СЛУЖЕБНЫЕ СИГНАЛЫ КАНАЛА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ИНИЦИИРОВАНИЯ НЕЗАВИСИМОЙ ПЕРЕДАЧИ ИНДИКАТОРА КАЧЕСТВА КАНАЛА
CONTROL CHANNEL OVERHEAD FOR INITIATING INDEPENDENT TRANSMISSION OF CHANNEL QUALITY INDICATOR

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу предоставления управляющих служебных сигналов в системе связи, содержащей базовую станцию и терминал, причем упомянутый способ выполняется посредством упомянутой базовой станции. Дополнительно, оно относится к способу, выполняемому посредством упомянутого терминала. Кроме того, изобретение предоставляет соответствующую базовую станцию и терминал.
Уровень техники
Пакетная диспетчеризация и передача по совместно используемому каналу
В системах беспроводной связи, использующих пакетную диспетчеризацию, по меньшей мере, часть ресурсов радиоинтерфейса динамически назначается различным пользователям (мобильным станциям - MS, или абонентским устройствам - UE). Эти динамически выделенные ресурсы типично преобразуются, по меньшей мере, в один физический совместно используемый канал восходящей или нисходящей линии связи (PUSCH или PDSCH). PUSCH или PDSCH, например, может иметь одну из следующих конфигураций:
- Один или несколько кодов в системе CDMA (множественного доступа с кодовым разделением каналов) динамически совместно используются между несколькими MS.
- Одна или несколько поднесущих (подполос частот) в системе OFDMA (множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов) динамически совместно используются между несколькими MS.
- Комбинации вышеуказанного в системе OFCDMA (множественного доступа с ортогональным частотным и кодовым разделением каналов) или MC-CDMA (множественного доступа с кодовым разделением каналов с несколькими несущими) динамически совместно используются между несколькими MS.
Фиг.1 показывает систему пакетной диспетчеризации в совместно используемом канале для систем с одним совместно используемым каналом передачи данных. Субкадр (также называемый временным квантом) отражает наименьший интервал, в котором планировщик (к примеру, планировщик физического уровня или MAC-уровня) выполняет динамическое выделение ресурсов (DRA). На фиг.1 предполагается TTI (интервал времени передачи), равный одному субкадру. В общем, TTI может охватывать несколько субкадров.
Дополнительно, наименьшая единица радиоресурсов (также называемая блоком ресурсов или единицей ресурсов), которая может выделяться в OFDM-системах, типично задается посредством одного субкадра во временной области и посредством одной поднесущей/подполосы частот в частотной области. Аналогично, в CDMA-системе эта наименьшая единица радиоресурсов задается посредством субкадра во временной области и кода в кодовой области.
В OFCDMA- или MC-CDMA-системах эта наименьшая единица задается посредством одного субкадра во временной области, посредством одной поднесущей/подполосы частот в частотной области и одного кода в кодовой области. Следует отметить, что динамическое выделение ресурсов может выполняться во временной области и в кодовой/частотной области.
Основными преимуществами пакетной диспетчеризации являются выигрыш от многопользовательского разнесения посредством диспетчеризации во временной области (TDS) и динамическая адаптация скорости передачи для пользователя.
При условии, что характеристики канала пользователей изменяются во времени вследствие быстрого и медленного затухания, в данный момент времени планировщик может назначать доступные ресурсы (коды в случае CDMA, поднесущие/подполосы частот в случае OFDMA) пользователям, имеющим хорошие характеристики канала, при диспетчеризации во временной области.
Подробности DRA и передачи по совместно используемому каналу в OFDMA
Помимо использования многопользовательского разнесения во временной области посредством диспетчеризации во временной области (TDS), в OFDMA многопользовательское разнесение также может быть использовано в частотной области посредством диспетчеризации в частотной области (FDS). Это обусловлено тем, что OFDM-сигнал в частотной области состоит из нескольких узкополосных поднесущих (типично группируемых в подполосы частот), которые могут динамически назначаться различным пользователям. Посредством этого частотно-избирательные свойства канала вследствие многолучевого распространения могут быть использованы для того, чтобы диспетчеризовать пользователей на частотах (поднесущих/подполосах частот), на которых они имеют хорошее качество канала (многопользовательское разнесение в частотной области).
По практическим причинам в OFDMA-системе полоса пропускания разделяется на несколько подполос частот, которые состоят из нескольких поднесущих. Т.е. наименьшая единица, в которой пользователю могут выделяться ресурсы, должна иметь полосу пропускания в одну подполосу частот и длительность в один временной квант или один субкадр (который может соответствовать один или несколько OFDM-символам), что обозначается как блок ресурсов (RB). Как правило, подполоса частот состоит из последовательных поднесущих. Тем не менее, в некоторых случаях требуется формировать подполосу частот из распределенных непоследовательных поднесущих. Планировщик также может выделять ресурсы пользователю в нескольких последовательных или непоследовательных подполосах частот и/или субкадров.
Для стандарта долгосрочного развития 3GPP (3GPP TR 25.814: "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA", версия 7, v. 7.1,0, октябрь 2006 года, доступный по адресу в http://www.3gpp.org и содержащийся в данном документе по ссылке), система на 10 МГц (обычный циклический префикс) может состоять из 600 поднесущих с разнесением поднесущих в 15 кГц. 600 Поднесущих затем могут группироваться в 50 подполос частот (12 смежных поднесущих), причем каждая подполоса частот занимает полосу пропускания в 180 кГц. При условии, что временной квант имеет длительность в 0,5 мс, блок ресурсов (RB) охватывает 180 кГц и 0,5 мс согласно этому примеру.
Чтобы использовать многопользовательское разнесение и достигать выигрыша от диспетчеризации в частотной области, данные для данного пользователя должны выделяться для блоков ресурсов, в которых пользователь имеет хорошее состояние канала. Как правило, эти блоки ресурсов расположены близко друг другу, и, следовательно, этот режим передачи также обозначается как локализованный режим (LM). Тем не менее, нельзя, в общем, предполагать, что объект диспетчеризации имеет сведения по преобладающим характеристикам канала. Следовательно, может быть необходимым передавать такой индикатор качества канала (CQI) в объект диспетчеризации, к примеру, из терминала в базовую станцию. Эта информация может содержать дополнительные параметры, связанные с многоантенной передачей, такие как индикатор матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатор ранга (RI). Эти CQI, PMI, RI, следовательно, должны представлять условия, которые являются применимыми к передаче по нисходящей линии связи, т.е. из базовой станции, по меньшей мере, в один терминал.
Пример для структуры канала локализованного режима показан на фиг.2. В этом примере, соседние блоки ресурсов назначаются четырем мобильным станциям (MS1-MS4) во временной области и частотной области. Каждый блок ресурсов состоит из части для переноса управляющих служебных сигналов уровня 1 и/или уровня 2 (управляющих служебных сигналов L1/L2) и части, переносящей пользовательские данные для мобильных станций.
Альтернативно, ресурсы могут выделяться пользователям в распределенном режиме (DM), как показано на фиг.3. В этой конфигурации пользователю (мобильной станции) выделяется несколько блоков ресурсов, которые распределены по диапазону блоков ресурсов. В распределенном режиме ряд различных вариантов реализации возможен. В примере, показанном на фиг.3, пара пользователей (MS 1/2 и MS 3/4) совместно использует идентичные блоки ресурсов. Несколько дополнительных возможных примерных вариантов реализации можно найти в 3GPP RAN WG#1 Tdoc R1-062089, "Comparison between RB-level and Sub-carrier-level Distributed Transmission for Shared Data Channel in E-UTRA Downlink", август 2006 года (доступном по адресу http://www.3gpp.org и содержащемся в данном документе по ссылке).
Следует отметить, что мультиплексирование локализованного и распределенного режима в рамках субкадра возможно, при этом объем ресурсов (RB), выделяемых локализованному и распределенному режиму, может быть фиксированным, полустатическим (постоянным для десятков/сотен субкадров) или даже динамическим (различным для каждого субкадра).
В локализованном режиме, а также в распределенном режиме в данном субкадре один или несколько блоков данных (которые, помимо прочего, упоминаются как транспортные блоки) могут выделяться отдельно одному пользователю (мобильной станции) в различных блоках ресурсов, которые могут принадлежать или не принадлежать одной услуге или процессу автоматического запроса на повторную передачу (ARQ). Логически, это может пониматься как выделение ресурсов различным пользователям.
Управляющие служебные сигналы L1/L2
Чтобы предоставлять достаточную вспомогательную информацию, чтобы корректно принимать или передавать данные в системах, использующих пакетную диспетчеризацию, так называемые управляющие служебные сигналы L1/L2 (физический канал управления нисходящей линии связи - PDCCH) должны передаваться. Типичные механизмы операций для передачи данных по нисходящей линии связи и восходящей линии связи поясняются ниже.
Передача данных по нисходящей линии связи
Наряду с передачей пакетных данных по нисходящей линии связи, в существующих реализациях с применением совместно используемого канала нисходящей линии связи, таких как высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи (HSDPA) на основе 3GPP, управляющие служебные сигналы L1/L2 типично передаются по отдельному физическому (управляющему) каналу.
Эти управляющие служебные сигналы L1/L2 типично содержат информацию о физическом ресурсе(ах), по которому передаются данные нисходящей линии связи (к примеру, поднесущие или блоки поднесущих в случае OFDM, коды в случае CDMA). Эта информация дает возможность мобильной станции (приемному устройству) идентифицировать ресурсы, по которым передаются данные. Другим параметром в передаче управляющих служебных сигналов является транспортный формат, используемый для передачи данных нисходящей линии связи.
Как правило, предусмотрено несколько вариантов указывать транспортный формат. Например, размер транспортного блока (TB) данных (размер рабочих данных, размер информационных битов), уровень схемы модуляции и кодирования (MCS), спектральная эффективность, кодовая скорость и т.д. могут передаваться в служебных сигналах, чтобы указывать транспортный формат (TF). Эта информация (обычно вместе с выделением ресурсов) дает возможность мобильной станции (приемному устройству) идентифицировать число информационных битов, схему модуляции и кодовую скорость, чтобы начинать процесс демодуляции, рассогласования скорости и декодирования. В некоторых случаях схема модуляции может передаваться в служебных сигналах явно.
Помимо этого, в системах, использующих гибридный ARQ (HARQ), HARQ-информация также может являться частью передачи служебных сигналов L1/L2. Эта HARQ-информация типично указывает номер HARQ-процесса, который дает возможность мобильной станции идентифицировать процесс гибридного ARQ, в котором данные преобразуются, порядковый номер или индикатор новых данных, дающий возможность мобильной станции идентифицировать, является передача новым пакетом или повторно передаваемым пакетом, а также резервную версию и/или версию созвездия. Резервная версия и/или версия созвездия сообщает мобильной станции то, какая резервная версия HARQ используется (требуется для рассогласования скорости) и/или какая версия созвездия модуляции используется (требуется для демодуляции).
Дополнительным параметром в HARQ-информации типично являются идентификационные данные UE (идентификатор UE) для идентификации мобильной станции, чтобы принимать управляющие служебные сигналы L1/L2. В типичных реализациях эта информация используется для того, чтобы маскировать CRC (контроль циклическим избыточным кодом) управляющих служебных сигналов L1/L2, чтобы не допускать считывания этой информации посредством других мобильных станций.
Нижеприведенная таблица (таблица 1) иллюстрирует пример структуры сигнала канала управления L1/L2 для диспетчеризации в нисходящей линии связи, как известно из 3GPP TR 25.814 (см. раздел 7.1 1 2.3 FFS для дополнительного изучения):
<b>Таблица 1</b><b>Передача данных по восходящей линии связи</b>
<b>Поле</b>
<b>Размер</b>
<b>Комментарий</b>
Кат. 1 (Индикатор ресурсов)
Идентификатор (конкретный для UE или группы)
[8-9]
Указывает UE (или группу UE), для которого предназначена передача данных
Назначение ресурсов
FFS
Указывает, какие (виртуальные) единицы ресурсов (и уровни в случае многоуровневой передачи) UE должно демодулировать.
Длительность назначения
2-3
Длительность, в течение которой назначение является допустимым, также может использоваться для того, чтобы управлять TTI или постоянной диспетчеризацией.
Кат. 2 (транспортный формат)
Связанная с многоантенным режимом информация
FFS
Содержимое зависит от выбранных схем MIMO/формирования диаграммы направленности.
Схема модуляции
2
QPSK, 16QAM, 64QAM. В случае многоуровневой передачи несколько экземпляров могут требоваться.
Размер рабочих данных
6
Интерпретация может зависеть, к примеру, от схемы модуляции и числа назначенных единиц ресурсов (например, HSDPA). В случае многоуровневой передачи несколько экземпляров могут требоваться.
Кат. 3(HARQ)
Если асинхронный гибридный ARQ приспосабливается
Номер процесса гибридного ARQ
3
Указывает процесс гибридного ARQ, адресуемый посредством текущей передачи.
Резервная версия
2
Чтобы поддерживать нарастающую избыточность.
Индикатор новых данных
1
Чтобы обрабатывать очистку программного буфера.
Если синхронный гибридный ARQ приспосабливается
Порядковый номер повторной передачи
2
Используется, чтобы извлекать резервную версию (чтобы поддерживать нарастающую избыточность) и индикатор новых данных (чтобы обрабатывать очистку программного буфера).
Аналогично, также для передач по восходящей линии связи передача служебных сигналов L1/L2 предоставляется по нисходящей линии связи в передающие устройства, чтобы сообщать их о параметрах для передачи по восходящей линии связи. По существу, сигнал канала управления L1/L2 является частично аналогичным сигналу для передач по нисходящей линии связи. Он типично указывает физический ресурс(ы), по которому UE должно передавать данные (к примеру, поднесущие или блоки поднесущих в случае OFDM, коды в случае CDMA), и транспортный формат, который мобильная станция должна использовать для передачи по восходящей линии связи. Дополнительно, управляющая информация L1/L2 также может содержать информацию гибридного ARQ, указывающую номер HARQ-процесса, порядковый номер и/или индикатор новых данных и дополнительно резервную версию и/или версию созвездия. Помимо этого, могут быть предусмотрены идентификационные данные UE (идентификатор UE), содержащиеся в управляющих служебных сигналах.
Варианты
Предусмотрено несколько различных разновидностей того, как точно передавать упомянутые выше фрагменты информации. Кроме того, управляющая информация L1/L2 также может содержать дополнительную информацию или может опускать часть информации. Например, номер HARQ-процесса может не требоваться в случае неиспользования протокола или использования протокола синхронного ARQ. Аналогично, резервная версия и/или версия созвездия может не требоваться, если, например, отслеживаемое комбинирование используется (т.е. всегда одна резервная версия и/или версия созвездия передается), или если последовательность резервных версий и/или версий созвездия заранее задается.
Другой разновидностью может быть то, чтобы дополнительно включать управляющую информацию мощности в передачу управляющих служебных сигналов или связанную с MIMO (со многими входами и многими выходами) управляющую информацию, такую как, к примеру, информация предварительного кодирования. В случае передачи MIMO с множеством кодовых слов информация транспортного формата и/или HARQ для нескольких кодовых слов может быть включена.
В случае передачи данных по восходящей линии связи часть или вся упомянутая выше информация может передаваться в служебных сигналах по восходящей линии связи вместо нисходящей линии связи. Например, базовая станция может задавать только физический ресурс(ы), по которому данная мобильная станция должна передавать. Соответственно мобильная станция может выбирать и передавать в служебных сигналах транспортный формат, схему модуляции и/или параметры HARQ по восходящей линии связи. То, какие части управляющей информации L1/L2 передаются в служебных сигналах по восходящей линии связи и какая доля передается в служебных сигналах по нисходящей линии связи, типично является вопросом проектирования и зависит от представления о том, какой объем управления должен выполняться посредством сети и какой объем автономии должен оставляться для мобильной станции.
Нижеприведенная таблица (таблица 2) иллюстрирует пример структуры сигнала канала управления L1/L2 для диспетчеризации в восходящей линии связи, как известно из 3GPP TR 25.814 (см. раздел 7.1 1 2.3 FFS для дополнительного изучения):
<b>Таблица 2</b>
<b>Поле</b>
<b>Размер</b>
<b>Комментарий</b>
Назначение ресурсов
Идентификатор (конкретный для UE или группы)
[8-9]
Указывает UE (или группу UE), для которого предназначено разрешение на передачу
Назначение ресурсов
FFS
Указывает, какие ресурсы восходящей линии связи, локализованные или распределенные, UE разрешено использовать для передачи данных по восходящей линии связи.
Длительность назначения
2-3
Длительность, в течение которой назначение является допустимым. Использование в других целях, к примеру, чтобы управлять постоянной диспетчеризацией, операцией "для каждого процесса" или длиной TTI, является FFS.
TF
Параметры передачи
FFS
Параметры передачи по восходящей линии связи (схема модуляции, размер рабочих данных, связанная с MIMO информация и т.д.), которые UE должно использовать. Если UE разрешено выбирать (часть) транспортный формат, это поле задает и определяет верхний предел транспортного формата, который может выбирать UE.
Другой, более свежий вариант структуры управляющих служебных сигналов L1/L2 для передачи по восходящей и нисходящей линии связи можно найти в 3GPP TSG-RAN WG1 #50 Tdoc R1-073870, "Notes from offline discussions on PDCCH contents", август 2007 года, доступном по адресу в http://www.3gpp.org и содержащемся в данном документе по ссылке.
Как указано выше, управляющие служебные сигналы L1/L2 заданы для систем, которые уже развернуты в различных странах, таких как, например, 3GPP HSDPA. Для получения дополнительной информации по 3GPP HSDPA, следовательно, необходимо обратиться к 3GPP TS 25 308, "High Speed Downlink Packet Access (HSDPA); Overall description; Stage 2", версия 7.4.0, сентябрь 2007 года (доступен по адресу http://www.3gpp.org) и Harri Holma и Antti Toskala "WCDMA for UMTS, Radio Access For Third Generation Mobile Communications", третья редакция, John Wiley & Sons, Ltd., 2004 год, главы 11.1-11.5, для дополнительного изучения.
Как описано в разделе 4.6 3GPP TS 25.212, "Multiplexing and Channel Coding (FDD)", версия 7.6.0, сентябрь 2007 года (доступен по адресу http://www.3gpp.org), в HSDPA "транспортный формат" (TF) (информация размера транспортного блока (6 битов)), "резервная версия и версия созвездия" (RV/CV) (2 бита) и "индикатор новых данных" (NDI) (1 бит) передаются в служебных сигналах по отдельности посредством всего 9 битов. Следует отметить, что NDI фактически выступает в качестве однобитового порядкового номера HARQ (SN), т.е. значение переключается с каждым новым транспортным блоком, который должен передаваться.
Индикатор качества канала (CQI)
Раздел 7.2 3GPP TS 36.213 "UE procedure for reporting channel quality indication (CQI), precoding matrix indicator (PMI) and rank indication (RI)", версия 8.2.0, март 2008 года (доступен по адресу http://www.3gpp.org) задает сообщение индикаторов качества канала.
Временные и частотные ресурсы, которые могут использоваться посредством UE, чтобы сообщать CQI, PMI и RI, управляются посредством e-узла B. Для пространственного мультиплексирования, как задано в 3GPP TS 36.211: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation", UE должно определять RI, соответствующий числу полезных уровней передачи. Для разнесения при передаче, как задано в вышеуказанных технических условиях, RI равен единице.
Сообщение CQI, PMI и RI является периодическим или апериодическим. UE передает сообщение с CQI, PMI и RI по физическому каналу управления восходящей линии связи (PUCCH) для субкадров без выделения физического совместно используемого канала восходящей линии связи (PUSCH). UE передает сообщение с CQI, PMI и RI по PUSCH для субкадров с выделением PUSCH для:
a) диспетчеризованных передач по PUSCH с или без ассоциированного разрешения на диспетчеризацию, или
b) передач по PUSCH без UL-SCH (совместно используемый канал восходящей линии связи).
CQI-передачи по PUCCH и PUSCH для различных режимов диспетчеризации обобщаются в следующей таблице 3, которая показывает физические каналы для апериодического или периодического сообщения CQI:
<b>Таблица 3</b>
Режим диспетчеризации
Каналы периодического сообщения CQI
Канал апериодического сообщения CQI
Не избирательный по частоте
PUCCHPUSCH
PUSCH
Частотно-избирательный
PUCCHPUSCH
PUSCH
В случае если как периодическое, так и апериодическое сообщение возникает в одном самом субкадре, UE должно передавать только апериодическое сообщение в этом субкадре.
Апериодическое/периодическое сообщение CQI/PMI/RI с помощью PUSCH
UE должно выполнять апериодическое сообщение CQI, PMI и RI с помощью PUSCH при приеме индикатора, отправленного в разрешении на диспетчеризацию, далее также называемого сигналом триггера индикатора качества канала. Размер сообщения с апериодическим CQI и формат сообщения задается посредством RRC (протокол управления радиоресурсами). Минимальный интервал формирования сообщения для апериодического сообщения CQI и PMI и RI составляет 1 субкадр. Размер подполосы частот для CQI должен быть одинаковым для конфигураций приемо-передающего устройства с и без предварительного кодирования.
UE полустатически конфигурируется посредством верхних уровней, чтобы возвращать CQI и PMI и соответствующий RI по одному PUSCH с использованием одного из следующих режимов формирования сообщений, приведенных в таблице 4 и описанных ниже:
<b>Таблица 4</b>
Тип обратной связи по PMI
<b>Без PMI</b>
Один PMI
Несколько PMI
<b>Тип обратной связи по PUSCH CQI</b>
<b>Широкополосный</b>
Режим 1-2
<b>(широкополосный CQI)</b>
<b>Выбранный посредством UE</b>
Режим 2-0
Режим 2-1
Режим 2-2
<b>(подполосный CQI)</b>
<b>Сконфигурированный на верхнем уровне</b>
Режим 3-0
Режим 3-1
Режим 3-2
<b>(подполосный CQI)</b>
Задание индикатора качества канала (CQI)
Число записей в таблице CQI для одной TX-антенны равно 16, как задано посредством таблицы 5, представленной ниже, которая показывает 4-битовый CQI. Один индекс CQI соответствует индексу, указывающему на значение в таблице CQI. Индекс CQI задается с точки зрения значения скорости канального кодирования и схемы модуляции (QPSK, 16QAM, 64QAM).
На основе неограниченного интервала наблюдения во времени и частоте, UE должно сообщать наивысший табличный индекс CQI, для которого один PDSCH-субкадр может приниматься в субкадре нисходящей линии связи в 2 временных кванта (совмещенном, с опорным периодом, завершающимся за z временных квантов до начала первого временного кванта, в котором передается индекс сообщаемого CQI) и для которого вероятность ошибок транспортного блока не должна превышать 0,1.
<b>Таблица 5</b>
<b>Индекс CQI</b>
<b>Модуляция</b>
<b>Скорость кодирования x 1024</b>
<b>Эффективность</b>
0
вне диапазона
1
QPSK
78
0,1523
2
QPSK
120
0,2344
3
QPSK
193
0,3770
4
QPSK
308
0,6016
5
QPSK
449
0,8770
6
QPSK
602
1,1758
7
16QAM
378
1,4766
8
16QAM
490
1,9141
9
16QAM
616
2,4063
10
64QAM
466
2,7305
11
64QAM
567
3,3223
12
64QAM
666
3,9023
13
64QAM
772
4,5234
14
64QAM
873
5,1152
15
64QAM
948
5,5547
Задание индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI)
Для передачи с пространственным мультиплексированием с замкнутым контуром обратная связь по предварительному кодированию используется для зависимого от канала предварительного кодирования на основе таблицы кодирования и базируется на сообщении посредством UE индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI). UE должно сообщать PMI на основе режимов обратной связи, описанных выше. Каждое значение PMI соответствует индексу таблицы кодирования, приведенному в таблице 6.3.4.2.3-1 или таблице 6.3.4,2.3-2 3GPP TS 36.211: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation". Для передачи с пространственным мультиплексированием с разомкнутым контуром сообщение PMI не поддерживается.
Как описано выше, физический совместно используемый канал восходящей линии связи (PUSCH) может использоваться для того, чтобы передавать сообщение с апериодическим CQI, которое может быть инициировано посредством специального бита (CQI-триггера) в разрешении на передачу по физическому командному каналу нисходящей линии связи (PDCCH). Обычно, в случае если буфер данных в UE не является пустым, пользовательские данные и CQI мультиплексируются друг с другом.
PDCCH содержит поле, уровень схемы модулирующего кода (MCS), в диапазоне примерно от 0 до 31, как проиллюстрировано в таблице 6 ниже, который указывает на строку в таблице MCS/набора транспортных блоков (TBS). Этот пример выступает в качестве основы для нижеследующего описания изобретения. Результирующие TBS и кодовая скорость могут вычисляться из записей в таблице MCS и числа предоставленных блоков ресурсов (RB). Модификации, используемые в зависимости от размера выделения, т.е. числа блоков выделенного ресурса, опускаются для простоты.
<b>Таблица 6</b>
<b>Индекс MCS</b>
<b>Модуляция</b>
<b>Скорость кодирования x 1024</b>
<b>Эффективность</b>
<b>Комментарии</b>
<b>Кодовая скорость</b>
0
2
120
0,2344
Из таблицы CQI
0,1171875
1
2
157
0,3057
Средняя эффективность
0,15332031
2
2
193
0,377
Из таблицы CQI
0,18847656
3
2
251
0,4893
Средняя эффективность
0,24511719
4
2
308
0,6016
Из таблицы CQI
0,30078125
5
2
379
0,7393
Средняя эффективность
0,37011719
6
2
449
0,877
Из таблицы CQI
0,43847656
7
2
526
1,0264
Средняя эффективность
0,51367188
8
2
602
1,1758
Из таблицы CQI
0,58789063
9
2
679
1,3262
Средняя эффективность
0,66308594
10
4
340
1,3262
Перекрытие
0,33203125
11
4
378
1,4766
Из таблицы CQI
0,36914063
12
4
434
1,69535
Средняя эффективность
0,42382813
13
4
490
1,9141
Из таблицы CQI
0,47851563
14
4
553
2,1602
Средняя эффективность
0,54003906
15
4
616
2,4063
Из таблицы CQI
0,6015625
16
4
658
2,5684
Средняя эффективность
0,64257813
17
6
438
2,5684
Перекрытие
0,42773438
18
6
466
2,7305
Из таблицы CQI
0,45507813
19
6
517
3,0264
Средняя эффективность
0,50488281
20
6
567
3,3223
Из таблицы CQI
0,55371094
21
6
616
3,6123
Средняя эффективность
0,6015625
22
6
666
3,9023
Из таблицы CQI
0,65039063
23
6
719
4,21285
Средняя эффективность
0,70214844
24
6
772
4,5234
Из таблицы CQI
0,75390625
25
6
822
4,8193
Средняя эффективность
0,80273438
26
6
873
5,1152
Из таблицы CQI
0,85253906
27
6
910
5,33495
Средняя эффективность
0,88867188
28
6
948
5,5547
Из таблицы CQI
0,92578125
29
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с QPSK
<b>UL: </b>Передача с помощью RV1
30
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с 16QAM
<b>UL: </b>Передача с помощью RV2
31
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с 64QAM
<b>UL: </b>Передача с помощью RV3
В таблице 6, представленной выше, индексы MCS от 0 до 28 требуют дополнительных 2 битов для кодирования резервной версии (RV) по нисходящей линии связи (DL). Для восходящей линии связи (UL) неявно используется параметр RV, имеющий значение 0 (RV0).
Требуется задавать схему передачи управляющих служебных сигналов, которая дает возможность запрашивать терминал, чтобы передавать сообщение с апериодическим CQI в базовую станцию, при этом сообщение содержит только CQI-информацию, т.е. без мультиплексирования CQI-информации с данными совместно используемого канала восходящей линии связи даже в случае, если буфер данных в терминале является непустым. Таким образом, базовая станция должна иметь улучшенное управление содержимым и устойчивость к ошибкам сообщения с апериодическим CQI.
Сущность изобретения
Одна цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предлагать передачу управляющих служебных сигналов в системе связи, которая дает возможность инициировать независимую передачу индикатора качества канала посредством терминала без траты ресурсов. Дополнительно, соответствующая базовая станция и терминал должны предоставляться.
Цель разрешается посредством предмета независимых пунктов формулы изобретения. Преимущественные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Один главный аспект изобретения заключается в том, чтобы использовать выбранный транспортный формат для сообщения с CQI в предварительно определенном режиме передачи сообщений только при выбранных условиях. Если обобщить, задается сигнал канала управления из базовой станции в терминал, который содержит выбранный транспортный формат, который должен использоваться посредством терминала для передачи пользовательских данных в базовую станцию. Транспортный формат выбирается так, что он имеет минимальное влияние на систему. Интерпретация выбранного транспортного формата посредством терминала зависит от сигнала CQI-триггера, содержащегося в сигнале канала управления.
Один вариант осуществления изобретения предоставляет способ для предоставления управляющих служебных сигналов в системе связи, содержащий этапы, выполняемые посредством базовой станции системы связи, формирования сигнала канала управления, содержащего транспортный формат и сигнал триггера индикатора качества канала для инициирования передачи индикатора качества канала, по меньшей мере, посредством одного терминала в базовую станцию, и передачи сформированного сигнала канала управления, по меньшей мере, в один терминал, при этом упомянутый транспортный формат является предварительно определенным форматом для передачи пользовательских данных, по меньшей мере, посредством одного терминала в базовую станцию, и упомянутый сигнал канала управления указывает предварительно определенный режим для сообщения индикатора качества канала в базовую станцию, при этом передача индикатора качества канала должна быть инициирована, по меньшей мере, посредством одного терминала на основе сигнала триггера индикатора качества канала.
Другой вариант осуществления изобретения предоставляет способ для использования в системе связи, причем упомянутый способ содержит этапы, выполняемые посредством терминала системы связи, приема из базовой станции системы связи кадра физических радиоресурсов, содержащего сигнал канала управления, предназначенный для терминала, при этом сигнал канала управления содержит предварительно определенный транспортный формат и сигнал триггера индикатора качества канала для инициирования передачи индикатора качества канала посредством терминала в базовую станцию, при этом упомянутый транспортный формат является предварительно определенным форматом для передачи пользовательских данных, по меньшей мере, посредством одного терминала в базовую станцию, и упомянутый сигнал канала управления указывает предварительно определенный режим для сообщения индикатора качества канала в базовую станцию, причем упомянутый способ дополнительно содержит передачу индикатора качества канала базовой станции с использованием указанного предварительно определенного режима, при этом передача индикатора качества канала инициируется на основе сигнала триггера индикатора качества канала.
Согласно варианту осуществления изобретения, в случае если данные должны передаваться посредством терминала в базовую станцию, упомянутые данные буферизуются при приеме упомянутого сигнала канала управления, и терминал ожидает сигнала из базовой станции перед возобновлением передачи данных.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, указанным предварительно определенным режимом для сообщения индикатора качества канала является режим апериодического сообщения индикатора качества канала, при этом апериодический индикатор качества канала должен передаваться, по меньшей мере, посредством одного терминала в базовую станцию без мультиплексирования с пользовательскими данными.
Согласно варианту осуществления изобретения, предварительно определенный транспортный формат указывает параметр резервной версии повторной передачи пользовательских данных, по меньшей мере, посредством одного терминала, при этом передача индикатора качества канала должна быть инициирована, по меньшей мере, посредством одного терминала для предварительно определенного значения параметра резервной версии.
Предпочтительно, предварительно определенное значение параметра резервной версии соответствует резервной версии, которая нечасто используется для повторной передачи данных.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, предварительно определенный транспортный формат выбирается из множества транспортных форматов, имеющих идентичную спектральную эффективность.
Согласно еще одному другому варианту осуществления изобретения, предварительно определенный транспортный формат выбирается из множества транспортных форматов так, что выбранный предварительно определенный транспортный формат ассоциирован с кодовой скоростью, которая равна или превышает предварительно определенную кодовую скорость.
Согласно варианту осуществления изобретения, сигнал канала управления содержит информацию о блоках ресурсов, используемых для передачи, по меньшей мере, из одного терминала в базовую станцию, и передача индикатора качества канала с использованием предварительно определенного режима должна быть инициирована только в случае, если упомянутая информация о блоках ресурсов указывает число блоков ресурсов, которое меньше или равно предварительно определенному числу блоков ресурсов.
Другой вариант осуществления изобретения предоставляет базовую станцию, содержащую средство формирования для формирования сигнала канала управления, содержащего транспортный формат и сигнал триггера индикатора качества канала для инициирования передачи индикатора качества канала, по меньшей мере, посредством одного терминала в базовую станцию, и средство передачи для передачи сформированного сигнала канала управления, по меньшей мере, в один терминал, при этом упомянутый транспортный формат является предварительно определенным форматом для передачи пользовательских данных, по меньшей мере, посредством одного терминала в базовую станцию, и упомянутый сигнал канала управления указывает предварительно определенный режим для сообщения индикатора качества канала в базовую станцию, при этом передача индикатора качества канала должна быть инициирована, по меньшей мере, посредством одного терминала на основе сигнала триггера индикатора качества канала.
Другой вариант осуществления изобретения предоставляет терминал, содержащий средство приема для приема из базовой станции кадра физических радиоресурсов, содержащего сигнал канала управления, предназначенный для терминала, при этом сигнал канала управления содержит предварительно определенный транспортный формат и сигнал триггера индикатора качества канала для инициирования передачи индикатора качества канала посредством терминала в базовую станцию, при этом упомянутый транспортный формат является предварительно определенным форматом для передачи пользовательских данных, по меньшей мере, посредством одного терминала в базовую станцию, и упомянутый сигнал канала управления указывает предварительно определенный режим для сообщения индикатора качества канала в базовую станцию, причем упомянутый терминал дополнительно содержит средство передачи для передачи индикатора качества канала в базовую станцию с использованием указанного предварительно определенного режима, при этом передача индикатора качества канала инициируется на основе сигнала триггера индикатора качества канала.
Кроме того, изобретение согласно другим примерным вариантам осуществления относится к реализации способов, описанных в данном документе, в программном обеспечении и аппаратных средствах. Соответственно другой вариант осуществления изобретения предоставляет машиночитаемый носитель для сохранения инструкций, которые, когда выполняются процессором базовой станции, предписывают базовой станции формировать сигнал канала управления, содержащий транспортный формат и сигнал триггера индикатора качества канала для инициирования передачи индикатора качества канала, по меньшей мере, посредством одного терминала в базовую станцию, и передавать сформированный сигнал канала управления, по меньшей мере, в один терминал, при этом упомянутый транспортный формат является предварительно определенным форматом для передачи пользовательских данных, по меньшей мере, посредством одного терминала в базовую станцию, и упомянутый сигнал канала управления указывает предварительно определенный режим для сообщения индикатора качества канала в базовую станцию, при этом передача индикатора качества канала должна быть инициирована, по меньшей мере, посредством одного терминала на основе сигнала триггера индикатора качества канала.
Дополнительно вариант осуществления относится к машиночитаемому носителю, сохраняющему инструкции, которые, когда выполняются процессором терминала, предписывают мобильному терминалу принимать из базовой станции кадр физических радиоресурсов, содержащий сигнал канала управления, предназначенный для терминала, при этом сигнал канала управления содержит предварительно определенный транспортный формат и сигнал триггера индикатора качества канала для инициирования передачи индикатора качества канала посредством терминала в базовую станцию, при этом упомянутый транспортный формат является предварительно определенным форматом для передачи пользовательских данных, по меньшей мере, посредством одного терминала в базовую станцию, и упомянутый сигнал канала управления указывает предварительно определенный режим для сообщения индикатора качества канала в базовую станцию, и передавать индикатор качества канала в базовую станцию с использованием указанного предварительно определенного режима, при этом передача индикатора качества канала инициируется на основе сигнала триггера индикатора качества канала.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение описывается подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. Аналогичные или соответствующие подробности на чертежах отмечаются одинаковыми ссылками с номером.
Фиг.1 показывает примерную передачу данных пользователям в OFDMA-системе в локализованном режиме (LM), имеющем распределенное преобразование управляющих служебных сигналов L1/L2.
Фиг.2 показывает примерную передачу данных пользователям в OFDMA-системе в локализованном режиме (LM), имеющем распределенное преобразование управляющих служебных сигналов L1/L2.
Фиг.3 показывает примерную передачу данных пользователям в OFDMA-системе в распределенном режиме (DM), имеющем распределенное преобразование управляющих служебных сигналов L1/L2.
Фиг.4 примерно выделяет взаимосвязь между транспортным блоком/протокольным модулем данных и его различными резервными версиями, а также размером транспортного блока/размером протокольного модуля данных.
Фиг.5 показывает систему мобильной связи согласно одному варианту осуществления изобретения, в которой могут быть реализованы идеи изобретения.
Подробное описание изобретения
Следующие разделы описывают различные варианты осуществления изобретения. Только для примерных целей, большинство вариантов осуществления обрисовываются относительно (усовершенствованной) UMTS-системы связи согласно SAE/LTE, поясненной в вышеприведенном разделе уровня техники. Следует отметить, что изобретение может преимущественно использоваться, например, в связи с системой мобильной связи, такой как вышеописанная SAE/LTE-система связи, или в связи с системами с несколькими несущими, таких как системы на основе OFDM, но изобретение не ограничено его использованием в этой конкретной примерной сети связи. В частности, изобретение может быть реализовано в любом типе системы связи, содержащей базовую станцию и терминал, не обязательно мобильный терминал. Например, настольный PC с UMTS/LTE-картой может выступать в качестве терминала. Альтернативно, терминал может совместно размещаться в рамках станции доступа (статической) для передачи "на последней миле" с использованием системы, отличной от UMTS/LTE-системы.
Перед более подробным пояснением различных вариантов осуществления изобретения ниже, следующие абзацы должны давать краткие сведения по значению нескольких терминов, часто используемых в данном документе, и их взаимосвязи и зависимостях.
В общем, транспортный формат (TF) в 3GPP задает схему модуляции и кодирования (MCS) и/или размер транспортного блока (TB), который применяется для передачи транспортного блока, и, поэтому, является обязательным для соответствующей (де)модуляции и (де)кодирования.
Управляющие служебные сигналы L1/L2, возможно, должны указывать только либо размер транспортного блока, либо схему модуляции и кодирования. В случае если схема модуляции и кодирования должна передаваться в служебных сигналах, предусмотрено несколько вариантов того, как реализовывать эту передачу служебных сигналов. Например, отдельные поля для модуляции и кодирования или совместное поле для передачи в служебных сигналах параметров как модуляции, так и кодирования могут прогнозироваться. В случае если размер транспортного блока (TBS) должен передаваться в служебных сигналах, размер транспортного блока типично не передается в служебных сигналах явно, а вместо этого передается в служебных сигналах как индекс TBS. Интерпретация индекса TBS, чтобы определять фактический размер транспортного блока, может, например, зависеть от размера выделения ресурсов.
Далее, предполагается, что поле транспортного формата в управляющих служебных сигналах L1/L2 указывает либо схему модуляции и кодирования, либо размер транспортного блока. Следует отметить то, что размер транспортного блока для данного транспортного блока типично не изменяется во время передач. Тем не менее, даже если размер транспортного блока не изменяется, схема модуляции и кодирования может изменяться между передачами, к примеру, если размер выделения ресурсов изменяется (как очевидно для описанной взаимосвязи выше).
Следует также отметить, что в некоторых вариантах осуществления изобретения для повторных передач размер транспортного блока типично известен из начальной передачи. Следовательно, информация транспортного формата (MCS и/или TBS) (даже если схема модуляции и кодирования изменяется между передачами) не должна передаваться в служебных сигналах при повторных передачах, поскольку схема модуляции и кодирования может быть определена из размера транспортного блока и размера выделения ресурсов, который может быть определен из поля выделения ресурсов.
Резервная версия обозначает набор кодированных битов, сформированных из данного транспортного блока, как показано на фиг.4. В системах, в которых кодовая скорость для передачи данных формируется посредством кодера с фиксированной скоростью и модуля согласования скорости (к примеру, в HSDPA UMTS- или LTE-систем), различные резервные версии формируются для одного транспортного блока (или протокольного модуля данных) посредством выбора различных наборов доступных кодированных битов, где размер набора (число выбранных битов) зависит от фактической кодовой скорости (CR) для передачи данных. В случае если фактическая кодовая скорость для передачи (или повторной передачи) превышает скорость кодера, резервная версия состоит из поднабора кодированных битов. В случае если фактическая кодовая скорость для передачи (или повторной передачи) ниже скорости кодера, резервная версия типично состоит из всех кодированных битов с повторяемыми выбранными битами. Следует отметить, что чертеж является упрощенным для более простого понимания. Фактическое содержимое резервной версии может отличаться от проиллюстрированного случая. Например, RV0 может содержать только часть или все систематические биты, а также только часть или все биты четности. Аналогично, RV1 и другие RV не ограничены так, чтобы содержать только несистематические биты.
Следует отметить, что для простоты в большинстве примеров в данном документе ссылки делаются на транспортный формат и резервную версию. Тем не менее, во всех вариантах осуществления этого изобретения термин "транспортный формат" означает любое из "транспортного формата", "размера транспортного блока", "размера рабочих данных" или "схемы модуляции и кодирования". Аналогично, во всех вариантах осуществления этого изобретения термин "резервная версия" может заменяться на "резервную версию и/или версию созвездия".
Настоящее изобретение нацелено на предоставление возможности для передачи в служебных сигналах режима сообщения индикатора качества канала (CQI) с минимальным возможным влиянием на масштабируемость выделения ресурсов и передачу в служебных сигналах других параметров управления. В частности, режим сообщения CQI относится к апериодическому сообщению CQI, который не мультиплексируется с пользовательскими данными, даже если буфер не является пустым, что дополнительно упоминается "как режим только CQI".
С определенной точки зрения, PMI не является фундаментально отличным от CQI - PMI предлагает, по сути, предварительное кодирование, чтобы хорошо использовать физический ресурс, а CQI предлагает, по сути, MCS или TBS, как упомянуто ранее, для аналогичной цели. Следовательно, для специалистов в данной области техники должно быть очевидным, что любое последующее описание изобретения относительно CQI может легко адаптироваться с необходимыми изменениями, чтобы использоваться для PMI или комбинаций вышеозначенного, или с другой информацией.
Основная идея изобретения основывается на использовании предварительно определенного транспортного формата для передачи в служебных сигналах режима сообщения только с CQI только при выбранных условиях. Соответственно задается сигнал канала управления из базовой станции в терминал, который содержит предварительно определенный транспортный формат.
Сигнал канала управления дополнительно содержит сигнал CQI-триггера для инициирования передачи CQI посредством терминала. Интерпретация выбранного транспортного формата посредством терминала зависит от состояния одного или более битов CQI-триггера в сигнале CQI-триггера, содержащемся в сигнале канала управления. В случае если сигнал CQI-триггера указывает терминалу сообщение с CQI, и значение параметра транспортного формата соответствует предварительно определенному значению, терминал интерпретирует эту комбинацию как команду, чтобы передавать такой CQI в предварительно определенном режиме, т.е. здесь режиме только CQI, в базовую станцию. С другой стороны, если значение параметра транспортного формата не соответствует предварительно определенному значению, даже если CQI-триггер задан, то терминал должен интерпретировать CQI-триггер, а также параметр транспортного формата в их обычном значении. Специалисты в данной области техники должны признавать, что этим обычным значением может быть мультиплексирование CQI с пользовательскими данными в передаче по восходящей линии связи.
Основное преимущество изобретения основывается на том, что полная структура и содержимое таблицы MCS/TBS сохраняются для восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Уровень MCS не тратится полностью для передачи в служебных сигналах режима сообщения CQI. Полная гибкость для нисходящей линии связи сохраняется, и полная гибкость для передачи только данных восходящей линии связи, т.е. без мультиплексирования CQI, также сохраняется. Дополнительно, изобретение дает возможность реализовывать режим сообщения только с CQI без траты впустую целого уровня MCS или любого другого безусловного значения любого другого параметра. Это предоставляет большую гибкость для планировщика восходящей линии связи, что приводит к лучшей спектральной эффективности.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, указанным предварительно определенным режимом для сообщения индикатора качества канала является режим апериодического сообщения индикатора качества канала, при этом апериодический индикатор качества канала должен передаваться посредством терминала в базовую станцию без мультиплексирования с пользовательскими данными. Это тем самым предоставляет возможность передачи служебных сигналов в терминал, чтобы передавать так называемое сообщение "только с CQI" в базовую станцию.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения описывается далее посредством ссылки на записи MCS, проиллюстрированные в примере таблицы 6.
Поскольку сообщение с CQI присутствует только в восходящей линии связи, записи таблиц MCS 29-31, показанные на фиг.6, используются для передачи в служебных сигналах резервной версии (RV) повторной передачи. Обычно, без разрешения на повторную передачу упорядоченная последовательность параметров RV для передач устанавливается, чтобы достигать наилучшей производительности декодирования с использованием наименьшего числа передач. Для LTE/SAE упомянутая упорядоченная последовательность установлена как RV=0, 2, 3, 1, поскольку использование параметров RV2 и 3 перед использованием параметра RV1 имеет лучшую производительность. Как результат, параметр RV1 обычно является наименее часто используемым значением RV, и, следовательно, RV1 является наименее часто используемой резервной версией.
Следовательно, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, только прием сигнала канала управления, передающего в служебных сигналах предварительно определенное значение RV, предпочтительно значение RV1, вместе с сигналом CQI-триггера и предварительно определенным индексом MCS (значением параметра транспортного формата), должно интерпретироваться посредством терминала в смысле, что сообщение только с CQI должно передаваться в базовую станцию по PUSCH. В случае если сигнал канала управления, передающий в служебных сигналах параметр RV1, принимается посредством терминала без сигнала CQI-триггера, терминал интерпретирует его в смысле, что передача с использованием параметра RV1 должна выполняться.
Это обобщается в следующей таблице 7, в которой предварительно определенным выбранным транспортным форматом является запись MCS 29:
<b>Таблица 7</b>
<b>Индекс MCS</b>
<b>Интерпретация</b>
0-28
как раньше (MCS/TBS, ...)
29
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с QPSK
<b>UL с CQI-триггером: </b>Передача только CQI (=без данных)
<b>UL без CQI-триггера: </b>Передача с помощью RV1
30
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с 16QAM
<b>UL: </b>Передача с помощью RV2
31
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с 64QAM
<b>UL: </b>Передача с помощью RV3
Базовая идея изобретения является дополнительной расширяемой за счет использования других условных значений параметра помимо транспортного формата (к примеру, индекса MCS) и CQI-триггера. Это предоставляет еще более высокую эффективность использования ресурсов.
Дополнительный вариант осуществления изобретения далее описывается ниже.
Сигнал канала управления содержит информацию о блоках ресурсов, используемых для передачи из терминала в базовую станцию по PUCCH. Передача CQI индикатора качества канала с использованием предварительно определенного режима, заданного выше, должна быть инициирована посредством терминала только в случае, если информация о блоках ресурсов указывает число блоков ресурсов, которое меньше или равно предварительно определенному числу блоков ресурсов.
Фактически, передача служебных сигналов режима только CQI является преимущественной для небольших назначений блоков ресурсов, поскольку скорость кодирования для больших назначений блоков ресурсов в режиме только CQI становится слишком низкой. Следовательно, согласно этому варианту осуществления изобретения, терминал должен передавать CQI без мультиплексирования с пользовательскими данными только для небольшого числа назначений блоков ресурсов.
Далее представлен пример в качестве иллюстрации посредством ссылки на таблицу 8. В этом примере параметр RV выбирается как равный 1, как проиллюстрировано выше. Хотя 10 блоков ресурсов выбираются здесь, это предназначено только для примерных целей, и любое другое значение может выбираться вместо этого.
<b>Таблица 8</b>
<b>Индекс MCS</b>
<b>Интерпретация</b>
0-28
как раньше (MCS/TBS, ...)
29
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с QPSK
<b>UL, CQI-триггер задан, назначено <=10 RB: </b>Передача только CQI (=без данных)
<b>UL, CQI-триггер задан, назначено >10 RB</b>: Передача с помощью RV1, мультиплексирование данных и CQI
<b>UL без CQI-триггера: </b>Передача с помощью RV1
30
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с 16QAM
<b>UL: </b>Передача с помощью RV2
31
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с 64QAM
<b>UL: </b>Передача с помощью RV3
Как очевидно из таблицы 8, передача только CQI инициируется посредством терминала только тогда, когда сигнал CQI-триггера передается в служебных сигналах, и RV задается равным 1 (согласно значению индекса MCS 29), и если число назначенных блоков ресурсов меньше или равно 10. В случае если число назначенных блоков ресурсов превышает 10, даже если сигнал CQI-триггера передается в служебных сигналах, то терминал не должен передавать только CQI, а должен передавать сообщение с CQI наряду с мультиплексированными данными с использованием, например, параметра резервной версии, имеющего значение 1.
Кроме того, UE, работающему при хороших характеристиках канала, т.е. с назначенным большим MCS, с большой вероятностью должно выделяться множество блоков ресурсов, так что предпочтительно не терять гибкость для этих случаев посредством интерпретации данного сигнала в смысле только CQI. Следовательно, может быть предпочтительным использовать случаи, когда терминалу выделяется число блоков ресурсов, превышающее предварительно определенное пороговое значение блоков ресурсов, и MCS-значение, которое представляет спектральную эффективность ниже предварительно определенного MCS или порогового значения спектральной эффективности, чтобы сообщать в служебных сигналах передачу только CQI.
Ниже представляется альтернативный вариант осуществления изобретения посредством ссылки на таблицу 9, который, вместо использования предварительно определенного значения параметра RV и предпочтительно записи RV1, предлагает использовать один из двух транспортных форматов, т.е. индексы MCS, передающие в служебных сигналах комбинацию модуляции и кодирования, в примере таблицы 9, которые имеют идентичную спектральную эффективность.
<b>Таблица 9</b>
<b>Индекс MCS</b>
<b>Модуляция</b>
<b>Скорость кодирования x 1024</b>
<b>Эффективность</b>
0
2
120
0,2344
1
2
157
0,3057
2
2
193
0,377
3
2
251
0,4893
4
2
308
0,6016
5
2
379
0,7393
6
2
449
0,877
7
2
526
1,0264
8
2
602
1,1758
9 (DL)
2
679
1,3262
9 (UL без CQI-триггера)
2
679
1,3262
9 (UL с CQI-триггером)
Передача только CQI (=без данных)
10
4
340
1,3262
11
4
378
1,476 6
12
4
434
1,69535
13
4
490
1,9141
14
4
553
2,1602
15
4
616
2,4063
16
4
658
2,5684
17
6
438
2,5684
18
6
466
2,7305
19
6
517
3,0264
20
6
567
3,3223
21
6
616
3,6123
22
6
666
3,9023
23
6
719
4,21285
24
6
772
4,5234
25
6
822
4,8193
26
6
873
5,1152
27
6
910
5,33495
28
6
948
5,5547
29
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с QPSK
<b>UL: </b>Передача с помощью RV1
30
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с 16QAM
<b>UL: </b>Передача с помощью RV2
31
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с 64QAM
<b>UL: </b>Передача с помощью RV3
Как очевидно из таблицы 9, записи MCS 9 и 10 имеют идентичную спектральную эффективность в 1,3262. Дополнительно, записи MCS 16 и 17 имеют идентичную спектральную эффективность в 2,5684. Такие перекрывающиеся записи (с точки зрения спектральной эффективности) прогнозируются, поскольку схема модуляции более высокого порядка является более полезной в частотно-избирательном окружении (см. 3GPP RAN1 meeting 49bis R1-073105, "Downlink Link Adaptation and Related Control Signalling" для дополнительных сведений).
Передача независимого сообщения с CQI без мультиплексированных данных является более преимущественной для небольших назначений блоков ресурсов, где канал является довольно однородным. Следовательно, запись MCS, представляющая схему модуляции более высокого порядка с идентичной спектральной эффективностью, что и запись MCS, представляющая более низкую спектральную эффективность, должна заменяться. Например, относительно таблицы 6, соответствующая "верхняя" запись MCS, т.е. 10 или 17, должна заменяться.
Передача сообщения с CQI с мультиплексированными данными стоит избыточности данных восходящей линии связи. Чтобы мультиплексировать данные и CQI, некоторая избыточность, которая добавляется для части данных посредством кодирования с прямой коррекцией ошибок, должна исключаться, чтобы создавать место для CQI. Очевидно, что чем большая избыточность добавляется, тем более простым и менее заметным является то, чтобы исключать несколько битов для CQI, который должен быть мультиплексирован. "Верхние" записи имеют большую избыточность, чтобы предлагать, чем "нижние", тем самым менее вероятно то, что "нижняя" запись может поддерживать эффективное мультиплексирование сообщения с CQI с данными. В крайних случаях, добавленная избыточность для данных может быть меньше, чем необходимо для CQI. В таком случае, мультиплексирование CQI может увеличивать результирующую скорость кодирования для данных выше 1, поскольку недостаточно удалять добавленную избыточность, но систематическая информация должна удаляться. Это должно приводить к ошибке при автоматической передаче данных, поскольку приемное устройство не может полностью восстанавливать данные из принимаемой информации. Следовательно, запись MCS, которая предлагает большую избыточность, чем другая запись MCS, предпочтительно заменяется, чтобы использоваться для передачи только CQI. Следовательно, в отношении для таблицы 6, "нижние" записи MCS 9 или 16 могут преимущественно заменяться и использоваться для передачи сообщения с CQI без мультиплексированных данных.
Кроме того, вариант осуществления, описанный относительно таблицы 8, может применяться и использоваться в комбинации с вариантом осуществления, описанным относительно таблицы 9.
В общем, любое значение индекса MCS может использоваться в комбинации с CQI-триггером, чтобы передавать в служебных сигналах режим сообщения только CQI. В качестве другого примера, может быть полезным заменять запись MCS, ассоциированную очень небольшой спектральной эффективностью, такую как индекс MCS 0 в таблице 6, вместе с заданным сигналом CQI-триггера, чтобы инициировать сообщение только с CQI. В таком случае, поскольку очень небольшая спектральная эффективность заменяется, потери для системы с точки зрения того, сколько данных не передается, поскольку нет данных, которые должны быть мультиплексированы с CQI, являются ничтожно малыми.
Ниже представляется другой альтернативный вариант осуществления изобретения посредством ссылки на таблицу 10, который, вместо использования предварительно определенного значения параметра RV и предпочтительно записи RV1, предлагает выбирать предварительно определенный транспортный формат, который ассоциирован с высокой кодовой скоростью.
<b>Таблица 10</b>
<b>Индекс MCS</b>
<b>Модуляция</b>
<b>Скорость кодирования x 1024</b>
<b>Эффективность</b>
0
2
120
0,2344
1
2
157
0,3057
2
2
193
0,3 77
3
2
251
0,4893
4
2
308
0,6016
5
2
379
0,7393
6
2
449
0,877
7
2
526
1,0264
8
2
602
1,1758
9
2
679
1,3262
10
4
340
1,3262
11
4
378
1,4766
12
4
434
1,69535
13
4
490
1,9141
14
4
553
2,1602
15
4
616
2,4063
16
4
658
2,5684
17
6
438
2,5684
18
6
466
2,7305
19
6
517
3,0264
20
6
567
3,3223
21
6
616
3,6123
22
6
666
3,9023
23
6
719
4,21285
24
6
772
4,5234
25
6
822
4,8193
26
6
873
5,1152
27
6
910
5,33495
28 (DL)
6
948
5,5547
28 (UL без CQI-триггера)
6
948
5,5547
28 (UL с CQI-триггером)
Передача только с CQI (=без данных)
29
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с QPSK
<b>UL: </b>Передача с помощью RV1
30
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с 16QAM
<b>UL: </b>Передача с помощью RV2
31
<b>DL: </b>Неявная передача в служебных сигналах TBS с 64QAM
<b>UL: </b>Передача с помощью RV3
Вместо использования предварительно определенного значения параметра RV и предпочтительно записи RV1, как описано в вышеописанном варианте осуществления, запись MCS, ассоциированная с высокой кодовой скоростью, используется, согласно настоящему варианту осуществления, для передачи сообщения только с CQI. Как очевидно из таблицы 10, выбранная запись MCS 28 ассоциирована с кодовой скоростью, которая равна или превышает предварительно определенную кодовую скорость.
Фактически, мультиплексированный CQI стоит избыточности данных восходящей линии связи. Поскольку запись MCS, которая предлагает высокую кодовую скорость, предоставляет очень небольшую избыточность, мультиплексирование сообщения с CQI с данными на такой высокой кодовой скорости является относительно затратным, как уже упомянуто в данном документе выше. Следовательно, согласно этому варианту осуществления изобретения, запись MCS, ассоциированная с высокой кодовой скоростью, к примеру, запись MCS 28 в таблице 6, может преимущественно заменяться и использоваться для передачи только сообщения с CQI без мультиплексирования с данными.
Кроме того, вариант осуществления, описанный относительно таблицы 8, может применяться и использоваться в комбинации с вариантом осуществления, описанным относительно таблицы 10.
В соответствии с настоящим изобретением также другой параметр дополнительно может быть задан, чтобы передавать в служебных сигналах требуемый режим сообщения CQI, предпочтительно передачу в служебных сигналах независимого сообщения с CQI. Примерами других возможных параметров могут быть, в числе других, параметр антенны (MIMO), номер HARQ-процесса, номер созвездия модуляции или другой параметр.
В другом варианте осуществления сообщение только с CQI может передаваться в служебных сигналах посредством использования нескольких сигналов, к примеру, во временной или частотной области. Например, задание CQI-триггера в двух последовательных субкадрах может инициировать сообщение только с CQI. В качестве другого примера назначение записи MCS, которой назначена низкая спектральная эффективность, терминалу в последовательных субкадрах может использоваться для того, чтобы инициировать сообщение только с CQI.
В другом варианте осуществления запись MCS, заменяемая, чтобы инициировать сообщение только с CQI вместе с заданным сигналом CQI-триггера, выбирается в зависимости от различных классов характеристик терминалов. В общем, система связи поддерживает различные классы характеристик терминала. Например, некоторые терминалы могут не поддерживать передачу 64QAM в восходящей линии связи. Следовательно, для таких терминалов любая MCS, ассоциированная со схемой модуляции 64QAM, обычно является незначащей. Следовательно, для таких терминалов заданный сигнал CQI-триггера вместе с записью MCS, которая не находится в диапазоне характеристик терминала, может использоваться для того, чтобы инициировать сообщение только с CQI. Терминалы, которые поддерживают полный диапазон, предпочтительно используют любой из других вариантов осуществления, описанных в данном документе.
В предыдущих вариантах осуществления термин "предварительно определенный" используется для того, чтобы описывать, к примеру, значение со специальным значением, которое известно обеим сторонам линии связи. Оно может быть фиксированным значением в технических требованиях или значением, которое согласовывается между обоими концами, к примеру, посредством других управляющих служебных сигналов.
Далее, представлены изменения в операции гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ), обусловленные посредством задания служебных сигналов канала управления согласно изобретению.
Поскольку инициирование сообщения только с CQI препятствует использованию PUSCH для передачи данных обычным способом, на HARQ-операцию также оказывается влияние. Во-первых, обобщаются принципы, управляющие HARQ-операцией в восходящей линии связи. Далее, описывается измененная работа по HARQ-протоколу согласно изобретению.
Физический канал индикатора HARQ (PHICH), переносящий сообщения ACK/NACK для передачи данных по восходящей линии связи, может передаваться одновременно как физический командный канал нисходящей линии связи (PDCCH) для идентичного терминала. При такой одновременной передачи терминал следует тому, что PDCCH требует делать от терминала, т.е. выполняет передачу или повторную передачу (называемую адаптивной повторной передачей) независимо от содержимого PHICH. Когда PDCCH для терминала не обнаружен, содержимое PHICH предписывает режим работы HARQ терминала, который обобщается ниже.
NACK:
терминал выполняет неадаптивную повторную передачу, т.е. повторную передачу на ресурсе восходящей линии связи, идентичном ресурсу, ранее используемому посредством этого процесса.
ACK:
терминал не выполняет (повторной) передачи по восходящей линии связи и сохраняет данные в HARQ-буфере для этого HARQ-процесса. Дополнительная передача для этого HARQ-процесса должна быть явно диспетчеризована посредством последующего разрешения на передачу посредством PDCCH. До приема такого разрешения на передачу терминал находится в "приостановленном состоянии".
Это иллюстрируется в следующей таблице 11:
<b>Таблица 11</b>
<b>Обратная связь HARQ, видимая посредством UE (PHICH)</b>
<b>PDCCH, видимый посредством UE</b>
<b>Режим работы UE</b>
ACK или NACK
Новая передача
Новая передача согласно PDCCH
ACK или NACK
Повторная передача
Повторная передача согласно PDCCH (адаптивная повторная передача)
ACK
Нет
Без (повторной) передачи, сохранение данных в HARQ-буфере, и PDDCH должен возобновлять повторные передачи
NACK
Нет
Неадаптивная повторная передача
Далее описывается режим работы HARQ-протокола восходящей линии связи, соответствующий приему PDCCH, запрашивающего "только с CQI", измененный согласно изобретению.
При приеме сигнала канала управления, запрашивающего передачу независимого сообщения с CQI, терминал трактует принимаемый переносящий только CQI PDCCH как ACK и переходит "в приостановленное состояние". Терминал не выполняет (повторной) передачи по восходящей линии связи с точки зрения MAC и сохраняет данные в HARQ-буфере, если какие-либо данные ожидают повторной передачи. PDCCH при следующем возникновении HARQ-процесса затем должен выполнять повторную передачу или начальную передачу, т.е. неадаптивная повторная передача не может получаться в результате. Таким образом, режим работы только CQI в PDCCH обрабатывается посредством UE способом, идентичным ACK в PHICH без PDCCH.
Измененная работа по HARQ-протоколу в терминале обобщается в следующей таблице 12:
<b>Таблица 12</b>
<b>Обратная связь HARQ, видимая посредством UE (PHICH)</b>
<b>PDCCH, видимый посредством UE</b>
<b>Режим работы UE</b>
ACK или NACK
Новая передача
Новая передача согласно PDCCH
ACK или NACK
Повторная передача
Повторная передача согласно PDCCH (адаптивная повторная передача)
ACK
Нет
Без (повторной) передачи, сохранение данных в HARQ-буфере, и PDDCH должен возобновлять повторные передачи
NACK
Нет
Неадаптивная повторная передача
ACK или NACK
"Только CQI"
Без (повторной) передачи, сохранение данных в HARQ-буфере, и PDDCH должен возобновлять повторные передачи
Далее подробнее описывается работа передающего устройства сигнала канала управления согласно одному из различных вариантов осуществления, описанных в данном документе, и его приемного устройства, тем самым примерно рассматривая случай передачи данных по нисходящей линии связи. В примерных целях сеть мобильной связи, как проиллюстрировано на фиг.5, может предполагаться. Система мобильной связи по фиг.5 рассматривается как имеющая "двухузловую архитектуру", состоящую, по меньшей мере, из одного шлюза доступа и внутреннего шлюза (ACGW) и узлов B. ACGW может обрабатывать функции базовой сети, такие как маршрутизация вызовов и соединений для передачи данных во внешние сети, и он также может реализовывать некоторые функции RAN (сети радиодоступа). Таким образом, ACGW может рассматриваться как комбинирующий функции, выполняемые посредством GGSN (шлюзового узла поддержки GPRS) и SGSN (обслуживающего узла поддержки GPRS) в современных 3G-сетях, и функции RAN, такие как, например, управление радиоресурсами (RRC), сжатие заголовков, шифрование/защита целостности.
Базовые станции (также называемые узлами B или усовершенствованными узлами B - т.е. e-узлами B) могут обрабатывать такие функции, как, например, сегментация/конкатенация, диспетчеризация и выделение ресурсов, мультиплексирование и функции физического уровня, а также функции RRC, такие как внешний ARQ. Только в примерных целях e-узлы B иллюстрируются, чтобы управлять только одной радиосотой. Очевидно, что при использовании антенн формирования диаграммы направленности и/или других технологий e-узлы B также могут управлять несколькими радиосотами или логическими радиосотами.
В этой примерной сетевой архитектуре совместно используемый канал передачи данных может использоваться для передачи пользовательских данных (в форме протокольных модулей данных) по восходящей линии связи и/или нисходящей линии связи по радиоинтерфейсу между мобильными станциями (UE) и базовыми станциями (e-узлами B). Этот совместно используемый канал может быть, например, физическим совместно используемым каналом восходящей или нисходящей линии связи (PUSCH или PDSCH), известным в LTE-системах. Тем не менее, также возможно то, что совместно используемый канал передачи данных и ассоциированные каналы управления преобразуются в ресурсы физического уровня, как показано на фиг.2 или фиг.3.
Сигналы/информация сигналов канала управления могут передаваться по отдельным (физическим) каналам управления, которые преобразуются в идентичный субкадр, в который преобразуются ассоциированные пользовательские данные (протокольные модули данных), или альтернативно может отправляться в субкадре, предшествующем субкадру, содержащему ассоциированную информацию. В одном примере система мобильной связи - это 3GPP LTE-система, а сигнал канала управления - это информация канала управления L1/L2 (к примеру, информация о физическом канале управления нисходящей линии связи - PDCCH). Соответствующая информация канала управления L1/L2 для различных пользователей (или групп пользователей) может преобразовываться в конкретную часть совместно используемого канала восходящей линии связи или нисходящей линии связи, как примерно показано на фиг.2 и 3, при этом информация канала управления различных пользователей преобразуется в первую часть субкадра нисходящей линии связи ("управление").
Другой вариант осуществления изобретения относится к реализации вышеописанных различных вариантов осуществления с использованием аппаратных средств и программного обеспечения. Следует признавать, что различные варианты осуществления изобретения могут быть реализованы или выполнены с помощью вычислительных устройств (процессоров). Вычислительным устройством или процессором могут быть, например, процессоры общего назначения, процессоры цифровых сигналов (DSP), специализированные интегральные схемы (ASIC), программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA) или другие программируемые логические устройства и т.д. Различные варианты осуществления изобретения также могут выполняться или осуществляться посредством комбинации этих устройств.
Дополнительно, различные варианты осуществления изобретения также могут быть реализованы посредством программных модулей, которые выполняются посредством процессора или непосредственно в аппаратных средствах. Также комбинация программных модулей и аппаратной реализации может быть возможной. Программные модули могут быть сохранены на любом виде машиночитаемых носителей хранения данных, например RAM, EPROM, EEPROM, флэш-память, регистры, жесткие диски, CD-ROM, DVD и т.д.
Кроме того, следует отметить, что термины "терминал", "мобильный терминал", "MS" и "мобильная станция" используются как синонимы в данном документе. Абонентское устройство (UE) может считаться одним примером для мобильной станции и упоминается как мобильный терминал для использования в сетях на основе 3GPP, таких как LTE. Кроме того, терминал не ограничен мобильной станцией, он может быть, к примеру, PC-платой или стационарной точкой доступа другой системы.
В предыдущих разделах описаны различные варианты осуществления изобретения и их варианты. Специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что множество изменений и/или модификаций может выполняться в настоящем изобретении, как показано в конкретных вариантах осуществления, без отступления от сущности или объема изобретения в широком смысле.
Дополнительно следует отметить, что большинство вариантов осуществления приведены относительно системы связи на основе 3GPP, и терминология, используемая в предыдущих разделах, главным образом относится к терминологии 3GPP. Тем не менее, терминология и описание различных вариантов осуществления относительно архитектур на основе 3GPP не имеет намерение ограничивать принципы и идеи изобретений такими системами.
Кроме того, подробные пояснения, приведенные выше в разделе уровня техники, нацелены на то, чтобы лучше понимать в основном конкретные для 3GPP примерные варианты осуществления, описанные в данном документе, и не должны пониматься как ограничивающие изобретение описанными конкретными реализациями процессов и функций в сети мобильной связи. Тем не менее, усовершенствования, предложенные в данном документе, могут легко применяться в архитектурах, описанных в разделе уровня техники. Кроме того, принцип изобретения также может легко использоваться в LTE RAN, в настоящий момент обсуждаемой посредством 3GPP.