ES2926635T3 - Manejo de memoria intermedia suave con ancho de banda de acceso a memoria limitado - Google Patents

Abstract

En el presente documento se proporcionan sistemas y métodos para el manejo de búfer suave con ancho de banda de acceso a memoria limitado. En algunas realizaciones, un método de operación de un Equipo de usuario (UE) de una red de comunicaciones celular incluye recibir una retransmisión que requeriría un número total de accesos a la memoria para procesar que es mayor que un ancho de banda de acceso a la memoria de un búfer flexible del UE . El método también incluye priorizar qué bits deben leerse o escribirse en el búfer flexible del UE cuando se procesa la retransmisión en función del ancho de banda de acceso a la memoria, cualquier versión de redundancia recibida previamente y/o una versión de redundancia recibida actualmente. De acuerdo con algunas realizaciones, esto logra un mayor rendimiento del sistema que Chase Combinando solo mientras mantiene la limitación de implementación del receptor tan baja como las soluciones alternativas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Manejo de memoria intermedia suave con ancho de banda de acceso a memoria limitado

Campo técnico

La presente descripción se refiere a las retransmisiones y el funcionamiento de una memoria intermedia suave en Operaciones de Solicitud de Repetición Automática Híbrida (HARQ).

Antecedentes

Los sistemas de comunicaciones móviles de Evolución a Largo Plazo (LTE) usan Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM) en el enlace descendente y OFDM de dispersión de Transformada Discreta de Fourier (DFT) en el enlace ascendente. El recurso físico de enlace descendente básico de LTE se puede ver como una cuadrícula de frecuencia de tiempo como se ilustra en la Figura 1, donde cada elemento de recurso corresponde a una subportadora OFDM durante un intervalo de símbolo OFDM.

En el dominio del tiempo, las transmisiones de enlace descendente de LTE se organizan en tramas de radio de 10 ms, como se muestra en la Figura 2, y cada trama de radio consta de diez subtramas de igual tamaño de longitud T^subtrama= 1 ms.

En la transmisión LTE que usa una sola capa espacial, se transmite un bloque de transporte al receptor. Cuando se usan varias capas espaciales (como la transmisión MIMO (Múltiple Entrada Múltiple Salida), se transmiten dos bloques de transporte al receptor. Dado que un bloque de transporte puede ser muy grande (por ejemplo, hasta 97896 bits para una sola capa espacial), un bloque de transporte grande se divide en varios bloques de código que tienen tamaños adecuados para la codificación y decodificación turbo. Por ejemplo, el bloque de transporte de tamaño 97896 bits se divide en 16 bloques de código de tamaño 6144 bits cada uno (incluidos los bits de Comprobación de Redundancia Cíclica (CRC) según las especificaciones LTE de la TS 36.212).

En los sistemas LTE, el protocolo de Solicitud de Retransmisión Automática Híbrida (HARQ) se usa para mejorar la confiabilidad de la transmisión. Cuando el receptor no recibe correctamente una transmisión inicial, el receptor almacena la señal recibida en una memoria intermedia de software (implementado en una memoria basada en memoria intermedia suave, donde la "memoria basada en memoria intermedia suave" es la memoria física/hardware utilizada para la memoria intermedia suave) y envía señales al transmisor de dicha transmisión fallida, como se ilustra en la Figura 3. El transmisor puede entonces retransmitir la información (denominada bloque de transporte en las especificaciones de LTE) usando los mismos bits codificados de canal o bits codificados de canal diferentes. El receptor puede entonces combinar la señal de retransmisión con la almacenada en la memoria intermedia suave. Tal combinación de señales mejora en gran medida la fiabilidad de la transmisión. Los bloques de datos codificados recibidos incorrectamente pueden almacenarse como "bits suaves" o valores suaves. Estos bits suaves indican lo que el receptor hipotetiza que es el bit y qué tan seguro está el receptor de que esta es una hipótesis correcta. Estos bits suaves se pueden combinar con los bits retransmitidos para calcular una hipótesis más precisa. Estos bits de software se almacenan en una memoria intermedia suave en el Equipo de Usuario (UE)/receptor de manera que, cuando se recibe el bloque retransmitido, los valores recibidos para los dos bloques pueden combinarse. Dependiendo de la implementación, el receptor solo puede realizar una cierta cantidad de lecturas de bits suaves desde la memoria intermedia suave y escrituras de bits suaves en la memoria intermedia suave. Como se usa en el presente documento, el número total de lecturas y escrituras que el receptor es capaz de realizar en el tiempo asignado se denomina ancho de banda de acceso a memoria.

En el sistema LTE, la transmisión de datos está protegida por un código turbo de tasa 1/3. Para simplificar la señalización y la complejidad de la operación, se usa un modelo conceptual denominado memoria intermedia circular en las operaciones HARQ LTE. Este modelo de memoria intermedia circular se ilustra en la Figura 4 para el caso de transmisión de una sola capa espacial. La memoria intermedia consta de 32 columnas de bits sistemáticos seguidas de 64 columnas de bits de paridad generados por el codificador turbo. El número de filas depende del tamaño del bloque de transporte a transmitir.

Para simplificar la señalización de qué bits se transmiten al receptor, se definen cuatro versiones de redundancia. Cada versión de redundancia se define como los bits que se pueden leer de la memoria intermedia circular columna por columna a partir de la cabecera de una columna específica en la memoria intermedia circular. Los puntos de partida de las cuatro versiones de redundancia (RV): RV=0, 1,2 y 3 son las cabeceras de las columnas N.° 2, N.° 26, N.° 50 y N.° 74 (observe que la numeración de las columnas comienza en 0). Para una transmisión que usa una versión de redundancia específica, el transmisor lee los bits a partir del inicio de la versión de redundancia hasta obtener el número de bits necesario. Si la lectura llega al final de la memoria intermedia y aún se necesitan más bits, la lectura de bits se reanuda desde el principio de la memoria intermedia.

En el caso de transmisión de capa multiespacial, se transmiten dos bloques de transporte en LTE. El tamaño de la memoria intermedia circular se reduce a la mitad descartando parte de los bits de paridad. Más específicamente, el modelo de memoria intermedia circular para LTE se ilustra en la Figura 5 para el caso de transmisión de capa multiespacial. En este caso, la memoria intermedia consta de 32 columnas de bits sistemáticos seguidas de 16 columnas de bits de paridad generados por el codificador turbo. Los puntos de inicio de las cuatro versiones de redundancia RV=0, 1,2 y 3 son las cabeceras de las columnas n.° 2, n.° 14, n.° 26 y n.° 38 (observe que la numeración de las columnas comienza desde 0).

Un experto en la técnica puede apreciar que generalmente es ventajoso realizar una retransmisión que transporte más bits que no se han transmitido en intentos de transmisión anteriores. Por ejemplo, en el llamado protocolo de Combinación Suave, el transmisor envía la transmisión inicial usando RV=0 y reenvía las retransmisiones posteriores también usando RV=0. Es decir, en Combinación Suave, cada retransmisión contiene la misma información (datos y bits de paridad). El receptor usa la combinación de relación máxima para combinar los bits recibidos con los mismos bits de transmisiones anteriores. Debido a que todas las transmisiones son idénticas, la Combinación Suave puede verse como una codificación de repetición adicional. Es decir, cada retransmisión agrega energía adicional a la transmisión recibida a través de un aumento de Eb/Nü (la energía por bit a la relación de densidad espectral de potencia de ruido).

Un protocolo HARQ tan simple como la Combinación Suave proporciona principalmente beneficios al combinar la energía de la señal de las transmisiones, lo que da como resultado, por ejemplo, una ganancia de 3 dB para 2 transmisiones y 4,8 dB para 3 transmisiones. Por otro lado, en el llamado Protocolo de redundancia Incremental, el transmisor elige una versión de redundancia que comparte el menor número de bits, como la versión de redundancia que se usó en las transmisiones iniciales. Es decir, cuando se usa la Redundancia Incremental, cada retransmisión contiene información diferente a la transmisión anterior. Se generan múltiples conjuntos de bits codificados, cada uno de los cuales representa el mismo conjunto de bits de información. La retransmisión generalmente usa un conjunto diferente de bits codificados que la transmisión anterior, con diferentes versiones de redundancia generadas al perforar la salida del codificador. Por lo tanto, en cada retransmisión, el receptor obtiene información adicional. Este protocolo HARQ proporciona tanto ganancia de energía como ganancias de codificación adicionales. Usando la tasa de transmisión más alta que usa Modulación de Amplitud en Cuadratura (QAM) 256 como ejemplo, se pueden obtener ganancias de 8,4 decibelios (dB) después de dos transmisiones, y se pueden obtener ganancias de 11,3 dB después de tres transmisiones.

El estándar LTE Ver-10 admite anchos de banda superiores a 20 megahercios (MHz). Un requisito importante en LTE Ver-10 es garantizar la compatibilidad con versiones anteriores de LTE Ver-8. Esto también debería incluir la compatibilidad del espectro. Eso implicaría que una portadora LTE Ver-10 de más de 20 MHz debería aparecer como una cantidad de portadoras LTE en un terminal LTE Ver-8. Cada una de estas portadoras puede denominarse Portadora de Componentes (CC). En particular, para las implementaciones tempranas de LTE Ver-10, se puede esperar que haya una cantidad menor de terminales compatibles con LTE Ver-10 en comparación con los muchos terminales heredados de LTE. Por lo tanto, es necesario garantizar un uso eficiente de una portadora amplia también para terminales heredados, es decir, que sea posible implementar portadoras en las que se puedan programar terminales heredados en todas las partes de la portadora LTE Ver-10 de banda ancha. La forma sencilla de obtener esto sería por medio de la Agregación de Portadoras (CA). CA implica que un terminal LTE Ver-10 puede recibir múltiples CC, donde las CC tienen, o al menos podrían tener, la misma estructura que un portadora Ver-8. La CA se ilustra en la Figura 6. A un UE con capacidad CA se le asigna una Celda Principal (PCelda) que siempre está activada, y una o más Celdas Secundarias (SCeldas) que pueden activarse o desactivarse dinámicamente.

En Ver-13, el LAA (Acceso Asistido con Licencia) ha atraído mucho interés en la ampliación de la función de agregación de portadoras LTE para capturar toda la gama de oportunidades del espectro sin licencia en la banda de 5 GHz. Una red de Área Local Inalámbrica (WLAN) que opera en la banda de 5 gigahercios (GHz) actualmente ya admite 80 MHz en el campo, y 160 MHz le seguirán en la implementación Onda 2 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) 802.11 ac. También existen otras bandas de frecuencia, como la de 3,5 GHz, en las que es posible la agregación de más de una portadora en la misma banda, además de las bandas que ya se usan ampliamente para LTE. Habilitar la utilización de anchos de banda para LTE en combinación con LAA similares a los anchos de banda usados para IEEE 802.11ac Onda 2 conducirá a propuestas para ampliar el marco de trabajo de agregación de portadoras para admitir más de cinco portadoras. Se aprobó la extensión del marco de trabajo de CA más allá de cinco portadoras como un elemento de trabajo para LTE Ver-13. El objetivo es admitir hasta treinta y dos portadoras tanto en Enlace Ascendente (UL) como en Enlace descendente (DL).

Para admitir hasta 32 portadoras en DL, la Información de Control de Enlace Ascendente (UCI), por ejemplo los bits HARQ-ACK, aumentarán significativamente. Para cada subtrama DL, hay 1 o 2 bits HARQ-ACK por portadora dependiendo de si se admite o no la multiplexación espacial. Por lo tanto, para la Duplexación por División de Frecuencia (FDD), puede haber hasta 64 bits HARQ-ACK si hay 32 portadoras DL. La cantidad de bits HARQ-ACK para Duplexación por División de Tiempo (TDD) es aún mayor, potencialmente hasta cientos de bits, según la configuración de TDD. Por lo tanto, es necesario un nuevo formato de canal de control de enlace ascendente físico (PUCCH) que admita una carga útil más grande. De manera similar, la incorporación del mayor número de bits de UCI también motiva las mejoras en la retroalimentación de UCI en el Canal Compartido de Enlace Ascendente Físico (PUSCH).

En la especificación LTE, se requiere que cada UE almacene un número específico de bits suaves recibidos en su memoria intermedia suave. Para admitir comunicaciones de alta velocidad de datos, se necesitan grandes anchos de banda de lectura y escritura para dicha memoria intermedia suave hacia y desde el procesador de banda base y el turbo decodificador. Por lo tanto, ha sido una práctica general incorporar memoria intermedia suave en el mismo chip con el procesador de banda base y el decodificador turbo.

Se ha sugerido que la solución tradicional de colocar la memoria intermedia suave y el procesador de banda base puede no ser una solución económicamente viable o incluso técnicamente viable para soportar un gran número de portadoras. Se ha sugerido además adoptar memoria fuera del chip. Tal solución tendría solo un ancho de banda limitado para leer y escribir los bits suaves.

Usando el caso de transmisión de capa espacial única como ejemplo no limitativo, un receptor almacenará los bits suaves correspondientes a RV=0 en la memoria intermedia suave fuera del chip. El problema del ancho de banda es más limitante cuando la transmisión usa la modulación de orden más alto y la tasa de codificación más alta permitida en las especificaciones de LTE. Esto corresponde al esquema de modulación y codificación (MCS) 27 de 256QAM con tasa de código r = 0,9035. A tal tasa de código, aproximadamente |-32/0,9035-| = 36 columnas de bits de software se almacenan en la memoria intermedia suave. Cuando el receptor recibe una retransmisión usando el mismo RV=0, el receptor leerá los bits suaves previamente almacenados y los combinará con los bits suaves recién recibidos para la decodificación. Si la decodificación sigue fallando, el receptor deberá volver a escribir los bits suaves combinados en la memoria intermedia suave.

Como se ilustra en la Figura 7, el hardware del receptor debe estar diseñado para admitir suficiente ancho de banda de acceso a la memoria intermedia suave para lograr los siguientes dos conjuntos de lectura y escritura de memoria cuando se usa la modulación de orden más alto y la tasa de codificación más alta en las transmisiones:

• 36 columnas (n.° 2 - n.° 37) leídas de la memoria para combinar con nuevos bits suaves

• Después de que falla la decodificación, se vuelven a escribir en la memoria 36 columnas (n.° 2 - n.° 37) de nuevos bits suaves combinados

Este ancho de banda de acceso a memoria es proporcional a las lecturas y escrituras de 72 columnas por bloque de código turbo para la transmisión MCS más alta. Para un receptor diseñado para cumplir con un requisito mínimo de ancho de banda de acceso a memoria, es posible que no pueda leer la totalidad de los bits de software almacenados en la memoria fuera del chip para realizar la combinación suave como las que se ilustran en la Figura 8 para la transmisión de capa espacial única en caso de que fallan dos retransmisiones. Tal situación requiere un ancho de banda de acceso a memoria proporcional a las lecturas y escrituras de 108 columnas por bloque de código turbo para la transmisión MCS más alta, que es mayor que el ancho de banda diseñado proporcional a las lecturas y escrituras de 72 columnas.

Considere además el caso de la transmisión de capa multiespacial donde se transmiten dos bloques de transporte. Para cada bloque de código para cada bloque de transporte, el ancho de banda de acceso a memoria es proporcional a las lecturas y escrituras de 72 columnas por bloque de código turbo para la transmisión MCS más alta, como se ilustra en la Figura 9. Dado que los dos bloques de transporte pueden fallar, el receptor debe ser diseñado para admitir un ancho de banda de acceso a memoria proporcional a las lecturas y escrituras de 2x72 = 144 columnas por bloque de código turbo para la transmisión MCS más alta.

De manera similar, en el caso de la transmisión de capa multiespacial ilustrada en la Figura 10, donde fallan dos retransmisiones, el ancho de banda de acceso a memoria requerido es proporcional a las lecturas y escrituras de 2x84 = 168 columnas por bloque de código turbo para la transmisión MCS más alta, que es mayor que el ancho de banda diseñado proporcional a las lecturas y escrituras de 144 columnas.

Para superar tal limitación de ancho de banda, se ha sugerido restringir las operaciones del protocolo HARQ para usar principalmente la misma versión de redundancia que las transmisiones iniciales (es decir, el protocolo de Combinación Suave). Sin embargo, una solución de este tipo limita severamente el rendimiento del sistema, ya que existen grandes diferencias de rendimiento entre los protocolos de Combinación Suave y Redundancia Incremental, como se mencionó anteriormente. Como tal, se necesitan sistemas y métodos para el manejo de memoria intermedia suave con ancho de banda de acceso a memoria limitado.

Guohui Wang et al: "High-throughput Contentious-Free concurrent interleave architecture for multi-standard turbo decoder", SISTEMAS, ARQUITECTURAS Y PROCESADORES ESPECÍFICOS DE APLICACIÓN (ASAP), CONFERENCIA INTERNACIONAL DEL IEEE DE 2011, IEEE, 11 de septiembre de 2011 (2011-09 -11), páginas 113­ 121 propone una arquitectura de entrelazador libre de contención basada en memoria intermedia doble (DBCF) para resolver un problema de conflicto de memoria para decodificadores turbo paralelos con un paralelismo muy alto.

Compendio

La invención se expone en las reivindicaciones adjuntas.

En el presente documento se proporcionan sistemas y métodos para el manejo de memoria intermedia suave con ancho de banda de acceso a memoria limitado. Un método de operación de un Equipo de Usuario (UE) de una red de comunicaciones móvil incluye recibir una retransmisión que requeriría un número total de accesos a la memoria para procesar que es mayor que un ancho de banda de acceso a la memoria de una memoria intermedia suave del UE. El método también incluye priorizar qué bits deben leerse o escribirse en la memoria intermedia suave del UE cuando se procesa la retransmisión en función del ancho de banda de acceso a la memoria, cualquier versión de redundancia recibida previamente y/o una versión de redundancia recibida actualmente. Esto logra un mayor rendimiento del sistema que solo la Combinación Suave y mantiene la limitación de implementación del receptor tan baja como las soluciones alternativas.

El método también incluye, antes de recibir la retransmisión, determinar el ancho de banda de acceso a l memoria de la memoria intermedia suave del UE.

Priorizar cuál de los bits debe leerse o escribirse incluye priorizar la escritura de bits en la memoria intermedia suave del UE y, por lo tanto, no todos los bits se leerán de la memoria intermedia suave del UE al procesar la retransmisión. Priorizar la escritura de bits en la memoria intermedia suave del UE incluye la escritura de bits en la memoria intermedia suave del UE para maximizar una cantidad de bits que se superponen entre una transmisión anterior y la retransmisión.

Priorizar qué bits deben leerse o escribirse incluye priorizar la lectura de bits desde la memoria intermedia suave del UE y, por lo tanto, no todos los bits se escribirán en la memoria intermedia suave del UE cuando se procesa la retransmisión. Priorizar la lectura de bits desde la memoria intermedia suave del UE incluye la lectura de bits desde la memoria intermedia suave del UE para maximizar una cantidad de bits sistémicos leídos cuando se procesa la retransmisión. Priorizar la lectura de bits desde la memoria intermedia suave del UE incluye la lectura de bits desde la memoria intermedia suave del UE para maximizar una cantidad de bits de paridad leídos cuando se procesa la retransmisión. Priorizar la lectura de bits de la memoria intermedia suave del UE incluye la lectura de bits de la memoria intermedia suave del UE para maximizar una cantidad de bits que se superponen entre transmisiones anteriores.

Recibir la retransmisión incluye recibir una retransmisión de versión de redundancia para redundancia incremental. En algunas realizaciones, el UE es un UE de Comunicación de Tipo Máquina (MTC).

Un transmisor selecciona una versión de redundancia para la retransmisión para optimizar el rendimiento. La selección de la versión de redundancia puede considerar además el ancho de banda de acceso a memoria del receptor. En algunas realizaciones, un transmisor obtiene información indicativa de un ancho de banda de acceso a memoria de un dispositivo inalámbrico. Esta información proviene de una definición de clase de UE en LTE o de la señalización de capacidad del dispositivo inalámbrico. Luego, el transmisor selecciona una versión de redundancia para la retransmisión a fin de optimizar el rendimiento en función de la información indicativa del ancho de banda de acceso a memoria del dispositivo inalámbrico. Esta retransmisión es diferente de lo que sería una retransmisión con solo usar la Combinación Suave y proporciona un mayor rendimiento con respecto a la Combinación Suave. Si falla una transmisión al dispositivo inalámbrico, el transmisor vuelve a transmitir usando la versión de redundancia seleccionada.

Un receptor puede determinar un ancho de banda de acceso a memoria de una memoria intermedia suave usada en el receptor. Luego, cuando el receptor recibe una retransmisión que requeriría un número total de accesos a la memoria mayor que el ancho de banda de acceso a memoria (por ejemplo, usando RV=0, RV=2 y RV=3), el receptor prioriza qué bits deben ser leer o escribir en la memoria intermedia suave en función del ancho de banda de acceso a memoria, cualquier versión de redundancia recibida previamente y/o la versión de redundancia recibida actualmente. En algunas realizaciones, el receptor prioriza la lectura de bits. El receptor prioriza los bits de lectura para maximizar el número de bits sistémicos y/o bits de paridad usados. El receptor prioriza los bits de escritura. En algunas realizaciones, el receptor prioriza la escritura de bits que se superponen entre la transmisión anterior y la transmisión recibida actualmente. El receptor combina dos o más factores para determinar qué bit lee y qué bit escribe para realizar.

Como resultado, logra un alto rendimiento del sistema mientras mantiene la limitación de implementación del receptor tan baja como las soluciones alternativas.

Los expertos en la técnica apreciarán el alcance de la presente descripción y se darán cuenta de aspectos adicionales de la misma después de leer la siguiente descripción detallada en asociación con las figuras de los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

Las figuras de dibujos adjuntas incorporadas y que forman parte de esta especificación ilustran varios aspectos de la descripción y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la descripción.

La Figura 1 ilustra un recurso físico de enlace descendente de Evolución a Largo Plazo (LTE);

la Figura 2 ilustra una estructura en el dominio del tiempo de LTE;

la Figura 3 ilustra la operación de Solicitud de Repetición Automática Híbrida (HARQ) en LTE;

la Figura 4 ilustra un modelo de memoria intermedia circular LTE para una transmisión de capa espacial única;

la Figura 5 ilustra un modelo de memoria intermedia circular LTE para una transmisión de capa multiespacial; la Figura 6 ilustra la agregación de portadoras en LTE;

la Figura 7 ilustra una combinación suave ejemplar de bits suaves para transmisión de capa espacial única correspondiente al uso de RV=0 para transmisión inicial y retransmisiones a altas tasas de código;

la Figura 8 ilustra una combinación suave ejemplar de bits suaves para transmisión de capa espacial única correspondiente al uso de RV=0, RV=2 y RV=3 para transmisión inicial y retransmisiones a altas tasas de código;

la Figura 9 ilustra una combinación suave de ejemplo de bits suaves para transmisión de capa multiespacial correspondiente al uso de RV=0 para transmisión inicial y retransmisiones a altas tasas de código;

la Figura 10 ilustra una combinación suave ejemplar de bits suaves para transmisión de capa multiespacial correspondiente al uso de RV=0, RV=2 y RV=3 para transmisión inicial y retransmisiones a altas tasas de código;

la Figura 11 ilustra un ejemplo de una red de comunicaciones móviles;

la Figura 12 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de un nodo de red para retransmitir según la presente descripción;

la Figura 13 ilustra una combinación suave ejemplar de bits suaves para la transmisión de una sola capa espacial correspondiente al uso de RV=0 y RV=2 para la transmisión inicial y la retransmisión a altas tasas de código según la presente descripción;

la Figura 14 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de un dispositivo inalámbrico para recibir una retransmisión según la presente divulgación;

la Figura 15 ilustra una combinación suave ejemplar de bits suaves para transmisión de capa espacial única correspondiente al uso de RV=0, RV=2 y RV=3 para transmisión inicial y retransmisiones a altas tasas de código según la presente descripción;

la Figura 16 ilustra una combinación suave restringida ejemplar de bits suaves para transmisión de capa espacial única correspondiente al uso de RV=0, RV=2 y RV=3 para transmisión inicial y retransmisiones a altas tasas de código según la presente descripción;

la Figura 17 ilustra una combinación suave ejemplar de bits suaves para transmisión de capa multiespacial correspondiente al uso de RV=0, RV=2 y RV=3 para transmisión inicial y retransmisiones a altas tasas de código según la presente descripción;

la Figura 18 ilustra una combinación suave ejemplar de bits suaves para transmisión de capa multiespacial correspondiente al uso de RV=0 y RV=2 para transmisión inicial y retransmisión a tasas de código altas según la presente descripción;

la Figura 19 es un diagrama de bloques de un dispositivo de Equipo de Usuario (UE) según la presente descripción;

la Figura 20 es un diagrama de bloques de un UE según la presente descripción;

la Figura 21 es un diagrama de bloques de un nodo de red según la presente descripción; y

La Figura 22 es un diagrama de bloques de un nodo de red según la presente descripción.

Descripción detallada

La descripción que se expone a continuación representa información que permite a los expertos en la técnica poner en práctica las realizaciones e ilustrar el mejor modo de poner en práctica las realizaciones. Al leer la siguiente descripción a la luz de las figuras de los dibujos adjuntos, los expertos en la técnica comprenderán los conceptos de la descripción y reconocerán las aplicaciones de estos conceptos que no se abordan particularmente en este documento. Debe entenderse que estos conceptos y aplicaciones caen dentro del alcance de la descripción y las reivindicaciones adjuntas.

Se usa un término no limitativo dispositivo de Equipo de Usuario (UE). El UE en el presente documento puede ser cualquier tipo de dispositivo inalámbrico capaz de comunicarse con un nodo de red u otro UE a través de señales de radio. El UE también puede ser un dispositivo de comunicación por radio, un dispositivo de destino, un UE de Dispositivo a Dispositivo (D2D), un UE de tipo máquina, un UE capaz de comunicación de Máquina a Máquina (M2M), un sensor equipado con un UE , un iPad, una tableta, un terminal móvil, un teléfono inteligente, un Equipo Integrado en un ordenador portátil (LEE), un Equipo Montado en un ordenador portátil (LME), dispositivos de Bus Serie Universal (USB), un Equipo en las Instalaciones del Cliente (CPE), etc.

También en terminología genérica, se usa "nodo de red de radio" o simplemente "nodo de red". Puede ser cualquier tipo de nodo de red que puede comprender una estación base, una estación base de radio, una estación transceptora base, un controlador de estación base, un controlador de red, un Nodo B mejorado o evolucionado (eNB), un Nodo B, una Entidad de Coordinación Multicelda/ Multidifusión (MCE), un nodo de retransmisión, un punto de acceso, un punto de acceso por radio, una Unidad de Radio Remota (RRU), un Cabezal de Radio Remoto (RRH), un nodo de red de núcleo (por ejemplo, una Entidad de Recopilación de Seguimiento (TCE) ), una Entidad de Gestión de Movilidad (MME), un nodo de Minimización de Pruebas de Manejo (MDT), un nodo de Servicio de Difusión/Multidifusión Multimedia (MBMS)), o incluso un nodo externo (por ejemplo, un nodo de terceros, un nodo externo a la red actual), etc.

El término "nodo de radio" usado en el presente documento puede usarse para indicar un UE o un nodo de red de radio.

La descripción es aplicable a una única portadora así como a operaciones de múltiples portadoras o agregación de portadoras (CA) del UE en las que el UE puede recibir y/o transmitir datos a más de una celda de servicio. El término CA también se denomina (por ejemplo, indistintamente) "sistema multiportadora", "operación multicelda", "operación multiportadora" y transmisión y/o recepción "multiportadora". En CA, una de las Portadoras de Componentes (CC) es la CC principal (PCC) o simplemente la portadora principal o incluso la portadora ancla. Las restantes se denominan CC Secundarias (SCC) o simplemente portadoras secundarias o incluso portadoras complementarias. La celda de servicio se denomina indistintamente Celda Principal (PCelda) o Celda de Servicio Principal (PSC). De manera similar, la celda de servicio secundaria se denomina indistintamente Celda Secundaria (SCelda) o Celda de Servicio Secundaria (SSC).

La Figura 11 ilustra un ejemplo de una red 10 de comunicaciones móviles en la que se puede implementar la presente descripción. Como se ilustra, la red 10 de comunicaciones móviles incluye una Red 12 de Acceso por Radio (RAN) (por ejemplo, una Red de Acceso por Radio (E-UTRAN) del Sistema de Telecomunicaciones Móviles Universales Evolucionado (UMTS) para Evolución a Largo Plazo (LTE)) que incluye estaciones 14 base que proporcionan celdas 16 de la red 10 de comunicaciones móviles. Las estaciones 14 base proporcionan acceso por radio a los UE 18 ubicados dentro de las respectivas celdas 16. Las estaciones 14 base pueden acoplarse comunicativamente a través de una interfaz de estación base a estación base (por ejemplo, una interfaz X2 en LTE ). Además, las estaciones 14 base están conectadas a una red de núcleo 20 (por ejemplo, un Núcleo de Paquetes Evolucionado (EPC) en LTE) a través de las interfaces correspondientes (por ejemplo, las interfaces S1 en LTE). La red 20 de núcleo incluye varios nodos de red de núcleo tales como, por ejemplo, las MME 22, las Puertas de Enlace 24 de Servicio (S-GW), y las Puertas de Enlace 26 (P-GW) de Red de Datos de Paquetes (PDN), como será apreciado por alguien de experiencia ordinaria en la técnica.

La Figura 12 ilustra un diagrama de flujo que demuestra que un transmisor obtiene información indicativa de un ancho de banda de acceso a memoria de un dispositivo inalámbrico (paso 100). Dependiendo de la implementación, el dispositivo inalámbrico solo puede realizar una cierta cantidad de lecturas de bits suaves desde la memoria intermedia suave y escrituras de bits suaves en la memoria intermedia suave. Como se usa en el presente documento, el número total de lecturas y escrituras que el receptor es capaz de realizar en el tiempo asignado se denomina ancho de banda de acceso a la memoria. Por ejemplo, el diseño del dispositivo inalámbrico puede ser que el dispositivo inalámbrico pueda leer 36 columnas de la memoria intermedia suave y luego escribir 36 columnas en la memoria intermedia suave. En este caso, el ancho de banda de acceso a l memoria del dispositivo inalámbrico sería proporcional a las lecturas y escrituras de 72 columnas. En algunos casos, la implementación completa de un método de combinación puede requerir más lecturas y escrituras de las que este dispositivo inalámbrico es capaz de realizar.

El transmisor luego selecciona una versión de redundancia para la retransmisión para optimizar el rendimiento en base a la información indicativa del ancho de banda de acceso a memoria del dispositivo inalámbrico (paso 102). Si falla una transmisión al dispositivo inalámbrico, el transmisor retransmite usando la versión de redundancia seleccionada (paso 104). Si bien algunas de las discusiones analizan un nodo de red o una estación base como transmisor y un UE o dispositivo inalámbrico como receptor, la presente descripción no se limita a estos.

El transmisor selecciona una versión de redundancia para la retransmisión a fin de optimizar el rendimiento incluso cuando el transmisor es consciente del ancho de banda de acceso a memoria limitado en el receptor. Dicho conocimiento del ancho de banda de acceso a memoria en el lado del transmisor puede obtenerse de la definición de clase del receptor (como la definición de clase de UE en las especificaciones de LTE) o de la capacidad de señalización del receptor al transmisor.

Esta enseñanza se ilustra en la Figura 13 para el caso de transmisión espacial única. Dada la limitación del ancho de banda de acceso a memoria del receptor, el transmisor selecciona RV=2 para la retransmisión en lugar del mismo valor de redundancia que en la Combinación Suave. Se puede observar que el receptor puede realizar una combinación suave correcta incluso bajo la limitación del ancho de banda de acceso a la memoria. Más específicamente,

• 36 columnas (n.° 2 - n.° 37) leídas de la memoria para combinar con nuevos bits suaves

• Después de que falla la decodificación, se vuelven a escribir en la memoria 36 columnas (n.° 50 - n.° 85) de nuevos bits suaves. Se observa aquí que no es necesario volver a escribir las columnas N.° 2 a N.° 37 porque estos bits suaves no se modifican.

Es decir, el ancho de banda total de acceso a la memoria es proporcional a las lecturas y escrituras de 72 columnas por bloque de código turbo para la transmisión MCS más alta (es decir, MCS 27 256QAM). Esto es lo mismo que el requisito de ancho de banda mínimo necesario para admitir la propuesta del protocolo de Combinación Suave solamente.

La Figura 14 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de un dispositivo inalámbrico u otro receptor. Opcionalmente, el dispositivo inalámbrico puede determinar un ancho de banda de acceso a memoria de una memoria intermedia suave (paso 200). Entonces, el receptor recibe una retransmisión que requeriría un número total de accesos a la memoria mayor que el ancho de banda de acceso a l memoria (paso 202). El receptor prioriza qué bits deben leerse o escribirse en la memoria intermedia basada en el ancho de banda de acceso a l memoria, cualquier versión de redundancia recibida previamente y/o la versión de redundancia recibida actualmente (paso 204). Por ejemplo, el receptor selecciona bits suaves para leerlos de la memoria intermedia suave teniendo en cuenta la limitación del ancho de banda de acceso a memoria, las versiones de redundancia recibidas anteriormente y la nueva versión de redundancia de la retransmisión actual. La selección de bits suaves sigue estas prioridades:

• Los bits suaves seleccionados y los bits suaves recién recibidos deben contener tantos bits suaves sistemáticos como sea posible. El receptor debe seleccionar los bits suaves sistemáticos almacenados para complementar los bits suaves sistemáticos de la nueva retransmisión.

• Después de satisfacer la primera prioridad, la selección debe maximizar el número de bits suaves de paridad en los bits suaves seleccionados y los bits suaves recién recibidos. El receptor debe seleccionar los bits suaves de paridad que sean diferentes a los bits suaves de paridad de la nueva retransmisión

Considere el problema de acceso a la memoria para el caso de transmisión de una sola capa espacial ilustrado en la Figura 8 como un primer ejemplo no limitante. Según la enseñanza, el receptor puede, en cambio, seleccionar un número de bits suaves que puede leer de la memoria intermedia suave dada su limitación de ancho de banda. En este ejemplo, el receptor solo puede leer 36 columnas de bits suaves. En la Figura 15 se ilustra un ejemplo de receptor. Se puede observar que:

• El receptor primero lee 18 columnas de bits suaves (columnas n.° 14 - n.° 31) para complementar los bits suaves sistemáticos de la nueva retransmisión.

• El receptor puede leer además 14 columnas de bits suaves. Según la enseñanza, el receptor debe seleccionar bits de paridad suaves que sean diferentes a los bits de paridad suaves de la nueva retransmisión. En el ejemplo no limitativo ilustrado en la Figura 15, el receptor continúa la lectura de la memoria intermedia suave en las columnas n.° 32 a n.° 37. Luego lee los bits suaves de las columnas n.° 50 a n.° 61. (El receptor salta las columnas n.° 38 a n.° 49 porque no hay bits suaves almacenados para estas columnas, como se muestra en la Figura 8).

Esto permite una combinación efectiva de bits suaves almacenados y bits suaves recién recibidos para lograr una alta protección de corrección de errores sin exceder la limitación del ancho de banda de acceso a la memoria basada en la memoria intermedia suave.

El ejemplo ilustrado en la Figura 15 representa una lectura de memoria sin restricciones que permite la recuperación de bits suaves en bloques no continuos y cualquier dirección de lectura inicial. Si ciertas implementaciones tienen restricciones para realizar dicha lectura optimizada, pueden limitarse solo a la lectura de bloques contiguos y pueden restringirse aún más para comenzar solo en uno de los puntos de inicio de la versión de redundancia. Un ejemplo no limitativo de dicho receptor restringido se ilustra en la Figura 16. Puede observarse que el receptor lee 36 columnas (n.° 2 - n.° 37) de bits suaves de la memoria intermedia suave para combinarlos con los bits suaves recién recibidos.

Considere el problema de acceso a la memoria para el caso de transmisión de capa multiespacial ilustrado en la Figura 9 como otro ejemplo no limitante. Según la enseñanza, el receptor debe leer los bits suaves de las columnas n.° 2 -n.° 37 ya que los bits suaves recién recibidos corresponden a las columnas n.° 38 - n.° 47 y n.° 0 - n.° 25. Esto se ilustra en la Figura 17.

Si falla la decodificación, el receptor selecciona bits suaves para escribir en la memoria intermedia suave teniendo en cuenta la limitación del ancho de banda de acceso a memoria, las versiones de redundancia recibidas anteriormente y la nueva versión de redundancia de la retransmisión actual. Más específicamente, el receptor selecciona los bits suaves que se solapan con los bits suaves recién recibidos en la retransmisión.

La Figura 13 para el caso de transmisión espacial única donde el receptor vuelve a escribir los bits suaves para las columnas n.° 50 - n.° 85 si la decodificación falla después de las transmisiones usando RV=0 y RV=2. Se ilustra con más detalle en la Figura 15 para el caso de transmisión espacial única donde el receptor vuelve a escribir los bits programables para las columnas n.° 74 - n.° 95 y n.° 0 - n.° 13 si la decodificación falla después de transmisiones usando RV=0, RV=2 y VD=3.

Se ilustra además en la Figura 18 para el caso de transmisión multiespacial donde el receptor escribe los bits suaves para las columnas n.° 26 - n.° 47 y n.° 0 - n.° 13 si la decodificación falla después de las transmisiones usando RV=0 y RV=2. Se ilustra con más detalle en la Figura 17 para el caso de transmisión multiespacial donde el receptor vuelve a escribir los bits suaves para las columnas n.° 38 - n.° 47 y n.° 0 - n.° 25 si la decodificación falla después de las transmisiones usando RV=0, RV=2 y VD=3.

La solución propuesta es lograr un alto rendimiento del sistema mientras se mantiene baja la limitación de implementación del receptor como las soluciones alternativas. La solución propuesta consiste en:

• El transmisor selecciona una versión de redundancia para la retransmisión a fin de optimizar el rendimiento. La selección de la versión de redundancia puede considerar además el ancho de banda de acceso a memoria del receptor.

• El receptor selecciona bits suaves para leer de la memoria intermedia suave teniendo en cuenta la limitación del ancho de banda de acceso a memoria, las versiones de redundancia recibidas anteriormente y la nueva versión de redundancia de la retransmisión actual.

El receptor selecciona bits suaves para escribir en la memoria intermedia suave teniendo en cuenta la limitación del ancho de banda de acceso a memoria, las versiones de redundancia recibidas anteriormente y la nueva versión de redundancia de la retransmisión actual.

La Figura 19 es un diagrama de bloques del UE 18 según la presente descripción. Como se ilustra, el UE 18 incluye uno o más procesadores 28 (por ejemplo, una o más Unidades de Procesamiento Central (CPU), uno o más Circuitos Integrados Específicos de Aplicación (ASIC), una o más Matrices de Puertas Programables en Campo (FPGA), o similares, o cualquier combinación de los mismos), memoria 30 y uno o más transceptores 32 que incluyen uno o más transmisores 34 y uno o más receptores 36 acoplados a una o más antenas. La funcionalidad del UE18 descrita en el presente documento se implementa en software, que se almacena en la memoria 30 y es ejecutado por el procesador o los procesadores28.

Un programa informático que incluye instrucciones que, cuando es ejecutado por al menos un procesador, hace que el al menos un procesador lleve a cabo la funcionalidad del UE 18. En algunas realizaciones, se proporciona un soporte que contiene el producto de programa informático antes mencionado. El soporte es una señal electrónica, una señal óptica, una señal de radio o un medio de almacenamiento legible por ordenador (por ejemplo, un medio no transitorio legible por ordenador tal como la memoria 30).

La Figura 20 es un diagrama de bloques del UE 18 según la presente descripción. Como se ilustra, el UE 18 incluye uno o más módulos 40, cada uno de los cuales está implementado en software. El o los módulos 40 funcionan para proporcionar la funcionalidad del UE 18 según cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente con respecto a las Figuras 12-18.

La Figura 21 es un diagrama de bloques de la estación 14 base según la presente descripción. Como se ilustra, la estación 14 base incluye una unidad 46 de banda base que incluye uno o más procesadores 48 (por ejemplo, una o más CPU, uno o más ASIC, uno o más FPGA y/o similares, o cualquier combinación de los mismos), memoria 50 y una interfaz 52 de red (por ejemplo, una interfaz de red que proporciona una conexión a la red de núcleo 20 y/u otras estaciones 14 base). La estación 14 base también incluye una o más unidades 54 de radio que incluyen uno o más transmisores 56 y uno o más receptores 58 conectados a una o más antenas 60. La funcionalidad del nodo de red descrito en este documento se implementa en software, que se almacena en la memoria 50 y es ejecutado por el procesador o los procesadores 48.

Tenga en cuenta que otros nodos de red pueden incluir componentes similares a los de la unidad 46 de banda base ilustrada en la Figura 21.

Un programa informático que incluye instrucciones que, cuando son ejecutadas por al menos un procesador, hacen que el al menos un procesador lleve a cabo la funcionalidad del nodo de red (por ejemplo, la estación 14 base). Se proporciona un soporte que contiene el producto de programa informático antes mencionado. El soporte es una señal electrónica, una señal óptica, una señal de radio o un medio de almacenamiento legible por ordenador (por ejemplo, un medio no transitorio legible por ordenador tal como la memoria 50).

La Figura 22 es un diagrama de bloques de un nodo 62 de red (por ejemplo, la estación 14 base) según la presente descripción. Como se ilustra, el nodo 62 de red incluye uno o más módulos 64, cada uno de los cuales está implementado en software. El módulo o los módulos 64 funcionan para proporcionar la funcionalidad del nodo 62 de red según cualquiera de las Figuras 12-18.

Los siguientes acrónimos se usan a lo largo de esta descripción.

• 3GPP Proyecto de Asociación de 3a Generación

• ASIC Circuito Integrado de Aplicación Especifica

• ACK Acuse de Recibo

CA Agregación de Portadoras

CC Portadora de Componentes

CPE Equipo en las Instalaciones del Cliente

CPU Unidad Central de Procesamiento

CRC Verificación de Redundancia Cíclica

D2D Dispositivo a Dispositivo

dB Decibelio

DFT Transformada de Fourier Discreta

DL Enlace Descendente

eNB Nodo-B Evolucionado

EPC Núcleo de Paquetes Evolucionado

E-UTRAN Red de Acceso por Radio UMTS Evolucionada

FFD Duplexación por División de Frecuencia

FPGA Matriz de Puertas Lógicas Programables en Campo GHz Gigahercios

HARQ Solicitud de Repetición Automática Híbrida

IEEE Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos

LAA-LTE Acceso Asistido por Licencia a través de LTE

LEE Equipo Portátil Integrado

LME Equipo Montado en ordenador portátil

LTE Evolución a Largo Plazo

LTE-U LTE en Espectro Sin Licencia

M2M Máquina a Máquina

MBMS Servicio de Difusión/Multidifusión Multimedia

MCE Entidad de Coordinación de MultiCelda/Multidifusión MCS Esquema de Modulación y Codificación

MDT Minimización de las Pruebas de Manejo

MHz Megahercio

MIMO Múltiple Entrada Múltiple Salida

MME Entidad de Gestión de la Movilidad

OFDM Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal NACK Acuse de Recibo Negativo

PCC Portadora de Componentes Principal

PCelda Celda Principal

NPD Red de Paquetes de Datos

P-GW Puerta de Enlace PDN

PSC Celda de Servicio Principal

• PUCCH Canal de Control de Enlace Ascendente Físico

• PUSCH Canal Compartido de Enlace Ascendente Físico

• QAM Modulación de Amplitud de Cuadratura

• RAN Red de Área de Radio

• RRH Cabezal de Radio Remoto

• RRU Unidad de Radio Remota

• RV Versión de Redundancia

• Rx Lado de recepción

• SCC Portadora de Componentes Secundaria

• SCelda Celda Secundaria

• S-GW Puerta de Enlace de Servicio

• SSC Celda de Servicio Secundaria

• TCE Entidad de Recopilación de Seguimiento

• TDD Duplexación por División de Tiempo

• TS Especificación Técnica

• Tx Lado de transmisión

• UCI Información de Control de Enlace Ascendente

• UE Equipo de Usuario

• UL Enlace Ascendente

• UMTS Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles

• USB Bus Serie Universal

• UTRAN Red Universal de Acceso por Radio Terrestre

• WLAN Red de Área Local Inalámbrica

Los expertos en la técnica reconocerán mejoras y modificaciones a las realizaciones de la presente descripción. Todas estas mejoras y modificaciones se consideran dentro del alcance de los conceptos descritos en este documento y las reivindicaciones que siguen.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un método de operación de un Equipo de Usuario, UE, (18) de una red de comunicaciones móviles que comprende: recibir (202) una retransmisión que requeriría un número total de accesos a la memoria a procesar que es mayor que un ancho de banda de acceso a memoria de una memoria intermedia suave del UE (18); y

priorizar (204) qué bits deben leerse o escribirse en la memoria intermedia suave del UE (18) al procesar la retransmisión con base en:

- el ancho de banda de acceso a memoria,

- cualquier versión de redundancia recibida anteriormente, y

- una versión de redundancia recibida actualmente,

en donde priorizar la lectura de bits de la memoria intermedia suave del UE (18) comprende leer bits de la memoria intermedia suave del UE (18) para maximizar una cantidad de bits que se superponen entre transmisiones anteriores, por lo tanto, no todos los bits se escribirán en la memoria intermedia suave del UE (18) al procesar la retransmisión.

2. El método de la reivindicación 1 que comprende además, antes de recibir la retransmisión, determinar (200) el ancho de banda de acceso a memoria de la memoria intermedia suave del UE (18).

3. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde priorizar cuál de los bits debe leerse o escribirse comprende priorizar los bits de escritura en la memoria intermedia suave del UE (18) y, por lo tanto, no todos los bits se leerán de la memoria intermedia suave del UE (18) al procesar la retransmisión.

4. El método de la reivindicación 3, en donde priorizar la escritura de bits en la memoria intermedia suave del UE (18) comprende escribir bits en la memoria intermedia suave del UE (18) para maximizar una cantidad de bits que se superponen entre una transmisión anterior y la retransmisión.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde priorizar la lectura de bits de la memoria intermedia suave del UE (18) comprende leer bits de la memoria intermedia suave del UE (18) para maximizar una cantidad de bits sistémicos leídos al procesar la retransmisión.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde priorizar la lectura de bits de la memoria intermedia suave del UE (18) comprende leer bits de la memoria intermedia suave del UE (18) para maximizar una cantidad de bits de paridad leídos al procesar la retransmisión.

7. El método de cualquier reivindicación precedente, en donde recibir la retransmisión comprende recibir una retransmisión de versión de redundancia para redundancia incremental.

8. Un Equipo de Usuario, UE, (18) adaptado a:

recibir una retransmisión que requeriría un número total de accesos a la memoria a procesar que es mayor que un ancho de banda de acceso a memoria de una memoria intermedia suave del UE (18); y

priorizar qué bits deben leerse o escribirse en la memoria intermedia suave del UE (18) al procesar la retransmisión con base en :

- el ancho de banda de acceso a memoria,

- cualquier versión de redundancia recibida anteriormente, y

- una versión de redundancia recibida actualmente,

en donde priorizar la lectura de bits de la memoria intermedia suave del UE (18) comprende leer bits de la memoria intermedia suave del UE (18) para maximizar una cantidad de bits que se superponen entre transmisiones anteriores, por lo tanto, no todos los bits se escribirán en la memoria intermedia suave del UE (18) al procesar la retransmisión.

9. El UE (18) de la reivindicación 8, en donde el UE (18) es un UE (18) de Comunicación de Tipo Máquina, MTC.

10. El UE (18) de la reivindicación 8 o 9, adaptado para realizar el método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

11. Un programa informático que comprende instrucciones que, cuando se ejecutan en al menos un procesador, hacen que el al menos un procesador lleve a cabo el método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

12. Un soporte que contiene el programa informático de la reivindicación 11, en donde el soporte es una señal electrónica, una señal óptica, una señal de radio o un medio de almacenamiento legible por ordenador.