Способ и система передачи восходящей управляющей информации, и способ и устройство определения количества кодированных символов

Способ и система передачи восходящей управляющей информации, и способ и устройство определения количества кодированных символов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области техники цифровой связи, в частности к способу и системе передачи восходящей управляющей информации, а также к способу и устройству определения необходимого количества зашифрованных символов на каждом уровне при передаче восходящей управляющей информации по Физическому восходящему мультиплексному каналу (PUSCH).

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящее время в системе долгосрочного развития (LTE) восходящая управляющая сигнальная информация, которая должна быть передана, включает информацию о положительном/отрицательном подтверждении приема (ACK/NACK) и три формы информации о состоянии канала (CSI), отображающей состояние нисходящего физического канала: показателя качества каналов (CQI), индикатора матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатора ранга (RI).

В системе LTE информация о ACK/NACK передается по Физическому восходящему каналу управления (PUCCH) в PUCCH форматах 1/1а/1b. Если с пользовательского оборудования (UE) необходимо отправить восходящие данные, тогда восходящие данные могут быть переданы по PUSCH. Обратная связь CQI/PMI и RI может являться периодической обратной связью или непериодической обратной связью. Обратная связь изображена в Таблице 1.

Таблица 1
Режим распределения	Канал оповещения о состоянии периодического CQI	Канал оповещения о состоянии непериодического CQI
Без частотной избирательности	PUCCH
С частотной избирательностью	PUCCH	PUSCH

В которой, что касается периодического CQI/PMI и RI, если не требуется передача восходящих данных с UE, тогда периодический CQI/PMI и RI передаются в PUCCH форматах 2/2а/2b по PUCCH; если есть необходимость передачи восходящих данных с UE, тогда CQI/PMI и RI передаются по PUSCH; что касается непериодического CQI/PMI и RI, то CQI/PMI и RI передаются только по PUSCH.

На Фиг.1 изображена схематическая диаграмма, отображающая мультиплексирование восходящей управляющей информации и восходящих данных в системе LTE. На Фиг.2 изображена схематическая диаграмма, отображающая процесс передачи информации по PUSCH в системе LTE. На Фиг.1 затененная часть представляет собой информацию о CQI/PMI, затененная часть представляет собой информацию о RI, затененная часть представляет собой информацию о ACK/NACK и затененная часть □ представляет собой данные. Восходящие данные передаются в форме транспортных блоков (TB). После проведения циклического контроля по избыточности CRC, сегментации блока кода, проведения CRC блока кода, кодирования каналов, согласования скорости передачи, соединения и кодирования блоков кода, транспортный блок выполняет мультиплексирование восходящих данных и управляющей сигнальной информации с информацией о CQI/PMI. В результате кодированная информация о ACK/NACK, информация о состоянии RI и данные мультиплексируются через канал путем перемежения.

В которой процесс кодирования восходящей управляющей информации включает:

Сначала вычисляется необходимое количество кодированных символов Q A C K ' и Q R I ' в соответствии с формулой Q ' = min ( ⌈ O ⋅ M s c P U S C H − i n i t i a l ⋅ N s y m b P U S C H − i n i t i a l ⋅ β o f f s e t P U S C H ∑ r = 0 C − 1 K r ⌉ ,4 ⋅ M s c P U S C H ) и количество кодированных символов Q C Q I ' в соответствии с формулой Q ' = min ( ⌈ ( O + L ) ⋅ M s c P U S C H − i n i t i a l ⋅ N s y m b P U S C H − i n i t i a l ⋅ β o f f s e t P U S C H ∑ r = 0 C − 1 K r ⌉ , M s c P U S C H ⋅ N s y m b P U S C H − Q R I Q m ) , где O представляет количество бит передаваемой восходящей управляющей информации; M s c P U S C H представляет пропускную способность текущего подкадра, который используется для передачи информации по PUSCH, и, который выражается количеством поднесущих; N s y m b P U S C H − i n i t i a l представляет количество символов, использованных для первичной передачи информации no PUSCH за исключением исходного сигнала демодуляции (DMRS) и зондирующего исходного сигнала (SRS); M S C P U S C H − i n i t i a l представляет полосу частот при выполнении первичной передачи информации по PUSCH и выражается количеством поднесущих; C представляет соответствующее количество блоков кода транспортного блока после CRC и сегментации блока кода; K_r представляет количество битов, соответствующих каждому блоку кода транспортного блока. С учетом одного транспортного блока значения C, K_r и M S C P U S C H − i n i t i a l получаются из первичного физического нисходящего канала управления PDCCH; если PDCCH, первичный DCI формат которого равен 0, не существует, тогда значения M S C P U S C H − i n i t i a l , C и K_r могут быть получены следующими двумя способами: (1) если первичный PUSCH применяет полустатическое распределение, тогда значения могут быть получены из PDCCH, настроенного во время последнего полустатического распределения; (2) если PUSCH активируется с помощью авторизации подтверждения случайного доступа, тогда значения могут быть получены из авторизации подтверждения случайного доступа в соответствии с тем же самым транспортным блоком; β o f f s e t P U S C H представляет β o f f s e t H A R Q − A C K , β o f f s e t R I или β o f f s e t C Q I и определяется верхним уровнем; L представляет количество бит CQI/PMI, необходимых для выполнения CRC; если значение O_CQI выше 11, тогда L=8, в ином случае L=0.

Затем выполняется кодирование канала. Для кодирования информации о ACK/NACK и RI применяется один и тот же способ кодирования. Если количество информации о ACK/NACK или RI равняется 1 биту, тогда кодированная информация имеет вид [O₀,y], если используется метод квадратурной фазовой манипуляции (QPSK), или [O₀,y,x,x], если используется метод 16-позиционной квадратурной амплитудной модуляции (16QAM), или [O₀,y,x,x,x,x], если используется метод 64-позиционной квадратурной амплитудной модуляции (64QAM), где O₀ представляет информацию о ACK/NACK или RI, x и y представляют поля для заполнения евклидового кодового расстояния, которое максимально увеличивает модуляционные символы при кодировании. Если количество информации о ACK/NACK или RI равняется 2 битам, тогда кодированная информация имеет вид [O₀,O₁,O₂,O₀,O₁,O₂], если используется метод квадратурной фазовой манипуляции, или [O₀,O₁,x,x,O₂,O₀,x,x,O₁,O₂,x,x], если используется метод 16-позиционной квадратурной амплитудной модуляции, или [O₀,O₁,x,x,x,x,O₂,O₀,x,x,x,x,O₁,O₂,x,x,x,x], если используется метод 64-позиционной квадратурной амплитудной модуляции, где O₀, O₁ представляет информацию о ACK/NACK или RI, состоящую из 2 битов, O₂=(O₀⊕O₁), x представляют поля для заполнения евклидового кодового расстояния, которое максимально увеличивает модуляционные символы при кодировании. В системе LTE количество информации о ACK/NACK может быть больше 2 бит и меньше 11 бит, так что, если количество информации о ACK/NACK больше 2 бит и меньше 11 бит, тогда применяется режим кодирования RM(32, O); если количество битов CQI/PMI меньше или равно 11 бит, тогда CQI/PMI применяет режим кодирования RM(32, O). В ином случае сначала выполняется CRC, затем выполняются циклически замкнутые сверточные коды, имеющие длину 7 бит и скорость 1/3, как изображено на Фиг.3, и в конце биты кодированной информации о ACK/NACK, RI и CQI/PMI повторяются до тех пор, пока не будет удовлетворена целевая длина Q=Q'∗Q_m. Биты кодированной информации записываются в виде [ q 0 A C K , q 1 A C K , q 2 A C K , …, q Q A C K − 1 A C K ], [ q 0 C Q I , q 1 C Q I , q 2 C Q I , …, q Q C Q I − 1 C Q I ] и [ q 0 R I , q 1 R I , q 2 R I , …, q Q R I − 1 R I ] соответственно. Соответствующие последовательности кодированной модуляции [ q _ 0 A C K , q _ 1 A C K , q _ 2 A C K , …, q _ Q A C K ' − 1 A C K ] и [ q _ 0 R I , q _ 1 R I , q _ 2 R I , …, q _ Q R I ' − 1 R I ] генерируются в соответствии с порядком модуляции.

В котором мультиплексирование восходящих данных и управляющей сигнальной информации выполняется для каскадирования закодированной информации о CQI/PMI и данных в виде модуляционных символов и для записи результата в виде [ g _ 0 i , g _ 1 i , g _ 2 i , …, g _ H i ' − 1 i ].

Процесс перемежения каналов используется для записи последовательностей кодированной модуляции [ q _ 0 A C K , q _ 1 A C K , q _ 2 A C K , …, q _ Q A C K ' − 1 A C K ], [ q _ 0 R I , q _ 1 R I , q _ 2 R I , …, q _ Q R I ' − 1 R I ] и [ g _ 0 i , g _ 1 i , g _ 2 i , …, g _ H i ' − 1 i ], полученных после мультиплексирования данных и управляющей информации в виртуальной матрице в определенном порядке, а затем виртуальная матрица читается из первой строки виртуальной матрицы с увеличенным количеством строк для того, чтобы убедиться, что информация о ACK/NACK, RI, CQI/PMI и данные могут быть внесены в участки, как изображено на Фиг.1, в последующем процессе внесения символов модуляции в физические ресурсы. Процесс перемежения каналов выглядит следующим образом: сначала генерируется виртуальная матрица, размер которой соответствует распределению ресурсов PUSCH; [ q _ 0 R I , q _ 1 R I , q _ 2 R I , …, q _ Q R I ' − 1 R I ] вписывается в предопределенные участки виртуальной матрицы начиная с последней строки виртуальной матрицы с уменьшенным количеством строк, затем [ g _ 0 i , g _ 1 i , g _ 2 i , …, g _ H i ' − 1 i ] вписывается в виртуальную матрицу строка за строкой, начиная с первой строки виртуальной матрицы с увеличенным количеством строк; участки расположения логических единиц, в которые вписывается информация о RI, пропускаются; наконец [ q _ 0 A C K , q _ 1 A C K , q _ 2 A C K , …, q _ Q A C K ' − 1 A C K ] вписывается в предопределенные участки виртуальной матрицы начиная с последней строки виртуальной матрицы с уменьшенным количеством строк. Предопределенные участки расположения информации о RI и ACK/NACK изображены в Таблице 2 и Таблице 3. В Таблице 2 описаны сочетания столбцов, в которые вписывается информация о RI. В Таблице 3 описаны сочетания столбцов, в которые вписывается информация о ACK/NACK.

Таблица 2
Тип CP	Сочетание столбцов
Нормальный CP	{1, 4, 7, 10}
Расширенный CP	{0, 3, 5, 8}

Таблица 3
Тип CP	Сочетание столбцов
Нормальный CP	{2, 3, 8, 9}
Расширенный CP	{1, 2, 6, 7}

В системе усовершенствованной международной мобильной связи (IMT-Advanced) может быть реализована высокоскоростная передача данных и производительность системы высока. В условиях низкоскоростного передвижения и наличия точки доступа пиковая скорость IMT-Advanced системы может достигать 1 Гбит/с. В условиях высокоскоростного передвижения и наличия глобального покрытия пиковая скорость IMT-Advanced системы может достигать 100 Мбит/с.

Для удовлетворения требований усовершенствованного Международного телекоммуникационного союза (ITU-Advanced) система усовершенствованного долгосрочного развития (LTE-A), выступающая в роли эволюционного стандарта LTE, должна поддерживать большую пропускную способность системы (по большей мере 100 МГц). На базе существующей системы LTE большая пропускная способность может быть достигнута путем сочетания пропускных способностей системы LTE. Данная технология под названием объединение несущих частот (CA) может повысить использование частотного спектра IMT-Advance системы и уменьшить недостатки ресурсов частотного спектра, таким образом оптимизируя использование ресурсов частотного спектра. Также в LTE-A системе в целях поддержки пропускной способности нисходящей передачи и 8-уровневого режима передачи поддерживается более высокая скорость восходящей передачи, так что передача по PUSCH поддерживает форму пространственного мультиплексирования. Что касается PUSCH, который принимает передачу в форме пространственного мультиплексирования, то отношение отображения кодовый поток - уровень в материалах, использованных в родственном уровне техники, такое же, как отображение кодовый поток - уровень при нисходящей передаче с использованием LTE стандарта. Другими словами PUSCH имеет два транспортных блока, которые передаются по соответствующим уровням передачи.

В LTE-A системе принятие технологии объединения частотных спектров, восходящей и нисходящей пропускной способности может включать множество несущих составляющих. В случае, если базовая станция имеет PDSCH, по которому на некоторое UE передается множество нисходящих несущих составляющих, и UE имеет PUSCH для передачи информации в текущем подкадре, то UE необходимо передать обратно по PUSCH информацию о ACK/NACK или RI, переданную по PDSCH нисходящих несущих составляющих. В соответствии с условиями объединения несущих частот в системе временного дуплексирования (TDD), если принимается настройка восходящего и нисходящего подкадров в материалах, использованных в родственном уровне техники, тогда количество бит, необходимое для передачи обратно информации о ACK/NACK, должно составлять по большей мере 40. Если соответствующий для каждой несущей код ограничивается, тогда количество бит необходимой для передачи обратно информации о ACK/NACK должно составлять по большей мере 20. Однако материалы, использованные в родственном уровне техники, предоставляют способ передачи информации о подтверждении приема, количество которой превышает 2 бита и меньше 11 бит, по PUSCH и не предоставляют способ передачи информации о подтверждении приема, количество которой составляет больше 11 бит, по PUSCH. В случае с информацией о RI передача по нисходящему каналу поддерживает 8-уровневую передачу, так что количество передаваемой обратно информации о RI составляет больше 2 бит; поскольку предоставляется технология CA, то становится возможным передача информации о RI, количество которой больше 11 бит. Однако материалы, использованные в родственном уровне техники, предоставляют способ передачи информации о RI, количество которой больше 2 и меньше 11 бит, и не предоставляют способ передачи информации о RI, количество которой больше 11 бит, по PUSCH.

Также в условиях множества восходящих транспортных блоков/кодовых потоков материалы, использованные в родственном уровне техники, предусматривают следующее: информация о CQI/PMI передается по главному кодовому потоку схемы модуляции и кодирования (MCS); информация о ACK/NACK и информация о RI постоянно передаются на все уровни; расчетная формула Q ' = max ( Q ' ' ,   Q min ' ) также предоставлена для вычисления необходимого количества кодированных символов на каждом уровне при передаче информации о ACK/NACK и RI по PUSCH с пространственным мультиплексированием, где Q ' ' = min ( ⌈ O ⋅ M s c P U S C H − i n i t i a l ⋅ N s y m b P U S C H − i n i t i a l ⋅ β o f f s e t P U S C H ∑ r = 0 C ( 0 ) − 1 K r ( 0 ) + ∑ r = 0 C ( 1 ) − 1 K r ( 1 ) ⌉ ,   4 ⋅ M s c P U S C H ) . Однако материалы, использованные в родственном уровне техники, не предоставляют значение Q min ' , так что получение необходимого количества кодированных символов на каждом уровне при передаче восходящей управляющей информации по PUSCH является невозможным.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вследствие этого главной целью изобретения является предоставление способа и системы передачи восходящей управляющей информации, и способа и устройства определения необходимого количества кодированных символов на каждом уровне при передаче восходящей управляющей информации пo PUSCH для решения проблемы передачи восходящей управляющей информации с большим количеством битов по PUSCH и проблемы, которая заключается в том, что восходящая управляющая информация не способна определить необходимое количество ресурсов для каждого уровня при передаче восходящей управляющей информации.

Техническое решение для достижения поставленной цели описывается ниже.

Изобретение предоставляет способ передачи восходящей управляющей информации, которая включает:

восходящую управляющую информацию, которая должна быть передана, и информацию в виде данных, соответствующую одному и двум транспортным блокам, которые кодируются соответственно, кодированная последовательность формируется в соответствии с целевой длиной и соответствующая последовательность кодированной модуляции формируется из кодированной последовательности в соответствии с режимом модуляции.

Полученная последовательность кодированной модуляции перемежается и перемеженная последовательность кодированной модуляции передается на уровень, соответствующий физическому восходящему мультиплексному каналу (PUSCH).

Этап кодирования восходящей управляющей информации, которая должна быть передана, получения последовательности в соответствии с целевой длиной и формирования соответствующей последовательности кодированной модуляции из кодированной последовательности в соответствии с режимом модуляции включает:

восходящая управляющая информация o₀,o₁,… o_N-1, которая должная быть передана, разделяется на две части o 0 0 , o 1 0 , … o c e i l ( N / 2 ) − 1 0 и o 0 1 , o 1 1 , … o N − c e i l ( N / 2 ) − 1 1 , где N обозначает количество бит восходящей управляющей информации, которое больше 11;

определяется количество кодовых символов Q 0 ' , Q 1 ' , необходимое для передачи восходящей управляющей информации;

o 0 0 , o 1 0 , … o c e i l ( N / 2 ) − 1 0 и o 0 1 , o 1 1 , … o N − c e i l ( N / 2 ) − 1 1 кодируются соответственно с использования линейного блочного кода и последовательность кодированной модуляции, соответствующая восходящей управляющей информации, получается в соответствии с кодированными целевыми длинами Q 0 = Q 0 ' * Q m и Q 1 = Q 1 ' * Q m , модуляционным порядком Q_m, соответствующим транспортному блоку, и количеством транспортных уровней L, соответствующих транспортному блоку.

Этап определения количества кодовых символов Q 0 ' , Q 1 ' , необходимого для передачи восходящей управляющей информации, включает:

необходимое количество кодовых символов Q 0 ' , Q 1 ' , на каждом уровне вычисляется в соответствии с количеством бит ceil(N/2), соответствующим o 0 0 , o 1 0 , … o c e i l ( N / 2 ) − 1 0 , и количеством бит N-ceil(N/2), соответствующим o 0 1 , o 1 1 , … o N − c e i l ( N / 2 ) − 1 1 .

Этап определения количества кодовых символов Q 0 ' , Q 1 ' , необходимого для передачи восходящей управляющей информации, включает:

необходимое количество кодированных символов Q' вычисляется в соответствии с N, если значение количества бит N, соответствующее o₀, o₁, … o_N-1, четное, необходимое количество кодированных символов Q' вычисляется в соответствии с N+1, если значение количества бит N, соответствующее o₀, o₁, … o_N-1, нечетное, тогда количество кодированных символов Q 0 ' , необходимое на каждом уровне для передачи o 0 0 , o 1 0 , … o c e i l ( N / 2 ) − 1 0 , равняется Q′/2, и тогда количество кодированных символов Q 1 ' , необходимое на каждом уровне для передачи o 0 1 , o 1 1 , … o N − c e i l ( N