ФОРМАТ КАНАЛА УПРАВЛЕНИЯ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ Российский патент 2012 года по МПК H04L1/16 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

По настоящей заявке испрашивается приоритет на основании предварительной заявки на патент США № 60/964,962, озаглавленной «UPLINK CONTROL CHANNEL FORMAT FOR LTE», поданной 15 августа 2007 г. Упомянутая заявка включена в настоящий документ в полном объеме путем ссылки.

Уровень техники

I. Область техники, к которой относится изобретение

Нижеследующее описание относится в общем к беспроводной связи и более конкретно к форматам канала управления восходящей линии связи в сетях беспроводной связи.

II. Уровень техники

Системы беспроводной связи широко применяются для обеспечения различных типов контента связи, такого как, например, речь, данные и т.д. Типовыми системами беспроводной связи могут быть системы многостанционного доступа, способные поддерживать связь с многочисленными пользователями посредством совместного использования доступных системных ресурсов (например, полосы частот, мощности передачи, …). Примеры таких систем многостанционного доступа могут включать в себя системы многостанционного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы многостанционного доступа с временным разделением (TDMA), системы многостанционного доступа с частотным разделением (FDMA), системы многостанционного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA) и т.п. Кроме того, системы могут соответствовать спецификациям, таким как Проект партнерства по созданию системы третьего поколения (3GPP), Проект 2 партнерства по созданию системы третьего поколения (3GPP2), долгосрочная эволюция (LTE) 3GPP и т.д.

В основном системы беспроводной связи с многостанционным доступом могут одновременно поддерживать связь для многочисленных мобильных устройств. Каждое мобильное устройство может выполнять связь с одной или несколькими базовыми станциями посредством передачи по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) ссылается на линию связи от базовых станций на мобильные устройства, и обратная линия связи (или восходящая линия связи) ссылается на линию связи от мобильных устройств на базовые станции. Кроме того, связь между мобильными устройствами и базовыми станциями может устанавливаться при помощи систем с одним входом и одним выходом (SISO), систем с множеством входов и одним выходом (MISO), систем с множеством входов и множеством выходов (MIMO) и т.п. Кроме того, мобильные устройства могут выполнять связь с другими мобильными устройствами (и/или базовые станции с другими базовыми станциями) в одноранговых конфигурациях беспроводной сети.

Системы беспроводной связи часто применяют одну или несколько базовых станций, которые обеспечивают зону покрытия. Типовая базовая станция может передавать многочисленные потоки данных для широковещательных, многоадресных и/или одноадресных услуг, в которых поток данных может представлять собой поток данных, которые могут представлять независимый интерес для приема терминалом доступа. Терминал доступа в зоне покрытия такой базовой станции может применяться для приема одного, более одного или всех потоков данных, переносимых составным потоком. Аналогично, терминал доступа может передавать данные на базовую станцию или другой терминал доступа.

MIMO-системы обычно применяют многочисленные (N _T) передающие антенны и многочисленные (N _R) приемные антенны для передачи данных. MIMO-канал, образованный N _T передающими и N _R приемными антеннами, может разбиваться на N _S независимых каналов, которые могут упоминаться как пространственные каналы, где N _S≤{N _T, N _R}. Каждый из N _S независимых каналов соответствует размерности. Кроме того, MIMO-системы могут обеспечивать улучшенные рабочие характеристики (например, повышенную спектральную эффективность, более высокую пропускную способность и/или большую надежность), если используются дополнительные размерности, создаваемые многочисленными передающими и приемными антеннами.

MIMO-системы могут поддерживать различные методы дуплексной передачи для разделения передач по прямой и обратной линиям связи по общей физической среде. Например, системы дуплекса с частотным разделением (FDD) могут использовать разные частотные области для передачи по прямой и обратной линиям связи. Кроме того, в системах дуплекса с временным разделением (TDD) передачи по прямой и обратной линиям связи могут использовать общую частотную область. Однако обычные методы могут обеспечивать ограниченную обратную связь или отсутствие обратной связи, относящейся к информации о канале.

Раскрытие изобретения

Нижеследующее представляет упрощенное краткое изложение одного или нескольких вариантов осуществления, чтобы обеспечить основное понимание таких вариантов осуществления. Это краткое изложение не является обширным обзором всех рассматриваемых вариантов осуществления и, как предполагается, ни определяет ключевые или критические элементы всех вариантов осуществления, ни определяет объем какого-либо или всех вариантов осуществления. Его единственной целью является представление некоторых идей одного или нескольких вариантов осуществления в упрощенном виде в качестве вводной части для более подробного описания, которое представлено ниже.

Согласно относящимся аспектам обеспечивается способ, который обеспечивает представление отчета об информации по каналу управления. Способ может содержать кодирование по меньшей мере индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и индикаторов качества канала в полезной нагрузке канала управления в соответствии с форматом полезной нагрузки, при этом формат включает в себя последовательность битов, которая кодирует по меньшей мере индикатор ранга совместно с множеством уровней индикатора качества канала. Кроме того, способ может включать в себя передачу кодированной полезной нагрузки по каналу управления восходящей линии связи.

Другой аспект относится к устройству беспроводной связи. Устройство беспроводной связи может включать в себя память, которая хранит инструкции, относящиеся к кодированию по меньшей мере индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и индикаторов качества канала в полезной нагрузке канала управления в соответствии с форматом полезной нагрузки, при этом формат включает в себя последовательность битов, которая кодирует по меньшей мере индикатор ранга совместно с множеством уровней индикатора качества канала, и передаче кодированной полезной нагрузки по каналу управления восходящей линии связи. Кроме того, устройство беспроводной связи также может включать в себя процессор, соединенный с памятью, выполненный с возможностью исполнения инструкций, хранящихся в памяти.

Еще другой аспект относится к устройству беспроводной связи, который обеспечивает представление отчета об информации по каналу управления. Устройство беспроводной связи может содержать средство для кодирования по меньшей мере индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и индикаторов качества канала в полезной нагрузке канала управления в соответствии с форматом полезной нагрузки, при этом формат включает в себя последовательность битов, которая кодирует по меньшей мере индикатор ранга совместно с множеством уровней индикатора качества канала. Кроме того, устройство беспроводной связи может включать в себя средство для передачи кодированной полезной нагрузки по каналу управления восходящей линии связи.

Еще один аспект относится к компьютерному программному продукту. Компьютерный программный продукт может иметь машиночитаемый носитель, который включает в себя код, вызывающий кодирование по меньшей мере одним компьютером по меньшей мере индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и индикаторов качества канала в полезной нагрузке канала управления в соответствии с форматом полезной нагрузки, при этом формат включает в себя последовательность битов, которая кодирует по меньшей мере индикатор ранга совместно с множеством уровней индикатора качества канала. Машиночитаемый носитель также может содержать код, вызывающий передачу по меньшей мере одним компьютером кодированной полезной нагрузки по каналу управления восходящей линии связи.

Еще один аспект относится к устройству в системе беспроводной связи. Устройство может содержать процессор, выполненный с возможностью кодирования по меньшей мере индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и индикаторов качества канала в полезной нагрузке канала управления в соответствии с форматом полезной нагрузки, при этом формат включает в себя последовательность битов, которая кодирует по меньшей мере индикатор ранга совместно с множеством уровней индикатора качества канала. Процессор дополнительно может быть выполнен с возможностью передачи кодированной нагрузки по каналу управления восходящей линии связи.

Для достижения вышеупомянутых и относящихся целей один или несколько вариантов осуществления содержат признаки, полностью описанные ниже в данном документе и конкретно указанные в формуле изобретения. Нижеследующее описание и прилагаемые чертежи подробно излагают некоторые иллюстративные аспекты одного или нескольких вариантов осуществления. Эти аспекты указывают, однако, только некоторые из различных путей, как могут быть применены принципы различных вариантов осуществления, и предполагается, что описанные варианты осуществления включают в себя все такие аспекты и их эквиваленты.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой иллюстрацию системы беспроводной связи согласно различным аспектам, изложенным в данном документе.

Фиг.2 представляет собой иллюстрацию примерного устройства связи для применения в среде беспроводной связи.

Фиг.3 представляет собой иллюстрацию примерной системы беспроводной связи, которая обеспечивает применение формата канала управления согласно аспекту рассматриваемого раскрытия.

Фиг.4 представляет собой иллюстрацию примерных форматов полезной нагрузки для канала управления.

Фиг.5 представляет собой иллюстрацию примерных форматов полезной нагрузки для канала управления.

Фиг.6 представляет собой иллюстрацию примерного способа, который обеспечивает кодирование информации обратной связи в канале управления в системе беспроводной связи.

Фиг.7 представляет собой иллюстрацию примерного способа, который обеспечивает кодирование информации обратной связи в канале управления в системе беспроводной связи.

Фиг.8 представляет собой иллюстрацию примерной системы, которая обеспечивает применение канала управления восходящей линии связи для представления отчета об информации обратной связи и/или управления по меньшей мере одной базовой станции.

Фиг.9 представляет собой иллюстрацию примерной системы, которая обеспечивает беспроводную связь согласно аспекту рассматриваемого раскрытия.

Фиг.10 представляет собой иллюстрацию примерной беспроводной сетевой среды, которая может применяться в связи с различными системами и способами, описанными в данном документе.

Фиг.11 представляет собой иллюстрацию примерной системы, которая обеспечивает генерирование полезных нагрузок канала управления, которые включают в себя информацию обратной связи.

Осуществление изобретения

Ниже описываются различные варианты осуществления с ссылкой на чертежи, на которых подобные позиции используются для ссылки на подобные элементы по всем чертежам. В нижеследующем описании, с целью объяснения, изложены многочисленные конкретные подробности, чтобы обеспечить полное понимание одного или нескольких вариантов осуществления. Может быть очевидным, однако, что такой вариант(ы) осуществления может быть осуществлен на практике без этих конкретных подробностей. В других случаях общеизвестные конструкции и устройства показаны в виде блок-схемы, чтобы способствовать описанию одного или нескольких вариантов осуществления.

В контексте настоящей заявки термины «компонент», «модуль», «система» и т.п., как предполагается, относятся к относящемуся к компьютерам объекту, или аппаратному средству, или аппаратно-программному средству, или объединению аппаратных и программных средств, или программному средству, или программному средству при исполнении. Например, компонентом может быть, но не ограничивается ими, процесс, выполняющийся на процессоре, процессор, объект, исполняемый файл, поток управления, программа и/или компьютер. В качестве иллюстрации компонентом может быть как приложение, выполняющееся на вычислительном устройстве, так и вычислительное устройство. Один или несколько компонентов могут находиться в процессе и/или потоке управления, и компонент может быть локализован на одном компьютере и/или распределен между двумя или более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут исполняться с различных машиночитаемых носителей, имеющих различные структуры данных, хранимые на них. Компоненты могут устанавливать связь посредством локальных и/или удаленных процессов, таких как в соответствии с сигналом, имеющим один или несколько пакетов данных (например, данные от одного компонента взаимодействуют с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети, такой как Интернет, с другими системами посредством сигнала).

Кроме того, различные варианты осуществления описаны в данном документе в связи с мобильным устройством. Мобильное устройство также может называться системой, абонентским блоком, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильным телефоном, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, терминалом, устройством беспроводной связи, агентом пользователя, пользовательским устройством или пользовательским оборудованием (UE). Мобильным устройством может быть сотовый телефон, беспроводный телефон, телефон по протоколу установления сеансов связи (SIP), станция беспроводного абонентского доступа (WLL), персональный цифровой помощник (PDA), карманное устройство, имеющее возможность беспроводного подключения, вычислительное устройство или другое устройство обработки, соединенное с беспроводным модемом. Кроме того, в настоящем документе описываются различные варианты осуществления в отношении базовой станции. Базовая станция может использоваться для установления связи с мобильным устройством (устройствами) и также может упоминаться в качестве точки доступа, узла В, эволюционированного узла В (eNode B или eNB), базовой приемопередающей станции (BTS) или некоторой другой терминологии.

Кроме того, различные аспекты или признаки, описанные в данном документе, могут быть реализованы в виде способа, устройства или изделия, используя стандартные методы программирования и/или конструирования. Термин «изделие», как он используется в данном документе, как предполагается, охватывает компьютерную программу, доступную с любого машиночитаемого устройства, несущей или носителя. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, не ограничиваясь, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, дискета, магнитные полоски и т.д.), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой многофункциональный диск (DVD) и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM), накопитель в виде карточки, палочки, ключа и т.д.). Кроме того, различные запоминающие среды, описанные в данном документе, могут представлять одно или несколько устройств и/или другие машиночитаемые носители для хранения информации. Термин «машиночитаемый носитель» может включать в себя, не ограничиваясь, беспроводные каналы и различные другие среды, способные хранить, содержать и/или переносит инструкцию(и) и/или данные.

Методы, описанные в данном документе, могут использоваться для различных систем беспроводной связи, таких как многостанционный доступ с кодовым разделением (CDMA), многостанционный доступ с временным разделением (TDMA), многостанционный доступ с частотным разделением (FDMA), многостанционный доступ с ортогональным частотным разделением (OFDMA), мультиплексирование в частотной области на одной несущей (SC-FDMA) и другие системы. Термины «система» и «сеть» часто используются взаимозаменяющим образом. Система CDMA может реализовать радиотехнологию, такую как универсальный наземный радиодоступ (UTRA), CDMA2000 и т.п. UTRA включает в себя широкополосный CDMA (W-CDMA) и другие варианты CDMA. CDMA2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Система TDMA может реализовать радиотехнологию, такую как глобальная система мобильной связи (GSM). Система OFDMA может реализовать радиотехнологию, такую как эволюционированный UTRA (E-UTRA), ультрамобильная широкополосная сеть (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi (беспроводная точность)), IEEE 802.16 (WiMAX (общемировая совместимость широкополосного беспроводного доступа)), IEEE 802.20, Flash-OFDM (быстрый доступ с малым временем ожидания и плавным переходом между базовыми станциями на основе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением) и т.д. UTRA и E-UTRA являются частью универсальной системы мобильной связи (UMTS). Долгосрочная эволюция (LTE) Проекта партнерства по созданию системы третьего поколения (3GPP) представляет собой предстоящую версию UMTS, которая использует E-UTRA, который применяет OFDMA на нисходящей линии связи и SC-FDMA на восходящей линии связи. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE и GSM описаны в документах организации, названной «Проект партнерства по созданию системы 3-го поколения» (3GPP). CDMA2000 и UMB описаны в документах организации, названной «Проект 2 партнерства по созданию системы 3-го поколения» (3GPP2).

Как показано на фиг.1, система 100 беспроводной связи изображена согласно различным вариантам осуществления, представленным в данном документе. Система 100 содержит базовую станцию 102, которая может включать в себя многочисленные группы антенн. Например, одна группа антенн может включать в себя антенны 104 и 106, другая группа может содержать антенны 108 и 110, и дополнительная группа может включать в себя антенны 112 и 114. Две антенны изображены для каждой группы антенн; однако для каждой группы может использоваться большее или меньшее количество антенн. Базовая станция 102 дополнительно может включать в себя канал передатчика и канал приемника, каждый из которых, в свою очередь, может содержать множество компонентов, связанных с передачей и приемом сигнала (например, процессоры, модуляторы, мультиплексоры, демодуляторы, демультиплексоры, антенны и т.д.), что понятно для специалиста в данной области техники.

Базовая станция 102 может выполнять связь с одним или несколькими мобильными устройствами, такими как мобильное устройство 116 и мобильное устройство 122; однако необходимо понять, что базовая станция 102 может выполнять связь, по существу, с любым количеством мобильных устройств, подобных мобильным устройствам 116 и 122. Мобильными устройствами 116 и 122, например, могут быть сотовые телефоны, смартфоны, переносные компьютеры, карманные устройства связи, карманные вычислительные устройства, спутниковые радиостанции, глобальные системы определения местоположения, PDA и/или любое другое подходящее устройство для выполнения связи посредством системы 100 беспроводной связи. Как изображено, мобильное устройство 116 находится на связи с антеннами 112 и 114, где антенны 112 и 114 передают информацию на мобильное устройство 116 по прямой линии 118 связи и принимают информацию от мобильного устройства 116 по обратной линии 120 связи. Кроме того, мобильное устройство 122 находится на связи с антеннами 104 и 106, где антенны 104 и 106 передают информацию на мобильное устройство 122 по прямой линии 124 связи и принимают информацию от мобильного устройства 122 по обратной лини 126 связи. В системе дуплекса с частотным разделением (FDD) прямая линия 118 связи может использовать другую полосу частот, чем полоса частот, используемая обратной линией 120 связи, и прямая линия 124 связи может применять, например, другую полосу частот, чем полоса частот, используемая обратной линией 126 связи. Далее, в системе дуплекса с временным разделением (TDD) прямая линия 118 связи и обратная линия 120 связи могут использовать общую полосу частот, и прямая линия 124 связи и обратная линия 126 связи могут использовать общую полосу частот.

Каждая группа антенн и/или зона, в которой они предназначены выполнять связь, может упоминаться как сектор базовой станции 102. Например, группы антенн могут быть разработаны для выполнения связи с мобильными устройствами в секторе зон, охватываемых базовой станцией 102. При связи по прямым линиям 118 и 124 связи передающие антенны базовой станции 102 могут использовать формирование луча для улучшения отношения сигнал-шум прямых линий 118 и 124 связи для мобильных устройств 116 и 122. Это может выполняться, например, посредством использования предварительного кодера для направления сигналов по требуемым направлениям. Также, хотя базовая станция 102 использует формирование луча для передачи на мобильные устройства 116 и 122, разбросанные случайным образом по связанной зоне покрытия, мобильные устройства в соседних сотах могут быть подвержены меньшим помехам по сравнению с базовой станцией, передающей посредством одной антенны на все свои мобильные устройства. Кроме того, мобильные устройства 116 и 122 могут выполнять связь непосредственно друг с другом, используя одноранговую или эпизодическую технологию в одном примере. Согласно примеру система 100 может представлять собой систему связи с множеством входов и множеством выходов (MIMO). Кроме того, система 100 может использовать, по существу, метод дуплексирования любого типа для разделения каналов связи (например, прямой линии связи, обратной линии связи, …), такой как FDD, TDD и т.п.

Обращаясь теперь к фиг.2, на ней изображено устройство 200 связи для применения со средой беспроводной связи. Устройством 200 связи может быть базовая станция или ее часть, мобильное устройство или его часть или, по существу, любое устройство связи, которое принимает данные, передаваемые в среде беспроводной связи. Например, устройством 200 связи может быть терминал доступа (например, мобильное устройство, пользовательское оборудование и т.д.), который передает информацию управления и/или отчеты на точку доступа (например, базовую станцию, узел В, эволюционированный узел В (eNodeB) и т.д.). Устройство 200 связи может включать в себя кодер 202 канала управления, который может кодировать полезную нагрузку, которая включает в себя информацию обратной связи в соответствии с форматом полезной нагрузки и/или поля битов, и передатчик 204, который может передавать кодированную полезную нагрузку по каналу управления.

В соответствии с примером устройство 200 связи может посылать обратно информацию на другое устройство в системе и/или сети беспроводной связи. Например, устройство 200 связи может представлять отчет об индикаторе ранга (RI), индикаторе матрицы предварительного кодирования (PMI), индикаторе качества канала (CQI) и т.д. Кроме того, устройство 200 связи также может предоставлять индикатор гибридного автоматического запроса на повторение (HARQ), такой как подтверждение приема (ACK) и отрицательное подтверждение приема (NACK). Сообщаемая информация обратной связи может обеспечивать эффективную передачу по нисходящей линии связи и, в частности, передачу в системе с множеством входов и множеством выходов (MIMO-передаче) по нисходящей линии связи. В соответствии с иллюстрацией канал управления восходящей линии связи может применяться для доставки полезной нагрузки информации обратной связи. Например, может использоваться физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH) в системах, основанных на долгосрочной эволюции (LTE). Однако необходимо понять, что могут применяться другие каналы с описанными в данном документе аспектами.

Кодер 202 канала управления может кодировать информацию обратной связи в подкадр. Например, кодер 202 канала управления может генерировать полезную нагрузку подкадра, которая включает в себя по меньшей мере RI, PMI, CQI и, необязательно, индикатор декодирования HARQ. Битовая разрядность, необходимая для предоставления отчета устройством 200 связи о RI и PMI для каждой подполосы частот, изменяется в соответствии с антенной конфигурацией (например, количество передающих антенн и количество приемных антенн). В соответствии с иллюстрацией RI необходим один бит (например, чтобы идентифицировать ранг 1 или ранг 2) в антенной конфигурациях 2×2 или 4×2, и два бита (например, чтобы идентифицировать ранги 1-4) в антенной конфигурации 4×4. PMI применяется для идентификации, какой элемент в кодовой книге предварительного кодирования должен использоваться для формирования луча, основанного на предварительном кодировании. Следовательно, битовая разрядность зависит от размера кодовой книги. Например, в LTE-системах кодовая книга предварительного кодирования включает в себя три предварительных кодера для ранга-2 и шесть предварительных кодеров для ранга-1 в антенной конфигурации 2×2. Таким образом, два бита необходимы для идентификации предварительного кодера для ранга 2, и три бита необходимы для ранга-1. Для антенных конфигураций 4×2 или 4×4 кодовая книга включает в себя 16 предварительных кодеров на ранг (например, 16 предварительных кодеров для каждого из рангов 1-4). Следовательно, четыре бита необходимы для идентификации предварительного кодера в антенных конфигурациях 4×2 и 4×4.

Также представляется отчет об индикаторе качества канала (CQI). CQI может указывать один из 32 уровней качества на кодовое слово. Следовательно, количество битов, необходимых для предоставления отчета о CQI, равно обычно пяти битам на кодовое слово, когда CQI описывает диапазон отношения сигнала к помехам и шуму (SINR) от приблизительно -5 дБ до 25 дБ со степенью разрешения 1 дБ. В LTE-системах могут использоваться 2 кодовых слова. Таким образом, необходимая битовая разрядность для предоставления отчета о CQI составляет десять битов. Чтобы представлять отчет о RI, PMI и CQI, кодер 202 канала управления кодирует информацию в итоговые 13-14 битов для 2×2, 15 битов для 4×2 и 16 битов для 4×4. Необходимо понять, что отдельное представление отчета об индикаторе ранга может уменьшить нагрузку на представление отчета о PMI/CQI на 1 или 2 бита. Однако отдельный отчет об RI требует дополнительного канала управления с требованиями к меньшему коэффициенту ошибок.

Обратная связь с уменьшенным CQI может быть доступна для по крайней мере предварительного кодирования с разнесением по циклической задержке (CDD) с большой задержкой. Однако необходимо понять, что уменьшенный CQI может использоваться с предварительным кодированием CDD с нулевой или малой задержкой. Обратная связь с уменьшенным CQI может быть реализована посредством использования пространственно дифференциального CQI-формата (например, полный CQI в дополнение к дельта-CQI) между двумя кодовыми словами, которые используют подобие эффективного SINR кодовых слов в предварительном кодировании CDD с большой задержкой без каких-либо потенциальных неотрицательных коэффициентов усиления последовательного подавления помех.

Канал управления, который применяет расширение Задова-Чу (ZC-расширение), может генерировать 20 кодированных битов в одном подкадре с распределением одного блока ресурсов. В соответствии с другим примером канал управления, основанный на дискретном преобразовании Фурье (DFT), генерирует 48 кодированных битов в одном подкадре с распределением одного блока ресурсов. Следовательно, кодер 202 канала управления может эффективно упаковывать информацию обратной связи или управления (например, RI, PMI, CQI, ACK/NACK) в ограниченный частотно-временной блок ресурсов, распределяемый каналам управления (например, 20 битов для основанных на ZC-расширении каналов управления и 48 битов для основанных на DFT каналов управления). Кроме того, кодер 202 канала управления может применять по-новому формат уменьшенного CQI для дополнительного уплотнения битовой разрядности информации управления.

В системе с одним входом и множеством выходов (SIMO) не присутствует информация о RI и PMI. Следовательно, представляется отчет только об информации о CQI. Битовая разрядность полезной нагрузки только с CQI зависит от степени разрешения CQI. Например, полезная нагрузка составляет пять битов по длине со степенью разрешения CQI в 1 дБ. Пять битов могут кодировать 32 уровня полного CQI SIMO-системы. Как описано ниже, дополнительное снижение битовой разрядности может быть реализовано посредством изменения степени разрешения CQI.

Полезная нагрузка из пяти битов может размещаться в основанном на ZC-распределении канале управления, приводя к коду (20, 5). В соответствии с другим аспектом может применяться основанный на DFT канал управления, который приводит к коду (48, 5). Кроме того, ACK/NACK может передаваться вместе с CQI в канале управления. Следовательно, кодер 202 канала управления может использовать дополнительный бит для индикации ACK или NACK, приводя к коду (20, 6) для основанного на ZC-расширении канала или коду (48, 6) для основанного на DFT канала. Кроме того, блоковое кодирование (10, 6) может применяться для того, чтобы обеспечивать передачу полезной нагрузки в основанных на ZC-расширении каналах управления.

В системе с множеством входов и множеством выходов (MIMO-системе) с антенными конфигурациями 2×2 или 2×4 представляется отчет об индикаторе ранга, индикаторе матрицы предварительного кодирования и индикаторе качества канала. В MIMO-системе с антенной конфигурацией, которая включает в себя две передающие антенны, полезная нагрузка канала управления, которая включает в себя RI, PMI и CQI, может кодироваться в 10 битах. Это приводит к коду (20, 10) для основанных на ZC-расширении каналов и коду (48, 10) для основанных на DFT каналов. Кроме того, если индикатор HARQ (например, ACK или NACK) должен быть включен в полезную нагрузку канала управления, то потребуются самое большее два дополнительных бита. Следовательно, включение индикаторов ACK/NACK приводит к коду (20, 12) для основанных на ZC-расширении каналов и коду (48, 12) в основанных на DFT каналах. С индикаторами HARQ основанные на ZC-расширении каналы требуют по меньшей мере два слота подкадра для размещения полезной нагрузки, тогда как основанный на DFT канал может разместить полезную нагрузку в одном слоте.

В MIMO-системе с конфигурацией 4×2 кодер 202 канала управления может кодировать RI, PMI и CQI в 12-битовую полезную нагрузку. Размер полезной нагрузки может увеличиться до 14 битов, если будет включен индикатор ACK или NACK. Следовательно, в основанном на ZC-расширении канале управления кодер 202 канала управления генерирует код (20, 12) или код (20, 14) в зависимости от включения индикатора HARQ. Далее, кодер 202 канала управления обеспечивает код (48, 12) или код (48, 14).

В соответствии с другим аспектом, в MIMO-системе с конфигурацией 4×4 кодер 202 канала управления может кодировать RI, PMI и CQI в 14-битовой полезной нагрузке. Размер полезной нагрузки может увеличиться до 16 битов, если будет включен индикатор ACK или NACK. Следовательно, в основанном на ZC-расширении канале управления кодер 202 канала управления генерирует код (20, 14) или код (20, 16) в зависимости от включения индикатора HARQ. Кроме того, кодер 202 канала управления обеспечивает код (48, 14) или код (48, 16).

Кроме того, хотя не показано, необходимо понять, что устройство 200 связи может включать в себя память, которая хранит инструкции в отношении определения антенной конфигурации, установления степени разрешения CQI, кодирования RI, PMI и CQI в полезную нагрузку, передачи полезной нагрузки и т.п. Кроме того, память может включать в себя инструкции, которые реализуют механизм «маркерного ведра» для приведения в исполнение управления скоростью передачи данных. Кроме того, устройство 200 связи может включать в себя процессор, который может использоваться в связи с исполнением инструкций (например, инструкций, содержащихся в памяти, инструкций, полученных от другого источника …).

Ссылаясь теперь на фиг.3, на ней изображена система 300 беспроводной связи, которая может обеспечивать применение формата канала управления согласно аспекту рассматриваемого раскрытия. Система 300 включает в себя точку 302 доступа, которая может устанавливать связь с терминалом 304 доступа (и/или любым количеством других устройств (не показаны)). Точка 302 доступа может передавать информацию на терминал 304 доступа по прямой линии связи или каналу нисходящей линии связи; дополнительная точка 302 доступа может принимать информацию от терминала 304 доступа по обратной линии связи или каналу восходящей линии связи. Кроме того, система 300 может работать в беспроводной сети OFDMA (такой как 3GPP, 3GPP2, LTE 3GPP и т.д., например). Также компоненты и функциональные возможности, показанные и описанные ниже в точке 302 доступа, в одном примере могут быть представлены в терминале 304 доступа, и наоборот.

Точка 302 доступа включает в себя приемник 306, который получает передачи восходящей линии связи от терминала 304 доступа. Терминал 304 доступа может включать в себя блок 308 оценки антенн, который может определять антенную конфигурацию, применяемую в системе 300. Например, антенная конфигурация может включать в себя SIMO-систему, MIMO-систему 2×2, MIMO-систему 2×4, MIMO-систему 4×4 или т.п. Необходимо понять, что дополнительные конфигурации могут использоваться с аспектами рассматриваемого раскрытия. Например, конфигурация может включать в себя систему MxN, где M и N представляют собой целые числа, которые больше или равны единице. Антенная конфигурация, применяемая в системе 300, может оказывать влияние на информацию обратной связи, о которой необходимо представлять отчет терминалом 304 доступа. Следовательно, блок 308 оценки антенн определяет конфигурацию, чтобы дать возможность терминалу 304 доступа кодировать информацию обратной связи.

Терминал 304 доступа может дополнительно включать в себя модуль 310 конфигурирования CQI, который устанавливает степень разрешения CQI, применяемую системой 300. В соответствии с иллюстрацией терминал 304 доступа представляет отчет о значениях CQI, которые описывают значения SINR в диапазоне от -5 дБ до 25 дБ. Количество представленных отчетом значений зависит от степени разрешения CQI. Например, терминал 304 доступа представляет отчет о 32 уровнях CQI со степенью разрешения 1 дБ и о 16 уровнях CQI со степенью разрешения 2 дБ. Модуль 310 конфигурирования CQI определяет степень разрешения CQI, которая, в свою очередь, оказывает влияние на количество битов, необходимых для представление отчета о CQI на точку 302 доступа.

Согласно другому аспекту терминал доступа может включать в себя кодер 312 канала управления, который может кодировать полезную нагрузку, которая включает в себя информацию обратной связи в соответствии с форматом полезной нагрузки и/или полями битов. В иллюстративном варианте осуществления информация обратной связи может включать в себя индикатор ранга (RI), индикатор матрицы предварительного кодирования (PMI), индикатор качества канала (CQI) и т.п. Кроме того, информация обратной связи может необязательно включать в себя индикатор гибридного автоматического запроса на повторение (HARQ), такой как подтверждения приема (ACK) и отрицательные подтверждения приема (NACK). Кодер 312 канала управления может кодировать полезную нагрузку с информацией обратной связи для канала управления восходящей линии связи. Например, может использоваться физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH) в основанных на долгосрочной эволюции (LTE) системах. Однако необходимо понять, что могут применяться другие каналы с аспектами, описанными в данном документе. Если кодируется кодером 312 канала управления, терминал 304 доступа включает в себя передатчик 314, который может передавать кодированную полезную нагрузку по каналу управления восходящей линии связи.

Фиг.4 и 5 изображают примерные форматы полезной нагрузки для канала управления (например, физического канала управления восходящей линии связи). Полезные нагрузки включают в себя информацию обратной связи, такую как индикатор ранжирования, индикатор матрицы предварительного кодирования, CQI и т.д. Согласно аспекту примерные форматы могут использоваться кодером 202 или 312 канала управления, как описано с ссылкой на фиг.2 и 3, соответственно.

Обращаясь теперь к фиг.4, на ней изображены примерные форматы полезной нагрузки для канала управления. Форматы 402-408 полезной нагрузки представляют собой форматы канала управления для различных антенных конфигураций со степенью разрешения CQI 1 дБ. Формат 402 соответствует системе с одним входом и множеством выходов (SIMO-системе) и включает в себя 5-битовую полезную нагрузку, которая кодирует 32 уровня полного CQI. Кроме того, формат 402 может включать в себя необязательный дополнительный бит для кодирования индикатора HARQ (например, индикатор ACK или NACK). Формат 404 соответствует конфигурации с множеством входов и множеством выходов (MIMO) 2×2 и включает в себя 10-битовую полезную нагрузку, которая кодирует индикатор ранга (RI), индикатор матрицы предварительного кодирования (PMI) и CQI. 10-битовая полезная нагрузка формата 404 включает в себя 5 битов, которые кодируют 32 уровня полного CQI. Кроме того, формат 404 может включать в себя 5 битов, которые кодируют 30 гипотез, включающих в себя RI, PMI и восемь уровней дельта-CQI. В соответствии с примером шесть гипотез предназначены для PMI ранга 1, и 24 гипотезы предназначены для PMI ранга-2 и дельта-CQI. Формат 404 может необязательно включать в себя дополнительные два бита для кодирования индикаторов HARQ.

Формат 406 соответствует антенной конфигурации MIMO 4×2 и может включать в себя 12-битовую полезную нагрузку. Полезная нагрузка включает в себя 5 битов, которые кодируют 32 уровня полного CQI. Кроме того, формат 406 может включать в себя 3 бита, которые кодируют восемь гипотез RI и семь уровней дельта-CQI. Например, 3-битовые последовательности 000-110 могут представлять семь уровней CQI для ранга-2, и 3-битовая последовательность 111 может представлять ранг-1. Кроме того, формат 406 может включать в себя 4 бита, которые кодируют PMI. 4 бита для PMI представляют 16 возможных матриц предварительного кодирования на ранг. Формат 406 может необязательно включать в себя дополнительные два бита для кодирования индикаторов HARQ.

Формат 408 соответствует антенной конфигурации MIMO 4×4 и может включать в себя 14-битовую полезную нагрузку. Полезная нагрузка включает в себя 5 битов, которые кодируют 32 уровня полного CQI. Кроме того, формат 408 может включать в себя 5 битов, которые кодируют 31 гипотезу RI и 10 уровней дельта-CQI. Например, 5-битовые последовательности 00000-11110 могут представлять 10 уровней CQI для ранга-2, ранга-3 и ранга-4, и 5-битовая последовательность 11111 может представлять ранг-1. Кроме того, формат 408 может включать в себя 4 бита, которые кодируют PMI. 4 бита для PMI представляют 16 возможных матриц предварительного кодирования на ранг. Формат 408 может необязательно включать в себя дополнительные два бита для кодирования индикаторов HARQ.

Обращаясь теперь к фиг.5, на ней изображены примерные форматы полезной нагрузки для канала управления. Форматы 502-508 полезной нагрузки представляют собой форматы канала управления для различных антенных конфигураций со степенью разрешения CQI 2 дБ. Формат 502 соответствует системе с одним входом и множеством выходов (SIMO-системе) и включает в себя 4-битовую полезную нагрузку, которая кодирует 16 уровней полного CQI. Кроме того, формат 502 может включать в себя необязательный дополнительный бит для кодирования индикатора HARQ (например, индикатора ACK или NACK). Формат 504 соответствует конфигурации с множеством входов и множеством выходов (MIMO) 2×2 и включает в себя восьмибитовую полезную нагрузку, которая кодирует индикатор ранга (RI), индикатор матрицы предварительного кодирования (PMI) и CQI. Восьмибитовая полезная нагрузка формата 404 включает в себя четыре бита, которые кодируют 16 уровней полного CQI. Кроме того, формат 504 может включать в себя 4 бита, которые кодируют 15 гипотез, включающих в себя RI, PMI и три уровня дельта-CQI. В соответствии с примером шесть гипотез предназначены для PMI ранга 1, и девять гипотез предназначены для PMI ранга-2 и дельта-CQI. Формат 404 может необязательно включать в себя дополнительные два бита для кодирования индикаторов HARQ.

Формат 506 соответствует антенной конфигурации MIMO 4×2 и может включать в себя 10-битовую полезную нагрузку. Полезная нагрузка включает в себя 4 бита, которые кодируют 16 уровней полного CQI. Кроме того, формат 506 может включать в себя 32 бита, которые кодируют четыре гипотезы RI и три уровня дельта-CQI. Например, 2-битовые последовательности 00-10 могут представлять три уровня CQI для ранга-2, и 2-битовая последовательность 11 может представлять ранг-1. Кроме того, формат 506 может включать в себя 4 бита, которые кодируют PMI. 4 бита для PMI представляют 16 возможных матриц предварительного кодирования на ранг. Формат 506 может необязательно включать в себя дополнительные два бита для кодирования индикаторов HARQ.

Формат 508 соответствует антенной конфигурации MIMO 4×4 и может включать в себя 14-битовую полезную нагрузку. Полезная нагрузка включает в себя 4 бита, которые кодируют 16 уровней полного CQI. Кроме того, формат 508 может включать в себя 4 бита, которые кодируют 16 гипотез RI и 5 уровней дельта-CQI. Например, 4-битовая последовательность 0000-1110 может представлять 5 уровней CQI для ранга-2, ранга-3 и ранга-4, и 4-битовая последовательность 1111 может представлять ранг-1. Кроме того, формат 08 может включать в себя 4 бита, которые кодируют PMI. 4 бита для PMI представляют 16 возможных матриц предварительного кодирования на ранг. Формат 508 может необязательно включать в себя дополнительные два бита для кодирования индикаторов HARQ.

Обращаясь теперь к фиг.6-7, на них изображены способы, относящиеся к кодированию индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования, индикаторов качества канала и т.п. в подкадре канала управления. Хотя, для целей упрощения объяснения, способы показаны и описаны в виде последовательности действий, необходимо понять и оценить, что способы не ограничиваются порядком действий, так как некоторые действия, согласно одному или нескольким вариантам осуществления, могут происходить в других порядках и/или одновременно с другими действиями в отличие от тех, которые показаны и описаны в данном документе. Например, специалисту в данной области техники будет понятно, что способ может альтернативно представляться в виде последовательности взаимосвязанных состояний или событий, таких как в диаграмме состояний. Кроме того, не все изображенные действия могут потребоваться для реализации способа согласно одному или нескольким вариантам осуществления.

Обращаясь к фиг.6, на ней изображен способ 600, который обеспечивает кодирование информации обратной связи в канале управления в системе беспроводной связи. В позиции 602 определяется антенная конфигурация. Антенная конфигурация может оказывать влияние на сущность и величину обратной связи, необходимой для того, чтобы сделать возможной эффективную передачу по нисходящей линии связи. В одном примере антенная конфигурация может включать в себя систему с одним входом и одним выходом (SISO-систему), систему с одним входом и множеством выходов (SIMO-систему), систему с множеством входов и множеством выходов (MIMO-систему) и т.п. Кроме того, антенные конфигурации могут включать в себя различные количества антенн в системе (например, MIMO-системе). В соответствии с иллюстрацией MIMO-система может иметь конфигурацию MxN, где M и N могут представлять собой любые целые числа, большие или равные единице. В одном аспекте M представляет количество передающих антенн (например, передающих антенн нисходящей линии связи на базовой станции), и N представляет количество приемных антенн (например, приемных антенн нисходящей линии связи на мобильном устройстве).

В позиции 604 полезная нагрузка для канала управления кодируется в соответствии с определенной антенной конфигурацией. Полезная нагрузка может включать в себя информацию обратной связи, такую как, но не ограничиваясь ею, индикатор ранга, индикатор матрицы предварительного кодирования, индикаторы качества канала, достаточные для обеспечения отношений сигнала к помехам и шуму для каждого ранга и т.п. В одной иллюстрации полезная нагрузка требуется для размещения в подкадре канала управления. Основанный на ZC-расширении канал управления может генерировать 20 битов на подкадр, тогда как основанный на DFT канал управления генерирует 48 битов на подкадр. Следовательно, полезная нагрузка может кодироваться в соответствии с форматом, как описано выше с ссылкой на фиг.4 и 5. В позиции 606 полезная нагрузка передается по каналу управления. Например, каналом управления может быть канал управления восходящей линии связи, такой как физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH) в LTE-системах.

Обращаясь к фиг.7, на ней изображен способ 700, который обеспечивает кодирование информации обратной связи в канале управления в системе беспроводной связи. В позиции 702 может устанавливаться степень разрешения CQI. Индикаторы качества канала относятся к диапазону SINR от приблизительно -5 дБ до 25 дБ на конкретных уровнях (например, приращениях) или степенях разрешения. Например, степень разрешения 1 дБ с вышеупомянутым диапазоном приводит к одному из 32 уровней, представляемых в отчете мобильным устройством. Более грубая степень разрешения (например, более высокий размер шага) приводит к меньшему количеству уровней и, следовательно, к меньшему количеству битов, необходимых для предоставления отчета о CQI. В позиции 704 определяется антенная конфигурация. Антенная конфигурация оказывает влияние на количество битов, необходимых для представления отчета об информации обратной связи (например, CQI, RI, PMI). Например, антенная конфигурация 4×4 требует по меньшей мере два бита для представления отчета об индикаторе ранга (например, ранг 1-4). Кроме того, когда размер кодовой книги изменяется на основе антенной конфигурации, биты для индикатора матрицы предварительного кодирования также изменяются в соответствии с антенной конфигурацией. В позиции 706 полезная нагрузка для канала управления кодируется в соответствии с определенной антенной конфигурацией. Полезная нагрузка может включать в себя информацию обратной связи, такую как, но не ограничиваясь ею, индикатор ранга, индикатор матрицы предварительного кодирования, индикаторы качества канала, достаточные для обеспечения отношений сигнала к помехам и шуму для каждого ранга, и т.п. Полезная нагрузка может кодироваться в соответствии с форматом, как описано выше с ссылкой на фиг.4 и 5. В позиции 708 полезная нагрузка передается по каналу управления. Например, каналом управления может быть канал управления восходящей линии связи, такой как физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH) в LTE-системах.

Понятно, что, согласно одному или нескольким аспектам, описанным в данном документе, выводы могут быть сделаны относительно установления степени разрешения CQI, определения антенной конфигурации, кодирования информации обратной связи, выбора основы канала (например, ZC-расширение, DFT и т.д.) и т.п. Как используется в данном документе, термин «делать предположение» или «предположение» ссылается, в основном, на процесс рассуждения или предположения о состояниях системы, среды и/или пользователя из множества наблюдений, зафиксированных посредством событий и/или данных. Предположение может применяться для определения конкретного контекста или действия, или может создавать, например, распределение вероятности по состояниям. Предположение может быть вероятностным, т.е. вычисление распределения вероятности по представляющим интерес состояниям, основываясь на рассмотрении данных и событий. Предположение также может ссылаться на методы, применяемые для составления событий более высокого уровня из множества событий и/или данных. Такое предположение приводит к составлению новых событий или действий из множества наблюдаемых событий и/или хранимых данных о событии, коррелируются ли или нет события в непосредственной временной близости, и происходят ли события и данные от одного или нескольких источников событий и данных.

Фиг.8 представляет собой иллюстрацию мобильного устройства 800, которое обеспечивает применение канала управления восходящей линии связи для представления отчета с информацией обратной связи и/или управления по меньшей мере одной базовой станции. Мобильное устройство 800 содержит приемник 802, который принимает сигнал, например, от приемной антенны (не показана), выполняет типовые действия (например, фильтрует, усиливает, преобразует с понижением частоты и т.д.) над принятым сигналом и оцифровывает приведенный в определенное состояние сигнал для получения отсчетов. Приемник 802 может содержать демодулятор 804, который может демодулировать принятые символы и подавать их на процессор 806 для оценки канала. Процессором 806 может быть процессор, предназначенный для анализа информации, принимаемой приемником 802, и/или генерирования информации для передачи передатчиком 816, процессор, который управляет одним или несколькими компонентами мобильного устройства 800, и/или процессор, который как анализирует информацию, принимаемую приемником 802, генерирует информацию для передачи передатчиком 816, так и управляет одним или несколькими компонентами мобильного устройства 800.

Мобильное устройство 800 может дополнительно содержать память 808, которая с возможностью работы соединена с процессором 806, и которая может хранить подлежащие передаче данные, принятые данные, информацию, относящуюся к доступным каналам, данные, ассоциированные с анализируемой интенсивностью сигнала, и/или помехи, информацию, относящуюся к распределенному каналу, мощности, скорости передачи или т.п., и любую другую подходящую информацию для оценки канала и передачи по каналу. Память 808 может дополнительно хранить протоколы и/или алгоритмы, связанные с оценкой и/или использованием канала (например, основанные на рабочих характеристиках, основанные на пропускной способности и т.д.). Кроме того, память 808 может хранить приоритетные скорости передачи битов, максимальные скорости передачи битов, размеры очередей и т.д., относящиеся к одному или нескольким однонаправленным каналам, обслуживаемым мобильным устройством 800.

Понятно что хранилище данных (например, память 808), описанное в данном документе, может представлять собой или энергозависимую память или энергонезависимую память, или может включать в себя как энергозависимую, так и энергонезависимую память. В качестве иллюстрации, и не ограничения, энергонезависимая память может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ROM (PROM), электрически программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое PROM (EEPROM) или флэш-память. Энергозависимая память может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), которое действует в качестве внешней кэш-памяти. В качестве иллюстрации, а не ограничения, RAM доступна во многих видах, таких как синхронное RAM (SRAM), динамическое RAM (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), SDRAM с удвоенной скоростью обмена (DDR SDRAM), усовершенствованное SDRAM (ESDRAM), DRAM с синхронной связью (SLDRAM) и RAM с шиной прямого резидентного доступа (DRRAM). Память 808 рассматриваемых систем и способов, как предполагается, содержит, без ограничения ими, эти и любые другие подходящие виды памяти.

Процессор 806 может быть функционально соединен с кодером 810 полезной нагрузки, который может кодировать полезную нагрузку, которая включает в себя информацию обратной связи в соответствии с форматом полезной нагрузки и/или полями битов. В иллюстративном варианте осуществления информация обратной связи может включать в себя индикатор ранга (RI), индикатор матрицы предварительного кодирования (PMI), индикатор качества канала (CQI) и т.п. Кроме того, информация обратной связи может необязательно включать в себя индикатор гибридного автоматического запроса на повторение (HARQ), такой как подтверждения приема (ACK) и отрицательные подтверждения приема (NACK). Кодер 810 полезной нагрузки может применять один из множества форматов для генерирования полезной нагрузки, как описано, например, выше.

Процессор 806 может быть дополнительно соединен с конфигуратором 812 CQI, который устанавливает степень разрешения CQI, применяемую при представлении отчета о качестве канала. Мобильное устройство 800 дополнительно еще содержит модулятор 814 и передатчик 816, которые, соответственно, модулируют и передают сигналы, например, на базовую станцию, другое мобильное устройство и т.д. Хотя показаны отдельными от процессора 806, необходимо понять, что кодер 810 полезной нагрузки, конфигуратор 812 CQI, демодулятор 804 и/или модулятор 814 могут быть частью процессора 806 или многочисленных процессоров (не показаны).

Фиг.9 представляет собой иллюстрацию системы 900, которая обеспечивает беспроводную связь согласно аспекту рассматриваемого раскрытия. Система 900 содержит базовую станцию 902 (например, точку доступа …) с приемником 910, который принимает сигнал(ы) от одного или нескольких мобильных устройств 904 посредством множества приемных антенн 906, и передатчиком 920, который передает информацию, модулированную модулятором 918, на одно или несколько мобильных устройств 904 посредством передающей антенны 908. Приемник 910 может принимать информацию от приемных антенн 906 и соединен с возможностью работы с демодулятором 912, который демодулирует принимаемую информацию. Демодулированные символы анализируются процессором 914, который может быть подобен процессору, описанному выше в отношении фиг.8, и который соединен с памятью 916, которая хранит информацию, относящуюся к оценке интенсивности сигнала (например, пилот-сигнала) и/или интенсивности помех, данные, подлежащие передаче или принимаемые от мобильного устройства (устройств) 904 (или от другой базовой станции (не показана)), и/или любую другую подходящую информацию, относящуюся к выполнению различных действий и функций, изложенных в данном документе.

Процессором 914 может быть процессор, предназначенный для анализа информации, принимаемой приемником 910, и/или генерирования информации для передачи передатчиком 920, процессор, который управляет одним или несколькими компонентами базовой станции 902, и/или процессор, который как анализирует информацию, принимаемую приемником 910, генерирует информацию для передачи передатчиком 920, так и управляет одним или несколькими компонентами базовой станции 902.

Базовая станция 902 может дополнительно содержать память 916, которая функционально соединена с процессором 914, и которая может хранить подлежащие передаче данные, принятые данные, информацию, относящуюся к доступным каналам, данные, ассоциированные с анализируемой интенсивностью сигнала, и/или помехи, информацию, относящуюся к назначенному каналу, мощности, скорости передачи или т.п., и любую другую подходящую информацию для оценки канала и передачи по каналу. Память 916 может дополнительно хранить протоколы и/или алгоритмы, ассоциированные с оценкой и/или использованием канала (например, основанные на рабочих характеристиках, основанные на пропускной способности и т.д.).

Понятно что память 916, описанная в данном документе, может представлять собой или энергозависимую память или энергонезависимую память, или может включать в себя как энергозависимую, так и энергонезависимую память. В качестве иллюстрации, и не ограничения, энергонезависимая память может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ROM (PROM), электрически программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое PROM (EEPROM) или флэш-память. Энергозависимая память может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), которое действует в качестве внешней кэш-памяти. В качестве иллюстрации, а не ограничения, RAM доступна во многих видах, таких как синхронное RAM (SRAM), динамическое RAM (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), SDRAM с удвоенной скоростью обмена (DDR SDRAM), усовершенствованное SDRAM (ESDRAM), DRAM с синхронной связью (SLDRAM) и RAM с шиной прямого резидентного доступа (DRRAM). Память 908 рассматриваемых систем и способов, как предполагается, содержит, без ограничения ими, эти и любые другие подходящие типы памяти. Кроме того, хотя показаны как отдельные от процессора 914, необходимо понять, что планировщик, демодулятор 912 и/или модулятор 918 могут быть частью процессора 914 или многочисленных процессоров (не показаны).

Фиг.10 изображает примерную систему 1000 беспроводной связи. Система 1000 беспроводной связи описывает одну базовую станцию 1010 и одно мобильное устройство 1050 для краткости. Однако необходимо понять, что система 1000 может включать в себя более одной базовой станции и/или более одного мобильного устройства, причем дополнительные базовые станции и/или мобильные устройства могут быть, по существу, подобными или отличными от примерной базовой станции 1010 и мобильного устройства 1050, описанных ниже. Кроме того, необходимо понять, что базовая станция 1010 и/или мобильное устройство 1050 могут применять системы (фиг.1-3 и 8-9), примеры (фиг.4 и 5) и/или способы (фиг.6-7), описанные в данном документе, чтобы обеспечивать беспроводную связь между ними.

На базовой станции 1010 данные трафика для нескольких потоков данных подаются от источника 1012 данных на процессор 1014 данных передачи (ТХ). Согласно примеру каждый поток данных может передаваться по соответствующей антенне. Процессор 1014 данных ТХ форматирует, кодирует и перемежает поток данных трафика, основываясь на конкретной схеме кодирования, выбранной для этого потока данных для получения кодированных данных.

Кодированные данные для каждого потока данных могут мультиплексироваться с пилотными данными, используя методы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM). Дополнительно или альтернативно, пилотные символы могут мультиплексироваться с частотным разделением (FDM), мультиплексироваться с временным разделением (TDM) или мультиплексироваться с кодовым разделением (CDM). Пилотные данные представляют собой обычно известную структуру данных, которая обрабатывается известным образом и может использоваться в мобильном устройстве 1050 для оценки характеристики канала. Мультиплексированные пилотные и кодированные данные для каждого потока данных могут модулироваться (например, отображаться на символы), основываясь на конкретной схеме модуляции (например, двоичная фазовая манипуляция (BPSK), квадратурная фазовая манипуляция (QPSK), многопозиционная фазовая манипуляция (M-PSK), многопозиционная квадратурная амплитудная модуляция (M-QAM) и т.д.), выбранной для этого потока данных для получения модуляционных символов. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут определяться инструкциями, выполняемыми или обеспечиваемыми процессором 1030.

Модуляционные символы для потоков данных могут подаваться на процессор 1020 MIMO TX, который может дополнительно обрабатывать модуляционные символы (например, для OFDM). Процессор 1020 MIMO TX затем подает N _T потоков модуляционных символов на N _T передатчиков (TMTR) 1022а-1022t. В различных вариантах осуществления процессор 1020 MIMO TX применяет весовые коэффициенты формирования луча к символам потоков данных и к антенне, с которой передается символ.

Каждый передатчик 1022 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов для получения одного или нескольких аналоговых сигналов и дополнительно приводит в определенное состояние (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы для получения модулированного сигнала, пригодного для передачи по MIMO-каналу. Кроме того, N _T модулированных сигналов от передатчиков 1022a-1022t передаются с N _T антенн 1024a-1024t, соответственно.

На мобильном устройстве 1050 передаваемые модулированные сигналы принимаются N _R антеннами 1052a-1052r, и принятый сигнал от каждой антенны 1052 подается на соответствующий приемник (RCVR) 1054a-1054r. Каждый приемник 1054 приводит в определенное состояние (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий сигнал, оцифровывает приведенный в определенное состояние сигнал для получения отсчетов и дополнительно обрабатывает отсчеты для получения соответствующего «принятого» потока символов.

Процессор 1060 данных RX может принимать и обрабатывать N _R принятых потоков символов от N _R приемников 1054, основываясь на конкретном методе обработки приемника для получения N _T «обнаруженных» потоков символов. Процессор 1060 данных RX может демодулировать, устранять перемежение и декодировать каждый обнаруженный поток символов для восстановления данных трафика для потока данных. Обработка процессором 1060 данных RX является комплементарной обработке, выполняемой процессором 1020 MIMO TX и процессором 1014 данных ТХ на базовой станции 1010.

Процессор 1070 может периодически определять, какую использовать матрицу предварительного кодирования, как описано выше. Кроме того, процессор 1070 может формулировать сообщение обратной линии связи, содержащее часть с индексом матрицы и часть со значением ранга.

Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации, касающейся линии связи и/или принимаемого потока данных. Сообщение обратной линии связи может обрабатываться процессором 1038 данных ТХ, который также принимает данные трафика для нескольких потоков данных от источника 1036 данных, модулироваться модулятором 1080, приводиться в определенное состояние передатчиками 1054a-1054r и передаваться обратно на базовую станцию 1010.

На базовой станции 1010 модулированные сигналы от мобильного устройства 1050 принимаются антеннами 1024, приводятся в определенное состояние приемниками 1022, демодулируются демодулятором 1040 и обрабатываются процессором 1042 данных RX для извлечения сообщения обратной линии связи, передаваемого мобильным устройством 1050. Кроме того, процессор 1030 может обрабатывать извлеченное сообщение для определения, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весовых коэффициентов формирования луча.

Процессоры 1030 и 1070 могут руководить (например, контролировать, координировать, управлять и т.д.) работой на базовой станции 1010 и мобильном устройстве 1050, соответственно. Соответствующие процессоры 1030 и 1070 могут быть связаны с памятью 1032 и 1072, которые хранят программные коды и данные. Процессоры 1030 и 1070 также могут выполнять вычисления для вывода оценок частотной и импульсной характеристики для восходящей линии связи и нисходящей линии связи, соответственно.

Необходимо понять, что варианты осуществления, описанные в данном документе, могут быть реализованы аппаратными, программными, аппаратно-программными, межплатформенными программными средствами, микрокодом или любой их комбинацией. Для аппаратной реализации блоки обработки могут быть реализованы в одной или нескольких специализированных интегральных схемах (специализированных ИС), процессорах цифровой обработки сигналов (DSP), устройствах цифровой обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых вентильных матрицах (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, других электронных блоках, разработанных для выполнения функций, описанных в данном документе, или в их комбинации.

Если варианты осуществления реализуются программными, аппаратно-программными, межплатформенными программными средствами или микрокодом, программным кодом или кодовыми сегментами, они могут храниться на машиночитаемом носителе, таком как запоминающий компонент. Кодовый сегмент может быть представлять процедуру, функцию, подпрограмму, программу, стандартную программу, стандартную подпрограмму, модуль, пакет программ, класс или любое объединение инструкций, структур данных или операторов программы. Кодовый сегмент может быть связан с другим кодовым сегментом или аппаратной схемой посредством пересылки и/или приема информации, данных, аргументов, параметров или содержимого памяти. Информация, аргументы, параметры, данные и т.д. могут пересылаться, направляться или передаваться, используя любые подходящие средства, включая совместное использование памяти, пересылку сообщений, пересылку маркера, сетевые передачи и т.д.

Для программной реализации методы, описанные в данном документе, могут быть реализованы посредством модулей (например, процедур, функций и т.п.), которые выполняют функции, описанные в данном документе. Коды программных средств могут храниться в блоках памяти и исполняться процессорами. Блок памяти может быть реализован в процессоре или вне процессора, в этом случае он может быть связан с возможностью передачи данных с процессором посредством различных средств, что известно в технике.

С ссылкой на фиг.11 на ней изображена система 1100, которая способствует генерированию полезных нагрузок канала управления, которые включают в себя информацию обратной связи. Например, система 1100 может находиться, по меньшей мере частично, в базовой станции, мобильном устройстве и т.д. Необходимо понять, что система 1100 представлена как включающая в себя функциональные блоки, которыми могут быть функциональные блоки, которые представляют функции, реализуемые процессором, программными средствами или их комбинацией (например, аппаратно-программными средствами). Система 1100 включает в себя логическое группирование 1102 электрических компонентов, которые могут действовать совместно. Например, логическое группирование 1102 может включать в себя электрический компонент для кодирования по меньшей мере индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и индикаторов качества канала в полезной нагрузке 104 канала управления. Кроме того, логическое группирование 1102 может содержать электрический компонент для передачи кодированной полезной нагрузки по каналу 1106 управления восходящей линии связи. Дополнительно, система 1100 может включать в себя память 1108, которая хранит инструкции для исполнения функций, ассоциированных с электрическими компонентами 1104 и 1106. Хотя они показаны как внешние для памяти 1108, необходимо понять, что один или несколько из электрических компонентов 1104 и 1106 могут находиться в памяти 1108.

То что было описано выше, включает в себя примеры одного или нескольких вариантов осуществления. Конечно нельзя описать каждую возможную комбинацию компонентов или способов для целей описания вышеупомянутых вариантов осуществления, но специалист в данной области техники может оценить, что возможны многие дополнительные объединения и перестановки различных вариантов осуществления. Следовательно, как предполагается, описанные варианты осуществления охватывают все такие изменения, модификации и варианты, которые находятся в рамках сущности и объема прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, в той степени, в какой термин «включает в себя» используется или в подробном описании, или в формуле изобретения, такой термин, как предполагается, является неисключающим в том смысле, в котором он подобен термину «содержащий», как «содержащий» интерпретируется в качестве переходного слова в формуле изобретения.

Изобретение относится к беспроводной связи и более конкретно к форматам канала управления восходящей линии связи в сетях беспроводной связи. Описаны системы и способы, которые обеспечивают кодирование информации обратной связи или управления в компактной полезной нагрузке. В частности, индикатор ранга, индикатор матрицы предварительного кодирования и индикаторы качества канала упаковываются в полезную нагрузку канала управления, которая размещается в одном подкадре. Формат полезной нагрузки определяется на основе, по меньшей мере частично, антенной конфигурации или степени разрешения индикатора качества канала. Кроме того, в полезную нагрузку могут быть включены гибридные автоматические запросы на повторение. Технический результат - обеспечение улучшения рабочих характеристик, в частности повышение пропускной способности и надежности в сетях беспроводной связи. 5 н. и 34 з.п ф-лы, 11 ил.

1. Способ доставки информации отчета по каналу управления, содержащий этапы, на которых:
кодируют, по меньшей мере, индикатор ранга, индикатор матрицы предварительного кодирования и индикаторы качества канала в полезной нагрузке канала управления в соответствии с форматом полезной нагрузки, причем формат включает в себя последовательность битов, которая кодирует, по меньшей мере, индикатор ранга совместно с множеством уровней индикатора качества канала; и
передают кодированную полезную нагрузку по каналу управления восходящей линии связи.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором выбирают формат полезной нагрузки в соответствии с антенной конфигурацией.

3. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором устанавливают степень разрешения индикатора качества канала.

4. Способ по п.3, дополнительно содержащий этап, на котором выбирают формат полезной нагрузки в соответствии со степенью разрешения индикатора качества канала.

5. Способ по п.1, в котором последовательность битов дополнительно совместно кодирует индикатор матрицы предварительного кодирования вместе с индикатором ранга и множеством уровней индикатора качества канала.

6. Способ по п.1, в котором формат полезной нагрузки включает в себя самое большее 5 битов, которые представляют самое большее 32 уровня полных индикаторов качества канала, и самое большее 5 битов, которые представляют, по меньшей мере, 30 объединенных кодирующих последовательностей индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и 8 уровней дельта-индикаторов качества канала.

7. Способ по п.1, в котором формат полезной нагрузки включает в себя самое большее 5 битов, которые представляют самое большее 32 уровня полных индикаторов качества канала, самое большее 3 бита, которые представляют, по меньшей мере, 8 объединенных кодирующих последовательностей индикатора ранга и 7 уровней дельта-индикаторов качества канала, и самое большее 4 бита, которые представляют один из 16 возможных индикаторов матрицы предварительного кодирования.

8. Способ по п.1, в котором формат полезной нагрузки включает в себя самое большее 5 битов, которые представляют самое большее 32 уровня полных индикаторов качества канала, самое большее 5 битов, которые представляют, по меньшей мере, 31 объединенную кодирующую последовательность индикатора ранга и 10 уровней дельта-индикаторов качества канала, и самое большее 4 бита, которые представляют один из 16 возможных индикаторов матрицы предварительного кодирования.

9. Способ по п.1, в котором формат полезной нагрузки включает в себя самое большее 4 бита, которые представляют самое большее 16 уровней полных индикаторов качества канала, и самое большее 4 бита, которые представляют, по меньшей мере, 15 объединенных кодирующих последовательностей индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и 3 уровней дельта-индикаторов качества канала.

10. Способ по п.1, в котором формат полезной нагрузки включает в себя самое большее 4 бита, которые представляют самое большее 16 уровней полных индикаторов качества канала, самое большее 2 бита, которые представляют, по меньшей мере, 4 объединенных кодирующих последовательностей индикатора ранга и 3 уровней дельта-индикаторов качества канала, и самое большее 4 бита, которые представляют один из 16 возможных индикаторов матрицы предварительного кодирования.

11. Способ по п.1, в котором формат полезной нагрузки включает в себя самое большее 4 бита, которые представляют самое большее 16 уровней полных индикаторов качества канала, самое большее 4 бита, которые представляют, по меньшей мере, 16 объединенных кодирующих последовательностей индикатора ранга и 5 уровней дельта-индикаторов качества канала, и самое большее 4 бита, которые представляют один из 16 возможных индикаторов матрицы предварительного кодирования.

12. Способ по п.1, в котором канал управления представляет собой физический канал управления восходящей линии связи.

13. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором кодируют индикатор гибридного автоматического запроса на повторение в полезной нагрузке канала управления.

14. Устройство беспроводной связи для доставки информации отчета по каналу управления, содержащее:
память, которая хранит инструкции, относящиеся к кодированию, по меньшей мере, индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и индикаторов качества канала в полезной нагрузке канала управления в соответствии с форматом полезной нагрузки, причем формат включает в себя последовательность битов, которая кодирует, по меньшей мере, индикатор ранга совместно с множеством уровней индикатора качества канала, и передаче кодированной полезной нагрузки по каналу управления восходящей линии связи; и
процессор, соединенный с памятью, выполненный с возможностью исполнения инструкций, хранящихся в памяти.

15. Устройство беспроводной связи по п.14, в котором память дополнительно хранит инструкции для выбора формата полезной нагрузки в соответствии с антенной конфигурацией.

16. Устройство беспроводной связи по п.14, в котором память дополнительно хранит инструкции для установления степени разрешения индикатора качества канала.

17. Устройство беспроводной связи по п.16, в котором память дополнительно хранит инструкции для выбора формата полезной нагрузки в соответствии со степенью разрешения индикатора качества канала.

18. Устройство беспроводной связи по п.14, в котором последовательность битов дополнительно совместно кодирует индикатор матрицы предварительного кодирования вместе с индикатором ранга и множеством уровней индикатора качества канала.

19. Устройство беспроводной связи по п.14, в котором память дополнительно хранит инструкции для кодирования индикатора гибридного автоматического запроса на повторение в полезной нагрузке канала управления.

20. Устройство беспроводной связи для доставки информации отчета по каналу управления, содержащее:
средство для кодирования, по меньшей мере, индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и индикаторов качества канала в полезной нагрузке канала управления в соответствии с форматом полезной нагрузки, причем формат включает в себя последовательность битов, которая кодирует, по меньшей мере, индикатор ранга совместно с множеством уровней индикатора качества канала; и
средство для передачи кодированной полезной нагрузки по каналу управления восходящей линии связи.

21. Устройство беспроводной связи по п.20, дополнительно содержащее средство для выбора формата полезной нагрузки в соответствии с антенной конфигурацией.

22. Устройство беспроводной связи по п.20, дополнительно содержащее средство для установления степени разрешения индикатора качества канала.

23. Устройство беспроводной связи по п.22, дополнительно содержащее средство для выбора формата полезной нагрузки в соответствии со степенью разрешения индикатора качества канала.

24. Устройство беспроводной связи по п.20, в котором последовательность битов дополнительно совместно кодирует индикатор матрицы предварительного кодирования вместе с индикатором ранга и множеством уровней индикатора качества канала.

25. Устройство беспроводной связи по п.20, дополнительно содержащее средство для кодирования индикатора гибридного автоматического запроса на повторение в полезной нагрузке канала управления.

26. Машиночитаемый носитель, на котором сохранен компьютерный программный продукт, который при выполнении компьютером побуждает компьютер выполнять способ доставки информации отчета по каналу управления, причем машиночитаемый носитель содержит:
код, вызывающий кодирование, по меньшей мере, одним компьютером, по меньшей мере, индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и индикаторов качества канала в полезной нагрузке канала управления в соответствии с форматом полезной нагрузки, причем формат включает в себя последовательность битов, которая кодирует, по меньшей мере, индикатор ранга совместно с множеством уровней индикатора качества канала; и
код, вызывающий передачу, по меньшей мере, одним компьютером кодированной полезной нагрузки по каналу управления восходящей линии связи.

27. Машиночитаемый носитель по п.26, дополнительно содержащий код, вызывающий выбор, по меньшей мере, одним компьютером формата полезной нагрузки в соответствии с антенной конфигурацией.

28. Машиночитаемый носитель по п.26, дополнительно содержащий код, вызывающий установление, по меньшей мере, одним компьютером степени разрешения индикатора качества канала.

29. Машиночитаемый носитель по п.28, дополнительно содержащий код, вызывающий выбор, по меньшей мере, одним компьютером формата полезной нагрузки в соответствии со степенью разрешения индикатора качества канала.

30. Машиночитаемый носитель по п.26, в котором последовательность битов дополнительно совместно кодирует индикатор матрицы предварительного кодирования вместе с индикатором ранга и множеством индикаторов качества канала.

31. Машиночитаемый носитель по п.26, в котором формат полезной нагрузки включает в себя самое большее 5 битов, которые представляют самое большее 32 уровня полных индикаторов качества канала, и самое большее 5 битов, которые представляют, по меньшей мере, 30 объединенных кодирующих последовательностей индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и 8 уровней дельта-индикаторов качества канала.

32. Машиночитаемый носитель по п.26, в котором формат полезной нагрузки включает в себя самое большее 5 битов, которые представляют самое большее 32 уровня полных индикаторов качества канала, самое большее 3 бита, которые представляют, по меньшей мере, 8 объединенных кодирующих последовательностей индикатора ранга и 7 уровней дельта-индикаторов качества канала, и самое большее 4 бита, которые представляют один из 16 возможных индикаторов матрицы предварительного кодирования.

33. Машиночитаемый носитель по п.26, в котором формат полезной нагрузки включает в себя самое большее 5 битов, которые представляют самое большее 32 уровня полных индикаторов качества канала, самое большее 5 битов, которые представляют, по меньшей мере, 31 объединенную кодирующую последовательность индикатора ранга и 10 уровней дельта-индикаторов качества канала, и самое большее 4 бита, которые представляют один из 16 возможных индикаторов матрицы предварительного кодирования.

34. Машиночитаемый носитель по п.26, в котором формат полезной нагрузки включает в себя самое большее 4 бита, которые представляют самое большее 16 уровней полных индикаторов качества канала, и самое большее 4 бита, которые представляют, по меньшей мере, 15 объединенных кодирующих последовательностей индикатора ранга, индикатора матрицы предварительного кодирования и 3 уровней дельта-индикаторов качества канала.

35. Машиночитаемый носитель по п.26, в котором формат полезной нагрузки включает в себя самое большее 4 бита, которые представляют самое большее 16 уровней полных индикаторов качества канала, самое большее 2 бита, которые представляют, по меньшей мере, 4 объединенные кодирующие последовательности индикатора ранга и 3 уровней дельта-индикаторов качества канала, и самое большее 4 бита, которые представляют один из 16 возможных индикаторов матрицы предварительного кодирования.

36. Машиночитаемый носитель по п.26, в котором формат полезной нагрузки включает в себя самое большее 4 бита, которые представляют самое большее 16 уровней полных индикаторов качества канала, самое большее 4 бита, которые представляют, по меньшей мере, 16 объединенных кодирующих последовательностей индикатора ранга и 5 уровней дельта-индикаторов качества канала, и самое большее 4 бита, которые представляют один из 16 возможных индикаторов матрицы предварительного кодирования.

37. Машиночитаемый носитель по п.26, в котором канал управления представляет собой физический канал управления восходящей линии связи.

38. Машиночитаемый носитель по п.26, дополнительно содержащий код, вызывающий кодирование, по меньшей мере, одним компьютером индикатора гибридного автоматического запроса на повторение в полезной нагрузке канала управления.

39. Устройство для доставки информации отчета по каналу управления в системе беспроводной связи, содержащее: процессор, выполненный с возможностью:
кодировать, по меньшей мере, индикатор ранга, индикатор матрицы предварительного кодирования и индикаторы качества канала в полезной нагрузке канала управления в соответствии с форматом полезной нагрузки, причем формат включает в себя последовательность битов, которая кодирует, по меньшей мере, индикатор ранга совместно с множеством уровней индикатора качества канала; и
передавать кодированную полезную нагрузку по каналу управления восходящей линии связи.