Выбор настроек повторной передачи для harq в сетях wcdma и lte
Патент 2501171
Авторы
Правообладатели
Классы МПК
Выбор настроек повторной передачи для harq в сетях wcdma и lte
Иллюстрации
Изобретение относится к протоколам повторной передачи, а более конкретно к выбору параметров повторной передачи для операций гибридного автоматического запроса на повторную передачу в системах беспроводной связи. Повышение производительности HARQ-операции достигается посредством рассмотрения двух параметров канального кодирования, числа F битов-заполнителей и числа ND фиктивных битов, при выборе настроек повторной передачи для HARQ-операции. В одном примерном варианте осуществления оптимальная RV-настройка для повторной передачи выбирается на основе числа F битов-заполнителей и числа ND фиктивных битов. В другом примерном варианте осуществления, смещение адреса к начальной точке RV для выбранной RV-настройки выбирается на основе числа F битов-заполнителей и числа ND фиктивных битов. Технический результат - дополнительное повышение оптимизации настроек повторной передачи для HARQ операций. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил., 10 табл.
Реферат
Родственная заявка
Данная заявка притязает на приоритет предварительной заявки на патент (США) 61/038913, поданной 24 марта 2008 года, и непредварительной заявки на патент (США) 12/406256, поданной 18 марта 2009 года, которые содержатся в данном документе по ссылке.
Уровень техники
Настоящее изобретение, в общем, относится к протоколам повторной передачи для систем беспроводной связи, а более конкретно к выбору параметров повторной передачи для операций гибридного автоматического запроса на повторную передачу в системах беспроводной связи.
Высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи для широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA) и сети по стандарту долгосрочного развития (LTE) использует гибридный автоматический запрос на повторную передачу (HARQ) на физическом уровне, чтобы уменьшать ошибки, которые возникают в ходе передачи данных. В HARQ, биты обнаружения ошибок или контрольные биты добавляются к информационным битам, которые должны быть переданы. Информационные биты с добавленными битами обнаружения ошибок затем кодируются с использованием кода прямой коррекции ошибок и передаются в приемное устройство. Приемное устройство декодирует принимаемые биты и использует биты обнаружения ошибок, чтобы проверять нескорректированные ошибки. Если принимаемый блок данных не декодирован корректно, приемное устройство может запрашивать повторную передачу посредством отправки отрицания приема (NACK) в передающее устройство по обратному каналу управления. Для HARQ типа I, повторная передача содержит биты, идентичные отправляемым при начальной передаче. Для HARQ типа II, иногда называемого HARQ с нарастающей избыточностью, кодированные биты для каждой повторной передачи отличаются от кодированных битов, отправляемых при начальной передаче.
В LTE-системах, информационные биты с добавленными битами обнаружения ошибок кодируются посредством турбокодера, чтобы формировать блок кодированных битов. Кодированные биты в кодовом блоке перемежаются и вводятся в кольцевой буфер. Чтобы поддерживать HARQ-операции, задаются четыре резервных версии (RV). Каждая резервная версия ассоциирована с различной начальной точкой RV в кольцевом буфере. Во время начальной передачи или повторной передачи биты считываются из кольцевого буфера с инициированием в начальной точке RV, соответствующей выбранной резервной версии. Число считанных битов определяет эффективную кодовую скорость. Для целей этой заявки, резервные версии обозначаются как RV0, RV1, RV2 и RV3 и допускается то, что RV0, которая содержит большинство систематических битов, используется для начальной передачи в HARQ-операциях.
Вследствие простоты и регулярности кольцевого буфера, используемого посредством канального кодера в LTE-системах, относительно просто выбирать резервную версию для повторной передачи, которая предоставляет самые большие выигрыши от нарастающей избыточности. Когда RV0 передается во время начальной передачи, RV2 предоставляет самые большие выигрыши от нарастающей избыточности для квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) и других схем модуляции, в которых надежность по битам является идентичной для всех битов в символе модуляции. Поэтому стандарт LTE в настоящий момент указывает стратегию фиксированной повторной передачи для неадаптивного HARQ-режима PUSCH, в котором RV2 указывается для повторной передачи, когда RV0 используется для начальной передачи.
Тем не менее, оптимизация HARQ-операции является более трудной для схем модуляции высшего порядка, таких как 16QAM и 64QAM, в которых биты в QAM-символе распадаются на различные классы надежности. В этом случае, выбор резервной версии для повторной передачи, которая предоставляет самый большой выигрыш от нарастающей избыточности, не обязательно может приводить к наилучшей производительности. Например, в моделированиях наблюдается то, что RV3 предоставляет большее повышение производительности по сравнению с RV2, когда RV0 передается при начальной передаче для некоторых выбранных кодовых скоростей. Соответственно, имеется потребность в дополнительном повышении оптимизации настроек повторной передачи для HARQ-операций.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для реализации протокола повторной передачи посредством устройства беспроводной связи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу выбора настроек повторной передачи для HARQ типа II. Устройство беспроводной связи кодирует входной поток битов, чтобы формировать блок кодированных битов для передачи в приемное устройство. Во время кодирования биты-заполнители могут добавляться к входному потоку битов для канального кодирования. Число F битов-заполнителей определяется и сохраняется для последующего использования при выборе настроек повторной передачи. После кодирования кодированные биты перемежаются. Фиктивные биты могут добавляться к кодированным битам для перемежения. Число ND добавленных фиктивных битов определяется и предоставляется для использования при выборе настроек повторной передачи.
После кодирования и перемежения, первый набор кодированных битов передается во время начальной передачи. Один или более параметров повторной передачи выбираются на основе числа F добавленных битов-заполнителей для кодирования и числа ND добавленных фиктивных битов для перемежения. Параметры повторной передачи, например, могут содержать RV-настройку для повторной передачи и/или смещение адреса к начальной точке RV для выбранной RV-настройки. Если повторная передача запрашивается посредством приемного устройства, второй набор кодированных битов, выбранных на основе параметров повторной передачи, передается в приемное устройство.
В одном примерном варианте осуществления, оптимальная RV-настройка для повторной передачи выбирается на основе числа F битов-заполнителей и числа ND фиктивных битов. Выбор настроек повторной передачи дополнительно может быть основан на начальной кодовой скорости, используемой во время начальной передачи. В другом примерном варианте осуществления, выбор параметров повторной передачи для повторной передачи содержит выбор смещения адреса к начальной точке RV для выбранной RV-настройки.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует примерное устройство беспроводной связи.
Фиг.2 иллюстрирует основные компоненты процессора полосы модулирующих частот, участвующего в обработке физического уровня согласно одному примерному варианту осуществления.
Фиг.3 иллюстрирует примерный турбокодер согласно одному примерному варианту осуществления.
Фиг.4 иллюстрирует примерную схему согласования скорости согласно одному примерному варианту осуществления.
Фиг.5 иллюстрирует кольцевой буфер для согласования скорости в одном примерном варианте осуществления.
Фиг.6 иллюстрирует относительную производительность различных RV-настроек для повторной передачи для QPSK-модуляции.
Фиг.7 иллюстрирует примерное созвездие 16QAM-модуляции.
Фиг.8 иллюстрирует относительную производительность различных RV-настроек для повторной передачи для 16QAM-модуляции.
Фиг.9 иллюстрирует примерный способ, реализуемый посредством устройства беспроводной связи, реализующего протокол повторной передачи.
Подробное описание изобретения
Ссылаясь теперь на чертежи, фиг.1 иллюстрирует примерный терминал беспроводной связи, указываемый, в общем, посредством номера 100, который может содержать, например, пользовательский терминал или базовую станцию в сети мобильной связи.
Терминал 100 беспроводной связи может работать согласно любому типу связи, известному сегодня или разработанному в дальнейшем. В качестве иллюстрации, раскрытый вариант осуществления работает согласно стандарту LTE.
Терминал 100 беспроводной связи содержит схемы 110 приемо-передающего устройства, соединенные с антенной 102 для передачи и приема сигналов, и схему 120 обработки в полосе модулирующих частот для обработки сигналов, передаваемых и принимаемых посредством терминала 100 беспроводной связи. Хотя только одна антенна 102 показана, специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что терминал 100 беспроводной связи может иметь несколько антенн 102 как для передачи, так и для приема.
Схемы 110 приемо-передающего устройства включают в себя приемное устройство 112 и передающее устройство 114. Резюмируя вкратце, приемное устройство 112 фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты принимаемые сигналы в частоту в полосе модулирующих частот. Сигналы в полосе модулирующих частот преобразуются в цифровые сигналы для ввода в процессор 120 полосы модулирующих частот. Передающее устройство 114 преобразует передаваемые сигналы, выводимые посредством процессора 120 полосы модулирующих частот, в аналоговые сигналы, которые затем преобразуются с повышением частоты, фильтруются и усиливаются для передачи через антенну 102.
Процессор 120 полосы модулирующих частот, как отмечено выше, обрабатывает сигналы, передаваемые и принимаемые посредством терминала 100 беспроводной связи. Такая обработка включает в себя, например, модуляцию/демодуляцию, канальное кодирование/декодирование, кодирование/декодирование источника. Процессор 120 полосы модулирующих частот может содержать один или более процессоров, микроконтроллеров, аппаратных схем или комбинацию вышеозначенного. Программные инструкции, чтобы управлять работой процессора 120 полосы модулирующих частот, как описано ниже, могут сохраняться в машиночитаемом запоминающем устройстве, таком как оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), флэш-память или другое запоминающее устройство 130.
Фиг.2 иллюстрирует примерные компоненты процессора 120 полосы модулирующих частот, используемые для обработки физического уровня сигналов, передаваемых посредством устройства 100 беспроводной связи. В течение интервала времени передачи (TTI) уровень управления доступом к среде (MAC) выводит один или более транспортных блоков в физический уровень для передачи в приемный терминал. Основные компоненты процессора 120 полосы модулирующих частот для обработки физического уровня включают в себя схему 122 сегментации на кодовые блоки и присоединения CRC, схемы канального кодирования, к примеру турбокодеры 124, схемы 126 согласования скорости, схему 128 мультиплексора, схему 130 модуляции и HARQ-контроллер 132. Последовательность входных битов вводится в схему 122 сегментации на кодовые блоки и присоединения CRC. Если число B битов превышает максимальный размер Z кодового блока (к примеру, 6144 бита в LTE), схема 122 сегментации сегментирует транспортный блок на два или более кодовых блока и присоединяет CRC к каждому кодовому блоку. CRC-биты предоставляют возможность приемному устройству обнаруживать нескорректированные ошибки HARQ-операции, как описано ниже. Число кодовых блоков обозначается посредством C, и размеры кодовых блоков обозначаются K0, K1, K2, …, KC-1. Каждый из кодовых блоков кодируется посредством турбокодера 124, чтобы предоставлять прямую коррекцию ошибок в приемном устройстве. Кодированные биты затем вводятся в схему 126 согласования скорости на основе кольцевых буферов. Схема 126 согласования скорости прореживает или повторяет кодированные биты, чтобы формировать указанное число битов, требуемое для того, чтобы согласовывать доступные ресурсы канала. Число кодированных битов, выводимых посредством схемы 126 согласования скорости, зависит от числа назначенных блоков ресурсов, выбранной схемы модуляции и порядка пространственного мультиплексирования. Биты, выводимые посредством схем 126 согласования скорости, мультиплексируются посредством схемы 128 мультиплексирования и вводятся в схему 130 модуляции. Схема 130 модуляции преобразует кодированные биты, выводимые из схемы 126 согласования скорости, в соответствующие символы модуляции в созвездии модуляции. Схемы модуляции, поддерживаемые посредством LTE, включают в себя 16QPSK, 16QAM и 64QAM. HARQ-контроллер 132 предоставляет логическое управление для HARQ-операций, как описано ниже.
Фиг.3 иллюстрирует базовую структуру примерного турбокодера 124. LTE-турбокод - это параллельный конкатенированный сверточный код с использованием двух составляющих сверточных кодеров 132, внутреннего модуля 134 перемежения и мультиплексора 136. В LTE модуль 134 перемежения содержит модуль перемежения на основе квадратурного перестановочного полинома (QPP), имеющий длину в пределах от 40 битов до 6144 битов. В некоторых случаях, биты-заполнители могут добавляться к началу транспортного блока так, что размер кодовых блоков, выводимых в турбокодер 124, согласуется с размером модуля 134 QPP-перемежения в турбокодере 124. Число добавленных битов-заполнителей обозначается посредством F. Когда биты-заполнители используются, биты-заполнители добавляются только к первому кодовому блоку. Для кодового блока из K битов, турбокодер 124 выводит три потока, упоминаемые в данном документе как систематический поток S, первый поток P1 четности и второй поток P2 четности. Каждый из этих потоков имеет длину K+4 бита.
Схема 126 согласования скорости, показанная подробнее на фиг.4, включает в себя модуль 140 перемежения субблоков, чтобы перекомпоновывать биты в каждом из трех потоков, выводимых посредством турбокодера 124. Модули 140 перемежения субблоков схемы 126 согласования скорости имеют фиксированную ширину столбца из 32 битов. Следовательно, если длина в битах потоков кодированных битов не является кратной 32, фиктивные биты добавляются к потокам кодированных битов, чтобы согласовывать длины потоков с шириной модулей 140 перемежения субблоков. Число ND добавленных фиктивных битов может вычисляться согласно следующему:
| ND=32-mod(K+4,32), | Уравнение 1, |
где mod(.) представляет функцию по модулю.
После перемежения кодированные биты вводятся в кольцевой буфер 142, причем S битов располагаются перед буфером 142, после чего следуют биты P1 и P2. Схема 144 выбора битов, управляемая посредством HARQ-контроллера 132, считывает кодированные биты из кольцевого буфера 142. В случае повторной передачи HARQ-контроллер 132, в общем, должен выбирать различный набор кодовых битов, которые должны быть переданы, чтобы предоставлять нарастающую избыточность.
Кольцевой буфер 142 может концептуально представляться посредством двумерной матрицы, как показано на фиг.5. Первые 32 столбца представляют 32 столбца S битов после перемежения. Последние 64 столбца представляют побитовые чередуемые столбцы битов P1 и P2. Когда биты считываются из кольцевого буфера 142, как биты-заполнители, так и фиктивные биты отбрасываются. Таким образом, действительная эффективная длина кольцевого буфера 142, соответствующая кодовому блоку размера K и числу F битов-заполнителей, задается посредством следующего:
| CBL=3*K+12-2*F. | Уравнение 2 |
В системе с гибридным автоматическим запросом на повторную передачу (HARQ) биты обнаружения ошибок или контрольные биты добавляются к информационным битам, которые должны быть переданы. Информационные биты с добавленными битами обнаружения ошибок затем кодируются с использованием кода прямой коррекции ошибок и передаются в приемное устройство. Приемное устройство декодирует принимаемые биты и использует биты обнаружения ошибок, чтобы проверять нескорректированные ошибки. Если принимаемый блок данных не декодирован корректно, приемное устройство может запрашивать повторную передачу посредством отправки отрицания приема (NACK) в передающее устройство по обратному каналу управления. Традиционно, задаются два отличающихся HARQ-режима. Для HARQ типа I, повторная передача содержит биты, идентичные отправляемым при начальной передаче. В HARQ типа II, иногда называемого HARQ с нарастающей избыточностью, кодированные биты для каждой повторной передачи отличаются от кодированных битов, отправляемых при начальной передаче. В стандарте LTE, эти два режима или их комбинация могут быть реализованы посредством выбора другой RV для повторных передач.
Чтобы поддерживать эффективные HARQ-операции, задаются четыре резервных версии (RV) кодированных битов, выводимых посредством турбокодера 124. RV-настройки обозначаются в данном документе как RV0, RV1, RV2 и RV3. Каждая RV-настройка ассоциирована с различной начальной точкой RV. Чтобы получать требуемую кодовую скорость с конкретной RV-настройкой, требуемое число битов данных считывается из кольцевого буфера 142 с инициированием в начальной точке RV для выбранного RV. Если конец кольцевого буфера 142 достигается, считывание продолжается посредством циклического возврата к началу буфера 142. Таким образом, прореживание и повторение может достигаться с использованием унифицированного способа.
Поскольку S битов находятся перед кольцевым буфером 142, типичным является выбор RV0 для начальной передачи. Чтобы реализовывать HARQ типа I, идентичная RV0 может выбираться для повторной передачи. Чтобы реализовывать HARQ типа II, различные RV-настройки используются для начальной передачи и повторной передачи, чтобы предоставлять нарастающую избыточность (IR). Одна стратегия для оптимизации HARQ-операций, когда используется QPSK-модуляция, состоит в том, чтобы выбирать RV-настройку для первой повторной передачи, которая предоставляет самый большой выигрыш от нарастающей избыточности, т.е. самое большое число новых битов. Таблица 1 ниже показывает процент битов повторения для различных RV-настроек для повторной передачи при условии, что начальная передача использует RV0. Как показано в таблице 1, RV2 имеет меньшее число битов повторения и, таким образом, больший выигрыш от нарастающей избыточности, чем RV1 и RV3.
| Таблица 1 | ||||
| Процент битов повторения для различной начальной кодовой скорости и различных RV-настроек для повторной передачи (RV0 предполагается для начальной передачи) | ||||
| Начальная кодовая скорость | Процент битов повторения | |||
| RV0 | RV1 | RV2 | RV3 | |
| 0,97 | 100% | 27% | 0% | 27% |
| 0,91 | 100% | 31% | 0% | 31% |
| 0,86 | 100% | 35% | 0% | 35% |
| 0,82 | 100% | 38% | 0% | 38% |
| 0,78 | 100% | 41% | 0% | 41% |
| 0,74 | 100% | 44% | 0% | 44% |
| 0,71 | 100% | 47% | 0% | 47% |
| 0,68 | 100% | 49% | 0% | 49% |
| 0,65 | 100% | 51% | 4% | 51% |
| 0,63 | 100% | 53% | 12% | 53% |
| 0,60 | 100% | 55% | 19% | 55% |
| 0,58 | 100% | 56% | 25% | 56% |
| 0,56 | 100% | 58% | 32% | 58% |
| 0,54 | 100% | 59% | 37% | 59% |
| 0,52 | 100% | 61% | 43% | 61% |
| 0,51 | 100% | 62% | 48% | 62% |
| 0,49 | 100% | 63% | 52% | 63% |
| 0,48 | 100% | 64% | 57% | 64% |
| 0,46 | 100% | 65% | 61% | 65% |
| 0,45 | 100% | 66% | 65% | 66% |
| 0,44 | 100% | 68% | 68% | 68% |
| 0,43 | 100% | 72% | 72% | 72% |
| 0,41 | 100% | 78% | 78% | 78% |
| 0,39 | 100% | 84% | 84% | 84% |
| 0,37 | 100% | 90% | 90% | 90% |
| 0,35 | 100% | 95% | 95% | 95% |
| 0,33 | 100% | 100% | 100% | 100% |
Фиг.6 показывает моделированную относительную производительность QPSK после двух передач с использованием различных начальных кодовых скоростей и RV-настроек для двух передач. Для моделирования предположено, что размер кодового блока составляет 512 битов. На фиг.6, отношение "сигнал-шум", требуемое для частоты ошибок по блокам (BLER) 10%, иллюстрируется в зависимости от начальной кодовой скорости. График, показанный на фиг.6, показывает, что для кодовых скоростей выше 0,45 повторные передачи на основе RV2 требуют более низкого SNR, чем повторные передачи на основе RV1 и RV3, чтобы получать 10%-ную BLER. Для кодовых скоростей ниже 0,45 повторные передачи на основе RV1, RV2 и RV3 достигают фактически идентичной производительности. Поскольку RV2 предоставляет повышенную производительность на кодовых скоростях выше 0,45 и эквивалентную производительность на кодовых скоростях меньше 0,45, стандарт LTE указывает стратегию фиксированной повторной передачи для неадаптивного HARQ-режима PUSCH, в котором RV2 используется для первой повторной передачи, когда RV0 используется для начальной передачи.
Тогда как стратегия фиксированной повторной передачи, указываемая посредством стандарта LTE, хорошо работает для QPSK, оптимизация HARQ является более сложной для схем модуляции высшего порядка, таких как 16QAM и 64QAM. В этих схемах модуляции высшего порядка биты в QAM-символе распадаются на различные классы надежности. Примерное созвездие 16QAM показано на фиг.7. В 16QAM первые два бита определяют квадрант, в котором находится символ модуляции, при этом вторые два бита определяют то, которая точка в квадранте выбирается. Как результат, четыре бита в QAM-символе принадлежат двум различным классам надежности, причем первые два бита демонстрируют более высокую надежность, чем вторые два бита. Аналогично, биты в 64QAM-символе принадлежат трем классам надежности, причем первые два бита демонстрируют более высокую надежность, чем средние два бита, которые, в свою очередь, демонстрируют более высокую надежность, чем последние два бита. Для HARQ-операций, выигрыши от коррекции надежности битов могут достигаться, если повторяемые биты при повторной передаче передаются в классе надежности, отличном от класса надежности начальной передачи. Таким образом, выигрыши от коррекции надежности битов могут достигаться, если биты, преобразованные в более высокий класс надежности при начальной передаче, преобразуются в более низкий класс надежности при повторной передаче, и наоборот.
В LTE, биты считываются из кольцевого буфера 142, преобразуются в созвездие модуляции без перекомпоновки посредством отдельного канального модуля перемежения. Следовательно, позиции повторно передаваемых битов являются очень регулярными и могут быть прогнозированы. Размеры транспортных блоков в LTE, длина K кодового блока и число F битов-заполнителей являются кратными 8. Таким образом, размер кольцевого буфера 142 в LTE всегда делится на 4. Когда 16QAM используется как при начальной передаче, так и при повторной передаче, биты должны повторяться в идентичном классе надежности, если начальная точка RV двух RV-настроек отличается на кратное 4. Аналогично, когда размер кольцевого буфера 142 является кратным 6 (к примеру, когда F=0, 24 или 48), биты в 64QAM-модуляциях должны повторяться в идентичном классе надежности, если начальные точки двух RV-настроек отличаются на кратное 6.
В некоторых рабочих режимах, повторение битов во время повторной передачи в классе надежности, идентичном классу надежности начальной передачи, может приводить к снижению производительности. В качестве примера, рассмотрим кодовый блок размера K=488, модулируемый с помощью 64QAM. Начальные адреса для RV0 и RV2 - это 30 и 768, соответственно. Поскольку две начальных точки отличаются на кратное 6, любой бит, который повторяется при повторной передаче, должен преобразовываться в класс надежности, идентичный классу надежности начальной передачи. С другой стороны, начальные адреса RV1 и RV2 - это 399 и 1136, соответственно. Поскольку расстояние между начальной точкой или RV1 или RV3 и RV0 не является кратным 6, повторяемые биты могут быть переданы в различных классах надежности во время повторной передачи.
Фиг.8 иллюстрирует относительную производительность RV1-, RV2- и RV3-настроек для повторной передачи, когда начальная передача использует RV0. График показывает требуемый SNR для BLER в 10% после двух передач для различных начальных кодовых скоростей. График показывает, что RV3 лучше для повторной передачи, когда начальная кодовая скорость ниже 0,58, и что RV2 лучше, когда начальная кодовая скорость выше. Повышенная производительность RV3 для повторной передачи на кодовых скоростях ниже 0,58 обусловлена выигрышем от коррекции надежности битов RV3. При кодовых скоростях ниже 0,58 выигрыш от коррекции надежности битов RV3 перевешивает выигрыш от нарастающей избыточности RV2 для повторной передачи.
Повышение производительности HARQ-операции может достигаться посредством рассмотрения двух параметров канального кодирования, числа F битов-заполнителей и числа ND фиктивных битов при выборе настроек повторной передачи для HARQ-операции. Набор возможных кодовых блоков может быть классифицирован на двенадцать возможных типов на основе этих факторов канального кодирования. В одном примерном варианте осуществления изобретения, RV-настройка для первой повторной передачи выбирается на основе классификации кодовых блоков, которая зависит от числа F битов-заполнителей и числа ND фиктивных битов. В этом варианте осуществления, выбор RV-настройки для первой повторной передачи также может принимать во внимание начальную кодовую скорость. Во втором примерном варианте осуществления, классификация кодовых блоков, которая зависит от числа F битов-заполнителей и числа ND фиктивных битов, используется для того, чтобы выбирать смещение адреса для первой повторной передачи. В этом варианте осуществления, предполагается, что RV2 используется для первой повторной передачи. Смещение адреса добавляется к начальной точке RV2, чтобы сдвигать начальную точку RV2. Сдвиг начальной точки RV2 обеспечивает то, что повторяемые биты при повторной передаче должны преобразовываться в класс надежности, отличный от класса надежности этих битов при начальной передаче как для 16QAM, так и для 64QAM.
Некоторые примеры должны помогать в понимании процесса выбора оптимальной настройки повторной передачи. Следующие примеры предполагают размер кодового блока K=40 битов при использовании 64QAM-модуляции и RV0 для начальной передачи. Поскольку K является размером модуля QPP-перемежения в LTE, биты-заполнители не добавляются к битам данных в этом конкретном примере. Систематические биты S, выводимые посредством турбокодера 124, индексируются как биты 0, 1, 2, …, 43, биты P1 индексируются как биты 44, 45, …, 87, а биты P2 индексируются как биты 88, 89, 90, …, 131. После отбрасывания фиктивных битов длина кольцевого буфера (CBL) составляет 132 бита, что является кратным 6. Четыре начальных точки RV в кольцевом буфере 142 - это 2, 35, 68 и 100. Таблица 2 показывает битовую структуру 22 64QAM-символов. Как показано в таблице 2, первый 64QAM-символ задается посредством кодированных битов 20, 4, 36, 16, 0 и 32. Биты 20 и 4 имеют высокую надежность, биты 36 и 16 имеют среднюю надежность, а биты 0 и 32 имеют низкую надежность. Аналогично, для символа 11 можно отметить, что биты 74 и 119 имеют высокую надежность, биты 66 и 111 имеют среднюю надежность, а биты 50 и 95 имеют низкую надежность.
| Таблица 2 | ||||||
| Битовая структура 64QAM для RV0 при K=40 | ||||||
| Символ | b0 | b1 | b2 | b3 | b4 | b5 |
| 0 | 20 | 4 | 36 | 16 | 0 | 32 |
| 1 | 24 | 8 | 40 | 14 | 30 | 22 |
| 2 | 6 | 38 | 18 | 2 | 34 | 26 |
| 3 | 10 | 42 | 13 | 29 | 21 | 5 |
| 4 | 37 | 17 | 1 | 33 | 25 | 9 |
| 5 | 41 | 15 | 31 | 23 | 7 | 39 |
| 6 | 19 | 3 | 35 | 27 | 11 | 43 |
| 7 | 56 | 101 | 72 | 117 | 64 | 109 |
| 8 | 48 | 93 | 80 | 125 | 60 | 105 |
| 9 | 44 | 89 | 76 | 121 | 68 | 113 |
| 10 | 52 | 97 | 84 | 129 | 58 | 103 |
| 11 | 74 | 119 | 66 | 111 | 50 | 95 |
| 12 | 82 | 127 | 62 | 107 | 46 | 91 |
| 13 | 78 | 123 | 70 | 115 | 54 | 99 |
| 14 | 86 | 131 | 57 | 102 | 73 | 118 |
| 15 | 65 | 110 | 49 | 94 | 81 | 126 |
| 16 | 61 | 106 | 45 | 90 | 77 | 122 |
| 17 | 69 | 114 | 53 | 98 | 85 | 130 |
| 18 | 59 | 104 | 88 | 75 | 120 | 67 |
| 19 | 112 | 51 | 96 | 83 | 128 | 63 |
| 20 | 108 | 47 | 92 | 79 | 124 | 71 |
| 21 | 116 | 55 | 100 | 87 | 12 | 28 |
| Надежность | H | H | M | M | L | L |
Таблица 3 иллюстрирует битовую структуру 64QAM-символов для RV2-настройки. Можно отметить, что кодированные биты преобразуются в идентичные классы надежности как для RV0-, так и для RV2-настроек. Таким образом, варьирование надежности между повторяемыми битами не должно корректироваться, если RV2-настройка используется для повторной передачи. Это свойство может легко подтверждаться посредством вычисления расстояния между начальными точками RV0 и RV2 по модулю 6, т.е. mod(68-2, 6)=0.
| Таблица 3 | ||||||
| Битовая структура 64QAM для RV2 при K=40 | ||||||
| Символ | b0 | b1 | b2 | b3 | b4 | b5 |
| 0 | 74 | 119 | 66 | 111 | 50 | 95 |
| 1 | 82 | 127 | 62 | 107 | 46 | 91 |
| 2 | 78 | 123 | 70 | 115 | 54 | 99 |
| 3 | 86 | 131 | 57 | 102 | 73 | 118 |
| 4 | 65 | 110 | 49 | 94 | 81 | 126 |
| 5 | 61 | 106 | 45 | 90 | 77 | 122 |
| 6 | 69 | 114 | 53 | 98 | 85 | 130 |
| 7 | 59 | 104 | 88 | 75 | 120 | 67 |
| 8 | 112 | 51 | 96 | 83 | 128 | 63 |
| 9 | 108 | 47 | 92 | 79 | 124 | 71 |
| 10 | 116 | 55 | 100 | 87 | 12 | 28 |
| 11 | 20 | 4 | 36 | 16 | 0 | 32 |
| 12 | 24 | 8 | 40 | 14 | 30 | 22 |
| 13 | 6 | 38 | 18 | 2 | 34 | 26 |
| 14 | 10 | 42 | 13 | 29 | 21 | 5 |
| 15 | 37 | 17 | 1 | 33 | 25 | 9 |
| 16 | 41 | 15 | 31 | 23 | 7 | 39 |
| 17 | 19 | 3 | 35 | 27 | 11 | 43 |
| 18 | 56 | 101 | 72 | 117 | 64 | 109 |
| 19 | 48 | 93 | 80 | 125 | 60 | 105 |
| 20 | 44 | 89 | 76 | 121 | 68 | 113 |
| 21 | 52 | 97 | 84 | 129 | 58 | 103 |
| Надежность | H | H | M | M | L | L |
Таблица 4 иллюстрирует битовую структуру 64QAM-символов для RV3-настройки. Можно отметить, что биты, преобразованные в класс высокой надежности в RV0, преобразуются в класс более низкой надежности в RV3. Биты средней надежности в RV0 преобразуются в класс более высокой надежности в RV3. Кроме того, биты в классе низкой надежности в RV0 преобразуются в класс средней надежности в RV3. Следовательно, варьирование надежности между повторяемыми битами корректируется, если RV3-настройка используется для повторной передачи. Аналогично, обратная часть битов в QAM-символе преобразуются в различные классы надежности. Это свойство может легко проверяться посредством вычисления расстояния между начальными точками RV0 и RV3 по модулю 6, т.е. mod(100-2, 6)=2.
| Таблица 4 | ||||||
| Битовая структура 64QAM для RV3 при K=40 | ||||||
| Символ | b0 | b1 | b2 | b3 | b4 | b5 |
| 0 | 45 | 90 | 77 | 122 | 69 | 114 |
| 1 | 53 | 98 | 85 | 130 | 59 | 104 |
| 2 | 88 | 75 | 120 | 67 | 112 | 51 |
| 3 | 96 | 83 | 128 | 63 | 108 | 47 |
| 4 | 92 | 79 | 124 | 71 | 116 | 55 |
| 5 | 100 | 87 | 12 | 28 | 20 | 4 |
| 6 | 36 | 16 | 0 | 32 | 24 | 8 |
| 7 | 40 | 14 | 30 | 22 | 6 | 38 |
| 8 | 18 | 2 | 34 | 26 | 10 | 42 |
| 9 | 13 | 29 | 21 | 5 | 37 | 17 |
| 10 | 1 | 33 | 25 | 9 | 41 | 15 |
| 11 | 31 | 23 | 7 | 39 | 19 | 3 |
| 12 | 35 | 27 | 11 | 43 | 56 | 101 |
| 13 | 72 | 117 | 64 | 109 | 48 | 93 |
| 14 | 80 | 125 | 60 | 105 | 44 | 89 |
| 15 | 76 | 121 | 68 | 113 | 52 | 97 |
| 16 | 84 | 129 | 58 | 103 | 74 | 119 |
| 17 | 66 | 111 | 50 | 95 | 82 | 127 |
| 18 | 62 | 107 | 46 | 91 | 78 | 123 |
| 19 | 70 | 115 | 54 | 99 | 86 | 131 |
| 20 | 57 | 102 | 73 | 118 | 65 | 110 |
| 21 | 49 | 94 | 81 | 126 | 61 | 106 |
| Надежность | H | H | M | M | L | L |
Таблицы 2-4 указывают, что RV3-настройка предпочитается по сравнению с RV2-настройкой для повторной передачи с точки зрения коррекции надежности битов. Тем не менее, число битов повторения ниже для повторной передачи при RV2, что приводит к большему выигрышу от нарастающей избыточности. Таким образом, оптимальная RV-настройка для повторной передачи должна подводить баланс между выигрышами от коррекции надежности битов и от нарастающей избыточности.
На основе систематического анализа режимов работы всех кодовых блоков, кодовые блоки могут быть классифицированы на двенадцать различных типов кодовых блоков. Кодовые блоки, принадлежащие одному типу кодового блока, демонстрируют аналогичный режим работы и производительность. Поскольку размеры транспортных блоков в LTE являются кратными 8, предусмотрено 764 возможных кодовых блока.
Классификация кодового блока основана на числе F битов-заполнителей, используемых при канальном кодировании, и числе ND фиктивных битов, используемых при согласовании скорости. Число ND фиктивных битов может вычисляться согласно уравнению 1. Как отмечено ранее, биты-заполнители добавляются только к первому кодовому блоку в случаях, когда транспортный блок сегментируется на несколько кодовых блоков. Это подразумевает, что различные кодовые блоки в одном транспортном блоке могут быть классифицированы по-разному. Задания этих двенадцати типов кодовых блоков приводятся в таблице 5.
| Таблица 5 | ||||
| Классификация всех 764 возможных кодовых блоков | ||||
| Тип кодового блока | Число F битов-заполнителей | Число ND фиктивных битов | Число кодовых блоков этого типа | Пример |
| 1 | 0 | 4 | 15 | K-F=504, K=504 |
| 2 | 0 | 12 | 31 | K-F=496, K=496 |
| 3 | 0 | 20 | 15 | K-F=488, K=488 |
| 4 | 0 | 28 | 127 | K-F=512, K=512 |
| 5 | 8 | 12 | 16 | K-F=520, K=528 |
| 6 | 8 | 28 | 112 | K-F=536, K=544 |
| 7 | 16 | 28 | 96 | K-F=1040, K=1056 |
| 8 | 24 | 28 | 96 | K-F=1032, K=1056 |
| 9 | 32 | 28 | 64 | K-F=2080, K=2112 |
| 10 | 40 | 28 | 64 | K-F=2072, K=2112 |
| 11 | 48 | 28 | 64 | K-F=2064, K=2112 |
| 12 | 56 | 28 | 64 | K-F=2056, K=2112 |
Таблица 6 обобщает режим работы RV для 16QAM-модуляции с точки зрения коррекции надежности битов. Таблица 6 приводит расстояние по модулю 4 начальных точек RV1, RV2 и RV3 от начальной точки RV1 для всех двенадцати типов кодовых блоков. Для кодового блока типа 3 (к примеру, F=0 и ND=20) можно видеть, что расстояние между начальной точкой RV2 или RV3 и начальной точкой RV0 по модулю 4 составляет 2. Таким образом, биты, которые первоначально передаются в позициях b0 и b1 16QAM-символа, должны повторяться в позициях b2 и b3, и наоборот. Поскольку позиции b0 и b1 демонстрируют более высокую надежность передачи, чем позиции b2 и b3, можно предположить, что RV2 и RV3 кодовых блоков типа 3 предоставляют выигрыш от коррекции надежности битов. С помощью аналогичного анализа может быть заключено то, что RV1 для кодовых блоков типа 3 предоставляет уменьшенный выигрыш от коррекции надежности битов, поскольку только половина повторяемых битов преобразуется в различные классы надежности. Как отмечено ранее, RV2 предоставляет самые большие выигрыши от нарастающей избыточности. Таким образом, RV2 и RV3 предоставляют идентичный выигрыш от коррекции по битам, при этом RV2 предоставляет больший выигрыш от нарастающей избыточности. Следовательно, оптимальной RV-настройкой для повторной передачи для кодовых блоков типа 3 является RV2 как для высоких начальных кодовых скоростей, так и для низких начальных кодовых скоростей.
| Таблица 6 | |||||
| Режим работы RV относительно 16QAM-модуляции | |||||
| Тип | F | ND | Стартовое расстояние до RV=0 по модулю 4 | ||
| RV=1 | RV=2 | RV=3 | |||
| 1 | 0 | 4 | 1 | 1 | 3 |
| 2 | 0 | 12 | 3 | 1 | 3 |
| 3 | 0 | 20 | 1 | 2 | 2 |
| 4 | 0 | 28 | 3 | 2 | 0 |
| 5 | 8 | 12 | 1 | 0 | 3 |