ВЫБОР ОБЫЧНОГО ИЛИ ВИРТУАЛЬНОГО СПОСОБА ДВУХУРОВНЕВОЙ ПЕРЕДАЧИ ACK/NACK
SELECTING NORMAL OR VIRTUAL DUAL LAYER ACK/NACK TRANSMISSION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Изобретение относится к сигнализации управления в беспроводных сетях и, в частности, к сигнализации ACK/NACK для данных, принимаемых в сгруппированных ресурсах нисходящей линии связи.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Ниже приводится расшифровка аббревиатур и терминов, используемых в данном описании.
3GPP third generation partnership project, проект сотрудничества по разработке систем третьего поколения
АСК acknowledgement, подтверждение приема
DL downlink, нисходящая линия связи
DTX discontinuous transmission, прерывистая передача
eNB Base Station/Node В, базовая станция/узел В в системе LTE
Е - evolved UTRAN, развитая система UTRAN
UTRAN
FDD frequency division duplex, дуплексная связь с разделением по частоте
H-ARQ hybrid automatic repeat request, гибридный автоматический запрос повторной передачи
LTE long term evolution of 3GPP, технология долгосрочного развития 3GPP (известная также как 3.9G)
MCS modulation and coding set, схема модуляции и кодирования
MIMO multiple input multiple output, множество входов и множество выходов (относится к конфигурации антенны)
NACK negative ACK, отрицательное квитирование приема
Node В базовая станция или аналогичный сетевой узел доступа
OFDM orthogonal frequency division multiplex, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением
PDCCH physical downlink control channel, физический нисходящий канал управления
PDSCH physical downlink shared channel, физический нисходящий общий канал
PMI precoding matrix index, индекс матрицы предварительного кодирования
PRB physical resource block, физический ресурсный блок
PUCCH physical uplink control channel, физический восходящий канал управления
PUSCH physical uplink shared channel, физический восходящий общий канал
TDD time division duplex, дуплексная связь с разделением по времени
UE user equipment, пользовательское устройство (например, мобильное устройство/станция)
UL uplink, восходящая линия связи
UMTS universal mobile telecommunications system, универсальная система мобильной связи
UTRAN UMTS terrestrial radio access network, универсальная наземная сеть радиодоступа UMTS
[0003] Группа 3GPP в настоящее время занимается стандартизацией системы долгосрочного развития (LTE) технологии радиодоступа, целью которой является обеспечение уменьшенной задержки, более высоких скоростей передачи пользовательских данных, повышение пропускной способности системы и расширение зоны охвата, а также уменьшение затрат для оператора. Информацию о технологии LTE, имеющей отношение к настоящему изобретению, можно найти в документе 3GPP TR 36.213 V8.3.0 (2008-05), озаглавленном Physical Layer Procedures (Release 8) (Процедуры физического уровня (Издание 8)), который включен в приоритетный документ как Приложение А. В технологии LTE рассматриваются обе схемы FDD и TDD, а представленные ниже примеры осуществления изобретения - описываются в контексте режима TDD.
[0004] В системе LTE назначение радиоресурсов осуществляется в канале PDCCH. Конкретное устройство UE прослушивает канал PDCCH в назначенное для него время и определяет, назначены ли ресурсы UL и/или DL. Если ресурсы назначены, устройство UE отображает информацию о назначении ресурсов в канале PDCCH на каналы PDSCH или PUSCH в зависимости от того, какие ресурсы назначены. Если назначен ресурс UL, то устройство UE передает свои данные в назначенном ресурсе UL и отображает этот ресурс на канал управления, в котором устройство ожидает от узла eNB сигнала ACK/NACK для данных UL. Если назначен ресурс DL, то устройство UE настраивается на отображенный ресурс DL и контролирует прием данных от узла eNB и отображает этот ресурс DL на канал управления, в котором затем устройство посылает свой сигнал ACK/NACK для данных DL (более точно, наименьший индекс элемента канала управления PDCCH, который переносит информацию управления DL (DCI, DL control information), отображается на канал UL, который переносит ACK/NACK). Каждый канал PDCCH задает несколько назначений ресурсов, и в типичном сценарии в заданном канале PDCCH назначений ресурсов DL больше, чем назначений ресурсов UL. В настоящем изобретении предполагается этот типичный сценарий.
[0005] Технология LTE в определенных случаях позволяет уменьшить объем сигнализации управления по сравнению с предшествующими протоколами беспроводной связи, для того чтобы сохранить радиоресурсы для передачи пользовательских данных, а также для более эффективного использования ограниченного заряда аккумулятора устройства UE. Как указывалось выше, технология LTE позволяет использовать конфигурацию кадра, в которой имеется больше подкадров DL, чем подкадров UL, что создает трудности при взаимно-однозначном отображении назначенного ресурса на соответствующий сигнал ACK/NACK. Одним из способов решения этой проблемы является передача одного сигнала ACK/NACK для данных, принимаемых в группе ресурсов DL. В этом отношении можно сослаться на документ R1-081110 (3GPP TSG-RAN WG1 #52, Сорренто, Италия, 11-15 февраля 2008 года, Ericsson, Motorola, Nokia, Nokia Siemens Networks и Qualcomm), озаглавленный "Multiple ACK/NACK for TDD" (множество ACK/NACK для TDD) и включенный в приоритетный документ как Приложение В. В этом документе указано, что для технологии LTE принято решение о возможности передачи подтверждений гибридного запроса ARQ UL в режиме TDD в виде одного сигнала обратной связи ACK/NACK, при этом сигналы ACK/NACK от одного или нескольких подкадров DL объединяются. Этот процесс называется "группированием" (bundling) ACK/NACK и выполняется с помощью логической операции И, применяемой к сигналам ACK/NACK для различных ресурсов DL для генерации одного отчета ACK/NACK, что позволяет использовать форматы PUCCH, уже определенные для LTE (PUCCH-формат 1/1А/1В). Этот режим ACK/NACK называется "AN-группирование" (AN-bundling, где AN является сокращением от ACK/NACK). Для этого необходимо жестко закодировать (см., например, спецификацию TS 36.213 в Приложении А приоритетного документа), какие подкадры DL в каком подкадре UL подтверждаются совместно, и, соответственно, это зависит от активной конфигурации TDD.
[0006] Если устройство UE сконфигурировано для двухуровневого приема (например, MIMO), то оно передает два бита в своем восходящем канале ACK/NACK. Эти биты требуются для подтверждения каждого из уровней (термины "уровни" и "потоки" в данном случае взаимозаменяемы). Однако, если устройству UE не назначаются в точности те же ресурсы PRB (или параметры передачи) во всех подкадрах в пределах окна группирования ACK/NACK, наблюдается ограниченная корреляция между подкадрами для определенного уровня (или потока), вследствие чего сгруппированный сигнал ACK/NACK такого потока становится бессмысленным.
[0007] Авторы изобретения ранее осознали эту проблему и решили, что для описанного выше случая целесообразнее использовать эти два бита для создания меньших окон частичного группирования для достижения преимуществ. Такое частичное группирование (sub-bundling) описано авторами изобретения для случая одного потока в предварительной заявке на патент США №61/029,361, озаглавленной "Virtual Dual-Stream Transmission to Reduce PDCCH Reliability Problem for Downlink-Heavy LTE TDD" (Виртуальная двухпотоковая передача для уменьшения влияния проблемы, связанной с надежностью канала PDCCH, для TDD LTE в условиях перегруженного нисходящего канала) и включенной в приоритетный документ как Приложение С.
[0008] В указанной выше предварительной заявке на патент рассматривается способ конфигурирования устройства UE для виртуальной двухпотоковой передачи и раскрывается, что он может быть интегрирован с MIMO. Для оптимизации использования битов может применяться конфигурирование на более высоком уровне.
Сущность изобретения
[0009] В первом аспекте настоящего изобретения в примерах его осуществления предлагается способ, который включает: прием назначения ресурсов нисходящей линии связи и контроль данных в назначенных ресурсах на l уровнях (l - положительное целое число); генерацию специфичного для ресурса бита для каждого из соответственно контролируемых назначенных ресурсов нисходящей линии связи; выбор алгоритма из по меньшей мере первого алгоритма, который группирует ресурсы нисходящей линии связи в первом режиме, и второго алгоритма, который группирует ресурсы нисходящей линии связи во втором режиме, при этом выбор основан на шаблоне назначенных ресурсов нисходящей линии связи; применение выбранного первого или второго алгоритма к сгенерированным специфичным для ресурсов битам, которые соответствуют ресурсам нисходящей линии связи, сгруппированным согласно первому или второму режиму, для генерации l битов отклика и передачу сгенерированных l битов отклика.
[0010] Во втором аспекте настоящего изобретения в примерах его осуществления предлагается устройство, содержащее по меньшей мере один приемник, по меньшей мере один процессор и по меньшей мере один передатчик. По меньшей мере один приемник выполнен с возможностью приема назначения ресурсов нисходящей линии связи и контроля данных в назначенных ресурсах нисходящей линии связи на l уровнях (l - целое число). По меньшей мере один процессор сконфигурирован для генерации специфичного для ресурса бита для каждого из соответственно контролируемых назначенных ресурсов нисходящей линии связи и выбора алгоритма из по меньшей мере первого алгоритма, который группирует ресурсы нисходящей линии связи в первом режиме, и второго алгоритма, который группирует ресурсы нисходящей линии связи во втором режиме, при этом выбор основан на шаблоне назначенных ресурсов нисходящей линии связи; и, кроме того, процессор сконфигурирован для применения выбранного первого или второго алгоритма к сгенерированным специфичным для ресурсов битам, которые соответствуют ресурсам нисходящей линии связи, сгруппированным согласно первому или второму режиму, для генерации l битов отклика. По меньшей мере один передатчик выполнен с возможностью передачи сгенерированных l битов отклика.
В третьем аспекте настоящего изобретения в примерах его осуществления предлагается способ, который включает: посылку назначения ресурсов нисходящей линии связи и передачу данных в назначенных ресурсах нисходящей линии связи; в ответ на прием бита отклика, который является отрицательным квитированием переданных данных, выбор алгоритма из по меньшей мере первого алгоритма, который группирует ресурсы нисходящей линии связи в первом режиме, и второго алгоритма, который группирует ресурсы нисходящей линии связи во втором режиме, при этом выбор основан на шаблоне назначенных ресурсов нисходящей линии связи; определение комбинации окна группирования и уровня согласно выбранному алгоритму и повторную передачу данных, на которые получено отрицательное квитирование, в назначенных ресурсах нисходящей линии связи, которые указаны комбинацией окна группирования и уровня.
[0012] В четвертом аспекте настоящего изобретения в примерах его осуществления предлагается устройство, которое содержит средства приема, средства обработки и средства передачи. Средства приема предназначены для приема назначения ресурсов нисходящей линии связи и контроля данных в назначенных ресурсах нисходящей линии связи на l уровнях (l - целое число). Средства обработки предназначены для генерации специфичного для ресурса бита для каждого из соответственно контролируемых назначенных ресурсов нисходящей линии связи и выбора алгоритма из по меньшей мере первого алгоритма, который группирует ресурсы нисходящей линии связи в первом режиме, и второго алгоритма, который группирует ресурсы нисходящей линии связи во втором режиме, при этом выбор основан на шаблоне назначенных ресурсов нисходящей линии связи, и для применения выбранного первого или второго алгоритма к сгенерированным специфичным для ресурсов битам, которые соответствуют ресурсам нисходящей линии связи, сгруппированным согласно первому или второму режиму, для генерации l битов отклика. Средства передачи предназначены для передачи сгенерированных l битов отклика.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0013] Упомянутые выше и иные аспекты настоящего изобретения станут более понятными из последующего подробного описания и прилагаемых чертежей.
[0014] На фиг.1 проиллюстрирован принцип частичного группирования для конфигурации #5 TDD и одноуровневого устройства UE.
[0015] На фиг.2 в верхней части показана временная диаграмма 'обычной' двухуровневой передачи, а в нижней части показана временная диаграмма 'виртуальной' двухуровневой передачи в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
[0016] На фиг.3 показана упрощенная структурная схема различных электронных устройств, которые подходят для реализации примеров осуществления настоящего изобретения.
На фиг.4 показана блок-схема алгоритма процесса в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0018] Этот раздел предназначен для предоставления исходной или контекстной информации, относящейся к настоящему изобретению, суть которого изложена в формуле изобретения. Представленное здесь описание включает концепции, которые могут быть реализованы, но не обязательно были рассмотрены или реализованы ранее. Таким образом, если не указано иное, в этом разделе не описывается уровень техники для описания и формулы изобретения этой заявки, и не предполагается, что рассматриваемые вопросы, включенные в этот раздел, относятся к предшествующему уровню техники.
[0019] Первоначально было отмечено, что примеры и пояснения приводятся ниже в контексте сети LTE, однако варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены этой системой и могут быть реализованы в рамках любого сетевого протокола, например, UTRAN (universal mobile telecommunications system terrestrial radio access network; универсальная наземная сеть радиодоступа для системы UMTS), GSM (global system for mobile communications, глобальная система для мобильной связи), WCDMA (wideband code division multiple access, широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов, также известный как 3G или UTRAN), WLAN (wireless local area network, беспроводная локальная сеть), WiMAX (worldwide interoperability for microwave access, технология глобальной совместимости для СВЧ-доступа) и т.д., при этом сеансы передачи в нисходящей линии связи мультиплексируются для различных пользователей. Кроме того, различные названия (например, PDCCH, PRB и т.д.), используемые в описании, не ограничивают изобретение, а служат в качестве конкретных примеров специфических реализаций LTE, в которых используются термины LTE для более четкого понимания изобретения. Эти термины/названия впоследствии могут быть изменены в рамках LTE, а также эти термины/названия могут различаться в различных сетевых протоколах, и излагаемые в этом описании идеи легко адаптируются и расширяются для использования в других протоколах.
[0020] Сначала будет подробно описано предложение авторов изобретения для одноуровневого устройства UE в системе LTE, которое затем используется для объяснения основных принципов виртуальной двухуровневой сигнализации ACK/NACK для устройства UE, сконфигурированного для двухуровневого режима, в соответствии с идеями настоящего изобретения.
Одноуровневое группирование ACK/NACK
[0021] Группирование ACK/NACK было предложено для того, чтобы устройство UE могло подтверждать несколько назначений DL с помощью одного сигнала ACK в восходящей линии связи. Было предложено 2-битовое поле индекса назначения нисходящей линии связи (DAI, Downlink Assignment Index), которое обеспечивает хорошее решение для всех конфигураций TDD, за исключением конфигурации #5 TDD, показанной ниже в таблице 1 (D=DL, U=UL, S=подкадр DL с переключением от DL к UL).
[0022]
Таблица 1
Назначение ресурсов восходящей и нисходящей линий связи
Конфигу-рация
Периодичность точек переключения
Номер подкадра
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
5 мс
D
S
U
U
U
D
S
U
U
U
1
5 мс
D
S
U
U
D
D
S
U
U
D
2
5 мс
D
S
U
D
D
D
S
U
D
D
3
10 мс
D
S
U
U
U
D
D
D
D
D
4
10 мс
D
S
U
U
D
D
D
D
D
D
5
10 мс
D
S
U
D
D
D
D
D
D
D
6
5 мс
D
S
U
U
U
D
S
U
U
D
[0023] Для поддержки полной активности нисходящей линии связи (например, 9 назначений DL для каждого окна группирования) могут быть выполнены некоторые модификации индекса назначения нисходящей линии связи, но все еще с использованием одного бита ACK в восходящей линии связи. Это может привести к выполнению большого количества процедур повторной передачи и, таким образом, к снижению эффективности использования спектра. Вследствие этого во многих работах было предложено использовать ACK/NACK более высокого порядка для улучшения рабочих характеристик.
[0024] В этом контексте рассматривается специальный случай, в котором доступны 2 бита АСК, что, например, эквивалентно двухуровневому режиму MIMO передачи ACK/NACK, в котором требуется резервировать тот же ресурс канала PUCCH, что и при одноуровневом ACK/NACK, хотя и с лучшими показателями энергетического потенциала линии связи (link budget). Это самый простой случай, и с помощью некоторых несложных правил для конфигурации TDD вида 9DL1UL будет показано, что рабочие характеристики можно улучшить с минимальными изменениями существующих процедур LTE.
[0025] Для конфигурации #5 TDD, показанной в таблице 1, имеются 9 подкадров DL, ассоциированных с одним подкадром UL. Для устройства UE, сконфигурированного для одноуровневого режима, и окна группирования ACK/NACK с 9 подкадрами сначала требуется разделить это окно на два окна частичного группирования, как это показано на фиг.1. Затем применяется жестко закодированное разделение, как показано на фиг.1, для того чтобы сгруппировать подкадры, где, вероятно, были приняты решения планирования в окне частичного группирования, на основе одного и того же отчета CQI.
1
2
[0026] Используя предположение об одном канале ACK/NACK, теперь воспользуемся гибкостью передачи по схеме QPSK (quaternary phase shift keying, четырехпозиционная фазовая манипуляция), которая позволяет добиться большей гибкости при планировании нисходящей линии связи. Обозначим биты ACK/NAK как (b, b) для каждого из двух окон частичного группирования, показанных на фиг.1 (подкадры 1-5 и подкадры 6-9). В качестве одного из конкретных примеров, передаваемые символы как функция от состояния ACK/NACK каждого из окон частичного группирования показаны в таблице 2 (отображение в точное созвездие может отличаться без нарушения объема настоящего изобретения).
[0027]
Таблица 2
Пример передачи в зависимости от состояния окна частичного группирования
1-е окно частичного группирования
2-е окно частичного группирования
Передача в канале ACK/NACK
ACK
DTX
+1
NACK
DTX
-1
DTX
DTX
0
ACK
ACK
<maths num="1"><math display="block"><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mi>j</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>⋅</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><msqrt><mn>2</mn></msqrt></mrow></mfrac></mrow></math><img file="00000001.tif" he="13" wi="21" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
NACK
ACK
<maths num="2"><math display="block"><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>−</mo><mi>j</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>⋅</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><msqrt><mn>2</mn></msqrt></mrow></mfrac></mrow></math><img file="00000002.tif" he="13" wi="25" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
DTX
ACK
-j
ACK
NACK
<maths num="3"><math display="block"><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>j</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>⋅</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><msqrt><mn>2</mn></msqrt></mrow></mfrac></mrow></math><img file="00000003.tif" he="13" wi="22" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
NACK
NACK
<maths num="4"><math display="block"><mrow><mo stretchy="false">(</mo><mo>−</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>j</mi><mo stretchy="false">)</mo><mo>⋅</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><msqrt><mn>2</mn></msqrt></mrow></mfrac></mrow></math><img file="00000004.tif" he="13" wi="25" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
DTX
NACK
j
[0028] Один из принципов разработки состоит в передаче множества битов ACK/NACK в одном канале ACK/NACK с использованием форматов 1а/1b канала PUCCH. При таком подходе для передачи множества битов ACK/NACK не требуется резервировать дополнительные ресурсы PUCCH.
[0029] Этот подход одноуровневой передачи позволяет достаточно просто повторно использовать определения индекса назначения нисходящей линии связи для окна частичного группирования с 4 подкадрами, а также может быть использован для окна частичного группирования с 5 подкадрами при ограничении устройства UE 4/5 динамическими назначениями DL в этом окне. В альтернативном варианте могут использоваться также способы, предложенные для одного ACK/NACK в конфигурации #5 TDD, для того чтобы предоставить устройству UE доступ ко всей пропускной способности DL.
[0030] С помощью своих способов адаптации канала UL узел eNB может для каждого периода дуплексной связи длительностью 10 мс предсказать, сможет ли устройство UE поддерживать 2-битовый сигнал ACK/NACK, так чтобы можно было запланировать более 4 назначений DL для этого устройства UE. Если может поддерживаться только "1-битовый" ACK/NACK, уровень гибкости планирования ограничен планированием ресурсов для пользователя только в одном окне частичного группирования. Предполагается, что на практике, благодаря интеллектуальной процедуре отображения окон частичного группирования для согласования с периодами задержки CQI, ограничения будут незначительны.
Двухуровневое группирование ACK/NACK
[0031] Далее будет рассмотрен случай, когда устройство UE способно поддерживать двухуровневую передачу, и ресурсы DL, в которых устройство UE контролирует свои данные, должны подтверждаться или не подтверждаться в каждом потоке/уровне. В вариантах осуществления настоящего изобретения для двухуровневого группирования указывается правило поведения, заранее известное как для узла eNB, так и для устройства UE, которое определяет/задает, каким образом 2 бита ACK/NACK должны использоваться в зависимости от принятого шаблона планирования и вида шаблона планирования для ресурсов DL, в которых должны приниматься данные. По существу, каждый ресурс DL будет генерировать ACK или NACK. В этот момент сгенерированный ACK/NACK не передается, поэтому термин "каждый из этих битов" означает промежуточные биты или специфичные для ресурсов биты. Устройство UE выбирает один из двух различных алгоритмов логического объединения (с помощью операции И) этих различных специфичных для ресурсов ACK/NACK, причем выбор основывается непосредственно на шаблоне планирования назначения ресурсов. Затем устройство UE логически объединяет отдельные ACK/NACK согласно выбранному алгоритму и только после этого посылает сигнал ACK/NACK в виде одного бита, представляющего логическую комбинацию сгруппированных ресурсов. Поскольку имеется два уровня, устройство UE генерирует два бита, однако для генерации обоих этих битов используется один алгоритм, выбранный на основе шаблона DL.
[0032] На фиг.2 показан пример осуществления настоящего изобретения. Как и на фиг.1, здесь показана конфигурация #5 TDD (9DL1UL), но для двухуровневого устройства UE. Следует отметить, что этот пример не ограничивает настоящее изобретение, которое может использоваться для всех конфигураций TDD, в которых определено группирование ACK/NACK (например, когда объем ресурсов DL превышает объем ресурсов UL). Кроме того, идеи изобретения могут распространяться и на другие протоколы беспроводной связи.
n
[0033] Сначала полезно обсудить два способа, с помощью которых устройство UE может использовать свои биты ACK/NACK. Поскольку устройство UE сконфигурировано (на более высоком уровне) для работы в двухуровневом режиме, для него всегда доступны 2 бита (символ QPSK). В верней части фиг.2 показана временная диаграмма, которая для простоты рассматривается как режим, используемый по умолчанию, или 'обычный' режим. Как на первом, так и на втором уровнях имеется девять подкадров DL. Устройство UE создает два бита ACK/NACK, по одному для каждого уровня, объединяя для каждого упомянутого бита с помощью операции И отдельные ACK/NACK, определенные устройством UE для каждого подкадра DL. Определим как a,i сигнал ACK/NACK, соответствующий подкадру п (где значение п находится в диапазоне от 1 до 9 подкадров DL, как это показано в примере на фиг.2) и уровню / (где значение I находится в диапазоне от 1 до 2 для двухуровневой передачи, как это показано в примере на фиг.2). Затем устройство UE создает свои два бита ACK/NACK следующим образом:
1
1,1
2,1
3,1
4,1
5,1
6,1
7,1
8,1
9,1
A=AND(a, а, a, a, a, а, a, a, a)
2
1,2
2,2
3,2
4,2
5,2
6,2
7,2
8,2
9,2
A=AND(a, a, a, a, a, a, a, a, a)
(где AND - логическая функция И)
1
2
[0034] В этом примере агрегированный бит A объединяет все специфичные для ресурсов биты ACK/NACK на уровне 1, а агрегированный бит А объединяет все специфичные для ресурсов биты ACK/NACK на уровне 2. Следует отметить, что эта операция выполняется с помощью простой логической функции И, применяемой ко всем подкадрам DL для отдельного уровня. Это является расширением процедуры для одноуровневого ACK/NACK, описанной выше, и поэтому называется 'обычной' двухуровневой конфигурацией в терминах ACK/NACK.
[0035] Второй режим также можно назвать частичным группированием, однако здесь он называется 'виртуальной' двухуровневой передачей в терминах ACK/NACK. Пример этого режима показан на временной диаграмме, расположенной в нижней части фиг.2. Как и на фиг.1, посредством частичного группирования осуществляется разделение между подкадрами 1-5 и подкадрами 6-9. Имеется по-прежнему два уровня, и поэтому должны передаваться два бита ACK/NACK. Однако в этом режиме 'виртуальной' двухуровневой передачи первый бит агрегируется из всех ACK/NACK отдельных ресурсов DL на обоих/всех уровнях для первого подмножества назначенных ресурсов DL, а второй бит агрегируется из всех ACK/NACK отдельных ресурсов DL на обоих/всех уровнях для второго подмножества назначенных ресурсов DL (при этом первое и второе подмножества не пересекаются и полностью охватывают все назначенные ресурсы DL, что в целом не противоречит концепции частичного группирования). Можно видеть, что подкадры DL в окне частичного группирования разделены на две части, и для каждой части создается отдельный ACK/NACK. В конкретном примере разделения 5/4, показанном на временной диаграмме в нижней части фиг.2, два бита ACK/NACK создаются следующим образом:
1
1,1
2,1
3,1
4,1
5,1
1,2
2,2
3,2
4,2
5,2
A=AND(a, а, a, a, a, а, a, a, a, a)
2
6,1
7,1
8,1
9,1
6,2
7,2
8,2
9,2
A=AND(a, a, a, a, a, a, a, a)
1
2
[0036] В этом примере агрегированный бит A объединяет все специфичные для ресурсов биты ACK/NACK на всех уровнях (в этом примере на обоих уровнях) только для первого подмножества подкадров (подкадров 1-5 в этом примере), а агрегированный бит А объединяет все специфичные для ресурсов биты ACK/NACK на всех уровнях только для второго подмножества подкадров (подкадров 6-9 в этом примере). Как и в 'обычном' режиме передачи, описанном выше, эта операция выполняется с помощью простой логической функции И, но в отличие от 'обычного' алгоритма этот бит ACK вычисляется на всех уровнях для поднабора подкадров DL для отдельного уровня. Другими словами, мы подтверждаем прием по уровням и затем разделяем ACK/NACK во временной области, в то время как при 'обычном' подходе подтверждается прием по всем подкадрам DL и два бита ACK разделяются в пространственной области.
[0037] Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, имеется возможность переключаться между режимами передачи отчета, то есть выбирать способ выполнения операции И. Разделение размеров окна частичного группирования (5/4 или 4/5, или любое другое разделение) не имеет значения для концепции различных процедур агрегирования для генерации ACK/NACK для различных шаблонов ресурсов DL.
[0038] Для корректной интерпретации данных, передаваемых между узлом eNB и устройством UE, важно, чтобы предполагалось использование одинакового режима на обоих концах передающей/приемной линии связи. Для этого требуется применять набор стандартных правил, чтобы информацию о режиме не требовалось передавать явным образом. Это можно осуществить с помощью конфигурирования на более высоком уровне (например, на уровне управления доступом к среде передачи или на другом уровне, более высоком, чем физический). Если это не может использоваться для технологии LTE (например, в версии 9), предлагается использовать динамическое правило, которое автоматически выбирает наилучший способ таким образом, чтобы этот выбор был однозначным как для узла eNB, так и для устройства UE.
[0039] Для понимания одной из конкретных целей изобретения полезно рассмотреть, в каких ситуациях предпочтительны два режима. Если мы применяем операцию И к отдельным ACK/NACK, то для системы связи оптимальным вариантом является такой, в котором эти отдельные ACK/NACK коррелированны в максимальной степени. В противном случае будет излишнее количество повторных передач. В связи с этим представлены два правила или две рекомендации:
1. Использовать обычный способ двухуровневой передачи ACK/NACK, если назначения DL устройству UE в высокой степени коррелированны во времени, так что степень декорреляции выше между двумя уровнями MIMO. Это характерно, например, в том случае, когда устройству UE назначены точно те же ресурсы в пределах окна группирования ACK/NACK. (Термин "точно те же ресурсы" будет раскрыт ниже.)
2. Использовать виртуальный способ двухуровневой передачи ACK/NACK, если последовательные назначения DL не коррелированны по времени и частоте, так что применение логической операции И к уровням MIMO не имеет смысла. В этом случае предпочтительно использовать преимущество от распределенного по времени сигнала ACK/NACK.
[0040] Результаты моделирования, проведенного авторами изобретения, показали, что для одноуровневой передачи выигрыш в результате перехода от обычного к виртуальному способу сигнализации ACK/NACK составляет 11%, поэтому ожидается значительный выигрыш от использования этой особенности. На этом этапе подробно описывается критерий изменения, который задается таким образом, чтобы устройство UE могло определить, имеется ли сильная корреляция по времени. Этот критерий изменения используется для идентификации "точно тех же ресурсов", упомянутых выше. Алгоритм, который можно было бы использовать в устройстве UE для определения способа сигнализации ACK/NACK (а также использовать в узле eNB на основе собственных созданных назначений DL, позволяющих узлу корректно интерпретировать ACK/NACK), представляет собой пример реализации, сформулированный следующим образом:
ЕСЛИ критерий изменения превышается
ИСПОЛЬЗОВАТЬ виртуальный способ двухуровневой передачи
ACK/NACK
ИНАЧЕ
ИСПОЛЬЗОВАТЬ обычный способ двухуровневой передачи ACK/NACK
КОНЕЦ
Этот алгоритм выполняется для каждого полного окна группирования DL.
Критерий изменения
[0041] В общем, виртуальный способ двухуровневой передачи ACK/NACK потенциально позволяет добиться очень значительного выигрыша (например, 11% для описанного выше случая моделирования), и, таким образом, критерий изменения может быть достаточно "агрессивным" и способствовать выбору обычного способа двухуровневой передачи ACK/NACK только в том случае, если в устройстве UE имеется относительная уверенность в том, что имеется сильная корреляция между рабочими характеристиками каждого из уровней в пределах всего периода группирования. Критерий изменения, конечно, может быть также сконфигурирован с помощью сетевой сигнализации (например, системная информация, выделенная сигнализация устройству UE при хэндовере и т.д.), однако в более типичном случае узел eNB и устройство UE следуют заранее заданному критерию изменения, который является устойчивым или даже неизменным.
[0042] Для объяснения критерия изменения рассмотрим в качестве простого примера следующую формулировку вышеуказанного алгоритма.
Если устройству UE запланированы точно те же физические ресурсы (PRB)
во время всех активных назначений DL в пределах окна группирования
ИСПОЛЬЗОВАТЬ обычный способ двухуровневой передачи
ACK/NACK
ИНАЧЕ
ИСПОЛЬЗОВАТЬ виртуальный способ двухуровневой передачи ACK/NACK
КОНЕЦ
[0043] Конечно, в других реализациях этой концепции могут быть выбраны другие варианты баланса, например "точно те же" можно переформулировать как "перекрывающиеся", что потребует использования просто одного блока PRB во всех назначениях DL. Это можно рассматривать как менее "агрессивный" способ (насколько он менее агрессивен, зависит от степени перекрытия, которое инициирует переход между обычным и виртуальным режимами, и блоков PRB, идентичных в пределах х активных назначений DL), и, как указано выше, начальные процедуры моделирования, выполненные авторами изобретения, показали, что выигрыша можно добиться путем более "агрессивного" использования виртуального режима.
[0044] Следует отметить, что вышеописанное определение "точно те же ресурсы" может быть распространено на любую комбинацию следующих компонентов:
- назначенные блоки PRB;
- выбранная схема MCS (для обоих уровней);
- информация о PMI (индекс матрицы предварительного кодирования).
[0045] Любые комбинации этих компонентов могут использоваться для определения надлежащей корреляции между уровнями, для того чтобы применить критерий изменения, позволяющий добиться максимального выигрыша.
[0046] На фиг.3 показана упрощенная структурная схема различных электронных устройств, которые подходят для использования в примерах осуществления настоящего изобретения. На фиг.3 беспроводная сеть 9 сконфигурирована для связи между устройством UE 10 и узлом 12 Node В (eNB). Сеть 9 может содержать элемент 14, который может представлять собой шлюз (GW, gateway) /объект управления мобильностью (ММЕ, mobility management entity)/ контроллер радиосети (RNC, radio network controller) или другой элемент, выполняющий функции радиоконтроллера, известный под различными названиями в различных системах беспроводной связи.
Устройство UE 10 содержит цифровой процессор (DP, digital processor) 10А, память (MEM, memory) 10 В, в которой хранится программа (PROG) ЮС, и подходящий радиочастотный (RF, radio frequency) приемопередатчик 10D, соединенный с одной или более антеннами 10Е (на чертеже показаны две антенны) для двунаправленной беспроводной связи с узлом eNB 12 по одной или более беспроводным линиям 20 связи.
[0047] Термины "соединен", "связан" или любой вариант этих терминов означают любое соединение или связь, как прямую, так и косвенную, между двумя или более элементами и могут подразумевать наличие одного или более промежуточных элементов между этими двумя элементами, которые "соединены" или "связаны" друг с другом. Связь или соединение между элементами могут быть физическими, логическими или представлять собой их комбинацию. Согласно приводимому описанию два элемента могут рассматриваться как "соединенные" или "связанные" друг с другом с помощью одного или более проводов, кабелей или печатных электрических соединений, а также с использованием электромагнитной энергии, включая, не ограничиваясь этим, электромагнитную энергию с длинами волн в радиочастотном диапазоне, СВЧ диапазоне и оптическом диапазоне (как видимом, так и невидимом).
[0048] Узел eNB 12 также содержит процессор DP 12А, память MEM 12 В, в которой хранится программа PROG 12С, и подходящий радиочастотный приемопередатчик 12D, связанный с одной или более антеннами 12Е (на чертеже показаны две антенны). Узел eNB 12 может быть соединен через тракт 30 передачи данных (например, lub или S1-интерфейс) с обслуживающим или другим элементом GW/MME/RNC 14. Элемент GW/MME/RNC 14 содержит процессор DP 14А, память MEM 14 В, в которой хранится программа PROG 14С, и подходящий модем и/или приемопередатчик (не показанный на чертеже) для связи с узлом eNB 12 по линии 30 lub связи.
[0049] Кроме того, в узле eNB 12 содержится планировщик 12F, который выполняет планирование различных устройств UE, находящихся под его управлением, для различных подкадров UL и DL. После выполнения планирования узел eNB посылает в устройство UE сообщения с грантами планирования (обычно это гранты планирования для нескольких устройств UE, мультиплексированные в одном сообщении, передаваемом, например, в канале PDCCH, упомянутом выше). Обычно узел eNB 12 системы LTE в достаточной степени автономно выполняет планирование и не нуждается в координации с элементом GW/MME 14, за исключением периода хэндовера одного из своих устройств UE к другому узлу eNB или узлу доступа другой системы радиодрступа.
[0050] Предполагается, что по меньшей мере одна из программ PROG 10С, 12С и 14С содержит программные инструкции, которые при выполнении соответствующим процессором DP позволяют электронному устройству работать согласно примерам осуществления настоящего изобретения, как было описано выше. Неотъемлемой частью процессоров DP 10А, 12А и 14А является тактовый генератор, позволяющий выполнять синхронизацию различных устройств для передачи и приема в пределах соответствующих требуемых временных интервалов и слотов, поскольку гранты планирования и предоставленные ресурсы/под кадры зависят от времени.
[0051] Программы PROG 10С, 12С, 14С могут быть подходящим образом реализованы в виде программного, встроенного программного и/или аппаратного обеспечения. В общем случае примеры вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы с помощью компьютерной программы, хранящейся в памяти MEM 10 В и выполняемой процессором DP 10А устройства UE 10 (и аналогично для памяти MEM 12 В и процессора DP 12А узла eNB 12), или с помощью аппаратного обеспечения, либо посредством комбинации программного и/или встроенного программного и аппаратного обеспечения в любом или во всех проиллюстрированных устройствах.
[0052] В целом, различные варианты осуществления устройства UE 10 могут включать, не ограничиваясь этим, мобильные станции, сотовые телефоны, персональные цифровые помощники (PDA, personal digital assistant) с возможностями беспроводной передачи, портативные компьютеры с возможностями беспроводной передачи, устройства захвата изображений, такие как цифровые камеры с возможностями беспроводной передачи, игровые устройства с возможностями беспроводной передачи, устройства хранения и проигрывания музыкальных файлов с возможностями беспроводной передачи, Интернет-устройства, позволяющие осуществлять беспроводной доступ в Интернет и просмотр там информации, а также портативные блоки или терминалы, которые включают комбинации таких функций.
[0053] Память MEM 10В, 12В и 14В может быть любого типа, подходящего к локальной технической среде, и может быть реализована с использованием любых подходящих технологий хранения данных и представлять собой, например, устройства памяти на основе полупроводников, устройства и системы магнитной памяти, устройства и системы оптической памяти, несъемные и съемные блоки памяти. Процессоры DP 10А, 12А и 14А могут быть любого типа, подходящего для локальной технической среды, и могут включать, не ограничиваясь этим, например, один или более универсальных компьютеров, специализированных компьютеров, микропроцессоров, цифровых сигнальных процессоров (DSP, digital signal processor) и процессоров на основе многоядерной архитектуры.
[0054] В соответствии с примерами осуществления настоящего изобретения со стороны устройства UE, как показано на фиг.4, имеется память, содержащая компьютерную программу, выполняемую процессором для осуществления действий, предназначенных для передачи отклика на назначенные ресурсы нисходящей линии связи, устройство и способ, который включает в блоке 402 прием назначения ресурсов нисходящей линии связи и контроль данных в назначенных ресурсах нисходящей линии связи (на l уровнях данных, где l - целое число), генерацию специфичного для ресурса бита для каждого из соответствующих контролируемых назначенных ресурсов нисходящей линии связи, в блоке 404 выбор алгоритма из по меньшей мере двух различных способов агрегирования на основе шаблона назначенных ресурсов нисходящей линии связи, при этом каждое агрегирование объединяет по меньшей мере часть назначенных ресурсов нисходящей линии связи (например, выбор между первым алгоритмом, который группирует ресурсы нисходящей линии связи в первом режиме, и вторым алгоритмом, который группирует ресурсы нисходящей линии связи во втором режиме), в блоке 406 генерацию бита отклика с использованием выбранного агрегирования (например, с использованием выбранного первого или второго алгоритма, применяемого к сгенерированным специфичным для ресурсов битам, соответствующим ресурсам нисходящей линии связи, сгруппированным согласно первому или второму режиму, для генерации l битов отклика) и в блоке 408 передачу сгенерированных битов отклика (l битов отклика).
[0055] В соответствии с более конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения, один из способов агрегирования применяется на одном уровне для всех ресурсов нисходящей линии связи, а другой способ агрегирования применяется только для части ресурсов нисходящей линии связи по меньшей мере на двух уровнях. Более точно, бит отклика является первым битом отклика, а один уровень является первым уровнем, и при этом с помощью каждого отдельного способа агрегирования генерируют два бита таким образом, чтобы посредством одного из указанных способов агрегирования генерировать бит отклика для всех назначенных ресурсов нисходящей линии связи на каждом из по меньшей мере двух уровней, а посредством другого из указанных способов агрегирования генерировать бит отклика для всех (по меньшей мере двух) уровней для различных подгрупп ресурсов нисходящей линии связи.
[0056] В соответствии с другим более конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения выбор из по меньшей мере двух способов агрегирования включает выбор между двумя способами агрегирования на основе критерия изменения, который указывает, насколько назначенные ресурсы нисходящей линии связи коррелированны во времени. Более точно, критерий изменения заключается в том, содержат или нет назначенные ресурсы нисходящей линии связи по меньшей мере перекрывающиеся или даже точно такие же физические ресурсные блоки внутри окна группирования, которое задано одним из двух различных способов агрегирования.
[0057] В соответствии с другим более конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения бит отклика является подтверждением или отрицательным квитированием данных, принятых или не принятых в назначенных ресурсах, и при этом выбор из по меньшей мере двух способов агрегирования включает выбор между первым способом агрегирования, в котором логическая операция И применяется ко всем битам подтверждения или отрицательного квитирования для всех назначенных ресурсов на уровень, и вторым способом агрегирования, в котором логическая операция И применяется ко всем битам подтверждения или отрицательного квитирования для подгруппы назначенных ресурсов на нескольких уровнях. Более точно, с помощью выбранного способа агрегирования генерируют два бита подтверждения или отрицательного квитирования для различных окон группирования назначенных ресурсов нисходящей линии связи, одно из которых соответствует всем назначенным ресурсам нисходящей линии связи на уровень, а другое - различным подгруппам назначенных ресурсов нисходящей линии связи на всех уровнях.
[0058] На стороне сети выполняются операции, зеркальные по отношению к действиям описанной выше сигнализации: сеть передает назначение ресурсов и посылает данные в назначенных ресурсах нисходящей линии связи, после чего получает бит отклика от устройства UE. В отличие от стороны устройства UE, если бит отклика является подтверждением приема, сеть не передает повторно какие-либо ранее переданные данные в каких-либо назначенных ресурсах нисходящей линии связи. С другой стороны, если бит отклика является отрицательным квитированием, сеть выбирает один из по меньшей мере двух различных способов агрегирования на основе назначения ресурсов нисходящей линии связи (при этом каждый из способов агрегирования объединяет по меньшей мере часть назначенных ресурсов нисходящей линии связи), определяет комбинацию окна группирования и уровня на основе выбранного способа агрегирования и повторно передает ранее посланные данные в назначенных ресурсах нисходящей линии связи, определяемых комбинацией окна группирования и уровня.
[0059] Кроме того, сеть может передавать в устройство UE сигнализацию, указывающую момент переключения (например, описанный выше критерий изменения), в который следует применять тот или иной способ агрегирования. Эти данные могут передаваться в узел eNB объектом ММЕ или другим сетевым узлом более высокого уровня, а затем сигнализироваться устройству UE, причем такую сигнализацию предпочтительно осуществлять на более высоком уровне, чем физический (например, на уровне управления доступом к среде передачи).
[0060] Что касается аспектов настоящего изобретения, относящихся к сети, варианты этого изобретения могут быть реализованы с помощью программного обеспечения, выполняемого процессором данных узла eNB 12, например, проиллюстрированным процессором 12А, или с помощью аппаратного обеспечения, или комбинации программного и аппаратного обеспечения. Что касается аспектов настоящего изобретения, относящихся к портативным устройствам, осуществляющим доступ к сети, варианты этого изобретения могут быть реализованы с помощью программного обеспечения, выполняемого процессором данных устройства UE 10, например, проиллюстрированным процессором 10А, или с помощью аппаратного обеспечения, или комбинации программного и аппаратного обеспечения. Кроме того, в этом отношении следует отметить, что различные описанные выше логические шаги могут представлять собой шаги программы или взаимосвязанные логические схемы, блоки и функции, или комбинацию шагов программы и логических схем, блоков и функций.
[0061] В общем, различные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы в виде аппаратного обеспечения или специализированных схем, программного обеспечения (машиночитаемых инструкций, хранящихся на машиночитаемом носителе), логических схем или любой комбинации указанных средств. Например, некоторые аспекты могут быть реализованы в виде аппаратных средств, в то время как другие аспекты могут быть реализованы в виде программного или встроенного программного обеспечения, которое может выполняться контроллером, микропроцессором или другим вычислительным устройством, хотя изобретение этим не ограничивается. Хотя различные аспекты настоящего изобретения могут быть проиллюстрированы и описаны в виде структурных схем, блок-схем алгоритмов или с использованием некоторых других графических представлений, очевидно, что описанные здесь блоки, устройства, системы или способы могут быть реализованы (не ограничиваясь приведенными примерами) в виде аппаратного, программного, встроенного программного обеспечения, специализированных схем или логических схем, универсальных аппаратных средств или контроллера или других вычислительных устройств, или комбинации указанных средств.
[0062] Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть выполнены в виде различных компонентов, таких как модули интегральных схем. Разработка интегральных схем является автоматизированным процессом. Имеются комплексные и эффективные программные средства для преобразования разработки логического уровня в полупроводниковую схему, подготовленную для травления и формирования полупроводниковой основы.
[0063] Программы, производимые, например, компаниями Synopsys, Inc., Маунтин Вью, Калифорния, и Cadence Design, Сан Хосе, Калифорния, автоматически разводят проводники и размещают компоненты на полупроводниковом кристалле с использованием четко установленных правил разработки, а также библиотек с заранее сохраненными модулями разработки. По окончании разработки полупроводниковой схемы, полученная в результате конструкция в стандартизованном электронном формате (например, Opus, GDSII и т.п.) может быть передана на производство для изготовления.
[0064] Специалисту из приведенного описания и прилагаемых чертежей могут быть очевидны различные модификации и адаптации изобретения. Однако любые такие модификации остаются в пределах объема настоящего изобретения.
[0065] Хотя идеи изобретения описаны в контексте конкретных вариантов его осуществления, специалисту очевидно, что в изобретение можно внести ряд модификаций и различных изменений. Таким образом, хотя изобретение было подробно проиллюстрировано и описано с учетом одного или более вариантов его осуществления, специалисту понятно, что определенные модификации и изменения этих вариантов могут быть сделаны без нарушения сущности изложенных идей изобретения или прилагаемой формулы изобретения.