ES2602805T3

ES2602805T3 - Señalización de datos de control en sistemas de comunicación SC-FDMA

Info

Publication number: ES2602805T3
Application number: ES08010383.1T
Authority: ES
Inventors: Aris Papasakellariou; Joon-Young Cho
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2008-06-06
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2028-06-06
Also published as: EP2001184A3; US9300454B2; US11431458B2; EP2001184B1; US20200319281A1; CN101730983A; US20160013915A1; US11929955B2; CN103368704B; US20220407659A1; US10700840B2; EP2001184A2; CN101730983B; US20160013916A1; US9973316B2; US8761130B2; WO2008150123A1; US20180316475A1; KR20100042624A; US20080304467A1

Abstract

Un aparato de recepción de una señal en un intervalo de una subtrama en el enlace ascendente de un sistema de comunicación inalámbrica de acceso múltiple por división en frecuencia de portadora única, SC-FDMA, incluyendo la señal información de datos (720) e información de acuse de recibo (710), comprendiendo el aparato: un receptor para recibir una señal de referencia que está mapeada a un símbolo medio en el intervalo; y un desmapeador para desmapear la información de acuse de recibo (710) que está mapeada únicamente en símbolos directamente adyacentes al símbolo medio entre símbolos restantes en el intervalo, no mapeándose la señal de referencia a los símbolos directamente adyacentes al símbolo medio, y para desmapear la información de datos que está mapeada a los símbolos restantes, en el que algo de la información de datos está mapeada a los símbolos directamente adyacentes al símbolo medio.

Description

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DESCRIPCION

Senalizacion de datos de control en sistemas de comunicacion SC-FDMA Antecedentes de la invencion

1. Campo de la invencion

La presente invencion se refiere, en general, a sistemas de comunicacion inalambrica y, mas espedficamente, a multiplexar informacion de control y de datos en sistemas de comunicacion de acceso multiple por division en frecuencia de portadora unica (SC-FDMA).

2. Descripcion de la tecnica relacionada

En particular, la presente invencion considera la transmision de bits de acuse de recibo positivo o negativo (ACK o NAK, respectivamente) y bits de indicador de calidad de canal (CQI) junto con informacion de datos en un sistema de comunicaciones SC-FDMA y se considera adicionalmente en el desarrollo del Proyecto Comun de Tecnologfas Inalambricas de la 3a Generacion (3GPP) del Acceso de Radio Terrestre Universal Evolucionado (E-UTRA) de la evolucion a largo plazo (LTE). La invencion supone la comunicacion del enlace ascendente (UL) que corresponde a la transmision de senal desde los equipos de usuarios (UE) moviles a una estacion base servidora (Nodo B). Un UE, tambien denominado comunmente como un terminal o una estacion movil, puede ser fijo o movil y puede ser un dispositivo inalambrico, un telefono celular, un dispositivo de ordenador personal, una tarjeta de modem inalambrico, etc. Un Nodo B es en general una estacion fija y puede denominarse tambien un sistema transceptor base (BTS), un punto de acceso, o alguna otra terminologfa. Los bits de ACK/NAK y los bits de CQI pueden tambien denominarse simplemente como bits de informacion de control.

Los bits de ACK o NAK son en respuesta a la recepcion correcta o incorrecta, respectivamente, de paquetes de datos, en el enlace descendente (DL) del sistema de comunicacion, que corresponde a la transmision de senal desde el Nodo servidor B a un UE. El CQI transmitido desde un UE de referencia se pretende para informar al Nodo B servidor de las condiciones de canal que experimenta el UE para la recepcion de senal, que posibilita que el Nodo B realice planificacion dependiente de canal de paquetes de datos de DL. Cualquiera o ambos del ACK/NAK y CQI pueden transmitirse por un UE en el mismo intervalo de tiempo de transmision (TTI) con datos o en un TTI separado sin datos. La invencion desvelada considera el primer caso, que tambien puede denominarse como transmision de datos asociados de ACK/NAK y/o CQI.

Los UE se supone que transmiten bits de control y datos a traves de un TTI que corresponde a una subtrama. La Figura 1 ilustra un diagrama de bloques de la estructura de subtrama 110 supuesta en la realizacion ejemplar de la invencion desvelada. La subtrama incluye dos intervalos. Cada intervalo 120 incluye adicionalmente siete sfmbolos y cada sfmbolo 130 incluye adicionalmente un prefijo dclico (CP) para atenuar la interferencia debido a efectos de propagacion de canal, como se conoce en la tecnica. La transmision de senal en los dos intervalos puede ser en la misma parte o puede ser en dos partes diferentes del ancho de banda de operacion. Adicionalmente, el sfmbolo medio en cada intervalo lleva la transmision de senales de referencia (RS) 140, tambien conocidas como senales piloto, que se usan para varios fines incluyendo para proporcionar estimacion de canal para demodulacion coherente de la senal recibida.

El ancho de banda de transmision (BW) se supone que incluye unidades de recursos de frecuencia, que se denominaran en el presente documento como bloques de recursos (RB). Una realizacion ejemplar supone que cada RB incluye 12 subportadoras y se asigna a los UE un multiplo N de RB consecutivos 150. Sin embargo, los valores anteriores son unicamente ilustrativos y no restrictivos de la invencion.

Un diagrama de bloques ejemplar de las funciones del transmisor para senalizacion de SC-FDMA se ilustra en la Figura 2. Los bits de CQI codificados 205 y los bits de datos codificados 210 estan multiplexados 220. Si es necesario tambien que los bits de ACK/NAK se multiplexen, la realizacion ejemplar supone que los bits de datos estan perforados para adaptar los bits de ACK/NAK 230. Como alternativa, los bits de CQI (si los hubiera) pueden estar perforados o puede aplicarse diferente tasa de coincidencia, como se conoce en la tecnica, a bits de datos o bits de CQI para adaptar bits de ACK/NAK. A continuacion se obtiene 240 la transformada de Fourier discreta (DFT) de los bits de datos y bits de control combinados, se seleccionan 255 las subportadoras 250 que corresponden al ancho de banda de transmision asignado, se realiza 260 la transformada rapida de Fourier inversa (IFFT) y finalmente se aplica el prefijo dclico (CP) 270 y el filtrado 280 a la senal transmitida 290.

Como alternativa, como se ilustra en la Figura 3, para transmitir los bits de control (ACK/NAK y/o CQI) 310, puede aplicarse 330 perforacion de bits de datos codificados 320 (en lugar de aplicar tambien tasa de coincidencia como en la Figura 2) y ciertos bits de datos codificados (por ejemplo, los bits de paridad en caso de turbo codificacion) pueden sustituirse por bits de control. Se obtiene a continuacion la transformada de Fourier discreta (DFT) 340 de los bits combinados, se seleccionan 355 las subportadoras 350 que corresponden al ancho de banda de transmision asignado (se supone mapeo localizado pero puede usarse tambien mapeo distribuido), se realiza la transformada rapida de Fourier inversa (IFFT) 360 y finalmente se aplica el prefijo dclico (CP) 370 y filtrado 380 a la senal transmitida 390.

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Esta multiplexacion de division de tiempo (TDM) ilustrada en la Figura 2 y Figura 3 entre bits de control (ACK/NAK y/o CQI) y bits de datos anterior a la DFT es necesaria para conservar la propiedad de portadora unica de la transmision. Se supone que ha de insertarse relleno cero, como se conoce en la tecnica, por un UE de referencia en subportadoras usadas por otro UE y en subportadoras de guarda (no mostradas). Ademas, por brevedad, la circuitena de transmisor adicional tal como el convertidor de digital a analogico, filtros analogicos, amplificadores y antenas de transmision no se ilustran en la Figura 2 y Figura 3. De manera similar, el proceso de codificacion para los bits de datos y los bits de CQI, asf como el proceso de modulacion para todos los bits transmitidos, son bien conocidos en la tecnica y se omite por brevedad.

En el receptor, se realizan las operaciones de transmisor inversas (complementarias). Esto se ilustra conceptualmente en la Figura 4 donde se realizan las operaciones inversas de aquellas ilustradas en la Figura 2. Como se conoce en la tecnica (no se muestra por brevedad), una antena recibe la senal analogica de radio frecuencia (RF) y despues de unidades de procesamiento adicionales (tales como filtros, amplificadores, conversores descendentes de frecuencia y convertidores de analogico a digital) la senal recibida digital 410 pasa a traves de una unidad generadora de ventanas de tiempo 420 y se elimina el CP 430. Posteriormente, la unidad receptora aplica una FFT 440, selecciona 445 las subportadoras 450 usadas por el transmisor, aplica una DFT inversa (IDFt) 460, extracte los bits de ACK/NAK y coloca respectivos borrados para los bits de datos 470, y demultiplexa 480 los bits de datos 490 y los bits de CQI 495. Como para el transmisor, las funcionalidades de receptor bien conocidas en la tecnica tales como estimacion de canal, demodulacion y decodificacion no se muestran por brevedad y no son importantes para la presente invencion.

Los bits de control tipicamente requieren mejor fiabilidad de recepcion que los bits de datos. Esto es principalmente debido a que la peticion automatica de repeticion tubrida (HARQ) normalmente se aplica a transmision de datos pero no a transmision de control. Adicionalmente, los bits de ACK/NAK tipicamente requieren mejor fiabilidad de recepcion que los bits de CQI ya que la recepcion erronea de bits de ACK/NAK tiene mas consecuencias perjudiciales para la calidad global y eficacia de la comunicacion que las que tiene la recepcion erronea para los bits de CQI.

El tamano de recursos en una subtrama de transmision requeridos para senalizacion de control para una fiabilidad de recepcion deseada dada depende de las condiciones de canal que experimenta la transmision de senal desde un UE y en particular, de la relacion de senal a ruido e interferencia (SINR) de la senal recibida en el Nodo B servidor.

Existe una necesidad para determinar la colocacion de los bits de control cuando se transmiten en la misma subtrama con bits de datos de modo que se proporcione mejor fiabilidad de recepcion para los bits de control que para los bits de datos.

Existe otra necesidad para determinar la colocacion de los bits de acuse de recibo con relacion a los bits de indicacion de calidad de canal, en caso de que se multiplexen simultaneamente, para proporcionar mejor fiabilidad de recepcion para los primeros.

Existe otra necesidad para dimensionar los recursos requeridos para la transmision de bits de acuse de recibo, en una subtrama que tambien contiene bits de datos, como una funcion de las condiciones de canal experimentadas por la transmision de senal desde un UE.

Nokia Siemens Networks et al: “ACK/NACK transmission with UL data”, borrador del 3GPP; R1-072313, Proyecto Comun de Tecnologfas Inalambricas de la 3a Generacion (3GPP), Mobile Competence Centre, 650, Route Des Lucioles; F-06921 Sophia-Antipolis CEDEX; Francia, vol RAN WG1, n. ° Kobe, Japon, 2 de mayo de 2007, se refiere a transmision de acuse de recibo en el enlace ascendente de un sistema 3GPP. Los sfmbolos asignados a informacion de acuse de recibo se mapean en el comienzo de los primeros tres sfmbolos en el primer intervalo de la subtrama y se repiten en el segundo intervalo de la subtrama. El cuarto sfmbolo comprende una senal de referencia, y del quinto a septimo sfmbolos unicamente comprenden datos sin informacion de acuse de recibo. La informacion de acuse de recibo puede multiplexarse con los datos de enlace ascendente.

Ericsson: “Uplink CQI reporting”, borrador del 3GPP; R1-072474, Proyecto Comun de Tecnologfas Inalambricas de la 3a Generacion (3GPP), Mobile Competence Centre, 650, Route Des Lucioles; F-06921 Sophia-Antipolis CEDEX; Francia, vol RAN WG1, n. ° Kobe, Japon, 2 de mayo de 2007, se refiere a informe de CQI de enlace ascendente.

El documento EP 1 806 867 A2 se refiere a un procedimiento y aparato para multiplexacion en tiempo e informacion de senalizacion de enlace ascendente en un sistema SC-FDMA. Dos bloques cortos llevan pilotos, y los bloques largos llevan datos de enlace ascendente e informacion de control que define el formato de transformacion de los datos de enlace ascendente excepto para los pilotos. Una subtrama incluye el segundo piloto usado adicionalmente para el ACK/NACK. El segundo piloto para estimacion del canal en relacion con el ACK/NACK se transmite a un recurso de tiempo justo adyacente a los recursos de ACK/NACK. Debido al uso del ACK/NACK y al segundo piloto, una subtrama tiene cinco bloques largos de menos.

El documento EP 1 720 310 A2 se refiere a un procedimiento y aparato para multiplexar datos e informacion de control en sistemas de comunicacion inalambrica basados en acceso multiple por division en frecuencia. Se propone un procedimiento de multiplexacion de datos e informacion de control en al menos un bloque de sfmbolos de entre

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multiples bloques de sfmbolos incluidos en un TTI y que transmite simultaneamente la informacion de control de datos multiplexados. La informacion de control incluye un esquema de modulacion aplicado a datos de transmision, un esquema de codificacion de canal, un tamano de bloque de datos, y una peticion automatica de repeticion hubrida (HARQ) - informacion relacionada tal como un ID de subpaquete. Esto puede incluirse junto con informacion de control, tal como el indicador de calidad de canal (CQI) o ACK/NACK. Un intervalo de tiempo de transmision (TTI) incluye ocho periodos de bloque de sfmbolos. El generador de sfmbolos genera un bloque de sfmbolos que incluye una informacion de control y datos en un periodo de bloque de sfmbolos predeterminado dentro del TTI. El generador de bloque de sfmbolos genera bloques de sfmbolos que incluyen datos o una senal piloto sin informacion de control en otros periodos de bloque de sfmbolos. Cada sfmbolo incluye M numero de sfmbolos que se mapean a M numero de entradas de la unidad de FFT. En el periodo de bloque de sfmbolos en el que se multiplexan datos e informacion de control, la informacion de control incluye K numero de sfmbolos, los datos incluyen (M-K) numero de sfmbolos, y la informacion de control y los datos se aplican a los indices de entrada de 0~(K-1) y K~(M-1) de la unidad de FFT, respectivamente. Los parametros K y M tienen valores que se determinan por la cantidad de informacion de control necesaria y la cantidad de datos a transmitirse, respectivamente.

El documento WO 2007/013559 A1 se refiere a un aparato de comunicacion inalambrica y procedimiento de comunicacion inalambrica. La seccion de control de insercion de senal piloto obtiene informacion que muestra el intervalo para insertar senales piloto, determina la disposicion de las senales piloto de acuerdo con informacion de insercion de senal piloto obtenida y la informacion de retardo permisible, y emite una senal de control a la seccion de multiplexacion, para controlar las senales piloto mapeadas y la disposicion determinada. Si se mapea un piloto adicional en el dominio de frecuencia, la seccion de estimacion de respuesta de canal estima la respuesta de canal por subportadora usando el sfmbolo piloto en el momento en el que se mapea el piloto adicional.

Sumario de la invencion

Por consiguiente, la presente invencion se ha disenado para resolver los problemas anteriormente mencionados que tienen lugar en la tecnica anterior, y las realizaciones de la invencion proporcionan un aparato y un procedimiento para asignar recursos en una subtrama para la transmision de bits de control y bits de datos. Estos problemas se resuelven mediante la materia objeto de las reivindicaciones independientes. Se definen realizaciones preferidas en las reivindicaciones dependientes. La presente invencion proporciona un aparato y procedimiento para la colocacion de senales que llevan los bits de control y los bits de datos en sfmbolos de transmision con relacion a los sfmbolos usados para transmision de senales de referencia para posibilitar mejor fiabilidad de recepcion de los bits de control.

La presente invencion proporciona un aparato y procedimiento para la colocacion de bits de acuse de recibo con prioridad superior que los bits de indicacion de calidad de canal para posibilitar mejor fiabilidad de recepcion de los bits de acuse de recibo.

La presente invencion proporciona un aparato y procedimiento para dimensionar y colocar bits de acuse de recibo en una subtrama de acuerdo con los correspondientes recursos necesarios para conseguir la fiabilidad de recepcion deseada.

De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, se proporciona un aparato para formar una senal en un sistema de comunicacion, transmitiendose la senal durante un periodo de tiempo que incluye una pluralidad de sfmbolos llevando al menos un sfmbolo de la pluralidad de sfmbolos una senal de referencia y llevando los sfmbolos restantes de la pluralidad de sfmbolos una senal de informacion, incluyendo la senal de informacion al menos bits de informacion de control y bits de informacion de datos, dicho aparato comprende una unidad de mapeo para colocar al menos uno de los bits de control en al menos uno de los sfmbolos restantes localizados unicamente cerca del al menos un sfmbolo que lleva la senal de referencia, para colocar al menos uno de los bits de informacion de datos en al menos uno de los sfmbolos restantes no localizados cerca del al menos un sfmbolo de los sfmbolos que llevan la senal de referencia, y una unidad transmisora para transmitir durante el al menos uno de la pluralidad de sfmbolos que llevan la senal de referencia y transmitir durante los sfmbolos restantes de dicha pluralidad de sfmbolos que llevan la senal de informacion.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un aparato para formar una senal en un sistema de comunicacion, transmitiendose la senal durante un periodo de tiempo que incluye una pluralidad de sfmbolos llevando al menos dos sfmbolos de la pluralidad de sfmbolos una senal de referencia y llevando los sfmbolos restantes de la pluralidad de sfmbolos una senal de informacion, incluyendo la senal de informacion bits de acuse de recibo y bits de datos, el aparato comprende una unidad de mapeo para colocar los bits de acuse de recibo unicamente en un sfmbolo despues de uno primero de los al menos dos sfmbolos que llevan la senal de referencia y unicamente en un sfmbolo antes de uno ultimo de los al menos dos sfmbolos que llevan la senal de referencia, y para colocar los bits de datos en al menos uno de los sfmbolos restantes no localizados cerca de los al menos dos sfmbolos que llevan la senal de referencia, y una unidad transmisora para transmitir durante los al menos dos sfmbolos que llevan la senal de referencia y transmitir durante los sfmbolos restantes que llevan la senal de informacion.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un aparato para formar una senal en un equipo de usuario, transmitiendose la senal durante un periodo de tiempo en un medio de canal, incluyendo el

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periodo de tiempo una pluralidad de s^bolos llevando al menos un s^bolo de la pluralidad de s^bolos una senal de informacion, incluyendo la senal de informacion bits de acuse de recibo y bits de datos, el aparato comprende una unidad de mapeo para colocar los bits de acuse de recibo en un primer conjunto de recursos cuando el equipo de usuario opera en primeras condiciones de medio de canal, y para colocar los bits de acuse de recibo en un segundo conjunto de recursos cuando el equipo de usuario opera en segundas condiciones de medio de canal, y una unidad transmisora para transmitir durante el al menos un sfmbolo que lleva la senal de informacion.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un aparato para formar una senal en un sistema de comunicacion, el aparato comprende un transmisor para transmitir una senal de referencia durante al menos un sfmbolo que tiene un periodo de transmision, y un mapeador para mapear bits de acuse de recibo para transmision unicamente a sfmbolos adyacentes alrededor del al menos un sfmbolo para transmision de senal de referencia, y para mapear bits de informacion de datos para transmision durante al menos un sfmbolo no adyacente a al menos un sfmbolo para la transmision de la senal de referencia.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un aparato para formar una senal en un sistema de comunicacion, el aparato comprende un receptor para recibir una senal de referencia durante al menos un periodo de sfmbolo que tiene un periodo de recepcion, y un desmapeador para desmapear bits de acuse de recibo localizados unicamente en sfmbolos adyacentes alrededor del al menos un sfmbolo para la recepcion de la senal de referencia y para desmapear bits de informacion de datos localizados durante al menos un sfmbolo no adyacente a al menos un sfmbolo para la recepcion de la senal de referencia.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un procedimiento para formar una senal en un sistema de comunicacion, transmitiendose la senal durante un periodo de tiempo que incluye una pluralidad de sfmbolos, llevando al menos un sfmbolo de la pluralidad de sfmbolos una senal de referencia y llevando los sfmbolos restantes de la pluralidad de sfmbolos una senal de informacion, incluyendo la senal de informacion bits de informacion de control y bits de informacion de datos, el procedimiento comprende mapear al menos uno de los bits de informacion de control en al menos uno de los sfmbolos restantes localizados unicamente cerca del al menos un sfmbolo que lleva la senal de referencia, mapear al menos uno de los bits de informacion de datos en al menos uno de los sfmbolos restantes no localizados cerca del al menos un sfmbolo de los sfmbolos que llevan la senal de referencia, transmitir el al menos uno de la pluralidad de sfmbolos que llevan la senal de referencia, y transmitir los sfmbolos restantes de la pluralidad de sfmbolos que llevan la senal de informacion.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un procedimiento para formar una senal en un sistema de comunicacion, transmitiendose la senal durante un periodo de tiempo que incluye una pluralidad de sfmbolos llevando al menos dos sfmbolos de la pluralidad de sfmbolos una senal de referencia y llevando los sfmbolos restantes de la pluralidad de sfmbolos una senal de informacion, incluyendo la senal de informacion bits de acuse de recibo y bits de datos, el procedimiento comprende mapear los bits de acuse de recibo en unicamente el sfmbolo despues de uno primero de los al menos dos sfmbolos que llevan la senal de referencia y unicamente en el sfmbolo antes de uno ultimo de los al menos dos sfmbolos que llevan la senal de referencia, mapear los bits de datos en al menos uno de los sfmbolos restantes no localizados cerca de los al menos dos sfmbolos que llevan la senal de referencia, transmitir los al menos dos sfmbolos que llevan la senal de referencia, y transmitir los sfmbolos restantes que llevan la senal de informacion.

De acuerdo con un ejemplo adecuado para entender la invencion, se proporciona un procedimiento para formar una senal en un equipo de usuario, transmitiendose la senal durante un periodo de tiempo en un medio de canal, incluyendo el periodo de tiempo una pluralidad de sfmbolos, llevando al menos un sfmbolo de la pluralidad de sfmbolos una senal de informacion, incluyendo la senal de informacion bits de acuse de recibo y bits de datos, el procedimiento comprende mapear los bits de acuse de recibo en un primer conjunto de recursos cuando el equipo de usuario opera en primeras condiciones de medio de canal, mapear los bits de acuse de recibo en un segundo conjunto de recursos cuando el equipo de usuario opera en segundas condiciones de medio de canal, y transmitir el al menos un sfmbolo que lleva la senal de informacion.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un aparato para formar una senal en un sistema de comunicacion, transmitiendose la senal durante un periodo de tiempo que incluye una pluralidad de sfmbolos, llevando dos sfmbolos de una subtrama una senal de referencia y llevando los sfmbolos restantes de la subtrama una senal de informacion, incluyendo la senal de informacion al menos bits de informacion de control y bits de informacion de datos, dicho aparato comprende una unidad de mapeo para mapear los bits de control en al menos uno de los sfmbolos restantes dentro del alrededor cerca del al menos un sfmbolo que lleva la senal de referencia, y una unidad transmisora para transmitir el al menos uno de la pluralidad de sfmbolos que llevan la senal de referencia.

Breve descripcion de los dibujos

Los anteriores y otros aspectos, caractensticas, y ventajas de la presente invencion seran mas evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada tomada en conjunto con los dibujos adjuntos, en los que:

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la Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra una estructura de subtrama ejemplar para el sistema de comunicacion SC-FDMA;

la Figura 2 es un diagrama de bloques ilustrativo de un primer transmisor de SC-FDMA ejemplar para multiplexar bits de datos, bits de CQI, y bits de ACK/NAK en una subtrama de transmision;

la Figura 3 es otro diagrama de bloques ilustrativo de un segundo transmisor de SC-FDMA ejemplar para multiplexar bits de datos, bits de CQI, y bits de ACK/NAK en una subtrama de transmision; la Figura 4 es un diagrama de bloques ilustrativo de un receptor de SC-FDMA ejemplar, que corresponde al primer transmisor de SC-FDMA ejemplar, para demultiplexar bits de datos, bits de CQI, y bits de ACK/NAK en una subtrama de recepcion;

la Figura 5 presenta resultados de tasa de errores de bits (BER) no codificados como una funcion del numero de sfmbolo (posicion de sfmbolo) en el intervalo de subtrama y la velocidad de UE;

la Figura 6 es un diagrama de bloques que ilustra un primer procedimiento para la seleccion de los sfmbolos de subtrama que llevan la transmision de bits de CQI y bits de aCk/NAK;

la Figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra un primer procedimiento para la seleccion de los sfmbolos de subtrama que llevan la transmision de bits de ACK/NAK;

la Figura 8 es un diagrama de bloques que ilustra un primer procedimiento para la seleccion de los sfmbolos de subtrama que llevan la transmision de bits de CQI;

la Figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra un segundo procedimiento para la seleccion de los sfmbolos de subtrama que llevan la transmision de bits de ACK/NAK con tara reducida; y

la Figura 10 es un diagrama de bloques que ilustra un segundo procedimiento para la seleccion de los sfmbolos de subtrama que llevan los bits de CQI de transmision y bits de ACK/NAK.

Descripcion detallada de las realizaciones ejemplares

La presente invencion se describira ahora mas completamente en lo sucesivo con referencia a los dibujos adjuntos. Esta invencion puede realizarse, sin embargo, en muchas formas diferentes y no debena interpretarse como limitada a los ejemplos expuestos en el presente documento. En su lugar, estos ejemplos se proporcionan de modo que esta divulgacion sera minuciosa y completa, y transmitira completamente el alcance de la invencion a los expertos en la materia.

Adicionalmente, aunque la invencion supone un sistema de comunicacion de acceso multiple por division en frecuencia de portadora unica (SC-FDMA), se aplica tambien a todos los sistemas de FDM en general y a OFDMA, OFDM, FDMA, OFDM de DFT ensanchada, OFDMA de DFT ensanchada, OFDMA de portadora unica (SC- OFDMA), y OFDM de portadora unica en particular.

Basicamente, los sistemas y los procedimientos de las realizaciones de la presente invencion resuelven problemas relacionados con la necesidad de proporcionar la fiabilidad deseada para la recepcion de senalizacion de control bajo estructuras de subtrama de transmision indicativa y proporcionar ventajas adicionales tales como la reduccion de tara de recursos para la transmision de senales de control.

Una primera observacion para la estructura de subtrama ilustrada en la Figura 1 es que la senal de referencia (RS) existe unicamente en el sfmbolo medio de cada intervalo. En caso de un terminal movil, o equipo de usuario (UE), con alta velocidad, esto puede degradar sustancialmente la estimacion de canal para sfmbolos localizados mas lejos de la RS (es decir, para sfmbolos cerca del comienzo y final de cada intervalo) debido a la variacion rapida del medio de canal a medida que la velocidad del UE aumenta. Esto puede ser aceptable para transmision de datos que estan codificados, que tienen tipicamente una tasa de errores de bloque objetivo (BLER) relativamente grande, tal como el 10 % o superior, y puede beneficiarse de retransmisiones a traves de un proceso de HARQ convencional. A la inversa, el CQI y particularmente el ACK/NAK tienen requisitos de rendimiento mucho mas estrictos, tipicamente la HARQ no se aplica a las transmisiones correspondientes, y proporcionar una estimacion de canal precisa es esencial para conseguir la fiabilidad de recepcion deseada.

Se proporciona un breve conjunto de resultados de simulacion para la tasa de errores de bits (BER) no codificados (en bruto) para ilustrar el impacto de la estimacion de canal imprecisa en la calidad de recepcion como una funcion de la posicion de sfmbolo en el intervalo y la velocidad del UE. La Tabla 1 proporciona los ajustes de simulacion bajo condiciones optimas para la perdida de rendimiento debido a la estimacion de canal imperfecta en los sfmbolos mas lejos de la RS para las siguientes razones:

El ancho de banda de transmision es 1 RB. Esto maximiza la potencia por subportadora.

La selectividad de frecuencia de canal es grande y hay 2 antenas de receptor de Nodo B no correlacionadas. Esto maximiza la pendiente de la curva de BER no codificada (en bruto) y minimiza la perdida de rendimiento relativa debido a la estimacion de canal imperfecta para un valor de BER objetivo.

La operacion de la relacion de senal a ruido e interferencia (SINR) es grande. Esto minimiza el impacto de estimacion de canal imprecisa.

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Tabla 1:: supuestos de simulacion

Parametros: Supuestos

Ancho de banda de operacion @ Frecuencia portadora: 5 MHz @ 2,6 GHz

Esquema de modulacion: Modulacion por Desplazamiento de Fase en Cuadratura (QPSK)

Ancho de banda de transmision de datos (BW): 1 RB

velocidad de UE: 3, 30, 120 y 350 kilometros por hora (Kmph)

Tipo de transmision: Localizada (en mismo RB) durante la subtrama a 3,30 Kmph Salto de frecuencia entre intervalos a 120 y 350 Kmph

Modelo de canal: GSM - Terrestre-urbano con 6 trayectorias (TU6)

Numero de antenas de receptor de Nodo B: 2

Numero de antenas de transmisor de UE: 1

La Figura 5 presenta la BER no codificada. En localizaciones de sfmbolos simetricas a la RS, la BER es tipicamente la misma. A 120 Kmph y 350 Kmph, la transmision en el primer intervalo se supone que tiene lugar a una diferente BW que la del segundo intervalo (transmision saltada de frecuencia por intervalo). Ya que unicamente esta disponible 1 RS por intervalo para estimacion de canal, la BER es la misma a sfmbolos simetricos (equidistantes) a la Rs. A bajas velocidades, tales como 3 Kmph, este tambien es el caso debido a que el canal no cambia durante la duracion de la subtrama. Existe alguna pequena variabilidad para velocidades de UE medias, tal como 30 Kmph, pero, por simplicidad, se muestra unicamente la BER media de sfmbolos equidistantes a la RS.

Incluso bajo los supuestos optimos previos para la degradacion de BER no codificada (en bruto) debido a la estimacion de canal degradada en sfmbolos mas lejos de la RS, a 350 Kmph la BER se satura en el 1er/70 y 2°/6° sfmbolos. Sin embargo, el impacto en la BER del 3er/5° sfmbolos esta bastante contenido y se evita la saturacion (la diferencia relativa a la BER a 3 Kmph es debida tambien parcialmente al hecho de que la ultima usa ambas RS en la subtrama para estimacion de canal que, por lo tanto, opera de manera eficaz con el doble de SINR). La BER a 120 Kmph se degrada tambien a aproximadamente 3 dB para el 1er/7° sfmbolos y a aproximadamente 1,5 dB para el 2°/6° sfmbolos con relacion a uno del 3er/5° sfmbolos a aproximadamente el punto del 1 %. Evidentemente, debido al aplanamiento de las curvas de BER para el 1er/7° y 2°/6° sfmbolos, la degradacion sera mucho mayor para puntos de operacion BER por debajo del punto del 1 % ya que es tipicamente necesaria para la recepcion de NAK.

Basandose en los resultados en la Figura 5, se hace evidente que la transmision de control debena colocarse con prioridad inmediatamente cerca de la RS.

La Figura 6 ilustra una colocacion de este tipo cuando un UE transmite tanto de bits de ACK/NAK 610 como bits de CQI 620 durante una subtrama. Estos bits de control se colocan en sfmbolos cercanos a la RS 630 mientras que los bits de datos 640 se incluyen en sfmbolos transmitidos durante toda la sub-trama (con la excepcion evidente de los sfmbolos que llevan la transmision de RS). Debido al requisito para mejor fiabilidad de recepcion, los bits de ACK/NAK se colocan mas cerca de la RS que los bits de CQI.

La Figura 7 ilustra el caso en el que el UE transmite unicamente bits de ACK/NAK 710 junto con bits de datos 720 durante una subtrama. Los bits de ACK/NAK se colocan en los dos sfmbolos cerca de la RS 730 en cada uno de los dos intervalos de subtrama mientras los bits de datos estan incluidos en sfmbolos transmitidos durante toda la subtrama.

La Figura 8 ilustra el caso en el que el UE transmite unicamente bits de CQI 810 junto con bits de datos 820 durante una subtrama. Los bits de CQI se colocan en los dos sfmbolos cerca de la RS 830 en cada uno de los dos intervalos de subtrama mientras los bits de datos estan incluidos en sfmbolos transmitidos durante toda la subtrama.

Para minimizar las perdidas de estimacion de canal, los bits de ACK/NAK debenan colocarse con prioridad en el sfmbolo despues del primer sfmbolo que lleva la RS. Esto no impacta la latencia de demodulacion ya que una estimacion de canal esta disponible unicamente despues de este primer sfmbolo de RS. Para tratar problemas de baja SINR o de cobertura, los bits de ACK/NAK pueden colocarse tambien en el sfmbolo antes de la segunda RS. Para velocidades de UE medias, esta segunda colocacion de bits de ACK/NAK se beneficia de la estimacion de canal mejorada y diversidad de tiempo mientras que para velocidades de UE altas, se beneficia de diversidad de frecuencia y de tiempo. Esto se ilustra en la Figura 9 donde los bits de ACK/NAK 910 se colocan en unicamente un sfmbolo cerca de la RS 920 en cada intervalo, estos dos sfmbolos (uno en cada intervalo) estan localizados entre las dos RS, mientras que los bits de datos 930 se transmiten a traves de toda la subtrama (con la excepcion evidente de los sfmbolos que llevan la RS).

El aprovisionamiento para la transmision de bits de ACK/NAK en las subportadoras a traves de 2 s^bolos es tipicamente adecuado para conseguir la BER deseada para la recepcion de ACK. Sin embargo, puesto que la recepcion de NAK tiene tipicamente una BER objetivo inferior, es apropiado tener la transmision de ACK/NAK a traves del numero de subportadoras en 1 sfmbolo en cada intervalo. Si son necesarias transmisiones de ACK/NAK 5 adicionales, debido a problemas de baja SINR o cobertura, los otros sfmbolos cerca de la RS en los 2 intervalos pueden usarse tambien como se ilustra en la Figura 6 y la Figura 7.

Dependiendo del numero de bits de informacion llevados en el informe de CQI, que son tipicamente varias veces mas que los bits de informacion de ACK/NAK, los sfmbolos inmediatamente adyacentes a la RS pueden no ser suficientes para la transmision de CQI, especialmente para los UE de cobertura o SINR limitada que tipicamente se 10 les asigna tambien asignaciones de pequeno ancho de banda (un pequeno numero de RB). En tales casos, la transmision de CQI puede ampliarse tambien a uno o mas sfmbolos que estan adyacentes a los sfmbolos que tambien llevan informacion de CQI que tambien estan adyacentes a los sfmbolos que llevan la RS. Una realizacion ejemplar de este principio se ilustra en la Figura 10. Como se ha analizado anteriormente, la localizacion de los bits de ACK/NAK 1010 permanece en sfmbolos cerca de la RS 1030 pero los bits de CQI 1020 estan localizados en 15 sfmbolos a lo largo de la subtrama de transmision, de manera similar a los sfmbolos de datos 1040.

Aunque se ha mostrado y descrito la presente invencion con referencia a ciertas realizaciones ejemplares de la misma, se entendera por los expertos en la materia que pueden realizarse diversos cambios en forma y detalles en la misma sin alejarse del alcance de la invencion como se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de recepcion de una senal en un intervalo de una subtrama en el enlace ascendente de un sistema de comunicacion inalambrica de acceso multiple por division en frecuencia de portadora unica, SC-FDMA, incluyendo la senal informacion de datos (720) e informacion de acuse de recibo (710), comprendiendo el aparato:

un receptor para recibir una senal de referencia que esta mapeada a un sfmbolo medio en el intervalo; y un desmapeador para desmapear la informacion de acuse de recibo (710) que esta mapeada unicamente en sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio entre sfmbolos restantes en el intervalo, no mapeandose la senal de referencia a los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio, y para desmapear la informacion de datos que esta mapeada a los sfmbolos restantes,

en el que algo de la informacion de datos esta mapeada a los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio.
2. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que algo de dicha informacion de datos y la informacion de acuse de recibo se recibe respectivamente durante diferentes subportadoras para transmision de los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio.
3. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que tanto algo de dicha informacion de datos como la informacion de acuse de recibo esta mapeada a los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio.
4. Un aparato de transmision de una senal en un intervalo de una subtrama en el enlace ascendente de un sistema de comunicacion inalambrica de acceso multiple por division en frecuencia de portadora unica, SC-FDMA, incluyendo la senal informacion de datos (720), e informacion de acuse de recibo (710), comprendiendo el aparato:

un mapeador para mapear una senal de referencia (730) a un sfmbolo medio en el intervalo, mapear la informacion de datos en sfmbolos restantes en el intervalo que no se usan para mapear la senal de referencia, y mapear la informacion de acuse de recibo (710) unicamente a sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio entre los sfmbolos restantes en el intervalo, no usandose los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio para mapear senales de referencia; y

un transmisor para transmitir la senal que incluye la senal de referencia mapeada, la informacion de datos mapeada y la informacion de acuse de recibo mapeada,

en el que algo de la informacion de datos esta localizada en los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio.
5. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que el intervalo consiste en 7 sfmbolos, la senal de referencia esta mapeada a un 4° sfmbolo entre los 7 sfmbolos y la informacion de acuse de recibo esta mapeada unicamente al 3er y 5° sfmbolo entre los 7 sfmbolos.
6. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que algo de dicha informacion de datos y la informacion de acuse de recibo se transmite respectivamente por diferentes subportadoras para la transmision de los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio.
7. El aparato de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que tanto algo de dicha informacion de datos como la informacion de acuse de recibo esta mapeada a los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio.
8. Un procedimiento de transmision de una senal en un intervalo de una subtrama en el enlace ascendente de un sistema de comunicacion inalambrica de acceso multiple por division en frecuencia de portadora unica, SC-FDMA, incluyendo la senal informacion de datos (720) e informacion de acuse de recibo (710), comprendiendo el procedimiento:

mapear una senal de referencia a un sfmbolo medio en el intervalo;

mapear la informacion de datos a sfmbolos restantes en el intervalo no usados para mapear la senal de referencia;

mapear la informacion de acuse de recibo unicamente a sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio entre los sfmbolos restantes, no usandose los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio para mapear senales de referencia; y

transmitir la senal que incluye la informacion de datos mapeada, la informacion de acuse de recibo mapeada y la senal de referencia mapeada,

en el que algo de la informacion de datos esta localizada en los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio.
9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que el intervalo consiste en 7 sfmbolos, la al menos una senal de referencia esta mapeada a un 4° sfmbolo entre los 7 sfmbolos y la informacion de acuse de recibo esta mapeada unicamente al 3er y 5° sfmbolo entre los 7 sfmbolos.
10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que algo de dicha informacion de datos y la informacion de acuse de recibo se transmite respectivamente por diferentes subportadoras para la transmision de

10

15

20

los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio.
11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que tanto algo de dicha informacion de datos como la informacion de acuse de recibo esta mapeada a los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio.
12. Un procedimiento de recepcion de una senal en un intervalo de una subtrama en el enlace ascendente de un sistema de comunicacion inalambrica de acceso multiple por division en frecuencia de portadora unica, SC-FDMA, incluyendo la senal informacion de datos (720) e informacion de acuse de recibo (710), comprendiendo el procedimiento:

recibir la senal que incluye la informacion de datos, la informacion de acuse de recibo y una senal de referencia, mapeandose la senal de referencia a un sfmbolo medio en el intervalo;

desmapear la informacion de acuse de recibo que esta mapeada unicamente en sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio entre sfmbolos restantes en el intervalo, no mapeandose la senal de referencia a los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio; y desmapear la informacion de datos mapeada a los sfmbolos restantes,

en el que algo de la informacion de datos esta mapeada a los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio.
13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que algo de dicha informacion de datos y la informacion de acuse de recibo se recibe respectivamente por diferentes subportadoras para la transmision de los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio.
14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 12, en el que tanto algo de dicha informacion de datos como la informacion de acuse de recibo esta mapeada a los sfmbolos directamente adyacentes al sfmbolo medio.