Управление мощностью передачи для физических каналов произвольного доступа

Управление мощностью передачи для физических каналов произвольного доступа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к способам для управления мощностью в восходящей линии связи в сценариях, в которых передача восходящей линии связи и преамбула произвольного доступа или множественные преамбулы произвольного доступа передаются в одном и том же временном интервале передачи. Кроме того, изобретение также относится к реализации/производительности этих способов в/посредством аппаратном обеспечении, то есть устройствах, и их реализации в программном обеспечении.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

ПРОЕКТ ДОЛГОСРОЧНОГО РАЗВИТИЯ (LTE)

Мобильные системы третьего поколения (3G) на основании технологии радиодоступа WCDMA развертываются в широком масштабе по всему миру. Первый этап в расширении или развитии этой технологии влечет за собой введение высокоскоростного доступа с пакетной передачей по нисходящей линии связи (HSDPA) и расширенной восходящей линии связи, также названной высокоскоростным доступом с пакетной передачей по восходящей линии связи (HSUPA), обеспечивая технологию радиодоступа, которая является очень конкурентоспособной.

Чтобы быть подготовленным к дальнейшим увеличивающимся пользовательским требованиям и быть конкурентоспособным против новых технологий радиодоступа 3GPP ввел новую систему мобильной связи, которую называют проектом долгосрочного развития (LTE). LTE разработан, чтобы удовлетворить текущие потребности в высокоскоростной транспортировке данных и аудиовизуальной информации, а также поддержке голосовой передачи высокой емкости для следующего десятилетия. Способность обеспечить высокие скорости передачи в битах является ключевой мерой для LTE.

Спецификация элемента работы (WI) в отношении проекта долгосрочного развития (LTE) под названием усовершенствованный наземный радиодоступ UMTS (UTRA) и наземная сеть радиодоступа UMTS (UTRAN) должна быть завершена как Выпуск 8 (LTE Вер. 8). Система LTE представляет эффективный основанный на пакетной передаче радиодоступ и сети радиодоступа, которые предоставляют полностью на основании IP функциональные возможности с малой задержкой и низкой ценой. Подробные требования к системе регистрируются. В LTE масштабируемые множественные полосы частот передачи определены как 1.4, 3.0, 5.0, 10.0, 15.0, и 20.0 МГц, чтобы достигнуть гибкого развертывания системы, используя заданный спектр. В нисходящей линии связи основанный на мультиплексировании с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) радиодоступ был принят из-за ему присущей невосприимчивости к многолучевым помехам (MPI) из-за низкой скорости передачи символов, использования циклического префикса (CP), и его близости к устройствам с различными полосами частот передач. Основанный на множественном доступе с частотным разделением каналов и единственной несущей (SC-FDMA) радиодоступ был принят в восходящей линии связи, так как обеспечение охвата в широкой области было приоритетным перед улучшением в пиковой скорости передачи данных, учитывая ограниченную мощность передачи пользовательского оборудования (UE). Много ключевых методов доступа с пакетной радиосвязью используются, включая способы канальной передачи с множественными входами - множественными выходами (MIMO), и высокоэффективную структуру сигнализации управления, достигнутые в LTE Вер. 8.

АРХИТЕКТУРА LTE

Общая архитектура показана на фиг. 1, и более подробное представление архитектуры E-UTRAN дано на фиг. 2. E-UTRAN состоит из eNodeB, обеспечивая пользовательскую плоскость E-UTRA (PDCP/RLC/MAC/PHY) и завершения протокола плоскости (RRC) управления по направлению к пользовательскому оборудованию (UE). eNodeB (eNB) хостирует уровни физический (PHY), управления доступом к среде (MAC), управления радио линией (RLC), и протокола управления пакетными данными (PDCP), которые включают в себя функциональные возможности сжатия заголовка пользовательской плоскости и шифрования. Он также предлагает функциональные возможности управления радио-ресурсами (RRC), соответствующими плоскости управления. Он выполняет много функций, включая управление радио-ресурсами, управление оплатой, планирование, осуществление принудительной реализации QoS восходящей линии связи, вещание информации ячейки, шифрование/расшифровка данных пользователя и плоскости управления, и сжатие/декомпрессию заголовков пакета пользовательской плоскости нисходящей линии связи/восходящей линии связи. Узлы eNodeB связываются друг с другом посредством интерфейса X2.

Узлы eNodeB также связываются посредством интерфейса S1 с EPC (усовершенствованное ядро пакетной передачи), более конкретно к ММЕ (объект управления мобильностью) посредством S1-MME и к обслуживающему шлюзу (SGW) посредством S1-U. Интерфейс S1 поддерживает отношение "многие ко многим" между MME/обслуживающими шлюзами и узлами eNodeB. SGW маршрутизирует и направляет пользовательские пакеты данных, также действуя как привязка мобильности для пользовательской плоскости во время передачи обслуживания между узлами eNodeB и как привязка для мобильности между LTE и другими 3GPP технологиями (завершая интерфейс S4 и передавая трафик между 2G/3G системами и PDN GW). Для пользовательских оборудований в состоянии ожидания SGW завершает тракт данных нисходящей линии связи и инициирует оповещение, когда данные нисходящей линии связи прибывают на пользовательское оборудование. Он управляет и хранит контексты пользовательского оборудования, например, параметры служб однонаправленных каналов IP, информацию внутренней маршрутизации сети. Он также выполняет репликацию пользовательского трафика в случае законного перехвата.

MME является ключевым узлом управления для сети доступа LTE. Он ответственен за процедуру отслеживания и поискового вызова пользовательского оборудования в режиме ожидания режима, включая повторные передачи. Он вовлечен в процесс активации/деактивации однонаправленного канала и также ответственен за выбор SGW для пользовательского оборудования при начальном присоединении и во время передачи обслуживания внутри-LTE, включающей в себя перемещение узла базовой сети (CN). Он ответственен за аутентификацию пользователя (посредством взаимодействия с HSS). Сигнализация страта не-доступа (NAS) завершается в MME и он также ответственен за генерирование и распределение временных идентификационных данных к пользовательскому оборудованию. Он проверяет авторизацию пользовательского оборудования на базирование в наземной сети мобильной связи общего пользования (PLMN) и принудительно выполняет ограничения роуминга пользовательского оборудования. MME является точкой завершения в сети для защиты шифрования/целостности для сигнализации NAS и выполняет управление ключом безопасности. Законный перехват сигнализации также поддерживается посредством MME. MME также обеспечивает функцию плоскости управления для мобильности между сетями доступа LTE и 2G/3G с интерфейсом S3, завершающемся в MME из SGSN. MME также завершает интерфейс S6a по направлению к домашнему HSS для роуминга пользовательских оборудований.

СХЕМА ДОСТУПА ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ LTE

Для передачи восходящей линии связи эффективная по мощности передача пользовательского терминала необходима, чтобы максимизировать охват. Передача с единственной несущей, объединенная с FDMA (множественный доступ с частотным разделением каналов) с динамическим распределением полосы частот, была выбрана как усовершенствованная схема передачи восходящей линии связи UTRA. Главная причина для предпочтения передаче с единственной несущей - более низкое отношение пиковой к средней мощности (PAPR) по сравнению с сигналами с многими несущими (OFDMA - Ортогональный множественный доступ с частотным разделением каналов), и соответствующая улучшенная эффективность усилителя мощности и предполагаемый улучшенный охват (более высокие скорости передачи данных для заданной пиковой мощности терминала). Во время каждого временного интервала eNodeB назначает пользователям уникальный временной/частотный ресурс для того, чтобы передать пользовательские данные, таким образом гарантируя ортогональность внутри ячейки. Ортогональный доступ в восходящей линии связи обещает увеличенную спектральную эффективность посредством устранения помех внутри ячейки. Помехи из-за многолучевого распространения обрабатывается в базовой станции (eNodeB) с помощью вставки циклического префикса в переданном сигнале.

Основной физический ресурс, используемый для передачи данных, состоит из частотного ресурса размера BWgrant во время одного временного интервала, например, подкадра 0,5 миллисекунд, на который отображаются закодированные информационные биты. Нужно отметить, что подкадр, также называемый временной интервал передачи (TTI), является наименьшим временным интервалом для пользовательской передачи данных. Однако, возможно назначить пользователю частотный ресурс BWgrant по более длинному периоду времени, чем один TTI, посредством конкатенации подкадров.

Частотный ресурс может быть или в локализованном или в распределенном спектре, как иллюстрировано на фиг. 3 и Фиг. 4. Как можно видеть из Фиг. 3, локализованная единственная несущая характеризуется переданным сигналом, имеющим непрерывный спектр, который занимает часть полного доступного спектра. Различные скорости передачи символов (соответствующие различным скоростям передачи данных) переданного сигнала подразумевают различные полосы пропускания локализованного сигнала с единственной несущей.

С другой стороны, как показано на фиг. 4, распределенная единственная несущая характеризуется переданным сигналом, имеющим не непрерывный ("в форме гребенки") спектр, который распределен по полосе частот системы. Следует отметить, что, хотя распределенный сигнал с единственной несущей распределен по полосе частот системы, общая величина занятого спектра в основном, является такой же как таковая у локализованного с единственной несущей. Кроме того, для более высокой/более низкой скорости передачи символов, количество "пальцев гребенки" увеличивается/уменьшается, в то время как "полоса частот " каждого "пальца гребенки" остается одной и той же.

На первый взгляд спектр на фиг. 4 может создать впечатление сигнала со многими несущими, где каждый палец гребенки соответствует "поднесущей". Однако, из генерирования сигнала во временной области распределенного сигнала с единственной несущей должно быть ясно, что то, что генерируется, является фактическим сигналом с единственной несущей с соответствующим низким отношением пиковой мощности к средней. Ключевое отличие между распределенным сигналом с единственной несущей от сигнала с многими несущими, такого как, например, OFDM (мультиплексирование с ортогональным разделением по частоте), заключается в том, что в первом случае каждая "поднесущая" или "палец гребенки" не несут единственный символ модуляции. Вместо этого каждый "палец гребенки" несет информацию обо всех символах модуляции. Это создает зависимость между различными пальцами гребенки, которая приводит к низким характеристикам PAPR. Это является той же самой зависимостью между "пальцами гребенки", которая приводит к потребности в выравнивании, если только канал не является частотно избирательным по всей полосе частот передачи. Напротив, для OFDM выравнивание не является необходимым, пока канал не является частотно избирательным по полосе частот поднесущей.

Распределенная передача может обеспечить большую выгоду от разнесения по частоте, чем локализованная передача, в то время как локализованная передача более легко учитывает зависимое от канала планирование. Следует отметить, что во многих случаях решение планирования может принимать решение дать целую полосу частот единственному пользовательскому оборудованию, чтобы достигнуть высоких скоростей передачи данных.

СХЕМА ПЛАНИРОВАНИЯ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИЯ СВЯЗИ LTE

Схема восходящей линии связи учитывает как планируемый доступ, то есть управляемый посредством eNodeB, так и основанный на «конкуренции» доступ.

В случае запланированного доступа пользовательскому оборудованию назначают некоторый частотный ресурс в течение некоторого времени (то есть ресурс времени/частоты) для передачи данных восходящей линии связи. Однако, некоторые ресурсы времени/частоты могут быть назначены для основанного на конкуренции доступа. В пределах этих ресурсов времени/частоты пользовательские оборудования могут передавать без первоначального планирования. Одним сценарием, в котором пользовательское оборудование осуществляет основанный на конкуренции доступ, является, например, произвольный доступ, то есть когда пользовательское оборудование выполняет начальный доступ к ячейке или для запроса ресурсов восходящей линии связи.

Для запланированного доступа планировщик eNodeB назначает пользователю уникальный ресурс частоты/времени для передачи данных восходящей линии связи. Более конкретно, планировщик определяет:

- какому пользовательскому оборудованию(ям) разрешается осуществлять передачу,

- какие ресурсы (частотные) физического канала,

- транспортный формат (размер транспортного блока (TBS) и схема кодирования и модуляции (MCS)), которые должны быть использованы мобильным терминалом для передачи.

Информация распределения сообщается на пользовательское оборудование через предоставление планирования, посланное на так называемом канале управления L1/L2. Для простоты этот канал нисходящей линии связи называется как "канал предоставления восходящей линии связи" в последующем.

Сообщение предоставления планирования (также называемое здесь как назначение ресурсов) содержит по меньшей мере информацию, какую часть частотного диапазона пользовательскому оборудованию разрешено использовать, период достоверности предоставления, и транспортный формат, который пользовательское оборудование должно использовать для предстоящей передачи восходящей линии связи. Самым коротким периодом достоверности является один подкадр. Дополнительная информация может также быть включена в сообщение предоставления в зависимости от выбранной схемы. Только предоставления "для каждого пользовательского оборудования" используются, чтобы предоставить право передавать на совместно используемом канале восходящей линии связи UL-SCH (то есть не существует предоставлений "для каждого пользовательского оборудования для каждого RB"). Поэтому пользовательское оборудование должно распределить назначенные ресурсы среди однонаправленных радиоканалов согласно некоторым правилам, которые описаны подробно в следующем разделе.

В отличие от этого в HSUPA не имеется выбора основанного на пользовательском оборудовании транспортного формата. Базовая станция (eNodeB) принимает решение о транспортном формате на основании некоторой информации, например, сообщенной информации планирования и информации QoS, и пользовательское оборудование должно следовать выбранному транспортному формату. В HSUPA eNodeB назначает максимальный ресурс восходящей линии связи, и пользовательское оборудование выбирает соответственно фактический транспортный формат для передач данных.

Передачам данных восходящей линии связи только разрешено использовать время-частотные ресурсы, назначенные на пользовательское оборудование посредством предоставления планирования. Если пользовательское оборудование не имеет действительного предоставления, не разрешается передавать какие-либо данные восходящей линии связи. В отличие от этого, в HSUPA, где каждому пользовательскому оборудованию всегда назначается выделенный канал, имеется только один канал данных восходящей линии связи, совместно используемый множественными пользователями (UL-SCH) для передач данных.

Чтобы запросить ресурсы, пользовательское оборудование передает сообщение запроса ресурсов к eNodeB. Это сообщение запроса ресурсов может, например, содержать информацию относительно состояния буфера, состояния мощности пользовательского оборудования и некоторую информацию, относящуюся к качеству услуг (QoS). Эта информация, которая будет называться как информация планирования, позволяет eNodeB выполнить соответствующее распределение ресурсов. Всюду в настоящем документе предполагается, что состояние буфера сообщается для группы однонаправленных радиоканалов. Конечно, также возможны другие конфигурации для сообщения состояния буфера. Так как планирование радио-ресурсов является самой важной функцией в сети доступа с совместно используемыми каналами для того, чтобы определить качество обслуживания, есть ряд требований, которые должны быть выполнены схемой планирования восходящей линией связи для LTE, чтобы обеспечить эффективное управление QoS (см. 3GPP RAN WG#2 Tdoc. R2- R2-062606, "QoS operator requirements/use cases for services sharing the same bearer", by T-Mobile, NTT DoCoMo, Vodafone, Orange, KPN; доступный по http://www.3gpp.org и включенный здесь по ссылке):

- «зависание» низкоприоритетных услуг нужно избегать,

- явная разность QoS для однонаправленных радиоканалов/услуг должно поддерживаться в соответствии со схемой планирования

- передача сообщений восходящей линии связи должна разрешать сообщения о буфере с большими подробностями (например, для каждого однонаправленного радиоканала или для каждой группы однонаправленных радиоканалов), чтобы разрешить планировщику eNodeB идентифицировать, для какого однонаправленного радиоканала/службы нужно послать данные.

- должно быть возможно обеспечить явную разность QoS между услугами различных пользователей;

- должно быть возможно обеспечить минимальную скорость передачи в битах для каждого однонаправленного радиоканала.

Как можно видеть из вышеупомянутого списка, один существенный аспект схемы планирования LTE заключается в том, чтобы обеспечить механизмы, с помощью которых оператор может управлять разделением его совокупной емкости ячейки между однонаправленными радиоканалами различных классов QoS. Класс QoS однонаправленного радиоканала идентифицируется профилем QoS соответствующего однонаправленного канала SAE, сообщенного от обслуживающего шлюза к eNodeB, как описано выше. Оператор может затем назначить некоторое количество его совокупной емкости ячейки совокупному трафику, ассоциированному с однонаправленными радиоканалами некоторого класса QoS.

Главная цель использования этого основанного на классах подхода состоит в том, чтобы быть в состоянии дифференцировать обработку пакетов в зависимости от класса QoS, которому они принадлежат. Например, когда нагрузка в ячейке увеличивается, для оператора должно быть возможно обрабатывать это посредством обработки трафика, принадлежащего низкоприоритетному классу QoS. На данном этапе высокоприоритетный трафик может все еще испытывать ситуацию с низкой загрузкой, так как совокупные (агрегированные) ресурсы, назначенные этому трафику, являются достаточными, чтобы обслужить его. Это должно быть возможно в направлении как восходящей линии связи так и нисходящей линии связи.

Одна выгода использования этого подхода заключается в том, чтобы обеспечить полный контроль оператора над политиками, которые управляют разделением полосы частот. Например, политика одного оператора может быть, даже при чрезвычайно высоких нагрузках, избежать «зависания» трафика, принадлежащего его самому низкоприоритетному классу QoS. Предотвращение «зависания» низкоприоритетного трафика является одним из главных требований для схемы планирования восходящей линии связи в LTE. В текущем Выпуске 6 UMTS (HSUPA) схема абсолютной приоритезации механизма планирования может привести к «зависанию» низкоприоритетных приложений. Выбор E-TFC (выбор расширенной комбинации транспортных форматов) делается только в соответствии с абсолютными приоритетами логических каналов, то есть передача высокоприоритетных данных максимизируется, что означает, что низкоприоритетные данные возможно зависают из-за высокоприоритетных данных. Чтобы избежать зависания, планировщик eNodeB должен иметь средство для управления, из каких однонаправленных радиоканалов пользовательское оборудование передает данные. Это главным образом влияет на структуру и использование предоставлений планирования, переданных на канале управления L1/L2 в нисходящей линии связи. В последующем описании подробности процедуры управления скоростью передачи восходящей линии связи в LTE описаны в общих чертах.

УПРАВЛЕНИЕ СКОРОСТЬЮ ПЕРЕДАЧИ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ/ПРОЦЕДУРА ПРИОРИТЕЗАЦИИ ЛОГИЧЕСКИХ КАНАЛОВ

Для передачи восходящей линии связи долгосрочного развития (LTE) UMTS имеется желание, чтобы избежать зависания и чтобы была возможна большая гибкость в назначении ресурсов между однонаправленного каналами, в то же время сохраняя для каждого пользовательского оборудования вместо для каждого однонаправленного канала пользовательского оборудования распределение ресурсов.

Пользовательское оборудование имеет функцию управления скоростью передачи восходящей линии связи, которая управляет совместным использованием ресурсов восходящей линии связи между однонаправленными радиоканалами. Эта функция управления скоростью передачи восходящей линии связи также называется как процедура приоритезации (установления приоритетов) логических каналов в последующем. Процедура приоритезации логических каналов (LCP) применяется, когда выполняется новая передача, то есть должен генерироваться транспортный блок. Одно предложение о назначении емкости состоит в том, чтобы назначить ресурсы каждому однонаправленному каналу в порядке приоритетов, пока каждый не примет распределение, эквивалентное минимальной скорости передачи данных для этого однонаправленного канала, после которого любая дополнительная емкость назначается однонаправленным каналам, например, в порядке приоритетов.

Как станет очевидно из описания процедуры LCP, приведенной ниже, реализация процедуры LCP, постоянно «находящейся» в пользовательском оборудовании, основана на модели буфера маркеров, которая известна в IP мире. Основные функциональные возможности этой модели следующие. Периодически и с заданной частотой маркер, который представляет право осуществлять передачу количество данных, добавляется к упомянутому буферу. Когда пользовательскому оборудованию предоставляют ресурсы, разрешается передавать данные вплоть до количества, представленного количеством символов в буфере. Передавая данные, пользовательское оборудование удаляет количество маркеров, эквивалентных количеству переданных данных. В случае, если буфер полон, любые последующие маркеры отклоняются. Для дополнения маркеров можно предположить, что период повторения этого процесса будет каждый TTI, но он может быть легко удлинен таким образом, что маркер добавлялся только каждую секунду. В основном вместо добавления маркера каждую 1 миллисекунду к буферу, 1000 маркеров могут добавляться каждую секунду.

Ниже описана логическая процедура приоритезации каналов, используемая в LTE Вер. 8 (см. более подробную информацию в: 3GPP TS 36.321, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium Access Control (MAC) protocol specification", version 8.5, доступном по http://www.3gpp.org и включенном здесь по ссылке).

RRC управляет планированием данных восходящей линии связи посредством сообщения (сигнализации) для каждого логического канала: priority (приоритета), где увеличивающееся значение приоритета указывает более низкий уровень приоритета, prioritisedBitRate, которое устанавливает расположенную по приоритетам (приоретизированную) скорость передачи в битах (PBR), bucketSizeDuration, которое устанавливает длительность размера буфера (BSD). Идея расположения по приоритетам скорости передачи в битах состоит в том, чтобы поддерживать для каждого однонаправленного канала, включая низкоприоритетные не-GBR однонаправленные каналы, минимальную скорость передачи в битах, чтобы избежать потенциального зависания. Каждый однонаправленный канал должен по меньшей мере получить достаточно ресурсов, чтобы достигнуть приоритезированной скорости передачи в битах (PRB).

UE должен поддержать переменную Bj для каждого логического канала j. Bj должно быть инициализировано в нуль, когда связанный логический канал устанавливается, и увеличиваться на произведение PBR × продолжительность TTI для каждого TTI, где PBR - приоритезированная скорость передачи в битах логического канала j. Однако, значение Bj никогда не может превышать размер буфера (маркеров), и если значение Bj будет большим, чем размер буфера логического канала j, то оно должно быть установлено равным размеру буфера. Размер буфера логического канала равен PBR × BSD, где PBR и BSD конфигурируются верхними уровнями.

UE должен выполнить следующую процедуру приоритезации логических каналов, когда новая передача выполняется. Функция управления скоростью передачи восходящей линии связи гарантирует, что UE обслуживает свой однонаправленный радиоканал(ы) в следующей последовательности:

1. Весь логический канал(ы) в порядке уменьшения приоритетов вплоть до их конфигурируемого PBR (согласно количеству маркеров в буфере, которое обозначено посредством Bj);

2. Если какие-нибудь ресурсы остаются, все логические каналы обслуживаются в строгом порядке уменьшения приоритетов (независимо от значения Bj), до тех пор пока или данные для этого логического канала или предоставление UL не будет исчерпано, какое бы ни было из них первым. Логические каналы, конфигурируемые с равным приоритетом, должны обслуживаться одинаково.

В случае, если все PBR установлены в нуль, первый этап пропускается, и логический канал(ы) обслуживаются в строгом порядке приоритетов: UE максимизирует передачу данных с более высокими приоритетами.

UE должен также следовать правилам, приведенным ниже, во время процедур планирования, приведенным выше:

- UE не должен сегментировать SDU RLC (или частично переданный SDU или повторно переданный PDU RLC), если целый SDU (или частично переданный SDU или повторно переданный PDU RLC ) вписываются в остающиеся ресурсы;

- если UE сегментирует SDU RLC из логического канала, то он должен максимизировать размер сегмента, чтобы заполнить предоставление в максимально возможной степени;

- UE должен максимизировать передачу данных.

Даже при том, что для LTE Вер. 8 только приоритезированная скорость передачи в битах (PBR) используется в процедуре LCP, в будущих выпусках могут быть также дальнейшие усовершенствования. Например, подобно PBR, также максимальная скорость передачи в битах (MBR) для каждого однонаправленного канала GBR и агрегированная максимальная скорость передачи в битах (AMBR) для всех однонаправленных каналов не-GBR могла быть предоставлена пользовательскому оборудованию. MBR обозначает битовые скорости передачи трафика для каждого однонаправленного канала, в то время как AMBR обозначает битовые скорости передачи трафика для каждой группы однонаправленных каналов. AMBR применяется ко всем однонаправленным каналам SAE не-GBR пользовательского оборудования. Однонаправленные каналы SAE GBR находятся вне области AMBR. Множественные однонаправленные каналы не-GBR SAE могут совместно использовать одну и ту же AMBR. Таким образом, каждый из таких однонаправленных каналов SAE может потенциально использовать всю AMBR, например, когда другие однонаправленные каналы SAE не несут какого-либо трафика. AMBR ограничивает агрегированную скорость передачи в битах, которая, как можно ожидать, должна быть предоставлена однонаправленными каналами SAE не-GBR, совместно использующими AMBR.

ОПЕРАЦИЯ ПРОТОКОЛА HARQ ДЛЯ ОДНОАДРЕСНЫХ ПЕРЕДАЧ ДАННЫХ

Общий метод для обнаружения и коррекции ошибок в системах пакетной передачи по ненадежным каналам называют гибридным автоматическим запросом повторения (HARQ). Гибридный ARQ является комбинацией прямой коррекции ошибок (FEC) и ARQ.

Если закодированный пакет с FEC передан, и приемник не в состоянии декодировать пакет правильно (ошибки обычно проверяются посредством CRC (проверка избыточным циклическим кодом)), приемник запрашивает повторную передачу пакета.

В LTE имеется два уровня повторных передач для обеспечения надежности, а именно, HARQ на уровне MAC и внешний ARQ на уровне RLC. Внешний ARQ требуется для обработки остаточных ошибок, которые не корректируются посредством HARQ, который сохраняется простым посредством использования механизма обратной связи единственного ошибочного бита, то есть, ACK/NACK. N-процессный HARQ остановки-и-ожидания используется, который имеет асинхронные повторные передачи в нисходящей линии связи и синхронные повторные передачи в восходящей линии связи. Синхронный HARQ означает, что повторные передачи блоков HARQ происходят в заранее заданных периодических интервалах. Следовательно, явная сигнализация не требуется для указания приемнику списка повторных передач. Асинхронный HARQ предлагает гибкость планирования повторных передач на основании условий воздушного интерфейса. В этом случае некоторая идентификационная информация процесса HARQ должна быть сообщена, чтобы разрешить правильную работу проверки и протокола. В 3GPP, операции HARQ с восьмью процессами используются в LTE Вер. 8. Операция протокола HARQ для передачи данных нисходящей линии связи будет аналогична или даже идентична HSDPA.

В операции протокола HARQ восходящей линии связи имеются два различных варианта того, как планировать повторные передачи. Повторные передачи или планируются посредством NACK, синхронной неадаптивной повторной передачей, или явно планируются посредством PDCCH, синхронными адаптивными повторными передачами. В случае синхронной неадаптивной повторной передачи повторная передача будет использовать те же самые параметры, как предыдущая передача восходящей линии связи, то есть повторная передача будет сигнализирована на тех же самых физических канальных ресурсах, соответственно использует ту же самую схему модуляции. Так как синхронные адаптивные повторные передачи явно планируются посредством PDCCH, eNodeB имеет возможность изменить некоторые параметры для повторной передачи. Повторная передача может быть, например, запланирована на другом частотном ресурсе, чтобы избежать фрагментации в восходящей линии связи, или eNodeB может изменить схему модуляции или альтернативно указать пользовательскому оборудованию, какую версию избыточности использовать для повторной передачи. Нужно отметить, что обратная связь HARQ (ACK/NACK) и сигнализация PDCCH происходят при одном и том же тактировании. Поэтому пользовательское оборудование только должно проверить однократно, инициирована ли синхронная неадаптивная повторная передача, принято только NACK, или запрашивает ли eNodeB синхронную адаптивную повторную передачу, то есть, сообщен PDCCH.

СИГНАЛИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ L1/L2

Чтобы сообщить запланированным пользователям об их статусе распределения, транспортный формат и другая информация, относящаяся к данным (например, HARQ), необходимо, что сигнализация управления L1/L2 была передана на нисходящей линии связи наряду с данными. Эта сигнализация управления должна быть мультиплексирована с данными нисходящей линии связи в подкадре (предполагая, что пользовательское распределение может изменяться от подкадра к подкадру). Здесь должно быть отмечено, то пользовательское распределение может также быть выполнено на основании TTI (временной интервал передачи), где длина TTI является кратной числу подкадров. Длина TTI может быть фиксирована в области обслуживания для всех пользователей, может быть различной для различных пользователей, или может даже динамической для каждого пользователя. Обычно затем сигнализация управления L1/2 должна быть передана только однократно в TTI. Сигнализация управления L1/L2 передается на физическом канале управления нисходящей линии связи (PDCCH). Нужно отметить, что назначения для передач данных восходящей линии связи, предоставления восходящей линии связи, также передаются на PDCCH.

Обычно информация PDCCH, посланная на сигнализации управления L1/L2, может быть разделена на совместно используемую информацию управления (SCI) и выделенную информацию управления (DCI).

СОВМЕСТНО ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ИНФОРМАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ (SCI)

Совместно используемая информация управления (SCI) несет так называемую информацию Cat 1. SCI-часть сигнализации управления L1/L2 содержит информацию, относящуюся к распределению ресурсов (индикацию). SCI типично содержит следующую информацию:

- идентификационная информация пользователя, указывающая пользователя, которому выполняется распределение.

- информация распределения RB, указывающая ресурсы (блоки ресурсов, RB), на которые назначен пользователь. Следует отметить, что количество RB, на которые назначен пользователь, может быть динамическим.

- длительность назначения (опционально), если возможно назначение по множественным подкадрам (или TTI).

В зависимости от установки других каналов и установки выделенной информации управления (DCI), SCI может дополнительно содержать информацию, такую как ACK/NACK для передачи восходящей линии связи, информацию планирования восходящей линии связи, информацию относительно DCI (ресурс, MCS, и т.д.).

ВЫДЕЛЕННАЯ ИНФОРМАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ (DCI)

Выделенная информация управления (DCI) несет так называемую информацию Cat 2/3. DCI-часть сигнализации управления L1/L2 содержит информацию, относящуюся к формату (Cat 2) передачи данных, переданных запланированному пользователю, указанному посредством Cat 1. Кроме того, в случае применения (гибридного) ARQ она несет информацию HARQ (Cat 3). DCI должна быть декодирована только пользователем, запланированным согласно Cat 1. DCI типично содержит информацию относительно:

- Cat 2: схемы модуляции, размера транспортного блока (полезных данных) (или скорости кодирования), относящейся к MIMO информации и т.д. Следует отметить, что или транспортный блок (или размер полезных данных) или кодовая скорость могут быть сообщены (сигнализированы). В любом случае эти параметры могут быть вычислены друг из друга посредством использования информации о схеме модуляции и информации о ресурсах (количестве назначенных RB).

- Cat 3: относящейся к HARQ информации, например, количество процессов гибридного ARQ, версия избыточности, порядковый номер повторной передачи.

ИНФОРМАЦИЯ СИГНАЛИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ L1/L2 ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ НИСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ

Наряду с передачей пакетных данных нисходящей линии связи сигнализация управления L1/L2 передается на отдельном физическом канале (PDCCH). Эта сигнализация управления L1/L2 типично содержит информацию относительно:

- ресурса(ов) физического канала, на котором передаются данные (например, поднесущие или блоки поднесущих в случае OFDM, коды в случае CDMA). Эта информация позволяет пользовательскому оборудованию (приемнику) идентифицировать ресурсы, на которых передаются данные.

- транспортного формата, который используется для передачи. Это может быть размером транспортного блока данных (размером полезных данных, размером информации в битах), уровнем MCS (схемой модуляции и кодирования), спектральной эффективностью, кодовой скоростью и т.д. Эта информация (обычно вместе с распределением ресурсов) позволяет пользовательскому оборудованию (приемнику) идентифицировать размер информации в битах, схему модуляции и кодовую скорость, чтобы начать демодуляцию, обратное согласование скорости (de-rate-matching) и процесс декодирования. В некоторых случаях схема модуляции может быть сигнализирована явным образом,

- информации HARQ:

- номер процесса: позволяет пользовательскому оборудованию идентифицировать процесс HARQ, на который отображены данные,

- порядковый номер или индикатор новых данных: позволяет пользовательскому оборудованию идентифицировать, является ли передача новым пакетом или повторно переданным пакетом,

- версия избыточности и/или совокупности (созвездия): говорит пользовательскому оборудованию, какая версия избыточности гибридного ARQ используется (требуемая для обратного согласования скорости) и/или какая версия созвездия модуляции используется (требуемая для демодуляции),

- идентификационной информации пользовательского оборудования (ID пользовательского оборудования): говорит, для какого пользовательского оборудования сигнализация управления L1/L2 предназначена. В типичных реализациях эта информация используется, чтобы маскировать CRC сигнализации управления L1/L2, чтобы предотвратить от прочтения другим пользовательского оборудования этой информации.

ИНФОРМАЦИЯ С