БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ, ТЕРМИНАЛ СВЯЗИ, СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА И СПОСОБ ПРИЕМА СИГНАЛА
BASE STATION, COMMUNICATION TERMINAL, SIGNAL TRANSMISSION METHOD AND RECEPTION METHOD

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к технологиям беспроводной связи. В частности, настоящее изобретение относится к базовой станции, терминалу связи, способу передачи сигнала и способу приема сигнала, используемым в системе связи, в которой применяется планирование по частоте и передача на множестве несущих.
Уровень техники
В области беспроводной связи имеется возрастающая потребность в широкополосных системах беспроводного доступа, которые обеспечивают эффективную, высокоскоростную и высокую пропускную способность связи. Для нисходящей линии связи в такой системе для достижения высокоскоростной связи с высокой пропускной способностью планируется применять такую схему с множеством несущих, как мультиплексирование с ортогональным разделением по частоте (OFDM, orthogonal frequency division multiplexing). В системах следующего поколения для увеличения эффективности использования частот и тем самым увеличения пропускной способности предлагается использование планирования по частоте.
Как показано на фиг.1, в системах следующего поколения полоса частот системы делится на множество блоков ресурсов (в этом примере три блока ресурсов), каждый из которых содержит одну или более поднесущих. Блоки ресурсов также могут называться частотными участками. Каждому терминалу назначается один или более блоков ресурсов. В способе планирования по частоте для увеличения эффективности передачи или пропускной способности системы в целом блоки ресурсов назначаются предпочтительно терминалам, имеющим хорошее состояние канала в соответствии с качеством принимаемого сигнала или индикаторами качества канала (CQI, channel quality indicator), измеряемыми на основе нисходящих пилотных каналов и сообщаемыми терминалами для соответствующих блоков ресурсов. Пилотный канал является сигналом, известным как для посылающей стороны, так и для приемной стороны, и также может называться как опорный сигнал, известный сигнал и обучающий сигнал. При использовании планирования по частоте терминалам необходимо предоставлять информацию планирования, указывающую результаты планирования. Информация планирования сообщается в терминалы посредством каналов управления. Канал управления также может называться служебный канал управления L1/L2, связанный канал управления или физический нисходящий канал управления (PDCCH, physical downlink control channel). Канал управления также используется для сообщения схемы модуляции (например, QPSK, 16 QAM или 64 QAM) и информации канального кодирования (например, скорости канального кодирования), используемых в запланированных блоках ресурсов, а также информации, относящейся к гибридному автоматическому запросу повтора (HARQ, hybrid automatic repeat request). Структуру каналов управления, используемых в такой системе мобильной связи, см., например, 3GPP, TR25.848, "Physical layer aspects of UTRA High Speed Downlink Packet Access" и 3GPP, TR25.896, "Feasibility study of enhanced uplink for UTRA FDD".
Здесь, когда каналу управления постоянно назначается блок ресурсов, общий для всех терминалов, некоторые терминалы не могут принимать канал управления с хорошим качеством, поскольку состояния каналов в блоке ресурса между терминалами различаются. Между тем распределение канала управления во все блоки ресурсов делает возможным прием канала управления с определенным качеством приема для всех терминалов. Однако с помощью этого метода трудно улучшить качество приема дополнительно. По этим причинам существует потребность в способе передачи канала управления терминалам с высоким качеством.
В системе, в которой используются адаптивные модуляция и кодирование (АМС, adaptive modulation and coding), то есть когда схема модуляции и скорость канального кодирования адаптивно изменяются, число символов, используемых для передачи канала управления, в зависимости от терминала меняется. Это происходит по той причине, что количество информации, передаваемой в каждом символе, изменяется в зависимости от комбинации схемы модуляции и скорости канального кодирования. По отношению к системам следующего поколения также обсуждается передача и прием разных сигналов множеством антенн, предусмотренных на передающем и приемном концах. В этом случае для каждого из сигналов, передаваемых множеством антенн, может быть необходимой информация управления, такая как информация управления, как описано выше. Другими словами, в такой системе число символов, необходимых для передачи канала управления, может изменяться в зависимости от терминала и также может зависеть от числа антенн, используемых терминалом. Когда объем информации, передаваемой через канал управления, меняется в зависимости от терминала, для увеличения эффективности использования ресурсов необходимо использовать переменный формат, который может гибким образом содержать различные объемы информации управления. Однако использование переменного формата может увеличить нагрузку по обработке сигналов на передающем и приемном концах. Между тем, когда используется фиксированный формат, необходимо обеспечить выделенное пространство каналов управления, которые могут вмещать максимальное количество информации управления. В этом случае, даже если канал управления занимает только часть пространства каналов управления, ресурсы оставшейся части пространства каналов управления не могут быть использованы для передачи данных, и, в результате, эффективность использования ресурсов снижается. По этим причинам существует потребность в способе передачи канала управления простым и высокоэффективным образом.
Однако способы передачи канала управления, имеющиеся в уровне техники, до сих пор не могут удовлетворить вышеуказанные потребности.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является эффективная передача каналов управления терминалам связи в системе связи, когда полоса частот, назначенная системе связи, содержит множество блоков ресурсов, каждый из которых содержит одну или более поднесущих, причем каждый терминал связи осуществляет связь с использованием одного или более блоков ресурсов.
В одном аспекте настоящего изобретения предлагается базовая станция, используемая в системе мобильной связи, применяющей для нисходящей линии связи OFDM. Базовая станция включает в себя модуль планирования, выполненный с возможностью определения назначения ресурсов радиосвязи для каждого подкадра так, что каждому пользовательскому устройству для связи назначается один или более блоков ресурсов; модуль формирования канала управления, выполненный с возможностью формирования канала управления, содержащего общую информацию управления, распределяемую в ресурсы радиосвязи, распределенные в полосе частот системы, и выделенную информацию управления, распределяемую в один или более блоков ресурсов, назначенных для каждого выбранного пользовательского устройства; модуль формирования сигнала передачи, выполненный с возможностью формирования сигнала передачи путем мультиплексирования с временным разделением общей информации управления и выделенной информации управления в соответствии с информацией планирования из модуля планирования. Общая информация управления включает в себя индикатор формата, отражающий один из предустановленных вариантов, который указывает число символов, занятых общей информацией управления, в одном подкадре. Общая информация управления включает в себя элементы информации с предустановленным размером данных. Число элементов информации меньше или равно определенной величине множества.
Еще один аспект настоящего изобретения делает возможным эффективно передавать каналы управления терминалам связи в системе связи, когда полоса частот, назначенная системе связи, включает в себя множество блоков ресурсов, каждый из которых содержит одну или более поднесущих, причем каждый терминал связи осуществляет связь с использованием одного или более блоков ресурсов.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан чертеж, используемый для описания планирования по частоте;
На фиг.2 показан чертеж, иллюстрирующий полосу частот, используемую в варианте осуществления настоящего изобретения;
На фиг.3А показана частичная блок-схема (1) базовой станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.3В показана частичная блок-схема (2) базовой станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.4А показан чертеж, компоненты обработки сигнала для одного частотного блока;
На фиг.4В показан чертеж, компоненты обработки сигнала для одного частотного блока;
На фиг.5А представлена таблица, показывающая примерные элементы информации служебных каналов управления;
На фиг.5В показан чертеж, иллюстрирующий локализованный FDM и распределенный FDM;
На фиг.5С представлен чертеж, показывающий число символов канала управления L1/L2, которое изменяется в соответствии с числом мультиплексируемых пользователей;
На фиг.5D показан чертеж, иллюстрирующий примерное распределение части 0 информации и индикатора вызова;
На фиг.5Е показан чертеж, иллюстрирующий элемент информации, используемый для индикатора вызова;
A
B
На фиг.5F показан чертеж, иллюстрирующий случай, когда векторы WA и WB предварительного кодирования определяются так, что два из четырех потоков направляются в пользовательское устройство A (UE), а другие два из четырех потоков направляются в пользовательское устройство В (UE);
На фиг.6 показан чертеж, иллюстрирующий элемент кода с исправлением ошибок;
На фиг.7А показан чертеж, иллюстрирующий примерное распределение каналов данных и каналов управления;
На фиг.7В показан чертеж, иллюстрирующий примерное распределение каналов данных и каналов управления;
На фиг.7С показан чертеж, иллюстрирующий примерные форматы канала управления L1/L2 в случае, когда число символов канал управления L1/L2 сообщается с использованием части 0;
На фиг.7D показан чертеж, иллюстрирующий примерные форматы канала управления L1/L2 в случае, когда число мультиплексированных пользователей сообщается для каждой MCS с использованием части 0;
На фиг.7Е показан чертеж, иллюстрирующий примерное распределение части 0 канала управления L1/L2 в трехсекторной конфигурации;
На фиг.7F показан чертеж, иллюстрирующий примерные схемы мультиплексирования для общих каналов управления;
На фиг.7G показан чертеж, иллюстрирующий примерное распределение общей информации управления для пользователей, отличных от пользователей на границе соты;
На фиг.7Н показан чертеж, иллюстрирующий примерное распределение общей информации управления для пользователей, включая пользователей на границе соты;
На фиг.7I показан чертеж, иллюстрирующий примерный способ мультиплексирования общих каналов управления в случае, когда мультиплексируются множество пользователей;
На фиг.8А показана частичная блок-схема терминала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.8В показана частичная блок-схема терминала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.8С показана диаграмма, иллюстрирующая приемный модуль терминала;
На фиг.9А представлена блок-схема, показывающая примерный процесс в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
На фиг.9В представлена блок-схема, показывающая примерный процесс параллельного приема;
На фиг.9С представлена блок-схема, показывающая примерный процесс последовательного приема;
На фиг.10А показан чертеж (1), иллюстрирующий кодирование с определением ошибок общих каналов управления;
На фиг.10В показан чертеж (2), иллюстрирующий кодирование с определением ошибок общих каналов управления;
На фиг.10С показан чертеж (3), иллюстрирующий кодирование с определением ошибок общих каналов управления;
На фиг.11 показан чертеж, иллюстрирующий пример управления (ТРС, transmission power control) мощностью передачи;
На фиг.12 показан чертеж, иллюстрирующий пример адаптивных модуляции и кодирования (АМС);
На фиг.13 показан чертеж, иллюстрирующий соотношение между уровнями MCS и размерами данных;
На фиг.14А показан чертеж, иллюстрирующий передачу каналов управления L1/L2 в четырех TTI с различными величинами множеств;
На фиг.14В представлена таблица, показывающая примерные значения параметров, относящихся к величине множества;
На фиг.15 показан чертеж, иллюстрирующий предустановленные относительные положения распределения информации управления;
На фиг.16 показан чертеж, используемый для описания случая, когда число шагов слепого детектирования данных снижено;
На фиг.17 показана таблица сравнения способов 1-7;
На фиг.18 показан чертеж (1), иллюстрирующий пример, когда часть сигнала управления кодируется с использованием одинаковой схемы канального кодирования для всех пользователей, а другая часть сигнала управления кодируется с использованием различных схем канального кодирования для соответствующих пользователей;
На фиг.19А показан чертеж (1), иллюстрирующий пример, когда часть сигнала управления кодируется с использованием одинаковой схемы канального кодирования для всех пользователей, а другая часть сигнала управления кодируется с использованием различных схем канального кодирования для соответствующих пользователей;
На фиг.19В показан чертеж, используемый для описания способов декодирования грантов нисходящего планирования;
На фиг.20 показан чертеж, используемый для описания случая, когда схема канального кодирования для сигнала управления изменяется от пользователя к пользователю;
На фиг.21 показана таблица сравнения с первого по третий способ;
На фиг.22 представлена таблица, показывающая примерные размеры данных соответствующих элементов информации;
На фиг.23 показана таблица сравнения с первого по третий способ;
Перечень обозначений
31 Модуль управления назначением частотного блока
32 Модуль планирования по частоте
33-х Модуль формирования служебного канала управления для частотного блока х
34-х Модуль формирования канала данных для частотного блока х
35 Модуль формирования широковещательного канала (или канала вызова)
1-х Первый модуль мультиплексирования для частотного блока х
37 Второй модуль мультиплексирования
38 Третий модуль мультиплексирования
39 Модуль формирования других каналов
40 Модуль обратного быстрого преобразования Фурье
41 Модуль добавления циклического префикса
41 Модуль формирования общего канала управления
42 Модуль формирования выделенного канала управления
43 Модуль мультиплексирования
81 Модуль настройки несущей частоты
82 Модуль фильтрации
83 Модуль удаления циклического префикса
84 Модуль быстрого преобразования Фурье (БПФ)
85 Модуль измерения CQI
86 Модуль декодирования широковещательного канала
87-0 Модуль декодирования общего канала управления (часть 0)
87 Модуль декодирования общего канала управления
88 Модуль декодирования выделенного канала управления
89 Модуль декодирования канала данных
Осуществление изобретения
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения канал управления делится на общую информацию управления (информация управления для всех), декодируемую по существу всеми терминалами связи, и выделенную информацию управления, декодируемую конкретными терминалами связи, которым назначаются один или более блоков ресурсов, причем общая информация управления и выделенная информация управления кодируются и модулируются раздельно. Канал управления формируется мультиплексированием с разделением по времени общей информации управления и выделенной информации управления в соответствии с информацией планирования и передается с использованием схемы с множеством несущих. Этот способ делает возможным эффективную передачу канала управления с использованием фиксированного формата без растраты ресурсов, даже когда количество информации управления изменяется от одного терминала связи к другому терминалу связи.
Общая информация управления может распределяться таким образом, чтобы быть распределенной во всей полосе частот системы, а выделенная информация управления для отдельных терминалов связи может распределяться только в блоки ресурсов, назначенные для конкретных терминалов связи. В этом случае выделенная информация управления распределяется в блоки ресурсов, которые обеспечивают хорошие состояния каналов для соответствующих конкретных терминалов связи. Таким образом, этот способ делает возможным улучшение качества выделенной информации управления при одновременном достижении определенного уровня качества общей информации управления для всех пользователей.
Нисходящий канал управления также может быть распределен так, чтобы быть распределенным во множестве блоков ресурсов, назначенных множеству терминалов связи. Распределение пилотного канала в широкой полосе частот, например, делает возможным улучшение точности оценки канала.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения для поддержания или улучшения качества каналов управления, содержащих общий канал управления и выделенный канал управления, для общего канала управления выполняется управление мощностью передачи, а для выделенного канала управления осуществляется одно или оба из управления мощностью передачи и адаптивных модуляции и кодирования.
Управление мощностью передачи также может осуществляться для общего канала управления для улучшения качества приема общего канала управления в конкретных терминалах связи, которым назначены блоки ресурсов. Хотя демодулировать общий канал управления стараются все пользователи или терминалы связи, принимающие общий канал управления, будет достаточно, если общий канал управления смогут успешно демодулировать пользователи, которым назначены блоки ресурсов.
Общий канал управления может содержать информацию о схеме модуляции и/или схеме кодирования, применяемой в выделенном канале управления. Поскольку комбинация схемы модуляции и схемы кодирования для общего канала управления фиксирована (или, по меньшей мере, выбирается из ограниченного числа комбинаций), этот способ дает пользователям, которым назначены блоки ресурсов, возможность получения информации о схеме модуляции и схеме кодирования для выделенного канала управления путем демодуляции общего канала управления. Другими словами, этот способ делает возможным осуществление адаптивных модуляции и кодирования в выделенном канале управления канал управления и тем самым улучшение качества приема выделенного канала управления.
Когда для каналов управления осуществляется управление мощностью передачи и адаптивных модуляции и кодирования, общее число комбинаций схем модуляции и схем кодирования для выделенного канала управления может быть меньшим, чем общее число комбинаций схем модуляции и схем кодирования для общего канала данных (физического нисходящего общего канала: PDSCH, physical downlink shared channel). Это происходит вследствие того, что даже если требующееся качество выделенного канала не достигается с помощью исключительно адаптивных модуляции и кодирования, проблема отсутствует до тех пор, пока требуемое качество может быть достигнуто дополнительным осуществлением управления мощностью передачи.
Первый вариант осуществления
На фиг.2 показан чертеж, иллюстрирующий полосу частот, используемую в варианте осуществления настоящего изобретения. Значения, использованные в последующем описании, являются лишь примерами, и могут использоваться различные значения. В этом примере полоса частот (вся полоса частот передачи), выделенная системе связи, имеет ширину 20 МГц. Вся полоса частот передачи содержит четыре частотных блока 1-4. Каждый из частотных блоков содержит множество блоков ресурсов, каждый из которых имеет одну или более поднесущих. На фиг.2 схематично показаны частотные блоки, каждый из которых содержит множество поднесущих. В этом варианте осуществления считается, что определены четыре различных ширин полос частот связи в 5 МГц, 10 МГц, 15 МГц и 20 МГц. Пользовательское устройство (например, терминал связи, мобильный терминал, или стационарный терминал) осуществляет связь с использованием одного или более частотных блоков с одной из четырех ширин полос частот. Терминал связи в системе связи может поддерживать все четыре ширины полос частот или поддерживать только часть из четырех ширин полос частот. Однако каждый терминал связи поддерживает, по меньшей мере, ширину полосы частот 5 МГц. Альтернативно, ширины полос частот связи могут быть не определены, и каждый терминал связи может быть выполнен с возможностью осуществления связи с использованием всей полосы частот системы. Хотя в этом варианте осуществления в целях описания определены четыре ширины полос частот связи, настоящее изобретение также может применяться в том случае, когда ширины полос частот связи не определены.
В этом варианте осуществления канал управления (служебный канал управления L1/L2 или канал управления нижнего уровня) для сообщения информации планирования каналов данных (общих каналов данных) терминалам передается с использованием минимальной ширины полосы частот (5 МГц) и предоставляется для каждого частотного блока. Например, когда терминал, поддерживающий ширину полосы частот 5 МГц, осуществляет связь с использованием частотного блока 1, терминал принимает канал управления, предусмотренный для частотного блока 1, и тем самым получает информацию планирования. Информация, указывающая то, какой терминал какой частотный блок может использовать, может сообщаться терминалам заранее, например, с использованием широковещательного канала. Также частотные блоки, используемые терминалами, могут быть изменены после начала связи. Когда терминал, поддерживающий ширину полосы частот 10 МГц, осуществляет связь с использованием соседних частотных блоков 1 и 2, терминал принимает каналы управления, предоставленные для частотных блоков 1 и 2, и тем самым получает информацию планирования для ширины полосы частот 10 МГц. Когда терминал, поддерживающий ширину полосы частот 15 МГц, осуществляет связь с использованием соседних частотных блоков 1, 2 и 3, терминал принимает каналы управления, предоставленные для частотных блоков 1, 2 и 3, и тем самым получает информацию планирования для ширины полосы частот 15 МГц. Когда терминал, поддерживающий ширину полосы частот 20 МГц, осуществляет связь, терминал принимает все каналы управления, предоставленные для частотных блоков, и тем самым получает информацию планирования для ширины полосы частот 20 МГц. На фиг.2 в каждом частотном блоке показаны четыре дискретных блока, обозначенные «канал управления». Это указывает на то, что канал управления распределяется (располагается) во множестве блоков ресурсов в частотном блоке. Распределение канала управления детально описывается ниже.
На фиг.3А показана частичная блок-схема базовой станции в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Базовая станция, показанная на фиг.3А, содержит модуль 31 управления назначением частотного блока, модуль 32 планирования по частоте, модуль 33-1 формирования служебного канала управления и модуль 34-1 формирования канала данных для частотного блока 1, …, модуль 33-М формирования служебного канала управления и модуль 34-М формирования канала данных для частотного блока М, модуль 35 формирования широковещательного канала (или канала вызова), первый модуль 1-1 мультиплексирования для частотного блока 1, …, первый модуль 1-М мультиплексирования для частотного блока М, второй модуль 37 мультиплексирования, третий модуль 38 мультиплексирования, модуль 39 формирования других каналов, модуль 40 обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) и модуль 41 добавления циклического префикса (CP, cyclic prefix).
Модуль 31 управления назначением частотного блока определяет частотный блок (блоки), используемый терминалом (мобильным терминалом или стационарным терминалом), на основе информации, относящейся к максимальной поддерживаемой ширине полосы частот, сообщенной терминалом. Модуль 31 управления назначением частотного блока управляет соответствием между соответствующими терминалами и частотными блоками и отправляет информацию соответствия в модуль 32 планирования по частоте. Соответствие между частотными блоками и терминалами, поддерживающими различные ширины полос частот, может быть сообщено терминалам заранее через широковещательный канал. Например, модуль 31 управления назначением частотного блока разрешает пользователям, осуществляющим связь с шириной полосы частот 5 МГц, использовать любой или конкретный блок из частотных блоков 1-4. Для пользователя, осуществляющего связь с шириной полосы частот 10 МГц, модуль 31 управления назначением частотного блока разрешает использовать два соседних частотных блока, то есть частотные блоки «1 и 2», «2 и 3» или «3 и 4». Модуль 31 управления назначением частотного блока может разрешить пользователю использовать любую или конкретную комбинацию. Для пользователя, осуществляющего связь с шириной полосы частот 15 МГц, модуль 31 управления назначением частотного блока разрешает использовать три соседних частотных блока, то есть частотные блоки «1, 2 и 3» или «2, 3 и 4». Модуль 31 управления назначением частотного блока может разрешить пользователю использовать одну или обе комбинации. Для пользователя, осуществляющего связь с шириной полосы частот 20 МГц, модуль 31 управления назначением частотного блока разрешает использовать все частотные блоки. Частотные блоки, разрешаемые пользователю для использования, могут быть изменены после начала связи в соответствии с шаблоном перескоков по частоте.
Модуль 32 планирования по частоте осуществляет планирование по частоте для каждого из частотных блоков. Модуль 32 планирования по частоте осуществляет планирование по частоте для каждого частотного блока на основе индикаторов качества канала (CQI), сообщенных терминалами для соответствующих блоков ресурсов, так, что блоки ресурсов назначаются преимущественно терминалам с хорошим состоянием канала, и формирует информацию планирования на основе результатов планирования.
Модуль 33-1 формирования служебного канала управления для частотного блока 1 формирует служебный канал управления для сообщения информации планирования частотного блока 1 терминалам, использующим блоки ресурсов только лишь в частотном блоке 1. Подобно этому каждый из модулей 33 формирования служебного канала управления для других частотных блоков формирует служебный канал управления для сообщения информации планирования соответствующего частотного блока терминалам, использующим блоки ресурсов только лишь в этом частотном блоке.
Модуль 34-1 формирования канала данных для частотного блока 1 формирует каналы данных, каждый из которых передается с использованием одного или более блоков ресурсов в частотном блоке 1. Частотный блок 1 может использоваться совместно одним или более терминалами (пользователями). Следовательно, в этом примере, модуль 34-1 формирования канала данных для частотного блока 1 содержит N модулей от 1-1 до 1-N формирования канала данных. Подобно этому, каждый из модулей 34 формирования канала данных для других частотных блоков формирует каналы данных для терминалов, совместно использующих соответствующий частотный блок.
Первый модуль 1-1 мультиплексирования для частотного блока 1 мультиплексирует сигналы, передаваемые с использованием частотного блока 1. Это мультиплексирование включает в себя, по меньшей мере, мультиплексирование с разделением по частоте. Мультиплексирование служебного канала управления и каналов данных далее описано более подробно. Подобно этому, каждый из первых модулей 1 мультиплексирования для других частотных блоков мультиплексирует служебный канал управления и каналы данных, передаваемые с использованием соответствующего частотного блока.
Второй модуль 37 мультиплексирования изменяет соотношения положений первых модулей 1-х (х=1, …, М) мультиплексирования на оси частот в соответствии с шаблоном перескоков по частоте. Этот процесс детально описан во втором варианте осуществления.
Модуль 35 формирования широковещательного канала (или канала вызова) формирует широковещательную информацию, такую как служебные данные, которые должны быть сообщены терминалам, покрываемым базовой станцией. Широковещательная информация может содержать информацию, указывающую соответствие между максимальными поддерживаемыми ширинами полос частот терминалов и используемых частотных блоков. Если используемые частотные блоки меняются, широковещательная информация также может содержать информацию, определяющую шаблон перескоков, указывающий то, как изменяются используемые частотные блоки. Канал вызова может передаваться с использованием той же полосы частот, что используется для широковещательного канала, или с использованием частотных блоков, используемых соответствующими терминалами.
Модуль 39 формирования других каналов формирует каналы, отличающиеся от служебного канала управления и каналов данных. Например, модуль 39 формирования других каналов формирует пилотный канал.
Третий модуль 38 мультиплексирования мультиплексирует служебные каналы управления и каналы данных во всех частотных блоках, широковещательный канал и/или другие каналы при необходимости.
Модуль 40 обратного быстрого преобразования Фурье выполняет обратное быстрое преобразование Фурье над сигналом, выводимым из третьего модуля 38 мультиплексирования, и тем самым модулирует сигнал в соответствии с OFDM.
Модуль 41 добавления циклического префикса (CP) формирует символы передачи путем прикрепления защитных интервалов к модулированным по OFDM символам. Символ передачи формируется, например, путем дублирования данных окончания (или заголовка) модулированного по OFDM символа и прикрепления продублированных данных к окончанию (или заголовку) модулированного по OFDM символа.
На фиг.3В показаны компоненты, следующие за модулем 41 добавления CP, показанным на фиг.3А. Как показано на фиг.3В, цепь РЧ передачи осуществляет цифроаналоговое конвертирование, преобразование по частоте и ограничение полосы частот символа с защитными интервалами, а усилитель мощности усиливает символы до соответствующего уровня мощности. Затем символ передается через дуплексор и приемопередающую антенну.
В этом варианте осуществления считается, что базовая станция осуществляет прием с разнесением антенн с использованием двух антенн, хотя этот признак не является существенным для настоящего изобретения. Восходящий сигнал, принимаемый двумя антеннами, вводится в модуль приема восходящего сигнала.
На фиг.4А показан чертеж, иллюстрирующий компоненты обработки сигналов для одного частотного блока (частотный блок х). На фиг.4А «х» обозначает целое число, большее или равное 1 и меньшее или равное М. Компоненты обработки сигналов для частотного блока х содержат модуль 33-х формирования служебного канала управления, модуль 34-х формирования канала данных, модули 43-А, 43-В, … мультиплексирования и модуль 1-х мультиплексирования. Модуль 33-х формирования служебного канала управления содержит модуль 41 формирования общего канала управления и один или более модулей 42-А, 42-В, … формирования выделенного канала управления.
Модуль 41 формирования общего канала управления выполняет канальное кодирование и многоуровневую модуляцию в общем канале управления (также может называться общая информация управления или информация управления для всех), который является частью служебного канала управления и декодируется и демодулируется всеми терминалами, использующими соответствующий частотный блок, и выводит общий канал управления.
Каждый из модулей 42 формирования выделенного канала управления выполняет канальное кодирование и многоуровневую модуляцию в выделенном канале управления (также может называться выделенная информация управления), который является частью служебного канала управления и декодируется и демодулируется терминалами, которым назначены один или более блоков ресурсов в соответствующем частотном блоке, и выводит выделенный канал управления.
Модуль 34-х формирования канала данных содержит модули х-А, х-В, … формирования канала данных, которые соответственно выполняют канальное кодирование и многоуровневую модуляцию в канала данных терминалов А, В, … Информация, относящаяся к канальному кодированию и многоуровневой модуляции, заключена в выделенном канале управления, описанном выше.
Модули 43 мультиплексирования распределяют выделенные каналы управления и каналы данных соответствующих терминалов в блоки ресурсов, назначенных терминалам.
Как описано выше, модуль 41 формирования общего канала управления кодирует (и модулирует) общий канал управления, а модули 42 формирования выделенного канала управления кодируют (и модулируют) соответствующие выделенные каналы управления. Соответственно, как схематично показано на фиг.6, общий канал управления этого варианта осуществления содержит наборы информации для всех пользователей, которым назначен частотный блок х, причем наборы информации являются коллективно закодированы кодом с исправлением ошибок.
Альтернативно общий канал управления может быть закодирован кодом с исправлением ошибок для каждого пользователя. В этом случае пользователь не может единственным образом определить блок в блоках, закодированных кодом с исправлением ошибок, в котором содержится информация для пользователя. Следовательно, пользователь должен декодировать все блоки. При таком способе, поскольку кодирование осуществляется для каждого пользователя, сравнительно легко добавить или заменить пользователя. Каждый пользователь должен декодировать и демодулировать общий канал управления, содержащий наборы информации для всех пользователей.
Между тем выделенные каналы управления содержат информацию только для тех пользователей, которым в действительности назначены блоки ресурсов, и, следовательно, закодированы кодом с исправлением ошибок для соответствующих пользователей. Каждый пользователь определяет, назначен ли блок (блоки) ресурсов, путем декодирования и демодуляции общего канала управления. Соответственно, только те пользователи, которым назначены блоки ресурсов, должны декодировать выделенные каналы управления. Скорости канального кодирования и схемы модуляции для выделенных каналов управления в течение сеанса связи при необходимости меняются. С другой стороны, скорость канального кодирования и схема модуляции для общего канала управления могут быть фиксированы. Тем не менее, однако, предпочтительно осуществлять управление (ТРС, transmission power control) мощностью передачи для достижения определенного уровня качества сигнала. Таким образом, закодированные кодом с исправлением ошибок выделенные каналы управления передаются с использованием блоков ресурсов, обеспечивающих хорошее состояние канала. Следовательно, объем нисходящих данных может быть до некоторой степени снижен путем прорежения. На фиг.5А показаны типы нисходящих служебных каналов управления и примерные элементы информации соответствующих нисходящих служебных каналов управления. Нисходящие служебные каналы управления содержат широковещательный канал (ВСН, broadcast channel), выделенный служебный канал L3 (канал управления верхнего уровня или канал управления высокого уровня) и канал управления L1/L2 (канал управления нижнего уровня). Канал управления L1/L2 в дополнение к информации для нисходящей передачи данных может содержать информацию для восходящей передачи данных. Также канал управления L1/L2 может содержать формат передачи (например, схему модуляции данных, скорость канального кодирования и число мультиплексированных пользователей) канала управления L1/L2. Элементы информации, передаваемые соответствующими каналами, описываются далее.
(Широковещательный канал)
Umax
Dmax
all
Широковещательный канал используется для сообщения терминалам связи (либо мобильным терминалам, либо стационарным терминалам; также могут называться пользовательскими устройствами) информации, которая уникальна для соты, или информации, которая изменяется только через длительные интервалы. В качестве широковещательной информации может сообщаться, например, информация, которая изменяется только с интервалом 1000 мс (1 с). Широковещательная информация может также содержать формат передачи нисходящего канала управления L1/L2, максимальное число мультиплексированных пользователей, информацию конфигурации блоков ресурсов и информацию схемы MIMO. Максимальное число мультиплексированных пользователей указывает число пользователей, чья информация управления мультиплексирована в нисходящий канал управления L1/L2 в одном подкадре. Максимальное число мультиплексированных пользователей может определяться для восходящей линии связи и нисходящей линии связи раздельно (N и N) или может отражать общее число мультиплексированных пользователей для восходящей линии связи и нисходящей линии связи (N).
Формат передачи определяется схемой модуляции данных и скоростью канального кодирования. Поскольку скорость канального кодирования может быть однозначно определена на основе схемы модуляции данных и размера данных, вместо скорости канального кодирования может сообщаться размер данных. Альтернативно, формат передачи может сообщаться как часть (часть 0) канала управления L1/L2, как описано далее.
Максимальное число мультиплексированных пользователей указывает число пользователей, которые могут быть мультиплексированы в одном TTI с использованием одного или более из FDM, CDM и TDM. Для восходящей линии связи и нисходящей линии связи может быть определено одинаковое максимальное число мультиплексированных пользователей, или же для восходящей линии связи и нисходящей линии связи могут быть определены разные числа.
Информация конфигурации блока ресурсов указывает положение блока ресурсов, используемого в соте, на частотной и временной осях. В этом варианте осуществления используются два типа схем мультиплексирования с разделением по частоте (FDM, frequency division multiplexing): локализованное FDM и распределенное FDM. В локализованном FDM каждому пользователю, имеющему хорошее состояние канала, предпочтительно назначаются непрерывные полосы частот, локально сконцентрированные на оси частот. Локализованное FDM пригодно, например, для связи пользователей с низкой мобильностью и для высококачественной, высокоскоростной передачи данных. В распределенном FDM нисходящий сигнал формируется так, что он содержит множество перемежающихся частотных компонент, распределенных вдоль широкой полосы частот. Распределенный FDM пригоден, например, для связи пользователей с высокой мобильностью и для периодической передачи данных малых размеров, таких как голосовые пакеты (VoIP, Voice over IP, передача голоса по IP-сетям). Таким образом, частотные ресурсы назначаются как непрерывная полоса частот или дискретные частотные компоненты для каждого пользователя в соответствии с информацией назначения на основе какой-либо из схем FDM.
Верхняя половина фиг.5В иллюстрирует пример локализованного FDM. В этом примере, когда ресурс идентифицирован локальным блоков ресурсов номер «4», он соответствует физическому блоку 4 ресурсов. На нижней половине фиг.5В проиллюстрирован пример распределенного FDM. В этом примере, когда ресурс идентифицирован распределенным блоков ресурсов номер «4», он соответствует левым половинам физических блоков 2 и 8 ресурсов. В нижней половине фиг.5В каждый физический блок ресурсов разделен на два. Однако нумерация и число делений блоков ресурсов при распределенном FDM может изменяться от соты к соте. По этой причине информация конфигурации блоков ресурсов сообщается через широковещательный канал терминалам связи в каждой соте.
Информация схемы MIMO сообщается в том случае, если базовая станция оборудована множеством антенн, и указывает, используется ли однопользовательское множество входов множество выходов (SU-MIMO, single-user multi-input multi-output) или многопользовательское (MU-MIMO, multi-user MIMO). При SU-MIMO базовая станция с множеством антенн осуществляет связь с одним терминалом связи с множеством антенн. Между тем при MU-MIMO базовая станция с множеством антенн осуществляет связь со множеством терминалов связи.
A
B
A
B
При нисходящем MU-MIMO сигнал для пользовательского устройства UE передается из одной или множества антенн (например, первая антенна из двух антенн) базовой станции, а сигнал для другого пользовательского устройства UE передается из одной или множества антенн (например, вторая антенна из двух антенн) базовой станции. При восходящем MU-MIMO сигнал от пользовательского устройства UE и сигнал от другого пользовательского устройства UE принимаются в одно и то же время множеством антенн базовой станции. Сигналы от множества пользовательских устройств различаются, например, по опорным сигналам, назначенным соответствующим пользовательским устройствам. В качестве опорных сигналов предпочтительно используются последовательности кодов CAZAC. Последовательности кодов CAZAC становятся ортогональными друг для друга, даже если они сформированы из одной и той же последовательности, до тех пор пока применяются различные величины циклических сдвигов. Следовательно, ортогональные последовательности могут быть легко сформированы с использованием последовательностей кодов CAZAC.
(Выделенный служебный канал L3)
Выделенный служебный канал L3 также используется для сообщения терминалам связи информации, которая изменяется на длительных интервалах, например на интервале 1000 мс. В то время как широковещательный канал передается всем терминалам связи в соте, выделенный служебный канал L3 передается только конкретным терминалам связи. Выделенный служебный канал L3 содержит информацию о типе FDM и информацию постоянного планирования. Выделенный служебный канал L3 может быть классифицирован как выделенный канал управления.
Тип FDM указывает, что для каждого выбранного терминала связи используется либо локализованный FDM, либо распределенный FDM.
Информация постоянного планирования сообщается тогда, когда осуществляется постоянное планирование, и указывает форматы передачи (схемы модуляции данных и скорости канального кодирования) восходящих или нисходящих каналов данных и используемых блоков ресурсов.
(Канал управления L1/L2)
Канал управления L1/L2 может содержать информацию для восходящей передачи данных в дополнение к информации для нисходящей передачи данных. Канал управления L1/L2 может дополнительно содержать информационные биты (часть 0), указывающие формат передачи канала управления L1/L2. Информация для нисходящей передачи данных может быть классифицирована на часть 1, часть 2а и часть 2b. Часть 1 и часть 2а классифицируются как общие каналы управления, часть 2b может классифицироваться как выделенная информация управления.
(Часть 0)
Информация части 0 (далее обозначаемая просто «часть 0») содержит формат передачи (схема модуляции, скорость канального кодирования и число мультиплексируемых пользователей или общее число бит управления) канала управления L1/L2. Если формат передачи канала управления L1/L2 сообщается широковещательным каналом, часть 0 содержит число мультиплексируемых пользователей (или общее число бит управления).
Число символов, необходимое для канала управления L1/L2, изменяется в зависимости от части мультиплексируемых пользователей и качества приема мультиплексируемых пользователей. Обычно, как показано на левой стороне фиг.5С, для канала управления L1/L2 резервируется достаточно большое число символов. Число символов может меняться и сообщается форматом передачи канала управления L1/L2, которое сообщается через широковещательный канал, например, с интервалом 1000 мс (1 с). Когда число мультиплексируемых пользователей мало, число символов, необходимых для канала управления L1/L2, становится меньше, как показано на правой стороне фиг.5С. Здесь, если для канала управления L1/L2 в среде, где число мультиплексируемых пользователей и качество приема мультиплексируемых пользователей меняется в течение коротких интервалов, продолжает резервироваться большое количество ресурсов, большая часть ресурсов может быть растрачена напрасно.
Для снижения растраты ресурсов для канала управления L1/L2, часть 0 (схема модуляции, скорость канального кодирования и число мультиплексируемых пользователей или общее число бит управления) может содержаться в канале управления L1/L2. Сообщение о схеме модуляции и скорости канального кодирования с помощью части 0 канала управления L1/L2 делает возможным изменение схемы модуляции и скорости канального кодирования за более короткий интервал времени по сравнению со случаем, когда они сообщаются широковещательным каналом. Когда число символов, занимаемых каналом управления L1/L2 в одном подкадре, выбирается из предустановленных вариантов, формат передачи в одном подкадре может идентифицироваться путем определения того, какой из вариантов выбран. Например, когда предусмотрены, как описано далее, четыре типа форматов передачи, информация части 0 может представляться двумя битами.
(Часть 1)
Часть 1 содержит индикатор вызова (PI, paging indicator). Каждый терминал связи может определить, вызывается ли он, путем демодуляции индикатора вызова. Более конкретно, каждый терминал связи определяет, имеется ли в индикаторе вызова групповой номер, назначенный терминалу связи, и демодулирует канал (РСН, paging channel) вызова, если групповой номер присутствует. Отношение положений между PI и РСН для терминала связи известно. Затем терминал связи определяет, имеется ли его информация идентификации (например, телефонный номер терминал связи) в РСН, и тем самым определяет, имеется ли входящий вызов.
PI может передаваться (1) с использованием частей канала управления L1/L2, которые выделены для PI, или (2) с использованием невыделенных элементов информации в канале управления L1/L2.
На фиг.5D показан случай, когда индикатор вызова передается в соответствии со способом (1). В этом примере, показанном на фиг.5D, один подкадр включает в себя предустановленное число (например, 10) непрерывных во времени символов OFDM, и первые три символа назначаются общей информации управления. Информация части 0 и индикатор вызова распределяются в полосах частот вокруг центральной частоты полосы частот системы в соответствии с распределенным FDM. Для других частей первых трех символов информация управления нисходящей линии (DL, downlink) связи и информация управления восходящей линии (UL, uplink) связи распределяется в соответствии с распределенным FDM. Канал вызова (РСН) является мультиплексируемым с разделением во времени с вышеуказанной информацией управления. При этом способе выделенные полосы частот для индикатора вызова предоставляются с регулярным или нерегулярным интервалом.
При способе (2) канал управления L1/L2 содержит множество элементов информации предустановленного размера. Число элементов информации ограничено максимальным числом, указанным в широковещательной информации. Каждый из элементов информации обычно содержит информацию управления для выбранного пользовательского устройства, такую как информация (UE-ID, user identification information) идентификации пользователя и информация назначения ресурсов. При этом способе для индикатора вызова назначаются один или более элементов информации с регулярными или нерегулярными интервалами. Другими словами, индикатор вызова передается без использования выделенных ресурсов. В этом случае, однако, необходимо соответственно разделять элемент информации, содержащий индикатор вызова, от других элементов информации, содержащих информацию управления для пользовательских устройств. Для этой цели, например, может быть использована информация (PI-ID, paging indicator identification information) идентификации, уникальная для индикатора вызова. В этом случае PI-ID сообщается пользовательским устройствам, например, с помощью широковещательной информации.
Соответствующие элементы информации могут иметь одинаковое число бит или разное число бит. Например, когда MCS является переменно и определяется для каждого пользователя в общей информации управления, как описано далее (когда MCS для канала управления L1/L2 регулируется для каждого пользователя), число бит элемента информации может изменяться в зависимости от уровня MCS.
На фиг.5Е показан случай, когда элементы информации назначаются индикатору вызова с регулярными или нерегулярными интервалами. Когда пользовательское устройство декодирует элемент информации и определяет PI-ID, пользовательское устройство обрабатывает элемент информации как индикатор вызова (пользовательское устройство определяет, имеется ли в элементе информации групповой ID, назначенный для него самого, и проверяет РСН, если групповой PI-ID наличествует). Индикатор вызова предпочтительно содержится в первом элементе информации, так что пользовательские устройства могут быстро определить, имеется ли для них входящий вызов.
(Часть 2а)
Часть 2а содержит информацию назначения ресурсов для нисходящих каналов данных, назначенную длительность времени и информацию MIMO.
Информация назначения ресурсов для нисходящих каналов данных определяет блоки ресурсов, содержащие нисходящие каналы данных. Для идентификации блоков ресурсов могут использоваться различные способы, такие как схема битового распределения и древовидная числовая схема, известные в соответствующей области техники.
Назначенная длительность времени указывает период времени, в котором нисходящие каналы данных передаются непрерывно. Назначение ресурсов может изменяться так часто, как проходит каждый TTI. Однако для снижения потерь каналы данных могут передаваться в соответствии с одинаковым назначением ресурса для множества TTI.
Информация MIMO сообщается, когда для связи используется схема MIMO, и указывает, например, число антенн и число потоков. Число потоков может также называться числом информационных последовательностей. В дальнейшем описании считается, что как число антенн, так и число потоков равно «четырем». Однако число антенн и число потоков может принимать любое соответствующее значение.
Хотя это не существенно, в части 2а также может содержаться вся или часть информация 16-битного идентификатора пользователя.
(Часть 2b)
Часть 2b содержит информацию предварительного кодирования для схемы MIMO, формат передачи нисходящего канала данных, информацию гибридного автоматического запроса (HARQ, hybrid automatic repeat request) повтора и информацию CRC.
Информация предварительного кодирования для схемы MIMO указывает взвешивающие коэффициенты, применяемые к соответствующим антеннам. Характеристики направленности сигналов связи могут регулироваться путем регулировки взвешивающих коэффициентов (векторов предварительного кодирования), применяемых к соответствующим антеннам. На приемном конце (пользовательском терминале) оценка канала предпочтительно осуществляется в соответствии с характеристиками направленности.
A
B
A
B
A
B
A
B
На фиг.5F показан чертеж, иллюстрирующий случай, когда вектора W и W предварительного кодирования определяются так, чтобы потоки 1 и 2 (кодовое слово 1) из четырех потоков направлялись в пользовательское устройство A (UE), а потоки 3 и 4 (кодовое слово 2) из четырех потоков направлялись в пользовательское устройство В (UE). Опорный сигнал передается ненаправленным образом. Векторы W и W предварительного кодирования сообщаются соответствующим пользовательским устройствам А и В. Пользовательское устройство А принимает опорный сигнал с учетом взвешивающего коэффициента, указанного вектором W предварительного кодирования, или применяет взвешивающий коэффициент к опорному сигналу после его приема. Эта конфигурация дает возможность пользовательскому устройству А соответствующим образом осуществлять оценку канала для сигнала, направленного ему самому. Подобно этому пользовательское устройство В принимает опорный сигнал с учетом взвешивающего коэффициента, указанного вектором W предварительного кодирования, или применяет взвешивающий коэффициент к опорному сигналу после его приема. Эта конфигурация дает возможность пользовательскому устройству В соответствующим образом осуществлять оценку канала для сигнала, направленного ему самому.
Формат передачи нисходящего канала данных определяется схемой модуляции данных и скоростью канального кодирования. Поскольку скорость канального кодирования может быть однозначно определена на основе схемы модуляции и размера данных, вместо скорости канального кодирования может быть сообщен размер данных или размер полезной нагрузки. Например, формат передачи может быть представлен 8 битами.
Информация гибридного автоматического запроса (HARQ) повтора содержит информацию, необходимую для управления повторной передачей нисходящих пакетов. Более конкретно, информация HARQ содержит номер процесса, информацию варианта избыточности, указывающую схему комбинации пакетов, и индикатор новых данных, указывающий, является ли пакет новым пакетом или повторно передаваемым пакетом. Например, информация HARQ может быть представлена 6 битами.
Информация CRC (cyclic redundancy check) сообщается, когда для детектирования ошибок используется циклический избыточностный контроль и указывает биты определения CRC, свернутые с информацией идентификации пользователя (UE-ID).
Информация для передачи восходящих данных может быть классифицирована на часть 1 - часть 4. В основном информация для передачи восходящих данных классифицируется как общий канал управления. Однако для терминалов связи, которым назначены ресурсы для нисходящих каналов данных, информация для передачи восходящих данных может передаваться в качестве выделенных каналов управления.
(Часть 1)
Часть 1 содержит информацию подтверждения доставки для предыдущих восходящих каналов данных. Информация подтверждения доставки указывает либо подтверждение (АСК, acknowledge), указывающее, что ошибок в пакете не определено или определенные ошибки находятся в приемлемом диапазоне, или отрицательное подтверждение (NACK, negative acknowledge), указывающее, что в пакете определена ошибка вне пределов допустимого диапазона. Информация подтверждения доставки может быть представлена одним битом.
(Часть 2)
Часть 2 содержит информацию назначения ресурсов для будущего восходящего канала данных и формат передачи, информацию мощности передачи и информацию CRC для восходящего канала данных.
Информация назначения ресурсов указывает блоки ресурсов, которые можно использовать для передачи восходящего канала данных. Для идентификации блоков ресурсов могут использоваться различные способы, такие как схема битового распределения и древовидная числовая схема, известные в соответствующей области техники.
Формат передачи восходящего канала данных определяется для схемы модуляции данных и скорости канального кодирования. Поскольку скорость канального кодирования может быть однозначно определена на основе схемы модуляции данных и размера данных, вместо скорости канального кодирования может быть сообщен размер данных или размер полезной нагрузки. Например, формат передачи может быть представлен 8 битами.
ТРС
L1L2
data
L1L2
Информация мощности передачи указывает уровень мощности передачи, который необходимо использовать для передачи восходящего канала данных. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения восходящий пилотный канал неоднократно передается из каждого терминала связи в базовую станцию со сравнительно коротки интервалом Tref, например около нескольких миллисекунд. Уровень Pref мощности передачи восходящего пилотного канала обновляется с интервалом Т, который больше интервала Tref, на основе информации управления мощностью передачи (команды ТРС) из базовой станции так, что уровень Pref мощности передачи становится больше или меньше, чем уровень мощности передачи ранее переданного восходящего пилотного канала. Восходящий канал управления L1/L2 передается с уровнем мощности передачи, полученным путем добавления уровня Δ мощности первого сдвига, сообщенного базовой станцией для уровня Pref мощности передачи восходящего пилотного канала. Восходящий канал данных передается с уровнем мощности передачи, полученным путем добавления уровня Δ мощности второго сдвига, сообщенного базовой станцией для уровня Pref мощности передачи восходящего пилотного канала. Уровень Δ мощности первого сдвига для канала управления L1/L2 содержится в информации мощности передачи части 4, описываемой далее. Команда ТРС для обновления уровня мощности передачи пилотного канала также содержится в части 4.
L1L2
L1L2
data
L1L2
L1L2
data
data
Уровень Δ мощности первого сдвига может быть фиксированным значением или переменным. Когда уровень Δ мощности первого сдвига является переменным, он может быть сообщен пользовательскому устройству в качестве широковещательной информации (ВСН) или служебной информации уровня 3. Уровень Δ мощности второго сдвига может быть сообщен пользовательскому устройству с помощью сигнала управления L1/L2. Уровень A мощности первого сдвига может быть может быть увеличен или уменьшен в соответствии с количеством информации в сигнале управления. Уровень Δ мощности первого сдвига также может определяться в соответствии с качеством приема сигнала управления. Уровень Δ мощности второго сдвига может определяться в соответствии с качеством приема сигнала данных. Восходящий канал данных может передаваться с уровнем мощности передачи, который меньше, чем сумма уровня Pref мощности передачи восходящего пилотного канала и уровня Δ мощности второго сдвига для удовлетворения запросу (индикатору перегрузки) на снижение потребляемой мощности, который посылается в терминал связи из соты около обслуживающей соты.
Информация CRC сообщается, когда для детектирования ошибок используется циклический избыточностный контроль и указывает биты определения CRC, свернутые с информацией идентификации пользователя (UE-ID). В ответном сигнале (нисходящий канал управления L1/L2) на канал случайного доступа (RACH, random access channel) в качестве UE-ID может использоваться случайный идентификатор ID преамбулы RACH.
(Часть 3)
Часть 3 содержит биты управления временем передачи для восходящих сигналов. Биты управления временем передачи используются для синхронизации терминалов связи в соте. Биты управления временем передачи могут сообщаться как выделенная информация управления, когда блоки ресурсов назначаются нисходящему каналу данных, или могут сообщаться в качестве общей информации управления.
(Часть 4)
L1L2
Часть 4 содержит информацию мощности передачи, указывающую уровень мощности передачи терминала связи. В частности, информация мощности передачи указывает уровень мощности передачи, который должен быть использован терминалом связи, которому не назначены ресурсы для передачи восходящего канала данных, для передачи восходящего канала управления для сообщения нисходящего CQI. В части 4 содержатся уровень Δ мощности первого сдвига и команда ТРС, описанные выше.
На фиг.4В, подобно фиг.4А, показаны компоненты обработки сигналов для одного частотного блока. Фиг.4А отличается от фиг.4В тем, что предоставлен пример информации управления. На фиг.4В для компонентов, соответствующих таковым на фиг.4А, используются такие же номера обозначений. «Распределение назначенных блоков ресурсов» на фиг.4В означает, что каналы распределяются в один или более блоков ресурсов, назначенных для выбранного терминала связи. «Распределение других блоков ресурсов» означает, что каналы распределяются в блоки ресурсов во всем частотном блоке. Часть 0 в канале управления L1/L2 передается как общий канал управления с использованием всего частотного блока. Информация, относящаяся к восходящей передаче данных (части 1-4) в канале управления L1/L2 передается как выделенный канал управления с использованием ресурсов, назначенных для канала нисходящих данных, если это возможно, или как общий канал управления с использованием всего частотного блока, если для нисходящего канал данных ресурсов не назначено.
На фиг.7А показан чертеж, иллюстрирующий примерное распределение каналов данных и каналов управления. Этот пример показывает распределение в одном частотном блоке и одном подкадре и грубо соответствует выходу из первого модуля 1-х мультиплексирования (за исключением того, что каналы, такие как пилотный канал, мультиплексируются третьим модулем 38 мультиплексирования). Один подкадр может соответствовать одному интервалу (TTI, transmission time interval) времени передачи или множеству TTI. В этом примере частотный блок содержит семь блоков ресурсов RB1-RB7. Семь блоков ресурсов назначаются терминалам с хорошими состояниями каналов модулем 32 планирования по частоте, показанным на фиг.3А.
Обычно общий канал управления, пилотный канал и каналы данных мультиплексируются по времени. Общий канал управления (содержащий часть 0 в канале управления L1/L2) распределяется в ресурсы, распределенные во всем частотном блоке. Другими словами, общий канал управления распределяется в полосе частот, составленной из семи блоков ресурсов. На фиг.7А общий канал управления (содержащий часть 0 в канале управления L1/L2) и другие каналы управления (за исключением выделенных каналов управления) мультиплексируются с разделением по частоте. Другие каналы управления могут содержать канал синхронизации (такое выделение каналов несущественно для настоящего изобретения, и канал синхронизации может содержаться в общем канале управления). Часть 0 в канале управления L1/L2 предпочтительно распределяется в первый символ OFDM для уменьшения времени задержки. В примере, показанном на фиг.7А, общий канал управления и другие каналы управления мультиплексируются с разделением по частоте так, что каждый из каналов распределяется во множество частотных компонентов, расположенных с интервалами. Такая схема мультиплексирования называется распределенное мультиплексирование с разделением по частоте (FDM). Распределенное FDM предпочтительно для достижения эффекта разнесения по частоте. Частотные компоненты, назначенные соответствующим каналам, могут быть расположены с одинаковым интервалом или с разными интервалами. В любом случае, необходимо распределять общий канал управления во все блоки ресурсов (в этом варианте осуществления, весь частотный блок). В качестве дополнительной схемы мультиплексирования также может использоваться CDM для того, чтобы справиться с увеличением числа мультиплексируемых пользователей. CDM делает возможным дополнительно увеличить эффект разнесения по частоте. С другой стороны, CDM может нарушить ортогональности и снизить качество приема.
В примере пилотный канал также распределяется в частотные компоненты, распределенные вдоль всего частотного блока. Распределение пилотного канала во всем частотном диапазоне, как показано на фиг.7А, предпочтительно для точного выполнения оценки канала для различных частотных компонент.
На фиг.7А блоки RB1, RB2 и RB4 ресурсов назначаются пользователю 1 (UE1), блоки RB3, RB5 и RB6 ресурсов назначаются пользователю 2 (UE2), и блок RB7 ресурсов назначается пользователю 3 (UE3). Как описано выше, информация назначения блока ресурса содержится в общем канале управления. Выделенный канал управления для пользователя 1 распределяется в начале блока RB1 ресурсов, назначенного пользователю 1. Выделенный канал управления для пользователя 2 распределяется в начале блока RB3 ресурсов, назначенного пользователю 2. Выделенный канал управления для пользователя 3 распределяется в начале блока RB7 ресурсов, назначенного пользователю 3. Следует отметить, что на фиг.7А размеры участков, занятых соответствующими каналами управления пользователей 1, 2 и 3, не равны. Это указывает на то, что количество информации выделенного канала управления может изменяться в зависимости от пользователя. Выделенный канал управления распределяется локально в ресурсы в пределах блока ресурсов, назначенного каналу данных. В противоположность с распределенным FDM, когда канал распределяется в ресурсы, распределенные во множестве блоков ресурсов, эта схема распределения называется локализованным мультиплексированием с разделение по частоте (FDM).
На фиг.7А показано другое примерное распределение выделенных каналов управления. На фиг.7А выделенный канал управления для пользователя 1 (UE1) распределяется только в блок RB1 ресурсов. На фиг.7В выделенный канал управления для пользователя 1 распределяется в ресурсы, дискретно распределенные в блоках RB1, RB2 и RB4 ресурсов (во всех блоках ресурсов, назначенных пользователю 1) с помощью распределенного FDM. Выделенный канал управления для пользователя 2 (UE2) также распределяется в ресурсы, дискретно распределенные в блоках RB3, RB5 и RB6 ресурсов способом, отличающимся от того, который показан на фиг.7А. Выделенный канал управления и общий канал данных пользователя 2 являются мультиплексированными с разделением во времени. Таким образом, выделенный канал управления и общий канал данных пользователя могут мультиплексироваться во всем или части одного или более блоков ресурсов, назначенных пользователю, с помощью мультиплексирования с разделением во времени и/или мультиплексирования с разделение по частоте (локализованным FDM или распределенным FDM). Распределение выделенного канала управления в ресурсы, распределенные в двух или более блоках ресурсов, делает возможным достижение эффекта разнесения по частоте также и для выделенного канала управления и тем самым улучшение качество приема выделенного канала управления.
Далее описываются примерные форматы информации части 0 в канале управления L1/L2.
На фиг.7С показан примерный формат канала управления L1/L2. На фиг.7С предусмотрены четыре примерных формата канала управления L1/L2. Число символов (или число мультиплексированных пользователей) канала управления L1/L2 отличается от формата к формату. Информация, указывающая то, который один из четырех форматов используется, сообщается информацией части 0. Когда для канала управления L1/L2 используется схема (MCS, modulation and coding scheme) модуляции и кодирования, сообщенная терминалу связи с помощью широковещательного канала, число символов, необходимых для канала управления L1/L2, изменяется в зависимости от числа мультиплексированных пользователей и уровня MCS. Для сообщения числа символов в качестве информации части 0 канала управления L1/L2 предусмотрены биты управления (два бита на фиг.7С). Например, когда в качестве информации части 0 сообщаются биты 00 управления, терминал связи декодирует биты управления и определяет, что число символов канала управления L1/L2 равно 100. На фиг.7С первые два бита каждого формата соответствуют части 0, а канал управления с переменной длиной соответствует общему каналу управления (часть 1 и часть 2а для нисходящей линии связи). Вместо сообщения MCS через широковещательный канал, как на фиг.7С, MCS может быть сообщена через служебный канал L3.
На фиг.7D показан чертеж, иллюстрирующий примерный формат канала управления L1/L2 в случае, когда число мультиплексируемых пользователей сообщается для каждой MCS с использованием части 0. В случае, когда соответствующая MCS выбирается из предустановленных MCS в соответствии с качеством приема каждого терминала связи, число символов, необходимых для канала управления L1/L2, изменяется в зависимости от качества приема терминала связи. Для определения качества канала предусмотрены биты управления (8 бит на фиг.7D) в качестве информации части 0 канала управления L1/L2. На фиг.7D считается, что предусмотрены четыре типа MCS и максимальное число мультиплексируемых пользователей равно трем. Число мультиплексируемых пользователей от 0 до 3 может быть отражено двумя битами (00=0 пользователей, 01=1 пользователь, 10=2 пользователя и 11=3 пользователя). В этом случае, поскольку для каждой MCS необходимы два бита, для части 0 необходимо всего 8 бит. Например, когда в качестве информации части 0 сообщаются биты 01100001 управления, каждый терминал связи определяет информацию управления (например, часть 2а для нисходящей линии связи), соответствующую его качеству приема на основе бит управления. В примере, показанном на фиг.7D, 01100001 указывает числа мультиплексируемых пользователей 1, 2, 0 и 1. Другими словами, считая, что качество приема выражается четырьмя уровнями (очень низкое, низкое, среднее, высокое), 01100001 указывает уровни качества приема низкое, среднее, очень низкое и высокое, и выбираются схемы MCS, соответствующие уровням качества приема (при возрастании уровня качества приема выбирается более высокий уровень MCS и число мультиплексируемых пользователей возрастает).
На фиг.7Е показано примерное распределение битов информации (части 0) канала управления L1/L2 в трехсекторной конфигурации. В трехсекторной конфигурации для передачи битов информации (части 0), указывающей форматы передачи канала управления L1/L2, могут быть предусмотрены три шаблона распределения, и соответствующим секторам могут назначаться шаблоны распределения так, что эти шаблоны не перекрывают друг друга в частотной области. Выбор отличающихся шаблонов распределения для соседних секторов (или сот) делает возможным достижение координации помех.
На фиг.7F показаны примерные схемы мультиплексирования. В вышеприведенном примере с помощью распределенного FDM мультиплексируются различные общие каналы управления. Однако могут использоваться любые соответствующие схемы, такие как мультиплексирование (CDM, code division multiplexing) с кодовым разделением или мультиплексирование (TDM, time division multiplexing) с разделением во времени. На фиг.7F (1) показан пример распределенного FDM. На фиг.7F (1) для существенной ортогонализации пользовательских сигналов используются дискретные частотные компоненты, обозначенные номерами 1, 2, 3 и 4. Дискретные частотные компоненты могут быть расположены с регулярными интервалами, как показано, или с нерегулярными интервалами. Для соседних сот для придания помехам случайного характера, когда осуществляется управление мощностью передачи, могут использоваться различные правила расположения. На фиг.7F (2) показан пример мультиплексирования с кодовым разделением (CDM). На фиг.7F (2) для существенной ортогонализации пользовательских сигналов используются коды 1, 2, 3 и 4. CDM делает возможным эффективное снижение помех других сот. На фиг.7F (3) показан пример распределенного FDM, когда число мультиплексируемых пользователей равно трем. На фиг.7F (1) дискретные частотные компоненты для существенной ортогонализации пользовательских сигналов переобозначены номерами 1, 2 и 3. Если число мультиплексируемых пользователей меньше, чем максимальное число, базовая станция может быть настроена с возможностью увеличения мощности передачи нисходящих каналов управления, как показано на фиг.7F (4). Этот способ предпочтителен для увеличения качества приема, однако могут возрасти помехи другим сотам, если передача осуществляется на границе соты. Также может использоваться гибридная схема мультиплексирования CDM и FDM.
Между тем для передачи информации части 0 как MCS (комбинация схемы модуляции и скорости канального кодирования), так и мощность передачи могут быть фиксированы, или может быть фиксирована только MCS, в то время как мощность передачи изменяется. Для всех пользователей в соте также может быть использована одинаковая информация части 0, или же формат передачи канала управления L1/L2 может меняться от пользователя к пользователю. Например, формат передачи для пользователей, расположенных около базовой станции, может быть оптимизирован путем соответствующего изменения информации части 0, а для пользователей, расположенных около границы соты может использоваться фиксированный формат передачи. В этом случае необходимо отправлять пользователям информацию, указывающую, принадлежат ли пользователи к группе границы соты, через, например, нисходящий канал управления L1/L2. Для пользователя, не принадлежащего группе границы соты, формат передачи, изменяющийся с интервалами (например, каждый TTI), сообщается информацией части 0; а для пользователя, не принадлежащего группе границы соты, используется фиксированный формат передачи для передачи информации управления L1/L2.
На фиг.7G показано примерное распределение канала управления L1/L2 в случае, когда в соте находятся только пользователи 1-4, расположенные около базовой станции. Номера на фиг.7G соотносятся с соответствующими пользователями. Например, «1» соответствует пользователю 1. В этом случае формат передачи сообщается пользователям 1-4 информацией части 0, например, каждый TTI. На фиг.7Н показано примерное распределение канала управления L1/L2 в случае, когда в соте находятся пользователи 1-4, расположенные около базовой станции, и пользователи 11-14, расположенные на границе соты. Для пользователей 11-14 используется предустановленный формат передачи, и формат передачи явно не сообщается пользователям 11-14. Между тем формат передачи тот же самый, что и предустановленный формат передачи, сообщенный пользователям 1-4 информацией части 0.
На фиг.7I показан примерный способ мультиплексирования общих каналов управления в случае, когда мультиплексируются множество пользователей. В этом случае канал управления L1/L2 распределяется в ресурсы в трех символах OFDM в каждом подкадре.
Поднесущие, назначенные каналу управления L1/L2, образуют множество блоков ресурсов управления. Например, один блок ресурсов управления состоит из X поднесущих (X является целым числом больше 0). X устанавливается на оптимальное значение в соответствии, например, с шириной полосы частот системы. В качестве схемы мультиплексирования для блоков ресурсов управления используются FDM или гибридное CDM и FDM. Когда для канала управления L1/L2 используются множество символов OFDM, каждый блок ресурсов управления распределяется во все символы OFDM. Число блоков ресурсов управления сообщается через широковещательный канал.
Канал управления модулируется данными с помощью QPSK или 16QAM. Когда используются множество скоростей (R1, R2, …, Rn) кодирования, Rn представляется R1/n.
Даже когда информация планирования нисходящей линии связи и информация планирования восходящей линии связи имеют разное число бит, используются блоки ресурсов управления одинакового размера с использованием согласования скоростей.
На фиг.8А показана частичная блок-схема мобильного терминала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Мобильный терминал, показанный на фиг.8А, содержит модуль 81 настройки несущей частоты, модуль 82 фильтрации, модуль 83 удаления циклического префикса (CP), модуль 84 быстрого преобразования Фурье (БПФ), модуль 85 измерения CQI, модуль 86 декодирования широковещательного канала (или канала вызова), модуль 87-0 декодирования общего канала управления (часть 0), модуль 87 декодирования общего канала управления, модуль 88 декодирования выделенного канала управления и модуль 89 декодирования канала данных.
Модуль 81 настройки несущей частоты соответствующим образом регулирует центральную частоту полосы частот приема так, чтобы иметь возможность принимать сигнал в частотном блоке, назначенном терминалу.
Модуль 82 фильтрации фильтрует принятый сигнал.
Модуль 83 удаления циклического префикса удаляет защитные интервалы из принятого сигнала и тем самым извлекает эффективные символы из принятых символов.
Модуль 84 быстрого преобразования Фурье (БПФ) преобразует с помощью быстрого преобразования Фурье информацию в эффективных символах и демодулирует информацию согласно OFDM.
Модуль 85 измерения CQI измеряет уровень мощности приема пилотного канала в принятом сигнале и передает обратно в базовую станцию измерения в качестве индикатора (CQI) качества канала. CQI измеряется для каждого блока ресурсов в частотном блоке, и все измерения CQI сообщаются базовой станции.
Модуль 86 декодирования широковещательного канала (или канала вызова) декодирует широковещательный канал. Модуль 86 декодирования широковещательного канала также декодирует канал вызова, если он содержится.
Модуль 87-0 декодирования общего канала управления (часть 0) декодирует информацию части 0 в канале управления L1/L2. Часть 0 указывает формат передачи общего канала управления.
Модуль 87 декодирования общего канала управления декодирует общий канал управления в принятом сигнале и тем самым извлекает информацию планирования. Информация планирования содержит информацию, указывающую, назначены ли блоки ресурсов общему каналу данных для терминала, и если блоки ресурсов назначены, также содержит информацию, указывающую соответствующие номера блоков ресурсов.
Модуль 88 декодирования выделенного канала управления декодирует выделенный канал управления в принятом сигнале. Выделенный канал управления содержит схему модуляции данных, скорость канального кодирования и информацию HARQ для общего канала данных.
Модуль 89 декодирования канала данных декодирует общий канал данных в принятом сигнале на основе информации, извлеченной из выделенного канала управления. Терминал может быть выполнен с возможностью сообщения базовой станции подтверждения (АСК) или отрицательного подтверждения (NACK) в соответствии с результатом декодирования.
На фиг.8В также показана частичная блок-схема мобильного терминала. Фиг.8В отличается от фиг.8А тем, что предоставлены примеры информации управления. На фиг.8В для компонентов, соответствующих таковым на фиг.8А, используются одинаковые обозначающие номера. «Обратное распределение назначенных блоков ресурсов» на фиг.8В указывает, что извлекается информация, распределенная в один или более блоков ресурсов, назначенных терминалам. «Обратное распределение других блоков ресурсов» указывает, что извлекается информация, распределенная в блоки ресурсов во всем частотном блоке.
На фиг.8С показаны компоненты, относящиеся к приемному модулю мобильного терминала, показанного на фиг.8А. В этом варианте осуществления считается, что мобильный терминал осуществляет прием с разнесением антенн с использованием двух антенн, хотя этот признак не существенен для настоящего изобретения. Нисходящие сигналы, принимаемые двумя антеннами, вводятся в цепи 81 и 82 РЧ приема. Модули 83 удаления циклического префикса удаляют защитные интервалы (циклические префиксы) из сигналов, а модули 84 быстрого преобразования Фурье (БПФ) преобразуют сигналы с помощью быстрого преобразования Фурье. Затем сигналы комбинируются модулем комбинирования разнесенных антенн. Комбинированный сигнал вводится в соответствующие декодирующие модули, показанные на фиг.8А, или в модуль разделения, показанный на фиг.8В.
На фиг.9А представлена блок-схема, показывающая примерный процесс в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В дальнейшем описании считается, что пользователь, несущий мобильный терминал UE1, поддерживающий ширину полосы частот 10 МГц, вошел в соту или сектор, использующий для связи ширину полосы частот 20 МГц. Также считается, что минимальная полоса частот системы связи равна 5 МГц, а вся полоса частот системы разделена на четыре частотных блока 1-4, как показано на фиг.2.
На шаге S11 терминал UE1 принимает широковещательный канал из базовой станции и определяет частотные блоки, которые терминалу UE1 разрешено использовать. Широковещательный канал, например, передается с использованием полосы 5 МГц, содержащей центральную частоту полосы 20 МГц. Это обеспечивает для терминалов, поддерживающих разные ширины полос частот, легкий прием широковещательного канала. Например, базовая станция разрешает пользователю осуществлять связь с использованием ширины полосы частот 10 МГц с использованием комбинации двух соседних частотных блоков, то есть частотных блоков 1 и 2, 2 и 3 или 3 и 4. Базовая станция может разрешить пользователю использовать любую или конкретную комбинацию. В этом примере считается, что терминалу UE1 разрешено использовать частотные блоки 2 и 3.
На шаге S12 терминал UE1 принимает нисходящий пилотный канал и измеряет качество принятого сигнала для соответствующих частотных блоков 2 и 3. Качество принятого сигнала измеряется для каждого блока ресурсов и соответствующих блоков ресурсов, и все измерения сообщаются в качестве индикаторов (CQI) качества каналов базовой станции.
На шаге S21 базовая станция осуществляет планирование по частоте для каждого частотного блока на основе индикаторов CQI, сообщенных терминалом UE1 и другими терминалами. В этом примере канал данных для терминала UE1 передается с использованием частотных блоков 2 и 3. Эта информация управляется модулем 31 управления назначением частотных блоков (см. фиг.3).
На шаге S22 базовая станция формирует служебный канал управления для каждого частотного блока в соответствии с информацией планирования. Служебный канал управления содержит общий канал управления (канал управления для всех) и выделенные каналы управления.
На шаге S23 базовая станция передает каналы управления и общие каналы данных соответствующих частотных блоков согласно информации планирования.
На шаге S13 терминал UE1 принимает сигналы, переданные через частотные блоки 2 и 3.
На шаге S14 терминал UE1 определяет формат передачи общих каналов управления на основе части 0 каналов управления, принятых через блоки 2 и 3.
На шаге S15 терминал UE1 отделяет общий канал управления от канала управления, принятого в частотном блоке 2, декодирует общий канал управления и тем самым извлекает информацию планирования. Подобно этому терминал UE1 отделяет общий канал управления от канала управления, принятого в частотном блоке 3, декодирует общий канал управления и тем самым извлекает информацию планирования. Информация планирования каждого из частотных блоков 2 и 3 содержит информацию, указывающую, назначены ли общему каналу данных для терминала UE1 блоки ресурсов, и если блоки ресурсов назначены, также содержит информацию, указывающую номера соответствующих блоков ресурсов. Если ни для какого общего канала данных для терминала UE1 блок ресурсов не назначен, то терминал UE1 возвращается в режим ожидания и ожидает следующих каналов управления. Если блоки ресурсов для общего канала данных для терминала UE1 назначены, терминал UE1 отделяет выделенный канал управления от принятого сигнала и декодирует выделенный канал управления на шаге S16. Выделенный канал управления содержит схему модуляции данных, скорость канального кодирования и информацию HARQ для общего канал данных.
На шаге S17 терминал UE1 декодирует общий канал данных в принятом сигнале на основе информации, извлеченной из выделенного канала управления. Терминал может быть выполнен с возможностью сообщения базовой станции подтверждения (АСК) или отрицательного подтверждения (NACK) в соответствии с результатом декодирования. Далее вышеописанные шаги повторяются.
На фиг.9В и 9С показаны детали шагов S14-S16 на фиг.9А. Фиг.9В является блок-схемой, показывающей примерный процесс параллельного приема. На шаге S1 терминал UE1 проверяет информацию части 0 в общей информации управления. Например, терминал UE1 проверяет значение двух бит, представляющих информацию части 0, и определяет, какой из предопределенных форматов выбран для канала управления L1/L2.
Umax
Dmax
На шаге S2 терминал UE1 определяет, например, число символов канала управления L1/L2 в одном подкадре на основе определенного формата. Здесь считается, что терминалу через широковещательную информацию были сообщены максимальные числа мультиплексируемых пользователей N и N, определенные соответственно для восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Терминал UE1 рассчитывает размер данных на каждого пользователя на основе числа символов канала управления L1/L2 в одном подкадре и максимального числа мультиплексируемых пользователей.
Dmax
Dmax
Dmax
Dmax
На каждом из шагов S3-1-S3-N терминал UE1 демодулирует элемент информации, имеющий размер данных на каждого пользователя, рассчитанный на шаге S2. Каждый элемент информации, имеющий размер данных на каждого пользователя, соответствует элементу информации, упомянутому при описании индикатора вызова (со ссылкой на фиг.5Е). На шагах S3-1-S3-N терминал UE1 демодулирует элементы информации, относящиеся к нисходящей информации управления. На практике число пользователей, осуществляющих связь, может быть меньше, чем максимальное число мультиплексируемых пользователей N. В этом примере шаги S3-1-S3-N осуществляются параллельно, следовательно, время, необходимое для осуществления шагов, равно времени, необходимому для демодуляции одного элемента информации.
На шаге S4 терминал UE1 определяет, имеется ли нисходящая информация управления для него самого.
Umax
Umax
Dmax
Umax
Umax
На каждом из шагов S5-1-S5-N терминал UE1 демодулирует элемент информации, имеющий размер данных на каждого пользователя, рассчитанный на шаге S2. На шагах S5-1-S5-N, в отличие от шагов S3-1-S3-N терминал UE1 демодулирует элементы информации, относящиеся к восходящей информации управления. Элементы информации, относящиеся к нисходящей информации управления, и элементы информации, относящиеся к восходящей информации управления, могут иметь одинаковый размер данных или разные размеры данных. На этих шагах число осуществляющих связь пользователей также может быть меньше, чем максимальное число мультиплексируемых пользователей N. В этом примере шаги S5-1-S5-N осуществляются параллельно, следовательно, время, необходимое для осуществления шагов, равно времени, необходимому для демодуляции одного элемента информации.
На шаге S6 терминал UE1 определяет, имеется ли восходящая информация управления для него самого.
all
all
all
all
all
Dmax
Umax
В вышеописанном примере считается, что максимальное число мультиплексируемых пользователей определяется раздельно для восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Между тем имеется случай, когда широковещательной информацией сообщается только общее число N мультиплексируемых пользователей для восходящей линии связи и нисходящей линии связи. В этом случае число для восходящей линии связи и число для нисходящей линии связи, составляющие число N, неизвестны. Следовательно, шаги S3 для нисходящей линии связи должны осуществляться для общего числа N, и шаги S5 для восходящей линии связи должны осуществляться для общего числа N. Таким образом, в этом случае число шагов демодуляции в терминале связи возрастает. С другой стороны, однако, объем широковещательной информации, необходимый для сообщения числа мультиплексируемых пользователей, уменьшается (объем информации, необходимый для сообщения N, меньше, чем объем информации, необходимый для сообщения N и N).
Фиг.9С является блок-схемой, показывающей примерный процесс последовательного приема. На шаге S1, как на фиг.9В, терминал UE1 проверяет информацию части 0 в общей информации управления. На шаге S2 терминал UE1 определяет, например, число символов канала управления L1/L2 в одном подкадре на основе формата, определенного на шаге S1. Терминал UE1 рассчитывает размер данных на каждого пользователя на основе числа символов канала управления L1/L2 в одном подкадре и максимального числа мультиплексируемых пользователей.
На шаге S3 терминал UE1 обнуляет параметр n, указывающий число вычислений (n=0).
На шаге S4 терминал UE1 демодулирует элемент информации, имеющий размер данных на каждого пользователя, определенный на шаге S2. На этом шаге терминал UE1 демодулирует элемент информации, относящийся к нисходящей информации управления.
Dmax
На шаге S5 терминал UE1 определяет, получена ли для него нисходящая информация управления. Если нисходящая информация управления для терминала UE1 не получена, терминал UE1 переходит на шаг S6 и увеличивает параметр n на 1. Затем терминал UE1 повторяет шаг S4 по демодуляции другого элемента информации. Терминал UE1 повторяет шаги S4-S6 до тех пор, пока для него не будет получена нисходящая информация управления или параметр n не достигнет максимального числа N.
На шаге S7 терминал UE1 переобнуляет параметр n, указывающий число вычислений (n=0).
На шаге S8 терминал UE1 демодулирует элемент информации, имеющий размер данных на каждого пользователя, определенный на шаге S2. На этом шаге терминал UE1 демодулирует элемент информации, относящийся к восходящей информации управления.
Umax
На шаге S9 терминал UE1 определяет, получена ли для него восходящая информация управления. Если восходящая информация управления для терминала UE1 не получена, терминал UE1 переходит на шаг S10 и увеличивает параметр n на 1. Затем терминал UE1 повторяет шаг S8 по демодуляции другого элемента информации. Терминал UE1 повторяет шаги S8-S10 до тех пор, пока для него не будет получена восходящая информация управления или параметр n не достигнет максимального числа N, и затем прекращает процесс.
Dmax
Umax
В этом примере демодуляция элементов информации осуществляется последовательно. Следовательно, минимальное время, необходимое для демодуляции, по существу равно времени, необходимому для демодуляции одного нисходящего элемента информации и одного восходящего элемента информации; а максимальное время, необходимое для демодуляции, по существу равно времени, необходимому для демодуляции N нисходящих элементов информации и N восходящих элементов информации.
all
all
all
all
all
Dmax
Umax
Между тем существует случай, когда широковещательной информацией сообщается только общее число N мультиплексируемых пользователей для восходящей линии связи и нисходящей линии связи. В этом случае число для восходящей линии связи и число для нисходящей линии связи, составляющие число N, неизвестны. Следовательно, шаги S4-S6 для нисходящей линии связи должны осуществляться вплоть до общего числа N, и шаги S8-S10 для восходящей линии связи должны осуществляться вплоть до общего числа N. Таким образом, в этом случае число шагов демодуляции в терминале связи возрастает. С другой стороны, однако, объем широковещательной информации, необходимый для сообщения числа мультиплексируемых пользователей, уменьшается (объем информации, необходимый для сообщения N, меньше, чем объем информации, необходимый для сообщения N и N).
Второй вариант осуществления
Поскольку общий канал управления (содержащий часть 0) является информацией, необходимой для всех пользователей и используется для декодирования каналов данных, для общего канала управления осуществляется кодирование с определением ошибок (CRC) и канальное кодирование. Во втором варианте осуществления настоящего изобретения описываются примерные способы кодирования с определением ошибок и канального кодирования. В конфигурации на фиг.4В считается, что информация управления L1/L2 (часть 0) и информация управления L1/L2 (части 2а и 2b) являются канально закодированными по отдельности (то есть для части 0, части 2а и части 2b соответственно предусмотрены модули 41 и 42-А канального-кодирования/расширения-спектра/модуляции-данных). Далее описываются изменения этой конфигурации.
На фиг.10А показан способ, когда часть 0 и части 2а и 2b кодируются с исправлением ошибок совместно, а канально кодируются раздельно. В этом случае каждый из терминалов связи UE1 и UE2 осуществляет определение ошибок коллективно для части 0 и частей 2а и 2b и извлекает канал управления L1/L2 для себя из частей 2а и 2b на основе части 0.
Поскольку код с определением ошибок (CRC) для части 0 становится большим относительно бит управления части 0, этот способ делает возможным уменьшение потерь от кодирования с определением ошибок.
На фиг.10В показан способ, когда часть 0 и части 2а и 2b кодируются с исправлением ошибок и канально кодируются раздельно. При этом способе по сравнению со случаем на фиг.10А потери становятся больше. Однако этот способ устраняет необходимость обработки частей 2а и 2b, когда определение ошибок части 0 не удалось.
На фиг.10С показан способ, когда часть 0 и части 2а и 2b кодируются с исправлением ошибок и канально кодируются совместно. При этом способе для извлечения информации части 0 необходимо декодировать как часть 0, так и части 2а и 2b. Однако тот способ увеличивает эффективность канального кодирования.
Во втором варианте осуществления способы кодирования с определением ошибок и канального кодирования части 0 и частей 2а и 2b описываются со ссылкой на фиг.10А-10С. Однако вышеуказанные способы также могут применяться к общему каналу управления, отличающемуся от частей 2а и 2b.
Третий вариант осуществления
Для улучшения качества приемного сигнала каналов управления предпочтительно осуществлять адаптацию линии связи. В третьем варианте осуществления настоящего изобретения для осуществления адаптации линии связи используются управление (ТРС) мощностью передачи и адаптивные модуляция и кодирование (АМС). На фиг.11 показан чертеж, иллюстрирующий пример управления мощностью передачи, когда мощность передачи нисходящих каналов управляется для получения требуемого качества приема. Со ссылкой на фиг.11, высокий уровень мощности передачи используется для передачи нисходящего канала пользователю 1, поскольку пользователь 1 находится вдали от базовой станции и его состояние канала ожидается плохим. Между тем состояние канала пользователя 2, близкого к базовой станции, ожидается хорошим. В этом случае использование высокого уровня мощности передачи для передачи нисходящего канала пользователю 2 может увеличить качество принимаемого сигнала для пользователя 2, однако также может увеличить помехи другим пользователям. Поскольку состояние канала пользователя 2 хорошее, возможно достижение требуемого качества приема с меньшим уровнем мощности передачи. Следовательно, нисходящий канал для пользователя 2 передается с использованием относительно низкого уровня мощности передачи. Когда используется только управление мощностью передачи, используется фиксированная комбинация схемы модуляции и схемы канального кодирования, известных для передающего и приемного концов. Соответственно, в этом случае нет необходимости сообщать пользователям схемы модуляции и канального кодирования, используемые для демодуляции каналов при управлении мощностью передачи.
На фиг.12 показан чертеж, иллюстрирующий пример адаптивных модуляции и кодирования (АМС), когда одна или обе из схемы модуляции и схемы кодирования адаптивно изменяются в соответствии с условиями канала для достижения требуемого качества приема. Считая, что мощность передачи базовой станции постоянна, ожидается, что состояние канала пользователя 1, находящегося вдали от базовой станции, является плохим. В этом случае уровень модуляции и/или скорость канального кодирования устанавливаются на малом значении. В примере на фиг.12, для пользователя 1 в качестве схемы модуляции используется QPSK, и, следовательно, на каждый символ передаются два бита информации. С другой стороны, состояние канала пользователя 2, близкого к базовой станции, ожидается хорошим, и, следовательно, уровень модуляции и/или скорость канального кодирования устанавливаются на большом уровне. На фиг.12, для пользователя 2 в качестве схемы модуляции используется 16QAM, и, следовательно, на каждый символ передаются четыре бита информации. Этот способ делает возможным достижение требуемого качества для пользователя с плохим состоянием канала путем увеличения надежности и достижение требуемого качества приема, а также повышения пропускной способности для пользователя с хорошим состоянием канала. Когда применяются адаптивные модуляция и кодирование, для демодуляции канала необходимы информация модуляции, содержащая схему модуляции, схему кодирования и число символов принятого канала. Следовательно, необходимо сообщать информацию модуляции приемной стороне. При вышеописанном способе число бит, передаваемых на каждый символ, также изменяется в зависимости от состояния канала. Другими словами, когда состояние канала хорошее, для передачи информации требуется малое число символов, но когда состояние канала плохое, для передачи информации требуется большое число символов.
В третьем варианте осуществления настоящего изобретения управление мощностью передачи осуществляется для общего канала управления, который должен быть декодирован любым пользователем, и одни или оба из управления мощностью передачи и адаптивных модуляции и кодирования осуществляются для выделенных каналов управления, декодируемых выбранными пользователями, которым назначены блоки ресурсов. Третий вариант осуществления может быть выполнен любым из трех способов, описанных ниже.
(1) ТРС-ТРС
0
1
2
3
1
2
3
В первом способе для общего канала управления и выделенных каналов управления осуществляется только управление мощностью передачи. В этом способе должным образом принятый канал может быть демодулирован без принятой заранее информации модуляции, содержащей схему модуляции, скорость кодирования и т.п., поскольку они фиксированы. Общий канал управления распределен в частотном блоке и, следовательно, передается с использованием одинаковой мощности передачи во всем частотном диапазоне. Между тем выделенный канал управления для пользователя распределен в ресурсы в блоке ресурсов, назначенном пользователю. Следовательно, мощность передачи выделенных каналов управления может регулироваться для соответствующих пользователей, которым назначаются блоки ресурсов, для улучшения качества принимаемого сигнала пользователей. Беря в качестве примера фиг.7А и 7В, общий канал управления может передаваться с уровнем Р мощности передачи, выделенный канал управления для пользователя 1 (UE1) может передаваться с уровнем P мощности передачи, соответствующим пользователю 1, выделенный канал управления для пользователя 2 (UE2) может передаваться с уровнем Р мощности передачи, соответствующим пользователю, 2 и выделенный канал управления для пользователя 3 (UE3) может передаваться с уровнем Р мощности передачи, соответствующим пользователю 3. В этом случае общие каналы данных могут передаваться с использованием соответствующих уровней Р, Р и Р мощности передачи или отличающегося уровня PD мощности передачи.
0
Как описано выше, общий канал управления декодируется всеми пользователями. Кроме того, назначением общего канала управления является сообщение наличия данных и информации планирования данных пользователям, которым назначены блоки ресурсов. Следовательно, мощность передачи, используемая для передачи общего канала управления, может регулироваться для достижения требуемого качества приема для пользователей, которым назначены блоки ресурсов. Например, на фиг.7А и 7В, если все пользователи 1, 2 и 3, которым назначены блоки ресурсов, находятся около базовой станции, уровень Р мощности передачи для общего канала управления может быть установлен на относительно малом значении. В этом случае пользователи, отличающиеся от пользователей 1, 2 и 3, которые расположены, например, на краю соты, могут не иметь возможности декодировать общий канал управления соответствующим образом. Однако это не вызывает практически никаких проблем, поскольку пользователям блоки ресурсов не назначены.
(2) ТРС-АМС
Во втором способе для общего канала управления осуществляется управление мощностью передачи, а для выделенных каналов управления осуществляются адаптивные модуляция и кодирование. Когда применяется АМС, в основном необходимо заранее обеспечить пользователей информацией модуляции. В этом способе информация модуляции для выделенных каналов управления содержится в общем канале управления. Следовательно, каждый пользователь сначала принимает, декодирует и демодулирует общий канал управления и определяет, имеются ли данные для пользователя. Если данные для пользователя имеются, пользователь извлекает информацию планирования, а также информацию модуляции, содержащую схему модуляции, схему кодирования и число символов выделенного канала управления. Затем пользователь демодулирует выделенный канал управления в соответствии с информацией планирования и информацией модуляции, тем самым получая информацию модуляции общего канала данных, и демодулирует общий канал данных.
Каналы управления имеют более низкие требования по пропускной способности по сравнению с общими каналами данных. Следовательно, число комбинаций схем модуляции и кодирования для АМС общего канала управления может быть меньше, чем используемое для общего канала данных. Например, для АМС общего канала управления в качестве схемы модуляции постоянно используется QPSK, а скорость кодирования может выбираться из 7/8, 3/4, 1/2 и 1/4.
Второй способ обеспечивает возможность для всех пользователей принимать общий канал управления с определенным уровнем качества, а также улучшить качество приема выделенных каналов управления. Это достигается путем распределения выделенных каналов управления в блоки ресурсов, обеспечивающих хорошее состояние канала для соответствующих терминалов связи, и путем использования соответствующих схем модуляции и/или схем кодирования для соответствующих терминалов связи. Таким образом, при этом способе для выделенных каналов управления применяются адаптивные модуляция и кодирование для улучшения качества его приема.
Когда используется весьма ограниченное число комбинаций схем модуляции и скоростей канального кодирования, приемная сторона может быть выполнена с возможностью проверки всех комбинаций для демодуляции выделенного канала управления и для использования соответствующим образом демодулированной информации. Этот подход делает возможным осуществление АМС определенного уровня без предварительного сообщения информации модуляции пользователям.
(3) ТРС-ТРС/АМС
В третьем способе для общего канала управления осуществляется управление мощностью передачи, а для выделенных каналов управления осуществляются как управление мощностью передачи, так и адаптивные модуляция и кодирование. Как описано выше, когда применяется АМС, в основном необходимо заранее обеспечить пользователей информацией модуляции. Также предпочтительно обеспечить большое число комбинаций схем модуляции и скоростей канального кодирования для достижения требуемого качества приема, даже когда высока степень замираний. Однако использование большого числа комбинаций усложняет процесс определения соответствующей комбинации, увеличивает количество информации, необходимой для сообщения определенной комбинации, и тем самым увеличивает рабочую нагрузку по обработки и потери. В третьем способе качество приема поддерживается комбинацией TCP и АМС. Другими словами, нет необходимости компенсировать все замирание исключительно с помощью АМС. Например, выбираются схема модуляции и схема кодирования, которые близки к достижению требуемого качества, и затем регулируется мощность передачи для полного достижения требуемого качества при выбранной схеме модуляции и схеме кодирования. Этот способ делает возможным уменьшение числа комбинаций схем модуляции и схем канального кодирования.
Во всех трех способах, описанных выше, для общего канала управления осуществляется только управление мощностью передачи. Следовательно, пользователь может принимать общий канал управления и может также легко получать информацию управления из общего канала управления. В отличие от АМС, управление мощностью передачи не изменяет количества информации, передаваемого на каждый символ, и, следовательно, общий канал управления может легко передаваться с использованием фиксированного формата. Также ожидается высокий эффект разнесения по частоте, поскольку общий канал управления распределяется во всем частотном блоке или множестве блоков ресурсов. Это, в свою очередь, делает возможным достижение достаточного качества приема простым управлением мощностью передачи, когда регулируется средний уровень мощности передачи за длительный период. Однако осуществление лишь управления мощностью передачи для общего канала управления не является существенным признаком настоящего изобретения. Например, формат передачи общего канала управления может изменяться с длительным интервалом и сообщаться через широковещательный канал.
Между тем включение информации управления АМС (информации модуляции) для выделенных каналов управления в общий канал управления делает возможным осуществление АМС для выделенных каналов управления и тем самым делает возможным увеличение эффективности передачи и качества выделенных каналов управления. В то время как число символов, необходимых для общего канала управления, по существу является константой, число символов, необходимых для выделенного канала управления, изменяется в зависимости от схемы модуляции, скорости кодирования, числа антенн и т.д. Например, считая, что число необходимых символов равно N, когда скорость канального кодирования 1/2 и число антенн 1, число необходимых символов становится равным 4N, когда скорость канального кодирования 1/4 и число антенн 2. В том варианте осуществления возможно передавать канал управления с использованием простого фиксированного формата, как показано на фиг.7А и 7В, даже если число символов, необходимых для канала управления, изменяется. Хотя число символов, необходимых для выделенного канала управления, изменяется, число символов, необходимых для общего канала управления, не изменяется. Следовательно, возможно гибко справляться с изменениями числа символов путем изменения пропорции выделенного канала управления и общего канала данных в заданном блоке ресурсов.
Четвертый вариант осуществления
Форматы передачи каналов данных сообщаются через каналы управления L1/L2. Следовательно, формат передачи канала управления L1/L2 пользовательским устройствам должен быть известен. Простейший способ достижения этого заключается в использовании одного фиксированного формата передачи для канала управления L1/L2 для всех пользователей в соте. Однако для эффективного использования ресурсов радиосвязи и для адаптации линии связи предпочтительно адаптивно изменять даже формат передачи канала управления L1/L2 от пользователя к пользователю. В этом случае необходимо сообщать выбранный формат передачи каждому пользовательскому устройству. В четвертом варианте осуществления настоящего изобретения формат передачи канала управления L1/L2 адаптивно изменяется.
В целом, размер данных, необходимый для передачи информации, изменяется в зависимости от используемого формата передачи, даже если число передаваемых бит информации постоянно. Формат передачи определяется параметрами, содержащими комбинацию схемы модуляции и схемы канального кодирования (информация MCS). Информация MCS также может определяться комбинацией схемы модуляции и размером данных.
Ссылаясь на фиг.13, размер данных, необходимый для передачи информации с использованием MCS-2 (схема модуляции = QPSK, схема канального кодирования R=1/4), вдвое больше, чем размер данных, необходимый для передачи той же информации с использованием MCS-1 (схема модуляции = QPSK, схема канального кодирования R=1/2). Также размер данных, необходимый для передачи информации с использованием MCS-3 (схема модуляции = QPSK, схема канального кодирования R=1/6) в три раза больше, чем размер данных, необходимый для передачи той же информации с использованием MCS-1 (схема модуляции = QPSK, схема канального кодирования R=1/2). Таким образом, когда MCS, применяемая для канала управления L1/L2, изменяется, размер данных канала управления L1/L2 изменяется. Если MCS в процессе декодирования неизвестна, может потребоваться повторять процесс вплоть до числа возможных MCS. В процессе декодирования, осуществляемом для каждой возможной MCS, пользовательскому устройству необходима информация, указывающая число мультиплексируемых пользователей, информация управления которых мультиплексируется в канал управления L1/L2, для определения, имеется ли информация управления для пользовательского устройства (пользовательское устройство может извлечь информацию управления для себя, если она доступна, путем декодирования элементов информации вплоть до числа мультиплексированных пользователей).
Как описано в первом варианте осуществления со ссылкой на фиг.9В и 9С, число мультиплексируемых пользователей в канале управления L1/L2 может сообщаться пользовательским устройствам раздельно для восходящей линии связи и нисходящей линии связи, или может сообщаться как общее число мультиплексируемых пользователей для восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Число ресурсов радиосвязи, необходимое для сообщения числа мультиплексируемых пользователей и рабочей нагрузки по обработке в пользовательских устройствах, изменяется в зависимости от того, какой из двух способов используется.
Перед описанием различных способов в соответствии с четвертым вариантом осуществления дается определение используемых символов (параметров):
MCS
MCS
- N указывает число схем MCS, предусмотренных для канала управления L1/L2. Комбинации схем модуляции данных и схем канального кодирования, используемых для канала управления L1/L2, представляется как MCS-1-MCS-N.
L1L2(max)
- N указывает максимальное число каналов управления L1/L2, которые могут быть мультиплексированы в одном TTI (когда используется наиболее эффективная MCS).
UE,D
- N(m) указывает число пользователей, использующих MCS-m в нисходящей линии связи (меньшее число (m) назначается схеме MCS с более высокой эффективностью передачи).
UE,U
- N(m) указывает число пользователей, использующих MCS-m в восходящей линии связи (меньшее число (m) назначается схеме MCS с более высокой эффективностью передачи).
D
D
- N указывает число пользователей мультиплексируемых каналов управления L1/L2, относящихся к нисходящей передаче ( указывает значение N, когда используется MCS с наиболее высокой эффективностью передачи).
U
U
- N указывает число пользователей мультиплексируемых каналов управления L1/L2, относящихся к восходящей передаче ( указывает значение N, когда используется MCS с наиболее высокой эффективностью передачи).
Dmax
D
Dmax
- N указывает максимальное число мультиплексируемых каналов управления L1/L2, относящихся к нисходящей передаче (N≤N).
Umax
U
Umax
- N указывает максимальное число мультиплексируемых каналов управления L1/L2, относящихся к восходящей передаче (N≤N).
L1L2
N(max) указывает максимальное число мультиплексируемых каналов управления L1/L2 в любом подкадре и  указывает максимальное число мультиплексируемых каналов управления L1/L2 в конкретном подкадре.
UE,D
UE,D
UE,U
UE,D
D
U
На фиг.14А показан чертеж, иллюстрирующий передачу нисходящих каналов управления L1/L2 в четырех TTI с различными величинами множеств. На фиг.14В показаны примерные значения вышеопределенных параметров в связи с фиг.14А. На фиг.14А «D» указывает информацию, относящуюся к нисходящей линии связи, a «U» указывает информацию, относящуюся к восходящей линии связи. Как показано на фиг.14А, размер данных информации изменяется в соответствии с применяемой MCS. На фиг.14А и 14В для краткости предусмотрены только два типа схем MCS (эффективность передачи MCS-1 выше, чем MCS-2). Предположим, что MCS-1 используется для всех пользователей, причем информация для девяти пользователей может быть передана в полосе частот, используемой в TTI-1. Относительно нисходящей линии связи, D3 использует MCS-1 с высокой эффективностью передачи, a D1 и D2 используют MCS-2 с низкой эффективностью передачи (на фиг.14В N-MCS-1 равно 1 и N-MCS-2 равно 2). Как описано выше со ссылкой на фиг.13, размер данных уменьшается при возрастании эффективности MCS. Относительно восходящей линии связи, U2 и U3 используют MCS-1 с высокой эффективностью передачи, а U1 использует MCS-2 с низкой эффективностью передачи (на фиг.14В N-MCS-1 равно 2 и N-MCS-2 равно 1). Хотя в TTI-1 для нисходящей линии связи могут быть мультиплексированы до пяти пользователей , только три пользователя мультиплексируются в действительности (N=3). Также, хотя в TTI-1 для восходящей линии связи могут быть мультиплексированы до четырех пользователей , только три пользователя мультиплексируются в действительности (N=3). Примерные значения параметров для других TTI также показаны на фиг.14В.
Ниже описаны способы 1-7 сообщения пользовательским устройствам числа мультиплексируемых пользователей. В последующем описании считается, что формат передачи (то есть число MCS) канала управления L1/L2 изменяется от пользователя к пользователю. Характеристики соответствующих способов показаны на фиг.17.
(Способ 1)
UE,U
UE,D
UE,U
UE,D
В способе 1 число мультиплексируемых пользователей для каждой MCS (N(m) и N(m)) сообщается пользовательским устройствам каждый TTI. По этому способу число мультиплексируемых пользователей сообщается раздельно для восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Следовательно, пользовательское устройство может извлечь информацию управления для него самого (если имеется) путем выполнения процесса декодирования вплоть до N(m)+N(m) раз (число раз может называться числом шагов слепого детектирования). Этот способ также делает возможным свободно устанавливать значение MCS-m для каждого пользователя и, следовательно, может эффективно передавать канал управления L1/L2 (обеспечивает наиболее эффективное использование ресурсов радиосвязи). Поскольку число символов, необходимых для канала управления L1/L2, сообщается информацией части 0, граница между каналом управления L1/L2 и общим каналом данных может изменяться для каждого TTI.
(Способ 2)
В способе 2 MCS для канала управления L1/L2 также регулируется каждый TTI. В этом способе количества мультиплексируемых каналов управления L1/L2 для восходящей линии связи и нисходящей линии связи ( и : значения основаны на наиболее эффективной MCS) определяются раздельно и сообщаются пользовательским устройствам каждый TTI. Хотя MCS регулируется каждый TTI для каждого пользователя, числа MCS, выбранные для соответствующих пользовательских устройств, не сообщаются. Следовательно, число шагов слепого детектирования представляется как .
При этом способе, хотя число шагов слепого детектирования становится много больше, чем при способе 1, число бит, необходимое для представления количества мультиплексируемых каналов управления L1/L2, может быть понижено. Таким образом, этот способ предпочтителен в терминах уменьшения числа бит информации части 0. Поскольку MCS регулируется каждый TTI для каждого пользователя, способ 2 делает возможным использование ресурсов радиосвязи таким же эффективным, как и способ 1.
(Способ 3)
В способе 3 MCS для канала управления L1/L2 также регулируется каждый TTI. В этом способе общее количество мультиплексируемых каналов управления L1/L2 для восходящей линии связи и нисходящей линии связи (: значения основаны на наиболее эффективной MCS) сообщается пользовательским устройствам каждый TTI. Хотя MCS регулируется каждый TTI для каждого пользователя, числа MCS, выбранные для соответствующих пользовательских устройств, не сообщаются. Следовательно, число шагов слепого детектирования представляется как .
При этом способе, хотя число шагов слепого детектирования становится даже больше, чем при способе 2 (в два раза даже больше, чем при способе 2), число бит информации части 0 может быть дополнительно снижено. Поскольку MCS регулируется каждый TTI для каждого пользователя, способ 2 также делает возможным использование ресурсов радиосвязи таким же эффективным, как и способ 1.
(Способ 4)
В способе 4 MCS для каждого пользователя не регулируется каждый TTI, а регулируется с длительным интервалом и сообщается через верхний уровень (например, информацию управления L3). Между тем число мультиплексируемых пользователей сообщается каждый TTI раздельно для восходящей линии связи и нисходящей линии связи. MCS для каждого пользователя регулируется на более длительном интервале, чем при способах 1-3. Следовательно, для предотвращения снижения качества приема вследствие мгновенных замираний предпочтительно используется управление мощностью передачи. В этом способе количества мультиплексируемых каналов управления L1/L2 для восходящей линии связи и нисходящей линии связи ( и : значения основаны на наиболее эффективной MCS) определяются раздельно и сообщаются пользовательским устройствам каждый TTI. Число шагов слепого детектирования, хотя оно зависит от MCS, становится меньше или равным .
При этом способе, поскольку MCS каждого пользователя сообщается только с длительным интервалом, становится возможным сделать число бит информации части 0 меньше, чем при способе 1. Между тем поскольку MCS обновляется нечасто, эффективность использования ресурсов радиосвязи становится меньше, чем при способе 1.
(Способ 5)
В способе 5 MCS для каждого пользователя также не регулируется каждый TTI, а регулируется с более длительным интервалом и сообщается через верхний уровень (например, информацию управления L3). Между тем каждый TTI сообщается общее число мультиплексируемых пользователей для восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Как и в способе 4, поскольку MCS для каждого пользователя регулируется только на длительных интервалах, то для предотвращения снижения качества приема вследствие мгновенных замираний предпочтительно используется управление мощностью передачи. В этом способе количество мультиплексируемых каналов управления L1/L2 для восходящей линии связи и нисходящей линии связи (: значения основаны на наиболее эффективной MCS) сообщается пользовательским устройствам каждый TTI. Следовательно, число шагов слепого детектирования, хотя оно зависит от MCS, становится меньше или равным .
Поскольку при этом способе MCS обновляется нечасто, эффективность использования ресурсов радиосвязи становится по существу такая же, как и при способе 4. При способе 5, поскольку число мультиплексированных пользователей сообщается совместно для восходящей линии связи и нисходящей линии связи, число шагов слепого детектирования возрастает, однако число бит информации части 0 становится меньше, чем при способе 4.
(Способ 6)
Umax
Dmax
Так же, как и в способе 5, MCS для каждого пользователя не регулируется каждый TTI, а регулируется с более длительным интервалом и сообщается через верхний уровень (например, информацию управления L3). При том способе каждый TTI пользовательским устройствам сообщается общее максимальное число мультиплексируемых каналов управления L1/L2 для восходящей линии связи и нисходящей линии связи, и с интервалом, более длительным, чем TTI, пользовательским устройствам через верхний уровень (например, через широковещательный канал (ВСН)) сообщаются максимальные количества мультиплексируемых каналов управления L1/L2, определенные раздельно для восходящей линии связи и нисходящей линии связи downlink (N и N). Поскольку MCS для каждого пользователя регулируется только на длительных интервалах, то для предотвращения снижения качества приема вследствие мгновенных замираний предпочтительно используется управление мощностью передачи. Число мультиплексируемых каналов управления L1/L2, которое необходимо сообщать каждый TTI, представляется как общее максимальное число , полученное на основе наиболее эффективной MCS.
В этом способе относительные положения распределения (назначения ресурсов радиосвязи) восходящей информации управления и нисходящей информации управления предопределены. Например, нисходящие каналы управления для соответствующих пользователей сначала распределяются последовательно, а затем последовательно распределяются восходящие каналы управления для соответствующих пользователей. В примере, показанном на фиг.15, схема распределения, указанная как «о», разрешена, а схема распределения, указанная как «×», запрещена. Хотя может использоваться любая соответствующая схема распределения, отличная от показанной на фиг.15, необходимо определять и фиксировать схему распределения заранее. Фиксация относительных положений распределения заранее делает возможным снижение числа шагов слепого детектирования.
Dmax
Umax
D
U
На фиг.16 области, окруженные точечными линиями, указывают элементы информации, декодируемые при слепом детектировании в случае, когда N=6, N=4 и N+N=9. Пользовательское устройство не должно осуществлять слепое детектирование в областях, не окруженных точечными линиями. Таким образом, определение относительных положений распределения восходящей и нисходящей информации управления заранее делает возможным снижение числа шагов слепого детектирования, выполняемых пользовательским устройством.
Поскольку при этом способе MCS обновляется нечасто, эффективность использования ресурсов радиосвязи по существу такая же, как и при способе 4. При способе 6, поскольку число мультиплексированных пользователей сообщается совместно для восходящей линии связи и нисходящей линии связи, число бит информации части 0 становится меньше, чем при способе 4.
(Способ 7)
Umax
Dmax
В способе 7 для всех пользователей в соте используется фиксированная MCS. При том способе каждый TTI пользовательским устройствам сообщается общее максимальное число мультиплексируемых каналов управления L1/L2 для восходящей линии связи и нисходящей линии связи, и с интервалом, более длительным, чем TTI, пользовательским устройствам через верхний уровень (например, через широковещательный канал (ВСН)) сообщаются максимальные количества мультиплексируемых каналов управления L1/L2, определенные раздельно для восходящей линии связи и нисходящей линии связи downlink ((N и N).
Как и в способе 6, возможно снизить число шагов слепого детектирования, осуществляемых пользовательским устройством путем определения относительных положений восходящей и нисходящей информации управления заранее. При способе 7, поскольку для всех пользователей используется одинаковая фиксированная MCS, эффективность использования ресурсов радиосвязи может стать ниже, чем при других способах. Однако, поскольку число мультиплексированных пользователей сообщается совместно для восходящей линии связи и нисходящей линии связи, число бит информации части 0 становится меньше, чем при способе 4.
Пятый вариант осуществления
Как описано выше, при использовании схемы MIMO, число бит управления, необходимых для информации нисходящей передачи данных (информация гранта нисходящего планирования), содержащих векторы предварительного кодирования, форматы передачи и информацию HARQ, может меняться в зависимости от выбранной схемы MIMO. Это происходит по той причине, что число потоков, число кодовых слов и число селективных по частоте векторов предварительного кодирования изменяется в зависимости от схемы MIMO.
Здесь для такой информации гранта нисходящего планирования, требующей переменное число бит управления, предпочтительно выбирать схему канального кодирования, которая обеспечивает эффективную передачу (что ведет к большему эффекту от кодирования), быстрое декодирование (в наиболее быстрых случаях только с одним процессом декодирования) и снижение числа шагов слепого кодирования (путем использования фиксированного или известного размера блока кодирования). Способы канального кодирования в общих чертах описаны выше со ссылкой на фиг.6. В пятом варианте осуществления настоящего изобретения способы канального кодирования описываются более детально.
Далее описываются три способа канального кодирования для информации гранта нисходящего планирования.
(Первый способ)
На фиг.18 показан чертеж, иллюстрирующий пример, когда часть сигнала управления кодируется с использованием одинаковой схемы канального кодирования для всех пользователей, а другая часть сигнала управления кодируется с использованием различных схем канального кодирования для соответствующих пользователей. В первом способе сигнал управления делится на основную часть размером основных данных и дополнительную часть. Размер основных данных определяется так, чтобы основная часть могла содержать всю информацию, необходимую для передачи одного потока. Одинаковая схема канального кодирования применяется для пользователей, требующих только информацию управления в основной части. Если число потоков больше 1, в дополнение к основной части предоставляется дополнительная часть. Размер данных дополнительной части может изменяться от пользователя к пользователю. Следовательно, дополнительная часть кодируется с использованием различных схем кодирования для соответствующих пользователей (конечно, имеется случай, когда для некоторых пользователей случайно применяется одинаковая схема канального кодирования). При приеме сигнала управления пользовательское устройство сначала декодирует основную часть и тем самым получает информацию управления. Затем, если определено, что для пользовательского устройства имеется информация управления для более чем одного потока, пользовательское устройство декодирует дополнительную часть и тем самым получает всю информацию управления для множества потоков. При этом способе пользовательское устройство только с одним потоком должно повторять процесс декодирования только одни раз. Также этот способ делает возможным улучшение эффективности кодирования даже тогда, когда количество информации управления изменяется от пользователя к пользователю.
(Второй способ)
На фиг.19А показан чертеж, иллюстрирующий другой пример, когда часть сигнала управления кодируется с использованием одинаковой схемы канального кодирования для всех пользователей, а другая часть сигнала управления кодируется с использованием различных схем канального кодирования для соответствующих пользователей. При втором способе размер основной части фиксируется и является меньшим, чем тот, который при первом способе. В первом способе количество информации управления, необходимое для передачи одного потока, может изменяться. Во втором способе информация управления делится на часть с фиксированной длиной и часть с переменной длиной, которые предопределены в системе. Часть с фиксированной длиной может содержать информацию назначения нисходящих ресурсов и число потоков. Часть с переменной длиной может содержать информацию предварительного кодирования, форматы передачи и информацию HARQ для всех потоков. Подобно первому способу, второй способ также делает возможным увеличение эффективности кодирования.
На фиг.19В показан чертеж, используемый для описания способов декодирования гранта нисходящего планирования в пользовательском устройстве в том случае, когда часть сигнала управления кодируется с использованием одинаковой схемы канального кодирования для всех пользователей, а другая часть сигнала управления кодируется с использованием различных схем канального кодирования для соответствующих пользователей.
Вариант 1: основная часть и дополнительная часть декодируются раздельно
В этом случае дополнительная часть распределяется в блок ресурсов управления, индекс которого предопределен. В примере, показанном на фиг.19В, основная часть распределяется в первый блок, а дополнительная часть распределяется во второй блок, расположенный вслед за первым блоком. В качестве второго блока может быть использован блок ресурсов, назначенный общему каналу данных.
Вариант 2: часть с фиксированной длиной и часть с переменной длиной декодируются раздельно
В примере, показанном на фиг.19В, основная часть распределяется в первый блок, а дополнительная часть распределяется в предустановленный блок ресурсов так, чтобы блок ресурсов управления или часть блока ресурсов назначалась общему каналу данных.
(Третий способ)
На фиг.20 показан чертеж, используемый для описания случая, когда схема канального кодирования для сигнала управления изменяется от пользователя к пользователю. В третьем способе схема канального кодирования в основном определяется для каждого пользователя (хотя имеется возможность того, что вследствие подобных условий связи для всех пользователей используется одинаковая схема канального кодирования). Все элементы информации управления, содержащие переменное количество информации управления, относящиеся к MIMO, коллективно канально кодируются пользователь за пользователем. Этот способ делает возможным удлинение элемента канального кодирования для каждого пользовательского устройства и тем самым делает возможным достижение высокого эффекта кодирования.
На фиг.21 показана таблица сравнения с первого по третий способов.
На фиг.22 представлена таблица, показывающая примерные размеры данных соответствующих элементов информации.
codeword
На фиг.23 показана таблица сравнения с первого по третий способов в терминах количества символов. Более конкретно, на фиг.23 показано число символов, необходимых для информации гранта нисходящего планирования для каждого способа в случае, когда размеры данных информации предварительного кодирования, информации формата передачи и информации HARQ фиксированы для снижения числа шагов слепого детектирования. В примере, показанном на фиг.23, для расчета числа символов используются размеры данных, показанные на фиг.22. В первом способе информация CRC прикрепляется только к основной части (другими словами, информация CRC рассчитывается на основе как основной части, так и дополнительной части). В качестве схемы модуляции и схемы канального кодирования (MCS) для информации гранта нисходящего планирования используются QPSK и R=1/2. Число бит (В) информации вектора предварительного кодирования и число кодовых слов N изменяются как параметры.
Как показано на фиг.23, когда число бит управления информации предварительного кодирования мало (случай А), потери в первом способе слегка больше, чем во втором способе, однако разница может быть проигнорирована. Между тем потери в третьем способе возрастают до 30%, когда полоса частот равна 5 МГц, и возрастают до 16%, когда полоса частот 20 МГц. Когда число бит управления информации предварительного кодирования велико (случай В), потери в первом и третьем способах становятся больше, чем во втором способе.
Настоящее изобретение не ограничено конкретными раскрытыми вариантами осуществления, и без отступления от объема настоящего изобретения могут быть сделаны вариации и модификации. Хотя в вышеприведенном описании для облегчения понимания настоящего изобретения использовались конкретные значения, значения являются лишь примерами, и также могут использоваться различные значения, если не сказано обратное. Различия между вариантами осуществления для настоящего изобретения несущественны и варианты осуществления могут использоваться индивидуально или в комбинации. Ходя для описания устройств в вышеуказанных вариантах осуществлений использовались функциональные блок-схемы, устройства могут быть осуществлены аппаратным обеспечением, программным обеспечением или их комбинацией.
Настоящая международная заявка заявляет приоритет японской патентной заявки №2007-001862, поданной 9 января 2007 г., и японской патентной заявки №2007-073732, поданной 20 марта 2007 г., все содержание которых тем самым включается здесь по ссылке.