ИНДИКАЦИЯ АСИНХРОННОГО ГИБРИДНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ЗАПРОСА ПОВТОРНОЙ ПЕРЕДАЧИ В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ С МНОЖЕСТВОМ ВХОДОВ И МНОЖЕСТВОМ ВЫХОДОВ
INDICATING ASYNCHRONOUS HYBRID AUTOMATIC REQUEST FOR REPETITION IN MULTIPLE-INPUT AND MULTIPLE-OUTPUT WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Область техники
Настоящее изобретение относится к способам и устройству для передачи идентификаторов процесса гибридного автоматического запроса повторной передачи (ARQ) в системе беспроводной связи.
Предшествующий уровень техники
При передаче данных, особенно беспроводной передаче данных, неизбежно возникают ошибки, приводящие к снижению качества передаваемых данных. Поэтому данные передаются повторно, чтобы скорректировать ошибку.
Автоматический запрос повторной передачи (ARQ) является способом управления ошибками для передачи данных, который использует квитирования и таймауты, чтобы достичь надежной передачи данных. Квитирование представляет собой сообщение, посылаемое приемником к передатчику, чтобы указать, что он корректным образом принял кадр данных.
Обычно, когда передатчик не принимает квитирование, прежде чем возникнет таймаут (то есть в пределах приемлемого промежутка времени после отсылки кадра данных), передатчик повторно передает кадр до тех пор, пока данные в кадре не будут корректно приняты, либо ошибка сохраняется за пределами предварительно определенного числа повторных передач.
Гибридный ARQ (HARQ) является вариантом ARQ способа управления ошибками, который дает лучшие рабочие показатели, чем обычная схема ARQ, в частности, в беспроводном канале, ценой повышенной сложности реализации. Одна версия HARQ описана в стандарте IEEE 802.16e.
Протокол HARQ может далее классифицироваться на протокол синхронного HARQ и протокол асинхронного HARQ. В протоколе синхронного HARQ повторные передачи производятся с фиксированными временными интервалами, и информацию управления необходимо передавать только вместе с первой передачей подпакета. Однако недостаток синхронного HARQ состоит в том, что подпакеты повторной передачи не могут планироваться при предпочтительных условиях канала, так как временные характеристики (хронирование) повторной передачи являются предварительно определенными. Таким образом, формат модуляции, кодирования и ресурсов не может быть адаптирован во время повторной передачи согласно превалирующим условиям канала во время повторной передачи.
В протоколе асинхронного HARQ хронирование повторной передачи, формат модуляции, кодирования и ресурсов может адаптироваться согласно превалирующим условиям канала и ресурсов во время повторной передачи. Информацию управления, однако, требуется передавать вместе со всеми подпакетами. Передача информации управления вместе с каждым подпакетом позволяет настраивать хронирование повторной передачи, формат модуляции, кодирования и распределяемых ресурсов.
В системах Долгосрочного развития Проекта партнерства 3-го поколения (3GPP LTE) максимум два кодовых слова используются для передач двух, трех или четырех слоев MIMO (множество входов, множество выходов). Кроме того, идентификатор процесса HARQ используется для указания идентификатора (ID) канала в N-канальной системе HARQ. Например, трехбитовый ID процесса позволяет осуществлять одновременную работу на 8 SAW каналах.
Если два подпакета из двух соответствующих кодовых слов передаются с использованием схемы передачи HARQ, ранг передачи может изменяться с 2 на 1 в момент повторной передачи. Если оба подпакета использовали ID процесса, равный 0 (PID=0), при первой передаче в ранге-2, то только одно кодовое слово может быть повторно передано в ранге-1. Это объясняется тем, что один подпакет под одним PID может быть повторно передан в ранге-1. Передача второго кодового слова должна начинаться сначала в более позднее время. Это приводит к потере ранее переданного подпакета в ранге-2.
Если два подпакета из двух соответствующих кодовых слов передавались с использованием схемы передачи HARQ, то ранг передачи может также изменяться с 1 на 2 во время повторной передачи. Если первый подпакет использует ID процесса, равный 0, в то время как второй подпакет использует ID процесса, равный 1, при первой передаче в ранге-1, то два кодовых слова передаются в ранге-1 в двух подкадрах, так как одно кодовое слово может передаваться в ранге-1 в данном подкадре. Отметим, что повторные передачи для двух кодовых слов могут выполняться в ранге-2, так как два кодовых слова передаются в разных процессах гибридного ARQ.
Сущность изобретения
Поэтому целью настоящего изобретения является обеспечение улучшенного способа и устройства для беспроводной связи.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение улучшенного способа и устройства для эффективной передачи идентификаторов процесса гибридного автоматического запроса повторной передачи (HARQ).
Согласно одному аспекту настоящего изобретения устанавливается схема связывания между, по меньшей мере, двумя наборами идентификаторов процесса двух соответствующих кодовых слов. Когда первый идентификатор процесса выбирается из первого набора идентификаторов процесса первого кодового слова, второй идентификатор процесса может быть получен в зависимости от первого идентификатора процесса и установленной схемы связывания. Наконец, первый пакет из первого кодового слова передается с использованием первого канала передачи, указанного первым идентификатором процесса, и второй пакет передается из второго кодового слова с использованием второго канала передачи, указанного вторым идентификатором процесса. Кроме того, передается сообщение управления, включающее в себя только первый идентификатор процесса.
Сообщение управления может также включать в себя поле отображения кодового слова на слой, указывающее отображение для кодовых слов на слои передачи.
Первый пакет и второй пакет могут передаваться на различных частотных поддиапазонах.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения схема связывания устанавливается между определенным набором полей идентификаторов процесса и, по меньшей мере, двумя наборами идентификаторов процесса двух соответствующих кодовых слов. Когда поле идентификатора процесса выбирается из определенного набора полей идентификаторов процесса, первый идентификатор процесса и второй идентификатор процесса могут быть получены в зависимости от выбранного поля идентификатора процесса и установленной схемы связывания. Наконец, первый пакет из первого кодового слова передается с использованием первого канала передачи, указанного первым идентификатором процесса, и второй пакет передается из второго кодового слова с использованием второго канала передачи, указанного вторым идентификатором процесса. Кроме того, передается сообщение управления, включающее в себя выбранное поле идентификатора процесса.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения схема связывания устанавливается между определенным набором полей идентификаторов процесса, определенным набором дифференциальных идентификаторов процесса и, по меньшей мере, двумя наборами идентификаторов процесса двух соответствующих кодовых слов. Поэтому, когда поле идентификатора процесса выбирается из определенного набора полей идентификаторов процесса и дифференциальный идентификатор процесса выбирается из определенного набора дифференциальных идентификаторов процесса, первый идентификатор процесса и второй идентификатор процесса могут быть получены в зависимости от выбранного поля идентификатора процесса, выбранного дифференциального идентификатора процесса и установленной схемы связывания. Наконец, первый пакет из первого кодового слова передается с использованием первого канала передачи, указанного первым идентификатором процесса, и второй пакет передается из второго кодового слова с использованием второго канала передачи, указанного вторым идентификатором процесса. Кроме того, передается сообщение управления, включающее в себя выбранное поле идентификатора процесса и выбранный дифференциальный идентификатор процесса.
Краткое описание чертежей
Более полное понимание изобретения и многих присущих ему преимуществ может быть получено со ссылкой на следующее детальное описание, рассматриваемое совместно с сопровождающими чертежами, на которых одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые или сходные компоненты и на которых:
Фиг.1 схематично иллюстрирует тракт приемопередатчика мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM);
Фиг.2 схематично иллюстрирует схему генерации подпакетов;
Фиг.3 схематично иллюстрирует пример схемы гибридного ARQ в системе беспроводной связи;
Фиг.4 схематично иллюстрирует схему синхронного гибридного ARQ;
Фиг.5 схематично иллюстрирует схему асинхронного гибридного ARQ;
Фиг.6 схематично иллюстрирует тракт приемопередатчика с множеством входов и множеством выходов (MIMO);
Фиг.7 схематично иллюстрирует схему MIMO одного кодового слова;
Фиг.8 схематично иллюстрирует схему MIMO множества кодовых слов;
Фиг.9 схематично иллюстрирует схему MIMO множества кодовых слов для передачи 2 слоев в системе 3GPP LTE;
Фиг.10 схематично иллюстрирует схему MIMO множества кодовых слов для передачи 3 слоев в системе 3GPP LTE;
Фиг.11 схематично иллюстрирует схему MIMO множества кодовых слов для передачи 4 слоев в системе 3GPP LTE;
Фиг.12 схематично иллюстрирует 8-канальную схему асинхронного гибридного ARQ;
Фиг.13 схематично иллюстрирует пример подпакетов из двух кодовых слов;
Фиг.14 схематично иллюстрирует пример повторной передачи HARQ, когда ранг изменяется с 2 на 1 во время повторных передач;
Фиг.15 схематично иллюстрирует пример повторной передачи HARQ, когда ранг изменяется с 1 на 2 во время повторных передач;
Фиг.16 схематично иллюстрирует пример повторных передач HARQ для случая, когда ранг изменяется с 2 на 1 во время повторных передач в качестве первого варианта осуществления согласно принципам настоящего изобретения;
Фиг.17 схематично иллюстрирует пример повторных передач HARQ для случая, когда ранг изменяется с 1 на 2 во время повторных передач в качестве второго варианта осуществления согласно принципам настоящего изобретения;
Фиг.18 схематично иллюстрирует пример повторных передач HARQ для случая, когда ранг изменяется с 1 на 2 во время повторных передач в качестве третьего варианта осуществления согласно принципам настоящего изобретения;
Фиг.19 схематично иллюстрирует пример повторных передач HARQ для случая, когда ранг изменяется с 1 на 2 во время повторных передач в качестве другого варианта осуществления согласно принципам настоящего изобретения;
Фиг.20 схематично иллюстрирует пример повторных передач HARQ для случая, когда ранг изменяется между рангом-1 и рангом-2 в качестве еще одного варианта осуществления согласно принципам настоящего изобретения;
Фиг.21 схематично иллюстрирует пример повторных передач HARQ на отличающихся слоях MIMO и отличающихся поддиапазонах OFDM, когда ранг MIMO изменяется между рангом-1 и рангом-2 в качестве еще одного варианта осуществления согласно принципам настоящего изобретения.
Детальное описание изобретения
Фиг.1 иллюстрирует тракт приемопередатчика мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM). В системе связи, использующей технологию OFDM, в тракте 110 передатчика сигналы управления или данные 111 модулируются модулятором 112 и преобразуются из последовательной в параллельную форму с помощью последовательно-параллельного (S/P) преобразователя 113. Блок 114 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) используется для переноса сигнала из частотной области во временную область. Циклический префикс (CP) или нулевой префикс (ZP) добавляется к каждому символу OFDM посредством блока 116 вставки СР, чтобы избежать или ослабить влияние замирания вследствие многолучевого распространения. Следовательно, сигнал передается посредством внешнего (выходного) блока 117 обработки передатчика (Тх), такого как антенна (не показано), или альтернативно посредством стационарного провода или кабеля. В тракте 120 приемника, в предположении достижения идеальной временной и частотной синхронизации, сигнал, принимаемый входным (внешним) блоком 121 обработки приемника (Rx), обрабатывается блоком 122 удаления СР. Блок 124 быстрого преобразования Фурье (FFT) переносит принятый сигнал из временной области в частотную область для дальнейшей обработки.
Полная ширина полосы в системе OFDM делится на узкополосные частотные блоки, называемые поднесущими. Число поднесущих равно размеру N FFT/IFFT, используемому в системе. В принципе, число поднесущих, используемых для данных, меньше, чем N, поскольку некоторые поднесущие на краю частотного спектра зарезервированы в качестве защитных поднесущих. В принципе никакая информация не передается на защитных поднесущих.
Гибридный автоматический запрос повторной передачи (ARQ) является схемой повторной передачи, при которой передатчик передает избыточную кодированную информацию (то есть подпакеты) с малыми приращениями. Как показано на фиг.5, в передатчике 130 информационный пакет Р сначала вводится в кодер 131 канала для выполнения кодирования канала. Полученный, в результате кодированный битовый поток вводится в генератор 132 подпакетов для разбиения на меньшие блоки, то есть подпакеты SP1, SP2, SP3 и SP4. Повторные передачи гибридного ARQ могут содержать избыточные символы или кодированные биты, которые отличаются от предыдущих передач, или копии тех же самых символов или кодированных битов. Схема, которая повторно передает копии той же самой информации, упоминается как отслеживающее комбинирование. В случае отслеживающего комбинирования подпакеты SP1, SP2, SP3 и SP4, как показано на фиг.4, - все являются идентичными. Схема, в которой повторно передаваемые символы или кодированные биты отличаются от предыдущей передачи, обычно называется схемой с инкрементной избыточностью.
Пример протокола гибридного ARQ показан на фиг.3. После приема первого подпакета SP1 из передатчика 130 приемник 140 пытается декодировать принятый информационный пакет. В случае безуспешного декодирования приемник 140 сохраняет SP1 и посылает сигнал негативного квитирования (NACK) в передатчик 130. После приема сигнала NACK передатчик 130 передает второй подпакет SP2. После приема второго подпакета SP2 приемник 140 комбинирует SP2 с ранее принятым подпакетом SP1 и пытается совместно декодировать объединенный информационный пакет. В любом случае, если информационный пакет успешно декодирован, например, путем индикации успешного контроля циклическим избыточным кодом (CRC), приемник 140 посылает сигнал АСК в передатчик 130. В примере на фиг.3 информационный пакет успешно декодирован после приема и комбинирования трех подпакетов SP1, SP2 и SP3. Протокол ARQ, показанный на фиг.3, обычно упоминается как протокол «остановки и ожидания», поскольку передатчик ожидает сигнала АСК/NACK перед посылкой следующего подпакета. После приема сигнала АСК передатчик может перейти к передаче нового информационного пакета тому же самому или другому пользователю.
Пример N-канального протокола синхронного гибридного ARQ (HARQ) «остановки и ожидания» (SAW) показан на фиг.4. В примере на фиг.4 N предполагается равным 4. В случае синхронного протокола HARQ повторные передачи производятся с фиксированными временными интервалами. При N=4, если первый подпакет передается во временном интервале 1, повторные передачи первого подпакета могут производиться только во временных интервалах 5, 9 и 13. Число процессов определяется временем, требуемым для обратной связи АСК/NACK. Когда передатчик ожидает обратной связи на один процесс HARQ, передатчик может передать другой пакет данных, такой как второй подпакет. В случае N-канального SAW N параллельных информационных пакетов могут передаваться по N каналам SAW, причем каждый из N каналов SAW переносит один пакет. Одним из достоинств протокола синхронного HARQ является то, что информацию управления требуется передавать лишь вместе с первой передачей подпакетов, поскольку хронирование повторных передач является предварительно определенным. Однако недостаток синхронного HARQ состоит в том, что подпакеты повторной передачи не могут планироваться при предпочтительных условиях канала, так как временные характеристики (хронирование) повторной передачи являются предварительно определенными. Таким образом, формат модуляции, кодирования и ресурсов не может быть адаптирован во время повторной передачи согласно превалирующим условиям канала во время повторной передачи.
Пример N-канального протокола асинхронного гибридного ARQ (HARQ) «остановки и ожидания» (SAW) показан на фиг.5. В случае асинхронного HARQ хронирование повторной передачи, формат модуляции, кодирования и ресурсов может адаптироваться согласно превалирующим условиям канала и ресурсов во время повторной передачи. Информацию управления, однако, требуется передавать вместе со всеми подпакетами, как показано на фиг.5. Передача информации управления вместе с каждым подпакетом позволяет настраивать хронирование повторной передачи, формат модуляции, кодирования и распределяемых ресурсов.
Схемы с множеством входов и множеством выходов (MIMO) используют множество передающих антенн и множество приемных антенн для улучшения пропускной способности и надежности канала беспроводной связи. Система MIMO предоставляет линейное увеличение пропускной способности с увеличением К, где К - минимальное число из передающих (М) антенн и приемных (N) антенн, т.е. К = min (M, N). Упрощенный пример 4×4 системы MIMO показан на фиг.6. В этом примере четыре различных потока данных передаются отдельно от четырех передающих антенн. Передаваемые сигналы принимаются четырьмя приемными антеннами. Некоторая форма пространственной обработки сигнала выполняется над принятыми сигналами, чтобы восстановить четыре потока данных. Примером пространственной обработки сигнала является V-BLAST (пространственная обработка слоями по вертикали, предложенная Bell Laboratories), которая использует принцип последовательной компенсации помех, чтобы восстановить передаваемые потоки данных. Другие варианты схем MIMO включают схемы, которые выполняют некоторого рода пространственно-временное кодирование по передающим антеннам (например, D-BLAST - пространственная обработка слоями по диагонали, предложенная Bell Laboratories), а также схемы формирования диаграммы направленности антенны, такие как множественный доступ с пространственным разделением (SDMA).
Пример схемы MIMO с одним кодовым словом приведен на фиг.3. В случае передачи MIMO с одним кодовым словом контроль циклическим избыточным кодом (CRC) добавляется к единственному информационному блоку, и затем выполняется кодирование, например, с использованием турбокодов и кода проверки четности с низкой плотностью (LDPC), и модуляция, например, с использованием схемы модуляции посредством квадратурной фазовой манипуляции (QPSK). Кодированные и модулированные символы затем демультиплексируются для передачи через множество антенн.
В случае передачи MIMO с множеством кодовых слов, показанной на фиг.4, информационный блок демультиплексируется на меньшие информационные блоки. Отдельные CRC присоединяются к этим меньшим информационным блокам, и затем выполняется отдельное кодирование и модуляция над этими меньшими информационными блоками. После модуляции эти меньшие блоки соответственно демультиплексируются на еще меньшие блоки и затем передаются через соответствующие антенны. Следует отметить, что в случае передач MIMO с множеством кодовых слов различные модуляция и кодирование могут использоваться по каждому из отдельных потоков, таким образом, приводя к так называемой схеме управления скоростью по каждой антенне (PARC). Также передача с множеством кодовых слов обеспечивает возможность более эффективной компенсации помех после декодирования, так как контроль CRC может выполняться по каждому из кодовых слов, прежде чем кодовое слово компенсируется из полного сигнала. Таким путем только корректно принятые кодовые слова компенсируются, тем самым избегая любого распространения помех в процессе компенсации.
В системах 3GPP LTE максимум два кодовых слова используются для передачи двух, трех или четырех слоев MIMO. Как показано на фиг.9, для ранга-2 или передачи двух слоев кодовое слово-1 (CW1) передается из слоя-0, в то время как CW2 передается из слоя-1. Для ранга-3 или передачи трех слоев, как показано на фиг.10, кодовое слово-1 (CW1) передается из слоя-0, в то время как CW2 передается из слоя-1 и слоя-2. Для ранга-4 или передачи трех слоев, как показано на фиг.11, кодовое слово-1 (CW1) передается из слоя-0 и слоя-1, в то время как CW2 передается из слоя-2 и слоя-3.
В системах 3GPP LTE используется 3-битовый идентификатор (ID) процесса HARQ. ID процесса относится к ID канала в N-канальном HARQ «остановки и ожидания». 3-битовый ID процесса обеспечивает возможность одновременной работы восьми каналов SAW. В примере на фиг.12 начальный подпакет SP1 передается в подкадре#0 в процессе с ID процесса, равным 0 (PID=0). Повторные передачи SP2 и SP3 выполняются в подкадре#7 и подкадре#15. При 8 процессах HARQ минимальное время между повторными передачами равно 8 подкадрам.
Пример подпакетов из двух кодовых слов показан на фиг.13. Предполагаем, что каждое кодовое слово состоит из четырех подпакетов. Подпакеты упоминаются как избыточные версии (RV) в контексте согласования скорости кольцевого буфера, используемого в системах 3GPP LTE. Подпакеты RV передаются в ответ на обратную связь АСК/NACK из приемника.
Пример повторной передачи HARQ двух кодовых слов, показанных на фиг.13, когда ранг изменяется с 2 на 1 во время повторных передач, представлен на фиг.14. Предполагаем, что передача подпакетов из обоих кодовых слов была безуспешной при первой попытке. Когда ранг изменяется с 2 на 1 во время повторной передачи подпакета, только одно кодовое слово может повторно передаваться в ранге-1. Это объясняется тем, что оба подпакета использовали тот же самый номер процесса, которым является ID 0 процесса (PID=0), и один подпакет под одним PID может повторно передаваться в ранге-1. Передача второго кодового слова должна начинаться с начала посредством передачи подпакета SP21 в более позднее время. Это приводит к потере ранее переданного подпакета SP21 в ранге-2.
Возможные форматы сообщения обратной связи гибридного ARQ приведены в таблице 1.
Таблица 1Обратная связь АСК/NACK гибридного ARQ
Обратная связьHARQ
CW1
CW2
ACK(0)
Негативно квитировано
NA
ACK(1)
Позитивно квитировано
NA
ACK(0,0)
Негативно квитировано
Негативно квитировано
ACK(0,1)
Негативно квитировано
Позитивно квитировано
ACK(1,0)
Позитивно квитировано
Негативно квитировано
ACK(1,1)
Позитивно квитировано
Позитивно квитировано
Пример повторной передачи HARQ, когда ранг изменяется с 1 на 2 во время передачи, показан на фиг.15. Два кодовых слова передается в ранге-1 в двух подкадрах, так как одно кодовое слово может передаваться в ранге-1 в данном подкадре. Предполагаем, что оба кодовых слова требуют повторной передачи. Далее предполагаем, что ранг MIMO изменяется на ранг больше чем 1, обеспечивая возможность передачи двух кодовых слов. Отметим, что повторные передачи для двух кодовых слов не могут выполняться в ранге-2, так как два кодовых слова не требуется передавать в различных процессах гибридного ARQ.
В настоящем изобретении раскрывается схема, которая обеспечивает возможность планирования повторных передач, когда ранг изменяется во время повторной передачи.
В первом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения при передаче ранга-2 ID процесса второго CW связан с ID процесса первого кодового слова. Это требует указания только CW1 PID в сообщении управления во время передачи ранга-2, в то время как PID для CW2 получают из CW1, как показано в Таблице 2. Эта схема позволяет повторные передачи HARQ, когда ранг MIMO изменяется с 2 на 1, как показано на фиг.16. Согласно фиг.16 первая передача является передачей ранга-2. В первой передаче PID1 для CW1 передается явным образом, в то время как PID2 для CW2 выводится из PID1 на основе Таблицы 2. Во второй передаче (повторной передаче) ранг изменяется с ранга-2 на ранг-1. В этой передаче ранга-1 нет связи между PID1 для CW1 и PID2 для CW2, и поэтому как PID1, так и PID2 передаются явным образом в ранге-1. Таблица 2 соответствует только передаче ранга-2, но не передаче ранга-1. Отметим, что число доступных индикаций процесса в ранге-1 равно 16, в то время как число доступных индикаций процесса в ранге-2 равно 8. Эта повторная передача HARQ требует, однако, чтобы поле PID в ранге-1 было на 1 бит длиннее, чем поле PID в ранге-2. Например, если 3-битовый PID, представляющий CW1 PID от 0 до 7 (с неявно выводимыми CW2 PID 8-15), используется в ранге-2, то 4-битовый PID, представляющий PID 0-15, требуется в ранге-1.
В примере по фиг.16 подпакеты из четырех кодовых слов передаются в двух подкадрах с рангом-2 (обеспечивает возможность одновременной передачи двух кодовых слов). Отметим, что на фиг.16 схема связывания между PID3 для CW3 и PID4 для CW4 та же самая, что и схема связывания между PID1 и PID2. Предполагаем, что все четыре кодовых слова негативно квитированы и требуют повторных передач HARQ. Между тем, ранг изменяется на 1 и поэтому последующие подпакеты из четырех кодовых слов передаются в четырех подкадрах с одним подпакетом, передаваемым в каждом подкадре. Подпакеты могут повторно передаваться в ранге-1 с одним подпакетом на каждый подкадр, потому что число ID процесса (PID) гибридного ARQ в 2 раза больше в ранге-1, чем в ранге-2 (16 PID в ранге-1 против 8 PID в ранге-2). Эти принципы настоящего изобретения могут быть распространены на случай, когда более двух кодовых слов передаются одновременно с использованием MIMO с множеством кодовых слов. Например, если число кодовых слов MIMO равно четырем, 3-битовый ID процесса может использоваться для передачи четырех кодовых слов в ранге-4, и подпакеты для этих 4 кодовых слов могут передаваться в ранге-1 путем обеспечения в 4 раза больше PID (5-битовые PID в ранге-1), поскольку имеется всего 32 канала в схеме HARQ для четырех кодовых слов. Аналогичным образом, когда 4 кодовых слова передаются в ранге-2 с 2 кодовыми словами, передаваемыми одновременно, размер PID в ранге-2 может составлять 4 бита. В случае передачи ранга-2 имеются две схемы связывания для двух пар кодовых слов. Например, имеется первая схема связывания между PID1 и PID2 и имеется вторая схема связывания между PID3 и PID4.
Таблица 2Схема связывания CW2 PID с CW1 PID
Поле PID
ID процесса CW1
ID процесса CW2
000
0
8
001
1
9
010
2
10
011
3
11
100
4
12
101
5
13
110
6
14
111
7
15
В Таблице 2 ID процесса для CW2 (PID2) связан с ID процесса для CW1 (PID1) следующим образом:
PID2 = PID1 + 8(1)
Другие функции для связывания PID гибридного ARQ между CW1 и CW2 могут также использоваться. Другой пример показан в Таблице 3, где ID процесса для CW2 (PID2) связан с PID1, как показано ниже:
PID2 = 16 - PID1(2)
Таблица 3Схема связывания CW2 PID с CW1 PID
Поле PID
ID процесса CW1
ID процесса CW2
000
0
15
001
1
14
010
2
13
011
3
12
100
4
11
101
5
10
110
6
9
111
7
8
Во втором варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения пример повторных передач HARQ согласно принципам настоящего изобретения для случая, когда ранг изменяется от 1 к 2 во время повторных передач, показан на фиг.17. Использование ID процесса предполагается соответствующим Таблице 3. Предполагаем, что четыре подпакета из четырех различных транспортных блоков (кодовых слов) передаются в ранге-1. Во время повторной передачи, когда ранг изменяется на 2, подпакеты передаются на PID#7, и PID#8 может планироваться совместно в ранге-2, как допускается посредством отображения, показанного в Таблице 3. Подпакеты, первоначально переданные на PID#5 и PID#8, не могут, однако, планироваться совместно, так как эта комбинация не разрешается посредством отображения, показанного в Таблице 3. Отметим, что две индикации процесса в той же строке в Таблице 3 являются разрешенной комбинацией.
В третьем варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения ID процесса для CW1 и CW2 выводятся из единственного 3-битового поля, как показано в Таблице 4. CW1 использует нечетно пронумерованные PID, а CW2 использует четно пронумерованные PID. Эта схема обеспечивает возможность одновременного планирования повторных передач двух подпакетов от ранга-1 до ранга-2, когда PID двух подпакетов находятся в той же самой строке Таблицы 4. Как показано на фиг.18, PID1 для CW1 (SP11) равен 4 и PID2 для CW2 (SP21) равен 5. PID#4 и PID#5 находятся в той же самой строке в таблице 4, и, следовательно, повторные передачи соответствующих кодовых слов CW1 и CW2 могут планироваться вместе, когда ранг изменяется с 1 на 2. Однако эта схема не дает возможности повторных передач подпакетов по ID процесса, если ID процесса не находятся в той же самой строке. Например, PID#4 и PID#5 не находятся в той же самой строке в Таблице 3, следовательно, подпакеты PID#4 и PID#5 не могут быть повторно переданы совместно в ранге-2.
Таблица 4CW1 и CW2 PID с одним 3-битовым полем PID
Поле PID
ID процесса CW1
ID процесса CW2
000
0
1
001
2
3
010
4
5
011
6
7
100
8
9
101
10
11
110
12
13
111
14
15
В четвертом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения полное поле PID и поле дифференциального ID процесса (DPID) используются для передачи двух кодовых слов. Пример с 1-битовым полем DPID, связывающим CW2 PID с CW1 PID, показан в Таблице 5. Если поле DPID установлено в '0', то CW1 PID являются четно пронумерованными, а CW2 PID - нечетно пронумерованными, как определяется следующим соотношением:
PID2 = (PID1+1)mod16, если DPID = '0' (3)
Если поле DPID установлено в '1', то CW1 и CW2 PID являются четно пронумерованными. Однако PID для CW2 сдвинуты на 2, как определено следующим соотношением:
PID2 = (PID1+2)mod16, если DPID = '1' (4)
Этот принцип можно распространить далее путем использования более 1 бита для поля DPID. Например, для 2-битового поля DPID CW1 и CW2 PID могут быть связаны следующим образом:
PID2 = (PID1+1)mod16, если DPID = '00' (5)
PID2 = (PID1+5)mod16, если DPID = '01'(6)
PID2 = (PID1+9)mod16, если DPID = '10'(7)
PID2 = (PID1+13)mod16, если DPID = '11'(8)
Чем больше поле DPID, тем больше гибкости допускается в повторных передачах гибридного ARQ, когда ранг MIMO изменяется между исходной передачей и повторными передачами.
Таблица 5Связывание CW1 и CW2 PID с использованием однобитового DPID
Поле PID
ID процесса CW1
ID процесса CW2 (DPID='0')
ID процесса CW2 (DPID='1')
000
0
1
2
001
2
3
4
010
4
5
6
011
6
7
8
100
8
9
10
101
10
11
12
110
12
13
14
111
14
15
0
В пятом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения 3-битовый ID процесса используется для передачи двух кодовых слов (ранг-2 или выше), и 4-битовый ID процесса используется для передачи одного кодового слова (ранг-1). Дополнительный бит отображения кодового слова на слой (CLM) используется, однако, для передачи двух кодовых слов. Если этот бит установлен, то бит перебрасывает отображение кодовых слов на слои, как показано на фиг.19. Если бит CLM установлен в '0', то PID#6 и PID#7, например, переходит на слой-1 (CW1) и слой-2 (CW2) согласно Таблице 4. С другой стороны, если бит CLM установлен в '1', то PID#6 и PID#7, например, переходит на слой-2 (CW2) и слой-1 (CW1), соответственно, как показано на фиг.19. Таким путем общее число битов является тем же самым между передачей одного кодового слова и двух кодовых слов, то есть 4-битовым ID процесса для ранга-1 и 3-битовым ID процесса + 1-битовая индикация CLM для ранга-2 и выше.
В шестом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения два 4-битовых ID процесса (всего 8 битов) используются для передачи двух кодовых слов, и один 4-битовый ID процесса используется для передачи одного кодового слова, как показано в Таблице 6. Эта схема обеспечивает полную гибкость в планировании и формировании пар подпакетов при повторных передачах, когда ранг изменяется, так что иногда только одно кодовое слово передается, в то время как в другое время могут передаваться два кодовых слова. Эта гибкость иллюстрируется примером, показанным на фиг.20. Предполагается, что четыре подпакета, передаваемые в ранге-2, требуют повторных передач в ранге-1. Поскольку 4-битовый PID доступен в ранге-1, четыре кодовых слова могут передаваться в четырех подкадрах, причем каждое кодовое слово требует теперь своего PID. Подпакет в процессах с ID 0 и 3 снова безуспешен и повторно передается снова в ранге-2. Поскольку каждое кодовое слово имеет свой собственный 4-битовый ID процесса, то подпакеты из этих двух кодовых слов могут планироваться совместно в ранге-2.
Таблица 6CW1 и CW2 PID с полями 4-битового PID
Ранг-1
Ранг-2
Всего битов=4
Всего битов=8
ID процесса CW1
ID процесса CW1
ID процесса CW2
4 бита указывают PIDиз 0-15
4 бита указывают PIDиз 0-15
4 бита указывают PIDиз 0-15
В седьмом варианте осуществления согласно принципам настоящего изобретения, показанном на фиг.21, повторные передачи из двух кодовых слов, передаваемые на различных слоях, могут планироваться на разных частотных поддиапазонах в OFDM. Первоначально четыре подпакета передаются на двух слоях и в двух подкадрах в ранге-2. Два из четырех подпакетов безуспешны и повторно передаются на одном слое в ранге-1 на двух поддиапазонах OFDM. Поддиапазон состоит из множества поднесущих OFDM в одном подкадре. Два новых подпакета SP51 и SP61 планируются на двух поддиапазонах на PID 3 и 9, соответственно. Повторная передача для SP32 и SP61 на PID 3 и 9, соответственно, передается на двух слоях в ранге-2 в одном подкадре. За счет обеспечения возможности повторной передачи в частотной области два подпакета могут планироваться одновременно в одном подкадре, тем самым ускоряя повторные передачи и снижая задержки передач пакетов. Также возможно инициировать передачу двух подпакетов на различных поддиапазонах, как в случае подпакетов SP51 и SP61, запланированных на PID 0 и 9, соответственно. Та же самая структура обратной связи ACK/NACK, как для передачи 2 кодовых слов ранга-2, приведенной в Таблице 1, может быть использована, если два подпакета запланированы на различных поддиапазонах. В обоих случаях необходимо 2-битовое ACK/NACK для двух кодовых слов.
Приведенные выше варианты осуществления принципов настоящего изобретения, то есть способы передачи индикаций процессов являются только применениями асинхронных передач HARQ, когда ранг изменяется между начальной передачей и повторными передачами.
Хотя изобретение показано и описано в связи с предпочтительными вариантами осуществления, для специалистов в данной области техники должно быть ясно, что модификации и изменения могут быть выполнены без отклонения от сущности и объема изобретения, как определено в формуле изобретения.