РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСОВ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ НИСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В СЕТЯХ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
ALLOCATING DOWNLINK FEEDBACK RESOURCES IN WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение в целом относится к беспроводной связи, а более точно к распределению ресурса обратной связи нисходящей линии связи, например ресурса физического канала гибридного ARQ (PHICH), по многочисленным беспроводным терминалам, имеющим разные характеристики планирования, к устройствам и способам.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Обычно, в системах беспроводной связи, ресурс нисходящей линии связи (DL) распределяется по пользовательским терминалам для приема сигнализации ACK/NACK от базовой станции. В долгосрочном развитии (LTE) протокола беспроводной связи универсальной системы мобильных телекоммуникаций (UMTS) 3GPP (Проекта партнерства третьего поколения), например, было предложено назначать PHICH терминалу MU-MIMO в состоянии неадаптивного HARQ с использованием блока ресурсов (RB), который неявно указывает на назначенный PHICH, при этом многочисленные терминалы MU-MIMO мультиплексируются в общем время-частотном ресурсе. Также было предложено назначать ресурс физического канала гибридного ARQ (PHICH) многочисленным пользовательским терминалам MU-MIMO из назначенной группы PHICH с использованием 3-битного указателя циклического сдвига (CSI) для избежания неоднозначных назначений PHICH между терминалами, мультиплексированными в одном и том же время-частотном ресурсе. 3-битный указатель циклического сдвига (CSI) рассматривается для добавления в предоставление планирования, главным образом, для задания циклического сдвига, который терминал использует для своих передач опорного сигнала (RS) демодуляции, в особенности для передач MU-MIMO. Задание циклического сдвига обеспечивает ортогональность между терминалами MU-MIMO, мультиплексированными в одном и том же время-частотном ресурсе восходящей линии связи.
Различные аспекты, признаки и преимущества изобретения станут более очевидны рядовым специалистам в данной области техники после внимательного рассмотрения нижеследующего подробного описания с прилагаемыми чертежами, описанными ниже. Чертежи могли быть упрощены для ясности и не обязательно представлены в определенном масштабе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - система беспроводной связи.
Фиг.2 - блок-схема последовательности операций способа.
Фиг.3 иллюстрирует сопоставление ресурсов PHICH элементам сообщения планирования.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На Фиг.1 система 100 содержит базовую станцию 110, которая беспроводным образом поддерживает связь с множеством терминалов 120 беспроводной связи, только один из которых проиллюстрирован. Терминал также может упоминаться как пользовательское оборудование (UE), пользовательский терминал или мобильная станция, в числе других терминов, используемых в данной области техники. Базовая станция типично является одной из нескольких базовых станций, присоединенных к контроллеру, комбинация которых образует часть сети доступа. Сеть доступа типично присоединена к одной или более опорных сетей. В других вариантах осуществления архитектура системы связи может быть разной. Реализация настоящего изобретения не подразумевается ограниченной какой бы то ни было конкретной архитектурой системы.
На Фиг.1 базовая станция 110 включает в себя приемопередатчик 112 и модуль 114 планирования, а терминал 120 включает в себя приемопередатчик 122 и процессор 124. Базовая станция поддерживает связь с терминалом по каналу нисходящей линии связи (DL), а терминалы поддерживают связь с базовой станцией по каналу восходящей линии связи (UL). В одной из реализаций система совместима с предложенным долгосрочным развитием (LTE) протокола беспроводной связи универсальной системы мобильных телекоммуникаций (UMTS) 3GPP, при этом базовая станция осуществляет передачу с использованием схемы модуляции множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) по нисходящей линии связи, а пользовательские терминалы передают передачу по восходящей линии связи с использованием схемы множественного доступа с частотным разделением каналов на одиночной несущей. Однако, в более общем смысле, система беспроводной связи может реализовывать некоторый другой открытый или оригинальный протокол связи. Настоящее изобретение не подразумевается ограниченным реализацией какого бы то ни было конкретного протокола связи.
В одной из реализаций базовая станция и терминалы поддерживают связь в пределах структуры кадра, при этом каждый кадр имеет заданную длительность, например 1 мс. Планировщик распределяет ресурсы по терминалам для связи по восходящей линии связи и нисходящей линии связи с использованием сообщения планирования. Терминалы обычно имеют разные характеристики планирования. Например, пользовательские терминалы могут планироваться динамически или постоянно. Динамически планируемый терминал наделяется ресурсам на покадровой основе. Другими словами, терминал принимает явное назначение ресурсов для каждого кадра, в пределах которого назначается соответствующий ресурс. В одном из вариантов осуществления предоставления динамического планирования производятся в сообщении планирования уровня 1/2. Постоянно планируемый терминал наделяется ресурсами в многочисленных кадрах за одиночное назначение ресурсов. В одном из вариантов осуществления предоставления постоянного или полупостоянного планирования производятся в сообщении планирования уровня ½ или сообщения планирования уровня 2/3. Другие терминалы, которые не имеют предоставлений постоянного, или полупостоянного, либо динамического планирования, не планируются.
В одном из вариантов осуществления каждое сообщение планирования включает в себя индикатор циклического сдвига (CSI) опорного сигнала и назначение ресурсов. В более общем смысле индикатор опорного сигнала может использоваться вместо индикатора циклического сдвига опорного сигнала. Индикатор опорного сигнала может включать в себя, но не в качестве ограничения, указание базовой последовательности опорного сигнала, циклический сдвиг (CSI) опорного сигнала базовой последовательности опорного сигнала, последовательность модуляции блоков опорного сигнала или их комбинацию. В одном из вариантов осуществления, последовательность модуляции блоков опорного сигнала является элементами ортогонального кода/последовательности, таких как коды Уолша или коды ДПФ (дискретного преобразования Фурье, DFT). Элементы последовательности модуляции блоков опорного сигнала модулируют или размножают множество символов опорного сигнала в зависимости от структуры кадра. Опорный сигнал (или пилот-сигнал) обычно используется, чтобы дать приемнику возможность выполнять некоторое количество критически важных функций, в том числе, но не в качестве ограничения, захват и отслеживание временной и частотной синхронизации, оценку и отслеживание требуемых каналов для последующей демодуляции и декодирования информационных данных, оценку и контроль характеристик других каналов для эстафетной передачи обслуживания, подавления помех и т.д. В одном из вариантов осуществления индикатор опорного сигнала может указывать схему скачкообразной перестройки опорного сигнала, либо положение или начало в схеме скачкообразной перестройки опорного сигнала. Более точно, индикатор циклического сдвига (CSI) опорного сигнала может указывать схему скачкообразной перестройки циклического сдвига опорного сигнала или положение (такое как первый элемент) в схеме скачкообразной перестройки циклического сдвига опорного сигнала.
В вариантах осуществления, где система включает в себя терминалы MU-MIMO, сообщение планирования всегда будет включать в себя CSI. В тех случаях, когда терминалы MU-MIMO не включены в состав, сообщение планирования может не требовать CSI. Поддержка MU-MIMO также является характеристикой планирования. В вариантах осуществления, которые поддерживают скачкообразную перестройку и/или MU-MIMO, CSI будет всегда требоваться в сообщении планирования для определения набора скачкообразной перестройки циклического сдвига опорного сигнала. Еще одной другой характеристикой планирования является то, планируется ли терминал адаптивным или неадаптивным образом. В случае адаптивного планирования, терминал принимает новое предоставление планирования для повторных передач. В случае неадаптивного планирования, терминал не принимает явного предоставления планирования для повторных передач, но использует идентичный ресурс, используемый при предыдущей передаче. Причина, по которой адаптивные или неадаптивные характеристики в данном случае важны, состоит в том, что они определяют, имеется или нет в распоряжении CSI.
Несмотря на то, что настоящее изобретение, главным образом, описано для случая подтверждения передачи восходящей линии связи с пользовательского терминала на базовую станцию по каналу нисходящей линии связи, изобретение также применимо к подтверждению передач нисходящей линии связи с базовых станций на пользовательские терминалы, или даже для передач с одной базовой станции на другую базовую станцию, или с одного мобильного терминала на другой. Например, для случая подтверждения постоянных или полупостоянных передач MU-MIMO нисходящей линии связи по каналу восходящей линии связи.
Модуль планирования беспроводной связи обычно выделяет ресурс обратной связи нисходящей линии связи каждому пользовательскому терминалу в соответствующем сообщении планирования. В одном из вариантов осуществления обратная связь нисходящей линии связи является физическим указанием ACK/NACK HARQ, командой регулирования мощности передачи (TPC), индикатором наличия канала управления, в числе другой обратной связи. В одном из вариантов осуществления ресурс обратной связи нисходящей линии связи является физическим каналом ACK/NACK HARQ (PHICH). Является ли сообщение планирования сообщением уровня 1/ уровня 2 или сообщением уровня 3, зависит от характеристики планирования терминала. На Фиг.3 модуль планирования, например базовая станция 110 на Фиг.1, передает соответствующие сообщения планирования на по меньшей мере два беспроводных терминала, при этом каждый беспроводный терминал имеет разные характеристики планирования. Обычно каждое сообщение планирования указывает, какому ресурсу подтверждения нисходящей линии связи назначен соответствующий беспроводный терминал.
В одном из вариантов осуществления назначение ресурса обратной связи нисходящей линии связи каждому беспроводному терминалу, имеющему первую характеристику планирования, указывается индикатором циклического сдвига опорного сигнала в соответствующем сообщении планирования. В другом варианте осуществления назначение ресурса обратной связи нисходящей линии связи каждому беспроводному терминалу, имеющему вторую характеристику планирования, указывается соответствующим назначением ресурсов. Таким образом, терминал беспроводной связи, например, терминал 120 на Фиг.1, принимающий назначение ресурса обратной связи нисходящей линии связи в сообщении планирования, имеющем индикатор циклического сдвига опорного сигнала и назначение ресурсов, сконфигурирован для определения, какой ресурс обратной связи нисходящей линии связи назначен терминалу беспроводной связи, с использованием индикатора циклического сдвига опорного сигнала или назначения ресурсов, в зависимости от характеристики планирования терминала.
Фиг.3 иллюстрирует сопоставление ресурсов PHICH элементам сообщения планирования. Согласно этому варианту осуществления, назначение ресурсов PHICH динамически планируемым терминалам указывается индикатором циклического сдвига опорного сигнала в соответствующем сообщении планирования. В одной из реализаций CSI является 3-битным указателем, который сопоставляется соответствующему PHICH. На Фиг.3 ресурсы PHICH поделены на многочисленные группы из 8, при этом указатель CSI сопоставляется конкретному ресурсу в каждой из трех групп. В еще одном варианте осуществления индикатор циклического сдвига опорного сигнала в сообщении планирования может использоваться для указания циклического сдвига, который каждый беспроводный терминал должен использовать для передачи своего опорного символа.
В вариантах осуществления, где недостаточное количество указателей индикатора циклического сдвига опорного сигнала для сопоставления непосредственно каждому ресурсу PHICH, и где формируются многочисленные группы ресурсов, например PHICH, из ресурсов обратной связи нисходящей линии связи, одна часть индикатора циклического сдвига опорного сигнала соответствующего сообщения планирования, переданного на беспроводный терминал, может использоваться для идентификации группы ресурсов обратной связи нисходящей линии связи, на которую назначен беспроводный терминал, а другая часть индикатора циклического сдвига опорного сигнала может использоваться для идентификации конкретного ресурса обратной связи нисходящей линии связи в пределах идентифицированной группы, на который назначен беспроводный терминал. В другом варианте осуществления, по меньшей мере две группы ресурсов обратной связи нисходящей линии связи назначаются беспроводному терминалу. Здесь, к тому же, часть индикатора циклического сдвига опорного сигнала соответствующего сообщения планирования, переданного на беспроводный терминал, может использоваться терминалом для идентификации групп ресурсов обратной связи нисходящей линии связи, на которые назначен беспроводный терминал, а другая часть индикатора циклического сдвига опорного сигнала соответствующего сообщения планирования, переданного на беспроводный терминал, может использоваться терминалом для идентификации ресурса обратной связи нисходящей линии связи в пределах идентифицированной группы, на которую назначен беспроводный терминал. В еще одном варианте осуществления CSI может идентифицировать меньшее количество состояний, чем PHICH в группе PHICH. В этом случае CSI будет сопоставляться только подмножеству PHICH в группе PHICH. Например, сопоставление CSI могло бы начинаться с верхнего PHICH из группы PHICH и идти вниз или начинаться с нижнего PHICH из группы PHICH и идти вверх. Другие возможности включают в себя произвольные назначения состояний CSI на PHICH в группе PHICH, которые могли бы зависеть от номера кадра.
В другом варианте осуществления, где беспроводный терминал назначается на по меньшей мере две группы PHICH, терминал осуществляет скачкообразную перестройку между группами PHICH на основании номера кадра. Группы PHICH, на которые назначен терминал, могут указываться индикатором циклического сдвига опорного сигнала соответствующего сообщения планирования, переданного на беспроводный терминал. Согласно этому варианту осуществления, терминал определяет ресурс обратной связи нисходящей линии связи в идентифицированной группе, на которую скачкообразно перестраивается беспроводный терминал, с использованием индикатора циклического сдвига опорного сигнала соответствующего сообщения планирования, переданного на терминал беспроводной связи. В еще одном варианте осуществления назначенные группы PHICH идентифицируются посредством обмена сообщениями уровня 3.
В другом варианте осуществления, где беспроводный терминал назначен на по меньшей мере две группы PHICH, команды регулирования мощности передачи сигнализируются на терминал с использованием одной из по меньшей мере двух назначенных групп ресурсов обратной связи нисходящей линии связи, назначенных терминалу, а обратная связь нисходящей линии связи сигнализируется с использованием другой из по меньшей мере двух назначенных групп ресурсов обратной связи нисходящей линии связи, назначенных терминалу. В одном из вариантов осуществления, одна из групп PHICH, назначенная терминалу, имеет 4 ресурса PHICH, а другая группа PHICH, назначенная терминалу, имеет 8 ресурсов PHICH.
В другом варианте осуществления, где беспроводный терминал назначен на по меньшей мере две группы PHICH, при этом одна группа имеет 4 ресурса PHICH, а другая группа имеет 8 ресурсов PHICH, группа PHICH, на которую назначен терминал, идентифицируется с использованием части индикатора циклического сдвига опорного сигнала соответствующего сообщения планирования, переданного на беспроводный терминал. В одном из вариантов осуществления терминалу назначается одна группа PHICH или другая на основании обратной связи качества канала, сообщаемой терминалом. PHICH в идентифицированной группе, на которую назначен беспроводный терминал, может указываться с использованием части CSI соответствующего сообщения планирования, переданного на беспроводный терминал.
На Фиг.3 назначение ресурсов PHICH постоянно планируемым терминалам указывается соответствующим назначением ресурсов. В одном из вариантов осуществления указатели PHICH блоков ресурсов могут быть определены, чтобы начинаться до и после ресурсов PUCCH. Когда ресурсы PUCCH реконфигурируются, тогда основанное на RB PHICH сопоставление также изменялось бы. На Фиг.3 можно исключить группу 3 PHICH и заставить первые четыре PHICH группы 1 PHICH сопоставляться RB 3, 4, 5, 6, а последние четыре PHICH группы 1 PHICH сопоставляться в блоки 20, 21, 22, 23 ресурсов (RB), при условии меньшего количества постоянно планируемых терминалов. В вариантах осуществления, где CSI не включен в состав или указывается в сообщении планирования, самый верхний блок информационных ресурсов в наборе блоков информационных ресурсов может использоваться для указания на PHICH, назначенный соответствующему беспроводному терминалу. В еще одном варианте осуществления сопоставление отдельному PHICH в одиночной группе PHICH может определяться как CSI, так и назначением ресурсов.
В одном из вариантов осуществления планировщик назначает по меньшей мере двум беспроводным терминалам MU-MIMO общее назначение ресурсов, включающее в себя набор блоков информационных ресурсов. В этом варианте осуществления индикатор циклического сдвига опорного сигнала может использоваться для идентификации того, какой блок информационных ресурсов в наборе блоков информационных ресурсов, который указывает на ресурс обратной связи нисходящей линии связи, назначенный соответствующему беспроводному терминалу MU-MIMO. Таким образом, по приему сообщения планирования, постоянно планируемый терминал MU-MIMO, которому назначен ресурс, включающий в себя набор блоков информационных ресурсов, использует индикатор циклического сдвига опорного сигнала для идентификации, какой блок информационных ресурсов в наборе блоков информационных ресурсов, который указывает на ресурс обратной связи нисходящей линии связи, назначенный терминалу.
В еще одном варианте осуществления двум беспроводным терминалам назначается по меньшей мере две общих пары блоков ресурсов, при этом одна из общей пары блоков ресурсов является самой верхней парой блоков ресурсов в полосе несущих частот, а другая из общей пары блоков ресурсов является самой нижней парой блоков ресурсов в полосе несущих частот. Согласно этой схеме планирования, первый беспроводный терминал назначается на первый блок ресурсов в самой верхней общей паре блоков ресурсов, а второй беспроводный терминал назначается на первый блок ресурсов в самой нижней общей паре блоков ресурсов. Назначение ресурса обратной связи нисходящей линии связи первому беспроводному терминалу указывается первым блоком ресурсов самой верхней пары блоков ресурсов, а назначение ресурса обратной связи нисходящей линии связи второму беспроводному терминалу указывается с использованием первого блока ресурсов самой нижней пары блоков ресурсов.
Таким образом, согласно этому варианту осуществления, терминал беспроводной связи назначается на первый блок ресурсов одной из двух пар блоков ресурсов и также на второй блок ресурсов одной из двух пар блоков ресурсов, причем одна из пар блоков ресурсов является самой верхней парой блоков ресурсов в полосе несущих частот, а другая из пар блоков ресурсов является самой нижней парой блоков ресурсов в полосе несущих частот. Терминал, таким образом, может определять свой назначенный ресурс обратной связи нисходящей линии связи с использованием самой верхней пары блоков ресурсов или самой нижней пары блоков ресурсов в зависимости от того, назначен ли терминалу беспроводной связи первый блок ресурсов в самой верхней паре блоков ресурсов или первый блок ресурсов в самой нижней паре блоков ресурсов.
Несмотря на то, что настоящее изобретение и его наилучшие варианты осуществления были описаны некоторым образом, устанавливающим объект собственности и дающим обычным специалистам в данной области техники возможность создавать и использовать таковой объект, будет понятно и принято во внимание, что существуют эквиваленты по отношению к примерным вариантам осуществления, раскрытым в материалах настоящей заявки, и что модификации и варианты могут быть произведены в их отношении, не выходя из объема и сущности изобретений, которые должны ограничиваться не примерными вариантами осуществления, а прилагаемой формулой изобретения.