СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДАННЫХ ИНДИКАТОРА КАЧЕСТВА КАНАЛА
METHOD AND DEVICE FOR PRESENTING CHANNEL QUALITY INDICATOR DATA

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе радиосвязи, в частности к способу представления данных Индикатора Качества Канала (CQI) для планирования частоты в системе радиосвязи.
2. Описание уровня техники
В настоящее время организация по стандартизации Проектов Партнерства по Системам Мобильной Связи 3-го Поколения (определенных как 3 GPP) начала Долгосрочную Разработку (определенную как LTE) критериев для существующих систем. Среди многочисленных способов передачи на физическом уровне, во всех решениях для нисходящей линии связи наиболее перспективным становится OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов), так как оно вносит такие преимущества, как более высокая эффективность использования спектра и более низкая сложность обработки.
По существу, OFDM является техникой связи с модуляцией нескольких несущих, и его основным принципом является разделение потока данных с высокой скоростью передачи на несколько потоков данных с низкой скоростью передачи для одновременной передачи через группу ортогональных поднесущих. Из-за наличия признака нескольких несущих техника OFDM поддерживает лучшее функционирование во многих аспектах. (1) Существенное преимущество техники OFDM состоит в следующем: можно полностью избежать межсимвольных помех (ISI) в случае, где задержка канала составляет менее длины CP (циклического префикса, который вводят посредством добавления к каждому символу защитного интервала), так как данные передают через несколько поднесущих параллельно, и длина символа в каждой поднесущей, соответственно, увеличивается, но без изменения задержки канала. Соответственно, каждая поднесущая испытывает равномерное затухание канала. (2) Техника OFDM поддерживает высокую эффективность использования спектра. В частотной области сигналы OFDM фактически накладываются. Это наложение в большой степени повышает эффективность использования спектра. (3) Техника OFDM поддерживает усиленную стойкость против узкополосных помех или стойкость при частотноизбирательном затухании. При канальном кодировании и перемежении в OFDM могут быть достигнуты эффект частотного разнесения и эффект временного разнесения, чтобы эффективно противостоять узкополосным помехам или частотноизбирательному затуханию. (4) В технике OFDM модуляция может быть реализована посредством IFFT основного диапазона частот, и IFFT/FFT поддерживает быстрый доступный способ вычисления и может быть удобно реализовано в микросхеме DSP и аппаратной структуре.
Для получения большей пропускной способности при передаче данных в системе радиосвязи при передаче данных могут применять выделение частоты. Каждый канал передачи пользователя обычно страдает от различного затухания частотной области в различных диапазонах частот. Следовательно, каждый пользователь имеет различное качество канала в диапазоне частот. Для максимизации пропускной способности при передаче данных при планировании частот пользователям могут быть выделены диапазоны частот с лучшими условиями канала.
Для реализации планирования частот базовой станции требуется иметь информацию относительно качества канала UE в каждом диапазоне частот, который должен быть выделен. Следовательно, требуется, чтобы каждое UE представляло данные CQI всех диапазонов частот в базовую станцию. Количество информационных битов, требуемое для представления данных CQI для одного пользователя в базовую станцию, равно количеству информационных битов в целом, требуемых для представления данных соответствующего CQI во всех диапазонах частот. Следовательно, чем больше выделенных диапазонов частот для представления данных для каждого UE, тем больше соответствующая требуемая дополнительная служебная сигнализация восходящей линии связи.
При процессе выделения частоты, чем большее количество информации и большую детализацию получает базовая станция в отношении качества канала каждого UE, тем больший выигрыш в планировании должен быть достигнут в соответствии с информацией. Однако, чем больше представление данных информации, тем больше дополнительная служебная сигнализация восходящей линии связи и большее воздействие оказывается на передачу данных восходящей линии связи. Соответственно, требуется в максимально возможной степени обратиться к некоторым лучшим способам для уменьшения дополнительной служебной сигнализации восходящей линии связи при представлении данных CQI для обеспечения определенного выигрыша в выделении частоты.
В настоящее время существуют многие способы для уменьшения дополнительной служебной сигнализации при представлении данных CQI. Способ, используемый наиболее часто, состоит в том, что UE в базовую станцию представляет данные индикаторов CQI определенных диапазонов частот с лучшим качеством канала. Но в этом способе, помимо информационных битов CQI соответствующих диапазонов частот, для которых должны быть представлены данные, необходима передача в базовую станцию дополнительных информационных битов, указывающих, к каким диапазонам частот относятся индикаторы CQI, относительно которых представлены данные. Так как количество диапазонов частот, для которых должны быть представлены данные, является частью от общего количества диапазонов частот, при использовании этого способа существенно уменьшается соответствующая дополнительная служебная сигнализация.
В настоящее время при представлении данных индикаторов CQI неполных диапазонов частот для указания, к каким диапазонам частот относятся индикаторы CQI, для которых представлены данные, используют способ битового отображения. С использованием этого способа, если система имеет в целом М индикаторов CQI, для которых должны быть представлены данные, то для указания применяют последовательность М битов, устанавливая порядковый номер бита, соответствующего диапазона частот, для которого должны быть представлены данные, в "1", и порядковый номер бита, соответствующего диапазону частот, для которого не должны быть представлены данные, в "0".
Как изображено на фиг.1, при использовании способа битового отображения при указании диапазонов частот, к которым относятся индикаторы CQI, относительно которых должны быть представлены данные, сигнализация представления данных CQI содержит последовательность битового отображения, каждый бит которой соответствует диапазону частот. Если бит установлен в "1", то соответствующий диапазон частот является диапазоном частот, для которого должны быть представлены данные посредством CQI; и если бит установлен в "0", то соответствующий диапазон частот не является диапазоном частот, для которого должны быть представлены данные посредством CQI.
Из описаний, приведенных выше, биты сигнализации, требуемые для представления данных CQI неполных диапазонов частот, содержат две части. Одна должна указывать диапазон частот (для которого должны быть представлены данные) с использованием способа битового отображения. Другая должна представлять данные индикаторов CQI диапазонов частот.
При использовании способа битового отображения для указания диапазонов частот, для которых должны быть представлены данные, количество требуемых информационных битов зависит от общего количества диапазонов частот для представления данных CQI, но не зависит от количества диапазонов частот, для которых должны быть представлены данные. Количество информационных битов, требуемых для указания диапазона частот, равно общему количеству диапазонов частот в системе. Следовательно, если существует относительно большое количество диапазонов частот в системе, то дополнительная служебная сигнализация остается большой. Для осуществления дополнительной оптимизации представления данных CQI требуется применение некоторых новых способов. Для представления данных CQI выбранных диапазонов частот также могут быть применены некоторые способы оптимизации для уменьшения дополнительной служебной сигнализации для представления данных CQI в целом.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить способ для определения количества информационных битов, требуемых для представления данных диапазонов частот CQI посредством общего количества диапазонов частот и количества диапазонов частот CQI, для которых должны быть представлены данные.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения способ для представления UE данных относительно Индикатора Качества Канала содержит этапы:
a) получения UE общего количества М поддиапазонов представления данных CQI в системе и количества N поддиапазонов представления данных CQI, для которых должны быть представлены данные;
b) измерения UE качества каналов всех поддиапазонов и, в соответствии с результатом измерения, определения UE N поддиапазонов представления данных CQI, для которых должны быть представлены данные, и соответствующих значений CQI;
c) передачи UE в базовую станцию последовательности длиной L битов для указания поддиапазонов, для которых должны быть представлены данные, и длина последовательности составляет
2
M
N
L=logC ;
d) передачи UE в базовую станцию значений CQI, соответствующих поддиапазонам, для которых должны быть представлены данные.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения способ для идентификации базовой станцией Индикатора Качества Канала, относительно которого представило данные UE, содержит этапы:
a) приема базовой станцией сигнализации с CQI, для которого представлены данные из UE через канал представления данных CQI;
b) извлечения базовой станцией последовательности длиной L битов, указывающей поддиапазоны представления данных CQI, из сигнализации представления данных CQI, и в соответствии с зависимостью между комбинациями, сформированными посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из М поддиапазонов представления данных CQI, и последовательностью длиной L битов, определения, по каким N поддиапазонам UE представило данные CQI;
c) получения значений CQI из поддиапазонов представления данных, извлеченных из сигнализации CQI, переданной из UE.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения устройство для представления UE данных Индикатора Качества Канала, содержащее антенну, RF-приемник, ADC, блок удаления защитных интервалов, блок демодуляции OFDM, дополнительно содержит:
a) блок измерения отношения сигнал-шум пилот-сигнала для измерения качества каналов всех поддиапазонов;
b) блок обработки и управления UE для определения диапазонов частот, для которых должны быть представлены данные, в соответствии с качеством каналов всех измеренных поддиапазонов и в соответствии с общим количеством поддиапазонов и количеством поддиапазонов, для которых должны быть представлены данные, определения последовательности битов для указания поддиапазонов представления данных и информационных битов для указания значений CQI представления данных для формирования сигнализации представления данных CQI;
c) передатчик для передачи сформированной сигнализации представления данных CQI в базовую станцию.
По сравнению со способом битового отображения в настоящем изобретении применяют способ, в котором используют сравнительно более короткую последовательность битов для указания поддиапазонов представления данных CQI, для которых должны быть представлены данные, и уменьшают количество информационных битов, требуемых для поддиапазонов представления данных CQI, а также уменьшают количество информационных битов, соответствующих значениям CQI поддиапазонов представления данных CQI. Следовательно, может быть существенно уменьшена дополнительная служебная сигнализация.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 иллюстрирует способ битового отображения для указания диапазонов частот представления данных.
Фиг.2 иллюстрирует процесс передачи сигнализации представления данных CQI через сигнализацию физического уровня.
Фиг.3A, 3B и 3C иллюстрируют процесс передачи сигнализации представления данных CQI через сигнализацию более высокого уровня и сигнализацию физического уровня.
Фиг.4 иллюстрирует формат сигнализации, используемой для указания значения CQI поддиапазона представления данных CQI.
Фиг.5 иллюстрирует этапы функционирования UE при реализации представления данных CQI.
Фиг.6 изображает устройство для реализации UE представления данных CQI.
Фиг.7 иллюстрирует этапы функционирования базовой станции при приеме представления данных CQI.
Фиг.8 иллюстрирует возможный вариант алгоритма, применяемого в UE для определения соответствующей зависимости между комбинациями, которые сформированы посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из М поддиапазонов представления данных CQI, и последовательности длиной L битов.
Фиг.9 иллюстрирует возможный вариант алгоритма, применяемого в базовой станции для определения соответствующей зависимости между комбинациями, которые сформированы посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из М поддиапазонов представления данных CQI, и последовательностью длиной L битов.
Фиг.10 иллюстрирует диаграмму распределения значений CQI каждого из поддиапазонов представления данных CQI согласно варианту осуществления.
Фиг.11А и 11B иллюстрируют формат сигнализации для представления данных CQI согласно варианту осуществления.
Фиг.12 изображает возможный вариант аппаратных средств для представления UE данных CQI согласно варианту осуществления.
Фиг.13 изображает возможный вариант аппаратных средств для приема базовой станцией CQI согласно варианту осуществления.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении предложен способ представления данных CQI для минимизации дополнительной служебной сигнализации при представлении данных CQI, наряду с получением сравнительно большего выигрыша в планировании частоты.
Сигнализация представления данных CQI UE состоит из двух частей:
одна часть указывает индексы поддиапазонов CQI, относительно которых представлена информация, и другая часть указывает значения CQI поддиапазонов представления данных CQI, для которых представлены данные.
Для передачи UE сигнализации представления данных CQI могут быть применены два подхода:
Подход 1 состоит в том, что указание индексов поддиапазонов, для которых представлены данные, через последовательность длиной L битов сопровождается представлением данных значений CQI в соответствующих поддиапазонах. При этом подходе вышеупомянутые две части сигнализации передают через сигнализацию физического уровня. Здесь так называемая сигнализация физического уровня аналогична сигнализации представления данных CQI в 3GPP TS25.211. Фиг.2 иллюстрирует процесс применения сигнализации физического уровня для передачи двух видов сигнализации.
Подход 2 состоит в том, что представление данных относительно количества поддиапазонов представления данных CQI, осуществляемое посредством последовательности длиной L битов, сопровождается многократным представлением данных значений CQI в соответствующих поддиапазонах. При этом подходе вышеупомянутые две части сигнализации передают через сигнализацию физического уровня или через сигнализацию более высокого уровня. Здесь так называемая сигнализация более высокого уровня аналогична сигнализации RRC в протоколе 3GPP RRC. Передача этой сигнализации может быть осуществлена следующим образом.
a) Сначала сигнализацию физического уровня применяют для передачи сигнализации для указания индексов поддиапазонов, для которых представлены данные, и затем (ее) многократно применяют для передачи сигнализации относительно значений CQI в поддиапазонах представления данных CQI, для которых представлены данные.
b) Сначала применяют сигнализацию более высокого уровня для передачи сигнализации для указания индексов поддиапазонов, для которых представлены данные, и затем многократно применяют сигнализацию физического уровня для передачи сигнализации относительно значений CQI поддиапазонов представления данных CQI, для которых представлены данные.
c) Сначала сигнализацию более высокого уровня однократно применяют для передачи сигнализации для указания индексов поддиапазонов, для которых представлены данные, и затем (ее) однократно или многократно применяют для передачи сигнализации относительно значений CQI в поддиапазонах представления данных CQI, для которых представлены данные, затем многократно применяют сигнализацию физического уровня для передачи сигнализации относительно значений CQI поддиапазонов представления данных CQI, для которых представлены данные.
Диаграммы передачи сигнализации для трех способов передачи с использованием сигнализации более высокого уровня и сигнализации физического уровня для передачи двух видов сигнализации соответственно иллюстрируют фиг.3A, 3B и 3C.
Предложенный в настоящем изобретении способ для реализации сигнализации для указания индекса поддиапазонов частот, для которых представлены данные, состоит в использовании последовательности для указания индекса поддиапазонов, для которых представлены данные. Подробный процесс реализации состоит в следующем:
сначала требуется определить длину L битовой последовательности для указанных диапазонов частот представления данных в соответствии с общим количеством М поддиапазонов представления данных CQI в системе и количеством N поддиапазонов CQI, для которых в базовую станцию или в систему требуется представить информацию. Длина L может быть получена по формуле, приведенной ниже:
2
M
N
L=logC  (1)
Значение М получают посредством деления ширины полосы пропускания передачи на ширину полосы пропускания поддиапазона представления данных CQI. N не меньше нуля, но меньше М.
Существует определенная соответствующая зависимость между последовательностью длиной L битов и комбинациями, которые получают посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из М поддиапазонов представления данных CQI. После того как длина битовой последовательности уже определена, требуется отсортировать комбинации, полученные посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из М поддиапазонов представления данных CQI, и сопоставить эти возможные варианты выбора с последовательностью длиной L битов, так чтобы каждая комбинация, полученная посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из М поддиапазонов представления данных CQI, соответствовала уникальной последовательности длиной L битов. Соответственно, может быть применен способ нумерации для указания возможных комбинаций (которые получают посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из М поддиапазонов представления данных CQI) с использованием последовательности длиной L битов. Так как L≤M, то по сравнению со способом, в котором применяют М битов для отображения и указания выбранных поддиапазонов представления данных CQI, способ уменьшает количество требуемых информационных битов.
Здесь между последовательностью длиной L битов и комбинациями (которые получают посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из М поддиапазонов представления данных CQI) могут существовать несколько видов соответствующих зависимостей. Однако каждая соответствующая зависимость должна обеспечивать соответствие каждой последовательности длиной М битов, отображенной из комбинаций (которые получают посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из М поддиапазонов представления данных CQI) уникальной последовательности длиной L битов. При использовании последовательности длиной М битов с N битами, установленными в "1", для обозначения комбинаций (которые получают посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из М поддиапазонов представления данных CQI), соответствующая зависимость может быть задана, как в таблице 1, приведенной ниже.
Таблица 1Соответствующая зависимость между комбинациями (которые получают посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из M поддиапазонов представления данных CQI) и последовательностью длиной L битов
Последовательности длиной L битовa<sub>L</sub>, a<sub>L-1</sub>, …, a<sub>3</sub>, a<sub>2</sub>, a<sub>1</sub>
Последовательности длиной М битов с N битами, установленными в "1"b<sub>M</sub>, b<sub>M-1</sub>, …, b<sub>4</sub>, b<sub>3</sub>, b<sub>2</sub>, b<sub>1</sub>
00…000
000…1…1
00…001
00…101…1
00…010
00…101…10
…
…
11…110
…
11…111
…
2
M
2
M
N
N
Здесь если L=logC , то может существовать зависимость однозначного соответствия между последовательностью длиной L битов и последовательностью длиной М битов с N битами, установленными в "1"; и если L>logC , то количество последовательностей длиной L битов больше, чем последовательностей длиной М битов с N битами, установленными в "1". В этом случае некоторые последовательности длиной L битов резервируют.
Если сеть связи и UE имеют информацию относительно соответствующей зависимости, когда UE передает в базовую станцию представление данных CQI, которое содержит последовательность длиной L битов, то базовая станция имеет информацию относительно того, к каким поддиапазонам представления данных CQI относятся индикаторы CQI, относительно которых представляет данные UE. UE и сетью связи могут быть применены следующие подходы для получения соответствующей зависимости:
Способ 1. В UE и в сети связи хранится идентичная таблица отображения соответствующих зависимостей, и соответствующая зависимость может быть обнаружена в соответствии с этой таблицей.
В UE и в базовой станции хранится идентичная таблица возможных соответствующих зависимостей между последовательностью длиной L битов и комбинациями (которые получают посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из M поддиапазонов представления данных CQI) N поддиапазонов представления данных CQI, которые выбирают из M поддиапазонов представления данных CQI. В эту таблицу включены все возможные виды зависимостей отображения между последовательностью длиной L битов и комбинациями (которые получают посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из M поддиапазонов представления данных CQI) N поддиапазонов представления данных CQI. Возможной соответствующей зависимостью является соответствие последовательности длиной М битов с N битами, установленными в "1", последовательности длиной L битов. Когда UE требуется представить данные относительно индикаторов CQI определенных N поддиапазонов представления данных CQI, оно обнаруживает последовательность длиной L битов, соответствующую последовательности длиной М битов с N битами (которые соответствуют N поддиапазонам представления данных CQI), установленными в "1", затем передает последовательность длиной L битов в базовую станцию, включая ее в представление данных CQI. После приема базовой станцией этого представления данных измерения CQI она сначала извлекает последовательность длиной L битов, которая указывает поддиапазоны частот, для которых представлены данные. В соответствии с этой битовой последовательностью в таблице соответствующей зависимости между последовательностью длиной L битов и последовательностью длиной М битов с N битами, установленными в "1", обнаруживают N битов (которые были установлены в "1") в последовательности длиной М битов, соответствующей последовательности длиной L битов, для получения информации относительно того, к каким поддиапазонам представления данных CQI относятся индикаторы CQI, относительно которых представило данные UE. Затем вычисляют сигнализацию для диапазонов частот представления данных для завершения процесса идентификации в отношении индикаторов CQI, относительно которых представило данные UE. Теперь базовая станция имеет информацию относительно диапазонов частоты, для которых представило данные UE, и относительно соответствующих значений CQI.
Способ 2. В том случае, где существует уникальная установленная зависимость между комбинацией N поддиапазонов представления данных CQI, которые выбирают из M поддиапазонов представления данных CQI, и последовательностью длиной L битов, UE и базовая станция, соответственно, применяют некоторые алгоритмы для вычисления соответствующей зависимости.
В этом способе для представления данных индикаторов CQI для N поддиапазонов представления данных CQI, выбранных из M поддиапазонов представления данных CQI, UE требуется определить в соответствии с определенным алгоритмом последовательность длиной L битов, соответствующую комбинациям (которые получают посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из M поддиапазонов представления данных CQI) N поддиапазонов представления данных CQI, выбранных из M поддиапазонов представления данных CQI. Затем оно передает в базовую станцию последовательность длиной L битов, включая ее в сообщение CQI. После приема базовой станцией этого представления данных показателя CQI она сначала извлекает последовательность длиной L битов, указывающую поддиапазоны представления данных CQI, затем в соответствии с определенным алгоритмом вычисляет, каким диапазонам частот соответствует последовательность длиной L битов. Затем она извлекает сигнализацию для указания значений CQI в поддиапазонах частот, для которых представлены данные, для завершения процесса идентификации в отношении индикаторов CQI, относительно которых представило данные UE. Теперь базовая станция имеет информацию относительно поддиапазонов представления данных CQI, для которых представило данные UE, и относительно соответствующих значений CQI в каждом из поддиапазонов представления данных CQI.
Способ 3. UE и сеть связи, соответственно, применяют определенную формулу для вычисления соответствующей зависимости между последовательностью длиной L битов и последовательностью длиной М битов с N битами, установленными в "1".
В этом способе для представления данных индикаторов CQI для N поддиапазонов представления данных CQI, выбранных из M поддиапазонов представления данных CQI, UE требуется определить последовательность длиной М битов с N битами, установленными в "1", которые соответствуют N поддиапазонам. Оно вычисляет в соответствии с определенной формулой значение битов в последовательности длиной L битов, которая должна быть передана, и затем оно передает в базовую станцию последовательность длиной L битов, включая ее в сообщение CQI. После приема базовой станцией этой последовательности длиной L битов ей требуется вычислить в соответствии с определенной формулой последовательность длиной М битов с N битами, установленными в "1", и вычислить последовательность длиной L битов для получения информации относительно того, к каким поддиапазонам представления данных CQI относятся индикаторы CQI, относительно которых представило данные UE. Затем она извлекает сигнализацию для указания CQI в поддиапазонах частоты, для которых представлены данные, для завершения процесса идентификации в отношении индикаторов CQI, относительно которых представило данные UE. Теперь базовая станция имеет информацию относительно поддиапазонов представления данных CQI, для которых представило данные UE, и относительно соответствующих значений CQI.
После описания в отношении указания поддиапазона представления данных CQI, для которого представлены данные, ниже будет описан способ для понимания сигнализации для указания значений CQI диапазонов частот представления данных. В этом способе используют некоторые информационные биты для указания поддиапазона с наиболее оптимальным качеством канала и соответствующего ему абсолютного значения CQI. Затем для завершения представления данных значений CQI во всех поддиапазонах представления данных CQI применяют дифференциальный способ для представления данных значения разности между значением CQI поддиапазона представления данных CQI (который поддерживает наиболее оптимальное качество канала) и абсолютным значением CQI других поддиапазонов, для которых представлены данные, на основании информационных битов. Формат сигнализации для указания значения CQI в поддиапазонах, для которых представлены данные, изображен на фиг.4, где:
i_max
401 обозначает информационный бит, указывающий индекс поддиапазона представления данных CQI, который поддерживает максимальное значение CQI. Этот информационный бит указывает поддиапазон представления данных CQI, который поддерживает максимальное значение CQI среди N поддиапазонов представления данных CQI, для которых представлены данные, то есть он указывает индекс поддиапазона представления данных CQI, который поддерживает максимальное значение CQI среди N поддиапазонов. Так как поддиапазон, который требуется указать, является одним из N поддиапазонов представления данных CQI, требуемым количеством информационных битов может быть N:
i_max
2
N=logN (2)
i_max
где N информационных битов достаточно для указания, какой поддиапазон поддерживает максимальное значение CQI среди N поддиапазонов представления данных CQI, для которых представлены данные.
402 обозначает информационные биты, которые указывают значение CQI поддиапазона представления данных CQI, который поддерживает максимальное значение CQI. Количество информационных битов, требуемых для представления данных максимального значения, равно количеству, требуемому для представления данных абсолютного значения CQI.
diff
403 обозначает информационные биты, применяемые для представления разностей между значениями CQI других N-I поддиапазонов представления данных CQI и максимальным значением CQI. Если для представления разностей в поддиапазоне требуется применить N бита, то количество информационных битов, требуемых для представления разностей N-I поддиапазонов, должно быть:
diff_tot
diff
N=(N-1)·N (3)
Следует отметить, что количество информационных битов, требуемых для обозначения разностей, обычно ограничено системой, то есть делается ограничение на обозначение максимальной разности количеством разностных битов. Соответственно, обозначение значений CQI разностными битами должно быть ограничено, чтобы быть меньше максимального значения CQI, но больше разности между максимальным значением CQI и максимальным значением разности. В способе настоящего изобретения, если значение CQI в некотором поддиапазоне представления данных CQI меньше значения максимального значения CQI за минусом максимального значения разности, оно будет обозначено максимальным разностным битом, то есть максимальным значением разности.
Соответственно, значения CQI для N поддиапазонов представления данных CQI, для которых должны быть представлены данные, может быть правильно обозначены с использованием указанных трех видов информационных битов.
Далее согласно фиг.5 приведены этапы реализации представления UE данных CQI способом, предложенным в настоящем изобретении:
501, начало.
502, получают общее количество М поддиапазонов представления данных CQI системы и количество N поддиапазонов представления данных CQI, для которых должны быть представлены данные. Способ, которым UE получает М и N, может быть определен критерием без уведомления. Или эти данные могут быть переданы сетью связи посредством уведомления сигнализации. Это уведомление может быть либо периодическим, либо событийным. В том случае, где через сеть связи применяют уведомление сигнализации, уведомление может быть реализовано посредством передачи в UE сигнализации RRC из объекта терминала протокола RRC в объекте сети связи для информирования его относительно значений М и N.
503, UE измеряет качество каналов для всех M поддиапазонов представления данных CQI.
504, UE из всех измеренных поддиапазонов представления данных CQI выбирает N поддиапазонов представления данных CQI с оптимальными качествами канала.
505, UE определяет значения CQI, относительно которых должны быть представлены данные, в соответствии с отношением сигнал-шум измеренных N поддиапазонов представления данных CQI.
506, UE составляет суждение, передавать ли указание относительно поддиапазона представления данных CQI. Если да, то осуществляется переход к 507, иначе - к 510.
Если применяют упомянутый ранее первый подход для передачи сигнализации представления данных CQI, то есть указание индексов поддиапазонов, для которых представлены данные, посредством последовательности длиной L битов, сопровождаемое представлением данных значений CQI в соответствующих поддиапазонах, то результат суждения в любом случае всегда «истина» (true), то есть осуществляется переход непосредственно к этапу 507.
В том случае, где применяют упомянутый ранее второй подход для передачи сигнализации представления данных CQI, после указания поддиапазонов CQI, для которых представлены данные, последовательностью длиной L битов, указание соответствующих значений CQI должно быть передано многократно. В этом случае определение относительно того, сколько раз должны быть повторно переданы значения CQI в соответствующем поддиапазоне, реализовано посредством событийного или периодического определения. В случае событийного определения, если не имеет место изменение поддиапазонов представления данных CQI, для которых должны быть переданы данные, должны быть переданы значения CQI в соответствующих поддиапазонах без последовательности длиной L битов. В случае периодического определения выполнимый способ состоит в однократной передаче последовательности длиной L битов, за которой определенное количество раз следует передача значения CQI в соответствующем диапазоне частот.
Следует отметить, что сигнализацией для передачи порядкового номера поддиапазонов представления данных CQI, для которых представлены данные, указанных последовательностью длиной L битов, может быть сигнализация физического уровня или сигнализация более высокого уровня.
В том случае, где сигнализацией для передачи последовательности длиной L битов является сигнализация физического уровня, сигнализацией для передачи значения CQI в соответствующих поддиапазонах частот также является сигнализация физического уровня.
В том случае, где для передачи последовательности длиной L битов используют сигнализацию более высокого уровня, после передачи этой сигнализации, для передачи значений CQI в соответствующих диапазонах частот используют сигнализацию физического уровня. Альтернативным способом может быть, после передачи сигнализации, использование сигнализации более высокого уровня для передачи однократно или многократно значений CQI в соответствующих диапазонах частот. Тогда многократно применяют сигнализацию физического уровня для передачи значений CQI в соответствующих диапазонах частот.
507, по формуле (1) в соответствии с значениями М и N определяют длину L битовой последовательности, используемой для указания N поддиапазонов представления данных CQI, для которых должны быть представлены данные.
508, определяют последовательность длиной L битов в соответствии с соответствующей зависимостью между комбинациями (которые получают посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из M поддиапазонов представления данных CQI) и последовательностью длиной L битов, а также комбинацию, на этот раз выбранную для представления данных для N поддиапазонов представления данных CQI.
509, определенную последовательность длиной L битов передают в базовую станцию для указания поддиапазонов, для которых должны быть представлены данные CQI.
510, по формуле (2) определяют информационные биты для указания индекса поддиапазона, поддерживающего максимальное значение CQI, среди N поддиапазонов представления данных CQI, в соответствии с местоположением, где поддиапазон, поддерживающий максимальное значение CQI, находится среди N поддиапазонов представления данных CQI, для которых представлены данные.
511, определяют информационные биты, требуемые для представления данных максимального значения CQI, в соответствии с максимальным значением CQI для N поддиапазонов представления данных CQI.
512, определяют разностные биты для указания значений разности между значениями CQI в N-1 поддиапазонах, для которых представлены данные, и максимальным значением CQI, в соответствии с разностями между максимальным значением CQI и значениями CQI в других N-1 поддиапазонах представления данных CQI.
513, передают значения CQI в поддиапазонах представления данных CQI. Эта сигнализация содержит информационные биты, указывающие индекс поддиапазона, который поддерживает максимальное значение CQI, информационный бит для указания максимального значения CQI и разностные биты для указания разностей между максимальным значением CQI и значениями CQI в других N-1 поддиапазонах.
514, составляют суждение относительно того, продолжать ли представлять данные CQI, если да, то осуществляется переход к 503; иначе - к 515. Здесь решение может быть принято в соответствии с тем, завершается ли передача текущих данных нисходящей линии связи. Если да, то представление данных CQI не продолжают; иначе - продолжают представлять данные CQI.
515, конец.
На фиг.6 изображено устройство для реализации представления UE данных CQI.
Согласно фиг.6 функция, которую UE реализует в управляющем блоке 602 обработки (данных), воплощает настоящее изобретение. С использованием устройства 601 измерения качества канала UE измеряет качество каналов для всех поддиапазонов. Затем оно передает измеренные данные в управляющий блок 602 обработки.
В соответствии с описанным ранее способом управляющий блок обработки определяет последовательность длиной L битов для указания поддиапазонов представления данных CQI. В соответствии с результатом относительно качества каналов, переданным из устройства измерения, определяют значения CQI для поддиапазонов представления данных CQI и определяют информационные биты для передачи значений CQI в поддиапазонах представления данных CQI. Здесь применяемый способ состоит в определении информационных битов для индекса поддиапазона, поддерживающего максимальное значение CQI, информационного бита для указания максимального значения CQI и разностных битов для указания разностей между максимальным значением CQI и значениями CQI в других поддиапазонах. Соответственно, получают сигнализацию представления данных CQI, содержащую последовательность длиной L битов, указывающую поддиапазоны представления данных CQI, и информационные биты, представляющие данные значений CQI в соответствующем поддиапазоне. Затем сигнализация представления данных CQI может быть передана в базовую станцию через устройство 603 передачи. Применяют два подхода.
Один состоит в указании индексов поддиапазонов, для которых представлены данные, посредством последовательности длиной L битов, сопровождаемом представлением данных значений CQI в соответствующих поддиапазонах.
Другой состоит в том, что после указания CQI поддиапазонов, для которых представлены данные, последовательностью длиной L битов, должно быть многократно передано указание соответствующих значений CQI.
Поясняется процесс, согласно настоящему изобретению, применяемый базовой станцией для приема сигнализации CQI, представленной из UE, и для вычисления значений CQI, относительно которых представлены данные. Как изображено на фиг.7:
701, начало;
702, базовая станция получает общее количество М поддиапазонов представления данных CQI в системе и количество N поддиапазонов представления данных CQI, для которых должны быть представлены данные. Здесь количество поддиапазонов представления данных CQI, для которых должны быть представлены данные в базовую станцию, может быть (определено) либо регулярным числом поддиапазонов представления данных в системе, либо уведомлением, переданным из объекта сети связи посредством сигнализации (это уведомление может быть регулярным или событийным), или количество поддиапазонов, для которых должны быть представлены данные, определяют посредством регулярного подхода или событийного подхода.
703, базовая станция принимает сигнализацию CQI, представленную из UE через канал представления данных CQI.
704, базовая станция извлекает последовательность длиной L битов (которая указывает поддиапазоны представления данных) из сигнализации представления данных CQI и определяет N поддиапазонов представления данных CQI, для которых представило данные UE, в соответствии с соответствующей зависимостью между комбинацией N поддиапазонов представления данных CQI, выбранных из М поддиапазонов, и последовательностью длиной L битов.
Затем базовая станция извлекает значение CQI в поддиапазоне представления данных из сигнализации CQI, переданной из UE. Способ, применяемый для вычисления значения CQI в поддиапазоне представления данных содержит следующие этапы:
705, определяют, какой поддиапазон поддерживает максимальное значение CQI среди N поддиапазонов представления данных CQI, в соответствии с извлеченными информационными битами, которые указывают индекс поддиапазона, который поддерживает максимальное значение CQI.
706, определяют максимальное значение CQI, относительно которого представлены данные, в соответствии с извлеченными информационными битами, которые указывают максимальное значение CQI.
707, определяют значения CQI для других N-1 поддиапазонов представления данных CQI, в соответствии с извлеченным максимальным значением CQI и разностными битами, которые указывают значения разности между значениями CQI в других N-1 поддиапазонах представления данных CQI и максимальным значением CQI.
Затем переходят к этапу 708 для определения, принимать ли CQI. Если да, то переходят к 703; иначе, переходят к 709. Определение может быть сделано также в соответствии с тем, завершена ли текущая передача данных из UE. Если да, то прием CQI прекращают; иначе, переходят к приему CQI.
709, конец.
Варианты осуществления
Для понятной иллюстрации способа, согласно настоящему изобретению, далее приведен следующий вариант осуществления.
Во-первых, описан возможный вариант определения общего количества М поддиапазонов представления данных CQI в системе.
М определяют посредством деления ширины полосы пропускания передачи системы на ширину полосы пропускания поддиапазона представления данных CQI.
Согласно текущему описанию системы 3GPP LTE, ширина полосы пропускания системы может составлять 1,25M, 2,5M, 5M, 10M, 15M или 20M, и соответствующая ширина полосы пропускания передачи может составлять 1,125M, 2,25M, 4,5M, 9M, 13,5M или 18M соответственно. Следует отметить, что ширина полосы пропускания передачи меньше ширины полосы пропускания системы, так как ширина полосы пропускания системы равна сумме ширины полосы пропускания передачи и защитной ширины полосы пропускания.
Далее приведены некоторые возможные варианты вычисления М.
Если ширина полосы пропускания системы составляет 10MHz, то есть ширина полосы пропускания передачи составляет 9M, и ширина полосы пропускания поддиапазона, для которого представлены данные CQI, составляет 750KHz, то М=9M/750К=12.
Если ширина полосы пропускания системы составляет 20MHz, то есть ширина полосы пропускания передачи составляет 18M, и ширина полосы пропускания поддиапазона, для которого представлены данные CQI, составляет 750KHz, то М=18M/750К=24.
Если ширина полосы пропускания системы составляет 4,5MHz и ширина полосы пропускания поддиапазона, для которого представлены данные CQI, составляет 375KHz, то М=4,5M/375К=12.
Следует отметить, что максимальная ширина полосы пропускания поддиапазонов, для которых представлены данные CQI, равна ширине полосы пропускания передачи системы, а минимальная равна ширине поднесущей OFDM. В описании существующей в настоящее время системы 3GPP LTE максимальная ширина полосы пропускания системы составляет 20M, то есть ширина полосы пропускания передачи составляет 18M, и ширина поднесущей составляет 15К. Соответственно, М заключено в пределах диапазона: 1≤М≤1200.
Количество N поддиапазонов представления данных CQI, данные для которых требуется представить системе, заключено в пределах диапазона: 0≤N≤ М. Определенное значение может быть определено в соответствии с критерием или относительно него может быть сделано уведомление посредством сигнализации из объекта сети связи.
Далее приведен возможный вариант реализации представления данных CQI.
В этом возможном варианте общее количество М поддиапазонов представления данных CQI в системе составляет 12, то есть М=12. Количество поддиапазонов представления данных CQI, для которых должно представлять данные каждое UE, установлено в 3, то есть N=3. При предложенном способе количество всех возможных комбинаций для трех поддиапазонов, для которых должны быть представлены данные, составляет . Соответственно, длина L последовательности, которую используют для указания поддиапазонов представления данных:
2
12
3
L=logC =8
При применении здесь способа, в котором используют сохраненные соответствующие зависимости между последовательностью длиной L битов и количеством комбинаций, полученных посредством выбора N из M поддиапазонов представления данных CQI, то соответствующие зависимости между 8-битовой последовательностью и видами комбинации, полученными посредством выбора 3 поддиапазонов представления данных CQI из 12 поддиапазонов представления данных CQI, должны быть сохранены в UE и в объекте сети связи. Возможные соответствующие зависимости иллюстрирует таблица, приведенная ниже.
Таблица 2Соответствующие зависимости между 8-битовой последовательностью и видами комбинации, полученными посредством выбора 3 поддиапазонов представления данных CQI из 12 поддиапазонов представления данных CQI
8-битовая последовательностьa<sub>8</sub>, a<sub>7</sub>, a<sub>6</sub>, a<sub>5</sub>, a<sub>4</sub>, a<sub>3</sub>, a<sub>2</sub>, a<sub>1</sub>
12-битовая последовательность битового отображения с 3 битами, установленными в “1”b<sub>12</sub>, b<sub>11</sub>, b<sub>10</sub>, b<sub>9</sub>, b<sub>8</sub>, b<sub>7</sub>, b<sub>6</sub>, b<sub>5</sub>, b<sub>4</sub>, b<sub>3</sub>, b<sub>2</sub>, b<sub>1</sub>
0000 0000
000000 000111
0000 0001
000000 001011
0000 0010
000000 001101
0000 0011
000000 001110
0000 0100
000000 010011
…
…
<b>0001 0110</b>
<b>000001 000110</b>
0001 0111
000001 1001001
…
…
1101 1011
111000 000000
1101 1100
Зарезервированная последовательность
…
…
1111 1111
Зарезервированная последовательность
Далее приведен возможный вариант алгоритма (который может быть использован), если здесь может быть реализован способ вычисления с использованием алгоритма.
На фиг.8 изображен процесс реализации алгоритма в UE. Он содержит следующие этапы:
801, начало.
802, UE получает общее количество М диапазонов частоты в системе и количество N поддиапазонов представления данных CQI, для которых должны быть представлены данные.
803, формируют все возможные последовательности длиной М битов, в которых N битов установлены в "1".
804, сформированные последовательности сортируются в возрастающем (убывающем) порядке в соответствии с их двоичными значениями.
805, UE измеряет качество каналов для всех поддиапазонов.
806, в качестве N поддиапазонов, для которых должны быть представлены данные, выбирают N поддиапазонов представления данных CQI (которые поддерживают оптимальные качества канала) и определяют последовательность битового отображения длиной М битов (N битов которой установлены в "1"), соответствующую комбинациям, сформированным посредством выбора N поддиапазонов из M поддиапазонов представления данных CQI.
807, в соответствии с последовательностью длиной М битов, N битов которой установлены в "1", обнаруживают индекс отсортированных последовательностей длиной М битов, N битов которых установлены в "1".
808, десятичное число индекса преобразуют в двоичную последовательность длиной L битов, которая является требуемой последовательностью длиной L битов.
809, определяют, передавать ли данные. Если да, то переходят к 805; иначе - к 810.
810, конец.
Фиг.9 иллюстрирует процесс алгоритма в базовой станции. Он содержит следующие этапы:
901, начало.
902, базовая станция получает общее количество М поддиапазонов представления данных CQI в системе и количество N поддиапазонов представления данных CQI, для которых должны быть представлены данные.
903, формируют все возможные последовательности длиной М битов, в которых N битов установлены в "1".
904, сформированные последовательности сортируют в возрастающем (убывающем) порядке в соответствии с их двоичными значениями.
905, базовая станция принимает сигнализацию представления данных CQI из UE.
906, извлекают последовательность длиной L битов из сигнализации представления данных CQI.
907, преобразуют эту последовательность длиной L битов в десятичное число.
908, локализуют последовательность из всех последовательностей длиной М битов, N битов которых установлены в "1", в соответствии с десятичным значением ее порядкового номера. Соответственно, базовая станция получает N поддиапазонов представления данных CQI, для которых представило данные UE.
909, определяют, принимать ли CQI. Если да, то переходят к 905; иначе - переходят к 910.
910, конец.
В соответствии с вышеупомянутым алгоритмом и UE, и базовая станция могут получить соответствующую зависимость между последовательностью длиной L битов и комбинациями, сформированными посредством выбора N поддиапазонов представления данных CQI из M поддиапазонов представления данных CQI.
Ниже приведен возможный вариант представления данных CQI. На фиг.10 приведено качество каналов 12 поддиапазонов представления данных CQI для UE. Согласно фиг.10 можно заметить, что среди поддиапазонов с SB1 по SB12 три поддиапазона (SB2, SB3 и SB7) поддерживают максимальное значение CQI. В случае применения для указания способа битового отображения требуется использование для указания последовательности длиной 12 битов "000001 000110".
Но в случае описанного выше способа, в котором сохраняют соответствующую таблицу зависимостей, или способа, в котором определяют соответствующую зависимость посредством алгоритма, обнаруживают последовательность 8 битов длиной, соответствующую последовательности. Теперь для указания можно использовать последовательность длиной 8 битов "0001 0110" (как представлено в Таблице 2).
Из этого возможного варианта можно заметить, что по сравнению со способом битового отображения способ, согласно настоящему изобретению, для указания диапазона частот, для которого представлены данные, может на 4 бита уменьшить дополнительную служебную сигнализацию.
После указания диапазона частот, для которого представлены данные, упомянут вариант осуществления для указания значений CQI в диапазонах частот представления данных. При использовании упомянутого выше способа могут быть правильно указаны поддиапазоны представления данных SB2, SB3 и SB7. Затем требуется указать индекс поддиапазона, который поддерживает максимальное значение. В этом возможном варианте, так как требуется представить данные для трех поддиапазонов представления данных CQI, количество информационных битов, требуемых для указания последовательного номера поддиапазонов, поддерживающих максимальное значение CQI, может быть определено по формуле (2):
i_max
2
2
N=logN=log3=2
В этом возможном варианте максимальное значение CQI поддерживает поддиапазон SB3, и SB3 является вторым в трех поддиапазонах. Следовательно, для представления указания требуется использовать двоичные биты "10".
Затем требуется указать абсолютное значение максимального CQI. Предположим, что в системе используют 5 битов для представления абсолютного значения CQI. В этом возможном варианте предполагают, что десятичное число максимального значения CQI равно "30", тогда используют 5 битов для представления этого значения CQI в виде "11110".
Затем требуется представить значения CQI в двух других поддиапазонах. Здесь применяют дифференциальный способ. В этом возможном варианте предполагают использование 2 битов для обозначения этого значения разности, и значение CQI в SB2 равно "29" (на единицу меньше максимального значения CQI), значение CQI в SB7 равно "25" (на пять меньше максимального значения CQI), тогда SB2 может быть обозначен "01" и SB7 "11". Следует отметить, что разность между значением CQI в SB7 и максимальным значением CQI превышает диапазон, в котором может быть представлен бит разности, для обозначения этого значения разности должны быть использованы только биты максимальной разности. Следовательно, в этом способе представления данных CQI имеет место некоторая ошибка. Однако в пределах определенного диапазона этот вид ошибки является приемлемым.
На фиг.11А и 11В изображен формат конечной сигнализации представления данных CQI в этом возможном варианте. Сигнализация представления данных CQI состоит из двух частей.
Первая часть состоит из битовой последовательности 1101, которая указывает поддиапазоны представления данных CQI. Как изображено на фиг.11А, двоичное значение последовательности равно "0001 0110".
Вторая часть состоит из информационных битов, которые указывают значения CQI поддиапазонов, для которых представлены данные, как изображено на фиг.11B. Информационные биты содержат следующее содержимое:
1102, информационные биты "10", которые указывают, где расположен поддиапазон представления данных CQI, поддерживающий максимальное значение CQI, среди поддиапазонов представления данных.
1103, информационные биты "11110", которые указывают максимальное значение CQI.
1104, информационные биты "01", которые указывают значение разности для SB2.
1105, информационные биты "11", которые указывают значение разности для SB7.
Могут осуществлять передачу двух частей сигнализации для передачи CQI одновременно или сначала одной части, затем второй. Дополнительно, одна передача первой части сигнализации представления данных CQI сопровождается одной передачей второй части, указывающей значения CQI в соответствующих поддиапазонах. Или одна передача первой части сигнализации представления данных CQI сопровождается несколькими передачами измененной второй части сигнализации.
Способ передачи сигнализации представления данных CQI состоит в следующем:
передают первую часть сигнализации через сигнализацию физического уровня и вторую часть также через сигнализацию физического уровня.
Передают первую часть сигнализации через сигнализацию более высокого уровня и затем многократно передают измененную вторую часть через сигнализацию физического уровня.
Передают первую часть сигнализации через сигнализацию более высокого уровня, затем сигнализацию более высокого уровня однократно используют для указания значения CQI в соответствующем поддиапазоне представления данных CQI; затем используют сигнализацию физического уровня для многократной передачи второй части сигнализации.
Фиг.12 иллюстрирует диаграмму аппаратных средств для реализации UE способа представления данных CQI согласно настоящему изобретению. UE принимает сигнализацию через антенну 1201, обрабатывает через RF-приемник 1202, выполняет ADC в 1203, удаляет защитный интервал в 1204, выполняет демодуляцию OFDM (преобразование DFT) в 1205, измеряет SNR пилот-сигналов на всех поддиапазонах в 1206 и передает результат измерения в управляющий блок 1207 обработки.
В соответствии с ранее описанным способом управляющий блок обработки определяет последовательность длиной L битов для указания поддиапазонов представления данных CQI. В соответствии с результатом в отношении качества каналов, переданным из устройства измерения, он определяет значения CQI для поддиапазонов представления данных CQI и дополнительно определяет информационные биты для передачи значений CQI в поддиапазонах представления данных CQI. Здесь применяемый способ состоит в том, чтобы определить информационные биты для индекса поддиапазона, который поддерживает максимальное значение CQI, информационный бит для указания максимального значения CQI и разностные биты для указания значений разности между максимальным значением CQI и значениями CQI в других поддиапазонах. Соответственно, получают сигнализацию представления данных CQI, содержащую последовательность длиной L битов, указывающую поддиапазоны представления данных CQI и информационные биты, представляющие данные значений CQI в соответствующих поддиапазонах.
Затем посредством канального кодирования/перемежения 1208, модуляции 1209, модуляции 1210 FDMA на одну несущую, добавления 1211 защитного интервала, цифрово-аналогового преобразования 1212, RF-передатчик 1213, и антенну 1201 передают определенную сигнализацию CQI в базовую станцию.
Фиг.13 иллюстрирует диаграмму аппаратных средств для реализации приема в базовой станции представления данных CQI с использованием способа, предложенного в настоящем изобретении. Базовая станция принимает сигнализацию через антенну 1301, обрабатывает посредством RF-приемника 1302, выполняет ADC в 1303, удаляет защитный интервал в 1304, выполняет демодуляцию FDMA одной несущей в 1305, выполняет демодуляцию в 1306, выполняет декодирование/обращенное перемежение в 1307 для получения информационных битов для CQI, относительно которого представило данные UE. Эти информационные биты вводят в управляющий блок 1308 обработки. В этом блоке, в соответствии с ранее описанным способом, могут быть правильно решены все проблемы в отношении того, для каких поддиапазонов представило данные UE, какой поддиапазон поддерживает максимальное значение CQI, каким является максимальное значение CQI и какими являются значения разности между другими поддиапазонами представления данных и максимальным значением. Следовательно, могут быть получены значения CQI для всех поддиапазонов представления данных. Соответственно обнаружение представления данных CQI завершено.