СПОСОБ КОДИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ HARQ С ПОМОЩЬЮ ДВУХ ОТДЕЛЬНЫХ КОДОВЫХ СЛОЕВ С НЕРАВНОЙ ЗАЩИТОЙ ОТ ОШИБОК ДЛЯ DTХ И ACK/NACK
METHOD OF ENCODING HARQ FEEDBACK INFORMATION WITH TWO SEPARATE CODEWORDS WITH UNEQUAL ERROR PROTECTION FOR DTX AND ACK/NACK

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к области техники кодирования информации обратной связи гибридного автоматического запроса повторения (HARQ) нисходящей линии связи (DL). В частности, изобретение относится к способу кодирования информации обратной связи HARQ DL с использованием первых указателей обратной связи HARQ, которые предоставляют информацию относительно приема физических управляющих каналов нисходящей линии связи (PDCCH) для активированных составляющих несущих, и вторых указателей обратной связи HARQ, которые предоставляют информацию относительно декодирования кодовых слов физического совместно используемого канала нисходящей линии связи (PDSCH), переносимых с помощью составляющих несущих.
Уровень техники
Протокол HARQ является разновидностью протокола контроля ошибок ARQ. В стандартном ARQ биты информации обнаружения ошибок (ED) добавляют к передаваемым данным, например биты контроля с избыточным циклическим кодом (CRC). В HARQ биты упреждающей коррекции ошибок дополнительно добавляют к битам ED. HARQ используют в передачах данных высокоскоростного пакетного доступа нисходящей линии связи (HSDPA), высокоскоростного пакетного доступа восходящей линии связи (HSUPA) и долгосрочного планирования (LTE) 3GPP.
Чтобы увеличить надежность линии радиосвязи, протокол HARQ требует, чтобы приемник передачи данных передавал указатель ACK или NACK обратно отправителю. Когда указатель ACK посылают обратно, отправитель может продолжить передавать следующие пакеты данных. Когда указатель NACK принимают с помощью отправителя, закодированные биты, соответствующие предыдущей передаче, передают в приемник.
Стандарт TS 36.212 V9.1.0 (2010-03) 3GPP Проекта партнерства 3-го поколения сети радиодоступа технической группы спецификации, развитого универсального наземного радиодоступа (E-UTRA), мультиплексирования и кодирования канала (версия 9) задает кодирование, мультиплексирование и отображение в физические каналы для E-UTRA. В нем описано кодирование информации обратной связи HARQ.
<mi>T</mi>
<mrow><mi>T</mi><mo>+</mo><mi>k</mi></mrow>
<mi>k</mi>
В системе LTE пользовательское оборудование (UE) уведомляют с помощью сети о передачах данных DL PDCCH. PDCCH является каналом передачи, который используют для того, чтобы передавать управляющую информацию в UE. PDCCH определяет, как сконфигурированы пейджинговый канал и совместно используемые каналы DL, и он определяет информацию планирования передачи восходящей линии связи (UL) для того, чтобы помочь координировать управление доступом к радиосистеме. После приема PDCCH в определенном подкадре
UE необходимо послать обратно указатель ACK/NACK в физическом управляющем канале восходящей линии связи (PUCCH) в последующем подкадре
. PUCCH обычно используют для того, чтобы транспортировать данные сигнализации пользователя из одного или более UE, которые могут передавать на управляющем канале. PUCCH транспортирует ответы подтверждения приема и запросы повторной передачи, посылает запросы планирования обслуживания и передает информацию о качестве канала, измеренную с помощью UE, в систему. В режиме дуплексной связи с частотным разделением LTE может быть использована фиксированная задержка времени
, поскольку радиоресурсы UL всегда являются доступными. Кроме того, каждый указатель обратной связи ACK/NACK в направлении UL соответствует уникальной передаче DL.
В Rel-10 LTE 3GPP (“усовершенствованное LTE”) поддерживают ширины полосы частот, большие чем 20 МГц, в то же время поддерживают обратную совместимость с Rel-8 LTE 3GPP. Это выполняют с помощью агрегирования множества составляющих несущих, каждая из которых может быть совместимой с Rel-8 LTE 3GPP, чтобы формировать большую полную ширину полосы частот для UE, которые являются совместимыми с Rel-10 LTE 3GPP. Фиг.1 изображает агрегированную ширину полосы частот несущей, равную 100 МГц, причем каждую из составляющих несущих обрабатывают отдельно.
Фиг.2 схематически иллюстрирует уровни управления линией радиосвязи (RLC), управления доступом к среде (МАС) и физический (PHY) уровень для системы LTE, имеющей множество составляющих несущих. Как видно из фиг.2, HARQ управляют отдельно на каждой составляющей несущей. Для управления HARQ предоставляют подтверждения приема, информирующие передатчик о том, был ли успешным или нет прием транспортного блока. Для этого передают множество сообщений подтверждения приема, т.е. одно на составляющую несущую. В случае пространственного мультиплексирования сообщение подтверждения приема соответствует двум битам, так как на одной составляющей несущей имеются два транспортных блока. При отсутствии пространственного мультиплексирования сообщение подтверждения приема является одним битом, так как имеется только один транспортный блок на составляющую несущую.
Число агрегированных составляющих несущих, а также ширина полосы частот отдельной составляющей несущей могут быть разными для передач UL и DL. Симметричная конфигурация относится к случаю, когда число составляющих несущих в DL и UL является одинаковым, в то время как ассиметричная конфигурация относится к случаю, когда число составляющих несущих является разным. Число составляющих несущих, сконфигурированных в ячейке, может отличаться от числа составляющих несущих, видимых с помощью UE. Например, UE может поддерживать больше составляющих несущих DL, чем составляющих несущих UL, даже если ячейка сконфигурирована с помощью одинакового числа составляющих несущих UL и DL. Чтобы уменьшить потребление мощности UL и затраты осуществления, PUCCH передают на полустатически сконфигурированной составляющей несущей UL (так называемой “базовой несущей”).
<mi>n</mi>
<mi>n</mi>
<mi>n</mi>
В системах 3GPP поддерживают быструю активацию и деактивацию составляющих несущих DL. В связи с этим UE дают возможность осуществлять мониторинг только тех составляющих несущих, которые сеть планирует большую часть времени для UE. Активация и деактивация может быть основана на сигнализации управления L1/L2 или на элементах управления МАС. После активации составляющей несущей DL UE должно быть в состоянии принимать на них PDSCH. PDSCH используют для того, чтобы посылать обычные пользовательские данные и управляющую информацию (такую, как пейджинговые сообщения) во все UE, работающие в его зоне обслуживания. Следовательно, максимальное число одновременных назначений DL, которые может принять UE, ограничено числом активированных составляющих несущих (обозначенных в настоящей заявке с помощью “
”). Фактическое число назначений может изменяться между 0 и числом активированных составляющих несущих. Кроме того, даже если UE запланировано на
составляющих несущих, UE может быть в состоянии успешно декодировать только менее чем
PDCCH, переносящих назначения DL. Это событие в последующем упомянуто как “DTX”.
<mi>n</mi>
<mrow><msup><mn>3</mn><mi>n</mi></msup><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow>
<mrow><mrow><mo>⌈</mo><mrow><msub><mrow><mi>log</mi></mrow><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><msup><mn>3</mn><mi>n</mi></msup><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mo>⌉</mo></mrow></mrow>
<mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>3</mn></mrow>
С
активированными составляющими несущими и всеми составляющими несущими, сконфигурированными для передач одного кодового слова, необходимо сигнализировать три возможных сообщения HARQ на составляющую несущую, т.е. {ACK, NACK, DTX}. Исключая случай, когда ни один из PDCCH принят правильно с помощью UE, имеются
возможных сообщений HARQ, которые требуют
двоичных разрядов для представления. Пример кодирования сообщения HARQ для
составляющих несущих с планированием одного кодового слова изображен в таблице 1. В таблице 1 A=ACK, N=NACK и D=DTX.
Таблица 1Кодирование сообщения HARQ для <maths num="11"><math display="block"><mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>3</mn></mrow></math><img file="00000008.tif" he="4" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
составляющих несущих с планированием одного кодового слова
<img file="00000009.tif" he="66" wi="151" img-content="undefined" img-format="tif" />
Таблица 1 изображает, что преобразование из сообщения HARQ в его двоичное представление является довольно нерегулярным. Преобразование между сообщениями HARQ и двоичными числами обеспечивают посредством справочной таблицы. Для максимального числа пяти активированных составляющих несущих (как предусмотрено для Rel-10 LTE 3GPP) справочная таблица имеет 242 записи.
<mi>n</mi>
<mrow><msup><mn>5</mn><mi>n</mi></msup><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow>
<mrow><mrow><mo>⌈</mo><mrow><msub><mrow><mi>log</mi></mrow><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><msup><mn>5</mn><mi>n</mi></msup><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>⌉</mo></mrow></mrow>
<mrow><msup><mn>5</mn><mn>5</mn></msup><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>=</mo><mn>3124</mn></mrow>
Число возможных сообщений HARQ существенно увеличивается, когда системой управляют с помощью множества антенн. Для упрощенного случая допускают, что все
активированных составляющих несущих используют передачи с двумя кодовыми словами. Таким образом, пять возможных сообщений HARQ должны быть сигнализированы на составляющую несущую, т.е. {(ACK, ACK), (ACK, NACK), (NACK, ACK), (NACK, NACK), (DTX)}. Следовательно, имеются
возможных сообщений HARQ, которые требуют
двоичных разрядов для представления. Таким образом, для пяти активированных составляющих несущих (как предусмотрено для Rel-10 LTE 3GPP) общая справочная таблица может содержать
записей.
Поскольку разные составляющие несущие могут проявлять разные рабочие состояния вследствие разных характеристик передачи и помех, необходимо разрешить гибкость в назначении разных количеств передаваемых кодовых слов в разные составляющие несущие для более высокой производительности работы системы. Стандартный документ TS 25.212 V9.2.0 (2010-03) 3GPP, 3GPP сети радиодоступа технической группы спецификации, мультиплексирования и кодирования канала (FDD) (версия 9) раскрывает, чтобы сигнализировать семь возможных сообщений HARQ на составляющую несущую, т.е. {(ACK, ACK), (ACK, NACK), (NACK, ACK), (NACK, NACK), (ACK), (NACK), (DTX)}.
<mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>2</mn></mrow>
<mrow><msup><mn>7</mn><mn>2</mn></msup><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>=</mo><mn>48</mn></mrow>
<mrow><msup><mn>7</mn><mn>5</mn></msup><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>=</mo><mn>16806</mn></mrow>
Таблица 2 изображает таблицу кодирования сообщения HARQ для
составляющих несущих для версии 9 высокоскоростного пакетного доступа (HSPA). Таблица воспроизведена из таблицы 15С.2 документа TS 25.212 V9.2.0 3GPP. Таблица 2 содержит
записей. Для максимального числа пяти активированных составляющих несущих (как предусмотрено для Rel-10 LTE 3GPP) обычная справочная таблица может иметь
записей.
Таблица 2Кодирование сообщения HARQ для <maths num="19"><math display="block"><mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>2</mn></mrow></math><img file="00000014.tif" he="4" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
составляющих несущих для HSPA (версия 9)
<img file="00000017.tif" he="160" wi="158" img-content="undefined" img-format="tif" />
<mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>5</mn></mrow>
Существующие схемы кодирования требуют схему кодирования с коррекцией ошибок фиксированной длины для определенного числа активированных составляющих несущих. Например, код с упреждающей коррекцией ошибок для
активированных составляющих несущих должен быть в состоянии переносить 12 битов информации HARQ независимо от того, сколько PDCCH передают из сети и запланированы ли передачи с множеством входов и множеством выходов (MIMO) для любых из составляющих несущих.
Таким образом, даже в случае, когда запланированы только передачи с одним кодовым словом на двух из пяти доступных составляющих несущих, требуются 12 бит информации HARQ. Следовательно, известные схемы кодирования фиксированной длины ограничены относительно улучшения производительности.
<mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>3</mn></mrow>
Кроме того, схемы кодирования с коррекцией ошибок фиксированной длины не обеспечивают достаточные уровни защиты от ошибок в указатели ACK/NACK и DTX. Например, глядя на кодирование сообщения HARQ для
составляющих несущих с планированием с одним кодовым словом, проиллюстрированное в таблице 1, могут получаться серьезные операционные ошибки HARQ, если декодер с коррекцией ошибок предоставляет только однобитовую ошибку. Например, если “01000” принято за “01001”, сеть допускает, что блоки данных для первых двух составляющих несущих приняты правильно, даже если UE совсем не приняло соответствующего PDCCH. Посредством таких ошибок могут происходить существенные потери пропускной способности данных.
Документ US 2009/0225100 А1 касается способа беспроводной связи с протоколом связи, имеющим больше подкадров нисходящей линии связи, чем подкадров восходящей линии связи. В одном варианте осуществления UE явно передает информацию в определенном числе битов ACK/NACK, которое оно имеет в данных подкадра. Определенное число битов ACK/NACK кодируют отдельно от фактической информации множества битов ACK/NACK. Определенное число битов и фактические биты также могут быть закодированы совместно.
RD
Документ NOKIA et al. “Remaining Issues for ACK/NACK on PUSCH in LTE TDD 3GPP”; DRAFT; R1-083723, 3 GENERATION PARTNERSHIP PROJECT (3GPP), MOBILE COMPETENCE CENTRE; 650; ROUTE DES LU-CIOLES; F-06921 SOPHIA-ANTIPOLIS CEDEX касается ACK/NACK и PUSCH в TDD LTE. В одном варианте осуществления DTX отображают в обратную связь NAC и ACK/NACK на назначение DL. Дополнительный бит DTX используют в качестве группового указателя DTX, который совместно кодируют или отдельно кодируют с множеством обратной связи ACK/NACK.
Документ AMITAVA GHOSH et al.:“Uplink Control Channel Design for 3GPP” LTE IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PERSONAL, IN-DOOR AND MOBILE RADIO COMMUNICATIONS, PIMRC, IEEE, pages 1-5, касается конструирования управляющего канала восходящей линии связи для LTE 3GPP. Этот документ раскрывает то, чтобы передавать одновременно CQI и ACK/NACK, однако кодировать их отдельно и мультиплексировать их образом TDM.
Таким образом возникает проблема усовершенствованной защиты от ошибок для кодирования информации обратной связи HARQ DL.
Сущность изобретения
Таким образом имеется потребность в способе кодирования информации обратной связи HARQ DL в среде, поддерживающей агрегированные составляющие несущие, который устраняет, по меньшей мере, некоторые из недостатков, вкратце изложенных выше.
Эту потребность удовлетворяют в соответствии с первым аспектом изобретения с помощью способа, предназначенного для кодирования информации обратной связи HARQ нисходящей линии связи в мобильной станции, поддерживающей агрегированные составляющие несущие, содержащего этапы получения первых указателей обратной связи HARQ, предоставляющих информацию относительно приема PDCCH для активированных составляющих несущих, получения вторых указателей обратной связи HARQ, предоставляющих информацию относительно декодирования кодовых слов PDSCH, переносимых с помощью составляющих несущих, кодирования первых указателей обратной связи HARQ в первую закодированную часть, кодирования вторых указателей обратной связи HARQ во вторую закодированную часть, причем первые и вторые указатели обратной связи HARQ кодируют отдельно друг от друга.
Мобильная станция может быть любым видом проводного или мобильного устройства связи, таким как мобильный телефон, персональный цифровой ассистент PDA, сетевая карта, UE или другое мобильное устройство связи. В частности, мобильная станция может быть любым устройством, которое может связываться с помощью эфирного интерфейса с узлом сети, например узлом В или базовой станцией, развернутой в мобильной сети связи, работающей в соответствии со стандартом 3GPP, в частности стандартами LTE 3GPP/усовершенствованного LTE. Кроме того, мобильная станция может поддерживать прием/передачу данных на основе двух или более (в частности, пяти) составляющих несущих, которые агрегированы, чтобы поддерживать более широкие ширины полосы частот, например до 100 МГц. Активированная составляющая несущая является несущей, на которой запланированы данные для UE.
Первые указатели обратной связи HARQ представляют успех и неудачу обнаружения PDCCH для разных активированных составляющих несущих. Вторые указатели обратной связи HARQ могут быть переменной длины и представляют успех и неудачу декодирования соответствующих кодовых слов PDSCH. В частности, первые указатели обратной связи HARQ могут быть указателями/битами DTX, а вторые указатели обратной связи HARQ могут быть указателями/битами ACK/NACK. С помощью предоставления и кодирования первых и вторых указателей обратной связи HARQ отдельно друг от друга, например, в двухэтапном процессе может быть обеспечено более эффективное и надежное кодирование.
Чтобы дать возможность более надежной защиты от ошибок, первые указатели обратной связи HARQ могут быть закодированы, по меньшей мере, с помощью первого уровня защиты от ошибок, а вторые указатели обратной связи HARQ могут быть закодированы, по меньшей мере, с помощью второго уровня защиты от ошибок, причем первый и второй уровни защиты от ошибок отличаются друг от друга. Таким образом, разные уровни защиты от ошибок могут быть предоставлены в отдельно предоставленные указатели обратной связи HARQ. Такие разные уровни защиты от ошибок могут быть применены, поскольку первые и вторые указатели обратной связи HARQ кодируют отдельно, т.е. независимо друг от друга.
В соответствии с одним аспектом, первые указатели обратной связи HARQ кодируют с помощью первого уровня защиты от ошибок, который является равномерным для активированных составляющих несущих. Таким образом, риск повреждения буфера HARQ и операционные ошибки могут быть уменьшены. Кроме того, с помощью обеспечения равномерных уровней защиты от ошибок для разного числа активированных составляющих несущих может быть упрощено планирование и конфигурирование системы.
В соответствии с дополнительным аспектом вторые указатели обратной связи HARQ кодируют с помощью изменяющихся уровней защиты от ошибок для активированных составляющих несущих. В частности, вторые указатели обратной связи HARQ могут быть обеспечены разными длинами бит. Таким образом, уровни защиты от ошибок могут быть изменены с длинами бит вторых указателей обратной связи HARQ. Следовательно, более сильная защита от ошибок может быть сдвинута в более важную информацию обратной связи HARQ, например первые указатели обратной связи HARQ. Таким образом, при условии фиксированного числа активированных составляющих несущих прогрессивные уровни защиты от ошибок могут быть обеспечены для вторых указателей обратной связи HARQ с разной заданной длиной.
Чтобы уменьшить затраты осуществления, первые указатели обратной связи HARQ и вторые указатели обратной связи HARQ могут быть закодированы с помощью кодов с коррекцией ошибок, принадлежащих одному и тому же кодовому семейству. В частности, для кодирования могут быть использованы коды Рида-Мюллера.
В соответствии с дополнительным аспектом способ может содержать этапы сложения, по меньшей мере, части первой закодированной части и, по меньшей мере, части второй закодированной части для того, чтобы сформировать третью закодированную часть, и предоставления объединенного кодового слова, по меньшей мере, с помощью одного из конкатенации и мультиплексирования первой закодированной части, второй закодированной части и третьей закодированной части.
Что касается второго аспекта изобретения, предоставлен способ, предназначенный для кодирования информации обратной связи HARQ нисходящей линии связи в мобильной станции, поддерживающей агрегированные составляющие несущие, причем способ содержит этапы получения первых указателей обратной связи HARQ, предоставляющих информацию относительно приема PDCCH для активированных составляющих несущих, получения представления фиксированной длины вторых указателей обратной связи HARQ, предоставляющих информацию относительно декодирования кодовых слов PDSCH, переносимых с помощью составляющих несущих, объединения первых указателей обратной связи HARQ и представления фиксированной длины в информацию обратной связи HARQ и кодирования объединенной информации обратной связи HARQ.
В представлении фиксированной длины может быть отражена информация первых указателей обратной связи HARQ. Таким образом, посредством избыточного представления первых указателей обратной связи HARQ может быть обеспечена увеличенная защита от ошибок. В частности, избыточное представление может быть обеспечено, по меньшей мере, до одного из обычного и объединенного кодирования с упреждающей коррекцией ошибок.
Для того чтобы дополнительно увеличить защиту от ошибок, представление фиксированной длины может содержать указатели, предоставляющие информацию относительно приема PDCCH для активированных составляющих несущих. В частности, дополнительные указатели могут быть указателями DTX. Посредством избыточного представления указателей DTX может быть увеличена защита от ошибок. Таким образом обеспечивают более надежное кодирование.
В соответствии с дополнительным аспектом изобретения по меньшей мере один из первого и второго способа может содержать этап добавления по меньшей мере одного бита запроса планирования (SR) ко вторым указателям обратной связи HARQ. В этом аспекте бит SR дополнительно переносят с помощью второй части сообщения обратной связи HARQ, в то время как первые указатели обратной связи HARQ могут оставаться неизмененными. Следовательно, на надежность указателей обратной связи HARQ не оказывают воздействия.
По меньшей мере один из первого и второго способа может содержать дополнительный этап повторного использования вторых указателей обратной связи HARQ с двойным кодовым словом в качестве вторых указателей обратной связи HARQ с одним кодовым словом для запланированных составляющих несущих с одним кодовым словом. Таким образом может быть уменьшен размер сообщений обратной связи.
По меньшей мере один из первого и второго способа может содержать дополнительный этап перемежения закодированной информации обратной связи HARQ.
В соответствии с другим аспектом предоставлен компьютерный программный продукт. Компьютерный программный продукт содержит части программного кода, предназначенные для выполнения одного или более этапов или одного или более аспектов способа, описанных в настоящей заявке, когда компьютерный программный продукт выполняют в одном или более вычислительных устройствах, в частности в одном или более компонентах микропроцессора. Компьютерный программный продукт может быть сохранен на носителе записи, доступном для чтения с помощью компьютера, таком как постоянная или перезаписываемая память, CD-Rom или DVD. Компьютерный программный продукт также может быть предоставлен для загрузки с помощью одной или более компьютерных сетей, таких как Internet, сотовая телекоммуникационная сеть или беспроводная или проводная локальная сеть (LAN).
Что касается первого аспекта аппаратного обеспечения, предоставлено устройство, предназначенное для кодирования информации обратной связи HARQ нисходящей линии связи. Устройство поддерживает агрегированные составляющие несущие и содержит первое устройство получения, предназначенное для получения первых указателей обратной связи HARQ, предоставляющих информацию относительно приема PDCCH для активированных составляющих несущих, второе устройство получения, предназначенное для получения вторых указателей обратной связи HARQ, предоставляющих информацию относительно декодирования кодовых слов PDSCH, переносимых с помощью составляющих несущих, первое устройство кодирования, предназначенное для кодирования первых указателей обратной связи HARQ в первую закодированную часть, и второе устройство кодирования, предназначенное для кодирования вторых указателей обратной связи HARQ во вторую закодированную часть, причем первые и вторые указатели обратной связи HARQ кодируют отдельно друг от друга.
Что касается второго аспекта аппаратного обеспечения, предоставлено устройство, предназначенное для кодирования информации обратной связи HARQ нисходящей линии связи. Устройство поддерживает агрегированные составляющие несущие и содержит первое устройство получения, предназначенное для получения первых указателей обратной связи HARQ, предоставляющих информацию относительно приема PDCCH для активированных составляющих несущих, второе устройство получения, предназначенное для получения представления фиксированной длины вторых указателей обратной связи HARQ, предоставляющих информацию относительно декодирования кодовых слов PDSCH, переносимых с помощью составляющих несущих, устройство объединения, предназначенное для объединения первых указателей обратной связи HARQ и представления фиксированной длины в информацию обратной связи HARQ, и устройство кодирования, предназначенное для кодирования объединенной информации обратной связи HARQ.
Что касается третьего аспекта аппаратного обеспечения, предоставлена мобильная станция, поддерживающая агрегированные составляющие несущие и содержащая устройство, предназначенное для кодирования информации обратной связи HARQ нисходящей линии связи.
Краткое описание чертежей
В последующем изобретение будет описано со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, проиллюстрированные на чертежах, на которых
фиг.1 - схематическая блок-схема, изображающая ширину полосы частот агрегированных несущих, равную 100 МГц;
фиг.2 - схематическая блок-схема, изображающая уровни RLC, MAC и PHY для системы LTE, имеющей множество составляющих несущих;
фиг.3 - схематическая блок-схема, изображающая вариант осуществления первого устройства, предназначенного для кодирования информации HARQ DL;
фиг.4 - блок-схема последовательности этапов, изображающая вариант осуществления первого способа, предназначенного для кодирования информации HARQ DL;
фиг.5 - схематическая блок-схема, изображающая вариант осуществления второго устройства, предназначенного для кодирования информации HARQ DL;
фиг.6 - схематическая блок-схема, изображающая вариант осуществления третьего устройства, предназначенного для кодирования информации HARQ DL;
фиг.7 - блок-схема последовательности этапов, изображающая вариант осуществления второго способа, предназначенного для кодирования информации HARQ DL, и
фиг.8 - схематическая блок-схема, изображающая вариант осуществления мобильной станции, содержащей устройство, предназначенное для кодирования информации HARQ DL.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
В последующем для пояснения, а не ограничения, приведены специфические детали, такие как определенные последовательности этапов, компоненты и конфигурации, для того чтобы предоставить полное понимание настоящего изобретения. Специалисту в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть осуществлено в других вариантах осуществления, которые отклоняются от этих специфических деталей. Например, несмотря на то что варианты осуществления будут описаны со ссылкой на системы E-UTRA, LTE и усовершенствованного LTE, специалист в данной области техники поймет, что изобретение также может быть осуществлено в контексте с другими системами. Кроме того, несмотря на то что варианты осуществления будут описаны со ссылкой на специфические указатели обратной связи HARQ, имеющие специфические длины бит, изобретение также может быть осуществлено с другими длинами бит. Кроме того, несмотря на то что варианты осуществления будут описаны со ссылкой на специфические количества агрегированных составляющих несущих, изобретение также может быть осуществлено с другими количествами составляющих несущих. В частности, во всех вариантах осуществления могут быть использованы пять активированных составляющих несущих (как предусмотрено для Rel-10 LTE 3GPP).
Кроме того, специалисты в данной области техники поймут, что функции и процессы, объясненные в настоящей заявке ниже, могут быть осуществлены с использованием программного обеспечения, функционирующего совместно с запрограммированными микропроцессорами или универсальными компьютерами. Также будет понятно, что, несмотря на то что варианты осуществления, в первую очередь, описаны в виде способов и устройств, изобретение также может быть осуществлено в компьютерном программном продукте, а также в системе, содержащей компьютерный процессор и память, соединенную с процессором, причем память закодирована с помощью одной или более программ, которые могут выполнять функции, раскрытые в настоящей заявке.
Фиг.3 - схематическая блок-схема, изображающая первый вариант осуществления устройства 300, предназначенного для кодирования информации HARQ DL. Устройство приспособлено получать и кодировать информацию обратной связи HARQ DL и поддерживать агрегированные составляющие несущие, например пять составляющих несущих с агрегированной шириной полосы частот 100 МГц. Устройство 300 содержит первое устройство 302 получения указателя обратной связи HARQ, второе устройство 304 получения указателя обратной связи HARQ, первое устройство 306 кодирования и второе устройство 308 кодирования. Первое устройство 306 кодирования и второе устройство 308 кодирования обеспечены отдельно друг от друга, например, в двух каскадах. В качестве примеров для первого и второго указателей обратной связи HARQ указатели DTX получают с помощью первого устройства 302 получения первого указателя обратной связи HARQ, а указатели ACK/NACK получают с помощью второго устройства 304 получения первого указателя обратной связи HARQ.
Фиг.4 - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая вариант осуществления первого способа 400 кодирования информации обратной связи HARQ DL. Способ 400 может быть выполнен в устройстве 300, изображенном на фиг.3, или в любом другом устройстве связи, например мобильной станции. Способ 400 будет объяснен со ссылкой на фиг.3 и фиг.4.
Способ 400 начинается на этапе 402 с помощью получения первых указателей обратной связи HARQ в первом устройстве 302 получения. Первые указатели обратной связи HARQ предоставляют информацию относительно приема PDCCH для активированных составляющих несущих. В частности, первые указатели обратной связи HARQ являются указателями DTX. Чтобы избежать повреждения буфера HARQ между разными составляющими несущими, указатели DTX должны быть правильно сигнализированы для разных составляющих несущих. На этапе 404 получают вторые указатели обратной связи HARQ с помощью второго устройства 406 получения. Вторые указатели обратной связи HARQ предоставляют информацию относительно декодирования кодовых слов PDSCH, переносимых с помощью составляющих несущих. В частности, вторые указатели обратной связи HARQ являются указателями ACK/NACK.
Затем на этапе 406 кодируют первые указатели обратной связи HARQ в первом устройстве 306 кодирования в первую закодированную часть. Кроме того, на этапе 408 кодируют вторые указатели обратной связи HARQ во втором устройстве 308 кодирования во вторую закодированную часть. Этапы 406 и 408 кодирования обеспечивают отдельно друг от друга. Затем закодированные части могут быть объединены, конкатенированы, мультиплексированы и/или перемежеваны до модуляции и передачи.
С помощью отдельного кодирования первых и вторых указателей обратной связи HARQ разные уровни защиты от ошибок могут быть предоставлены в первые и вторые указатели обратной связи HARQ. В частности, первые указатели обратной связи HARQ могут быть закодированы с помощью первого уровня защиты от ошибок, который является равномерным для активированных составляющих несущих. Кроме того, вторые указатели обратной связи HARQ могут быть закодированы с помощью изменяющихся уровней защиты для активированных составляющих несущих. Например, разными уровнями защиты от ошибок можно управлять на основе изменяющихся длин бит по меньшей мере одного из первых и вторых указателей обратной связи HARQ.
Второй вариант осуществления будет описан со ссылкой на фиг.5. Фиг.5 иллюстрирует схематическую блок-схему, изображающую устройство 500, предназначенное для кодирования информации HARQ DL. Фиг.5 является более подробным вариантом осуществления первого варианта осуществления в соответствии с фиг.3. Таким образом, все признаки, описанные относительно первого и второго варианта осуществления, могут быть объединены. Таким образом, способ 400 также может быть выполнен с помощью устройства 500. Устройство 500 включено в UE (не изображено), поддерживающее агрегированные составляющие несущие, и содержит первый кодер 502, второй кодер 504, устройство 506 сложения, устройство 508 объединения и устройство 510 перемежения. Устройство 510 перемежения является необязательным.
<mi>n</mi>
В этом варианте осуществления
обозначает число активированных составляющих несущих для UE. Полное сообщение обратной связи HARQ представлено в двух частях, т.е. в первой части “d” в первый кодер 502 и во второй части “а” во второй кодер 504.
<mi>n</mi>
<mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>d</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mi>d</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><mi>d</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mi>n</mi>
<mi>n</mi>
<mi>m</mi>
<mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>a</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mi>a</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><mi>a</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>m</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mi>m</mi>
Первая часть является
-битовым указателем DTX d=
.
-й бит указателя DTX представляет, обнаружен ли PDCCH для
-й составляющей несущей. Кроме того, второй частью являются биты
-битового ACK/NACK a=
. В ней
обозначает полное число бит ACK/NACK, которые сообщаются на основе числа принятых PDCCH и числа кодовых слов, запланированных на соответствующих составляющих несущих.
Для составляющей несущей без запланированного PDCCH не требуются биты ACK/NACK. Кроме того, для составляющей несущей, являющейся запланированной с одним кодовым словом, требуется один бит ACK/NACK. Кроме того, для составляющей несущей, являющейся запланированной с двумя кодовыми словами, обычно требуются два бита ACK/NACK. Если система дополнительно использует связывание пространственных ACK/NACK, требуется только один бит ACK/NACK.
<mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>d</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mi>d</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><mi>d</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mrow><msub><mrow /><mn>1</mn></msub></mrow>
<mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><msub><mi>c</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><msub><mi>c</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><msub><mi>c</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><msub><mi>N</mi><mn>1</mn></msub><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>N</mi><mn>1</mn></msub><mo>,</mo><mi>n</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><msub><mi>N</mi><mn>1</mn></msub></mrow>
<mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>a</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mi>a</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><mi>a</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>m</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><msub><mi>с</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><msub><mi>c</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><msub><mi>c</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub><mo>,</mo><mi>m</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mrow><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub></mrow>
2
В кодере 502 биты указателя DTX d=
кодируют в c
=
с помощью кода
, где
- длина кода с упреждающей коррекции ошибок. Кроме того, в кодере 504 биты ACK/NACK a=
кодируют в c=
с помощью кода
, где
- длина кода с упреждающей коррекцией ошибок.
<mrow><msub><mrow /><mn>1</mn></msub></mrow>
<mrow><msub><mrow /><mn>2</mn></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>c</mi><mn>3</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>k</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>=</mo><msub><mi>c</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>k</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>⊗</mo><msub><mi>c</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>k</mi><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
<mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>0,1,...,</mn><msub><mi>N</mi><mn>3</mn></msub><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow>
После кодирования устройство 506 сложения складывает две закодированные части с
и с
частично или полностью, чтобы сформировать третью закодированную часть, т.е.
для
. Операция сложения, обеспеченная в устройстве 506 сложения, является в смысле GF(2).
1
2
3
<mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>с</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mi>с</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><mi>с</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>N</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
Затем в устройстве 508 объединения три закодированные части с, с и с подвергают по меньшей мере одной из операций конкатенирования и мультиплексирования вместе, чтобы сформировать объединенное кодовое слово c=
длины N. До модуляции и передачи совместное кодовое слово может быть выборочно перемежевано с помощью устройства 510 перемежения.
<mi>m</mi>
На стороне сети (не изображена) указатели DTX сначала декодируют. Наряду с предысторией планирования, имеющейся в сети, дополнительно определяют фактические длины битов ACK/NACK. После того как определено
, биты ACK/NACK могут быть декодированы.
Следующий третий вариант осуществления основан на втором варианте осуществления в соответствии с фиг.5. Третий вариант осуществления допускает PUCCH с размером, равным N=48 бит.
<mrow><msub><mrow /><mn>1</mn></msub></mrow>
<mrow><msub><mi>N</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>N</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>N</mi><mn>3</mn></msub><mo>=</mo><mn>16</mn></mrow>
<mi>n</mi>
<mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>d</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mi>d</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><mi>d</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mrow><msub><mrow /><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><msub><mi>с</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><msub><mi>c</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><msub><mi>c</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>15</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mi>m</mi>
<mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>a</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mi>a</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><mi>a</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>m</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mrow><msub><mrow /><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><msub><mi>c</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><msub><mi>c</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><msub><mi>c</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mn>15</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mrow><msub><mi>c</mi><mn>3</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>k</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>=</mo><msub><mi>c</mi><mn>1</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>k</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>⊗</mo><msub><mi>c</mi><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><mi>k</mi><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
<mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mn>0,1,...,15</mn></mrow>
2
3
В этом варианте осуществления три закодированные части с
, с и с устанавливают таким образом, чтобы быть одинакового размера, т.е.
.
-битовый указатель DTX d=
кодируют с помощью кода (16,n) в c
.
-битовые указатели ACK/NACK a=
кодируют с помощью кода (16,m) в с
. Третью закодированную часть получают с помощью взятия суммы GF(2) от первых двух закодированных частей, т.е.
для
.
min
min
<mi>n</mi>
<mi>m</mi>
Уровни защиты от ошибок для двух компонентов информации обратной связи могут быть представлены с помощью эффективных минимальных расстояний D всего процесса кодирования. Большее D соответствует более сильной защите от ошибок и меньшей вероятности ошибок после кодирования. Вообще говоря, лучшие уровни защиты от ошибок могут быть достигнуты с помощью использования наилучших составляющих кодов для битов указателя DTX и ACK/NACK. Таким образом, для
или
входных данных, имеющих разные длины, разные кодеры могут быть использованы в UE, а разные декодеры могут быть использованы на стороне сети.
Дополнительным преимуществом является использовать коды из одного и того же кодового семейства (например, коды Рида-Мюллера) таким образом, что одни и те же или подобные аппаратное обеспечение и алгоритмы могут быть повторно использованы для уменьшения затрат осуществления. Вследствие хорошей производительности и эффективного декодирования два составляющих кода длины 16 для битов указателя DTX и ACK/NACK могут быть по меньшей мере одним из подкодов кода Рида-Мюллера 1-го порядка (16,5) и кода Рида-Мюллера 2-го порядка (16,11). Эффективные минимальные расстояния для двух компонентов обратной связи HARQ изображены в таблице 3. В качестве альтернативы могут быть использованы сверточные коды или закодированные из семейства коротких блочных кодов.
Таблица 3Эффективные минимальные расстояния для защиты битов указателя DTX и ACK/NACK с помощью составляющих кодеров Рида-Мюллера длины 16
<img file="00000045.tif" he="91" wi="125" img-content="undefined" img-format="tif" />
В другом варианте осуществления N также может зависеть от числа активированных составляющих несущих.
В первом, втором и третьем вариантах осуществления получают следующие преимущества.
Независимо от длин битов ACK/NACK более сильная защита от ошибок может быть предоставлена в указатели DTX. Таким образом уменьшают риск повреждения буфера HARQ и операционные ошибки. Поскольку уровень защиты от ошибок для указателей DTX является равномерным для разных количеств активированных компонентов, упрощают планирование и конфигурирование системы. Кроме того, уровень защиты от ошибок для битов ACK/NACK изменяется с длиной этих битов. Когда сообщение является коротким, обеспечивают более сильную защиту от ошибок. Когда сообщение является длинным (указывающим, что запланировано множество двойных кодовых слов), используют более слабую защиту от ошибок, для того чтобы поддерживать более сильную защиту от ошибок для более важных указателей DTX. Поскольку последние случаи являются более вероятными, когда UE находится в условиях работы с более высоким отношением сигнала к помехам плюс шуму (SINR), пониженная надежность в битах ACK/NACK имеет незначительное влияние на пропускную способность данных.
Четвертый вариант осуществления будет описан со ссылкой на фиг.6. Фиг.6 иллюстрирует схематическую блок-схему, изображающую устройство 600, предназначенное для кодирования информации HARQ DL. Устройство 600 приспособлено получать и кодировать информацию обратной связи HARQ DL и поддерживать агрегированные составляющие несущие, например пять составляющих несущих агрегированной ширины полосы частот 100 МГц. Устройство 600 содержит, по меньшей мере, первое устройство 602 получения, предназначенное для получения первых указателей обратной связи HARQ, предоставляющих информацию относительно приема PDCCH для активированных составляющих несущих, второе устройство 604 получения, предназначенное для получения представления фиксированной длины вторых указателей обратной связи HARQ, предоставляющих информацию относительно декодирования кодовых слов PDSCH, переносимых с помощью составляющих несущих, устройство 606 объединения, предназначенное для объединения первых указателей обратной связи HARQ и представления фиксированной длины в информацию обратной связи HARQ, и устройство 608 кодирования, предназначенное для кодирования объединенной информации обратной связи HARQ.
Фиг.4 - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая вариант осуществления второго способа 700 кодирования информации обратной связи HARQ DL. Способ 700 может быть выполнен в устройстве 600, изображенном на фиг.6, или в любом другом устройстве связи, например в мобильной станции. Способ 700 будет объяснен со ссылкой на фиг.6 и фиг.7.
Способ 700 начинается на этапе 702 с помощью получения первых указателей обратной связи HARQ с помощью первого устройства 602 получения. Первые указатели обратной связи HARQ предоставляют информацию относительно приема PDCCH для активированных составляющих несущих. В частности, первые указатели обратной связи HARQ могут быть указателями DTX. На этапе 704 второе устройство 604 получения получает представление фиксированной длины вторых указателей обратной связи HARQ, предоставляющих информацию относительно декодирования кодовых слов PDSCH, переносимых с помощью составляющих несущих. Представление фиксированной длины может содержать указатели, предоставляющие информацию относительно приема PDCCH для активированных составляющих несущих. Таким образом, представление фиксированной длины может быть представлением непеременной длины указателей ACK/NACK или представлением фиксированной длины сообщений обратной связи HARQ. Затем на этапе 706 устройство 606 объединения объединяет первые указатели обратной связи HARQ и представление фиксированной длины в информацию обратной связи HARQ. На следующем этапе 708 кодер 608 кодирует объединенную информацию обратной связи HARQ. Таким образом, посредством избыточного представления первой информации обратной связи HARQ может быть обеспечена увеличенная защита от ошибок.
<mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>3</mn></mrow>
В следующем пятом варианте осуществления объяснена упрощенная неравная защита от ошибок в разные сообщения обратной связи посредством избыточного представления первой информации обратной связи HARQ. Пятый вариант осуществления основан на четвертом варианте осуществления в соответствии с фиг.6 и фиг.7. В этом варианте осуществления биты указателя DTX объединяют с представлением фиксированной длины сообщений обратной связи HARQ. Например, представление фиксированной длины может сигнализировать три возможных сообщения HARQ на составляющую несущую, т.е. {ACK, NACK, DTX}. Представление фиксированной длины может быть основано на кодировании сообщения обратной связи HARQ для
составляющих несущих с планированием с одним кодовым словом, как, например, изображено в таблице 1.
<mi>n</mi>
<mrow><mi>n</mi><mo>+</mo><mi>k</mi></mrow>
<mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mrow><mo>⌈</mo><mrow><msub><mrow><mi>log</mi></mrow><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><msup><mn>5</mn><mi>n</mi></msup><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>⌉</mo></mrow></mrow>
<mi>n</mi>
<mi>n</mi>
<mi>k</mi>
<mi>k</mi>
В этом варианте осуществления
обозначает число активированных составляющих несущих для UE. Входные данные в кодер с коррекцией ошибок представляют длины
, где
. Первые указатели обратной связи HARQ, полученные с помощью первого устройства 602 получения, т.е. первые
бит, являются указателями DTX, представляющими, принят ли PDCCH для
-й составляющей несущей. Кроме того, следующие
бит, полученные с помощью второго устройства 604 получения, составляют представление фиксированной длины сообщения обратной связи HARQ. Иначе говоря,
бит являются двоичным представлением величины, заданной с помощью
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><mrow><msub><mi>M</mi><mi>i</mi></msub><mo>⋅</mo><msup><mn>5</mn><mi>i</mi></msup></mrow></mstyle></mrow>
,
где
<mrow><msub><mi>M</mi><mi>i</mi></msub></mrow>
<mi>i</mi>
<mrow><msub><mi>M</mi><mi>i</mi></msub></mrow>
<mi>i</mi>
<mrow><msub><mi>M</mi><mi>i</mi></msub></mrow>
<mi>i</mi>
<mrow><msub><mi>M</mi><mi>i</mi></msub></mrow>
<mi>i</mi>
= 4, если соответствующий PDCCH не обнаружен для
-й составляющей несущей,
=3, если соответствующий PDCCH обнаружен для
-й составляющей несущей, а сообщение обратной связи является (NACK, NACK),
=2, если соответствующий PDCCH обнаружен для
-й составляющей несущей, а сообщение обратной связи является (ACK, NACK), и
=0, если соответствующий PDCCH обнаружен для
-й составляющей несущей, а сообщение обратной связи является (ACK, ACK).
<mrow><mrow><mo>⌈</mo><mrow><msub><mrow><mi>log</mi></mrow><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><msup><mn>5</mn><mi>n</mi></msup><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>⌉</mo></mrow></mrow>
<mi>n</mi>
Чтобы уменьшить размеры сообщений обратной связи HARQ, сообщения обратной связи с двойным кодовым словом могут быть повторно использованы для сообщений обратной связи с одним кодовым словом. Например, (NACK, NACK) может быть использовано для (NACK), а (ACK, ACK) может быть использовано для (ACK). Применение этого принципа в примере, проиллюстрированном в таблице 2, не обязательно предоставляет семь возможных сообщений при всех установках системы. Поскольку PDCCH в 3GPP защищен с помощью сильных кодов CRC для коррекции ошибок, маловероятно, что UE ошибочно восприняло бы планирование с двумя кодовыми словами из сети как планирование с одним кодовым словом (или наоборот). Следовательно, можно повторно использовать сообщения (ACK, ACK) и (NACK, NACK) в качестве ответов (ACK) и (NACK) для составляющей несущей с планированием с одним кодовым словом. С помощью этого возможно, что
двоичных разрядов представляют все необходимые сообщения HARQ для
составляющих несущих с гибким планированием MIMO.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>N</mi><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>+</mo><mi>k</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mi>N</mi>
В этом пятом варианте осуществления всю информацию обратной связи HARQ затем кодируют с помощью кода
, где
- длина кода с упреждающей коррекцией ошибок. Закодированные биты могут быть выборочно перемежеваны до модуляции и передачи.
Последовательные позиции битов информации обратной связи HARQ могут быть дополнительно модифицированы. Например, если используют сверточный код хвостового оконечного элемента, биты указателя DTX могут быть распределены в начале и конце последовательности. Это обеспечивает лучшую надежность. Эта модификация также может быть применена ко всем вышеупомянутым вариантам осуществления.
На стороне сети используют один декодер. Две части закодированного результата проверяют относительно друг друга. Если имеет место ошибка декодирования, сеть может обнаружить это, поскольку две части не соответствуют друг другу. Это уменьшает риск повреждения буфера HARQ и другие серьезные операционные ошибки.
<mi>N</mi>
Следующий шестой вариант осуществления основан на четвертом и пятом вариантах осуществления. Шестой вариант осуществлении допускает длину кода с упреждающей коррекцией ошибок, равную
=48 бит. Для кодирования могут быть использованы разные виды кодеров.
Например, может быть использовано циклическое повторение кода Рида-Мюллера (32,n+k) 2-го порядка. Для такого кодирования минимальное расстояние всего сообщения обратной связи HARQ изображено в таблице 4.
Таблица 4Минимальные расстояния для защиты всей информации обратной связи HARQ с помощью кодеров Рида-Мюллера длины 32 2-го порядка и циклического повторения
<img file="00000061.tif" he="39" wi="82" img-content="undefined" img-format="tif" />
В качестве другого примера может быть использован сверточный кодер (такой, как кодер с нейтрализацией хвоста). Для этого кодирования свободное расстояние сверточного кода равно 10 при частоте кода 1/3. При более высоких частотах свободное расстояние является меньшим.
<mrow><msup><mi>k</mi><mo>'</mo></msup><mrow><mo>⌈</mo><mrow><msub><mrow><mi>log</mi></mrow><mn>2</mn></msub><mo stretchy="false">(</mo><msup><mn>3</mn><mi>n</mi></msup><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>⌉</mo></mrow></mrow>
<mrow><msup><mi>k</mi><mo>'</mo></msup></mrow>
В качестве дополнительного примера может быть использована комбинация кода Рида-Мюллера 2-го порядка для коротких размеров полезной нагрузки, а сверточный код с нейтрализацией хвоста может быть использован для более длинных размеров полезной нагрузки. Если система использует связывание пространственных бит ACK/NACK, длина второй части обратной связи HARQ может быть уменьшена в
. В этом случае вторая часть обратной связи HARQ составляет представление фиксированной длины сообщения обратной связи HARQ (как, например, изображено в таблице 1). Таким образом,
бит являются двоичным представлением величины, заданной с помощью
<mrow><mstyle displaystyle="true"><munderover><mo>∑</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><mrow><msub><mi>M</mi><mi>i</mi></msub><mo>⋅</mo><msup><mn>3</mn><mi>i</mi></msup></mrow></mstyle></mrow>
,
где
<mrow><msub><mi>M</mi><mi>i</mi></msub></mrow>
<mi>i</mi>
<mrow><msub><mi>M</mi><mi>i</mi></msub></mrow>
<mi>i</mi>
<mrow><msub><mi>M</mi><mi>i</mi></msub></mrow>
<mi>i</mi>
=2, если соответствующий PDCCH не обнаружен для
-й составляющей несущей,
=1, если соответствующий PDCCH обнаружен для
-й составляющей несущей, а сообщение обратной связи является (NACK), и
=0, если соответствующий PDCCH обнаружен для
-й составляющей несущей, а сообщение обратной связи является (ACK).
<mrow><mi>N</mi><mo>=</mo><mn>48</mn></mrow>
В качестве примера для
бит может быть применено циклическое повторение кода Рида-Мюллера (32,n+k') 2-го порядка. Для этого примера минимальное расстояние всего сообщения обратной связи HARQ изображено в таблице 5.
Таблица 5Минимальные расстояния для защиты всей информации обратной связи HARQ с помощью кодеров Рида-Мюллера длины 32 2-го порядка и циклического повторения, когда принято связывание пространственного ACK/NACK
<img file="00000066.tif" he="39" wi="82" img-content="undefined" img-format="tif" />
В следующем седьмом варианте осуществления объяснена упрощенная неравная защита от ошибок в разные сообщения обратной связи посредством избыточного представления первой информации обратной связи HARQ. Седьмой вариант осуществления основан на четвертом варианте осуществления в соответствии с фиг.6 и фиг.7. В этом варианте осуществления биты указателя DTX (например, как описано в первом варианте осуществления, в соответствии с фиг.3 и фиг.4) объединяют с представлением непеременной длины битов ACK/NACK.
<mi>n</mi>
<mrow><mn>3</mn><mi>n</mi></mrow>
<mi>n</mi>
<mi>n</mi>
<mi>k</mi>
<mi>n</mi>
Кроме того,
обозначает число активированных составляющих несущих для UE. Входными данными в кодер с коррекцией ошибок являются длины
. Первые указатели обратной связи HARQ, полученные с помощью первого устройства 602 получения, т.е. первые
бит, являются указателями DTX, представляющими, принят ли PDCCH для
-й составляющей несущей. Кроме того, следующие
бит, полученные с помощью второго устройства 604 получения, составляют представление непеременной длины сообщения обратной связи HARQ для
активированных составляющих несущих (даже для тех, для которых не обнаружен соответствующий PDCCH).
Для составляющей несущей с обнаруженным PDCCH два бита используют для того, чтобы представлять обычно возможные сообщения ACK/NACK, т.е. {(ACK, ACK),(ACK, NACK), (NACK, ACK), (NACK, NACK)}. Чтобы уменьшить размеры обратной связи HARQ, сообщение обратной связи с двойным кодовым словом может быть повторно использовано для сообщения обратной связи с одним кодовым словом (например, (NACK, NACK) может быть использовано для (NACK), а (ACK, ACK) может быть использовано для (ACK)). Для составляющей несущей с обнаруженным PDCCH (NACK, NACK) представляют с помощью двух битов.
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>N</mi><mn>,3</mn><mi>n</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mi>N</mi>
Всю информацию обратной связи HARQ кодируют с помощью кода
, где
- длина кода с упреждающей коррекцией ошибок. Аналогично пятому варианту осуществления последовательные позиции битов информации обратной связи HARQ и закодированные биты могут быть дополнительно модифицированы.
На стороне сети используют один декодер. В нем две части закодированного результата проверяют относительно друг друга. Если имеет место ошибка декодирования, сеть может обнаружить такое событие, поскольку две части не соответствуют друг другу. Это уменьшает риск повреждения буфера HARQ и другие серьезные операционные ошибки.
Схемы кодирования, обсужденные в шестом варианте осуществления, т.е. циклическое повторение кодов Рида-Мюллера (32,n+k) 2-го порядка, сверточное кодирование с нейтрализацией хвоста или их комбинации, также могут быть использованы в этом варианте осуществления.
<mrow><mi>N</mi><mo>=</mo><mn>48</mn></mrow>
<mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>2,3,4,5</mn></mrow>
В качестве примера, для варианта осуществления
бит циклическое повторение кодов Рида-Мюллера (32,3n) 2-го порядка может быть применено ко всем случаям
. Для этих случаев минимальное расстояние всего сообщения обратной связи HARQ изображено в таблице 6.
Таблица 6Минимальные расстояния для защиты всей информации обратной связи HARQ с помощью кодеров Рида-Мюллера длины 32 2-го порядка и циклического повторения
<img file="00000071.tif" he="38" wi="82" img-content="undefined" img-format="tif" />
<mi>n</mi>
<mrow><mi>N</mi><mo>=</mo><mn>48</mn></mrow>
Если система использует связывание пространственных битов ACK/NACK, длина второй части обратной связи HARQ может быть уменьшена только в
бит. Для варианта осуществления
битов может быть применено циклическое повторение кодов Рида-Мюллера (32,2n) 2-го порядка. Минимальное расстояние всего сообщения обратной связи HARQ изображено в таблице 7.
Таблица 7Минимальные расстояния для защиты всей информации обратной связи HARQ с помощью кодеров Рида-Мюллера длины 32 2-го порядка и циклического повторения, когда принято связывание пространственного ACK/NACK
<img file="00000073.tif" he="37" wi="83" img-content="undefined" img-format="tif" />
Все из первого по седьмой варианты осуществления могут быть расширены таким образом, что информация обратной связи HARQ DL дополнительно переносит биты SR. Этот аспект может быть осуществлен с помощью сохранения первой части информации обратной связи HARQ DL, т.е. первого указателя обратной связи HARQ, нетронутой и добавления бита SR ко второй части информации обратной связи HARQ DL. Таким образом, могут быть поддержаны те же способы и устройства кодирования и декодирования.
<mi>n</mi>
<mi>n</mi>
<mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>d</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mi>d</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><mi>d</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mi>n</mi>
<mi>n</mi>
<mrow><mo stretchy="false">(</mo><mi>m</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
<mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><mi>a</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>,</mo><mi>a</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mn>,...,</mn><mi>a</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>m</mi><mo stretchy="false">)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mrow><mo stretchy="false">(</mo><mi>m</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
Следующий восьмой вариант осуществления основан на первом варианте осуществления в соответствии с фиг.3 и фиг.4 и втором варианте осуществления в соответствии с фиг.5. В этом варианте осуществления
обозначает число активированных составляющих несущих для UE. Биты обратной связи HARQ и SR предоставляют в двух частях, т.е. первой части с
-битовым указателем DTX d=
, в то время как
-й бит указателя DTX представляет, принят ли PDCCH для
-й составляющей несущей, и второй части с битами
-битового ACK/NACK и SR a=
, в то время как
обозначает полное число битов ACK/NACK и SR для сообщения на основе числа принятых PDCCH и числа кодовых слов, запланированных на соответствующей составляющей несущей.
Для составляющей несущей без соответственным образом запланированного PDCCH не требуются биты ACK/NACK. Для составляющей несущей с планированием с одним кодовым словом требуется один бит ACK/NACK. Кроме того, для составляющей несущей с планированием с двумя кодовыми словами обычно требуются два бита ACK/NACK. Кроме того, если система использует связывание пространственных ACK/NACK, требуется один бит ACK/NACK.
Таким образом, объединенные биты обратной связи HARQ и SR могут быть закодированы с помощью способов и устройств, раскрытых в первом и втором вариантах осуществления. Это объединенное кодирование, в частности, является подходящим с помощью составляющих кодеров Рида-Мюллера длины 16. Добавление бита SR не влияет на надежности других битов обратной связи HARQ, как видно из таблицы 8.
Таблица 8Эффективные минимальные расстояния для защиты битов указателя DTX и SR и ACK/NACK с помощью составляющих кодеров Рида-Мюллера длины 16
<img file="00000079.tif" he="91" wi="121" img-content="undefined" img-format="tif" />
<mi>n</mi>
<mrow><mn>3</mn><mi>n</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow>
<mi>n</mi>
<mi>n</mi>
<mrow><mn>2</mn><mi>n</mi></mrow>
<mi>n</mi>
<mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>N</mi><mn>,3</mn><mi>n</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow>
<mi>N</mi>
Следующий девятый вариант осуществления основан на седьмом варианте осуществления. Аспекты и принципы, объясненные в этом варианте осуществления, также могут быть применены к пятому варианту осуществления. В этом варианте осуществления
обозначает число активированных составляющих несущих для UE. Допускают, что входными данными в объединенный кодер с коррекцией ошибок являются длины
. Что касается входных битов кодера, первые
битов являются указателями DTX, представляющими, принят ли PDCCH для
-й составляющей несущей, а следующие
битов составляют представление не переменной длины сообщения обратной связи HARQ для
активированных составляющих несущих (даже для тех, в которых не обнаружен соответствующий PDCCH), как описано в седьмом варианте осуществления. Кроме того, последний бит является битом SR. Всю информацию обратной связи HARQ кодируют с помощью кода
, где
- длина кода с упреждающей коррекцией ошибок.
На стороне сети используют один декодер. Две части закодированного результата проверяют относительно друг друга. Если имеет место ошибка декодирования, сеть может обнаружить это, поскольку две части не соответствуют друг другу.
<mrow><mi>N</mi><mo>=</mo><mn>48</mn></mrow>
<mrow><mi>n</mi><mo>=</mo><mn>3,4,5</mn></mrow>
Как видно из таблицы 9, для варианта осуществления
бит включение дополнительного бита SR не уменьшает минимальных расстояний для случаев
.
Таблица 9Минимальные расстояния для защиты всей информации обратной связи HARQ с помощью кодеров Рида-Мюллера длины 32 2-го порядка и циклического повторения
<img file="00000085.tif" he="36" wi="81" img-content="undefined" img-format="tif" />
<mi>n</mi>
<mrow><mi>N</mi><mo>=</mo><mn>48</mn></mrow>
Кроме того, если система использует связывание пространственных битов ACK/NACK, длина второй части обратной связи HARQ может быть уменьшена только в
бит. Для варианта осуществления
битов может быть применено циклическое повторение кодов Рида-Мюллера (32,2n+1) 2-го порядка. Минимальное расстояние всего сообщения обратной связи HARQ изображено в таблице 10.
Таблица 10Минимальные расстояния для защиты всей информации обратной связи HARQ с помощью кодеров Рида-Мюллера длины 32 2-го порядка и циклического повторения
<img file="00000086.tif" he="37" wi="81" img-content="undefined" img-format="tif" />
Фиг.8 - схематическая блок-схема, изображающая вариант осуществления мобильной станции 800, содержащей устройство 802, предназначенное для кодирования информации обратной HARQ DL, и антенну 804. Устройство 802 может содержать любое одно из устройства 300, изображенного на фиг.1, устройства 500, изображенного на фиг.5, и устройства 600, изображенного на фиг.6.
Полагают, что многие преимущества настоящего изобретения будут полностью понятными из предыдущего описания и будет понятно, что различные изменения могут быть сделаны по форме, структуре и расположению его иллюстративных аспектов, не выходя за рамки объема изобретения или не жертвуя всеми его преимуществами. Поскольку изобретение может быть изменено различными способами, будет понятно, что изобретение должно быть ограничено только рамками объема нижеследующей формулы изобретения.