СИГНАЛИЗАЦИЯ МНОГОАНТЕННОЙ КОНФИГУРАЦИИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
MULTI-ANTENNA CONFIGURATION SIGNALLING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится в целом к беспроводной связи и, более конкретно, к сигнализации многоантенной конфигурации в системах беспроводной связи.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Ожидается, что в долгосрочном развитии (LTE) универсальных систем мобильной связи (UMTS) партнерского проекта 3 поколения (3GPP) разрешалось задавать до 4 портов антенн для передач многоантенной базовой станции и разрешалось использование 1, 2 либо 4 портов антенн для выбранных передач физического канала. Физический широковещательный канал (РВСН) может быть передан, используя все три из этих последних конфигураций портов антенн. Так как базовая станция неявно сигнализирует конфигурацию антенны через канал синхронизации, требуется пользовательское оборудование (UE) для декодирования РВСН без помощи информации о конфигурации антенн базовой станции, полученной во время более ранней фазы процедуры первоначального сетевого доступа. В частности, порожденный РВСН главный информационный блок передается как сверточно кодированное кодовое слово с внутренним циклическим контролем избыточности (CRC), но существует возможность даже при высоких отношениях сигнал-шум для UE дать сбой при идентификации числа присутствующих антенн, при проверке только общих опорных символов (RS). Аналогично, существует возможность для UE некорректно идентифицировать конфигурацию антенн базовой станции, когда тестируют предположение о схеме передачи с разнесением, ассоциированной с каждой разрешенной конфигурацией антенн в комбинации с тестированием РВСН CRC. Например, когда передают, используя заданную 2-антенную схему передачи с разнесением пространственно-частотного блочного кодирования (SFBC), UE может корректно декодировать кодовое слово РВСН, когда предполагают (некорректно) передачу по 1 антенне.
3GPP R1-073970 раскрывает несколько возможных подходов к передаче информации конфигурации антенн базовой станции для соответствующих передач РВСН. В одном подходе отображение кодового слова РВСН в символы OPDM и поднесущие (т.е. элементы ресурсов) изменяется согласно многоантенной конфигурации. 3GPP R1-074861 советует, тем не менее, что отображение кодового слова РВСН по элементам ресурсов не должно варьироваться с конфигурацией антенн. Согласно второму подходу, кодовое слово РВСН скремблируется с помощью различных последовательностей скремблирования, при этом последовательность обуславливается по конфигурации антенн базовой станции. Этот подход требует от UE обратного скремблирования логарифмических отношений правдоподобия (LLR), возникающих из каждой предполагаемой многоантенной конфигурации до попытки сверточного декодирования и CRC-проверки. В этом втором подходе одна операция обратного скремблирования требуется для каждого предположения о конфигурации антенн. Третий подход требует изменения кода Аламути (SFBC либо SFBC+FSTD) согласно конфигурации антенны. Это потребовало бы от UE поддерживать больше конфигураций отображения передачи с разнесением. Соответственно, необходимо некоторое дополнительное средство с малой сложностью для помощи UE в распознавании конфигурации антенн.
Различные аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более полно очевидными рядовым специалистам в данной области техники при тщательном рассмотрении последующего подробного описания с прилагаемыми чертежами, описанными ниже. Чертежи могут быть упрощены для ясности и не обязательно изображены в масштабе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 иллюстрирует систему беспроводной связи.
Фиг.2 является блок-схемой объектов инфраструктуры беспроводной связи.
Фиг.3 является блок-схемой работы объектов инфраструктуры беспроводной связи.
Фиг.4 является блок-схемой пользовательского терминала беспроводной связи.
Фиг.5 является блок-схемой работы пользовательского терминала беспроводной связи.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На фиг.1 система 100 беспроводной связи содержит один либо более фиксированных базовых модулей инфраструктуры, которые образуют сеть, распределенную по географической области. Базовый модуль может также упоминаться как точка доступа, терминал доступа, база, базовая станция, узел В (Node-B), eNode-B либо посредством другой терминологии, используемой в данной области техники. На фиг.1 один либо более базовых модулей 101 и 102 обслуживают множество удаленных модулей 103 и 110 в пределах служебной области, например, соты либо участка сот. Удаленные модули могут быть фиксированными модулями либо мобильными терминалами. Удаленные модули могут также упоминаться как абонентские модули, мобильные телефоны, мобильные станции, пользовательские терминалы, абонентские станции, пользовательское оборудование (UE), терминалы либо посредством другой терминологии, используемой в данной области техники.
Базовые модули 101 и 102 обычным образом передают сигналы 104 и 105 связи нисходящей линии связи, чтобы обслуживать удаленные модули в области времени и/или частоты. Удаленные модули 103 и 110 осуществляют связь с одним либо более базовыми модулями через сигналы 106 и 113 связи восходящей линии связи. Один либо более базовых модулей могут содержать один либо более передатчиков и один либо более приемников для передач нисходящей и восходящей линии связи. Удаленные модули могут также содержать один либо более передатчиков и один либо более приемников.
В одном варианте реализации система беспроводной связи является совместимой с разработкой долгосрочного развития (LTE) протокола 3GPP универсальной системы мобильной связи (UMTS), в котором базовые станции передают, используя схему модуляции мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), по нисходящей линии связи и пользовательские терминалы передают по восходящей линии связи, используя схему множественного доступа с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA). В более общем смысле, тем не менее, система беспроводной связи может реализовать некоторый другой открытый либо специализированный протокол связи. Настоящее изобретение не предназначено для ограничения в реализации какой-либо конкретной архитектуры либо протокола системы беспроводной связи.
В некоторых системах каждая базовая станция, и в более общем смысле, некоторый другой объект инфраструктуры беспроводной связи, имеет конфигурацию связи. В одном варианте осуществления конфигурация связи является конфигурацией антенн базовой станции. Например, в 3GPP от долгосрочного развития (LTE) универсальных систем мобильной связи (UMTS) ожидают разрешения задавать до 4 портов антенн для передач многоантенной базовой станции и разрешения использовать 1, 2 либо 4 портов антенн для выбранных передач физического канала. Физический широковещательный канал (РВСН) может быть передан, используя все три из этих последних конфигураций портов антенн. Таким образом, многочисленные базовые станции, которые составляют систему беспроводной связи, могут потенциально иметь различные конфигурации антенн. Кроме того, в некоторых вариантах реализации систем конфигурация антенн одного либо более базовых терминалов динамически изменяется.
В настоящее время в 3GPP требуется UE для декодирования РВСН без помощи информации о конфигурации антенн базовой станции, полученной во время более ранней фазы процедуры первоначального сетевого доступа, так как базовая станция неявно сигнализирует конфигурацию антенны через канал синхронизации. Соответственно, средства для помощи UE в распознавании конфигурации антенн базовой станции являются необходимыми в некоторых примерах, особенно, где соседствующие базовые станции имеют различные конфигурации и/или где конфигурация антенны базовой станции динамически изменяется. Также могут быть примеры, где может быть желательно для базовой станции сигнализировать конфигурацию передающей антенны, которая должна приниматься терминалом.
Настоящее изобретение не предназначено для ограничения связи либо помощи пользовательскому терминалу с определением конфигурации антенн конкретного базового модуля. В более общем смысле, объект инфраструктуры беспроводной связи может помогать одному либо более объектам с определением конфигурации связи объекта инфраструктуры беспроводной связи либо с определением конфигурации связи либо для терминала беспроводной связи. Например, информация конфигурации связи может быть в форме любой или более из следующих: конфигурация антенн терминала беспроводной связи; информация об информации идентификации соты (это может иногда передаваться посредством ассоциации с, например, идентификатором канала синхронизации); информация относительно продолжительности кадра либо структуры слота/конфигурация соты как парной, например дуплекс с частотным разделением (FDD), либо непарной, например дуплекс с временным разделением (TDD) передачи; частотные ресурсы симметричной или асимметричной нисходящей и восходящей линии связи; тип и/или число переданных контрольных либо опорных символов; поддерживаются ли широковещательная либо однонаправленная служба; присутствие наложенных передач канала; допуск управляющих данных; ассоциация смежного либо несмежного спектра; число доступных несущих либо взаимосвязей несущих в случае структуры со многими несущими; тип соты и несущей и взаимосвязь с другими сотами в иерархической структуре сот либо иерархической структуре сот со многими несущими; выделенная широковещательная несущая в SFN; среди прочего, другая информация.
На фиг.2 объект 200 инфраструктуры беспроводной связи, который имеет конфигурацию связи, содержит приемопередатчик 210, коммуникативно соединенный с контроллером 220. В одном варианте осуществления объект инфраструктуры беспроводной связи соответствует одному из базовых модулей фиг.1, в котором конфигурация связи является конфигурацией антенн. Приемопередатчик обычным образом осуществляет связь с одним либо более пользовательскими терминалами в своей зоне обслуживания. На фиг.2 контроллер является наиболее легко реализуемым как цифровой процессор, управляемый программным обеспечением и/или встроенным программным обеспечением, сохраненным в памяти 230. Тем не менее, альтернативно контроллер может быть реализован как эквивалентное аппаратное устройство либо как комбинация аппаратных средств и программного обеспечения. Контроллер включает в себя функциональные возможности 222 формирования битов четности, используемых для формирования битов четности на основе информационного слова, которое должно быть передано в пользовательский терминал. Таким образом, под управлением программного обеспечением и/или встроенного программного обеспечения контроллер конфигурируется для формирования битов четности на основе информационного слова. На блок-схеме 300 процессов фиг.3 на 310 объект инфраструктуры сети беспроводной связи формирует биты четности, например, биты циклического контроля избыточности (CRC) на основе информационного слова, например, транспортного блока. На фиг.2 на 233 биты четности комбинируются с информационным словом.
На фиг.2 контроллер включает в себя функциональные возможности 224 кодирования битов четности, используемые для кодирования информации о конфигурации связи объекта инфраструктуры беспроводной связи по битам четности. Контроллер конфигурируется для кодирования битов четности на основе конфигурации связи объекта инфраструктуры беспроводной связи под управлением программного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения. В других вариантах осуществления, в более общем смысле, информация о других конфигурациях связи может кодироваться по битам четности. В одном варианте осуществления контроллер конфигурируется для кодирования битов четности, маскируя биты четности с помощью уникального набора битов индикатора конфигурации, которые соответствуют конфигурации связи объекта инфраструктуры беспроводной связи. В одном варианте осуществления маскирование может осуществляться посредством логического исключения битов четности с набором битов индикатора конфигурации. Маска может формироваться посредством, например, выбора 3 слов маски длиной N, где N является длиной поля четности РВСН CRC (и равняется, вероятно, 16 битам) с максимальным расстоянием Хемминга. Подобный набор из слов маски может включать в себя, например, все нулевые либо нулевое слово маски, соответствующее конфигурации 1 антенны без потери применимости. Расширяя число состояний, и следовательно, число используемых масок, любая дополнительная информация относительно конфигурации антенн базовой станции может также кодироваться.
Маска либо модификатор поля четности может также обуславливаться по физическому ID соты базовой станции, либо продолжительности кадра либо структуры слота, либо конфигурации соты как парной, например, дуплекс с частотным разделением, (FDD) либо непарной, например, дуплекс с временным разделением (TDD) передачи, частотные ресурсы симметричной или асимметричной нисходящей и восходящей линии связи; тип и число переданных контрольных либо опорных символов; тип поддерживаемой службы (например, широковещательная либо одноадресная), присутствие наложенных передач канала, допуск управляющих данных, ассоциация смежного либо несмежного спектра, число доступных несущих либо взаимосвязей несущих в случае структуры со многими несущими, тип соты и несущей и взаимосвязь с другими сотами в иерархической структуре сот либо иерархической структуре сот со многими несущими, среди прочего, другая информация о конфигурации связи, некоторые примеры которых рассмотрены выше.
Информационное слово обычным образом комбинируется либо иным образом ассоциируется с кодируемыми битами четности до передачи в пользовательский терминал. В одном варианте осуществления контроллер конфигурируется для комбинирования информационного слова и битов четности посредством конкатенации битов четности с информационным словом, например, в его начале либо окончании, до того, либо после того как биты четности кодируются. Альтернативно биты четности могут вставляться в среднюю часть информационного слова либо бит четности может перемежаться с информационным словом до либо после кодирования.
На фиг.3 в блоке 320 объект инфраструктуры беспроводной связи комбинирует информационное слово и биты четности и затем на 330 кодирует биты четности на основе конфигурации связи объекта инфраструктуры беспроводной связи. В альтернативном варианте осуществления биты четности являются первыми кодированными и затем комбинируются с информационным словом. Таким образом, на фиг.2 пространственное положение порядка комбинирования функциональных возможностей не обязательно указывает на порядок, в котором он имеет место относительно функции кодирования битов четности. В некоторых вариантах осуществления на фиг.2 контроллер включает в себя функциональные возможности кодирования канала, используемые для кодирования канала информационного слова и комбинирования кодируемых битов четности до передачи. На фиг.3 на 340, информационное слово, комбинируемое с кодируемыми битами четности, является канально кодируемым до передачи на 350. На фиг.2 контроллер передает канально кодируемое информационное слово и биты четности для приемопередатчика для передачи.
На фиг.4 пользовательский терминал 400 беспроводной связи содержит приемопередатчик 410, коммуникативно соединенный с контроллером 420. В одном варианте осуществления пользовательский терминал соответствует одному из удаленных модулей на фиг.1. Приемопередатчик в общем осуществляет связь с одним либо более базовыми модулями. На фиг.4 контроллер является наиболее легко реализуемым как цифровой процессор, управляемый программным обеспечением и/или встроенным программным обеспечением, сохраненным в памяти 430. Тем не менее альтернативно контроллер может быть реализован как эквивалентное аппаратное устройство либо как комбинация аппаратных средств и программного обеспечения. В блок-схеме 500 процесса фиг.5 на 510 пользовательский терминал принимает информационное слово, комбинированное с кодируемыми битами четности, от объекта беспроводной связи.
На фиг.4 контроллер включает в себя функциональные возможности 422, используемые для идентификации набора битов индикатора конфигурации, используемых для кодирования битов четности, которые скомбинированы с информационным словом. На фиг.4 контроллер также включает в себя функциональные возможности 424, используемые для определения конфигурации связи на основе набора битов индикатора конфигурации, используемых для кодирования битов четности. В одном варианте осуществления контроллер конфигурируется для определения конфигурации связи объекта беспроводной связи, от которого была принята комбинация информационного слова и кодируемых битов четности, на основе набора битов индикатора конфигурации, используемых для кодирования битов четности. В другом варианте осуществления контроллер конфигурируется для определения конфигурации связи пользовательского терминала беспроводной связи на основе набора битов индикатора конфигурации, используемых для кодирования битов четности.
В одном варианте реализации, проиллюстрированном на фиг.5, на 520 пользовательский терминал восстанавливает биты четности из кодируемых битов четности. В одном варианте осуществления биты четности восстанавливаются посредством логического исключения кодируемых битов четности с набором битов индикатора конфигурации. На 530 пользовательский терминал осуществляет обнаружение ошибок по информационному слову, используя восстановленные биты четности. В одном варианте осуществления пользовательский терминал осуществляет процесс логического исключения для каждого возможного набора битов индикатора конфигурации, при этом набор битов индикатора конфигурации, указывающий конфигурацию связи объекта беспроводной связи, соответствует набору битов индикатора конфигурации, для которого обнаруженные ошибки в информационном слове являются относительно малыми. Например, обнаруженные ошибки могут быть нулевыми либо, по меньшей мере, меньшими, чем обнаруженная ошибка, ассоциированная с битами индикатора других конфигураций. Конфигурация связи объекта беспроводной связи указывается посредством не более чем одного набора битов индикатора конфигурации.
Хотя настоящее изобретение и его наилучшие варианты осуществления описаны образом, который позволяет овладеть и позволяет специалистам в данной области техники сделать и использовать то же самое, следует понимать и принять во внимание, что существуют эквиваленты для примерных вариантов осуществления, раскрытых в материалах настоящей заявки, и что модификации и вариации могут быть сделаны с ними без отклонения от объема изобретений, которые должны быть ограничены не примерными вариантами осуществления, а прилагаемой формулой изобретения.