УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ/ПРИЕМА СИГНАЛА ACK/NACK ГИБРИДНОГО ARQ В СИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
DEVICE AND METHOD TO TRANSFER/RECEIVE ACK/NACK SIGNAL OF HYBRID ARQ IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM

Область техники
Настоящее изобретение имеет отношение к устройству и способу передачи/приема сигнала подтверждения/отрицательного подтверждения (ACK/NACK), поддерживающего гибридный автоматический запрос на повторную передачу данных (HARQ), в системе мобильной связи.
Описание предшествующего уровня техники
В последнее время в системах мобильной связи проводится интенсивное исследование множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA) или множественного доступа с частотным разделением с одной несущей (SC-FDMA) в качестве схемы, полезной для высокоскоростной передачи данных по беспроводным каналам.
В настоящее время Проект партнерства по созданию сетей третьего поколения (3GPP), группа разработки стандартов для асинхронной сотовой мобильной связи, изучает систему проекта долгосрочного развития (LTE) или систему усовершенствованного универсального наземного беспроводного доступа (E-UTRA), которая является системой мобильной связи следующего поколения, на основе упомянутой выше схемы множественного доступа.
Упомянутая выше схема множественного доступа распределяет и управляет частотно-временными ресурсами, по которым она будет передавать данные или управляющую информацию для каждого пользователя, таким образом, чтобы они не перекрывали друг друга, то есть между ними поддерживается ортогональность, и тем самым различаются данные или управляющая информация для каждого пользователя. Для канала управления схема множественного доступа может дополнительно распределить кодовые ресурсы, чтобы различать управляющую информацию каждого пользователя.
Фиг.1 является диаграммой, иллюстрирующей структуру передачи в частотно-временной области для данных или каналов управления, передаваемых по нисходящей линии связи (DL) в системе LTE, к которой применяется настоящее изобретение.
symb
BW
На фиг.1 вертикальная ось представляет временную область, и горизонтальная ось представляет частотную область. Минимальным блоком передачи данных во временной области является символ OFDM, N символов 102 OFDM составляют один слот 106, и два слота составляют один субкадр. Длина слота составляет 0,5 мс, и длина субкадра - 1,0 мс. Между тем, минимальным блоком передачи данных в частотной области является поднесущая, и весь системный диапазон передачи составлен из в общей сложности N поднесущих 104.
symb
RB
symb
RB
symb
RB
BW
В частотно-временной области базовой единицей беспроводных ресурсов является ресурсный элемент (RE) 112, и он может быть представлен индексом символа OFDM и индексом поднесущей. Ресурсный блок (RB) 108 задается Nпоследовательными символами 102 OFDM во временной области и N последовательными поднесущими 110 в частотной области. Таким образом, один ресурсный блок 108 составлен из N * N ресурсных элементов 112. В общем случае минимальным блоком передачи данных является ресурсный блок. В текущей системе LTE N=7, N=12, и N имеет значение, которое пропорционально системному диапазону передачи.
Предположим, что управляющая информация передается в пределах первых N символов OFDM в субкадре. Предполагается, что N имеет максимальное значение 3. Таким образом, в настоящее время значение N изменяется в соответствии с количеством управляющей информации, которая будет передана в субкадре.
Управляющая информация включает в себя индикатор, указывающий количество символов OFDM, по которым передается управляющая информация, информация планирования восходящей линии связи (UL) или нисходящей линии связи (DL), сигнал ACK/NACK и управляющая информация, относящаяся к передаче с множеством входов и множеством выходов (MIMO).
Технология HARQ (гибридный автоматический запрос на повторную передачу данных) является одной из важных технологий, используемых для повышения надежности и пропускной способности передачи данных в пакетной системе мобильной связи. Технологией HARQ называется комбинация технологии автоматического запроса на повторение передачи данных (ARQ) и технологии упреждающей коррекции ошибок (FEC).
Технологией ARQ (автоматический запрос на повторную передачу данных) называется технология, в которой передатчик присваивает порядковые номера пакетам данных в соответствии с заранее заданной схемой и передает пакеты данных, и приемник делает запрос передатчику выполнить повторную передачу недостающего пакета (пакетов) из принятых пакетов, используя порядковые номера, и тем самым достигается надежная передача данных. Упреждающей коррекцией ошибок (FEC) называется технология добавления избыточных битов к данным передачи перед передачей, как в сверточном кодировании или турбо-кодировании, чтобы справляться с ошибкой, возникающей в среде с шумами или затуханиями, которая встречается в процессе передачи/приема данных, и тем самым декодировать первоначально переданные данные.
В системе, использующей технологию HARQ, приемник декодирует принятые данные через обратный процесс FEC и определяет, имеется ли ошибка в декодированных данных, через проверку с помощью циклического контроля избыточности (CRC). Если ошибок нет, приемник возвращает передатчику подтверждение (ACK), с тем, чтобы передатчик мог передать следующий пакет данных. Однако если имеется ошибка, приемник возвращает передатчику отрицательное подтверждение (NACK), тем самым делая запрос повторной передачи ранее переданного пакета. Через упомянутый выше процесс приемник комбинирует ранее переданный пакет с повторно переданным пакетом, и тем самым получается выигрыш в энергии и улучшенные рабочие характеристики приема.
Фиг.2 является диаграммой, иллюстрирующей пример передачи данных посредством технологии HARQ, к которой применяется настоящее изобретение.
На фиг.2 горизонтальная ось представляет временную область. Номер 201 представляет этап начальной передачи данных. На этапе 201 канал данных обозначает канал, по которому фактически передаются данные. Приемник, принимая передачу данных, выполненную на этапе 201, пытается выполнить демодуляцию канала данных. В этом процессе, если определяется, что передача данных потерпела неудачу при успешной демодуляции, приемник возвращает передатчику сигнал NACK (этап 202). При приеме сигнала NACK, переданного на этапе 202, передатчик выполняет повторную передачу начальной передачи, выполненной на этапе 201 (этап 203). Таким образом, при начальной передаче, выполненной на этапе 201, и при повторной передаче, выполненной на этапе 203, каналы данных передают одну и ту же информацию. Даже хотя каналы данных передают одну и ту же информацию, они могут иметь различную избыточность.
При приеме передачи данных, выполненной на этапе 203, приемник выполняет объединение данных повторной передачи, выполненной на этапе 203, с данными начальной передачи, принятыми на этапе 201, и делает попытку демодуляции канала данных в зависимости от результата объединения. В этом процессе, если определяется, что передача данных потерпела неудачу при успешной демодуляции, приемник возвращает передатчику сигнал NACK (этап 204). При приеме сигнала NACK, переданного на этапе 204, передатчик выполняет вторую повторную передачу за предопределенный период времени после времени первой повторной передачи, выполненной на этапе 203 (этап 205). Таким образом, для начальной передачи, выполненной на этапе 201, первой повторной передачи, выполненной на этапе 203, и второй повторной передачи, выполненной на этапе 205, все каналы данных передают одну и ту же информацию. При приеме данных второй повторной передачи, выполненной на этапе 205, приемник выполняет объединение данных начальной передачи, выполненной на этапе 201, первой повторной передачи, выполненной на этапе 203, и второй повторной передачи, выполненной на этапе 205, и выполняет демодуляцию канала данных. В этом процессе, если определяется, что передача данных произошла успешно при демодуляции, приемник возвращает передатчику сигнал ACK на этапе 206.
При приеме сигнала ACK, переданного на этапе 206, передатчик выполняет начальную передачу следующих данных на этапе 207. Начальная передача этапа 207 может быть выполнена сразу в то время, когда принят сигнал ACK, переданный на этапе 206, или может быть выполнена спустя некоторый промежуток времени, и это зависит от результата планирования.
Чтобы поддерживать технологию HARQ, приемник должен передавать передатчику сигналы ACK/NACK, или информацию обратной связи, и канал, используемый для передачи сигналов ACK/NACK, называется физическим каналом индикатора HARQ (PHICH).
Когда рассматриваются такие среды связи, имеется необходимость подробного обсуждения относительно того, каким образом система, использующая технологию HARQ, будет передавать сигнал ACK/NACK вместе с передачей данных. В частности, имеется необходимость подробного сценария относительно того, каким образом мобильная система связи на основе FDMA будет передавать сигналы ACK/NACK для множества пользователей в пределах первых N символов OFDM в субкадре. Таким образом, имеется потребность в схеме передачи/приема сигнала ACK/NACK, в которой поддерживается технология HARQ и гарантируется ортогональность для множества пользователей в частотно-временной области.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение обеспечивает устройство и способ передачи/приема сигнала ACK/NACK, поддерживающие гибридный автоматический запрос на повторную передачу данных (HARQ) в системе мобильной связи.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает устройство и способ отображения множества сигналов HARQ ACK/NACK по меньшей мере на один символ OFDM перед передачей/приемом в системе мобильной связи.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает устройство для распределения сегментов CDM для множества сигналов ACK/NACK в пределах символов OFDM перед передачей/приемом в системе мобильной связи.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает способ передачи/приема с повторениями множества сигналов ACK/NACK по меньшей мере через один символ OFDM в системе мобильной связи, содержащей передатчик и приемник, каждый из которых использует по меньшей мере одну антенну.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает способ передачи/приема сигналов HARQ ACK/NACK через два символа OFDM посредством изменения шаблона отображения на основе количества используемых антенн в системе мобильной связи, содержащей передатчик и приемник, каждый из которых использует по меньшей мере одну антенну.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает способ отображения сигналов HARQ ACK/NACK для передачи/приема с повторениями сигналов HARQ ACK/NACK через два символа OFDM три раза в системе мобильной связи, содержащей передатчик и приемник, каждый из которых использует по меньшей мере одну антенну.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ передачи посредством узла B сигнала подтверждения/отрицательного подтверждения (ACK/NACK) каждому экземпляру пользовательского оборудования (UE) в соответствии с успехом/неудачей демодуляции данных, принятых от каждого пользовательского оборудования (UE) в системе мобильной связи. Способ передачи ACK/NACK содержит этапы, на которых определяют количество символов мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) для передачи управляющей информации субкадра, к которому принадлежит сигнал ACK/NACK, который узел B желает передать в настоящее время; определяют размер сегмента мультиплексирования с кодовым разделением (CDM) в соответствии с определенным количеством символов OFDM, чтобы поддержать ортогональность между наборами ресурсов для передачи ACK/NACK и между сигналами ACK/NACK наборов сегментов CDM в наборах ресурсов для передачи ACK/NACK, и определяют местоположения, в которых выполняется отображение в частотной области таким образом, чтобы был максимизирован выигрыш частотного разнесения; формируют сигналы ACK/NACK в соответствии с присутствием/отсутствием ошибки в данных, принятых от пользовательского оборудования (UE), расширяют сигнал ACK/NACK и отображают расширенный сигнал ACK/NACK на сегмент CDM; и повторяют сигнал ACK/NACK, отображенный на сегмент CDM в частотной области, заранее заданное количество раз, отображают повторяющийся сигнал ACK/NACK на наборы ресурсов для передачи ACK/NACK и передают отображенный сигнал ACK/NACK пользовательскому оборудованию (UE).
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ передачи посредством узла B сигнала подтверждения/отрицательного подтверждения (ACK/NACK) каждому экземпляру пользовательского оборудования (UE) в соответствии с успехом/неудачей демодуляции данных, принятых от каждого пользовательского оборудования (UE) в системе мобильной связи. Способ приема сигнала ACK/NACK содержит этапы, на которых обнаруживают посредством пользовательского оборудования (UE) информацию относительно количества символов мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) для передачи управляющей информации из индикатора формата канала управления, включенного в сигнал, принятый от узла B; определяют набор сегментов мультиплексирования с кодовым разделением (CDM), которое узел B использовал для передачи ACK/NACK, среди заранее заданных наборов ресурсов для передачи ACK/NACK в соответствии с обнаруженным количеством символов OFDM; и извлекают сигнал ACK/NACK из каждого сегмента CDM, на который отображен сигнал ACK/NACK, сжимают извлеченный сигнал ACK/NACK и объединяют, и декодируют сжатый сигнал ACK/NACK.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения обеспечивается устройство для передачи посредством узла B сигнала подтверждения/отрицательного подтверждения (ACK/NACK) каждому экземпляру пользовательского оборудования (UE) в соответствии с успехом/неудачей демодуляции данных, принятых от каждого пользовательского оборудования (UE) в системе мобильной связи. Устройство передачи ACK/NACK содержит единичный преобразователь для преобразования сигнала ACK/NACK в ортогональный сигнал; K-кратный повторитель для K-кратного повторения сигнала ACK/NACK, преобразованного в ортогональный сигнал единичным преобразователем, в блоки сегментов мультиплексирования с кодовым разделением (CDM); модуль отображения поднесущей для формирования сигнала ACK/NACK, принятого от K-кратного повторителя в соответствии с сегментом CDM; мультиплексор для мультиплексирования сигнала ACK/NACK, принятого от модуля отображения поднесущей, по меньшей мере с одной другой управляющей информацией, пилотным сигналом и данными; модуль обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) для преобразования сигнала ACK/NACK, принятого от мультиплексора, в сигнал временной области; параллельно-последовательный преобразователь для преобразования выходного сигнала модуля IFFT в последовательный сигнал; модуль вставки циклического префикса (CP) для вставки циклического префикса для предотвращения межсимвольных помех в сигнал ACK/NACK, преобразованный в последовательный сигнал; и контроллер ACK/NACK для определения размера единичного преобразователя в соответствии с максимальным размером сегмента CDM для передачи ACK/NACK, определения количества повторений K-кратного повторителя и коэффициента расширения модуля отображения поднесущей таким образом, чтобы был максимизирован выигрыш разнесения в частотной области сигнала ACK/NACK, и управления единичным преобразователем, K-кратным повторителем и модулем отображения поднесущей в зависимости от определения.
В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения обеспечивается устройство для передачи посредством узла B сигнала подтверждения/отрицательного подтверждения (ACK/NACK) каждому экземпляру пользовательского оборудования (UE) в соответствии с успехом/неудачей демодуляции данных, принятых от каждого пользовательского оборудования (UE), в системе мобильной связи. Устройство приема сигнала ACK/NACK содержит модуль удаления циклического префикса (CP) для удаления циклического префикса из сигнала, принятого от узла B; последовательно-параллельный преобразователь для преобразования сигнала с удаленным циклическим префиксом в параллельный сигнал; модуль быстрого преобразования Фурье (FFT) для преобразования параллельного сигнала в сигнал частотной области; модуль извлечения символа ACK/NACK для извлечения символа ACK/NACK из выходного сигнала модуля FFT; и единичный обратный преобразователь для получения выходного сигнала от модуля извлечения символа ACK/NACK в блоках сегментов мультиплексирования с кодовым разделением (CDM) заранее заданное количество раз и выполнения над ним единичного обратного преобразования; модуль K-кратного объединения для объединения выходного сигнала единичного обратного преобразователя заранее заданное количество раз и вывода сигнала ACK/NACK; и контроллер ACK/NACK для определения информации, указывающей, через сколько символов OFDM передается сигнал ACK/NACK, местоположение повторения сегмента CDM, размер единичного обратного преобразования и повторение сегмента CDM, и управления модулем извлечения символа ACK/NACK, единичным обратным преобразователем и модулем K-кратного объединения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Упомянутые выше и другие аспекты, отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидны из последующего подробного описания, рассмотренного вместе с сопроводительными чертежами:
Фиг.1 - диаграмма, иллюстрирующая ресурсы частотно-временной области для данных или каналов управления в системе LTE, к которой применяется настоящее изобретение;
Фиг.2 - диаграмма, иллюстрирующая процесс передачи для данных и сигналов ACK/NACK на основе технологии HARQ, к которому применяется настоящее изобретение;
Фиг.3 - диаграмма, иллюстрирующая структуру передачи для сигналов ACK/NACK нисходящей линии связи в системе LTE в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.4 - диаграмма, иллюстрирующая результаты моделирования на сигнале ACK/NACK на основе повторения сегментов CDM в системе OFDM;
Фиг.5 - диаграмма, иллюстрирующая способ отображения сегмента CDM для передачи ACK/NACK в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.6 - диаграмма, иллюстрирующая процедуру передачи для сигнала ACK/NACK в узле B в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.7 - диаграмма, иллюстрирующая процедуру приема для сигнала ACK/NACK в пользовательском оборудовании (UE) в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.8 - диаграмма, иллюстрирующая структуру устройства передачи для сигнала ACK/NACK в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.9 - диаграмма, иллюстрирующая структуру устройства приема для сигнала ACK/NACK в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.10 - диаграмма, иллюстрирующая способ отображения сегмента CDM для передачи ACK/NACK в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.11 - диаграмма, иллюстрирующая способ отображения сегмента CDM для передачи ACK/NACK в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.12 - диаграмма, иллюстрирующая процедуру передачи для сигнала ACK/NACK в узле B в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.13 - диаграмма, иллюстрирующая процедуру приема для сигнала ACK/NACK в пользовательском оборудовании (UE) в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.14 - диаграмма, иллюстрирующая шаблон отображения антенн A-B-A в схеме SFBC, в которой используются SF=4 и 4 передающие антенны, в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.15 - диаграмма, иллюстрирующая шаблон отображения антенн B-A-B в схеме SFBC, в которой используются SF=4 и 4 передающие антенны, в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.16 - диаграмма, иллюстрирующая способ отображения группы PHICH в частотно-временной области в схеме SFBC, в которой используются SF=4 и 4 передающие антенны, в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.17 - диаграмма, иллюстрирующая шаблон отображения антенн A'-B'-A' в схеме SFBC, в которой используются SF=2 и 4 передающие антенны, в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.18 - диаграмма, иллюстрирующая шаблон отображения антенн B'-A'-B' в схеме SFBC, в которой используются SF=2 и 4 передающие антенны, в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.19 - диаграмма, иллюстрирующая способ отображения группы PHICH в частотно-временной области в схеме SFBC, в которой используются SF=2 и 4 передающие антенны, в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения; и
Фиг.20 - диаграмма, иллюстрирующая способ отображения группы PHICH в частотно-временной области в схеме SFBC, в которой используются SF=4 и 4 передающие антенны, в соответствии с шестым вариантом осуществления настоящего изобретения;
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже подробно описаны принципы работы и предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи. В последующем описании включенное в него подробное описание известных функций и конфигураций опущено для ясности и краткости. Используемые термины определены на основе функций в настоящем изобретении и могут изменяться в соответствии с пользователями, намерениями операторов или общепринятыми практиками. Поэтому определение терминов должно быть сделано на основе содержания везде в этом описании.
Ниже описаны операции передачи/приема узла B (или базовой станции) и пользовательского оборудования (UE, или мобильной станции) для передачи управляющей информации, в частности, сигналов ACK/NACK, поддерживающих технологию HARQ, в системе мобильной связи на основе FDMA.
Фиг.3 является диаграммой, иллюстрирующей структуру передачи для сигналов ACK/NACK нисходящей линии связи в текущей системе LTE, к которой применяется настоящее изобретение.
На фиг.3 показано, что текущая система LTE использует не только частотно-временные ресурсы, но также и кодовые ресурсы, чтобы различать сигналы ACK/NACK каждого пользователя. Сигнал ACK/NACK, являющийся 1-битовой информацией, уведомляет о подтверждении (ACK) или отрицательном подтверждении (NACK). Когда сигнал ACK/NACK расширяется, формируются элементарные сигналы в количестве "количество битов сигнала ACK/NACK" * "коэффициент расширения (SF)", и перед передачей сформированные элементарные сигналы отображаются на сегменты мультиплексирования с кодовым разделением (CDM) для передачи ACK/NACK.
Сегмент CDM, являющийся ресурсным блоком, составленным из последовательных ресурсных элементов в частотно-временной области, отличается тем, что он устойчив против сигналов взаимных помех и ограничивает ухудшение рабочих характеристик ортогональных кодов вследствие частотно-избирательной характеристики беспроводных каналов. Кроме того, для улучшения рабочих характеристик приема через дополнительное усиление разнесения, сегмент CDM повторно передается в частотной области заранее заданное количество раз. Повторение (количество повторений) для сегмента CDM определяется с учетом желаемого усиления разнесения и накладных расходов ресурсов.
Размер одного сегмента CDM равен размеру сформированного элементарного сигнала, и количество сигналов ACK/NACK, с которыми может быть мультиплексирован сегмент CDM, равно коэффициенту расширения. Упомянутая выше схема передачи называется "гибридной схемой FDM/CDM".
Количество символов OFDM, на которые отображается и в которых передается сигнал ACK/NACK, как описано выше, не может превышать первых N символов OFDM в субкадре, в котором передается управляющая информация. В этом контексте, для N теперь рассматриваются значения 1 или 3.
Для N=1, если пользователь располагается на более коротком расстоянии от узла B, этого достаточно для удовлетворения заранее заданной надежности приема сигнала ACK/NACK, даже если сигнал ACK/NACK передается в одном символе OFDM. С другой стороны, когда недостаточно для интервала передачи ACK/NACK для удовлетворения предопределенной надежности приема с помощью только одного символа OFDM (N=1), если пользователь располагается на более длинном расстоянии от узла B, сигнал ACK/NACK передается в трех символах OFDM (N=3).
На фиг.3 предполагается, что сигнал ACK/NACK для каждого пользователя передается в пределах первого символа OFDM в субкадре, то есть с использованием того же самого частотного ресурса для случая N=1. В этом случае сигналы ACK/NACK для 4 пользователей расширяются с коэффициентом расширения 4 (SF=4), что соответствует количеству сигналов ACK/NACK, отображенных на сегменты CDM, и они используют одинаковые частотно-временные ресурсы, и различаются с использованием разных ортогональных кодов с длиной 4.
Таким образом, в примере на фиг.3 сигнал ACK/NACK #1 для пользователя #1, сигнал ACK/NACK #2 для пользователя #2, сигнал ACK/NACK #3 для пользователя #3 и сигнал ACK/NACK #4 для пользователя #4 расширяются с помощью разных ортогональных кодов с коэффициентом расширения SF=4 и затем многократно отображаются на 4 сегмента CDM 320, 322, 324 и 326 перед передачей (316). Точно так же сигнал ACK/NACK #5 для пользователя #5, сигнал ACK/NACK #6 для пользователя #6, сигнал ACK/NACK #7 для пользователя #7 и сигнал ACK/NACK #8 для пользователя #8, расширяются с помощью разных ортогональных кодов с коэффициентом расширения SF=4 и затем многократно отображаются на 4 сегмента CDM 328, 330, 332 и 334 перед передачей (318). При этом сегменты CDM делаются такими, чтобы пилотные сигналы (также известные как опорный сигнал (RS)) для оценки канала не перекрывались с другими управляющими сигналами за исключением сигналов ACK/NACK.
В иллюстративном случае на фиг.3 сегменты CDM создаются с учетом местоположения дополнительных пилотных сигналов 315 для системы, работающей с набором передающих антенн. Повторяющиеся сегменты CDM равны по размеру. Что касается интервала между сегментами CDM, которые многократно передаются в частотной области заранее заданное количество раз, сегменты CDM должны быть созданы так, чтобы они были разнесены друг от друга в максимально возможной степени, чтобы максимизировать частотное разнесение. Поэтому в случае, когда интервал передачи ACK/NACK не может удовлетворить заранее заданной надежности приема сигнала ACK/NACK с помощью только одного символа OFDM, если пользователь расположен на более удаленном расстоянии от узла B, как описано выше, поскольку сигнал ACK/NACK должен быть распределенным образом передан на интервале из 3 символов OFDM, имеется необходимость подробного определения способа отображения сегментов CDM на символы OFDM. Таким образом, настоящее изобретение определит подробный способ отображения сегментов CDM для сигналов ACK/NACK по меньшей мере на один символ OFDM. Кроме того, настоящее изобретение определит правило, на основе которого оно распределит и передаст сигналы ACK/NACK для множества пользователей для доступного интервала символов OFDM.
Фиг.4 является диаграммой, иллюстрирующей результаты моделирования на основе повторения сегментов CDM, когда система OFDM передает сигналы ACK/NACK с использованием одной передающей антенны.
b
0
b
0
Эта модель показывает соотношение отношения E/N энергии принятого бита к шуму и частоты появления ошибочных битов (BER), когда длина ортогональных кодов равна 4, и количество повторений равно 1, 2, 3, 4, 8 и 24 в среде с каналом с затуханием, в которой пользователь перемещается, например, со скоростью 3 км/ч. В целом показано, что увеличение количества повторений способствует улучшению рабочих характеристик, когда значение E/N, необходимое для получения той же самой частоты BER, уменьшается, и увеличение количества повторений уменьшает улучшение рабочих характеристик. Поэтому при заданной частоте BER и ограниченных ресурсах предпочтительно повторять сегменты CDM четыре раза для разработки системы.
Количество первых N символов OFDM в субкадре, в котором передается управляющая информация, изменяется в зависимости от количества желаемой управляющей информации передачи в каждом субкадре. Управляющая информация включает в себя индикатор формата канала управления (CCFI), показывающий количество символов OFDM, в которых передается управляющая информация, информация планирования восходящей/нисходящей линии связи, сигнал ACK/NACK и т.д. Индикатор CCFI передается в первом символе OFDM для уведомления интервала N передачи управляющей информации. Информация планирования восходящей/нисходящей линии связи рассредоточивает управляющую информацию по указанным N символам OFDM для получения эффекта разнесения. В текущей системе LTE максимальное значение 3 может применяться в качестве значения интервала N передачи, и возможное количество символов OFDM, на которые отображаются и в которых передаются сигналы ACK/NACK, равно 1 или 3, как описано выше.
Настоящее изобретение обеспечивает подробный способ отображения сегментов CDM на символы OFDM при распределенной передаче сигнала ACK/NACK для интервала из 3 символов OFDM.
Настоящее изобретение определяет способ отображения таким образом, что мощность между символами OFDM, на которые отображаются сигналы ACK/NACK, рассредоточена по возможности равномерно, тем самым предотвращая ситуацию, когда отдельный символ OFDM перегружен. Таким образом, в произвольный момент максимальная мощность передачи узла B должна поддерживаться ниже заранее заданного значения вследствие ограничения усилителя мощности узла B, и узел B должен учитывать упомянутые выше вопросы при отображении сегментов CDM для передачи сигналов ACK/NACK на символы OFDM.
Индикатор CCFI, указывающий количество символов OFDM, в которых передается управляющая информация, всегда отображается на первый символ OFDM в субкадре во время его передачи, и поскольку индикатор CCFI требует более высокой надежности приема, его мощность передачи выше. Таким образом, сегменты CDM ACK/NACK для передачи сигналов ACK/NACK делаются такими, чтобы они по возможности меньше отображались на символ OFDM, на который отображается и в котором передается индикатор CCFI, тем самым предотвращая ситуацию, когда первый символ OFDM перегружен. Настоящее изобретение определяет операцию отображения, показанную на фиг.5, чтобы удовлетворить упомянутые выше условия при отображении сегментов CDM ACK/NACK для передачи ACK/NACK.
Первый вариант осуществления
Первый вариант осуществления рассматривает ситуацию, когда сигнал ACK/NACK расширяется с коэффициентом расширения 4 и отображается на сегмент CDM, сегмент CDM повторяется 4 раза, и сигнал ACK/NACK передается во время первого 1 или 3 символов OFDM в субкадре.
Фиг.5 является диаграммой, иллюстрирующей способ отображения сегмента CDM для передачи ACK/NACK в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Для удобства показаны только индикаторы CCFI и сигналы ACK/NACK. Другая информация планирования восходящей/нисходящей линии связи и пилотные сигналы (или опорные сигналы (RS)) не показаны.
На фиг.5 ссылочная позиция 506 представляет случай, в котором индикатор CCFI отображается на первый символ OFDM и передается с повторениями в частотной области, чтобы получить дополнительное усиление разнесения. В случае когда согласно результатам моделирования, показанным на фиг.4, сегменты CDM повторяются 4 раза и отображаются на первые 3 символа OFDM в одном субкадре, предложенный способ делит ресурсы для передачи ACK/NACK на два типа: набор #1 и набор #2. Набор из 4-кратно повторенных сегментов CDM называется "набором сегментов CDM", и набор сегментов CDM является элементом, который составляет ресурсный набор #1 для передачи ACK/NACK или ресурсный набор #2 для передачи ACK/NACK.
Ресурсный набор #1 для передачи ACK/NACK представляет ресурсы для передачи ACK/NACK, обеспеченные для однократного отображения сегмента CDM, на который отображен после расширения сигнал ACK/NACK, предназначенный для передачи конкретному пользовательскому оборудованию (UE), на первый символ OFDM для передачи ACK/NACK (508), однократного отображения сегмента CDM на второй символ OFDM для передачи ACK/NACK (514) и двукратного отображения сегмента CDM на третий символ OFDM для передачи ACK/NACK (518 и 522).
Ресурсный набор #2 для передачи ACK/NACK представляет ресурсы для передачи ACK/NACK, обеспеченные для однократного отображения сегмента CDM, на который отображен после расширения сигнал ACK/NACK, предназначенный для передачи другому пользовательскому оборудованию (UE), на первый символ OFDM для передачи ACK/NACK (512), двукратного отображения сегмента CDM на второй символ OFDM для передачи ACK/NACK (516 и 524) и однократного отображения сегмента CDM на третий символ OFDM для передачи ACK/NACK (520).
Сегменты CDM ACK/NACK, отображенные на каждый символ OFDM в каждом наборе, делаются такими, что они не перекрывают друг друга в частотной области, и тем самым максимально достигается эффект частотного разнесения. Между ресурсным набором #1 для передачи ACK/NACK и ресурсным набором #2 для передачи ACK/NACK могут использоваться различные частоты для мультиплексирования сигнала ACK/NACK.
Поскольку один набор сегментов CDM может различить максимум 4 сигнала ACK/NACK посредством ортогональных кодов, задается и организуется множество наборов сегментов CDM, чтобы мультиплексировать множество сигналов ACK/NACK. Множество наборов сегментов CDM задаются таким образом, чтобы они равномерно распределялись и включались в каждый из наборов ресурсов для передачи ACK/NACK.
Поскольку наборы сегментов CDM равномерно распределены в каждом из наборов ресурсов для передачи ACK/NACK, информация, указывающая, какой набор ресурсов для передачи ACK/NACK и какой набор сегментов CDM должно отслеживать пользовательское оборудование (UE), чтобы принять сигнал ACK/NACK от узла B, неявно сообщается посредством отношения отображения с помощью управляющей информации планирования без отдельных служебных сигналов или сообщается посредством служебных сигналов отдельного физического уровня или более высокого уровня.
Фиг.6 является диаграммой, иллюстрирующей процедуру передачи для сигнала ACK/NACK в узле B в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.6 на этапе 602 узел B определяет количество N символов OFDM для передачи управляющей информации субкадра, к которому в настоящее время принадлежит желаемая передача сигнала ACK/NACK, чтобы передать ACK/NACK. Значение N пропорционально количеству управляющей информации, которую узел B желает передать в субкадре.
На этапе 604 узел B определяет, равно ли количество N символов OFDM трем.
Если количество символов OFDM равно 3, на этапе 606 узел B определяет размер сегмента CDM, заранее заданный набор ресурсов для передачи ACK/NACK и набор сегментов CDM в наборе ресурсов для передачи ACK/NACK в качестве ресурсов для передачи ACK/NACK. Размер сегментов CDM равен значению для поддержания ортогональности между сигналами ACK/NACK, мультиплексированными в сегментах CDM, и обычно используется фиксированное значение. Кроме того, сегменты CDM делаются такими, что они не перекрывают друг друга в частотной области, и тем самым достигается максимальный выигрыш частотного разнесения. Кроме того, узел B определяет ресурсы для передачи ACK/NACK таким образом, чтобы не могла произойти перегрузка мощности в отдельном символе OFDM среди символов OFDM для передачи ACK/NACK. Определенные ресурсы для передачи ACK/NACK неявно сообщаются пользовательскому оборудованию (UE) вместе с ресурсами передачи, на которые отображена переданная информация планирования вместе с сигналом ACK/NACK, или сообщается пользовательскому оборудованию (UE) через сигнализацию отдельного физического уровня или более высокого уровня.
На этапе 608 узел B формирует сигнал ACK/NACK в соответствии с присутствием/отсутствием ошибки в данных, принятых от пользовательского оборудования (UE), расширяет сформированный сигнал ACK/NACK, отображает его на сегмент CDM и затем с повторениями передает сегмент CDM четыре раза в частотной области, чтобы получить выигрыш разнесения в частотной области. 4-кратно повторенные сегменты CDM отображаются на ресурсы передачи ACK/NACK, определенные на этапе 606.
Однако если на этапе 604 определено, что количество символов OFDM не равно 3, узел B переходит на этап 610, где он определяет размер сегмента CDM и местоположения, в которых сегмент CDM отображается в частотной области, в качестве ресурсов для передачи ACK/NACK.
На этапе 612 узел B формирует сигнал ACK/NACK в соответствии с присутствием/отсутствием ошибки в данных, принятых от пользовательского оборудования (UE), расширяет сформированный сигнал ACK/NACK, отображает его на сегмент CDM и затем с повторениями передает сегмент CDM четыре раза в частотной области, чтобы получить выигрыш разнесения в частотной области. 4-кратно повторенные сегменты CDM отображаются на ресурсы для передачи ACK/NACK, определенные на этапе 610.
Фиг.7 является диаграммой, иллюстрирующей процедуру приема для сигнала ACK/NACK в пользовательском оборудовании (UE) в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Процедура приема в пользовательском оборудовании (UE) соответствует обратному процессу по отношению к процедуре передачи узла B, показанной на фиг.6.
На фиг.7 на этапе 702 пользовательское оборудование (UE) распознает количество N символов OFDM для передачи управляющей информации узлом B или эквивалентную ему информацию через сигнализацию. Информация может быть получена через информацию индикатора CCFI, переданную от узла B.
На этапе 704 пользовательское оборудование (UE) определяет, равно ли количество N символов OFDM трем.
Если на этапе 704 определено, что количество символов OFDM равно 3, пользовательское оборудование (UE) переходит на этап 706, на котором оно определяет, с помощью какого набора сегментов CDM узел B передал сигнал ACK/NACK, среди ресурсных наборов для передачи ACK/NACK, определенных для N=3. Определение может быть выполнено по аналогии через обнаружение ресурсов передачи, на которые отображена управляющая информация планирования, принятая вместе с сигналом ACK/NACK, или может быть выполнено через сигнализацию отдельного физического уровня или более высокого уровня. На этапе 708 пользовательское оборудование (UE) извлекает сигнал ACK/NACK из каждого сегмента CDM, на который отображен сигнал ACK/NACK, выполняет его сжатие, комбинирует сжатый сигнал ACK/NACK с сигналом, сжатым после извлечения из каждого сегмента CDM, и вслед за тем выполняет декодирование.
Однако если на этапе 704 определяется, что значение N не равно 3, пользовательское оборудование (UE) переходит на этап 710, на котором оно определяет, с помощью какого набора сегментов CDM узел B передал сигнал ACK/NACK, среди наборов ресурсов для передачи ACK/NACK, определенных для N≠3. Определение может быть выполнено по аналогии через обнаружение ресурсов передачи, на которые отображена управляющая информация планирования, принятая вместе с сигналом ACK/NACK, или может быть выполнено через сигнализацию отдельного физического уровня или более высокого уровня. На этапе 712 пользовательское оборудование (UE) извлекает сигнал ACK/NACK из каждого сегмента CDM, на который отображен сигнал ACK/NACK, выполняет его сжатие, комбинирует сжатый сигнал ACK/NACK с сигналом, сжатым после извлечения из каждого сегмента CDM, и вслед за тем выполняет декодирование.
Теперь будет сделано подробное описание принципа отображения сегмента CDM для передачи ACK/NACK и процедуры передачи/приема для сигнала ACK/NACK между узлом B и пользовательским оборудованием (UE) на основе принципа отображения в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.8 является диаграммой, иллюстрирующей структуру устройства передачи для сигнала ACK/NACK в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.8 ссылочная позиция 801 обозначает сигнал ACK/NACK. Его значение определяется в соответствии с тем, является ли успешной демодуляция данных, которые узел B принял от каждого пользовательского оборудования (UE), или требуется повторная передача вследствие сбоя при демодуляции. Сигнал ACK/NACK подается на вход единичного преобразователя 802, в котором он преобразовывается в ортогональный сигнал. Контроллер 810 ACK/NACK определяет размер единичного преобразователя 802, количество K повторений в частотной области и местоположении повторений и управляет единичным преобразователем 802, K-кратным повторителем 803 и модулем 804 отображения поднесущих. Размер единичного преобразователя 802 равен размеру сегмента CDM для передачи ACK/NACK и определяется как коэффициент расширения, имеющий заранее заданный размер, чтобы поддерживать ортогональность между сигналами ACK/NACK, мультиплексированными в сегменте CDM для передачи ACK/NACK. Таким образом, единичный преобразователь 802 принимает столько сигналов ACK/NACK, каков максимальный размер сегмента CDM для передачи ACK/NACK, и преобразовывает их в ортогональные сигналы. Преобразованные выходные сигналы составляют сегмент CDM сигналов ACK/NACK. Единичный преобразователь 802 может использовать преобразование Уолша или дискретное преобразование Фурье (DFT) в качестве примера операции преобразования для поддержания ортогональности между входными сигналами.
K-кратный повторитель 803 K-кратно повторяет сигнал ACK/NACK, преобразованный в ортогональный сигнал посредством единичного преобразователя 802, в блоках сегментов CDM, чтобы достигнуть разнесения в частотной области. Количество повторений регулируется контроллером 810 ACK/NACK, и оно ранее задается между узлом B и пользовательским оборудованием (UE) или распознается через сигнализацию. Первый вариант осуществления настоящего изобретения описан, например, для K=4.
Модуль 804 отображения поднесущих формирует входной сигнал, принятый от K-кратного повторителя 803, в соответствии с сегментом CDM. Местоположение K-кратного повторения регулируется контроллером 810 ACK/NACK и определяется в соответствии с количеством символов OFDM для передачи ACK/NACK. Количество символов OFDM определяется в соответствии с количеством желаемой управляющей информации передачи и состоянием канала пользовательского оборудования (UE), которое намеревается принять сигнал ACK/NACK, или местоположением пользовательского оборудования (UE) в соте. Если количество символов OFDM для передачи ACK/NACK определяется как равное 3, узел B определяет ресурсы для передачи ACK/NACK таким образом, чтобы не могла произойти перегрузка мощности в отдельном символе OFDM среди символов OFDM для передачи ACK/NACK.
В иллюстративном случае на фиг.5 изобретение определяет наборы ресурсов для передачи ACK/NACK как набор #1 и набор #2, с тем, чтобы сигналы ACK/NACK для индивидуальных экземпляров пользовательского оборудования (U) были равномерно распределены на наборах ресурсов для передачи ACK/NACK. Ресурсный набор #1 для передачи ACK/NACK имеет такое свойство, что сегмент CDM однократно отображается на первый символ OFDM, однократно отображается на второй символ OFDM и двукратно отображается на третий символ OFDM. Ресурсный набор #2 для передачи ACK/NACK имеет такое свойство, что сегмент CDM однократно отображается на первый символ OFDM, двукратно отображается на второй символ OFDM и однократно отображается на третий символ OFDM.
Если количество символов OFDM для передачи ACK/NACK определяется как равное 1, узел B с повторениями отображает сегмент CDM четыре раза на первый символ OFDM в субкадре, в котором передается сигнал ACK/NACK.
В мультиплексоре 805 сигнал ACK/NACK мультиплексируется с другой управляющей информацией, пилотным сигналом и данными и затем преобразовывается в сигнал временной области посредством модуля 806 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT). Выходной сигнал модуля 806 IFFT преобразовывается в последовательный сигнал в параллельно-последовательном преобразователе 807. После этого к последовательному сигналу добавляется циклический префикс (CP) для предотвращения межсимвольных помех в модуле 808 вставки циклического префикса, и затем сигнал передается.
Фиг.9 является диаграммой, иллюстрирующей структуру устройства приема для сигнала ACK/NACK в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.9 в пользовательском оборудовании (UE) модуль 901 удаления циклического префикса удаляет циклический префикс из принятого сигнала от узла B, и последовательно-параллельный преобразователь 902 преобразует сигнал с удаленным циклическим префиксом в параллельный сигнал. Параллельный сигнал преобразовывается в сигнал частотной области посредством модуля 903 быстрого преобразования Фурье (FFT). Что касается выходного сигнала частотной области из модуля 903 FFT, модуль 904 извлечения символа ACK/NACK извлекает символ ACK/NACK из местоположения частотно-временного ресурса, на которое отображен символ ACK/NACK. Местоположение частотно-временных ресурсов, на которые отображен символ ACK/NACK, получается посредством контроллера 907 ACK/NACK.
Единичный обратный преобразователь 905 K раз принимает выходной сигнал, соответствующий сегменту CDM, из модуля 904 извлечения символа ACK/NACK в блоках сегментов CDM и выполняет над ним единичное обратное преобразование. Модуль 906 K-кратного объединения выполняет K-кратное объединение над выходной информацией единичного обратного преобразователя 905.
Контроллер 907 ACK/NACK определяет информацию, указывающую количество символов OFDM, в которых передается сигнал ACK/NACK, местоположение повторения сегмента CDM, размер единичного обратного преобразователя и количество K повторений сегмента CDM и в зависимости от этого управляет модулем 904 извлечения символа ACK/NACK, единичным обратным преобразователем 905 и модулем 906 и K-кратного объединения. Таким образом, пользовательское оборудование (UE) наконец получает сигнал ACK/NACK из комбинированного сигнала.
Второй вариант осуществления
Второй вариант осуществления рассматривает ситуацию, в которой сигнал ACK/NACK расширяется с коэффициентом расширения 4 и отображается на сегмент CDM, сегмент CDM повторяется 3 раза, и сигнал ACK/NACK передается во время первых 2 символов OFDM в субкадре.
Фиг.10 является диаграммой, иллюстрирующей способ отображения сегмента CDM для передачи ACK/NACK в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Как отмечено для 5, на фиг.10 для удобства показаны только индикаторы CCFI и сигналы ACK/NACK. Другая информация планирования восходящей/нисходящей линии связи и пилотные сигналы не показаны.
На фиг.10 номер 1006 представляет случай, в котором индикатор CCFI отображается на первый символ OFDM и с повторениями передается в частотной области, чтобы получить дополнительный выигрыш разнесения. В случае когда сегменты CDM повторяются 3 раза и отображаются на первые 2 символа OFDM в одном субкадре, предложенный способ отображает сегменты CDM для передачи ACK/NACK следующим образом. Таким образом, предложенный способ однократно отображает сегмент CDM, на который после расширения отображен сигнал ACK/NACK, предназначенный для передачи конкретному пользовательскому оборудованию (UE), на первый символ OFDM для передачи ACK/NACK (1008) и двукратно отображает сегмент CDM на второй символ OFDM для передачи ACK/NACK (1014 и 1018). Сегменты CDM ACK/NACK, отображенные на каждый символ OFDM, делаются такими, что они не перекрывают друг друга в частотной области, и тем самым максимально достигается эффект частотного разнесения.
Набор из 3-кратно повторенных сегментов CDM называется "набором сегментов CDM". В упомянутом выше примере, поскольку один набор сегментов CDM может различить максимум 4 сигнала ACK/NACK посредством длины 4 ортогональных кодов, задается и организуется множество наборов сегментов CDM, чтобы мультиплексировать множество сигналов ACK/NACK. В этом случае множество наборов сегментов CDM задается таким образом, что они не перекрывают друг друга в частотной области. В примере на фиг.10 дополнительно задается и организуется набор сегментов CDM, составленный из номеров 1012, 1016 и 1020.
Поскольку наборы сегментов CDM равномерно распределены для каждого из ресурсных наборов для передачи ACK/NACK, информация, указывающая, какой набор сегментов CDM ACK/NACK должно отслеживать пользовательское оборудование (UE), чтобы принять сигнал ACK/NACK от узла B, неявно сообщается посредством отношения отображения с помощью управляющей информации планирования без отдельных служебных сигналов или сообщается посредством служебных сигналов отдельного физического уровня или более высокого уровня.
Подробное устройство передачи/приема второго варианта осуществления эквивалентно устройству первого варианта осуществления, поэтому его описание будет опущено. Однако подробные параметры придерживаются допущений, сделанных во втором варианте осуществления.
Третий вариант осуществления
Третий вариант осуществления, пример, в котором настоящее изобретение применяется к одночастотной сети службы мультимедийного широковещания (MBSFN), поддерживающей службу широковещания, такую как мобильное телевидение, предполагает, что он формирует один субкадр с 12 символами OFDM и передает ACK/NACK во время первых 2 символов OFDM в одном субкадре.
Третий вариант осуществления, как и второй вариант осуществления, рассматривает ситуацию, в которой сигнал ACK/NACK расширяется с коэффициентом расширения 4 и отображается на сегменты CDM, причем сегмент CDM повторяется 3 раза, и сигнал ACK/NACK передается во время первых 2 символов OFDM в субкадре. В частности, поскольку сеть MBSFN фиксирует интервал передачи управляющей информации, включающей в себя сигнал ACK/NACK, первыми 2 символами OFDM в одном субкадре, нет необходимости в отдельном индикаторе CCFI для указания интервала передачи управляющей информации. Описанный ниже третий вариант осуществления настоящего изобретения может быть с пользой применен к сети MBSFN, в которой не нужен индикатор CCFI. Теперь со ссылкой на фиг.11 будет сделано подробное описание принципа работы отображения сегмента CDM для передачи ACK/NACK в соответствии с настоящим изобретением, выполняемого на упомянутых выше условиях.
Фиг.11 является диаграммой, иллюстрирующей способ отображения сегмента CDM для передачи ACK/NACK в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. Для удобства показаны только сигналы ACK/NACK, и другая управляющая информация восходящей/нисходящей линии связи и пилотные сигналы не показаны.
На фиг.11 в случае, в котором сегмент CDM повторяется 3 раза и отображается на первые 2 символа OFDM в одном субкадре, предложенный способ отображает сегмент CDM и управляет им для передачи ACK/NACK следующим образом. Предложенный способ делит ресурсы для передачи ACK/NACK на два типа: набор #1 и набор #2. Набор из 3-кратно повторенных сегментов CDM называется "набором сегментов CDM", и набор сегментов CDM является элементом, который составляет ресурсный набор #1 для передачи ACK/NACK или ресурсный набор #2 для передачи ACK/NACK.
Как проиллюстрировано на фиг.11, ресурсный набор #1 для передачи ACK/NACK представляет ресурсы для передачи ACK/NACK, обеспеченные для однократного отображения сегмента CDM, на который после расширения отображен сигнал ACK/NACK, предназначенный для передачи конкретному пользовательскому оборудованию (UE), на первый символ OFDM для передачи ACK/NACK (1108) и двукратного отображения сегмента CDM на второй символ OFDM для передачи ACK/NACK (1114 и 1118).
Ресурсный набор #2 для передачи ACK/NACK представляет ресурсы для передачи ACK/NACK, обеспеченные для двукратного отображения сегмента CDM, на который после расширения отображен сигнал ACK/NACK, предназначенный для передачи другому пользовательскому оборудованию (UE), на первый символ OFDM для передачи ACK/NACK (1112 и 1116) и однократного отображения сегмента CDM на второй символ OFDM для передачи ACK/NACK (1120).
Сегменты CDM ACK/NACK, отображенные на каждый символ OFDM в каждом наборе, делаются такими, что они не перекрывают друг друга в частотной области, и тем самым максимально достигается эффект частотного разнесения. Между ресурсным набором #1 для передачи ACK/NACK и ресурсным набором #2 для передачи ACK/NACK могут использоваться различные частоты для мультиплексирования сигнала ACK/NACK.
В третьем варианте осуществления, поскольку один набор сегментов CDM может различить максимум 4 сигнала ACK/NACK посредством ортогональных кодов, задается и организуется множество наборов сегментов CDM, чтобы мультиплексировать множество сигналов ACK/NACK. В этом случае множество наборов сегментов CDM задается таким образом, что они равномерно распределялись и включались в каждый из наборов ресурсов для передачи ACK/NACK.
Если физический канал для передачи ACK/NACK для произвольного пользовательского оборудования UE(i) задан как физический канал индикатора HARQ PHICH(i), следующий способ отображения может определить, какой набор ресурсов для передачи ACK/NACK использует PHICH(i).
Способ (Предложение) 1
Для i=нечетное число; PHICH (i) → ресурсный набор #1 для передачи ACK/NACK.
Для i=четное число; PHICH (i) → ресурсный набор #2 для передачи ACK/NACK.
Способ (Предложение) 2
Для floor(i/SF)=нечетное число; PHICH (i) → ресурсный набор #1 для передачи ACK/NACK.
Для floor (i/SF)=четное число; PHICH (i) → ресурсный набор #2 для передачи ACK/NACK.
Таким образом, в способе 1, если индекс i для пользовательского оборудования (UE) является нечетным числом, PHICH(i) передает ACK/NACK c использованием ресурсного набора #1 для передачи ACK/NACK, и если индекс i для пользовательского оборудования (UE) является четным числом, PHICH (i) передает ACK/NACK с использованием ресурсного набора #2 для передачи ACK/NACK. Безусловно, также может быть задано противоположное отношение отображения.
В способе 2, если floor(i/SF) является нечетным числом, PHICH(i) передает ACK/NACK с использованием ресурсного набора #1 для передачи ACK/NACK, и если floor(i/SF) является четным числом, PHICH(i) передает ACK/NACK использование ресурсного набора #2 для передачи ACK/NACK. Безусловно, также может быть задано противоположное отношение отображения. В способе 2 SF обозначает коэффициент расширения, используемый для передачи ACK/NACK, и floor(a) означает максимальное целое число, не большеe "a".
В общем случае максимум SF сигналов ACK/NACK могут быть мультиплексированы для одного сегмента CDM, и если сигналы передачи для ACK/NACK отображаются на двухмерную область из I-канала и Q-канала, возможность мультиплексирования увеличивается вдвое. Таким образом, в этом случае, уравнение способа 2 изменяется как floor(i/(SF*2)).
То, когда сигналов ACK/NACK, которые узел B намерен передать, больше по количеству, оба этих способа препятствуют появлению перегрузки мощности или беспроводных ресурсов в отдельном символе OFDM среди символов OFDM для передачи ACK/NACK.
Информация, указывающая, какой набор ресурсов и набор сегментов CDM для передачи ACK/NACK должно отслеживать пользовательское оборудование (UE), чтобы принять сигнал ACK/NACK от узла B, неявно сообщается посредством отношения отображения с помощью управляющей информации планирования без отдельной сигнализации или сообщается отдельной сигнализацией физического уровня или более высокого уровня. Определение описанной выше операции делает возможным, чтобы мощность между символами OFDM, на которые отображены сигналы ACK/NACK, была рассредоточена по возможности равномерно, и тем самым предотвращается ситуация, в которой отдельный символ OFDM перегружается по мощности. Кроме того, определение делает возможным, чтобы беспроводные ресурсы для передачи ACK/NACK были по возможности равномерно рассредоточены по символам OFDM, на которые отображаются сигналы ACK/NACK, и тем самым предотвращается ситуация, в которой перегружаются беспроводные ресурсы отдельного символа OFDM.
Как описано выше, сегменты CDM для сигналов ACK/NACK каждого набора отображаются таким образом, что они не перекрываются в частотной области во время интервала символа OFDM. Таким образом, сегменты CDM для сигналов ACK/NACK, разделенные по меньшей мере на 2 набора, с повторениями передаются заранее заданное количество раз, и они распределяются в 2 символах OFDM таким образом, что общее количество повторяющихся сегментов CDM для сигналов ACK/NACK каждого набора имеет одинаковое соотношение.
В соответствии с примером настоящего изобретения, если количество символов OFDM равно 2 или кратно 2, и количество повторений сегментов CDM в группе сигналов ACK/NACK каждого набора равно 3, сигналы ACK/NACK для экземпляров пользовательского оборудования (UE), соответствующих множеству #1, распределяются и отображаются в разных частотных областях с отношением 2:1 между первым символом OFDM и вторым символом OFDM. Кроме того, сигналы ACK/NACK для экземпляров пользовательского оборудования (UE), соответствующих множеству #2, отображаются таким образом, что они распределяются в частотных областях в отношении 1:2 между первым символом OFDM и вторым символом OFDM. Безусловно, также может быть задано противоположное отношение отображения.
Таким образом, сегменты CDM набора #1 и набора #2 отображаются так, что они имеют одинаковое соотношение в двух символах OFDM с точки зрения суммы повторений. Сегменты CDM для сигналов ACK/NACK того же самого набора распределяются и отображаются так, чтобы они по возможности имели тот же самый интервал диапазона частот в том же самом символе OFDM. Таким образом, сегменты CDM ACK/NACK, отображенные на символы OFDM, задаются так, что они не перекрывают друг друга в частотной области, тем самым обеспечивая усиление частотного разнесения.
Фиг.12 является диаграммой, иллюстрирующей процедуру передачи для сигнала ACK/NACK в узле B в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.12 на этапе 1202 узел B определяет количество N символов OFDM для передачи ACK/NACK субкадра, которому принадлежит желаемая в настоящее время передача сигнал ACK/NACK, чтобы передать ACK/NACK. Значение N устанавливается равным N=2 в субкадре, поддерживающем службу MBSFN, и определяется как N=1 или N=3 пропорционально количеству желаемой управляющей информации передачи в субкадре, не поддерживающем службу MBSFN.
На этапе 1204 узел B определяет, равно ли количество N символов OFDM для передачи ACK/NACK двум.
Если на этапе 1204 определено, что количество символов OFDM равно 2, узел B определяет на этапе 1206 размер сегмента CDM, заранее заданный набор ресурсов для передачи ACK/NACK и набор сегментов CDM в наборе ресурсов для передачи ACK/NACK в качестве ресурсов для передачи ACK/NACK. Размер сегмента CDM равен значению для поддержания ортогональности между сигналами ACK/NACK, мультиплексированными в сегментах CDM, и обычно используется фиксированное значение. Кроме того, сегменты CDM делаются такими, что они не перекрывают друг друга в частотной области, и тем самым достигается максимальное усиление частотного разнесения. Кроме того, узел B определяет ресурсы для передачи ACK/NACK таким образом, чтобы не могла произойти перегрузка мощности в отдельном символе OFDM среди символов OFDM для передачи ACK/NACK. Таким образом, сигналы ACK/NACK желаемой передачи равномерно распределяются и отображаются на ресурсный набор #1 для передачи ACK/NACK и ресурсный набор #2 для передачи ACK/NACK.
Определенные ресурсы для передачи ACK/NACK неявно сообщаются пользовательскому оборудованию (UE) вместе с ресурсами передачи, на которые отображена переданная информация планирования вместе с сигналом ACK/NACK, или сообщается пользовательскому оборудованию (UE) через сигнализацию отдельного физического уровня или более высокого уровня.
На этапе 1208 узел B формирует сигнал ACK/NACK в соответствии с присутствием/отсутствием ошибки в данных, принятых от пользовательского оборудования (UE), расширяет сформированный сигнал ACK/NACK, отображает его на сегмент CDM и затем с повторениями передает сегмент CDM 3 раза в частотной области, чтобы получить усиление разнесения в частотной области. 3-кратно повторенные сегменты CDM отображаются на ресурсы передачи ACK/NACK, определенные на этапе 1206.
Ресурсный набор #1 для передачи ACK/NACK однократно отображает сегмент CDM на первый символ OFDM и двукратно отображает сегмент CDM на второй символ OFDM. Ресурсный набор #2 для передачи ACK/NACK двукратно отображает сегмент CDM на первый символ OFDM и однократно отображает сегмент CDM на второй символ OFDM. Таким образом, каждый из ресурсного набора #1 для передачи ACK/NACK и ресурсного набора #2 для передачи ACK/NACK передается через 2 символа OFDM, удовлетворяя количеству повторений, равному 3. Таким образом, ресурсный набор #1 и набор #2 для передачи ACK/NACK передаются через 2 символа OFDM с одинаковым соотношением, что гарантирует усиление разнесения и рабочие характеристики приема посредством 3-кратного повторения передачи через распределенную передачу на различных частотных областях и временных областях. Сегменты CDM для конкретного ресурсного набора для конкретной передачи ACK/NACK распределяются и отображаются так, что они по возможности имеют одинаковый частотный интервал.
Если на этапе 1204 определено, что количество символов OFDM не равно 2, узел B переходит на этап 1210, на котором он определяет размер сегмента CDM и местоположение, в котором сегмент CDM отображается в частотной области, в качестве ресурсов для передачи ACK/NACK. Если количество символов OFDM для передачи ACK/NACK равно 1, узел B с повторениями отображает сегмент CDM ACK/NACK на первый символ OFDM в субкадре три раза.
Если количество символов OFDM для передачи ACK/NACK равно 3, узел B однократно отображает сегмент CDM ACK/NACK на каждый из первого символа OFDM, второго символа OFDM и третьего символа OFDM в субкадре, повторяя сегмент CDM ACK/NACK в общей сложности 3 раза. На этапе 1212 узел B формирует сигнал ACK/NACK в соответствии с присутствием/отсутствием ошибки в данных, принятых от пользовательского оборудования (UE), расширяет сформированный сигнал ACK/NACK и передает расширенный сигнал приемнику.
Фиг.13 является диаграммой, иллюстрирующей процедуру приема для сигнала ACK/NACK в пользовательском оборудовании (UE) в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. Процедура приема в пользовательском оборудовании (UE) соответствует обратному процессу по отношению к процедуре передачи узла B, показанной на фиг.12.
На фиг.13 на этапе 1302 пользовательское оборудование (UE) распознает количество N символов OFDM для передачи управляющей информации узлом B или эквивалентную ему информацию через сигнализацию. Информация может быть получена через отдельную сигнализацию, передаваемую от узла B.
На этапе 1304 пользовательское оборудование (UE) определяет, равно ли распознанное количество N символов OFDM для передачи ACK/NACK двум.
Если на этапе 1304 определено, что количество символов OFDM для передачи ACK/NACK равно 2, пользовательское оборудование (UE) переходит на этап 1306, на котором оно определяет, с помощью какого набора сегментов CDM узел B передал сигнал ACK/NACK, среди ресурсных наборов для передачи ACK/NACK, определенных для N=2. Определение может быть выполнено по аналогии через обнаружение ресурсов передачи, на которые отображена управляющая информация планирования, принятая вместе с сигналом ACK/NACK, или может быть сделано через отдельную сигнализацию физического уровня или верхнего уровня.
Таким образом, когда количество символов OFDM равно 2 и количество повторений каждого сегмента CDM для соответствующего сигнала ACK/NACK равно 3, пользовательское оборудование (UE) решает, что сегмент CDM для ресурсного набора #1 для передачи ACK/NACK однократно отображен на первый символ OFDM и двукратно отображен на второй символ OFDM. Между тем, пользовательское оборудование (UE) решает, что ресурсный набор #2 для передачи ACK/NACK двукратно отображает сегмент CDM на первый символ OFDM и однократно отображает сегмент CDM на второй символ OFDM.
На этапе 1308 пользовательское оборудование (UE) извлекает сигнал ACK/NACK из каждого сегмента CDM, на который отображен сигнал ACK/NACK, выполняет его сужение, комбинирует суженный сигнал ACK/NACK с сигналом, суженным после извлечения из каждого сегмента CDM, и вслед за тем выполняет декодирование.
Однако если на этапе 1304 определяется, что значение N не равно 2, пользовательское оборудование (UE) переходит на этап 1310, на котором оно определяет, с помощью какого набора сегментов CDM узел B передал сигнал ACK/NACK, среди ресурсных наборов для передачи ACK/NACK, определенных для N=1 или 3. Определение может быть выполнено по аналогии через обнаружение ресурсов передачи, на которые отображена управляющая информация планирования, принятая вместе с сигналом ACK/NACK, или может быть выполнено через отдельную сигнализацию физического уровня или более высокого уровня. На этапе 1312 пользовательское оборудование (UE) извлекает сигнал ACK/NACK из каждого сегмента CDM, на который отображен сигнал ACK/NACK, выполняет его сжатие, комбинирует сжатый сигнал ACK/NACK с сигналом, сжатым после извлечения из каждого сегмента CDM, и вслед за тем выполняет декодирование.
Подробное устройство передачи/приема третьего варианта осуществления эквивалентно устройству первого варианта осуществления, поэтому его описание будет опущено. Однако подробные параметры и метод отображения ресурсов для передачи ACK/NACK придерживаются допущений, сделанных в третьем варианте осуществления.
Четвертый вариант осуществления
Четвертый вариант осуществления является примером, в котором настоящее изобретение применяется к службе сети MBSFN, поддерживающей службу широковещания, такую как мобильное телевидение. Четвертый вариант осуществления рассматривает ситуацию, в которой сигнал ACK/NACK расширяется с коэффициентом расширения 4 и отображается на сегмент CDM, сегмент CDM повторяется 3 раза, и сигнал ACK/NACK передается во время первых 2 символов OFDM в субкадре посредством применения метода пространственно-частотного блочного кодирования (SFBC), который является способом передачи с разнесением на основе 4 передающих антенн. Метод SFBC, являющийся комбинаций комплексного сопряжения и перемены знака для желаемого сигнала передачи, представляет собой технологию для получения усиления разнесения посредством реконфигурирования сигнала таким образом, чтобы он имел ортогональность в пространственной области и частотной области.
Теперь со ссылкой на фиг.14 и 15 будет сделано подробное описание принципа работы отображения сигнала ACK/NACK на множество передающих антенн посредством применения метода SFBC в соответствии с настоящим изобретением, выполненного на упомянутых выше условиях. Для удобства показаны только сигналы ACK/NACK, и другая информация планирования восходящей/нисходящей линии связи, и пилотные сигналы не показаны.
Сигнал ACK/NACK для произвольного экземпляра пользовательского оборудования UE(i) формируется как символ модуляции через бинарную фазовую модуляцию (BPSK) или квадратурную фазовую модуляцию (QPSK), и сформированный символ модуляции сигнала ACK/NACK расширяется с помощью ортогонального кода с длиной 4 и отображается на сегмент CDM. Сегмент CDM представляет собой ресурсный блок, составленный из последовательных ресурсных элементов (RE) в частотно-временной области, количество которых соответствует коэффициенту расширения ортогонального кода для передачи ACK/NACK, и исключаются те ресурсные элементы (RE), на которые отображаются другие управляющие сигналы за исключением пилотных сигналов (или опорных сигналов (RS)) для оценки канала и сигналов ACK/NACK. Физический канал для передачи ACK/NACK для пользовательского оборудования UE(i) определяется как PHICH(i). В один и тот же сегмент CDM могут быть мультиплексированы каналы PHICH, количество которых соответствует коэффициенту расширения ортогонального кода, примененного для расширения сигнала ACK/NACK, и набор PHICH, мультиплексированных в один и от же сегмент CDM, определяется как группа PHICH.
Если применяется мультиплексирование I/Q передачи разных PHICH для действительной составляющей и мнимой составляющей, максимум SF*2 PHICH может быть мультиплексирован в один и тот же сегмент CDM. Каналы PHICH, принадлежащие одной и той же группе PHICH, мультиплексируются в один и тот же сегмент CDM и с повторениями передаются в частотной области три раза. Таким образом, размер сегмента CDM для передачи одного PHICH равен 4 (SF=4), и PHICH отображается на 3 разных сегмента CDM в частотной области. Для удобства каждый сегмент CDM независимо выражается с помощью индекса повторения r (r=0, 1,…, R-1; R=3).
Таким образом, среди сегментов CDM, повторенных 3 раза в частотной области, первый сегмент CDM идентифицируется индексом повторения r=0, второй сегмент CDM идентифицируется индексом повторения r=1, и третий сегмент CDM идентифицируется индексом повторения r=2. Дополнительно, если задан индекс g группы PHICH (g=0, 1,…, G-1) для идентификации группы PHICH, которой принадлежит PHICH(i) для произвольного экземпляра пользовательского оборудования UE(i), он может быть вычислен следующим образом.
g=floor(i/PHICH_GROUP_SIZE) (1)
где PHICH_GROUP_SIZE - значение, указывающее, сколько PHICH мультиплексировано с кодовым разделением в одну группу PHICH, и оно равно SF*2, если применяется мультиплексирование I/Q. В ином случае оно равно SF.
Для удобства шаблон A и шаблон B могут быть заданы следующим образом.
В настоящем изобретении, если символ модуляции ACK/NACK расширяется с помощью ортогонального кода с коэффициентом SF=4, формируется сигнал, составленный из четырех элементарных сигналов a1, a2, a3 и a4. Шаблоном A называется для последовательного отображения сформированных элементарных сигналов на сегмент CDM антенны #0 (1402 на фиг.14 или 1502 на фиг.15) среди 4 передающих антенн в частотной области и последовательного отображения сигналов -a2*, a1*, -a4* и a3*, выраженных с помощью комплексного сопряжения или перемены знака сформированных элементарных сигналов, на сегмент CDM антенны #2 (1406 или 1506) в частотной области, где a* обозначает комплексное сопряжение "a".
Шаблоном B называется шаблон для последовательного отображения элементарных сигналов a1, a2, a3 и a4, сформированных посредством расширения сигнала ACK/NACK с помощью ортогонального кода с коэффициентом SF=4, на сегмент CDM антенны #1 (1404 или 1504) среди 4 передающих антенн в частотной области и последовательного отображения сигналов -a2*, a1*, -a4* и a3*, выраженных с помощью комплексного сопряжения или перемены знака сформированных элементарных сигналов, на сегмент CDM антенны #3 (1408 или 1508) в частотной области.
При применении кодирования SFBC на основе 4 передающих антенн к каналу PHICH для передачи ACK/NACK, расширенного с помощью ортогонального кода с коэффициентом SF=4, отображение антенн выполняется с помощью одного из следующих двух способов в соответствии с индексом g группы PHICH и индексом повторения r.
Фиг.14 иллюстрирует пример передачи PHICH в соответствии с индексом повторения r сегмента CDM, то есть передачи PHICH с помощью шаблона A 1410 для r=0, с помощью шаблона B 1412 для r=1 и с помощью шаблона A 1414 для r=2. Это называется "отображением антенн A-B-A".
Фиг.15 иллюстрирует пример передачи PHICH в соответствии с индексом повторения r сегмента CDM, то есть передачи PHICH с помощью шаблона B 1510 для r=0, с помощью шаблона A 1512 для r=1 и с помощью шаблона B 1514 для r=2. Это называется "отображением антенн B-A-B".
Посредством задания операции выполнения отображения A-B-A в соответствии с индексом g группы PHICH, то есть для g, равного четному числу, и выполнения отображения B-A-B для g, равного нечетному числу (или также возможна обратная операция), мощность передачи между антеннами распределяется равномерно, когда передается множество PHICH, и тем самым предотвращается ситуация, в которой отдельная антенна перегружена по мощности.
Фиг.16 иллюстрирует способ отображения группы PHICH в частотно-временной области в зависимости от способа отображения антенн в соответствии с настоящим изобретением. Теперь со ссылкой на фиг.16 будет сделано описание способа отображения для однородного распределения мощности передачи между символами OFDM и антеннами, на которые отображается группа PHICH.
На фиг.16 горизонтальная ось представляет частотную область, и вертикальная ось представляет временную область. Сегменты CDM, составляющие одну группу PHICH, отображаются на разные зоны в частотной области и отображаются в пределах символа OFDM #1 и символа OFDM #2 во временной области распределенным образом. Индекс для идентификации символа OFDM обозначается n, где n=0, 1.
Первый сегмент CDM (r=0) группы g=0 (1602) PHICH отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона A отображения антенн (1610), второй сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона B отображения антенн (1626), и третий сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона A отображения антенн (1618). Первый сегмент CDM (r=0) группы g=1 (1604) PHICH отображается на символ OFDM #1 (n-0) посредством применения шаблона B отображения антенн (1612), второй сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона A отображения антенн (1628), и третий сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона B отображения антенн (1620).
Таким образом, для группы g=0 PHICH и группы g=1 PHICH их способы отображения каждого сегмента CDM на символ OFDM во временной области поддерживаются одинаковыми, и их шаблоны отображения антенн поддерживается разными как отображение A-B-A и отображение B-A-B, соответственно. Поэтому, когда отображаются и передаются 2 группы PHICH, мощность передачи между антеннами распределяется максимально равномерно в произвольный момент времени, и тем самым предотвращается ситуация, в которой отдельная антенна перегружается по мощности.
Дополнительно, когда передается группа PHICH, первый сегмент CDM (r=0) группы g=2 (1606) PHICH отображается на символ OFDM #2 (n=1 посредством применения шаблона A отображения антенн (1622), второй сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона B отображения антенн (1614), и третий сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона A отображения антенн (1630). Первый сегмент CDM (r=0) группы g=3 (1608) PHICH отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона B отображения антенн (1624), второй сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона A отображения антенн (1616), и третий сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона B отображения антенн (1632).
Таким образом, для группы g=2 PHICH и группы g=3 PHICH их способы отображения каждого сегмента CDM на символ OFDM во временной области поддерживаются одинаковыми, и шаблоны отображения антенн поддерживаются разными как отображение A-B-A и отображение B-A-B, соответственно. Поэтому, когда в общей сложности 4 группы PHICH отображаются и передаются, мощность передачи между антеннами распределяется максимально равномерно в произвольный момент времени, и в то же время мощность передачи между символами OFDM распределяется также максимально равномерно, и тем самым предотвращается ситуация, в которой отдельная антенна и символ OFDM перегружаются по мощности.
Сложность операции отображения может быть уменьшена посредством сопоставления местоположения в частотной области каждого сегмента CDM в группе g=2 PHICH и группе g=3 PHICH с заранее заданным местоположением в частотной области каждого сегмента CDM группы g=0 PHICH и группы g=1 PHICH.
Если имеется необходимость отобразить и передать больше, чем в общей сложности 4 группы PHICH, добавленная группа (группы) PHICH применяет(ют) операцию отображения, заданную для групп g=0~3 PHICH, таким образом, чтобы группы PHICH не перекрывали друг друга в частотно-временной области.
Операции отображения, описанные на фиг.14 и 15, могут быть сведены в таблицу 1.
<b>Таблица 1</b>
<b>Группа g PHICH</b>
<b>Индекс r повторений сегмента CDM</b>
<b>Индекс n символа OFDM</b>
<b>Шаблон отображения антенн</b>
0
0
0
А
0
1
1
В
0
2
0
А
1
0
0
В
1
1
1
А
1
2
0
В
2
0
1
А
2
1
0
В
2
2
1
А
3
0
1
В
3
1
0
А
3
2
1
В
<b>…</b>
<b>…</b>
<b>…</b>
<b>…</b>
В Таблице 1, когда первый сегмент CDM r=0 группы g=0 PHICH отображается на символ OFDM n=0 (когда начальный символ символа OFDM задан как n=0), индекс символа OFDM n отображается в порядке [010, 010, 101, 101,…]. Когда первый сегмент CDM r=0 группы g=0 PHICH отображается, начиная с символа OFDM n=1 (когда начальный символ символа OFDM задан как n=1), индекс символа OFDM n отображается в обратном порядке [101, 101, 010, 010,…].
Как описано выше, информация, указывающая, какие сегменты CDM должно отслеживать пользовательское оборудование (UE), чтобы принять сигнал ACK/NACK от узла B, неявно сообщается посредством отношения отображения с помощью управляющей информации планирования или ресурсов для передачи данных восходящей линии связи без отдельных служебных сигналов или сообщается посредством служебных сигналов отдельного физического уровня или верхнего уровня.
Подробное устройство передачи/приема четвертого варианта осуществления эквивалентно устройству первого варианта осуществления, поэтому его описание будет опущено. Однако подробные параметры и метод отображения ресурсов для передачи ACK/NACK придерживаются допущений, сделанных в четвертом варианте осуществления.
Пятый вариант осуществления
Пятый вариант осуществления является примером, в котором настоящее изобретение применяется к службе сети MBSFN, поддерживающей службу широковещания, такую как мобильное телевидение. Пятый вариант осуществления рассматривает ситуацию, в которой сигнал ACK/NACK расширяется с коэффициентом расширения 2 и отображается на мини-сегмент CDM с длиной 2, мини-сегмент CDM повторяется 3 раза, и сигнал ACK/NACK передается во время первых 2 символов OFDM в субкадре посредством применения метода SFBC, который является способом передачи с разнесением на основе 4 передающих антенн.
Теперь со ссылкой на фиг.17 и 18 будет дано подробное описание принципа работы отображения сигнала ACK/NACK на множество передающих антенн посредством применения метода SFBC в соответствии с настоящим изобретением, выполненного на упомянутых выше условиях. Для удобства показаны только сигналы ACK/NACK, и другая информация планирования восходящей/нисходящей линии связи и пилотные сигналы не показаны.
Сигнал ACK/NACK для произвольного экземпляра пользовательского оборудования UE(i) формируется как символ модуляции через бинарную фазовую модуляцию (BPSK) или квадратурную фазовую модуляцию (QPSK), и сформированный символ модуляции ACK/NACK расширяется с помощью ортогонального кода с длиной 2 и отображается на мини-сегмент CDM. Мини-сегмент CDM представляет собой ресурсный блок, составленный из последовательных ресурсных элементов (RE) в частотно-временной области, количество которых соответствует коэффициенту расширения ортогонального кода для передачи ACK/NACK, и исключаются те ресурсные элементы (RE), на которые отображаются другие управляющие сигналы за исключением пилотных сигналов (или опорных сигналов (RS)) для оценки канала и сигналы ACK/NACK. 2 мини-сегмента CDM составляют сегмент CDM, описанный в четвертом варианте осуществления. Набор PHICH, мультиплексированных в один и тот же мини-сегмент CDM, называется "группой PHICH".
Каналы PHICH, принадлежащие одной и той же группе PHICH, мультиплексируются в один и тот же мини-сегмент CDM и с повторениями передаются в частотной области три раза. Таким образом, размер мини-сегмента CDM для передачи одного PHICH равен 2 (SF=2), и PHICH отображается на 3 разных мини-сегмента CDM в частотной области. Для удобства каждый мини-сегмент CDM независимо выражается с помощью индекса повторения r (r=0, 1,…, R-1; R=3).
Таким образом, среди мини-сегментов CDM, повторенных 3 раза в частотной области, первый мини-сегмент CDM идентифицируется посредством индекса повторения r=0, второй мини-сегмент CDM идентифицируется посредством индекса повторения r=1, и третий мини-сегмент CDM идентифицируется посредством индекса повторения r=2. Дополнительно, если задан индекс g группы PHICH (g=0, 1,…, G-1) для идентификации группы PHICH, которой принадлежит PHICH(i) для экземпляра произвольного пользовательского оборудования UE(i), он может быть вычислен следующим образом.
g=floor(i/PHICH_GROUP_SIZE) (2)
где PHICH_GROUP_SIZE - значение, указывающее, сколько PHICH мультиплексировано с кодовым разделением в одну группу PHICH, и оно равно SF*2, если применяется мультиплексирование I/Q. В ином случае оно равно SF.
Для удобства шаблон A' и шаблон B' могут быть заданы следующим образом.
В пятом варианте осуществления, если символ модуляции ACK/NACK расширяется с помощью ортогонального кода с коэффициентом SF=2, формируется сигнал, составленный из двух элементарных сигналов a1 и a2. "Шаблоном A'" называется шаблон для последовательного отображения сформированных элементарных сигналов на сегмент CDM антенны #0 (1702 на фиг.17 или 1802 на фиг.18) среди 4 передающих антенн в местоположениях f0 (1716 и 1732 на фиг.17 и 1824 на фиг.18) и f1 (1718 и 1734 на фиг.17 и 1826 на фиг.18) в частотной области и последовательного отображения сигналов -a2* и a1*, выраженных с помощью комплексного сопряжения или перемены знака сформированных элементарных сигналов, на сегмент CDM антенны #2 (1706 или 1806) в местоположениях f0 (1716 и 1732 на фиг.17 и 1824 на фиг.18) и f1 (1718 и 1734 на фиг.17 и 1826 на фиг.18) в частотной области, и если другой символ модуляции ACK/NACK расширяется с помощью ортогонального кода с коэффициентом SF=2, отображения сформированных двух элементарных сигналов a1 и a2 на местоположения f2 (1720 и 1736 на фиг.17 и 1828 на фиг.18) и f3 (1722 и 1738 на фиг.17 и 1830 на фиг.18) в частотной области и отображения сигналов -a2* и a1*, выраженных с помощью комплексного сопряжения или перемены знака сформированных элементарных сигналов, на местоположения f0 и f1 и местоположения f2 и а3 антенны #2.
Шаблоном B называется шаблон для последовательного отображения сигналов a1 и a2, сформированный посредством расширения символа модуляции ACK/NACK с помощью ортогонального кода с коэффициентом SF=2, на сегмент CDM антенны #1 (1704 или 1804) среди 4 передающих антенн в местоположениях f0 и f1 в частотной области и последовательного отображения сигналов -a2* и a1*, выраженных посредством комплексного сопряжения или перемены знака сформированных элементарных сигналов, на сегмент CDM антенны #3 (1708 или 1808) в местоположениях f0 и f1 в частотной области, и если другой символ модуляции ACK/NACK расширен с помощью ортогонального кода с коэффициентом SF=2, последовательного отображения сформированных сигналов a1 и a2 на сегмент CDM антенны #1 (1704 или 1804) среди 4 передающих антенн в местоположениях f2 и f3 в частотной области и последовательного отображения сигналов -a2* и a1*, выраженных посредством комплексного сопряжения или перемены знака сформированных элементарных сигналов, на сегмент CDM антенны #3 (1708 или 1808) в местоположениях f2 и f3 в частотной области.
При применении кодирования SFBC на основе 4 передающих антенн к каналу PHICH для передачи ACK/NACK, расширенного с помощью ортогонального кода с коэффициентом SF=2, отображение антенн выполняется с помощью одного из следующих двух способов в соответствии с индексом g группы PHICH и индексом повторения r.
Фиг.17 иллюстрирует пример передачи PHICH в соответствии с индексом повторений r мини-сегмента CDM, то есть передачи PHICH с помощью шаблона A' 1710 для r=0, с помощью шаблона B' 1712 для r=1 и с помощью шаблона A' 1714 для r=2. Это называется "отображением антенн A'-B'-A'". Между тем, фиг.18 иллюстрирует пример передачи PHICH в соответствии с индексом повторения r мини-сегмента CDM, то есть передачи PHICH с помощью шаблона B' 1810 для r=0, с помощью шаблона A' 1812 для r=1 и с помощью шаблона B' 1814 для r=2. Это называется "отображением антенн B'-A'-B'".
Посредством задания операции выполнения отображения A'-B'-A' в соответствии с индексом g группы PHICH, то есть, если floor(g/2) - четное число, и выполнения отображения B'-'A'-B', если floor(g/2) - нечетное число (или также возможна обратная операция), мощность передачи между антеннами распределяется равномерно, когда передается множество PHICH, и тем самым предотвращается ситуация, в которой отдельная антенна перегружается по мощности.
Фиг.19 является диаграммой, иллюстрирующей способ отображения группы PHICH в частотно-временной области в зависимости от способа отображения антенн в соответствии с настоящим изобретением. Теперь со ссылкой на фиг.19 будет сделано описание способа отображения для однородного распределения мощности передачи между символами OFDM и антеннами, на которые отображается группа PHICH.
На фиг.19, горизонтальная ось представляет частотную область, и вертикальная ось представляет временную область. Мини-сегменты CDM, составляющие одну группу PHICH, отображаются на разные зоны в частотной области и отображаются в пределах символа OFDM #1 и символа OFDM #2 во временной области распределенным образом. Индекс для идентификации символа OFDM обозначается n, где n=0, 1.
Первый мини-сегмент CDM (r=0) группы g=0 (1902) PHICH отображается на символ OFDM # 1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн A' (1918), второй мини-сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн B' (1950), и третий мини-сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн A' (1934).
Первый мини-сегмент CDM (r=0) группы g=1 (1904) PHICH отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн A' (1920), второй мини-сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн B' (1952), и третий мини-сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн A' (1936).
Первый мини-сегмент CDM (r=0) группы g=2 (1906) PHICH отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн B' (1922), второй мини-сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн A' (1954), и третий мини-сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн B' (1938).
Первый мини-сегмент CDM (r=0) группы g=3 (1908) PHICH отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн B' (1924), второй мини-сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн A' (1956), и третий мини-сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн B' (1940).
Таким образом, для групп g=0~3 PHICH их способы отображения каждого мини-сегмента CDM на символ OFDM во временной области поддерживаются одинаковыми, и шаблоны отображения антенн применяют отображение A'-B'-A' группы g=0~1 PHICH и отображение B'-A'-B' для группы g=2~3 PHICH. Таким образом, когда отображаются и передаются 4 группы PHICH, мощность передачи между антеннами распределяется максимально равномерно в произвольный момент времени, и тем самым предотвращается ситуация, в которой отдельная антенна перегружается по мощности.
Дополнительно, когда передается группа PHICH, первый мини-сегмент CDM (r=0) группы g=4 (1910) PHICH отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн A' (1942), второй мини-сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн B' (1926), и третий мини-сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн A' (1958).
Первый мини-сегмент CDM (r=0) группы g=5 (1912) PHICH отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн A' (1944), второй мини-сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн B' (1928), и третий мини-сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн A' (1960).
Первый мини-сегмент CDM (r=0) группы g=6 (1914) PHICH отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн B' (1946), второй мини-сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн A' (1930), и третий мини-сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн B' (1962).
Первый мини-сегмент CDM (r=0) группы g=7 (1908) PHICH отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн B' (1948), второй мини-сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн A' (1932), и третий мини-сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн B' (1964).
Таким образом, для групп g=4~7 PHICH их способы отображения каждого мини-сегмента CDM на символ OFDM во временной области поддерживаются одинаковыми, и шаблон отображения антенн применяет отображение A'-B'-A' для группы g=4~5 PHICH и отображение B'-A'-B' для группы g=6~7 PHICH. Поэтому, когда отображаются и передаются в общей сложности 8 групп PHICH, мощность передачи между антеннами распределяется максимально равномерно в произвольный момент времени, и в то же время мощность передачи между символами OFDM распределяется также максимально равномерно, и тем самым предотвращается ситуация, в которой отдельная антенна и символ OFDM перегружаются по мощности.
Сложность операции отображения может быть уменьшена посредством сопоставления местоположения в частотной области каждого сегмента CDM в группе g=4~7 PHICH с заранее заданным местоположением в частотной области каждого сегмента CDM группы g=0~3 PHICH.
Если имеется необходимость отобразить и передать больше, чем в общей сложности 8 групп PHICH, добавленная группа (группы) PHICH применяет(ют) операцию отображения, заданную для групп g=0~7 PHICH, таким образом, чтобы группы PHICH не перекрывали друг друга в частотно-временной области.
Операция отображения, описанная на фиг.17 и 18, может быть сведена в таблицу 2.
<b>Таблица 2</b>
<b>Группа g PHICH</b>
<b>Индекс r повторений мини-сегмента CDM</b>
<b>Индекс n символа OFDM</b>
<b>Шаблон отображения антенн</b>
0
0
0
A'
0
1
1
B'
0
2
0
A'
1
0
0
A'
1
1
1
B'
1
2
0
A'
2
0
0
B'
2
1
1
A'
2
2
0
B'
3
0
0
B'
3
1
1
A'
3
2
0
B'
4
0
1
A'
4
1
0
B'
4
2
1
A'
5
0
1
A'
5
1
0
B'
5
2
1
A'
6
0
1
B'
6
1
0
A'
6
2
1
B'
7
0
1
B'
7
1
0
A'
7
2
1
B'
<b>…</b>
<b>…</b>
<b>…</b>
<b>…</b>
В таблице 2, когда первый сегмент CDM r=0 группы g=0 PHICH отображается на символ OFDM n=0 (когда начальный символ символа OFDM задан как n=0), индекс n символа OFDM отображается в порядке [010, 010, 010, 010, 101, 101, 101, 101,…]. Когда первый сегмент CDM r=0 группы g=0 PHICH отображается, начиная с символа OFDM n=1 (когда начальный символ символа OFDM задан как n=1), индекс n символа OFDM отображается в обратном порядке [101, 101, 101, 101, 010, 010, 010, 010,…].
Информация, указывающая, какие сегменты CDM должно отслеживать пользовательское оборудование (UE), чтобы принять сигнал ACK/NACK от узла B, неявно сообщается посредством отношения отображения с помощью управляющей информации планирования или ресурсов для передачи данных восходящей линии связи без отдельной сигнализации или сообщается посредством отдельной сигнализации физического уровня или верхнего уровня.
Подробное устройство передачи/приема пятого варианта осуществления эквивалентно устройству первого варианта осуществления, поэтому его описание будет опущено. Однако подробные параметры и метод отображения ресурсов для передачи ACK/NACK придерживаются допущений, сделанных в пятом варианте осуществления.
Шестой вариант осуществления
Шестой вариант осуществления является примером, в котором настоящее изобретение применяется к службе сети MBSFN, поддерживающей службу широковещания, такую как мобильное телевидение. Шестой вариант осуществления рассматривает ситуацию, в которой сигнал ACK/NACK расширяется с коэффициентом расширения 4 и отображается на сегмент CDM, сегмент CDM повторяется 3 раза, и сигнал ACK/NACK передается во время первых 2 символов OFDM в субкадре посредством применения метода SFBC, который является способом передачи с разнесением на основе 4 передающих антенн.
Шестой вариант осуществления, являющийся другой модификацией четвертого варианта осуществления, к которому применяются шаблоны отображения антенн A и B, заданные в четвертом варианте осуществления, отображает группы PHICH в частотно-временной области, как проиллюстрировано на фиг.18.
На фиг.20 горизонтальная ось представляет частотную область, и вертикальная ось представляет временную область. Сегменты CDM, составляющие одну группу PHICH, отображаются на разные зоны в частотной области и отображаются в пределах символа OFDM #1 и символа OFDM #2 во временной области распределенным образом. Индекс для идентификации символа OFDM обозначается n, где n=0, 1.
Первый сегмент CDM (r=0) группы g=0 (2002) PHICH отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн A (2006), второй сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #2 (n=l) посредством применения шаблона отображения антенн B (2014), и третий сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн A (2010).
Первый сегмент CDM (r=0) группы g=1 (2004) PHICH отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн A (2012), второй сегмент CDM (r=1) отображается на символ OFDM #1 (n=0) посредством применения шаблона отображения антенн B (2008), и третий сегмент CDM (r=2) отображается на символ OFDM #2 (n=1) посредством применения шаблона отображения антенн A (2016).
Таким образом, для группы g=0 PHICH и группы g=1 PHICH их шаблоны отображения антенн для сегментов CDM поддерживаются одинаковыми как отображение A-B-A (или отображение B-A-B), и их способы отображения каждого сегмента CDM на символ OFDM во временной области поддерживаются разными. Поэтому, когда отображаются и передаются 2 группы PHICH, мощность передачи между антеннами распределяется до некоторой степени равномерно в произвольный момент времени, и мощность передачи между символами OFDM распределяется максимально равномерно.
Сложность операции отображения может быть уменьшена посредством сопоставления местоположения в частотной области каждого сегмента CDM в группе g=1 PHICH с заранее заданным местоположением в частотной области каждого сегмента CDM группы g=0 PHICH.
Если имеется необходимость отобразить и передать больше, чем в общей сложности 2 группы PHICH, добавленная группа (группы) PHICH применяют операцию отображения, заданную для групп g=0~1 PHICH, таким образом, чтобы группы PHICH не перекрывали друг друга в частотно-временной области.
Предшествующая операция отображения может быть сведена в таблицу 3.
<b>Таблица 3</b>
<b>Группа g PHICH</b>
<b>Индекс r повторений сегмента CDM</b>
<b>Индекс n символа OFDM</b>
<b>Шаблон отображения антенн</b>
0
0
0
A
0
1
1
B
0
2
0
A
1
0
1
A
1
1
0
B
1
2
1
A
<b>…</b>
<b>…</b>
<b>…</b>
<b>…</b>
В таблице 3, когда первый сегмент CDM r=0 группы g=0 PHICH отображается на символ OFDM n=0 (когда начальный символ символа OFDM задан как n=0), индекс n символа OFDM отображается в порядке [010, 101,…]. Когда первый сегмент CDM r=0 группы g=0 PHICH отображается, начиная с символа OFDM n=1 (когда начальный символ символа OFDM задан как n=1), индекс n символа OFDM отображается в обратном порядке [101, 010…].
Информация, указывающая, какие сегменты CDM должно отслеживать пользовательское оборудование (UE), чтобы принять сигнал ACK/NACK от узла B, неявно сообщается посредством отношения отображения с помощью управляющей информации планирования или ресурсов для передачи данных восходящей линии связи без отдельных служебных сигналов или сообщается посредством служебных сигналов отдельного физического уровня или верхнего уровня.
Подробное устройство передачи/приема шестого варианта осуществления эквивалентно устройству первого варианта осуществления, поэтому его описание будет опущено. Однако подробные параметры и метод отображения ресурсов для передачи ACK/NACK придерживаются допущений, сделанных в шестом варианте осуществления. Шестой вариант осуществления эквивалентен четвертому варианту осуществления, в котором, однако, количество групп PHICH равно 2.
В способе отображения PHICH четвертого и пятого вариантов осуществления правила отображения в частотно-временной области могут быть математически обобщены, как выражено в уравнении (3).
0
0
0
0
Для отображения PHICH, принадлежащего группе g PHICH, индекс A(q,r)=A(g,0), A(g,1),…, A(g, R-1) фиктивного сегмента CDM определяется таким образом, что он располагается в первом символе OFDM. Здесь r (r=0, 1,…, R-1) указывает индекс повторения сегмента CDM. На основе количества N (n=0, 1,…, N-1) символов OFDM, по которым передается PHICH, индекса g группы PHICH и индекса повторений r сегмента CDM сегмент CDM, в котором фактически отображается PHICH, становится A(g,r)=A(g,0), A(g,1),…, A(g, R-1), и A(g,r) вычисляется согласно уравнению (3).
A(g,r)=A
(g,r)+mod(floor(g/K),N) (3)
0
Здесь K=2 для N=2, SF=4 и количества передающих антенн=4; K=4 для N=2, SF=2 и количества передающих антенн=4; и K=1 в других случаях.
В уравнении mod(a, b) обозначает остаток, полученный при делении "a" на "b".
Например, когда используется эта схема, операция, показанная на фиг.16, выполняется для K=2, и операция, показанная на фиг.19, выполняется для K=4.
Как очевидно из предшествующего описания, настоящее изобретение передает HARQ ACK/NACK по меньшей мере посредством одного символа OFDM распределенным образом, учитывая заранее заданное количество повторений, тем самым удовлетворяя надежности технологии HARQ. Таким образом, при передаче/приеме сигнала HARQ ACK/NACK настоящее изобретение обеспечивает выигрыш разнесения по отношению к сигналу помех, поддерживает ортогональность между мультиплексированными ортогональными сигналами, и обеспечивает выигрыш разнесения в частотно-временной области. Кроме того, настоящее изобретение предотвращает случай, в котором отдельный символ OFDM перегружается по мощности, тем самым внося вклад в улучшение работы всей системы мобильной связи, поддерживающей технологию HARQ.
Хотя изобретение было показано и описано в отношении его некоторого предпочтительного варианта осуществления, специалисты в области техники поймут, что в него могут быть внесены различные изменения по форме и в отдельных элементах без отступления от сущности и объема изобретения, заданных посредством приложенной формулы изобретения.