ES2593931T3 - Codificación de protección de errores óptima para información de ACK/NACK/PRE/POST de MIMO - Google Patents
Codificación de protección de errores óptima para información de ACK/NACK/PRE/POST de MIMO Download PDFInfo
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Abstract
Un método de protección de errores para uso en un sistema (20) de comunicaciones de radio de múltiple entrada múltiple salida (MIMO), que comprende: recibir dos o más flujos de datos MIMO transmitidos a través de una interfaz de radio, cada flujo de datos MIMO conteniendo unidades de datos, generar un mensaje de petición de repetición automática ARQ para una o más unidades de datos recibido para cada flujo de datos MIMO, y codificar el mensaje ARQ usando una palabra de código desde un conjunto de códigos no lineal; estando caracterizado el método porque el conjunto de códigos no lineal para un sistema de dos flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de códigos no lineal entre el grupo: C 10.4.6, de manera que hay diez bits por palabra de código, cuatro palabras de código en el conjunto de códigos no lineal, y una distancia de código mínima de seis entre cada una de las cuatro palabras de código del resto de las cuatro palabras de código, en el que el mensaje ARQ incluye uno de los siguientes pares ACK y/o NACK, con un indicador ACK o NACK siendo enviado por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmisión: ACK/NACK, ACK/ACK, NACK/ACK y NACK/NACK, o C 10.6.6, de manera que hay diez bits por palabra de código, seis palabras de código en el conjunto de códigos no lineal, y una distancia de código mínima de seis entre cada una de las seis palabras de código del resto de las seis palabras de código, en el que el mensaje ARQ incluye una de las cuatro combinaciones diferentes de las señales ACK y/o NACK más un preámbulo y un postámbulo, en el que uno o más intervalos de tiempo de transmisión, TTI, que contiene señales ACK/NACK son precedidos de un TTI que contiene la señal de preámbulo y opcionalmente sucedidos por un TTI que contiene la señal de postámbulo, o C 16.6.9, de manera que hay dieciséis bits por palabra de código, seis palabras de código en el conjunto de códigos no lineal, y una distancia de código mínima de nueve entre cada una de las seis palabras de código del resto de las seis palabras de código, en el que el mensaje ARQ incluye una de cuatro combinaciones de señales ACK y/o NACK más un preámbulo y un postámbulo, en el que uno o más TTI que contiene señales ACK/NACK son precedidos de un TTI que contiene la señal de preámbulo y opcionalmente sucedidos por un TTI que contiene la señal de postámbulo; porque el conjunto de códigos no lineal para un sistema de tres flujos MIMO tiene una propiedad de conjunto de códigos no lineal entre el grupo: C 10.8.5, de manera que hay diez bits por palabra de código, ocho palabras de código en el conjunto de códigos no lineal, y una distancia de código mínima de cinco entre cada una de las ocho palabras de código del resto de las ocho palabras de código, en el que el mensaje ARQ incluye uno de los siguientes tripletes ACK y/o NACK, con un indicador ACK o NACK siendo enviado por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmisión: ACK/ACK/ACK, ACK/ACK/NACK, ACK/NACK/ACK, ACK/NACK/NACK, NACK/ACK/ACK, NACK/ACK/NACK, NACK/NACK/ACK, y NACK/NACK/NACK o C 10.10.5, de manera que hay diez bits por cada palabra de código, diez palabras de código en el conjunto de códigos no lineal, y una distancia de código mínima de cinco entre cada una de las diez palabras de código del resto de las diez palabras de código, en el que el mensaje ARQ incluye uno de los ocho grupos diferentes de combinaciones diferentes de señales ACK y/o NACK más el preámbulo y el postámbulo, en el que uno o más TTI que contienen señales ACK/NACK son precedidos de un TTI que contiene la señal de preámbulo y opcionalmente sucedidos por un TTI que contiene la señal de preámbulo; y porque el conjunto de códigos no lineal para un sistema de cuatro flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de códigos no lineal de C 10.16.4, de manera que hay diez bits por palabra de código, dieciséis palabras de código en el conjunto de códigos no lineal, y una distancia de código mínima de cuatro entre cada una de las dieciséis palabras de código del resto de las dieciséis palabras de código, en el que el mensaje ARQ incluye una de las dieciséis diferentes combinaciones de cuatro señales ARQ que tienen una o ambas de una señal ACK y una señal NACK, con un indicador ACK o NACK siendo enviado por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmisión.
Description
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descripcion
Codificacion de proteccion de errores optima para informacion de ACK/NACK/PRE/POST de MIMO Campo teonioo
El campo tecnico se refiere a las comunicaciones de datos y, en particular, a los mensajes de codificacion de comunicacion de paquetes de datos de multiple entrada multiple salida (MIMO).
Anteoedentes
El protocolo de peticion automatica (ARQ) es el esquema basico usado en las comunicaciones de datos en el que la estacion receptora solicita la retransmision de un paquete de datos si se produce un error, es decir, que fue recibido con errores que no pueden ser corregidos o que no fue recibido en absoluto. El termino "paquete de datos" se usa aqui en el sentido general de cualquier tipo de unidad de datos. Con referencia a la figura 1, un sistema 10 de comunicaciones incluye un transmisor 12 y receptor 14. El transmisor 12 envia uno o mas paquetes de datos al receptor 14. El receptor 14 envia un mensaje de acuse de recibo (ACK) al transmisor 12 para indicar que ha recibido correctamente un paquete de datos. Alternativamente, el receptor 14 envia un mensaje de acuse de recibo negativo (NACK) al transmisor 12 para indicar que no ha recibido un paquete de datos a tiempo o que no ha recibido correctamente un paquete de datos.
La figura 2 ilustra la secuencia de acontecimientos. El transmisor 12 envia el paquete A al receptor 14 que detecta algun tipo de error. Por lo que el receptor devuelve un mensaje NACK. El transmisor 12 renvia el paquete A, y como es recibido correctamente esta segunda vez, el receptor 14 envia un mensaje ACK de vuelta. El siguiente paquete B puede entonces ser enviado. Por supuesto, hay esquemas ARQ mas complicados, tales como ARQ hibrida (HARQ), que se basan en este protocolo ARQ fundamental. HARQ se usa en las comunicaciones de radio para permitir una recuperacion mas rapida de los errores mediante el almacenamiento de paquetes danados en el dispositivo receptor en lugar de desecharlos. Incluso si los paquetes retransmitidos tienen errores, un buen paquete puede ser derivado de la combinacion de los malos. HARQ se usa, por ejemplo, en el acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA), que es un servicio de datos digital de alta velocidad 3G proporcionado por soportes celulares para proporcionar velocidades de bits mas rapidas por la interfaz aerea. HSDPA es una importante mejora de la tecnologia de acceso multiple de division de codigo de banda ancha (WCDMA), que anade canales adicionales y aplica selectivamente diferentes tecnicas de modulacion y codificacion.
La figura 3 muestra un ejemplo simplificado de un sistema 15 de comunicacion HSDPA, donde un equipo de usuario (UE) 17 (a veces llamado un terminal o estacion de radio movil) recibe paquetes de datos por el aire desde una estacion base 19 (a veces llamada un Nodo B). Los paquetes se transmiten mediante enlace descendente usando un canal compartido de enlace descendente de alta velocidad (HS-DSCH). La estacion base usa un canal de control compartido de alta velocidad (HS-SCCH) para enviar la informacion de control de capa fisica correspondiente (por ejemplo, identidad del UE y asignacion de codigo de difusion e informacion de descodificacion que tambien soporta combinacion suave en caso de retransmision). En la figura, el HS-SCCH se usa para informar al UE 17 del destinatario pretendido del paquete de datos que se va a transmitir. En la direccion de enlace ascendente, el UE 17 usa un canal de control fisico dedicado de alta velocidad (HS-DPCCH) para transmitir a la estacion base 19 mensajes ACK y NACK, mensajes preambulo (PRE) y postambulo (POST), y la informacion de retroalimentacion sobre la calidad del canal de enlace descendente.
La comunicacion a traves de canales HSDPA se produce como tramas de subtramas previstas durante los intervalos de tiempo de transmision (TTI), es decir, una subtrama es un TTI (por ejemplo, 2 ms para HSDPA). Una subtrama en el HS-DSCH se puede usar para transmitir un paquete de datos o de otra unidad. Para facilitar la decodificacion eficiente del UE de un paquete de datos en una subtrama en el HS-DSCH dirigida a ese UE, el UE primero recibe una indicacion en el HS-SCCH de que el paquete esta dirigido a el, asi como la informacion necesaria para demodular canales de codigo asignados. Si el UE 17 determina, basandose en el indicador de avance en el HS- SCCH que el proximo paquete esta destinado para el UE 17, se envia un mensaje PRE de vuelta a la estacion base 19 a traves del HS-DPCCH para reconocer que esta dispuesto para recibir y decodificar ese paquete de datos. Despues de que el paquete de datos se ha transmitido, lo que puede llevar multiples TTI, y el UE detecta que ha recibido el final del paquete, el UE 17 reconoce ese hecho mediante el envio de un mensaje POST de vuelta a la estacion base 19 a traves del HS-DPCCH.
La figura 4 ilustra un ejemplo de la relacion de temporizacion entre los mensajes y los paquetes enviados en el HS- SCCH, HS-DSCH, y el HS-DPCCH. Cuando el UE detecta la informacion de control dirigida a este en la subtrama N en el HS-SCCH, el UE transmite un preambulo (PRE) en la subtrama N-1 en el HS-DPCCH. Despues de decodificar el paquete HS-DSCH y transmitir el ARQ hibrido AcK/NACK en la subtrama N en el HS-DPCCH, el UE transmite un postambulo (POST) en la subtrama N+1 en el HS-DPCCH (a menos que se detecte un paquete en la subtrama N+1 en el HS-DSCH, en cuyo caso se envia un ACK/NACK, o informacion de control de HS-SCCH se detecta en la subtrama N+2, en cuyo caso se envia PRE). En consecuencia, una serie de TTI que contienen senales ACK/NACK es tipicamente precedida de un TTI que contiene la senal PRE. Una serie de TTI contiene senales ACK/NACK
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puede ser tambien sustituido por un TTI que contiene la senal POST.
Para mejorar el rendimiento de la deteccion de ACK/NACK/PRE/POST, una estructura de enrejado puede ser empleada por el canal de senalizacion ACK/NACK (por ejemplo, el HS-DPCCH) como se muestra en la figura 5. Para una sesion de datos, un UE de interes comienza en un estado de transmision discontinua (DTX) en el que no se envia nada a traves del HS- DPCCH. Mientras el HS-SCCH se dirija a otros UE, el UE de interes permanece en el estado DTX. Si el HS-SCCH se dirige al UE de interes, entonces el UE se mueve desde el estado DTX al estado PRE donde un mensaje PRE se envia a traves del HS-DPCCH. Mientras que en el estado PRE en la subtrama N-1, el UE demodula y decodifica el paquete HS-DSCH en la subtrama N y envia un mensaje ACK o NACK a traves del HS-DPCCH en la subtrama N, dependiendo de si el HS-DSCH es recibido correctamente. Despues de enviar un ACK o NACK a traves del HS-DpCcH, el UE cambia del estado PRE al estado ACK/NACK donde puede continuar recibiendo datos en el HS-DSCH en la subtrama N+1. En ese caso, el UE envia un ACK o NACK en el HS-DPCCH y permanece en el estado ACK/NACK. Alternativamente, si no hay mas datos en el HS-DSCH en la subtrama N+1, o informacion en el HS-SCCH en la subtrama N+2 se dirige a otro UE, el UE envia un mensaje POST en el HS- DPCCH durante la subtrama N+1 y cambia de nuevo al estado DTX. Si no hay mas datos en el HS-DSCH para el UE durante la subtrama N+1, pero el HS-SCCH se dirige al UE en la subtrama N+2, entonces ese UE envia un mensaje PRE en el HS-DPCCH durante la subtrama N+1 y cambia de nuevo al estado PRE.
Los mensajes ACK y NACK son mensajes importantes que necesitan ser recibidos de forma fiable y correcta. La codificacion de canal es una manera de proporcionar una mayor fiabilidad de mensaje. Actualmente en la version 5 de HSDPA, los mensajes ACK y NACK de HARQ se envian usando la codificacion de repeticion de mas de 10 bits. En otras palabras, un binario “1” se repite diez veces para un mensaje ACK y un binario “0” se repite diez veces para un mensaje NACK. Cuantos mas bits de repeticion se usen para codificar el mensaje, de forma mas fiable puede el receptor decodificar con precision la informacion recibida y extraer el mensaje que fue transmitido en realidad. Un codigo de repeticion es un codigo lineal en el sentido de que una palabra de codigo w pueden ser representada por w=xG, donde G es una llamada matriz de generador para el codigo lineal y x es el bit de informacion (1 o 0). La matriz de generador para el codigo de repeticion mencionado anteriormente es:
G = [1111111111].
Tal esquema de codificacion de repeticion de 10 bits ha sido empleado para los mensajes ACK/NACK a transmitir tal como se definen ilustrados en la tabla de abajo, donde la salida se indica w 0, w 1, ... w 9. Los mensajes PRE y POST se transmiten usando otras dos palabras de codigo, tambien mostradas en la Tabla 1.
Tabla 1
- Mensaje HARQ-ACK
- w0 w1 w2 w3 w4 w5 w6 w7 w8 w9
- ACK
- 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
- NACK
- 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
- PRE
- 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0
- POST
- 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0
Multiple entrada multiple salida (MIMO) se esta introduciendo en las comunicaciones inalambricas para mejorar las tasas de transmision y el rendimiento general. MIMO significa que se usan multiples antenas de transmision y/o multiples antenas receptoras. Cuando se usan dos antenas de transmision y dos o mas antenas de recepcion, dos flujos de datos simultaneos pueden ser enviados, lo que duplica la velocidad de datos. Multiples receptores solo permiten mayores distancias entre los dispositivos inalambricos.
La figura 6 muestra un ejemplo de un sistema 20 de comunicaciones que emplea MIMO de doble flujo. La estacion base 24 transmite dos flujos 1 y 2 de datos al UE 22. En la primera transmision, el primer flujo de datos en este ejemplo incluye el paquete de datos A y el segundo flujo de datos incluye el paquete de datos B. La senalizacion HS- SCCH informa al UE 22 que hay dos flujos de datos siendo transmitidos por la estacion base 24 a traves del HS- DSCH dirigidos a ese UE 22. El UE 22 envia mensajes ACK/NACK para cada una de los dos flujos usando el HS- DPCCH.
El documento US 2005/030964 (en el parrafo 228) discute la senalizacion de retroalimentacion ACK/NACK e implica metodos de reducir errores en la recepcion de ACK/NACK. Mediante la agrupacion de ordenes ACK relativamente cerca de otras ordenes NACK y ordenes NACK relativamente cerca de otras ordenes NACK pero a una distancia comparativamente mayor del grupo de ACK, se establece que el riesgo de malinterpretar un ACK como un NACK y viceversa se reduce. No hay sin embargo divulgacion de como tal agrupacion deberia ser adaptada para proporcionar una mejora tambien en un escenario de senalizacion de ACK/NACK de MIMO sin introducir tasas de error mas altas o una potencia de transmision mas alta para mantener la misma tasa de error.
MIMO incrementa el nivel de la senalizacion de ACK/NACK. Como se ilustra en la figura 7, en una transmision de
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doble flujo o dual (con la codificacion separada de cada flujo), hay cuatro valores posibles para grupos o combinaciones de mensajes ACK/NACK. Continuando con el ejemplo de la figura 6, se reciben las transmisiones de flujos de datos primera y segunda desde la estacion base de los paquetes A y B, pero solo se recibe con exito el paquete B. Por lo tanto, un mensaje NACK se devuelve para el paquete A (del 1er flujo) y un mensaje de ACK para el paquete B (del 2° flujo). En la siguiente TTI, la estacion base envia los paquetes A y C, pero solo se recibe con exito el paquete A. Por lo tanto, un mensaje ACK es devuelto para el paquete A (1er flujo) y un mensaje NACK para el paquete C (2° flujo). En la siguiente TTI, la estacion base envia los paquetes D (1er flujo) y C (2° flujo) que ambos son recibidos correctamente de modo que el UE envia dos mensajes ACK. El cuarto grupo o combinacion (no ilustrado) de ACK/NACK en ambos paquetes transmitidos no son recibidos con exito dando como resultado que el UE envie dos mensajes NACK.
Para dar cabida a un esquema de MIMO de dos flujos en el esquema de codificacion de proteccion de errores ACK/NACK de diez bits en el HSDPA actual, esos diez bits se pueden usar para llevar un mensaje ACK /NACK para cada flujo simplemente repitiendo el bits ACK/NACK cinco veces en lugar de diez, cinco "1" para ACK y cinco "0” para NACK. De este modo, dos ACK/NACK se pueden encajar en los diez bits disponibles en el actual HS-DPCCH. Con este esquema las siguientes palabras de codigo se asignan a las diferentes combinaciones de ACK/NACK.
ACK (1er flujo) y ACK (2° flujo): 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
ACK (1er flujo) y NACK (2° flujo): 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0
NACK (1er flujo) y ACK (2° flujo): 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1
NACK (1er flujo) y NACK (2° flujo): 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Este es un codigo lineal, y por lo tanto, la palabra de codigo puede ser generada por una operacion modulo-2 w = xG, donde la matriz de generador, en este caso es:
y el vector de informacion es x = [b(1) b(2)], y donde b(1) es el bit ACK/NACK para el 1er flujo y b(2) es el bit ACK/NACK para el 2° flujo. Pero un problema con este enfoque es que la proteccion de errores para los mensajes ACK/NACK es considerablemente menor que en el caso de la codificacion de repeticion de diez bits. El resultado es o bien tasas de error mas altas, o una potencia de transmision mas alta para mantener la misma tasa de error. Tampoco es una solucion atractiva. Lo que se necesita es un esquema de codificacion diferente que proporcione la proteccion de errores necesaria y optimice el numero de bits de codificacion para multiples flujos MIMO, por ejemplo, dos, tres, cuatro, etc.
Sumario
Es por lo tanto un objeto de las realizaciones en este documento permitir suficiente proteccion de errores para multiples flujos MIMO mientras se optimiza el numero de bits de codificacion requeridos para lo mismo.
Esto se logra proporcionando metodos de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 3, asi como proporcionando aparatos de acuerdo con las reivindicaciones 5 y 7.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un sistema de comunicaciones de datos de ejemplo que emplea un protocolo ARQ; la figura 2 ilustra un escenario ARQ basico;
la figura 3 es un sistema de comunicaciones de radio HSDPA de ejemplo simplificado;
la figura 4 es un diagrama que ilustra una temporizacion de ejemplo para las comunicaciones entre una estacion base y un equipo de usuario en el sistema de la figura 3 a traves del HS-SCCH. HS-DSCH y HS-DPCCH;
la figura 5 es un diagrama de estado para senalizacion de ACK/NACK extendida en un sistema de comunicaciones de radio HSDPA de ejemplo:
la figura 6 es una comunicacion MIMO de dos flujos en un sistema de comunicaciones de radio de ejemplo; la figura 7 ilustra un escenario ARQ basico en el ejemplo de comunicacion MIMO de dos flujos de la figura 5; la figura 8 ilustra una primera situacion de codificacion con una distancia de Hamming de cinco;
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la figura 9 ilustra una segunda situacion de codificacion con una distancia de Hamming de tres;
la figura 10 es un diagrama de bloques de funcion simplificada de una comunicacion de radio MIMO de dos flujos de ejemplo no limitativo que usa un conjunto de codigos no lineal 10, 6, 6 para proteger de error los mensajes ACK/NACK/PRE/POST en un sistema de comunicaciones por radio HSDPA de ejemplo; y
la figura 11 es un diagrama de bloques de funcion simplificada de una comunicacion de radio MIMO de dos flujos de ejemplo no limitativo que usa un conjunto de codigos no lineal 10, 4, 6 para proteger de error los mensajes ACK/NACK en un sistema de comunicaciones de radio HSDPA de ejemplo.
Desoripoion detallada
En la siguiente descripcion, con fines de explicacion y de no limitacion, se exponen detalles especificos, tales como nodos particulares, entidades funcionales, tecnicas, protocolos, normas, etc. con el fin de proporcionar un entendimiento de la tecnologia descrita. En otros ejemplos, se omiten descripciones detalladas de metodos, dispositivos, tecnicas, etc. bien conocidas para no ensombrecer la descripcion con detalles innecesarios. Los bloques de funcion individuales se muestran en las figuras. Los expertos en la tecnica apreciaran que las funciones de esos bloques pueden ser implementadas usando circuitos de hardware individuales, usando programas de software y datos en conjuncion con un microprocesador programado adecuado o un ordenador de fines generales, usando circuitos integrados especificos de aplicaciones (ASIC), sistemas logicos programables, y/o usando uno o mas procesadores de senal digital (DSP). Sera evidente para el experto en la tecnica que otras realizaciones pueden ser practicadas a parte de los detalles especificos divulgados abajo.
El objetivo es emplear un esquema de codificacion optima para senalizacion de ACK/NACK en un contexto de MIMO como se describe en los antecedentes. Hay tipicamente tres caracteristicas que definen las propiedades de un conjunto de codigos o libro de codigos incluida la longitud de cada palabra de codigo en el conjunto de codigos (es decir, el numero total de bits en cada palabra de codigo), el numero total de palabras de codigo valido en el conjunto de codigo, y la distancia de Hamming minima entre dos palabras de codigo distintas validas en el conjunto de codigos. Cuando dos palabras se comparan, la distancia de Hamming es el numero de posiciones de simbolo para el que los simbolos correspondientes son diferentes. Por ejemplo, la distancia de Hamming entre codigos de palabras 1011101 y 1001001 es 2 porque los valores de bit en dos posiciones de bit difieren.
La figura 8 ilustra un primer conjunto de palabra de codigo con una distancia de Hamming de cinco, lo que significa que cada palabra de codigo en el libro de codigos difiere de todas las otras palabras de codigo en el libro de cinco valores de simbolo o bits. La palabra de codigo A transmitida originalmente tiene una distancia de Hamming de cinco con respecto a otra palabra de codigo B en el conjunto de codigos. Cuando se recibe la palabra de codigo A transmitida, sin embargo, dos de los bits se detectan como valores diferentes de lo que eran cuando la palabra de codigo A fue transmitida. Afortunadamente, como la distancia de Hamming para el conjunto de codigos es cinco, la palabra de codigo recibida tiene una distancia de Hamming de dos desde la palabra de codigo A y una distancia de Hamming de tres desde la palabra de codigo B. El receptor elige la palabra de codigo con la distancia de Hamming mas corta, lo que en este caso es la palabra de codigo A correcta.
Pero los resultados son menos favorables cuando la distancia de Hamming para un conjunto de codigos disminuye. Por ejemplo, la figura 9 ilustra un segundo conjunto de codigos con una distancia de Hamming de tres. Cuando se recibe la palabra de codigo A transmitida, dos de los bits se detectan de nuevo como valores diferentes de lo que eran cuando fue transmitida la palabra de codigo A. Como la distancia de Hamming para el conjunto de codigos es solo tres, la palabra de codigo recibida tiene una distancia de Hamming de dos desde la palabra de codigo A. Pero la palabra de codigo recibida tiene una distancia de Hamming aun mas corta de uno desde la palabra de codigo B incorrecta. El receptor elige la palabra de codigo B ya que tiene la distancia de Hamming mas corta, que en este caso es la palabra de codigo incorrecta. Asi que un libro de codigos con una distancia de Hamming mayor es deseable.
Los inventores descubrieron un conjunto de codigos optimo para la codificacion de un mensaje ARQ. Un mensaje ARQ de ejemplo no limitativo puede incluir senales ACK y/o NACK, un indicador ACK o NACK por flujo de MIMO, y posiblemente tambien un preambulo (PRE) y un postambulo (POST) para su uso en diversos esquemas de MIMO, tales como MIMO de 2 flujos, 3 flujos y 4 flujos. Uno o tipicamente una serie de TTI contiene senales ACK/NACK puede ir precedido de un TTI que contiene una senal de preambulo (PRE). Uno o una serie de TTI que contiene senales ACK/NACK puede ser sucedido ademas por un TTI que contiene una senal de postambulo (POST). Por lo tanto, en cualquier TTI, una de estas seis senales se puede enviar.
Una realizacion de ejemplo no limitativo preferida usa un conjunto de codigos no lineal optimo en el que la distancia de Hamming minima entre todas las palabras de codigo en el conjunto de codigos logra el limite de Plotkin, que es la distancia Hamming minima mas larga que jamas se puede lograr. Para un caso de MIMO de 2 flujos con PRE. POST y cuatro combinaciones posibles de ACK/NACK diferentes, se usan seis palabras de codigo. Las cuatro combinaciones posibles diferentes de senales ACK/NACK para dos flujos de MIMO incluyen: 1) ACK/ACK, 2)
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ACK/NACK, 3) NACK/ACK y 4) NACK/NACK. Uno de estos pares de ACK/NACK se envfa durante la transicion desde el estado ACK/NACK de nuevo al estado ACK/NACK de acuerdo con el diagrama de estado en la figura 5. Un indicador ACK o NACK se envfa por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmision. El PRE se envfa durante la transicion desde el estado DTX al estado PRE y tambien durante la transicion desde el estado ACK/NACK al estado PRE. El POST se envfa durante la transicion desde el estado ACK/NACK al estado DTX. Cada una de las seis palabras de codigo en el libro de codigos tiene una longitud de 10 bits, y la distancia de Hamming minima entre cualquier par de las palabras de codigo distintas es 6. Por lo tanto el conjunto de codigos ha fijado una propiedad de conjunto de codigos de Ci0,6,6.
En terminos mas generales, la notacion de propiedad de conjunto de codigos Ci,j,k se usa donde el primer subindice i indica la longitud del codigo (numero de bits codificados), el segundo subindice j indica el numero de palabras de codigo, y el tercer subindice k indica la distancia de Hamming minima entre cualquier par de palabras de codigo distinta en ese conjunto de codigos. La propiedad de conjunto de codigos descubierta Cq,6,6 es no lineal ya que la relacion w = xG no puede ser usada para generar una palabra de codigo dentro de un conjunto de codigos que tiene esa propiedad de conjunto de codigos Ciq, 6, 6 . (A veces una propiedad de conjunto de codigos no lineal es referida simplemente como un codigo no lineal ajustado con el entendimiento de que el conjunto de codigos tiene una propiedad de conjunto de codigos particular Ci, j, k). Por otra parte, como el subconjunto de C iq, 6, 6 con las cuatro palabras de codigo asociadas con las operaciones de ACK/NACK no puede ser generado por w = xG, el subconjunto de C iq, 6, 6 tambien tiene una propiedad de codigos no lineal.
Para un caso de MIMO de 3 flujos, los inventores determinaron que 10 palabras de codigo deberian ser usadas basandose en las ocho diferentes combinaciones posibles de senales ACK/NACK para los tres flujos de MIMO incluyendo: 1) ACK/ACK/ACK, 2) ACK/ACK/NACK, 3) ACK/NACK/ACK, 4) ACK/NACK/NACK, 5) NACK/ACK/ACK, 6) NACK/ACK/NACK, 7) NACK/NACK /ACK, 8) NACK/NACK/NACK. Uno de estos mensajes se envfa durante la transicion desde el estado ACK/NACK de nuevo al estado ACK/NACK de acuerdo con el diagrama de estado en la figura 5. Un indicador ACK o NACK se envfa por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmision. El PRE se envfa durante la transicion desde el estado DTX al estado PRE y tambien durante la transicion desde el estado ACK/NACK al estado PRE. El POST se envfa durante la transicion desde el estado ACK/NACK al estado DTX. Por lo tanto, en general hay 10 mensajes que se pueden enviar en HS-DPCCH. Un conjunto de codigos lineal optimo en este caso tiene 10 palabras de codigo, cada una de longitud 10y y la distancia minima de Hamming entre cualquier par de las palabras de codigo distintas es 5. Por lo tanto, el conjunto de codigos no lineal optimo tiene la propiedad de conjunto de codigos no lineal de C1q,1q, 5.
Para el caso de MIMO de 4 flujos, los inventores determinaron que 18 palabras de codigo deberian ser usadas basandose en las 16 posibles combinaciones de senales o indicadores ACK/NACK para cuatro flujos de MlMO, ademas de un PRE y POST. Un indicador ACK o NACK es enviado por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmision. En consecuencia, hay 18 palabras de codigo en el libro de codigos, cada uno de 10 bits de longitud, y la distancia minima de Hamming entre cualquier par de las palabras de codigo distintas es 4. El conjunto de codigos optimo tiene el codigo de establecer la propiedad de conjunto de codigos no lineal de C10, 10, 4.
Para una situacion de MIMO de 2 flujos, tal como el ejemplo mostrado en la figura 6, se describe un ejemplo que ilustra como un conjunto de codigos optimo que tiene la propiedad de conjunto de codigos no lineal C 10, 6, 6 es construido. Sin embargo, el conjunto de codigos optimo no se limita a esta construccion particular. En su lugar, cualquier conjunto de codigos que tiene la propiedad de conjunto de codigos C10, 6, 6 se puede usar. Por ejemplo, una mascara puede ser usada para transformar los valores de las mismas palabras de codigo, pero el conjunto de codigos enmascarado todavia tendra la propiedad de conjunto de codigos C10, 6, 6. Tambien, cualquier permutacion de los bits codificados conserva la distancia de Hamming minima y por lo tanto da lugar a otro conjunto de codigos con la misma propiedad de conjunto de codigos.
Es conocido que se puede derivar un codigo optimo con una longitud de palabra de codigo menor o igual a 12 comenzando con una matriz de Hadamard de tamano 12 A12.
111111111111
101011100010
100101110001
110010111000
101001011100
100100101110
100010010111
110001001011
111000100101
111100010010
101110001001
110111000100
Una matriz de Hadamard es una matriz cuadrada cuyas entradas son ya sea 1 o 0 y cuyas filas son ortogonales
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
entre si, lo que significa que cada dos filas diferentes en una matriz de Hadamard representan dos vectores perpendiculares cuyo producto vectorial es cero. A continuacion, un codigo de longitud 11 y una distancia minima de 6 se obtiene mediante la supresion de la primera columna de la matriz de Hadamard A12 para producir el siguiente conjunto de codigos C11, 12, 6.
CW0 = [11111111111]
CW1 = [01011100010]
CW2 = [00101110001]
CW3 = [10010111000]
CW4 = [01001011100]
CW5 = [00100101110]
CW6 = [00010010111]
CW7 = [10001001011]
CW8 = [11000100101]
CW9 = [11100010010]
CW10 = [01110001001]
CW11 = [10111000100]
Una columna del conjunto de codigos C11, 12, 6 puede ser arbitrariamente elegida para ordenar las palabras de codigo en dos subconjuntos: uno con 1 en una columna elegida particular y el otro con 0 en la misma columna elegida. Los dos subconjuntos contienen cada uno 6 palabras de codigo. Despues de la perforacion de la columna de clasificacion elegida, cualquiera de estos subconjuntos puede ser elegido para formar un codigo optimo de longitud 10 y distancia minima de 6.
Por ejemplo, la primera columna del conjunto de codigos C11, 12, 6 puede ser elegida para tal clasificacion. Un conjunto de codigos optimo C10, 6, 6 puede obtenerse a partir del subconjunto con 1 en la primera columna. Retirar la primera columna de entre esos codigos C11, 12, 6 que tienen un 1 en la primera columna, (CW0, CW3, CW7, CW8, CW09 y CW 11), produce seis palabras de codigo renumeradas como:
CW0 = [1111111111]
CW1 = [0010111000]
CW2 = [0001001011]
CW3 = [1000100101]
CW4 = [1100010010]
CW5 = [0111000100]
Estas seis palabras de codigo pueden ser usadas para representar los seis posibles mensajes de HS-DPCCH como se muestra en la Tabla 2. Notese que el subcodigo que contienen los indicadores ACK/NACK es un codigo no lineal.
Tabla 2
- Mensaje HARQ-ACK
- w0 w1 w2 w3 w4 w5 we W 7 w8 w9
- Respuesta al 1er bloque
- Respuesta al 2° bloque
- ACK
- ACK
- 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
- ACK
- NACK 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0
- NACK
- ACK 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1
- NACK
- NACK
- 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1
- Indicacion PRE/POST
- PRE
- 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0
- POST
- 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0
El minimo o distancia de Hamming entre cualquier senal es seis. La transformada de Hadamard, una clase generalizada de transformada de Fourier, es una ejemplo no limitativo de una transformada que puede ser empleada en un receptor para decodificar las palabras de codigo en este conjunto de codigos que tiene la propiedad de conjunto de codigos C10, 6, 6.
Como se menciono anteriormente, el conjunto de codigos puede ser enmascarado, permutado, o de otra manera transformado sin cambiar la propiedad de conjunto de codigos subyacente C10, 6, 6. Por ejemplo, un conjunto de codigos que difiere del conjunto de codigos mostrado en la Tabla 2 por una mascara y una permutacion pero que
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
tambien tiene la misma propiedad de conjunto de codigos no lineal C10, 6, 6 para las seis palabras de codigo diferentes enviadas a traves del HS-DPCCH es expuesto en la Tabla 3.
Tabla 3
- Mensaje HARQ-ACK
- w0 w1 W2 w3 w4 w5 w6 w7 w8 w9
- Respuesta al 1er bloque
- Respuesta al 2° bloque
- ACK
- ACK
- 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1
- ACK
- NACK 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1
- NACK
- ACK 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1
- NACK
- NACK
- 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0
- Indicacion PRE/POST
- PRE
- 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0
- POST
- 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0
Si la configuracion de recursos del sistema cambia en la evolucion futura de la especificacion del sistema, las palabras de codigo de diferentes longitudes podrian ser necesarias. La tecnologia descrita aqui puede extenderse a la construccion de palabras de codigo de diferentes longitudes. Por ejemplo, una construccion de un conjunto de codigos no lineal optimo C16, 6, 9 de longitud 16 y la distancia minima 9 se demuestra a continuacion. A partir del conjunto de codigos optimo C10, 6, 6 dado anteriormente, seis columnas mas se anaden al conjunto de codigos. Cuatro columnas adicionales pueden ser repeticiones de las columnas 1a, 4a, 8a y 9a T de C10, 6, 6. Dos columnas mas incluyen cuatro consecutivas y dos ceros consecutivos. El resultado de este ejemplo para las palabras de codigo en conjunto de codigos optimo C16, 6, 9 son:
CW0 = [1111111111111110]
CW1= [0010111000000010]
CW2 = [0001001011010111]
CW3 = [1000100101101011]
CW4 = [1100010010100101]
CW5 = [0111000100011001]
Para MlMO de 3 flujos, se necesitan 23+2=10 palabras de codigo. Una vez mas, comenzar con una matriz de Hadamard tamano 12 A12:
111111111111
101011100010
100101110001
110010111000
101001011100
100100101110
100010010111
110001001011
111000100101
111100010010
101110001001
110111000100
A continuacion, un conjunto de codigos no lineal optimo C11, 12, 6 de longitud 11 y distancia minima 6 se obtiene mediante eliminando la 1a columna:
CW0 = [11111111111]
CW1 = [01011100010]
CW2 = [00101110001]
CW3 = [10010111000]
CW4 = [01001011100]
CW5 = [00100101110]
CW6 = [00010010111]
CW7 = [10001001011]
CW8 = [11000100101]
CW9 = [111100010010]
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
CW10 = [01110001001]
CW11 = [10111000100]
El conjunto de codigos C11, 12, 6 puede ser perforado de nuevo para dar un codigo optimo de longitud 10 y distancia minima 6. Esto se puede lograr eliminando cualquier columna de la lista anterior. Por ejemplo, la perforacion del primer bit de C11,2, 6 da el siguiente conjunto de codigos C10, 12, 5.
CW0 = [1111111111]
CW1 = [1011100010]
CW2 = [0101110001]
CW3 = [0010111000]
CW4 = [1001011100]
CW5 = [0100101110]
CW6 = [0010010111]
CW7 = [0001001011]
CW8 = [1000100101]
CW9 = [1100010010]
CW10 = [1110001001]
CW11 = [0111000100]
Para codificar las 10 senales requeridas para MIMO de 3 flujos, 10 palabras de codigo pueden ser elegidas arbitrariamente de entre estas 12 palabras de codigo. El minimo o distancia de Hamming entre cualquier mensaje HS-DPCCH es de al menos 5. El subcodigo que contiene las 8 combinaciones de indicadores ACK/NACK es un codigo no lineal. Una vez mas, la transformada de Hadamard se puede emplear en un receptor para decodificar el codigo. La propiedad de conjunto de codigos no lineal C10, 12, 5 se puede implementar usando diferentes palabras de codigo, como se explico anteriormente, siempre y cuando tengan la propiedad de conjunto de codigos no lineal de C10, 12, 5.
Para MIMO de 4 flujos, se necesitan 24+2=18 palabras de codigo. Un conjunto de codigos optimo que tiene palabras de codigo de longitud 9 y distancia minima de 4 contiene 20 palabras de codigo. Este conjunto de codigos optimo puede ser construido en un ejemplo no limitativo de una matriz de conferencia de tamano 10. Una matriz de conferencia (tambien llamada una matriz C) es una matriz cuadrada C con 0 en la diagonal y 1 y 0 fuera de la diagonal, de manera que CTC es un multiplo de la matriz identidad I. Estas palabras de codigo se dan a continuacion:
C9, 20, 4
CW0 = [000000000]
CW1 = [111001010]
CW2 = [111100001] CW3 = [111010100] CW4 = [010111001] CW5 = [001111100] CW6 = [100111010] CW7 = [001010111] CW8 = [100001111] CW9 = [010100111] CW10 = [100110101]
CW11 = [010011110]
CW12 = [001101011] CW13 = [101100110] CW14 = [110010011] CW15 = [011001101] CW16 = [110101100] CW17 = [011110010] CW18 = [101011001] CW19 = [111111111]
Un conjunto de codigos no lineal de ejemplo para los 18 mensajes de HS-DPCCH puede ser construido como sigue. En primer lugar, un "1" se anade a las palabras de codigo CW0 y CW 19. En segundo lugar, dos palabras de codigo de las palabras de codigo CW1, CW2, ..., CW18 son arbitrariamente descartadas y las 16 palabras restantes de codigo se anaden con un "0". Por ejemplo, si las palabras de codigo CW17 y CW18 de C9,20, 4 se descartan, un conjunto de codigos lineal optimo para los 18 mensajes de HS-DPCCH en esta situacion de MIMO de 4 flujos viene dada por:
C10, 18, 4
CW0 = [0000000001]
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
CW1 = [1110010100]
CW2 = [1111000010]
CW3 = [1110101000]
CW4 = [0101110010]
CW5 = [0011111000]
CW6 = [1001110100]
CW7 = [0010101110]
CW8 = [1000011110]
CW9 = [0101001110]
CW10 = [1001101010]
CW11 = [0100111100]
CW12 = [0011010110]
CW13 = [1011001100]
CW14 = [1100100110]
CW15 = [0110011010]
CW16 = [1101011000]
CW19 = [1111111111]
A pesar de que la distancia minima de este codigo es 4, la palabra de codigo CW0 tiene una distancia de al menos 6 desde cualquiera de las otras palabras de codigo en el conjunto, y la palabra de codigo CW19 tiene una distancia de al menos 5 desde cualquiera de las otras palabras de codigo en el conjunto. Puede ser util asignar CW0 para representar la senal POST arida CW19 para representar la senal PRE. Las otras 16 palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal pueden ser usadas para representar las diferentes combinaciones de ACK/NACK de los cuatro flujos individuales. En cualquier caso, la eleccion de 16 palabras de codigo de lo anterior para transmitir ACK/NACK resulta en un subcodigo que es no lineal.
La figura 10 es un diagrama de bloque de funcion simplificada de una comunicacion de radio de MIMO de 2 flujos de ejemplo no limitativo que usa un conjunto de codigos lineal de 10, 6, 6 para proteger de error las senales ACK/NACK/PRE/POST en un sistema 30 de comunicaciones de radio HSDPA de ejemplo. El UE 32 incluye circuitos 36 de transceptor de radio acoplados a un codificador 40 de ACK/NACK/ PRE/POST y a un decodificador y detector/corrector 42 de errores de HS-DSCH/HS-SCCH. El codificador 40 esta acoplado a una memoria 38 de palabra de codigo, que en este ejemplo almacena un libro 39 de codigos que tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal de C10, 6, 6. La estacion base 34 incluye circuitos 44 de transceptor de radio acoplados a un decodificador 46 ACK /NACK/PRE/POST. El decodificador 46 esta acoplado a una memoria 48 de palabras de codigo, que en este ejemplo tambien almacena un libro 49 de codigos que tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal de C10, 6, 6. El decodificador esta acoplado a circuitos 50 de procesamiento.
La estacion base 34 envia dos flujos 1 y 2 de datos a traves del HS-DSCH al UE 32. Tal como se ha descrito anteriormente en relacion con la figura 4, tambien envia un mensaje de indicacion de transmision de datos correspondiente que es compartido por los dos flujos de datos al UE 32 para alertar al UE de los paquetes que pronto seran transmitidos. El circuito transceptor 36 de radio en el UE proporciona el indicador de datos recibido y los paquetes que corresponden a los dos flujos en el decodificador y detector/corrector 42 de errores de HS- DsCh/Hs-SCCH, que despues de la decodificacion, genera senales ACK/NACK/PRE/POST apropiadas. El codificador ACK/NACK/PRE/POST 40 codifica esas senales ACK/NACK/PRE/POST usando palabras de codigo obtenidas del libro de codigos 10, 6, 6 39 almacenadas en la memoria 38 de palabra de codigo. Cada palabra de codigo de 10 bits es entonces provista en los circuitos transceptores 36 de radio para su transmision de vuelta a la estacion base 34 a traves del HS-DPCCH.
La estacion base 34 recibe las palabras de codigo ACK/NACK/PRE/POST en su circuito transceptor 44 de radio que proporciona palabras de codigo demoduladas al decodificador 46 de ACK/NACK /PRE/POST. El decodificador 46 decodifica las palabras de codigo usando el libro 49 de codigos que, como el libro 39 de codigos, tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal de C10, 6, 6. Las senales ACK/NACK/PRE/POST decodificadas son provistas a los circuitos 50 de procesamiento para determinar si retransmitir un paquete o no.
Los inventores descubrieron un conjunto de codigos no lineal optimo para codificar dos, tres, o cuatro bits de informacion, cuyo ejemplo son los bits ACK/NACK, en varios esquemas de MIMO, tales como MIMO de 2 flujos. 3 flujos, y 4 flujos. El conjunto de codigos no lineal optimo para el caso de 2 flujos es C 10, 4, 6 que se puede construir usando el mismo procedimiento que en las seis senales (4 indicadores ACK o NACK, un PRE, y un POST), el caso de 2-stream descrito anteriormente y despues seleccionando cuatro de las seis palabras de codigo posibles. Basicamente, el codigo C10, 4, 6 es un subcodigo de C10, 6, 6. Un subcodigo de un conjunto de codigos A se forma mediante la seleccion de un subconjunto de palabras de codigo desde el conjunto de codigos A. El conjunto de codigos no lineal optimo para el envio de tres bits ACK/NACK para el caso de 3 flujos es C10, 8, 5 que puede ser construido usando el subcodigo del conjunto de codigos mencionado anteriormente C10, 10, 5. El conjunto de codigos no lineal optimo para el envio de cuatro bits ACK/NACK para el caso de 4 flujos es C10, 6, 4 que puede ser construido usando el subcodigo del conjunto de codigos mencionado anteriormente C10, 8, 4. Todos estos subcodigos son codigos no lineales.
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65
La figura 11 es un diagrama de bloques de funcion simplificada de una comunicacion por radio de MIMO de dos flujos de ejemplo no limitativo que usa un conjunto de codigos no lineal 10, 4, 6 para proteger de errores los mensajes ARQ en un sistema 60 de comunicaciones de radio HSDPA de ejemplo. La figura 11 difiere de la figura 10 en que solo cuatro mensajes correspondientes a los dos bits ACK/NACK con codificados/decodificados, y que un conjunto de codigos no lineal optimo C10, 4, 6 se usa en la memoria de la palabra de codigo para realizar esa codificacion y decodificacion. En general, K bits ACK/NACK pueden ser codificados/decodificados usando un codigo no lineal de 2K palabras de codigo.
Divulgados en este documento hay metodos de proteccion de errores y aparatos para su uso en un sistema de comunicaciones de radio de multiple entrada multiple salida (MIMO). Un sistema de comunicaciones de radio de ejemplo es un sistema de acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) en el que los aparatos y metodos pueden ser implementados en una estacion de radio movil o en una estacion base de radio. En una realizacion de ejemplo, un receptor de radio recibe dos o mas flujos de datos de MIMO a traves de una interfaz de radio. Un decodificador decodifica los flujos de datos de MIMO recibidos para cada intervalo de tiempo de transmision. Un codificador codifica el mensaje ARQ usando una palabra de codigo de un conjunto de codigos no lineal.
En otra realizacion de ejemplo para su uso en un sistema de comunicaciones de radio de multiple entrada multiple salida (MIMO), un transmisor transmite en intervalos de tiempo de transmision una o mas unidades de datos para dos o mas flujos de datos de MIMO para cada intervalo de tiempo de transmision. Un decodificador decodifica el mensaje ARQ usando una palabra de codigo del conjunto de codigos no lineal.
El mensaje ARQ incluye uno o ambas senales de acuse de recibo (ACK) y acuse de recibo negativo (NACK). En una primera implementacion de ejemplo, el mensaje ARQ incluye uno de los siguientes pares de acuse de recibo (ACK) y/o acuse de recibo negativo (NACK), con un indicador ACK o NACK por flujo de MIMO: ACK/ACK, ACK/NACK, NACK/ACK, y NACK/NACK. El conjunto de codigos no lineal para un sistema de dos flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal de C10, 4, 6 de manera que hay diez bits por palabra de codigo, cuatro palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de seis entre cada una de las cuatro palabras de codigo de las restantes de las cuatro palabras de codigo.
En una segunda implementacion de ejemplo, el mensaje ARQ incluye uno de los siguientes tripletes de acuse de recibo (ACK) y/o acuse de recibo negativo (NACK), con un indicador ACK o NACK por flujo de MIMO: ACK/ACK/ACK, ACK/ACK/NACK, ACK/NACK/ACK, ACK/NACK/NACK, NACK/ACK/ACK, NACK/ACK/NACK, NACK/NACK/ACK, y NACK/NACK/NACK. El conjunto de codigos no lineal para un sistema de tres flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal de C10, 8, 5 de manera que hay diez bits por cada palabra de codigo, ocho palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de cinco entre cada una de las ocho palabras de codigo de las restantes de las ocho palabras de codigo.
En una tercera implementacion de ejemplo, el mensaje ARQ incluye una de dieciseis combinaciones diferentes de cuatro mensajes ARQ que tienen una o ambas de una senal de acuse de recibo (ACK) y una senal de acuse de recibo negativo (NACK), con un indicador ACK o NACK por flujo de MIMO. El conjunto de codigos no lineal para un sistema de cuatro flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal de C10, 16, 4 de manera que hay diez bits por palabra de codigo, dieciseis palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de cuatro entre cada una de las dieciseis palabras de codigo de las restantes de las dieciseis palabras de codigo.
En una cuarta implementacion de ejemplo, el mensaje ARQ transmitido en un TTI incluye una de cuatro combinaciones diferentes de senales de acuse de recibo (ACK) y/o acuse de recibo negativo (NACK) mas un preambulo (PRE) y un postambulo (POST). Uno o tipicamente una serie de TTI que contienen senales ACK/NACK es precedida de un TTI que contiene la senal de preambulo (PRE). Uno o una serie de TTI que contienen senales ACK/NACK puede ser ademas sucedida por un TTI que contiene la senal de postambulo (POST). De este modo, en cualquier TTI, una de estas seis senales puede ser enviada. El conjunto de codigos no lineal para un sistema de dos flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal de C10, 6, 6 de manera que hay diez bits por palabra de codigo, seis palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de seis entre cada una de las seis palabras de codigo de las restantes de las seis palabras de codigo.
En una quinta implementacion de ejemplo, el mensaje ARQ incluye uno de ocho grupos diferentes de diferentes combinaciones de senales de acuse de recibo (ACK) y/o acuse de recibo negativo (NACK) mas un preambulo (PRE) y un postambulo (POST). Uno o tipicamente una serie de TTI que contienen senales ACK/NACK es precedida de un TTI que contiene la senal de preambulo (PRE). Uno o una serie de TTI que contienen senales ACK/NACK puede ser ademas sucedida por un TTI que contiene la senal de postambulo (POST). De este modo, en cualquier TTI, una de estas seis senales puede ser enviada. El conjunto de codigos no lineal para un sistema de tres flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal de C10, 10, 5 de manera que hay diez bits por palabra de codigo, diez palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de cinco entre cada una de las diez palabras de codigo de las restantes de las diez palabras de codigo.
En una sexta implementacion de ejemplo, el mensaje ARQ incluye una de cuatro combinaciones diferentes de senales de acuse de recibo (ACK) y/o acuse de recibo negativo (NACK) mas un preambulo (PRE) y un postambulo (POST). Uno o tipicamente una serie de TTI que contienen senales ACK/NACK es precedida de un TTI que contiene 5 la senal de preambulo (PRE). Uno o una serie de TTI que contienen senales ACK/NACK puede ser ademas sucedida por un TTI que contiene la senal de postambulo (POST). De este modo, en cualquier TTI, una de estas seis senales puede ser enviada. El conjunto de codigos no lineal para un sistema de cuatro flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal de Ci6, 6, 9 de manera que hay dieciseis bits por palabra de codigo, seis palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de nueve entre cada una 10 de las seis palabras de codigo de las restantes de las seis palabras de codigo.
La tecnologia descrita anteriormente resuelve los problemas tecnicos descritos en los antecedentes. Los conjuntos de codigos no lineales optimos descritos anteriormente para diferentes numeros de mensajes, por ejemplo, la combinacion de bits ACK/NACK para MIMO de multiples flujos con o sin senales PRE y POST, proporcionan un 15 rendimiento significativamente mayor en comparacion con los codigos de repeticion simples y codigos con distancias de Hamming mas cortas.
Aunque varias realizaciones han sido mostradas y descritas en detalle, las reivindicaciones no se limitan a cualquier realizacion o ejemplo particular. Por ejemplo, aunque se ha descrito principalmente en terminos de MIMO de 2 flujos, 20 3 flujos, y 4 flujos y para la combinacion de bits ACK/NACK con o sin senales PRE y POST, otros conjuntos de
codigos no lineales optimos pueden ser construidos para cualquier numero mayor de flujos de MIMO, y diferentes tipos de mensajes.
Nada de la descripcion anterior deberia leerse como que implica que cualquier elemento particular, paso, intervalo o 25 funcion es esencial de manera que debe ser incluido en el alcance de las reivindicaciones. El alcance de la materia patentada se define solo por las reivindicaciones. La extension de la proteccion legal se define por las palabras pronunciadas en las reivindicaciones permitidas.
Claims (8)
- 5101520253035404550556065reivindicaciones1. - Un metodo de proteccion de errores para uso en un sistema (20) de comunicaciones de radio de multiple entrada multiple salida (MIMO), que comprende:recibir dos o mas flujos de datos MIMO transmitidos a traves de una interfaz de radio, cada flujo de datos MIMO conteniendo unidades de datos,generar un mensaje de peticion de repeticion automatica ARQ para una o mas unidades de datos recibido para cada flujo de datos MIMO, ycodificar el mensaje ARQ usando una palabra de codigo desde un conjunto de codigos no lineal;estando caracterizado el metodo porque el conjunto de codigos no lineal para un sistema de dos flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal entre el grupo:C 10.4.6, de manera que hay diez bits por palabra de codigo, cuatro palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de seis entre cada una de las cuatro palabras de codigo del resto de las cuatro palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye uno de los siguientes pares ACK y/o NACK, con un indicador ACK o NACK siendo enviado por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmision: ACK/NACK, ACK/ACK, NACK/ACK y NACK/NACK, oC 10.6.6, de manera que hay diez bits por palabra de codigo, seis palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de seis entre cada una de las seis palabras de codigo del resto de las seis palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye una de las cuatro combinaciones diferentes de las senales ACK y/o NACK mas un preambulo y un postambulo, en el que uno o mas intervalos de tiempo de transmision, TTI, que contiene senales ACK/NACK son precedidos de un TTI que contiene la senal de preambulo y opcionalmente sucedidos por un TTI que contiene la senal de postambulo, oC 16.6.9, de manera que hay dieciseis bits por palabra de codigo, seis palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de nueve entre cada una de las seis palabras de codigo del resto de las seis palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye una de cuatro combinaciones de senales ACK y/o NACK mas un preambulo y un postambulo, en el que uno o mas TTI que contiene senales ACK/NACK son precedidos de un TTI que contiene la senal de preambulo y opcionalmente sucedidos por un TTI que contiene la senal de postambulo;porque el conjunto de codigos no lineal para un sistema de tres flujos MIMO tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal entre el grupo:C 10.8.5, de manera que hay diez bits por palabra de codigo, ocho palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de cinco entre cada una de las ocho palabras de codigo del resto de las ocho palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye uno de los siguientes tripletes ACK y/o NACK, con un indicador ACK o NACK siendo enviado por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmision: ACK/ACK/ACK, ACK/ACK/NACK, ACK/NACK/ACK, ACK/NACK/NACK, NACK/ACK/ACK, NACK/ACK/NACK, NACK/NACK/ACK, y NACK/NACK/NACK oC 10.10.5, de manera que hay diez bits por cada palabra de codigo, diez palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de cinco entre cada una de las diez palabras de codigo del resto de las diez palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye uno de los ocho grupos diferentes de combinaciones diferentes de senales ACK y/o NACK mas el preambulo y el postambulo, en el que uno o mas TTI que contienen senales ACK/NACK son precedidos de un TTI que contiene la senal de preambulo y opcionalmente sucedidos por un TTI que contiene la senal de preambulo; yporque el conjunto de codigos no lineal para un sistema de cuatro flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal de C 10.16.4, de manera que hay diez bits por palabra de codigo, dieciseis palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de cuatro entre cada una de las dieciseis palabras de codigo del resto de las dieciseis palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye una de las dieciseis diferentes combinaciones de cuatro senales ARQ que tienen una o ambas de una senal ACK y una senal NACK, con un indicador ACK o NACK siendo enviado por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmision.
- 2. - El metodo en la reivindicacion 1, en el que el sistema de comunicaciones de radio es un sistema (30, 60) de acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad, HSDPA, y el metodo es implementado en una estacion (32) de radio movil o en una estacion bases (34) de radio.
- 3. - Un metodo de proteccion de errores para uso en un sistema (20) de comunicaciones de radio de multiple entrada multiple salida MIMO, que comprende:5101520253035404550556065transmitir en intervalos de tiempo de transmision una o mas unidades de datos desde dos o mas canales de datos de MIMO transmitidos a traves de una interfaz de radio,recibir un mensaje de peticion de repeticion automatica ARQ para una o mas unidades de datos recibidas para cada flujo de datos de MIMO para cada intervalo de tiempo de transmision, ydecodificar el mensaje ARQ usando una palabra de codigo desde un conjunto de codigos no lineal;estando caracterizado el metodo porque el conjunto de codigos no lineal para un sistema de dos flujos de MIMO tiene una propiedad de conjuntos de codigos no lineal entre el grupo:C 10.4.6, de manera que hay diez bits por palabra de codigo, cuatro palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de seis entre cada una de las cuatro palabras de codigo del resto de las cuatro palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye uno de los siguientes pares de acuse de recibo, ACK, y/o acuse de recibo negativo, NACK, con un indicador ACK o NACK siendo enviado por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmision: ACK/ACK, ACK/NACK, NACK/ACK, y NACK/NACK, oC 10.6.6, de manera que hay diez bits por palabra de codigo, seis palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de seis entre cada una de las seis palabras de codigo del resto de las seis palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye una de las cuatro combinaciones diferentes de senales ACK y/o NACK mas un preambulo o un postambulo.
- 4. - El metodo en la reivindicacion 3, en el que el sistema de comunicaciones de radio es un sistema (30, 60) de acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad HSDPA y el metodo es implementado en una estacion de radio movil (32) o en una estacion base (34) de radio.
- 5. - Un aparato de proteccion de errores para uso en un sistema (20, 30, 60) de comunicaciones de radio de multiple entrada multiple salida, MIMO, que comprende:un receptor (22, 32) de radio para recibir dos o mas flujos de datos de MIMO transmitidos a traves de una interfaz de radio, conteniendo cada flujo de datos de MIMO paquetes de datos,un decodificador (42) para decodificar los flujos de datos de MIMO recibidos y generar un mensaje de peticion de repeticion automatica, ARQ, asociado con una o mas unidades de datos recibidas para cada flujo de datos de MIMO, yun codificador (40) para codificar el mensaje ARQ usando una palabra de codigo desde un conjunto de codigos no lineal;estando caracterizado el aparato porque el conjunto de codigos no lineal para un sistema de dos flujos de MIMO tiene una propiedad de conjuntos de codigos no lineal entre el grupo:C 10.4.6, de manera que hay diez bits por palabra de codigo, cuatro palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de seis entre cada una de las cuatro palabras de codigo del resto de las cuatro palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye uno de los siguientes pares de acuse de recibo ACK, y/o acuse de recibo negativo NACK, con un indicador ACK o NACK siendo enviado por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmision: ACK/ACK, ACK/NACK, NACK/ACK, y NACK/NACK, oC 10.6.6, de manera que hay diez bits por palabra de codigo, seis palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal y una distancia de codigo minima de seis entre cada una de las seis palabras de codigo del resto de las seis palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye una de las cuatro combinaciones diferentes de senales ACK y/o NACK mas un preambulo y un postambulo, en el que uno o mas intervalos de tiempo de transmision, TTI, que contienen senales ACK/NACK son precedidos de un TTI que contiene la senal de preambulo y opcionalmente sucedidos por un TTI que contiene la senal de postambulo, oC 16.6.9, de manera que hay dieciseis bits por palabra de codigo, seis palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo minima de nueve entre cada una de las seis palabras de codigo del resto de las seis palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye una de las cuatro combinaciones diferentes de senales de acuse de recibo ACK, y/o acuse de recibo negativo NACK mas un preambulo y un postambulo, en el que uno o mas TTI que contienen senales ACK/NACK son precedidos de un TTI que contiene la senal de preambulo y opcionalmente sucedidos por un TTI que contiene la senal de postambulo;porque el conjunto de codigos no lineal para un sistema de tres flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal entre el grupo:5101520253035404550C 10.8.5, de manera que hay diez bits por palabra de codigo, ocho palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo mmima de cinco entre cada una de las ocho palabras de codigo del resto de las ocho palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye uno de los siguientes tripletes ACK y/o NACK, con un indicador ACK o NACK siendo enviado por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmision: ACK/ACK/ACK, ACK/ACK/NACK, ACK/NACK/ACK, ACK/NACK/NACK, NACK/ACK/ACK, NACK/ACK/NACK, NACK/NACK/ACK, y NACK/NACK/NACK oC 10.10.5, de manera que hay diez bits por cada palabra de codigo, diez palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo mmima de cinco entre cada una de las diez palabras de codigo del resto de las diez palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye uno de los ocho grupos diferentes de combinaciones diferentes de senales ACK y/o NACK mas el preambulo y el postambulo, en el que uno o mas TTI que contienen senales ACK/NACK son precedidos de un TTI que contiene la senal de preambulo y opcionalmente sucedidos por un TTI que contiene la senal de preambulo; yporque el conjunto de codigos no lineal para un sistema de cuatro flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal C 10.16.4, de manera que hay diez bits por palabra de codigo, dieciseis palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo mmima de cuatro entre cada una de las dieciseis palabras de codigo del resto de las dieciseis palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye una de las dieciseis diferentes combinaciones de cuatro senales ARQ que tienen una o ambas de una senal ACK y una senal NACK, con un indicador ACK o NACK siendo enviado por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmision.
- 6. - El aparato en la reivindicacion 5, en el que el sistemas de comunicaciones de radio es un sistema (30, 60) de acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad, HSDPA, y el aparato es implementado en una estacion (32) de radio movil o en una estacion base (34) de radio.
- 7. - Un aparato de proteccion de errores para uso en un sistema (20, 30, 60) de comunicaciones de radio de multiple entrada multiple salida, MIMO, que comprende:un transmisor (44) para transmitir en intervalos de tiempo de transmision una o mas unidades de datos desde dos o mas flujos de datos de MIMO transmitidos a traves de una interfaz de radio, yun receptor (44) para recibir un mensaje de peticion de repeticion automatica, ARQ, para una o mas unidades de datos recibidas para cada flujo de datos de MIMO para cada intervalo de tiempo de transmision,un decodificador (46) para decodificar el mensaje ARQ usando una palabra de codigo desde un conjunto de codigos no lineal;estando caracterizado el aparato porque el conjunto de codigos no lineal para un sistema de dos flujos de MIMO tiene una propiedad de conjunto de codigos no lineal entre el grupo:C 10.4.6, de manera que hay diez bits por palabra de codigo, cuatro palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal, y una distancia de codigo mmima de seis entre cada una de las cuatro palabras de codigo del resto de las cuatro palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye uno de los siguientes pares de acuse de recibo ACK, y/o acuse de recibo negativo NACK, con un indicador ACK o NACK siendo enviado por flujo de MIMO por intervalo de tiempo de transmision: ACK/ACK, ACK/NACK, NACK/ACK, y NACK/NACK, oC 10.6.6, de manera que hay diez bits por palabra de codigo, seis palabras de codigo en el conjunto de codigos no lineal y una distancia de codigo mmima de seis entre cada una de las seis palabras de codigo del resto de las seis palabras de codigo, en el que el mensaje ARQ incluye una de las cuatro combinaciones diferentes de senales ACK y/o NACK mas un preambulo y un postambulo.
- 8. - El aparato en la reivindicacion 7, en el que el sistema de comunicaciones de radio es un sistema (30, 60) de acceso de paquetes de enlace descendente de alta velocidad, HSDPA, y el aparato es implementado en una estacion (32) de radio movil o en una estacion base (34) de radio.
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