ЭФФЕКТИВНАЯ ПЕРЕДАЧА ПО СОВМЕСТНО ИСПОЛЬЗУЕМОМУ КАНАЛУ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ДЛЯ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
EFFICIENT TRANSMISSION OVER SHARED DATA TRANSMISSION CHANNEL FOR WIRELESS COMMUNICATION

Испрашивание приоритета на основании § 119 раздела 35 свода законов США
По настоящей заявке на получение патента испрашивается приоритет на основании предварительной заявки № 60/732418 под названием "УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ HSDPA ДЛЯ УСЛУГ, ПРЕДОСТАВЛЯЕМЫХ В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ", поданной 31 октября 2005 года, уступленной правообладателю настоящей заявки и в явном виде включенной в настоящую заявку посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее описание относится в целом к области связи и, более конкретно, к способам передачи данных в системе беспроводной связи.
Уровень техники
Система беспроводной связи с множественным доступом может включать в себя множество Узлов B (или базовых станций), которые поддерживают связь для многих абонентских устройств (UE). Узел B может осуществлять связь со многими UE по нисходящей и восходящей линии связи. Нисходящей линией связи называется линия связи от Узлов B к UE, а восходящей линией связи называется линия связи от UE к Узлам B.
На нисходящей линии связи Узел B может передавать данные ко множеству UE при помощи выделенных каналов передачи данных и (или) совместно используемого канала передачи данных. Выделенный канал передачи данных - это такой канал передачи данных, который закреплен за определенным UE и используется для отправления данных только этому UE. Совместно используемый канал передачи данных - это такой канал передачи данных, который совместно используется множеством UE и который в любой данный момент может передавать данные для одного или нескольких UE. Канал передачи данных представляет собой механизм отправки данных и может зависеть от технологии радиопередачи, используемой системой. Например, в системе множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) канал передачи данных может быть связан с определенным кодом разделения полосы частот на каналы, например, с определенным кодом Уолша.
Использование Узлом B совместно используемого канала передачи данных может обладать различными преимуществами. Совместно используемый канал передачи данных может обеспечить лучшее использование доступных радиоресурсов, поскольку каждый UE может обслуживаться по мере необходимости с использованием ровно такого объема ресурсов, который требуется для обслуживания этого UE. Совместно используемый канал передачи данных может также поддерживать более высокие пиковые скорости передачи данных для UE, поскольку все радиоресурсы, доступные для совместно используемого канала передачи данных, можно потенциально использовать для одного UE. Совместно используемый канал передачи данных может также обеспечивать гибкость при составлении графика передачи данных для UE на нисходящей линии связи.
Узел B может передавать служебные сигналы по совместно используемому каналу управления параллельно совместно используемому каналу передачи данных для передачи информации о том, каким образом используется совместно используемый канал передачи данных. Например, сигналы могут передавать информацию, какие UE обслуживаются в настоящее время, какие радиоресурсы выделены каждому обслуживаемому UE, какие данные отправляются каждому UE и т.д. Из-за динамического характера совместно используемого канала передачи данных UE, которые потенциально могут принимать данные по совместно используемому каналу передачи данных, могут непрерывно контролировать совместно используемый канал управления, чтобы определять, какие данные передаются для них. Каждое UE, которое принимает сигналы по совместно используемому каналу управления, может обрабатывать совместно используемый канал передачи данных на основе принятых сигналов для восстановления данных, отправленных этому UE. Совместно используемый канал управления передает служебные сигналы за счет данных, передаваемых по совместно используемому каналу передачи данных.
Раскрытие изобретения
В настоящей заявке описаны способы эффективной передачи и приема данных в системе беспроводной связи. Согласно одному варианту UE принимает передачу данных по каналу передачи данных, совместно используемому множеством UE. UE обрабатывает принятую передачу данных на основе по меньшей мере одного параметра, присвоенного этому UE до приема передачи данных.
Согласно другому варианту UE принимает передачу данных по каналу передачи данных, совместно используемому множеством UE, в течение временного интервала, присвоенного этому UE. Временной интервал определяется на основе схемы индивидуально выбранных временных интервалов, которые могут использоваться для передачи данных к UE. UE обрабатывает принятую передачу данных.
Согласно еще одному варианту UE декодирует служебные сигналы, передаваемые по каналу управления. UE обрабатывает принятую передачу данных на основе по меньшей мере одного параметра, полученного от служебных сигналов, если служебные сигналы успешно декодированы. UE обрабатывает принятую передачу данных на основе по меньше мере одного параметра, присвоенного UE, если декодирование служебных сигналов не было успешным.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 приведена система беспроводной связи.
На фиг.2 приведена блок-схема Узла B и UE.
На фиг.3 приведен формат кадра в W-CDMA.
На фиг.4 приведены передачи данных для UE при помощи HARQ в HSDPA.
На фиг.5 приведены передачи данных для множества UE в HSDPA.
На фиг.6 приведены передачи данных для UE с присвоенными параметрами.
На фиг.7 приведены передачи данных для множества UE с присвоенными параметрами.
На фиг.8 приведен процессор передаваемых данных и модулятор на Узле B.
На фиг.9 приведены демодулятор и процессор принимаемых данных в UE.
На фиг.10 приведен способ передачи данных без служебных сигналов.
На фиг.11 приведен способ приема данных без служебных сигналов.
На фиг.12 приведены примеры схем выделения временных интервалов для шести UE.
На фиг.13A, 13B и 13C приведены примеры передач данных для трех UE.
На фиг.14 приведен способ передачи данных с использованием выделенных временных интервалов.
На фиг.15 приведен способ приема данных с использованием выделенных временных интервалов.
На фиг.16 приведен способ передачи данных с использованием и без использования служебных сигналов.
На фиг.17 приведен способ приема данных с использованием и без использования служебных сигналов.
Осуществление изобретения
На фиг.1 приведена система 100 беспроводной связи с множеством Узлов B 110 и множеством UE 120. Узел B является в целом неподвижной станцией, которая осуществляет связь с UE и может также называться базовой станцией, усовершенствованным Узлом B, точкой доступа и т.д. Каждый Узел B 110 обеспечивает зону радиосвязи для определенной географической области и поддерживает связь для UE, расположенных в пределах зоны радиосвязи. Системный контроллер 130 соединяет Узлы B 110 и обеспечивает координацию и управление для этих Узлов B. Системный контроллер 130 может быть единым сетевым устройством или может быть совокупностью сетевых устройств. Например, системный контроллер 130 может содержать контроллер радиосети (RNC), центр коммутации мобильной связи (MSC) и т.д.
UE 120 могут быть распределены по системе, и каждое UE может быть стационарным или мобильным. UE может также называться мобильной станцией, терминалом, терминалом доступа, абонентским устройством, станцией и т.д. UE может быть сотовым телефоном, карманным персональным компьютером (КПК), устройством беспроводной связи, карманным устройством, беспроводным модемом, компьютером типа "ноутбук" и т.д. UE может активно осуществлять связь с Узлом B или может принимать только пилотные и служебные сигналы от Узла B. Термины "UE" и "пользователь" используются в настоящей заявке взаимозаменяемым образом.
На фиг.2 приведена блок-схема Узла B 110 и UE 120, которые представляют собой один из Узлов B и одно из UE, приведенных на фиг.1. На Узле B 110 процессор 210 передаваемых (TX) данных принимает информационные данные от источника данных (не показан) и служебные сигналы от контроллера/процессора 240, обрабатывает (например, форматирует, кодирует, перемежает и осуществляет отображение символов) информационные данные и служебные сигналы и выдает символы данных и символы служебных сигналов. Модулятор 220 обрабатывает символы данных и служебных сигналов способом, определяемым системой, и выдает выходные элементы. Передатчик (TMTR) 222 обрабатывает (например, преобразует к аналоговому виду, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) выходные элементы и генерирует нисходящий сигнал, который передается посредством антенны 224.
В UE 120 антенна 252 принимает нисходящий сигнал от Узла B 110 и выдает принятый сигнал на приемник (RCVR) 254. Приемник 254 обрабатывает (например, фильтрует, усиливает, преобразует с понижением частоты и оцифровывает) принятый сигнал и выдает принятые отсчеты. Демодулятор (Demod) 260 обрабатывает принятые отсчеты способом, дополнительным к способу обработки модулятором 220, и выдает оценки символов. Процессор 270 принимаемых (RX) данных обрабатывает (например, восстанавливает символы, осуществляет обратное перемежение и декодирует) оценки символов и выдает декодированные данные на UE 110.
На восходящей линии связи в UE 120 данные и служебные сигналы обрабатываются процессором 290 передаваемых данных, модулируются модулятором 292, преобразуются передатчиком 294 и передаются при помощи антенны 252. В Узле B 110 восходящие сигналы от UE 120 и других UE принимаются антенной 224, преобразуются приемником 230, демодулируются демодулятором 232 и обрабатываются процессором 234 принимаемых данных для восстановления данных и служебных сигналов, переданных от UE. В целом, обработка для восходящей передачи может быть подобна обработке для нисходящей передачи либо отличаться от нее.
Контроллеры 240 и 280 управляют операциями соответственно в Узле B 110 и в UE 120. Запоминающие устройства 242 и 282 хранят данные и программные коды соответственно для Узла B 110 и UE 120.
Способы, описанные в настоящей заявке, могут применяться в различных системах беспроводной связи, таких как системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы множественного доступа с ортогональным разделением частот (OFDMA) и т.д. Термины "система" и "сеть" часто используются взаимозаменяемым образом. Система CDMA может использовать некоторую технологию радиосвязи, такую как широкополосная CDMA (W-CDMA), cdma2000, и т.д. cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-856 и IS-95. Система TDMA может использовать некоторую технологию радиосвязи, такую как Глобальная система для мобильной связи (GSM). Эти различные технологии радиосвязи известны из уровня техники. W-CDMA и GSM описаны в документах, выпущенных организацией под названием "Проект партнерства 3-го поколения" (3GPP). cdma2000 описана в документах, выпущенных организацией "Проект партнерства 3-го поколения 2" (3GPP2). Для ясности способы описываются ниже для нисходящей передачи в системе W-CDMA.
В системе W-CDMA данные для UE обрабатываются в виде одного или нескольких транспортных каналов на верхнем уровне. Транспортные каналы могут переносить данные для одной или более услуг, например передачу голоса, видео, пакетных данных, игровых данных и т.д. Транспортные каналы отображаются на физические каналы на физическом уровне. Физические каналы выделяются в соответствии с различными кодами выделения каналов и являются ортогональными друг другу в кодовой области.
3GPP Выпуск 5 от 3GPP и более поздние поддерживают высокоскоростную пакетную передачу в нисходящем канале (HSDPA), которая представляет собой набор каналов и процедур, которые обеспечивают высокоскоростную пакетную передачу данных на нисходящей линии связи. Для HSDPA Узел B отправляет данные по высокоскоростному нисходящему совместно используемому каналу (HS-DSCH), который является нисходящим транспортным каналом, который совместно используется всеми UE как по времени, так и по коду. Канал HS-DSCH может переносить данные для одного или нескольких UEs в данный временной интервал передачи (TTI). Для HDSPA TTI равен одному подкадру и является наименьшей единицей времени, в рамках которой может осуществляться планирование и обслуживание UE. Совместное использование канала HS-DSCH является динамическим и может меняться от TTI к TTI.
В таблице 1 приведены нисходящие и восходящие физические каналы связи для HSDPA и дано краткое описание каждого физического канала.
Таблица 1
Линия связи
Канал
Название канала
Описание
Нисходящая
HS-PDSCH
Высокоскоростной физический нисходящий совместно используемый канал
Переносит данные, отправленные по каналу HS-DSCH для различных UE
Нисходящая
HS-SCCH
Совместно используемый канал управления для HS-DSCH
Переносит служебные сигналы для канала HS-PDSCH
Восходящая
HS-DPCCH
Выделенный физический канал управления для HS-DSCH
Переносит сигнал обратной связи для передачи по нисходящему каналу в HSDPA
Для HSDPA Узел B может использовать до пятнадцати 16-элементных каналообразующих кодов с коэффициентом расширения, равным 16 (SF=16), для канала HS-PDSCH. Узел B может также использовать любое число 128-элементных каналообразующих кодов с коэффициентом расширения, равным 128 (SF=128), для канала HS-SCCH. Число 16-элементных каналообразующих кодов для канала HS-PDSCH и число 128-элементных каналообразующих кодов для канала HS-SCCH является конфигурируемым. Каналообразующие коды для каналов HS-PDSCH и HS-SCCH являются ортогональными кодами с переменным коэффициентом расширения (OVSF), которые могут генерироваться структурированным образом. Коэффициент расширения (SF) представляет собой длину каналообразующего кода. При помощи каналообразующего кода длины SF символ расширяется с генерацией SF элементов для символа.
UE может быть выделено до пятнадцати 16-элементных каналообразующих кодов для канала HS-PDSCH и до четырех 128-элементных каналообразующих кодов для канала HS-SCCH. Каналообразующие коды для канала HS-SCCH выделяются UE при установлении соединения, и информация об этом поступает к UE посредством служебных сигналов верхнего уровня. Каналообразующие коды для канала HS-PDSCH выделяются динамически и передаются UE при помощи служебных сигналов, отправленных по каналу HS-SCCH с использованием одного из выделенных 128-элементов каналообразующих кодов.
Можно также считать, что HSDPA имеет (a) до пятнадцати каналов HS-PDSCHs, причем каждый канал HS-PDSCH использует свой 16-элементный каналообразующий код, и (b) любое число каналов HS-SCCH, причем каждый канал HS-SCCH использует свой 128-элементный каналообразующий код. В данном случае UE может быть выделено до четырех каналов HS-SCCH и до пятнадцати каналов HS-PDSCH. В дальнейшем описании считается, что HSDPA имеет (a) один канал HS-PDSCH, использующий до пятнадцати 16-элементных каналообразующих кодов, и (b) один канал HS-SCCH, использующий любые число 128-элементных каналообразующих кодов. В дальнейшем описании ссылки на каналообразующие коды относятся к каналу HS-PDSCH, если не указано иное.
На фиг.3 приведен формат кадра в системе W-CDMA. Ось времени, относящаяся к передаче, разделена на радиокадры. Радиокадры на нисходящей линии связи определяются относительно временных характеристик общего пилотного канала (CPICH). Каждый радиокадр имеет длительность, равную 10 миллисекундам (мс), и идентифицируется 12-битным системным номером кадра (SFN). Каждый радиокадр дополнительно делится на 15 интервалов, которым присваиваются номера от интервала 0 до интервала 14. Каждый интервал имеет длительность 0,667 мс и содержит 2560 элементов при скорости передачи 3,84 мегаэлементов в секунду (Mcps). Каждый радиокадр делится также на пять подкадров от 0 до 4. Каждый подкадр имеет длительность 2 мс и занимает 3 интервала. Подкадры канала HS-SCCH синхронизированы по времени с радиокадрами канала CPICH. Подкадры канала смещены вправо (или задержаны) на два интервала относительно подкадров канала HS-SCCH.
Канал HS-DSCH переносит транспортные блоки для обслуживаемых UE. Транспортный блок - это блок данных и может также называться блоком данных, пакетом и т.д. Каждый транспортный блок кодируется и модулируется и затем отправляется по каналу HS-PDSCH.
HSDPA поддерживает гибридную автоматическую повторную передачу (HARQ), которая также называется нарастающей избыточностью (IR). При помощи HARQ Узел B посылает новую передачу данных для транспортного блока и может выполнять одну или несколько повторных передач до тех пор, пока UE не декодирует правильно транспортный блок или пока не будет достигнуто максимальное число повторных передач, либо не будет удовлетворено иное условие прекращения передачи. Таким образом, Узел B может осуществлять переменное число передач для транспортного блока. Первая передача называется новой передачей, а каждая последующая передача называется повторной передачей. HSDPA поддерживает асинхронную IR, что означает, что повторная передача может осуществляться через переменный промежуток времени после предыдущей передачи. В то же время при синхронной IR повторная передача осуществляется через фиксированный промежуток времени после предыдущей передачи. Как при синхронной, так и при асинхронной IR имеется временной промежуток между последовательными передачами транспортного блока. Во время этого временного промежутка могут осуществляться передачи для других транспортных блоков. Поэтому передачи различных транспортных блоков могут перемежаться при помощи HARQ.
Для HARQ в HSDPA Узел B генерирует циклический избыточный код (CRC) для транспортного блока, присоединяет CRC к транспортному блоку и кодирует транспортный блок и CRC на основе схемы кодирования или скорости кодирования для получения кодированного блока. CRC используется UE для обнаружения ошибок после декодирования. Узел B разделяет кодированный блок на множество вариантов с избыточностью. Каждый вариант с избыточностью может содержать различную кодированную информацию (или биты кода) для транспортного блока. Узел B может отправлять один вариант с избыточностью для каждой передачи транспортного блока. В HSDPA Узел B может выбрать последовательность вариантов с избыточностью для отправки в качестве транспортного блока.
Узел B посылает служебные сигналы по каналу HS-SCCH для каждой передачи, отправленной по каналу HS-PDSCH. В таблице 2 приведены служебные сигналы, отправляемые по каналу HS-SCCH в HSDPA Выпуск 5. В первом столбце таблицы 2 перечислены различные поля или типы информации, включенной в служебные сигналы, второй столбец содержит размер каждого поля, а третий столбец содержит краткое описание того, что передается в каждом поле. Описание четвертого столбца приведено ниже.
Таблица 2Информация, передаваемая по каналу HS-SCCH
Поле канала HS-SCCH
Размер (биты)
С каналом HS-SCCH
Без канала HS-SCCH
Набор каналообразующих кодов
7
Указывает один из 120 возможныхнаборов каналообразующих кодов для канала HS-PDSCH
Один каналообразующий код, выделенный UE перед передачей по каналу HS-PDSCH
Схема модуляции
1
Указывает либо QPSK, либо 16-QAM
Фиксирована в QPSK
Размер транспортного блока
6
Используется для выбора одного из 254 возможных размеров транспортного блока
UE выделяется два размера транспортного блока; определяется наугад UE для каждой передачи
Номер процесса HARQ
3
Указывает, какой транспортный блок отправляется
Не требуется, поскольку используется синхронная IR
Вариант избыточности (RV)
3
Указывает вариант избыточности и модуляцию
Не требуется, поскольку используется
синхронная IR с фиксированной последовательностью вариантов избыточности
Индикатор новых данных
1
Указывает, является ли текущая передача повторной передачей ранее принятой передачи
Не требуется при синхронной IR и фиксированной последовательности вариантов избыточности
Идентификатор UE (UE ID)
16
Посылается вместе со служебными сигналами по каналу HS-SCCH
Посылается вместе с данными по каналу HS-PDSCH
Служебные сигналы по каналу HS-SCCH включают в себя информацию, относящуюся к транспортному формату и ресурсам (TFRI), информацию, относящуюся к HARQ (или информацию HARQ). Информация TFRI содержит набор каналообразующих кодов, схему модуляции и размер транспортного блока. Информация HARQ содержит номер процесса HARQ, вариант избыточности и индикатор новых данных. Служебные сигналы обрабатывают двумя частями. Часть 1 содержит 8 бит для набора каналообразующих кодов и схемы модуляции. Часть 2 содержит 13 бит для размера транспортного блока и информации HARQ. Для обеих частей 1 и 2 вычисляется CRC. Часть 1 кодируется сверточным кодом со скоростью 1/2, скремблируется с UE ID и посылается в первом интервале подкадра. Часть 2 и CRC кодируются сверточным кодом со скоростью 1/2 и посылаются в последних двух интервалах подкадра. Это позволяет UE восстановить критичную ко времени информацию части 1 из канала HS-SCCH до передачи данных по каналу HS-PDSCH.
На фиг.4 приведена передача данных по каналу HS-DSCH со служебными сигналами. UE периодически оценивает качество принятого сигнала на основе пилотного сигнала и отправляет индикатор качества канала (CQI) по каналу HS-DPCCH. Узел B имеет данные для отправки к UE и составляет график для нисходящей передачи. Узел B отправляет UE служебные сигналы по каналу HS-SCCH и отправляет UE первую передачу транспортного блока по каналу HS-PDSCH. Передача данных по каналу HS-PDSCH задерживается на два интервала относительно соответствующей передачи служебных сигналов по каналу HS-SCCH.
UE обрабатывает канал HS-SCCH и восстанавливает служебные сигналы, отправленные к UE. Затем UE обрабатывает канал HS-PDSCH на основе принятых служебных сигналов и восстанавливает транспортный блок, отправленный к UE. UE отправляет подтверждение (ACK) по каналу HS-DPCCH, если транспортный блок декодирован правильно, а в противном случае отправляет отрицательное подтверждение (NAK). Кроме того, UE оценивает качество принятого сигнала и посылает CQI вместе с ACK или NAK по каналу HS-DPCCH. Передача с обратной связью по каналу HS-DPCCH задерживается приблизительно на 7,5 интервалов относительно конца соответствующей передачи данных по каналу HS-PDSCH.
Узел B может отправлять повторную передачу транспортного блока, если от UE принято NAK, и может отправлять новую передачу другого транспортного блока, если принято ACK. Узел B отправляет служебные сигналы по каналу HS-SCCH и повторную передачу или новую передачу по каналу HS-PDSCH. Служебные сигналы показывают, переносит ли канал HS-PDSCH повторную передачу или новую передачу, а также иную информацию. В целом, Узел B может отправлять новую передачу для транспортного блока и, в случае необходимости, одну или несколько повторных передач. Узел B может отправлять множество транспортных блоков перемежаемым образом, как показано на фиг.4.
На фиг.5 приведена передача данных к множеству UE в HSDPA. Узел B составляет график передачи данных к UE по каналу HS-PDSCH в каждом TTI. Узел B посылает служебные сигналы для включенных в график UE по каналу HS-SCCH и посылает передачи данных для включенных в график UE по каналу HS-PDSCH. Каждое UE, которое может принимать данные по каналу HS-PDSCH, обрабатывает канал HS-SCCH, чтобы определить, были ли служебные сигналы посланы этому UE. Каждое включенное в график UE обрабатывает канал HS-PDSCH для восстановления транспортного блока, отправленного этому UE. Каждое включенное в график UE посылает в качестве информации обратной связи ACK/NAK и CQI по каналу HS-DPCCH. UE, которые не включены в график в данный TTI, могут также посылать ACK/NAK для предыдущей передачи и CQI для текущего TTI по каналу HS-DPCCH.
На фиг.5 сплошной штриховкой показаны передачи по каналу HS-PDSCH и служебные сигналы по каналу HS-SCCH для услуг, предоставляемых в реальном времени, таких как передачи речи по Интернет-протоколу (VoIP), игры и т.д. Передачи данных по каналу HS-PDSCH и передача служебных сигналов по каналу HS-SCCH для других услуг, таких как услуга наилучшей доставки данных и т.д., показаны диагональной штриховкой. Каждая передача данных по каналу HS-PDSCH связана с соответствующими служебными сигналами, переданными по каналу HS-SCCH.
HSDPA разработан и оптимизирован для применений, аналогичных загрузке больших объемов данных. Многие результаты моделирования, используемые при разработке HSDPA, генерировались на основе модели передачи данных с полной буферизацией. Это предположение ведет к такому построению HSDPA, которое оптимизирует пропускную способность соты, а не ее эффективность для применений, чувствительных к задержкам, которые могут создавать относительно небольшие пакеты. Некоторые следствия существующего построения HSDPA состоят в том, что:
1. Канал HS-SCCH переносит множество бит для служебных сигналов, как показано в таблице 2,
2. Канал HS-SCCH кодируется и передается недостаточно оптимальным образом,
3. Канал HS-PDSCH переносит транспортные блоки, имеющие относительно большой размер для некоторых услуг, предоставляемых в режиме реального времени, и
4. Передача по каналу HS-DPCCH осуществляется непрерывно каждым UE.
Большой объем служебных сигналов по каналу HS-SCCH используется для поддержки (a) гибкого выбора каналообразующих кодов, выделенных для канала HS-PDSCH, который может изменяться от передачи к передаче, (b) гибкого выбора размера транспортных блоков из 254 размеров транспортных блоков, (c) гибкого выбора времени передачи и повторной передачи для асинхронного IR, (d) гибкого выбора варианта избыточности и (e) гибкого выбора модуляции. Все этих гибкие возможности приводят к большому объему непроизводительных затрат на канале HS-SCCH.
Кроме того, для упрощения реализации UE служебные сигналы на канале HS-SCCH разбиты на две части описанным выше образом. Передача по каналу HS-PDSCH задерживается относительно передачи по каналу HS-SCCH, как показано на фиг.4 и 5, также с целью упростить реализацию UE. Обе эти особенности снижают оптимальность и приводят к непроизводительным затратам, в результате чего объем сигналов, передаваемых по каналу HS-SCCH, становится еще больше.
Канал HS-PDSCH может переносить транспортные блоки различных размеров для лучшего соответствия объему полезных данных UE. HSDPA поддерживает 254 размера транспортных блоков от 137 бит до 27952 бит. Размеры транспортных блоков зависят от схемы модуляции (например, QPSK или 16 QAM) и числа каналообразующих кодов, используемых для передачи по каналу HS-PDSCH. Для различных чисел каналообразующих кодов доступны различные наборы размеров транспортных блоков. Например, в случае, когда каналу HS-PDSCH выделен один каналообразующий код, можно использовать 103 размера транспортных блоков от 137 до 1871 бит.
Небольшие размеры транспортных блоков могут использовать слишком большое пространство каналообразующих кодов.
Для канала HS-PDSCH используется коэффициент расширения, равный 16, так как он уменьшает объем служебных сигналов, требуемых для передачи выделенного набора каналообразующих кодов, и при этом обеспечивает достаточную степень разбиения кодового пространства для данных. Такой выбор коэффициента расширения ведет к малым размерам транспортных блоков (которые редко используется для передачи данных с полной буферизацией), имеющих небольшую эффективную кодовую скорость. Например, все размеры транспортных блоков от 137 до 449 бит с QPSK имеют кодовую скорость, равную 1/2 или менее, при первой передаче. Для VoIP полноскоростной кадр для адаптивной многоскоростной (AMR) речи со скоростью 12,2 килобита в секунду содержит 317 бит. Типичный размер транспортного блока для этого полноскоростного кадра имеет кодовую скорость, равную приблизительно 1/3, при первой передаче. Избыточная емкость этого типичного размера транспортного блока приводит к низкой кодовой скорости для первой передачи, что может привести к использованию большего, чем необходимо, количества радиоресурсов для полноскоростного кадра.
Каждое UE, которое может принимать передачу данных по каналу HS-PDSCH, непрерывно посылает информацию обратной связи (например, CQI) по каналу HS-DPCCH. Информация обратной связи улучшает эффективность передачи данных по нисходящей линии связи за счет непроизводительной передачи по восходящей линии связи и большего энергопотребления аккумулятора UE. Гибкое планирование передачи данных для UE по каналу HS-PDSCH требует, чтобы UE непрерывно контролировали канал HS-SCCH и непрерывно вели передачу по каналу HS-DPCCH.
По вышеизложенным причинам построение HSDPA в Выпуске 5 и в Выпуске 6 обеспечивает хорошую эффективность для применений, похожих на модели передачи данных с полной буферизацией, но является недостаточным для применений с низкой пропускной способностью и (или) с данными, чувствительными к задержке. Кроме того, такое построение HSDPA не учитывает вопросы, связанные с непрерывной передачей пакетов, такие как непроизводительная передача по восходящей линии связи и срок службы аккумулятора UE.
1. Передачи с выделенными параметрами
В одном варианте Узел B отправляет передачи по совместно используемому каналу данных (например, по каналу HS-DSCH и каналу HS-PDSCH) к UE на основе по меньшей мере одного параметра, который выделен UE до передачи. Узел B не посылает служебных сигналов по совместно используемому каналу управления (например, по каналу HS-SCCH), относящихся к передачам, отправляемым к UE по совместно используемому каналу данных, что может значительно снизить непроизводительную передачу. UE обрабатывает передачи, принятые по совместно используемому каналу данных, на основе выделенных параметров. Совместно используемый канал данных может содержать каналы на различных уровнях (например, транспортный и физический каналы), наблюдаемых транспортным блоком или пакетом данных. Например, в случае HSDPA совместно используемый канал передачи данных может содержать канал HS-DSCH и канал HS-PDSCH. Совместно используемый канал передачи данных может содержать другие каналы для других технологий радиопередачи.
В целом UE может быть выделено любое число параметров или параметры любого типа. Например, выделенный параметр может включать в себя любое или любое сочетание из нижеследующего:
1. Параметры, относящиеся к каналообразующим кодам,
2. Параметры кодирования и модуляции,
3. Параметры HARQ или повторной передачи, и
4. Параметры времени передачи.
Пареметры, относящиеся к каналообразующим кодам, могут указывать число каналообразующих кодов и (или) конкретные каналообразующие коды, используемые для передач к UE. Выделенные каналообразующие коды могут быть любыми 16-элементными каналообразующими кодами, доступными для канала HS-PDSCH, и (или) другими каналообразующими кодами. Например, для UE может быть выделен каналообразующий код с коэффициентом расширения 32 или 64, который может занимать меньше кодового пространства, чем один 16-элементный каналообразующий код. UE может обработать совместно используемый канал данных в отношении только выделенных каналообразующих кодов и может игнорировать другие каналообразующие коды.
Параметры кодирования и модуляции могут указывать, каким образом кодируются и модулируются данные. Например, параметры кодирования и модуляции могут указывать одну или несколько схем модуляции (например, QPSK и (или) 16 QAM), один или несколько размеров транспортных блоков, одну или несколько кодовых скоростей и т.д., используемых для передач к UE. UE может обрабатывать совместно используемый канал данных на основе выделенных параметров кодирования и модуляции.
Параметры HARQ могут указывать параметр, применимый для повторных передач или передач к UE, например используется ли синхронный IR, последовательность вариантов избыточности для транспортного блока, число повторных передач для транспортного блока, минимальный временной интервал между последовательными передачами для транспортного блока, параметры подтверждения ACK/NAK и т.д. Варианты избыточности для транспортного блока могут посылаться в определенном порядке, который может быть заранее известен Узлу B и UE. Например, первый вариант избыточности может отправляться с первой передачей для транспортного блока, второй вариант избыточности может отправляться при второй передаче, третий вариант избыточности может отправляться при третьей передаче и т.д. Параметры подтверждения ACK/NAK могут указывать, следует ли посылать оба подтверждения ACK и NAK, только подтверждение ACK и т.д. Когда по каналу HS-SCCH никакие служебные сигналы не отправляются, UE может не суметь определить, произошла ли ошибка декодирования из-за того, что (a) UE с ошибкой декодировало транспортный блок, отправленный к UE, (b) транспортный блок отправлен не тому UE, или (c) ни к какому UE не отправлен никакой транспортный блок. Поэтому UE может не знать, когда посылать подтверждения NAK для своих транспортных блоков. Если отправлять только подтверждения ACK, можно избежать ошибочной отправки подтверждений NAK из-за того, что транспортные блоки отправляются другим UE.
Передача временных параметров может указывать временные интервалы, или TTI, в которые к UE могут отправляться передачи. Для приложений, которые периодически посылают данные, выделенные временные интервалы могут определяться на основе периодичности данных, например каждые 10 или 20 мс для VoIP. UE может обрабатывать совместно используемый канал передачи данных только в выделенные временные интервалы и в другое время может переходить в ждущий режим для экономии энергии аккумулятора.
Выделенные параметры могут также включать в себя параметры других типов, которые могут зависеть от построения системы. Например, в системе на основе OFDM выделенные параметры могут указывать одну или несколько определенных поднесущих, которые могут быть использованы для передач к UE. В системе, которая поддерживает передачу со множеством входов и множеством выходов (MIMO), выделенные параметры могут указывать число потоков данных, которые могут быть отправлены к UE, одну или несколько матриц предварительного кодирования, которые могут использоваться для передач к UE и т.д.
Совместно используемый канал передачи данных может включать в себя транспортные и физические каналы, например каналы HS-DSCH и HS-PDSCH. Некоторые параметры (например, параметры кодирования) могут применяться к части совместно используемого канала передачи данных, относящейся к транспортному каналу, тогда как другие параметры (например, параметры модуляции и каналообразующих кодов) могут применяться к части совместно используемого канала передачи данных, относящейся к физическому каналу.
В одном варианте для UE могут определяться и выделяться один или несколько форматов передачи данных. Каждый формат передачи данных может быть связан с одним или несколькими определенными параметрами, используемыми при передаче. Например, формат передачи данных может быть связан с определенным набором из одного или нескольких каналообразующих кодов, с определенной схемой модуляции, с определенной кодовой скоростью или размером транспортного блока и т.д. Узел B может отправлять передачу на основе одного из форматов передачи данных, выделенных для UE. Если для UE выделено множество форматов передачи данных, то узел B может использовать один из форматов передачи данных для каждой передачи, отправляемой к UE.
В целом параметр может относиться к чему угодно, что имеет отношение к передаче данных, например размер блока, кодовая скорость, схема модуляции, параметр HARQ, временной интервал и т.д. Формат передачи данных может быть связан с одним или несколькими определенными параметрами (например, с размером блока или схемой модуляции) и может быть удобным механизмом для доставки параметров.
В целом выделенные параметры могут использоваться для любого совместно используемого канала передачи данных в любой системе беспроводной связи. Выделенные параметры могут использоваться для HSDPA с целью избежать посылки служебных сигналов по каналу HS-SCCH. Может быть определен новый формат подкадра или режим передачи для канала HS-DSCH с одной или несколькими из следующих характеристик:
1. Служебные сигналы не передаются по каналу HS-SCCH,
2. Для передач к UE можно использовать один или несколько определенных каналообразующих кодов,
3. Для передач можно использовать одну или несколько определенных каналообразующих схем,
4. Для передач можно использовать один или несколько определенных размеров транспортных блоков,
5. Для HARQ устанавливается синхронная IR с заранее установленным числом повторных передач и заранее установленной последовательностью вариантов избыточности, и
6. Для каждого транспортного блока, передаваемого по каналу HS-PDSCH, используется CRC, специфический для UE.
Некоторые из параметров могут быть фиксированными, тогда как другие параметры могут быть конфигурируемыми. В одном варианте каналообразующие коды и размеры транспортных блоков являются конфигурируемыми параметрами, а другие параметры фиксированными. Например, схема модуляции может быть фиксирована в QPSK, число повторных передач может быть фиксированным и равным двум, последовательность вариантов избыточности может быть фиксированной и т.д. Фиксированные параметры заранее известны узлу B и UE. Конфигурируемые параметры могут определяться в начале вызова или могут изменяться в течение вызова.
Для UE могут быть определены один или несколько форматов передачи. Например, формат передачи может быть определен следующим образом:
1. Определенный каналообразующий код для канала HS-PDSCH,
2. Определенная схема модуляции (например, QPSK),
3. Определенный размер транспортного блока,
4. Для HARQ установлена синхронная IR с двумя повторными передачами и заранее заданной последовательностью вариантов избыточности, и
5. CRC, специфический для UE.
Для UE может быть определено множество форматов передачи с различными параметрами. Например, для двух различных размеров транспортных блоков и одних и тех же каналообразующего кода, схемы модуляции и т.д. могут быть определены два формата передачи. В целом формат передачи может быть связан с любым числом параметров или с параметром любого типа.
Параметры, которые доставляются посредством служебных сигналов по каналу HS-SCCH, могут таким образом быть зафиксированы или сконфигурированы/выделены до передачи. В одном варианте построения все параметры, доставляемые посредством служебных сигналов по каналу HS-SCCH, могут определяться так, как указано в последнем столбце таблицы 2. При таком построении все параметры являются либо фиксированными, либо конфигурируемыми/выделенными, так что служебные сигналы по каналу HS-SCCH становятся не нужны. При таком построении для передач данных к UE можно использовать один каналообразующий код и два размера транспортных блоков. Два размера транспортных блоков могут быть выбраны на основе того, какие требования к данным предъявляются при данном вызове. Например, для вызова VoIP можно использовать размер транспортного блока 353 бит для речевого кадра AMR-NB 12,2 кбит в секунду или для речевого кадра AMR-WB 12,6 кбит в секунду. Для кадра с дескриптором молчания (SID) AMR-NB или AMR-WB можно использовать размер транспортного блока 161 бит. Можно также использовать другие размеры транспортных блоков и (или) другие количества размеров транспортных блоков.
В одном варианте для UE может быть выделен один или множество каналообразующих кодов из каналообразующих кодов, доступных для канала HS-PDSCH. В другом варианте для UE может быть выделен каналообразующий код с коэффициентом расширения больше 16. UE может затем сжать принятую передачу при помощи каналообразующего кода, который длиннее самого короткого каналообразующего кода для совместно используемого канала передачи данных. Больший коэффициент расширения уменьшает зернистость при распределении кодового пространства и может улучшить использование каналообразующих кодов. Например, для UE с небольшими размерами полезных данных (например, для VoIP или игр) может быть выделен каналообразующий код с коэффициентом расширения, равным 32, и такое UE может затем занять половину кодового пространства. Передача, отправленная при помощи этого каналообразующего кода с SF=32, может иметь кодовую скорость, которая в два раза выше скорости сравнимой передачи, отправленной с SF=16. HARQ может компенсировать более высокую кодовую скорость отправкой повторных передач для транспортных блоков, требующих более низких кодовых скоростей. В еще одном варианте для UE выделяется изменяющийся во времени каналообразующий код (который может меняться со временем заранее определенным образом) или различные каналообразующие коды в различные временные интервалы.
Выделенные параметры для UE могут определяться при помощи одного или нескольких форматов передачи и (или) каким-либо иным образом. Выделенные параметры могут определяться для UE во время установления вызова в начале вызова или могут быть основаны на требованиях, предъявляемых к вызову. Например, выделенные размеры транспортных блоков могут выбираться на основе требований к данным, выделенные временные интервалы могут выбираться на основе типа вызова (например, VoIP или игра) и т.д. Выделенные параметры могут быть также изменены во время вызова по различным причинам, таким как изменение требований к данным, загруженность системы и т.д. Изменения выделенных параметров могут осуществляться посредством механизма реконфигурации, поддерживаемого системой. Выделенные параметры могут быть, таким образом, статическими или полустатическими, и могут быть конфигурируемыми для каждого UE. Выделенные параметры могут отправляться каждому UE посредством служебных сигналов верхнего уровня или при помощи какого-либо иного средства перед передачей по совместно используемому каналу передачи данных с использованием выделенных параметров. Например, выделенные параметры могут быть отправлены при установлении вызова при помощи сообщений установления радиодоступа уровня 3 в W-CDMA или во время реконфигурации при помощи сообщений реконфигурации радиодоступа.
На фиг.6 приведена передача данных по каналу HS-DSCH с выделенными параметрами. UE периодически оценивает качество принимаемого сигнала и посылает CQI по каналу HS-DPCCH. Узел B содержит данные для отправки к UE и составляет график передачи по нисходящей линии связи для UE. Узел B обрабатывает транспортный блок на основе выделенных параметров, например выделенного формата передачи. Узел B не посылает никаких служебных сигналов по каналу HS-SCCH и посылает к UE первую передачу транспортного блока по каналу HS-PDSCH. UE обрабатывает канал HS-PDSCH на основе выделенных параметров и восстанавливает транспортный блок, отправленный к UE. UE отправляет подтверждение ACK по каналу HS-DPCCH, если транспортный блок декодирован правильно, и в противном случае может не отправлять ничего. UE также оценивает качество принятого сигнала, посылает CQI вместе с подтверждением ACK/ничем по каналу HS-DPCCH. Узел B может послать повторную передачу, если от UE не принято ничего, и может послать новую передачу для другого транспортного блока, если принято подтверждение ACK. Узел B посылает повторные передачи или новые передачи без каких-либо служебных сигналов по каналу HS-SCCH.
На фиг.7 приведена передача данных к множеству UE с выделенными параметрами. Узел B посылает передачи к UE с выделенными параметрами (которые показаны сплошной штриховкой), а также передачи к UE без выделенных параметров (которые показаны косой штриховкой) по каналу HS-PDSCH. Узел B посылает служебные сигналы по каналу HS-SCCH только к UE без выделенных параметров, которые показаны диагональной штриховкой. Узел B не посылает служебные сигналы к UE с выделенными параметрами. Как показывают фиг.5 и 7, можно сэкономить большое количество радиоресусров, если не посылать служебные сигналы к UE с выделенными параметрами.
На фиг.8 приведена блок-схема конструкции процессора 210 передаваемых данных и модулятора 220 на Узле B 110, приведенном на фиг.2. Для большей ясности на фиг.8 изображены блоки обработки для генерации передачи по каналу HS-PDSCH для одного UE.
В процессоре 210 передаваемых данных генератор 810 кода CRC генерирует код CRC для транспортного блока. Скремблер 812 может скремблировать транспортный блок, код CRC или транспортный блок и CRC на основе идентификатора UE (UE ID) для приемного UE. Этот идентификатор UE может быть идентификатором MAC или идентификатором иного типа, которые может однозначно идентифицировать приемное UE. Специфический для UE код CRC может быть генерирован различными способами, которые делают код CRC специфическим для приемного UE. Например, код CRC можно генерировать обычным образом, а затем этот код CRC можно сделать специфическим для UE. Это можно обеспечить посредством выполнения операции "исключительное ИЛИ" (XOR) между вычисленным кодом CRC и идентификатором UE. В целом специфическое для UE скремблирование можно выполнить на всей или на любой части передачи, а также в любом месте канала обработки передаваемых сигналов.
Кодировщик 814 кодирует скремблированный блок на основе схемы кодирования и создает кодированный блок с выбранным размером транспортного блока. Контроллер 240 может выбрать размер транспортного блока на основе коэффициента CQI, принятого от UE, размеров транспортных блоков, выделенных для UE, и т.д. Блок 816 HARQ делит кодированный блок на множество вариантов избыточности. Для каждой передачи блок 816 HARQ определяет, какой отправить вариант избыточности на основе управляющего сигнала HARQ от контроллера 240 и обеспечивает выбранный вариант избыточности. Блок перемежения 818 канала перемежает (или переупорядочивает) кодовые биты в выбранном варианте избыточности. Блок 820 отображения символов отображает перемежаемые биты на символы данных на основе схемы модуляции, выбранной для UE. Эта схема модуляции может быть фиксированной (например, QPSK) при использовании выделенных параметров.
В модуляторе 220 расширитель 820 расширяет символы данных на основе каналообразующего кода, выделенного для UE, и создает элементы данных. Далее элементы данных обрабатываются и передаются к UE. Контроллер/процессор 240 может принимать сигнал обратной связи (например, ACK/NAK/ничего, CQT и т.д.) от UE и может выдавать различные параметры (например, идентификатор UE, размер транспортного блока, управляющий сигнал HARQ, схему модуляции, каналообразующий код и т.д.) для каждой передачи, отправленной к UE.
На фиг.9 приведена блок-схема конструкции демодулятора 260 и процессора 270 принятых данных в UE 120, изображенном на фиг.2. В демодуляторе 260 блок 910 сжатия сжимает принятые отсчеты для принятой передачи на основе каналообразующего кода, выделенного UE, выдает сжатые символы в буфер 912 символов и блок 914 объединения HARQ. Буфер 912 хранит сжатые символы для возможного объединения с будущими передачами. Блок 914 объединения HARQ может (a) пропускать сжатые символы для текущей передачи, поступающие из блока 910 сжатия, без объединения или (b) объединять сжатые символы для текущей передачи со сжатыми символами для одной или нескольких предыдущих передач на основе управляющего сигнала HARQ, поступающего из контроллера 280.
В процессоре 270 принятых данных блок 920 восстановления символов восстанавливает сжатые символы, поступающие из блока 914 объединения, на основе выбранной схемы модуляции. Например, блок 920 восстановления символов может выдавать логарифмическое отношение правдоподобия (LLR) для кодовых битов сжатых символов. Блок 922 обратного перемежения канала выполняет обращенное перемежение способом, обратным перемежению, выполняемому блоком перемежения 818 каналов, приведенному на фиг.8. Декодер 924 декодирует выходной сигнал блока 922 обратного перемежения на основе размера транспортного блока и выдает декодированный транспортный блок.
Если Узел B скремблирует код CRC для транспортного блока, то генератор 926 кода CRC 926 генерирует CRC для декодированного транспортного блока и дескремблер 928 дескремблирует принятый код CRC, как показано на фиг.9. Если Узел B скремблирует транспортный блок, то дескремблер 928 дескремблирует декодированный транспортный блок и генератор 926 кода CRC генерирует код CRC для дескремблированного транспортного блока (не показано на фиг.9). В любом случае блок 930 обнаружения сравнивает локально генерированный код CRC с принятым или дескремблированным кодом CRC и определяет, правильно или неправильно декодирован транспортный блок, на основе результата сравнения. В целом специфическое для UE дескремблирование выполняется способом, обратным специфическому для UE скремблированию на Узле B. Контроллер/процессор 280 может выдавать различные параметры (например, каналообразующий код, управляющий сигнал HARQ, схему модуляции, размер транспортного блока, идентификатор UE и т.д.) для каждой передачи, обрабатываемой UE.
UE может выполнять декодирование принятой передачи наугад на основе выделенных параметров. UE может обрабатывать принятые передачи в соответствии с каждой возможной гипотезой до тех пор, пока транспортный блок не будет правильно декодирован или пока не будут оценены все гипотезы. Число гипотез зависит от числа неизвестных факторов в UE. Например, если для передачи могут использоваться два размера транспортных блоков, то UE может декодировать принятую передачу для каждого из двух размеров транспортных блоков. Кроме того, если для транспортного блока может осуществляться до двух повторных передач и если UE не обладает информацией HARQ, то UE может обрабатывать принятые передачи в соответствии с тремя гипотезами, согласно которым принятая передача является первой передачей, второй передачей и третьей передачей. В данном примере UE может выполнять декодирование наугад, проверяя до шести гипотез, охватывающих два возможных размера транспортных блоков и три возможности передачи.
UE может оценивать гипотезы в последовательности, которая может быть выбрана на основе правдоподобия каждой гипотезы. Например, UE может обрабатывать принятую передачу как новую передачу, если предыдущая передача была декодирована правильно, и как повторную передачу, если предыдущая передача была декодирована с ошибкой. UE может также выполнять декодирование для размера транспортного блока, который является наиболее вероятным, затем декодирование для следующего по вероятности размера транспортного блока и т.д. Например, если для UE выделено два размера транспортных блоков и больший размер транспортного блока используется чаще, чем меньший размер транспортного блока, то UE может сначала выполнить декодирование для большего размера транспортного блока, а затем выполнить декодирование для меньшего размера транспортного блока.
На фиг.10 приведен способ 1000, выполняемый Узлом B для передачи данных без служебных сигналов. Узел B выделяет для UE по меньшей мере один параметр (блок 1012). Этот по меньшей мере один параметр может включать в себя по меньше мере один каналообразующий код, размер блока, схему модуляции, формат передачи, параметр повторной передачи, временной интервал и т.д. Например, этот по меньшей мере один параметр может содержать множество форматов передачи (например, множество размеров транспортных блоков), используемых для передач к UE. Этот по меньшей мере один параметр может быть выделен во время установки вызова в начале вызова для установки услуг уровня сети радиодоступа для UE, во время реконфигурации для изменения услуг уровня сети радиодоступа для UE и т.д. Узел B посылает к UE по меньшей мере один выделенный параметр (блок 1014). Затем Узел B обрабатывает передачу для UE на основе этого по меньшей мере одного выделенного параметра (блок 1016). Узел B может скремблировать всю передачу или ее часть при помощи идентификатора для UE. Узел B посылает передачу по каналу передачи данных, совместно используемому множеством UE, для обработки посредством UE на основе этого по меньшей мере одного выделенного параметра (блок 1018). Узел B может посылать передачу во временном интервале, выделенном для UE. Узел B может отменить передачу управляющей информации/служебных сигналов по нисходящей линии связи, соответствующую передаче по совместно используемому каналу передачи данных.
На фиг.11 приведен выполняемый UE способ 1100 приема данных без служебных сигналов. UE принимает по меньшей мере один параметр, выделенный для UE, например, во время установления вызова, реконфигурации и т.д. (блок 1112). Этот по меньшей мере один параметр может включать в себя любой из перечисленных выше параметров. Затем UE принимает передачу по каналу передачи данных, совместно используемому множеством UE (блок 1114). UE обрабатывает принятую передачу на основе по меньшей мере одного параметра, выделенного UE до приема передачи (блок 1116). Принятая передача может содержать один или несколько пакетов данных (или транспортных блоков).
Обработка, выполняемая UE в блоке 1116, может включать в себя обработку/декодирование принятой передачи на основе различных форматов передачи (например, различных размеров транспортных блоков), используемых для принятой передачи. UE может выбирать за один раз один формат передачи, обрабатывать принятую передачу на основе выбранного формата передачи, завершать обработку принятой передачи, если она декодирована правильно, и повторять обработку для другого формата передачи, если она декодирована неправильно.
В случае использования HARQ UE может определить, является принятая передача новой передачей или повторной передачей, например, на основе результата декодирования для предыдущей передачи, промежутка времени между принятой передачей и предыдущей передачей, числа допустимых повторных передач и т.д. UE может сначала обработать принятую передачу как новую передачу для получения декодированного пакета и, если декодированный пакет содержит ошибку, то обработать принятую передачу как повторную передачу. Или же UE может сначала обработать принятую передачу как повторную передачу для получения декодированного пакета, и если декодированный пакет содержит ошибку, обработать принятую передачу как новую передачу. В обоих случаях UE может обработать принятую передачу в соответствии с различными гипотезами, относящимися к различным количествам передач, посланным до принятой передачи, различным размерам транспортных блоков и т.д.
Обработка в блоке 1116 может также включать в себя определение того, является ли UE надлежащим получателем принятой передачи. Это определение может осуществляться посредством проверки принятой передачи с идентификатором для UE, например посредством генерирования кода CRC для принятой передачи, дескремблирования принятого кода CRC с идентификатором UE и сравнения дескремблированного кода CRC и локально генерированного кода CRC. Это определение может быть также осуществлено посредством дескремблирования принятой передачи с идентификатором UE.
UE может принимать дополнительные передачи по совместно используемому каналу передачи данных и может обрабатывать каждую дополнительную принятую передачу аналогичным образом на основе по меньшей мере одного параметра, выделенного для UE. UE может прерывисто принимать передачи по совместно используемому каналу данных.
2. Передачи при помощи выделенных временных интервалов
В одном варианте Узел B посылает к UE передачи по совместно используемому каналу передачи данных (например, по каналу HS-DSCH) во временные интервалы, выделенные для UE до передач. Узел B может посылать данные к UE в выделенные временные интервалы и в невыделенные временные интервалы. В этом случае UE может обрабатывать совместно используемый канал передачи данных в течение выделенных временных интервалов и может переходить в режим ожидания в остальное время.
В одном варианте временные интервалы, выделенные для UE, определяются на основе схемы. Эта схема может также называться схемой дискретного приема (DRX), повторяющейся схемой и т.д. Схема занимает заданное время из N временных интервалов, где в целом N>1. Временной интервал может соответствовать TTI, подкадру или какой-либо иной единице времени. Схема включает в себя один или несколько определенных временных интервалов, которые могут быть по отдельности выбраны из N временных интервалов, занимаемых схемой. Таким образом, может быть выбран и включен в схему любой из N временных интервалов. Схема начинается в определенный момент (например, в начале радиокадра с SFN = 0) и может непрерывно/постоянно повторяться.
В целом для различных UE могут быть выделены схемы одинаковой или различной продолжительности/длины. Схемы, содержащие различные временные интервалы, могут быть выделены для различных UE с целью равномерного распределения UE по всем временным интервалам, доступным для передачи данных. Схема и определенные временные интервалы, выделяемые для UE, могут определяться на основе типа вызова, требований к данным, загруженности системы и т.д. Например, выделенные временные интервалы для вызова VoIP могут быть отделены друг от друга на 10-20 мс. Кроме того, для потенциально большего объема данных может быть выделено больше временных интервалов, а для потенциально большей экономии энергии аккумулятора UE может быть выделено меньше временных интервалов. Схема для UE может определяться при установлении вызова и посылаться к UE посредством служебных сигналов верхнего уровня или каких-либо других средств. Схема для UE может также изменяться во время вызова и посылаться посредством сообщений о реконфигурации или каких-либо других средств.
На фиг.12 приведены примеры схем для шести UE от A до F. В этом примере схемы для UE имеют одинаковую длину из 12 подкадров или TTI, которые обозначены индексами от 0 до 11. Каждый подкадр соответствует одному временному интервалу. Схемы для UE A и C включают в себя подкадры 0, 3, 6 и 9, схема для UE B включает в себя подкадры 2, 5, 8 и 11, схема для UE D включает в себя подкадры 1 и 4, схема для UE E включает в себя подкадры 4 и 7, и схема для UE F включает в себя подкадры 0, 2, 4, 6, 8 и 10. Схемы повторяются каждые 24 мс, и одно повторение схем длится 24 мс.
В приведенном на фиг.12 примере для UE A и C выделен каналообразующий код 1 для канала HS-PDSCH, для UE B и E выделен каналообразующий код 2, и для UE D и F выделен каналообразующий код 3. Передача может посылаться к UE x, где x ∈{A, B,..., F}, в одном из квадратиков, помеченных "x", и при помощи каналообразующего кода, выделенного для UE x.
UE может время от времени проверять канал HS-DSCH на предмет возможных передач к UE на основе выделенной схемы. UE может находиться в подсостоянии соединения, в котором UE лишь периодически активно, но может быстро переключиться в полностью активное подсостояние. В одном варианте прием передачи по каналу HS-DSCH не вызывает выхода подсостояния соединения. Выход из подсостояния соединения может быть осуществлен, например, посредством сигнального сообщения верхнего уровня. UE может также время от времени передавать сигнал обратной связи по каналу HS-DPCCH в соответствии со схемой прерывистой передачи (DTX), которую можно выбрать на основе схемы DRX.
На фиг.13A приведены примеры передач для UE A при помощи схемы, выделенной этому UE на фиг.12. В этом примере транспортный блок 1 передается в подкадре 0 и повторно передается в подкадре 3. В подкадре 6 не передается ничего. Транспортный блок 2 передается в подкадре 9 и повторно не передается. Транспортный блок 3 передается в подкадре 0 следующего повторения схемы. В каждом выделенном подкадре UE A может наугад осуществлять декодирование для новой передачи и (или) для повторной передачи в отсутствие служебных сигналов, передаваемых по каналу HS-SCCH.
На фиг.13B приведен пример передач для канала UE D при помощи схемы, выделенной для этого UE на фиг.12. В этом примере в подкадре передача к UE D не осуществляется. Транспортный блок 1 передается в подкадре 4 и повторно передается в подкадре 1 следующего повторения схемы.
На фиг.13C приведен пример передач для канала UE F при помощи схемы, выделенной для этого UE на фиг.12. В этом примере повторная передача может осуществляться только по меньшей мере через два подкадра после окончания предыдущей передачи. В подкадре 0 передача к UE F не осуществляется. Транспортный блок 1 передается в подкадре 2, повторно не передается в подкадре 4, поскольку он находится менее чем в двух подкадрах от предыдущей передачи в подкадре 2, и вместо этого повторно передается в подкадре 6. В подкадре 8 передача к UE F не осуществляется. Транспортный блок 2 передается в подкадре 10 и повторно не передается.
Одни и те же временные интервалы, а также один и тот же каналообразующий код могут быть выделены множеством UE. Например, UE A и C на фиг.12 выделены одни и те же подкадры и каналообразующий код 1. В этом случае к одному UE может осуществляться передача во временные интервалы и при помощи каналообразующего кода, которые выделены также другому UE. Каждое UE может проверить для данной передачи специфический для UE код CRC, чтобы определить, предназначена ли передача для этого UE. Каждое UE может хранить принятые отсчеты для своих выделенных временных интервалов для возможного объединения HARQ с будущей передачей. Каждое UE может попытаться восстановить передаваемые данные в данный промежуток времени посредством оценки различных гипотез, например одной гипотезы, заключающейся в том, что текущая передача является первой передачей (без объединения HARQ), другой гипотезы, заключающейся в том, что текущая передача является второй передачей (и таким образом, объединенной с предыдущей передачей), третьей гипотезы, заключающейся в том, что текущая передача является третьей передачей (и таким образом, объединенной с предыдущими двумя передачами), и т.д.
В приведенном на фиг.12 примере каждому UE выделен один каналообразующий код для канала HS-PDSCH. В целом для UE может быть выделено любое число каналообразующих кодов и любой из каналообразующих кодов, доступных для канала HS-PDSCH. В одном варианте во всех временных интервалах, выделенных для UE, выделяются и используются одни и те же каналообразующий(ие) код(ы), например, как показано на фиг.12. В другом варианте выделяются различные каналообразующие коды для использования в различных временных интервалах. Например, для UE F может быть выделен каналообразующий код 1 в подкадре 4, чтобы избежать столкновения с UE D в кодовой области для этого подкадра. Каналообразующий код для UE может выделяться независимо для каждого подкадра, входящего в состав схемы для этого UE.
В одном варианте передачи могут посылать к UE в выделенные для него временные интервалы вместе со служебными сигналами по каналу HS-SCCH. UE может обработать канал HS-SCCH в выделенный временной интервал и определить, предназначена ли какая-нибудь передача по каналу HS-PDSCH для этого UE. Если служебные сигналы указывают, что передача предназначена для этого UE, то UE может обработать канал HS-PDSCH на основе служебных сигналов, принятых по каналу HS-SCCH. В противном случае, если служебные сигналы указывают, что никакая передача для этого UE не предназначена, то UE может вернуться в режим ожидания, не осуществляя обработку канала HS-PDSCH.
В другом варианте передачи, предназначенные для UE, посылаются в выделенные для него временные интервалы без передачи служебных сигналов по каналу HS-SCCH. В этом случае Узел B может послать передачу к UE в выделенный временной интервал с использованием параметров, выделенных этому UE, как описано выше. UE может наугад декодировать канал HS-PDSCH в каждый выделенный временной интервал на основе выделенных параметров, как также описано выше.
В одном варианте допускается объединение HARQ для различных повторений схемы, например, как показано на фиг.13B. В другом варианте объединение HARQ для различных повторений схемы не допускается. Например, передача в подкадре 10 первого повторения схемы на фиг.12 для UE F не объединяется с передачей в подкадре 0 следующего повторения схемы. Это ограничение для HARQ ограничивает все передачи для транспортного блока рамками одного повторения схемы, так что новая передача и повторная передача не посылаются в различных повторениях схемы. Это ограничение для HARQ может уменьшить сложность декодирования, поскольку UE может использовать начало схемы в качестве механизма синхронизации для HARQ. Транспортный блок, который правильно не декодирован к концу одного повторения, может быть повторен заново в следующем повторении схемы.
На фиг.14 приведен выполняемый Узлом B способ 1400 передачи данных при помощи выделенных временных интервалов. Узел B посылает информацию о выделении временных интервалов, используемых для передачи данных к UE, которая может представлять собой схему индивидуально выбранных временных интервалов (блок 1412). Выделенные временные интервалы можно использовать для передачи и повторных передач пакета данных (или транспортного блока) к UE. Выделенные временные интервалы для данного UE можно также выделить другим UE, так что в данном временном интервале может осуществляться передача к любому из UE, которому выделен этот временной интервал. Узел B осуществляет передачу к UE во временной интервал, выделенный этому UE, по каналу передачи данных (например, по каналу HS-DSCH и HS-PDSCH), совместно используемому множеством UE (блок 1414).
На фиг.15 приведен выполняемый UE способ приема данных при помощи выделенных временных интервалов. UE принимает информацию о выделении временных интервалов, используемых для передачи данных к этому UE, которая может представлять собой схему индивидуально выбранных временных интервалов (блок 1512). UE принимает передачу по каналу передачи данных, совместно используемому множеством UE, во временной интервал, выделенный этому UE и определенный на основе схемы (блок 1514). UE обрабатывает принятую передачу и пытается восстановить передачу (блок 1516). Например, UE может обработать принятую передачу на основе множества форматов передачи, используемых для данного временного интервала, сжать принятую передачу при помощи каналообразующего кода для выделенного временного интервала и т.д. UE может также определить, предназначены ли для этого UE данные, восстановленные из принятой передачи, например, посредством дескремблирования данных и (или) принятого кода CRC с идентификатором для UE. UE может контролировать совместно используемый канал передачи данных в выделенные временные интервалы и не осуществлять контроль совместно используемого канала передачи данных в остальное время.
3. Передачи при помощи выделенных параметров и временных интервалов
В целом Узел B может осуществлять передачи к UE различным образом. В таблице 3 перечислены некоторые конфигурации для осуществления передач к UE. Могут быть также определены и другие конфигурации.
Таблица 3
Конфигурация
Допустимые параметры
Для передач в…
Служебные сигналы по каналу HS-SCCH
1
Любые параметры
Любых подкадрах
Есть
2
Выделенные параметры
Выделенных подкадрах
Нет
3
Выделенные параметры
Любых подкадрах
Нет
4
Выделенные параметры
Выделенных подкадрах
Нет
Невыделенные параметры
Выделенных подкадрах
Есть
5
Выделенные параметры
Выделенных подкадрах
Нет
Любые параметры
Невыделенных подкадрах
Есть
6
Выделенные параметры
Любых подкадрах
Нет
Невыделенные параметры
Любых подкадрах
Есть
В конфигурации 1 Узел B может осуществлять передачи к UE в любом подкадре с использованием любых параметров и перед каждой передачей посылает служебные сигналы по каналу HS-SCCH, как и осуществляется в настоящее время в HSDPA. В конфигурации 2 Узел B может осуществлять передачи к UE только в подкадрах, выделенных для UE и с использованием только выделенных параметров. Узел B не посылает служебных сигналов по каналу HS-SCCH. В этой конфигурации UE может обрабатывать канал HS-PDSCH только в выделенных подкадрах на основе выделенных параметров и может находиться в режиме ожидания в других подкадрах. В конфигурации 3 Узел B может осуществлять передачи к UE в любом подкадре при помощи выделенных параметров и не посылает служебных сигналов. UE может обрабатывать канал HS-PDSCH в каждом подкадре на основе выделенных параметров.
В конфигурации 4 Узел B может осуществлять передачи к UE только в выделенные подкадры. Узел B может использовать выделенные параметры и в этом случае не посылать служебных сигналов. Узел B может также использовать невыделенные параметры и в этом случае посылать служебные сигналы по каналу HS-SCCH. В конфигурации 5 Узел B может осуществлять передачи к UE в выделенные подкадры с использованием выделенных параметров и может осуществлять передачи в остальные подкадры с использованием любых параметров. В этой конфигурации Узел B может посылать служебные сигналы по каналу HS-SCCH, когда (a) осуществляются передачи в невыделенные подкадры, как показано в таблице 3, или (b) используются невыделенные параметры. В конфигурации 6 Узел B может посылать передачи в любых подкадрах с использованием выделенных и невыделенных параметров и посылать служебные сигналы в случае использования невыделенных параметров. Конфигурации 4, 5 и 6 поддерживают использование выделенных и невыделенных параметров для передач к UE. Невыделенные параметры ограничены выделенными подкадрами в конфигурации 4, ограничены невыделенными подкадрами в конфигурации 5 и не ограничены какими-либо подкадрами в конфигурации 6. Конфигурации 4, 5 и 6 допускают осуществление передач с использованием как существующего формата канала HS-DSCH с использованием служебных сигналов, посылаемых по каналу HS-SCCH, так и новых форматов канала HS-DSCH без использования служебных сигналов по каналу HS-SCCH.
В некоторых конфигурациях, таких как конфигурации 4 и 6 в таблице 3, UE может принимать передачи с использованием и без использования служебных сигналов по каналу HS-SCCH. В этом случае UE может обрабатывать канал HS-SCCH, чтобы определить, посылались ли служебные сигналы по каналу UE. В случае приема служебных сигналов по каналу HS-SCCH UE может обрабатывать канал HS-PDSCH на основе принятых служебных сигналов. Если служебные сигналы по каналу HS-SCCH не приняты, UE может обрабатывать канал HS-PDSCH на основе выделенных параметров. UE может выполнять декодирование наугад принятой передачи по каналу HS-PDSCH, как описано выше для случая отсутствия служебных сигналов.
На фиг.16 приведен способ 1600, выполняемый Узлом B для передачи данных с использованием и без использования служебных сигналов. Узел B посылает информацию о выделении для UE по меньшей мере одного параметра, например, во время установления вызова или реконфигурации (блок 1612). Узел B осуществляет передачу к UE на основе по меньшей мере одного параметра, выбранного для транспортного блока (блок 1614). Узел B может осуществить передачу по совместно используемому каналу передачи данных. Узел B посылает к UE служебные сигналы, содержащие по меньшей мере один выбранный параметр, если по меньшей мере один выбранный параметр не относится к по меньшей мере одному выделенному параметру (блок 1616). Узел B не посылает служебных сигналов, относящихся к передаче, если этот по меньшей мере один выбранный параметр относится к по меньшей мере одному выделенному параметру (блок 1618).
Узел B может выбирать по меньшей мере один параметр для каждой передачи, посылаемой к UE, и может посылать служебные сигналы только для передач, которые осуществляются с параметрами, не относящимися к по меньшей мере одному выделенному параметру. Для конфигураций 4 и 5 в таблице 3 Узел B использует только этот по меньшей мере один выделенный параметр для передач, осуществляемых во временные интервалы, выделенные для UE. В конфигурации 6 Узел B может использовать выделенные или невыделенные параметры для каждой передачи к UE.
На фиг.17 приведен выполняемый UE способ 1700 приема данных с использованием и без использования служебных сигналов. UE принимает информацию о выделении по меньшей мере одного параметра, например, во время установления или реконфигурации вызова (блок 1712). UE декодирует служебные сигналы, передаваемые по каналу управления, например, по каналу HS-SCCH (блок 1714). UE обрабатывает передачу на канале передачи данных (например, на канале HS-DSCH и HS-PDSCH) на основе по меньшей мере одного параметра, полученного от служебных сигналов, если служебные сигналы успешно декодированы (блок 1716). UE обрабатывает передачу на основе по меньшей мере одного выделенного параметра, если служебные сигналы не удалось успешно декодировать (блок 1718).
Для блока 1718 UE может сначала обработать передачу на основе первого набора из по меньшей мере одного выделенного параметра (например, на основе первого формата передачи) и, если передачу не удалось успешно декодировать, обработать передачу на основе второго набора из по меньшей мере одного выделенного параметра (например, на основе второго формата передачи). В случае HARQ UE может сначала обработать передачу как новую передачу и, если передачу не удалось успешно декодировать, обработать передачу как повторную передачу. В случае обработки передачи как повторной передачи UE может объединить передачу с сохраненной передачей для получения объединенной передачи и затем обработать объединенную передачу на основе по меньшей мере одного выделенного параметра. UE может также сохранить передачу для будущего объединения, если передачу не удалось успешно декодировать.
Описанные здесь способы можно использовать для эффективной поддержки услуг, предоставляемых в режиме реального времени (например, VoIP, видео, игры и т.д.), а также услуг, требующих пульсирующего режима передачи. Эти способы обеспечивают эффективную поддержку совместно используемым каналом передачи данных услуг, которые часто посылают небольшие пакеты по нисходящей линии связи, а также других услуг, которые могут посылать данные в пульсирующем режиме. Эти способы особенно выгодно использовать для ассиметричных применений, в которых по нисходящей линии связи пересылается больше данных, чем по восходящей линии связи. Эти ассиметричные применения могут включать в себя игры, потоковое видео в режиме реального времени, потоковое аудио в режиме реального времени, интерактивные мультимедийные запросы, широковещательные рассылки и т.д. Эти способы могут улучшить пропускную способность системы и, следовательно, время запаздывания для услуг, предоставляемых в режиме реального времени. Меньшее время запаздывания по нисходящей линии связи может (a) улучшить качество восприятия пользователем, который может быть чувствителен к общей двусторонней задержке, и (или) (b) сделать допустимым большее время запаздывания на восходящей линии связи для данной двусторонней задержки, что может потенциально повысить пропускную способность восходящей линии связи. Эти способы могут также позволить оператору сети более незаметно смешивать услуги, предоставляемые в режиме реального времени (например, VoIP), с другими услугами.
Эти способы могут использоваться для HSDPA, как описано выше. Новые форматы для канала с выделенными параметрами не требуют служебных сигналов по связанному с ним каналу HS-SCCH и являются обратно совместимыми HSDPA, Выпуск 5. Новые форматы для канала HS-DSCH можно использовать (a) только в выделенных подкадрах для обеспечения операции DRX, выполняемой UE, или (b) в любом подкадре для обеспечения гибкости.
Описанные здесь способы можно использовать в системах CDMA, как описано выше. Эти способы можно также использовать в других системах множественного доступа, в которых системные ресурсы совместно используются пользователями. Например, эти способы можно использовать в системах OFDMA, где системными ресурсами, которые могут использоваться совместно, являются передаваемая мощность и поднесущие (или частоты), в системах TDMA, где системными ресурсами, которые могут использоваться совместно, являются временные интервалы и т.д. Система OFDMA может определить порты перескока, которые с течением времени могут отображаться на различные поднесущие псевдослучайными образом или заданным образом. Поднесущие, порты перескока и временные интервалы могут совместно использоваться аналогично каналообразующим кодам в системах CDMA. Вышеприведенное описание может аналогичным образом относиться к системам OFDMA и TDMA.
Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием различных других технологий и способов. Например, данные, команды, сигналы, биты, символы и элементы, которые могут упоминаться в вышеприведенном описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любым сочетанием вышеперечисленного.
Специалистам должно быть также ясно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытием, приведенным в настоящем документе, могут быть реализованы электронными аппаратными средствами, компьютерными программными средствами или их сочетаниями. Для более ясной иллюстрации взаимозаменяемости аппаратных и программных средств различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны в целом на основе их функциональности. Будет ли эта функциональность реализована в аппаратном или программном виде, зависит от конкретного применения и ограничений, накладываемых на конструкции в системе в целом. Специалисты могут реализовать описанную выше функциональность различными способами для каждого конкретного применения, но такие конструктивные решения не должны считаться отклонением от объема настоящего изобретения.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с приведенным здесь раскрытием, могут быть реализованы или выполнены при помощи процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, логического элемента на дискретных элементах или транзисторного логического элемента, отдельных аппаратных компонентов или любых сочетаний вышеперечисленного, предназначенных для выполнения описанных здесь функций. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, но в альтернативном варианте процессор может быть любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор может также быть реализован в виде сочетания вычислительных устройств, например сочетания DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров в сочетании с ядром DSP или любой другой такой конфигурации.
Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с приведенным здесь раскрытием, могут быть реализованы непосредственно в аппаратном виде, в программном модуле, выполняемом процессором или в виде сочетания того и другого. Программный модуль может находиться в ПЗУ, флэш-памяти, ОЗУ, стираемом программируемом ОЗУ, электронно-стираемом программируемом ОЗУ, в регистрах, на жестком диске, на сменном диске, на CD-ROM или в любом другом носителе для хранения данных, известном из уровня техники. Иллюстративный носитель для хранения данных связан с процессором, так что процессор может считывать информацию из носителя для хранения данных и записывать информацию в него. В альтернативном варианте носитель для хранения данных может быть составной частью процессора. Процессор и носитель для хранения данных могут находиться в ASIC. ASIC может находиться в пользовательском терминале. В альтернативном варианте процессор и носитель для хранения данных могут находиться в виде отдельных компонентов в пользовательском терминале.
Заголовки включены в настоящее описание для удобства ссылки и для облегчения поиска определенных разделов. Подразумевается, что эти заголовки не ограничивают область применения принципов, описанных под ними, и эти принципы могут применяться и в других разделах, имеющихся в описании.
Вышеприведенное описание изобретения приведено с целью позволить любому специалисту в данной области техники создать или использовать изобретение. Различные видоизменения изобретения должны явным образом следовать для этих специалистов в данной области техники, и раскрытые здесь общие принципы могут применяться к любым видоизменениям без отступления от сущности и объема изобретения. Таким образом, подразумевается, что изобретение не ограничивается описанными здесь примерами, но должно соответствовать наиболее широкому объему, согласующемуся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в настоящем документе.