ES2558470T3 - Estación base, dispositivo de usuario, y método utilizado en sistema de comunicación móvil - Google Patents

Estación base, dispositivo de usuario, y método utilizado en sistema de comunicación móvil Download PDF

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ES2558470T3 ES14166966.3T ES14166966T ES2558470T3 ES 2558470 T3 ES2558470 T3 ES 2558470T3 ES 14166966 T ES14166966 T ES 14166966T ES 2558470 T3 ES2558470 T3 ES 2558470T3
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Abstract

Una estación base para un sistema de comunicación móvil que emplea un esquema de portador único para enlace ascendente, una banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente del sistema de comunicación móvil que incluye una primera banda de frecuencia dedicada para un canal de control de enlace ascendente y ubicada en un extremo de baja frecuencia de la banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente, una segunda banda de frecuencia dedicada para el canal de control de enlace ascendente y ubicada en un extremo de alta frecuencia de la banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente, y bloques de recursos múltiples con frecuencias entre la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia, la estación base comprende: un programador (33) configurado para asignar la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia al canal de control de enlace ascendente; y una unidad de recepción configurada para recibir el canal de control de enlace ascendente en la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia asignada por el programador, en donde el programador (33) se configura para asignar por lo menos uno de los bloques de recursos a un canal de datos de enlace ascendente; y la unidad de recepción se configura para recibir el canal de datos de enlace ascendente en por lo menos uno de los bloques de recursos asignados por el programador.

Description

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DESCRIPCION
Estacion base, dispositivo de usuario, y metodo utilizado en sistema de comunicacion movil Campo tecnico
La presente invencion se relaciona de manera general con tecnologlas de comunicacion movil. Mas particularmente, la presente invencion se relaciona con una estacion base y un metodo utilizado en un sistema de comunicacion movil.
Tecnica antecedente
En el campo de las tecnologlas de comunicacion movil, la investigacion y el desarrollo de sistemas de comunicacion de ultima generacion se esta conduciendo a un ritmo rapido. En un sistema de comunicacion propuesto actualmente, un esquema de portador unico se va a utilizar para la transmision de enlace ascendente para reducir la relacion de potencia de pico promedio, mientras que se logra un area de cobertura amplia.
En este sistema de comunicacion, los recursos de radio de enlace ascendente y enlace descendente se asignan a los usuarios dependiendo de sus condiciones de canal en la forma de canales compartidos que van a ser compartidos por los usuarios. El proceso de asignacion de recursos de radio se llama “programacion”. Con el fin de realizar la programacion de enlace ascendente de forma adecuada, cada dispositivo de usuario transmite un canal piloto a una estacion base y la estacion base estima las condiciones del canal de enlace ascendente del dispositivo de usuario con base en la calidad de recepcion del canal piloto. Del mismo modo, con el fin de realizar la programacion de enlace descendente de forma adecuada, la estacion base transmite un canal piloto al dispositivo de usuario y el dispositivo de usuario reporta la informacion que indica la calidad de recepcion del canal piloto (es decir, indicador de calidad de canal (CQI)) a la estacion base. Luego, la estacion base estima las condiciones del canal de enlace descendente del dispositivo de usuario con base en el CQI reportado por el dispositivo de usuario. Mientras tanto, el 3GPP, R1-060320, “Estructura de canal de control L1/L2 para enlace ascendente E-UTRA”, 2006/2/13 describe un metodo de programacion de frecuencia donde los recursos (tiempo y frecuencia) se asignan a un canal de control de un dispositivo de usuario de acuerdo con un patron de salto predeterminado.
El documento 3GPP, R1-051143, 10 de octubre de 2005 “Metodo de multiplexion del canal de control compartido en acceso de radio FDMA de portador unico de enlace ascendente” se relaciona con el esquema de multiplexion con base en TDM del canal de control compartido con otros canales flsicos de acceso de radio con base en FDMA de portador unico en el enlace ascendente UTRA Evolucionado.
El documento 3GPP, R1-060852, 21 de marzo de 2006 “Programacion y multiplexion de CQI y de retroalimentacion ACK/NACK para FDMA de unico portador en enlace ascendente UTRA Evolucionado” se relaciona con la programacion y la multiplexion del control L1/L2 de enlace ascendente de senalizacion en SC-FDMA.
El documento 3GPP, R1-060403, 08 de febrero de 2006 “Diseno de Canal de control de enlace ascendente E-UTRA y TP” se relaciona con la estructura de control para el enlace ascendente DFT-SOFDM.
Divulgacion de la invencion
Problemas que se van a resolver por la invencion
Un canal de control de enlace ascendente puede incluir ya sea primera informacion de control (informacion de control esencial) que se envla siempre junto con un canal de datos de enlace ascendente o segunda informacion de control que se envla independientemente de la presencia o ausencia de un canal de datos de enlace ascendente. La primera informacion de control incluye informacion, tal como el esquema de modulacion e Indice de codificacion de canal de un canal de datos, que es necesario para demodular el canal de datos. La segunda informacion de control incluye un CQI, informacion de confirmacion de suministro (ACK/NACK) para un canal de datos de enlace descendente, y/o una solicitud de asignacion de recursos. En el metodo descrito en “3GPP, R1-060320” descrito anteriormente, un canal de control de enlace ascendente que incluye la segunda informacion de control de un dispositivo de usuario se transmite basicamente en un intervalo de tiempo y una frecuencia seleccionada de acuerdo con un patron de salto predeterminado. Por otro lado, cuando el dispositivo de usuario transmite un canal de datos de enlace ascendente, un canal de control de enlace ascendente que incluye la primera informacion de control se transmite utilizando el mismo bloque de recursos como aquel del canal de datos de enlace ascendente. En otras palabras, el canal de control de enlace ascendente que incluye la primera informacion de control simplemente se transmite junto con el canal de datos de enlace ascendente sin confirmar al patron de salto predeterminado.
Mientras tanto, canales de datos diferentes a, un canal de control que incluye la primera informacion de control o la segunda informacion de control basicamente no se vuelve a transmitir incluso si el canal de control no se demodula
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correctamente. Por lo tanto, en un sentido, lograr transmision de alta calidad y segura es mas importante para los canales de control que para los canales de datos.
Tambien, incluso si las condiciones del canal de un bloque de recursos son buenas para un dispositivo de usuario cuando se programa un canal de datos de enlace ascendente, las condiciones del canal pueden ser diferentes cuando el canal de datos de enlace ascendente actualmente se transmite por el dispositivo de usuario. Por lo tanto, incluso si un canal de control de enlace ascendente se transmite utilizando el mismo bloque de recursos como aquel de un canal de datos de enlace ascendente, no se garantiza que el canal de control de enlace ascendente se transmita en buenas condiciones como se espera.
Un objeto de la presente invencion es aumentar la probabilidad de que un canal de control de enlace ascendente se transmita con la calidad deseada en un sistema de comunicacion movil que emplea un esquema de portador unico para transmision de enlace ascendente.
Medios para resolver los problemas
La presente invencion se define por las reivindicaciones independientes adjuntas. Se describen las realizaciones ventajosas en las reivindicaciones dependientes.
Efecto ventajoso de la invencion
Un aspecto de la presente invencion hace posible aumentar la probabilidad de que un canal de control de enlace ascendente se transmita con la calidad deseada en un sistema de comunicacion movil empleando un esquema de portador unico para transmision de enlace ascendente.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 es un dibujo que ilustra un dispositivo de usuario y una estacion base de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
La Figura 2 es un dibujo que ilustra la designacion de ejemplo de una banda de frecuencia utilizada en un sistema de comunicacion movil;
La Figura 3 es un dibujo que ilustra la designacion de ejemplo de una banda de frecuencia utilizada en un sistema de comunicacion movil;
La Figura 4 es un dibujo que ilustra la designacion de ejemplo de recursos para un canal de control y un canal de datos que se va a transmitir por un dispositivo de usuario de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
La Figura 5 es una tabla que muestra las relaciones entre tamanos de bloque de recursos y el efecto de programacion, sobrecarga de serialization, y eficiencia de uso de recursos;
La Figura 6 es un dibujo que ilustra la designacion de ejemplo de una banda de frecuencia utilizada en un sistema de comunicacion movil;
La Figura 7 es un dibujo que ilustra la designacion de ejemplo de una banda de frecuencia utilizada en un sistema de comunicacion movil;
La Figura 8 es un diagrama de bloques que ilustra una unidad de transmision de una estacion base de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
La Figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra un dispositivo de usuario de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
La Figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra una unidad de transmision de un dispositivo de usuario de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;
La Figura 11 es un dibujo que ilustra la designacion de ejemplo de una banda de frecuencia utilizada en un sistema de comunicacion movil;
La Figura 12 es un dibujo que ilustra la designacion de ejemplo de una banda de frecuencia utilizada en un sistema de comunicacion movil;
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La Figura 13 es un dibujo que ilustra una trama de transmision de ejemplo; y
La Figura 14 es un dibujo que ilustra una configuracion de ejemplo de una trama de enlace ascendente. Explicacion de las referencias
21 Unidad de determination de ancho de banda de transmision
22 Unidad de determinacion de banda de transmision
23 Unidad de manejo de banda de transmision
24 Unidad de asignacion de codigo
25 Unidad de manejo de codigo
31 Regulador de transmision
32 unidad de transmision OFDM
33 programador
34 unidad de seleccion de patron
35 Memoria
41 unidad de recepcion de OFDM
42 Unidad de identificacion de recursos
43 Unidad de determinacion de patron de disposition
44 Memoria
45 unidad de medicion de CQI
46 Unidad de transmision
131 Unidad de salida de secuencia de senal de transmision
132 Unidad de transformada de Fourier discreta
133 Unidad de mapeo de datos
134 Unidad de transformada de Fourier inversa
135 Unidad de ajuste de temporizacion de trama de transmision 231 Unidad de generacion de canal piloto
233 Unidad de generation de canal de control compartido
234 Unidad de generacion de canal de datos compartido
235 Unidad de multiplexion
236, 241 Unidad de transformada de Fourier discreta
237, 242 unidad de mapeo
238, 243 Unidad de transformada rapida de Fourier inversa
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244 Unidad de separacion
246 unidad de medicion de CQI
247 programador
Mejor modo de llevar a cabo la invencion
En las realizaciones descritas adelante, se transmite diversos canales de enlace ascendente. Aquellos canales de enlace ascendente se categorizan a grosso modo en (A) canales de datos compartidos de enlace ascendente, (B) canales de control compartidos, y (C) canales piloto.
(A) Canal de datos compartido de enlace ascendente
Un canal de datos compartido de enlace ascendente (o un canal de datos de enlace ascendente) incluye datos de trafico y/o un mensaje de control de capa 3. El mensaje de control de capa 3 puede incluir informacion de entrega e information utilizada para control de retransmision. Uno o mas bloques de recursos (tambien se pueden denominar fragmentos de frecuencia) se asignan a un canal de datos compartido de enlace ascendente de acuerdo con los resultados de la programacion de tiempo y frecuencia. En la programacion, la estacion base asigna recursos en el dominio de tiempo o en los dominios de tiempo y frecuencia de tal manera que los usuarios con buenas condiciones del canal pueden transmitir paquetes en preferencia a otros usuarios.
(B) canal de control compartido de enlace ascendente
Un canal de control compartido de enlace ascendente (o un canal de control de enlace ascendente) se utiliza para transmitir un mensaje de control flsico y un mensaje de control de capa 2 (FFS). Por lo tanto, un canal de control de enlace ascendente tambien se denomina un canal de control L1/L2. La estacion base realiza la programacion y de esta manera asigna bloques de recursos a los dispositivos de usuario de tal manera que se evita la contention de canales de control compartidos. La estacion base realiza la programacion para canales de control compartidos de enlace ascendente teniendo en cuenta el numero de usuarios. En este caso, es preferible realizar control de potencia de transmision exacta para mantener bajo el Indice de error de paquete. Tambien, los canales de control compartidos de enlace ascendente preferiblemente se transmiten a traves de un rango de frecuencia amplio para alcanzar ganancia de diversidad de frecuencia y de esta manera mejorar la calidad de reception de los paquetes.
Un canal de control compartido de enlace ascendente incluye uno o mas de (1) informacion de control relacionada con un canal de datos compartido de enlace ascendente programado, (2) informacion de control relacionada con un canal de datos compartido de enlace descendente programado, (3) informacion de control para cambiar los parametros de programacion para un canal de datos compartido de enlace ascendente, y (4) informacion de control para la programacion de un canal de datos compartido de enlace descendente.
La informacion de control (1) relacionada con un canal de datos compartido de enlace ascendente programado se transmite junto con el canal de datos compartido de enlace ascendente programado. En otras palabras, la informacion de control (1) se transmite solo cuando se transmite un canal de datos compartido de enlace ascendente programado. La informacion de control (1) tambien se denomina una informacion de canal de control asociada o de control esencial e incluye la informacion (por ejemplo, esquema de modulation e Indice de codification de canal) necesaria para demodular un canal de datos compartido, un tamano de bloque de transmision, e informacion que se relaciona con el control de retransmision. La informacion de control (1), por ejemplo, se representa por 14 bits. La informacion con respecto al control de transmision puede incluir informacion que indica si un paquete que se va a transmitir a traves del canal de datos compartido de enlace ascendente es un paquete de retransmision o un nuevo paquete e informacion que indica el uso del paquete de retransmision. En un primer uso, los datos del paquete de retransmision son los mismos que los datos (por ejemplo, datos de transmision inicial) del paquete transmitido previamente. En un segundo uso, los datos del paquete de retransmision pueden ser diferentes de aquellos del paquete transmitido previamente. En el segundo uso, el paquete de retransmision se puede combinar con informacion redundante para codificacion de correction de error.
La informacion de control (2) relacionada con un canal de datos compartido de enlace descendente programado se transmite desde una estacion movil hasta una estacion base solo cuando el canal de datos compartido de enlace descendente programado transmitido por la estacion base es recibido por la estacion movil. La informacion de control (2) indica si un paquete de enlace descendente se recibe de forma correcta (ACK/NACK). La forma mas simple de la informacion de control (2) se puede representar por un bit.
La informacion de control (3) para cambiar los parametros de programacion para un canal de datos compartido de enlace ascendente se utiliza para reportar un tamano de regulador y/o potencia de transmision de una estacion movil a una estacion base. La informacion de control (3) se puede transmitir ya sea de forma regular o irregular. Por
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ejemplo, la informacion de control (3) se puede transmitir por la estacion movil cuando cambia su tamano de regulador y/o potencia de transmision. La estacion base realiza la programacion teniendo en cuenta dichos cambios de parametro. Se puede representar un parametro de programacion tal como un tamano de regulador o potencia de transmision, por ejemplo, por 10 bits.
La informacion de control (4) para programar un canal de datos compartido de enlace descendente se utiliza para reportar informacion de la calidad de canal de enlace descendente (indicador de calidad de canal (CQI)) de una estacion movil a una estacion base. El CQI, por ejemplo, se representa por un SIR recibido medido por la estacion movil. La informacion de control (4) se puede transmitir ya sea de forma regular o irregular. Por ejemplo, la informacion de control (4) se puede transmitir a la estacion base cuando cambia la calidad del canal. La informacion de control (4), por ejemplo, se representa por cinco bits.
(C) Canal piloto
Un canal piloto se puede transmitir desde una estacion movil mediante multiplexion de division de tiempo (TDM), multiplexion de division de frecuencia (FDM), multiplexion de division de codigo (CDM), o una combination de las mismas. Entre ellas, la TDM se utiliza preferiblemente para reducir la relation de potencia pico a promedio (PAPR). Ortogonalizar un canal piloto y un canal de datos por TDM hace posible separar de forma exacta el canal piloto en un extremo de reception y de esta manera hace posible mejorar la exactitud de estimation de canal.
Adelante, la presente invention se describe en diferentes realizaciones. Sin embargo, las distinciones entre las realizaciones no son esenciales para la presente invencion, y las realizaciones se pueden utilizar de forma individual o en combinacion.
<Primera realizacion>
La Figura 1 es un diagrama de bloques esquematico que ilustra un dispositivo de usuario (equipo de usuario: UE) y una estacion base (nodo B) de acuerdo con una realization de la presente invencion. El dispositivo de usuario mostrado en la Figura 1 incluye una unidad 231 de generation de canal piloto, una unidad 233 de generation de canal de control compartido, una unidad 234 de generacion de canal de datos compartido, una unidad 235 de multiplexion, una unidad 236 de transformada de Fourier discreta (DFT), una unidad 237 de mapeo, y una unidad 238 de transformada rapida de Fourier inversa (IFFT).
La unidad 231 de generacion de canal piloto genera un canal piloto utilizado para enlace ascendente.
La unidad 233 de generacion de canal de control compartido genera un canal de control compartido que puede incluir diversos tipos de informacion de control. Como se describio anteriormente, un canal de control compartido incluye (1) informacion de control esencial, (2) informacion que indica si un canal de enlace descendente se recibe de forma correcta: reconocimiento (ACK) o reconocimiento negativo (NACK), (3) informacion para cambiar los parametros de programacion, o (4) un indicador de calidad de canal (CQI) que indica la calidad de recepcion de un canal piloto de enlace descendente.
La unidad 234 de generacion de canal de datos compartido genera un canal de datos compartido que se va a transmitir por enlace ascendente. El canal de datos compartido y el canal de control compartido se modulan por un esquema de modulation de datos especlfico y se codifican por un esquema de codification de canal especlfico.
La unidad 235 de multiplexion multiplexa uno o mas canales de acuerdo con la informacion de programacion se envla desde la estacion base y emite la senal multiplexada (la informacion de programacion tambien se ingresa en las unidades 231, 233, y 234). Para enlace ascendente, se pueden utilizar diversos patrones de mapeo de canal. Por lo tanto, no siempre es necesario multiplexar todos los canales mostrados en la Figura 1. En otras palabras, uno o mas de los canales son multiplexados segun sea necesario. En este ejemplo, la unidad 235 de multiplexado de division de tiempo multiplexa los canales y la unidad 237 de mapeo mapea la senal multiplexada a componentes de frecuencia.
La unidad 236 de transformada de Fourier discreta (DFT) transforma por Fourier una senal de entrada (en este ejemplo, la senal multiplexada). Esta transformation de Fourier discreta se realiza porque la senal en esta etapa representa valores digitales discretos. Como resultado de esta transformacion de Fourier discreta, una secuencia de senales dispuesta en orden de tiempo se representa en el dominio de la frecuencia.
La unidad 237 de mapeo mapea los componentes de senal transformada de Fourier discreta a subportadores en el dominio de frecuencia. Por ejemplo, la unidad 237 de mapeo realiza la FDM localizada o FDM distribuida. En la FDM localizada, una banda de frecuencia se divide a lo largo del eje de frecuencia en subbandas correspondientes al numero de usuarios. En la FDM distribuida, las fases de senales de usuario se ajustan de tal manera que diferentes grupos de componentes de frecuencia similares a peine dispuestos en intervalos regulares se asignan a los
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respectivos usuarios. El procesamiento de senales en esta realizacion se puede realizar mediante cualquier metodo donde se transforma por Fourier una senal, se procesa en el dominio de la frecuencia, y luego se transforma por Fourier inversa como se ilustra en la Figura 1. Alternativamente, el procesamiento de senales se puede realizar por CDMA de factor de repeticion de chip de difusion variable (VSCRF-CDMA). En cualquier caso, esta realizacion hace que sea posible manejar una senal con espectros de frecuencia multiple, incluso en un sistema que emplea un esquema de unico portador.
La unidad 238 de transformada rapida de Fourier inversa transforma por rapida de Fourier inversa los componentes de la senal mapeada y genera una secuencia de senales dispuesta en orden de tiempo.
La Figura 1 tambien muestra una estacion base de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. La estacion base mostrada en la Figura 1 incluye una unidad 241 de transformada de Fourier discreta (DFT), una unidad 242 de mapeo, una unidad 243 de transformada rapida de Fourier inversa (IFFT), una unidad 244 de separacion, una unidad 246 de medicion de CQI, y un programador 247.
La unidad 241 de transformada de Fourier discreta (DFT) transforma por Fourier una senal de entrada (en este ejemplo, una senal recibida). Como resultado de esta transformacion de Fourier, una secuencia de senales dispuesta en orden de tiempo se representa en el dominio de frecuencia.
La unidad 242 de mapeo extrae componentes subportadores desde la senal transformada por Fourier. En otras palabras, la unidad 242 de mapeo extrae una senal multiplexada, por ejemplo, mediante fDm localizada o FDM distribuida.
La unidad de transformada rapida de Fourier inversa 243 transforma por Fourier rapida inversa los componentes de senal extraldos y emite una secuencia de senales dispuesta en orden de tiempo.
La unidad 244 de separacion separa uno o mas canales en la secuencia de senales y emite los canales. En este ejemplo, la unidad 242 de desmapeo restablece una senal mapeada a componentes de frecuencia a su forma original antes de mapeo y la unidad 244 de separacion separa las senales multiplexadas por division-tiempo.
La unidad 246 de medicion de CQI mide la calidad de senal recibida (SIR y/o CQI recibido) de un canal piloto de enlace ascendente y estima las condiciones del canal con base en la calidad de senal medida.
El programador 247 asigna recursos de enlace ascendente a los dispositivos de usuario con base en las condiciones del canal de los dispositivos de usuario (realiza la programacion). El programador 247 asigna recursos preferencialmente a dispositivos de usuario con buenas condiciones del canal. La estacion base tambien realiza programacion de enlace descendente. Sin embargo, las descripciones de la programacion de enlace descendente se omiten aqul. El programador 247 envla la informacion de programacion que indica los resultados de asignacion a los dispositivos de usuario.
Uno o mas canales generados por las unidades de generacion de canal del dispositivo de usuario se multiplexan por tiempo- division (se conmutan de forma adecuada) por la unidad 235 de multiplexion y la senal multiplexada se transforma en una senal en el dominio de frecuencia por la DFT 236. La senal transformada se mapea de forma adecuada a componentes de frecuencia por la unidad 237 de mapeo y la senal de mapeo se transforma en una senal de serie de tiempo por la IFFT 238. Luego, la senal de serie de tiempo se transmite en forma inalambrica a traves de una unidad de procesamiento tal como una unidad de transmision de radio (no mostrada). La senal transmitida se recibe por la estacion base. La senal recibida se transforma en una senal en el dominio de frecuencia por la DFT 241. La senal transformada, que se mapea a componentes de frecuencia, se restablece a su forma original antes de mapeo por la unidad 242 de desmapeo. La senal restablecida se transforma por la IFFT 243 en una senal de serie de tiempo y la unidad 244 de separacion separa de forma adecuada las senales multiplexadas de division - tiempo en la senal de serie de tiempo. Luego, una unidad de procesamiento (no mostrada) procesa adicionalmente, por ejemplo, demodula, las senales. La unidad 246 de medicion de CQI estima las condiciones de enlace ascendente del canal con base en un canal piloto recibido y el programador 247 realiza programacion de enlace ascendente con base en las condiciones de enlace ascendente del canal y envla la informacion de programacion que indica los resultados de programacion al dispositivo de usuario.
La Figura 2 es un dibujo que ilustra la designacion de ejemplo de una banda de frecuencia utilizada en un sistema de comunicacion movil. Una banda de frecuencia (tambien se puede denominar una banda de frecuencia completa o una banda de frecuencia de sistema) asignada al sistema de comunicacion movil incluye bloques de frecuencia de sistema multiples. Un dispositivo de usuario realiza comunicaciones utilizando uno o mas bloques de recursos en un bloque de frecuencia de sistema. En este ejemplo, se asume que la banda de frecuencia de sistema tiene un ancho de banda de 10 MHz, cada bloque de frecuencia de sistema tiene un ancho de banda de 5 MHz, y la banda de frecuencia de sistema incluye bloques 1 y 2 de frecuencia de sistema. Para mayor brevedad, el bloque de frecuencia de sistema 2 se omite en la Figura 2. Cada bloque de frecuencia de sistema incluye cuatro bloques de recursos y
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cada bloque de recursos tiene un ancho de banda de 1.25 MHz. La estacion base asigna un dispositivo de usuario a uno de los dos bloques de frecuencia de sistema de acuerdo con el ancho de banda soportado del dispositivo de usuario y el numero de usuarios que se comunican actualmente en el sistema. Un ancho de banda soportado por todos los dispositivos de usuario que se pueden comunicar en el sistema se selecciona como el ancho de banda del bloque de frecuencia de sistema. En otras palabras, el ancho de banda de transmision maxima de un dispositivo de usuario posiblemente tiene la menor capacidad en el sistema que se utiliza como el ancho de banda del bloque de frecuencia de sistema. Por lo tanto, para un dispositivo de usuario que solo soporta una banda de frecuencia de 5 MHz, se asigna cualquiera de los dos bloques de frecuencia de sistema. Mientras tanto, para un dispositivo de usuario que soporta una banda de frecuencia de 10 MHz, se pueden asignar ambos bloques de frecuencia de sistema. El dispositivo de usuario transmite un canal piloto de enlace ascendente utilizando uno o mas bloques de recursos en el bloque de frecuencia de sistema(s) asignado. La estacion base asigna uno o mas bloques de recursos para un canal de datos compartido que se va a transmitir por el dispositivo de usuario con base en el nivel de recepcion del canal piloto de enlace ascendente (realizar programacion). Los resultados de programacion (programar informacion) se transmiten a traves de un canal de control compartido de enlace descendente o cualquier otro canal al dispositivo de usuario. El dispositivo de usuario transmite el canal de datos compartido de enlace ascendente utilizando el bloque de recursos asignado(s).
La Figura 3 muestra un ejemplo donde el bloque de recursos utilizado por un dispositivo de usuario para transmitir un canal de control compartido cambia cuando pasa el tiempo. En la Figura 3, un canal de control compartido de enlace ascendente del dispositivo de usuario se transmite utilizando una o mas de las porciones sombreadas de los bloques de recursos. Los bloques de recursos que se pueden utilizar por el dispositivo de usuario se determinan de acuerdo con un patron de salto de frecuencia indicado por flechas inclinadas hacia abajo. El patron de salto de frecuencia se puede almacenar en la estacion base y el dispositivo de usuario antes que se inicie la comunicacion o se pueda enviar desde la estacion base al dispositivo de usuario segun sea necesario. En este metodo de salto de frecuencia, se utilizan diversos bloques de recursos para transmitir canales de control compartidos de enlace ascendente. Esto a su vez hace posible mantener la calidad de senal promedio de los canales de control compartidos de enlace ascendente. El patron de salto de frecuencia mostrado en la Figura 3 es solo un ejemplo y se puede utilizar cualquier otro patron de salto de frecuencia para la transmision de canales de control compartidos de enlace ascendente. Tambien, se pueden proporcionar patrones de salto de frecuencia multiples y se puede seleccionar un patron adecuado a partir de los patrones de salto de frecuencia proporcionados de acuerdo con la necesidad.
En el ejemplo mostrado en la Figura 3, el dispositivo de usuario transmite informacion de control diferente a la informacion de control esencial en subtramas que excluyen una tercera subtrama (tambien se puede denominar un intervalo de tiempo de transmision (TTI)) que se coloca tercero en orden de tiempo. En la tercera subtrama, un canal de datos compartido de enlace ascendente y un canal de control compartido se transmiten utilizando el bloque de recursos mas a la derecha. Por lo tanto, en la tercera subtrama, se utiliza un bloque de recursos que no se conforma al patron de salto de frecuencia. Dicha excepcion se reporta por la estacion base a traves de un canal de control compartido al dispositivo de usuario. Alternativamente, si un canal de control de enlace ascendente se transmite utilizando un bloque de recursos dedicado o se transmite junto con un canal de datos de enlace ascendente se puede determinar con base en si el canal de datos de enlace ascendente se asigna a un bloque de recursos y se puede proporcionar como una regla predeterminada.
Como se describio anteriormente, a diferencia de los canales de datos, un canal de control que incluye informacion de control esencial (la primera informacion de control) u otra informacion de control (la segunda informacion de control) basicamente no se vuelve a transmitir incluso si el canal de control no se demodula correctamente. Por lo tanto, en un sentido, lograr la transmision de alta calidad y segura es mas importante para canales de control que para canales de datos.
Tambien, incluso si las condiciones del canal de un bloque de recursos son buenas para un dispositivo de usuario al programar un canal de datos de enlace ascendente, las condiciones del canal pueden ser diferentes cuando el canal de datos de enlace ascendente actualmente se transmite por el dispositivo de usuario. Por lo tanto, incluso si un canal de control de enlace ascendente se transmite utilizando el mismo bloque de recursos como aquel de un canal de datos de enlace ascendente, no se garantiza que el canal de control de enlace ascendente se transmite en buenas condiciones como se espera.
La Figura 4 es un dibujo que ilustra la designacion de ejemplo de recursos para un canal de control y un canal de datos que se va a transmitir por un dispositivo de usuario de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. En la Figura 4, un canal de control de enlace ascendente de un dispositivo de usuario se transmite de acuerdo con un patron de salto como en la Figura 3. Tambien, similar al ejemplo mostrado en la Figura 3, el cuarto bloque de recursos en la tercera subtrama se asigna a un canal de datos. La Figura 4 es diferente de la Figura 3 en que un canal de control se transmite en la tercera subtrama utilizando el tercer bloque de recursos de acuerdo con el patron de salto. Este canal de control puede incluir informacion de control esencial que se asocia con el canal de datos de enlace ascendente transmitido por el cuarto bloque de recursos y tambien puede incluir otra informacion de control segun sea necesario. Por lo tanto, en este ejemplo, un canal de control de enlace ascendente se transmite de
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acuerdo con un patron de salto predeterminado independientemente de la presencia o ausencia de un canal de datos de enlace ascendente. Un patron de salto se designa basicamente para transmitir los canales de control utilizando diversas frecuencias e intervalos de tiempo y de esta manera para reducir interferencia sobre y desde otros canales de tal manera que los canales de control se transmiten con la calidad deseada. Siguiendo fielmente un patron de salto como en este ejemplo se hace posible recibir completamente los beneficios (reduciendo la interferencia sobre y desde otros canales) de utilizar el patron de salto. Cuando se asignan diferentes perlodos de transmision a un canal de control y un canal de datos como se muestra en la tercera subtrama de la Figura 4, el dispositivo de usuario puede transmitir de forma apropiada los canales utilizando un portador unico al conmutar la frecuencia portadora en la tercera subtrama desde la frecuencia del tercer bloque de recursos hasta aquella del cuarto bloque de recursos.
<Segunda realizacion>
En la tecnica relacionada con sistemas de comunicacion moviles, todos los bloques de recursos tienen el mismo tamano. En la investigacion basica para la presente invencion, los inventores prestaron atencion a las relaciones entre tamanos de bloque de recursos y efecto de programacion, sobrecarga de senalizacion, y eficiencia de uso de recursos.
La Figura 5 es una tabla que muestra las relaciones. Como se muestra en la primera fila de la tabla, utilizando un tamano de bloque de recursos pequeno hace posible asignar finamente los bloques de recursos de acuerdo con condiciones del canal y de esta manera mejorar en gran manera el rendimiento de el sistema completo. Por otro lado, con un tamano de bloque de recursos grande, se hace diflcil asignar finamente bloques de recursos de acuerdo con condiciones del canal y como resultado, el grado de mejora en el rendimiento del sistema llega a ser mas pequeno. De manera general, el desvanecimiento del canal es mayor en la direccion de frecuencia que en la direccion de tiempo. Sin embargo, la relacion entre tamanos de bloque de recursos y rendimiento muestra sustancialmente la misma tendencia en ambas direcciones.
Mientras tanto, utilizando un tamano de bloque de recursos pequeno aumenta el numero de bloques de recursos y por lo tanto aumenta la cantidad de la information de programacion que indica que se asignan bloques de recursos a aquellos usuarios. Por lo tanto, como se muestra en la segunda fila de la tabla, utilizando un tamano de bloque de recursos pequeno se aumenta la sobrecarga de senalizacion. Por otro lado, utilizando un tamano de bloque de recursos grande se reduce el numero de bloques de recursos y por lo tanto se reduce la sobrecarga de senalizacion.
Como se muestra en la tercera fila de la tabla, utilizando un tamano de fuente grande reduce la eficiencia de uso de recursos en transmision de datos con un tamano pequeno (tal como un canal de control). Esto es porque un bloque de recursos es utilizado por un usuario. Por otro lado, utilizando un tamano de bloque de recursos pequeno hace posible reducir la perdida de recursos.
La Figura 6 muestra un ejemplo donde un canal de control de un dispositivo de usuario se transmite utilizando uno o mas de los bloques de recursos sombreados. Debido a que el tamano de un canal de control es de manera general pequeno, puede suceder que se pierde una parte de los recursos de bloques de recursos respectivos. Esto a su vez Esto a su vez reduce los recursos que se van a asignar a los canales de datos. Sin embargo, no es una buena idea reducir el numero de bloques de recursos o la frecuencia de asignacion de bloques de recursos para los canales de control de enlace ascendente de un dispositivo de usuario como se muestra en la Figura 7. Reducir la asignacion de frecuencia de bloques de recursos impide la transmision suave de canales de control de enlace ascendente, es decir, reduce la eficiencia de transmision de datos. Por ejemplo, reducir la asignacion frecuencia puede retrasar la temporizacion de transmision de informacion de control, tal como informacion de confirmation de suministro (ACK/NACK), que se debe transmitir sin demora.
Por lo tanto, es diflcil determinar un tamano de bloque de recursos que satisface todas las exigencias incluyendo la mejora en el rendimiento del sistema, reduction de la sobrecarga de senalizacion, y mejora en la eficiencia del uso de recursos. Una segunda realization de la presente invencion hace posible solucionar o reducir este problema. En la segunda realizacion, los bloques de recursos adecuados se seleccionan a partir de bloques de recursos con diferentes tamanos para reducir la sobrecarga de senalizacion, para mejorar la eficacia de transmision de datos con diversos tamanos, y mejorar la eficiencia del uso de recursos.
La Figura 8 es un diagrama de bloques que ilustra una unidad de transmision de una estacion base de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. La unidad de transmision mostrada en la Figura 8 incluye un regulador 31 de transmision, una unidad 32 de transmision OFDM, un programador 33, una unidad 34 de selection de patron, y una memoria 35.
El regulador 31 de transmision almacena temporalmente los datos de transmision de enlace descendente y emite los datos de acuerdo con la informacion de programacion.
La unidad 32 de transmision OFDM genera una senal de transmision para transmitir de forma inalambrica los datos de transmision de enlace descendente de acuerdo con la informacion de programacion. Mas especificamente, los datos de transmision se codifican en un indice de codificacion de canal especificado, modulado por un esquema de modulation de datos especifico, modulado OFDM mediante transformation de Fourier rapida inversa, y transmitido 5 desde una antena junto con un intervalo de guarda agregado. Los datos de transmision de enlace descendente incluyen por lo menos un canal de control de enlace descendente y un canal de datos de enlace descendente. El canal de control de enlace descendente incluye informacion con respecto al enlace ascendente tal como la informacion de programacion de enlace ascendente adicionalmente a la informacion de control asociada con el canal de datos de enlace descendente.
10 El programador 33 realiza la programacion de tiempo y programacion de frecuencia para el enlace ascendente y enlace descendente con base en la calidad de senal recibida de enlace descendente (CQI) reportada por los dispositivos de usuario, la calidad de senal recibida de enlace ascendente medida por la estacion base, y reportada en tamanos de bloque de recursos, y emite la informacion de programacion. Especificamente, el programador 33 realiza la programacion con base en los CQI de enlace ascendente y enlace descendente de tal manera que los 15 bloques de recursos se asignan preferencialmente a usuarios con buenas condiciones del canal. La informacion de programacion incluye informacion de asignacion que indica a cuales bloques de recursos se asignan a cuales usuarios e informacion (numeros MCS) que indica combinaciones de esquemas de modulacion ye indices de codificacion de canal. El programador 33 tambien se puede configurar para realizar la programacion teniendo en cuenta, adicionalmente a los CQI, un indicador tal como la cantidad de datos de transmision retenidos en el 20 regulador de transmision para lograr imparcialidad de la programacion.
La unidad 34 de selection de patron selecciona un tamano de bloque de recursos con base en el tamano de datos de transmision y/o un CQI. En esta realization, se proporcionan dos tamanos de bloques de recursos y uno o ambos de los dos tamanos de bloques de recursos se asignan a cada dispositivo de usuario.
La memoria 35 almacena patrones de disposition de bloque de recursos. Los patrones de disposition de bloque de 25 recursos y su uso de describen adelante.
La Figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra un dispositivo de usuario de acuerdo con una realizacion de la presente invention. El dispositivo de usuario mostrado en la Figura 9 incluye una unidad 41 de reception de OFDM, una unidad 42 de identification de recursos, una unidad 43 de determination de patron de disposicion, una memoria 44, una unidad 45 de medicion de CQI, y una unidad 46 de transmision.
30 La unidad 41 de recepcion de OFDM extrae un canal de datos de control y/o un canal de datos de trafico desde una senal recibida. Mas especificamente, la unidad 41 de recepcion de OFDM elimina un intervalo de guarda desde la senal recibida, transforma por Fourier rapida la senal para demodulation de OFDM, realiza demodulation de datos y decodificacion de canal sobre la senal transformada de acuerdo con la informacion de programacion se envia desde la estacion base, y de esta manera extrae un canal de datos de control y/o un canal de datos de trafico.
35 La unidad 42 de identificacion de recursos genera y emite informacion de mapeo que especifica las posiciones de bloques de recursos en los ejes de tiempo y frecuencia con base en la informacion de programacion y un patron de disposicion de bloque de recursos.
La unidad 43 de determinacion de patron de disposicion recupera un patron de disposicion de bloque de recursos que corresponde a un numero de patron reportado por la estacion base desde la memoria 44 y envia el patron de 40 disposicion de bloque de recursos recuperado hacia la unidad 42 de identificacion de recursos.
En la memoria 44, los patrones de disposicion de bloque de recursos se almacenan en asociacion con numeros de patron.
La unidad 45 de medicion de CQI mide el CQI de una senal recibida. El CQI de enlace descendente medido se reporta a la estacion base en intervalos predeterminados.
45 La unidad 46 de transmision genera una senal de transmision de canales de enlace ascendente que se van a transmitir de forma inalambrica desde una antena.
La Figura 10 es un diagrama de bloque funcional que ilustra una configuration detallada de la unidad 46 de transmision. Como se muestra en la Figura 10, la unidad 46 de transmision incluye una unidad 131 de salida de secuencia de senal de transmision, una unidad 132 de transformada de Fourier discreta (DFT), una unidad 133 de 50 mapeo de datos, una unidad 134 de transformada de Fourier inversa, y una unidad 135 de ajuste de temporizacion de trama de transmision.
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La unidad 131 de salida de secuencia de senal de transmision genera o genera una secuencia de senales de transmision. La secuencia de senales de transmision puede incluir cualquier canal se va a transmitir a traves del enlace ascendente. En esta realization, se asume que la unidad 131 de salida de secuencia de senal de transmision emite un canal de control de enlace ascendente y un canal de datos de enlace ascendente. Existen dos tipos de canales de control de enlace ascendente: un canal de control (canal de control esencial o primer canal de control) que siempre acompana un canal de datos de enlace ascendente y un canal de control (segundo canal de control) que se envla independientemente de la presencia o ausencia de un canal de datos de enlace ascendente. El CQI y ACK/NACK mostrado en la Figura 10 son ejemplos de segundos canales de control.
La unidad 132 de transformada de Fourier discreta (DFT) transforma por Fourier una senal de transmision y de esta manera transforma la senal de transmision desde el dominio de tiempo en el dominio de frecuencia.
La unidad 133 de mapeo de datos mapea la senal de transmision a componentes de frecuencia de acuerdo con parametros especificados. Los parametros, por ejemplo, incluyen un ancho de banda de transmision, una banda de transmision (frecuencia), y un factor de repetition. Especlficamente, la unidad 133 de mapeo de datos mapea los componentes de senal de transmision a lo largo del eje de frecuencia con base en la FDM distribuida de tal manera que las senales de transmision de dispositivos de usuario con diferentes anchos de banda se hacen ortogonales entre si.
La unidad 134 de transformada de Fourier inversa transforma por Fourier de rapida inversa la senal de transmision que tiene componentes de frecuencia deseados y de esta manera transforma la senal de transmision desde el dominio de frecuencia en el dominio de tiempo.
La unidad 135 de ajuste de temporizacion de trama de transmision ajusta la temporizacion de transmision de la senal de transmision y emite la senal de transmision. Particularmente, cuando se utiliza la multiplexion de division de tiempo (TDM), la unidad 135 de ajuste de temporizacion de trama de transmision transmite la senal de transmision en un temporizador que corresponde a una ranura de transmision asignada al dispositivo de usuario.
Un proceso de ejemplo de acuerdo con esta realizacion se describe adelante con referencia a las Figuras 8, 9, y 10. Los datos de transmision de enlace descendente se almacenan en el regulador 31 de transmision y se ingresan a la unidad 32 de transmision OFDM de acuerdo con la information de programacion de enlace descendente. En la unidad 32 de transmision OFDM, los datos de transmision se convierten en una senal de transmision para transmision inalambrica mediante codification de canal, modulation de datos, para mapear bloques de recursos, y transformacion de Fourier rapida inversa. Luego, la senal de transmision se transmite desde una antena. La informacion de programacion de enlace ascendente se transmite al dispositivo de usuario a traves de un canal de control de enlace descendente. La informacion de programacion de enlace ascendente y la informacion de programacion de enlace descendente cada una incluye un esquema de codificacion de canal, un esquema de modulacion de datos, y asigna bloques de recursos. En esta realizacion, los bloques de recursos con diferentes tamanos se utilizan de acuerdo con la necesidad.
El dispositivo de usuario demodula una senal recibida y genera una senal de transmision con base en patrones de disposicion de bloque de recursos utilizados por la estacion base. La unidad 34 de seleccion de patron de la estacion base mostrada en la Figura 8 selecciona patrones de disposition de bloque de recursos que se van a utilizar y envla el resultado de la selection al programador 33. El resultado de la selection (es decir, numeros de patron) y (enlace ascendente y enlace descendente) la informacion de programacion se envlan al dispositivo de usuario a traves de un canal de control apropiado. El dispositivo de usuario demodula el canal de control y de esta manera extrae los numeros de patron y la informacion de programacion. Los numeros de patron se ingresan a la unidad 43 de determination de patron de disposicion mostrada en la Figura 9. La unidad 43 de determination de patron de disposicion recupera (enlace ascendente y enlace descendente) los patrones de disposicion de bloque de recursos que corresponde a los numeros de patron y envla los patrones de disposicion de bloque de recursos recuperados a la unidad 42 de identification de recursos. La unidad 42 de identification de recursos identifica los bloques de recursos que incluyen los datos enviados al dispositivo de usuario con base en el patron de disposicion de bloque de recursos de enlace descendente y la informacion de programacion de enlace descendente y reporta los bloques de recursos identificados en la unidad 41 de reception de OFDM. La unidad 42 de identificacion de recursos tambien identifica los bloques de recursos utilizados para enlace ascendente con base en el patron de disposicion de bloque de recursos de enlace ascendente y la informacion de programacion de enlace ascendente y reporta los bloques de recursos identificados a la unidad 46 de transmision. La unidad 41 de recepcion de OFDM extrae y demodula el canal de datos enviados al dispositivo de usuario con base en informacion se envla desde la unidad 42 de identificacion de recursos. Mientras tanto, la unidad 46 de transmision genera una senal de transmision con base en la informacion de programacion de enlace ascendente y la informacion de mapeo de enlace ascendente.
La Figura 11 es un dibujo que ilustra un patron de disposicion de bloque de recursos de enlace ascendente. El patron de disposicion de bloque de recursos de enlace ascendente mostrado en la Figura 11 incluye dos tamanos de bloques de recursos (bloques de recursos grandes y bloques de recursos pequenos). Los bloques de recursos grandes tienen un ancho de banda de 1.25 MHz y tienen un perlodo de 0.5 ms. Los bloques de recursos pequenos
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tienen un ancho de banda de 375 kHz y tienen un perlodo de 0.5 ms. El numero de tamanos de bloques de recursos y sus valores especlficos son solo ejemplos y no se limitan a aquellos descritos anteriormente. En este ejemplo, se disponen cinco bloques de recursos en la direccion de frecuencia, los bloques de recursos pequenos se situan en los extremos derecho e izquierdo, y los bloques de recursos se disponen en las subtramas respectivas de acuerdo con el mismo patron de disposicion. Se pueden utilizar diversos patrones de disposicion para disponer los bloques de recursos con diferentes tamanos siempre que sean conocidos por los extremos de envlo y recepcion. En la Figura 11, la programacion de enlace ascendente se realiza de tal manera que los primeros canales de control asociados con los canales de datos de enlace ascendente y si es necesario, segundos canales de control se transmiten durante los perlodos correspondientes en los bloques de recursos grandes (segundo, tercero, y cuarto bloques de recursos); y segundos canales de control, que se transmiten independientemente de la presencia o ausencia de canales de datos de enlace ascendente, se transmiten utilizando los bloques de recursos pequenos (primero y quinto bloques de recursos). La relacion del tiempo ocupado por un canal de control con aquel ocupado por un canal de datos en un bloque de recursos grande puede variar desde el dispositivo de usuario hasta el dispositivo de usuario. La relacion se puede cambiar de acuerdo con el tamano de information de control de cada dispositivo de usuario. Un segundo canal de control de un dispositivo de usuario se transmite utilizando dos bloques de recursos pequenos. En este ejemplo, el segundo canal de control de dispositivo de usuario A se transmite en la segunda subtrama y la tercera subtrama utilizando el quinto bloque de recursos y el primer bloque de recursos, respectivamente. De forma similar, el segundo canal de control del dispositivo de usuario B se transmite en la tercera subtrama y la cuarta subtrama utilizando el quinto bloque de recursos y el primer bloque de recursos, respectivamente. Por lo tanto, de acuerdo con la segunda realization, un segundo canal de control se transmite utilizando multiples frecuencias e intervalos de tiempo (es decir, el segundo canal de control salta en las direcciones de frecuencia y tiempo). Este metodo hace posible alcanzar ganancia de diversidad de frecuencia y aumentar la probabilidad de que un segundo canal de control se demodule de forma adecuada por la estacion base. En este ejemplo, los primeros canales de control se transmiten utilizando bloques de recursos grandes y los segundos canales de control se transmiten utilizando bloques de recursos pequenos. Sin embargo, esta distincion no es esencial para la presente invention y se pueden utilizar bloques de recursos para cualesquier tipos de canales de control.
En la Figura 11, parece que cada bloque de recursos pequeno se utiliza exclusivamente por el dispositivo de usuario correspondiente. Por ejemplo, los bloques de recursos marcados “Control A” parecen que se utilizan exclusivamente por el dispositivo de usuario A. Sin embargo, esto no es una caracterlstica esencial de la presente invencion y se puede compartir un bloque de recursos por dos o mas dispositivos de usuario. Por ejemplo, el quinto bloque de recursos en la segunda subtrama se puede compartir por los dispositivos de usuario A y C. En este caso, por ejemplo, los dispositivos de usuario A y C comparten el bloque de recursos mediante multiplexion de division de frecuencia.
<Tercera realizacion>
La Figura 12 es un dibujo que ilustra otro patron de disposicion de bloque de recursos de enlace ascendente. Como en la Figura 11, el patron de disposicion de bloque de recursos de enlace ascendente mostrado en la Figura 12 incluye dos tamanos de bloques de recursos. En la tercera realizacion, un perlodo TRB de cada subtrama de los bloques de recursos pequenos (primero y quinto bloques de recursos) se divide en dos subperlodos. En este ejemplo, el segundo canal de control del dispositivo de usuario A se transmite en un primer subperlodo y un segundo subperlodo (una primera mitad y una segunda mitad) de la tercera subtrama utilizando el quinto bloque de recursos y el primer bloque de recursos, respectivamente. De forma similar, el segundo canal de control del dispositivo de usuario B se transmite en el primer subperlodo y el segundo subperlodo de la tercera subtrama utilizando el primer bloque de recursos y el quinto bloque de recursos, respectivamente. Por lo tanto, de acuerdo con la tercera realizacion, un segundo canal de control se transmite utilizando multiples frecuencias y intervalos de tiempo (es decir, el segundo canal de control salta en las direcciones de frecuencia y tiempo). Este metodo hace posible alcanzar ganancia de diversidad de frecuencia y aumenta la probabilidad de que un segundo canal de control se demodula de forma adecuada por la estacion base. Tambien, en esta realizacion, la transmision de un canal de control del dispositivo de usuario A se completa dentro de una subtrama y transmision de un canal de control del dispositivo de usuario B tambien se contempla dentro de una subtrama. Por lo tanto, esta realizacion tambien hace posible reducir el retardo de la transmision de canales de control de enlace ascendente.
Como en la realizacion anterior, se puede compartir un bloque de recursos por dos o mas dispositivos de usuario. Por ejemplo, el quinto bloque de recursos en el primer subperlodo de la tercera subtrama se puede compartir por los dispositivos de usuario A y C. En este caso, por ejemplo, los dispositivos de usuario A y C comparten en bloque de recursos mediante multiplexion de division de frecuencia.
En teorla, tambien es posible dividir una subtrama en mas de dos subperlodos. Cada subtrama mostrada en la Figura 12 normalmente tiene una estructura como se muestra en la Figura 13. Un canal piloto se incluye en cada uno de los primer y segundo subperlodos. Esta estructura hace posible realizar adecuadamente la compensation de canal para los datos (canal de control) transmitidos en cualquiera de los subperlodos al utilizar el canal piloto correspondiente. Aqul, si esta subtrama se divide en tres subperlodos, se crea un subperlodo que no incluye el
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canal piloto. En este caso, es dificil realizar correctamente la compensacion de canal para un canal de transmision en el subperlodo que no incluye canal piloto. Por lo tanto, es preferible limitar el numero de subperlodos en un bastidor auxiliar con el numero de canales piloto incluidos en la subtrama.
<Cuarta realizacion>
Como se describio anteriormente, un canal de control de enlace ascendente incluye cualquier primera informacion de control que se asocia con un canal de datos de enlace ascendente o segunda informacion de control que se envla independientemente de la presencia o ausencia de un canal de datos de enlace ascendente. La segunda informacion de control se puede categorizar en dos tipos: informacion que requiere inmediatez y alta confiabilidad e informacion que no requiere mucha inmediatez y confiabilidad. Un ejemplo tlpico de la informacion anterior es la informacion de confirmacion de suministro (ACK/NACK) para un canal de datos de enlace descendente. Ejemplos de la ultima informacion incluye los CQI que se reporta a la estacion base en intervalos. La informacion de confirmacion de suministro es esencial para realizar control de retransmision. Dependiendo del contenido (ACK o NACK) de la informacion de confirmacion de suministro, si se determina volver a transmitir un paquete. Por lo tanto, el contenido de la informacion de confirmacion de suministro afecta en gran medida el rendimiento de datos y tiempo de retardo. Por esta razon, la informacion de confirmacion de suministro se transmite preferiblemente en una forma altamente confiable. Mientras tanto, la informacion de confirmacion de suministro normalmente tiene un tamano de datos muy pequeno y puede ser representado, por ejemplo, por un bit. Esto a su vez hace dificil corregir de forma confiable la informacion de confirmacion de suministro utilizando un codigo de correccion de error. En otras palabras, incluso si la informacion de confirmacion de suministro se transmite junto con otra informacion de control con un tamano de datos comparativamente grande, la confiabilidad de la informacion de confirmacion de suministro puede no ser tan alta como aquella de la otra informacion de control.
Para resolver o reducir este problema, en una cuarta realizacion de la presente invencion, un canal de control que incluye informacion de confirmacion de suministro (ACK/NACK) se multiplexa con division de codigo con otros canales y canales de control que incluyen informacion diferente a la informacion de confirmacion de suministro se multiplexan mediante multiplexion de division de frecuencia y/o multiplexion de division de tiempo. La informacion de confirmacion de suministro (ACK/NACK) tiene un tamano de datos pequeno se dispersa con una relacion de alta dispersion y por lo tanto su ganancia de dispersion es alta. Por lo tanto, la informacion de dispersion de confirmacion de suministro preferiblemente transmite de forma confiable la informacion de confirmacion de suministro a la estacion base. Tambien, una senal dispersa con dicha relacion de alta dispersion solo provoca un bajo nivel de ruido en otros canales (por ejemplo, canal de datos) que se multiplexan por division de codigo con la senal y por lo tanto son muy pequenos los efectos adversos de multiplexion de division de codigo.
No es necesario fijar un bloque de recursos utilizado para multiplexar por division de codigo la informacion de confirmacion de suministro. En otras palabras, la informacion de confirmacion de suministro se puede multiplexar en cualquier bloque de recursos. Tambien, el bloque de recursos utilizado para multiplexar por division de codigo la informacion de confirmacion de suministro se puede cambiar cuando pasa el tiempo de acuerdo con un patron de salto.
Este metodo se puede aplicar tambien a cualquier otra informacion (diferente de ACK/NACK) que tiene un tamano de datos pequeno (este tamano se puede fijar en cualquier valor tal como varios bits o 10 bits) y que requiere inmediatez y alta confiabilidad. En este metodo, como se describio anteriormente, cuando primero la informacion que tiene un tamano de datos pequeno se va a transmitir con la segunda informacion, la primera informacion es de multiplexa por division de codigo con otros canales, y la segunda informacion se multiplexa con otros canales de multiplexacion mediante de division de frecuencia y/o multiplexacion por division de tiempo.
<Quinta realizacion>
En el ejemplo descrito con referencia a la Figura 4, para resolver o reducir un problema (degradacion de la calidad de canal de control de enlace ascendente) que puede ocurrir con el ejemplo mostrado en la Figura 3, un canal de control de enlace ascendente que incluye la segunda informacion de control de un dispositivo de usuario se transmite de acuerdo con un patron de salto independientemente de la presencia o ausencia de un canal de datos de enlace ascendente. Como un metodo alternativo, el problema con el ejemplo mostrado en la Figura 3 se puede resolver o reducir al prevenir la asignacion de bloques de recursos para un canal de datos en determinadas condiciones.
Adelante, el metodo de esta realizacion se describe con referencia a la Figura 12 con base en la siguiente hipotesis: si un dispositivo de usuario no tiene canal de datos de enlace ascendente (o si no se asignan recursos al canal de datos de enlace ascendente), un canal de control de enlace ascendente (el segundo canal de control incluye, por ejemplo, ACK/NACK o un CQI) del dispositivo de usuario se transmite utilizando bloques de recursos pequenos (el primer y quinto bloques de recursos); y si uno o mas del segundo a cuarto bloques de recursos se asignan a un canal de datos de enlace ascendente del dispositivo de usuario, el canal de control de enlace ascendente se transmite utilizando los bloques de recursos asignados al canal de datos de enlace ascendente.
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Como un ejemplo, consideramos un caso donde un canal de control de enlace ascendente (el segundo canal de control) de un dispositivo de usuario se transmite utilizando el segundo bloque de recursos en la tercera subtrama en lugar de utilizar el quinto y primer bloques de recursos en la tercera subtrama (es decir, utilizando una banda de frecuencia mas amplia y dentro de un perlodo de tiempo mas corto). Transmitir un canal de control de enlace ascendente utilizando el quinto y primer bloques de recursos en la tercera subtrama hace posible utilizar mayor potencia de transmision debido a que una banda de frecuencia mas estrecha se utiliza durante cada subperlodo y tambien hace posible alanzar ganancia de diversidad de frecuencia debido a que se realiza salto de frecuencia utilizando el quinto y primer bloques de recursos. Esto a su vez hace posible mejorar la calidad de recepcion del canal de control de enlace ascendente a la estacion base. Mientras tanto, transmitir un canal de control de enlace ascendente utilizando el segundo bloque de recursos en la tercera subtrama, es decir, utilizando una banda de frecuencia mas amplia y dentro de un perlodo de tiempo corto, se reduce la potencia de transmision instantanea en la banda de frecuencia mas amplia y se reduce la ganancia de diversidad de frecuencia. Como resultado, si las condiciones del canal no son lo suficientemente buenas, e puede reducir la calidad de recepcion del canal de control de enlace ascendente. Particularmente, la degradacion de la calidad de recepcion de un canal de control de enlace ascendente ocurre de forma mas similar cuando los recursos (uno o mas del segundo a cuarto bloques de recursos) se asignan a un canal de datos de enlace ascendente de un dispositivo de usuario que se mueve a alta velocidad o ubicada en un borde de celda. Como se describio anteriormente, un canal de control se transmite preferiblemente con alta calidad de transmision, ya que normalmente no se vuelve a transmitir. Especialmente, la informacion de confirmacion de suministro (ACK/NACK) para un canal de datos de enlace descendente debe ser transmitido a una estacion base correctamente y sin demora debido a que es un parametro importante que afecta directamente el rendimiento de datos.
Por las razones anteriores, una estacion base en una quinta realizacion de la presente invencion realiza programacion de enlace ascendente teniendo en cuenta criterios adicionales. Como en las realizaciones anteriores, la estacion base estima condiciones de enlace ascendente del canal de un dispositivo de usuario con base en la calidad de recepcion (CQI) de un canal piloto se envla desde el dispositivo de usuario. Ademas de, la estacion base de esta realizacion calcula la movilidad del dispositivo de usuario y la distancia entre la estacion base y el dispositivo de usuario. La movilidad se puede obtener al medir la frecuencia del dispositivo de Doppler de usuario. Una alta frecuencia de Doppler indica que el dispositivo de usuario se mueve a alta velocidad. La distancia entre el dispositivo de usuario y la estacion base se puede estimar con base en una perdida de ruta que se afecta en gran medida por la variacion de distancia. Una perdida de ruta grande indica que el dispositivo de usuario esta lejos de la estacion base. Por ejemplo, el programador de la estacion base selecciona dispositivos de usuario como candidatos para asignacion de recursos con base en sus condiciones de enlace ascendente del canal (CQIs). Entre los dispositivos de usuario seleccionados, la estacion base proporciona la prioridad a dispositivos de usuario con mas pequena movilidad y/o distancias. Por ejemplo, si se han reportados dos dispositivos de usuario sustancialmente la misma calidad de canal (CQI), recursos para un canal de datos se asignan preferencialmente a uno de los dispositivos de usuario que se mueve a una baja velocidad. Como otro ejemplo, si se han reportado dos dispositivos de usuario sustancialmente la misma calidad de canal (CQI), los recursos para un canal de datos se asignan preferencialmente a uno de los dispositivos de usuario que se ubica mas cerca a la estacion base. En otras palabras, los recursos para un canal de datos no se asignan a un dispositivo de usuario que tiene condiciones moderadas del canal as! como tambien que se mueve a alta velocidad o ubicada en un borde de celda. Este metodo hace posible evitar la degradacion de la calidad de recepcion de un canal de control de enlace ascendente que puede ocurrir cuando los recursos (uno o mas del segundo a quinto bloques de recursos) se asignan a un canal de datos de enlace ascendente de un dispositivo de usuario.
La presente invencion no se limita a las realizaciones descritas especlficamente, y se pueden hacer variaciones y modificaciones sin apartarse del alcance de la presente invencion. Aunque se utilizan los valores especlficos en las descripciones anteriores para facilitar la comprension de la presente invencion, los valores son solo de ejemplos y se pueden utilizar valores diferentes a menos que se indique lo contrario. Las distinciones entre las realizaciones no son esenciales para la presente invencion, y las realizaciones se pueden utilizar de forma individual o en combinacion. Aunque se utilizan diagramas de bloques funcionales para describir dispositivos en las realizaciones anteriores, aquellos dispositivos se pueden implementar por hardware, software, o una combinacion de los mismos.

Claims (19)

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    REIVINDICACIONES
    1. Una estacion base para un sistema de comunicacion movil que emplea un esquema de portador unico para enlace ascendente, una banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente del sistema de comunicacion movil que incluye una primera banda de frecuencia dedicada para un canal de control de enlace ascendente y ubicada en un extremo de baja frecuencia de la banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente, una segunda banda de frecuencia dedicada para el canal de control de enlace ascendente y ubicada en un extremo de alta frecuencia de la banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente, y bloques de recursos multiples con frecuencias entre la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia,
    la estacion base comprende:
    un programador (33) configurado para asignar la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia al canal de control de enlace ascendente; y
    una unidad de recepcion configurada para recibir el canal de control de enlace ascendente en la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia asignada por el programador, en donde
    el programador (33) se configura para asignar por lo menos uno de los bloques de recursos a un canal de datos de enlace ascendente; y
    la unidad de recepcion se configura para recibir el canal de datos de enlace ascendente en por lo menos uno de los bloques de recursos asignados por el programador.
  2. 2. La estacion base como se reivindica en la reivindicacion 1, en donde la unidad de recepcion se configura para recibir el canal de control de enlace ascendente desde un dispositivo de usuario cuando el canal de datos de enlace ascendente no se recibe desde el dispositivo de usuario.
  3. 3. La estacion base como se reivindica en la reivindicacion 2, en donde si existe informacion de control en el dispositivo de usuario cuando el canal de datos de enlace ascendente va a ser recibido por la unidad de recepcion, la informacion de control se incluye en el canal de datos de enlace ascendente; y
    si existe la informacion de control en el dispositivo de usuario cuando el canal de datos de enlace ascendente no va a ser recibido por la unidad de recepcion, la informacion de control se incluye en el canal de control de enlace ascendente.
  4. 4. La estacion base como se reivindica en la reivindicacion 1, en donde cuando cada subtrama sobre un eje de tiempo se divide en dos subperlodos, la unidad de recepcion se configura para recibir el canal de control de enlace ascendente en la primera banda de frecuencia en uno de los dos subperlodos y para recibir el canal de control de enlace ascendente en la segunda banda de frecuencia en otro de los dos subperlodos.
  5. 5. Un metodo realizado por una estacion base para un sistema de comunicacion movil que emplea un esquema de portador unico para enlace ascendente,
    una banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente del sistema de comunicacion movil que incluye una primera banda de frecuencia dedicada para un canal de control de enlace ascendente y ubicada en un extremo de baja frecuencia de la banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente, una segunda banda de frecuencia dedicada para el canal de control de enlace ascendente y ubicada en un extremo de alta frecuencia de la banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente, y bloques de recursos multiples con frecuencias entre la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia,
    el metodo comprende:
    asignar la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia al canal de control de enlace ascendente;
    recibir el canal de control de enlace ascendente en la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia que se asigna;
    asignar por lo menos uno de los bloques de recursos a un canal de datos de enlace ascendente; y
    recibir el canal de datos de enlace ascendente en por lo menos uno de los bloques de recursos que se asigna.
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  6. 6. El metodo como se reivindica en la reivindicacion 5, en donde el canal de control de enlace ascendente se recibe desde un dispositivo de usuario cuando el canal de datos de enlace ascendente no se recibe desde el dispositivo de usuario.
  7. 7. El metodo como se reivindica en la reivindicacion 6, en donde
    si existe informacion de control en el dispositivo de usuario cuando el canal de datos de enlace ascendente va a ser recibido, la informacion de control se incluye en el canal de datos de enlace ascendente; y
    si existe la informacion de control en el dispositivo de usuario cuando el canal de datos de enlace ascendente no se va a recibir, la informacion de control se incluye en el canal de control de enlace ascendente.
  8. 8. El metodo como se reivindica en la reivindicacion 5, en donde cuando cada subtrama sobre un eje de tiempo se divide en dos subperlodos, el canal de control de enlace ascendente se recibe en la primera banda de frecuencia en uno de los dos subperlodos y el canal de control de enlace ascendente se recibe en la segunda banda de frecuencia en otro de los dos subperlodos.
  9. 9. Un dispositivo de usuario para un sistema de comunicacion movil que emplea un esquema portador unico para enlace ascendente,
    una banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente del sistema de comunicacion movil que incluye una primera banda de frecuencia dedicada para un canal de control de enlace ascendente y ubicada en un extremo de baja frecuencia de la banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente, una segunda banda de frecuencia dedicada para el canal de control de enlace ascendente y ubicada en un extremo de alta frecuencia de la banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente, y bloques de recursos multiples con frecuencias entre la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia,
    el dispositivo de usuario comprende:
    una unidad (237) de mapeo configurada para mapear el canal de control de enlace ascendente a la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia; y una unidad (46) de transmision configurada para transmitir el canal de control de enlace ascendente mapeado, en donde
    la unidad (237) de mapeo se configura para mapear un canal de datos de enlace ascendente a por lo menos uno de los bloques de recursos; y
    la unidad (46) de transmision se configura para tambien transmitir el canal de datos de enlace ascendente mapeado.
  10. 10. El dispositivo de usuario como se reivindica en la reivindicacion 9, en donde la unidad (46) de transmision se configura para no transmitir el canal de control de enlace ascendente a un mismo tiempo como el canal de datos de enlace ascendente.
  11. 11. El dispositivo de usuario como se reivindica en la reivindicacion 10, en donde si existe informacion de control cuando el canal de datos de enlace ascendente va a ser mapeado por la unidad (237) de mapeo, la informacion de control se incluye en el canal de datos de enlace ascendente; y
    si existe la informacion de control cuando el canal de datos de enlace ascendente no va a ser mapeado por la unidad (237) de mapeo, la informacion de control se incluye en el canal de control de enlace ascendente.
  12. 12. El dispositivo de usuario como se reivindica en la reivindicacion 9, en donde cuando cada subtrama sobre un eje de tiempo se divide en dos subperlodos, la unidad (237) de mapeo se configura para mapear el canal de control de enlace ascendente a la primera banda de frecuencia en uno de los dos subperlodos y para mapear el canal de control de enlace ascendente a la segunda banda de frecuencia en otro de los dos subperlodos.
  13. 13. El dispositivo de usuario como se reivindica en la reivindicacion 9, en donde se realiza el procesamiento para la multiplexion de division de codigo sobre el canal de control de enlace ascendente que va a ser mapeado por la unidad (237) de mapeo.
  14. 14. Un metodo realizado por un dispositivo de usuario para un sistema de comunicacion movil que emplea un esquema de portador unico para enlace ascendente,
    una banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente del sistema de comunicacion movil que incluye una primera banda de frecuencia dedicada para un canal de control de enlace ascendente y ubicada en un extremo de
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    baja frecuencia de la banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente, una segunda banda de frecuencia dedicada para el canal de control de enlace ascendente y ubicada en un extremo de alta frecuencia de la banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente, y bloques de recursos multiples con frecuencias entre la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia,
    el metodo comprende las etapas de:
    mapear el canal de control de enlace ascendente a la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia; y
    transmitir el canal de control de enlace ascendente mapeado, en donde
    en la etapa de mapeado, un canal de datos de enlace ascendente se mapea a por lo menos uno de los bloques de recursos; y
    en la etapa de transmision, el canal de datos de enlace ascendente mapeado tambien se transmite.
  15. 15. El metodo como se reivindica en la reivindicacion 14, en donde en la etapa de transmision, el canal de control de enlace ascendente no se transmite a un mismo tiempo como el canal de datos de enlace ascendente.
  16. 16. El metodo como se reivindica en la reivindicacion 15, en donde
    si existe informacion de control cuando el canal de datos de enlace ascendente se va a mapear en la etapa de mapeado, la informacion de control se incluye en el canal de datos de enlace ascendente; y
    si existe la informacion de control cuando el canal de datos de enlace ascendente no se va a mapear en la etapa de mapeado, la informacion de control se incluye en el canal de control de enlace ascendente.
  17. 17. El metodo como se reivindica en la reivindicacion 14, en donde cuando cada subtrama sobre un eje de tiempo se divide en dos subperlodos, en la etapa de mapeado, el canal de control de enlace ascendente se mapea a la primera banda de frecuencia en uno de los dos subperlodos y se mapea a la segunda banda de frecuencia en otro de los dos subperlodos.
  18. 18. El metodo como se reivindica en la reivindicacion 14, en donde se realiza el procesamiento para la multiplexion de division de codigo sobre el canal de control de enlace ascendente a ser mapeado en la etapa de mapeado.
  19. 19. Un sistema de comunicacion movil que emplea un esquema de portador unico para enlace ascendente, que comprende:
    un dispositivo de usuario configurado para transmitir una senal con base en el esquema de portador unico; y
    una estacion base configurada para recibir la senal desde el dispositivo de usuario, en donde
    una banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente del sistema de comunicacion movil incluye una primera banda de frecuencia dedicada para un canal de control de enlace ascendente y ubicada en un extremo de baja frecuencia de la banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente, una segunda banda de frecuencia dedicada para el canal de control de enlace ascendente y ubicada en un extremo de alta frecuencia de la banda de frecuencia de sistema de enlace ascendente, y bloques de recursos multiples con frecuencias entre la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia;
    el dispositivo de usuario incluye una unidad (237) de mapeo configurada para mapear el canal de control de enlace ascendente a la primera banda de frecuencia y la segunda banda de frecuencia, y una unidad (46) de transmision configurada para transmitir el canal de control de enlace ascendente mapeado;
    la unidad (237) de mapeo se configura para mapear un canal de datos de enlace ascendente a por lo menos uno de los bloques de recursos; y
    la unidad (46) de transmision se configura para tambien transmitir el canal de datos de enlace ascendente mapeado.
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