовательных блоков SC-FDMA, несущих данные, причем количество последовательных блоков SC-FDMA, несущих данные, меньше полного количества блоков SC-FDMA, несущих данные, в интервале передачи; если размер транспортного блока мал, данные, по меньшей мере, одного из совокупности кодовых блоков передаются во всех блоках SC-FDMA, несущих данные, в интервале передачи. Заметим, что интервал передачи можно задать как, но без ограничения, подкадр, слот или множественные последовательные блоки SC-FDMA в подкадре. Заметим также, что могут существовать блоки SC-FDMA, не несущие данных, между последовательными блоками SC-FDMA, несущими данные. Например, если блоки SC-FDMA 2 и 4 несут данные, но блок SC-FDMA 3 занят управлением или зарезервирован для других целей, блоки SC-FDMA 2 и 4 по-прежнему задаются как последовательные блоки SC-FDMA, несущие данные.
Согласно объяснению, приведенному в описаниях, при практическом применении принципов настоящего изобретения, данные сначала организуются в транспортные блоки. В сущности, один транспортный блок (т.е. ТВ) представляет собой пакет. Когда ТВ действительно велик (свыше 6144 битов), ТВ сегментируется на множественные кодовые блоки (СВ). Каждый СВ кодируется с использованием турбокода. Кодированные биты выбираются согласно алгоритму согласования скоростей для каждой передачи. Один ТВ, включающий в себя все выбранные кодированные биты для всех кодовых блоков этого ТВ, передается как одно кодовое слово MIMO. Каждое кодовое слово MIMO может переноситься на одном или множественных слоях MIMO.
В основном, транспортный блок сначала сегментируется на множественные кодовые блоки и затем кодируется для каждого кодового блока. Однако все выбранные кодированные биты для всех кодовых блоков одного транспортного блока передаются в одном кодовом слове MIMO.
Преимущество сегментирования большого транспортного блока на меньшие кодовые блоки состоит в снижении сложности и размера буфера на приемнике/декодере.
Канальное кодирование не должно смущаться обработкой MIMO. Это не имеет значения в термине "блок кодовых слов", поскольку существуют "кодовые блоки" и "кодовые слова MIMO." Транспортные блоки (т.е. ТВ) и кодовые блоки (т.е. СВ) составляют аспект кодирования кодовых блоков, которые составляют часть обработки канального кодирования. Однако кодовые слова MIMO составляют часть обработки MIMO.
Сначала транспортный блок сегментируется в совокупность кодовых блоков. Каждый кодовый блок кодируется кодом прямой коррекции ошибок (т.е. FEC). Эти два этапа составляют часть обработки канального кодирования. Затем выходной сигнал, а именно, кодированные биты, подвергается обработке MIMO, в результате чего образуются множественные кодовые слова MIMO. Обычно один транспортный блок соответствует одному кодовому слову MIMO, и это кодовое слово MIMO может создаваться одним или множественными слоями MIMO.