Адаптация таблиц mcs для 256-qam

Адаптация таблиц mcs для 256-qam

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к способам передачи и приема данных в системе связи со множеством несущих и, в частности, к сигнализации адаптивных модуляции и кодирования. Изобретение также обеспечивает мобильное терминальное устройство и аппаратуру базовой станции для выполнения способов, описанных в настоящем описании.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Мобильные радиосистемы третьего поколения (3G), такие как, например, универсальная система мобильной телекоммуникации (UMTS), стандартизованная в пределах проекта партнерства третьего поколения (3GPP), основывались на технологии радиодоступа с широкополосным множественным доступом с кодовым разделением. На сегодняшний день системы 3G развернуты в широком масштабе по всему миру. После расширения этой технологии при помощи введения высокоскоростного пакетного доступа по нисходящей линии связи (HSDPA) и расширенной восходящей линии связи, также называемого высокоскоростным пакетным доступом по восходящей линии связи (HSUPA), следующий существенный шаг в эволюции стандарта UMTS ввел комбинацию мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) для нисходящей линии связи и мультиплексного доступа с ортогональном частотным разделением каналов на одной несущей (SC-FDMA) для восходящей линии связи. Эта система была названа долгосрочным развитием (LTE), поскольку подразумевалось, что она будет удовлетворять требованиям будущих эволюций технологии.

Система LTE представляет эффективный радио доступ на основе пакетов и сети радио доступа, которые обеспечивают полный спектр функций на основе IP с малой задержкой и низкой стоимостью. Нисходящая линия связи должна поддерживать схемы модуляции данных QPSK, 16-QAM и 64-QAM, а восходящая линия связи должна поддерживать QPSK, 16-QAM и, по меньшей мере, для некоторых устройств также 64-QAM, для передач по физическим каналам данных. Термин «нисходящая линия связи» обозначает направление от сети к терминальному устройству. Термин «восходящая линия связи» обозначает направление от терминального устройства к сети.

Доступ к сети в LTE должен являться чрезвычайно гибким, использующим несколько определенных полос частот пропускания канала между 1.4 и 20 МГц, по сравнению с каналами наземного радиодоступа UMTS (UTRA) с фиксированными 5 МГц. Спектральная эффективность увеличивается до четырехкратного размера по сравнению с UTRA, и улучшения в архитектуре и сигнализации снижают двухстороннюю задержку. Антенная технология со множеством входов и множеством выходов (MIMO) должна задействовать в 10 раз больше пользователей в каждой соте, чем первоначальная 3GPP технология радиодоступа WCDMA. Для того чтобы удовлетворять требованиям стольких схем распределения полосы частот, сколько возможно, поддерживаются оба парный (дуплексный с разделением частот FDD) и непарный (дуплексный с разделением по времени TDD) режимы работы по полосе частот. LTE может сосуществовать с более ранними радио технологиями 3GPP, даже в смежных каналах, и управление вызовами может передаваться от и ко всем предыдущим технологиям радиодоступа 3GPP.

Общая архитектура сети LTE показана на Фиг.1, и более подробное представление архитектуры E-UTRAN дается на Фиг.2.

Как можно видеть на Фиг.1, архитектура LTE поддерживает взаимосвязь различных сетей радиодоступа (RAN), таких как UTRAN или GERAN (Сеть радиодоступа GSM EDGE), которые подключаются к EPC через посредство узла поддержки обслуживания GPRS (SGSN). В мобильной сети 3GPP мобильное терминальное устройство 110 (называемое пользовательским оборудованием, UE, или устройством) присоединяется к сети доступа через посредство доступа к узлу B (NB) в UTRAN и к развитому узлу B (eNB) в E-UTRAN. Объекты NB и eNB 120 известны как базовая станция в других мобильных сетях. Существуют два шлюза пакетов данных, расположенных в EPS для поддержки мобильности UE - обслуживающий шлюз (SGW) 130 и шлюз 160 сети пакетной передачи данных (PDN-GW или PGW). Предполагая доступ E-UTRAN, объект 120 eNB может подключаться через проводные линии к одному или более множеству SGW через посредство интерфейса S1-U («U» обозначает «плоскость пользователя») и к узлу 140 управления мобильностью (MME) через посредство интерфейса S1-MMME. SGSN 150 и MME 140 также называются обслуживающими узлами базовой сети (CN).

Как предполагается выше и как отображается на Фигуре 2, E-UTRAN состоит из eNodeB 120, обеспечивающего доставку протоколов плоскости пользователя E-UTRA (PDCP/RLC/MAC/PHY) и плоскости управления (RRC) к пользовательскому оборудованию (UE). eNodeB 120 является распорядителем уровней: физического (PHY), управления доступом к среде (MAC), управления радиоканалом (RLC) и протокола управления пакетными данными (PDCP), которые включают в себя функциональные возможности упаковки заголовков и шифрование для плоскости пользователя. Он также предлагает функциональные возможности управления радио ресурсами (RRC), соответствующие плоскости управления. Он выполняет множество функций, включающих в себя администрирование радио ресурсов, управление доступом, планирование, контроль соблюдения согласованного качества услуг (QoS) восходящей линии связи, распространение информации о сотах, шифрование/дешифрование данных плоскости пользователя и управления, и упаковку/распаковку заголовков пакетов плоскости пользователя нисходящей линии связи/восходящей линии связи. Узлы eNodeB подключаются между собой при помощи интерфейса X2.

Узлы eNodeB 120 также подключаются при помощи интерфейса S1 к EPC (развитому пакетному ядру), в частности, к MME (узлу управления мобильностью) при помощи S1-MME и к обслуживающему шлюзу (SGW) при помощи S1-U. Интерфейс S1 поддерживает отношение «многие ко многим» между множеством MME/обслуживающих шлюзов и множеством eNodeB 120. SGW маршрутизирует и направляет пользовательские пакеты данных, в то же время также действуя в качестве точки привязки мобильности для плоскости пользователя в течение хэндоверов между узлами eNodeB и в качестве точки привязки для мобильности между LTE и другими технологиями 3GPP (завершая интерфейс S4 и ретранслируя трафик между системами 2G/3G и PDN GW). Для пользовательского оборудования в состоянии незанятости SGW завершает маршрут данных нисходящей линии связи и запускает поисковый вызов, когда прибывают данные нисходящей линии связи для пользовательского оборудования. Он администрирует и сохраняет контексты пользовательского оборудования, например, параметры услуги доставки IP, информацию по внутрисетевой маршрутизации. Он также выполняет дублирование пользовательского трафика в случае законного перехвата сообщений.

MME 140 представляет собой ключевой управляющий узел для сети доступа LTE. Он является ответственным за отслеживание пользовательского оборудования в состоянии незанятости и процедуру поискового вызова, включающую в себя повторные передачи. Он задействуется в процессе активации/деактивации доставки и также является ответственным за осуществление выбора SGW для пользовательского оборудования в первоначальном прикреплении и во время хэндовера внутри LTE, задействующего смену местоположения узла базовой сети (CN). Он является ответственным за осуществление аутентификации пользователя (при помощи взаимодействия с HSS). Сигнализация слоя без доступа (NAS) завершается на MME, и он также является ответственным за генерирование и назначения временных идентификаторов множеству пользовательского оборудования. Он проверяет авторизацию пользовательского оборудования для того, чтобы ожидать вызова наземной сети мобильной связи общего пользования (PLMN) провайдера услуг, и обеспечивает выполнение ограничений роуминга для пользовательского оборудования. MME представляет собой терминальную точку в сети для защиты шифрования/целостности для сигнализации NAS и выполняет управление ключом безопасности. Законный перехват сигнализации также поддерживается MME. MME также обеспечивает функцию плоскости управления для мобильности между сетями доступа LTE и 2G/3G с интерфейсом S3, доставленном на MME от SGSN. MME также доставляет интерфейс S6a на домашнюю HSS для множества пользовательского оборудования в роуминге.

Фигуры 3 и 4 иллюстрируют структуру компонентной несущей в LTE Release 8. Компонентная несущая нисходящей линии связи в 3GPP LTE Release 8 подразделяется в частотно-временной области на так называемые подкадры, каждый из которых разделяется на два слота нисходящей линии связи, как это показано на Фигуре 3. Слот нисходящей линии связи, соответствующий периоду времени T_slot, подробно показан на Фигурах 3 и 4 с номером 320 ссылки. Первый слот подкадра нисходящей линии связи содержит область канала управления (область PDCCH) в пределах первого(ых) символа(ов) OFDM. Каждый подкадр состоит из заданного числа символов OFDM во временном интервале (12 или 14 символов OFDM в 3GPP LTE (Release 8)), причем каждый символ OFDM охватывает весь диапазон частот компонентной несущей.

В частности, наименьший компонент ресурсов, который может назначаться планировщиком, представляет собой блок ресурсов, также называемый физическим блоком ресурсов (PRB). Со ссылкой на Фигуру 4, PRB 330 определяется как последовательных символов OFDM во временном интервале и последовательных поднесущих в частотном интервале. На практике, ресурсы нисходящей линии связи назначаются парами блоков ресурсов. Пара блоков ресурсов состоит из двух блоков ресурсов. Она охватывает последовательных поднесущих в частотном интервале и все символов модуляции подкадра во временном интервале. может представлять собой 6 или 7, имея в общей сложности результатом или 12 или 14 символов OFDM.

Вследствие этого, физический блок 330 ресурсов состоит из элементов ресурсов, соответствующих одному слоту во временном интервале и 180 кГц в частотном интервале (дополнительные подробности по матрице ресурсов нисходящей линии связи можно найти, например, в 3GPP TS 36.12, «Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA); physical channels and modulations (Release 10)», version 10.4.0, 2012, Section 6.2, свободным образом доступном на www.3gpp.org, который является включенным в настоящее описание путем ссылки). В то время как может получиться так, что некоторые элементы ресурсов в пределах блока ресурсов или пары блоков ресурсов не используются, даже несмотря на то, что они были запланированы, для простоты использованной терминологии все равно назначается целый блок ресурсов или пара блоков ресурсов. Примеры для элементов ресурсов, которые на самом не деле не назначаются планировщиком, включают в себя опорные сигналы, широковещательные сигналы, сигналы синхронизации и элементы ресурсов, используемые для различных передач управляющих сигналов или каналов.

Количество физических блоков ресурсов в нисходящей линии связи зависит от диапазона частот передачи по нисходящей линии связи, сконфигурированного в соте, и в настоящее время определяется в LTE в интервале от 6 до 110 (P)RB. Обычной практикой в LTE является обозначать диапазон частот или в единицах Гц (например, 10 МГц), или в единицах блоков ресурсов, например, для случая нисходящей линии связи диапазон частот соты может эквивалентным образом выражаться, например, как 10 МГц или .

Ресурс канала может определяться как «блок ресурсов», как это примерным образом проиллюстрировано на Фигуре 3, где предполагается система связи со множеством несущих, например, применяющая OFDM, как, например, обсуждается в рабочем элементе LTE в 3GPP. В более общем смысле, может предполагаться то, что блок ресурсов обозначает наименьший ресурсный компонент в эфирном интерфейсе мобильной связи, который может назначаться планировщиком. Размеры блока ресурсов могут представлять собой любую комбинацию времени (например, временной интервал, подкадр, кадр и т.д. для мультиплексирования с разделением по времени (TDM)), частоты (например, поддиапазон, несущая частота и т.д. для мультиплексирования с разделением по частоте (FDM)), кода (например, код расширения спектра для мультиплексирования с кодовым разделением (CDM)), антенны (например, множественные входы - множественные выходы (MIMO)) и т.д., в зависимости от схемы доступа, используемой в системе мобильной связи.

Данные отображаются на физические блоки ресурсов при помощи пар виртуальных блоков ресурсов. Пара виртуальных блоков ресурсов отображается на пару физических блоков ресурсов. Следующие два типа виртуальных блоков ресурсов определяются в соответствии с их отображением на физических блоках ресурсов в нисходящей линии связи LTE: локализованный виртуальный блок ресурсов (LVRB) и распределенный виртуальный блок ресурсов (DVRB). В локализованном режиме передачи, использующем множество локализованных VRB, eNB имеет полное управление тем, которые и сколько блоков ресурсов используется, и должен использовать это управление обычно для того, чтобы отбирать блоки ресурсов, которые приводят к большой спектральной эффективности. В большинстве систем мобильной связи это приводит к смежным физическим блокам ресурсов или множеству кластеров смежных физических блоков ресурсов для передачи одному пользовательскому оборудованию, потому что радиоканал является когерентным в частотном интервале, в предположении того, что если один физический блок ресурсов предлагает большую спектральную эффективность, тогда весьма вероятным является то, что смежный физический блок ресурсов предлагает аналогичную большую спектральную эффективность. В распределенном режиме передачи, использующем множество распределенных VRB, физические блоки ресурсов, переносящие данные для того же UE, являются распределенными по всему частотному диапазону, для того чтобы попасть, по меньшей мере, на некоторые физические блоки ресурсов, которые предлагают достаточно большую спектральную эффективность, тем самым получая разнесение по частоте.

В 3GPP LTE Release 8 управляющая сигнализация нисходящей линии связи, в основном, переносится следующими тремя физическими каналами:

- физическим управляющим каналом индикатора формата (PCFICH) для обозначения количества символов OFDM, используемых для управляющей сигнализации в подкадре (т.е. размера области управляющего канала);

- физическим каналом индикатора гибридного ARQ (PHICH) для переноса ACK/NACK нисходящей линии связи, связанных с передачей данных восходящей линии связи; и

- физическим каналом управления нисходящей линии связи (PDCCH) для переноса назначений планирования нисходящей линии связи и назначений планирования восходящей линии связи.

PCFICH отправляется из известного местоположения в пределах области управляющей сигнализации подкадра нисходящей линии связи с использованием известной предварительно определенной схемы модуляции и кодирования. Пользовательское оборудование декодирует PCFICH для того, чтобы получить информацию о размере области управляющей сигнализации в подкадре, например, количество символов OFDM. Если пользовательское оборудование (UE) не имеет возможности декодировать PCFICH, или если оно получает ошибочное значение PCFICH, то оно не будет иметь возможности правильным образом декодировать управляющую сигнализацию L1/L2 (PDCCH), содержащуюся в области управляющей сигнализации, что может привести к потере всех назначений ресурсов, содержащихся в ней.

PDCCH переносит управляющую информацию, такую как, например, разрешение на планирование для распределения ресурсов для передачи данных нисходящей линии связи или восходящей линии связи. PDCCH для пользовательского оборудования передается в первом из одного, двух или трех символов OFDM в соответствии с PCFICH в пределах подкадра.

Физический совместно используемый канал нисходящей линии связи (PDSCH) используется для транспортировки пользовательских данных. PDSCH отображается на оставшиеся символы OFDM в пределах одного подкадра после PDCCH. Ресурсы PDSCH, распределенные для одного UE, находятся в компонентах блока ресурсов для каждого подкадра.

Физический совместно используемый канал восходящей линии связи (PUSCH) переносит пользовательские данные. Физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH) переносит сигнализацию по восходящей линии связи, такую как запросы на планирование, положительные или отрицательные подтверждения получения HARQ в ответ на пакеты данных на PDSCH, и информацию по состоянию канала (CSI).

Решение о частотном спектре для развитой IMT было принято на Всемирной конференции по радиосвязи 2007 (WRC-07). Несмотря на то, что решение о всеобщем частотном спектре для развитой IMT было принято, фактический доступный диапазон частот является различным в зависимости от каждого региона или страны. Следуя решению по рамкам доступного частотного спектра, однако, началась стандартизация радио интерфейса в проекте партнерства 3-го поколения (3GPP). На встрече 3GPP TSG RAN #39 было одобрено описание параграфа разработки по «Further Advancements for E-UTRA (LTE-Advanced)». Параграф разработки охватывает компоненты технологии, которые должны учитываться для развития E-UTRA, например, для того, чтобы выполнить требования по развитой IMT.

Диапазон частот, который система развитой LTE имеет возможность поддерживать, представляет собой 100 МГц, в то время как система LTE может поддерживать только 20 МГц. В настоящее время недостаток радио спектра стал ограничивающим фактором развития беспроводных сетей, и как результат - трудно найти диапазон спектра, который является достаточно широким для системы развитой LTE. Вследствие этого, необходимо в кратчайшие сроки найти путь для того, чтобы получить более широкий диапазон радио спектра, причем возможным ответом является функциональная возможность агрегирования несущих. В агрегировании несущих две или более компонентных несущих (компонентных несущих) агрегируются для того, чтобы поддерживать более широкие диапазоны частот передачи вплоть до 100 МГц. Термин «компонентная несущая» относится к комбинации нескольких блоков ресурсов. В будущих версиях LTE термин «компонентная несущая» больше не используется; вместо этого терминология изменена на «соту», которая относится к комбинации ресурсов нисходящей линии связи и в некоторых случаях ресурсов восходящей линии связи. Взаимная связь между несущей частотой ресурсов нисходящей линии связи и несущей частотой ресурсов восходящей линии связи обозначается в системной информации, передаваемой на ресурсах нисходящей линии связи. Несколько сот в системе LTE агрегируются в один более широкий канал в системе развитой LTE, который является достаточно широким для 100 МГц, даже несмотря на то, что эти соты в LTE находятся в различных диапазонах частот. Все компонентные несущие могут конфигурироваться таким образом, чтобы являться совместимыми с LTE Rel. 8/9, по меньшей мере, когда агрегированные несколько компонентных несущих восходящей линии связи и нисходящей линии связи являются теми же самыми. Не все компонентные несущие, агрегированные пользовательским оборудованием, обязательно могут являться совместимыми с Rel.8/9. Существующий механизм (например, запрет) может использоваться для того, чтобы избежать того, чтобы множество пользовательского оборудования Rel. 8/9 ожидало компонентную несущую. Пользовательское оборудование может одновременно принимать или передавать одну или множество компонентных несущих (соответствующих множеству обслуживающих сот) в зависимости от его возможностей. Пользовательское оборудование LTE-A Rel. 10 с возможностями приема и/или передачи для агрегирования несущих может одновременно принимать и/или передавать на множестве обслуживающих сот, между тем как пользовательское оборудование LTE Rel. 8/9 может принимать и передавать только на единственной обслуживающей соте, в том случае если структура компонентной несущей подчиняется спецификациям Rel. 8/9.

Принцип адаптации каналов является фундаментальным для разработки радио интерфейса, который является эффективным для трафика данных с коммутацией пакетов. В отличие от более ранних версий UMTS (универсальной системы мобильной связи), которые использовали управление мощностью по замкнутому шлейфу для того, чтобы поддерживать услуги с коммутацией каналов с приблизительно постоянной скоростью передачи данных, адаптация каналов в LTE регулирует скорость передаваемых данных (схему модуляции и скорость канального кодирования) динамическим образом для того, чтобы соответствовать преобладающей пропускной способности радио каналов для каждого пользователя.

Для передач данных нисходящей линии связи в LTE обычно eNodeB выбирает схему модуляции и кодовую скорость (MSC) в зависимости от предварительной оценки состояний каналов нисходящей линии связи. Важным вкладом в этот процесс выбора является обратная связь по информации о состоянии канала (CSI), переданная пользовательским оборудованием (UE) по восходящей линии связи к eNodeB.

Информация о состоянии канала используется в многопользовательской системе связи, такой как, например, 3GPP LTE, для того, чтобы определить качество канального(ых) ресурса(ов) для одного или более пользователей. В общем случае, в ответ на обратную связь по CSI eNodeB может выбирать между схемами QPSK, 16-QAM и 64-QAM и широким диапазоном кодовых скоростей. Эта информация CSI может использоваться для того, чтобы помогать многопользовательскому алгоритму планирования назначать канальные ресурсы различным пользователям с тем, чтобы применять назначенные канальные ресурсы с их наиболее полным потенциалом.

Отчет по CSI отправляется для каждой компонентной несущей, и в зависимости от режима отправки отчета и диапазона частоты, для различных наборов поддиапазонов компонентной несущей. Канальный ресурс может определяться как «блок ресурсов», как это примерным образом проиллюстрировано на фигуре 4, где предполагается система связи с множеством несущих, например, использующая OFDM, как, например, обсуждается в рабочем элементе LTE в 3GPP. В более общем смысле, может предполагаться то, что блок ресурсов обозначает наименьший ресурсный компонент в эфирном интерфейсе мобильной связи, который может назначаться планировщиком. Размеры блока ресурсов могут представлять собой любую комбинацию времени (например, временной интервал, подкадр, кадр и т.д. для мультиплексирования с разделением по времени (TDM)), частоты (например, поддиапазон, несущая частота и т.д. для мультиплексирования с разделением по частоте (FDM)), кода (например, код расширения спектра для мультиплексирования с кодовым разделением (CDM)), антенны (например, множественные входы - множественные выходы (MIMO)) и т.д., в зависимости от схемы доступа, используемой в системе мобильной связи.

Предполагая то, что наименьший назначаемый ресурсный элемент представляет собой блок ресурсов, в идеальном случае информация по качеству канала для каждого и всех блоков ресурсов и для каждого и всех пользователей всегда должна являться доступной. Однако, из-за ограниченной пропускной способности канала обратной связи, это скорее всего является невыполнимым или даже является невозможным. По этой причине, требуются технические возможности уплотнения или сжатия для того, чтобы уменьшить издержки сигнализации обратной связи по качеству каналов, например, при помощи осуществления передачи информации по качеству каналов только для подгруппы блоков ресурсов для данного пользователя.

В 3GPP LTE наименьший элемент, для которого отправляется отчет по качеству канала, называется поддиапазоном, который состоит из множества смежных по частоте блоков ресурсов.

Соответственно, разрешения на ресурсы передаются от eNodeB к UE в управляющей информации нисходящей линии связи (DCI) через посредство PDCCH. Управляющая информация нисходящей линии связи может передаваться в различных форматах, в зависимости от необходимой информации сигнализации. В общем случае, DCI может включать в себя:

- назначение блока ресурсов (RBA), и

- схему модуляции и кодирования (MCS).

DCI может включать в себя дополнительную информацию, в зависимости от необходимой информации сигнализации, как это также описывается в Разделе 9.3.2.3 книги «LTE: The UMTS Long Term Evolution from theory to practice» за авторством S.Sesia, I.Toufik, M.Baker, апрель 2009г., John Wiley&Sons, ISBN 978-0-470-69716-0, которая входит в состав данного описания путем ссылки. Например, DCI может дополнительно включать в себя информацию, относящуюся к HARQ, такую как версия избыточности (RV), номер процесса HARQ или индикатор новых данных (NDI); информацию, относящуюся к MIMO, такую как предварительное кодирование; информацию, относящуюся к управлению мощностью, и т.д. Другие элементы качества канала могут представлять собой индикатор матрицы предварительного кодирования (PMI) и индикатор ранга (RI). Подробности о задействованных механизмах отчетности и передачи даются в следующих спецификациях, к которым делается ссылка для дополнительного чтения (все документы являются доступными на http://www.3gpp.org и входит в состав данного описания путем ссылки):

- 3GPP TS 36.211, «Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation», версия 10.0.0, в частности, разделы 6.3.3, 6.3.4,

- 3GPP TS 36.212, «Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding», версия 10.0.0, в частности, разделы 5.2.2, 5.2.4, 5.3.3,

- 3GPP TS 36.213, «Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures», версия 10.0.1, в частности, разделы 7.1.7 и 7.2.

Назначение блока ресурсов задает физические блоки ресурсов, которые должны использоваться для передачи по восходящей линии связи или нисходящей линии связи.

Схема модуляции и кодирования определяет схему модуляции, применяемую для передачи, такую как QPSK, 16-QAM или 64-QAM. Чем ниже порядок модуляции, тем более ошибкоустойчивой является передача. Таким образом, модуляции более высокого порядка, такие как 64-QAM, обычно используются, когда состояния канала являются хорошими. Схема модуляции и кодирования также определяет кодовую скорость для данной модуляции, т.е. количество информационных битов, переносимых в предварительно определенном ресурсе. Кодовая скорость выбирается в зависимости от состояний радио тракта: более низкая кодовая скорость может использоваться в неблагоприятных состояниях канала, и более высокая кодовая скорость может использоваться в случае хороших состояний канала. «Хороший» и «плохой» здесь используется в терминах соотношения сигнала к шуму и помехам (SINR). Лучшая адаптация кодовой скорости достигается при помощи перфорирования и повторения обобщенной скорости в зависимости от типа кодера с исправлением ошибок.

На Фигуре 6 показан пример таблицы MCS, использованной в LTE Release 11 для того, чтобы определять порядок модуляции (Q_m), использующийся в физическом совместно используемом канале нисходящей линии связи. Уровни между 0 и 9 в нисходящей линии связи обычно представляют применение ошибкоустойчивой модуляции QPSK. В восходящей линии связи LTE Release 11 предусматривает таблицу MCS, которая, по существу, имеет такую же структуру таблицы MCS для нисходящей линии связи. В нисходящей линии связи схема модуляции QPSK представляется при помощи уровней MCS между 0 и 9 (для больших подробностей обратитесь к 3GPP TS 36.213 «Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures», версия 11.1.0, разделы 7 и 8, соответственно, и в частности Таблицы 7.1.7.1-1 для нисходящей линии связи и 8.6.6-1 для восходящей линии связи). Оставшиеся уровни указывают конфигурации со схемами модуляции более высокого уровня. Уровни в таблице MCS, соответствующие более высоким индексам (с 17 по 28), представляют схему модуляции 64-QAM. Схемы модуляции QPSK и 16-QAM также обозначаются как схемы модуляции низкого порядка по сравнению со схемой модуляции 64-QAM. В общем случае, термин «схема модуляции более низкого порядка» должна пониматься как любой порядок модуляции, более низкий, чем самый высокий поддерживаемый порядок модуляции.

Первая колонка таблицы MCS определяет индекс, который фактически сигнализируется, например, в DCI, для того чтобы обеспечить осуществление установки для схемы модуляции и кодирования. Вторая колонка таблицы MCS обеспечивает порядок модуляции, связанный с индексом, в соответствии с которым порядок 2 означает QPSK, порядок 4 означает 16-QAM, и порядок 6 означает 64-QAM. Третья колонка таблицы включает в себя индекс размера транспортного блока, который относится к предварительно определенным размерам транспортных блоков и, таким образом, также к скорости кодирования (величине избыточности, добавленной к данным). Индекс размера транспортного блока (TBS) в третьей колонке таблицы MCS относится к таблице TBS (см., например, Таблицу 7.1.7.2.1-1 в 3GPP TS 36.213, приведенную выше), которая включает в себя строки с первым столбцом, соответствующим номеру индекса TBS, и следующие столбцы, обозначающие размеры транспортного блока для соответствующих номеров блоков ресурсов, которые сигнализируются в DCI и, в частности, в ее части для распределения блоков ресурсов (RBA).

Транспортный блок представляет собой блок данных, который включает в себя данные, которые должны передаваться, и которые обеспечиваются для передачи более высокими уровнями, т.е. отображаются на физические ресурсы в соответствии с управляющей информацией, включающей в себя информацию планирования, и/или в соответствии с установками при помощи более высоких уровней. Транспортные блоки отображаются на соответствующие блоки ресурсов, т.е., в общем случае, на временные интервалы фиксированного размера (сегменты временного интервала).

В предстоящие годы операторы начнут развертывание новой архитектуры сетей, называемой гетерогенными сетями (HetNet). Типичное развертывание HetNet, как в настоящее время обсуждается в пределах 3GPP, состоит из макро и пико сот. Пико соты формируются при помощи множества eNB малой мощности, которые могут преимущественно располагаться в «горячих точках» по трафику, для того чтобы разгрузить по трафику макро соты. Множество макро и пико eNB осуществляют планирование независимо друг от друга. Смесь макро сот высокой мощности и пико сот малой мощности может обеспечить дополнительную пропускную способность и улучшить покрытие.

Как правило, терминальное устройство, такое как пользовательское оборудование (UE), подключается к узлу с самым сильным сигналом нисходящей линии связи. На Фигуре 5А область, окружающая множество eNB малой мощности, и отделенная границей сплошной линии, представляет собой область, где сигнал нисходящей линии связи у eNB малой мощности является самым сильным. Множество пользовательского оборудования в пределах этой области будет подключаться к соответствующему eNB малой мощности.

Для того чтобы расширить область приема eNB малой мощности без увеличения его мощности передачи, добавляется сдвиг к принятой интенсивности сигнала нисходящей линии связи в механизме выбора сот. Таким способом eNB малой мощности может покрывать более обширную область приема или, другими словами, пико соты обеспечиваются расширением диапазона сот (CRE). CRE представляет собой средство для увеличения пропускной способности в подобных развертываниях. UE подключается к макро eNB только в том случае, если принимаемая мощность, по меньшей мере, на G дБ больше, чем принимаемая мощность от самого мощного пико eNB, где G представляет собой сконфигурированное полустатическим образом смещение CRE. Предполагается, что типичные значения находятся в диапазоне от 0 до 20 дБ.

Фигура 5А иллюстрирует подобный сценарий HetNet, где обеспечиваются различные пико соты в области одной макро соты. Зона расширения диапазона (CRE) отделяется на Фигуре 5A пунктирной границей. Граница пико соты без CRE отделяется границей сплошной линии. Показываются различные UE, расположенные в различных сотах. Фигура 5В схематическим образом иллюстрирует концепцию сценария HetNet, включающей в себя макро eNB и множество пико eNB, обслуживающих, соответственно, множество UE, расположенных в их зонах покрытия.

Гетерогенное развертывание с расширением диапазона в диапазоне от 3 до 4 дБ уже рассматривалось в LTE версии 8. Однако при этом применимость CRE со сдвигами по выбору сот величиной до 9 дБ в последнее время рассматривается на RAN1. Однако дополнительная пропускная способность, обеспеченная при помощи более мелких сот, может потеряться из-за сигнальных помех, испытываемых множеством UE в пико сотах. Макро eNB представляет собой единственный основной источник помех для множества пико UE, т.е. для множества UE, подключенных к пико eNB. Это в особенности верно для множества пико UE на границе соты при использовании CRE.

Пользователи на границе соты, обслуживаемые пико eNodeB, обычно имеют относительно низкую мощность принимаемого сигнала, в особенности, если они располагаются на границе пико соты с CRE и страдают от сильных межсотовых помех. Основным источником помех является eNodeB, обслуживающий макро соту в гетерогенной сети, который обычно передает подкадры на высокой мощности передачи.

Для того чтобы улучшить пропускную способность мобильных терминальных устройств на границе соты, воздействие помех должно снижаться на ресурсе, на которое эти мобильные терминальные устройства являются запланированными для передачи по нисходящей линии связи. Целью координации межсотовых помех (ICIC) является максимизация многосотовой пропускной способности, в отношении которой устанавливаются ограничения по мощности, ограничения межсотовой сигнализаций, равнодоступность объектов и требования по минимальной битовой скорости.

На Фигуре 7 показан примерный сценарий передачи по нисходящей линии связи, в котором два UE обслуживаются eNB. В зависимости от уровня SINR на ресурсах передачи, для передач данных могут использоваться схемы модуляции высокого или низкого порядка. Набор поддерживаемых в настоящее время схем модуляции в LTE состоит из QPSK, 16-QAM и 64-QAM.

Схема модуляции и кодирования (MCS), которая используется для передач физических совместно используемых каналов нисходящей линии связи (PDSCH), обозначается при помощи поля MSC в пределах управляющей информации нисходящей линии связи (DCI). Нынешнее поле MCS в Rel-11 имеет фиксированную длину в пять битов. Результатом этого является 32 кодовых точки, которые используются для обозначения 32 комбинаций схемы модуляции и кодовой скорости канального кодера. Кодовая скорость определяется размером транспортного блока, который отображается на набор распределенных блоков ресурсов (множество RB).

Интерпретация кодовых точек поля MCS задается при помощи специализированной таблицы MCS. Таблица отображает каждую кодовую точку, описанную как индекс MCS, на комбинацию порядка модуляции и индекса размера транспортного блока (TBS). Порядок модуляции описывает количество битов, которые отображаются на один символ модуляции. Нынешняя таблица Release-11 поддерживает порядок модуляции 2, 4 и 6, который соответствует QPSK, 16-QAM и 64-QAM. Индекс TBS прикрепляется к записи таблицы TBS, которая содержит размер транспортного блока, зависящий от количества распределенных RB. Вследствие этого, каждый индекс TBS соответствует конкретной спектральной эффективности в терминах битов, переданных каждым RB.

Нынешняя таблица MCS из Release-11 показана на Фигуре 6. Можно видеть то, что таблица содержит три записи без индекса TBS. Эти индексы MCS используются для повторных передач ошибочных транспортных блоков. В этом случае не требуется обозначения размера транспортного блока, поскольку размер является известным из первоначальной передачи. Каждый индекс MCS соответствует определенному уровню SINR, на котором комбинации схемы модуляции и кодовой скорости, которые определяются размером транспортного блока, могут использоваться без превышения определенной вероятности блоковой ошибки. Предполагая вероятность блоковой ошибки величиной 0.1, нынешняя таблица из Release-11 приблизительно охватывает диапазон SINR между -7 дБ и 20 дБ; таблица MCS поддерживает 27 индексов TBS, и увеличение индекса TBS на единицу соответствует приблизительно разнице уровня SINR в 1 дБ.

На Фигуре 8 показаны распределения уровней SINR RB двух стандартных UE в пределах развертывания гетерогенной сети так, как это оценивалось во время исследования работоспособности для Release-11. Результаты были достигнуты при помощи системных распределений уровней, и кривые соответствуют UE в центре соты с очень высоким усредненным уровнем SINR и UE на границе соты с очень низким усредненным уровнем SINR. Из Фигуры 8 можно видеть, что большая доля измерений SINR для UE в центре соты не о