PT1483850E - Método de codificação cqi para hs-dpcch - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "MÉTODO DE CODIFICAÇÃO CQI PARA HS-DPCCH"

Campo Técnico A presente invenção refere-se a um sistema de comunicações sem fios e, mais particularmente, a um método fiável de codificação de informação de qualidade de canal (CQI) ascendente para HS-DPCCH num sistema HSDPA para 3GPP.

Antecedentes da Técnica 0 UMTS (Sistema de Telecomunicações Móveis Universal) é o sistema de comunicações móveis de terceira geração que evoluiu a partir do GSM (Sistema Global para Comunicações Móveis) e de uma norma de comunicações móveis de estilo Europeu. Este sistema pretende fornecer serviços de comunicações móveis melhorados com base numa rede de base (CN) GSM e uma tecnologia de acesso por Acesso Múltiplo por Divisão de Código de Banda Larga (WCDMA).

Com o propósito de fazer uma norma para os sistemas de comunicações móveis de terceira geração (sistemas IMT-2000) com base numa evolução de uma rede de base GSM e tecnologia de acesso rádio WCDMA, um grupo de organizações de desenvolvimento de normas, incluindo a ETSI da Europa, a ARIB/TTC do Japão, a TI dos EUA e a TTA da Coreia estabeleceram o Projecto de Parceria de Terceira Geração (3GPP). 1

Com o propósito de ter uma gestão e desenvolvimento tecnológicos eficientes, estão organizados, sob o 3GPP, cinco Grupos de Especificações Técnicas (TSG), tendo em consideração factores de construção das redes e das suas operações.

Cada TSG tem, a seu cargo, a aprovação, desenvolvimento e gestão de especificações relacionadas com uma área pertinente. Entre elas, o grupo RAN (Rede de Acesso Rádio) desenvolveu funções, reguisitos e especificações de interface relacionados com o UE (Eguipamento de Utilizador) e com a Rede de Acesso Rádio Terrestre (UTRAN) UMTS, de forma a estabelecer uma nova especificação da rede de acesso rádio para o sistema de comunicações móveis de terceira geração. 0 grupo TSG-RAN consiste num grupo plenário e quatro grupos de trabalho. 0 WG1 (Grupo de Trabalho 1) tem vindo a desenvolver especificações para uma camada física (Camada 1) e o WG2 tem vindo a especificar funções de uma camada de ligação de dados (Camada 2) entre o UE e a UTRAN. Além disso, o WG3 tem vindo a desenvolver especificações para interfaces entre Nós B (o Nó B é um tipo de estação de base nas comunicações sem fios),

Controladores da Rede Rádio (RNC) e a rede de base. Finalmente, o WG4 tem vindo a discutir os requisitos para o desempenho da ligação rádio e a gestão de recursos rádio. A Fig. 1 ilustra uma estrutura da UTRAN definida no 3GPP.

Como representado na Fig. 1, a UTRAN 110 inclui, pelo menos, um ou mais sub-sistemas 120 e 130 de rede rádio (RNS) e cada RNS inclui um RNC e, pelo menos, um ou mais Nós B. Por 2 exemplo, o Nó B 122 é gerido pelo RNC 121 e recebe informação transmitida desde a camada fisica do UE 150 através de um canal ascendente e transmite os dados para o UE 150 através de um canal descendente.

Desta forma, considera-se que o Nó B funciona como um ponto de acesso da UTRAN do ponto de vista do UE.

Os RNC 121 e 131 executam funções de atribuição e gestão de recursos rádio do UMTS e estão ligados a um elemento adequado da rede de base dependendo dos tipos de serviços fornecidos aos utilizadores.

Por exemplo, os RNC 121 e 131 estão ligados a um centro 141 de comutação móvel (MSC) para uma comunicação por comutação de circuito, tal como um serviço de chamadas de voz, e estão ligados a um SGSN (Nó de Suporte GPRS de Serviço) 142 para uma comunicação por comutação de pacote, tal como um serviço de Internet rádio. O RNC encarregue da gestão directa do Nó B é chamado RNC de Controlo (CRNC) e o CNRC gere os recursos rádio comuns.

Por outro lado, o RNC que gere os recursos rádio dedicados para um UE específico é chamado de RNC de Serviço (SRNC) . Basicamente, o CRNC e o SNRC podem estar co-localizados no mesmo nó físico. Contudo, se o UE tiver sido movido para uma área de um novo RNC que é diferente do SRNC, o CRNC e o SNRC podem estar localizados em locais fisicamente diferentes.

Existe uma interface que pode funcionar como uma via de comunicação entre vários elementos de rede. A interface entre um 3 Nó B e um RNC é chamada uma interface lub e a interface entre RNC é chamada uma interface lur. E uma interface entre o RNC e a rede de base é chamada uma lu. 0 Acesso de Pacotes de Dados a Alto Débito (HSDPA) é um trabalho de normalização dentro do 3GPP para efectuar serviços de pacotes de dados sem fios de alta qualidade. Para suportar o HSDPA, são introduzidas várias tecnologias avançadas, tais como Modulação e Codificação Adaptativas (AMC), Pedido de Repetição Automática Híbrido (HARQ), Selecção de Célula Rápida (FCS), Múltipla Entrada, Múltipla Saída (MIMO) e, etc.

As vantagens de adaptar os parâmetros de transmissão num sistema sem fios às condições de canal variáveis são bem conhecidas. 0 processo de modificar os parâmetros de transmissão para compensar as variações das condições de canal é conhecido por adaptação de ligação (LA) e a AMC é uma das técnicas de adaptação de ligação. 0 princípio da AMC é mudar o esquema de modulação e codificação de acordo com as variações das condições de canal, sujeito às restrições do sistema. Essas condições de canal podem ser estimadas com base na informação de retorno do UE. Num sistema com AMC, aos UE em posições favoráveis, i. e., próximas do sítio da célula, é atribuída, tipicamente, uma modulação de ordem superior com uma taxa de codificação mais elevada (e. g. 64 QAM com um Código Turbo R=3/4), enquanto que aos UE em posições desfavoráveis, i. e., junto à fronteira da célula, é atribuída uma modulação de ordem inferior com uma taxa de codificação mais baixa (e. g. QPSK com um Código Turbo R=l/2). As vantagens principais da AMC são os maiores ritmos binários disponíveis para os UE em posições favoráveis o que, por sua vez, aumenta a capacidade média da célula, e a variação de interferência reduzida devido à adaptação de ligação baseada 4 em variações no esquema de modulação/codificação em vez de variações na potência transmitida.

No ARQ convencional, o processo de ARQ deve ser executado até à camada mais elevada do UE e do Nó B, enquanto que, no HSDPA, o processo ARQ é conduzido na camada física. A característica principal do HARQ é transmitir a porção não-transmitida do bloco codificado quando o NACK (Não

Reconhecimento) é recebido a partir do receptor, o que permite ao receptor combinar cada porção das palavras de código recebidas nas novas palavras de código com uma taxa de código mais baixa para obter um ganho de codificação maior. Outra característica do HARQ de n-canais é que uma pluralidade de pacotes pode ser transmitida em n canais, mesmo quando um ACK/NACK (Reconhecimento/Não reconhecimento) não é recebido, ao contrário do típico ARQ Stop and Walt que permite ao Nó B transmitir o próximo pacote apenas quando o sinal ACK é recebido a partir do receptor ou retransmitir o pacote anterior quando o sinal NACK é recebido. Por outras palavras, o Nó B do HSDPA pode transmitir uma pluralidade dos próximos pacotes sucessivamente mesmo que este não tenha recebido o ACK/NACK para o pacote anterior transmitido, aumentando, desta forma, a eficiência de utilização do canal. A combinação da AMC com o HARQ conduz à maximização da eficiência de transmissão - a AMC fornece a selecção de ritmo binário aproximada, enquanto o HARQ fornece o ajuste fino do ritmo binário baseado nas condições de canal. A FCS é conceptualmente semelhante à Diversidade de Transmissão por Selecção de Sítio (SSDT). Utilizando a FCS, o UE indica a melhor célula que o deve servir no percurso descendente, através de sinalização no percurso ascendente. Assim, apesar de múltiplas células poderem fazer parte do 5 conjunto activo, apenas uma delas transmite num determinado instante, diminuindo potencialmente a interferência e aumentando a capacidade do sistema. A determinação da melhor célula pode não ser apenas baseada nas condições de propagação rádio, mas, também, nos recursos disponíveis, tais como potência e o espaço para código para as células no conjunto activo. A MIMO é uma das técnicas de diversidade baseadas na utilização de antenas múltiplas de transmissão/recepção na ligação descendente. 0 processamento MIMO utiliza antenas múltiplas, tanto do lado do transmissor da estação de base como do receptor do terminal, proporcionando várias vantagens em relação a técnicas de diversidade de transmissão com antenas múltiplas apenas no transmissor e em relação a sistemas convencionais de antena única.

Devido à introdução destes novos esquemas, são configurados novos sinais de controlo entre o UE e o Nó B no HSDPA. 0 HS-DPCCH é uma modificação ao UL DPCCH para suportar o HSDPA. A Fig. 2 ilustra uma estrutura de trama para o HS-DPCCH na ligação ascendente associado com transmissão HS-DSCH. 0 HS-DPCCH transporta sinalização de retorno na ligação ascendente consistindo em HARQ-ACK/NACK e indicador de qualidade de canal (CQI) . Cada subtrama de comprimento 2 ms (3 x 2560 chips) consiste em 3 intervalos de tempo, cada um com o comprimento de 2560 chips. O HARQ-ACK/NACK é transportado no primeiro intervalo de tempo da subtrama do HS-DPCCH e o CQI é transportado nos segundo e terceiro intervalos de tempo da subtrama do HS-DPCCH. Existe, pelo menos, um HS-DPCCH em cada ligação rádio e o HS-DPCCH apenas pode existir em conjunto com um DPCCH na ligação ascendente. 6

Para suportar a adaptação rápida de ligação, o UE tem de fornecer o Nó B com informação acerca da qualidade de canal na ligação descendente, i. e., o CQI. Em relação à codificação de canal para o HS-DPCCH CQI, foram propostos vários métodos de codificação CQI na ligação ascendente e a maioria das propostas pressupõe que o CQI deve ser codificado em 20 bits de canal. Os métodos de codificação CQI são baseados no método de codificação Indicador de Combinação de Formato de Transmissão (TFCI) da especificação 3GPP. A Fig. 3a mostra um codificador TFCI (16, 5), que é semelhante ao codificador TFCI (32, 10) na Fig. 3b excepto em que cinco bits de informação são utilizados para gerar uma palavra de código TFCI (16, 5). As sequências base para o código TFCI (16, 5) são mostradas na tabela la e as sequências base para o código TFCI (32, 10) são ilustradas na tabela lb. Métodos detalhados para gerar a palavra de código TFCI serão revistos em seguida. Primeiro, é descrito o método de codificação TFCI (16, 5). Na tabela la, sendo os bits de informação TFCI a0, ai, a2, a3, a4 e Μ1(Π uma sequência base para o n-ésimo bit de informação TFCI. Então, os bits b± da palavra de código de saída são dados por 4 bi=YJ(anxMi,n)mod2 em que i = 0, 1, 2, ... 15 77=0

Os bits de saída são denominados por bi, i = 0, 1, 2, ... 15.

De uma forma semelhante, pode ser definida a geração de uma palavra de código TFCI (32, 10) . Na tabela lb, sendo os bits de informação TFCI a0, ai, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, a9 e Mi,n uma sequência base para o n-ésimo bit de informação TFCI. Então, os bits b± da 7 palavra codificada de saída são dados por 9 bi=^(anxMin)mod2 em que i = 0, 1, 2, ... 31 n=0

Os bits de saída são denominados por bi, i = 0, 1, 2, ... 31.

As sequências base para o TFCI (16, 5) na Tabela la estão incluídas nas sequências base para o TFCI (32, 10) na Tabela lb se os bits de informação estiverem limitados aos primeiros 5 bits e os 16 bits de saída forem escolhidos de entre os 32 bits de saída. A parte comum entre duas sequências base é salientada a sombreado na tabela lb. O método de codificação CQI é baseado no método de codificação TFCI convencional. O CQI requer 5 bits de informação e 20 bits codificados, i. e., um código CQI (20, 5). Portanto, o código TFCI (16, 5) e o método de codificação TFCI (32, 10) deveriam ser modificados para se adequarem ao número de bits requerido para a codificação CQI. O código TFCI (16, 5) deveria ser estendido para um código CQI (20, 5) adicionando 4 bits a cada sequência base. O código TFCI (32, 10) pode ser utilizado para gerar o código CQI (20, 5) através de dois passos. Primeiro, o código TFCI (32, 10) deve ser expurgado para se tornar o código TFCI modificado (32, 5), apagando as últimas 5 sequências base. Daqui em diante, o código TFCI modificado (32, 5) apagando as últimas 5 sequências base é referido como o código TFCI (32, 5) expurgado. Em segundo lugar, o código TFCI (32, 5) expurgado deve ser perfurado e repetido para estar de acordo com o código CQI (20, 5) . As sequências

base para o código TFCI (32, 5) expurgado são as apresentadas na tabela lc. A parte comum das sequências base entre o código TFCI (16, 5) e o código TFCI (32, 5) expurgado está sombreada. A

tabela lc também inclui as sequências base para o código TFCI (16, 5), i. e. a tabela la. Isto significa que o método de geração baseado no código TFCI (32, 10) pode ser representado por outra forma de método gerador baseado no código e vice-versa.

Tabela la i o -H S Mi, 2 Mi, 3 -H s 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 2 1 1 0 0 1 3 0 0 1 0 1 4 1 0 1 0 1 5 0 1 1 0 1 6 1 1 1 0 1 7 0 0 0 1 1 8 1 0 0 1 1 9 0 1 0 1 1 10 1 1 0 1 1 11 0 0 1 1 1 12 1 0 1 1 1 13 0 1 1 1 1 14 1 1 1 1 1 15 0 0 0 0 1 9

Tabela lb i Mi,0 Mi,i Mi, 2 Mi, 3 Mi, 4 Mi, 5 Mi, 6 Mi, 7 Mi, 8 Mi, 9 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 2 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 3 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 4 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 5 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 6 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 7 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 8 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 9 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 10 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 11 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 12 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 13 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 14 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 15 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 16 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 17 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 18 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 19 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 20 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 21 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 22 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 23 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 24 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 25 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 26 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 27 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 28 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 29 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 30 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 31 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 10

Tabela lc i Mi,0 Mi,i Mi, 2 Mi, 3 Mi, 4 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 2 1 1 0 0 0 3 0 0 1 0 0 4 1 0 1 0 0 5 0 1 1 0 0 6 1 1 1 0 0 7 0 0 0 1 0 8 1 0 0 1 0 9 0 1 0 1 0 10 1 1 0 1 0 11 0 0 1 1 0 12 1 0 1 1 0 13 0 1 1 1 0 14 1 1 1 1 0 15 1 0 0 0 1 16 0 1 0 0 1 17 1 1 0 0 1 18 0 0 1 0 1 19 1 0 1 0 1 20 0 1 1 0 1 21 1 1 1 0 1 22 0 0 0 1 1 23 1 0 0 1 1 24 0 1 0 1 1 25 1 1 0 1 1 26 0 0 1 1 1 27 1 0 1 1 1 28 0 1 1 1 1 29 1 1 1 1 1 30 0 0 0 0 0 31 0 0 0 0 1 11 A Fig. 4 ilustra um codificador para gerar um código TFCI (16, 5) estendido. Na Fig. 4, o código TFCI (16, 5) é

reutilizado com cada palavra de código estendida com os quatro bits de informação menos significativos para o código CQI (20, 5). Este esquema de codificação CQI é projectado de forma a ter a distância mínima óptima. A Fig. 5a ilustra um codificador para gerar o código TFCI (32, 5) expurgado. Neste esquema de codificação CQI, é proposto

o código TFCI (32, 5) expurgado com perfuração de 12 símbolos. O padrão de perfuração e as sequências base utilizadas são as indicadas na Fig. 5b.

Contudo, os esquemas de codificação CQI (20, 5) utilizando

o código TFCI (16, 5) estendido da Fig. 4 e o código TFCI (32, 5) expurgado da Fig. 5 são equivalentes entre si. Isto acontece porque as sequências base resultantes baseadas no código TFCI (16, 5) são as mesmas que as sequências base perfuradas resultantes baseadas no código TFCI (32, 5) expurgado após a perfuração. A única diferença é a ordem dos bits das palavras de código. Contudo, uma vez que a diferença da posição dos bits não tem nenhum efeito no desempenho e propriedades de codificação, ambos os esquemas de codificação da Fig. 4 e da Fig. 5 são equivalentes entre si.

Uma vez que o esquema de codificação CQI (20, 5) baseado no código TFCI (16, 5) pode ser expresso como o baseado no código TFCI (32, 5) expurgado e vice versa, o código TFCI (16, 5) estendido e o código TFCI (32, 5) expurgado são expressos, normalmente, pelas sequências base da tabela 2. Isto significa que o esquema de codificação CQI (20, 5) baseado em ambos os códigos TFCI (16, 5) e TFCI (32, 5) expurgado deve decidir qual 12 é o padrão de sequências base na zona em branco na tabela 2. Daqui em diante, a parte das sequências base que é a mesma que as das especificações técnicas 3GPP será omitida por conveniência.

Tabela 2 i O -H S M±,i Mi, 2 Mi, 3 -H S 0 1 0 0 0 1 14 1 1 1 1 1 15 0 0 0 0 1 16 A ser preenchido com os padrões estendidos das formas de realização 17 18 19 20 A Fig. 6 ilustra outro codificador para gerar o código TFCI (16, 5) estendido. De forma a estender de (16, 5) para (20, 5), a sequência base é estendida e as partes estendidas são preenchidas como na tabela 3.

Tabela 3 i o -H S Mi, i Mi, 2 Mi, 3 Mi, 4 0 1 0 0 0 1 15 0 0 0 0 1 16 0 0 0 0 1 17 0 0 0 0 1 18 0 0 0 0 1 19 0 0 0 1 0 13

Aqui, o Mif4 é o bit mais significativo (MSB) . Esta configuração dá protecção extra significativa ao MSB e mais um pouco de robustez ao segundo bit mais significativo.

Os esquemas de codificação CQI convencionais e os seus desempenhos variam de acordo com as partes estendidas da tabela de sequências base. Nesta abordagem, seleccionar o esquema de codificação CQI óptimo significa, apenas, encontrar a parte estendida óptima da tabela de sequências base.

Os esquemas de codificação CQI acima são desenvolvidos considerando o desempenho BER e a protecção de erro desigual (redução de erro RMS) mas não da capacidade do sistema. Contudo, os esquemas de codificação possuem equilíbrios entre o BER e a protecção de erro desigual. Por outras palavras, do ponto de vista do desempenho BER, o primeiro e segundo esquemas de codificação CQI são superiores ao terceiro esquema. Por outro lado, do ponto de vista da protecção de erro desigual, o terceiro esquema de codificação CQI é superior aos primeiro e segundo esquemas.

No entanto, uma vez que o sistema HSDPA foi projectado de forma a aumentar a capacidade do sistema, é desejável utilizar a capacidade do sistema como um dos critérios de forma a seleccionar o esquema de codificação CQI óptimo. 0 documento Philips: "Coding of Channel Quality

Information", 3GPP TSG RAN WG1 Reunião 23, 11 de Fevereiro de

2002 (2002-02-11), XP002543614 descreve uma codificação de CQI estendendo os vectores base do código TFCI, em que o M1í4 é o bit mais significativo. 14

Divulgação da Invenção A presente invenção foi realizada como um esforço para resolver o problema descrito acima.

Constitui um objectivo da presente invenção fornecer um método para gerar sequências base para a codificação CQI capazes de maximizar a capacidade do sistema. 0 objectivo é resolvido pelas caracteristicas das reivindicações independentes.

De um modo preferido, o método de codificação de informação de qualidade de canal (CQI) compreende (a), criar primeiro sequências base para gerar o código TFCI (32, 5) expurgado a partir do código TFCI (32, 10), (b) perfurar cada um dos códigos TFCI (32, 5) expurgados num padrão de bits pré-determinado de forma a maximizar a capacidade do sistema, (c) repetir um bit pré-determinado de cada um dos códigos TFCI (32, 5) expurgados em instantes de tempo pré-determinados de forma a maximizar a capacidade do sistema e (d) codificar 5 bits de informação em códigos CQI utilizando um segundo grupo de sequências base gerado através de (b) e (c).

Cada código TFCI (32, 5) expurgado é perfurado com cerca de 16 bits na ordem de 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 e 30-ésimo bits, e um 31-ésimo bit do código TFCI (32, 5) expurgado é repetido 4 vezes.

As primeiras sequência base já foram mostradas na tabela lc.

As segundas sequências base são as indicadas na tabela seguinte: 15 i M±,o M±,i Mi, 2 Mi, 3 Mi, 4 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 2 1 1 0 0 1 3 0 0 1 0 1 4 1 0 1 0 1 5 0 1 1 0 1 6 1 1 1 0 1 7 0 0 0 1 1 8 1 0 0 1 1 9 0 1 0 1 1 10 1 1 0 1 1 11 0 0 1 1 1 12 1 0 1 1 1 13 0 1 1 1 1 14 1 1 1 1 1 15 0 0 0 0 1 16 0 0 0 0 1 17 0 0 0 0 1 18 0 0 0 0 1 19 0 0 0 0 1 em que i=0, ..., 19.

De um modo preferido, o método de codificação de informação de qualidade de canal (CQI) compreende a entrada de 5 bits de informação, gerar sub-códigos de 32 bits com os bits de informação utilizando uma sequência base, gerar palavras de código de 20 bits perfurando 16 bits de cada um dos sub-códigos num padrão de bits pré-determinado e repetir um bit pré-determinado do sub-código.

Os sub-códigos são perfurados em 16 bits, na ordem de 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, e 30-ésimo bits e um 31-ésimo bit é repetido 4 vezes. 16

As sequências base resultantes são representadas por Mi, 0=10101010101010100000, Mi, 3.=01100110011001100000, Mi,2=00011110000111100000, Mi,3=00000001111111100000, e Mi,4=11111111111111111111, em que i=0, . . ., 19.

De um modo preferido, o método de codificação de informação de qualidade do canal compreende, (a) obter a primeira sequência base a partir do código TFCI (16, 5), (b) estender as sequências base para um código CQI (20, 5) num padrão pré-determinado de forma a maximizar a capacidade do sistema, (c) codificar 5 bits de informação em códigos CQI utilizando uma segunda sequência base gerada através de (a) e (b) . As segundas sequências base estendidas são as mesmas que na tabela anterior.

De um modo preferido, o método de codificação de informação de qualidade de canal (CQI) compreende, (a) codificar 5 bits de informação em códigos TFCI (16, 5) utilizando sequências base TFCI (16, 5), (b) repetir o MSB dos bits de informação 4 vezes de forma a maximizar a capacidade do sistema.

Breve Descrição dos Desenhos A invenção será descrita em detalhe em referência aos desenhos, nos quais os numerais de referência referem-se ao mesmo tipo de elementos em que: A Fig. 1 é uma vista conceptual mostrando uma estrutura de uma rede de acesso rádio UMTS (UTRAN); A Fig. 2 é um desenho ilustrando uma estrutura de trama para o HS-DPCCH no canal ascendente associado com a transmissão 17 do HS-DSCH; A Fig. 3a é um diagrama de blocos esquemático ilustrando um codificador TFCI (16, 5); A Fig. 3b é um diagrama de blocos esquemático ilustrando um codificador TFCI (32, 10); A Fig. 4 é um diagrama de blocos esquemático ilustrando um codificador para gerar um código CQI (20, 5) convencional baseado no código TFCI (16, 5); A Fig. 5a é um diagrama de blocos esquemático ilustrando um codificador para gerar um código CQI (20, 5) convencional baseado no código TFCI (32, 5) expurgado; A Fig. 5b é uma tabela mostrando um padrão de perfuração e a base utilizada adaptada ao codificador da Fig. 5a; A Fig. 6 é um diagrama de blocos esquemático ilustrando outro codificador para gerar o código CQI (20, 5) estendendo o código TFCI (16, 5); A Fig. 7a é um diagrama de blocos esquemático ilustrando um codificador para gerar um código CQI (20, 5); A Fig. 7b é uma tabela mostrando um padrão de perfuração, um padrão de repetição e a base utilizada adaptada ao codificador da Fig. 7a; A Fig. 8a é um diagrama de blocos esquemático ilustrando um codificador para gerar um código CQI (20, 5) de acordo com uma 18 primeira forma de realização da presente invenção; A Fig. 8b é uma tabela mostrando um padrão de perfuração, um padrão de repetição e a base utilizada adaptada ao codificador da Fig. 8a; A Fig. 9a é um diagrama de blocos esquemático ilustrando um codificador para gerar um código CQI (20, 5) de acordo com uma segunda forma de realização da presente invenção; e A Fig. 9b é uma tabela mostrando um padrão de perfuração, um padrão de repetição e a base utilizada adaptada ao codificador da Fig. 9a.

Melhor modo de Execução da Invenção

As formas de realização preferidas da presente invenção serão descritas, em seguida, recorrendo aos desenhos anexos. A Fig. 7a é um diagrama de blocos ilustrando um codificador para gerar um código (20, 5) útil para compreender a informação e a Fig. 7b é uma tabela para ilustrar como o codificador da Fig. 7a gera o código (20, 5).

No que se refere à Fig. 7a e e à Fig. 7b, uma vez que 5 bits tenham sido introduzidos, o codificador combina linearmente os bits de informação com sequências base para gerar um código TFCI (32, 5) expurgado. O código TFCI expurgado com um comprimento de 32 bits é perfurado em 13 bits num padrão de perfuração (0, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 e 30-ésimo bits) e o 31-ésimo bit é repetido uma vez, de forma a que seja 19 obtida a palavra de código de comprimento 20 bits. As sequências base são Miro,Mi(i,Mi,2,Mi(3,Mi(4. As sequências base geradas de acordo com a primeira forma de realização são as descritas na tabela 4. Outro aspecto da primeira forma de realização é construir sequências base estendendo a partir do código TFCI (16, 5) para a sequência base da tabela 4.

Tabela 4 i o -H Mí,í Mi, 2 Mi, 3 vf1 -H 0 1 0 0 0 1 15 0 0 0 0 1 16 0 0 0 0 1 17 0 0 0 1 0 18 0 0 1 0 0 19 0 1 0 0 0

Cada uma das sequências de base podem ser expressas como se segue:

Mi, 0=10101010101010100000 M±, i=01100110011001100001 Mi, 2=0 0011110000111100010 Mi, 3=0 0000001111111100100 Mi, 4=11111111111111111000 A Fig. 8a é um diagrama de blocos ilustrando um codificador para gerar um código (20, 5) de acordo com uma primeira forma de realização da presente invenção e a Fig. 8b é uma tabela para ilustrar como o codificador da Fig. 8a gera o código (20, 5). 20

Em referência à Fig. 8a e e à Fig. 8b, o codificador combina linearmente 5 bits de informação introduzidos com sequências base para gerar um código TFCI (32, 5) expurgado. 0 código TFCI expurgado de comprimento 32 bits é perfurado em 14 bits num padrão de perfuração (0, 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 e 30-ésimo bits) e o 31-ésimo bit é repetido duas vezes, de forma a que seja obtida a palavra de código de comprimento 20 bits. As sequências base geradas de acordo com a primeira forma de realização são como descritas na tabela 5. Outro aspecto da primeira forma de realização é construir sequências base estendendo a partir do código TFCI (16, 5) para a sequência base da tabela 5.

Tabela 5 i o -H S Mi,! Mi, 2 Mi, 3 Mi, 4 0 1 0 0 0 1 15 0 0 0 0 1 16 0 0 0 0 1 17 0 0 0 0 1 18 0 0 0 1 0 19 0 0 1 0 0

Cada uma das sequências de base de acordo com a primeira forma de realização podem ser expressas como se segue:

Mi, o=l 0101010101010100000

Mi, 1 = 01100110011001100000 Mi, 2 = 0 0011110000111100001 Mi, 3 = 0 0000001111111100010 Mi, 4=11111111111111111100 21 A Fig. 9a é um diagrama de blocos ilustrando um codificador para gerar um código (20, 5) de acordo com uma segunda forma de realização da presente invenção e a Fig. 9b é uma tabela para ilustrar como o codificador da Fig. 9a gera o código (20, 5).

Em referência à Fig. 9a e e à Fig. 9b, o codificador combina linearmente 5 bits de informação introduzidos com sequências base para gerar um código TFCI (32, 5) expurgado. O código TFCI expurgado de comprimento 32 bits é perfurado em 16 bits num padrão de perfuração (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 e 30-ésimo bits) de forma a maximizar a capacidade do sistema e o 31-ésimo bit é repetido 4 vezes, de forma a maximizar a capacidade do sistema tal que seja obtida a palavra de código de comprimento 20 bits. As sequências base geradas de acordo com a segunda forma de realização são como descritas na tabela 6.

Tabela 6 i Mi, o Mi, i Mi, 2 Mi, 3 Mi, 4 0 1 0 0 0 1 15 0 0 0 0 1 16 0 0 0 0 1 17 0 0 0 0 1 18 0 0 0 0 1 19 0 0 0 0 1

Cada uma das sequências de base, de acordo com a segunda forma de realização, podem ser expressas como se segue:

Mif o = l 0101010101010100000 Mi, !=01100110011001100000 22

Mi, 2 = 0 0011110000111100000

Mi, 3 = 0 0000001111111100000

Mi, 4=11111111111111111111

Noutro aspecto da segunda forma de realização, o método de codificação de informação de qualidade do canal (CQI) compreende (a) obter a primeira sequência base a partir do código TFCI (16, 5), (b) estender as sequências base para um código CQI (20, 5) num padrão pré-determinado de forma a maximizar a capacidade do sistema, (c) codificar 5 bits de informação em códigos CQI utilizando umas segundas sequências base geradas através de (a) e (b) . As segundas sequências base estendidas são as mesmas que na tabela 6.

Noutro aspecto da segunda forma de realização, o método de codificação de informação de qualidade de canal (CQI) compreende, (a) codificar 5 bits de informação em códigos TFCI (16, 5) utilizando sequências base TFCI (16, 5), (b) repetir o MSB dos bits de informação 4 vezes.

Para apoiar a superioridade dos esquemas de codificação CQI da presente invenção em relação aos esquemas convencionais, os esquemas de codificação CQI das formas de realização e os convencionais foram simulados e comparados no que respeita ao BER, erro RMS e à capacidade do sistema para seleccionar o esquema de codificação CQI óptimo. Uma vez que existe um equilíbrio entre o BER e o erro RMS, a capacidade do sistema é considerada como critério. Para simplificação, os esquemas de codificação CQI convencionais caracterizados na tabela 2 e na tabela 3 são referidos por Cl e C2. 23

Nos resultados das simulações, a ordem de desempenho relativo ao BER é a seguinte.

Cl > forma de realização 1 > forma de realização 2 > C2 >forma de realização 3 (<— melhor . . . pior —») 0 intervalo de desempenho entre o pior e o melhor esquema é aproximadamente 0,5 dB para BER = 1CT5.

De forma a medir a capacidade de protecção de erro desigual, o erro quadrático médio (RMS) é introduzido como critério. 0 erro RMS significa o valor quadrático médio da diferença entre as palavras de código transmitidas e das palavras de código recebidas. A ordem de desempenho da redução de erro RMS é a seguinte:

Forma de realização 3 > C2 > forma de realização 2 > forma de realização 1 > Cl (<— melhor . . . pior —>) O intervalo de desempenho entre o pior e o melhor é, aproximadamente, 1,5 dB para EbNo/intervalo = -3 dB. A capacidade do sistema é calculada utilizando uma simulação simplificada de nível de sistema. E o simulador de nível de sistema analítico convencional e os esquemas de codificação CQI na ligação ascendente são conjugados. Com a combinação da simulação de nível de sistema e os esquemas de codificação CQI na ligação ascendente, o BER e o erro RMS são considerados ao mesmo tempo. A capacidade do desempenho BER é a 24 seguinte .

Forma de realização 3 > C2 > forma de realização 2 > forma de realização 1 > Cl {<— melhor . . . pior —>) 0 intervalo de desempenho entre o pior e o melhor é, aproximadamente, 79 kbps a 3 dB.

Na presente invenção, os esquemas de codificação CQI são classificados em relação às partes estendidas das tabelas de sequências base e a capacidade do sistema é introduzida como critério para avaliar os esquemas de codificação CQI porque existe um equilíbrio entre o BER e o erro RMS. Além disso, durante a simulação da capacidade do sistema, tanto o efeito do BER como o efeito do erro RMS já são considerados em conjunto. Também, uma vez que o sistema HSDPA foi projectado de forma a aumentar a capacidade do sistema, a terceira forma de realização da presente invenção, que mostra a melhor capacidade de sistema na simulação, pode ser o esquema de codificação CQI óptimo para o HS-DPCCH.

Apesar desta invenção ter sido descrita em ligação com aquela que é presentemente considerada ser a forma de realização mais práctica e preferida, deve entender-se que a invenção não está limitada às formas de realização divulgadas mas, pelo contrário, pretende cobrir várias modificações e configurações equivalentes incluídos dentro do âmbito das reivindicações anexas.

Lisboa, 27 de Setembro de 2010 25

Claims (4)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Método para codificar informação de qualidade de canal (CQI), compreendendo os seguintes passos: fornecer bits de informação de qualidade de canal, ao, ai, ã2, 3-3, e a4; fornecer cinco sequências base Mi,n para um código CQI (20, 5); codificar os bits de informação de qualidade de canal combinando os bits de informação de qualidade de canal com as sequências base; e gerar uma palavra de código de 20 bits, em que as sequências base Mi,n são definidas como: i 1 o -H i—1 •H Mi, 2 Mi, 3 •H 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 2 1 1 0 0 1 3 0 0 1 0 1 4 1 0 1 0 1 5 0 1 1 0 1 6 1 1 1 0 1 7 0 0 0 1 1 8 1 0 0 1 1 9 0 1 0 1 1 10 1 1 0 1 1 11 0 0 1 1 1 1 (continuação) 12 1 0 1 1 1 13 0 1 1 1 1 14 1 1 1 1 1 15 0 0 0 0 1 16 0 0 0 0 1 17 0 0 0 0 1 18 0 0 0 0 1 19 0 0 0 0 1 em que os bits bi da palavra de código de saída são dados por: 4 b. =^(anxMin)mod2 em que i = 0, 19. n=0
2. 2. Método da reivindicação 1, em que o código CQI (20, 5) é obtido a partir de um código TFCI (16, 5) compreendendo cinco sequências base de 16 bits, estendendo cada sequência base de 16 bits pela repetição do último bit da sequência base respectiva quatro vezes.
3. 3. Método da reivindicação 1, em que a combinação é uma combinação linear.
4. 4. Aparelho de utilizador, compreendendo: um codificador preparado para transmitir informação de qualidade de canal (CQI) para uma estação de base na forma de uma palavra de código de 20 bits, estando o codificador preparado para gerar a palavra de código utilizando bits de informação de qualidade de canal, ao, ai, a2, a3, e a4 e utilizando cinco sequências base Mi,n para um código CQI 2 (20, 5), para codificar os bits de informação de qualidade de canal combinando os bits de informação de qualidade de canal com as sequências base; em que as sequências base Mi,n são definidas como: i o -H S Mi, i Mi, 2 Mi, 3 vf1 -H 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 2 1 1 0 0 1 3 0 0 1 0 1 4 1 0 1 0 1 5 0 1 1 0 1 6 1 1 1 0 1 7 0 0 0 1 1 8 1 0 0 1 1 9 0 1 0 1 1 10 1 1 0 1 1 11 0 0 1 1 1 12 1 0 1 1 1 13 0 1 1 1 1 14 1 1 1 1 1 15 0 0 0 0 1 16 0 0 0 0 1 17 0 0 0 0 1 18 0 0 0 0 1 19 0 0 0 0 1 em que os bits bi da palavra de código de saída sao dados por: 4 bi=^{anxMin)mod2 em que i = 0, 19. n=0 Lisboa, 27 de Setembro de 2010 3