Усовершенствованное выделение ресурсов формата физического канала управления восходящей линии связи для режима дуплексной связи с временным разделением каналов

Усовершенствованное выделение ресурсов формата физического канала управления восходящей линии связи для режима дуплексной связи с временным разделением каналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Примеры и формы осуществления данного изобретения относятся в целом к системам, способам, устройствам и компьютерными программам для беспроводной связи и, в частности, к сигнализации, связанной с выделением ресурсов, между узлом доступа к сети и устройством пользователя, а также к технологии передачи отчетов подтверждения приема по восходящей линии связи.

Предпосылки создания изобретения

Данный раздел предназначен для описания предпосылок к созданию изобретения, изложенного в формуле изобретения. Описание данного раздела может включать концепции, которые могут быть реализованы, но не обязательно те, которые были уже рассмотрены или реализованы ранее. Таким образом, если не указано иное, описание, приведенное в данном разделе, не является известным уровнем техники для предлагаемого изобретения и не признается таковым вследствие включения в данный раздел.

В описании и/или на чертежах могут использоваться следующие сокращения:

3GPP, third generation partnership project - Проект сотрудничества по разработке систем третьего поколения

АСК, acknowledge - Подтверждение приема

BS, base station - Базовая станция

BW, bandwidth - Полоса частот

СА, carrier aggregation - Агрегирование несущих

СС, component carrier - Компонентная несущая

ССЕ, control channel element - Элемент канала управления

DAI, downlink assignment index- Индекс назначения нисходящей линии связи

DL, downlink - Нисходящая линия связи (от узла eNB к устройству UE)

eNB, E-UTRAN Node В (evolved Node В) - Узел В усовершенствованной сети наземного радиодоступа (E-UTRAN)

ЕРС, evolved packet core - Развитое пакетное ядро

E-UTRAN, enhanced universal terrestrial radio access network, evolved UTRAN (LTE) - усовершенствованная универсальная сеть наземного радиодоступа

FDMA, frequency division multiple access - Множественный доступ с частотным разделением каналов

HSPA, high speed packet access - Высокоскоростной пакетный доступ

IMTA, international mobile telecommunications association - Международная ассоциация мобильной связи

ITU-R, international telecommunication union-radiocommunication sector - Сектор радиосвязи Международного союза электросвязи

LTE, long term evolution of UTRAN (E-UTRAN) - Долгосрочная эволюция сетей UTRAN

LTE-A, LTE advanced - Усовершенствованная сеть LTE

MAC, medium access control (layer 2, L2) - Управление доступом к среде передачи (уровень 2, L2)

ММ/ММЕ, mobility management/mobility management entity - Управление мобильностью/объект управления мобильностью

NACK, not (negative) acknowledge - Отрицательное подтверждение приема

NodeB, base station - Узел В (базовая станция)

OFDMA, orthogonal frequency division multiple access - Множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов

О&М, operations and maintenance - Эксплуатация и техническое обслуживание

PDCCH, physical downlink control channel - Физический канал управления нисходящей линии связи

PDCP, packet data convergence protocol - Протокол конвергенции пакетных данных

PHY, physical (layer 1, LI) - Физический уровень (уровень 1, L1)

PUCCH, physical uplink control channel - Физический канал управления восходящей линии связи

PUSCH, physical uplink shared channel - Физический совместно используемый канал восходящей линии связи

QPSK, quadrature phase shift keying - Квадратурная фазовая манипуляция

Rel, release - Выпуск

RLC, radio link control - Управление радиоканалом

RRC, radio resource control - Протокол управления радиоресурсами

RRM, radio resource management - Уровень управления радиоресурсами

SGW, serving gateway - Обслуживающий шлюз

SC-FDMA, single carrier frequency division multiple access - Множественный доступ с частотным разделением каналов и одной несущей

TDD, time division duplex - Режим дуплексной связи с временным разделением каналов

UE, user equipment - Устройство пользователя, такое как мобильная станция, мобильный узел или мобильный терминал

UL, uplink - Восходящая линия связи (от устройства UE к узлу eNB)

UPE, user plane entity - Объект плоскости пользователя

UTRAN, universal terrestrial radio access network - Универсальная сеть наземного радиодоступа.

Одна из современных систем связи известна как усовершенствованная сеть UTRAN (E-UTRAN, называемая также UTRAN-LTE или E-UTRA). В этой системе технологией доступа к линии связи DL является OFDMA, а технологией доступа к линии связи UL - SC-FDMA.

Представляет интерес документ 3GPP TS 36.300, V8.11.0 (2009-12), "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Access Network (EUTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 8)", полностью включенный в данное описание путем ссылки. Эта система для удобства может упоминаться как LTE Rel-8. В общем, набор спецификаций, обозначенных в целом как 3GPP TS 36.xyz (например, 36.211, 36.311, 36.312 и т.д.), может рассматриваться как описывающий систему LTE Rel-8. Недавно были опубликованы версии выпуска 9 по меньшей мере некоторых из этих спецификаций, включая документ 3GPP TS 36.300, V9.3.0 (2010-03).

Фиг.1А воспроизводит фиг.4.1 документа 3GPP TS 36.300 V8.11.0 и показывает общую архитектуру системы EUTRAN (Rel-8). Ссылка может быть сделана также на фиг.1B. Система E-UTRAN содержит узлы eNB, обеспечивающие окончания протоколов плоскости пользователя сети Е-UTRAN (PDCP/RLC/MAC/PHY) и окончания протоколов плоскости управления (RRC) в направлении к устройствам UE. Узлы eNB связаны друг с другом посредством интерфейса Х2. Узлы eNB также связаны посредством интерфейса S1 с ядром ЕРС, в частности, с объектом ММЕ посредством интерфейса S1 объекта ММЕ и со шлюзом S-GW посредством интерфейса S1 (MME/S-GW 4). Интерфейс S1 обеспечивает связь типа "многие со многими" между объектами ММЕ/шлюзами S-GW/объектами UPE и узлами eNBs.

Узел eNB выполняет следующие функции:

функции для уровня RRM: функции протокола RRC, управления разрешением использования радиоресурсов (Radio Admission Control), управления мобильностью соединения (Connection Mobility Control), динамическое выделение ресурсов для устройств UE как в линии связи UL, так и в линии связи DL (планирование);

сжатие заголовка протокола Интернет (Internet Protocol, IP) и шифрование потока пользовательских данных;

выбор объекта ММЕ при подсоединении устройства UE;

маршрутизация данных плоскости пользователя в направлении к ядру ЕРС (MME/S-GW);

планирование и передача сообщений поискового вызова (исходящих из объекта ММЕ);

планирование и передача широковещательной информации (исходящей из объекта ММЕ или О&М) и

конфигурирование измерений и передачи отчетов об измерениях для мобильности и планирования.

Также представляют интерес следующие выпуски 3GPP LTE (например, LTE Rel-10), направленные на будущие системы IMTA, называемые здесь для удобства просто усовершенствованной сетью LTE (LTE-A). Ссылка в этом отношении может быть сделана на документ 3GPP TR 36.913, V9.0.0 (2009-12), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Requirements for Further Advancements for E-UTRA (LTE-Advanced) (Выпуск 9). Ссылка может быть сделана также на документ 3GPP TR 36.912 V9.3.0 (2010-06) Technical Report 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Feasibility study for Further Advancements for E-UTRA (LTE-Advanced) (Выпуск 9).

Целью системы LTE-A является предоставление значительно улучшенных услуг посредством более высоких скоростей передачи данных и более низкого времени задержки с уменьшенной стоимостью. Система LTE-A направлена на расширение и оптимизацию технологий радиодоступа 3GPP LTE Rel-8 для обеспечения более высоких скоростей передачи данных с более низкой стоимостью. Система LTE-A будет более оптимизированной системой радиосвязи, выполняющей требования ITU-R для усовершенствованной системы международной мобильной связи (IMT-Advanced) при поддержке обратной совместимости с системой LTE Rel-8.

Как определено в документе 3GPP TR 36.913, система LTE-A должна работать при выделениях спектра различных размеров, включая более широкие выделения спектра, чем в системе LTE Rel-8 (например, до 100 МГц), для достижения пиковой скорости передачи данных 100 Мбит/с для высокой скорости перемещения и 1 Гбит/с для низкой скорости перемещения. Было согласовано, что нужно рассматривать агрегирование несущих для системы LTE-A для поддержки полосы частот более 20 МГц. Для системы LTE-A рассматривают агрегирование несущих, в котором две или более компонентных несущих (СС) агрегированы, для обеспечения полосы частот передачи более 20 МГц. Агрегирование несущих может быть непрерывным или разрывным. Эта технология, как технология расширения полосы частот, может обеспечивать значительный выигрыш в отношении пиковой скорости передачи данных и пропускной способности соты по сравнению с работой без агрегирования, как в системе LTE Rel-8.

Терминал может одновременно принимать одну или множество компонентных несущих в зависимости от своих возможностей. Терминал LTE-A с возможностью приема свыше 20 МГц может одновременно принимать передачи на множестве компонентных несущих. Терминал LTE Rel-8 может принимать передачи только на одной компонентной несущей при условии, что структура компонентной несущей соответствует спецификациям Rel-8. Кроме того, необходимо, чтобы система LTE-A была обратно совместимой с системой LTE Rel-8, так что терминал LTE Rel-8 должен быть работоспособным в системе LTE-A, а терминал LTE-A должен быть работоспособным в системе LTE Rel-8.

На фиг.1C показан пример агрегирования несущих, где М компонентных несущих Rel-8 объединяются для образования полосы частот BW MHRel-8 (например, 5 Н 20 МГц=100 МГц для заданного М=5). Терминалы Rel-8 принимают/передают на одной компонентной несущей, тогда как терминалы LTE-A могут принимать/передавать на множестве компонентных несущих одновременно для достижения более широких полос частот. Было согласовано, что могут агрегироваться до пяти несущих СС в системе LTE-A как в режиме FDD, так и в режиме TDD.

Фиг.1D иллюстрирует использование агрегированных компонентных несущих в отношении полосы частот системы. На фиг.1D полная полоса частот системы показана как 100 МГц (по оси частот). В случае 1, первом случае для системы LTE-A с агрегированными компонентными несущими, вся эта полоса частот агрегируется и используется одним устройством UE. В случае 2 полоса частот частично агрегируется в две группы по 40 МГц, оставляя группирование полосы 20 МГц. Эта оставшаяся полоса частот может использоваться, например, устройством UE LTE Rel-8, для которого требуется только 20 МГц. Следует отметить, что конфигурация агрегирования СА зависит от устройства UE, то есть устройства UE Rel-8 могут работать на каждой из этих пяти показанных несущих. В случае 3 несущие СС не агрегируются, и таким образом пять компонентов по 20 МГц доступны для использования пятью различными устройствами UE.

В спецификации 3GPP TS 36.211 V9.1.0 (2010-03) Technical Specification 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 9) в разделе 5.4.1 описаны форматы 1, 1а и 1b канала PUCCH.

В системе LTE Rel-8 TDD устройство UE может сообщать сигнализацию ACK/NACK обратной связи, асоциированную с множеством субкадров DL, в течение одного субкадра UL. Поэтому ресурсы ACK/NACK, соответствующие множеству субкадров DL, неявно резервируются в соответствующем субкадре UL (то есть на основе отображения между ресурсами ACK/NACK и первым элементом ССЕ соответствующего канала PDCCH). Явное выделение ресурсов PUCCH применяется для постоянно планируемого канала PDSCH.

Для системы LTE-A в документе 3GPP RAN1#58bis было согласовано поддерживать отображение ресурсов ACK/NACK на одну несущую СС линии связи UL, специфическую для устройства UE. Для системы LTE-A TDD подразумевается, что множество ресурсов ACK/NACK (соответствующее множеству субкадров линии связи DL во временной области и множеству несущих СС (линии связи DL) в частотной области) должны быть выделены на одну специфическую для устройства UE несущую СС (линии связи UL) в течение одного субкадра линии связи UL.

Этот подход увеличит выделение/потребление ресурсов PUCCH на несущей СС линии связи UL, специфической для устройства UE. С точки зрения потребления ресурсов было бы желательно обеспечить эффективное выделение ресурсов формата 1а/1b PUCCH для системы LTE-A TDD.

Сущность изобретения

Примеры осуществления данного изобретения позволяют преодолеть описанные выше и другие проблемы, а также реализовать другие преимущества.

В первом аспекте изобретения примеры осуществления изобретения включают способ, содержащий во время работы устройства пользователя в режиме дуплексной связи с временным разделением каналов выделение ресурсов физического канала управления восходящей линии связи посредством резервирования ресурсов физического канала управления восходящей линии связи с гранулярностью, соответствующей одному объединению подтверждения/отрицательного подтверждения приема (ACK/NACK), и передачу индикации выделенных ресурсов физического канала управления восходящей линии связи от узла доступа к сети в устройство пользователя.

В другом аспекте изобретения примеры осуществления изобретения включают устройство, которое содержит процессор и память, содержащую код компьютерной программы, при этом память и код компьютерной программы сконфигурированы так, чтобы с помощью процессора заставлять устройство выполнять по меньшей мере следующее: во время работы устройства пользователя в режиме дуплексной связи с временным разделением каналов выделение ресурсов физического канала управления восходящей линии связи посредством резервирования ресурсов физического канала управления восходящей линии связи с гранулярностью, соответствующей одному объединению подтверждения/отрицательного подтверждения приема (ACK/NACK), и передачу индикации выделенных ресурсов физического канала управления восходящей линии связи от узла доступа к сети в устройство пользователя.

В еще одном аспекте изобретения примеры осуществления изобретения включают способ, содержащий получение в устройстве пользователя выделения одного ресурса формата 1а/1b физического канала управления восходящей линии связи, при этом ресурсы физического канала управления восходящей линии связи резервируют с гранулярностью, соответствующей одному объединению подтверждения/отрицательного подтверждения приема (ACK/NACK); выполнение объединения ACK/NACK по пространственным кодовым словам, при этом один объединенный бит ACK/NACK генерируют для каждой принятой компонентной несущей/субкадра), и выбор точки сигнального созвездия для передачи по восходящей линии связи на основе значения объединенного бита ACK/NACK и значения индекса назначения нисходящей линии связи последнего принятого физического канала управления нисходящей линии связи в объединении ACK/NACK.

В еще одном аспекте изобретения примеры осуществления изобретения включают способ, содержащий получение в устройстве пользователя выделения множества ресурсов формата 1а/1b физического канала управления восходящей линии связи, при этом ресурсы физического канала управления восходящей линии связи резервируют с гранулярностью, соответствующей одному объединению подтверждения/отрицательного подтверждения приема (ACK/NACK), и выбор одного из множества ресурсов формата 1а/1b физического канала управления восходящей линии связи для передачи объединенного результата ACK/NACK на основе значения индекса назначения нисходящей линии связи последнего принятого физического канала управления нисходящей линии связи в объединении ACK/NACK.

Краткое описание чертежей

Фиг.1А воспроизводит фиг.4.1 спецификации 3GPP TS 36.300 и показывает общую архитектуру системы E-UTRAN.

На фиг.1B представлен другой вид системы E-UTRAN.

На фиг.1C показан пример агрегирования несущих, как предложено для системы LTE-A.

На фиг.1D проиллюстрировано использование агрегированных компонентных несущих в отношении полосы частот системы.

На фиг.2 показана упрощенная структурная схема различных электронных устройств, которые подходят для использования на практике примеров осуществления данного изобретения.

Фиг.3 иллюстрирует полное объединение ACK/NACK.

Фиг.4 иллюстрирует объединение ACK/NACK во временной области и в области СС.

На фиг.5А показана первая форма осуществления выделения ресурсов формата 1а/1b PUCCH для полного объединения ACK/NACK.

Фиг.5В представляет собой таблицу, иллюстрирующую выбор точки сигнального созвездия для формы осуществления изобретения, показанной на фиг.5А.

На фиг.5С показана вторая форма осуществления выделения ресурсов формата 1а/1b PUCCH для полного объединения ACK/NACK.

Фиг.6 иллюстрирует обычное группирование несущих СС и субкадров TDD.

Фиг.7 иллюстрирует пример осуществления кодирования значения индекса DAI.

Фиг.8 иллюстрирует другой пример осуществления кодирования значения индекса DAI.

Фиг.9 иллюстрирует шаблоны, используемые для сигнализации ACK/NACK.

Фиг.10 подробно иллюстрирует один из шаблонов сигнализации ACK/NACK, показанных на фиг.9.

Каждая из фиг.11А, 11B и 11С, совместно обозначенных как фиг.11, представляет собой логическую блок-схему, иллюстрирующую работу способа и результат выполнения команд компьютерной программы, записанных на машиночитаемом носителе, в соответствии с примерами осуществления данного изобретения.

Подробное описание изобретения

Примеры осуществления данного изобретения по меньшей мере частично относятся к системе беспроводной связи LTE-A, которая, как ожидается, будет реализована в стандарте 3GPP LTE Rel-10 (хотя примеры осуществления изобретения не ограничены использованием только системы LTE Rel-10). Более конкретно, примеры осуществления изобретения направлены на выделение формата 1a/1b PUCCH (то есть ресурса ACK/NACK) в случае агрегирования компонентных несущих (СС) в режиме TDD.

В общем, работа в режиме TDD подразумевает использование одной несущей с временным мультиплексированием сеансов передачи от узла eNB к устройству UE и сеансов передачи от устройства UE к узлу eNB.

Примеры осуществления изобретения сфокусированы на выделении ресурсов формата 1a/1b PUCCH и обеспечивают эффективную технологию выделения ресурсов, которая применима, не ограничиваясь этим, к системе LTE-A TDD.

Как было отмечено выше, в системе LTE Rel-8 ресурс PUCCH для обратной связи ACK/NACK, соответствующий динамически планируемому каналу PDSCH, неявно определяется первым элементом ССЕ соответствующего канала PDCCH. В системе LTE-A этот тип схемы неявного резервирования ресурсов ACK/NACK должен сохраняться по меньшей мере для случая обратно совместимой несущей СС линии связи DL, составляющей пару с несущей СС линии связи UL. Однако резервирование динамического ресурса ACK/NACK для всех перекрестных несущих СС таким же способом, как для парной несущей СС линии связи DL, приведет к неэффективному использованию ресурса PUCCH. Это в основном требовало бы резервирования динамических ресурсов ACK/NACK, соответствующих всем несущим СС линии связи DL в каждой из несущих СС линии связи UL.

Кроме того, для системы LTE-A TDD должно быть выделено множество ресурсов ACK/NACK (соответствующее множеству субкадров линии связи DL во временной области и множеству несущих СС линии связи DL в частотной области) на одной специфической для устройства UE несущей СС (линии связи UL) в течение одного субкадра линии связи UL. Легко можно заметить, что такое "полностью неявное выделение ресурсов", используемое в системе Rel-8, приведет к недопустимому потреблению ресурсов для несущей СС, специфической для устройства UE.

Отмечено, что для системы LTE-A TDD, объединение информации ACK/NACK останется таким же важным элементом, как и в системе Rel-8 TDD, чтобы гарантировать покрытие линии связи UL. Это будет иметь место особенно для ACK/NACK в формате 1a/1b PUCCH.

Как отмечено в документе 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #60bis, R1-101886, Beijing, China, 12-16 Apr 2010, Agenda item; 6.2.4.1, источник: Nokia, Nokia Siemens Networks, "UL ACK/NACK Feedback in LTE-A TDD", для обратной связи ACK/NACK в формате 1a/1b PUCCH в системе LTE-A TDD перспективны следующие варианты:

полное объединение ACK/NACK, как показано на фиг.3;

частичное объединение ACK/NACK: объединение в области СС плюс выбор канала, как показано на фиг.4, и

частичное объединение информации ACK/NACK: объединение во временной области плюс выбор канала, как показано на фиг.4.

Рассматривая более подробно предложения, указанные в документе R1-101886, можно сказать, что агрегирование СА вводит дополнительную степень свободы (по сравнению с системой Rel-8 TDD) для канала PDCCH, передаваемого по линии связи DL. Следствием этого является то, что должно поддерживаться больше битов ACK/NACK (например, до 20 битов с 5 компонентными несущими) в течение одного субкадра восходящей линии связи. Более конкретно, система Rel-8 TDD поддерживает не более 4 битов ACK/NACK (одна компонентная несущая) и, таким образом, 4 бита ×5 СС=20 битов. В принципе, для некоторых конфигураций TDD можно рассматривать даже больше чем 20 битов. Есть много специфических для режима TDD вопросов, которые должны учитываться в отношении сигнализации ACK/NACK, включая следующее: что является контейнером, используемым для множества битов ACK/NACK, как уменьшить число битов ACK/NACK в случае ограниченного покрытия и как обрабатывать ошибки PDCCH.

Для обратной связи ACK/NACK по линии связи UL в системе LTE-A TDD один субкадр линии связи UL может быть связан с многочисленными передачами PDSCH:

на множестве несущих СС в частотной области (в зависимости от конфигурации СС для устройства UE) и

в множестве субкадров линии связи DL во временной области (в зависимости от сконфигурированной конфигурации TDD).

Можно заметить, что для режима TDD асимметрия DL/UL во временной области имеет место уже в системе LTE Rel-8. Следовательно, уже был определен набор механизмов для поддержки сигнализации ACK/NACK, соответствующей множеству субкадров линии связи DL в течение одного субкадра линии связи UL.

Более конкретно, в системе Rel-8 TDD как канал PUSCH, так и канал PUCCH могут нести информацию ACK/NACK, соответствующую множеству субкадров линии связи DL. Были определены следующие режимы.

Объединение ACK/NACK:

в этом режиме операция "И" выполняется с множеством битов ACK/NACK в пределах "окна объединения" для каждого кодового слова, и будет генерироваться 1 или 2 объединенных бита ACK/NACK для обратной связи. Такой режим полезен для устройств UE в случае ограниченного покрытия.

Мультиплексирование ACK/NACK:

в этом режиме операция "И" выполняется над пространственными кодовыми словами (то есть пространственное объединение ACK/NACK), и мультиплексирование ACK/NACK достигается посредством способа выбора канала, который позволяет увеличить пропускную способность линии связи DL по сравнению с использованием только объединения ACK/NACK.

Переключение между этими режимами зависит от устройства UE и может конфигурироваться на верхнем уровне.

В системе Rel-8 TDD для обработки потенциальных случаев ошибок из-за объединения ACK/NACK в грант линии связи UL и большинство грантов линии связи DL был включен индекс назначения нисходящей линии связи (DAI). Были определены соответствующие способы кодирования DAI для обеспечения баланса между обработкой случая ошибки, гибкостью планирования и другими требованиями.

Как указано в документе R1-101886, с учетом того, что все эти механизмы подверглись тщательной оптимизации во время стандартизации Rel-8, они могут быть сохранены как возможные решения для сигнализации обратной связи множества ACK/NACK также и в системе LTE-A. Следовательно, желательно, чтобы существующие механизмы, определенные в стандарте Rel-8 TDD, по возможности больше повторно использовались в системе LTE-A.

Одно из предложений в документе R1-101886 заключается в том, что механизмы обратной связи ACK/NACK, определенные в системе Rel-8 TDD, должны как можно больше повторно использоваться в системе LTE-A.

В системе LTE-A TDD из-за размера компонентной несущей увеличивается полезная информация ACK/NACK по сравнению с системой Rel-8 TDD. Следовательно, формат 2 PUCCH можно рассматривать как дополнительный контейнер для увеличенного числа битов ACK/NACK (в дополнение к формату 1a/1b PUCCH и PUSCH).

На основе предшествующих наблюдений, в документе R1-101886 указано, что в системе LTE-A TDD должны рассматриваться следующие режимы/контейнеры ACK/NACK.

(А) Как определено в стандарте Rel-8 TDD, формат 1a/1b PUCCH может использоваться как контейнер ACK/NACK для случаев малого и среднего объема полезной информации ACK/NACK в системе LTE-A TDD. Могут поддерживаться следующие режимы обратной связи ACK/NACK:

Режим полного объединения:

- Как и в системе Rel-8 TDD, он главным образом используется для небольшого числа битов обратной связи ACK/NACK.

- Как и в системе Rel-8 TDD, 1 или 2 объединенных бита ACK/NACK будут создаваться посредством операции "И" над множеством ACK/NACK.

* В системе LTE-A TDD такой режим будет (останется) значимым для устройств UE с ограниченным покрытием и будет использоваться в качестве режима ACK/NACK нейтрализации неисправности (fallback mode).

Режим выбора канала:

- Как и в системе Rel-8 TDD, он используется главным образом для среднего числа битов ACK/NACK (например, до 4 битов).

- В системе LTE-A TDD может полностью использоваться механизм выбора канала, определенный в системе Rel-8 TDD.

- В системе LTE-A TDD может быть необходимо дополнительное объединение для адаптации полезной информации ACK/NACK к возможностям мультиплексирования.

(B) В системе LTE-A TDD формат 2 PUCCH является возможным контейнером ACK/NACK для больших объемов полезной информации ACK/NACK.

(C) В системе LTE-A TDD переключение между вышеупомянутыми режимами может быть специфическим для устройства UE и конфигурируемым на верхнем уровне, как в системе Rel-8 TDD.

Кроме того, для обратной связи ACK/NACK параллельная передача множества каналов PUCCH приведет к неоптимальному кубическому показателю и таким образом к существенному увеличению потребляемой мощности в устройстве UE. Следовательно, обратная связь ACK/NACK должна быть основана на передаче одного канала PUCCH вместо параллельной передачи множества каналов PUCCH.

Кроме того, в документе R1-101886 указано, что для системы LTE-A TDD формат 1а/1b канала PUCCH, формат 2 канала PUCCH и канал PUSCH рассматриваются как потенциальные контейнеры для сигнализации ACK/NACK обратной связи, режимы полного объединения и выбора канала должны поддерживаться форматом 1а/1b PUCCH, и обратная связь ACK/NACK должна быть основана на передаче одного канала PUCCH вместо параллельной передачи множества каналов PUCCH.

В документе R1-101886 отмечено, что в системе Rel-8 TDD объединение ACK/NACK было определено так, чтобы максимизировать покрытие ACK/NACK посредством объединения в пространственной и временной областях.

В системе LTE-A TDD объединение ACK/NACK остается существенным элементом для обратной связи ACK/NACK, особенно с учетом ограниченной вместимости контейнера и потенциально увеличенной служебной информации ACK/NACK. Поэтому следующие режимы объединения (и их комбинации) должны рассматриваться как кандидаты для уменьшения служебной информации обратной связи ACK/NACK в линии связи UL:

(A) Объединение в пространственной области:

- Как и в системе Rel-8 TDD, операция "И" выполняется над пространственными кодовыми словами и генерируется объединенный результат ACK/NACK.

- С точки зрения служебной информации ACK/NACK это эффективно сжимает служебную информацию ACK/NACK в пространственной области.

- С точки зрения пропускной способности линии связи DL уменьшаются потери.

(B) Объединение во временной области:

- В системе Rel-8 TDD это объединение было уже адаптировано для режима "объединения ACK/NACK".

- В системе LTE-A TDD также может рассматриваться объединение во временной области.

(C) Объединение в области СС:

- Операция "И" выполняется над множеством конфигурируемых несущих СС для формирования объединенной информации ACK/NACK.

- С точки зрения служебной информации ACK/NACK, оно эффективно сжимает полезную информацию ACK/NACK в области СС.

- Объединение ACK/NACK в области СС превосходит объединение информации ACK/NACK во временной области в отношении пропускной способности линии связи DL, особенно в отношении пропускной способности на краю соты.

Далее в документе R1-101886 указано, что в системе LTE-A TDD объединение в пространственной области, объединение во временной области и объединение в области СС (и их комбинации) могут использоваться для уменьшения служебной информации ACK/NACK. Объединение ACK/NACK в области СС может получить приоритет с точки зрения пропускной способности линии связи DL.

В системе Rel-8 TDD, сопровождаемой объединением ACK/NACK, подход с индексом DAI был включен в гранты DL/UL, и был определен способ кодирования для обработки потенциальных случаев ошибки.

В системе LTE-A TDD необходимо использование индекса DAI, так как индекс DAI остается существенным элементом для обратной связи ACK/NACK линии связи UL в системе LTE-A TDD для обработки соответствующих случаев ошибки из-за грантов линии связи DL, отсутствующих в "окне объединения" (то есть та же мотивация, что и в системе Rel-8 TDD). Далее, в системе LTE-A TDD "окно объединения" может быть расширено как во временной области, так и в области СС.

Что касается ширины в битах поля DAI, в системе Rel-8 TDD ширина в битах индекса DAI линий DL/UL составляет 2 бита. В системе LTE-A TDD подобная ширина индекса DAI в битах предпочтительна для того, чтобы избежать дополнительной специфической для режима TDD служебной информации для большинства грантов. Далее, в отношении требования вероятности ошибочной ситуации "АСК вместо DTX (discontinuous transmission - прерывистая передача)" в системе Rel-8 TDD в случае объединения ACK/NACK ошибка "АСК вместо DTX" может произойти из-за отсутствующего гранта линии связи DL. Заданная вероятность "АСК вместо DTX" установлена равной 1Е-4 (то есть 10'⁴). В системе Rel-10 TDD может задаваться тот же самый уровень надежности.

Таким образом, суммируя изложенное в документе R1-101886, можно видеть, что для передачи формата 1a/1b PUCCH с объединением ACK/NACK резервирование ресурсов PUCCH для каждого канала PDCCH не нужно, так как будут только один (или два) бит (бита) ACK/NACK, генерируемых в пределах каждого окна объединения. В результате необходимо использовать только один канал PUCCH для передачи ACK/NACK. Это наблюдение подразумевает, что взаимно-однозначное соответствие между каналом PDCCH и выделением формата 1a/1b PUCCH (как в системе LTE Rel-8) будет приводить к чрезмерному потреблению ресурсов, особенно в системе TDD, сконфигурированной в режиме объединения ACK/NACK.

Примеры осуществления данного изобретения включают эффективные способы преодоления проблемы неэффективного выделения формата 1a/1b PUCCH в системе LTE-ATDD.

Ранее было предложено несколько способов для выделения/резервирования ресурсов ACK/NACK в системе LTE-A. Однако эти способы относились прежде всего к системе FDD, а не к системе TDD.

Одним из возможных подходов является допущение, что динамическое пространство ACK/NACK включает две части:

(a) обычное динамическое пространство ACK/NACK, как определено в LTE Rel-8, и

(b) новое динамическое пространство перекрестных несущих СС-ACK/NACK.

В этом подходе становится возможным использовать соответствие типа "многие - один" между элементами ССЕ и ресурсами ACK/NACK в динамическом ресурсе PUCCH перекрестных несущих СС, который может конфигурироваться верхними уровнями протоколов. Этот подход можно рассматривать как форму сжатия ресурсов формата 1a/1b PUCCH.

В документе 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #59bis, R1-100243, Valencia, Spain, Jan. 18-22, 2010, источник: Huawei, "UL ACK/NACK resource allocation for carrier aggregation", указано, что можно резервировать М ресурсов ACK/NACK для общего числа N элементов ССЕ, где M<N. Это можно рассматривать для связанной, но непарной несущей СС линии связи DL, чтобы уменьшить неявную служебную информацию ресурсов ACK/NACK. Подобное предложение было сделано также в документе 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #59bis, R1-100363, Valencia, Spain, 18th-22nd January, 2010, источник: Panasonic, "PUCCH resource allocation for carrier aggregation".

Вышеупомянутое сжатие ресурсов формата 1a/1b PUCCH (то есть соответствие типа "многие - один" между элементами ССЕ и ресурсами PUCCH) достигается посредством как неявной, так и явной сигнализации, и может вводить дополнительные ограничения планирования, чтобы получить более эффективное сжатие ресурсов. Однако этот подход не является оптимальным для использования в системе LTE-A TDD. То есть в системе TDD имеется больше свободы для отображения ресурсов ACK/NACK, так как возможно отображение множества несущих СС и множества субкадров линии связи DL на одну специфическую для устройства UE несущую СС в течение одного субкадра линии связи UL. Кроме того, как было рассмотрено выше, операция объединения ACK/NACK обеспечивает новое свойство для выделения ресурсов формата 1a/1b PUCCH, которое может использоваться для эффективного сжатия ресурсов.

В соответствии с примерами осуществления данного изобретения предлагается эффективная технология для приспособления выделения ресурсов формата 1a/1b PUCCH к системе LTE-A TDD, поддерживающей агрегирование СА.

Перед более подробным описанием примеров осуществления данного изобретения рассмотрим фиг.2, иллюстрирующую упрощенную блок-схему различных электронных устройств, пригодных для использования на практике примеров осуществления данного изобретения. Как показано на фиг.2, беспроводная сеть 1 сконфигурирована для связи по радиолинии 11 с устройством, таким как устройство подвижной связи, которое может упоминаться как устройство UE 10, через узел доступа к сети, такой как узел В (базовая станция), и, более конкретно, узел eNB 12. Сеть 1 может содержать элемент 14 управления сетью (network control element, NCE), который может включать функциональные возможности объекта ММЕ/шлюза SGW, показанных на фиг.1А, и обеспечивает способность подключения к другой сети, такой как телефонная сеть и/или сеть передачи данных (например, Интернет). Устройство UE 10 содержит контроллер, такой как по меньшей мере один компьютер или процессор 10А обработки данных (data processor, DP), по меньшей мере один машиночитаемый носитель данных, реализованный в виде памяти (MEM) 10B, в которой хранится программа (PROG) 10C из компьютерных команд, а также по меньшей мере один подходящий радиочастотный (radio frequency, RF) приемопередатчик 10D для двусторонней беспроводной связи с узлом eNB 12 посредством одной или более антенн. Узел eNB 12 также содержит контроллер, такой как по меньшей мере один компьютер или процессор 12А обработки данных (DP), по меньшей мере один машиночитаемый носитель данных, реализованный в виде памяти (MEM) 12B, в которой хранится программа (PROG) 12C из компьютерных команд, а также по меньшей мере один подходящий радиочастотный (RF) приемопередатчик 12D для связи с устройством UE 10 посредством одной или более антенн (обычно нескольких, когда используется работа с множеством входов/множеством выходов (multiple input/multiple output, MIMO)). Узел eNB 12 связан через тракт 13 передачи данных/управления с элементом NCE 14. Тракт 13 может быть реализован в виде интерфейса S1, показанного на фиг.1А. Узел eNB 12 может быть также связан с другим узлом eNB через тракт 15 передачи данных/управления, который может быть реализован в виде интерфейса Х2, показанного на фиг.1А.

Для целей описания примеров осуществления данного изобретения можно принять, что устройство UE 10 содержит также блок, модуль или функцию 10Е генерации и передачи информации ACK/NAC, который работает в соответствии с примерами осуществления данного изобретения, а узел eNB 12 содержит соответствующий блок, модуль или функцию 12Е приема и интерпретации информации ACK/NACK. Узел eNB 12 содержит также блок, модуль или функцию 12F выделения ресурсов PUCCH, который работает так, как описано ниже.

Предполагается, что по меньшей мере одна из программ PROG 10C или 12C содержит программные команды, выполнение которых соответствующим процессором DP позволяет устройству работать в соответствии с примерами осуществления настоящего изобретения, как это более подробно описано ниже. То есть примеры осуществления настоящего изобретения могут быть по меньшей мере частично реализованы с помощью компьютерного программного обеспечения, выполняемого процессором DP 10А устройства UE 10 и/или процессором DP 12A узла eNB 12, или с помощью аппаратного обеспечения, или с помощью комбинации программного и аппаратного обеспечения (и встроенного программного обеспечения). Например, каждые блок, модуль или функция 10Е генерации и передачи информации ACK/NACK, блок, модуль или функция 12Е приема и интерпретации ACK/NACK и блок, модуль или функция 12F выделения ресурсов PUCCH могут быть реализованы с помощью аппаратного обеспечения, или как исполняемый код/программное обеспечение, хранимые в памяти 10В и 12В, или как комбинация исполняемого кода/программного обеспечения и аппаратного обеспечения (и встроенного программного обеспечения).

В общем, различные варианты осуществления устройства 10 UE могут включать, не ограничиваясь этим, следующее: сотовые телефоны, персональные цифровые помощники (personal digital assistants, PDA) с функциями беспроводной связи, портативные компьютеры с функциями беспроводной связи, устройства захвата изображений, например, цифровые камеры с функциями беспроводной связи, игровые устройства с функциями беспроводной связи, устройства хранения и воспроизведения музыкальных файлов с функциями беспроводной связи, Интернет-устройства, позволяющие осуществлять беспроводной доступ и просмотр страниц в Интернете, а также портативные блоки или терминалы, включающие комбинации таких функций.

Машиночитаемая память MEM 10B и 12В может быть любого типа, соот