ES2350445T3 - Procedimiento de codificación cqi para hs-dpcch. - Google Patents

Procedimiento de codificación cqi para hs-dpcch. Download PDF

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Joon-Kui Ahn
Dong-Wook Roh
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Abstract

Un procedimiento de codificación de información de calidad de canal (CQI), que comprende las etapas de: la provisión de unos bits de información de calidad de canal, ao, a1, a2, a3, y a4; la provisión de cinco secuencias de base Mi, n para un código de CQI (20, 5); la codificación de los bits de información de calidad de canal mediante la combinación de los bits de información de calidad de canal con las secuencias de base; y la generación de una palabra de código de 20 bits, en el que las secuencias de base Mi, n se definen como: **Fórmula** en el que los bits de la palabra de código de salida, bi, son definidos por: **Fórmula**

Description

Campo Técnico
La presente invención se refiere a un sistema de comunicaciones inalámbricas y, más concretamente, a un procedimiento de codificación fiable de información de calidad de canal (CQI) de enlace ascendente para un canal HS -DPCCH en un sistema de HSDPA para el 3GPP.
Antecedente Técnico
El UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles) es el sistema de comunicaciones móviles de tercera generación evolucionado a partir de un GSM (Sistema Global de Comunicaciones Móviles) y de un estándar de comunicaciones móviles de estilo europeo. Se pretende proporcionar unos servicios de comunicaciones móviles mejorados sobre la base de una red principal (CN) del GSM y un sistema técnico de Acceso Múltiple por División de Código de Banda Anch (WCDMA).
Con el fin de obtener un sistema estándar en los sistemas de comunicaciones móviles de tercera generación (sistemas IMT 2000) en base a la red principal del GSM evolucionado y a los sistemas técnicos acceso vía radio del WCDMA, un grupo de organizaciones de desarrollo de estándares que incluyen el ETSI de Europa, el ARIB / TTC de Japón, el T1 de EE.UU., y el TTA de Corea estableció el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP).
Con el fin de conseguir un desarrollo de gestión y tecnológico eficiente, cinco grupos de especificaciones técnicas (TSGs) se han organizado bajo el 3GPP cuyas deliberaciones se centraron en los factores de construcción de la red y sus operaciones.
Cada TSG tiene como misión aprobar, desarrollar y gestionar las especificaciones relacionadas con un área pertinente. Entre ellos el grupo RAN (Red de Acceso vía Radio) ha perfeccionado las funciones, requisitos y especificaciones de interfaz relacionadas con el UE (Equipamiento de Usuario) y con la red de acceso terrestre vía radio (UTRAN) del UMTS, con el fin de establecer una nueva especificación de la red de acceso vía radio respecto del sistema de comunicaciones móviles de tercera generación.
El grupo TSG -RAN se compone de un grupo plenario y cuatro grupos de trabajo.
El WG1 (Grupo de Trabajo 1) ha estado perfeccionando las especificaciones para una capa física (Capa 1), y el WG2 se ha dedicado a la especificación de las funciones de una capa inicial (Capa 2) entre el UE y la UTRAN. Por otro lado, el WG3 ha estado perfeccionando las especificaciones para las interfaces entre el Nodo Bs (el Nodo B es un tipo de estación de base de las comunicaciones inalámbricas) los Controladores de Red de Radio (RNCs) y la red principal. Por último el WG4, ha estado analizando los requisitos de la ejecución del enlace vía radio y de la gestión de recursos vía radio.
La FIG. 1 ilustra una estructura de la UTRAN definida en el 3GPP.
Como se muestra en la FIG. 1, la UTRAN 110 incluye al menos uno o más subsistemas de red de radio (RNSs) 120 y 130, y cada RNS incluye un RNC y al menos uno o más Nodos Bs. Por ejemplo, el Nodo B 122 es gestionado por el RNC 121, y recibe la información transmitida desde la capa física del UE 150 por medio de un canal de enlace ascendente y transmite unos datos hacia el UE 150 por medio de un canal de enlace descendente.
De acuerdo con ello el Nodo B se considera que trabaja como un punto de acceso de la UTRAN desde el punto de vista del UE.
Los RNCs 121 y 131 llevan a cabo funciones de asignación y gestión de recursos de radio del UMTS y están conectados a un elemento de red principal apropiado dependiendo de los tipos de servicio proporcionados a los usuarios.
Por ejemplo, los RNCs 121 y 131 están conectados a un centro de conmutación móvil (MSC) 141 para una comunicación de circuito conmutado, como por ejemplo un servicio de llamadas de voz, y están conectados al SGSN (Nodo Servidor de Soporte GPRS) 142 para una comunicación de conmutación por paquetes, como por ejemplo un servicio de Internet vía radio.
El RNC a cargo de la gestión directa del Nodo B se llama RNC de Control (CRNC) y el CRNC gestiona los recursos de radio comunes.
Por otro lado, el CRNC que gestiona los recursos de radio delicados para un UE específico se llama un RNC de Servicio (SRNC). Básicamente, el CRNC y el SRNC pueden estar cosituados en el mismo nodo físico. Sin embargo, si el UE ha sido desplazado hasta un área de un nuevo RNC que es diferente del SRNC, el CRNC y el SRNC pueden estar situados en lugares físicamente distintos.
Hay una interfaz que puede operar como vía de comunicación entre diversos elementos de la red. La interfaz entre un Nodo B y un RNC se denomina una interfaz lub, y una interfaz entre los RNCs se llama una interfaz lur. Y una interfaz entre el RNC y la red principal se denomina una lu.
El Acceso de Paquetes de Datos de Alta Velocidad (HSDPA) es un trabajo de estandarización dentro del 3GPP para realizar servicios de paquetes de datos inalámbricos de alta calidad, a alta velocidad. Para dar soporte al HSDPA se han introducido diversos sistemas técnicos avanzados, como por ejemplo al de Codificación y Modulación Adaptativa (AMC), el de Solicitud de Repetición Automática Híbrida (HARQ), el de Selección de Células Rápidas (FCS), el de Múltiple Entrada Múltiple Salida (MIMO), etc.
Son bien conocidos los beneficios de la adaptación de los parámetros de transmisión en un sistema inalámbrico en las condiciones cambiantes de los canales. El proceso de modificación de los parámetros de transmisión para compensar las transmisiones de las condiciones de los canales es conocido como adaptación de enlace (LA) y la AMC es una de las técnicas de adaptación de enlace. El principio de la AMC es cambiar el esquema de modulación y codificación de acuerdo con las variaciones de las condiciones de los canales, sometidos a las restricciones del sistema. Las condiciones de los canales pueden ser valoradas en base a una retroalimentación procedente del UE. En un sistema con la AMC, a los UEs situados en posiciones favorables, esto es, próximos a los emplazamientos de las células, típicamente se les asigna una modulación de orden más alto con una velocidad de código más alta (por ejemplo, 64 QAM con un Código Turbo de R = 3 / 4) mientras que a los UEs situados en posiciones desfavorables, esto es, próximos al límite de la célula se les asigna una modulación de orden más bajo con una velocidad de código más baja (por ejemplo, QPSK con un Código Turbo R = 1 / 2). Los principales beneficios de la AMC son la tasa de transmisión de datos más alta disponible para los UEs en posiciones favorables, lo cual, a su vez, incrementa el rendimiento medio de la célula y la variación reducida de la interferencia debida a la adaptación de enlace en base a las variaciones del esquema de modulación / codificación en lugar de a las variaciones de la potencia de transmisión.
En una ARQ, el proceso de ARQ convencional debe llevarse a cabo hasta la capa superior del UE y del nodo B, mientras que en el HSDPA, el proceso de la ARQ se lleva a cabo dentro de la capa física. La característica clave de la ARQ es transmitir la porción no transmitida del bloque codificado cuando se recibe la NACK (no confirmación) desde el receptor, lo que permite que el receptor combine cada porción de las palabras codificadas recibidas en las nuevas palabras codificadas con la velocidad de codificación menor para obtener mucha ganancia de codificación. Otra característica de la HARQ de n canales es que puede ser transmitida una pluralidad de paquetes sobre los n canales aun cuando no se reciba una ACK / NACK (Confirmación / No Confirmación) a diferencia de la ARQ típicamente de Parada y Espera, lo que permite que el nodo B transmita el siguiente paquete solo cuando se recibe la señal de ACK desde el receptor o que transmita el paquete previo cuando se recibe la señal de NACK. En otras palabras el nodo B de la HDSPA puede transmitir una pluralidad de paquetes siguientes de forma sucesiva incluso si no recibe la ACK / NACK para el paquete anterior transmitido, incrementando con ello la eficacia del uso de los canales. La combinación de la AMC y la HARQ lleva a potenciar al máximo la eficiencia de la transmisión de la AMC y proporciona la selección de la tasa de transmisión de datos aproximada, mientras que la HARQ proporciona un ajuste de la velocidad de la tasa de transmisión de datos fina en base a las condiciones de los canales.
La FCS es conceptualmente similar a la Transmisión de Diversidad de Selección de Emplazamientos (SSDT). Utilizando la FCS, el UE indica la mejor célula que puede dar servicio sobre el enlace descendente, por medio de la señalización de enlace ascendente. De esta manera, aunque múltiples células pueden ser miembros del conjunto activo, solo una de ellas transmite en un tiempo determinado, reduciendo potencialmente la interferencia e incrementando la capacidad del sistema. La determinación de la mejor célula puede no solo basarse en las condiciones de propagación vía radio sino también en los recursos disponibles, como por ejemplo el espacio de potencia y codificación para las células del conjunto activo.
La técnica MIMO es una de las diversas técnicas basadas en el uso de múltiples antenas de recepción / transmisión de enlace descendente. El procesamiento MIMO emplea múltiples antenas tanto en el transmisor como en receptor de terminal de la estación de base, proporcionando diversas ventajas respecto de las diversas técnicas de transmisión con múltiples antenas solo en el transmisor y respecto de los sistemas de antena única convencionales.
Debido a las introducciones de estos nuevos esquemas, se han configurado nuevas señales de control entre el UE y el nodo B en la HSDPA. El DPCCH es una modificación del DPCCH de UL para dar soporte al HSDPA.
La FIG. 2 muestra una estructura de trama para el HS-DPCCH de enlace ascendente asociado con la transmisión del HS-DSCH. El HS-DPCCH transporta la señalización de retroalimentación de este enlace ascendente consistente en la HRQ -ACK / NACK y en el indicador de calidad de canal (CQI). Cada subtrama de longitud de 2ms (3 x 2560 chips) se compone de 3 ranuras, cada una con una longitud de 2560 chips. La HARQ -ACK / NACK es transportada dentro de la primera ranura de la subtrama del HS -DPCCH y el CQI es transportado dentro de la segunda y tercera ranuras de la subtrama HS -DPCCH. Hay, como mucho, un HS -DPCCH sobre cada enlace vía radio y el HS -DPCCH solo puede existir conjuntamente con el DPCCH de enlace ascendente.
Para dar soporte a la adaptación de enlace rápido, el UE está adaptado para proporcionar al nodo B la información respecto de la calidad del canal descendente, esto es, del CQI. Con respecto a la codificación de canal para el CQI del HS -DPCCH, se ha propuesto una pluralidad de procedimientos de codificación de CQI de enlace ascendente y la mayoría de las propuestas parten de la base de que el CQI debe ser codificado en bits de 20 canales. Los procedimientos de codificación de CQI se basan en el procedimiento de codificación del Indicador de Combinación de Formato de Transmisión (TFCI) de la especificación del 3GGP. La FIG. 3a muestra un codificador de TFCI (16, 5), similar al codificador de TFCI (32, 10) de la Fig. 3b excepto porque se utilizan cinco bits de información para generar la palabra de código del TFCI (16, 5). Las secuencias de base para el código de TFCI (16, 5) se muestran en la tabla 1a y las secuencias de base para el código TFCI (32, 10) se muestran en la tabla 1b.
Procedimientos detallados de generación de la palabra de código del TFCI se vuelven a analizar a continuación. En primer lugar, se describe el procedimiento de codificación del TFCI (16, 5). En la tabla 1a tenemos los bits a0, a1, a2, a3, a4 de información del TFCI, y Mi,n una secuencia de base para la información del TFCI enésimo. A continuación se proporcionan los bits bi de la palabra de código de salida mediante
imagen1
Los bits de salida se indican mediante bi, i = 0, 1, 2, … 15.
De manera similar, puede definirse la generación de la palabra de código del TFCI (32, 10). En la tabla 1b, se sitúan los bits a0, a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9 de información del TFCI, y Mi,n una secuencia de base para el bit de información del TFCI enésimo. A continuación se proporcionan los bits bi de la palabra de código de salida mediante
imagen1
Los bits de salida se indican mediante bi, i = 0, 1, 2, … 31.
Las secuencias de base para el TFCI (16, 5) de la Tabla 1a se incluyen en las secuencias de base para el TFCI (32, 10) de la Tabla 1b si los bits de información se limitan a los 5 primeros bits y los 16 bits de salida se seleccionan entre los 32 bits de salida. La parte común entre las dos secuencias de base se destaca mediante un sombreado de la tabla 1b. El procedimiento de codificación del CQI se basa en procedimiento de codificación del TFCI convencional. El CQI requiere 5 bits de información y 20 bits codificados, esto es (un código CQI (20, 5) por consiguiente, el código del TFCI (16, 5) y el procedimiento de codificación del TFCI (32, 10) deben ser modificados para ajustarse al número de bits requerido para la codificación de CQI. El código del TFCI (16, 5) debe extenderse al código de CQI (20, 5) mediante la adición de cada secuencia de base de 4 bits. El código del TFCI (32, 10) puede ser utilizado para generar un código de CQI (20, 5) por medio de dos etapas. En primer lugar, el código de TFCI (32, 10) debe ser expurgado hacia el código del TFCI modificado (32, 5) mediante la supresión de las últimas 5 secuencias de base. A continuación, el código del TFCI modificado (32, 5) mediante la supresión de las 5 últimas secuencias de base es remitido al código del TFCI expurgado (32, 5). En segundo lugar de código TFCI expurgado (32, 5) debe ser sometido a disrupción y ser repetido para cumplir el código de CQI (20, 5). Las secuencias de base para el código de TFCI expurgado (32, 5) son las relacionadas en la tabla 1c. La parte común de las secuencias de base entre el código TFCI (16, 5) y el código de TFCI expurgado (32, 5) está ensombrecido. La tabla 1c también incluye las secuencias de base para el código de TFCI (16, 5), esto es, la tabla 1a. Ello significa que el procedimiento de generación en base al código TFCI (32, 10) puede ser representado por otra forma de procedimiento de generación en base al código TFCI (16, 5), y viceversa.
<tabla 1a>
5
10
15
i
Mi0 Mi1 Mi2 Mi3 Mi4
0
1 0 0 0 1
1
0 1 0 0
1
2
1 1 0 0 1
3
0 0 1 0 1
4
1 0 1 0 1
5
0 1 1 0 1
6
1 1 1 0 1
7
0 0 0 1 1
8
1 0 0 1 1
9
0 1 0 1 1
10
1 1 0 1 1
11
0 0 1 1 1
12
1 0 1 1 1
13
0 1 1 1 1
14
1 1 1 1 1
15
0 0 0 0 1
<tabla 1b>
i
M¡0 M¡1 M¡2 M¡3 M¡4 M¡5 M¡6 Mi7 Mi8 Mi9
0
1 0 0 0 0 1
0
0
0
0
1
0 1 0 0 0 1 1 0 0 0
2
1 1 0 0 0 1 0 0 0 1
3
0 0 1 0 0 1 1 0 1 1
4
1 0 1 0 0 1 0 0 0 1
5
0 1 1 0 0 1 0 0 1 0
6
1 1 1 0 0 1 0 1 0 0
7
0 0 0 1 0 1 0 1 1 0
8
1 0 0 1 0 1 1 1 1 0
9
0 1 0 1 0 1 1 0 1 1
10
1 1 0 1 0 1 0 0 1 1
11
0 0 1 1 0 1 0 1 1 0
12
1 0 1 1 0 1 0 1 0 1
13
0 1 1 1 0 1 1 0 0 1
14
1 1 1 1 0 1 1 1 1 1
15
1 0 0 0 1 1 1 1 0 0
16
0 1 0 0 1 1 1 1 0 1
17
1 1 0 0 1 1 1 0 1 0
18
0 0 1 0 1 1 0 1 1 1
19
1 0 1 0 1 1 0 1 0 1
(continúa)
20
0 1 1 0 1 1 0 0 1 1
21
1 1 1 0 1 1 0 1 1 1
22
0 0 0 1 1 1 0 1 0 0
23
1 0 0 1 1 1 1 1 0 1
24
0 1 0 1 1 1 1 0 1 0
25
1 1 0 1 1 1 1 0 0 1
26
0 0 1 1 1 1 0 0 1 0
27
1 0 1 1 1 1 1 1 0 0
28
0 1 1 1 1 1 1 1 1 0
29
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
30
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
31
0 0 0 0 1 1 1 0 0 0
<tabla 1c>
i
Mio Mi1 Mi2 Mi3 M14
0
1
0
0
0
0
1
0 1 0 0 0
2
1 1 0 0 0
3
0 0 1 0 0
4
1 0 1 0 0
5
0 1 1 0 0
6
1 1 1 0 0
7
0 0 0 1 0
8
1 0 0 1 0
9
0 1 0 1 0
10
1 1 0 1 0
11
0 0 1 1 0
12
1 0 1 1 0
13
0 1 1 1 0
14
1 1 1 1 0
15
1 0 0 0 1
16
0 1 0 0 1
17
1 1 0 0 1
18
0 0 1 0 1
19
1 0 1 0 1
20
0 1 1 0 1
21
1 1 1 0 1
22
0 0 0 1 1
23
1 0 0 1 1
24
0 1 0 1 1
25
1 1 0 1 1
26
0 0 1 1 1
27
1 0 1 1 1
28
0 1 1 1 1
29
1 1 1 1 1
30
0 0 0 0 0
31
0 0 0 0 1
La FIG. 4 ilustra un codificador para generar un código de TFCI (16, 5) extendido. En la FIG. 4, el código de TFCI (16, 5), es reutilizado con cada palabra de código extendido con los al menos cuatro bits de información fiable para el código de CQI (20, 5). Este esquema de codificación de CQI está diseñado para que tenga la misma distancia óptima..
5
La FIG. 5a ilustra un codificador para generar un código de TFCI expurgado (32, 5) sometido a disrupción. En este esquema de codificación de CQI, se propone un código de TFCI expurgado (32, 5) con 12 símbolos de disrupción. La pauta de disrupción y las secuencias de base utilizadas son como las mostradas en la FIG. 5b.
10 Sin embargo, los esquemas de codificación de CQI (20, 5) que utilizan el código de TFCI (16, 5) extendido de la FIG. 4 y el código de TFCI expurgado (32, 5) sometido a disrupción de la FIG. 5 son equivalentes entre sí. Eso es porque las secuencias de base resultantes basadas en el código de TFCI (16, 5) son las mismas que las secuencias de base
15 sometidas a disrupción resultantes basadas en el código de TFCI expurgado (32, 5) después de la disrupción. La única diferencia es el orden de los bits de la palabra de código. Sin embargo, dado que la diferencia de la posición de los bits no tiene ningún efecto sobre los resultados y las propiedades de la codificación, ambos esquemas de la codificación de la FIG. 4 y de la FIG. 5 son equivalentes entre si.
20 Dado que el esquema de codificación de CQI (20, 5) basado en el código de TFCI (16, 5) puede ser expresado como el que se basa en el código del TFCI expurgado (32, 5), y viceversa, el código de TFCI (16, 5) extendido y el código de TFCI expurgado (32, 5) sometido a disrupción son habitualmente expresados como las secuencias de base de la tabla 2. Ello
25 significa que el esquema de codificación de CQI (16, 5) basado tanto en el código de TFCI (16, 5) como en el código de TFCI expurgado (32, 5) tiene por finalidad definir qué pauta de secuencias de base están en blanco en la tabla 2. En lo sucesivo, la parte de las secuencias de base que es la misma que en las especificaciones técnicas del 3GPP se omitirá por razones de conveniencia.
30
35
<tabla 2>
i
Mi0 Mi1 Mi2 Mi3 Mi4
0
1 0 0 0 1
...
...
...
...
...
...
14
1 1 1 1 1
15
0 0 0 0 1
16
para ser llenadas con las pautas extendidas de las formas de realización
17
18
19
20
La FIG. 6 ilustra otro codificador para generar un código de TFCI (16, 5) extendido. Para
extenderse desde (16, 5) hasta (20, 5), la secuencia de base se extiende y las partes
extendidas se llenan como en la tabla 3.
<tabla 3>
i
Mi0 Mi1 Mi2 Mi3 Mi4
0
1 0 0 0 1
...
...
… ... …
...
15
0 0 0 0 1
16
0 0 0 0 1
17
0 0 0 0 1
18
0 0 0 0 1
19
0 0 0 1 0
Aquí el Mi, 4 es el bit más significativo (MSB). Esta disposición proporciona una 10 protección suplementaria significativa al MSB, y un poco más de robustez al siguiente bit más significativo.
Los esquemas de codificación de CQI convencionales y sus resultados varían de acuerdo con las partes extendidas de la tabla de las secuencias de base. En esta propuesta, 15 seleccionar el esquema de codificación de CQI óptimo significa precisamente encontrar en la
parte extendida óptima de la tabla de las secuencias de base.
Los esquemas de codificación de CQI anteriores se desarrollan en consideración no a los resultados de la BER y a la protección de errores desiguales (reducción de errores de 20 RMS) sino a la tasa de transferencia del sistema. Sin embargo, los esquemas de codificación presentan compromisos entre la BER y la protección desigual contra errores. En otras palabras, a la vista de los resultados de la BER los primero y segundo esquemas de codificación de CQI son superiores al de un tercero. Por otro lado, a la vista de la protección
desigual contra errores, el tercer esquema de codificación de CQI es superior a los de los primero y segundo.
Sin embargo, dado que el sistema de HSDPA ha sido diseñado con el fin de incrementar la tasa de rendimiento del sistema, es deseable utilizar la tasa de rendimiento del sistema como uno de los criterios con el fin de seleccionar el esquema de codificación de CQI óptimo.
Phillips. “Codificación de la Información de la Calidad de Canal” [“Coding of Channel Quality Information”] Reunión 23 del WG 1 de TSG -RAN del 3GPP, 11 de Febrero de 2002 (02-11-2002) XP002543614 describe una codificación de CQI mediante la extensión de los vectores de base del código de TFCI, en la que, el Mi, 4 es el bit más significativo.
Divulgación de la Invención
La presente invención ha sido realizada en un esfuerzo por resolver el problema referido.
Constituye un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento para generar unas secuencias de base para una codificación de CQI capaz de potenciar al máximo una tasa de transferencia del sistema. El objetivo se resuelve mediante las características de las reivindicaciones independientes.
De modo preferente, el procedimiento de codificación de información de canal (CQI) comprende (a) la creación de una primeras secuencias de base para generar un código de TFCI expurgado (32, 5) a partir de un código de TFCI (32, 10), (b) la disrupción de cada uno de los códigos de TFCI expurgado (32, 5) en una pauta de bits predeterminada con el fin de potenciar al máximo la tasa de transferencia del sistema (c) la repetición de 1 bit predeterminado de cada código de TFCI expurgado (32, 5) para momentos predeterminados con el fin de potenciar al máximo la tasa de transferencia del sistema y (d) la codificación de 5 bits de información dentro de los códigos de CQI utilizando unas segundas secuencias de base generadas mediante (b) y (c).
Cada código de TFCI expurgado (32, 5) es sometido a disrupción tanto como 16 bits en el orden de 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, y trigésimo bits, y un trigésimoprimer bit del código de TFCI expurgado (32, 5) se repite 4 veces.
Las primeras secuencias de base se han ya mostrado en la tabla 1c. Las segundas secuencias de base son las que se indican en la siguiente tabla:
i
Mi0 Mi1 Mi2 Mi3 Mi4
0
1 0 0 0 1
1
0 1 0 0
1
2
1 1 0 0 1
3
0 0 1 0 1
4
1 0 1 0 1
5
0 1 1 0 1
6
1 1 1 0 1
7
0 0 0 1 1
8
1 0 0 1 1
9
0 1 0 1 1
10
1 1 0 1 1
11
0 0 1 1 1
12
1 0 1 1 1
13
0 1 1 1 1
14
1 1 1 1 1
15
0 0 0 0 1
16
0 0 0 0 1
17
0 0 0 0 1
18
0 0 0 0 1
19
0 0 0 0 1
donde i = 0, …, 19
5
De modo preferente, el procedimiento de codificación de la información de calidad de canal (CQI) comprende la introducción de 5 bits de información, la generación de unos subcódigos de 32 bits utilizando los bits de información unas secuencias de base, la generación de una secuencia de códigos de 20 bits mediante la disrupción de 16 bits respecto 10 de cada uno de los subcódigos en una pauta de bits predeterminada, y la repetición de 1 bit predeterminado del subcódigo.
Los subcódigos son entonces sometidos a disrupción en 16 bits en el orden de 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 y trigésimo bits y el trigésimoprimer bit se repite 4 veces.
15 Las secuencias de base resultantes son representadas mediante Mi,0 = 10101010101010100000, Mi, 1 = 01100110011001100000, Mi, 2 = 00011110000111100000, Mi, 3 = 00000001111111100000, y Mi, 4= 11111111111111111111, donde i= 0, …, 19.
De modo preferente, el procedimiento de codificación de la información de la calidad de canal (CQI) comprende (a) la obtención de unas primeras secuencias de base a partir del código de TFCI (16, 5), (b) la extensión de las secuencias de base al código de CQI (20, 5) en una pauta predeterminada con el fin de potenciar al máximo la tasa de transmisión del sistema,
(c) la codificación de 5 bits en formación dentro de los códigos de CQI utilizando unas segundas secuencias de base generadas por medio de (a) y (b). Las segundas secuencias de base extendidas son las mismas que las de la tabla superior.
De modo preferente, el procedimiento de codificación de la información de la calidad de canal (CQI) comprende (a) la codificación de 5 bits de información dentro de los códigos de TFCI (16, 5) utilizando las secuencias de base de TFCI (16, 5) (b) la repetición del MSB de los bits de información 4 veces con el fin de potenciar al máximo la tasa de transferencia del sistema.
Breve Descripción de los Dibujos
La invención se describirá con detalle con referencia a los dibujos subsecuentes en los cuales las mismas referencias numerales se refieren a los mismos elementos, en los que:
La FIG. 1 es una vista conceptual que muestra una estructura de la red de acceso vía radio del UMTS (UTRAN) la FIG. 2 es un dibujo que ilustra una estructura de trama para el canal HS -DPCCH asociado con la transmisión de canal HS -DSCH; la FIG. 3a es un diagrama de bloques esquemático que ilustra un codificador de TFCI (16, 5); la FIG. 3b es un diagrama de bloques esquemático que ilustra un codificador de TFCI (32, 10); la FIG. 4 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra un codificador para generar un código de CQI (20, 5) convencional en base al código de TFCI (16, 5); la FIG. 5a es un diagrama de bloques esquemático que ilustra un codificador para generar un código de CQI (20, 5) convencional en base al código de TFCI (32, 5) expurgado; la FIG. 5b es una tabla que muestra una pauta de disrupción y una base utilizada adaptada al modificador de la FIG. 5a; la FIG. 6 es un diagrama de bloques esquemático que ilustra otro codificador para generar un código de CQI (20, 5) mediante la extensión del código de TFCI (16, 5);
la FIG. 7a es un diagrama de bloques esquemático que ilustra un codificador para generar un código de CQI (20, 5); la FIG. 7b es una tabla que muestra una pauta de disrupción, una pauta de repetición, y una base utilizada adaptada al codificador de la FIG. 7a; la FIG. 8a es un diagrama de bloques esquemático que ilustra un codificador para generar un código de CQI (20, 5) de acuerdo con una primera forma de realización de la presente invención; la FIG. 8b es una tabla que muestra una pauta de disrupción, una pauta de repetición y una base utilizada adaptada al codificador de la FIG. 8b; la FIG. 9a es un diagrama de bloques esquemático que ilustra un codificador para generar un código de CQI (20, 5) de acuerdo con una segunda forma de realización de la presente invención; y la FIG. 9b es una tabla que muestra una pauta de disrupción, una pauta de repetición y una base utilizada adaptada al codificador de la FIG. 9a.
Mejor Modo de Llevar a Cabo la Invención
Formas de realización preferentes se describirán con referencia a los dibujos que se acompañan a continuación.
La FIG. 7a es un diagrama de bloques que ilustra un codificador para generar un código (20, 5) útil para la comprensión de la información y la FIG. 7b es una tabla para ilustrar la forma en que el codificador de la FIG. 7a genera el código (20, 5).
Con referencia a la FIG. 7a y a la FIG. 7b, una vez que los 5 bits de información son introducidos, el codificador combina de manera lineal los bits de información con las secuencias de base para generar un código de TFCI expurgado (32, 5). El código de TFCI expurgado con una longitud de 32 bits es sometido a disrupción por 13 bits en una pauta de disrupción (0, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, y trigésimo bits) y el trigésimoprimer bit es repetido una vez de modo que se obtenga la palabra de código con una longitud de 20 bits. Las secuencias de base son Mi, 0, Mi, 1, Mi, 2, Mi, 3, Mi, 4. Las secuencias de base generadas de acuerdo con la primera forma de realización son las que se muestran en la tabla 4. En otro aspecto, la primera forma de realización está diseñada para construir secuencias de base para su extensión desde el código de TFCI (16, 5) hasta las secuencias de base de la tabla 4.
<tabla 4>
i
Mi0 Mi1 Mi2 Mi3 Mi4
0
1 0 0 0 1
...
...
...
...
...
...
15
0 0 0 0 1
16
0 0 0 0 1
17
0 0 0 1 0
18
0 0 1 0 0
19
0 1 0 0 0
Cada una de las secuencias de base puede expresarse como sigue:
5 Mi, 0= 10101010101010100000 Mi, 1 = 01100110011001100001 Mi, 2 = 00011110000111100010 Mi, 3 = 00000001111111100100 Mi, 4 = 11111111111111111000
10 La FIG. 8a es un diagrama de bloques que ilustra un codificador para generar un código (20, 5) de acuerdo con una primera forma de realización de la invención y la FIG. 8b es una tabla para ilustrar la forma en que el codificador de la FIG. 8 genera el código (20, 5).
15 Con referencia a la FIG. 8a y a la FIG. 8b, el codificador combina de manera lineal 5 bits de información introducidos con unas secuencias de base para generar un código de TFCI expurgado (32, 5). El código de TFCI expurgado con una longitud de 32 bits es sometido a disrupción por 14 bits en una pauta de disrupción (0, 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, y trigésimo bits) y el trigésimoprimer bit es repetido dos veces de tal manera que se obtenga la
20 palabra de código con una longitud de 20 bits. Las secuencias de base generadas de acuerdo con la primera forma de realización de la presente invención son las que se exponen en la tabla
5. En otro aspecto de la primera forma de realización dicha forma está diseñada para construir unas secuencias de base mediante la extensión desde el código de TFCI (16, 5) hasta la secuencia de base de la tabla 5.
25
<tabla 5>
i
Mi0 Mi1 Mi2 Mi3 Mi4
0
1 0 0 0 1
...
...
...
...
...
...
15
0 0 0 0 1
16
0 0 0 0 1
17
0 0 0 0 1
18
0 0 0 1 0
19
0 0 1 0 0
Cada una de las secuencias de base de acuerdo con la primera forma de realización puede ser expresada como sigue:
5
Mi, 0= 10101010101010100000 Mi, 1 = 01100110011001100000 Mi, 2 = 00011110000111100001 Mi, 3 = 00000001111111100010
10 Mi, 4 = 11111111111111111100
La FIG. 9a es un diagrama de bloques que ilustra un codificador para generar un código (20, 5) de acuerdo con una segunda forma de realización de la presente invención y la Fig. 9b es una tabla para ilustrar la manera en que el codificador de la FIG. 9a genera el código (20, 5).
15 Con referencia a la FIG. 9a y a la FIG. 9b, el codificador combina de manera lineal 5 bits de información introducidos con secuencias de base para generar un código de TFCI expurgado (32, 5). El código de TFCI expurgado con una longitud de 32 bits es sometido a disrupción por 16 bits en una pauta de disrupción (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, y
20 trigésimo bits) con el fin de potenciar al máximo la tasa de transferencia del sistema y el trigésimoprimer bit es repetido 4 veces con el fin de potenciar al máximo la tasa de transferencia del sistema de tal manera que se obtenga la palabra de código con una longitud de 20 bits. Las secuencias de base generadas de acuerdo con la segunda forma de realización de la presente invención son las que se ofrecen en la tabla 6.
25
<tabla 6>
i
Mi0 Mi1 Mi2 Mi3 Mi4
0
1 0 0 0 1
...
...
...
...
...
...
15
0 0 0 0 1
16
0 0 0 0 1
17
0 0 0 0 1
18
0 0 0 0 1
19
0 0 0 0 1
Cada una de las secuencias de base de acuerdo con la segunda forma de realización puede ser expresada como sigue:
5
Mi, 0= 10101010101010100000 Mi, 1 = 01100110011001100000 Mi, 2 = 00011110000111100000 Mi, 3 = 00000001111111100000
10 Mi, 4 = 11111111111111111111
En otro aspecto de la presente invención, el procedimiento de codificación de información de la calidad de canal (CQI) comprende (a) la obtención de unas primeras secuencias de base a partir del código de TFCI (16, 5), (b) la extensión de las secuencias de
15 base al código de CQI (20, 5) en una pauta predeterminada con el fin de potenciar al máximo la tasa de transferencia del sistema, (c) la codificación de 5 bits de información dentro de los códigos de CQI utilizando unas segundas secuencias de base generadas por medio de (a) y (b). Las segundas secuencias de base extendidas son las mismas que las de la tabla 6.
20 En otro aspecto de la segunda forma de realización, el procedimiento de codificación de la información de la calidad de canal (CQI) comprende (a) la codificación de 5 bits de información dentro de los códigos de TFCI (16, 5) utilizando las secuencias de base de TFCI (16, 5), (b) la repetición del MSB de los bits de información 4 veces.
25 Para respaldar la superioridad de los esquemas de codificación de CQI de la presente invención con respecto a los convencionales, los esquemas de codificación de los CQI de formas de realización y los convencionales fueron simulados y comparados con respecto a la BER, al error RMS (o cuadrático) y a la tasa de transferencia del sistema para seleccionar el sistema de codificación de CQI óptimo. Dado que hay una transferencia entre la BER y el error
30 RMS, la tasa de transferencia del sistema se considera como criterio definitorio. Para simplificar, los esquemas de codificación de CQI convencionales caracterizados en la tabla 2 y en la tabla 3 son designados como C1 y C2.
En el resultado de las simulaciones, el orden del rendimiento de la BER es como sigue:
5
C1 > forma de realización 1 > forma de realización 2 > C2 > forma de realización 3 ( imagen2 mejor ,,, peor imagen3 )
La brecha de resultados entre el mejor y el peor es de aproximadamente 0,5 dB a BER
10-5 .
10 Con el fin de medir la capacidad de protección contra errores desiguales, se introduce el error cuadrático medio (RMS) como criterio definitorio. El error RMS significa la raíz cuadrada media de la diferencia entre los códigos de palabra transmitidos y los códigos de palabra recibidas. El orden de los resultados de los errores contra RMS es como sigue:
Forma de realización 3 > C2 > forma de realización 2 > forma de realización 1 > C1 ( imagen2 mejor ,,, peor imagen3 )
15 La brecha de resultados entre el mejor y el peor es de aproximadamente 1,5 a -3dB EbNo / Ranura.
La tasa de transferencia del sistema se calcula utilizando una simulación de nivel
20 simplificado del sistema. Y son combinados el simulador de nivel analítico convencional del sistema y el de codificación de CQI de enlace ascendente. Con la simulación de nivel del sistema y la codificación de CQI de enlace ascendente combinados, la BER y el error RMS son considerados al mismo tiempo. La tasa de transferencia de los resultados BER es como sigue.
Forma de realización 3 > C2 > forma de realización 2 > forma de realización 1 > C1 ( imagen2 mejor ,,, peor imagen3 )
25 La brecha de resultados entre el peor y el mejor es de aproximadamente 79 Kbs a 3 dB.
En la presente invención los esquemas de codificación de CQI son clasificados con respecto a las partes extendidas de las tablas de secuencias de base y la tasa de transferencia 30 del sistema es introducida como un criterio para evaluar los esquemas de codificación del CQI
porque hay un compromiso entre la BER y el error RMS. Así mismo, durante la simulación de la tasa de transferencia del sistema, tanto el efecto de la BER como del error del RMS son ya considerados conjuntamente. Así mismo, dado que el sistema de HSDPA ha sido diseñado con el fin de incrementar la tasa de transferencia del sistema, la tercera forma de realización de la
5 presente invención, la cual muestra la mejor tasa de transferencia del sistema de la simulación, puede ser el esquema óptimo de codificación de CQI para el canal HS -DPCCH.
Aunque la presente invención ha sido descrita en conexión con lo que actualmente se considera como la forma de realización más práctica y preferente, debe entenderse que la
10 invención no está limitada a las forma de realización divulgadas sino que, por el contrario, pretende amparar diversas modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
15

Claims (4)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento de codificación de información de calidad de canal (CQI), que comprende las etapas de:
    5 la provisión de unos bits de información de calidad de canal, ao, a1, a2, a3, y a4; la provisión de cinco secuencias de base Mi, n para un código de CQI (20, 5); la codificación de los bits de información de calidad de canal mediante la combinación de los bits de información de calidad de canal con las secuencias de base; y
    10 la generación de una palabra de código de 20 bits, en el que las secuencias de base Mi, n se definen como:
    i
    Mi0 Mi1 Mi2 Mi3 Mi4
    0
    1 0 0 0 1
    1
    0 1 0 0
    1
    2
    1 1 0 0 1
    3
    0 0 1 0 1
    4
    1 0 1 0 1
    5
    0 1 1 0 1
    6
    1 1 1 0 1
    7
    0 0 0 1 1
    8
    1 0 0 1 1
    9
    0 1 0 1 1
    10
    1 1 0 1 1
    11
    0 0 1 1 1
    12
    1 0 1 1 1
    13
    0 1 1 1 1
    14
    1 1 1 1 1
    15
    0 0 0 0 1
    16
    0 0 0 0 1
    17
    0 (Y 0 0 1
    18
    0 0 0 0 1
    19
    0 0 0 0 1
    en el que los bits de la palabra de código de salida, bi, son definidos por:
    imagen1
  2. 2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el código de CQI (20, 5) se obtiene a partir de un código de TFCI (16, 5) que comprende cinco secuencias de base de 16 bits, mediante la extensión de cada secuencia de base de 16 bits mediante la repetición cuatro veces de un respectivo último bit de las secuencias de base.
  3. 3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la combinación es una 5 combinación lineal.
  4. 4. Un aparato de usuario que comprende:
    un codificador dispuesto para transmitir información de calidad de canal (CQI)
    10 hacia una estación de base bajo la forma de una palabra de código de 20 bits, estando el codificador dispuesto para generar la palabra de código mediante la utilización de los bits de información de calidad de canal, a0, a1, a2, a3 y a4, y, utilizando cinco secuencias de base Mi, n para un código de CQI (20, 5), para codificar los bits de información de calidad de canal mediante la combinación de
    los bits de información de calidad de canal de las secuencias de base; en el que las secuencias de base Mi, n se definen como:
    i
    Mi0 Mi1 Mi2 Mi3 Mi4
    0
    1 0 0 0 1
    1
    0 1 0 0
    1
    2
    1 1 0 0 1
    3
    0 0 1 0 1
    4
    1 0 1 0 1
    5
    0 1 1 0 1
    6
    1 1 1 0 1
    7
    0 0 0 1 1
    8
    1 0 0 1 1
    9
    0 1 0 1 1
    10
    1 1 0 1 1
    11
    0 0 1 1 1
    12
    1 0 1 1 1
    13
    0 1 1 1 1
    14
    1 1 1 1 1
    15
    0 0 0 0 1
    16
    0 0 0 0 1
    17
    0 0 0 0 1
    18
    0 0 0 0 1
    19
    0 0 0 0 1
    en el que los bits de palabra de código de salida de bi son dados por:
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