RU2441325C2

RU2441325C2 - Способы и устройство для установления соответствия модуляционных символов ресурсам в системах мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (ofdm)

Info

Publication number: RU2441325C2
Application number: RU2009144112/07A
Authority: RU
Inventors: Фарук КХАН (US); Фарук КХАН; Чжоуюэ ПИ (US); Чжоуюэ ПИ
Original assignee: Самсунг Электроникс Ко., Лтд.
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2012-01-27
Also published as: KR20100014900A; US20150288493A1; CA2687803A1; CN101682451B; CN102932129A; CN102932129B; AU2008257985B2; US20140071913A1; JP2013176069A; JP5614905B2; US20110200003A1; US10148394B2; RU2009144112A; JP2010529729A; US7885176B2; JP5231539B2; CA2687803C; EP2163017B1; US9118454B2; US8526392B2

Abstract

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для разделения ресурса передачи в подкадре во временной области на множество элементов ресурса равной длительности во временной и в частотной областях. Технический результат состоит в установлении соответствия модуляционных символов ресурсам. Для этого разделяют множества элементов ресурса во множество областей ресурса, модуляции информации, подлежащей передаче, для генерации последовательности модуляционных символов в передатчике, установления соответствия последовательности модуляционных символов множеству элементов ресурса во множестве областей ресурса и передачи модуляционных символов в приемник через множество антенн с использованием надлежащих соответствующих элементов ресурса. Информация, подлежащая передаче, может быть закодирована для генерации множества кодовых блоков, причем для каждого из множества кодовых блоков, по меньшей мере, в одной области ресурса выделяют примерно одинаковое количество элементов ресурса. В альтернативном варианте подкадр во временной области может содержать только одну область ресурса. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 16 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к способу установления соответствия модуляционных символов ресурсам в системе связи и, в частности, к способу установления соответствия модуляционных символов различным областям ресурсов в системе связи и к другому способу установления соответствия модуляционных символов из множества кодовых блоков ресурсам в системе связи.

ОПИСАНИЕ ИЗВЕСТНОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

Средства связи позволяют производить передачу данных на расстояние для обеспечения связи между передатчиком и приемником. Носителем данных обычно являются радиоволны, и передачу данных осуществляют с использованием ограниченных ресурсов передачи. Таким образом, передачу радиоволн производят в течение промежутка времени с использованием ограниченного диапазона частот.

В современной системе связи информацию, подлежащую передаче, сначала кодируют, а затем модулируют, осуществляя генерацию множества модуляционных символов. Затем эти символы ставят в соответствие ресурсам передачи. Обычно ресурс передачи, имеющийся для передачи данных, сегментирован на множество временных и частотных интервалов равной длительности, именуемых элементами ресурса. Для передачи данных может быть выделен один элемент ресурса или может быть выделено множество элементов ресурса. При передаче данных эти данные могут сопровождаться управляющим сигналом, который является носителем информации о предоставлении элементов ресурса для передачи текущих данных. Следовательно, когда приемник производит прием данных и управляющего сигнала, то этот приемник может получать из управляющего сигнала информацию о распределении ресурсов, используемых для передачи данных, и декодирует принятые данные с использованием полученной информации.

В системах связи третьего поколения, основанных на стандарте "Долгосрочная эволюция" (3GPP LTE), разработанном в рамках Проекта о партнерстве в области систем связи третьего поколения, для передачи управляющего сигнала выделяются определенные элементы ресурса. Следовательно, символы, соответствующие данным, могут быть поставлены в соответствие тем элементам ресурса, которые не выделены для передачи управляющего сигнала. Каждая передача данных является носителем информационных битов одного или множества транспортных блоков. Когда транспортный блок превышает наибольший размер кодового блока, то информационные биты в транспортном блоке могут быть разделены на множество кодовых блоков. Процедуру разделения информационных битов в транспортном блоке на множество кодовых блоков именуют сегментацией кодового блока. Вследствие ограниченного выбора размеров кодового блока и попытки максимально повысить эффективность упаковки во время сегментации кодового блока, множество кодовых блоков из транспортного блока могут иметь различные размеры. Для каждого кодового блока выполняют его кодирование, перемежение, согласование по скорости передачи и модуляцию. Следовательно, символы, соответствующие данным, которые подлежат передаче, могут состоять из модуляционных символов множества кодовых блоков.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следовательно, задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного способа передачи.

Другой задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованной схемы установления соответствия для установления соответствия модуляционных символов ресурсам.

Согласно одному из объектов настоящего изобретения, может быть предложен способ передачи, в котором ресурс передачи в подкадре разделяют на множество элементов ресурса равной длительности во временной и в частотной областях, разделяют множество элементов ресурса на одну или на множество областей ресурса, модулируют информацию, подлежащую передаче, для генерации последовательности модуляционных символов в передатчике, эту последовательность модуляционных символов ставят в соответствие множеству элементов ресурса во множестве областей ресурса и производят передачу модуляционных символов в приемник через одну или множество антенн с использованием соответствующих сопоставленных элементов ресурса. Установление соответствия модуляционных символов, по меньшей мере, в одной области ресурса, а именно, в первой области ресурса, не зависит от конкретной информации канала управления, переданной в упомянутом подкадре во временной области, а установление соответствия модуляционных символов, по меньшей мере, в одной другой области ресурса, а именно, во второй области ресурса, зависит от упомянутой конкретной информации канала управления, переданной в упомянутом подкадре.

Конкретной информацией канала управления может являться указатель формата канала управления.

Способ может содержать следующую дополнительную операцию: перед операцией установления соответствия модуляционных символов элементам ресурса выполняют перемежение последовательности модуляционных символов.

Последовательность модуляционных символов может быть последовательно поставлена в соответствие элементам ресурса в множестве символов мультиплексирования в областях ресурса, начиная с символа мультиплексирования, имеющего наименьший индекс во временной области. Одним из примеров символа мультиплексирования является OFDM-символ в системе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).

Установление соответствия последовательности модуляционных символов может начинаться с элементов ресурса, по меньшей мере, в одной первой области ресурса. Если количество модуляционных символов превышает количество элементов ресурса, по меньшей мере, в одной первой области ресурса, то остальные модуляционные символы могут быть поставлены в соответствие элементам ресурса, по меньшей мере, в одной второй области ресурса.

Символы мультиплексирования могут быть поставлены в соответствие в каждой области ресурса в порядке возрастания, начиная с символа мультиплексирования, имеющего наименьший индекс во временной области в этой области ресурса.

После установления соответствия модуляционных символов элементам ресурса в символах мультиплексирования может быть выполнено перемежение модуляционных символов в каждом из символов мультиплексирования в частотной области.

В альтернативном варианте в первой области ресурса символы мультиплексирования могут быть поставлены в соответствие в порядке убывания, а во второй области ресурса символы мультиплексирования могут быть поставлены в соответствие в порядке возрастания.

В еще одном альтернативном варианте в первой области ресурса символы мультиплексирования могут быть поставлены в соответствие в порядке возрастания, а во второй области ресурса символы мультиплексирования могут быть поставлены в соответствие в порядке убывания.

Способ может содержать следующие дополнительные операции: вычисляют количество имеющихся элементов ресурса, по меньшей мере, в одной первой области ресурса, получая первое количество, вычисляют количество имеющихся элементов ресурса, по меньшей мере, в одной второй области ресурса, получая второе количество, первое количество модуляционных символов ставят в соответствие элементам ресурса, по меньшей мере, в одной первой области ресурса, и второе количество модуляционных символов ставят в соответствие элементам ресурса, по меньшей мере, в одной второй области ресурса.

Способ может содержать следующие дополнительные операции: производят передачу сигнала канала управления, являющегося носителем упомянутой конкретной информации канала управления, посредством передатчика в приемник, в приемнике выполняют декодирование сигнала канала управления, получая упомянутую конкретную информацию канала управления, определяют, какие элементы ресурса, по меньшей мере, в одной второй области ресурса использованы для передачи модуляционных символов, собирают модуляционные символы, переданные в области ресурса, выбранной, по меньшей мере, из одной первой области ресурса, осуществляя генерацию первого пакета данных, выполняют декодирование первого пакета данных, определяют, является ли декодирование первого пакета данных успешным, и если декодирование первого пакета данных не является успешным, то выполняют рекурсивный сбор модуляционных символов, переданных в упомянутой области ресурса и в других областях ресурса, которые выбраны, по меньшей мере, из одной первой области ресурса и, по меньшей мере, из одной второй области ресурса, и выполняют декодирование собранных модуляционных символов до тех пор, пока собранные модуляционные символы не будут успешно декодированы.

Если декодирование сигнала канала управления не является успешным, то приемник может выполнять рекурсивный сбор и декодирование модуляционных символов, переданных в упомянутой области ресурса и в других областях ресурса, которые выбраны, по меньшей мере, из одной первой области ресурса, до тех пор, пока собранные модуляционные символы не будут успешно декодированы.

Согласно другому объекту настоящего изобретения, способ передачи может содержать следующие операции: разделяют ресурс передачи в подкадре на множество элементов ресурса равной длительности во временной и в частотной областях, выполняют сегментацию информации, подлежащей передаче, на сгенерированное множество кодовых блоков, причем каждый кодовый блок содержит множество информационных битов, а, по меньшей мере, один кодовый блок содержит меньшее количество информационных битов, чем, по меньшей мере, один другой кодовый блок, выполняют кодирование кодовых блоков, осуществляя генерацию множества закодированных битов, выполняют модуляцию множества закодированных битов в кодовых блоках, осуществляя генерацию последовательности модуляционных символов в передатчике, выделяют примерно одинаковое количество элементов ресурса для каждого из множества кодовых блоков, причем немного большее количество элементов ресурса выделяют для кодовых блоков большего размера и немного меньшее количество элементов ресурса выделяют для кодовых блоков меньшего размера, и производят передачу модуляционных символов в приемник через одну или через множество антенн с использованием надлежащих соответствующих элементов ресурса.

Согласно еще одному объекту настоящего изобретения, способ передачи может содержать следующие операции: разделяют ресурс передачи в подкадре во временной области на множество элементов ресурса равной длительности во временной и в частотной областях, разделяют множество элементов ресурса на множество областей ресурса, включающих в себя, по меньшей мере, одну первую область ресурса и, по меньшей мере, одну вторую область ресурса, причем каждая из первых областей ресурса и вторых областей ресурса содержит, по меньшей мере, один символ мультиплексирования, каждый символ мультиплексирования соответствует временному интервалу, и каждый символ мультиплексирования содержит множество элементов ресурса, соответствующих надлежащим частотным поднесущим, выполняют сегментацию информации, подлежащей передаче, на сгенерированное множество кодовых блоков, причем каждый кодовый блок содержит множество информационных битов, выполняют кодирование кодовых блоков, осуществляя генерацию множества закодированных битов, выполняют модуляцию множества закодированных битов в кодовых блоках, осуществляя генерацию последовательности модуляционных символов в передатчике, устанавливают соответствие, по меньшей мере, одного модуляционного символа в каждом кодовом блоке элементам ресурса, по меньшей мере, в одной первой области ресурса, причем это установление соответствия не зависит от конкретной информации канала управления, переданной в упомянутом подкадре во временной области, и производят передачу модуляционных символов в приемник через множество антенн с использованием надлежащих соответствующих элементов ресурса.

Способ может содержать следующую дополнительную операцию: по меньшей мере, один модуляционный символ в каждом кодовом блоке ставят в соответствие элементам ресурса, по меньшей мере, в одной второй области ресурса, причем это установление соответствия зависит от конкретной информации канала управления, переданной в упомянутом подкадре во временной области.

Способ может содержать следующую дополнительную операцию: для каждого из множества кодовых блоков выделяют примерно равное количество элементов ресурса в одной из, по меньшей мере, одной первой области ресурса.

Способ может содержать следующую дополнительную операцию: для каждого из множества кодовых блоков выделяют примерно равное количество элементов ресурса в одной из, по меньшей мере, одной второй области ресурса.

Способ может содержать следующую дополнительную операцию: для каждого из множества кодовых блоков выделяют примерно равное количество закодированных битов в одной из, по меньшей мере, одной первой области ресурса.

Способ может содержать следующую дополнительную операцию: для каждого из множества кодовых блоков выделяют примерно равное количество закодированных битов в одной из, по меньшей мере, одной второй области ресурса.

Способ может содержать следующую дополнительную операцию: для каждого из множества кодовых блоков выделяют выбранное количество элементов ресурса в одной из, по меньшей мере, одной первой области ресурса для получения примерно равной скорости кодирования для множества кодовых блоков.

Способ может содержать следующую дополнительную операцию: для каждого из множества кодовых блоков выделяют выбранное количество элементов ресурса в одной из, по меньшей мере, одной второй области ресурса для получения примерно равной скорости кодирования для множества кодовых блоков.

Способ может содержать следующую дополнительную операцию: для каждого из множества кодовых блоков выделяют выбранное количество закодированных битов в одной из, по меньшей мере, одной первой области ресурса для получения примерно равной скорости кодирования для множества кодовых блоков.

Способ может содержать следующую дополнительную операцию: для каждого из множества кодовых блоков выделяют выбранное количество закодированных битов в одной из, по меньшей мере, одной второй области ресурса для получения примерно равной скорости кодирования для множества кодовых блоков.

Согласно еще одному объекту настоящего изобретения, может быть создан передатчик, содержащий модулятор, выполняющий модуляцию информации, подлежащей передаче, с преобразованием ее во множество модуляционных символов, блок установления соответствия, устанавливающий соответствие множества модуляционных символов множеству элементов ресурса в подкадре во временной области, причем этот подкадр во временной области содержит множество областей ресурса, а установление соответствия модуляционных символов, по меньшей мере, в одной области ресурса не зависит от конкретной информации канала управления, и множество передатчиков, предназначенных для передачи модуляционных символов с использованием соответствующих элементов ресурса.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Очевидно, что легко получить более полное понимание настоящего изобретения и многих из его сопутствующих преимуществ, поскольку оно становится более понятным путем ссылки на приведенное ниже подробное описание при его рассмотрении совместно с сопроводительными чертежами, на которых одинаковыми номерами позиций обозначены одинаковые или аналогичные компоненты и на которых изображено следующее:

на фиг.1 проиллюстрирована цепь приемопередатчика, основанного на мультиплексировании с ортогональным частотным разделением (OFDM), пригодная для практической реализации принципов из настоящего изобретения;

на фиг.2 проиллюстрированы поднесущие мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM);

на фиг.3 проиллюстрированы OFDM-символы во временной области;

на фиг.4 проиллюстрирована цепь приемопередатчика системы множественного доступа с частотным разделением на одной несущей;

на фиг.5 проиллюстрирована цепь приемопередатчика, обеспечивающая гибридный автоматический запрос на повторную передачу (HARQ);

на фиг.6 проиллюстрирована схема передачи четырехканального гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ);

на фиг.7 проиллюстрирована система с множеством входов и множеством выходов (MIMO);

на фиг.8 проиллюстрирована система MIMO с предварительным кодированием;

на фиг.9 проиллюстрированы элементы нисходящего канала управления согласно стандарту LTE ("Долгосрочная эволюция");

на фиг.10 проиллюстрирована структура подкадра нисходящего канала согласно стандарту LTE ("Долгосрочная эволюция");

на фиг.11 проиллюстрирована схема установления соответствия согласно первому варианту осуществления принципов из настоящего изобретения;

на фиг.12 проиллюстрирована схема перемежения и схема установления соответствия согласно первому варианту осуществления принципов из настоящего изобретения;

на фиг.13 проиллюстрирована последовательность операций способа установления соответствия модуляционных символов согласно первому варианту осуществления принципов из настоящего изобретения;

на фиг.14 проиллюстрирована последовательность операций способа декодирования модуляционных символов согласно второму варианту осуществления принципов из настоящего изобретения;

на фиг.15 проиллюстрирована схема установления соответствия согласно четвертому варианту осуществления принципов из настоящего изобретения; и

на фиг.16 проиллюстрирована схема установления соответствия согласно пятому варианту осуществления принципов из настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1 проиллюстрирована цепь приемопередатчика, основанного на мультиплексировании с ортогональным частотным разделением (OFDM). В системе связи, в которой используют технологию мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM), в цепи 110 передатчика модулятор 112 модулирует управляющие сигналы или данные 111, преобразовывая их в последовательность модуляционных символов, которые затем преобразовывают из последовательного кода в параллельный преобразователем 113 последовательного кода в параллельный (S/P). Для преобразования сигналов из частотной области во множество OFDM-символов во временной области используют блок 114 быстрого обратного преобразования Фурье (БОПФ). Для того чтобы избежать влияния замирания сигнала вследствие многолучевого распространения или для ослабления этого влияния, блок 116 вставки циклического префикса добавляет к каждому OFDM-символу циклический префикс (ЦП) или нулевой префикс (НП). После этого блок 117 предварительной обработки в передатчике (Tx) производит передачу сигнала, например, посредством антенны (на чертеже не показана), или в альтернативном варианте по стационарному проводу или кабелю. В цепи 120 приемника, предполагая, что достигнута идеальная синхронизация по времени и частоте, сигнал, принятый блоком 121 предварительной обработки в приемнике (Rx), подвергают обработке блоком 122 удаления циклического префикса (ЦП). Блок 124 быстрого преобразования Фурье (БПФ) преобразовывает принятый сигнал из временной области в частотную область для дальнейшей обработки.

В системе, основанной на мультиплексировании с ортогональным частотным разделением (OFDM), каждый OFDM-символ состоит из множества поднесущих. Каждая поднесущая в OFDM-символе является носителем модуляционного символа. На фиг.2 проиллюстрирована схема передачи в системе OFDM с использованием поднесущей 1, поднесущей 2 и поднесущей 3. Поскольку каждый OFDM-символ имеет конечную длительность во временной области, то поднесущие накладываются одна на другую в частотной области. Как показано на фиг.2, ортогональность поддерживается на частоте дискретизации, при этом предполагают, что передатчик и приемник имеют идеальную синхронизацию по частоте. В случае сдвига частоты вследствие неидеальной синхронизации по частоте или высокой подвижности ортогональность поднесущих на частотах дискретизации разрушается, что приводит к помехам между несущими (ICI).

На фиг.3 проиллюстрированы переданные и принятые OFDM-символы во временной области. Из-за замирания вследствие многолучевого распространения участок принятого сигнала, где находится ЦП, часто бывает разрушен предыдущим OFDM-символом. Однако поскольку ЦП является достаточно длинным, то принятый OFDM-символ без ЦП должен содержать только свертку своего собственного сигнала с каналом с замираниями вследствие многолучевого распространения. На стороне приемника обычно выполняют быстрое преобразование Фурье (БПФ), позволяющее выполнять дальнейшую обработку в частотной области. Преимущество OFDM над другими схемами передачи заключается в его устойчивости к замиранию вследствие многолучевого распространения. Замирание вследствие многолучевого распространения во временной области преобразовывается в частотно-избирательное замирание в частотной области. При наличии добавленного циклического префикса или нулевого префикса избегают межсимвольных помех между соседними OFDM-символами или значительно ослабляют эти помехи. Кроме того, поскольку передачу каждого модуляционного символа производят в узкой полосе частот, то он испытывает замирание вследствие однолучевого распространения. Для борьбы с частотно-избирательным замиранием может использоваться простая схема коррекции.

Множественный доступ с частотным разделением на одной несущей (SC-FDMA), в котором используют модуляцию одной несущей и коррекцию в частотной области, представляет собой технологию, рабочие характеристики и сложность которой являются подобными рабочим характеристикам и сложности системы OFDMA. Одно из преимуществ технологии SC-FDMA состоит в том, что сигнал в системе SC-FDMA имеет более низкое отношение максимальной мощности передатчика к средней мощности (PAPR) вследствие присущей ему структуры с одной несущей. Низкое значение отношения максимальной мощности передатчика к средней мощности (PAPR) обычно приводит к высокому коэффициенту полезного действия усилителя мощности, что является особенно важным для подвижных станций при передаче по восходящей линии связи. Система SC-FDMA выбрана в качестве схемы множественного доступа в восходящем канале связи в стандарте LTE ("Долгосрочная эволюция"), разработанном в рамках Проекта о партнерстве в области систем связи третьего поколения (3GPP). Пример цепи приемопередатчика для системы SC-FDMA показан на фиг.4. На стороне передатчика данные или управляющий сигнал преобразовывают из последовательного кода в параллельный (S/P) преобразователем 141 последовательного кода в параллельный. Перед тем, как данные во временной области будут поставлены в соответствие набору поднесущих блоком 143 установления соответствия поднесущей, преобразователь 142 ДПФ применяет дискретное преобразование Фурье (ДПФ) к данным или к управляющему сигналу во временной области. Для обеспечения низкого отношения максимальной мощности передатчика к средней мощности (PAPR) выходной результат дискретного преобразования Фурье (ДПФ) в частотной области обычно ставят в соответствие набору смежных поднесущих. Затем преобразователь 144 БОПФ применяет быстрое обратное преобразование Фурье (БОПФ), обычно с большим размером, чем дискретное преобразование Фурье (ДПФ), для преобразования сигнала обратно во временную область. После преобразования из параллельного кода в последовательный (P/S), выполненного преобразователем 145 последовательного кода в параллельный, блок 146 вставки циклического префикса добавляет к данным или к управляющему сигналу циклический префикс (ЦП) перед передачей данных или управляющего сигнала в блок 147 предварительной обработки для передачи. Обработанный сигнал с добавленным циклическим префиксом часто именуют блоком SC-FDMA. После прохождения сигнала через канал 148 связи, например, через канал с замираниями вследствие многолучевого распространения в системе беспроводной связи, приемник выполняет предварительную обработку принятого сигнала блоком 151 предварительной обработки в приемнике, удаляет циклический префикс (ЦП) в блоке 152 удаления циклического префикса (ЦП), применяет быстрое преобразование Фурье (БПФ) преобразователем 154 БПФ и выполняет коррекцию в частотной области. После восстановления 155 скорректированного сигнала в частотной области применяют обратное дискретное преобразование Фурье (ОДПФ) 156. Сигнал, полученный на выходе обратного дискретного преобразования Фурье (ОДПФ), передают для дальнейшей обработки во временной области, например, для демодуляции и декодирования.

В системах беспроводной передачи пакетных данных сигналы передачи данных, передаваемые по каналам передачи данных, то есть передачи данных, обычно сопровождаются управляющими сигналами, передаваемыми по каналам управления, то есть передачами по каналу управления. Информация, передаваемая по каналу управления, которая включает в себя указатель формата канала управления (CCFI), сигнал подтверждения приема (ACK), сигнал канала управления передачей пакетных данных (канала PDCCH), является носителем информации о формате передачи для сигнала передачи данных, например, идентификатора пользователя, информации о распределении ресурсов, информации о размере полезной нагрузки, информации о модуляции, информации о гибридном автоматическом запросе на повторную передачу (HARQ), информации, связанной со сведениями о системе с множеством входов и множеством выходов (MIMO).

Гибридный автоматический запрос на повторную передачу (HARQ) широко используют в системах связи для борьбы с неудачами при декодировании и для повышения надежности. Каждый пакет данных кодируют с использованием определенной схемы прямого исправления ошибок (ПИО). Каждый подпакет может содержать только лишь часть закодированных битов. Если передача для подпакета номер k является неуспешной, что указано сообщением о неподтверждении приема (NAK) в канале обратной связи для подтверждения приема, то производят передачу подпакета повторной передачи, а именно, подпакета номер k+1, для того, чтобы помочь приемнику декодировать пакет. Подпакеты повторной передачи могут содержать иные закодированные биты, чем предыдущие подпакеты. Приемник может гибко объединять или совместно декодировать все принятые подпакеты для повышения вероятности декодирования. Максимальное количество передач обычно сконфигурировано как с учетом надежности, так и с учетом задержки пакета, и с учетом сложности реализации.

В системах беспроводной связи часто используют n-канальный синхронный гибридный автоматический запрос на повторную передачу (HARQ) вследствие его простоты. Например, в системах связи третьего поколения (3GPP) в качестве схемы гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) для восходящего канала связи согласно стандарту LTE ("Долгосрочная эволюция") была принята схема синхронного HARQ. На фиг.5 показан пример четырехканального синхронного гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ). Вследствие постоянного временного соотношения между последующими передачами, временные интервалы передачи в том же самом канале HARQ имеют структуру с чередованием. Например, чередование 0 состоит из временных интервалов 0, 4, 8 …, 4k, …; чередование 1 состоит из временных интервалов 1, 5, 9, …, 4k+1, …; чередование 2 состоит из временных интервалов 2, 6, 10, …, 4k+2, …; чередование 3 состоит из временных интервалов 3, 7, 11, …, 4k+3 …. Пусть в качестве примера взято чередование 0. Подпакет передают во временном интервале 0. После успешного декодирования пакета приемник посылает обратно в передатчик сообщение о подтверждении приема (ACK). Затем передатчик может начать передачу нового пакета в следующем временном интервале в этом чередовании, то есть во временном интервале 4. Однако первый подпакет, переданный во временном интервале 4, не является правильно принятым. После того как передатчик принимает сообщение о неподтверждении приема (NAK) из приемника, передатчик производит передачу другого подпакета из того же самого пакета в следующем временном интервале в этом чередовании, то есть во временном интервале 8. Иногда в приемнике могут возникать затруднения при обнаружении границы пакета, то есть является ли подпакет первым подпакетом нового пакета или же подпакетом повторной передачи. Для облегчения этой проблемы по каналу управления может быть передан новый указатель пакета, который является носителем информации о формате передачи для пакета. Иногда может быть передана более конкретизированная версия информации о канале гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ), например, идентификатор подпакета, или даже идентификатор канала HARQ, для помощи приемнику в обнаружении и декодировании пакета.

Системы связи с множеством антенн, которые часто именуют системами с множеством входов и множеством выходов (MIMO), широко используют в области техники беспроводной связи для улучшения рабочих характеристик системы. В системе MIMO передатчик имеет множество антенн, способных передавать независимые сигналы, а приемник оснащен множеством приемных антенн. При наличии только одной передающей антенны или при наличии только одного потока передаваемых данных системы MIMO вырождаются в системы с одним входом и множеством выходов (SIMO). При наличии только одной приемной антенны системы MIMO вырождаются в системы с множеством входов и одним выходом (MISO). При наличии только одной передающей антенны и одной приемной антенны системы MIMO вырождаются в системы с одним входом и одним выходом (SISO). Технология MIMO может существенно увеличить пропускную способность и дальность действия системы без какого-либо увеличения ширины полосы частот или общей мощности передачи. Как правило, технология MIMO увеличивает эффективность использования спектрального диапазона системы беспроводной связи за счет использования дополнительной степени свободы в пространственной области вследствие наличия множества антенн. Существует много категорий технологий MIMO. Например, схемы пространственного мультиплексирования увеличивают скорость передачи, позволяя производить многопотоковую передачу данных через множество антенн. В способах разнесения при передаче, таких как, например, пространственно-временное кодирование, используют преимущества пространственного разнесения вследствие наличия множества передающих антенн. В способах разнесения при приеме используют пространственное разнесение вследствие наличия множества приемных антенн. Технологии формирования диаграммы направленности антенны улучшают коэффициент усиления принятого сигнала и уменьшают помехи для других абонентов. Система множественного доступа с пространственным разделением (SDMA) позволяет производить передачу потоков сигналов от множества абонентов или множеству абонентов посредством одних и тех же частотно-временных ресурсов. Приемники могут разделять множество потоков данных по пространственной характеристике этих потоков данных. Следует отметить, что эти технологии передачи MIMO не являются взаимоисключающими. В действительности в усовершенствованных системах беспроводной связи часто используют множество схем MIMO.

Когда канал связи является подходящим, например, когда скорость мобильного устройства мала, имеется возможность использования схемы MIMO с обратной связью для улучшения рабочих характеристик системы. В системе MIMO с обратной связью приемники передают по обратной связи информацию о состоянии канала и/или о предпочтительных алгоритмах обработки в передатчике (Tx) системы MIMO. Передатчик использует эту информацию, переданную по каналу обратной связи, вместе с другими соображениями, такими как, например, приоритет очередности передач, наличие данных и ресурсов, для совместной оптимизации схемы передачи. Широко распространенную схему MIMO с обратной связью именуют предварительным кодированием с множеством входов и множеством выходов (MIMO). В схеме с предварительным кодированием передаваемые потоки данных предварительно умножают на матрицу перед их передачей в множество передающих антенн. Как показано на фиг.6, предполагают, что имеется Nt передающих антенн и Nr приемных антенн. Канал между Nt передающими антеннами и Nr приемными антенными обозначен как H. Следовательно, канал H выражен матрицей размерностью Nt×Nr. Если передатчик имеет сведения о канале H, то передатчик может выбрать наиболее целесообразную схему передачи согласно сведениям о канале H. Например, если целью является максимальное увеличение пропускной способности, то матрица предварительного кодирования может быть выбрана таким образом, что она представляет собой правосингулярную матрицу H, если в передатчике имеются сведения о канале H. Таким способом может быть диагонализирован эффективный канал для передачи множества потоков данных на стороне приемника, что приводит к устранению помех между множеством потоков данных. Однако этому часто препятствуют непроизводительные издержки на передачу служебной информации, необходимые для передачи точного значения H по каналу обратной связи. Для уменьшения непроизводительных издержек на передачу служебной информации по каналу обратной связи задан набор матриц предварительного кодирования для дискретизации пространства возможных значений, которые может принимать H. С учетом этой дискретизации, приемник передает по каналу обратной связи сведения о предпочтительной схеме предварительного кодирования, обычно в виде индекса предпочтительной матрицы предварительного кодирования, ранга и индексов предпочтительных векторов предварительного кодирования. Приемник может также передавать по каналу обратной связи соответствующие значения индикатора качества канала (CQI) для предпочтительной схемы предварительного кодирования.

Другая перспектива системы с множеством входов и множеством выходов (MIMO) состоит в том, является ли множество потоков данных, подлежащих передаче, закодированным по отдельности или же закодированным совместно. Если все уровни для передачи закодированы совместно, то эту систему именуют системой MIMO с одним кодовым словом (SCW). А в противном случае эту систему именуют системой MIMO с множеством кодовых слов (MCW). Когда в системе с нисходящим каналом согласно стандарту LTE используется система MIMO для одного абонента (SU-MIMO), то в одно абонентское устройство (UE) может быть передано до 2 кодовых слов. В том случае, когда в абонентское устройство (UE) переданы 2 кодовых слова, абонентское устройство должно подтвердить прием этих двух кодовых слов по отдельности. Другую технологию системы MIMO именуют множественным доступом с пространственным разделением (SDMA), которую также иногда именуют многоабонентской системой MIMO (MU-MIMO). В технологии SDMA множество потоков данных кодируют по отдельности и производят их передачу в различные намеченные приемники посредством одних и тех же частотно-временных ресурсов. За счет использования различных пространственных характеристик, например, антенн, виртуальных антенн или векторов предварительного кодирования, приемники способны различать множество потоков данных. Кроме того, за счет установления очередности обслуживания надлежащей группы приемников и выбора надлежащей пространственной характеристики для каждого потока данных на основании информации о состоянии канала, интересующий сигнал может быть улучшен, при этом, одновременно могут быть улучшены другие сигналы для множества приемников. Следовательно, может быть повышена пропускная способность системы. Обе системы: система MIMO для одного абонента (SU-MIMO) и многоабонентская система MIMO (MU-MIMO) одобрены для применения в нисходящем канале связи согласно стандарту LTE. Система MU-MIMO также одобрена для применения в восходящем канале связи согласно стандарту LTE, в то время как вопрос применения системы SU-MIMO для восходящего канала связи согласно стандарту LTE все еще находится в стадии обсуждения.

В системах стандарта LTE некоторые ресурсы, а именно, элементы канала управления, зарезервированы для передачи нисходящего канала управления. На основании элементов канала управления, зарезервированных для нисходящих каналов управления, может быть создан набор возможных каналов управления. Каждый нисходящий канал управления может быть передан по одному из наборов возможных каналов канала управления. Пример элементов канала управления и набора возможных каналов управления показан на фиг.9. В этом примере может быть создано 11 наборов возможных каналов управления на основании 6 элементов канала управления. В остальной части этого документа эти наборы возможных каналов управления именуют наборами ресурсов канала управления или просто наборами ресурсов.

На фиг.10 показана структура подкадра нисходящего канала связи в системе стандарта LTE, разработанного в рамках Проекта о партнерстве в области систем связи третьего поколения (3GPP). В системе связи третьего поколения стандарта LTE 3GPP временные и частотные ресурсы могут быть разделены на множество блоков 210 ресурсов (RB). Каждый блок 210 ресурсов может быть дополнительно разделен на множество элементов 211 ресурса во временной и в частотной областях. Как показано на фиг.10, одиночный OFDM-символ может быть передан с использованием ряда элементов ресурса, соответствующих одному и тому же промежутку времени. В типичной конфигурации каждый подкадр, содержащий 14 OFDM-символов, имеет длительность 1 мс (миллисекунда). Предполагают, что OFDM-символы в подкадре проиндексированы от 0 до 13. Опорные символы (RS) для антенны 0 и для антенны 1 расположены в OFDM-символах с индексами 0, 4, 7 и 11. Опорные символы (RS) для антенн 2 и 3, при их наличии, расположены в OFDM-символах с индексами 2 и 8. Сигналы канала управления, включающие в себя указатель формата канала управления (CCFI), сигнал подтверждения приема (ACK), сигнал канала управления передачей пакетных данных (PDCCH), передаются в первом одном или в первых двух или трех OFDM-символах. Количество OFDM-символов, используемых для сигналов канала управления, указано посредством указателя CCFI. Сигналы канала передачи данных, то есть сигналы совместно используемого нисходящего физического канала (PDSCH), передают в других OFDM-символах.

В этом изобретении авторами предложены способы и устройство, обеспечивающие надежное установление соответствия канала управления и канала передачи данных ресурсам в системах OFDM.

Объекты, признаки и преимущества настоящего изобретения являются очевидными из приведенного ниже подробного описания, в котором просто проиллюстрировано несколько конкретных вариантов осуществления и реализации изобретения, в том числе предполагаемый наилучший вариант осуществления изобретения. Настоящее изобретение также может быть реализовано в других и различным вариантах его осуществления, и некоторые его подробности могут быть видоизменены в различных очевидных отношениях, причем все это не выходит за пределы сущности и объема изобретения. Соответственно, чертежи и описание следует рассматривать как иллюстративные по своей сущности, и не как ограничивающие. На сопроводительных чертежах настоящее изобретение проиллюстрировано в качестве примера, а не в качестве ограничения. В описанных ниже иллюстрациях в качестве примера авторами использован подкадр нисходящего канала связи в системе стандарта LTE, разработанного рамках Проекта о партнерстве в области систем связи третьего поколения (3GPP). Однако, несомненно, что проиллюстрированные здесь способы могут быть применены к структуре подкадра восходящего канала связи и в других системах всегда, когда имеется возможность их применения.

На фиг.11 проиллюстрирована схема установления соответствия модуляционных символов множеству элементов ресурса в подкадре нисходящего канала связи стандарта LTE согласно первому варианту осуществления принципов из настоящего изобретения. Для иллюстративных целей 14 OFDM-символов в подкадре нисходящего канала связи стандарта LTE проиндексированы от 0 до 13. Сигналы канала управления могут занимать собой первый один или первые два или три OFDM-символа, в то время как каналы передачи данных могут занимать собой OFDM-символы, не занятые каналами управления. Подкадр нисходящего канала связи согласно стандарту LTE может быть разделен на область 1, состоящую из элементов ресурса, соответствующих OFDM-символам с 3-го по 13-й, и на область 2, состоящую из элементов ресурса, соответствующих OFDM-символам с индексами 0, 1 и 2. Следует отметить следующее: здесь для простоты иллюстрации авторами сделано предположение, что каналы управления и каналы передачи данных не передают в одном и том же OFDM-символе. Тем не менее, все варианты осуществления этого изобретения являются применимыми для того случая, в котором каналы управления и каналы передачи данных мультиплексированы в одном и том же OFDM-символе. В общем случае область 1 может быть определена как совокупность тех элементов ресурса в подкадре, которые используются для передачи по каналу передачи данных вне зависимости от значения конкретной информации канала управления, переданной в упомянутом подкадре, которой является, например, указатель формата канала управления (CCFI). Область 2 может быть определена как совокупность тех элементов ресурса в подкадре, которые могут использоваться для передачи по каналу передачи данных в том случае, если упомянутые элементы ресурса не используются другими каналами передачи служебных сигналов, что указано конкретной информацией канала управления, переданной в упомянутом подкадре, которой является, например, указатель формата канала управления (CCFI).

Следует отметить, что в подкадре может иметь место множество передач по каналу передачи данных, которые мультиплексированы в частотной области с использованием технологии множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA). Предполагают, что для одного канала передачи данных имеется N₁ элементов ресурса в области 1 и имеется N₂ элементов ресурса в области 2. Наличие элементов ресурса для передачи данных в области 1, состоящих из OFDM-символов с 3-го по 13-й, не зависит от какой-либо информации канала управления. Однако наличие элементов ресурса для передачи данных в области 2 может зависеть от некоторой информации канала управления. В первом варианте осуществления подкадра нисходящего канала связи согласно стандарту LTE наличие элементов ресурса для передачи данных в OFDM-символах с индексами 0, 1 и 2 в области 2 зависит от значения указателя формата канала управления (CCFI). Например, если указатель формата канала управления (CCFI) указывает, что OFDM-символы с индексами 0 и 1 в области 2 используют для передачи сигнала канала управления, то для передачи данных доступны только лишь элементы ресурса в OFDM-символе с индексом 2.

Для простоты иллюстрации модуляционные символы, которые должны быть поставлены в соответствие элементам ресурса, пронумерованы от 0 до N-1, где N=N₁+N₂. На фиг.12 проиллюстрирована схема перемежения модуляционных символов на первом этапе и установления соответствия перемеженных модуляционных символов множеству элементов ресурса на втором этапе согласно первому варианту осуществления принципов из настоящего изобретения. Для простоты иллюстрации описание в этом изобретении может рассматриваться как операция второго этапа на фиг.12, на котором проиллюстрировано установление соответствия модуляционных символов ресурсам, предполагая наличие естественного порядка следования или нумерации модуляционных символов. Однако, несомненно, что для специалиста в данной области техники несложно применить способы из этого изобретения для тех случаев, когда модуляционные символы не расположены в естественном порядке следования. Как показано на фиг.12, путем добавления первого этапа, на котором выполняют упорядочение или перемежение модуляционных символов, описанные в этом изобретении способы могут быть применены для случая, в котором модуляционные символы имеют иной порядок следования. Также следует отметить, что в некоторых других случаях способы, описанные в этом изобретении, могут быть объединены с другой обработкой. Например, можно было бы описать установление соответствия модуляционных символов элементам ресурса совместно для операций из первого этапа и второго этапа, показанных на фиг.12, не выходя за пределы раскрытия сущности изобретения.

В первом варианте осуществления изобретения согласно принципам из настоящего изобретения способ установления соответствия множества модуляционных символов множеству элементов ресурса предполагает разделение множества элементов ресурса в подкадре на множество областей ресурса. Установление соответствия, по меньшей мере, в одной области ресурса в упомянутом подкадре не зависит от конкретной информации канала управления, переданной в упомянутом подкадре, в то время как установление соответствия модуляционных символов элементам ресурса, по меньшей мере, в одной другой области ресурса в упомянутом подкадре зависит от упомянутой информации канала управления, переданной в упомянутом подкадре. На фиг.11 показан пример первого варианта осуществления изобретения. Как показано на фиг.11, для передачи данных выделено два блока ресурсов (RBs). Следует отметить, что эти два блока ресурсов (RBs) не обязательно должны быть смежными в частотной области. За исключением ресурсов, используемых для передачи заданных служебных сигналов, например, опорных сигналов (RSs), остальные элементы ресурса (REs) могут использоваться для передачи обоих каналов: канала управления и канала передачи данных. В этом примере предполагают, что сигналы канала управления могут быть переданы только лишь в первых трех OFDM-символах. А распределение и размер ресурсов для передачи канала управления указаны посредством указателя формата канала управления (CCFI), передаваемого посредством сигналов канала управления. Элементы ресурса (REs) в этих двух блоках ресурсов (RBs) разделены на две области. Область 1 состоит из элементов ресурса (REs), соответствующих последним одиннадцати OFDM-символам (то есть OFDM-символам с 3-го по 11-й) в подкадре. Область 2 состоит из элементов ресурса (REs), соответствующих первым трем OFDM-символам в подкадре. Следует отметить, что каналы управления и передачи данных мультиплексированы в области 2, и что распределение и размер ресурсов для канала управления в области 2 указаны посредством указателя формата канала управления (CCFI). Другими словами, распределение и размер ресурсов для передачи канала передачи данных в области 2 зависят от указателя формата канала управления (CCFI). Как показано на фиг.1, перед вводом в модулятор закодированные биты, сгенерированные посредством информационных битов и алгоритма кодирования канала, согласовывают по скорости передачи, выполняют их перемежение и модуляцию для каждой передачи. Может быть выполнено дополнительное поканальное перемежение модуляционных символов. Модуляционные символы ставят в соответствие элементам ресурса (REs), предназначенным для передачи данных, (то есть имеющимся элементам ресурса для передачи по каналу передачи данных) в области 1 независимым от указателя формата канала управления (CCFI) образом. Например, как показано на фиг.11, модуляционные символы ставят в соответствие имеющимся элементам ресурса (REs), предназначенным для передачи данных, построчным способом. В частности, модуляционные символы 0-23 ставят в соответствие 24 элементам ресурса (REs), предназначенным для передачи данных, в четвертом OFDM-символе (то есть в OFDM-символе с индексом 3). Модуляционные символы 24-39 ставят в соответствие 16 элементам ресурса (REs), предназначенным для передачи данных, в пятом OFDM-символе (то есть в OFDM-символе с индексом 4). Модуляционные символы 208-231 ставят в соответствие двадцати четырем (24) элементам ресурса (REs), предназначенным для передачи данных, в четырнадцатом OFDM-символе (то есть в OFDM-символе с индексом 13). Предполагая, что сигналы канала управления (PDCCH) занимают первые 2 OFDM-символа (то есть OFDM-символы с индексами 1 и 2), элементы ресурса (REs) в третьем OFDM-символе также могут быть использованы для передачи по каналу передачи данных. Таким образом, модуляционные символы 232-255 ставят в соответствие двадцати четырем (24) имеющимся элементам ресурса (REs), предназначенным для передачи данных, в третьем OFDM-символе (то есть в OFDM-символе с индексом 2). Следует отметить, что при желании может быть выполнено дополнительное перемежение каналов и иная обработка этих модуляционных символов. В предпочтительном варианте эта обработка должна быть ограничена областью 2 для сохранения независимости распределения ресурсов и соответствия модуляционных символов в области 1 от указателя формата канала управления (CCFI). Следует отметить, что вышеупомянутый способ установления соответствия приведен просто в качестве иллюстрации, могут быть применены иные способы распределения ресурсов и установления соответствия модуляционных символов, не выходя за пределы объема этого изобретения. Установлением соответствия модуляционных символов 0-231 области 1 на фиг.11 может являться любое установление соответствия, поскольку это установление соответствия не зависит от указателя формата канала управления (CCFI). Например, модуляционные символы могут быть поставлены в соответствие элементам ресурса (REs) в области 1, начиная с последнего OFDM-символа. В этом случае модуляционные символы 0-23 ставят в соответствие последнему OFDM-символу (то есть OFDM-символу с индексом 13); модуляционные символы 24-47 ставят в соответствие предпоследнему OFDM-символу (то есть OFDM-символу с индексом 12); а модуляционные символы 208-231 ставят в соответствие четвертому OFDM-символу (то есть OFDM-символу с индексом 11).

На фиг.13 проиллюстрирована последовательность операций способа установления соответствия модуляционных символов согласно первому варианту осуществления принципов из настоящего изобретения. Сначала выполняют операцию S310, при которой сигналы передачи данных и управляющие сигналы, подлежащие передаче, модулируют, преобразуя их во множество модуляционных символов, включающих в себя символы, соответствующие данным, и управляющие символы. При операции 320 имеющиеся элементы ресурса для передачи в подкадре разделяют на область 1 и область 2. При операции 330 модуляционные символы ставят в соответствие области 1 и области 2. В частности, установление соответствия модуляционных символов в области 1 не зависит от информации, содержащейся в указателе формата канала управления (CCFI), переданном в управляющих сигналах, а установление соответствия модуляционных символов в области 2 зависит от информации, содержащейся в указателе формата канала управления (CCFI), переданном в управляющих сигналах. Наконец, при операции 340 модуляционные символы, поставленные в соответствие элементам ресурса, передают через множество антенн.

На фиг.14 проиллюстрированы операции установления соответствия множеству областей ресурса, выполняемые приемником, согласно второму варианту осуществления в соответствии с принципами из настоящего изобретения. Для иллюстративных целей использован пример, показанный на фиг.11. При операции S410 приемник сначала декодирует информацию, содержащуюся в указателе формата канала управления (CCFI), переданном посредством сигналов канала управления. На основании обнаруженного указателя формата канала управления (CCFI) приемник может выяснить, какие именно элементы ресурса выделены для передачи по каналу передачи данных в области 2. При операции S420 приемник собирает принятые модуляционные символы по имеющимся элементам ресурса (REs), предназначенным для передачи данных, в области 2 согласно соответствию модуляционных символов элементам ресурса (REs), предназначенным для передачи данных, в области 2. Схема установления соответствия может быть заданной заранее до того, как будет начат процесс передачи. В альтернативном варианте передатчик может передавать сигнал канала управления, содержащий информацию о схеме установления соответствия. При операции S430 приемник также собирает модуляционные символы по имеющимся элементам ресурса (REs), предназначенным для передачи данных, в области 1 для создания первого пакета данных согласно схеме установления соответствия модуляционных символов элементам ресурса (REs), предназначенным для передачи данных, в области 1. Затем при операции S440 приемник предпринимает попытку декодирования первого пакета данных, состоящего из модуляционных символов, только из области 1. При операции S450 приемник проверяет, является ли первый пакет данных успешно декодированным, с использованием функции контроля посредством циклического избыточного кода (ЦИК). Если первый пакет данных декодирован успешно, то есть если результат проверки посредством циклического избыточного кода (ЦИК) является положительным, то может быть выполнена операция S460, при которой приемник передает декодированный пакет в верхний уровень для дальнейшей обработки. В противном случае выполняют операцию S470, при которой приемник создает второй пакет данных, состоящий из модуляционных символов из обеих областей: из области 1 и из области 2, и предпринимает попытку декодирования второго пакета данных. При операции S480 приемник передает декодированный пакет в верхний уровень для дальнейшей обработки, выполняемой при операции S460. В альтернативном варианте приемник может сначала предпринять попытку декодирования пакета данных с модуляционными символами из обеих областей: из области 1 и из области 2. Если декодирование является успешным, то есть если результат проверки посредством ЦИК является положительным, то приемник может передать декодированный пакет в верхний уровень для дальнейшей обработки. В противном случае приемник предпринимает попытку декодирования пакета данных с модуляционными символами только из области 1. В альтернативном варианте, к обнаруженному указателю формата канала управления (CCFI) могут быть применены операции обнаружения со стиранием или проверки посредством ЦИК. В том случае, когда приемником успешно не обнаружен указатель формата канала управления (CCFI), то есть если происходит стирание указателя формата канала управления (CCFI) или имеет место ошибка при обнаружении указателя формата канала управления (CCFI), то для декодирования пакета приемник использует модуляционные символы только из области 1. В противном случае приемник использует для декодирования пакета модуляционные символы из обеих областей: из области 1 и из области 2.

В третьем варианте осуществления согласно принципам из настоящего изобретения модуляционные символы 0, 1, …, N₁-1 ставят в соответствие области 1, а модуляционные символы N₁, N₁+1, …, N-1 ставят в соответствие области 2. Снова используя Фиг.12 в качестве примера, для этой передачи данных всего имеется 256 модуляционных символов. Первые 232 модуляционных символа ставят в соответствие элементам ресурса (REs) в области 1, и другие 24 модуляционных символа ставят в соответствие элементам ресурса (REs) в области 2. Следует отметить, что количество модуляционных символов, которые могут быть переданы, равно количеству имеющихся элементов ресурса (REs) для передачи данных. В подходе с использованием двух областей, первые N₁ модуляционных символов ставят в соответствие N₁ элементам ресурса (REs) в области 1 вне зависимости от значения указателя формата канала управления (CCFI). Однако количество имеющихся элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, и количество переданных модуляционных символов в области 2 зависят от значения указателя формата канала управления (CCFI).

В четвертом варианте осуществления согласно принципам из настоящего изобретения способ установления соответствия модуляционных символов к элементам ресурса в подкадре предполагает наличие операции разделения элементов ресурса в подкадре на множество областей ресурса с операцией установления соответствия модуляционных символов, по меньшей мере, в одной области ресурса в подкадре с использованием OFDM-символов в порядке возрастания, в то время как соответствие модуляционных символов элементам ресурса, по меньшей мере, в одной другой области ресурса в упомянутом подкадре устанавливают с использованием OFDM-символов в порядке убывания. Например, в подкадре нисходящего канала связи согласно стандарту "Долгосрочная эволюция" (LTE) установление соответствия модуляционных символов в области 1 начинают с элементов ресурса (REs) в OFDM-символе 3, причем заполнение OFDM-символами выполняют в порядке возрастания, в то время как установление соответствия модуляционных символов в области 2 начинают с элементов ресурса (REs) в OFDM-символе 2, причем заполнение OFDM-символами выполняют в порядке убывания. Другими словами, порядок заполнения OFDM-символов модуляционными символами является следующим: 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 2, 1, 0. Следует отметить, что наличие элементов ресурса (REs) в области 2 (OFDM-символы 0, 1, 2) зависит от указателя формата канала управления (CCFI). Этот способ установления соответствия особенно полезен при наличии множества кодовых блоков в передаваемых данных. Путем установления соответствия кодовых блоков OFDM-символам, которые являются упорядоченными последовательно во временной области, приемник может начать декодирование какого-либо кодового блока до того, как будет произведен прием всего подкадра. Четвертый вариант осуществления изобретения также проиллюстрирован на фиг.15. И вновь порядок установления соответствия модуляционных символов элементам ресурса (REs) в частотной области может быть изменен, не выходя за пределы идеи этого изобретения. Например, на фиг.15 показано, что модуляционные символы от 0 до 23 поставлены в соответствие элементам ресурса (REs) в OFDM-символе 3 в последовательном порядке вдоль частотной оси. Однако порядок установления соответствия в частотной области может быть изменен, например, путем перемежения в частотной области, не выходя за пределы объема этого изобретения.

В пятом варианте осуществления согласно принципам из настоящего изобретения установление соответствия модуляционных символов каждого кодового блока элементам ресурса, по меньшей мере, в одной области ресурса не зависит от конкретной информации канала управления, переданной в упомянутом подкадре. Пример проиллюстрирован на фиг.16. В этом примере модуляционные символы, которые являются носителями закодированных битов для кодового блока A, передают в OFDM-символах 3 и 4 в области 1 и в OFDM-символе 2 в области 2. Модуляционные символы, которые являются носителями закодированных битов для кодового блока B, передают в OFDM-символах 4 и 5 в области 1 и в OFDM-символе 2 в области 2. Модуляционные символы, которые являются носителями закодированных битов для кодового блока C, передают в OFDM-символах 5 и 6 в области 1 и в OFDM-символе 2 в области 2. Таким образом, приемник может начать декодирование некоторых кодовых блоков до того, как будет произведен прием всего подкадра. Например, приемник может начать декодирование кодового блока A после приема и демодуляции элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, в OFDM-символах 2, 3 и 4.

В шестом варианте осуществления согласно принципам из настоящего изобретения установление соответствия модуляционных символов в каждом кодовом блоке элементам ресурса, по меньшей мере, в одной области ресурса, не зависит от конкретной информации канала управления, переданной в упомянутом подкадре, в то время как установление соответствия модуляционных символов каждого кодового блока элементам ресурса, по меньшей мере, в одной другой области ресурса зависит от конкретной информации канала управления, переданной в упомянутом подкадре. Снова используя фиг.16 в качестве примера, количество и местоположение элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, для кодовых блоков A, B и C в области 2 зависит от информации, содержащейся в указателе формата канала управления (CCFI), в то время как количество и местоположение элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, для кодовых блоков A, B и C в области 1 не зависит от информации, содержащейся в указателе формата канала управления (CCFI).

В седьмом варианте осуществления согласно принципам из настоящего изобретения количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, по меньшей мере, в одной области ресурса из множества областей ресурса выделено примерно одинаковым для множества кодовых блоков для обеспечения примерно одинаковой защиты от ошибок для каждого кодового блока. Поскольку для всего транспортного блока имеется только один циклический избыточный код (ЦИК), то важно, чтобы каждый кодовый блок получал максимально возможную защиту от ошибок. Следует отметить, что количество имеющихся элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, может не являться делящимся без остатка на количество кодовых блоков. Таким образом, можно обеспечить только лишь примерно одинаковое количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, которые выделены для каждого кодового блока. Предполагают, что имеется N₁ модуляционных символов для передачи данных в области 1 и N₂ модуляционных символов для передачи данных в области 2. Предполагают, что имеется N_seg кодовых блоков. Определяют

как наименьшее целое число, большее или равное

. Определяют

как наибольшее целое число, меньшее или равное

. Определяют

как остаток от

. В качестве примера, количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, которое выделено для кодового блока

в области 1, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

.

(1)

Аналогичным образом, количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, которое выделено для кодового блока

в области 2, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

.

(2)

Следует отметить, что в этом варианте осуществления изобретения выделено немного большее количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, а именно, равное

, для кодовых блоков в начале области 1 и немного меньшее количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, а именно, равное

, для кодовых блоков в конце области 1. Эта схема работает хорошо в том случае, если кодовые блоки в начале могут иметь большие размеры, чем кодовые блоки в конце. В альтернативном варианте может быть выделено немного меньшее количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, для кодовых блоков в начале и немного большее количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, для кодовых блоков в конце. Эта схема работает хорошо в том случае, если кодовые блоки в начале могут иметь меньшие размеры, чем кодовые блоки в конце. В этом случае количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, которое выделено для кодового блока

в области 1, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

.

(3)

в области 2, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

.

(4)

Следует отметить, что этот вариант осуществления изобретения по-прежнему применим при наличии только одной области ресурса, то есть когда все элементы ресурса (REs), предназначенные для передачи данных, принадлежат к одной и той же области ресурса. Например, в случае наличия только одной области ресурса количество элементов ресурса, предназначенных для передачи данных, распределено почти поровну между множеством кодовых блоков. Количество элементов ресурса, предназначенных для передачи данных, которое выделено для кодового блока

, может быть задано уравнением (1). В альтернативном варианте количество элементов ресурса, предназначенных для передачи данных, которое выделено для кодового блока

, может быть задано уравнением (3). Следует отметить, что для случая наличия только одной области ресурса общее количество элементов ресурса равно N₁.

В восьмом варианте осуществления согласно принципам из настоящего изобретения для множества кодовых блоков выделяют примерно одинаковое количество закодированных битов или количество позиций модуляции в модуляционных символах, по меньшей мере, в одной области ресурса, для обеспечения равной защиты от ошибок каждого кодового блока. Например, предполагают, что порядок модуляции равен L, например, L=4 для 16-позиционной квадратурной амплитудной модуляции (16-QAM). Позицией модуляции является один из L битов, носителем которых является модуляционный символ порядка L. Например, модуляционный символ квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) (L=2) имеет 2 позиции модуляции, каждая из которых соответствует биту, носителем которого является модуляционный символ. Модуляционный символ 16-позиционной квадратурной амплитудной модуляции (L=4) может являться носителем 4 битов. Таким образом, в модуляционном символе 16-позиционной квадратурной амплитудной модуляции (16-QAM) имеется 4 позиции модуляции. Следовательно, в области 1 может быть передано общее количество закодированных битов, равное N₁×L. В области 2 может быть передано общее количество закодированных битов, равное N₂×L. Распределение ресурсов может быть выполнено на основании количества закодированных битов. В качестве примера, количество закодированных битов, которое выделено для кодового блока

в области 1, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

.

(5)

Аналогичным образом, количество закодированных битов, которое выделено для кодового блока

в области 2, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

.

(6)

Следует отметить, что в этом варианте осуществления изобретения выделено немного большее количество закодированных битов, а именно, равное

, для кодовых блоков в начале и немного меньшее количество закодированных битов, а именно, равное

, для кодовых блоков в конце. Эта схема работает хорошо в том случае, если кодовые блоки в начале могут иметь большие размеры, чем кодовые блоки в конце. В альтернативном варианте может быть выделено немного меньшее количество закодированных битов для кодовых блоков в начале и немного большее количество закодированных битов для кодовых блоков в конце. Эта схема работает хорошо, в том случае, если кодовые блоки в начале могут иметь меньшие размеры, чем кодовые блоки в конце. В этом случае количество закодированных битов, которое выделено для кодового блока

в области 1, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

.

(7)

в области 2, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

.

(8)

Снова следует отметить, что этот вариант осуществления изобретения по-прежнему применим при наличии только одной области ресурса, то есть когда все элементы ресурса (REs), предназначенные для передачи данных, принадлежат к одной и той же области ресурса. Например, в случае наличия только одной области ресурса количество закодированных битов распределено почти поровну между множеством кодовых блоков. Количество закодированных битов, которое выделено для кодового блока

, может быть задано уравнением (5). В альтернативном варианте количество закодированных битов, которое выделено для кодового блока

, может быть задано уравнением (7). Следует отметить, что для случая наличия только одной области ресурса общее количество элементов ресурса равно N₁.

В девятом варианте осуществления (изобретения) согласно принципам из настоящего изобретения, количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, по меньшей мере, в одной области ресурса выделяют таким образом, чтобы достичь примерно равной скорости кодирования для множества кодовых блоков для обеспечения одинаковой защиты от ошибок в каждом кодовом блоке. Например, количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, которое выделено для кодового блока

в области 1, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

,

(9)

где

- размер блока информации кодового блока

и

(10)

представляет собой такое количество, что

. Следует отметить следующее: определение

предпочтительно включает в себя хвостовые биты, хотя это и не является обязательным.

в области 2, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

,

(11)

где

(12)

представляет собой такое количество, что

.

Следует отметить, что в этом варианте осуществления изобретения выделено немного большее количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, для кодовых блоков в начале и немного меньшее количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, для кодовых блоков в конце. Эта схема работает хорошо в том случае, если кодовые блоки в начале могут иметь большие размеры, чем кодовые блоки в конце. В альтернативном варианте может быть выделено немного меньшее количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, для кодовых блоков в начале и немного большее количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, для кодовых блоков в конце. Эта схема работает хорошо в том случае, если кодовые блоки в начале могут иметь меньшие размеры, чем кодовые блоки в конце. В этом случае количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, которое выделено для кодового блока

в области 1, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

.

(13)

в области 2, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

.

(14)

Снова следует отметить, что этот вариант осуществления изобретения по-прежнему применим при наличии только одной области ресурса, то есть когда все элементы ресурса (REs), предназначенные для передачи данных, принадлежат к одной и той же области ресурса. Например, в случае наличия только одной области ресурса количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, распределено таким образом, чтобы достигнуть примерно одинаковой скорости кодирования. Количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, которое выделено для кодового блока

, может быть задано уравнением (9). В альтернативном варианте количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, которое выделено для кодового блока

, может быть задано уравнением (13). Следует отметить, что для случая наличия только одной области ресурса общее количество элементов ресурса равно N₁.

В десятом варианте осуществления согласно принципам из настоящего изобретения, количество закодированных битов, или количество позиций модуляции в модуляционных символах, по меньшей мере, в одной области ресурса выделено таким образом, чтобы достигнуть примерно одинаковой скорости кодирования множества кодовых блоков для обеспечения почти одинаковой защиты от ошибок в каждом кодовом блоке. Например, количество закодированных битов, которое выделено для кодового блока

в области 1, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

,

(15)

где

(16)

представляет собой такое количество, что

.

в области 2, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

,

(17)

где

(18)

представляет собой такое количество, что

.

Следует отметить, что в этом варианте осуществления изобретения выделено немного большее количество закодированных битов для кодовых блоков в начале и немного меньшее количество закодированных битов для кодовых блоков в конце. Эта схема работает хорошо в том случае, если кодовые блоки в начале могут иметь большие размеры, чем кодовые блоки в конце. В альтернативном варианте может быть выделено немного меньшее количество закодированных битов для кодовых блоков в начале и немного большее количество закодированных битов для кодовых блоков в конце. Эта схема работает хорошо в том случае, если кодовые блоки в начале могут иметь меньшие размеры, чем кодовые блоки в конце. В этом случае количество закодированных битов, которое выделено для кодового блока

в области 1, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

.

(19)

в области 2, обозначаемое как

, может быть задано следующим выражением:

.

(20)

Снова следует отметить, что этот вариант осуществления изобретения по-прежнему применим при наличии только одной области ресурса, то есть когда все элементы ресурса (REs), предназначенные для передачи данных, принадлежат к одной и той же области ресурса. Например, в случае наличия только одной области ресурса количество закодированных битов распределено таким образом, чтобы достигнуть примерно одинаковой скорости кодирования среди множества кодовых блоков. Количество закодированных битов, которое выделено для кодового блока

, может быть задано уравнением (15). В альтернативном варианте количество элементов ресурса (REs), предназначенных для передачи данных, которое выделено для кодового блока

, может быть задано уравнением (19). Следует отметить, что для случая наличия только одной области ресурса общее количество элементов ресурса равно N₁.

В одиннадцатом варианте осуществления согласно принципам из настоящего изобретения для передач некоторых данных используют только элементы ресурса (REs) в области 1. В этом случае может быть полностью устранена опасность ухудшения рабочих характеристик вследствие ошибки в указателе формата канала управления (CCFI), предполагая, что распределение ресурсов нисходящего канала связи и формат передачи уже являются известными в приемнике.

Claims

1. Способ передачи информационных битов путем использования множества ресурсов в системе беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
сегментируют информационные биты, подлежащие передаче, на множество кодовых блоков;
кодируют информационные биты в каждом кодовом блоке;
выделяют некоторое количество ресурсов для каждого из множества кодовых блоков, причем большее количество ресурсов выделяют для по меньшей мере одного кодового блока в конце и меньшее количество ресурсов выделяют для по меньшей мере одного кодового блока в начале, если N₁ не может быть ровно разделено на N_seg, где N₁ - количество символов, доступных для передачи данных, и N_seg - количество кодовых блоков; и
передают информационные биты в приемник через одну или более антенн на основании выделенных ресурсов.

2. Способ по п.1, в котором количество ресурсов, которое выделено для кодового блока (j), устанавливают согласно следующему выражению:

3. Способ по п.1, в котором информационные биты передают через элемент подкадра, включающий в себя область ресурса для информационных битов и другую область ресурса для битов управления, причем область ресурса для информационных битов и другая область ресурса для битов управления содержат по меньшей мере один символ мультиплексирования, причем каждый символ мультиплексирования соответствует единице времени, и каждый символ мультиплексирования содержит множество ресурсов для единицы частоты.

4. Способ по п.3, в котором биты управления содержат указатель формата канала управления, и указатель формата канала управления указывает на количество символов мультиплексирования, используемых для битов управления.

5. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
перемежают кодированные информационные биты;
модулируют перемеженные информационные биты, чтобы сформировать
символы модуляции; и
устанавливают соответствие символов модуляции выделенным ресурсам.

6. Способ по п.3, в котором устанавливают соответствие информационных битов области ресурса в порядке возрастания, начиная с символа мультиплексирования, имеющего наименьший индекс во временной области.

7. Устройство для передачи информационных битов путем использования множества ресурсов в системе беспроводной связи, содержащее:
блок кодирования для кодирования информационных битов в каждом кодовом блоке;
блок управления для сегментирования информационных битов, подлежащих передаче, на множество кодовых блоков, и выделения множества ресурсов для каждого из множества кодовых блоков, причем большее количество ресурсов выделяют для по меньшей мере одного кодового блока в конце и меньшее количество ресурсов выделяют для по меньшей мере одного кодового блока в начале, если N₁ не может быть ровно разделено на N_seg, где N₁ - количество символов, доступных для передачи данных, и N_seg - количество кодовых блоков; и
передатчик для передачи информационных битов в приемник через одну или более антенн на основании выделенных ресурсов.

8. Устройство по п.7, в котором количество ресурсов, которое выделено для кодового блока (j), устанавливают согласно следующему выражению:

9. Устройство по п.7, в котором информационные биты передают через элемент подкадра, включающий в себя область ресурса для информационных битов и другую область ресурса для битов управления, причем область ресурса для информационных битов и другая область ресурса для битов управления содержат по меньшей мере один символ мультиплексирования, причем каждый символ мультиплексирования соответствует единице времени и каждый символ мультиплексирования содержит множество ресурсов для единицы частоты.

10. Устройство по п.9, в котором биты управления содержат указатель формата канала управления, и указатель формата канала управления указывает на количество символов мультиплексирования, используемых для битов управления.

11. Устройство по п.7, дополнительно содержащее:
блок перемежения для перемежения кодированных информационных битов;
блок модуляции для модуляции перемеженных информационных битов, чтобы сформировать символы модуляции; и
блок установления соответствия для установления соответствия символов модуляции выделенным ресурсам.

12. Устройство по п.9, в котором устанавливают соответствие информационных битов области ресурса в порядке возрастания, начиная с символа мультиплексирования, имеющего наименьший индекс во временной области.

13. Способ приема информационных битов, переданных посредством множества ресурсов в системе беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
принимают информационные биты, кодированные во множестве кодовых блоков, с помощью одной или более антенн; и
получают декодированные информационные биты,
причем множеству кодовых блоков выделено множество ресурсов, при этом большее количество ресурсов выделяют для по меньшей мере одного кодового блока в конце, и меньшее количество ресурсов выделяют для по меньшей мере одного кодового блока в начале, если N₁ не может быть ровно разделено на N_seg, где N₁ - количество символов, доступных для передачи данных, и N_seg - количество кодовых блоков.

14. Способ по п.13, в котором количество ресурсов, которое выделено для кодового блока (j), устанавливают согласно следующему выражению:

15. Способ по п.13, в котором информационные биты принимают через элемент подкадра, включающий в себя область ресурса для информационных битов и другую область ресурса для битов управления,
причем область ресурса для информационных битов и другая область ресурса для битов управления содержат по меньшей мере один символ мультиплексирования, причем каждый символ мультиплексирования соответствует единице времени, и каждый символ мультиплексирования содержит множество ресурсов для единицы частоты.

16. Способ по п.15, в котором биты управления содержат указатель формата канала управления, и указатель формата канала управления указывает на количество символов мультиплексирования, используемых для битов управления.

17. Способ по п.13, дополнительно содержащий этапы, на которых:
восстанавливают выделенные ресурсы в символы модуляции,
демодулируют символы модуляции в информационные биты; и
снимают перемежение информационных битов.

18. Способ по п.16, в котором устанавливают соответствие информационных битов одной или более областям ресурса в порядке возрастания, начиная с символа мультиплексирования, имеющего наименьший индекс во временной области.

19. Устройство для приема информационных битов, переданных посредством множества ресурсов в системе беспроводной связи, содержащее:
приемник для приема информационных битов, кодированных во множестве кодовых блоков, с помощью одной или более антенн; и
декодер для декодирования информационных битов,
причем множеству кодовых блоков выделено множество ресурсов, при этом большее количество ресурсов выделяют для по меньшей мере одного кодового блока в конце и меньшее количество ресурсов выделяют для по меньшей мере одного кодового блока в начале, если N₁ не может быть ровно разделено на N_seg, где N₁ - количество символов, доступных для передачи данных, и N_seg - количество кодовых блоков.

20. Устройство по п.19, в котором количество ресурсов, которое выделено для кодового блока (j), устанавливают согласно следующему выражению:

21. Устройство по п.19, в котором информационные биты принимают через элемент подкадра, включающий в себя область ресурса для информационных битов и другую область ресурса для битов управления, причем область ресурса для информационных битов и другая область ресурса для битов управления содержат по меньшей мере один символ мультиплексирования, причем каждый символ мультиплексирования соответствует единице времени, и каждый символ мультиплексирования содержит множество ресурсов для единицы частоты.

22. Устройство по п.21, в котором биты управления содержат указатель формата канала управления, и указатель формата канала управления указывает на количество символов мультиплексирования, используемых для битов управления.

23. Устройство по п.19, дополнительно содержащее:
блок восстановления для восстановления выделенных ресурсов в символы модуляции,
блок демодуляции для демодуляции символов модуляции в информационные биты; и
блок деперемежения для снятия перемежения информационных битов.

24. Устройство по п.16, в котором устанавливают соответствие информационных битов одной или более областям ресурса в порядке возрастания, начиная с символа мультиплексирования, имеющего наименьший индекс во временной области.