Способ и устройство для передачи сигналов управления в восходящей линии

Способ и устройство для передачи сигналов управления в восходящей линии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системам радиосвязи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству синтеза опорного сигнала и кодовой таблицы для передачи сигналов управления в восходящей линии.

Уровень техники

Системы радиосвязи сегодня широко распространены для передачи разнообразного контента, такого как голос, данные и т.п. Такие системы могут быть системами многостанционного доступа, способными поддерживать связь с несколькими абонентами путем совместного использования имеющихся системных ресурсов (например, полосы и мощности передач). К примерам таких систем многостанционного доступа относятся системы многостанционного доступа с кодовым уплотнением (CDMA), системы многостанционного доступа с временным уплотнением (TDMA), системы многостанционного доступа с частотным уплотнением (FDMA) и системы многостанционного доступа с ортогональным частотным уплотнением (OFDMA).

Протокол партнерства третьего поколения 3GPP Long-term evolution (LTE) дополняет успешный протокол высокоскоростной пакетной передачи данных (High Speed Packet Access (HSPA)), обеспечивая более высокие пиковые скорости передачи данных, меньшую задержку и расширенную полосу в областях с большим спросом на услуги связи. Это достигается за счет использования более широкополосных радиоинтерфейсов многостанционного доступа с ортогональным частотным уплотнением (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access (OFDMA)) и SC-FDMA (т.е. с одной несущей) и современных технологий антенн. Эти технологии обеспечивают высокую спектральную эффективность и превосходное качество услуг для пользователя в широком диапазоне объединенных услуг Интернет-протокола (IP). Операторы универсальных систем мобильной связи (UMTS) быстро осваивают и предлагают различные IP-услуги, такие как разнообразные услуги мультимедиа (например, видео-по-запросу, загрузка музыки или прямой обмен видеофайлами), передача речи по IP-протоколу (VoIP), связь по нажатию клавиши (РТТ) и широкополосный доступ к портативным компьютерам и персональным цифровым помощникам (PDA). Операторы предоставляют эти услуги через сети доступа, поддерживающие протоколы HSPA, HSPA+ и LTE. Развитая сеть наземного радиодоступа (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access (E-UTRA)) представляет радиоинтерфейс усовершенствованного тракта протокола SGPP′s Long Term Evolution (LTE) для мобильных сетей. Система E-UTRA представляет собой развитие технологий высокоскоростной пакетной передачи в нисходящем канале (HSDPA) и высокоскоростной пакетной передачи в восходящем канале (HSUPA), описываемых в выпусках 5, 6 и 7 3GPP.

Один из аспектов системы OFDM состоит в параллельной передаче нескольких потоков с небольшими скоростями передачи данных вместо передачи одного потока с высокой скоростью передачи данных, поскольку модуляция с низкой скоростью передачи символов (т.е. символы имеют относительно большую длину по сравнению с временной характеристикой канала) менее подвержена влиянию межсимвольных помех (ISI) в условиях многолучевого распространения. Поскольку длительность каждого символа велика, между OFDM-символами вставляют защитный интервал для исключения ISI. В этом защитном интервале передают циклический префикс (СР), состоящий из окончания OFDM-символа, скопированного в защитный интервал. Этот OFDM-символ следует за защитным интервалом. Защитный интервал включает в себя копию окончания OFDM-символа, так что приемник может интегрировать по целому числу периодов синусоиды для каждого из многолучевых сигналов в процессе демодуляции OFDM-сигнала с использованием быстрого преобразования Фурье (БПФ (FFT)). Спектральная эффективность (т.е. отношение «полезной» части длины OFDM-символа к полной длине этого OFDM-символа) увеличивается при укорочении циклического префикса СР. Хотя защитный интервал содержит избыточные данные, что уменьшает пропускную способность некоторых OFDM-систем, длинный защитный интервал позволяет дальше разнести передатчики в одночастотной сети (SFN), а более длинные защитные интервалы дают возможность увеличить размер ячеек в одночастотной сети SFN или обеспечить лучшее покрытие в горной местности, где разброс задержек относительно велик. Короткий циклический префикс СР содержит субкадр из 7 OFDM-символов. Длинный циклический префикс СР содержит субкадр из 6 OFDM-символов.

В системе E-UTRA, когда в одном и том же субкадре без передачи данных по восходящей линии нужно передать и квитанцию (АСК), и индикатор качества канала (CQI), предложен способ совместного кодирования с целью кодирования информации квитанции АСК и индикатора качества CQI, передаваемой в восходящей линии. Аббревиатура Ack представляет собой сокращение для слова «Acknowledgement», обозначающего пакетное сообщение-квитанцию, используемое согласно протоколу управления передачей (TCP) для подтверждения (квитирования) приема пакета. Для передачи информации CQI+ACK, соответствующей до 6 абонентам в случае короткого циклического префикса СР или до 4 абонентам в случае длинного циклического префикса (СР), посредством кодового уплотнения (CDM) в частотной области используют частотные ресурсы, расположенные на краях полосы частот системы. Для увеличения разнесения по частоте применяют дополнительную скачкообразную перестройку частоты в пределах интервала времени передачи (TTI).

Для передачи CQI или CQI+ACK с коррекцией ошибок используют блочные коды размерности (20, n+k) в зависимости от структуры короткого или длинного циклического префикса СР согласно стандарту, где n - число бит информации CQI и k - число бит информации АСК. Поскольку расширенный базовый узел (eNB) планирует и передачи индикатора в восходящей линии (UL CQI), и передачи данных в нисходящей линии (DL), узел NB знает, когда ожидать появления CQI и CQI+ACK во время нормальной работы системы.

Однако, если абонентская аппаратура (UE) теряет сигнал нисходящего канала, эта аппаратура UE передает в плановом блоке (RB) ресурсов только индикатор CQI, но не передает квитанцию АСК. В этом случае узел eNB должен решить, передала ли аппаратура UE только индикатор CQI, и в этом случае узел eNB декларирует прерывание передачи (DTX) для квитанции АСК, или CQI+ACK, и в этом случае узел eNB определяет биты информации квитанции АСК или отрицательной квитанции NACK. Это аналогично декодированию трех состояний в случае только квитанции АСК.

Приемник узла eNB по существу должен выполнить декодирование при неполной информации для двух гипотез: (а) был передан индикатор CQI с кодовой скоростью (20, n) и (b) было передано сочетание CQI+ACK с кодовой скоростью (20, n+k). Для коротких кодовых блоков типичный выбор кода с коррекцией ошибок основан на линейном блочном коде, например коде Рида-Мюллера или коде Голея. В обычной кодовой структуре эти два кодовых пространства пересекаются, что ведет к катастрофической частоте ошибок.

Сущность изобретения

Далее следует упрощенное краткое изложение существа изобретения с целью создания базового представления о некоторых аспектах настоящего изобретения. Это краткое изложение не является расширенным обзором и не ставит своей целью ни обозначить ключевые или критические элементы, ни очертить границы таких аспектов. Оно направлено на рассмотрение некоторых концепций описываемых признаков в упрощенной форме в качестве предисловия для более детального описания, которое представлено позже.

Согласно одному или нескольким аспектам настоящего изобретения и соответствующего описанию их различные аспекты рассмотрены здесь в связи с определением блоков линейного кода для передачи опорного сигнала (например, CQI) вместе с квитанцией или без квитанции (АСК), которые можно декодировать при неполной информации без неоднозначности, вызывающей ложную тревогу или необнаружение. Если в коротком циклическом префиксе (СР) имеются два пилотных промежутка, применяемая к этим промежуткам функция защиты сможет указать, присутствует ли в сигнале квитанция, которая может быть обнаружена путем сжатия спектра. Если в длинном циклическом префиксе СР имеется один пилотный промежуток, кодовая структура на основе классов смежности (смежно-групповой код) обеспечивает достаточное кодовое расстояние для однозначного декодирования при неполной информации.

Согласно одному из аспектов предлагаемый способ передает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. Определен способ кодирования опорного сигнала и сочетания опорного сигнала и квитанции. Кодированный опорный сигнал передают в ответ на плановый блок ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала. Кодированное сочетание опорного сигнала с квитанцией передают в ответ на прием сигнала нисходящего канала. Такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

Согласно другому аспекту, по меньшей мере, один процессор передает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. Первый модуль кодирует опорный сигнал и сочетание опорного сигнала с квитанцией. Второй модуль передает кодированный опорный сигнал в ответ на плановый блок ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала. Третий модуль передает кодированный объединенный опорный сигнал с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала. Такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

Согласно еще одному аспекту компьютерный программный продукт передает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, с использованием машиночитаемого носителя записи, содержащего наборы кодов. В ответ на первый набор кодов компьютер кодирует опорный сигнал и сочетание опорного сигнала с квитанцией. В ответ на второй набор кодов компьютер передает кодированный опорный сигнал в ответ на плановый блок ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала. В ответ на третий набор кодов компьютер передает кодированное сочетание опорного сигнала с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала. Такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

Согласно еще одному аспекту устройство передает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. В устройстве предусмотрены средства для кодирования опорного сигнала и сочетания опорного сигнала с квитанцией, средства для передачи кодированного опорного сигнала в ответ на плановый блок ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала, и средства для передачи кодированного сочетания опорного сигнала с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала. Такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

Согласно последующему аспекту устройство передает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. Кодирующее устройство кодирует опорный сигнал и сочетание опорного сигнала с квитанцией. Приемник принимает сигнал нисходящего канала. Передатчик передает кодированный опорный сигнал в ответ на плановый блок ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала, и передает кодированное сочетание опорного сигнала с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала. Такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

Согласно еще одному аспекту предложен способ, в соответствии с которым принимают восходящий опорный сигнал с квитанцией или без. Определяют несколько гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию. Передают сигнал нисходящего канала. Затем принимают кодированный опорный сигнал, который может включать или не включать квитанцию. Принятый кодированный опорный сигнал декодируют при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

Согласно следующему аспекту, по меньшей мере, один процессор принимает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. Первый модуль генерирует несколько гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию. Второй модуль передает сигнал нисходящего канала. Третий модуль затем принимает кодированный опорный сигнал, который может включать или не включать квитанцию. Четвертый модуль декодирует принятый кодированный опорный сигнал при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

Согласно еще одному дополнительному аспекту компьютерный программный продукт принимает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, с использованием машиночитаемого носителя записи, содержащего наборы кодов. В ответ на первый набор кодов компьютер генерирует несколько гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию. В ответ на второй набор кодов компьютер передает сигнал нисходящего канала. В ответ на третий набор кодов компьютер затем принимает кодированный опорный сигнал, который может включать или не включать квитанцию. В ответ на четвертый набор кодов компьютер декодирует принятый кодированный опорный сигнал при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

Согласно еще одному аспекту устройство принимает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. В устройстве предусмотрены средства для определения нескольких гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию, средства для передачи сигнала нисходящего канала, средства для последующего приема кодированного опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию, и средства для декодирования принятого кодированного опорного сигнала при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

Согласно следующему аспекту устройство принимает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. Декодер генерирует несколько гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию. Передатчик передает сигнал нисходящего канала. Приемник затем принимает кодированный опорный сигнал, который может включать или не включать квитанцию. Декодер выполняет декодирование принятого кодированного опорного сигнала при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

Для реализации изложенного выше и связанных с этим оконечных устройств один или несколько аспектов настоящего изобретения содержат признаки, полностью описанные ниже и в частности указанные в Формуле изобретения. Последующее описание и прилагаемые чертежи рассматривают подробно некоторые иллюстративные аспекты и указывают лишь немногие из различных способов применения принципов, заложенных в этих аспектах. Другие преимущества и новые признаки станут очевидными из следующего далее подробного описания при рассмотрении его в сочетании с чертежами, причем рассмотренные аспекты должны включать все подобные аспекты и их эквиваленты.

Краткое описание чертежей

Признаки, характер и преимущества настоящего изобретения станут более очевидны из приведенного ниже подробного описания при рассмотрении его вместе с чертежами, на которых одинаковые позиционные обозначения соответствуют одинаковым элементам на всех чертежах:

фигура 1 представляет блок-схему сети радиосвязи из передатчика и приемника, выполняющих кодирование и декодирование соответственно опорного сигнала и квитанции в восходящем канале;

фигура 2 представляет схему структуры индикатора (CQI) качества восходящего канала с коротким циклическим префиксом (СР);

фигура 3 представляет схему структуры индикатора (CQI) качества восходящего канала с длинным циклическим префиксом (СР);

фигура 4 представляет схему расположения гиперплоскостей линейных кодов (n, m) и (m, N+k), оптимизированных для достижения параллельности и широкого разнесения;

фигура 5 представляет собой матрицу структуры смежно-групповых кодов (20, 8) и (20, 10), реализующих наилучший блочный код путем выкалывания столбцов и строк из кода Голея с размерностью (24, 12);

фигура 6 представляет матрицу из четырех лидеров смежных классов;

фигура 7 представляет временную диаграмму способа совместного кодирования и декодирования опорного сигнала и квитанции в восходящей линии, осуществляемого в сети радиосвязи;

фигура 8 представляет блок-схему сети радиосвязи, содержащей абонентскую аппаратуру UE и принимающий базовый узел;

фигура 9 представляет блок-схему системы связи, расширенной для поддержки кодирования и декодирования опорного сигнала и квитанции в восходящей линии;

фигура 10 представляет схему системы радиосвязи многостанционного доступа согласно одному из аспектов для кодирования и декодирования опорного сигнала и квитанции в восходящей линии;

фигура 11 представляет схематичную блок-схему системы связи для поддержки кодирования и декодирования опорного сигнала и квитанции в восходящей линии;

Подробное описание изобретения

Передатчик в сети радиосвязи передает соединенные индикатор качества канала (CQI) и квитанцию приема пакета данных (Ack) в одном и том же субкадре без восходящей передачи данных, что освобождает приемник от необходимости реализовать декодер при неполной информации с двумя гипотезами относительно приема только CQI или CQI+ACK. В результате имеет место ситуация с увеличенной частотой ошибок из-за пересечения этих двух гипотез. Когда можно работать с коротким циклическим префиксом (СР), первый подход применяет пилот-сигналы с использованием двух разных защит Уолша для пилот-сигналов применительно к сигналу CQI и к сигналу CQI+ACK. Когда можно работать с длинным циклическим префиксом СР и одним пилот-сигналом, применяют две разные кодовые структуры для CQI и для CQI+ACK, что не только оптимизирует кодовую таблицу для каждого режима по отдельности, но также максимально увеличивает расстояние между этими двумя кодовыми пространствами. Описаны различные подходы на основе смежных классов для поиска линейных блочных кодов. Первоначальные результаты показывают, что подходы на основе смежных классов позволяют найти хорошие коды для минимизации ложных тревог и необнаружения. Наконец, хотя рассмотрение в настоящей записке относится только к линейным блочным кодам, например кодам Рида-Мюллера или кодам Голея, такой же подход может быть применен к обычным сверточным кодам или к сверточным кодам с нейтрализацией «хвостов».

Различные аспекты далее будут рассмотрены со ссылками на чертежи. В последующем описании будут в целях объяснения приведены многочисленные конкретные детали для достижения полного понимания одного или нескольких аспектов. Однако может быть очевидно, что эти различные аспекты могут быть реализованы и без таких конкретных деталей. В других случаях в помощь описанию таких аспектов на блок-схемах показаны хорошо известные структуры и приборы.

В рамках настоящей заявки термины «компонент», «модуль», «система» и т.п. относятся к объектам, связанным с компьютерами, - это может быть оборудование, сочетание оборудования с программным обеспечением, программное обеспечение или программное обеспечение в состоянии выполнения. Например, компонентом может быть, не ограничиваясь этим перечнем, процесс, исполняемый процессором, сам процессор, объект, исполняемая программа, поток выполнения программы, программа или компьютер. В качестве иллюстрации, и приложение, выполняемое на сервере, и сам сервер могут быть компонентами. Один или несколько компонентов могут находиться в пределах процесса или потока выполнения программы, а также компонент может быть локализован на одном компьютере или распределен между двумя или более компьютерами.

Применяемое здесь слово «примерный» должно означать служащий примером, событие или иллюстрацию. Любой аспект или конструкцию, описываемые здесь в качестве «примерных», необязательно следует считать предпочтительными или преимущественными по отношению к другим аспектам или конструкциям.

Более того, одна или несколько версий могут быть реализованы в виде способа, устройства или изделия с использованием стандартных методов программирования или инженерных методов с целью создания программного обеспечения, встроенных программ, оборудования или любых их сочетаний для управления компьютером с целью реализации описываемых аспектов. Термин «изделие» (или в качестве альтернативы, «компьютерный программный продукт»), применяемый здесь, должен охватывать компьютерную программу, доступную с любого машиночитаемого устройства, несущей или носителя. Например, возможные машиночитаемые носители могут включать, не ограничиваясь этим, магнитные запоминающие устройства (например, жесткие диски, дискеты, магнитные ленты…), оптические диски (например, компакт-диски (CD), цифровые универсальные диски (DVD)…), смарт-карточки и устройства флэш-памяти (например, карточки). Кроме того, должно быть понятно, что для передачи машиночитаемых электронных данных, например при передаче и приеме сообщений электронной почты или при доступе в сеть, такую как Интернет или локальная сеть связи (LAN), может быть использован сигнал несущей. Безусловно, специалисты в рассматриваемой области смогут предложить множество модификаций, которые могут быть внесены в рассматриваемую конфигурацию, не выходя за рамки рассматриваемых аспектов.

Различные аспекты будут представлены в терминах систем, которые могут включать ряд компонентов, модулей и т.п. Должно быть понятно и очевидно, что такие разнообразные системы могут включать дополнительные компоненты, модули и т.п. или могут включать не все из компонентов, модулей и т.п., обсуждаемых здесь со ссылками на чертежи. Может быть также использовано сочетание этих подходов. Различные аспекты, описываемые здесь, могут быть реализованы на электрических устройствах, включая устройства, использующие дисплей с сенсорным экраном или интерфейсы типа мыши с клавиатурой. Примерами таких устройств являются компьютеры (настольные и мобильные), интеллектуальные телефоны, персональные цифровые помощники (PDA) и другие электронные устройства как проводные, так и беспроводные.

Обратимся сначала к фиг.1, где изображена сеть 100 связи из передающего устройства 102 и приемного устройства 104, позволяющая однозначно принять опорный сигнал восходящей линии, например в физическом восходящем канале 106 управления (PUCCH), без того, чтобы приемное устройство 104 знало, приняло ли передающее устройство 102 сигнал 108 нисходящего канала по нисходящему каналу 110. В частности, передающее устройство 102 посылает кодовые блоки 111 в формате кодового уплотнения (CDM) с оптимальным разнесением для декодирования сигналов CQI или CQI+Ack при неполной информации. В иллюстративном примере приемное устройство 104 может содержать развитый базовый узел (eNode В), имеющий сетевой контроллер 112, использующий передатчик 114 для управления несколькими передающими устройствами 102 (например, мобильными станциями связи), каждое из которых контролирует сигналы управления посредством приемника 116. Для помощи в управлении сетью 100 связи каждое передающее устройство 102 использует компонент 118 качества канала для подготовки опорного сигнала (например, индикатора качества канала (CQI)) для передачи приемнику 104. Вследствие мобильности, изменяемости состояний канала и периодического перехода передающего устройства 102 в неактивное состояние это передающее устройство 102 содержит специальный квитирующий (AM) приемопередатчик 120 для подтверждения приема данных или команд от приемного устройства 104, которое в свою очередь содержит квитирующий (AM) приемопередатчик 122.

В конкретном аспекте передающее устройство 102 должно передать индикатор CQI и квитанцию АСК в одном и том же субкадре с включением АСК в зависимости от того, был ли принят сигнал 108 нисходящего канала. Для более надежной однозначности определения, включена ли квитанция АСК в субкадр PUCCH или нет, кодирующее устройство 124 канала PUCCH применяет соответствующее кодирование в зависимости от того, использует квитирующий (AM) приемопередатчик 120 короткий циклический префикс СР 126 или длинный префикс СР 128. В частности, для короткого префикса СР кодирующее устройство 124 канала PUCCH использует сигнальный компонент 130 с добавленным пилот-сигналом для генерации пилот-сигналов, кодированных с защитой Уолша, как обозначено 132 для CQI, или кодированного опорного сигнала 134 для CQI+ACK. В приемнике 104 декодер 136 канала PUCCH использует компонент 138 с двойным сжатием пилот-сигнала по Уолшу и сравнением энергий для выделения сигнала CQI или CQI+ACK без неоднозначности.

В случае длинного префикса СР используют компонент 140 смежно-групповых кодов (20, 8)/(20, 10) в кодирующем устройстве 124 канала PUCCH для генерации оптимизированных блоков линейного кода, как обозначено 142, для передачи индикатора CQI в виде блока линейного кода (20, 8) или обладающего хорошим кодовым разнесением сигнала CQI-ACK в виде блока линейного кода (20, 10), как обозначено 144. Компонент 146 декодера при неполной информации для обеих гипотез (20, 8) и (20, 10) в составе декодера 136 канала PUCCH однозначно определяет, что именно было передано.

В альтернативном варианте в случае длинного циклического префикса СР компонент 148 для структуры 5-Ack (20,8) смежно-группового кода в составе кодирующего устройства 124 для канала PUCCH позволяет выбрать подходящий 1 из 5 блоков линейного кода (20, 8) со структурой смежно-группового кода, как обозначено 150, применительно к 8-битовому индикатору CQI и 2-битовой квитанции АСК, как обозначено 152, для определения в декодере 136 канала PUCCH блока линейного кода (20, 8), имеющего пять сдвигов для разных состояний квитанции АСК, посредством декодера при неполной информации.

Сигнализация с использованием пилот-сигнала. При двух символах пилот-сигнала на интервал в коротком циклическом префиксе, как обозначено 200 на фиг.2, первый подход дает сигнализацию с использованием пилот-сигнала. Как показано на фиг.2, структура 200 восходящего канала имеет два пилот-сигнала. Каждый пилотный символ может поддерживать шесть (6) ортогонально мультиплексированных абонентов путем циклического сдвига базовой последовательности CAZAC на двойки (2). Сигнал с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией (сокращенно CAZAC) представляет собой периодический комплексный сигнал с модулем 1 и нулевой автокорреляцией. Этого достаточно для разделения индикаторов CQI от 6 абонентов на основе приведенного ниже анализа.

Для исключения неоднозначности между передачами CQI или CQI+ACK можно просто использовать защиту Уолша длиной два (2) на пилотном пространстве. Например, мы можем использовать защиту Уолша (1, 1) в двух пилотных символах для индикации передачи только индикатора CQI и защиту Уолша (1, -1) в двух пилотных символах для индикации передачи CQI+ACK. На этих двух пилотных символах можно по-прежнему использовать скачкообразный циклический сдвиг. На приемной стороне следует сначала сжать оба пилотных символа в частотной области. Затем следует выполнить сжатие во временной области с использованием обеих защит Уолша, после чего произвести сравнение энергий, чтобы решить, какая из защит Уолша была использована, и, таким образом, определить был ли передан только индикатор CQI или индикатор с квитанцией CQI+ACK. Когда режим передачи CQI или CQI+ACK станет известен, можно применить алгоритм (20, n) или (20, n+k) для декодирования соответствующей информации.

Сложность, создаваемая этим процессом, заключается в дополнительных операциях сжатия спектра по Уолшу и сравнения энергий, что является вполне тривиальным по сравнению с остальной обработкой сигнала в узле eNB. Оценка помех, оценка характеристики канала, демодуляция и декодирование данных происходят так же, как и при работе в канале с передачей только индикатора качества CQI.

Если имеется только один пилотный интервал, как в случае структуры 300 длинного циклического префикса СР, показанной на фиг.3, первую альтернативу представляют структуры на основе смежно-групповых кодов (Coset Based Code Design). При таком подходе структура смежно-группового кода облегчает декодирование при неполной информации для каналов с CQI или CQI+ACK. При использовании обычного линейного кодирования невозможно провести различие между (m, n) и (m, n+k) кодами, поскольку эти два кодовых пространства могут быть произвольно замкнуты. Сама философия построения таких кодов предпочтительно диктует, что n-мерная гиперплоскость, образованная кодовыми словами кода (m, n), и (n+k)-мерная гиперплоскость, образованная кодовыми словами кода (m, n+k), должны быть параллельны одна другой и разделены максимально возможным расстоянием, чтобы преодолеть это препятствие.

Критерием оптимизации кодов является нахождение двух таких линейных кодов (m, n) и (m, n+k), чтобы спектр расстояний каждого кода был оптимизирован, а расстояние между двумя гиперплоскостями, образованными кодовыми словами этих двух кодов, было максимальным.

Размерность этой задачи оптимизации при использовании «лобового» подхода (методом перебора) составляет 2^m в поле Галуа GF(2). Вместо такого «лобового» подхода мы использовали для поиска решения свойства смежности рассматриваемых линейных блочных кодов.

Имея оптимизированный линейный блочный код (m, n+k), элементы которого располагаются в поле Галуа GF(2), можно найти подпространство S с размерностью 2^(n+k), охватываемое столбцами порождающей матрицы этого блочного кода. Совокупность 2^(n+k) векторов в этом подпространстве можно также рассматривать в качестве группы G с операцией + и идентичностью (0,…,0)′. Теперь можно найти смежные классы для этой группы a+G, a∉G или гиперплоскости, параллельные подпространству S. Из совокупности S и всех этих гиперплоскостей можно выбрать два подпространства S₁ и S₂, разделенные наибольшим расстоянием, или, эквивалентно, два смежных класса a+G и b+G, разделенные наибольшим расстоянием Хэмминга. В группе G можно найти наилучшую подгруппу генерируемую на основе линейного блочного кода (m, n), или, эквивалентно, подпространство с размерностью 2ⁿ. Понятие «наилучший» мы здесь рассматриваем с точки зрения спектра расстояний между кодовыми словами. Тогда является смежным классом для и представляет собой подмножество a+G. Тогда 2ⁿ-мерная гиперплоскость образованная элементами лежит в 2^(n+k)-мерной гиперплоскости S₁. Очевидно, что параллельна S₂ (см. фиг.4). Линейный блочный код (m, n) со сдвигом a в и линейный блочный код (m, n+k) со сдвигом b в b+G являются субоптимальными решениями. Эти решения дают наилучший код (m, n+k). Однако полученный код (m, n) может не быть наилучшим, поскольку мы ограничили, что группа является подгруппой G. Расстояние между гиперплоскостями S₂, образованной кодом (m, n+k), и образованными кодом (m, n), является наибольшим с точки зрения кода (m, n+k) согласно нашим построениям.

Другой способ состоит в том, что, имея оптимизированный линейный блочный код (m, n), элементы которого находятся в поле Галуа GF(2), можно найти подпространство с размерностью 2ⁿ, охватываемое столбцами порождающей матрицы этого блочного кода. Совокупность 2ⁿ векторов в этом подпространстве также можно рассматривать в качестве группы с операцией + и идентичностью (0,…,0)′. Группу можно расширить до некоторой группы G, генерируемой на основе линейных блочных кодов (m, n+k), или, эквивалентно, найти 2^(n+k)-мерное подпространство S, содержащее Критерием при поиске G может служить максимизация минимального расстояния между кодовыми словами. Вероятно, имеются более одной группы G с тем же самым минимальным расстоянием. Для данных S и G можно найти смежные классы a+G, a∉G или гиперплоскости, параллельные подпространству S. Из совокупности S и всех этих гиперплоскостей можно выбрать два подпространства S₁ и S₂, разделенные наибольшим расстоянием, или, эквивалентно, два смежных класса a+G и b+G, разделенные наибольшим расстоянием Хэмминга. Тогда является смежным классом для которая представляет собой подмножество a+G. Тогда 2^(n+k)-мерная гиперплоскость генерируемая из лежит в 2ⁿ-мерной гиперплоскости S₁. Очевидно, что параллельна S₂. Линейный блочный код (m, n) со сдвигом a в и линейный блочный код (m, n+k) со сдвигом b в b+G являются субоптимальными решениями. Эти решения дают наилучший код (m, n). Однако полученный код (m, n+k) может не быть наилучшим, поскольку мы ограничили, что группа G содержит группу Расстояние между гиперплоскостями S₂, образованными кодом (m, n+k), и образованной кодом (m, n), является наибольшим с точки зрения кода (m, n+k) согласно нашим построениям.

Два описанных выше способа дают субоптимальные решения исходной задачи оптимизации. Заметим, что если 2ⁿ-мерное подпространство, генерируемое наилучшим кодом (m, n), не является подпространством 2^(n+k)-мерного подпространства, генерируемого наилучшим кодом (m, n+k), можно и не получить решения, в котором оба кода - и (m, n), и (m, n+k), являются оптимальными. В такой ситуации могут быть решения, когда ни один из кодов - ни (m, n), ни (m, n+k), не является оптимальным (хотя, безусловно, эти коды не слишком плохие), однако расстояние между гиперплоскостями, образованными этими кодами, оказывается наибольшим.

Пример структуры смежно-группового кода для (20, 8) и (20, 10). Мы начали с кода Голея с размерностью (24, 12), чтобы найти наилучший линейный блочный код (20, 8) путем выкалывания столбцов и строк. На самом деле, как показано ниже, найденный нами код имеет такой же спектр расстояний, как и наилучший линейный блочный код. Далее, мы использовали второй способ, описанный выше, чтобы найти линейный блочный код (20, 10) с минимальным расстоянием 6. На основе этого кода мы затем нашли наилучший смежный класс, для которого расстояние Хэмминга от группы, порождаемой наилучшим кодом (20, 8), равно 5.

Когда кодовые таблицы определены, можно использовать код (20, 8) для передачи 8-битового индикатора CQI или код (20, 10) для передачи сочетания CQI+ACK. Приемник узла eNB должен