ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРЕШЕНИЯ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В КАЧЕСТВЕ ЗАПУСКА ПЕРВОГО ИЛИ ВТОРОГО ТИПА СООБЩЕНИЯ CQI
USING ENABLE OF UPLINK AS START-UP OF FIRST OR SECOND TYPE OF CQI MESSAGE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к способу и устройству, предназначенным для обеспечения обратной связи состояния канала из аппаратуры пользователя в базовую станцию, и, в частности, для создания более эффективного использования имеющихся ресурсов при предоставлении обратной связи состояния канала.
Уровень техники
Современное увеличение использования мобильных данных и появление новых приложений, таких как игры, мобильное телевидение и потоковая информация, побудило Проект партнерства 3-го поколения (3GPP) работать над долгосрочным развитием (LTE), для того чтобы обеспечить конкурирующее преимущество 3GPP относительно других конкурирующих сотовых технологий.
LTE установило агрессивные требования к производительности, которые зависят от технологий физического уровня, таких как системы ортогонального частотного уплотнения (OFDM) и системы с большим числом входов и выходов (MIMO), чтобы достичь этих целей. Некоторыми главными задачами LTE является минимизировать сложности системы и аппаратуры пользователя (UE), чтобы позволить гибкое использование спектра в существующем или новом частотном спектре и чтобы дать возможность совместного существования с другими технологиями радиодоступа (RAT) 3GPP.
В концепции LTE, определенной в происходящей в настоящее время работе по стандартизации, нисходящая линия связи будет поддерживать быстрое планирование, зависящее от канала, как во временной, так и в частотной областях. Традиционная концепция планирования нисходящей линии связи в соответствии с предшествующим уровнем техники может быть описана с помощью этапов 1:1 по 1:4, как проиллюстрировано на фиг.11. Базовая станция 100, которая упомянута как расширенный узел В или eNodeB в LTE, взаимодействующая с UE 101, передает контрольные сигналы в UE 101 на первом этапе 1:1. Контрольные сигналы могут быть использованы UE 101 для того, чтобы определять качество данного канала нисходящей линии связи. После определения качества канала нисходящей линии связи на основании принятых контрольных сигналов UE 101 посылает одно или более сообщений обратной связи состояния канала, которые в этом контексте обычно представлены с помощью сообщений указания качества канала (CQI), обратно в eNodeB 100 на втором этапе 1:2. В eNodeB 100 содержимое одного или более сообщений CQI может быть выбрано и использовано планировщиком (не изображен), чтобы выполнить назначение ресурса. UE 101 информируют о назначении ресурса на следующем этапе 1:3, который следует после передачи данных нисходящей линии связи через назначенный ресурс, как указано с помощью конечного этапа 1:4.
Дополнительную информацию об этой проблеме можно найти в “3G Evolution: HSPA and LTE for Mobile Broadband” E. Dahlman, S. Parkvall, J. Skold, P. Beming, Academic Press, 2007.
В одном варианте осуществления, предложенном для LTE, UE смогут передавать разные типы сообщений CQI, такие как полные сообщения CQI, частичные сообщения CQI и дифференциальные сообщения CQI. В этом контексте полные сообщения CQI определены с возможностью охвата всей полосы частот передачи нисходящей линии связи, запланированной для UE. Однако разные полные сообщения CQI могут иметь разное частотное разрешение, а также могут быть отфильтрованы и обработаны разными способами. Кроме того, разные полные сообщения CQI могут быть закодированы множеством альтернативных способов. С другой стороны, частичные сообщения CQI охватывают только часть полосы частот передачи нисходящей линии связи. Охваченная часть частичного сообщения CQI может быть множеством непрерывных или множеством распределенных блоков ресурса. Дифференциальные сообщения CQI могут содержать закодированный вариант вектора обновления относительно предыдущего сообщения CQI.
Кроме того, для сообщений CQI, использованных вместе с разными конфигурациями антенны, такими как SISO (единственный вход - единственный выход), MISO (множество входов - единственный выход), SIMO (единственный вход - множество выходов) или MIMO (множество входов - множество выходов), передача также могла бы быть разной. Для MIMO сообщение CQI может включать в себя информацию, такую как, например, ранг передачи и/или веса предварительного кодирования и/или другие параметры обратной связи, используемые схемой передачи множества антенн eNodeB.
В одном предложении для LTE, представленном в 3GPP, UE может иметь множество правил, которые определяют условия для передаваемых сообщений CQI. В соответствии с этим предложением каждый запуск передачи CQI связывают с конкретным типом сообщения CQI таким образом, что, когда критерий запуска является истинным, UE передает сообщение CQI связанного типа. Эта процедура подобна тому, как сжатый режим параметризируют в WCDMA. Для сжатого режима WCDMA каждую UE обеспечивают множеством шаблонов промежутка передачи (TGPS), состоящим из шаблонов промежутка передачи (TGP), причем каждый шаблон определяет промежуток передачи конфигурируемой продолжительности, которую используют для конкретной цели измерения. Сообщения CQI могут быть определены подобным образом, причем каждая UE имеет множество запусков сообщения CQI (CRTS), состоящее из одного или более запусков сообщения CQI (CRT), которые определяют, когда будет передан конкретный тип сообщения CQI.
Фиг.12 иллюстрирует таблицу конфигурации запуска CQI для UE в соответствии с предшествующим уровнем техники, описанным выше. Таблица содержит множество запусков сообщения CQI, CRT 1-n, сконфигурированных для UE. Каждый CRT связан с одним из типов сообщения CQI, CQI А-Х. Например, когда критерий запуска, определенный с помощью CRT 1, является истинным, сообщение типа, определенного с помощью CQI А, будет передано из UE в eNodeB, как указано в таблице.
CRT обычно выражают в терминах логического выражения, которое может включать в себя одно из следующего: таймеры, события и условия, состоящие из логических утверждений, таких как И, ИЛИ, НЕ, КОГДА и/или ЕСЛИ или их комбинацию. Простой периодический запуск сообщения CQI может состоять просто из периодического таймера и правила, что определенное сообщение CQI будет передано каждый раз, когда таймер истекает. В другом проиллюстрированном сценарии простой запуск сообщения CQI, основанный на событии, может быть сконфигурирован с возможностью утверждения, что определенный тип сообщения CQI будет передан каждый раз, когда происходит событие запуска, такое как, например, событие передачи обслуживания. Условием, которое могло бы быть включено в решение передавать или нет определенное сообщение CQI, например, является, выше ли активность нисходящей линии связи определенного порога.
Сообщения CQI также могут быть переданы разными способами. Сообщение CQI могло бы быть передано в ресурсе специализированного управляющего канала или в запланированном ресурсе, обеспеченном в совместно используемом канале. Сообщения CQI могут происходить в известные моменты времени и могут использовать формат, известный для eNodeB, или происхождение и формат могут быть более динамичными. В последнем случае обычно необходимо, чтобы заголовок МАС включал в себя информацию о том, как было передано сообщение CQI, или иначе eNodeB должен выполнять слепое обнаружение формата передачи CQI.
Какие типы сообщений CQI будет использовать UE и какой критерий, который будет запускать их, обычно устанавливают с помощью сигнализации верхнего уровня, например, сигнализации RRC. Кроме правил конфигурирования, определения, когда и как должны быть переданы сообщения CQI, eNodeB также имеет выбор явно запрашивать сообщения CQI по требованию, обычно с помощью использования сигнализации RRC.
Восходящая линия связи LTE основана на модуляции с одной несущей и использует принципы множественного доступа с частотным разделением, разделением времени и кодовым разделением (FDMA, TDMA и CDMA). Восходящая линия связи LTE состоит из физических управляющих каналов восходящей линии связи и каналов передачи данных, которые являются ортогонально частотно уплотненными. Характеристика с одной несущей восходящей линии связи LTE делает невозможным для UE передавать в физическом управляющем канале и физическом канале передачи данных в одном и том же интервале времени передачи (TTI). Следовательно, если UE передает данные в физическом канале передачи данных, управляющая информация, которая должна быть послана в том же самом TTI, также должна быть послана в физическом канале передачи данных. UE будет использовать физический управляющий канал, чтобы передавать управляющую сигнализацию, только в случае, когда UE не имеет передачи данных и, следовательно, не использует физический канал передачи данных.
Имеются, по меньшей мере, три типа управляющей сигнализации, которая может быть послана по основному каналу в физическом канале передачи данных в случае, когда UE имеет данные восходящей линии связи для передачи, а именно обратная связь ACK/NACK гибридного ARQ (HARQ) для передач данных нисходящей линии связи, запросы планирования и сообщения CQI.
Современным допущением 3GPP относительно обратной связи HARQ и сообщения планирования является то, что HARQ будет состоять из одного бита на поток MIMO, в то время как запрос планирования мог бы состоять только из единственного бита, указывающего, имеет ли или нет UE данные, которые она желает передать.
С другой стороны, сообщения CQI могут быть значительно больше. Количество бит, которые могут быть потрачены на сообщение CQI, может зависеть от некоторого числа разных критериев, таких как: режим передачи нисходящей линии связи, например, SISO или MIMO, тип трафика нисходящей линии связи, например, VoIP или Web, радиохарактеристики нисходящей линии связи, например, время когерентности и/или полоса частот когерентности, текущая нагрузка восходящей линии связи и/или текущая активность нисходящей линии связи. Кроме того, несмотря на то, что сигнализация обратной связи HARQ и запроса планирования являются крайне важными для того, чтобы протоколы связи вообще работали, сообщения CQI могут быть рассмотрены больше как признак увеличения производительности для нисходящей линии связи.
Чем больше ресурсов восходящей линии связи, которые тратят на сообщения CQI, тем лучше могут быть выполнены решения адаптации и планирования линии связи и тем лучше может быть достигнута производительность нисходящей линии связи. Однако, что касается сигнализации в целом, имеется компромисс между количеством ресурсов, которые используют для сигнализации, и количеством ресурсов, доступных для передачи трафика данных плоскости пользователя. В настоящем состоянии уровня техники известно, что выгодно адаптировать схему сообщения CQI к условиям, перечисленным выше.
Однако недостатком механизмов сообщения CQI предшествующего уровня техники является отсутствие гибкости относительно использования имеющихся ресурсов.
Для того чтобы полностью поддерживать все возможные схемы обратной связи CQI во всех возможных сценариях, было бы необходимо назначать неразумное количество физических ресурсов для физической управляющей сигнализации нисходящей линии связи.
Даже с ограниченным числом примененных схем трудно вводить новые схемы обратной связи, особенно если они требуют, чтобы физические управляющие каналы восходящей линии связи должны быть повторно сконструированы.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение имеет целью решить, по меньшей мере, некоторые из проблем, упомянутых выше с помощью обеспечения более эффективного использования физического управляющего канала восходящей линии связи.
Настоящее изобретение относится к способу, предназначенному для запуска передачи сообщения CQI из UE. Более конкретно, изобретение относится к способу в аппаратуре пользователя, UE, предназначенному для обеспечения обратной связи состояния канала из UE в базовую станцию, с использованием одного из двух разных типов информации, причем второй тип информации является менее подробным, чем первый тип.
Сначала определяют, приняла ли или нет UE разрешение восходящей линии связи из базовой станции. Если UE приняла разрешение восходящей линии связи, первый тип информации обратной связи состояния канала передают в базовую станцию в разрешенном ресурсе. Однако если UE не приняла разрешение восходящей линии связи, вместо этого второй тип информации обратной связи состояния канала передают в назначенном ресурсе или вообще не передают никакой информации обратной связи состояния канала. Таким образом, физический управляющий канал может быть более эффективно размерен, поскольку в этом канале передают только менее подробную информацию обратной связи состояния канала в формате, содержащем очень мало бит. Такая информация, например, могла бы содержать выбор конкретной антенны из антенной решетки. Более подробную информацию обратной связи состояния канала в формате, содержащем большое число бит, передают в разрешенном ресурсе. Такая информация, например, могла бы содержать информацию о частоте на уровне блока ресурса.
Таким образом, изобретение ограничивает объем накладных расходов, которые должны быть назначены “специальным” способом для обратной связи состояния канала, в то же время все же позволяя передавать подробную обратную связь в запланированном ресурсе. Без настоящего изобретения эти специальные ресурсы не обязательно были бы размерены таким образом, чтобы иметь дело с наихудшим случаем требования сообщения CQI, включающего в себя возможные требования MIMO. Кроме того, зарезервированные ресурсы физического управляющего канала были бы растрачены напрасно, если UE передавала данные восходящей линии связи, поскольку тогда управляющая сигнализация восходящей линии связи была бы передана вместо этого с использованием запланированного ресурса и зарезервированные ресурсы не были бы использованы. С помощью осуществления предложенного механизма вместо этого управляющий канал восходящей линии связи может быть сконфигурирован для минимального требования.
В соответствии с одним аспектом изобретения UE, принимающая разрешение, когда она не имеет данных восходящей линии связи для передачи, посылает обратную связь состояния канала, такую как сообщение CQI, в разрешенном ресурсе, даже если никакое другое условие, которое обычно запускает передачу сообщения CQI, не является допустимым. В результате базовая станция может интерпретировать, что запланированная передача восходящей линии связи состоит только из обратной связи отчета канала, такой как сообщение CQI, в качестве явной сигнализации сообщения информации статуса пустого буфера и/или в качестве подтверждения приема относительно сообщения разрешения восходящей линии связи, которое было передано в нисходящей линии связи.
Кроме того, с помощью введения предложенной процедуры запуска обратной связи состояния канала заявители могут предотвратить посылку ненужных сообщений CQI, таким образом сохраняя ресурсы управляющего канала.
Другой вариант осуществления дополнительно содержит этап передачи только информации обратной связи состояния канала, если обнаруживают, что критерий запуска обратной связи состояния канала, определенный для UE, является допустимым.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления периодически передают менее подробный тип информации обратной связи состояния канала, если UE не имеет разрешения восходящей линии связи, в то время как более подробный первый тип информации обратной связи состояния канала периодически передают, если UE имеет разрешение восходящей линии связи.
В соответствии с другим вариантом осуществления предоставляют два альтернативных способа передачи информации обратной связи состояния канала первого типа. В соответствии с этим вариантом осуществления учитывают наличие как разрешения восходящей линии связи, так и данных восходящей линии связи. Если UE имеет данные восходящей линии связи и разрешение восходящей линии связи, запланированная передача восходящей линии связи будет состоять как из информации обратной связи состояния канала, так и данных восходящей линии связи. Однако, если не присутствуют никакие данные восходящей линии связи, запланированная передача восходящей линии связи будет состоять только из информации обратной связи состояния канала. Запланированная передача восходящей линии связи, в соответствии с любым из описанных вариантов осуществления, может быть использована в качестве сигнализации об информации статуса пустого буфера в базовую станцию или в качестве подтверждения приема разрешения восходящей линии связи, которое должно быть передано в нисходящей линии связи.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления сообщение, используемое для передачи соответственной информации обратной связи состояния канала, может зависеть от размера принятого разрешения восходящей линии связи, т.е. базовая станция может выбирать размер запрошенного сообщения обратной связи состояния канала с помощью изменения размера разрешения восходящей линии связи, а UE сможет распознавать размер как указание относительно того, какое количество информации, которое требуется базовой станцией. Кроме того, такой механизм будет предлагать альтернативу для слепого обнаружения, поскольку базовая станция знает, какой формат информации обратной связи состояния канала ожидать. В соответствии с предложенным вариантом осуществления размер разрешения восходящей линии связи, принятого в UE, сравнивают с порогом Т1, информацию обратной связи состояния канала подготавливают и передают в сообщении первого типа, имеющем размер, связанный с Т1 только, если размер разрешения восходящей линии связи превышает Т1. Такое сравнение также может быть последовательно повторено для одного или более порогов Т2, …, Tn, причем T1>T2, … >Tn, и при этом каждый порог связан с конкретным типом сообщения. Размер разрешения восходящей линии связи может быть определен с возможностью представления указания полосы частот, размера модуляции и/или скорости кода, связанного с разрешением восходящей линии связи.
В качестве альтернативы остальная имеющаяся энергия для передачи данных может быть включена в восходящую линию связи в качестве условия для передачи информации обратной связи состояния канала.
В соответствии с другим аспектом предоставлена UE для обеспечения обратной связи состояния канала из UE в базовую станцию, содержащая устройство определения, предназначенное для определения, приняла ли или нет UE разрешение восходящей линии связи из базовой станции. UE также содержит устройство передачи, предназначенное для передачи первого типа информации обратной связи состояния канала в базовую станцию в разрешенном ресурсе, если UE приняла разрешение восходящей линии связи, или второго типа информации обратной связи состояния канала информации обратной связи состояния канала в назначенном ресурсе, если разрешение восходящей линии связи не принято. В качестве альтернативы в последнем сценарии никакую информацию обратной связи состояния канала вообще не передают, т.е. обратную связь состояния канала передают только в ответ на принятое разрешение восходящей линии связи.
В другом варианте осуществления устройство определения может быть дополнительно приспособлено определять, является ли допустимым или нет соответственный критерий запуска обратной связи состояния канала, определенный для упомянутой UE. В соответствии с этим вариантом осуществления информацию обратной связи состояния канала передают только, если обнаруживают, что критерий запуска обратной связи состояния канала является допустимым.
Информацию обратной связи состояния канала обычно передают в сообщении, сгенерированном с помощью устройства генерации.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления устройство генерации может быть приспособлено периодически генерировать второй, менее подробный тип сообщения, если UE не имеет разрешения восходящей линии связи, в то время как первый, более подробный тип сообщения вместо этого генерируют, если UE имеет разрешение восходящей линии связи.
В соответствии с другим, альтернативным вариантом осуществления устройство определения может быть приспособлено сравнивать размер динамического разрешения восходящей линии связи с порогом Т1 и генерировать сообщение, связанное с Т1, если размер разрешения восходящей линии связи превышает Т1. Устройство определения также может быть приспособлено постоянно повторять такую процедуру для одного или более порогов, как описано выше. Если сообщение требуется для всех случаев, наименьший порог может быть установлен в 0.
В одном варианте осуществления устройство определения также может быть приспособлено включать остальную имеющуюся энергию для передачи данных в восходящей линии связи в качестве условия для генерации сообщения обратной связи состояния канала.
В соответствии с еще одним аспектом предоставлен способ в базовой станции, содержащей планировщик, предназначенный для получения обратной связи состояния канала из UE. В соответствии с одним аспектом изобретения наличие данных нисходящей линии связи в базовой станции запускает планировщик, чтобы предоставить разрешение восходящей линии связи в UE, для того чтобы принимать обратную связь состояния канала нисходящей линии связи, требуемую для адаптации линии связи и/или планирования, зависящего от канала, данных нисходящей линии связи в эту UE в разрешенном ресурсе. Таким образом, в случае, когда базовой станции требуется информация обратной связи состояния канала, несмотря на то, что нет происходящей в текущий момент передачи восходящей линии связи, разрешение восходящей линии связи может быть послано из базовой станции, чтобы получить информацию. Если планировщик определил, что требуется обратная связь состояния канала, генерируют разрешение восходящей линии связи и разрешение восходящей линии связи предоставляют в UE, для того чтобы принять обратную связь состояния канала в разрешенном ресурсе.
В соответствии с другим вариантом осуществления также определяют, присутствуют или нет данные нисходящей линии связи в базовой станции, и если это имеет место, разрешение восходящей линии связи генерируют и передают в UE, для того чтобы принимать обратную связь состояния канала нисходящей линии связи в разрешенном ресурсе.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления учитывают нагрузку восходящей линии связи, определяют в базовой станции, ниже ли или нет нагрузка восходящей линии связи порога. Если нагрузка ниже порога, генерируют разрешение восходящей линии связи и предоставляют в UE. Иначе предотвращают сигнализацию, требуемую для предоставления информации обратной связи состояния канала в пользу проходящего в текущий момент трафика.
Разрешение восходящей линии связи может быть предоставлено в UE с целью приема передачи восходящей линии связи в разрешенном ресурсе, содержащей, по меньшей мере, обратную связь состояния канала. Выбранная передача восходящей линии связи затем может быть использована базовой станцией, чтобы оценить качество канала восходящей линии связи для адаптации линии связи и/или планирования, зависящего от канала, данных восходящей линии связи из UE. Таким образом, может быть ограничено использование как зондирования восходящей линии связи, так и незапланированных сообщений CQI. Таким образом, планировщик может разместить сообщения обратной связи состояния канала в ресурсах, в которых он желает зондировать канал восходящей линии связи. В качестве альтернативы разрешение восходящей линии связи может быть предоставлено в UE с целью поддержания синхронизации восходящей линии связи.
В соответствии с еще одним аспектом предоставлена базовая станция, содержащая планировщик, приспособленный получать обратную связь состояния канала из UE. Планировщик содержит устройство генерации, приспособленное определять, требуется или нет обратная связь состояния канала, устройство генерации дополнительно приспособлено генерировать разрешение восходящей линии связи, для того чтобы принимать обратную связь состояния канала из UE в разрешенном ресурсе. Затем разрешение восходящей линии связи передают с помощью устройства передачи, и устройство приема приспособлено принимать обратную связь состояния канала в ответ на переданное разрешение восходящей линии связи.
В соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления устройство генерации приспособлено предоставлять разрешение восходящей линии связи в UE, для того чтобы принимать обратную связь состояния канала нисходящей линии связи, требуемую для адаптации линии связи и/или планирования, зависящего от канала, данных нисходящей линии связи в UE в разрешенном ресурсе, если обнаруживают, что базовая станция имеет данные нисходящей линии связи.
В соответствии с другим вариантом осуществления устройство генерации приспособлено предоставлять разрешение восходящей линии связи в UE, если обнаруживают, что нагрузка восходящей линии связи в UE ниже конкретного порога th. Порог обычно приспособлен таким образом, что не будет отрицательно влиять на данные восходящей линии связи из других UE.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления устройство генерации может быть приспособлено обеспечивать UE разрешением восходящей линии связи с целью приема передачи восходящей линии связи в разрешенном ресурсе, причем передача восходящей линии связи содержит, по меньшей мере, обратную связь состояния канала. Планировщик также может быть приспособлен использовать передачу восходящей линии связи для того, чтобы оценивать качество канала восходящей линии связи для адаптации линии связи и/или планирования, зависящего от канала, данных восходящей линии связи из UE.
Устройство генерации может быть приспособлено обеспечивать UE разрешением восходящей линии связи с целью поддержания синхронизации восходящей линии связи. В качестве альтернативы устройство генерации может быть приспособлено генерировать разрешение восходящей линии связи переменного размера, давая возможность базовой станции запрашивать информацию обратной связи состояния канала переменного размера.
Краткое описание чертежей
Теперь настоящее изобретение будет описано более подробно посредством иллюстративных вариантов осуществления и со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг.1 - основной обзор процедуры сигнализации между аппаратурой пользователя и eNodeB в соответствии с предшествующим уровнем техники;
фиг.12 - таблица, указывающая конфигурацию запусков сообщения CQI в соответствии с предшествующим уровнем техники;
фиг.13 - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая процедуру, предназначенную для предоставления сообщения CQI из аппаратуры пользователя в eNodeB в соответствии с предшествующим уровнем техники;
фиг.14а - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая процедуру, предназначенную для выбора сообщения CQI в аппаратуре пользователя в соответствии с одним вариантом осуществления;
фиг.14b - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая процедуру, предназначенную для выбора сообщения CQI в аппаратуре пользователя в соответствии с другим вариантом осуществления;
фиг.15 - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая процедуру, предназначенную для выбора сообщения CQI в аппаратуре пользователя в соответствии с еще одним вариантом осуществления;
фиг.16 - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая процедуру, предназначенную для выбора сообщения CQI в аппаратуре пользователя в соответствии с другим альтернативным вариантом осуществления;
фиг.17 - блок-схема, схематически иллюстрирующая eNodeB, приспособленный запрашивать сообщение CQI в соответствии с любым из описанных вариантов осуществления;
фиг.18 - блок-схема, схематически иллюстрирующая UE, приспособленную предоставлять сообщение CQI в базовую станцию в соответствии с любым из описанных вариантов осуществления;
фиг.19 - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая процедуру, предназначенную для запроса eNodeB сообщения CQI из UE в соответствии с одним вариантом осуществления;
фиг.110 - блок-схема последовательности этапов, иллюстрирующая процедуру, предназначенную для запроса eNodeB сообщения CQI из UE в соответствии с другим вариантом осуществления.
Подробное описание изобретения
В кратком описании настоящее изобретение включает в себя способ, аппаратуру пользователя и базовую станцию, приспособленные оперировать сообщениями обратной связи состояния канала более гибким способом. Более конкретно, предоставлена процедура обратной связи состояния канала, которая более эффективно использует ресурсы, доступные для передачи обратной связи состояния канала. Это выполняют с помощью включения доступности разрешения восходящей линии связи в запуски сообщения обратной связи состояния канала, используемые для определения, когда и как посылать обратную связь состояния канала из UE, т.е. в UE устанавливают правило сообщения обратной связи состояния канала, определяющее, что сообщение обратной связи состояния канала будет зависеть от того, что получила ли или нет соответственная UE разрешение восходящей линии связи. В качестве альтернативы наличие разрешения восходящей линии связи конфигурируют как единственный запуск, определяющий, какой тип сообщения обратной связи состояния канала передавать. C помощью использования разрешения восходящей линии связи, отдельно или в комбинации с другим критерием запуска обратной связи конфигурации канала, базовая станция также сможет получать больше из использования сообщений обратной связи состояния канала, чем то, что возможно с решениями предшествующего уровня техники.
В следующих иллюстративных вариантах осуществления сообщения обратной связи состояния канала, доставленные из UE, в результате будут упомянуты как сообщения CQI, а базовые станции будут упомянуты как расширенные базовые станции LTE, т.е. eNodeB. Кроме того, правила обратной связи состояния канала, определяющие, когда передавать сообщение CQI, которые могут быть выражены в терминах логического выражения, включающего в себя одно или комбинацию из таймеров, событий и/или условий, будут упомянуты как запуски сообщений CQI. Однако следует понимать, что описанные варианты осуществления могут быть применимыми также для других аналогичных осуществлений обратной связи состояния канала.
Фиг.13 является упрощенной блок-схемой последовательности этапов, иллюстрирующей процедуру, предназначенную для обеспечения обратной связи состояния канала в виде сообщений CQI из UE в eNodeB, в соответствии с предшествующим уровнем техники. На первом этапе 300 критерий, предназначенный для определения, когда и как доставлять различные типы сообщений CQI, обычно определенные, как определено выше со ссылкой на фиг.12, сконфигурированный как CRTS с помощью eNodeB, доставляют в UE и принимают с помощью UE. На следующем этапе 301 инициируют непрерывную процедуру проверки, предназначенную для определения, выполнен ли критерий CRT, определенный с помощью CRTS. Если обнаруживают, что критерий CRT выполнен, на этапе 302, сообщение CQI соответственного типа будет передано с помощью UE, как проиллюстрировано с помощью конечного этапа 303. Однако, если критерий CRT не выполнен, процедуру проверки повторяют, начиная опять с этапа 301. Если имеется множество различных типов сообщений CQI, сконфигурированных для UE, процедура проверки будет повторена, соответственно, для каждого типа сообщения. Очевидно, такая процедура, предназначенная для решения, когда передавать сообщения CQI, не оставляет возможности для гибкости, что касается использования имеющихся ресурсов или что касается того, что какая информация, которая может быть выбрана из сообщения CQI.
Точное знание качества канала в eNodeB в основном требуется, когда данные передают в нисходящей линии связи. Однако, когда передача данных нисходящей линии связи не имеет места, отсутствует потребность или имеется очень малая потребность в подробных сообщениях CQI. Кроме того, когда UE принимает данные в нисходящей линии связи, обычно также будет активность передачи в восходящей линии связи, и, следовательно, сообщения CQI должны бы быть предпочтительно посланы, в основном когда UE так или иначе передает в восходящей линии связи в ответ на передачи нисходящей линии связи, так как это будет минимизировать количество полустатически назначенных ресурсов CQI. По этой причине накладные расходы CQI могут быть уменьшены с помощью определения двух разных форматов CQI, причем первый формат, использующий большее число бит, используют в ситуациях, когда UE так или иначе передавала бы данные в восходящей линии связи, в то время как второй формат, использующий меньшее число бит, используют только для передачи CQI. Поскольку структура передачи является разной для двух случаев передачи, имеющих разные размеры для двух форматов сообщения CQI, такая процедура не усложнит общую структуру.
В соответствии с одним вариантом осуществления определяют два разных типа сообщений CQI, определенных как тип с низким разрешением, т.е. грубый тип, и как тип с высоким разрешением, т.е. как подробный тип соответственно, и устанавливают критерий запуска, связанный с этими двумя типами сообщений CQI таким образом, что, если обнаруживают, что UE приняла разрешение восходящей линии связи из eNodeB во время проверки CRT, UE будет передавать подробное сообщение CQI с высоким разрешением с использованием разрешенного ресурса, в то время как грубое сообщение CQI с низким разрешением будут передавать в выделенном физическом управляющем канале восходящей линии связи, если разрешение восходящей линии связи не принято. Способ управления доставкой сообщения CQI в соответствии с этим вариантом осуществления теперь будет описан более подробно со ссылкой на фиг.14а.
Первые два этапа 400 и 401 выполнят таким же способом, что и для предшествующего уровня техники, описанного выше, ссылаясь на фиг.13. Однако на следующем этапе 403 определяют, приняла ли или нет UE разрешение восходящей линии связи. Наличие разрешения восходящей линии связи, безусловно, интерпретируют с помощью UE как указание того, что сообщение CQI первого типа (типа 1) должно быть передано в eNodeB в разрешенном ресурсе. Такая передача, которая может содержать как данные, так и информацию обратной связи состояния канала, передают на этапе 404. Однако, если в UE не присутствует разрешение восходящей линии связи, сообщение CQI второго типа (типа 2), содержащее только информацию обратной связи состояния канала, должно быть передано в выделенном ресурсе, как указано на другом этапе 405. В качестве альтернативы вариант сообщения CQI типа 2 может быть сконфигурирован таким образом, чтобы дать команду UE вообще не передавать никакое сообщение CQI, т.е. сообщение CQI передают в eNodeB только, если в UE присутствует разрешение восходящей линии связи.
В соответствии с другим вариантом осуществления, который будет описан со ссылкой на фиг.14b, учитывают также другой критерий запуска, определенный как критерий CRT, при определении, какой тип сообщения CQI передавать из UE. Критерий CRT, например, может быть основан на моменте времени, с которого имела место последняя передача сообщения CQI, и/или превышает ли или нет настоящая активность нисходящей линии связи предварительно определенный порог.
На фиг.14b этапы 400 и 401 являются эквивалентными этапам, уже изображенным на фиг.13 и фиг.14а. Однако на следующем этапе 402 проверяют соответственный критерий CRT. Если критерий является недопустимым, сообщение CQI не передают и процедуру проверки повторно начинают на этапе 401. С другой стороны, если обнаруживают, что критерий CRT является допустимым, определяют, присутствует ли в UE разрешение восходящей линии связи, на следующем этапе 403. Если разрешение восходящей линии связи не присутствует, передают грубое сообщение CQI типа 2 на этапе 404, в то время как более подробное сообщение типа 1 вместо этого передают на другом этапе 405, если в UE присутствует разрешение восходящей линии связи. Также в этом сценарии может быть сконфигурирован вариант сообщения типа 2, чтобы дать команду UE вообще не передавать никакое сообщение CQI.
Включение наличия разрешения восходящей линии связи в запуски сообщений CQI имеет большие последствия в практическом использовании сообщений CQI, поскольку сообщения CQI могут быть полезными для значительно больших целей по сравнению с тем, что может быть выполнено с помощью других решений уровня техники. Например, планировщик eNodeB может разрешать UE конкретный ресурс с целью выполнения оценки канала восходящей линии связи, независимо от того, принял ли он или нет запрос планирования из UE. Если UE ответит на разрешение с помощью передачи сообщения CQI в разрешенном ресурсе, планировщик будет обеспечен информацией о качестве канала восходящей линии связи и нисходящей линии связи одновременно. Такая процедура может быть использована в качестве более эффективного варианта звучания канала, когда только контрольный сигнал, не переносящий никакой информации, передают из UE.
В ситуации, когда UE имеет разрешение восходящей линии связи, но не имеет данных восходящей линии связи, буферизированных для передачи, сообщение типа 2 CQI, принятое с помощью eNodeB, явно указывает eNodeB, что UE не имеет данных восходящей линии связи, и в результате для eNodeB запрос информации статуса пустого буфера с помощью eNodeB будет излишним, что дает в результате уменьшенную сигнализацию.
Описанная процедура обратной связи состояния канала может дать возможность планировщику eNodeB, который обычно состоит из функции планирования восходящей линии связи и функции планирования нисходящей линии связи, делать компромисс между пропускной способностью восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Если функция планирования нисходящей линии связи требует, чтобы было доставлено сообщение CQI, можно проверить с помощью функции планирования нисходящей линии связи, имеет или нет соответствующая UE разрешение восходящей линии связи. Если UE уже имеет разрешение восходящей линии связи, планировщик может ожидать сообщение CQI, передаваемое в разрешенном ресурсе. Однако, если UE не имеет разрешения восходящей линии связи, функция планирования нисходящей линии связи может запросить функцию планирования восходящей линии связи запланировать соответствующего пользователя в ближайшем будущем, даже если соответствующий пользователь не сделал никакого запроса планирования. Если нагрузка восходящей линии связи является низкой, функция планирования восходящей линии связи может выбрать дать пользователю разрешение только ради передачи сообщения CQI, которое запросила функция планирования нисходящей линии связи. С другой стороны, если настоящая нагрузка восходящей линии связи является высокой, т.е. более высокой, чем определенное значение порога, функция планирования восходящей линии связи может назначить приоритеты передачи данных восходящей линии связи от других пользователей, и, следовательно, никакие ресурсы не будут использованы для сообщения CQI, пока нагрузка восходящей линии связи остается высокой.
Обратная связь состояния канала также может быть использована, чтобы поддерживать синхронизированными пользователей восходящей линии связи. Обратная связь состояния канала, выбранная с помощью eNodeB в ответ на принятое разрешение восходящей линии связи, может быть использована для того, чтобы управлять нагрузкой в канале синхронизации восходящей линии связи, позволяя eNodeB поучать прямое управление тем, каких пользователей поддерживать в синхронизированном состоянии. Например, в ситуациях с низкой нагрузкой планировщик может выбирать поддерживать пользователей, синхронизированных в течение относительно длительного периода времени, для того чтобы обеспечить более короткое время отклика, если новые данные поступят в UE. Таким образом, сообщения CQI могут быть использованы вместо зондов синхронизации в канале синхронизации восходящей линии связи.
В ситуациях, когда UE ограничена по мощности в восходящей линии связи, она может быть неспособной передавать сообщение CQI и данные в одном и том же TTI. Тогда из-за причин зоны обслуживания было бы выгодно иметь опцию выключать сообщение CQI в случаях, когда обнаружили, что энергия, оставшаяся для передачи данных, упала ниже порога. Вследствие этого также остающаяся имеющаяся энергия для передачи данных могла бы быть включена в критерий запуска сообщения CQI. Поскольку сообщения CQI и передачи данных мультиплексированы во времени в восходящей линии связи, удаление сообщения CQI из TTI даст ограниченной по мощности UE больше времени, чтобы передавать символы данных, и, следовательно, может быть увеличена энергия части данных. eNodeB может интерпретировать отсутствие сообщения CQI, которое должно бы быть включено в соответствии с одним CRT как указание того, что запас энергии UE равен нулю или ниже минимального уровня. Таким образом, эта опция может быть использована, чтобы исключить явную сигнализацию о запасе энергии для сильно ограниченных по энергии UE.
Также можно объединить предложенную процедуру обратной связи состояния канала с правилом, которое явно предоставляет разрешения восходящей линии связи, например, с помощью связывания каждой передачи восходящей линии связи с явно разрешенным ресурсом восходящей линии связи. Тогда разрешение ресурса восходящей линии связи может быть предварительно сконфигурировано таким способом, что каждая UE, которая запланирована в нисходящей линии связи, может получить разрешение восходящей линии связи для будущей передачи восходящей линии связи. Это явное разрешение восходящей линии связи, например, может быть основано на позиции описания назначения ресурса нисходящей линии связи в управляющем канале планирования нисходящей линии связи. Такое правило могло бы быть выгодным, поскольку известно, что, когда имеются данные, чтобы передать в UE, будет требоваться передача обратной связи HARQ, обратной связи ТСР и сообщений CQI в нисходящей линии связи. В одном альтернативном варианте осуществления флаг в назначении нисходящей линии связи мог бы быть использован, чтобы указывать, должно ли или нет назначение нисходящей линии связи быть связанным с явно разрешенным ресурсом восходящей линии связи.
Также использование DRX/DTX, т.е. дискретного приема/дискретной передачи в UE может влиять на процедуру, предназначенную для доставки сообщений CQI. UE, работающая в режиме DRX/DTX, может не достичь успеха, чтобы создать ожидаемое сообщение CQI определенного типа, поскольку она сконфигурирована таким образом, чтобы постоянно не прослушивать контрольные символы нисходящей линии связи. Таким образом, критерий запуска CQI также может включать в себя информацию относительно того, что находится ли или нет UE в определенном режиме DRX/DTX. Например, UE в режиме DRX может передавать сообщение CQI мгновенного снимка, основанное на одном наблюдении контрольных символов нисходящей линии связи, в то время как обработанное сообщение CQI, основанное на наблюдениях контрольных символов нисходящей линии связи, из нескольких TTI UE не находится в режиме DRX.
Может быть установлено правило сообщения CQI в соответствии с заявленным изобретением, определяющее, что если UE получила разрешение восходящей линии связи, когда UE не имеет данных восходящей линии связи, чтобы передать, она посылает обратную связь состояния канала, такую как сообщение CQI, в разрешенном ресурсе, даже если никакой другой критерий CRT, который обычно запускает передачу сообщения CQI, является недопустимым. В результате eNodeB может интерпретировать запланированную передачу восходящей линии связи, которая состоит только из обратной связи состояния канала, такого как сообщение CQI, как явную сигнализацию сообщения информации статуса пустого буфера и как подтверждение приема разрешения восходящей линии связи, которое было передано в нисходящей линии связи.
Альтернативная процедура, предназначенная для управления доставкой сообщения CQI в UE, в соответствии с другим вариантом осуществления теперь будет описана со ссылкой на фиг.15. В соответствии с этим вариантом осуществления также учитывают наличие или отсутствие данных восходящей линии связи в UE и вводят два разных сообщения CQI типа 1, т.е. вводят подробные сообщения, а именно полное сообщение CQI типа 1, содержащее только информацию обратной связи состояния канала, и комбинированное сообщение CQI типа 1, содержащее комбинацию данных восходящей линии связи и информации обратной связи состояния канала.
По сходству с предыдущим вариантом осуществления этот вариант осуществления также начинается с конфигурирования CRTS UE, как проиллюстрировано с помощью первого этапа 500, после которого следует инициализация процедуры, предназначенной для постоянной проверки CRT, определенных с помощью CRTS, на следующем этапе 501, проверка критерия CRT на этапе 502 и разрешения восходящей линии связи на следующем этапе 503. По сходству с предыдущим вариантом осуществления разрешение восходящей линии связи в UE не дает в результате передачу сообщения CQI типа 2 на этапе 504. Однако если обнаруживают, что разрешение восходящей линии связи присутствует, на этапе 503, определяют, присутствуют ли данные восходящей линии связи в UE, на следующем этапе 505. В зависимости от того, что присутствуют ли или нет данные восходящей линии связи, полное или комбинированное сообщение CQI типа 1 будет выбрано для передачи информации обратной связи состояния канала. Таким образом, данные восходящей линии связи не будут давать в результате передачу полного сообщения CQI типа 1 на этапе 506. Такое подробное сообщение может быть сконфигурировано таким образом, чтобы оно содержало, например, любое из следующего: 10% информации качества канала, оставляя оставшееся пространство пустым, до 100% информации качества канала. Если вместо этого присутствуют данные восходящей линии связи, будет передано объединенное сообщение CQI типа 1, как проиллюстрировано с помощью другого этапа 507. Если сообщение доставлено из UE, повторяют процедуру проверки CRT, начиная с этапа 501. Если eNodeB обеспечил UE разрешением восходящей линии связи, в соответствии с описанным вариантом осуществления он, однако, не знает, ожидать ли сообщение CQI типа 1 или сообщение CQI типа 2, поскольку он не знает, имеет ли или нет UE данные восходящей линии связи. Вследствие этого eNodeB будет должен выполнить слепое обнаружение, чтобы определить, является ли сообщение CQI типа 1 полным или комбинированным вариантом.
Введение разрешения восходящей линии связи динамического размера может дать возможность eNodeB явно знать формат передачи принятой информации качества канала таким образом, чтобы обеспечить мощную альтернативу слепому обнаружению. Использование такого динамического разрешения восходящей линии связи теперь будет проиллюстрировано в еще одном варианте осуществления со ссылкой на фиг.16. Также на фиг.16 начальные этапы, а именно этапы 600-604, в основном выполняют те же самые процедуры, что и этапы 500-504 на фиг.15, причем сообщение CQI типа 2 передают в выделенном канале на этапе 604, если в UE не присутствует разрешение восходящей линии связи. Если разрешение восходящей линии связи присутствует в UE, размер разрешения восходящей линии связи будет рассмотрен на этапе 605. На этапе 605 определяют, превышает ли размер этого разрешения восходящей линии связи первый порог Т1. Если это имеет место, сообщение CQI типа 1, имеющее конкретный размер, размер 1, связанный с этапом сравнения, передают в eNodeB на этапе 606. Однако если размер разрешения восходящей линии связи меньше, чем Т1, процедура может быть повторена, причем разрешение восходящей линии связи последовательно сравнивают с меньшими порогами Т2, …, Tn, где T1 >T2> … >Tn до тех пор, пока не будет найдено совпадение, т.е. размер разрешения восходящей линии связи не станет больше, чем порог, и передают сообщение CQI, соответствующее соответственному этапу сравнения. Конечное сравнение проиллюстрировано с помощью этапа 607, который дает в результате либо передачу сообщения CQI типа 1 размера n, либо вообще никакое сообщение. Наименьший порог Tn может иметь малую величину или даже может быть установлен в 0, если требуется, чтобы сообщение CQI должно быть передано в каждом случае, когда обнаруживают, что критерий CRT является допустимым.
Упрощенная блок-схема базовой станции, проиллюстрированной как eNodeB, приспособленной работать в соответствии, по меньшей мере, с вариантами осуществления, описанными выше, теперь будет описана со ссылкой на фиг.17. Следует понимать, что из-за причин простоты устройства, которые являются необязательными для понимания заявленного изобретения, пропущены. Также следует понимать, что все устройства, упомянутые в этом документе, должны быть интерпретированы как иллюстративные логические устройства, которые могут быть осуществлены как отдельные устройства или в комбинации с другими устройствами любым из различных возможных способов.
eNodeB 700 содержит планировщик 701, приспособленный администрировать планирование между eNodeB и одной или более UE, представленным в настоящем описании с помощью UE 800. Планировщик 701, который обычно включает в себя отдельные функции планирования восходящей линии связи и нисходящей линии связи (не изображены), содержит устройство 703 генерации, приспособленное определять, требуется или нет информация обратной связи состояния канала, в соответствии с предварительно определенными правилами, сконфигурированными для планировщика 701, и генерировать разрешение восходящей линии связи, передаваемое в UE 800, когда обнаруживают, что требуется информация обратной связи состояния канала. Разрешение восходящей линии связи, сгенерированное с помощью планировщика 701, передают в соответственную UE через устройство 704 передачи приемопередатчика 705, а обратную связь состояния канала, которая может быть передана в eNodeB 700 в ответ на разрешение восходящей линии связи, принимают с помощью устройства 706 приема устройства 705 приемопередатчика. Также правила, предназначенные для того, как интерпретировать информацию, выбранную из обратной связи состояния канала, или отсутствие ожидаемой обратной связи состояния канала будут определены в конфигурации планировщика.
Также UE, работающая в соответствии, по меньшей мере, с вариантом осуществления, описанным выше, будет требовать модификаций. Упрощенная блок-схема UE в соответствии с одним вариантом осуществления теперь будет описана со ссылкой на фиг.18. Также на этой фигуре устройства и функции, необязательные для понимания заявленного изобретения, пропущены. UE 800, взаимодействующая с eNodeB 700, содержит устройство 801 генерации, предназначенное для генерации сообщения CQI, когда обнаруживают, что конкретный критерий является допустимым, в соответствии с любым из вариантов осуществления, описанных выше. Устройство 801 генерации дополнительно содержит устройство 802 определения, приспособленное определять, выполнен ли или нет соответственный критерий CRT, и, следовательно, должно ли быть передано соответственное сообщение CQI. Очевидно, что устройство 802 определения сконфигурировано с возможностью определения, принято ли разрешение восходящей линии связи с помощью устройства 804 приема устройства 805 приемопередатчика UE 800, и присутствует ли в UE или нет. Кроме того, устройство определения может учитывать размер принятого разрешения восходящей линии связи при определении, какой вариант информации обратной связи состояния канала передавать. Критерий запуска сообщения CQI, определенный для UE в одном или более CRT 806, запоминают в устройстве 801 генерации или в связи с устройством 801 генерации. Если наличие разрешения восходящей линии связи и, если применимо, допустимость остального критерия CRT определено с помощью устройства 802 определения, сообщение CQI генерируют с помощью устройства 801 генерации. Затем выбранное сообщение CQI передают в eNodeB 700 через устройство 807 передачи устройства 805 приемопередатчика.
Этапы работы eNodeB в соответствии с одним вариантом осуществления теперь будут описаны со ссылкой на фиг.19, где планирование активируют на первом этапе 900. Когда определяют с помощью планировщика eNodeB, что требуется сообщение CQI, на следующем этапе 901 планировщик генерирует разрешение восходящей линии связи на этапе 904 и передает разрешение восходящей линии связи в соответственную UE на конечном этапе 905. Затем планирование, соответственно, продолжается, причем ожидают сообщение CQI. В одном альтернативном варианте этап 901 может быть представлен с помощью проверки условия, присутствуют ли или нет данные нисходящей линии связи, т.е. присутствуют ли данные нисходящей линии связи для соответственной UE в eNodeB, разрешение восходящей линии связи генерируют на этапе 904 и передают на этапе 905, в то время как иначе не передают разрешение UL.
Альтернативный вариант осуществления конфигурации eNodeB описан со ссылкой на фиг.110, где первый этап 900 и конечные этапы 904 и 905 являются теми же, как описано в предыдущем варианте осуществления. На этапе 902 определяют, присутствуют ли или нет данные нисходящей линии связи. Если данные нисходящей линии связи присутствуют, нагрузку восходящей линии связи eNodeB сравнивают с порогом th на этапе 903 и, если обнаруживают, что нагрузка восходящей линии связи ниже, чем порог, генерируют разрешение восходящей линии связи на этапе 904 и передают на этапе 905. Однако если нагрузка восходящей линии связи превышает порог, считают, что настоящая нагрузка является слишком высокой, чтобы инициировать передачу обратной связи состояния канала, и, следовательно, не разрешают, чтобы запрос восходящей линии связи был передан в этом случае.
В заключение с помощью более эффективного оперирования управляющим каналом полные имеющиеся ресурсы сети могут быть более эффективно использованы, давая в результате улучшенную пропускную способность сети.
Несмотря на то, что изобретение описано в связи с концепцией LTE, оно могло бы быть применено к любой системе, которая применяет сообщение обратной связи состояния канала, такое как, например, сообщение CQI, и запланированную восходящую линию связи, такую как, например, WCDMA с усовершенствованной восходящей линией связи. Таким образом, изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления, но подразумевают, что оно охватывает различные модификации в рамках объема прилагаемой формулы изобретения.