УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ/ПРИЕМА КАНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
DEVICE AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING CONTROL CHANNELS OF COMMUNICATION UPLINE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение, в общем, относится к устройству и способу для передачи/приема каналов управления в системе беспроводной связи, а более конкретно к устройству и способу для передачи/приема каналов управления в восходящей линии связи в системе мобильной связи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В общем системы мобильной связи разработаны с тем, чтобы поддерживать связь при одновременном гарантировании мобильности для пользователей. Вследствие быстрого развития технологий связи эти системы мобильной связи развиваются в усовершенствованные системы связи, допускающие поддержку не только речевой связи, но также и высокоскоростной передачи данных. Сегодня система мобильной связи эволюционировала так, чтобы поддерживать передачу данных на более высокой скорости, примером чего является система усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (EUTRA), которая является стандартом мобильной связи следующего поколения, предложенным посредством партнерского проекта третьего поколения (3GPP).
Системы мобильной связи могут быть классифицированы на различные типы, такие как множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA) и множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA). Из них чаще всего использовался CDMA. Тем не менее, поскольку CDMA испытывает затруднения в поддержке большого объема данных на высокой скорости вследствие ограниченного количества ортогональных кодов, множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) и множественный доступ с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA), которые являются типом FDMA, сегодня применяются в качестве стандартных технологий для нисходящей линии связи и восходящей линии связи EUTRA, соответственно.
В EUTRA-системе управляющая информация восходящей линии связи включает в себя информацию обратной связи с подтверждением приема (ACK)/отрицанием приема (NACK), которая является сигналом, используемым для возвращения успешности/сбоя при приеме передаваемых данных для нисходящей линии связи. Управляющая информация восходящей линии связи также включает в себя информацию индикатора качества канала (CQI), используемую для возвращения качества канала нисходящей линии связи. ACK/NACK-информация, которая, в общем, состоит из 1 бита, повторно передается несколько раз для улучшения характеристик приема и расширения покрытия соты. ACK/NACK задается в данном документе как ACK или NACK.
-2
-4
-2
-1
В общем CQI-информация состоит из нескольких битов, чтобы выражать качество канала, и передается после обработки канального кодирования для улучшения характеристик приема и расширения покрытия соты. Блочное кодирование или сверточное кодирование доступны в качестве канального кодирования для CQI-информации. Надежность приема, требуемая при приеме управляющей информации, определяется согласно типу управляющей информации. В общем ACK/NACK, который требует частоты ошибок по битам (BER) приблизительно в 10~10, имеет меньшую требуемую BER, чем CQI, который требует BER в 10~10.
В EUTRA-системе, когда абонентское устройство (UE), или мобильная станция, передает только канал управляющей информации восходящей линии связи без данных, оно использует выделенную конкретную полосу частот для передачи управляющей информации. Физический канал для передачи только управляющей информации задается как физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH), и PUCCH отображаются на выделенную конкретную полосу частот.
Фиг.1 является схемой, иллюстрирующей структуру передачи для физического канала PUCCH для передачи управляющей информации по восходящей линии связи в 3GPP EUTRA-системе.
На Фиг.1 вертикальная ось представляет частотную область, а горизонтальная ось представляет временную область. Диапазон временной области показан как один субкадр 102, тогда как диапазон частотной области показан как полоса 110 пропускания для передачи в системе. Субкадр 102, который является базовой единицей передачи восходящей линии связи, имеет длину в 1 мс, и один субкадр состоит из двух временных интервалов 104 и 106 в 0,5 мс. Временные интервалы 104 и 106 состоят из нескольких SC-FDMA-символов 111~124 и 131~144, соответственно. Фиг.1 иллюстрирует пример, где один временной интервал состоит из 7 SC-FDMA-символов.
Минимальная единица частотной области - это поднесущая, а базовая единица выделения ресурсов - это блок ресурсов (RB), 108 и 109. RB 108 и 109 состоят из нескольких поднесущих и нескольких SC-FDMA-символов. В примере, показанном на Фиг.1, 12 поднесущих и 14 SC-FDMA-символов, составляющих 2 временных интервала, формируют один RB. Даже в нисходящей линии связи, к которой применяется OFDM-передача, один RB формируется из 12 поднесущих и 14 OFDM-символов.
Полосы частот, на которые отображается множество PUCCH, соответствуют RB 108 и 109, расположенным на обоих концах полосы 110 пропускания для передачи в системе. PUCCH может подвергаться перескоку частот, чтобы увеличивать его частотное разнесение в течение одного субкадра, и в этом случае возможен перескок частот по каждому временному интервалу. Усовершенствованный узел B (ENB), или базовая станция, иногда может выделять несколько RB для передачи по PUCCH, чтобы санкционировать передачу управляющей информации от нескольких пользователей. На Фиг.1 перескок частот показан ссылкой с номером 150 и ссылкой с номером 160. Подробное описание перескока частот предоставляется ниже.
Управляющая информация #1, которая передается через заранее выделенный RB 108 в первом временном интервале 104, передается через другой заранее выделенный RB 109 после подвергания перескоку частот во втором временном интервале 106. Напротив, управляющая информация #2, которая передается через заранее выделенный RB 109 в первом временном интервале 104, передается через другой заранее выделенный RB 108 после подвергания перескоку частот во втором временном интервале 106.
В примере по Фиг.1 в одном субкадре 102 управляющая информация #1 передается в SC-FDMA-символах 111, 113, 114, 115, 117, 138, 140, 141, 142 и 144, а управляющая информация #2 передается в SC-FDMA-символах 131, 133, 134, 135, 137, 118, 120, 121, 122 и 124. Опорные сигналы (RS), также известные как пилотные сигналы, передаются в пилотных SC-FDMA-символах 112, 116, 139 и 143 (или 132, 136, 119 и 123). RS формируется с заранее определенной последовательностью и используется для оценки канала для когерентной демодуляции в приемном устройстве. На Фиг.1 количество SC-FDMA-символов для передачи управляющей информации, количество SC-FDMA-символов для RS-передачи и их позиции в субкадре показаны в качестве примера, и они подлежат изменению согласно типам требуемой управляющей информации передачи и/или работе системы.
Мультиплексирование с кодовым разделением каналов (CDM) может использоваться для того, чтобы мультиплексировать управляющую информацию восходящей линии связи для различных пользователей, такую как ACK/NACK-информация, CQI-информация и информация обратной связи со многими входами и многими выходами (MIMO), передаваемую по PUCCH. CDM является устойчивым к сигналам помех по сравнению с мультиплексированием с частотным разделением каналов (FDM).
Последовательность Задова-Чу (ZC) в настоящее время рассматривается в качестве последовательности, которая должна использоваться для CDM-мультиплексирования управляющей информации. Поскольку ZC-последовательность имеет постоянную амплитуду сигнала во временной и частотной областях, она имеет хорошую характеристику отношения пиковой мощности к средней мощности (PAPR) и демонстрирует превосходную производительность оценки канала в частотной области. Дополнительно, ZC-последовательность имеет такую характеристику, что циклическая автокорреляция для ненулевого сдвига равна нулю (0). Следовательно, передача управляющей информации UE с использованием одной ZC-последовательности может быть идентифицирована с использованием различных значений циклического сдвига ZC-последовательности.
В фактическом окружении беспроводного канала различные значения циклического сдвига задаются для пользователей, которые должны подвергаться мультиплексированию, чтобы удовлетворять условию, что они превышают максимальную задержку на передачу беспроводного тракта передачи, тем самым сохраняя межпользовательскую ортогональность. Следовательно, количество пользователей, допускающих множественный доступ, определяется из длины и значений циклического сдвига ZC-последовательности. ZC-последовательность может применяться даже к SC-FDMA-символам для RS-передачи, чтобы идентифицировать RS различных UE с использованием значений циклического сдвига.
В общем длина ZC-последовательности, используемой для PUCCH, предположительно составляет 12 выборок, что равно количеству поднесущих, составляющих один RB. В этом случае, поскольку максимальное возможное количество различных значений циклического сдвига ZC-последовательности равно 12, можно мультиплексировать максимум 12 PUCCH в один RB посредством выделения различных значений циклического сдвига для PUCCH. Модель типичного городского окружения (TU), которая является моделью беспроводного канала, в общем, рассматриваемой в EUTRA-системе, применяет значения циклического сдвига к PUCCH с промежутками, по меньшей мере, в 2 выборки вследствие частотно-избирательной характеристики канала. Применение значений циклического сдвига с промежутками, по меньшей мере, в 2 выборки тем самым ограничивает количество значений циклического сдвига в одном RB до 6 или менее. Таким образом, ортогональность между PUCCH, которые отображаются на циклические сдвиги на основе "один-к-одному", может сохраняться без резкой потери.
Фиг.2 иллюстрирует пример мультиплексирования нескольких CQI для пользователей с различными значениями циклического сдвига ZC-последовательности в одном RB при передаче нескольких CQI по нескольким PUCCH, имеющим структуру по Фиг.1.
i,k
i,k,n
На Фиг.2 вертикальная ось представляет значения 200 циклического сдвига ZC-последовательности. В TU-модели, предполагаемой как беспроводной канал, поскольку максимальное количество каналов, которое может подвергаться мультиплексированию без резкой потери ортогональности в одном RB, составляет 6, продемонстрирован случай, где 6 CQI 202, 204, 206, 208, 210 и 212 подвергаются мультиплексированию. В примере по Фиг.2 один RB и одна ZC-последовательность используются для передачи CQI-информации таким образом, что CQI 202 из UE #1 передается с использованием циклического сдвига '0' 214; CQI 204 из UE #2 передается с использованием циклического сдвига '2' 218; CQI 206 из UE #3 передается с использованием циклического сдвига '4' 222; CQI 208 из UE #4 передается с использованием циклического сдвига '6' 226; CQI 210 из UE #5 передается с использованием циклического сдвига '8' 230; и CQI 212 из UE #6 передается с использованием циклического сдвига '10' 234. Со ссылкой на Фиг.1 приводится описание в отношении того, как сигнал управляющей информации отображается в ZC-последовательность в ходе CDM-передачи управляющей информации на основе ZC-последовательности. ZC-последовательность длины N для UE #i задается как g(n+Δi) mod N, где n=0,..., N-1, Δi обозначает значение циклического сдвига для UE #i, а i обозначает индекс UE, используемый для идентификации UE. Кроме того, сигнал управляющей информации, который UE #i должен передавать, задается как m, где k=1,..., Nsym. Если Nsym обозначает количество SC-FDMA-символов для передачи управляющей информации в пределах одного субкадра, сигнал c (n-я выборка k-го SC-FDMA-символа UE #i), отображенный в каждый SC-FDMA-символ, задается как уравнение (1).
i,k,n
i,k
c= g(n+Δi) mod N × m (1)
где k=1,..., Nsym, n=0, 1,..., N-1, а Δi обозначает значение циклического сдвига ZC-последовательности для UE #i.
В примере по Фиг.1 в одном субкадре количество Nsym SC-FDMA-символов для передачи управляющей информации составляет 10, исключая 4 SC-FDMA-символа для RS-передачи, а длина N ZC-последовательности составляет 12, что равно количеству поднесущих, составляющих один RB. С точки зрения одного UE циклически сдвинутая ZC-последовательность применяется к каждому SC-FDMA-символу, и его требуемый сигнал управляющей информации передачи формируется таким образом, что один символ модуляции умножается на ZC-последовательность, циклически сдвинутую во временной области в каждом SC-FDMA-символе для передачи управляющей информации. Следовательно, максимум Nsym символов модуляции управляющей информации может передаваться каждый субкадр. Таким образом, в примере по Фиг.1 максимум 10 символов модуляции управляющей информации может быть передано в течение одного субкадра.
Можно увеличивать пропускную способность мультиплексирования PUCCH для передачи управляющей информации за счет дополнительного применения ортогональных покрытий временной области независимо от передачи управляющей информации CDM на основе ZC-последовательности. Последовательность Уолша может быть примером ортогонального покрытия. Предусмотрено M ортогональных последовательностей в качестве ортогональных покрытий длины M. В частности для 1-битовой управляющей информации, такой как ACK/NACK, ее пропускная способность мультиплексирования может быть увеличена посредством применения ортогональных покрытий временной области к SC-FDMA-символам, в которые ACK/NACK отображается в ходе передачи. EUTRA-система полагает, что PUCCH для ACK/NACK-передачи использует 3 SC-FDMA-символа для RS-передачи в расчете на временной интервал для повышения производительности оценки канала. Следовательно, в примере по Фиг.1, где один временной интервал состоит из 7 SC-FDMA-символов, 4 SC-FDMA-символа для ACK/NACK-передачи доступны. Потеря ортогональности, вызываемая посредством изменения в беспроводных каналах, может быть минимизирована посредством ограничения промежутка времени, где ортогональные покрытия временной области применяются, до одного временного интервала или менее. Ортогональные покрытия длины 4 применяются к 4 SC-FDMA-символам для ACK/NACK-передачи, и ортогональные покрытия длины 3 применяются к 3 SC-FDMA-символам для RS-передачи.
Касаясь ACK/NACK и RS, их пользователи могут быть идентифицированы с помощью значений циклического сдвига ZC-последовательности, и дополнительная идентификация пользователя возможна посредством ортогональных покрытий. Для когерентного приема ACK/NACK, поскольку должны быть RS, которые отображаются в ACK/NACK на основе "один-к-одному", пропускная способность мультиплексирования ACK/NACK-сигналов ограничена посредством RS, отображенным в ACK/NACK. Например, в модели TU-канала, где 6 значений циклического сдвига рассматриваются в расчете на RB, поскольку различные ортогональные покрытия временной области длины 3 могут применяться к циклическим сдвигам ZC-последовательности, которые применяются к RS, RS максимум от 18 различных пользователей может подвергаться мультиплексированию. Касаясь ACK/NACK, поскольку он отображается в RS на основе "один-к-одному", максимум 18 ACK/NACK-сигналов может быть мультиплексирован в расчете на RB. В этом случае предусмотрено 4 ортогональных покрытия длины 4, применяемых к ACK/NACK, и из них 3 ортогональных покрытия используются. Ортогональные покрытия, применяемые к ACK/NACK, могут распознаваться совместно между UE и ENB в соответствии с согласованием, ранее выполненным между ними, или посредством передачи служебных сигналов. Как результат, можно повышать пропускную способность мультиплексирования в три раза по сравнению со случаем, где ортогональные покрытия временной области не используются.
Фиг.3 иллюстрирует пример мультиплексирования ACK/NACK для каждого пользователя с помощью различных значений циклического сдвига ZC-последовательности и дополнительных ортогональных покрытий временной области в одном RB в структуре PUCCH для ACK/NACK-передачи.
На Фиг.3 вертикальная ось представляет значения 300 циклического сдвига из ZC-последовательности, а горизонтальная ось представляет ортогональные покрытия 302 временной области. В TU-модели, предполагаемой в качестве беспроводного канала, если максимальное количество циклических сдвигов, которые могут подвергаться мультиплексированию без резкой потери ортогональности в одном RB, составляет 6, и 3 ортогональных покрытия 364, 366 и 368 длины 4 дополнительно используются, максимум 18 (=6*3) ACK/NACK-сигналов 304, 306, 308, 310, 312, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 326, 328, 330, 332, 334, 336 и 338 может подвергаться мультиплексированию. В примере по Фиг.3 один RB и одна ZC-последовательность используются для ACK/NACK-передачи таким образом, что ACK/NACK 304 из UE #1 передается с использованием циклического сдвига '0' 340 и ортогонального покрытия '0' 364; ACK/NACK 306 из UE #2 передается с использованием циклического сдвига '0' 340 и ортогонального покрытия '1' 366; ACK/NACK 308 из UE #3 передается с использованием циклического сдвига '0' 340 и ортогонального покрытия '2' 368;...; ACK/NACK 334 из UE #16 передается с использованием циклического сдвига '10' 360 и ортогонального покрытия '0' 364; ACK/NACK 336 из UE #17 передается с использованием циклического сдвига '10' 360 и ортогонального покрытия '1' 366; и ACK/NACK 338 из UE #18 передается с использованием циклического сдвига '10' 360 и ортогонального покрытия '2' 368. Ортогональные покрытия 364, 366 и 368 являются ортогональными кодами длины 4, удовлетворяющими ортогональности между собой.
При передаче CQI или ACK/NACK через PUCCH таким образом имеется возможный случай, когда одно UE должно одновременно передавать CQI и ACK/NACK в пределах одного субкадра. В самом типичном случае, за несколько субкадров до того, как оно передает CQI, UE принимает свой диспетчеризованный канал передачи данных нисходящей линии связи от ENB по каналу управления нисходящей линии связи. При получении канала управления нисходящей линии связи UE принимает данные из RB, где данные нисходящей линии связи передаются, декодирует принимаемые данные и передает ACK/NACK, соответствующий результату декодирования. Если субкадр, где UE должно передавать ACK/NACK, является совпадающим во времени с субкадром, где оно должно передавать CQI, UE должно передавать ACK/NACK и CQI вместе в рамках субкадра. UE должно передавать RS даже при передаче ACK/NACK и CQI. Тем не менее, поскольку эти вопросы еще не описаны в стандарте, есть потребность в устройстве и способе передачи/приема для одновременной передачи ACK/NACK и CQI и одновременной передачи RS.
В этом случае, даже когда UE не смогло принять канал управления диспетчеризацией, передаваемого по нисходящей линии связи, UE может передавать только CQI-канал. Далее, даже если ENB ожидает приема ACK/NACK-информации для канала управления диспетчеризацией, UE фактически передает CQI-информацию. В этом случае, даже когда UE передало только CQI-информацию, ENB может некорректно распознавать, что он принял ACK/NACK-информацию и CQI-информацию от UE. Дополнительно, ENB может обнаруживать несуществующую ACK/NACK-информацию из CQI-канала, формируя ошибку. Следовательно, ENB может некорректно распознавать управляющую информацию, передаваемую от UE, вероятно вызывая сбой связи.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение осуществлено для того, чтобы разрешать, по меньшей мере, вышеописанные проблемы и/или недостатки и предоставлять, по меньшей мере, преимущества, описанные ниже. Соответственно, аспект настоящего изобретения предоставляет устройство и способ для передачи/приема управляющих символов для соответствующей информации, когда одно UE одновременно передает ACK/NACK- и CQI-информацию в системе беспроводной связи.
Другой аспект настоящего изобретения предоставляет устройство и способ передачи/приема управляющих символов для разрешения проблемы некорректного распознавания посредством ENB CQI-канала, передаваемого посредством UE, как ACK/NACK-информации, когда UE не смогло принять канал управления диспетчеризацией в нисходящей линии связи.
Дополнительный аспект настоящего изобретения предоставляет устройство и способ передачи/приема управляющей информации для корректного распознавания управляющей информации, которой обмениваются между UE и ENB.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предусмотрен способ передачи первого типа информационных битов с использованием сигнала в системе связи. Сигнал содержит один или более временных интервалов, а временной интервал содержит первое количество и второе количество символов. Опорный сигнал передается в первом количестве символов, а второй тип информационных битов передается во втором количестве символов. Первое количество символов модулируется посредством первого ортогонального покрытия, если первое количество символов имеет первое значение. Первое количество символов модулируется посредством второго ортогонального покрытия, если первое количество символов имеет второе значение. Первое количество символов передается.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрено устройство для передачи первого типа информационных битов с использованием сигнала в системе связи. Сигнал содержит один или более временных интервалов, а временной интервал содержит первое количество и второе количество символов. Опорный сигнал передается в первом количестве символов, а второй тип информационных битов передается во втором количестве символов. Устройство передачи включает в себя модуль умножителя для модуляции первого количества символов посредством первого ортогонального покрытия, если первое количество символов имеет первое значение, и для модуляции первого количества символов посредством второго ортогонального покрытия, если первое количество символов имеет второе значение. Устройство передачи также включает в себя модуль передающего устройства для передачи первого количества символов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеуказанные и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения должны стать более понятными из последующего подробного описания, рассматриваемого вместе с прилагаемыми чертежами, из которых:
Фиг.1 является схемой, иллюстрирующей структуру канала управления восходящей линии связи EUTRA;
Фиг.2 является схемой, иллюстрирующей структуру мультиплексирования CQI-канала в восходящей линии связи EUTRA;
Фиг.3 является схемой, иллюстрирующей структуру мультиплексирования ACK/NACK-канала в восходящей линии связи EUTRA;
Фиг.4 является схемой, иллюстрирующей структуру RS для передачи CQI-информации восходящей линии связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.5 является схемой, иллюстрирующей процедуру передачи UE согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.6 является схемой, иллюстрирующей структуру устройства передачи UE согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.7 является схемой, иллюстрирующей процедуру приема ENB согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.8 является схемой, иллюстрирующей структуру устройства приема ENB согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.9A и 9B являются схемами, иллюстрирующими структуру RS для передачи CQI-передачи восходящей линии связи согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения; и
Фиг.10A и 10B являются схемами, иллюстрирующими структуру RS для передачи канала данных восходящей линии связи согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения подробно описываются со ссылкой на прилагаемые чертежи. Аналогичные компоненты обозначаются посредством аналогичных ссылок с номером, хотя они проиллюстрированы на различных чертежах. Подробные описания структур или процессов, известных в данной области техники, могут быть опущены, чтобы не допускать затруднения в понимании настоящего изобретения. Термины, использованные в данном документе, задаются на основе функций в настоящем изобретении и могут варьироваться согласно намерениям пользователей, операторов или стандартному применению на практике. Следовательно, определение терминов должно осуществляться на основе содержимого в подробном описании.
В последующем описании настоящее изобретение предоставляет устройство и способ для передачи/приема RS-символов, передаваемых вместе с управляющей информацией, когда одно UE должно одновременно передавать управляющую информацию, такую как ACK/NACK- и CQI-информация.
Когда UE принимает свой диспетчеризованный канал передачи данных нисходящей линии связи от ENB по каналу управления нисходящей линии связи за несколько субкадров до того, как UE передает CQI, ENB, ожидающий, что UE должен передавать как CQI-, так и ACK/NACK-информацию в соответствующем субкадре, выполняет операцию приема согласно этому. Тем не менее, после сбоя при приеме канала управления нисходящей линии связи, UE передает только CQI-информацию в субкадре. В этом случае, поскольку ENB некорректно распознает, что ACK/NACK- и CQI-информация совместно подвергнуты канальному кодированию или мультиплексированию с временным разделением каналов (TDM) в канале управления восходящей линии связи, принимаемом от UE, даже когда ACK/NACK-информация не включена в канал управления, ENB может обнаруживать ACK/NACK-информацию, формируя ошибку. Затем ENB может нежелательно отбрасывать пакет данных и диспетчеризовать следующий новый пакет данных в UE, некорректно распознавая, что UE успешно принял диспетчеризованный пакет данных посредством канала диспетчеризации в нисходящей линии связи.
Настоящее изобретение предоставляет способ и устройство передачи/приема RS-символов для предотвращения ложных оповещений о том, что когда ENB планирует принимать как CQI, так и ACK/NACK от UE в определенном кадре, если UE передает только CQI-канал, ENB обнаруживает несуществующую ACK/NACK-информацию из CQI-канала. Настоящее изобретение применяет различные конфигурации RS-символов для случая, когда UE передает только CQI-канал, и другого случая, когда UE передает как CQI-, так и ACK/NACK-информацию. Следовательно, даже когда UE передало только CQI-информацию, если ENB оценивает канал из RS-символа, некорректно распознавая, что CQI- и ACK/NACK-информация переданы совместно, он обнаруживает оценку канала, отличную от фактического канала, не допуская некорректное осуществление канальной компенсации. Как результат, настоящее изобретение предотвращает возникновение такой ошибки, что приемное устройство ENB ложно обнаруживает ACK/NACK-информацию из CQI-канала, передаваемого посредством UE.
Хотя варианты осуществления настоящего изобретения подробно описываются в данном документе в отношении основанной на OFDM системы сотовой беспроводной связи, специалистам в данной области техники должно быть очевидным, что основная идея настоящего изобретения может применяться к другим системам связи, имеющим аналогичный уровень техники и формат канала с небольшой модификацией, без отступления от объема настоящего изобретения.
Далее приводится подробное описание способа и устройства передачи/приема RS-символов восходящей линии связи согласно трем различным вариантам осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 иллюстрирует структуру субкадра канала управления восходящей линии связи для случая, когда только CQI передается или CQI и ACK/NACK передаются вместе, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Хотя не проиллюстрировано подробно на Фиг.4, в RB, где PUCCH #k передается, PUCCH для передачи CQI или ACK/NACK другого UE может быть передан с использованием циклического сдвига ZC-последовательности, отличного от сдвига PUCCH #k. На Фиг.4 только PUCCH #k показан в качестве примера. На Фиг.4 b1, b2,..., b10 представляют символы модуляции управляющей информации, передаваемой по каналу управления, а RS1, RS2, RS3 и RS4 представляют RS-символы, используемые для демодуляции символов модуляции управляющей информации в приемном устройстве. Как описано выше, в восходящей линии связи EUTRA каждый символ передается после умножения на ZC-последовательность длины 12.
Структура канала, показанная на Фиг.4, имеет такую характеристику, что она содержит различные конфигурации RS-символов для случая, когда только CQI передается через символы канала управления b1, b2,..., b10, и другого случая, когда CQI- и ACK/NACK-информация передается вместе через символы. В частности в примере по Фиг.4 конкретные RS-символы (RS2 и RS4 на Фиг.4) имеют ортогональную взаимосвязь между собой, чтобы отличать случай, когда только CQI передается, от случая, когда CQI- и ACK/NACK-информация передается вместе. Таким образом, в случае 400, когда только CQI передается, два RS-символа каждого временного интервала имеют конфигурации 401 и 402 в [+1 +1]. Тем не менее, в случае 403, когда CQI и ACK/NACK передаются вместе, два RS-символа каждого временного интервала имеют конфигурации 404 и 405 в [+1 -1].
Поскольку UE передает RS-символы различных конфигураций в ENB согласно возможным случаям в данном случае, ENB может существенно снижать вероятность ложных оповещений для ACK/NACK-информации. Например, поскольку UE не смогло принять канал управления диспетчеризацией в нисходящей линии связи, передаваемый посредством ENB, когда UE передает только CQI-информацию в соответствующем субкадре посредством применения конфигураций RS-символов 401 и 402, приемное устройство ENB выполняет оценку канала при условии, что UE передало как CQI-, так и ACK/NACK-информацию для канала управления нисходящей линии связи посредством применения конфигураций RS-символов 404 и 405. Таким образом, ENB получает полностью нерелевантные оценки канала, поэтому он не может корректно демодулировать и декодировать символы, передаваемые посредством UE. Поскольку конфигурации RS-символов 401 и 404 имеют ортогональную взаимосвязь между собой, отношение "сигнал-шум" (SNR) оценок канала, получаемых, когда приемное устройство ENB применяет неправильные конфигурации RS-символов, является очень низким, так что корректная демодуляция невозможна. Таким образом, настоящее изобретение применяет различные конфигурации RS-символов, имеющие ортогональность, для случая, когда только CQI передается, и случая, когда CQI и ACK/NACK передаются вместе. Это заметно уменьшает возможную ошибку того, что ENB ложно обнаруживает ACK/NACK- и CQI-информацию, поскольку он делает неправильную оценку канала из RS-символов, когда он имеет неправильную информацию о формате канала управления, применяемом посредством UE.
В этом варианте осуществления настоящего изобретения конфигурации RS-символов 401 и 402, применяемые для случая 400, и конфигурации RS-символов 404 и 405, применяемые для случая 403, приводятся в данном документе в качестве примера, и также могут применяться другие конфигурации.
Фиг.5 иллюстрирует процедуру передачи UE согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На этапе 500 UE формирует CQI-информацию, которую оно должно передавать в соответствующем субкадре, в периоде передачи для CQI-информации. После этого на этапе 501 UE определяет, есть ли необходимость передавать ACK/NACK-информацию и CQI-информацию вместе в субкадре. Например, если UE приняло пакет данных нисходящей линии связи в предыдущем субкадре, оно может передавать ACK/NACK-информацию по результату декодирования в соответствующем субкадре. Тем не менее, если UE не восприняло прием пакета данных нисходящей линии связи, поскольку оно не смогло принять канал управления нисходящей линии связи для пакета данных нисходящей линии связи, или если ENB не диспетчеризовал пакет данных нисходящей линии связи для UE, UE не требуется ACK/NACK-передача. Когда нет необходимости в ACK/NACK-передаче в субкадре, UE канально кодирует CQI-информацию и затем отображает ее в соответствующие символы (т.е. символы b1, b2,..., b10 на Фиг.4) в субкадре на этапе 502. После этого на этапе 503 UE применяет к RS-символам конфигурации RS-символов (401 и 402 на Фиг.4), соответствующие случаю, когда только CQI передается.
Тем не менее, когда есть необходимость передавать ACK/NACK-информацию и CQI вместе в субкадре, UE совместно канально кодирует ACK/NACK-информацию и CQI или отображает их в соответствующие символы b1, b2,..., b10 в субкадре посредством TDM на этапе 504 и применяет конфигурации RS-символов (404 и 405 на Фиг.4), соответствующие вышеописанному случаю, к RS-символам на этапе 505. В завершение, на этапе 506, UE передает SC-FDMA-символы посредством умножения ассоциированных ZC-последовательностей на них.
Фиг.6 является блок-схемой, иллюстрирующей структуру устройства передачи UE согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
CQI-формирователь 601 и ACK/NACK-формирователь 603 формируют CQI и ACK/NACK, которые должны быть переданы, соответственно. CQI, сформированный посредством CQI-формирователя 601, вводится в канальный кодер 605 или мультиплексор и кодер 607. Канальный кодер 605 канально кодирует значение CQI, когда только CQI передается. Тем не менее, когда CQI и ACK/NACK передаются одновременно, CQI, сформированный посредством CQI-формирователя 601, и ACK/NACK, сформированный посредством ACK/NACK-формирователя 603, мультиплексируются и канально кодируются в мультиплексоре и кодере 607. Первый коммутатор 609, под управлением контроллера 611, переключает вывод канального кодера 605 или мультиплексора и кодера 607 на второй коммутатор 615.
В качестве одной из своих важных функций контроллер 611 передает управляющую информацию конфигураций в формирователь 613 RS-символов так, что RS формируются согласно тому, передает UE только CQI или передает CQI и ACK/NACK вместе. Второй коммутатор 615, под управлением контроллера 611, вводит в умножитель 617 ZC-последовательностей символ управляющей информации, выводимый из первого коммутатора 609, или RS-символ, выводимый из формирователя 613 RS-символов, согласно позиции соответствующего SC-FDMA-символа во временном интервале. Символ, умноженный на ZC-последовательность в умножителе 617 ZC-последовательностей, после прохождения через преобразователь 619 на основе быстрого преобразования Фурье (FFT), вводится в модуль 621 отображения поднесущих, где он вводит управляющую информацию в IFFT-преобразователь 623, соответствующую полосе частот передачи. Затем IFFT-преобразователь 623 выполняет IFFT-преобразование и выводит результат в радиочастотный (RF) модуль (не показан на Фиг.6), где он преобразует с повышением частоты управляющую информацию в полосу радиочастот перед передачей.
Когда ZC-последовательность - это последовательность, заданная в частотной области, символ, умноженный на ZC-последовательность, непосредственно вводится в модуль 621 отображения поднесущих без необходимости в FFT-преобразователе 619.
Фиг.7 является схемой, иллюстрирующей процедуру приема ENB для CQI- и ACK/NACK-каналов согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На этапе 700 ENB распознает субкадр, где он диспетчеризован принимать CQI от целевого UE. Затем на этапе 701 ENB обнаруживает значение корреляции посредством выполнения корреляции для каждого SC-FDMA-символа в субкадре с помощью соответствующей ZC-последовательности. Значение корреляции, после подвергания канальной компенсации, становится оценкой символа модуляции канала управления, передаваемого посредством соответствующего SC-FDMA-символа. На этапе 702 ENB определяет то, диспетчеризовано ли UE передавать ACK/NACK наряду с CQI в субкадре. Если UE диспетчеризовано передавать только CQI в субкадре, ENB обнаруживает на этапе 703 оценку канала посредством применения конфигурации RS-символов, соответствующей случаю, когда оно передает только CQI. На этапе 704 ENB выполняет канальную компенсацию посредством применения оценки канала к SC-FDMA-символам, переносящим символы CQI. После этого на этапе 705 ENB выполняет демодуляцию и канальное декодирование для принимаемых символов канала управления. Если ENB передал канал управления нисходящей линии связи в UE несколькими субкадрами ранее, ENB должен определять, что UE передает CQI вместе с ACK/NACK-информацией для диспетчеризованного пакета данных по каналу управления. Если определено на этапе 702, что UE передало CQI- и ACK/NACK-информацию вместе, ENB обнаруживает оценку канала посредством применения конфигурации RS-символов, соответствующей случаю на этапе 706, и выполняет канальную компенсацию для принимаемых символов канала управления посредством применения оценки канала на этапе 707. После этого на этапе 708 ENB выполняет демодуляцию и декодирование с помощью формата, соответствующего случаю, когда CQI и ACK/NACK передаются вместе, тем самым обнаруживая ACK/NACK-информацию и CQI-информацию.
Если ENB не смог выполнить декодирование или если значение корреляции с конфигурацией RS-символов, соответствующей случаю, когда только CQI передается, превышает принимаемый сигнал RS-символа, или если показатель с мягким решением кодового слова, декодированного после канальной компенсации, является очень низким, ENB может полагать, что UE передало только CQI. Когда UE передало только CQI и применило конфигурацию RS-символов согласно этому, для сигнала, декодированного посредством этапов 706, 707 и 708, принимаемое значение корреляции RS-символа и декодированные CQI- и ACK/NACK-символы имеют очень низкую энергию вследствие использования ложной конфигурации RS-символов. Следовательно, ENB может повторно пытаться демодулировать CQI посредством дополнительного выполнения этапов 703, 704 и 705.
Между тем, другой способ приема может сравнивать SNR оценки канала, получаемой из конфигурации RS-символов, рассматриваемой для случая 400 на Фиг.4, с SNR оценки канала, получаемой из конфигурации RS-символов, рассматриваемой для случая 403, чтобы проверять то, какой случай имеет более высокое SNR оценки канала, тем самым определяя, применило UE передачу (формат) для случая 400 или передачу для случая 403. Если ENB некорректно распознает, что UE передало только CQI-информацию посредством применения формата для случая 400, даже когда UE передало CQI и ACK/NACK вместе посредством применения формата для случая 403, ENB может воспринимать тот факт, что UE не смогло корректно принять канал диспетчеризации для пакета данных нисходящей линии связи.
Фиг.8 является блок-схемой, иллюстрирующей структуру устройства приема ENB согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Сигнал, принимаемый через RF-модуль (не показан на Фиг.8), преобразуется в сигнал частотной области посредством FFT-преобразователя 801. Преобразованный сигнал частотной области применяется к модулю 803 обратного отображения поднесущих, посредством чего сигнал поднесущей, соответствующий сигналу PUCCH соответствующего UE, выбирается из него. После этого выбранный сигнал поднесущей применяется к коррелятору 805 ZC-последовательностей, где он подвергается корреляции с помощью применяемой ZC-последовательности в соответствующем символьном интервале, и затем вводится в IFFT-преобразователь 807. Сигнал, выводимый из IFFT-преобразователя 807, вводится в модуль 813 отмены покрытия RS-символов посредством первого демультиплексора 809, когда текущий индекс SC-FDMA-символа соответствует RS-символу, и покрытие значения, переносимого в RS-символе, отменяется в модуле 813 отмены покрытия RS-символов. После этого модуль 811 канальной компенсации может получать оценку канала с использованием вывода модуля 813 отмены покрытия RS-символов. Под управлением контроллера 816 отмена покрытия выполняется для значения RS-символа, соответствующего случаю, когда только CQI-информация принимается, или значения RS-символа, соответствующего случаю, когда CQI и ACK/NACK принимаются вместе.
На основе значения, выводимого из контроллера 816, модуль 811 канальной компенсации выполняет оценку канала и канальную компенсацию. Таким образом, символы канала управления вводятся во второй демультиплексор 815 через первый демультиплексор 809 после подвергания канальной компенсации в модуле 811 канальной компенсации. Затем второй демультиплексор 815, под управлением контроллера 816, предоставляет свой вывод в канальный декодер 817, когда только CQI-информация принимается, и входной сигнал декодируется в канальном декодере 817. На основе сигнала, выводимого из канального декодера 817, модуль 821 определения CQI принимает решение относительно CQI-информации. Когда принимаемый SNR принимаемого CQI-сигнала или RS-сигнала является низким, декодированная CQI-информация может быть отброшена в модуле 821 определения CQI.
Когда CQI- и ACK/NACK-символ принимаются вместе, CQI- и ACK/NACK-информация подвергается канальному декодированию и демультиплексированию в канальном декодере и демультиплексоре 819, и результаты вводятся в модуль 821 определения CQI и модуль 823 определения ACK/NACK, которые принимают решения относительно CQI-информации и ACK/NACK-информации, соответственно. Как описано выше, когда принимаемые SNR принимаемых CQI-, ACK/NACK- и RS-сигналов являются низкими, декодированная информация может быть отброшена. В частности применение структуры RS, предложенной посредством настоящего изобретения, может существенно снижать SNR принимаемого RS-сигнала, когда ENB выполняет прием ACK/NACK, вследствие возникновения ошибки в том, что он некорректно распознает то, что ACK/NACK- и CQI-информация переданы вместе, даже когда UE передало только CQI-информацию. Это способствует заметному снижению вероятности того, что ENB неправильно понимает, что ACK/NACK передан.
Фиг.9A и 9B иллюстрируют структуру субкадра канала управления восходящей линии связи для передачи только CQI или одновременной передачи CQI и ACK/NACK согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.
Различие между этим вариантом осуществления и вариантом осуществления, показанным на Фиг.4, заключается в том, что поскольку циклический префикс (CP) с большой длиной применяется к SC-FDMA-символу, 6 символов имеется в каждом временном интервале, и один из символов - это RS-символ. RS-символ передается в четвертом символьном интервале.
В структуре, показанной на Фиг.9A, UE применяет конфигурации [+1] (901) и [+1] (902) к RS-символам в случае 900, когда оно передает только CQI-информацию по каналу управления восходящей линии связи. Тем не менее UE применяет конфигурации [-1] (904) и [-1] (905) в случае 903, когда оно передает CQI- и ACK/NACK-информацию вместе по каналу управления восходящей линии связи. Таким образом, для случаев 900 и 903 UE применяет значения RS-символов, имеющие разность фаз в 90°. Следовательно, даже когда UE передало управляющую информацию и RS-символы с форматом 900, когда ENB принимает CQI- и ACK/NACK-информацию, некорректно распознавая, что формат 903 применен, ENB оценивает канал из RS-символа, имеющего погрешность фазы в 180°, тем самым не допуская ложных оповещений о том, что ENB ложно обнаруживает ACK/NACK-информацию, не переносимую по каналу управления, передаваемому посредством UE. Более конкретно, когда кодовое слово CQI-канала, передаваемого посредством UE, задается как X, обычное декодирование является практически невозможным, если ENB выполняет оценку канала из значений RS-символов, имеющих разность фаз в 180°, до их демодуляции, если кодовое слово, получаемое посредством инвертирования 0 и 1 каждого бита кодового слова X, не формируется, когда CQI и ACK/NACK передаются вместе.
Как проиллюстрировано на Фиг.9B, хотя конфигурации RS-символов [+1] (907) и [-1] (908) применяются в первом временном интервале и втором временном интервале, соответственно, в случае 906, когда только CQI передается, и конфигурации RS-символов [-1] (909) и [+1] (910) применяются в случае 911, когда CQI и ACK/NACK передаются вместе, идентичная разность фаз в 180° возникает между RS-символами для этих двух случаев. Необязательно, чтобы RS-символы имели разность фаз в 180°, и UE должно применять только такие конфигурации, чтобы иметь надлежащую разность фаз между конфигурациями RS-символов для двух случаев согласно схеме канального кодирования, применяемой к каналам управления.
Как проиллюстрировано на Фиг.1, в восходящей линии связи EUTRA, когда символы первого временного интервала и второго временного интервала передаются в различных полосах частот, они подвергаются оценке канала независимо на основе временного интервала. Следовательно, применение ортогональных конфигураций за более чем два временных интервала посредством применения конфигураций RS-символов [+1 +1] и [-1 -1] по RS1 и RS2 для случаев 900 и 903 практически не уменьшает ложные оповещения в канальном окружении, где UE имеет высокую мобильность или находится в городских зонах. Тем не менее даже такое применение конфигураций RS-символов не исключается в настоящем изобретении, и оно может уменьшать ложные оповещения в канальном окружении, где UE имеет низкую мобильность и находится в пригороде.
Фиг.10A и 10B являются схемами, иллюстрирующими структуру RS для передачи канала данных восходящей линии связи согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления конфигурации RS-символов, имеющих ортогональную взаимосвязь за более чем два временных интервала, применяются к каналам данных восходящей линии связи.
В восходящей линии связи EUTRA, чтобы удовлетворять характеристике передачи с одной несущей SC-FDMA, когда одно UE должно одновременно передавать канал передачи данных и канал управления в одном субкадре, символы канала управления передаются в полосе частот передачи канала передачи данных. На Фиг.10A и 10B горизонтальная ось представляет временную область, а вертикальная ось 1006 представляет полосу пропускания произвольного канала передачи данных восходящей линии связи, физического совместно используемого канала восходящей линии связи (PUSCH) #n.
Фиг.10A и 10B иллюстрируют вариант осуществления, в котором различные конфигурации RS-символов применяются для случаев 1000 и 1010, когда только данные передаются в PUSCH #n, и случаев 1003 и 1013, когда данные передаются вместе с управляющей информацией. RS передается в центральном символе из 7 символов во временном интервале. На Фиг.10A символы [+1] (1001) и [+1] (1002) передаются по RS1 и RS2, соответственно, в случае 1000, когда только данные передаются в полосе частот 1006 PUSCH, и символы [+1] (1004) и [-1] (1005) передаются по RS1 и RS2, соответственно, в случае 1003, когда данные и управляющая информация передаются вместе. Таким образом, если конфигурация RS-символов [RS1 RS2] всего по двум временным интервалам сравнивается с этими двумя случаями, результирующие конфигурации, которыми становятся [+1 +1] и [+1 -1], соответственно, сохраняют взаимную ортогональную взаимосвязь.
Посредством применения различных конфигураций RS-символов согласно возможным случаям можно уменьшать ложные оповещения, как описано для PUCCH в вышеприведенных вариантах осуществления. Аналогично варианту осуществления по Фиг.4, даже когда ENB диспетчеризовал пакет данных нисходящей линии связи для определенного UE через канал управления нисходящей линии связи, поскольку оно не смогло принять канал управления, UE не может передавать ACK/NACK в субкадре, где оно передает ACK/NACK для пакета данных. Тем не менее, если UE диспетчеризован пакет данных восходящей линии связи в субкадре, UE передает только канал передачи данных без ACK/NACK-информации в субкадре.
Когда, несмотря на то что UE передало канал передачи данных без управляющей информации посредством применения конфигураций 1001 и 1002 RS-символов, ENB некорректно распознает, что UE передало канал передачи данных вместе с управляющей информацией, приемное устройство ENB выполняет канальную компенсацию посредством оценки канала, отличной от фактического канала, посредством применения конфигураций 1004 и 1005 RS-символов, таким образом, не выполняя демодуляцию канала передачи данных. В этом случае ENB может воспринимать, что UE передало только канал передачи данных, если ENB успешно выполнил декодирование для принимаемого канала передачи данных после его оценки канала и канальной компенсации посредством применения конфигураций 1001 и 1002 RS-символов. Альтернативный способ может сравнивать SNR оценки канала, получаемой из конфигурации RS-символов, рассматриваемой для случая 1000, с SNR оценки канала, получаемой из конфигурации RS-символов, рассматриваемой для случая 1003, чтобы проверять, какой случай имеет более высокое SNR оценки канала, тем самым определяя, применяло ли UE формат передачи для случая 1000 или формат передачи для случая 1003.
Аналогично второму варианту осуществления пример по Фиг.10B применяет конфигурации RS-символов, имеющие разность фаз в 180° между случаями 1010 и 1013. Символы [+1] (1011) и [+1] (1012) передаются по RS1 и RS2 в случае 1010, когда UE передает только пакет данных по PUSCH, и символы [-1] (1014) и [-1] (1015) передаются в случае 1013, когда данные и управляющая информация передаются вместе. Структура RS-символа по Фиг.10A подходит для случая, когда PUSCH передается в одной полосе частот как в первом временном интервале, так и во втором временном интервале, а структура RS-символа по Фиг.10B подходит для случая, когда PUSCH, аналогично PUCCH, изменяет свою полосу частот передачи между первым временным интервалом и вторым временным интервалом, т.е. подвергается передаче с перескоком частот.
Как очевидно из вышеприведенного описания, когда UE передает канал управления восходящей линии связи в системе беспроводной связи, варианты осуществления настоящего изобретения могут существенно снижать вероятность такой ошибки, что даже когда UE не передало ACK/NACK-информацию, ENB ложно обнаруживает ACK/NACK-информацию, тем самым предотвращая такую проблему, что пакет данных нисходящей линии связи, который UE не смогло принять, отбрасывается в ENB.
Помимо этого, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, ENB может корректно обнаруживать даже CQI-информацию, передаваемую посредством UE, тем самым способствуя повышению пропускной способности системы нисходящей линии связи.
Хотя изобретение показано и описано со ссылкой на его конкретные предпочтительные варианты осуществления, специалисты в данной области техники должны понимать, что различные изменения по форме и содержанию могут быть сделаны без отступления от сущности и объема изобретения, заданных посредством прилагаемой формулы изобретения.