BRPI0808936A2 - Estação base, dispositivo de usuário, método de transmissão e método de recepção - Google Patents

Estação base, dispositivo de usuário, método de transmissão e método de recepção Download PDF

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Kenichi Higuchi
Mamoru Sawahashi
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Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTAÇÃO BASE, DISPOSITIVO DE USUÁRIO, MÉTODO DE TRANSMISSÃO E MÉTODO DE RECEPÇÃO".
Campo Técnico
5 A presente invenção refere-se à tecnologias de comunicação
sem fio. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a uma estação base, um dispositivo de usuário, um método de transmissão e a um método de recepção usado em um sistema de comunicação onde escalonamento de frequência e transmissão de múltiplas portadoras são empregados.
Antecedentes da Técnica
No campo de comunicação sem fio, existe uma demanda crescente para um sistema de acesso sem fio de banda larga que capacita comunicações eficientes, de alta velocidade e de grande volume. Para enlace decrescente em um sistema como este, um esquema de múltiplas portado15 ras tal como multiplexação por divisão de frequências ortogonais (OFDM) é esperado para ser usado para alcançar comunicações de alta velocidade e de grande volume embora efetivamente suprimindo desvanecimento por múltiplos caminhos. Também, em sistemas de próxima geração, uso de escalonamento de frequência é proposto para melhorar a eficiência de fre20 quência e aumentar assim a velocidade de transferência de dados.
Tal como mostrado na figura 1, em sistemas de próxima geração, uma banda de frequência de sistema é dividida em múltiplos blocos de recursos (neste exemplo, três blocos de recursos) cada um incluindo uma ou mais subportadoras. Os blocos de recursos também podem ser chamados 25 de blocos de frequências. Cada terminal é alocado para um ou mais blocos de recursos. Em um método de escalonamento de frequência, para melhorar a eficiência de transmissão ou a velocidade de transferência de dados do sistema total, blocos de recursos são alocados preferencialmente para terminais com boas condições de canal de acordo com qualidade de sinal re30 cebido ou indicadores de qualidade de canal (CQIs) medidos e reportados pelos terminais com base em canais pilotos de enlace decrescente para os respectivos blocos de recursos. Um canal piloto é um sinal conhecido para ambas as extremidades de envio e recebimento, e também pode ser chamado de sinal de referência, sinal conhecido e de sinal de instrução. Quando escalonamento de frequência é empregado, é necessário reportar informação de escalonamento indicando os resultados de escalonamento para os 5 terminais. A informação de escalonamento é reportada para os terminais através de canais de controle (também podem ser chamados de canais de sinalização de controle L1/L2 ou canais de controle associados). Os canais de controle também são usados para reportar esquemas de modulação (por exemplo, QPSK, 16 QAM, ou 64 QAM) e informação de codificação de canal 10 (por exemplo, taxas de codificação de canal) usados para os blocos de recursos escalonados assim como informação com relação à solicitação de repetição automática híbrida (HARQ). Para a estrutura de canais de controle usada em um sistema de comunicação móvel como este, ver, por exemplo, 3GPP, TR25.848, "Physical Iayer aspects of UTRA High Speed Downlink 15 Packet Access" e 3GPP, TR25.896, "Feasibility study of enhanced uplink for UTRA FDD".
Aqui, quando um bloco de recursos comum para todos os terminais é alocado estaticamente para canais de controle, alguns terminais não podem receber os canais de controle com boa qualidade porque condições 20 de canal de um bloco de recursos diferem de terminal para terminal. Entretanto, distribuir canais de controle para todos os blocos de recursos pode tornar possível para todos os terminais receber os canais de controle com certa qualidade de recepção. Entretanto, com este método, é difícil melhorar adicionalmente a qualidade de recepção. Por estes motivos, existe uma de25 manda para um método de transmitir canais de controle com maior qualidade para terminais.
Em um sistema onde modulação e codificação adaptativas (AMC) são empregadas, isto é, onde o esquema de modulação e a taxa de codificação de canal são mudados adaptativamente, o número de símbolos 30 usados para transmitir um canal de controle varia de terminal para terminal. Isto é porque a quantidade de informação transmitida por símbolo varia dependendo da combinação do esquema de modulação e da taxa de codificação de canal. Para um sistema de próxima geração, também está sendo discutido enviar e receber diferentes sinais através de múltiplas antenas fornecidas nas extremidades de envio e de recebimento. Neste caso, informação de controle tal como informação de escalonamento como descrito anterior5 mente pode ser necessária para cada um dos sinais transmitidos pelas múltiplas antenas. Em outras palavras, em um sistema como este, o número de símbolos necessários para transmitir um canal de controle pode variar de terminal para terminal e também variar dependendo do número de antenas usadas pelo terminal. Quando a quantidade de informação a ser transmitida 10 através de um canal de controle varia de terminal para terminal, é necessário usar um formato variável que possa acomodar flexivelmente várias quantidades de informação de controle para melhorar eficiência de uso de recurso. Entretanto, usar um formato variável pode aumentar a carga de trabalho de processamento de sinal nas extremidades de envio e de recebimento. Entre15 tanto, quando um formato fixo é usado, é necessário fornecer um campo de canal de controle dedicado que possa acomodar a quantidade máxima de informação de controle. Neste caso, mesmo se um canal de controle ocupar somente uma parte do campo de canal de controle, os recursos para a parte remanescente do campo de canal de controle não podem ser usados para 20 transmissão de dados e como resultado, a eficiência de uso de recurso é reduzida. Por estes motivos, existe uma demanda para um método para transmitir canais de controle em uma maneira simples e altamente eficiente.
Entretanto, métodos de técnica relacionada de transmitir canais de controle ainda não podem atender às demandas indicadas acima.
Revelação da Invenção
Problemas para ser Resolvidos pela Invenção
Um objetivo da presente invenção é transmitir de forma eficiente canais de controle para dispositivos de usuário (terminais de comunicação) em um sistema de comunicação onde uma banda de frequência alocada 30 para o sistema de comunicação inclui múltiplos blocos de recursos, cada um incluindo uma ou mais subportadoras e cada terminal de comunicação se comunica usando um ou mais dos blocos de recursos. Dispositivos Para Resolver os Problemas
Um aspecto da presente invenção fornece uma estação base usada em um sistema de comunicação móvel empregando OFDM para enlace decrescente. A estação base inclui um escalonador configurado para 5 determinar alocação de recursos de rádio para cada subquadro de tal maneira que um ou mais blocos de recursos são alocados para um dispositivo selecionado dos dispositivos de usuário para comunicações; uma unidade de geração de canal de controle configurada para gerar um canal de controle incluindo informação de controle comum para ser mapeada para componen10 tes de frequência distribuídos através de uma banda de frequência de sistema e informação de controle específica para ser mapeada para o um ou mais blocos de recursos alocados para o dispositivo selecionado dos dispositivos de usuário; e uma unidade de geração de sinal de transmissão configurada para gerar um sinal de transmissão ao multiplexar por divisão de 15 tempo a informação de controle comum e a informação de controle específica de acordo com informação de escalonamento proveniente do escalonador. A informação de controle comum é transmitida para cada subquadro como informação de controle de camada inferior e inclui unidades de informação com um tamanho de dados predeterminado, o número de tais unida20 des de informação é igual ou menor que uma multiplicidade especificada, um indicador de formato representando uma das opções predefinidas que indica o número de símbolos ocupados pela informação de controle comum em um subquadro correspondente, e informação indicando o número máximo das unidades de informação. A informação indicando o número máximo das uni25 dades de informação é transmitida como uma parte da informação de controle comum em um intervalo predeterminado igual ou maior que um subquadro.
Um aspecto da presente invenção fornece um método de transmissão executado por uma estação base em um sistema de comunicação móvel empregando OFDM para enlace decrescente. O método inclui as etapas de determinar, por meio de um escalonador, alocação de recursos de rádio para cada subquadro de tal maneira que um ou mais blocos de recursos são alocados para um dispositivo selecionado dos dispositivos de usuário para comunicações; gerar um canal de controle incluindo informação de controle comum para ser mapeada para componentes de frequência distribuídos através de uma banda de frequência de sistema e informação de con5 trole específica para ser mapeada para o um ou mais blocos de recursos alocados para o dispositivo selecionado dos dispositivos de usuário; e gerar um sinal de transmissão ao multiplexar por divisão de tempo a informação de controle comum e a informação de controle específica de acordo com informação de escalonamento proveniente do escalonador. A informação de 10 controle comum é transmitida para cada subquadro como informação de controle de camada inferior e inclui unidades de informação com um tamanho de dados predeterminado, o número de tais unidades de informação é igual ou menor que uma multiplicidade especificada, um indicador de formato representando uma das opções predefinidas que indica o número de sím15 bolos ocupados pela informação de controle comum em um subquadro correspondente, e informação indicando o número máximo das unidades de informação. A informação indicando o número máximo das unidades de informação é transmitida como uma parte da informação de controle comum em um intervalo predeterminado igual ou maior que um subquadro.
Um aspecto da presente invenção fornece um dispositivo de u
suário usado em um sistema de comunicação móvel empregando OFDM para enlace decrescente. O dispositivo de usuário inclui uma unidade de recepção configurada para receber um sinal que inclui um canal de controle incluindo informação de controle comum mapeada para componentes de 25 frequência distribuídos através de uma banda de frequência de sistema e informação de controle específica mapeada para um ou mais blocos de recursos alocados para um dispositivo selecionado dos dispositivos de usuário; uma unidade de separação configurada para separar o canal de controle e outros canais do sinal recebido; e uma unidade de decodificação de canal 30 de controle configurada para decodificar a informação de controle comum e a informação de controle específica. A informação de controle comum é transmitida para cada subquadro como informação de controle de camada inferior e inclui unidades de informação com um tamanho de dados predeterminado, um indicador de formato e informação indicando o número máximo das unidades de informação. A informação indicando o número máximo das unidades de informação é transmitida como uma parte da informação de 5 controle comum em um intervalo predeterminado igual ou maior que um subquadro. A unidade de decodificação de canal de controle é configurada para analisar o indicador de formato e a informação indicando o número máximo das unidades de informação na informação de controle comum para identificar uma das opções predefinidas que indica o número de símbolos 10 ocupados pela informação de controle comum em um subquadro correspondente, para determinar se informação de controle para o dispositivo de usuário está incluída em qualquer uma das unidades de informação na informação de controle comum ao decodificar a informação de controle comum usando um esquema de decodificação predeterminado para até um número 15 de vezes indicado por uma multiplicidade especificada, para identificar um ou mais blocos de recursos alocados para o dispositivo de usuário com base na informação de controle se a informação de controle para o dispositivo de usuário estiver incluída, e para demodular o um ou mais blocos de recursos identificados para extrair um canal de dados.
Um aspecto da presente invenção fornece um método de recep
ção executado por um dispositivo de usuário em um sistema de comunicação móvel empregando OFDM para enlace decrescente. O método inclui as etapas de receber um sinal que inclui um canal de controle incluindo informação de controle comum mapeada para componentes de frequência distri25 buídos através de uma banda de frequência de sistema e informação de controle específica mapeada para um ou mais blocos de recursos alocados para um dispositivo selecionado dos dispositivos de usuário; separar o canal de controle e outros canais do sinal recebido; e decodificar a informação de controle comum e a informação de controle específica. A informação de con30 trole comum é transmitida para cada subquadro como informação de controle de camada inferior e inclui unidades de informação com um tamanho de dados predeterminado, um indicador de formato e informação indicando o número máximo das unidades de informação. A informação indicando o número máximo das unidades de informação é fornecida separadamente para enlace ascendente e enlace decrescente e transmitida como uma parte da informação de controle comum em um intervalo predeterminado igual ou 5 maior que um subquadro. A etapa de decodificação inclui as etapas de analisar o indicador de formato e a informação indicando o número máximo das unidades de informação na informação de controle comum, para identificar uma das opções predefinidas que indica o número de símbolos ocupados pela informação de controle comum em um subquadro correspondente, de10 terminar se informação de controle para o dispositivo de usuário está incluída em qualquer uma das unidades de informação na informação de controle comum ao decodificar a informação de controle comum usando um esquema de decodificação predeterminado para até um número de vezes indicado por uma multiplicidade especificada, identificar um ou mais blocos de recursos 15 alocados para o dispositivo de usuário com base na informação de controle se a informação de controle para o dispositivo de usuário estiver incluída, e demodular o um ou mais blocos de recursos identificados para extrair um canal de dados.
Efeito Vantajoso da Invenção Um aspecto da presente invenção torna possível transmitir de
forma eficiente canais de controle para terminais de comunicação em um sistema de comunicação onde uma banda de frequência alocada para o sistema de comunicação inclui múltiplos blocos de recursos, cada um incluindo uma ou mais subportadoras e cada terminal de comunicação se comunica usando um ou mais dos blocos de recursos.
Descrição Resumida dos Desenhos
A figura 1 é um desenho ilustrando escalonamento de frequência
exemplar;
A figura 2 é um desenho ilustrando uma banda de frequência usada em uma modalidade da presente invenção;
A figura 3A é um diagrama de blocos parcial (1) de uma estação base de acordo com uma modalidade da presente invenção; A figura 3B é um diagrama de blocos parcial (2) de uma estação base de acordo com uma modalidade da presente invenção;
A figura 4A é um desenho ilustrando componentes de processamento de sinal para um bloco de frequências;
A figura 4B é um desenho ilustrando componentes de proces
samento de sinal para um bloco de frequências;
A figura 4C é um desenho ilustrando componentes de processamento de sinal para um bloco de frequências;
A figura 5A é uma tabela mostrando itens de informação exempiares de canais de sinalização de controle;
A figura 5B é um desenho ilustrando FDM localizada e FDM distribuída;
A figura 5C é um desenho mostrando o número de símbolos de um canal de controle L1/L2 que muda de acordo com o número de usuários multiplexados;
A figura 5D é um desenho ilustrando mapeamento exemplar de informação de parte 0 e um indicador de paginação;
A figura 5E é um desenho ilustrando uma unidade de informação sendo usada para um indicador de paginação;
A figura 5F é um desenho ilustrando um caso onde os vetores
de pré-codificação Wa e Wb são determinados de tal maneira que dois de quatro fluxos são dirigidos para um dispositivo de usuário A (UEa) e os outros dois dos quatro fluxos são dirigidos para um dispositivo de usuário B (UEb);
A figura 6 é um desenho ilustrando uma unidade de codificação
de correção de erro;
A figura 7A é um desenho ilustrando mapeamento exemplar de canais de dados e canais de controle;
A figura 7B é um desenho ilustrando mapeamento exemplar de canais de dados e canais de controle;
A figura 7C é um desenho ilustrando formatos exemplares de um canal de controle L1/L2 em um caso onde o número de símbolos do canal de controle L1/L2 é reportado usando parte 0;
A figura 7D é um desenho ilustrando um formato exemplar de um canal de controle L1/L2 em um caso onde o número de usuários multiplexados é reportado para cada MCS usando parte 0;
A figura 7E é um desenho ilustrando mapeamento exemplar de
parte 0 de um canal de controle L1/L2 em uma configuração de três setores;
A figura 7F é um desenho ilustrando esquemas de multiplexação exemplares para canais de controle gerais;
A figura 7G é um desenho ilustrando mapeamento exemplar de informação de controle comum para usuários a não ser usuários de borda de célula;
A figura 7H é um desenho ilustrando mapeamento exemplar de informação de controle comum para usuários incluindo usuários de borda de célula;
A figura 71 é um desenho ilustrando um método de reportar in
formação de parte 0;
A figura 7J é um desenho ilustrando um método de reportar informação de parte 0;
A figura 7K é um desenho ilustrando um método de reportar informação de parte 0;
A figura 7L é um desenho ilustrando um método de reportar informação de parte 0;
A figura 7M é um desenho ilustrando um método de mapear canais de controle L1/L2 para múltiplos usuários;
A figura 7N é um desenho ilustrando um método de mapear ca
nais de controle L1/L2 para múltiplos usuários;
A figura 70 é um desenho ilustrando momentos de início de transmissão de um canal de difusão e de um canal de dados compartilhado;
A figura 8A é um diagrama de blocos parcial de um terminal móvel de acordo com uma modalidade da presente invenção;
A figura 8B é um diagrama de blocos parcial de um terminal móvel de acordo com uma modalidade da presente invenção; A figura 8C é um diagrama de blocos ilustrando uma unidade de recepção de um terminal móvel;
A figura 8D é um gráfico de sincronização mostrando momentos de transmissão e momentos de recepção de informação de parte 0;
A figura 8E é um gráfico de sincronização mostrando momentos
de transmissão e momentos de recepção de informação de parte 0;
A figura 8F é um gráfico de sincronização mostrando momentos de transmissão e momentos de recepção de informação de parte 0;
A figura 9A é um fluxograma mostrando um processo exemplar de acordo com uma modalidade da presente invenção;
A figura 9B é um fluxograma mostrando um processo de recepção paralelo exemplar;
A figura 9C é um fluxograma mostrando um processo de recepção serial exemplar;
A figura 10A é um desenho (1) ilustrando codificação de detec
ção de erro e codificação de canal de canais de controle gerais;
A figura 10B é um desenho (2) ilustrando codificação de detecção de erro e codificação de canal de canais de controle gerais;
A figura 10C é um desenho (3) ilustrando codificação de detecção de erro e codificação de canal de canais de controle gerais;
A figura 11 é um desenho ilustrando um exemplo de controle de potência de transmissão (TPC);
A figura 12 é um desenho ilustrando um exemplo de modulação e codificação adaptativas (AMC);
A figura 13 é um desenho ilustrando relações entre níveis MCS e
tamanhos de dados;
A figura 14A é um desenho ilustrando transmissão de canais de controle L1/L2 em quatro TTIs com várias multiplicidades;
A figura 14B é uma tabela mostrando valores exemplares de pa
râmetros relacionados com multiplicidade;
A figura 15 é um desenho ilustrando posições de mapeamento relativas predeterminadas de informação de controle; A figura 16 é um desenho ilustrando um caso onde o número de etapas de detecção cega é reduzido;
A figura 17 é uma tabela comparando os métodos 1 a 7;
A figura 18 é um desenho (1) ilustrando um exemplo onde uma parte de um sinal de controle é codificada usando o mesmo esquema de codificação de canal para todos os usuários e uma outra parte do sinal de controle é codificada usando esquemas de codificação de canal diferentes para respectivos usuários;
A figura 19A é um desenho (2) ilustrando um exemplo onde uma parte de um sinal de controle é codificada usando o mesmo esquema de codificação de canal para todos os usuários e uma outra parte do sinal de controle é codificada usando esquemas de codificação de canal diferentes para respectivos usuários;
A figura 19B é um desenho usado para descrever métodos de decodificar uma concessão de escalonamento de enlace decrescente;
A figura 20 é um desenho usado para descrever um caso onde o esquema de codificação de canal para um sinal de controle é variado de usuário para usuário;
A figura 21 é uma tabela comparando primeiro ao terceiro méto
dos;
A figura 22 é uma tabela mostrando tamanhos de dados exemplares de respectivos itens de informação; e
A figura 23 é uma tabela comparando primeiro ao terceiro métodos.
Explicação de Referências
31 Unidade de controle de alocação de bloco de frequências
32 Unidade de escalonamento de frequência
33-x Unidade de geração de canal de sinalização de controle para
bloco de frequências x 34-x Unidade de geração de canal de dados para bloco de frequên
cias x
Unidade de geração de canal de difusão (ou canal de paginação)
1-x Primeira unidade de multiplexação para bloco de frequências x 37 Segunda unidade de multiplexação 38 Terceira unidade de multiplexação 39 Unidade de geração de outros canais 40 Unidade de transformada rápida inversa de Fourier 41 Unidade de adição de prefixo cíclico 41 Unidade de geração de canal de controle geral 42 Unidade de geração de canal de controle específico 43 Unidade de multiplexação 81 Unidade de sintonização de frequência portadora 82 Unidade de filtragem 83 Unidade de remoção de prefixo cíclico 84 Unidade de transformada rápida de Fourier (FFT) 85 Unidade de medição CQI 86 Unidade de decodificação de canal de difusão 87-0 Unidade de decodificação de canal de controle geral (parte 0) 87 Unidade de decodificação de canal de controle geral 88 Unidade de decodificação de canal de controle específico 89 Unidade de decodificação de canal de dados Melhor Modo para Execução da Invenção
De acordo com uma modalidade da presente invenção, um canal de controle inclui informação de controle geral (informação de controle comum) a ser decodificada por terminais de comunicação em geral e informa25 ção de controle específica a ser decodificada por terminais de comunicação específicos aos quais são alocados um ou mais blocos de recursos, e a informação de controle geral e a informação de controle específica são codificadas e moduladas separadamente. O canal de controle é gerado ao multiplexar por divisão de tempo a informação de controle geral e a informação 30 de controle específica de acordo com informação de escalonamento e é transmitido usando um esquema de múltiplas portadoras. Este método torna possível transmitir de forma eficiente um canal de controle usando um formato fixo sem desperdiçar recursos mesmo quando a quantidade de informação de controle varia de terminal de comunicação para terminal de comunicação.
A informação de controle geral pode ser mapeada a fim de ser 5 distribuída através da banda de frequência de sistema total e a informação de controle específica para terminais de comunicação específicos pode ser mapeada somente para os blocos de recursos alocados para os terminais de comunicação específicos. Neste caso, a informação de controle específica é mapeada para blocos de recursos que fornecem boas condições de canal 10 para os respectivos terminais de comunicação específicos. Assim, este método torna possível melhorar a qualidade da informação de controle específica ao mesmo tempo que alcançando um certo nível de qualidade da informação de controle geral para todos os usuários.
Um canal piloto de enlace decrescente também pode ser mapeado a fim de ser distribuído através de múltiplos blocos de recursos alocados para múltiplos terminais de comunicação. Mapear um canal piloto através de uma banda larga, por exemplo, torna possível melhorar a precisão de estimativa de canal.
De acordo com uma modalidade da presente invenção, para 20 manter ou melhorar a qualidade de recepção de canais de controle incluindo um canal de controle geral e um canal de controle específico, controle de potência de transmissão é executada para o canal de controle geral e um ou ambos de controle de potência de transmissão e modulação e codificação adaptativas são executados para o canal de controle específico.
Controle de potência de transmissão pode ser executado para o
canal de controle geral de tal maneira que a qualidade de recepção do canal de controle geral em terminais de comunicação específicos aos quais são alocados blocos de recursos é melhorada. Isto é, embora todos os usuários ou terminais de comunicação recebendo um canal de controle geral tentem 30 demodular o canal de controle geral, é suficiente que usuários aos quais são alocados blocos de recursos possam demodular de forma bem sucedida o canal de controle geral. O canal de controle geral pode incluir informação em um esquema de modulação e/ou em um esquema de codificação aplicado ao canal de controle específico. Uma vez que a combinação de um esquema de modulação e um esquema de codificação para o canal de controle geral é 5 fixada (ou é pelo menos selecionada de um número limitado de combinações), este método capacita usuários aos quais são alocados blocos de recursos para obter informação a respeito do esquema de modulação e do esquema de codificação para o canal de controle específico ao demodular o canal de controle geral. Em outras palavras, este método torna possível exe10 cutar modulação e codificação adaptativas no canal de controle específico e assim melhorar a qualidade de recepção do canal de controle específico.
Quando tanto controle de potência de transmissão quanto modulação e codificação adaptativas são executados no canal de controle específico, o número total de combinações de esquemas de modulação e esquemas de codificação para o canal de controle específico pode ser menor que
o número total de combinações de esquemas de modulação e esquemas de codificação para um canal de dados compartilhado. Isto é porque, mesmo se a qualidade exigida do canal de controle específico não for alcançada unicamente por modulação e codificação adaptativas, não existe problema uma 20 vez que a qualidade exigida pode ser alcançada ao executar adicionalmente controle de potência de transmissão.
Primeira Modalidade
A figura 2 é um desenho ilustrando uma banda de frequência usada em uma modalidade da presente invenção. Valores usados nas des25 crições a seguir são exatamente exemplos e valores diferentes que podem ser usados. No exemplo descrito a seguir, uma banda de frequência (banda de transmissão total) alocada para um sistema de comunicação tem uma largura de banda de 20 MHz. A banda de transmissão total inclui os quatro blocos de frequências 1 a 4. Cada um dos blocos de frequências inclui múlti30 pios blocos de recursos, cada um incluindo uma ou mais subportadoras. A figura 2 mostra esquematicamente cada um dos blocos de frequências incluindo múltiplas subportadoras. Nesta modalidade, é considerado que quatro diferentes larguras de banda de comunicação de 5 MHz1 10 MHz, 15 MHz e de 20 MHz são definidas. Um dispositivo de usuário (por exemplo, um terminal de comunicação, um terminal móvel, ou um terminal fixo) executa comunicações em uma das quatro larguras de banda usando um ou mais blocos 5 de frequências. Um terminal de comunicação no sistema de comunicação pode suportar todas as quatro larguras de banda ou suportar somente parte das quatro larguras de banda. Ainda, cada terminal de comunicação suporta pelo menos a largura de banda de 5 MHz. Alternativamente, nenhuma largura de banda de comunicação pode ser definida e cada terminal de comuni10 cação pode ser configurado para executar comunicações usando a banda de frequência de sistema total. Embora as quatro larguras de banda de comunicação indicadas acima sejam definidas nesta modalidade com propósitos descritivos, a presente invenção também pode ser aplicada a um caso onde larguras de banda de comunicação não são definidas.
Nesta modalidade, um canal de controle (um canal de sinaliza
ção de controle L1/L2 ou um canal de controle de camada inferior) para reportar informação de escalonamento de um canal de dados (canal de dados compartilhado) para terminais é transmitido usando a largura de banda mínima (5 MHz) e é fornecido para cada bloco de frequências. Por exemplo, 20 quando um terminal suportando a largura de banda de 5 MHz executa comunicações usando o bloco de frequências 1, o terminal recebe um canal de controle fornecido para o bloco de frequências 1 e assim obtém informação de escalonamento. Informação indicando que terminais podem usar quais blocos de frequências pode ser reportada antecipadamente para os termi25 nais, por exemplo, através de um canal de difusão. Também, blocos de frequências usados pelos terminais podem ser mudados após as comunicações serem iniciadas. Quando um terminal suportando a largura de banda de 10 MHz executa comunicações usando os blocos de frequências 1 e 2 adjacentes, o terminal recebe canais de controle fornecidos para os blocos 30 de frequências 1 e 2 e obtém assim informação de escalonamento para a largura de banda de 10 MHz. Quando um terminal suportando a largura de banda de 15 MHz executa comunicações usando os blocos de frequências 1, 2 e 3 adjacentes, ο terminal recebe canais de controle fornecidos para os blocos de frequências 1, 2 e 3 e obtém assim informação de escalonamento para a largura de banda de 15 MHz. Quando um terminal suportando a largura de banda de 20 MHz executa comunicações, o terminal recebe todos 5 os canais de controle fornecidos para os blocos de frequências e obtém assim informação de escalonamento para a largura de banda de 20 MHz.
Na figura 2, quatro blocos distintos rotulados de "canal de controle" estão mostrados em cada bloco de frequências. Isto indica que um canal de controle é mapeado (distribuído) através de múltiplos blocos de recursos no bloco de frequências. Detalhes de mapeamento de canal de controle serão descritos mais tarde.
A figura 3A é um diagrama de blocos parcial de uma estação base de acordo com uma modalidade da presente invenção. A estação base mostrada na figura 3A inclui uma unidade de controle de alocação de bloco de frequências 31; uma unidade de escalonamento de frequência 32; uma unidade de geração de canal de sinalização de controle 33-1 e uma unidade de geração de canal de dados 34-1 para o bloco de frequências 1, ..., e uma unidade de geração de canal de sinalização de controle 33-M e uma unidade de geração de canal de dados 34-M para o bloco de frequências M; uma unidade de geração de canal de difusão (ou canal de paginação) 35; uma primeira unidade de multiplexação 1-1 para o bloco de frequências 1, ..., e uma primeira unidade de multiplexação 1-M para o bloco de frequências M; uma segunda unidade de multiplexação 37; uma terceira unidade de multiplexação 38; uma unidade de geração de outros canais 39; uma unidade de transformada rápida inversa de Fourier (IFFT) 40; e uma unidade de adição de prefixo cíclico (CP) 41.
A unidade de controle de alocação de bloco de frequências 31 determina um(s) bloco(s) de frequências para ser(m) usado(s) por um terminal (um terminal móvel ou um terminal fixo) com base em informação com 30 relação à máxima largura de banda suportada reportada pelo terminal. A unidade de controle de alocação de bloco de frequências 31 gerencia a correspondência entre os respectivos terminais e blocos de frequências e envia a informação de correspondência para a unidade de escalonamento de frequência 32. A correspondência entre blocos de frequências e terminais suportando diferentes larguras de banda pode ser reportada antecipadamente para os terminais através de um canal de difusão. Por exemplo, a unidade 5 de controle de alocação de bloco de frequências 31 permite que um usuário se comunicando com a largura de banda de 5 MHz use qualquer um ou um bloco específico dos blocos de frequências 1 a 4. Para um usuário se comunicando com a largura de banda de 10 MHz, a unidade de controle de alocação de bloco de frequências 31 permite o uso de dois blocos de frequências 10 adjacentes, isto é, os blocos de frequências "1 e 2", "2 e 3", ou "3 e 4". A unidade de controle de alocação de bloco de frequências 31 pode permitir ao usuário usar qualquer combinação ou uma combinação específica das combinações. Para um usuário se comunicando com a largura de banda de 15 MHz1 a unidade de controle de alocação de bloco de frequências 31 permite 15 o uso de três blocos de frequências adjacentes, isto é, os blocos de frequências "1, 2 e 3" ou "2, 3 e 4". A unidade de controle de alocação de bloco de frequências 31 pode permitir ao usuário usar qualquer combinação ou uma combinação específica das combinações. Para um usuário se comunicando com a largura de banda de 20 MHz, a unidade de controle de alocação de 20 bloco de frequências 31 permite o uso de todos os blocos de frequências. Blocos de frequências permitidos para serem usados por um usuário podem ser mudados após as comunicações serem iniciadas de acordo com um padrão de salto de frequência.
A unidade de escalonamento de frequência 32 executa escalo25 namento de frequência para cada um dos blocos de frequências. A unidade de escalonamento de frequência 32 executa escalonamento de frequência para cada bloco de frequências com base em indicadores de qualidade de canal (CQIs) reportados por terminais para os respectivos blocos de recursos, de tal maneira que os blocos de recursos são alocados preferencial30 mente para terminais com boas condições de canal, e gera informação de escalonamento com base nos resultados de escalonamento.
A unidade de geração de canal de sinalização de controle 33-1 para o bloco de frequências 1 forma um canal de sinalização de controle para reportar informação de escalonamento do bloco de frequências 1 para terminais usando somente blocos de recursos dentro do bloco de frequências 1. De forma similar, cada uma das unidades de geração de canal de 5 sinalização de controle 33 para outros blocos de frequências forma um canal de sinalização de controle para reportar informação de escalonamento do bloco de frequências correspondente para terminais usando somente blocos de recursos dentro do bloco de frequências correspondente.
A unidade de geração de canal de dados 34-1 para o bloco de frequências 1 gera canais de dados, cada um dos quais é para ser transmitido usando um ou mais blocos de recursos no bloco de frequências 1. O bloco de frequências 1 pode ser compartilhado por um ou mais terminais (usuários). Portanto, neste exemplo, a unidade de geração de canal de dados 34-
1 para o bloco de frequências 1 inclui N unidades de geração de canal de dados 1-1 a 1-N. De forma similar, cada uma das unidades de geração de canal de dados 34 para outros blocos de frequências gera canais de dados para terminais compartilhando o bloco de frequências correspondente.
A primeira unidade de multiplexação 1-1 para o bloco de frequências 1 multiplexa sinais para serem transmitidos usando o bloco de fre20 quências 1. Esta multiplexação inclui pelo menos multiplexação por divisão de frequência. Multiplexação do canal de sinalização de controle e dos canais de dados será descrita mais tarde com mais detalhes. De forma similar, cada uma das primeiras unidades de multiplexação 1 para outros blocos de frequências multiplexa um canal de sinalização de controle e canais de da25 dos para serem transmitidos usando o bloco de frequências correspondente.
A segunda unidade de multiplexação 37 muda relações posicionais das primeiras unidades de multiplexação 1-x (x=1.....M) no eixo de frequência de acordo com um padrão de salto. Detalhes deste processo estão descritos na segunda modalidade.
A unidade de geração de canal de difusão (ou canal de pagina
ção) 35 gera informação de difusão tal como dados de serviço para serem reportados para terminais cobertos pela estação base. A informação de difusão pode incluir informação indicando a correspondência entre larguras de banda suportadas máximas de terminais e blocos de frequências utilizáveis. Se os blocos de frequências utilizáveis são para ser variados, a informação de difusão também pode incluir informação especificando um padrão de sal5 to indicando como os blocos de frequências utilizáveis são variados. Um canal de paginação pode ser transmitido usando a mesma banda de frequência usada para o canal de difusão ou usando blocos de frequências usados pelos respectivos terminais.
A unidade de geração de outros canais 39 gera canais a não ser canais de sinalização de controle e canais de dados. Por exemplo, a unidade de geração de outros canais 39 gera um canal piloto.
A terceira unidade de multiplexação 38 multiplexa canais de sinalização de controle e canais de dados de todos os blocos de frequências, um canal de difusão e/ou outros canais tal como necessário.
A unidade de transformada rápida inversa de Fourier 40 trans
forma em inversa rápida de Fourier uma saída de sinal da terceira unidade de multiplexação 38 e modula assim o sinal de acordo com OFDM.
A unidade de adição de prefixo cíclico (CP) 41 gera símbolos de transmissão ao fixar intervalos de segurança para os símbolos modulados 20 OFDM. Um símbolo de transmissão é gerado, por exemplo, ao duplicar uma série de dados na extremidade (ou cabeça) de um símbolo modulado OFDM e fixar os dados duplicados à cabeça (ou extremidade) do símbolo modulado OFDM.
A figura 3B mostra componentes seguintes à unidade de adição 25 de prefixo cíclico 41 mostrada na figura 3A. Tal como mostrado na figura 3B, um circuito de transmissão RF executa conversão digital-analógico, conversão de frequência, e limitação de banda nos símbolos com os intervalos de segurança, e um amplificador de potência amplifica os símbolos para um nível de potência apropriado. Então, os símbolos são transmitidos por meio 30 de um duplexador e de uma antena transceptora.
Nesta modalidade, é considerado que a estação base executa recepção de diversidade de antena usando duas antenas, embora este recurso não seja essencial para a presente invenção. Um sinal de enlace ascendente recebido pelas duas antenas é introduzido em uma unidade de recepção de sinal de enlace ascendente.
A figura 4A é um desenho ilustrando componentes de proces5 sarnento de sinal para um bloco de frequências (bloco de frequências de ordem x). Na figura 4A, "x" indica um número inteiro igual ou maior que 1 e igual ou menor que M. Componentes de processamento de sinal para o bloco de frequências x incluem uma unidade de geração de canal de sinalização de controle 33-x, uma unidade de geração de canal de dados 34-x, as 10 unidades de multiplexação 43-A, 43-B, ..., e uma unidade de multiplexação 1-x. A unidade de geração de canal de sinalização de controle 33-x inclui uma unidade de geração de canal de controle geral 41 e um ou mais unidades de geração de canal de controle específico 42-A, 42-B,....
A unidade de geração de canal de controle geral 41 executa co15 dificação de canal e modulação de múltiplos níveis em um canal de controle geral (também pode ser chamado de informação de controle geral ou informação de controle comum), o qual é uma parte de um canal de sinalização de controle e é para ser decodificado e demodulado por todos os terminais usando o bloco de frequências correspondente, e produz o canal de controle 20 geral.
Cada uma das unidades de geração de canal de controle específico 42 executa codificação de canal e modulação de múltiplos níveis em um canal de controle específico (também pode ser chamado de informação de controle específica), o qual é uma parte de um canal de sinalização de 25 controle e é para ser decodificado e demodulado por um terminal para o qual um ou mais blocos de recursos no bloco de frequências correspondente são alocados, e produz o canal de controle específico.
A unidade de geração de canal de dados 34-x inclui as unidades de geração de canal de dados x-A, x-B, ... que, respectivamente, executam codificação de canal e modulação de múltiplos níveis nos canais de dados dos terminais A, B, ... Informação com relação à codificação de canal e à modulação de múltiplos níveis é incluída no canal de controle específico descrito anteriormente.
As unidades de multiplexação 43 mapeiam canais de controle e canais de dados específicos dos respectivos terminais para os blocos de recursos alocados para os terminais.
5 Tal como descrito anteriormente, a unidade de geração de canal
de controle geral 41 codifica (e modula) o canal de controle geral e as unidades de geração de canal de controle específico 42 codificam (e modulam) os respectivos canais de controle específicos. Desta maneira, tal como mostrado esquematicamente na figura 6, o canal de controle geral desta modalida10 de inclui conjuntos de informação para todos os usuários aos quais são designados o bloco de frequências x e os conjuntos de informação podem ser codificados para correção de erro coletivamente.
Alternativamente, o canal de controle geral pode ser codificado para correção de erro para cada usuário. Neste caso, um usuário não pode 15 identificar exclusivamente um bloco nos blocos codificados para correção de erro onde a informação para o usuário está contida. Portanto, o usuário tem que decodificar todos os blocos. Com este método, por causa de codificação ser executada para cada usuário, é comparativamente fácil acrescentar ou mudar usuários. Cada usuário tem que decodificar e demodular o canal de 20 controle geral incluindo os conjuntos de informação para todos os usuários.
Entretanto, os canais de controle específicos incluem somente informação para usuários para os quais blocos de recursos são realmente alocados e são, portanto, codificados para correção de erro para respectivos usuários. Cada usuário determina se um(s) bloco(s) de recursos foi(foram) 25 alocado(s) ao decodificar e demodular o canal de controle geral. Desta maneira, somente usuários aos quais são alocados blocos de recursos têm que decodificar os canais de controle específicos. As taxas de codificação de canal e esquemas de modulação para os canais de controle específicos são mudados durante comunicações conforme necessário. Por outro lado, a taxa 30 de codificação de canal e o esquema de modulação para o canal de controle geral podem ser fixados. Ainda, entretanto, é preferível executar controle de potência de transmissão (TPC) para alcançar um certo nível de qualidade de sinal. Assim, canais de controle específicos codificados para correção de erro são transmitidos usando blocos de recursos fornecendo boas condições de canal. Portanto, a quantidade de dados de enlace decrescente pode ser reduzida por alguma extensão pela supressão de bits.
5 A figura 5A mostra tipos de canais de sinalização de controle de
enlace decrescente e itens de informação exemplares dos respectivos canais de sinalização de controle de enlace decrescente. Canais de sinalização de controle de enlace decrescente incluem um canal de difusão (BCH), um canal de sinalização L3 dedicado (canal de controle de camada superior 10 ou canal de controle de camada alta) e um canal de controle L1/L2 (canal de controle de camada inferior). O canal de controle L1/L2 pode incluir informação para transmissão de dados de enlace ascendente além de informação para transmissão de dados de enlace decrescente. Também, o canal de controle L1/L2 pode incluir um formato de transporte (por exemplo, um es15 quema de modulação de dados, uma taxa de codificação de canal e o número de usuários multiplexados) do canal de controle L1/L2. Itens de informação a ser transmitidos pelos respectivos canais são descritos a seguir.
Canal de Difusão
O canal de difusão é usado para reportar informação que é exclusiva para uma célula ou informação que muda somente em intervalos longos para terminais de comunicação (terminais móveis ou terminais fixos; também podem ser chamados de dispositivos de usuário). Por exemplo, informação que muda somente em um intervalo de 1.000 ms (1 s) pode ser reportada como informação de difusão. Informação de difusão também pode incluir um formato de transporte de um canal de controle L1/L2 de enlace decrescente, o número máximo de usuários multiplexados, informação de configuração de bloco de recursos e informação de esquema MIMO. O número máximo de usuários multiplexados indica o número de usuários cuja informação de controle é multiplexada em um canal de controle L1/L2 de enlace decrescente em um subquadro (isto é, o número de unidades de informação). O número máximo de usuários multiplexados pode ser especificado separadamente para enlace ascendente e enlace decrescente (Numáx e Nomáx) ou pode ser representado pelo número total de usuários multiplexados para enlace ascendente e enlace decrescente (Ntotai)·
O formato de transporte é especificado por meio de um esquema de modulação de dados e de uma taxa de codificação de canal. Uma vez 5 que uma taxa de codificação de canal pode ser determinada exclusivamente com base em um esquema de modulação de dados e em um tamanho de dados, o tamanho de dados pode ser reportado em vez de a taxa de codificação de canal. Alternativamente, o formato de transporte pode ser incluído no canal de controle L1/L2 tal como descrito mais tarde.
O número máximo de usuários multiplexados indica o número de
usuários que podem ser multiplexados dentro de um TTI usando uma ou mais de FDM, CDM e TDM. O mesmo número máximo de usuários multiplexados pode ser especificado para enlace ascendente e enlace decrescente, ou números diferentes podem ser especificados para enlace ascendente e enlace decrescente.
A informação de configuração de bloco de recursos indica posições de blocos de recursos usados em uma célula nos eixos de frequência e tempo. Nesta modalidade, dois tipos de esquemas de multiplexação por divisão de frequência (FDM) são usados: FDM localizada e FDM distribuída. Em 20 FDM localizada, uma banda de frequências consecutivas concentrada localmente no eixo de frequência é alocada preferencialmente para cada usuário tendo boas condições de canal. FDM localizada é adequada, por exemplo, para comunicações de usuários com baixa mobilidade e para transmissão de dados de alta qualidade de grande volume. Em FDM distribuída, um 25 sinal de enlace decrescente é gerado de tal maneira que ele inclui múltiplos componentes de frequências intermitentes distribuídos através de uma banda larga de frequência. FDM distribuída é adequada, por exemplo, para comunicações de usuários com alta mobilidade e para transmissão periódica de dados de pequeno tamanho tais como pacotes de voz (VolP). Assim, re30 cursos de frequência são alocados como uma banda de frequências consecutivas ou componentes de frequências distintas para cada usuário com base na informação de configuração de bloco de recursos de acordo com um ou outro dos esquemas FDM.
A metade superior da figura 5B ilustra um exemplo de FDM localizada. Neste exemplo, quando um recurso é identificado por um número de bloco de recursos localizado ”4", ele corresponde ao bloco de recursos físico 5 4. A metade inferior da figura 5B ilustra um exemplo de FDM distribuída. Neste exemplo, quando um recurso é identificado por um número de bloco de recursos distribuído "4", ele corresponde às metades esquerdas dos blocos de recursos físicos 2 e 8. Na metade inferior da figura 5B, cada bloco de recursos físico é dividido em dois. Entretanto, a numeração e o número de 10 divisões de blocos de recursos em FDM distribuída podem variar de célula para célula. Por este motivo, a informação de configuração de bloco de recursos é reportada através de um canal de difusão para terminais de comunicação em cada célula.
A informação de esquema MIMO é reportada se a estação base 15 for equipada com múltiplas antenas e indicar se múltiplas entradas, múltiplas saídas de usuário único (SU-MIMO) ou MIMO de múltiplos usuários (MUMIMO) são usadas. Em SU-MIMO, uma estação base com múltiplas antenas se comunica com um terminal de comunicação com múltiplas antenas. Entretanto, em MU-MIMO, uma estação base com múltiplas antenas se comu20 nica com vários terminais de comunicação.
Em MU-MIMO de enlace decrescente, um sinal para um dispositivo de usuário UEa é transmitido de uma ou mais antenas (por exemplo, uma primeira antena de duas antenas) da estação base e um sinal para um outro dispositivo de usuário UEb é transmitido da outra uma ou mais antenas 25 (por exemplo, uma segunda antena das duas antenas) da estação base. Em MU-MIMO de enlace ascendente, um sinal de um dispositivo de usuário UEa e um sinal de um outro dispositivo de usuário UEb são recebidos ao mesmo tempo pelas múltiplas antenas da estação base. Sinais provenientes de múltiplos dispositivos de usuário são distinguidos, por exemplo, pelos sinais de 30 referência designados para os respectivos dispositivos de usuário. Como os sinais de referência, seqüências de códigos CAZAC são preferivelmente usadas. Seqüências de códigos CAZAC se tornam ortogonais uma com a outra mesmo se elas forem geradas da mesma seqüência já que diferentes quantidades de mudanças cíclicas são aplicadas. Portanto, usar seqüências de códigos CAZAC torna possível fornecer facilmente seqüências ortogonais.
Canal de Sinalização L3 Dedicado
O canal de sinalização L3 dedicado também é usado para reportar informação que muda em intervalos longos, por exemplo, em um intervalo de 1.000 ms, para terminais de comunicação. Enquanto que o canal de difusão é enviado para todos os terminais de comunicação em uma célula, o 10 canal de sinalização L3 dedicado é enviado somente para terminais de comunicação específicos. O canal de sinalização L3 dedicado inclui informação em um tipo de FDM e informação de escalonamento permanente. O canal de sinalização L3 dedicado pode ser categorizado como um canal de controle específico.
O tipo de FDM indica se FDM localizada ou FDM distribuída é
usada para cada um dos terminais de comunicação selecionados.
A informação de escalonamento permanente é reportada quando escalonamento permanente é executado e inclui formatos de transporte (esquemas de modulação de dados e taxas de codificação de canal) de canais de dados de enlace ascendente ou enlace decrescente e informação a respeito dos blocos de recursos a ser usados.
Canal de Controle L1/L2
O canal de controle L1/L2 de enlace decrescente pode incluir informação para transmissão de dados de enlace ascendente além de infor25 mação para transmissão de dados de enlace decrescente. O canal de controle L1/L2 pode incluir adicionalmente bits de informação (parte 0) indicando o formato de transporte do canal de controle L1/L2. Informação para transmissão de dados de enlace decrescente pode ser classificada em parte 1, parte 2a e parte 2b. A parte 1 e a parte 2a são categorizadas como canais 30 de controle gerais e a parte 2b pode ser categorizada como um canal de controle específico.
Parte 0 Informação de parte 0 (daqui por diante chamada simplesmente de "parte 0") inclui um formato de transporte (um esquema de modulação, uma taxa de codificação de canal e o número de usuários multiplexados ou um número total de bits de controle) do canal de controle L1/L2. Se o forma5 to de transporte do canal de controle L1/L2 for reportado por um canal de difusão, a parte 0 inclui o número de usuários multiplexados (ou um número total de bits de controle).
O número de símbolos necessários para o canal de controle L1/L2 varia dependendo do número de usuários multiplexados e da qualidade de recepção dos usuários a ser multiplexados. Tipicamente, tal como mostrado no lado esquerdo da figura 5C, um número razoavelmente grande de símbolos é reservado para o canal de controle L1/L2. Quando o número de símbolos é mudado, a mudança é reportada como uma parte do formato de transporte do canal de controle L1/L2 que é enviada através do canal de difusão, por exemplo, em um intervalo de cerca de 1.000 ms (1 s). Quando o número de usuários multiplexados é pequeno, o número de símbolos necessários para o canal de controle L1/L2 se torna menor, tal como mostrado no lado direito da figura 5C. Aqui, se uma grande quantidade de recursos for reservada continuamente para o canal de controle L1/L2 em um ambiente onde o número de usuários multiplexados e a qualidade de recepção dos usuários multiplexados mudam em intervalos curtos, uma grande parte dos recursos pode ser desperdiçada.
Para reduzir o desperdício de recursos para o canal de controle L1/L2, a parte 0 (um esquema de modulação, uma taxa de codificação de 25 canal e o número de usuários multiplexados ou um número total de bits de controle) pode ser incluída no canal de controle L1/L2. Reportar o esquema de modulação e a taxa de codificação de canal usando a parte 0 do canal de controle L1/L2 torna possível mudar o esquema de modulação e a taxa de codificação de canal em intervalos menores quando comparado com um ca30 so onde eles são reportados usando o canal de difusão. Quando o número de símbolos ocupados pelo canal de controle L1/L2 em um subquadro é selecionado de opções predefinidas, o formato de transporte pode ser identificado ao determinar que uma das opções é selecionada. Por exemplo, quando quatro tipos de formatos de transporte são fornecidos, tal como descrito mais tarde, a informação de parte O pode ser representada por dois bits. Parte 1
5 A parte 1 inclui um indicador de paginação (PI). Cada terminal
de comunicação pode determinar se ele está sendo paginado ao demodular o indicador de paginação. Mais especificamente, cada terminal de comunicação determina se um número de grupos designado para o terminal de comunicação está presente no indicador de paginação e demodula um canal 10 de paginação (PCH) se o número de grupos estiver presente. A relação posicionai entre o Pl e o PCH é conhecida para o terminal de comunicação. Então, o terminal de comunicação determina se a sua informação de identificação (por exemplo, o número de telefone do terminal de comunicação) está presente no PCH e assim determina se existe uma chamada de entrada.
OPI pode ser transmitido (1) usando partes do canal de controle
L1/L2 que são dedicadas para o Pl ou (2) usando unidades de informação não dedicadas no canal de controle L1/L2.
A figura 5D ilustra um caso onde um indicador de paginação é transmitido de acordo com o método (1). No exemplo mostrado na figura 5D, um subquadro inclui um número predeterminado (por exemplo, 10) de símbolos OFDM consecutivos temporalmente e os três primeiros símbolos são designados para informação de controle comum. Informação de parte 0 e um indicador de paginação são mapeados para bandas de frequência perto da frequência central da banda de frequência de sistema de acordo com FDM distribuída. Para outras partes dos três primeiros símbolos, informação de controle de enlace decrescente (DL) e informação de controle de enlace ascendente (UL) são mapeadas de acordo com FDM distribuída. Um canal de paginação (PCH) é multiplexado por divisão de tempo com a informação de controle indicada acima. Neste método, bandas de frequência dedicadas são fornecidas em intervalos regulares ou irregulares para o indicador de paginação.
No método (2), o canal de controle L1/L2 inclui múltiplas unidades de informação com um tamanho predeterminado. O número de unidades de informação é limitado ao número máximo especificado pela informação de difusão. Cada uma das unidades de informação contém normalmente informação de controle para um dispositivo de usuário selecionado, tal como informação de identificação de usuário (UE-ID) e informação de alocação de recurso. Neste método, uma ou mais das unidades de informação são designadas para o indicador de paginação em intervalos regulares ou irregulares. Em outras palavras, o indicador de paginação é transmitido sem usar recursos dedicados. Neste caso, entretanto, é necessário distinguir de forma apropriada uma unidade de informação contendo o indicador de paginação de outras unidades de informação contendo informação de controle para dispositivos de usuário. Para este propósito, por exemplo, informação de identificação (PI-ID) exclusiva para o indicador de paginação pode ser usada. Neste caso, a PI-ID é reportada para dispositivos de usuário, por exemplo, pela informação de difusão.
As respectivas unidades de informação podem ter o mesmo número de bits ou números diferentes de bits. Por exemplo, quando o MCS é variável e determinado para cada usuário na informação de controle comum, tal como descrito mais tarde (quando o MCS para o canal de controle L1/L2 20 é ajustado para cada usuário), o número de bits de uma unidade de informação pode variar dependendo do nível MCS.
A figura 5E ilustra um caso onde unidades de informação são designadas para um indicador de paginação em intervalos regulares ou irregulares. Quando o dispositivo de usuário decodifica uma unidade de infor25 mação e detecta uma PI-ID, o dispositivo de usuário processa a unidade de informação como um indicador de paginação (o dispositivo de usuário determina se um ID de grupo designado para ele mesmo está presente na unidade de informação e verifica o PCH para descobrir se o ID de grupo está presente). Um indicador de paginação é contido preferivelmente na primeira 30 unidade de informação de maneira que dispositivos de usuário podem determinar rapidamente se chamadas de entrada para ele estão presentes. Parte 2a A parte 2a inclui informação de alocação de recurso para canais de dados de enlace decrescente, uma extensão de tempo alocada e informação MIMO.
A informação de alocação de recurso para canais de dados de 5 enlace decrescente identifica blocos de recursos contendo canais de dados de enlace decrescente. Para a identificação de blocos de recursos, vários métodos, tais como um esquema de mapa de bits e um esquema de numeração de árvore, conhecidos no campo técnico pertinente podem ser usados.
A extensão de tempo alocada indica um período de tempo no qual canais de dados de enlace decrescente são transmitidos continuamente. A alocação de recurso pode ser mudada tão frequentemente quanto a cada TTI. Entretanto, para reduzir a sobrecarga, canais de dados podem ser transmitidos de acordo com a mesma alocação de recurso para vários TTIs.
A informação MIMO é reportada quando um esquema MIMO é 15 usado para comunicações e indica, por exemplo, o número de antenas e o número de fluxos. O número de fluxos também pode ser chamado de número de seqüências de informações. Nas descrições a seguir, é considerado que tanto do número de antenas quanto o número de fluxos são "quatro". Entretanto, o número de antenas e o número de fluxos podem ser quaisquer 20 valores apropriados.
Embora não seja essencial, o inteiro ou uma parte de informação da identificação de usuário de 16 bits também pode ser incluído na parte 2a. Parte 2b
A parte 2b inclui informação de pré-codificação para um esquema MIMO, um formato de transporte de um canal de dados de enlace decrescente, informação de solicitação de repetição automática híbrida (HARQ) e informação CRC.
A informação de pré-codificação para um esquema MIMO indica fatores de ponderação aplicados às respectivas antenas. Características direcionais de sinais de comunicação podem ser ajustadas ao ajustar os fatores de ponderação (vetores de pré-codificação) a ser aplicados às respectivas antenas. Na extremidade de recepção (dispositivo de usuário), estimativa de canal é executada preferivelmente de acordo com as características direcionais.
A figura 5F é um desenho ilustrando um caso onde os vetores de pré-codificação Wa e Wb são determinados de tal maneira que os fluxos 1 5 e 2 (uma palavra código 1) de quatro fluxos são dirigidos para um dispositivo de usuário A (UEa) e os fluxos 3 e 4 (uma palavra código 2) dos quatro fluxos são dirigidos para um dispositivo de usuário B (UEb). Um sinal de referência é transmitido em uma maneira não-direcional. Os vetores de précodificação Wa e Wb são reportados para os dispositivos de usuário AeB 10 correspondentes. O dispositivo de usuário A recebe o sinal de referência considerando o fator de ponderação indicado pelo vetor de pré-codificação Wa ou aplica o fator de ponderação ao sinal de referência após ele ser recebido. Esta configuração capacita o dispositivo de usuário A para executar de forma apropriada estimativa de canal para um sinal dirigido para ele mesmo. 15 De forma similar, o dispositivo de usuário B recebe o sinal de referência considerando o fator de ponderação indicado pelo vetor de pré-codificação Wb ou aplica o fator de ponderação ao sinal de referência após ele ser recebido. Esta configuração capacita o dispositivo de usuário B para executar de forma apropriada estimativa de canal para um sinal dirigido para ele mesmo.
O formato de transporte de um canal de dados de enlace de
crescente é especificado por um esquema de modulação de dados e uma taxa de codificação de canal. Uma vez que uma taxa de codificação de canal pode ser determinada exclusivamente com base em um esquema de modulação de dados e em um tamanho de dados, o tamanho de dados ou um 25 tamanho de carga útil pode ser reportado em vez de a taxa de codificação de canal. Por exemplo, o formato de transporte pode ser representado por 8 bits.
A informação de solicitação de repetição automática híbrida (HARQ) inclui informação necessária para controle de retransmissão de pacotes de enlace decrescente. Mais especificamente, a informação HARQ inclui um número de processo, informação de versão de redundância indicando um esquema de combinação de pacotes, e um indicador de novos dados indicando se um pacote é um novo pacote ou um pacote de retransmissão. Por exemplo, a informação HARQ pode ser representada por 6 bits.
A informação CRC é reportada quando verificação de redundância cíclica é empregada para detecção de erro e indica bits de detecção CRC envolvidos com informação de identificação de usuário (UE-ID).
Informação para transmissão de dados de enlace ascendente pode ser classificada em parte 1 à parte 4. Basicamente, informação para transmissão de dados de enlace ascendente é categorizada como um canal de controle geral. Entretanto, para terminais de comunicação aos quais são 10 alocados recursos para canais de dados de enlace decrescente, a informação para transmissão de dados de enlace ascendente pode ser transmitida como canais de controle específicos.
Parte 1
A parte 1 inclui informação de confirmação de entrega para um 15 canal de dados de enlace ascendente anterior. A informação de confirmação de entrega indica recebimento (ACK) indicando que nenhum erro foi detectado em um pacote ou que um erro detectado está dentro de uma faixa aceitável, ou aviso de recebimento negativo (NACK) indicando que um erro fora da faixa aceitável foi detectado em um pacote. A informação de confirmação 20 de entrega pode ser representada por um bit.
Parte 2
A parte 2 inclui informação de alocação de recurso para um futuro canal de dados de enlace ascendente, e um formato de transporte, informação de potência de transmissão, e informação CRC para o canal de dados de enlace ascendente.
A informação de alocação de recurso identifica blocos de recursos utilizáveis para a transmissão do canal de dados de enlace ascendente. Para a identificação de blocos de recursos, vários métodos, tais como um esquema de mapa de bits e um esquema de numeração de árvore, conhecidos no campo técnico pertinente podem ser usados.
O formato de transporte de um canal de dados de enlace ascendente é especificado por um esquema de modulação de dados e uma taxa de codificação de canal. Uma vez que uma taxa de codificação de canal pode ser determinada exclusivamente com base em um esquema de modulação de dados e em um tamanho de dados, o tamanho de dados ou um tamanho de carga útil pode ser reportado em vez de a taxa de codificação de 5 canal. Por exemplo, o formato de transporte pode ser representado por 8 bits.
A informação de potência de transmissão indica um nível de potência de transmissão a ser usado para a transmissão de um canal de dados de enlace ascendente. De acordo com uma modalidade da presente invenção, um canal piloto de enlace ascendente é transmitido repetidamente de cada terminal de comunicação para a estação base em um intervalo comparativamente curto Tref, por exemplo, de aproximadamente diversos milissegundos. Um nível de potência de transmissão Pref do canal piloto de enlace ascendente é atualizado em um intervalo Ttpc, o qual é igual ou maior que o intervalo Tref, com base na informação de controle de potência de transmissão (comando TPC) da estação base, de tal maneira que o nível de potência de transmissão Pref se torna maior ou menor que o nível de potência de transmissão de um canal piloto de enlace ascendente transmitido previamente. Um canal de controle L1/L2 de enlace ascendente é transmitido com um nível de potência de transmissão obtido ao adicionar um primeiro nível de potência deslocada Alil2 reportado pela estação base para o nível de potência de transmissão Pref do canal piloto de enlace ascendente. Um canal de dados de enlace ascendente é transmitido com um nível de potência de transmissão obtido ao adicionar um segundo nível de potência deslocada Adados reportado pela estação base para o nível de potência de transmissão Pref do canal piloto de enlace ascendente. O segundo nível de potência deslocada Adados para um canal de dados é incluído na informação de potência de transmissão da parte 2. O primeiro nível de potência deslocada Alh_2 para um canal de controle L1/L2 é incluído na informação de potência de transmissão da parte 4 descrita mais tarde. O comando TPC para atualizar o nível de potência de transmissão do canal piloto também é incluído na parte 4.
O primeiro nível de potência deslocada ALil2 pode ser um valor fixo ou uma variável. Quando o primeiro nível de potência deslocada Δι_ιι_2 é uma variável, ele pode ser reportado para o dispositivo de usuário como informação de difusão (BCH) ou informação de sinalização de camada 3. O segundo nível de potência deslocada Adados pode ser reportado para o dispo5 sitivo de usuário por meio de um sinal de controle L1/L2. O primeiro nível de potência deslocada Alh_2 pode ser aumentado ou reduzido de acordo com a quantidade de informação em um sinal de controle. Também, o primeiro nível de potência deslocada ALii_2 pode ser determinado de acordo com a qualidade de recepção de um sinal de controle. O segundo nível de potência 10 deslocada Adados pode ser determinado de acordo com a qualidade de recepção de um sinal de dados. Um canal de dados de enlace ascendente pode ser transmitido com um nível de potência de transmissão que é menor que a soma do nível de potência de transmissão Pref do canal piloto de enlace ascendente e do segundo nível de potência deslocada Adad0S para estar 15 de acordo com uma solicitação (indicador de sobrecarga) para reduzir consumo de energia que é enviada de uma célula ao redor da célula servidora do terminal de comunicação.
A informação CRC é reportada quando verificação de redundância cíclica é empregada para detecção de erro e indica bits de detecção 20 CRC envolvidos com informação de identificação de usuário (UE-ID). Em um sinal de resposta (canal de controle L1/L2 de enlace decrescente) para um canal de acesso aleatório (RACH), um ID aleatório do preâmbulo de RACH pode ser usado como uma UE-ID.
Parte 3
A parte 3 inclui bits de controle de sincronismo de transmissão
para sinais de enlace ascendente. Os bits de controle de sincronismo de transmissão são usados para sincronizar terminais de comunicação em uma célula. Os bits de controle de sincronismo de transmissão podem ser reportados como informação de controle específica quando blocos de recursos 30 são alocados para um canal de dados de enlace decrescente ou podem ser reportados como informação de controle geral.
Parte 4 A parte 4 inclui informação de potência de transmissão indicando um nível de potência de transmissão de um terminal de comunicação. Especificamente, a informação de potência de transmissão indica um nível de potência de transmissão para ser usado por um terminal de comunicação, ao 5 qual não são alocados recursos para transmissão de canal de dados de enlace ascendente, para transmitir um canal de controle de enlace ascendente para reportar um CQI de enlace decrescente. O nível de potência deslocada Δι_ιι_2 e o comando TPC descritos anteriormente estão incluídos na parte 4.
A figura 4B, assim como a figura 4A, mostra componentes de processamento de sinal para um bloco de frequências. A figura 4B é diferente da figura 4A em que exemplos de informação de controle são fornecidos. Na figura 4B, os mesmos números de referência são usados para componentes correspondendo àqueles na figura 4A. "Mapeamento de bloco de recursos alocado" na figura 4B indica que canais são mapeados para um ou mais blocos de recursos alocados para um terminal de comunicação selecionado. "Mapeamento de outro bloco de recursos" indica que canais são mapeados para os blocos de recursos através do bloco de frequências total. A parte 0 do canal de controle L1/L2 é transmitida como um canal de controle geral usando o bloco de frequências total. Informação com relação à transmissão de dados de enlace ascendente (partes 1 a 4) no canal de controle L1/L2 é transmitida como um canal de controle específico usando recursos alocados para um canal de dados de enlace decrescente, se disponível, ou transmitida como um canal de controle geral usando o bloco de frequências total se nenhum recurso for alocado para um canal de dados de enlace decrescente.
A figura 4C é diferente da figura 4B em que a parte 0 do canal de controle L1/L2 é transmitida como informação de difusão.
A figura 7A é um desenho ilustrando mapeamento exemplar de canais de dados e canais de controle. Este exemplo mostra mapeamento de canais dentro de um bloco de frequências e de um subquadro e corresponde aproximadamente a uma saída da primeira unidade de multiplexação 1-x (exceto que canais tais como um canal piloto são multiplexados pela terceira unidade de multiplexação 38). Um subquadro pode corresponder a um intervalo de tempo de transmissão (TTI) ou a múltiplos TTIs. Neste exemplo, um bloco de frequências inclui os sete blocos de recursos RB1 a RB7. Os sete blocos de recursos são alocados para terminais com boas condições de ca5 nal pela unidade de escalonamento de frequência 32 mostrada na figura 3A.
Normalmente, um canal de controle geral, um canal piloto e canais de dados são multiplexados por divisão de tempo. O canal de controle geral (incluindo a parte 0 do canal de controle L1/L2) é mapeado para componentes de frequência distribuídos através do bloco de frequências total. 10 Em outras palavras, o canal de controle geral é distribuído através de uma banda de frequência composta de sete blocos de recursos. Na figura 7A, o canal de controle geral (incluindo a parte 0 do canal de controle L1/L2) e outros canais de controle (excluindo canais de controle específicos) são multiplexados por divisão de frequência. Os outros canais de controle podem in15 cluir um canal de sincronização (tal distinção de canais não é essencial para a presente invenção e um canal de sincronização pode ser incluído no canal de controle geral). A parte 0 do canal de controle L1/L2 é preferivelmente mapeada para o primeiro símbolo OFDM para reduzir tempo de espera. No exemplo mostrado na figura 7A, o canal de controle geral e os outros canais 20 de controle são multiplexados por divisão de frequência de tal maneira que cada um dos canais é mapeado para múltiplos componentes de frequência arranjados em intervalos. Um esquema de multiplexação como este é chamado de multiplexação por divisão de frequência (FDM) distribuída. FDM distribuída é preferível para alcançar ganho de diversidade de frequências. 25 Os componentes de frequência alocados para os respectivos canais podem ser arranjados nos mesmos intervalos ou em intervalos diferentes. Em qualquer caso, é necessário distribuir o canal de controle geral através de todos os blocos de recursos (nesta modalidade, o bloco de frequências total). CDM também pode ser usada como um esquema de multiplexação adicional para 30 enfrentar o aumento no número de usuários multiplexados. CDM torna possível aumentar adicionalmente o ganho de diversidade de frequências. Por outro lado, entretanto, CDM pode interromper a ortogonalidade e reduzir a qualidade de recepção.
Neste exemplo, o canal piloto também é mapeado para componentes de frequência distribuídos através do bloco de frequências total. Mapear um canal piloto para uma ampla faixa de frequências tal como mostrado 5 na figura 7 A é preferível para executar exatamente estimativa de canal para vários componentes de frequência.
Na figura 7A, os blocos de recursos RB1, RB2 e RB4 são alocados para o usuário 1 (UE1), os blocos de recursos RB3, RB5 e RB6 são alocados para o usuário 2 (UE2), e o bloco de recursos RB7 é alocado para o usuário 3 (UE3). Tal como descrito anteriormente, informação de alocação de bloco de recursos é incluída no canal de controle geral. Um canal de controle específico para o usuário 1 é mapeado para o início do bloco de recursos RB1 alocado para o usuário 1. Um canal de controle específico para o usuário 2 é mapeado para o início do bloco de recursos RB3 alocado para o usuário 2. Um canal de controle específico para o usuário 3 é mapeado para o início do bloco de recursos RB7 alocado para o usuário 3. Deve-se notar que, na figura 7A, os tamanhos das partes ocupadas pelos respectivos canais de controle específicos dos usuários 1, 2 e 3 não são iguais. Isto indica que a quantidade de informação do canal de controle específico pode variar dependendo do usuário. O canal de controle específico é mapeado localmente para recursos dentro de um bloco de recursos alocado para um canal de dados. Em contraste com FDM distribuída onde um canal é mapeado para componentes de frequência distribuídos através de múltiplos blocos de recursos, este esquema de mapeamento é chamado de multiplexação por divisão de frequência (FDM) localizada.
A figura 7B mostra um outro mapeamento exemplar de canais de controle específicos. Na figura 7A, o canal de controle específico para o usuário 1 (UE1) é mapeado somente para o bloco de recursos RB1. Na figura 7B, o canal de controle específico para o usuário 1 é mapeado para re30 cursos distribuídos distintamente através dos blocos de recursos RB1, RB2 e RB4 (através de todos os blocos de recursos alocados para o usuário 1) por meio de FDM distribuída. O canal de controle específico para o usuário 2 (UE2) também é mapeado para componentes de frequência distribuídos através dos blocos de recursos RB3, RB5 e RB6 em um modo diferente desse mostrado na figura 7A. O canal de controle específico e o canal de dados compartilhado do usuário 2 são multiplexados por divisão de tempo. Assim, 5 um canal de controle específico e um canal de dados compartilhado de um usuário podem ser multiplexados no total ou em uma parte de um ou mais blocos de recursos alocados para o usuário ao multiplexar por divisão de tempo e/ou multiplexar por divisão de frequência (FDM localizada ou FDM distribuída). Mapear um canal de controle específico para componentes de 10 frequência distribuídos através de dois ou mais blocos de recursos torna possível alcançar ganho de diversidade de frequências também para o canal de controle específico e melhorar assim a qualidade de recepção do canal de controle específico.
Formatos exemplares da informação de parte 0 do canal de controle L1/L2 são descritos a seguir.
A figura 7C mostra formatos exemplares do canal de controle L1/L2. Na figura 7C são fornecidos quatro formatos exemplares do canal de controle L1/L2. O número de símbolos (ou o número de usuários multiplexados) do canal de controle L1/L2 difere de formato para formato. Informação 20 indicando que um dos quatro formatos é usado é reportada pela informação de parte 0. Quando esquemas de modulação e codificação (MCS) reportados por um canal de difusão para terminais de comunicação são usados para o canal de controle L1/L2, o número de símbolos necessários para o canal de controle L1/L2 varia dependendo do número de usuários multiplexados e 25 do nível MCS. Para reportar o número de símbolos, bits de controle (dois bits na figura 7C) são fornecidos como informação de parte 0 do canal de controle L1/L2. Por exemplo, quando bits de controle 00 são reportados como informação de parte 0, o terminal de comunicação decodifica os bits de controle e determina que o número de símbolos do canal de controle L1/L2 é 100. 30 Na figura 7C, os dois primeiros bits de cada formato correspondem à parte 0 e um canal de controle com um comprimento variável corresponde ao canal de controle geral (parte 1 e parte 2a para enlace decrescente). Em vez de reportar o MCS através de um canal de difusão tal como na figura 7C, o MCS pode ser reportado através de um canal de sinalização L3.
A figura 7D é um desenho ilustrando um formato exemplar do canal de controle L1/L2 em um caso onde o número de usuários multiplexados é reportado para cada MCS usando parte 0. Em um caso onde um MCS apropriado é selecionado de MCSs predeterminados de acordo com a qualidade de recepção de cada terminal de comunicação, o número de símbolos necessários para o canal de controle L1/L2 varia dependendo da qualidade de recepção do terminal de comunicação. Para identificar a qualidade de recepção, bits de controle (8 bits na figura 7D) são fornecidos como informação de parte 0 do canal de controle L1/L2. Na figura 7D, é considerado que quatro tipos de MCSs são fornecidos e o número máximo de usuários multiplexados é três. O número de usuários multiplexados de 0 a 3 pode ser representado por dois bits (00=0 usuários, 01=1 usuário, 10=2 usuários e 11=3 usuários). Neste caso, uma vez que dois bits são necessários para cada MCS1 um total de 8 bits é necessário para a parte 0. Por exemplo, quando os bits de controle 01100001 são reportados como informação de parte 0, cada terminal de comunicação determina informação de controle (por exemplo, a parte 2a para enlace decrescente) correspondendo à sua qualidade de recepção com base nos bits de controle. No exemplo mostrado na figura 7D, 01100001 indica números dos usuários multiplexados 1, 2, 0 e 1. Em outras palavras, assumindo que a qualidade de recepção é expressada por quatro níveis (mais baixo, baixo, médio e alto), 01100001 indica níveis de qualidade de recepção baixo, médio, mais baixo e alto, e MCSs correspondendo aos níveis de qualidade de recepção são selecionados (um maior nível de MCS é selecionado e o número de usuários multiplexados aumenta à medida que o nível de qualidade de recepção aumenta).
A figura 7E mostra mapeamento exemplar de bits de informação (parte 0) do canal de controle L1/L2 em uma configuração de três setores. Em uma configuração de três setores, três padrões de mapeamento podem ser fornecidos para transmitir bits de informação (parte 0) indicando formatos de transporte do canal de controle L1/L2, e os padrões de mapeamento podem ser designados para os respectivos setores de tal maneira que esses padrões não se sobrepõem um ao outro no domínio de frequência. Selecionar diferentes padrões de mapeamento para setores (ou células) adjacentes torna possível alcançar coordenação de interferência.
5 A figura 7F mostra esquemas de multiplexação exemplares. No
exemplo indicado anteriormente vários canais de controle gerais são multiplexados por meio de FDM distribuída. Entretanto, qualquer esquema de multiplexação apropriado tal como multiplexação por divisão de código (CDM) ou multiplexação por divisão de tempo (TDM) pode ser usado. A figura 7F (1) mostra um exemplo de FDM distribuída. Na figura 7F (1), componentes de frequência distintos identificados pelos números 1, 2, 3 e 4 são usados para ortogonalizar de forma apropriada sinais de usuário. Componentes de frequência distintos podem ser arranjados em intervalos regulares tal como exemplificado ou em intervalos irregulares. Também, diferentes regras de arranjo podem ser usadas para células adjacentes para escolher aleatoriamente a interferência quando controle de potência de transmissão é executado. A figura 7F (2) mostra um exemplo de multiplexação por divisão de código (CDM). Na figura 7F (2), os códigos 1, 2, 3 e 4 são usados para ortogonalizar de forma apropriada sinais de usuário. CDM torna possível reduzir efetivamente interferência de outra célula. A figura 7F (3) mostra um exemplo de FDM distribuída onde o número de usuários multiplexados é três. Na figura 7F (3), componentes de frequência distintos são redefinidos pelos números 1, 2, e 3 para ortogonalizar de forma apropriada sinais de usuário. Se o número de usuários multiplexados for menor que o número máximo, a estação base pode ser configurada para aumentar a potência de transmissão de canais de controle de enlace decrescente tal como mostrado na figura 7F (4). Este método é preferível para aumentar a qualidade de sinal recebido, mas pode aumentar a interferência de outra célula se a transmissão for executada em uma borda de célula. Um esquema de multiplexação híbrido de CDM e FDM também pode ser usado.
Entretanto, para transmissão da informação de parte 0, tanto o MCS (uma combinação de um esquema de modulação e uma taxa de codificação de canal) quanto o nível de potência de transmissão podem ser fixos, ou somente o MCS pode ser fixo enquanto a potência de transmissão é variada. Também, a mesma informação de parte 0 pode ser usada para todos os usuários em uma célula ou o formato de transporte do canal de controle 5 L1/L2 pode ser mudado de usuário para usuário. Por exemplo, um formato de transporte para usuários localizados perto da estação base pode ser otimizado ao mudar de forma apropriada a informação de parte O e um formato de transporte fixo pode ser usado para usuários localizados perto da borda de célula. Neste caso, é necessário enviar informação indicando se usuários 10 pertencem a um grupo de borda de célula para os usuários através de, por exemplo, um canal de controle L1/L2 de enlace decrescente. Para um usuário não pertencendo ao grupo de borda de célula, um formato de transporte mudado em intervalos (por exemplo, a cada TTI) é reportado pela informação de parte 0; e para um usuário pertencendo ao grupo de borda de célula, 15 um formato de transporte fixo é usado para enviar a informação de controle L1/L2.
A figura 7G mostra mapeamento exemplar do canal de controle L1/L2 em um caso onde somente os usuários 1 a 4 localizados perto da estação base estão na célula. Os números na figura 7G correspondem aos 20 respectivos usuários. Por exemplo, "1" corresponde ao usuário 1. Neste caso, um formato de transporte é reportado, por exemplo, para cada TTI para os usuários 1 a 4 pela informação de parte 0. A figura 7H mostra mapeamento exemplar do canal de controle L1/L2 em um caso onde os usuários 1 a 4 localizados perto da estação base e os usuários 11 a 14 localizados na 25 borda de célula estão na célula. Um formato de transporte predeterminado é usado para os usuários 11 a 14, e o formato de transporte não é reportado explicitamente para os usuários 11 a 14. Entretanto, um formato de transporte que é igual ao formato de transporte predeterminado é reportado para os usuários 1 a 4 pela informação de parte 0.
Aqui, a informação de parte 0 pode ser transmitida a cada TTI
como uma parte do canal de controle L1/L2 tal como descrito anteriormente ou pode ser transmitida em um intervalo predeterminado maior que o TTI, por exemplo, a cada 10 ms, como uma parte do canal de controle L1/L2.
Quando a informação de parte 0 é transmitida a cada TTI como uma parte do canal de controle L1/L2, recursos de rádio para o canal de controle L1/L2 podem ser ajustados a cada TTI tal como mostrado na figura 71.
5 Este método torna possível transmitir uniformemente o canal de controle L1/L2 mesmo quando existem múltiplos eventos de tráfego suscetíveis de atraso. Na figura 71, o eixo horizontal indica tempo e o eixo vertical indica recursos de rádio para o canal de controle L1/L2.
Entretanto, a informação de parte 0 pode ser transmitida em um 10 intervalo predeterminado (intervalo de controle) maior que o TTI como uma parte do canal de controle L1/L2, tal como mostrado na figura 7J. Com este método, uma vez que não é necessário transmitir a informação de parte 0 a cada TTI, é possível reduzir a sobrecarga e aumentar a eficiência de transmissão. Entretanto, com este método, uma vez que recursos de rádio para o 15 canal de controle L1/L2 podem ser ajustados somente no intervalo predeterminado, atraso pode ser causado quando ocorrem, por exemplo, múltiplos eventos de tráfego suscetíveis de atraso.
Por este motivo, se um momento de transmissão de um canal que exige muito dos recursos de rádio do canal de controle L1/L2, por e20 xemplo, um canal que é informação de controle ao qual sempre deve ser alocado recursos de rádio e que deve ser decodificado corretamente mesmo por um usuário de borda de célula, for conhecido, uma quantidade de recursos de rádio maior que a normal é alocada para o TTI correspondente antecipadamente. Exemplos de um canal como este incluem um canal de difu25 são, um canal de paginação e uma resposta RACH.
Por exemplo, tal como mostrado na figura 7K, se um TTI onde um canal de paginação, o qual é informação de controle ao qual sempre deve ser alocado recursos de rádio e que deve ser decodificado corretamente mesmo por uma usuário de borda de célula, é para ser transmitido for co30 nhecido, o canal de controle L1/L2 incluindo a informação de parte 0 é transmitido no TTI ou antes dele. A figura 7K mostra um caso onde o momento de transmissão (TTI) do canal de controle L1/L2 incluindo a informação de parte Oeo momento de transmissão (TTI) do canal de paginação são os mesmos. A figura 7L mostra um caso onde o momento de transmissão (TTI) do canal de controle L1/L2 incluindo a informação de parte Oeo momento de transmissão (TTI) do canal de paginação são diferentes. Neste 5 caso, o canal de controle L1/L2 incluindo a informação de parte 0 é transmitido no TTI, ou antes dele, onde o canal de paginação é para ser transmitido.
Entretanto, o canal de controle L1/L2 é mapeado dentro dos três primeiros símbolos OFDM em um TTI. Aqui, o canal de controle L1/L2 pode ser mapeado de tal maneira que cada usuário é multiplexado através de todos os três primeiros símbolos OFDM. Por exemplo, tal como mostrado na figura 7M, canais de controle L1/L2 dos usuários 1 a 6 podem ser mapeados de tal maneira que cada um dos usuários 1 a 6 é multiplexado através de todos os três primeiros símbolos OFDM. Neste exemplo, quando o número de usuários é 5 ou 6, o canal de controle L1/L2 de cada usuário é mapeado através de todos os três primeiros símbolos OFDM. Este método torna mais fácil compartilhar potência de transmissão de acordo com os níveis de qualidade de recepção. Com este método, entretanto, uma vez que o arranjo (mapeamento) dos canais de controle L1/L2 varia dependendo do número de usuários, demodulação da informação de parte O é essencial para a demodulação da informação de controle L1/L2.
Para capacitar demodulação da informação de controle L1/L2 sem a demodulação da informação de parte 0 cada usuário pode ser mapeado para um símbolo OFDM. A figura 7N mostra um exemplo onde cada usuário é mapeado para um símbolo OFDM. Com o arranjo de canais de con25 trole L1/L2 tal como mostrado na figura 7N, localizações de mapeamento dos canais de controle L1/L2 dos respectivos usuários não mudam mesmo quando o número de usuários aumenta. Portanto, este método capacita o usuário para demodular o canal de controle L1/L2 mesmo quando o número de usuários multiplexados é desconhecido. Neste caso, entretanto, potência 30 de transmissão pode ser compartilhada entre usuários multiplexados no mesmo símbolo.
O canal de difusão é o primeiro canal a ser transmitido para o terminal móvel após uma pesquisa de célula. Portanto, o terminal móvel não pode determinar a quantidade de recursos de rádio do canal de controle L1/L2 antecipadamente. Por este motivo, o momento de inicio de transmissão do canal de difusão pode ser fixado. Por exemplo, tal como mostrado na 5 figura 70, o canal de difusão pode ser mapeado para o quarto e demais símbolos OFDM, isto é, os símbolos OFDM seguintes aos três primeiros símbolos OFDM onde o canal de controle L1/L2 é mapeado. Neste caso, como um método de controle de recurso de rádio para o canal de controle L1/L2 para controlar outros canais multiplexados no mesmo TTI, a transmis10 são dos outros canais pode ser iniciada no mesmo momento de início que aquele do canal de difusão. Alternativamente, os outros canais podem ser controlados com base na informação de parte 0.
Quando a transmissão dos outros canais é iniciada no mesmo momento de início que aquele do canal de difusão, o momento de início é 15 sempre fixo. Neste caso, por exemplo, os outros canais podem ser mapeados para o quarto e demais símbolos OFDM, isto é, os símbolos OFDM seguintes aos três primeiros símbolos OFDM onde o canal de controle L1/L2 é mapeado. Entretanto, quando os outros canais são controlados com base na informação de parte Oeo canal de controle L1/L2 é mapeado dentro dos 20 dois primeiros símbolos OFDM, os outros canais podem ser mapeados para o terceiro e demais símbolos OFDM, tal como mostrado na figura 70.
Quando um terminal móvel emprega um esquema de recepção intermitente, é difícil para o terminal móvel determinar o limite entre o canal de controle L1/L2 e o canal de dados compartilhado. Em um caso como este, o canal de dados compartilhado pode ser sempre mapeado para o quarto e demais símbolos OFDM.
A figura 8A é um diagrama de blocos parcial de um terminal móvel de acordo com uma modalidade da presente invenção. O terminal móvel mostrado na figura 8A inclui uma unidade de sintonização de frequência por30 tadora 81, uma unidade de filtragem 82, uma unidade de remoção de prefixo cíclico (CP) 83, uma unidade de transformada rápida de Fourier (FFT) 84, uma unidade de medição CQI 85, uma unidade de decodificação de canal de difusão (ou canal de paginação) 86, uma unidade de decodificação de canal de controle geral (parte 0) 87-0, uma unidade de decodificação de canal de controle geral 87, uma unidade de decodificação de canal de controle específico 88 e uma unidade de decodificação de canal de dados 89.
A unidade de sintonização de frequência portadora 81 ajusta de
forma apropriada a frequência central da banda de recepção a fim de ser capaz de receber um sinal em um bloco de frequências alocado para o terminal.
A unidade de filtragem 82 filtra o sinal recebido.
A unidade de remoção de prefixo cíclico 83 remove intervalos de
segurança do sinal recebido e assim extrai símbolos efetivos dos símbolos recebidos.
A unidade de transformada rápida de Fourier (FFT) 84 efetua transformada rápida de Fourier na informação nos símbolos efetivos e demodula a informação de acordo com OFDM.
A unidade de medição CQI 85 mede o nível de potência recebida de um canal piloto no sinal recebido e realimenta a medição como um indicador de qualidade de canal (CQI) para a estação base. O CQI é medido para cada bloco de recursos no bloco de frequências e todos os CQIs medidos são reportados para a estação base.
A unidade de decodificação de canal de difusão (ou canal de paginação) 86 decodifica um canal de difusão. A unidade de decodificação de canal de difusão 86 também decodifica um canal de paginação se ele estiver incluído.
A unidade de decodificação de canal de controle geral (parte 0)
87-0 decodifica informação de parte 0 em um canal de controle L1/L2. A parte 0 indica o formato de transporte de um canal de controle geral.
A unidade de decodificação de canal de controle geral 87 decodifica um canal de controle geral no sinal recebido e extrai assim informação de escalonamento. A informação de escalonamento inclui informação indicando se blocos de recursos estão alocados para um canal de dados compartilhado para o terminal e, se blocos de recursos foram alocados, inclui também informação indicando os números de bloco de recursos correspondentes.
A unidade de decodificação de canal de controle específico 88 decodifica um canal de controle específico no sinal recebido. O canal de 5 controle específico inclui um esquema de modulação de dados, uma taxa de codificação de canal e informação HARQ para o canal de dados compartilhado.
A unidade de decodificação de canal de dados 89 decodifica o canal de dados compartilhado no sinal recebido com base na informação 10 extraída do canal de controle específico. O terminal pode ser configurado para reportar confirmação de recebimento (ACK) ou aviso de recebimento negativo (NACK) para a estação base de acordo com o resultado da decodificação.
A figura 8B também é um diagrama de blocos parcial do terminal 15 móvel desta modalidade. A figura 8B é diferente da figura 8A em que exemplos de informação de controle são fornecidos. Na figura 8B, os mesmos números de referência são usados para componentes correspondendo àqueles na figura 8A. "Desmapeamento de bloco de recursos alocado" na figura 8B indica que informação mapeada para um ou mais blocos de recur20 sos alocados para o terminal é extraída. "Desmapeamento de outro bloco de recursos" indica que informação mapeada para os blocos de recursos distribuídos através do bloco de frequências total é extraída.
A figura 8C mostra componentes relacionados a uma unidade de recepção do terminal móvel mostrado na figura 8A. Nesta modalidade, é 25 considerado que o terminal móvel executa recepção de diversidade de antenas usando duas antenas, embora este recurso não seja essencial para a presente invenção. Sinais de enlace decrescente recebidos pelas duas antenas são introduzidos nos circuitos de recepção RF 81 e 82. As unidades de remoção de prefixo cíclico 83 removem intervalos de segurança (prefixos 30 cíclicos) dos sinais, e as unidades de transformada rápida de Fourier (FFT) 84 efetuam transformada rápida de Fourier nos sinais. Então, os sinais são combinados por uma unidade de combinação de diversidade de antenas. O sinal combinado é introduzido nas respectivas unidades de decodificação mostradas na figura 8A ou em uma unidade de separação mostrada na figura 8B.
O terminal móvel pode ser configurado para executar processamento de recepção somente em momentos de recepção selecionados enquanto não existem dados de recepção para reduzir a energia consumida pelo receptor. Esta função também é empregada, por exemplo, em WCDMA.
Quando o canal de controle L1/L2 incluindo a informação de parte 0 é transmitido da estação base a cada TTI, o terminal móvel decodifica a informação de parte 0 nos momentos de recepção, tal como mostrado na figura 8D, para determinar a quantidade de recursos de rádio do canal de controle L1/L2.
Entretanto, quando a informação de parte 0 é transmitida da estação base em um intervalo predeterminado maior que o TTI como uma parte do canal de controle L1/L2, os momentos de recepção do terminal móvel podem não casar com os momentos de transmissão do canal de controle L1/L2 incluindo a informação de parte 0. Em outras palavras, TTIs onde o terminal móvel executa processamento de recepção podem não casar com TTIs onde a estação base transmite o canal de controle L1/L2 incluindo a informação de parte 0. Neste caso, tal como mostrado na figura 8E, o terminal móvel pode determinar a quantidade de recursos de rádio do canal de controle L1/L2 no momento (1) quando o processamento de recepção pelo terminal móvel e a transmissão da informação de parte 0 pela estação base coincidem. Entretanto, o terminal móvel não pode determinar a quantidade de recursos de rádio do canal de controle L1/L2 nos momentos (2) e (3) quando o processamento de recepção pelo terminal móvel e a transmissão da informação de parte 0 pela estação base não coincidem.
Para impedir este problema, a estação móvel pode ser configurada para executar processamento de recepção em TTIs onde o canal de controle L1/L2 incluindo a informação de parte 0 é transmitido. Os momentos em que o canal de controle L1/L2 incluindo a informação de parte 0 são transmitidos são reportados da estação base para o terminal móvel, por exemplo, através de um canal de difusão.
A figura 9A é um fluxograma mostrando um processo exemplar de acordo com uma modalidade da presente invenção. Nas descrições a 5 seguir, é considerado que um usuário carregando um terminal móvel UE1 suportando uma largura de banda de 10 MHz entrou em uma célula ou em um setor usando uma largura de banda de 20 MHz para comunicações. Também é assumido que a banda de frequência mínima do sistema de comunicação é de 5 MHz e a banda de frequência de sistema total é dividida 10 nos quatro blocos de frequências 1 a 4, tal como mostrado na figura 2.
Na etapa S11, o terminal UE1 recebe um canal de difusão da estação base e determina blocos de frequências que o terminal UE1 pode usar. O canal de difusão é transmitido, por exemplo, usando uma banda de 5 MHz incluindo a frequência central da banda de 20 MHz. Isto capacita termi15 nais suportando diferentes larguras de banda para receber facilmente o canal de difusão. Por exemplo, a estação base permite que um usuário se comunicando com uma largura de banda de 10 MHz use uma combinação de dois blocos de frequências adjacentes, isto é, os blocos de frequências 1 e
2, 2 e 3, ou 3 e 4. A estação base pode permitir que o usuário use qualquer combinação ou uma combinação específica das combinações. Neste exemplo, é considerado que ao terminal UE1 é permitido usar os blocos de frequências 2 e 3.
Na etapa S12, o terminal UE1 recebe um canal piloto de enlace decrescente e mede a qualidade de sinal recebido para os respectivos blo25 cos de frequências 2 e 3. A qualidade de sinal recebido é medida para cada bloco de recursos nos respectivos blocos de frequências e todas as medições são reportadas como indicadores de qualidade de canal (CQIs) para a estação base.
Na etapa S21, a estação base executa escalonamento de frequência para cada bloco de frequências com base nos CQIs reportados pelo terminal UE1 e por outros terminais. Neste exemplo, um canal de dados para o terminal UE1 é transmitido usando os blocos de frequências 2 e 3. Esta informação está sendo gerenciada pela unidade de controle de alocação de bloco de frequências 31 (ver a figura 3).
Na etapa S22, a estação base gera um canal de sinalização de controle para cada bloco de frequências de acordo com informação de escalonamento. O canal de sinalização de controle inclui um canal de controle comum (canal de controle geral) e canais de controle específicos.
Na etapa S23, a estação base transmite canais de controle e canais de dados compartilhados dos respectivos blocos de frequências de acordo com a informação de escalonamento.
Na etapa S13, o terminal UE1 recebe sinais transmitidos através
dos blocos de frequências 2 e 3.
Na etapa S14, o terminal UE1 determina formatos de transporte de canais de controle comuns com base nas partes 0 de canais de controle recebidos através dos blocos de frequências 2 e 3.
Na etapa S15, o terminal UE1 separa o canal de controle comum
do canal de controle recebido através do bloco de frequências 2, decodifica o canal de controle comum, e assim extrai informação de escalonamento. De forma similar, o terminal UE1 separa o canal de controle comum do canal de controle recebido através do bloco de frequências 3, decodifica o canal de 20 controle comum, e assim extrai informação de escalonamento. A informação de escalonamento de cada um dos blocos de frequências 2 e 3 inclui informação indicando se blocos de recursos estão alocados para um canal de dados compartilhado para o terminal UE1 e, se blocos de recursos estiverem alocados, inclui também informação indicando os números de blocos de re25 cursos correspondentes. Se nenhum bloco de recursos estiver alocado para o canal de dados compartilhado para o terminal UE1, o terminal UE1 retorna para o modo de espera e espera pelos próximos canais de controle. Se blocos de recursos estiverem alocados para o canal de dados compartilhado para o terminal UE1, o terminal UE1 separa um canal de controle específico 30 do sinal recebido e decodifica o canal de controle específico na etapa S16. O canal de controle específico inclui um esquema de modulação de dados, uma taxa de codificação de canal e informação HARQ para o canal de dados compartilhado.
Na etapa S17, o terminal UE1 decodifica o canal de dados compartilhado no sinal recebido com base na informação extraída do canal de controle específico. O terminal UE1 pode ser configurado para reportar con5 firmação de recebimento (ACK) ou aviso de recebimento negativo (NACK) para a estação base de acordo com o resultado da decodificação. Em seguida, as etapas anteriores são repetidas.
As figuras 9B e 9C mostram detalhes das etapas S14 a S16 na figura 9A. A figura 9B é um fluxograma mostrando um processo de recepção 10 paralelo exemplar. Na etapa S1, o terminal UE1 verifica informação de parte 0 na informação de controle comum. Por exemplo, o terminal UE1 verifica o valor de dois bits representando a informação de parte 0 e determina que um dos formatos predefinidos é selecionado para o canal de controle L1/L2.
Na etapa S2, o terminal UE1 determina, por exemplo, o número 15 de símbolos do canal de controle L1/L2 em um subquadro com base no formato determinado. Aqui, é considerado que os números máximos de usuários multiplexados Numáx e NDmá> determinados, respectivamente, para enlace ascendente e enlace decrescente foram reportados para o terminal por meio da informação de difusão. O terminal UE1 calcula um tamanho de da20 dos por usuário com base no número de símbolos do canal de controle L1/L2 em um subquadro e no número máximo de usuários multiplexados.
Em cada uma das etapas S3-1 a S3-NDmáx, o terminal UE1 demodula uma unidade de informação tendo o tamanho de dados por usuário calculado na etapa S2. Cada unidade de informação tendo o tamanho de 25 dados por usuário corresponde à unidade de informação mencionada nas descrições do indicador de paginação (com referência à figura 5E). Nas etapas S3-1 a S3-NDmáx, o terminal UE1 demodula unidades de informação com relação à informação de controle de enlace decrescente. Na prática, o número de usuários se comunicando pode ser menor que o número máximo de 30 usuários multiplexados Nomáx- Neste exemplo, as etapas S3-1 a S3-NDmáx são executadas em paralelo e, portanto, o tempo necessário para executar as etapas se iguala ao tempo necessário para demodular uma unidade de informação.
Na etapa S4, o terminal UE1 determina se informação de controle de enlace decrescente para ele mesmo está presente.
Em cada uma das etapas S5-1 a S5-Numáx, o terminal UE1 demodula uma unidade de informação tendo o tamanho de dados por usuário calculado na etapa S2. Nas etapas S5-1 a S5-Numáx, ao contrário das etapas S3-1 a S3-NDmáx. o terminal UE1 demodula unidades de informação com relação à informação de controle de enlace ascendente. As unidades de informação com relação à informação de controle de enlace decrescente e as unidades de informação com relação à informação de controle de enlace ascendente podem ter o mesmo tamanho de dados ou diferentes tamanhos de dados. Também nestas etapas, o número de usuários se comunicando pode ser menor que o número máximo de usuários multiplexados Numáx· Neste exemplo, as etapas S5-1 a S5-NUmáx são executadas em paralelo e, portanto, o tempo necessário para executar as etapas se iguala ao tempo necessário para demodular uma unidade de informação.
Na etapa S6, o terminal UE1 determina se informação de controle de enlace ascendente para ele mesmo está presente.
No exemplo indicado anteriormente, é considerado que o número máximo de usuários multiplexados é especificado separadamente para enlace ascendente e enlace decrescente. Entretanto, existe um caso onde somente um número total de usuários multiplexados Ntotai para enlace ascendente e enlace decrescente é reportado por meio da informação de difusão. Neste caso, o número para enlace ascendente e o número para enlace decrescente constituindo o número total Ntotai são desconhecidos. Portanto, as etapas S3 para enlace decrescente devem ser executadas para o número total NtOtaii e as etapas S5 para enlace ascendente devem ser executadas para o número total Ntotai. Assim, esta abordagem aumenta o número de etapas de demodulação no terminal de comunicação. Por outro lado, entretanto, esta abordagem torna possível reduzir a quantidade de informação de difusão necessária para reportar o número de usuários multiplexados (a quantidade de informação necessária para reportar Ntotai é menor que a quantidade de informação necessária para reportar NDmáx e Numáx)
A figura 9C é um fluxograma mostrando um processo de recepção serial exemplar. Na etapa S1, tal como na figura 9B, o terminal UE1 verifica informação de parte 0 na informação de controle comum. Na etapa S2, o 5 terminal UE1 determina, por exemplo, o número de símbolos do canal de controle L1/L2 em um subquadro com base em um formato determinado na etapa S1. O terminal UE1 calcula um tamanho de dados por usuário com base no número de símbolos do canal de controle L1/L2 em um subquadro e no número máximo de usuários multiplexados.
Na etapa S3, o terminal UE1 inicializa um parâmetro n indicando
o número de cálculos (n=0).
Na etapa S4, o terminal UE1 demodula uma unidade de informação tendo o tamanho de dados por usuário calculado na etapa S2. Nesta etapa, o terminal UE1 demodula uma unidade de informação com relação à informação de controle de enlace decrescente.
Na etapa S5, o terminal UE1 determina se informação de controle de enlace decrescente para ele mesmo foi obtida. Se informação de controle de enlace decrescente para o terminal UE1 não tiver sido obtida, o terminal UE1 prossegue para a etapa S6 e incrementa o parâmetro n por 1. 20 Então, o terminal UE1 repete a etapa S4 para demodular uma outra unidade de informação. O terminal UE1 repete as etapas S4 a S6 até que informação de controle de enlace decrescente para ele mesmo seja obtida ou o parâmetro n alcance o número máximo NDmáx.
Na etapa S7, o terminal (JE1 reinicializa o parâmetro n indicando o número de cálculos (n=0).
Na etapa S8, o terminal UE1 demodula uma unidade de informação tendo o tamanho de dados por usuário calculado na etapa S2. Nesta etapa, o terminal UE1 demodula uma unidade de informação com relação à informação de controle de enlace ascendente.
Na etapa S9, o terminal UE1 determina se informação de contro
le de enlace ascendente para ele mesmo foi obtida. Se a informação de controle de enlace ascendente para o terminal UE1 não tiver sido obtida, o terminai UE1 prossegue para a etapa S10 e incrementa o parâmetro n por 1. Então, o terminal UE1 repete a etapa S8 para demodular uma outra unidade de informação. O terminal UE1 repete as etapas S8 a S10 até que informação de controle de enlace ascendente para ele mesmo seja obtida ou o parâmetro n alcance o número máximo Numáx, e então termina o processo.
Neste exemplo, demodulação de unidades de informação é executada em série. Portanto, o tempo mínimo necessário para a demodulação se iguala substancialmente ao tempo necessário para demodular uma unidade de informação de enlace decrescente e uma unidade de informação de 10 enlace ascendente; e o tempo máximo necessário para a demodulação se iguala substancialmente ao tempo necessário para demodular Nomáx unidades de informação de enlace decrescente e Numáx unidades de informação de enlace ascendente.
Entretanto, existe um caso onde somente um número total de usuários multiplexados Ntotai para enlace ascendente e enlace decrescente é reportado pela informação de difusão. Neste caso, o número para enlace ascendente e o número para enlace decrescente constituindo o número total Ntotai são desconhecidos. Portanto, as etapas S4 a S6 para enlace decrescente devem ser repetidas para até o número total Ntotai, e as etapas S8 a S10 para enlace ascendente devem ser repetidas para até o número total Ntotai- Assim, esta abordagem aumenta o número de etapas de demodulação no terminal de comunicação. Por outro lado, entretanto, esta abordagem torna possível reduzir a quantidade de informação de difusão necessária para reportar o número de usuários multiplexados (a quantidade de informação necessária para reportar Ntotai é menor que a quantidade de informação necessária para reportar NDmáx e NUmáx)·
Segunda Modalidade
Uma vez que o canal de controle geral (incluindo a parte 0) é informação necessária para todos os usuários e é usada para decodificar canais de dados, codificação de detecção de erro (CRC) e codificação de canal são executadas no canal de controle geral. Em uma segunda modalidade da presente invenção, métodos exemplares de codificação de detecção de erro e codificação de canal são descritos. Na configuração da figura 4B, é considerado que informação de controle L1/L2 (parte 0) e informação de controle L1/L2 (partes 2a e 2b) são codificadas por canal separadamente (isto é, as unidades de codificação de canal/espalhamento/modulação de 5 dados 41 e 42-A são fornecidas, respectivamente, para a parte 0, parte 2a e para a parte 2b). Variações desta configuração são descritas a seguir.
A figura 10A ilustra um método onde parte 0 e partes 2a e 2b são codificadas para detecção de erro conjuntamente, mas são codificadas por canal separadamente. Neste caso, cada um dos terminais de comunica10 ção UE1 e UE2 executa detecção de erro coletivamente na parte 0 e nas partes 2a e 2b, e extrai um canal de controle L1/L2 para ele mesmo das partes 2a e 2b com base na parte 0.
Uma vez que o código de detecção de erro (CRC) para parte 0 de uma maneira geral se torna grande em relação aos bits de controle de parte 0, este método torna possível reduzir a sobrecarga de codificação de detecção de erro.
A figura 10B ilustra um método onde parte 0 e partes 2a e 2b são codificadas para detecção de erro e codificadas por canal separadamente. Com este método, a sobrecarga se torna maior quando comparada com o caso da figura 10A. Entretanto, este método elimina a necessidade de processar partes 2a e 2b quando detecção de erro da parte 0 falha.
A figura 10C ilustra um método onde parte 0 e partes 2a e 2b são codificadas para detecção de erro e codificadas por canal conjuntamente. Com este método, é necessário decodificar tanto parte 0 quanto partes 2a e 2b para extrair informação de parte 0. Entretanto, este método melhora a eficiência de codificação de canal.
Na segunda modalidade, métodos para codificação de detecção de erro e codificação de canal de parte 0 e partes 2a e 2b estão descritos com referência às figuras 10A a 10C. Entretanto, os métodos mencionados anteriormente também podem ser aplicados a um canal de controle geral a não ser para partes 2a e 2b.
Terceira Modalidade Para melhorar a qualidade de sinal recebido de canais de controle é preferível executar adaptação de enlace. Em uma terceira modalidade da presente invenção, controle de potência de transmissão (TPC) e modulação e codificação adaptativas (AMC) são usados para executar adaptação 5 de enlace. A figura 11 é um desenho ilustrando um exemplo de controle de potência de transmissão onde potência de transmissão de canais de enlace decrescente é controlada para alcançar qualidade de recepção desejada. Referindo-se à figura 11, um alto nível de potência de transmissão é usado para transmitir um canal de enlace decrescente para o usuário 1 porque o 10 usuário 1 está longe da estação base e suas condições de canal são esperadas para ser inferiores. Entretanto, as condições de canal do usuário 2 próximo à estação base são esperadas para serem boas. Neste caso, usar uma alta potência de transmissão para transmitir um canal de enlace decrescente para o usuário 2 pode aumentar a qualidade de sinal recebido pa15 ra o usuário 2, mas também pode aumentar interferência com outros usuários. Por causa de as condições de canal do usuário 2 serem boas, é possível alcançar qualidade de recepção desejada com um baixo nível de potência de transmissão. Portanto, um canal de enlace decrescente para o usuário 2 é transmitido usando um nível de potência de transmissão comparati20 vãmente baixo. Quando somente controle de potência de transmissão é empregado, uma combinação fixa de um esquema de modulação e um esquema de codificação de canal conhecida para as extremidades de envio e de recebimento é usada. Desta maneira, neste caso, não é necessário reportar esquemas de modulação e codificação de canal para demodulação de ca25 nais sob o controle de potência de transmissão para os usuários. A figura 12 é um desenho ilustrando um exemplo de modulação e codificação adaptativas (AMC) onde um ou ambos os esquema de modulação e esquema de codificação são mudados adaptativamente de acordo com condições de canal para alcançar qualidade de recepção desejada. Assumindo que a potên30 cia de transmissão da estação base é constante, é esperado que as condições de canal do usuário 1 distante da estação base sejam inferiores. Em um caso como este, o nível de modulação e/ou a taxa de codificação de canal são estabelecidos em um pequeno valor. No exemplo mostrado na figura 12, QPSK é usado como o esquema de modulação para o usuário 1 e, portanto, dois bits de informação são transmitidos por símbolo. Por outro lado, as condições de canal do usuário 2 próximo à estação base são esperadas 5 para serem boas e, portanto, o nível de modulação e/ou a taxa de codificação de canal são estabelecidos em um grande valor. Na figura 12, 16QAM é usado como o esquema de modulação para o usuário 2 e, portanto, quatro bits de informação são transmitidos por símbolo. Este método torna possível alcançar qualidade de recepção desejada para um usuário com condições 10 de canal inferiores ao aperfeiçoar a confiabilidade, e alcançar qualidade de recepção desejada assim como aumentar a velocidade de transferência de dados para um usuário com boas condições de canal. Quando modulação e codificação adaptativas são empregadas, informação de modulação incluindo o esquema de modulação, o esquema de codificação e o número de sím15 bolos de um recebido canal é necessária para demodular o canal. Portanto, é necessário reportar a informação de modulação para a extremidade de recepção. Também, com o método mencionado anteriormente, o número de bits transmitidos por símbolo varia dependendo das condições de canal. Em outras palavras, um pequeno número de símbolos é necessário para trans20 mitir informação quando condições de canal são boas, mas um grande número de símbolos é necessário para transmitir informação quando condições de canal são inferiores.
Na terceira modalidade da presente invenção, controle de potência de transmissão é executado para um canal de controle geral a ser 25 decodificado por usuários em geral, e um ou ambos os controle de potência de transmissão e modulação e codificação adaptativas são executados para canais de controle específicos a ser decodificados por usuários selecionados aos quais são alocados blocos de recursos. A terceira modalidade pode ser implementada por meio de qualquer um dos três métodos descritos a seguir. 30 (1) TPC-TPC
Em um primeiro método, somente controle de potência de transmissão é executado para o canal de controle geral e para os canais de controle específicos. Neste método, um canal recebido de forma apropriada pode ser demodulado sem receber antecipadamente informação de modulação incluindo o esquema de modulação, taxa de codificação, etc. porque eles são fixados. O canal de controle geral é distribuído através de um bloco 5 de frequências e é, portanto, transmitido usando a mesma potência de transmissão por toda a faixa de frequências. Entretanto, um canal de controle específico para um usuário é mapeado para recursos dentro de um bloco de recursos alocado para o usuário. Portanto, potência de transmissão de canais de controle específicos pode ser ajustada para respectivos usuários 10 aos quais são alocados blocos de recursos para melhorar a qualidade de sinal recebido dos usuários. Usando as figuras 7 A e 7B como um exemplo, o canal de controle geral pode ser transmitido com um nível de potência de transmissão Po, o canal de controle específico para o usuário 1 (UE1) pode ser transmitido com um nível de potência de transmissão Pi adequado para 15 o usuário 1, o canal de controle específico para o usuário 2 (UE2) pode ser transmitido com um nível de potência de transmissão P2 adequado para o usuário 2, e o canal de controle específico para o usuário 3 (UE3) pode ser transmitido com um nível de potência de transmissão P3 adequado para o usuário 3. Neste caso, canais de dados compartilhados podem ser transmiti20 dos usando o os níveis de potência de transmissão P1, P2 e P3 correspondentes ou um nível de potência de transmissão Pd diferente.
Tal como descrito anteriormente, o canal de controle geral é decodificado por todos os usuários. Entretanto, o propósito do canal de controle geral é reportar a presença de dados e informação de escalonamento pa25 ra os dados para os usuários para os quais blocos de recursos são alocados. Portanto, a potência de transmissão usada para transmitir o canal de controle geral pode ser ajustada para alcançar qualidade de recepção desejada para os usuários aos quais são alocados blocos de recursos. Por exemplo, nas figuras 7A e 7B, se todos os usuários 1, 2 e 3 aos quais são 30 alocados blocos de recursos estiverem localizados perto da estação base, o nível de potência de transmissão P0 para o canal de controle geral pode ser ajustado em um valor comparativamente pequeno. Neste caso, um usuário a não ser os usuários 1, 2 e 3 que está localizado, por exemplo, em uma borda de célula pode não ser capaz de decodificar o canal de controle geral de forma apropriada. Entretanto, isto não causa qualquer problema prático porque nenhum bloco de recursos é alocado para o usuário.
5 (2) TPC-AMC
Em um segundo método, controle de potência de transmissão é executado para o canal de controle geral e modulação e codificação adaptativas são executadas para os canais de controle específicos. Quando AMC são empregadas, é basicamente necessário prover usuários com informação 10 de modulação antecipadamente. Neste método, informação de modulação para os canais de controle específicos é incluída no canal de controle geral. Portanto, cada usuário recebe, decodifica e demodula o canal de controle geral primeiro, e determina se dados para o usuário estão presentes. Se dados para o usuário estiverem presentes, o usuário extrai informação de es15 calonamento assim como informação de modulação incluindo um esquema de modulação, um esquema de codificação e o número de símbolos do canal de controle específico. Então, o usuário demodula o canal de controle específico de acordo com a informação de escalonamento e a informação de modulação, obtém assim informação de modulação de um canal de dados 20 compartilhado e demodula o canal de dados compartilhado com base na informação de modulação.
Canais de controle exigem menor velocidade de transferência de dados quando comparados com canais de dados compartilhados. Portanto, o número de combinações de esquemas de modulação e codificação para 25 AMC do canal de controle geral pode ser menor que aquele usado para o canal de dados compartilhado. Por exemplo, para AMC do canal de controle geral, QPSK é usado estaticamente como o esquema de modulação e a taxa de codificação pode ser selecionada de 7/8, 3/4, 1/2 e 1/4.
O segundo método capacita todos os usuários para receber o canal de controle geral com um certo nível de qualidade assim como para melhorar a qualidade de recepção dos canais de controle específicos. Isto é alcançado ao mapear canais de controle específicos para blocos de recursos fornecendo boas condições de canal para os respectivos terminais de comunicação selecionados e ao usar esquemas de modulação e/ou esquemas de codificação apropriados para os respectivos terminais de comunicação. Assim, neste método, modulação e codificação adaptativas são aplicadas a 5 canais de controle específicos para melhorar sua qualidade de recepção.
Quando um número muito limitado de combinações de esquemas de modulação e taxas de codificação de canal é usado, uma extremidade de recepção pode ser configurada para tentar todas as combinações para demodular um canal de controle específico e para usar de forma apropriada 10 informação demodulada. Esta abordagem torna possível executar um certo nível de AMC sem reportar antecipadamente informação de modulação para os usuários.
(3) TPC-TPC/AMC
Em um terceiro método, controle de potência de transmissão é executado para o canal de controle geral, e tanto controle de potência de transmissão quanto modulação e codificação adaptativas são executados para os canais de controle específicos. Tal como descrito anteriormente, quando AMC são empregadas, é basicamente necessário prover usuários com informação de modulação antecipadamente. Também, é preferível fornecer um grande número de combinações de esquemas de modulação e taxas de codificação de canal para alcançar qualidade de recepção desejada mesmo quando o grau de desvanecimento é alto. Entretanto, usar um grande número de combinações complica o processo de determinar uma combinação apropriada, aumenta a quantidade de informação necessária para reportar a combinação determinada, e assim aumenta a carga de trabalho e sobrecarga de processamento. No terceiro método, qualidade de recepção é mantida por meio de uma combinação de TPC e AMC. Em outras palavras, não é necessário compensar o desvanecimento total unicamente por meio de AMC. Por exemplo, um esquema de modulação e um esquema de codificação que quase alcançam qualidade desejada são selecionados e então potência de transmissão é ajustada para alcançar inteiramente a qualidade desejada sob o esquema de modulação e o esquema de codificação selecionados. Este método torna possível reduzir o número de combinações de esquemas de modulação e esquemas de codificação de canal.
Em todos os três métodos descritos anteriormente somente controle de potência de transmissão é executado para o canal de controle geral.
5 Portanto, o usuário pode receber o canal de controle geral com qualidade de recepção desejada e também pode obter facilmente informação de controle do canal de controle geral. Ao contrário de AMC, controle de potência de transmissão não muda a quantidade de informação transmitida por símbolo e, portanto, o canal de controle geral pode ser transmitido facilmente usando 10 um formato fixo. Também, por causa de o canal de controle geral ser distribuído através do bloco de frequências total ou múltiplos blocos de recursos, alto ganho de diversidade de frequências pode ser esperado. Isto por sua vez torna possível alcançar suficiente qualidade de recepção por meio de simples controle de potência de transmissão onde uma média de longo perí15 odo do nível de potência de transmissão é ajustada. Entretanto, executar somente controle de potência de transmissão para o canal de controle geral não é um recurso essencial da presente invenção. Por exemplo, o formato de transporte do canal de controle geral pode ser mudado em intervalos longos e reportado através de um canal de difusão.
Entretanto, incluir informação de controle AMC (informação de
modulação) para canais de controle específicos no canal de controle geral torna possível executar AMC para os canais de controle específicos e assim torna possível melhorar a eficiência de transmissão e qualidade dos canais de controle específicos. Embora o número de símbolos necessários para um 25 canal de controle geral seja substancialmente constante, o número de símbolos necessários para um canal de controle específico varia dependendo do esquema de modulação, da taxa de codificação, do número de antenas e assim por diante. Por exemplo, assumindo que o número de símbolos necessários é N quando a taxa de codificação de canal é 1/2 e o número de 30 antenas é 1, o número de símbolos necessários se torna 4N quando a taxa de codificação de canal é 1/4 e o número de antenas é 2. Com esta modalidade é possível transmitir um canal de controle usando um formato fixo simpies, tal como mostrado nas figuras 7 A e 7B, mesmo se o número de símbolos necessários para o canal de controle mudar. Embora o número de símbolos necessários para um canal de controle específico mude, o número de símbolos necessários para um canal de controle geral basicamente não mu5 da. Portanto, é possível enfrentar flexivelmente a variação no número de símbolos ao mudar a proporção do canal de controle específico para o canal de dados compartilhado em um dado bloco de recursos.
Quarta Modalidade
Formatos de transporte de canais de dados são reportados atra10 vés do canal de controle L1/L2. Portanto, o formato de transmissão do canal de controle L1/L2 deve ser conhecido para os dispositivos de usuário. O método mais simples para alcançar isto é usar um formato de transporte fixo para o canal de controle L1/L2 para todos os usuários em uma célula. Entretanto, para uso eficiente de recursos de rádio e para adaptação de enlace, é 15 preferível mudar adaptativamente o formato de transporte do canal de controle L1/L2 de usuário para usuário. Neste caso, é necessário reportar um formato de transporte selecionado para cada dispositivo de usuário. Em uma quarta modalidade da presente invenção o formato de transporte do canal de controle L1/L2 é mudado adaptativamente.
De uma maneira geral, o tamanho de dados necessário para
transmitir informação varia dependendo do formato de transporte usado mesmo se o número de bits de informação a ser transmitida for constante. Um formato de transporte é especificado por meio de parâmetros incluindo uma combinação de um esquema de modulação e um esquema de codifica25 ção de canal (informação MCS). A informação MCS também pode ser especificada por meio de uma combinação de um esquema de modulação e um tamanho de dados.
Referindo-se à figura 13, o tamanho de dados necessário para transmitir informação usando MCS-2 (esquema de modulação=QPSK, esquema de codificação de canal R=1/4) é tão grande quanto duas vezes o tamanho de dados necessário para transmitir a mesma informação usando MCS-1 (esquema de modulação=QPSK, esquema de codificação de canal R=1/2). Também, o tamanho de dados necessário para transmitir informação usando MCS-3 (esquema de modulação=QPSK, esquema de codificação de canal R=1/6) é tão grande quanto três vezes o tamanho de dados necessário para transmitir a mesma informação com MCS-1 (esquema de modula5 ção=QPSK, esquema de codificação de canal R=1/2). Assim, quando o MCS a ser aplicado ao canal de controle L1/L2 muda, o tamanho de dados do canal de controle L1/L2 muda. Se o MCS for desconhecido em um processo de decodificação, pode ser necessário repetir o processo de decodificação para até o número de MCSs possíveis. Também, no processo de decodificação 10 executado para cada MCS possível, um dispositivo de usuário necessita informação indicando o número de usuários multiplexados cuja informação de controle é multiplexada no canal de controle L1/L2 (isto é, o número de unidades de informação) para determinar se informação de controle para o dispositivo de usuário está presente (o dispositivo de usuário pode extrair a in15 formação de controle para ele mesmo, se disponível, ao decodificar unidades de informação para até o número de usuários multiplexados).
Tal como descrito na primeira modalidade com referência às figuras 9B e 9C, o número de usuários multiplexados no canal de controle L1/L2 pode ser reportado para dispositivos de usuário separadamente para 20 enlace ascendente e enlace decrescente ou pode ser reportado como o número total de usuários multiplexados para enlace ascendente e enlace decrescente. A quantidade de recursos de rádio necessários para reportar o número de usuários multiplexados e a carga de trabalho de processamento nos dispositivos de usuário variam dependendo de qual dos dois métodos é 25 usado.
Antes de descrever vários métodos de acordo com a quarta modalidade, são dadas definições de símbolos (parâmetros) a ser usados nas descrições.
- Nmcs indica o número de MCSs fornecidos para o canal de controle L1/L2. Combinações de esquemas de modulação de dados e esquemas de codificação de canal usadas para o canal de controle L1/L2 são representadas por MCS-1 a MCS-Nmcs- NLiL2(máx) (=N,u+N’d) indica o número máximo de canais de controle L1/L2 que podem ser multiplexados em um TTI (quando o MCS mais eficiente é usado).
- NuE.D(m) indica o número de usuários usando MCS-m em enlace decrescente (um número menor (m) é designado para um MCS com maior eficiência de transmissão).
- NuE,u(m) indica o número de usuários usando MCS-m em enlace ascendente (um número menor (m) é designado para um MCS com maior eficiência de transmissão).
-Nd indica o número de canais de controle L1/L2 multiplexados
relacionados com transmissão de enlace decrescente (N'D indica o valor de Nd quando um MCS com a eficiência de transmissão mais alta é usado).
- Nu indica o número de canais de controle L1/L2 multiplexados relacionados com transmissão de enlace ascendente (N'u indica o valor de
Nu quando um MCS com a eficiência de transmissão mais alta é usado).
- Nomáx indica o número máximo de canais de controle L1/L2 multiplexados relacionados com transmissão de enlace decrescente (N0 < NDmáx)·
- Numáx indica o número máximo de canais de controle L1/L2
multiplexados relacionados com transmissão de enlace ascendente (Nu <
Numáx)·
NLiL2(máx) indica o número máximo de canais de controle L1/L2 multiplexados em qualquer subquadro e (N'u+N'D) indica o número máximo de canais de controle L1/L2 multiplexados em um subquadro específico.
A figura 14A é um desenho ilustrando transmissão de canais de
controle L1/L2 de enlace decrescente em quatro TTIs com várias multiplicidades. A figura 14B mostra valores exemplares dos parâmetros definidos acima em associação com a figura 14A. Na figura 14A, "D" indica informação relacionada com enlace decrescente e "U" indica informação relacionada
com enlace ascendente. Tal como mostrado na figura 14A, o tamanho de dados de informação varia de acordo com o MCS aplicado. Nas figuras 14A e 14B, para brevidade, somente dois tipos de MCSs estão fornecidos (a eficiência de transmissão do MCS-1 é maior que aquela do MCS-2). Supondo que MCS-1 é usado para todos os usuários, informação para nove usuários pode ser transmitida em uma banda de frequência usada no TTI-1. Com relação a enlace decrescente, D3 usa MCS-1 com alta eficiência de transmis5 são e D1 e D2 usam MCS-2 com baixa eficiência de transmissão (na figura 14B, Nue,d-MCS-1 é 1 e Nue,d-MCS-2 é 2). Tal como descrito anteriormente com referência à figura 13, o tamanho de dados diminui à medida que a eficiência do MCS aumenta. Com relação a enlace ascendente, U2 e U3 usam MCS-1 com alta eficiência de transmissão e U1 usa MCS-2 com baixa efici10 ência de transmissão (na figura 14B, Nue,u-MCS-1 é 2 e Nue,d-MCS-2 é 1). No TTI-1, embora até cinco usuários possam ser multiplexados para enlace decrescente (N'd=5), somente três usuários são realmente multiplexados (Nd=3). Também no TTI-1, embora até quatro usuários possam ser multiplexados para enlace ascendente (N'u=4), somente três usuários são realmente 15 multiplexados (Nu=3). Valores exemplares de parâmetros para outros TTIs também estão mostrados na figura 14B.
A seguir, os métodos 1 a 7 para reportar o número de usuários multiplexados para dispositivos de usuário são descritos. Nas descrições a seguir é considerado que o formato de transporte (isto é, o número MCS) aplicado ao canal de controle L1/L2 é mudado de usuário para usuário. Características dos respectivos métodos estão mostradas na figura 17.
Método 1
No método 1 os números de usuários multiplexados para cada MCS (NuE,u(m) e NuE,D(m)) são reportados para cada TTI para dispositivos 25 de usuário. Com este método o número de usuários multiplexados é reportado separadamente para enlace ascendente e enlace decrescente. Portanto, um dispositivo de usuário pode extrair informação de controle para ele mesmo (se disponível) ao executar um processo de decodificação para até NuE,u(m)+NuE,D(m) vezes (o número de vezes pode ser chamado de número 30 de etapas de detecção cega). Este método também torna possível estabelecer livremente o valor de MCS-m para cada usuário e, portanto, pode transmitir de forma mais eficiente o canal de controle L1/L2 (capacita o uso mais eficiente de recursos de rádio). Uma vez que o número de símbolos necessários para o canal de controle L1/L2 é reportado pela informação de parte
0, o limite entre o canal de controle L1/L2 e um canal de dados compartilhado pode ser mudado para cada TTI.
Método 2
Também no método 2 o MCS do canal de controle L1/L2 é ajustado a cada TTI para cada usuário. Neste método, os números de canais de controle L1/L2 multiplexados para enlace ascendente e enlace decrescente (N'u e Nd: valores com base no MCS mais eficiente) são determinados e 10 reportados separadamente para cada TTI para dispositivos de usuário. Embora o MCS seja ajustado a cada TTI para cada usuário, números de MCSs selecionados para os respectivos dispositivos de usuário não são reportados explicitamente. Portanto, o número de etapas de detecção cega é representado por Nmcsx(Nu+Nd).
Com este método, embora o número de etapas de detecção ce
ga se torne muito maior que aquele no método 1, o número de bits necessários para representar os números de canais de controle L1/L2 multiplexados pode ser reduzido. Assim, este método é preferível em termos de reduzir o número de bits de informação de parte 0. Também, uma vez que o MCS é 20 ajustado a cada TTI para cada usuário, o método 3 torna possível usar recursos de rádio de forma tão eficiente quanto no método 1.
Método 3
Também no método 3 o MCS do canal de controle L1/L2 é ajustado a cada TTI. Neste método o número total de canais de controle L1/L2 25 multiplexados para enlace ascendente e enlace decrescente (N'u+N’d: um número total com base no MCS mais eficiente) é reportado para cada TTI para dispositivos de usuário. Embora o MCS seja ajustado a cada TTI para cada usuário, números de MCSs selecionados para os respectivos dispositivos de usuário não são reportados explicitamente. Portanto, o número de 30 etapas de detecção cega é representado por 2xNmcsx(N'u+N'd).
Com este método, embora o número de etapas de detecção cega se torne muito maior que aquele no método 2 (duas vezes maior que aquele no método 2), o número de bits de informação de parte 0 pode ser reduzido adicionalmente. Também, uma vez que o MCS é ajustado a cada TTI para cada usuário, o método 3 torna possível usar recursos de rádio de forma tão eficiente quanto no método 1.
5 Método 4
No método 4 o MCS de cada usuário não é ajustado a cada TTI, mas é ajustado em intervalos maiores e reportado por meio de uma camada superior (por exemplo, pela informação de controle L3). Entretanto, o número de usuários multiplexados é reportado para cada TTI separadamente para 10 enlace ascendente e enlace decrescente. O MCS de cada usuário é ajustado em intervalos maiores que nos métodos 1 a 3. Portanto, controle de potência de transmissão é preferivelmente empregado para impedir diminuição na qualidade de recepção por causa de desvanecimento instantâneo. Neste método, os números de canais de controle L1/L2 multiplexados para enlace 15 ascendente e enlace decrescente (N'u e N'd: valores com base no MCS mais eficiente) são determinados separadamente e reportados para cada TTI para dispositivos de usuário. O número de etapas de detecção cega, embora dependente do MCS, se torna igual ou menor que N'u+N'd.
Com este método, uma vez que o MCS de cada usuário é reportado somente em intervalos longos, é possível tornar o número de bits de informação de parte 0 menor que aquele no método 1. Entretanto, uma vez que o MCS não é atualizado frequentemente, a eficiência de uso de recursos de rádio pode se tornar menor que aquela no método 1.
Método 5
Também no método 5 o MCS de cada usuário não é ajustado a
cada TTI, mas é ajustado em intervalos maiores e reportado por meio de uma camada superior (por exemplo, pela informação de controle L3). Entretanto, o número total de usuários multiplexados para enlace ascendente e enlace decrescente é reportado para cada TTI. Tal como no método 4, uma 30 vez que o MCS de cada usuário é ajustado somente em intervalos longos, controle de potência de transmissão é preferivelmente empregado para impedir diminuição na qualidade de recepção por causa de desvanecimento instantâneo. Neste método, o número total de canais de controle L1/L2 multiplexados para enlace ascendente e enlace decrescente (Ν’υ+Ν'ο'· um número total com base no MCS mais eficiente) é reportado para cada TTI para dispositivos de usuário. Portanto, o número de etapas de detecção cega, 5 embora dependente do MCS, se torna igual ou menor que 2x(N'u+N'd).
Uma vez que o MCS não é atualizado frequentemente neste método, a eficiência de uso de recursos de rádio é substancialmente igual àquela do método 4. Com o método 5, uma vez que o número de usuários multiplexados é reportado coletivamente para enlace ascendente e enlace 10 decrescente, o número de etapas de detecção cega aumenta, mas o número de bits de informação de parte 0 se torna menor que aquele no método 4. Método 6
Também no método 6 o MCS de cada usuário não é ajustado a cada TTI, mas é ajustado em intervalos maiores e reportado por meio de 15 uma camada superior (por exemplo, pela informação de controle L3). Neste método, o número máximo total de canais de controle L1/L2 multiplexados para enlace ascendente e enlace decrescente é reportado para cada TTI para dispositivos de usuário e os números máximos de canais de controle L1/L2 multiplexados determinados separadamente para enlace ascendente e 20 enlace decrescente (Numáx e NDmáx) são reportados, por meio de uma camada superior (por exemplo, através de um canal de difusão (BCH)), para dispositivos de usuário em um intervalo maior que o TTI. Uma vez que o MCS de cada usuário é ajustado somente em intervalos longos, controle de potência de transmissão é preferivelmente empregado para impedir diminuição 25 na qualidade de recepção por causa de desvanecimento instantâneo. O número de canais de controle L1/L2 multiplexados a ser reportado para cada TTI é representado por um número máximo total (N'u+N'd) obtido com base no MCS mais eficiente.
Neste método, posições de mapeamento relativas (arranjo de recursos de rádio) de informação de controle de enlace ascendente e informação de controle de enlace decrescente são predeterminadas. Por exemplo, canais de controle de enlace decrescente para respectivos usuários são primeiro mapeados em seqüência no eixo de frequência e então canais de controle de enlace ascendente para respectivos usuários são mapeados em seqüência no eixo de frequência. No exemplo mostrado na figura 15, um esquema de mapeamento indicado por "o" é permitido, mas um esquema de 5 mapeamento indicado por "x" é impedido. Embora qualquer esquema de mapeamento apropriado a não ser esse mostrado na figura 15 possa ser usado, é necessário determinar e fixar o esquema de mapeamento antecipadamente. Fixar as posições de mapeamento relativas antecipadamente torna possível reduzir o número de etapas de detecção cega.
Na figura 16, áreas circundadas por linhas tracejadas indicam
unidades de informação a ser decodificadas em detecção cega em um caso onde NDmáx=6( NUmáx=4, e Nd+Nu=9. O dispositivo de usuário não tem que executar detecção cega para áreas não circundadas por linhas tracejadas. Assim, determinar as posições de mapeamento relativas de informação de 15 controle de enlace ascendente e enlace decrescente antecipadamente torna possível reduzir o número de etapas de detecção cega a ser executadas pelo dispositivo de usuário.
Uma vez que o MCS não é atualizado frequentemente neste método, a eficiência de uso de recursos de rádio é substancialmente igual à20 quela do método 4. Com o método 6, uma vez que o número de usuários multiplexados é reportado coletivamente para enlace ascendente e enlace decrescente, o número de bits de informação de parte 0 se torna menor que aquele no método 4.
Método 7
No método 7 um MCS fixado é usado para todos os usuários em
uma célula. Neste método, o número máximo total de canais de controle L1/L2 multiplexados para enlace ascendente e enlace decrescente (N'u+N'D: um número total com base no MCS mais eficiente) é reportado para cada TTI para dispositivos de usuário e os números máximos de canais de contro30 Ie L1/L2 multiplexados determinados separadamente para enlace ascendente e enlace decrescente (Nümáx e NDmáx) são reportados, por meio de uma camada superior (por exemplo, através de um canal de difusão (BCH)), para dispositivos de usuário em um intervalo maior que o TTI.
Tal como no método 6, é possível reduzir o número de etapas de detecção cega a ser executadas pelo dispositivo de usuário ao determinar as posições de mapeamento relativas de informação de controle de enlace as5 cendente e enlace decrescente antecipadamente. Com o método 7, uma vez que o mesmo MCS fixado é usado para todos os usuários, a eficiência de uso de recursos de rádio pode se tornar menor que a dos outros métodos. Entretanto, uma vez que o número de usuários multiplexados é reportado coletivamente para enlace ascendente e enlace decrescente, o número de 10 bits de informação de parte 0 se torna menor que aquele no método 4.
Quinta Modalidade
Tal como descrito anteriormente, quando um esquema MIMO é empregado, o número de bits de controle necessários para informação de transmissão de dados de enlace decrescente (informação de concessão de 15 escalonamento de enlace decrescente) incluindo vetores de pré-codificação, formatos de transporte e informação HARQ pode variar dependendo do esquema MIMO selecionado. Isto é porque o número de fluxos, o número de palavras códigos e o número de vetores de pré-codificação de frequência seletiva mudam dependendo do esquema MIMO.
Aqui, para a informação de concessão de escalonamento de en
lace decrescente exigindo um número variável de bits de controle, é preferível selecionar um esquema de codificação de canal que capacite transmissão eficiente (que resulte em maior ganho de codificação), rápida decodificação (no caso mais rápido, com somente um processo de decodificação) e 25 redução do número de etapas de detecção cega (ao usar um tamanho de bloco de codificação fixado ou conhecido). Métodos de codificação de canal estão delineados acima com referência à figura 6. Em uma quinta modalidade da presente invenção, métodos de codificação de canal estão descritos com mais detalhes.
A seguir são descritos três métodos de codificação de canal para
a informação de concessão de escalonamento de enlace decrescente. Método 1 A figura 18 é um desenho ilustrando um exemplo onde uma parte de um sinal de controle é codificada usando o mesmo esquema de codificação de canal para todos os usuários e uma outra parte do sinal de controle é codificada usando esquemas de codificação de canal diferentes para respectivos usuários. Em um primeiro método, um sinal de controle é dividido em uma parte básica com um tamanho de dados básicos e uma parte adicional. O tamanho de dados básicos é determinado de tal maneira que a parte básica pode conter toda informação necessária para a transmissão de um fluxo. O mesmo esquema de codificação de canal é aplicado para os usuários exigindo somente informação de controle dentro da parte básica. Se o número de fluxos for maior que 1, uma parte adicional é fornecida além da parte básica. O tamanho de dados da parte adicional pode variar de usuário para usuário. Portanto, a parte adicional é codificada usando esquemas de codificação diferentes para respectivos usuários (certamente, existe um caso onde o mesmo esquema de codificação de canal é aplicado a alguns dos usuários por meio de chance). Durante o recebimento de um sinal de controle, o dispositivo de usuário primeiro decodifica a parte básica e assim obtém informação de controle. Então, se for determinado que informação de controle para mais de um fluxo está presente para o dispositivo de usuário, o dispositivo de usuário decodifica a parte adicional e assim obtém toda a informação de controle para múltiplos fluxos. Com este método, um dispositivo de usuário provido com somente um fluxo tem que repetir o processo de decodificação somente uma vez. Também, este método torna possível melhorar a eficiência de codificação mesmo quando a quantidade de informação de controle varia de usuário para usuário.
Método 2
A figura 19A é um desenho ilustrando um outro exemplo onde uma parte de um sinal de controle é codificada usando o mesmo esquema de codificação de canal para todos os usuários e uma outra parte do sinal de 30 controle é codificada usando esquemas de codificação de canal diferentes para respectivos usuários. Em um segundo método o tamanho de dados básicos é fixado e é menor que aquele no primeiro método. No primeiro método a quantidade de informação de controle necessária para a transmissão de um fluxo pode variar. No segundo método, informação de controle é dividida em uma parte de comprimento fixo e uma parte de comprimento variável que são predeterminadas no sistema. A parte de comprimento fixo pode 5 incluir informação de alocação de recurso de enlace decrescente e o número de fluxos. A parte de comprimento variável pode incluir informação de précodificação, formatos de transporte e informação HARQ para todos os fluxos. Tal como o primeiro método, o segundo método também torna possível melhorar eficiência de codificação.
A figura 19B é um desenho usado para descrever métodos de
decodificar uma concessão de escalonamento de enlace decrescente no dispositivo de usuário em um caso onde uma parte de um sinal de controle é codificada usando o mesmo esquema de codificação de canal para todos os usuários e uma outra parte do sinal de controle é codificada usando esquemas de codificação de canal diferentes para respectivos usuários.
Opção 1: A parte básica e a parte adicional são decodificadas separadamente.
Neste caso, a parte adicional é mapeada para controlar blocos de recursos cujos índices são predeterminados. No exemplo mostrado na 20 figura 19B, a parte básica é mapeada para um primeiro bloco e a parte adicional é mapeada para um segundo bloco localizado perto do primeiro bloco. Como o segundo bloco, um bloco de recursos alocado para um canal de dados compartilhado pode ser usado.
Opção 2: A parte de comprimento fixo e a parte de comprimento variável são decodificadas separadamente.
No exemplo mostrado na figura 19B, a parte básica é mapeada para o primeiro bloco e a parte adicional é mapeada para um bloco de recursos predeterminado tal como um bloco de recursos de controle ou uma parte de blocos de recursos alocados para um canal de dados compartilhado.
Método 3
A figura 20 é um desenho usado para descrever um caso onde o esquema de codificação de canal para um sinal de controle é variado de usuário para usuário. No terceiro método, o esquema de codificação de canal é basicamente determinado para cada usuário (embora exista uma possibilidade na qual o mesmo esquema de codificação de canal é usado para todos os usuários por causa de condições de comunicação similares). Todos os 5 itens de informação de controle incluindo uma quantidade variável de informação de controle com relação a MIMO são coletivamente codificados por canal para cada usuário. Este método torna possível alongar a unidade de codificação de canal para cada dispositivo de usuário e assim torna possível alcançar alto ganho de codificação.
A figura 21 é uma tabela comparando os primeiro ao terceiro
métodos.
A figura 22 é uma tabela mostrando tamanhos de dados exemplares de respectivos itens de informação.
A figura 23 é uma tabela comparando os primeiro ao terceiro métodos em termos do número de símbolos. Mais especificamente, a figura 23 mostra o número de símbolos necessários para a informação de concessão de escalonamento de enlace decrescente para cada método em um caso onde tamanhos de dados de informação de pré-codificação, informação de formato de transporte e de informação HARQ são fixados para reduzir o número de etapas de detecção cega. No exemplo mostrado na figura 23, tamanhos de dados mostrados na figura 22 são usados para calcular o número de símbolos. No primeiro método, informação CRC é fixada somente para a parte básica (em outras palavras, a informação CRC é calculada com base tanto na parte básica quanto na parte adicional). QPSK e R=1/2 são usados como o esquema de modulação e o esquema de codificação de canal (MCS) para a informação de concessão de escalonamento de enlace decrescente. O número de bits (B) da informação de vetor de pré-codificação e o número de palavras códigos Npaiavracódigo são variados como parâmetros.
Tal como mostrado na figura 23, quando o número de bits de controle da informação de pré-codificação é pequeno (caso A), a sobrecarga no primeiro método é ligeiramente maior que aquela no segundo método, mas a diferença é ignorável. Entretanto, a sobrecarga no terceiro método é em torno de 30% maior que aquela no segundo método no máximo quando a banda de frequência é de 5 MHz e é em torno de 16% maior que aquela no segundo método no máximo quando a banda de frequência é de 20 MHz. Quando o número de bits de controle da informação de pré-codificação é 5 grande (caso B), a sobrecarga nos primeiro e terceiro métodos se toma maior que aquela no segundo método.
As descrições e desenhos nas modalidades indicadas anteriormente não devem ser interpretados como estando limitando a presente invenção. Os versados na técnica podem pensar em variações das modalidades indicadas anteriormente a partir das descrições.
Em outras palavras, a presente invenção também pode incluir várias modalidades não reveladas anteriormente. Portanto, o escopo técnico da presente invenção deve ser determinado com base em entendimento apropriado das reivindicações com referência às descrições anteriores.
Embora a presente invenção tenha sido descrita anteriormente
em diferentes modalidades, as distinções entre as modalidades não são essenciais para a presente invenção, e as modalidades podem ser usadas individualmente ou em combinação. Embora valores específicos tenham sido usados nas descrições anteriores para facilitar o entendimento da presente 20 invenção, os valores são exatamente exemplos e valores diferentes também podem ser usados a não ser que mencionado de outro modo.
A presente invenção não está limitada às modalidades reveladas especificamente, e variações e modificações podem ser feitas sem divergir do escopo da presente invenção. Embora diagramas de blocos funcionais 25 tenham sido usados para descrever aparelhos nas modalidades indicadas anteriormente, os aparelhos podem ser implementados por meio de hardware, software, ou uma combinação deles.
O presente pedido internacional reivindica prioridade do Pedido de Patente Japonês N0 2007-073734 depositado em 20 de março de 2007, cujo conteúdo total está incorporado neste documento por meio desta referência.

Claims (13)

1. Estação base usada em um sistema de comunicação móvel empregando OFDM para enlace decrescente, compreendendo: um escalonador configurado para determinar alocação de recursos de rádio para cada subquadro de tal maneira que um ou mais blocos de recursos são alocados para um dispositivo selecionado dos dispositivos de usuário para comunicações; uma unidade de geração de canal de controle configurada para gerar um canal de controle incluindo informação de controle comum para ser mapeada para componentes de frequência distribuídos através de uma banda de frequência de sistema e informação de controle específica para ser mapeada para o um ou mais blocos de recursos alocados para o dispositivo selecionado dos dispositivos de usuário; e uma unidade de geração de sinal de transmissão configurada para gerar um sinal de transmissão ao multiplexar por divisão de tempo a informação de controle comum e a informação de controle específica de acordo com informação de escalonamento proveniente do escalonador, em que a informação de controle comum é transmitida para cada subquadro como informação de controle de camada inferior e inclui unidades de informação com um tamanho de dados predeterminado, um número de tais unidades de informação é igual ou menor que uma multiplicidade especificada, um indicador de formato representando uma das opções predefinidas que indica um número de símbolos ocupados pela informação de controle comum em um subquadro correspondente, e informação indicando um número máximo das unidades de informação, a informação indicando o número máximo das unidades de informação sendo transmitida como uma parte da informação de controle comum em um intervalo predeterminado igual ou maior que um subquadro.
2. Estação base de acordo com a reivindicação 1, em que a informação indicando o número máximo das unidades de informação é transmitida em um subquadro precedendo um momento no qual um canal exigindo os recursos de rádio usados para transmissão da informação de controle de camada inferior é transmitido.
3. Estação base de acordo com a reivindicação 2, em que o canal exigindo os recursos de rádio usados para transmissão da informação de controle de camada inferior é um de um canal de paginação, um canal de difusão e uma resposta de canal de acesso aleatório.
4. Estação base de acordo com a reivindicação 1, em que a informação de controle comum é mapeada dentro de três símbolos OFDM em cada subquadro; e cada uma das unidades de informação da informação de controle comum correspondendo a um dos dispositivos de usuário é mapeada para um símbolo OFDM.
5. Estação base de acordo com a reivindicação 1, em que um canal de difusão e um canal de dados compartilhado são mapeados para o quarto e demais símbolos OFDM em cada subquadro.
6. Estação base de acordo com a reivindicação 1, em que para cada subquadro, combinações de esquemas de modulação e esquemas de codificação de canal para serem aplicadas às unidades de informação fornecidas para os respectivos dispositivos de usuário na informação de controle comum são selecionadas de um número predefinido das combinações; e a multiplicidade especificada indica, para cada uma das combinações selecionadas e separadamente para enlace ascendente e enlace decrescente, um número das unidades de informação na informação de controle comum para as quais a mesma combinação é aplicada.
7. Estação base de acordo com a reivindicação 1, em que para cada subquadro, combinações de esquemas de modulação e esquemas de codificação de canal para serem aplicadas às unidades de informação fornecidas para os respectivos dispositivos de usuário na informação de controle comum são selecionadas de um número predefinido das combinações; e a multiplicidade especificada indica, separadamente para enlace ascendente e enlace decrescente, um número das unidades de informação na informação de controle comum em um caso onde uma do número predefinido das combinações de esquemas de modulação e esquemas de codificação de canal que fornece uma taxa de transmissão mais alta é aplicada à informação de controle comum.
8. Estação base de acordo com a reivindicação 1, em que para cada subquadro, combinações de esquemas de modulação e esquemas de codificação de canal para serem aplicadas às unidades de informação fornecidas para os respectivos dispositivos de usuário na informação de controle comum são selecionadas de um número predefinido das combinações; e a multiplicidade especificada indica, coletivamente para enlace ascendente e enlace decrescente, um número total das unidades de informação na informação de controle comum em um caso onde uma do número predefinido das combinações de esquemas de modulação e esquemas de codificação de canal que fornece uma taxa de transmissão mais alta é aplicada à informação de controle comum.
9. Estação base de acordo com a reivindicação 1, em que a informação de controle comum é transmitida para cada subquadro como a informação de controle de camada inferior; e informação MCS indicando uma combinação de um esquema de modulação e um esquema de codificação de canal para ser aplicada à informação de controle comum é transmitida como informação de controle de camada superior.
10. Estação base de acordo com a reivindicação 1, em que a informação de controle comum é transmitida para cada subquadro como a informação de controle de camada inferior; informação MCS indicando uma combinação de um esquema de modulação e um esquema de codificação de canal para ser aplicada à informação de controle comum é transmitida como informação de controle de camada superior; a informação indicando o número máximo das unidades de informação na informação de controle comum a ser transmitida em um dado subquadro é reportada separadamente para enlace ascendente e enlace decrescente por meio de informação de difusão; informação indicando um número máximo total das unidades de informação na informação de controle de comunicação a ser transmitida em cada subquadro é reportada coletivamente para enlace ascendente e enlace decrescente; e posições relativas de informação de controle de enlace ascendente e informação de controle de enlace decrescente na informação de controle comum são predeterminadas.
11. Método de transmissão executado por uma estação base em um sistema de comunicação móvel empregando OFDM para enlace decrescente, o método compreendendo as etapas de: determinar, por meio de um escalonador, alocação de recursos de rádio para cada subquadro de tal maneira que um ou mais blocos de recursos são alocados para um dispositivo selecionado dos dispositivos de usuário para comunicações; gerar um canal de controle incluindo informação de controle comum para ser mapeada para componentes de frequência distribuídos através de uma banda de frequência de sistema e informação de controle específica para ser mapeada para o um ou mais blocos de recursos alocados para o dispositivo selecionado dos dispositivos de usuário; e gerar um sinal de transmissão ao multiplexar por divisão de tempo a informação de controle comum e a informação de controle específica de acordo com informação de escalonamento proveniente do escalonador, em que a informação de controle comum é transmitida para cada subquadro como informação de controle de camada inferior e inclui unidades de informação com um tamanho de dados predeterminado, um número de tais unidades de informação é igual ou menor que uma multiplicidade especificada, um indicador de formato representando uma das opções predefinidas que indica um número de símbolos ocupados pela informação de controle comum em um subquadro correspondente, e informação indicando um número máximo das unidades de informação, a informação indicando o número máximo das unidades de informação sendo transmitida como uma parte da informação de controle comum em um intervalo predeterminado igual ou maior que um subquadro.
12. Dispositivo de usuário usado em um sistema de comunicação móvel empregando OFDM para enlace decrescente, compreendendo: uma unidade de recepção configurada para receber um sinal que inclui um canal de controle incluindo informação de controle comum mapeada para componentes de frequência distribuídos através de uma banda de frequência de sistema e informação de controle específica mapeada para um ou mais blocos de recursos alocados para um dispositivo selecionado dos dispositivos de usuário; uma unidade de separação configurada para separar o canal de controle e outros canais do sinal recebido; e uma unidade de decodificação de canal de controle configurada para decodificar a informação de controle comum e a informação de controle específica, em que a informação de controle comum é transmitida para cada subquadro como informação de controle de camada inferior e inclui unidades de informação com um tamanho de dados predeterminado, um indicador de formato e informação indicando um número máximo das unidades de informação, a informação indicando o número máximo das unidades de informação sendo transmitida como uma parte da informação de controle comum em um intervalo predeterminado igual ou maior que um subquadro; e a unidade de decodificação de canal de controle é configurada para analisar o indicador de formato e a informação indicando o número máximo das unidades de informação na informação de controle comum para identificar uma das opções predefinidas que indica um número de símbolos ocupados pela informação de controle comum em um subquadro correspondente, para determinar se informação de controle para o dispositivo de usuário está incluída em qualquer uma das unidades de informação na informação de controle comum ao decodificar a informação de controle comum usando um esquema de decodificação predeterminado para até um número de vezes indicado por uma multiplicidade especificada, para identificar um ou mais blocos de recursos alocados para o dispositivo de usuário com base na informação de controle se a informação de controle para o dispositivo de usuário estiver incluída, e para demodular o um ou mais blocos de recursos identificados para extrair um canal de dados.
13. Método de recepção executado por um dispositivo de usuário em um sistema de comunicação móvel empregando OFDM para enlace decrescente, o método compreendendo as etapas de: receber um sinal que inclui um canal de controle incluindo informação de controle comum mapeada para componentes de frequência distribuídos através de uma banda de frequência de sistema e informação de controle específica mapeada para um ou mais blocos de recursos alocados para um dispositivo selecionado dos dispositivos de usuário; separar o canal de controle e outros canais do sinal recebido; e decodificar a informação de controle comum e a informação de controle específica, em que a informação de controle comum é transmitida para cada subquadro como informação de controle de camada inferior e inclui unidades de informação com um tamanho de dados predeterminado, um indicador de formato e informação indicando um número máximo das unidades de informação, a informação indicando o número máximo das unidades de informação sendo fornecida separadamente para enlace ascendente e enlace decrescente e transmitida como uma parte da informação de controle comum em um intervalo predeterminado igual ou maior que um subquadro; e a etapa de decodificação inclui as etapas de analisar o indicador de formato e a informação indicando o número máximo das unidades de informação na informação de controle comum para identificar uma das opções predefinidas que indica um número de símbolos ocupados pela informação de controle comum em um subquadro correspondente, determinar se informação de controle para o dispositivo de usuário está incluída em qualquer uma das unidades de informação na informação de controle comum ao decodificar a informação de controle comum usando um esquema de decodificação predeterminado para até um número de vezes indicado por uma multiplicidade especificada, identificar um ou mais blocos de recursos alocados para o dispositivo de usuário com base na informação de controle se a informação de controle para o dispositivo de usuário estiver incluída, e demodular o um ou mais blocos de recursos identificados para extrair um canal de dados.
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