ESTACION BASE, DISPOSITIVO DE USUARIO Y METODO PARA EL USO DE UNA PLURALIDAD DE TAMAÑOS DE BLOQUES DE RECURSOS
Campo de la Invención La presente invención se refiere al campo técnico de la comunicación móvil y más particularmente se refiere a las estaciones base, a los dispositivos de usuario y a los métodos para el uso de una pluralidad de tamaños de bloques de recursos.
Antecedentes de la Invención En este campo técnico, la investigación y el desarrollo sobre los esquemas de comunicación de la siguiente generación han sido acelerados. En los sistemas de comunicación de la siguiente generación, son empleadas programación de tiempo y programación de frecuencia para la asignación de recursos a los dispositivos de usuarios, con el fin de mejorar la eficiencia de utilización de los recursos de radio. La Figura 1 muestra una asignación ejemplar de los recursos de radio a tres o más usuarios. Como se ilustra, los recursos de radio son asignados en la unidad de bloques, por ejemplo, con una anchura de banda FRB de 375 kHz y una duración de tiempo de TRB de 0.5 ms . Tal bloque es llamado un "bloque de recursos (RB)" o "un trozo". La eficiencia de Ref.: 198974
transmisión de datos (rendimiento) en los sistemas enteros puede ser mejorado a través de la asignación de prioridades de uno o. más bloques de recursos a los usuarios con mejores condiciones de canal, en términos de la dirección de frecuencia y de los ejes de dirección en el tiempo. Las estaciones base son responsables de determinar cuáles bloques de recursos son asignados a cuáles usuarios, lo que es denominado como programación o asignación de horario. En la programación, además de la calidad de las condiciones de canal, pueden ser también tomados en cuenta algunos criterios de claridad. La programación convencional y los bloques de recursos son descritos con detalle en la referencia 3GPP TR25.814.
Breve Descripción de la Invención Los presentes inventores se percataron de ciertas relaciones de los tamaños de bloques de recursos, los efectos de programación o planificación, la sobrecarga de señalización y la eficiencia de la utilización de recursos en el curso de la búsqueda fundamental. La Figura 2 muestra una tabla ejemplar de la relación. Como se ilustra en la primera hilera de la tabla, un tamaño del bloque de recursos más pequeño puede cumplir la asignación granular del bloque de recursos, dependiendo de la calidad de las condiciones del canal, lo cual puede mejorar
el rendimiento del sistema completo. Por otra parte, un tamaño de bloque de recursos más grande hace difícil asignar los bloques de recursos en granularidad fina, lo cual puede lograr un mejoramiento relativamente menor del rendimiento del sistema completo. En general, aunque pueden ser observadas variaciones de canal más grandes en la dirección de frecuencia que en la dirección de tiempo, la relación entre los tamaños de bloques de recursos y el rendimiento pueden tener una tendencia similar en cualquiera de la dirección de frecuencia y la dirección de tiempo. Como se ilustra en la segunda fila en la tabla, un tamaño de bloque de recursos más pequeño conduce a un mayor número de bloques de recursos, dando como resultado una cantidad más grande de información utilizada para programar la información que indica cuáles de los bloques de recursos pueden ser utilizados para cuáles usuarios. En otras palabras, tal tamaño más pequeño del bloque de recursos puede incrementar la sobrecarga de señalización. Por otra parte, un tamaño de bloque de recursos más grande conduce a un menor número de bloques de recursos, dando como resultado menor sobrecarga de señalización. Como se ilustra en la tercera fila en la tabla, en casos de transmisión de datos de tamaño más pequeño tales como paquetes de voz (VoIP) o reconocimiento simple (ACK, NACK por sus siglas en inglés), un tamaño de bloques de
recursos más grande puede provocar desperdicio de recursos, debido a que un bloque de recursos es utilizado para un usuario. De este modo, un .tamaño de bloque de recursos razonablemente pequeño, puede reducir el desperdicio de recursos. De esta manera, puede ser difícil determinar un mejor tamaño de bloque de recursos desde todos los puntos de vista de efectos del mejoramiento de rendimiento del sistema completo, menos sobrecarga de señalización y eficiencia de utilización de recursos. No obstante, los sistemas de comunicaciones de la siguiente generación, actualmente considerados, proporcionan un tamaño de bloque de recursos. De este modo, cualquiera de los puntos de vista anteriores puede ser sacrificado dependiendo de las situaciones de la comunicación. Un objetivo de la presente invención es mejorar la eficiencia de transmisión de los diversos tamaños de datos y utilizar los recursos de manera efectiva al tiempo que se reduce la sobrecarga de la señalización. Una estación base de acuerdo a la presente invención incluye un programador que determina al menos un bloque de recursos asignado a un canal de datos, una unidad de generación de señales transmitidas, que genera una señal para transmitir el canal de datos de acuerdo con la información de programación suministrada desde el
programador, una unidad de transmisión que transmite la señal a un dispositivo de usuario, y una unidad de ajuste del tamaño de bloque de recursos, que ajusta un tamaño del bloque de recursos. De acuerdo a las modalidades de la presente invención, es posible mejorar la eficiencia de transmisión de diversos tamaños de datos y utilizar los recursos de manera efectiva, mientras que se reduce la sobrecarga de señalización .
Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra una asignación ejemplar de recursos a tres o más usuarios; La Figura 2 muestra una tabla ejemplar que indica la relación entre los tamaños de bloques de recursos, los efectos de la programación o planificación, la sobrecarga de señalización y la eficiencia de la utilización de recursos; La Figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra una unidad de transmisión en una estación base, de acuerdo a una modalidad de la presente invención; La Figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra una unidad de recepción en un dispositivo de usuario de acuerdo a una modalidad de la presente invención; La Figura 5 muestra la utilización ejemplar de diferentes tamaños de bloques de recursos;
La Figura 6 es un diagrama esquemático que ilustra una condición de canal agudamente variante, y una condición de canal lentamente variante. La Figura 7 muestra un patrón de asignación ejemplar de los bloques de recursos; La Figura 8 muestra los bloques de recursos ejemplares, especificados de acuerdo con un método de mapeo de bitios; y La Figura 9 muestra bloques de recursos ejemplares especificados de acuerdo con un método de búsqueda de tabla.
DESCRIPCION DE LOS NUMEROS DE REFERENCIA 31: separador de transmisión 32: unidad de transmisión OFDM 33: programador 34: unidad de determinación de patrones 35: memoria 41 : unidad de recepción OFDM 42: unidad de identificación de recursos 43: unidad de identificación del patrón de 44 : memoria 45: unidad de medición de CQI
Descripción Detallada de la Invención La Figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra
una unidad de transmisión en una estación base, de acuerdo a una modalidad de la presente invención. En la Figura 3, un separador de transmisión 31, una unidad de transmisión de OFDM 32, un programador 33, una unidad de determinación de patrones 34, y una memoria 35 son ilustrados. El separador de transmisión 31 almacena los datos para la transmisión de enlace descendente y suministra los datos de acuerdo con la información de la programación o planificación . La unidad de transmisión de OFM 32 genera señales para transmitir los datos para la transmisión de enlace descendente en el aire, de acuerdo con la información de programación. Específicamente, los datos transmitidos pueden ser codificados a una proporción o velocidad de código de canal especificada, modulada de acuerdo con un esquema especificado de modulación de datos tal como 16QAM, modulado además de acuerdo con el esquema OFDM en la transformación inversa rápida de Fourier y transmitida conjuntamente con un intervalo de protección acoplado, a partir de una antena. El programador 33 conduce la programación de tiempo y la programación de frecuencia con base en un indicador de la calidad de canal (CQI por sus siglas en inglés) sobre un canal de enlace descendente reportado desde un dispositivo de usuario, y un tamaño de bloques de recursos indicado, y luego genera la información de la programación. Con base en la CQI
de enlace descendente, el programador 33 determina la información de programación para asignar bloques de recursos a los usuarios con mejores condiciones de canal. La información de programación incluye no solamente la información que indica cuáles bloques de recursos son asignados a cuáles usuarios, sino también la información que indica una combinación de un esquema de modulación y una velocidad o proporción de código de canal (número MCS) . Con el fin de determinar la información de la programación, además de la CQI, la cantidad de datos no transmitidos en el separador de transmisión 31 y/o algunos indicadores de claridad, pueden ser tomados en cuenta. La unidad 34 de determinación de patrón ajusta el tamaño de los bloques de recursos con base en uno o ambos del tamaño de dato de los datos transmitidos y el CQI. En esta modalidad, dos diferentes tamaños de bloques de recursos están disponibles, y cualquiera de ellos puede ser seleccionado dependiendo del tamaño de datos y del CQI. La memoria 35 almacena un patrón de asignación de los bloques de recursos. Tal patrón de asignación de bloques de recursos y las aplicaciones ejemplares del mismo serán descritas más adelante. La Figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra una unidad de recepción de un dispositivo de usuario, de acuerdo a una modalidad de la presente invención. En la
Figura 4, una unidad 41 de recepción de OFD , una unidad 42 de identificación de recursos, una unidad 43 de identificación de patrón de asignación, una memoria 44 y una unidad 45 de medición de CQI, son ilustradas. La unidad 41 de recepción de OFDM deriva un canal de datos de control y un canal de datos de tráfico a partir de una señal recibida. Específicamente, la unidad 41 de recepción de OFDM modula la señal recibida de acuerdo con el esquema de OFDM a través de la transformación rápida de Fourier, realiza la desmodulación de datos y la decodificación de canal de acuerdo con la información de programación transmitida desde una estación base, y deriva el canal de datos de control y/o el canal de datos de tráfico. La unidad 42 de identificación de recursos genera la información de mapeo para especificar las posiciones de los bloques de recursos sobre el eje del tiempo y el eje de frecuencia, con base en la información de programación y un patrón de asignación de los bloques de recursos. La unidad 43 de identificación del patrón de asignación extrae el patrón de asignación correspondiente a un número de patrón transmitido desde la estación base. La memoria 44 almacena el patrón de asignación de los bloques de recursos, junto con el número de patrón. La unidad 45 de medición de CQI recibe un CQI para la señal recibida. El CQI de enlace descendente medido es
reportado a la estación base a una frecuencia predeterminada. Las operaciones de la estación base y el dispositivo de usuario de acuerdo a una modalidad de la presente invención se describen con referencia a las Figuras 3 y 4 con detalle más adelante. Los datos para la transmisión son almacenados en el separador de transmisión 31, y suministra a la unidad 32 de transmisión de OFD de acuerdo con la información de programación. La unidad 34 de transmisión de OFDM conduce algunas operaciones sobre los datos, tales como la codificación de canal, la modulación de datos, el mapeo para bloques de recursos y la transformación inversa rápida de Fourier, con el fin de convertir dentro de una señal para la transmisión de radio. La información de programación puede especificar un esquema de codificación de canal, un esquema de modulación de datos y los bloques de recursos. En esta modalidad, son utilizados diferentes tamaños de bloques de recursos, como sea necesario. La Figura 5 muestra dos tipos ejemplares de bloques de recursos con diferentes anchuras de banda. En la ilustración, dos bloques de recursos más pequeños (con el tamaño de FRBi x TRB) y dos bloques de recursos más grandes (con el tamaño de FRB2 X TRB) están acomodados alternadamente sobre el eje de frecuencia. La unidad 34 de determinación del patrón puede determinar un patrón de asignación de los bloques de recursos, con base en el CQI reportado desde el
aparato del usuario. No obstante, la presente invención no está limitada al CQI y puede utilizar cualquier otro indicador, que indica la condición del canal de enlace descendente. Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 6, una condición de canal puede variar lentamente en un intervalo Bi, mientras que éste puede variar agudamente en un intervalo B2. En este caso, un tamaño relativamente grande del bloque de recursos es preferentemente asignado al intervalo Bi, y por otra parte, un tamaño de bloque de recursos relativamente pequeño es preferentemente asignado al intervalo B2. Tal asignación puede ser aplicada no solamente al eje de frecuencia, sino también a la frecuencia de tiempo. En esta modalidad, la unidad 34 de determinación del patrón selecciona un patrón de asignación apropiado entre un número predefinido de patrones de asignación almacenados en la memoria 35, de antemano con base en el CQI de enlace descendente. Estos patrones de asignación pueden ser identificados con algunos números (números de patrón) . Alternativamente, la unidad 34 de determinación de patrón puede seleccionar un patrón de asignación dependiendo del tipo de datos transmitidos. Por ejemplo, es preferible que sea proporcionado un tamaño más grande de bloque de recursos para la transmisión de un tamaño relativamente grande de datos, mientras que es proporcionado un tamaño más pequeño del bloque de recursos para la transmisión de un
tamaño relativamente pequeño de datos, tal como los datos de voz (VoIP) . El patrón de asignación puede ser seleccionado dependiendo de los datos transmitidos efectivos. Más preferentemente, un patrón de asignación más apropiado puede ser seleccionado con base en el CQI y en los datos transmitidos . El dispositivo de usuario reconstruye una señal recibida con base en el patrón de asignación seleccionado en la estación base. La unidad de determinación de patrón en la estación base en la Figura 3, determina cuál patrón de asignación de los bloques de recursos debe ser utilizado, y suministra el patrón de asignación determinado al programador 33. Luego, esta información (la cual puede ser un número de patrón) y la información de la programación son transmitidas en un canal de control apropiado al aparato del usuario. El aparato del usuario extrae el número de patrón y la información de la programación al reconstruir el canal de control recibido. El número de patrón es suministrado a la unidad 43 de identificación de patrón de asignación, en la Figura 4. La unidad 43 de identificación del patrón de asignación proporciona a la unidad 42 de identificación de recursos, la información de un patrón de asignación identificado por el número de patrón suministrado. La unidad 42 de identificación de recursos identifica los bloques de recursos con los datos destinados para el aparato del
usuario, de acuerdo con el patrón de asignación identificado y la información de programación, y reporta los bloques de recursos a la unidad 41 de recepción de OFDM. La unidad 41 de recepción de OFDM extrae y reconstruye un canal de datos destinado para el aparato del usuario, de acuerdo con la información . En la Figura 5, puede ser ilustrada la asignación ejemplar de los bloques de recursos más pequeños y bloques de recursos más grandes, de una manera tal que éste permanece sin cambio sobre el tiempo, pero la presente invención no está limitada a éste. Por ejemplo, el patrón de asignación puede ser cambiado en un periodo de tiempo prolongado T. Por ejemplo, si TRB es ajustado para ser aproximadamente 0.5 ms, el periodo T de actualización del patrón de asignación puede ser establecido para ser de aproximadamente 100 ms . La Figura 7 muestra un patrón de asignación ejemplar de los bloques de recursos. En la ilustración, los bloques de recursos son numerados con números consecutivos en la dirección del eje de frecuencia, no obstante del tamaño de los bloques de recursos, pero los bloques de recursos pueden ser identificados con combinaciones de números y alguna información para distinguir los diferentes tamaños de los bloques de recursos. También, no es necesario fijar las posiciones y el número de los bloques de recursos en los ejes de tiempo y en el eje de frecuencia en un periodo de
actualización simple. También, uno o más patrones de asignación ilustrados y cualesquiera otros patrones de asignación adecuados pueden ser incluidos en el periodo de actualización T. De cualquier manera, es suficiente con fijar un patrón de asignación seleccionado en un periodo de actualización. Con el fin de adaptar el tamaño de bloque de recursos y la posición del bloque de recursos para las diversas condiciones de canal y las condiciones de comunicación, puede ser preferible seleccionar los patrones de asignación adecuados, dependiendo de las variaciones sin fijar un cierto patrón de asignación en un periodo. En este caso, no obstante, puede existir un incremento en la cantidad de información de los canales de señalización (canales de control) para indicar cuál patrón de asignación está siendo actualmente aplicado. Con el fin de reducir la cantidad de información de los canales de control, es preferible utilizar un número limitado de patrones de asignación y fijar un cierto patrón de asignación en un periodo de actualización simple. En este caso, los patrones de asignación pueden ser identificados únicamente con los números de patrón, por ejemplo. En otras palabras, los canales de control de acuerdo a esta modalidad necesitan únicamente dos bitios adicionales para cuatro patrones de asignación. En esta modalidad, el patrón de asignación es transmitido al dispositivo de usuario para cada periodo de actualización,
pero el periodo de actualización puede ser establecido para ser relativamente largo como se estableció anteriormente. De este modo, la actualización de patrón de asignación puede ser transmitida en un mensaje de señalización L1/L2 o en un mensaje L3. La Figura 8 muestra los bloques de recursos ejemplares especificados de acuerdo con el método de mapeo de bitios. Como se ilustra, la información indicadora de los estados de asignación de los bloques de recursos individuales, es proporcionada para cada dispositivo de usuario. En otras palabras, para el aparato 1 de usuario, la información (0 ó 1) que indica si el primer bloque de recursos es asignado o no al aparato 1 de usuario, es proporcionada, y la información (0 ó 1) que indica si el segundo bloque de recursos es o no asignado al aparato 1 de usuario, y asi sucesivamente. Por ejemplo, "1" puede indicar que el bloque de recursos asociado es asignado al aparato 1 de usuario, mientras que "0" puede indicar que el bloque de recursos asociado no es asignado al aparato 1 de usuario. Similarmente, la información de asignación de los bloques de recursos individuales, es proporcionada para cada uno de los dispositivos de usuario 2, 3 y asi sucesivamente. La Figura 9 muestra los bloques de recursos ejemplares especificados de acuerdo con el método de búsqueda de tabla. En la ilustración, algunos números para
identificar los dispositivos de usuario A, B, C son proporcionados. En la ilustración, los números 1, 2, 3 son asignados a los dispositivos de usuario A, B, C, respectivamente. Luego, se muestra expresamente cuál dispositivo de usuario es asignado para cada bloque de recursos. Específicamente, se especifica cuáles dispositivos de usuario son asignados para el primer bloque de recursos, el segundo bloque de recursos, y así sucesivamente. Desde el punto de vista de indicación eficiente de la información asignada de manera única, el método de búsqueda de tabla puede ser más ventajoso. En las modalidades anteriores, son proporcionados dos diferentes tamaños de bloques de recursos, pero pueden ser proporcionados más de dos tamaños de bloques de recursos, como sea necesario. También, pueden ser proporcionados los bloques de recursos no solamente con las diferentes anchuras de banda sino también los bloques de recursos de diferentes periodos de tiempo de transmisión TRB. Con el fin de incrementar las variaciones de desvanecimiento en el eje de frecuencia por prioridad, no obstante, puede ser más importante proporcionar los bloques de recursos con diferentes anchuras de banda. También en las modalidades anteriores, el tamaño más grande del bloque de recursos está configurado para ser dos veces tan grande como el tamaño más pequeño del bloque de recursos. En general, un tamaño de
bloque de recursos puede ser establecido para ser un múltiplo integral del otro tamaño del bloque de recursos. Por ejemplo, si la anchura de banda de un tamaño más grande del bloque de recursos es establecida para ser un múltiplo integral de la anchura de banda de un tamaño más pequeño del bloque de recursos, el patrón de asignación resultante, que incluye una mezcla de diferentes tamaños de bloques de recursos, puede siempre ocupar la misma banda en el sistema completo. Esto es preferible desde el punto de vista de eficiencia de utilización de banda. Aunque la presente invención ha sido descrita con referencia a ciertas modalidades, podrá ser apreciado por aquellos expertos en la técnica que las modalidades son simplemente ilustrativas y que pueden ser realizadas variaciones, modificaciones y alteraciones a las modalidades. La presente invención ha sido descrita con referencia a los valores numéricos específicos para proporcionar entendimiento completo de la presente invención, pero a no ser que se indique específicamente de otro modo, estos valores numéricos son simplemente ilustrativos y cualesquiera otros valores adecuados pueden ser utilizados. La separación de las distintas modalidades no es sustancial para la presente invención, y pueden ser combinadas dos o más de las modalidades, como sea necesario. Por conveniencia, los aparatos de acuerdo a las modalidades de la presente
invención han sido descritos en diagramas de bloques funcionales, pero los aparatos pueden ser implementados en hardware, software o combinaciones de los mismos. La presente invención no está limitada a las modalidades anteriores, y pueden ser realizadas variaciones, modificaciones y alteraciones dentro del espíritu de la presente invención. Esta solicitud de patente internacional está basada en la Solicitud de Prioridad Japonesa No. 2006-169428 presentada el 19 de junio del 2006, los contenidos completos de la cual se incorpora por referencia en la presente. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.