УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ ACK/NACK И ИНФОРМАЦИИ О СОСТОЯНИИ КАНАЛА В СИСТЕМАХ С ОБЪЕДИНЕНИЕМ НЕСУЩИХ
POWER CONTROL FOR SIMULTANEOUS TRANSMISSION OF ACK/NACK AND CHANNEL STATE INFORMATION IN SYSTEMS WITH COMBINED CARRIERS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящая заявка, в общем, относится к управлению мощностью при передаче в системах беспроводной передачи данных и, более конкретно, относится к управлению мощностью и применяется для передачи битов запроса автоматического повторения (ARQ) и битов информации о состоянии канала (CSI) в системах, использующих технологии объединения несущих.
Уровень техники
Объединение несущих представляет собой одну из новых особенностей, разработанных недавно членами Проекта Партнерства 3-его поколения (3GPP) для, так называемых, систем Долгосрочного развития (LTE), и стандартизировано, как часть LTE Выпуск 10, также известного, как усовершенствованная LTE. Более ранняя версия стандартов LTE, LTE Выпуск 8, поддерживает полосы пропускания вплоть до 20 МГц. Однако, очень высокие скорости передачи данных, предусмотренные для усовершенствованной LTE, требуют расширения этой полосы пропускания передачи. В соответствии с этим, полосы пропускания вплоть до 100 МГц поддерживаются в усовершенствованной LTE. Для того чтобы поддерживать обратную совместимость с мобильными терминалами в LTE Выпуск 8, доступный спектр разделен на участки, совместимые с Выпуском 8, называемые компонентными несущими. Объединение несущих обеспечивает возможность расширения полосы пропускания за пределами систем LTE Выпуск 8, обеспечивая для мобильных терминалов возможность передавать и принимать данные по множеству компонентных несущих, которые вместе могут охватывать вплоть до 100 МГц спектра. Важно отметить, что подход с объединением несущих обеспечивает совместимость с более ранними мобильными терминалами Выпуска 8, гарантируя также эффективное использование широкополосной несущей, делая возможным планирование использования традиционных мобильных терминалов во всей частях широкополосной несущей в системе усовершенствованной LTE.
Количество объединенных компонентных несущих, а также значения полосы пропускания отдельной компонентной несущей могут отличаться для передачи по восходящему каналу (UL) и нисходящему каналу (DL). Конфигурация несущей называется "симметричной", когда количество компонентных несущих в каждом из нисходящего канала и восходящего канала является одинаковым. При асимметричной конфигурации, с другой стороны, количество компонентных несущих отличается между нисходящим и восходящим каналами передачи. Кроме того, количество компонентных несущих, сконфигурированных для области географической соты, может отличаться от количества компонентных несущих, которое можно видеть в заданном мобильном терминале. Мобильный терминал, например, может поддерживать большее количество компонентных несущих для нисходящего канала передачи, чем количество компонентных несущих для восходящего канала передачи, даже при том, что одинаковое количество компонентных несущих для восходящего и восходящего канала передачи может быть предложено сетью в определенной области.
Системы LTE могут работать либо в режиме дуплексной передачи данных с частотным разделением (FDD) или в режиме дуплексной передачи данных с временным разделением (TDD). В режиме FDD передача по нисходящему и восходящему каналам передачи данных происходит по разным, достаточно разделенным полосам частот. В режиме TDD, с другой стороны, передача по нисходящему и восходящему каналам передачи данных происходит в разные, неперекрывающиеся временные интервалы. Таким образом, TDD может работать в неспаренном спектре, тогда как FDD требует спаренного спектра. Режим TDD также позволяет определенную асимметрию с точки зрения количества ресурсов, выделенных для передачи по восходящему и нисходящему каналам передачи, соответственно, используя разные конфигурации нисходящей/восходящей передачи данных. Такие разные конфигурации позволяют выделять совместно используемые частотные ресурсы для использования в нисходящем и восходящем каналах передачи данных в разных пропорциях. В соответствии с этим, ресурсы восходящего и нисходящего каналов передачи данных могут быть выделены асимметрично для заданной несущей TDD.
Один подход к объединению несущих состоит в том, как передавать сигналы управления из мобильного терминала по восходящему каналу передачи данных в беспроводную сеть. Передача сигналов управления по восходящему канала передачи данных может включать в себя сигналы подтверждения (АСК) и отрицательного подтверждения (NACK), сигналы для протоколов гибридного запроса с автоматическим повторением (гибридный ARQ или HARQ), информацию о состоянии канала (CSI) и информацию о качестве канала (CQI), которую передают в отчетах в отношении планирования передач по нисходящему каналу передачи данных и запросах планирования (SR), обозначающих, что мобильному терминалу требуются ресурсы для передачи данных по восходящему каналу передачи данных. В системах LTE, в которых используется объединение несущих, одиночная несущая восходящего канала передачи используется мобильным терминалом для передачи ACK/NACK и информации о состоянии канала для нескольких несущих канала нисходящей передачи данных. Кроме того, в системах LTE, в которых используется TDD, информация ACK/NACK для нескольких подфреймов нисходящего канала передачи данных, может использоваться для передачи в одном подфрейме для передачи по восходящему каналу передачи данных. В системах, которые используют, как TDD, так и объединение несущей, относительно большое количество битов ACK/NACK и битов CSI, могут потребоваться для передачи в одном подфрейме восходящего канала передачи данных, по одной несущей восходящего канала передачи данных. В соответствии с этим, требуются улучшенные технологии для администрирования передачей информации в канале управления восходящего канала передачи данных в системах, в которых используется объединение несущих и/или TDD.
Раскрытие изобретения
Информация о состоянии канала и информация ACK/NACK гибридного ARQ для множества несущих могут быть одновременно переданы, используя структуру формата 3 PUCCH. Варианты осуществления технологий, раскрытых здесь, включают в себя способы для одновременной отчетности о битах информации о состоянии канала и битах ACK/NACK гибридного ARQ для множества подфреймов нисходящего канала передачи данных или множества несущих нисходящего канала передачи данных, или обоих их. Примерный способ начинается с расчета параметра смещения управления мощностью, как линейной комбинации, по меньшей мере, числа N, представляющего количество информационных битов о состоянии канала, и числа М, представляющего количество битов ACK/NACK гибридного ARQ. Способ продолжается расчетом на уровне мощности для передачи по физическому каналу управления восходящего канала передачи (PUCCH), используя параметр смещения управления мощностью.
В некоторых вариантах осуществления кодированная информация о состоянии канала и биты ACK/NACK гибридного ARQ затем передают в соответствии с расчетным уровнем мощности. В некоторых вариантах осуществления линейная комбинация представлена в форме aN+bN+c, где a, b и с представляют собой ненулевые константы.
В некоторых из этих и в других вариантах осуществления, способ дополнительно включает в себя расчет параметра максимального запаса мощности на основе рассчитанного уровня мощности и на основе рассчитанного уровня мощности для совместной передачи канала. Параметр максимального запаса мощности может затем быть передан в базовую станцию.
Некоторые из способов, представленных выше, могут быть воплощены, используя электронную схему обработки данных, предусмотренную в мобильном терминале. Каждый мобильный терминал, конечно, также включает в себя соответствующую радиосхему для приема и передачи радиосигналов, отформатированных в соответствии с известными форматами и протоколами, например, форматами и протоколами LTE. В соответствии с этим, устройство мобильного терминала выполнено с возможностью осуществления любой из этих технологий, которые подробно описаны в следующем описании.
Конечно, раскрытые технологии не ограничены представленными выше обобщенными свойствами и преимуществами. Действительно, для специалиста в данной области техники будут понятны дополнительные свойства преимущества при чтении следующего подробного описания изобретения, и после просмотра приложенных чертежей.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен пример мобильной системы передачи данных.
На фиг. 2 иллюстрируется сетка ресурсов время-частота для системы мобильной передачи данных, которая используется в OFDM.
На фиг. 3 иллюстрируется структура временного домена сигнала LTE.
На фиг. 4 иллюстрируется расположение ресурсов PUCCH в подфрейме восходящего канала передачи данных, в соответствии со стандартами LTE Выпуск 8.
На фиг. 5 иллюстрируется отображение битов ACK/NACK для подфреймов восходящего канала передачи данных в фрейме TDD.
На фиг. 6 иллюстрируются кодирование и модуляция информации о состоянии канала, в соответствии с форматом 2 PUCCH.
На фиг. 7 иллюстрируется объединение нескольких несущих, для формирования объединенной полосы пропускания 100 МГц.
На фиг. 8 иллюстрируется кодирование и модуляция множества битов ACK/NACK, в соответствии с форматом 3 PUCCH.
На фиг. 9 иллюстрируются детали кодирования формата 3 PUCCH, в соответствии с мультиплексированием вплоть до 11 битов.
На фиг. 10 иллюстрируются детали кодирования формата 3 PUCCH и мультиплексирования для 12-21 битов.
На фиг. 11 иллюстрируется объединенное кодирование битов ACK/NACK и битов CSI.
На фиг. 12 иллюстрируется отдельное кодирование битов ACK/NACK и битов CSI.
На фиг. 13-18 показаны графики, иллюстрирующие вывод параметров для использования при расчете параметра управления мощностью.
На фиг. 19 показана блок-схема последовательности обработки, описывающая объединенную отчетность о битах CSI и ACK/NACK гибридного ARQ.
На фиг. 20 иллюстрируется процедура UE, для установки выходной мощности при передаче формата 3 PUCCH.
На фиг. 21 показана блок-схема последовательности обработки, иллюстрирующая примерный способ для одновременной отчетности о битах информации состояния канала и битах ACK/NACK гибридного ARQ для множества подфреймов нисходящего канала передачи данных или множества несущих нисходящего канала передачи данных, или их обоих.
На фиг. 22 показана блок-схема, иллюстрирующая компоненты примерного узла передачи данных.
На фиг. 23 иллюстрируются функциональные компоненты примерного мобильного терминала.
Осуществление изобретения
В следующем описании конкретные детали определенных вариантов осуществления представляемой в настоящее время в технологии описаны с целью пояснения, а не для ограничения. Для специалиста в данной области техники должно быть понятно, что могут использоваться другие варианты осуществления, помимо этих конкретных деталей. Кроме того, в некоторых случаях подробное описание изобретения хорошо известных способов, узлов, интерфейсов, цепей и устройств исключено для того, чтобы не затенять описание ненужными деталями. Для специалистов в данной области техники должно быть понятно, что описанные функции могут быть воплощены в одном или в нескольких узлах. Некоторые или все описанные функции могут быть воплощены с использованием аппаратных схем, такие как аналоговые и/или дискретные логические вентили, взаимно соединенные для выполнения специальной функции, ASIC, PLA и т.д. Аналогично, некоторые или все из этих функций могут быть воплощены с использованием программ и данных совместно с одним или больше цифровыми микропроцессорами или компьютерами общего назначения. В случае, когда узлы описаны, используя радиоинтерфейс, следует понимать, что эти узлы также имеют соответствующую схему для обеспечения передачи данных по радиоканалам. Кроме того, технология может дополнительно рассматриваться, как воплощенная полностью в любой форме считываемого компьютером носителя информации, включающего в себя постоянные варианты осуществления, такие как твердотельное запоминающее устройство, магнитный диск или оптический диск, содержащий соответствующий набор компьютерных инструкций, которые могут привести к выполнению процессором описанных здесь технологий.
Аппаратные варианты осуществления могут включать в себя или могут охватывать, без ограничений, аппаратные средства типа цифрового сигнального процессора (DSP), процессора с ограниченным набором инструкций, схем аппаратных средств (например, цифровых или аналоговых), включающих в себя, но без ограничений, специализированную интегральную схему (схемы) (ASIC) и/или программируемые пользователем вентильные матрицы логических элементов (FPGA) и (в случае, когда это необходимо) конечные автоматы, выполненные с возможностью выполнения таких функций.
С точки зрения воплощения компьютера, компьютер, в общем, понимают, как содержащий один или больше процессоров, или один или больше контроллеров, и термины компьютер, процессор и контроллер могут использоваться взаимозаменяемо. Когда функция предоставляется компьютером, процессором или контроллером, функция может быть предоставлена одним специализированным компьютером или процессором, или контроллером, одиночным, совместно используемым компьютером или процессором, или контроллером, или множеством отдельных компьютеров или процессоров, или контроллеров, некоторые из которых могут совместно использоваться или могут быть распределенными. Кроме того, термин "процессор" или "контроллер" также относится к другим аппаратным средствам, выполненным с возможностью выполнения таких функций, и/или исполняемого программного обеспечения, такого как примерные аппаратные средства, описанные выше.
Рассматривая теперь чертежи, на фиг. 1 иллюстрируется примерная мобильная сеть 10 передачи данных, предназначенная для обеспечения услуг беспроводной передачи данных мобильным терминалам 100. Три мобильных терминала 100, которые называются здесь "оборудованием пользователя" или "UE" в терминологии LTE, показаны на фиг. 1. Мобильные терминалы 100 могут содержать, например, сотовые телефоны, карманные персональные компьютеры, смартфоны, переносные компьютеры, портативные компьютеры или другие устройства с возможностью беспроводной передачи данных. Следует отметить, что термин "мобильный терминал", используемый здесь, относится к терминалу, работающему в мобильной сети передачи данных, и не обязательно подразумевает то, что сам терминал является мобильным или подвижным. Таким образом, это термин может относиться к терминалам, которые установлены в стационарной конфигурации, такой как в определенных приложениях устройство-устройство, а также к портативным устройствам, устройствам, устанавливаемым в моторных транспортных средствах и т.д.
Мобильная сеть 10 передачи данных содержит множество географических областей - сот или секторов 12. Каждая географическая область соты или сектор 12 обслуживается базовой станцией 20, которая в LTE называется NodeB или Развернутый NodeB (eNodeB). Одна базовая станция 20 может предоставлять услугу в множество областей географических сот или секторов 12. Мобильные терминалы 100 принимают сигналы из базовой станции 20 по одному или больше каналам нисходящей передачи данных (DL), и передавать сигналы в базовую станцию 20 по одному или больше каналам восходящей передачи данных (UL).
С целью иллюстрации несколько вариантов осуществления будут описаны в контексте системы Долгосрочного развития (LTE). Для специалистов в данной области техники будет, однако, понятно, что несколько вариантов осуществления раскрытых технологий могут быть, в более широком смысле, применимы для других систем беспроводной передачи данных, включая в себя, например, системы WiMax (IEEE 802.16).
В LTE используется мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM) в нисходящем канале передачи данных и OFDM, расширенное дискретным преобразованием Фурье (DFT) в восходящем канале передачи. В качестве основного физического ресурса нисходящего канала LTE можно рассматривать сетку время-частота. На фиг. 2 показана часть доступного спектра примерной сетки время-частота OFDM 50 для LTE. Вообще говоря, сетка 50 время-частота разделена на подфреймы длительностью одна миллисекунда. Каждый подфрейм включает в себя множество символов OFDM. Для нормальной длины циклического префикса (CP), пригодной для использования в ситуациях, где не ожидается чрезвычайно сильная дисперсия из-за многолучевого распространения, подфрейм состоит из четырнадцати символов OFDM. Подфрейм имеет только двенадцать символов OFDM, если используется расширенный циклический префикс.В области частоты физические ресурсы разделяются на соседние поднесущие с промежутком 15 кГц. Количество поднесущих изменяется в соответствии с выделенной шириной полосы пропускания системы. Наименьший элемент сетки 50 время-частота представляет собой элемент ресурса. Элемент ресурса состоит из одной поднесущей OFDM во время одного интервала символа OFDM.
Элементы ресурса группируют в блоки ресурса, где каждый блок ресурса, в свою очередь, состоит из двенадцати поднесущих OFDM, в пределах одного из двух интервалов равной длины подфрейма. На фиг. 2 показана пара блока ресурса, содержащая в общей сложности 168 элементов ресурса.
Передачу по нисходящему каналу планируют динамически, в соответствии с чем в каждом подфрейме базовая станция передает информацию управления, идентифицирующую мобильные терминалы, для которых передают данные и блоки ресурса, в которых эти данные передают, для текущего подфрейма нисходящего канала передачи. Такие сигналы управления обычно передают в области управления, которая занимает первый один, два, три или четыре символа OFDM в каждом подфрейме. Система нисходящей передачи данных с областью управления из трех символов OFDM показана на фиг. 2. Информацию динамического планирования передают в UE ("оборудование пользователя", терминология 3GPP для мобильной станции) через физический канал управления нисходящей передачей данных (PDCCH), передаваемый в области управления. После успешного декодирования PDCCH UE выполняет прием данных трафика из совместно используемого физического канала нисходящей передачи данных (PDSCH) или передают данные трафика по физическому совместно используемому восходящему каналу передачи данных (PUSCH), в соответствии с заранее определенными временным характеристиками, установленными спецификациями LTE.
Как показано на фиг. 3, передачу по нисходящему каналу передачи LTE дополнительно организуют в радиофреймах по 10 миллисекунд, в области времени каждый радиофрейм содержит десять подфреймов. Каждый подфрейм может быть дополнительно разделен на два интервала длительностью по 0,5 миллисекунд. Кроме того, выделение ресурса в LTE часто описано в отношении блоков ресурса, где блок ресурса соответствует одному интервалу (0,5 мс) в области времени и двенадцати непрерывным поднесущим в области частот. Блоки ресурса пронумерованы в области частот, начиная с 0, с одного конца полосы пропускания системы.
Для управления ошибкой в LTE используется гибридный ARQ (HARQ), где после приема данных нисходящего канала передачи в подфрейме мобильный терминал пытается декодировать их и передает их в базовую станцию о том, что декодирование было успешным (АСК) или нет (NACK) через Физический Канал Управления Восходящим каналом передачи данных (PUCCH). В случае неудачной попытки декодирования базовая станция (развернутый NodeB, или eNodeB, в терминологии 3GPP) может передавать данные в ошибкой. Аналогично, базовая станция может обозначать для UE, было ли декодировано PUSCH (АСК) успешно или нет (NACK) через физический индикатор канала гибридного ARQ (PHICH).
В дополнение информации ACK/NACK гибридного ARQ, передаваемой из мобильного терминала в базовую станцию, сигналы управления восходящего канала передачи данных из мобильного терминала в базовую станцию также включают в себя отчеты, относящиеся к состоянию канала нисходящей передачи данных, которая обычно называется информацией о состоянии канала (CSI) или информацией о качестве канала (CQI). Такая CSI/CQI используется базовой станцией для помощи в принятии решений при планировании ресурса нисходящего канала передачи данных. Поскольку системы LTE основываются на динамическом планировании, как ресурсов нисходящего канала, так и ресурсов восходящего канала передачи, информация канала управления восходящим каналом передачи данных также включает в себя запросы на планирование, которые мобильный терминал передает для обозначения, что ему требуются ресурсы канала трафика восходящего канала передачи для передачи данных по восходящему каналу передачи.
В сценариях без объединения несущих в нисходящем канале передачи, когда в UE имеются данные для передачи в PUSCH, оно мультиплексирует информацию управления по восходящему каналу передачи с данными по PUSCH. Таким образом, UE использует только PUCCH для передачи сигналов для этой информации управления восходящим каналом передачи, когда в ней отсутствуют какие-либо данные для передачи по PUSCH. В соответствии с этим, если мобильным терминалом не был назначен ресурс восходящего канала передачи для передачи данных, информацию управления уровня 1/уровня 2 (L1/L2), включающую в себя отчеты о статусе канала, подтверждения гибридного ARQ и запрос на планирование, передают в ресурсах восходящего канала передачи данных (блоки ресурса), в частности, назначенных для управления L1/L2 восходящего канала передачи по физическому каналу управления восходящим каналом передачи (PUCCH), который был первым определен в Выпуске 8 спецификации 3GPP (LTE выпуск 8).
Как представлено на фиг.4, эти ресурсы расположены на кромках полосы пропускания соты восходящего канала передачи, которая доступна для использования мобильным терминалом. Каждый ресурс физического управления каналом состоит из пары блоков ресурса, где каждый блок ресурса, в свою очередь, состоит из двенадцати поднесущих OFDM, в одном из двух интервалов подфрейма восходящего канала передачи. Для того, обеспечить разнос по частоте, физические ресурсы канала управления перемещают по частоте на границе интервала - таким образом, первый блок ресурса из пары находится в нижней части спектра в пределах первого интервала подфрейма, в то время как второй блок ресурса из пары располагается в верхней части спектра во время второго интервала подфрейма (или наоборот). Если больше ресурсов требуется для сигналов управления L1/L2 восходящего канала передачи, например, как в случае очень большой общей полосы пропускания при передаче, поддерживающей большое количество пользователей, дополнительные блоки ресурса могут быть назначены рядом с ранее назначенными блоками ресурса.
Причины для размещения ресурсов PUCCH на кромках общего доступного спектра являются двойным. Во-первых, вместе с переносом частоты, описанным выше, это максимизирует разнос по частоте, наблюдаемый при передаче сигналов управления, которые могут быть кодированы так, что они будут распределены по обоим блокам ресурса. Во-вторых, назначение ресурсов восходящего канала передачи для PUCCH в других положениях, в пределах спектра, то есть, не на кромках привело бы к фрагментированию спектра восходящего канала передачи, что затруднило бы назначение очень широких полос пропускания передачи для одного мобильного терминала, при одновременном поддержании свойства одиночной несущей при передаче по восходящему каналу передачи.
0
1
M-1
В системах LTE, использующих TDD, обратная связь ACK/NACK гибридного ARQ, выполняемая одним подфреймом восходящего канала передачи, может соответствовать нескольким подфреймам нисходящего канала передачи. Временные характеристики для обратной связи A/N HARQ, для PDSCH, установлены в виде широких таблиц и описаний процедур для каждой конфигурации U/D в спецификации 3GPP, "Physical Channels and Modulation," 3GPP TS 36.211, v. 10.50.0 (июнь 2012 г. ), доступных в www.3gpp.org. В соответствии со спецификацией LTE Выпуск 8, UE должно передавать по каналу обратной связи информацию ACK/NACK, соответствующую декодированной передаче PDSCH в заранее определенных подфреймах восходящего канала передачи. UE должно передавать такой отклик ACK/NACK гибридного ARQ по PUCCH в подфрейме n восходящего канала передачи, если присутствует передача PDSCH, обозначенная детектированием соответствующей PDCCH, или если присутствует PDCCH, обозначающий выпуск SPs нисходящего канала передачи в пределах подфрейма (подфреймов) n-k, где k находится в пределах набора ассоциаций K={k,k,…k}, список которых представлен в Таблице 1.
Размер набора K ассоциаций обозначен М. Параметр М используется в дальнейшем для определения ресурсов PUCCH и передачи сигналов. Параметр М может принимать разные значения в разных подфреймах и сотах, имеющих разные конфигурации UL/нисходящего канала передачи. Следует отметить, что, поскольку конфигурации UL/ нисходящего канала передачи, объединенных сот, должны быть идентичными при объединении несущей TDD, для выпуска 10, параметры М для подфрейма являются идентичными для всех конфигураций, использующих соты для UE.
Примеры, которые иллюстрируют взаимосвязи временных характеристик, установленных в Таблице 1, представлены на фиг. 5. Для подфрейма 7 восходящего b канала передачи в конфигурации 1 соты, в Таблице 1 представлен набор K={7,6} ассоциации, который соответствует передаче возможной обратной связи A/N HARQ для PDSCH, переданного в подфреймах 7-7=0 и 7-6=1. На фиг. 5 это иллюстрируется, как стрелки из подфреймов 0 и 1 нисходящего канала передачи в подфрейм 7 восходящего канала передачи, на участке фигуры, помеченном, как "Конфигурация №1". Параметр М-2 для этого подфрейма 7 нисходящего канала передачи в конфигурации 1 соты.
Аналогично, для подфрейма 2 и восходящего канала передачи в конфигурации 2 соты, в Таблице 1 представлен набор K={8,7,4,6} ассоциации, который соответствует передаче возможных сигналов обратной связи A/N HARQ для PDSCH, переданных в подфреймах 4, 5, 6 и 8 предыдущего фрейма. Это представлено стрелками из этих подфреймов нисходящего канала передачи в подфрейм 2 восходящего канала передачи на фиг. 5, конфигурация №2. Параметр М=4 для такого подфрейма 2 восходящего канала передачи в конфигурации 2 соты.
Далее, количество подфреймов, запланированных eNodeB, может быть обозначено для UE, используя 2 бита в формате DCI, которые обозначают, так называемый, индекс назначения нисходящего канала передачи. 2 бита представляют значения, в соответствии с Таблицей 2. DEI используется UE для детектирования, не пропустил ли он, например, назначение нисходящего канала передачи.
Когда UE должно передать ACK/NACK в ответ на передачу PDSCH нисходящего канала передачи, оно определяет, какой ресурс PUCCH использовать из передачи PDCCH, который назначил ресурсы PDSCH для UE. Более конкретно, индекс для ресурса PUCCH для UE выводят из номера элемента первого канала управления, используемого для передачи назначения ресурса по нисходящему каналу передачи. Когда UE должно передать запрос на планирование или CQI, оно использует специфичный ресурс PUCCH, который был заранее сконфигурирован для UE, используя передачу сигналов более высокого уровня.
В зависимости от разных типов информации, которая должна быть передана PUCCH, могут использоваться несколько разных форматов PUCCH. Возможности по передаче данных пары блоков ресурса во время одного подфрейма больше, чем обычно необходимо для краткосрочной передачи сигналов управления одним мобильным терминалом. Поэтому, для того, чтобы эффективно использовать ресурсы, выделенные для передачи сигналов управления, множество мобильных терминалов могут совместно использовать тот же физический ресурс канала управления. Это выполняется путем назначения каждому из нескольких мобильных терминалов разных ортогональных поворотов фазы со специфичной для соты длиной 12, последовательностей в области частоты и/или разными ортогональными кодами охвата области времени. Благодаря применению таких поворотов в области частоты и/или кодов охвата области времени для кодированных данных канала управления, в некоторых обстоятельствах, по меньшей мере, 36 мобильных терминалов могут совместно использовать заданный ресурс физического канала управления.
Несколько разных форматов кодирования были разработаны 3GPP, для кодирования разного количества и типов данных канала управления восходящим каналом передачи данных, в пределах ограничений одного ресурса физического канала управления. Эти несколько форматов, в общем известных, как формат 1 PUCCH, формат 2 PUCCH и формат 3 PUCCH, подробно описаны на страницах 226-242 текста "4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband," by Erik Dahlman, Stefan Parkvall, and Johan Skold (Academic Press, Oxford UK, 2011) и вкратце представлены ниже.
Форматы 1, la и lb PUCCH, которые используются для передачи запросов на планирование и/или ACK/NACK, основаны на циклических сдвигах последовательности Задова-Чу. Модулированный символ данных умножают на последовательность циклического сдвига Задова-Чу. Циклический сдвиг изменяется от одного символа к другому и от одного интервала к следующему. Хотя доступны двенадцать разных сдвигов, сигналы более высокого уровня могут конфигурировать UE в данной соте, использовать меньше, чем все из этих сдвигов для поддержания ортогональности между передачами PUCCH в соте, которая проявляет высокую избирательность частоты. После того, как модулированный символ данных будет умножен на последовательность Задова-Чу, результат распределяется с использованием ортогональной последовательности распределения. Форматы 1, 1а и 1b PUCCH переносят три опорных символа на интервал (когда используется нормальный циклический префикс), с номерами 2, 3 и 4 символа SC-FDMA.
Форматы 1а и 1b PUCCH относятся к передаче PUCCH, по которому переносят либо один или два подтверждения гибридного ARQ, соответственно. Передачу в формате 1 PUCCH (которая переносит только SR) выполняют по ресурсу физического канала управления, специфичному для UE (определенному конкретным ресурсом время-частота, циклическим сдвигом и ортогональным кодом расширения), который был предварительно сконфигурирован сигналами RRC. Аналогично, передачи в формате 1а или 1b PUCCH, несущие только подтверждения гибридного ARQ, передают по другому ресурсу физического канала управления, специфичному для UE. Передача в формате 1а или 1b PUCCH, которые предназначены для передачи, как информации АСК, так и NACK, и запроса планирования, передают по назначенному ресурсу SR для положительной передачи SR, и кодируют информацией ACK/NACK.
Передачи в формате 1/1a/1b PUCCH переносят только один или два бита информации (а также запросы на планирование, в зависимости от ресурса физического канала управления, используемого для передачи). Поскольку отчеты об информации о состоянии канала требуют более, чем двух битов данных на подфрейм, для этих передач используется формат 2/2a/2b PUCCH. Как показано на фиг. 6, в форматах 2, 2а и 2b PUCCH, отчеты о состояния канала первыми подвергаются кодированию блоком, и затем скремблируют биты кодированных блоков для передачи, и модулируют QPSK. (На фиг. 6 иллюстрируется кодирование подфрейма с использованием нормального циклического префикса, с семью символами на интервал. Интервалы, в которых используется циклический префикс, имеют только один символ опорного сигнала на интервал, вместо двух). В результате, десять символов QPSK затем умножают на последовательность типа Задова-Чу с циклическим сдвигом, последовательность с 12 поворотами фазы, где снова циклический сдвиг изменяется между символами и интервалами. Пять из символов обрабатывают и передают в первый интервал, то есть, интервал, появляющийся с левой стороны на фиг. 6, в то время как остальные пять символов передают во втором интервале, форматы 2, 2а и 2b PUCCH переносят два опорных символа на интервал, расположенный по символам SC-FDMA с номерами 1 и 5.
Для UE, работающего в соответствии с LTE Выпуск 8 или LTE Выпуск 9 (то есть, без объединения несущих), возможно конфигурировать UE в режиме, в котором оно предоставляет в отчетах биты ACK/NACK и биты CSI одновременно. Если UE использует нормальный циклический префикс, один или два бита ACK/NACK модулируют на символ QPSK на элемент ресурса второго опорного сигнала (RS) в каждом интервале формата 2 PUCCH. Если один бит ACK/NACK будет модулирован на второй RS в каждом интервале, формат PUCCH, используемый UE, называется форматом 2а PUCCH. Если два бита ACK/NACK будут модулированы на второй RS в каждом интервале формата PUCCH, используемый UE, они называются форматом 2b PUCCH. Если UE конфигурировано с расширенным циклическим префиксом, один или два из битов ACK/NACK совместно кодируют с информацией о состоянии канала (CSI), поступающей по каналу обратной связи и передаваемой вместе с форматом 2 PUCCH.
Как и при передаче PUCCH в формате 1, пара блоков ресурса, выделенных для PUCCH, может переносить множество передач PUCCH в формате 2 из нескольких UE, с отдельными передачами, разделенными циклическим сдвигом. Что касается формата 1 PUCCH, каждый уникальный ресурс формата 2 PUCCH может быть представлен индексом, из которого выводят вращение фазы и другие необходимые количественные показатели. Ресурсы формата 2 PUCCH сконфигурированы полустатически. Следует отметить, что пара блоков ресурса может быть либо сконфигурирована для поддержки смеси форматов 2/2а/2b и 1/la/1b PUCCH, или исключительно для поддержки форматов 2/2а/2b.
Выпуск 10 3GPP стандартов LTE (LTE Выпуск 10) был опубликован и обеспечивает поддержку для полос пропускания, больших чем 20 МГц, путем использования объединения несущих. Одно важное требование, установленное для развития спецификаций LTE Выпуск 10, состояло в том, чтобы обеспечить обратную совместимость с LTE Выпуск 8. Необходимость в спектральной совместимости, диктует то, что несущая LTE Выпуск 10, которая шире, чем 20 МГц, должна выглядеть, как множество отдельных, несущих LTE с меньшей полосой пропускания, для мобильного терминала LTE Выпуск 8. Каждая из этих различных несущих должна называться компонентной несущей.
Для ранних развертываний системы LTE Выпуск 10, в частности, можно было ожидать, что будет относительно малое количество мобильных терминалов с возможностями LTE Выпуск 10, по сравнению с множеством "традиционных" мобильных терминалов, которые соответствуют более ранним выпускам спецификаций LTE. Поэтому, необходимо обеспечить эффективное использование широких несущих для традиционных мобильных терминалов, а также мобильных терминалов Выпуск 10, то есть, по мере возможности воплощать несущие, которые традиционные мобильные терминалы могли бы планировать во всех частях полосы пропускания несущей LTE Выпуск 10.
Прямой путь для достижения этого представляет собой использование технологии, называемой объединением несущих. При объединении несущих мобильный терминал LTE Выпуск 10 может принимать множество компонентных несущих, где каждая компонентная несущая имеет (или, по меньшей мере, может иметь), такую же структуру, как и несущая Выпуска 8. Основная концепция объединения несущих представлена на фиг. 7, которая иллюстрирует объединение пяти 20 МГц компонентных несущих, для получения объединенной полосы пропускания 100 МГц. Стандарты LTE Выпуск 10 устанавливают поддержку вплоть до пяти объединенных несущих, где каждая несущая ограничена одной из шести полос пропускания радиочастоты (RF), а именно, 1, 4, 3, 5, 10, 15 и 20 МГц.
Количество объединенных компонентных несущих, а также полосы пропускания для каждой из отдельных компонентных несущих могут быть разными для восходящего и нисходящего каналов передачи. При симметричной конфигурации количество компонентных несущих в нисходящем канале передачи и в восходящем канале передачи являются одинаковыми, в то время как количество несущих в восходящем и нисходящем каналах передачи отличается при асимметричной конфигурации.
Во время исходного доступа мобильный терминал LTE Выпуск 10 ведет себя аналогично мобильному терминалу LTE Выпуск 8, запрашивая и получая доступ к одной несущей для восходящего и нисходящего каналов передачи. После успешного соединения с сетью мобильный терминал может (в зависимости от его собственных возможностей и сети) быть выполнен с дополнительными компонентными несущими в восходящем (UL) и нисходящем (DL) каналах передачи.
Даже если мобильный терминал выполнен с дополнительными компонентными несущими, он не обязательно должен все время отслеживать все из них. Это связано с тем, что LTE Выпуск 10 поддерживает активацию компонентных несущих, как понятно из конфигурации. Мобильный терминал отслеживает PDCCH и PDSCH только у компонентных несущих, которые одновременно выполнены сконфигурированными и активированы. Поскольку активация основана на элементах управления доступом к среде (MAC) - которые работают быстрее, чем передача сигналов RRC, процесс активации/деактивации может динамически следовать множеству компонентных несущих, которые требуются для выполнения, для удовлетворения текущих потребностей в частоте передачи данных. Все, кроме одной компонентной несущей (первичная компонентная несущая нисходящего канала передачи) (РСС нисходящего канала передачи), могут быть деактивированы в любой момент времени.
Когда объединение несущих используется в LTE, одна несущая восходящего канала разрабатывается для переноса битов HARQ-ACK/NACK для всех передач несущих нисходящего канала PDSCH. Для обеспечения возможности передачи больше, чем четырех битов A/N, можно использовать PUCCH формат 3. В сценариях FDD каждая несущая нисходящего канала передачи может генерировать один или два бита HARQ ACK/NACK на запланированный подфрейм, в зависимости от того, разрешена ли операция множества входов - множества выходов (MIMO) для этой несущей. В сценариях TDD количество битов HARQ ACK/NACK также зависит от того, для какого количества подфреймов нисходящего канала передачи данный подфрейм восходящего канала передачи должен переносить биты HARQ ACK/NACK.
PUCCH формат 3, который разработан для сценариев, где должны быть переданы более, чем четыре бита информации, основан на OFDM, расширенном за счет дискретного преобразования Фурье (DFT). На фиг. 8 показана блок-схема конструкции для одного из двух интервалов подфрейма LTE. Та же обработка применяется для второго интервала во фрейме восходящего канала передачи. В представленном сценарии множество битов ACK/NACK (которые могут быть скомбинированы с одним битом запроса планирования (SR), кодируют, используя код прямой коррекции ошибок (FEC) Рида-Мюллера (RM), для формирования 48 кодированных битов. (Некоторые из 32 выходных кодированных битов, формируемых кодером RM, повторяются для получения 48 кодированных битов). Кодированные биты затем скремблируют, используя специфичные для соты (и, возможно, зависимые от символа OFDM, распределенные по DFT), последовательности. 24 бита передают в первом интервале, и другие 24 бита передают во втором интервале. 24 бита на интервал затем отображают на 12 символов QPSK, как обозначено по блокам, обозначенным "отображение QPSK" на фиг. 8, на которой появляются пять символов OFDM в интервале (символы 0, 2, 3, 4 и 6). Последовательность символов в каждом из этих пяти символов в интервале распределяются со специфичным для символа OFDM ортогональными кодами покрытия, обозначенными как ОС0, ОС1, ОС2, ОС3 и ОС4 на фиг. 8, и для них выполняют циклический сдвиг, перед предварительным кодированием DFT. Символы после предварительного кодирования DFT преобразуют в символы OFDM (используя обратное быстрое преобразование Фурье, или EFFT) и передают в пределах одного блока ресурса (ресурса полосы пропускания) и пять символов OFDM, расширенных с помощью DFT (ресурс времени). Последовательность расширения или ортогональный код покрытия (ОС) являются специфичным для UE и обеспечивают возможность мультиплексировать вплоть до пяти пользователей в одних и тех же блоках ресурса.
Для опорных сигналов (RS) можно использовать последовательности автокорреляции с нулевой амплитудой, с циклически постоянным сдвигом (CAZAC). Например, можно использовать оптимизированные компьютером последовательности в 3GPP TS 36.211, "Physical Channels and Modulation". Для улучшения ортогональности среди опорных сигналов, и более того, ортогональный код покрытия длиной два может применяться для опорных сигналов. Однако этот подход не используется в Выпусках 10 или 11 спецификаций LTE.
Если количество битов ACK/NACK превышает одиннадцать, тогда эти биты разделяют на две части и используют два кодера RM для каждой из двух пар. Это известно, как двойной код RM. Вплоть до двадцати битов ACK/NACK (плюс один бит SR) могут поддерживаться форматом 3 PUCCH, таким образом. Каждый кодер в коде двойного RMt выводит двадцать четыре бита, которые преобразуют в двенадцать символов QPSK, и полученные в результате два набора из двенадцати символов QPSK распределяют через интервалы и перемежают по поднесущим так, что эти двенадцать символов из первого кодера отображаются на нечетные поднесущие, и эти двенадцать символов второго кодера отображаются на 11 поднесущих, где шесть нечетных поднесущих или шесть четных поднесущих подразумевают на интервал. (При такой операции отображения циклический сдвиг символов в области времени, специфичный для соты, интервала и символа включен для обеспечения рандомизации взаимных помех между сотами). Двенадцать символов QPSK на интервал затем распределяют по пяти символам DFT-OFDM, используя один из пяти ортогональных кодов покрытия, как в случае одиночного кода RM.
Некоторые детали подхода для кодирования и мультиплексирования, описанные выше, представлены на фиг.9 и 10. На фиг.9 иллюстрируется подход для вплоть до одиннадцати битов информации управления восходящего канала передачи (UCI). Как описано выше, в этом случае, биты UCI кодируют для получения 48 битов, используя один кодер. Эти 48 битов отображают на 24 символа QPSK, которые разделяют между первым и вторым интервалами подфрейма восходящего канала передачи, которые переносят PUCCH. На фиг. 10, с другой стороны, иллюстрируется подход, предпринятый для 12-21 битов UCI. В этом случае, биты UCI распределяют на два сегмента, которые подают в два отдельных кодера. Каждый кодер производит 24 кодированных бита, которые отображены на эти двенадцать символов QPSK. 12 символов QPSK из каждого кодера распределены с использованием перемежения между двумя интервалами подфрейма восходящего канала передачи.
Работа схемы мультиплексирования, показанная на фиг. 9, будет описана на основе следующего алгоритма, в котором  представляют собой выходную последовательность из первого кодера и  представляют собой выходную последовательность из второго кодера.  представляет собой количество поднесущих на блок ресурса. Выходную последовательность битов  где , получают путем альтернативного объединения последовательностей битов  и  как показано в следующем псевдокоде:
Установить i,j=0
в то время как
i=i+4
j=j+2
конец процедуры в то время как.
Для Выпуска 11 спецификации LTE было определено использовать формат 3 PUCCH структуры для обратной связи CSI и с множеством сот (то есть, с множеством несущих) ACK/NACK плюс SR. Один возможный подход для кодирования битов CSI и ACK/NACK состоит в использовании подхода объединенного кодирования, при котором биты CSI, ACK/NACK и SR объединяют перед одиночным кодером или двойным кодером RM. Если общая полезная нагрузка больше, чем 11 битов, двойной кодер RM используется, аналогично случаю ACK/NACK с использованием формата 3 PUCCH Выпуск 10. На фиг. 11 иллюстрируется пример для каждой из этих технологий для объединенного кодирования. Верхняя часть на фиг. 11 представляет пример подхода для кодирования вплоть до 11 битов полезной нагрузки, используя один кодер RM, в то время как нижняя часть иллюстрирует примерный подход к кодированию между 12 и 22 битами, используя двойной кодер RM. В обоих случаях, биты ACK/NACK и биты CSI совместно кодируют.
В другом рассматриваемом подходе, при отдельном кодировании, также используется двойной кодер RM, но биты CSI кодируют с помощью одного кодера, и биты ACK/NACK кодируют с помощью другого. Когда биты SR присутствуют, они могут быть кодированы вместе с битами ACK/NACK. Одно ключевое преимущество отдельного подхода кодирования, которое более подробно описано ниже, состоит в то, что оно может обеспечивать разные уровни защиты от ошибок битов CSI и ACK/NACK, исключая чрезмерную защиту битов ACK/NACK и бесполезные затраты энергии.
При таком подходе скорости передачи кода, применяемые для битов CSI и битов ACK/NACK, соответственно, могут быть отрегулированы по параметру Δ, который называется здесь "параметром несбалансированности кодирования" или "параметром соответствия скорости". Значение такого параметра Δ несбалансированности кодирования можно видеть в сценарии, иллюстрируемом на фиг. 12. Можно видеть, что биты ACK/NACK (плюс бит SR, если присутствуют) кодируют с помощью первого кодера RM, который формирует 24 битов Δ. Биты CSI кодируют отдельным кодером RM, который, в свою очередь, формирует 24 битов Δ. Таким образом, эти два кодера вместе формируют 48 битов, независимо от значения Δ; эти 48 битов могут быть затем легко скремблированы, модулированы и отображены на структуру PUCCH формат 3 для передачи в базовую станцию.
В общем, затем параметр Δ кодирования/несбалансированности регулирует количество выходных кодированных битов из двух кодеров, при поддержании общего количества кодированных битов без изменений. В некоторых вариантах осуществления параметр Δ ограничен четным целым значением. При таком подходе каждые два кодированных бита, выводимые для каждого кодера, могут легко отображаться на одиночный символ QPSK.
И снова, обращаясь к фиг. 12, следует понимать, что, если Δ увеличивается, тогда кодер 1 RM понижает скорость кодирования, в то время как кодер 2 RM увеличивает скорость кодирования таким образом, что общее количество закодированных битов остается постоянным. Следовательно, увеличенное значение Δ обеспечивает лучшую защиту кодирования канала для четырех битов, кодированных кодером 1 RM, при уменьшении защиты для битов, кодированных кодером 2 RM. Следовательно, уровень защиты для двух полезных нагрузок можно регулировать, что является полезным, если две полезные нагрузки являются разными, и/или если они имеют разные требования к ошибкам. Следует отметить, что Δ может быть положительным, а также отрицательным четным целым числом. Для положительного Δ большая защита обеспечивается для HARQ A/N, и битов SR, относительно битов CSI, при использовании конфигурации, показанной на фиг. 12. Для отрицательного А больше защиты обеспечивается для битов CSI. Каждое кодовое слово может иметь одинаковую защиту от ошибок, то есть, Δ=0, или неравную защиту от ошибок при Δ≠0.
Планирование компонентной несущей выполняют, используя PDCCH или ePDCCH (расширенный PDCCH), через назначение нисходящего канала передачи. Информация управления для PDCCH или ePDCCH форматируется, как информационное сообщение управления нисходящего канала передачи данных (DCI). В Выпуске 8, в случае, когда мобильный терминал работает только с одним нисходящим каналом и одной компонентной несущей восходящего канала передачи, ассоциация между назначением нисходящего канала передачи, которую предоставляет восходящий канал передачи, и соответствующими компонентными несущими нисходящего канала передачи и восходящего канала передачи, очень ясна. В Выпуске 10, однако, требуется различать два режима объединения несущих. Первый режим очень похож на работу множества мобильных терминалов Выпуска 8, в том, что назначение нисходящего канала передачи или предоставление восходящего канала передачи, содержащегося в сообщении DCI, переданном по компонентным несущим, применимо либо к самой компонентной несущей нисходящего канала передачи или к уникально ассоциированной компонентной несущей восходящего канала передачи. (Такая ассоциация может быть получена либо через специфичное для соты или специфичное для UE соединение). Второй режим работы увеличивает сообщение DCI с полем индикатора несущей (CIF). DCI, содержащее назначение нисходящего канала передачи через CIF, применимо для специфичной компонентной несущей нисходящего канала передачи, обозначенной CIF, в то время, как DCI, содержащее предоставление восходящего канала передачи, CIF применяют для обозначенной компонентной несущей восходящего канала передачи.
Сообщения DCI для назначения нисходящего канала передачи содержат, помимо прочего, назначение блока ресурса, модуляцию и кодирование параметров, относящихся к схеме, и показатели версии избыточности HARQ. В дополнение к этим параметрам, которые относятся к фактической передаче по нисходящему каналу передачи, большинство форматов DCI для назначения нисходящего канала также содержит поле бита для управления команд мощностью передачи (ТРС). Эти команды ТРС используются для управления поведением при управлении мощностью по восходящему каналу передачи, соответствующей PUCCH, которая используется для передачи сигнала обратной связи HARQ.
Каждое назначение нисходящего канала передачи планируется с его собственным сообщением DCI по PDCCH. Поскольку форматы DCI, Выпуск 8, или форматы, очень похожие на Выпуск 8, используются также для Выпуска 10, каждое принятое сообщение DCI содержит поле бита ТРС, которое содержит значение регулирования для мощности передачи для PUCCH. Поскольку все команды ТРС адресованы к одной и той же компонентной несущей восходящего канала передачи и/или PUCCH, было предложено передавать только истинную команду ТРС в одном поле ТРС, и повторное использовать поля ТРС в других сообщениях DCI для информации, не относящейся к управлению мощностью. Это позволяет обеспечить более высокие скорости передачи данных для информации управления без избыточности.
В спецификации Выпуска 10 для LTE устанавливают мощность, используемую для передачи PUCCH следующим образом:
PUCCH
Параметры в этой формуле представлены в Таблице 3. Следует отметить, что это выражение включает в себя значение g(i) регулирования аккумулированной энергии, которую выводят из команды δ(i) ТРС, передаваемой eNodeB в UE.
CQI
HARQ
F
PUCCH
Вообще говоря, основная рабочая точка для всех форматов PUCCH является общей, то есть, форматы PUCCH 1/1a/1b/2/2a/2b/3 и выбор канала все используют одинаковый контур управления мощностью, за исключением двух параметров управления мощностью h(n, n) и Δ_(F) Эти параметры также учитывают различные рабочие характеристики и размеры полезной нагрузки для разных форматов PUCCH. Поэтому, эти параметры индивидуально определены для каждого формата PUCCH.
HARQ
HARQ
CQI
В следующем описании термин n, в общем, относится к количеству битов ACK/NACK. Однако, бит SR, будучи переданным, может быть установлен на учетную запись таким же образом, как ACK/NACK. Таким образом, n также можно понимать, как относящийся к количеству битов ACK/NACK + бит SR. Кроме того, в то время как n обозначает количество информационных битов состояния канала (CSI), следует понимать, что информационные биты состояния канала могут включать в себя индикатор (CQI) качества канала и/или индикатор (RI) ранга, и/или индикатор битов матрицы предварительного кодирования (PMI).
В случае, когда PUCCH передают вместе с PUSCH, отчет о запасе мощности (PHR) определяется следующим образом:
где параметры управления мощностью определены, как описано выше, и как в 3GPP 36.213," Physical Layer Procedures" v. 10.4.0 (ноябрь, 2011 г.), доступен в www.3gpp.org.
В спецификациях Выпуска 10 для LTE термин управления мощностью определен следующим образом:
CQI
HARQ,
SR
Для формата 1, 1a и 1b PUCCH h(n, n n)=0.
CQI
HARQ,
SR
- Для формата 1b PUCCH с выбором канала, если UE выполнено с возможностью использовании более, чем одной обслуживающей соты  в противном случае h(n, n n)=0.
- Для формата 2, 2а, 2b и нормального циклического префикса PUCCH,  в противном случае
- Для формата 2 PUCCH и префикса расширенного цикла  в противном случае
- Для формата 3 PUCCH:
- Если UE выполнено из большего количества уровней для передачи PUCCH в два антенных порта, или если UE передает больше чем 11 битов HARQ-ACK/SR,
- в противном случае
CQI
HARQ)
CQI
HARQ
Для формата 3 PUCCH с объединением несущих существует потребность иметь определение h(n, n, которое применяется, когда UE выполнено с возможностью с помощью большего количества слоев передавать HARQ-ACK/SR и биты CSI одновременно. Эта проблема решается здесь путем решения выражения для h(n, n), которое применимо для формата 3 PUCCH в этих обстоятельствах.
CQI
HARQ
HARQ
CQI
Как более подробно описано ниже, наилучшее значение h(n, n) использования в этих обстоятельствах представляет линейную функцию n и n, заданную следующим образом:
a
CQI
HARQ
CQI
HARQ
CQI
HARQ
где , b и c представляют собой постоянные значения. UE, выполненное в соответствии с технологиями, описанными здесь, применяет соответствующие рассчитанные значения h(n, n) при установке мощности передачи для передачи формата 3 PUCCH. Аналогично, конфигурация UE, в соответствии с этими технологиями, h(n, n) применяет член h(n, n) управления мощностью, рассчитанный в соответствии с этим подходом, при расчете PHR.
CQI
HARQ
F
PUCCH
Как описано выше, h(n, n), как определено в спецификации 3GPP Выпуск 10, зависит от количества HARQ-ACK, SR и битов CSI, предназначенных для передачи, в то время как смещение отношения "сигнал-шум" (SNR), из-за разных радиоканалов, разного воплощения приемника и формата PUCCH разрешается, благодаря Δ_(F).
CQI
HARQ
F
PUCCH
CQI
HARQ
F
PUCCH
Для определения h(n, n) и Δ_(F), предположим, что eNodeB может правильно управлять мощностью в формате 1a PUCCH. При таком предположении один подход для получения h(n, n) состоит в том, чтобы наложить кривую, которая соответствует наклону для всех разных сценариев, соответствующих разному типу канала, скорости, алгоритмам приемника, полосе пропускания и т.д. Эти кривые могут использоваться для определения Δ_(F), в том же процессе, путем расчета разности между PUCCH формат 1а и соответствующими кривыми PUCCH формата 3 для каждого сценария.
CQI
HARQ
HARQ
CQI
a
В следующем пояснении более подробно описано, как выполнять оценку наклонов h(n, n) для каждой переменной, то есть,  или b для n и n, соответственно.
На основе обширной оценки, наблюдали, что управление мощностью для передачи формата 3 PUCCH, соединенных битов CSI, HARQ и SR, лучше всего основывается на линейной комбинации количества битов HARQ-ACK, SR и битов CSI, в соответствии с представленным ниже:
HARQ
HARQ
SR
HARQ
HARQ
HARQ+
SR
В этом уравнении переменная n представляет количество битов HARQ и показатель запроса на планирование. Другими словами, запрос битов планирования, то есть, бита SR и битов HARQ рассматривают совместно в переменной n. Конечно, другой возможной подход понимания состоит в том, чтобы иметь отдельную переменную для SR n и отдельное обозначение для n. В остальном в данном описании следует учитывать, что в каждом случае, где записывают n, он может быть заменен nn.
HARQ
Количество битов ACK/NACK гибридного ARQ, подсчитанное для в n, может, например, соответствовать одному из следующих определений:
(1) количество блоков транспортирования, которое возможно планировать в пределах окна обратной связи HARQ-ACK;
(2) количество блоков транспортирования и выпусков SP нисходящего канала передачи, которые были приняты UE в пределах окна обратной связи HARQ-ACK;
(3) количество комбинированных битов HARQ-ACK, в котором UE передает в виде отчетов назад, на основе сконфигурированного номера транспортных блоков, для компонентной несущей, которую они составляют; или
(4) количество комбинированных битов HARQ-ACK, которые передает UE, которое не соответствует блоку транспортирования, который не был принят UE. В этом случае, если UE выполняет пространственное объединение двух процессов, где один процесс соответствует принятому блоку транспортирования, и другой процесс соответствует процессу, который не принимал блок транспортирования, его подсчитывают, как один комбинированный бит HARQ-ACK.
HARQ
В представленном выше примере номер 2, n может быть описан для FDD следующим образом:
где  представляет собой количество сконфигурированных сот и  представляет собой количество блоков транспортирования, или PDCCH высвобождения SPS, если вообще присутствуют, принятых в подфрейме в обслуживающей соте.
Пример номер 2 также может быть описан следующим образом для системы TDD:
где  представляет собой количество блоков транспортирования, или PDCCH высвобождения SPS, если вообще присутствуют, принятых в подфрейме n-k в обслуживающей соты с, где k∈K, и М представляет собой количество элементов в K, определенном в Таблице 1.
Пример 4 может, кроме того, быть описан, например, следующим образом:
DAI,c
DAI
DAI
m
m
где  представляет собой  в обслуживающей соте с, U представляет собой U в обслуживающей соте c, и  представляет собой количество битов HARQ-ACK, соответствующих конфигурированному режиму передачи нисходящего канала передачи данных в обслуживающей соте с. Когда применяется пространственное связывание HARQ-ACK,  и  представляет собой множество PDCCH или PDSCH без передачи PDCCH, принятое в подфрейме n-k и обслуживающей соте c, где k∈K и М представляют собой количество элементов в K. В случае, когда пространственное объединение HARQ-ACK не применяется,  представляет собой множество принятых блоков транспортирования, или PDCCH высвобождения SPS, принятых в подфрейме n-k в обслуживающей соте, где k∈K и M представляет собой количество элементов в K в Таблице 1.  если отсутствуют блоки транспортирования или выпуск PDCCH SPS детектируется в подфрейме (подфреймах) в n-k обслуживающей соте c, где k∈K. Также дополнительно задано, что U представляет общее количество PDCCH с назначенной передачей (передачами) PDSCH, и PDCCH, обозначающий выпуск SPS по нисходящему каналу передачи, детектированный UE в пределах подфрейма (подфреймов) в n-k обслуживающей соте c, где k∈K. Далее,  представляет значение DAI в PDCCH с форматом DCI, детектированным UE, в соответствии с Таблицей, в подфрейме n-k в обслуживающей соте c, где k представляет собой наименьшее значение установленного K, в соответствии с Таблицей 1, так, что UE детектирует формат DCI.
Кроме того, запрос бита планирования может обозначать либо 1, или 0, в соответствии со следующими возможностями:
(1) Обозначает 1, если подфрейм i сконфигурирован для SR, для UE, не имеющего какой-либо ассоциированный блок транспортирования для UL-SCH, в противном случае = 0.
(2) Обозначает 1, если UE имеет положительный запрос планирования для подфрейма i, не имеющего какой-либо ассоциированный блок транспортирования для UL-SCH, в противном случае = 0.
CQI
В уравнении (1), n представляет количество битов CSI, которые могут, например, представлять собой количество битов PMI, CQI, RI и/или PTI. Количество битов может быть основано на количестве информационных битов, которые передают в виде отчетов в специфичных случаях. В качестве альтернативы оно может быть основано на желаемом количестве информационных битов в отчете в специфичных случаях.
F
PUCCH
Дополнительно наблюдается, что возможно перезаписать уравнение (1), для устранения постоянного с, таким образом, что эффекты константы с включены в член Δ_(F). Следовательно, уравнение (1), в качестве альтернативы, может быть выражено следующим образом:
a
Как показано выше, функция управления мощностью может быть представлена в соответствии либо с уравнением (1), или уравнением (2). Для определения a, то есть, наклона, соответствующего количеству битов HARQ-ACK и бита SRS, смещение из-за разных сценариев, таких как количество битов CSI и/или типов канала распространения, и/или значений ширины полосы пропускания и/или алгоритмов приемника следует убрать из соответствующих рабочих значений SNR для различного количества битов HARQ-ACK и бита SR. Затем наклон, который лучше всего соответствует полученным в результате относительным кривым SNR, в зависимости от количества битов HARQ-ACK и бита SR, следует использовать для определения наклона .
CQI
Ту же процедуру, что и выше, можно применять для определения наклона b, который соответствует количеству битов CSI, n. Однако, в этом случае, смещение из-за разных сценариев, таких как количество битов HARQ-ACK и бита SR, и/или типов канала распространения, и/или полос пропускания, и/или алгоритмов приемника, следует убрать из соответствующих рабочих значений SNR для различного количества битов CSI. Затем наклон, который лучше всего соответствует полученным в результате относительным кривым SNR, в зависимости от количества битов CSI, следует использовать для определения наклона b.
CQI
HARQ
CQI
HARQ
CQI
HARQ
CQI
HARQ
CQI
HARQ
F
PUCCH
Могут быть наложены другие ограничения по h(n, n) такие, чтобы они включали в себя постоянное значение в выражении h(n, n), которое захватывают по c. Например, с тем, чтобы соответствовать спецификациям управления мощностью LTE, h(n, n) должно быть таким, чтобы h(n=0, n=1)=0. Этот параметр должен быть включен в h(n, n) или может быть захвачен по Δ_(F).
Для иллюстрации процедуры, пояснявшейся выше для формата 3 PUCCH, для одновременной передачи HARQ-ACK или/и SR и CSI, рассмотрим следующее. Как упомянуто ранее, два основных кандидата, называемые объединенным и отдельным кодированием, предложены для кодирования CSI и битов гибридного ARQ ACK/NACK (и SR). На фиг. 13 и 14 демонстрируется рабочее значение SNR в дБ, в зависимости от количества битов ACK/NACK для нескольких разных типов канала (включая в себя модели расширенного типичного городского жителя (ETU) и расширенного пешехода (ЕРА)) и скорости UE, а также для разного количества битов CSI. На фиг. 13 иллюстрируются кривые для объединенного кодирования, в то время, как на фиг. 14 показаны соответствующие кривые для раздельного кодирования CSI и битов ACK/NACK. В обоих случаях, также представлено рабочее значение SNR для формата 1а.
На фиг. 15 и 16 показано, как перемещаются рабочие кривые SNR, соответствующие, соответственно, фиг. 13 и 14 для того, чтобы найти наклон с наилучшим совпадением, когда количество битов HARQ-ACK и бита SR меняется, что, таким образом, приводит к относительным рабочим кривым SNR. Аналогичную методологию применяют для определения наилучшего наклона, когда количество битов CSI меняется, как показано на фиг. 17 и 18 для совместного и раздельного кодирования, соответственно.
CQI
HARQ
F
PUCCH
В результате, наилучшее соответствие будет найдено, как  и . Кроме того,  выполняет требование h(n=0, n=1)=0, которое, в качестве альтернативы, могло бы быть захвачено Δ_(F).
Это означает, что для одновременной передачи битов HARQ-ACK, SR и CSI, независимо от схемы кодирования, наилучшее выражение для  будет представлено в следующем виде:
F
PUCCH
F
PUCCH
F
PUCCH
Следовательно, задается, что Δ_(F)=0 или, в качестве альтернативы, может представлять собой Δ_(F)=0.5. Другие значения для Δ_(F) также возможны, учитывая запас воплощения для UE и eNB.
На фиг. 13-18 количество битов A/N представляет количество битов HARQ-ACK и/или бита SR.
CQI
HARQ
и
F
PUCCH
CQI
HARQ
и
F
PUCCH
В некоторых вариантах осуществления UE будет применять соответствующие h(n, n)  Δ_(F), описанные выше, при установке мощности передачи UE. В некоторых из этих и в некоторых других вариантах осуществления, UE будет применять соответствующие h(n, n)  Δ_(F), описанные выше, при определении отчета запаса по мощности, включающего в себя отчет о PUCCH.
Аналогично, в некоторых вариантах осуществления, мощностью eNodeB управляет PUCCH UE, предполагая, что UE будет адаптировать свою мощность передачи в соответствии с одной из формулировок, описанных выше. В некоторых из этих и в некоторых других вариантах осуществления, eNodeB принимает PHR, рассчитанный на основе формулировок, описанных выше. В дополнительном подварианте осуществления в eNodeB используется отчет PHR для планирования восходящего канала передачи, например, для адаптации соединения PUSCH, SRS и/или для передач PUCCH.
На фиг. 19 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая объединенную отчетность о битах CSI гибридного ARQ ACK/NACK на уровне системы, то есть, между UE и eNodeB. Как показано в позиции 1910, поток передачи сигналов начинается, когда eNodeB конфигурирует UE для периодической подачи отчетов CSI. Впоследствии, как показано в позиции 1920, eNodeB планирует назначение нисходящему каналу передачи данных в UE. В каждый периодически возникающий случай отчетности о CSI UE одновременно передает биты CSI и биты ACK/NACK (а также бит SR). Один из этих случаев показан в позиции 1930.
На фиг. 20 иллюстрируется процедура UE, для установки выходной мощности передачи PUCCH формат 3 в соответствии с вариантами осуществления раскрытых в настоящее время технологий. Как можно видеть в блоке 2010, UE принимает одно или больше назначений по нисходящему каналу передачи. (Следует отметить, что это соответствует передаче сигналов, показанной в позиции 1920 на фиг. 19). На основе назначения в нисходящем канале передачи, UE может подсчитывать количество принимаемых блоков транспортирования, как показано в блоке 2020. Это определяет количество битов HARK ACK/NACK, как показано в блоке 2030. UE также определяет количество битов CSI, которые должны быть переданы, как показано в блоке 2040. Затем, как показано в блоке 2050, UE определяет и устанавливает мощность передачи для передачи PUCCH формата 3, на основе полезной нагрузки CSI и битов ACK/NACK. В конечном итоге, UE передает PUCCH формат 3, который переносит кодированные биты CSI и ACK/NACK, как показано в блоке 2050.
Блок-схема последовательности операций, показанная на фиг. 21, иллюстрирует детали того, как устанавливается уровень мощности PUCCH формата 3. Следует понимать, что обработка, представленная на фиг. 21, может представлять собой поднабор операций, вьшолняющихся при операции, иллюстрируемой в блоке 2050 на фиг. 20.
Как показано на фиг. 21, иллюстрируемый процесс начинается, как представлено в блоке 2110, с расчета параметра смещения управления мощностью, как линейной комбинации, по меньшей мере, числа N, представляющего количество битов информации о состоянии канала, и числа М, представляющего количество битов гибридного ARQ ACK/NACK. Далее, как показано в блоке 2120, UE рассчитывает уровень мощности для передачи по физическому каналу управления в восходящем канале передачи (PUCCH), используя параметр смещения управления мощностью. Как было представлено в блоке 2060 на фиг. 20, UE может затем передавать кодированную информацию о состоянии канала и биты гибридного ARQ ACK/NACK, в соответствии с рассчитанным уровнем мощности.
В некоторых вариантах осуществления процесса, представленного на фиг. 21, линейная комбинация, на которую делается ссылка выше, представлена в форме aN+bM+с, где a, b и с представляют собой ненулевые константы. В некоторых из этих и в некоторых других вариантах осуществления число М может представлять количество битов гибридного ARQ ACK/NACK и бита запроса планирования (SR).
В некоторых вариантах осуществления обработка продолжается расчетом параметра запаса мощности на основе рассчитанного уровня мощности и на основе рассчитанного уровня мощности для совместно используемой передачи канала. Параметр запаса мощности может затем быть передан в базовую станцию. Эти операции показаны в блоках 2130 и 2140 на фиг. 21. Следует, однако, отметить, что эти блоки представлены пунктирной линией, обозначающей, что эти операции являются "необязательными", в том смысле, что они могут не появляться в каждом варианте осуществления или в каждом сценарии.
Функции в блок-схемах и диаграммах потока обработки, описанные выше, могут быть воплощены с использованием схемы обработки электронных данных, предусмотренной в мобильном терминале и в базовой станции. Каждый мобильный терминал и базовая станция, конечно, также включают в себя соответствующую радиосхему для приема и передачи радиосигналов, отформатированных в соответствии с известными форматами и протоколами, например, форматами и протоколами LTE.
На фиг. 22 иллюстрируется свойство примерного узла 2200 передачи данных, в котором воплощены технологии, описанные выше. Хотя детальная конфигурация, а также свойства, такие как физический размер, требования к мощности и т.д., будут меняться, общие характеристики элементов узла 2200 передачи данных являются общими, как для беспроводной базовой станции, так и для мобильного терминала. Кроме того, они оба могут быть адаптированы для одной или нескольких из технологий, описанных выше для кодирования и передачи битов ACK/NACK и информации о состоянии канала, или декодирования такой информации из принятых сигналов.
Узел 2200 передачи данных содержит приемопередатчик 2220 для связи с мобильными терминалами (в случае базовой станции) или с одной, или больше базовыми станциями (в случае мобильного терминала), а также в качестве схемы 2210 обработки, для обработки сигналов, переданных и принятых приемопередатчиком 2220. Приемопередатчик 2220 включает в себя передатчик 2225, соединенный с одной или больше передающими антеннами 2228 и приемником 2230, который соединен с одной или больше приемными антеннами 2233. Та же антенна (антенны) 2228 и 2233 могут использоваться, как для передачи, так и для приема. Приемник 2230 и передатчик 2225 используют известные компоненты обработки радиосигнала и обработки сигналов и технологий, обычно в соответствии с конкретными стандартами передачи данных, такими как стандарты 3GPP для LTE и/или LTE advanced. Поскольку различные детали и технические компромиссы, ассоциированные с конструкцией и воплощением такой схемы, хорошо известны и не требуются для полного понимания описанных здесь технологий, эти дополнительные детали здесь не представлены.
Схема 2210 обработки содержит один или больше процессоров 2240, аппаратные средства, встроенное программное обеспечение или их комбинацию, связанные с одним или больше запоминающими устройствами 2250, которые составляют память 2255 для хранения данных и память 2260 для хранения программы. Память 2250 может содержать один или несколько типов памяти, таких как постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство, память типа кэш, запоминающие устройства флэш, оптические устройства накопители и т.д. И снова, поскольку различные детали и технические компромиссы, ассоциированные с конструкцией схем обработки сигнала основной полосы для мобильных устройств и беспроводных базовых станций, хорошо известны и не требуются для полного понимания описанных здесь технологий, эти дополнительные детали здесь не представлены.
Типичные функции схемы 2210 обработки включают в себя модуляцию и кодирование передаваемых сигналов, и демодуляцию, и декодирование принимаемых сигналов. В нескольких вариантах осуществления, схема 2210 обработки выполнена с возможностью использовать соответствующий программный код, сохраненный в памяти 2260 для сохранения программы, например, для выполнения одной из технологий, описанных выше, для кодирования и передачи битов ACK/NACK и информации о состоянии канала или декодирования такой информации из принимаемого сигнала. Более конкретно, схема обработки в некоторых вариантах осуществления выполнена с возможностью расчета параметра смещения управления мощностью, в качестве линейной комбинации, по меньшей мере, числа N, представляющего количество информационных битов о состоянии канала, и числа М, представляющего количество битов гибридного ARQ ACK/NACK, и для расчета, уровня мощности для передачи по физическому каналу управления в восходящем канале передачи (PUCCH), используя параметр смещения управления мощностью. В некоторых вариантах осуществления схема 2210 обработки дополнительно выполнена с возможностью расчета параметра запаса мощности на основе рассчитанного уровня мощности и на основе рассчитанного уровня мощности для совместно используемой передачи канала. Параметр запаса мощности может затем быть передан в базовую станцию. Конечно, следует понимать, что не все из этапов этих технологий обязательно выполняются в одном микропроцессоре или даже в одном модуле.
На фиг. 23 иллюстрируется несколько функциональных элементов мобильного терминала 2300, выполненного с возможностью выполнения некоторых из технологий, подробно описанных выше. Мобильный терминал 2300 включает в себя схему 2310 обработки, выполненную с возможностью приема данных из базовой станции, через схему 2315 приемника, и для построения последовательности подфреймов восходящего канала передачи для передачи схемой 2320 передатчика. В нескольких вариантах осуществления, схема 2310 обработки, которая может быть построена так, как описано для схем 2210 обработки на фиг. 23, включает в себя модуль 2340 обработки гибридного ARQ, который выполнен с возможностью определения, что информация о состоянии первого канала (из модуля 2350 измерения состояния канала) и первые биты гибридного ARQ ACK/NACK, соответствующие множеству подфреймов нисходящего канала передачи или множеству несущих нисходящего канала передачи, или им обоим, запланированы для передачи в подфрейме восходящего канала передачи. Схема 2310 обработки дополнительно включает в себя модуль 2330 кодирования канала управления восходящего канала передачи. Этот модуль, который может быть, по меньшей мере, частично выполнен в соответствии с блок-схемой, показанной, например, на фиг. 8, выполнен с возможностью кодирования битов гибридного ARQ ACK/NACK и информации о состоянии канала, используя соединенные или отдельные кодеры для перемежения кодированных битов гибридный ARQ ACK/NACK и кодированных битов информации о состоянии канала, и для передачи обоих, как первой информации о состоянии канала, так и первых битов гибридного ARQ ACK/NACK в ресурсы физического канала управления первого подфрейма восходящего канала передачи, по одной несущей. Конечно, все варианты технологий, описанных выше, в равной степени также применимы для мобильного терминала 2300.
Следует понимать, что для специалиста в данной области техники могут быть выполнены различные модификации в описанных выше вариантах осуществления, без выхода за пределы объема настоящих описанных технологий. Например, следует понимать, что хотя описанные выше варианты осуществления были описаны со ссылкой на части сети 3GPP, другие варианты осуществления также будут применимы для аналогичных сетей, таких как последователи сети 3GPP, имеющие аналогичные функциональные компоненты. Поэтому, в частности, термины 3GPP и ассоциированные или соответствующие термины, используемые в представленном выше описании и на приложенных чертежах, и любые приложенные пункты формулы изобретения теперь или в будущем, следует интерпретировать соответствующим образом.
Примеры нескольких вариантов осуществления были описаны подробно выше, со ссылкой на приложенные иллюстрации конкретных вариантов осуществления. Поскольку, конечно, нет возможности описывать каждую рассматриваемую комбинацию компонентов или технологий, для специалиста в данной области техники будет понятно, что описанные выше технологии могут быть воплощены другими способами, чем, в частности, представлено здесь, без выхода за пределы существенных характеристик этих технологий. Настоящие варианты осуществления, таким образом, следует рассматривать во всех отношениях, как иллюстративные, а не ограничительные.