DE102011115301A1 - Method for transmitting data in mobile communication system, involves signalizing transportation block size, where size of block in one stream, signalized to mobile station, does not match with size of actual transportation block in stream - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zur Übertragung von Daten nach dem MIMO-Verfahren im Mehrfachnutzer-Modus.Method for transmitting data according to the MIMO method in multi-user mode.
Die Erfindung ist auf alle Funksysteme anwendbar, die allgemein Mehrfach-Eingabe Mehrfach-Ausgabe (MIMO) im Mehrfachnutzer-Modus (MU-MIMO) verwenden und Daten in Transportblöcken variabler Größe übertragen. MIMO ist ein Leistungsmerkmal sowohl zur Erzielung höherer Datenraten für einzelne Mobilstationen (UEs), als auch zur Steigerung der Zellkapazität in mobilen Kommunikationssystemen.The invention is applicable to all radio systems that generally use multi-input multiple output (MIMO) in multi-user mode (MU-MIMO) and transmit data in variable size transport blocks. MIMO is a feature to both achieve higher data rates for individual mobile stations (UEs) and to increase cell capacity in mobile communication systems.
In den Mobilfunksystemen der dritten Generation werden zum Zwecke der Fehlererkennung die Daten in Transportblöcken mit zusätzlicher, redundanter Information über die Luftschnittstelle übertragen. Abhängig von der Übertragungsqualität kann die Größe der Transportblöcke variieren. Damit auf der Empfangsseite die empfangenen Daten korrekt empfangen werden können, signalisiert die Sendeseite der Empfangsseite die Größe des jeweilig zur Übertragung anstehenden Transportblocks. Stimmt aus irgendeinem Grund die Größe des tatsächlich übermittelten Transportblocks nicht mit der signalisierten Transportblockgröße (TBS) überein, dann erkennt die Empfangsseite diesen Fehler und wird in der Regel die empfangenen Daten nicht oder negativ quittieren, da sie nicht in der Lage ist, den Fehler selbst zu beheben. Es ist bekannt, dass der TBS-Wert nicht immer die Größe des Transportblocks angeben muss, sondern er kann zum Beispiel eine Redundanzversion anzeigen. Die Mobilstation kann den Wert dann dynamisch interpretieren. Zum Beispiel kann bei der wiederholten Übertragung eines Transportblocks mit schrittweise steigender Redundanzinformation der TBS-Wert die Redundanzversion angeben, während er bei der erstmaligen Übertragung noch die Transportblockgröße anzeigt (
Die derzeitigen Weitband-Codemultiplex-Vielfachzugriff (WCDMA) Spezifikationen erlauben die Übertragung von bis zu zwei Datenströmen (Einzel- und Zweifachstram-Übertragung) zu einer Mobilstation in einem Ressourcenblock. Der erste Strom wird von beiden Antennen der Basisstation unter Verwendung von zwei Phasenverschiebungsgewichten w1 und w2 übertragen. Der zweite Strom wird von beiden Antennen der Basisstation unter Verwendung zweier weiterer Phasenverschiebungsgewichten w3 und w4. Die Gewichte auf den beiden Strömen werden in jedem Übertragungszeitintervall (TTI) angepasst, stehen aber miteinander in Beziehung da w1 = w2 und w3 = –w4. Neben den High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) Strömen werden Kontrolldaten und ein Pilot von der ersten Antenne der Basisstation übertragen, und ein weiterer Pilot wird von der zweiten Antenne der Basisstation übertragen. Beim Empfänger ist dem Entzerrer der Mobilfunkstation die Übertragung der zwei Ströme und die auf die zwei Ströme angewendeten Gewichte bekannt und so angelegt, dass der mittlere quadratische Fehler minimiert wird, wenn die Datensymbole auf jedem Strom unter Berücksichtigung der Kreuzinterferenz der beiden Ströme geschätzt werden. Moderne Empfänger können auch Verfahren zur Unterdrückung der Interferenz zwischen den Strömen anwenden. Allgemein erfährt der erste Strom ein maximales Signal-zu-Interferenz-und-Rausch-Verhältnis (SINR) und wird Primärstrom genannt. Die Gewichte angewendet auf den zweiten Strom zielen darauf ab, die Kreuzinterferenz der beiden Ströme zu verringern, sind aber nicht darauf ausgerichtet, das SINR zu maximieren, und deshalb erfährt der zweite Strom ein geringeres SINR, so dass im Mittel der Durchsatz auf dem zweiten Strom niedriger ist als der auf dem ersten.Current Wide Band Code Division Multiple Access (WCDMA) specifications allow the transmission of up to two data streams (single and dual stream transmission) to a mobile station in a resource block. The first stream is transmitted from both antennas of the base station using two phase shift weights w1 and w2. The second stream is from both antennas of the base station using two further phase shift weights w3 and w4. The weights on the two streams are adjusted in each transmission time interval (TTI) but are related because w1 = w2 and w3 = -w4. In addition to the High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) streams, control data and one pilot are transmitted from the first antenna of the base station and another pilot is transmitted from the second antenna to the base station. At the receiver, the equalizer of the mobile station is aware of the transmission of the two streams and the weights applied to the two streams and is designed to minimize the mean squared error if the data symbols on each stream are estimated taking into account the cross-interference of the two streams. Modern receivers may also employ methods of suppressing interference between the streams. Generally, the first current experiences a maximum signal-to-interference-and-noise ratio (SINR) and is called a primary current. The weights applied to the second stream aim to reduce the cross interference of the two streams, but are not designed to maximize the SINR, and therefore the second stream experiences a lower SINR, so that on average the throughput on the second stream lower than the one on the first.
Die Absicht von MU-MIMO ist es, zwei Datenströme an zwei Mobilstationen zu senden, jeweils einen Datenstrom an eine Mobilstation. Die wesentliche Übertragungsstruktur ist genau die gleiche wie in
MU-MIMO wurde 2010 bei 3GPP diskutiert und wird als mögliches Mittel zum Ausbau der Systemkapazität betrachtet. Um MU-MIMO zu erleichtern, können Änderungen an den Standards vorgenommen werden, aber diese sind nicht wesentlich. Mit der erfindungsgemäßen Methode soll es möglich sein, die Notwendigkeit für Änderungen an den Standards zur Abwärtssignalisierung für MU-MIMO vermeiden zu können.MU-MIMO was discussed at 3GPP in 2010 and is considered as a potential means to increase system capacity. In order to facilitate MU-MIMO, changes can be made to the standards, but these are not essential. The method according to the invention should make it possible to avoid the need for changes to the downlink signaling standards for MU-MIMO.
Damit ein MIMO-Empfänger an der Mobilstation optimal arbeiten kann, ist es wesentlich, dass die Mobilstation die Kovarianz aller übertragenen Signale kennt, also die beider Ströme. Mit MU-MIMO hängt also die Leistung des Empfangs in der Mobilstation vom ausführlichen Wissen über die Vorkodierungsinformation ab, die auf die Ressource-Blöcke angewendet wird. Falls der Entzerrer in der Mobilstation nur Einzelstrom-MIMO erwartet, aber ein zweiter orthogonaler Strom für eine andere Mobilstation (MU-MIMO) von der Basisstation übertragen wird, dann wird durch die Anwendung inkonsistenter Vorkodierungsinformation die Leistung des Empfängers leiden. Diese Einschränkung kann dadurch aufgehoben werden, dass die Mobilstation über den MU-MIMO-Modus vollständig informiert wird, einschließlich aller Vorkodierungsvektoren angewendet auf alle Mobilstationen. Eine derartige Implementierung würde Änderungen in den 3GPP-Standards erfordern. Falls die Standards dahingehend geändert werden, wäre wenigstens anfänglich die Anzahl der Mobilstationen, die gepaart und zur Übertragung im MU-MIMO-Modus eingeteilt werden können, gering und damit auch der allgemeine Gewinn. Deshalb ist ein Mittel erforderlich, das auch älteren MIMO-Mobilstationen den korrekten Empfang im MU-MIMO-Modus erlaubt.For a MIMO receiver to work optimally on the mobile station, it is essential that the Mobile station knows the covariance of all transmitted signals, so the two streams. Thus, with MU-MIMO, the performance of the reception in the mobile station depends on the detailed knowledge about the precoding information applied to the resource blocks. If the equalizer in the mobile station expects only single-stream MIMO but a second orthogonal stream for another mobile station (MU-MIMO) is transmitted by the base station, then by using inconsistent precoding information the receiver's performance will suffer. This limitation can be removed by fully informing the mobile station of the MU-MIMO mode, including all pre-coding vectors applied to all mobile stations. Such an implementation would require changes in the 3GPP standards. If the standards are changed to this effect, at least initially, the number of mobile stations that can be paired and classified for transmission in MU-MIMO mode would be low, and thus the overall gain. Therefore, a means is needed to allow even older MIMO mobile stations to receive correctly in MU-MIMO mode.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, MIMO-Mobilstationen, die den Mehrfachnutzer-Modus nicht unterstützen, eine optimale Empfangsleistung basierend auf vollständiger Vorkodierungsinformation zu ermöglichen.The invention disclosed in claim 1 is based on the problem MIMO mobile stations that do not support the multi-user mode to allow optimum reception performance based on complete Vorkodierungsinformation.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst, und zwar dadurch, dass bei einer Datenübertragung in zwei Strömen die zu einer ersten Mobilstation signalisierte Transportblockgröße des für eine zweite Mobilstation bestimmten Transportblocks im zweiten Strom nicht mit der Größe des tatsächlich übermittelten Transportblocks im zweiten Strom übereinstimmt, und die zur zweiten Mobilstation signalisierte Transportblockgröße des für die erste Mobilstation bestimmten Transportblocks im ersten Strom nicht mit der Größe des tatsächlich übermittelten Transportblocks im ersten Strom übereinstimmt. Auf diese Weise empfangen die Mobilstationen jeweils Daten in zwei Strömen, wobei aber die Empfänger die Daten in jeweils einem Strom, der nicht für die jeweilige Mobilstation bestimmt ist, in bekannter Weise als fehlerhaft erkennen und verwerfen oder jedenfalls nicht an höhere Protokollebenen weiterleiten, während die Signale im jeweils anderen Strom mit vollständiger Vorkodierungsinformation empfangen werden können.This problem is solved by the features listed in claim 1, namely, that in a data transmission in two streams the signaled to a first mobile station transport block size of the designated for a second mobile station transport block in the second stream not with the size of the actually transmitted transport block in the second Current matches, and the second mobile station signaled transport block size of the first mobile station transport block in the first stream does not match the size of the actually transmitted transport block in the first stream. In this way, the mobile stations each receive data in two streams, but the receivers recognize and discard the data in each case a stream that is not intended for the respective mobile station in a known manner or in any case not forward to higher protocol levels, while the Signals can be received in the other stream with full Vorkodierungsinformation.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 2 ermöglicht es, dass die Basisstation die Übermittlung derjenigen Transportblöcke, für die die signalisierte Transportblockgröße nicht mit der Größe des tatsächlich übermittelten Transportblocks übereinstimmt, nicht wiederholt, da der Basisstation bekannt ist, dass solcherart übermittelte Transportblöcke bei der jeweiligen Mobilstation zu einer Fehlererkennung führt, da aber die Daten dieses Transportblocks nicht für diese Mobilstation bestimmt waren, kann die Basisstation fehlende oder negative Quittierungen bezüglich dieses Transportblocks ignorieren.An advantageous embodiment of the invention is specified in claim 2. The development according to claim 2 makes it possible that the base station does not repeat the transmission of those transport blocks for which the signaled transport block size does not match the size of the actually transmitted transport block, since the base station is known that such transported transport blocks at the respective mobile station to a Error detection leads, but since the data of this transport block were not intended for this mobile station, the base station can ignore missing or negative acknowledgments regarding this transport block.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below.
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Es folgt eine Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnungen nach Aufbau und Wirkungsweise der dargestellten Erfindung. In der
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2009/155358 [0003] WO 2009/155358 [0003]
- WO 2009/123522 [0003] WO 2009/123522 [0003]
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WO2009155358A1 (en) | 2008-06-17 | 2009-12-23 | Earlens Corporation | Optical electro-mechanical hearing devices with separate power and signal components |
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