ПЕРЕДАЧА СООБЩЕНИЯ О ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОМ КАЧЕСТВЕ КАНАЛА И КАНАЛЬНАЯ АДАПТАЦИЯ ДЛЯ МНОГОНЕСУЩЕЙ ШИРОКОПОЛОСНОЙ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ
SENDING CHANNEL EFFICIENCY MESSAGE AND CHANNEL ADAPTATION FOR MULTI-CARRIER BROADBAND WIRELESS TRANSMISSION

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится в целом к беспроводной передаче и, более конкретно, к многонесущей широкополосной беспроводной передаче.
Уровень техники
Многонесущие широкополосные методы, такие как мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), предлагают возможность увеличения скоростей данных и пропускные способности в беспроводных передачах. Как хорошо известно в уровне техники, эти многонесущие широкополосные методы могут обеспечивать производительность скорости широкополосной передачи данных в различных каналах посредством разделения спектра на «части» для передачи, оптимизируя части и повторно собирая их в приемнике. Из-за используемого относительно широко частного спектра канальное качество может существенно изменяться среди множества частотных несущих.
Фиг.1 графически показывает позицией 11 то, как канальное качество может изменяться в занятом спектре. Канальное качество представляется в примере на фиг.1 в виде SINR (отношение сигнал-помеха-шум). Более конкретно, каждое значение «индекса части» на фиг.1 соответствует группе (или части) несущих частот, и позиция 11 представляет части SINR. Несущие в данной части обычно принимаются для получения частотных откликов, которые достаточно похожи друг на друга, для принятия, что некоторые схемы модуляции и кодирования (MCS) могут использоваться для каждой несущей группы.
Тип широкого изменения в качестве канала, показанного в позиции 11 на фиг.1, может создавать трудности в процессе выбора соответствующего MCS, так как выбор MCS тесно связан с канальным качеством, которое ожидается для передачи. Процесс выбора MCS, часто называемый обычно как канальная адаптация, может конкретно вызываться, когда передают информацию малыми блоками, которая обычно является голосовой, через услуги IP (VoIP) и некоторые другие типы услуг в реальном времени и потокового мультимедиа.
В некоторых решениях в уровне техники приемник вычисляет среднее качества канала в полном используемом спектре, и обратно подает это среднее обратно на передатчик. Среднее SINR, показанное позицией 12 на фиг.1, является примером такого среднего качества канала. Среднее качество канала может быть полезным, если информационные биты, подлежащие передаче, могут назначаться для занятия части используемого спектра. Например, среднее качество канала может использоваться для передач, которые могут назначаться для занятия всех частей спектра, или для занятия частей, распределяемых по полному спектру (например, все части с нечетными индексами частей).
Однако действительное качество каналов конкретной несущей или части может существенно изменяться от вычисленного среднего качества канала. Это можно видеть в примере на фиг.1 посредством сравнения действительного качества 11 канала со средним качество 12 канала. Отклонение действительного качества канала относительно среднего качества канала может существенно компрометировать канальную адаптацию для малых информационных блоков, которые назначаются для относительно малой порции спектра. При таких обстоятельствах выбор MCS, который базируется только на среднем качестве канала, может приводить к нежелательной большой скорости (BLER) ошибок, которая может вести к увеличению времени запаздывания и системной загрузки.
В других решениях в уровне техники приемник измеряет качество канала каждой несущей в полном спектре, и передает эту информацию обратно на передатчик для использования в канальной адаптации. Хотя этот подход разрешает допустимую канальную адаптацию для передач больших и малых информационных блоков, это обычно требует нежелательно большой части доступных
радиоресурсов.
Желательно, с учетом упомянутого выше, обеспечить объективную канальную адаптацию со всеми размерами переданных блоков данных, при вышеуказанных трудностях, связанных с решениями в уровне техники.
Сущность изобретения
Примерные варианты осуществления изобретения поддерживают многонесущие широкополосные беспроводные передачи посредством обеспечения идентификационной информацией, которая идентифицирует группу несущих частот, которые предназначенный приемник передачи выбрал для использования в передаче. Схема модуляции и кодирования для использования в передаче по выбранной группе несущих частот выбирается на основе информации качества передачи, указывающей качество передачи, связанное с передачей выбранной группы несущих частот. Передача выбранный группы несущих частот выполняется в соответствии с выбранной схемой модуляции и кодирования.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 графически показывает частотный отклик в спектре системы многонесущей широкополосной беспроводной передачи.
Фиг.2 графически показывает частотный отклик в спектре примерной системы многонесущей широкополосной беспроводной передачи, который используется здесь для облегчения описания примерных вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 показывает примерные операции, которые могут выполняться в заданной приемной станции многонесущей широкополосной беспроводной передачи, в соответствии с изобретением.
Фиг.4 показывает примерные операции, которые могут выполняться в передающей станции многонесущей широкополосной беспроводной передачи, в соответствии с изобретением.
Фиг.5 схематично показывает устройство многонесущей широкополосной беспроводной передачи в соответствии с примерным вариантами осуществления изобретения.
Фиг.6 схематично показывает дополнительное устройство многонесущей широкополосной беспроводной передачи в соответствии с примерными вариантами осуществления изобретения.
Подробное описание
В соответствии с примерными вариантами осуществления изобретения приемник передает обратно на передатчик одно или более измерений качества каналов, связанных с локальными лучшими частями. Передатчик затем назначает части в и около этих локально предпочтительных частей и выполняет канальную адаптацию на основе измерений качества каналов, переданных обратно из приемника. Передатчик может также применять маску качества каналов вблизи локально предпочтенной части. В различных вариантах осуществления передатчик оценивает маску качества канала или приемник передает маску качества канала обратно на передатчик.
В некоторых вариантах осуществления приемник передает обратно на передатчик отчет, который включает в себя информацию, указывающую локально предпочтенную часть (например, индекс части для локально предпочтенной части), и информацию качества канала (например, значение SINR), указывающую качество канала для локально предпочтенной части. В ответ на эту переданную обратно информацию из приемника передатчик выбирает локально предпочтенную часть совместно с дополнительными частями, которые включают в себя несущие частоты, которые соседствуют с несущими частотами, связанными с локально предпочтенной частью. Фиг.2 показывает различные примерные измерения частотного отклика в используемом спектре в примере системы широкополосной многонесущей беспроводной передачи. Ссылочная позиция 21 обозначает SINR, измеренное приемником, ссылочная позиция 22 обозначает SINR во время пакетной передачи и ссылочная позиция 23 обозначает постоянное среднее SINR.
Принимая условия в примере на фиг.2, приемник может информировать передатчик о том, что часть, соответствующая индексу 82, предпочтительна и что эта предпочтительная часть имеет связанные с этим SINR в 8 дБ. Передатчик может затем назначать, например, индексы 80, 81, 82, 83 и 84 частей для передачи информации на этот конкретный приемник. Передатчик может также обеспечивать оценки SINR для выбранных соседних частей. Например, оцененные SINR для соседних частей с индексами 80, 81, 83 и 84 могут обеспечиваться как 5, 7, 7 и 5 дБ соответственно. Таким образом, качество канала, связанное с указанными выше пятью частями, назначенными для передачи, может записываться в форме условных обозначений маски качества канала (в примере, маска SINR) как: SINR=8+[-3, -1,0, -1, -3] дБ. Эта информация качества канала затем используется для выполнения канальных адаптаций для назначенных частей. Например, MCS, используемое для передачи каждой части, может определяться на основе SINR, связанного с этой частью.
В некоторых вариантах осуществления описанная выше маска качества канала связывается с профилем среднего многодиапазонного затухания широкополосного беспроводного канала. Для относительно ровного канала маска может быть относительно широкой (т.е. больше частей) с относительно небольшими разницами качества между соседними частями. Для более рассеивающего канала маска будет точной (т.е. меньше частей) с большими разницами качеств между соседними частями.
В некоторых вариантах осуществления маска качества канала может обеспечиваться в обратно передаваемом отчете из приемника. Например, приемник может периодически передавать обратно на передатчик отчеты о маске качества канала, которые включают в себя информацию качества канала (например, значения SINR), связанную со всеми или любым выбранным поднабором частей, содержащихся в используемом спектре. В некоторых вариантах осуществления эти отчеты о маске качества канала передаются менее часто, чем указанный выше отчет локально предпочтенной части и ее связанным качеством канала. Например, некоторые варианты осуществления обратно передают отчеты о маске качества канала с сообщаемой частотой в порядке секунд.
В некоторых вариантах осуществления передатчик сам создает желаемую маску качества канала, без получения указанного выше отчета о маске качества канала от приемника. Взамен передатчик создает маску качества канала на основе его собственных измерений многодиапазонного канального профиля обратного канала от приемника.
Многодиапазонный канальный профиль обратного канала определяется показателями, таким как расстояние между двумя устройствами передачи, местоположения объектов рассеивания и направлениями антенн. Эти некоторые показатели играют схожие роли в определении многодиапазонного канального профиля прямого канала от передатчика на приемник. Хотя одновременные многодиапазонные канальные отклики прямого и обратного каналов могут отличаться друг от друга, усредненный по времени профиль для обратного канала может рассчитываться для представления стабильного отношения с усредненным по времени профилем для прямого канала.
В некоторых вариантах осуществления, где передатчик использует его собственные измерения обратного канала для оценки качеств канала, приемник передает обратно только информацию о локально предпочтенных частях и передатчик оценивает связанные качества каналов на основе измерений обратного канала.
В некоторых вариантах осуществления приемник может передавать обратно отчет, который включает в себя индексы и соответствующие измерения качества канала для более чем одной локально предпочтенной части. Обращаясь снова к примеру фиг.2, переданный обратно из приемника отчет может включать в себя, например, индекс 82 части с SINR=8 дБ и индекс 66 части с SINR=7 дБ. Передатчик может затем, например, назначать для использования в передаче:
части с индексами 80-84 с маской SINR 8+[-3, -1, 0, -1, -3] дБ; и
части с индексами 64-68 с маской SINR 7+[-3, -1, 0, -1, -3] дБ.
Эти части могут затем использоваться для передачи на приемник с канальной адаптацией, выполняемой для каждой части в соответствии со связанным SINR от связанной маски SINR.
В некоторых вариантах осуществления приемник передает обратно на передатчик отчет, который включает в себя индекс и соответствующую информацию о качестве канала для локально предпочтенной части, и, кроме того, включает в себя дополнительную информацию, которую передатчик может использовать для идентификации индексов других локально предпочтенных частей. Например, в некоторых вариантах осуществления, переданный обратно отчет может включать в себя цифровое значение, которое представляет расстояние между индексами локально предпочтенных частей. Обращаясь снова к примеру на фиг.2, приемник может, например, передавать обратно отчет, который идентифицирует индекс 82 части с SINR=8 дБ, и, кроме того, включает в себя цифровое значение расстояния в 16. В ответ на эту переданную обратно информацию передатчик может определять, что в дополнение к конкретно идентифицированной части с индексом 82, также имеются локально предпочтенные части, например, с индексами 66 (82-16) и 50 (82-(2x16)). Приемник может затем назначать для использования в передаче:
части с индексами 80-84 с маской SINR 8+[-3, -1, 0, -1, -3] дБ;
части с индексами 64-68 с маской SINR 8+[-3, -1, 0, -1, -3] дБ; и
части с индексами 48-52 с маской SINR 8+[-3, -1, 0, -1, -3] дБ.
Отметим, что в этом конкретном примере приемник просто предполагает, что качество канала, связанное с частью с индексом 66, качество канала, связанное с частью с индексом 50, являются такими же, как качество канала, которое приемник сообщил для части с индексом 82. Другие примерные варианты осуществления предполагают другие отношения между качеством канала, которое передается обратно из приемника, и качеством каналов, связанным с индексами частей, которые передатчик идентифицирует на основе указанной выше дополнительной информации (например, указанное выше значение расстояния) в переданном обратно приемником отчете. Некоторые варианты осуществления предполагают, что качество канала уменьшается с увеличением расстояния от индекса, которое обратно передается из приемника. В одном конкретном примере передатчик назначает для использования в передаче:
части с индексами 80-84 с маской SINR 8+[-3, -1, 0, -1, -3] дБ;
части с индексами 64-68 с маской SINR 8+[-3, -1, 0, -1, -3] дБ; и
части с индексами 48-52 с маской SINR 8+[-3, -1, 0, -1, -3] дБ.
В некоторых примерных вариантах осуществления, описанных выше, где более чем один набор частей назначается для использования в передаче, одна и та же маска качества канала используется с каждым набором частей. В других вариантах осуществления передатчик не связывает одну и ту же маску качества канала с каждый набором частей. Например, в вариантах осуществления, которые описаны выше, где приемник периодически сообщает информацию качества канала для всех или выбранного поднабора частей в занятом спектре, передатчик может быть способным получать маску качества канала для некоторых или всех выбранных наборов частей прямо из соответствующей информации качества канала, содержащейся в самом последнем отчете.
В некоторых вариантах осуществления приемник может включать в некоторые или во все его переданные обратно отчеты обновление в отношении среднего качества канала частей по всему используемому спектру (см. 11 на фиг.1 и 23 на фиг.2). Если передатчик определяет, что любые части, которые выбраны (в соответствии с любыми выше описанными примерными вариантами осуществления) не доступны для передачи по любым причинам, тогда приемник может назначать части как альтернативные и может выбирать MCS для альтернативных частей на основе текущего среднего качества канала. В некоторых вариантах осуществления, которые описаны выше, где приемник периодически сообщает информацию качества канала для всех или выбранного поднабора частей в занятом спектре, передатчик может быть способным к выбору MCS для некоторых или всех альтернативных частей на основе соответствующей информации качества канала, содержащейся в самом последнем отчете.
В различных вариантах осуществления приемник использует различные критерии для выбора локально предпочтенной части(ей). Например, в некоторых вариантах осуществления, локально предпочтенная часть выбирается, т.к., в зависимости от самых текущих измерений качества канала, она является наилучшей (или одна из лучших частей) частью. В других вариантах осуществления выбор локально предпочтенной части основывается не только на самых текущих измерениях качества канала, но также на других параметрах, например сравнительные качественные изменения среди частей.
Фиг.3 и 4 обеспечивает общие иллюстрации операций, которые описаны подробно выше в отношении примерных вариантов осуществления изобретения. Фиг.3 показывает примерные операции, которые могут выполняться в заданной приемной станции многонесущей широкополосной беспроводной передачи, и фиг.4 показывает примерные операции, которые могут выполняться в передающей станции.
Как показано для приемной станции на фиг.3, одна или более локально предпочтенных частей и соответствующие измерения качества канала идентифицируются на этапе 31. На этапе 32 информация, указывающая часть(и) и измерение(я) качества, идентифицируемые на этапе 31, отправляется в передаваемом обратно отчете на передающую станцию. Фиг.3 показывает пунктирной линией дополнительные операции, которые могут выполняться в вариантах осуществления, которые обеспечивают передаваемые обратно отчеты с информацией маски качества канала. Отчет с информацией маски качества канала отправляется на этапе 34, всякий раз, когда пришло время следующего отчета, как определено на этапе 33.
Обращаясь теперь к операциям в передающей станции, как показано на фиг.4, после того как переданные обратно отчеты стали доступными на этапе 41, части назначаются на этапе 42 на основе переданных обратно отчетов. Если определено на этапе 43, что имеются не все назначенные части, тогда альтернативные части назначаются на этапе 44. Качества канала, связанные с назначенными частями, определяются на этапе 45 и канальные адаптации для назначенных частей выполняются на этапе 46 на основе связанных качеств канала. Назначенные части затем используются для передачи желаемой передачи на приемную станцию, как показано на этапе 47.
Фиг.5 схематично показывает устройство многонесущей широкополосной беспроводной передачи в соответствии с примерными вариантами осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления устройство на фиг.5 является мобильным устройством. В различных примерных вариантах осуществления устройство на фиг.6 способно выполнять операции, описанные подробно выше и показанные в основном на фиг.3. Устройство на фиг.5 включает в себя антенную структуру 55, соединенную с приемным обрабатывающим блоком 53 и передающим обрабатывающим блоком 54, все из которых могут взаимодействовать в основном обычным способом для выполнения желаемых многонесущих широкополосных беспроводных передач на другие устройства передачи. Блок 51 измерения качества канала, соединенный с приемным обрабатывающим блоком 53, создает информацию измерения качества канала (например, информацию SINR) в ответ на сигнализацию беспроводной передачи, принятую от дополнительных устройств многонесущих широкополосных беспроводных передач.
Информация измерения качества канала, показанная в основном на этапе 56, предоставляется в генератор 52 отчетов. На основе информации 56 измерения качества канала генератор 52 отчетов может формировать отчеты, например, любым из тех, что описаны подробно выше. Эти отчеты, назначенные обычно на этапе 57, направляются на передающий обрабатывающий блок 54, который взаимодействует с антенным блоком 55 для передачи отчетов в качестве обратной передачи на вышеупомянутое дополнительное устройство многонесущей широкополосной беспроводной передачи. Это дополнительное устройство передачи (примерный вариант осуществления которого показан на фиг.6) может затем использовать переданные обратно отчеты любым примерным способом, описанным подробно выше, для поддержки операций канальной адаптации, связанных с его передачами на устройство на фиг.5.
Фиг.6 схематично показывает дополнительное устройство многонесущей широкополосной беспроводной передачи в соответствии с примерными вариантами осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления устройство на фиг.6 является фиксированным устройством. В различных примерных вариантах осуществления устройство на фиг.6 способно выполнять операции, описанные подробно выше и показанные в основном на фиг.4. Устройство на фиг.6 включает в себя антенную структуру 66, соединенную с приемным обрабатывающим блоком 63 и передающим обрабатывающим блоком 64, все из которых могут взаимодействовать в основном обычным способом для выполнения многонесущих широкополосных беспроводных передач на другие устройства передачи. Логическое средство 61 соединяется с приемным обрабатывающим блоком 63 для приема переданных обратно отчетов, например любые их тех, которые описаны подробно выше и показаны на этапе 57 на фиг.5.
Логическое средство 61 может использовать переданные обратно отчеты 67 любыми примерными способами, описанными подробно выше для создания индексов частей и соответствующих качеств канала, назначенных в основном на этапе 68, для использования блоком 62 канальной адаптации. В ответ на индексы частей и соответствующие качества каналов на этапе 68 блок 62 канальной адаптации создает соответствующие выборы MCS и направляет на передающий обрабатывающий блок 64 информацию 69, указывающую части и MCS, используемые для передачи на устройство передачи (например, устройство на фиг.5), которое обеспечивает переданные обратно отчеты.
Фиг.6 также показывает варианты осуществления, где устройство использует его собственный блок 65 измерений качества канала для получения измерений качества канала (например, SINR) от обратного канала, и затем использует эту информации канального качества обратного канала для оценки качеств канала для частей, идентифицированных в переданных обратно отчетах 67. Пунктирная линия 60 показывает измерения канального качества обратного канала, предоставленные блоком 65 измерения качества канала на блок 62 канальной адаптации.
Как можно видеть из предыдущего, примерные варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают, в системе многонесущей широкополосной беспроводной передачи, эффективную канальную адаптацию, которая может реализовываться эффективно по отношению к доступным радиоресурсам, независимо от размера переданных блоков данных. Специалист в уровне техники также понимает, что примерные варианты осуществления, описанные выше, могут реализовываться, например, аппаратно, программно и соответствующими комбинациями аппаратного и программного обеспечения.
Хотя примерные варианты осуществления изобретения описаны выше подробно, они не ограничивают объем изобретения, который может применяться к разным вариантам осуществления.