СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ В ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ Российский патент 2012 года по МПК H04B7/216 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системам радиосвязи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству синтеза опорного сигнала и кодовой таблицы для передачи сигналов управления в восходящей линии.

Уровень техники

Системы радиосвязи сегодня широко распространены для передачи разнообразного контента, такого как голос, данные и т.п. Такие системы могут быть системами многостанционного доступа, способными поддерживать связь с несколькими абонентами путем совместного использования имеющихся системных ресурсов (например, полосы и мощности передач). К примерам таких систем многостанционного доступа относятся системы многостанционного доступа с кодовым уплотнением (CDMA), системы многостанционного доступа с временным уплотнением (TDMA), системы многостанционного доступа с частотным уплотнением (FDMA) и системы многостанционного доступа с ортогональным частотным уплотнением (OFDMA).

Протокол партнерства третьего поколения 3GPP Long-term evolution (LTE) дополняет успешный протокол высокоскоростной пакетной передачи данных (High Speed Packet Access (HSPA)), обеспечивая более высокие пиковые скорости передачи данных, меньшую задержку и расширенную полосу в областях с большим спросом на услуги связи. Это достигается за счет использования более широкополосных радиоинтерфейсов многостанционного доступа с ортогональным частотным уплотнением (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access (OFDMA)) и SC-FDMA (т.е. с одной несущей) и современных технологий антенн. Эти технологии обеспечивают высокую спектральную эффективность и превосходное качество услуг для пользователя в широком диапазоне объединенных услуг Интернет-протокола (IP). Операторы универсальных систем мобильной связи (UMTS) быстро осваивают и предлагают различные IP-услуги, такие как разнообразные услуги мультимедиа (например, видео-по-запросу, загрузка музыки или прямой обмен видеофайлами), передача речи по IP-протоколу (VoIP), связь по нажатию клавиши (РТТ) и широкополосный доступ к портативным компьютерам и персональным цифровым помощникам (PDA). Операторы предоставляют эти услуги через сети доступа, поддерживающие протоколы HSPA, HSPA+ и LTE. Развитая сеть наземного радиодоступа (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access (E-UTRA)) представляет радиоинтерфейс усовершенствованного тракта протокола SGPP′s Long Term Evolution (LTE) для мобильных сетей. Система E-UTRA представляет собой развитие технологий высокоскоростной пакетной передачи в нисходящем канале (HSDPA) и высокоскоростной пакетной передачи в восходящем канале (HSUPA), описываемых в выпусках 5, 6 и 7 3GPP.

Один из аспектов системы OFDM состоит в параллельной передаче нескольких потоков с небольшими скоростями передачи данных вместо передачи одного потока с высокой скоростью передачи данных, поскольку модуляция с низкой скоростью передачи символов (т.е. символы имеют относительно большую длину по сравнению с временной характеристикой канала) менее подвержена влиянию межсимвольных помех (ISI) в условиях многолучевого распространения. Поскольку длительность каждого символа велика, между OFDM-символами вставляют защитный интервал для исключения ISI. В этом защитном интервале передают циклический префикс (СР), состоящий из окончания OFDM-символа, скопированного в защитный интервал. Этот OFDM-символ следует за защитным интервалом. Защитный интервал включает в себя копию окончания OFDM-символа, так что приемник может интегрировать по целому числу периодов синусоиды для каждого из многолучевых сигналов в процессе демодуляции OFDM-сигнала с использованием быстрого преобразования Фурье (БПФ (FFT)). Спектральная эффективность (т.е. отношение «полезной» части длины OFDM-символа к полной длине этого OFDM-символа) увеличивается при укорочении циклического префикса СР. Хотя защитный интервал содержит избыточные данные, что уменьшает пропускную способность некоторых OFDM-систем, длинный защитный интервал позволяет дальше разнести передатчики в одночастотной сети (SFN), а более длинные защитные интервалы дают возможность увеличить размер ячеек в одночастотной сети SFN или обеспечить лучшее покрытие в горной местности, где разброс задержек относительно велик. Короткий циклический префикс СР содержит субкадр из 7 OFDM-символов. Длинный циклический префикс СР содержит субкадр из 6 OFDM-символов.

В системе E-UTRA, когда в одном и том же субкадре без передачи данных по восходящей линии нужно передать и квитанцию (АСК), и индикатор качества канала (CQI), предложен способ совместного кодирования с целью кодирования информации квитанции АСК и индикатора качества CQI, передаваемой в восходящей линии. Аббревиатура Ack представляет собой сокращение для слова «Acknowledgement», обозначающего пакетное сообщение-квитанцию, используемое согласно протоколу управления передачей (TCP) для подтверждения (квитирования) приема пакета. Для передачи информации CQI+ACK, соответствующей до 6 абонентам в случае короткого циклического префикса СР или до 4 абонентам в случае длинного циклического префикса (СР), посредством кодового уплотнения (CDM) в частотной области используют частотные ресурсы, расположенные на краях полосы частот системы. Для увеличения разнесения по частоте применяют дополнительную скачкообразную перестройку частоты в пределах интервала времени передачи (TTI).

Для передачи CQI или CQI+ACK с коррекцией ошибок используют блочные коды размерности (20, n+k) в зависимости от структуры короткого или длинного циклического префикса СР согласно стандарту, где n - число бит информации CQI и k - число бит информации АСК. Поскольку расширенный базовый узел (eNB) планирует и передачи индикатора в восходящей линии (UL CQI), и передачи данных в нисходящей линии (DL), узел NB знает, когда ожидать появления CQI и CQI+ACK во время нормальной работы системы.

Однако, если абонентская аппаратура (UE) теряет сигнал нисходящего канала, эта аппаратура UE передает в плановом блоке (RB) ресурсов только индикатор CQI, но не передает квитанцию АСК. В этом случае узел eNB должен решить, передала ли аппаратура UE только индикатор CQI, и в этом случае узел eNB декларирует прерывание передачи (DTX) для квитанции АСК, или CQI+ACK, и в этом случае узел eNB определяет биты информации квитанции АСК или отрицательной квитанции NACK. Это аналогично декодированию трех состояний в случае только квитанции АСК.

Приемник узла eNB по существу должен выполнить декодирование при неполной информации для двух гипотез: (а) был передан индикатор CQI с кодовой скоростью (20, n) и (b) было передано сочетание CQI+ACK с кодовой скоростью (20, n+k). Для коротких кодовых блоков типичный выбор кода с коррекцией ошибок основан на линейном блочном коде, например коде Рида-Мюллера или коде Голея. В обычной кодовой структуре эти два кодовых пространства пересекаются, что ведет к катастрофической частоте ошибок.

Сущность изобретения

Далее следует упрощенное краткое изложение существа изобретения с целью создания базового представления о некоторых аспектах настоящего изобретения. Это краткое изложение не является расширенным обзором и не ставит своей целью ни обозначить ключевые или критические элементы, ни очертить границы таких аспектов. Оно направлено на рассмотрение некоторых концепций описываемых признаков в упрощенной форме в качестве предисловия для более детального описания, которое представлено позже.

Согласно одному или нескольким аспектам настоящего изобретения и соответствующего описанию их различные аспекты рассмотрены здесь в связи с определением блоков линейного кода для передачи опорного сигнала (например, CQI) вместе с квитанцией или без квитанции (АСК), которые можно декодировать при неполной информации без неоднозначности, вызывающей ложную тревогу или необнаружение. Если в коротком циклическом префиксе (СР) имеются два пилотных промежутка, применяемая к этим промежуткам функция защиты сможет указать, присутствует ли в сигнале квитанция, которая может быть обнаружена путем сжатия спектра. Если в длинном циклическом префиксе СР имеется один пилотный промежуток, кодовая структура на основе классов смежности (смежно-групповой код) обеспечивает достаточное кодовое расстояние для однозначного декодирования при неполной информации.

Согласно одному из аспектов предлагаемый способ передает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. Определен способ кодирования опорного сигнала и сочетания опорного сигнала и квитанции. Кодированный опорный сигнал передают в ответ на плановый блок ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала. Кодированное сочетание опорного сигнала с квитанцией передают в ответ на прием сигнала нисходящего канала. Такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

Согласно другому аспекту, по меньшей мере, один процессор передает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. Первый модуль кодирует опорный сигнал и сочетание опорного сигнала с квитанцией. Второй модуль передает кодированный опорный сигнал в ответ на плановый блок ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала. Третий модуль передает кодированный объединенный опорный сигнал с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала. Такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

Согласно еще одному аспекту компьютерный программный продукт передает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, с использованием машиночитаемого носителя записи, содержащего наборы кодов. В ответ на первый набор кодов компьютер кодирует опорный сигнал и сочетание опорного сигнала с квитанцией. В ответ на второй набор кодов компьютер передает кодированный опорный сигнал в ответ на плановый блок ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала. В ответ на третий набор кодов компьютер передает кодированное сочетание опорного сигнала с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала. Такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

Согласно еще одному аспекту устройство передает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. В устройстве предусмотрены средства для кодирования опорного сигнала и сочетания опорного сигнала с квитанцией, средства для передачи кодированного опорного сигнала в ответ на плановый блок ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала, и средства для передачи кодированного сочетания опорного сигнала с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала. Такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

Согласно последующему аспекту устройство передает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. Кодирующее устройство кодирует опорный сигнал и сочетание опорного сигнала с квитанцией. Приемник принимает сигнал нисходящего канала. Передатчик передает кодированный опорный сигнал в ответ на плановый блок ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала, и передает кодированное сочетание опорного сигнала с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала. Такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

Согласно еще одному аспекту предложен способ, в соответствии с которым принимают восходящий опорный сигнал с квитанцией или без. Определяют несколько гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию. Передают сигнал нисходящего канала. Затем принимают кодированный опорный сигнал, который может включать или не включать квитанцию. Принятый кодированный опорный сигнал декодируют при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

Согласно следующему аспекту, по меньшей мере, один процессор принимает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. Первый модуль генерирует несколько гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию. Второй модуль передает сигнал нисходящего канала. Третий модуль затем принимает кодированный опорный сигнал, который может включать или не включать квитанцию. Четвертый модуль декодирует принятый кодированный опорный сигнал при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

Согласно еще одному дополнительному аспекту компьютерный программный продукт принимает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, с использованием машиночитаемого носителя записи, содержащего наборы кодов. В ответ на первый набор кодов компьютер генерирует несколько гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию. В ответ на второй набор кодов компьютер передает сигнал нисходящего канала. В ответ на третий набор кодов компьютер затем принимает кодированный опорный сигнал, который может включать или не включать квитанцию. В ответ на четвертый набор кодов компьютер декодирует принятый кодированный опорный сигнал при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

Согласно еще одному аспекту устройство принимает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. В устройстве предусмотрены средства для определения нескольких гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию, средства для передачи сигнала нисходящего канала, средства для последующего приема кодированного опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию, и средства для декодирования принятого кодированного опорного сигнала при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

Согласно следующему аспекту устройство принимает восходящий опорный сигнал с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение. Декодер генерирует несколько гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию. Передатчик передает сигнал нисходящего канала. Приемник затем принимает кодированный опорный сигнал, который может включать или не включать квитанцию. Декодер выполняет декодирование принятого кодированного опорного сигнала при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

Для реализации изложенного выше и связанных с этим оконечных устройств один или несколько аспектов настоящего изобретения содержат признаки, полностью описанные ниже и в частности указанные в Формуле изобретения. Последующее описание и прилагаемые чертежи рассматривают подробно некоторые иллюстративные аспекты и указывают лишь немногие из различных способов применения принципов, заложенных в этих аспектах. Другие преимущества и новые признаки станут очевидными из следующего далее подробного описания при рассмотрении его в сочетании с чертежами, причем рассмотренные аспекты должны включать все подобные аспекты и их эквиваленты.

Краткое описание чертежей

Признаки, характер и преимущества настоящего изобретения станут более очевидны из приведенного ниже подробного описания при рассмотрении его вместе с чертежами, на которых одинаковые позиционные обозначения соответствуют одинаковым элементам на всех чертежах:

фигура 1 представляет блок-схему сети радиосвязи из передатчика и приемника, выполняющих кодирование и декодирование соответственно опорного сигнала и квитанции в восходящем канале;

фигура 2 представляет схему структуры индикатора (CQI) качества восходящего канала с коротким циклическим префиксом (СР);

фигура 3 представляет схему структуры индикатора (CQI) качества восходящего канала с длинным циклическим префиксом (СР);

фигура 4 представляет схему расположения гиперплоскостей линейных кодов (n, m) и (m, N+k), оптимизированных для достижения параллельности и широкого разнесения;

фигура 5 представляет собой матрицу структуры смежно-групповых кодов (20, 8) и (20, 10), реализующих наилучший блочный код путем выкалывания столбцов и строк из кода Голея с размерностью (24, 12);

фигура 6 представляет матрицу из четырех лидеров смежных классов;

фигура 7 представляет временную диаграмму способа совместного кодирования и декодирования опорного сигнала и квитанции в восходящей линии, осуществляемого в сети радиосвязи;

фигура 8 представляет блок-схему сети радиосвязи, содержащей абонентскую аппаратуру UE и принимающий базовый узел;

фигура 9 представляет блок-схему системы связи, расширенной для поддержки кодирования и декодирования опорного сигнала и квитанции в восходящей линии;

фигура 10 представляет схему системы радиосвязи многостанционного доступа согласно одному из аспектов для кодирования и декодирования опорного сигнала и квитанции в восходящей линии;

фигура 11 представляет схематичную блок-схему системы связи для поддержки кодирования и декодирования опорного сигнала и квитанции в восходящей линии;

Подробное описание изобретения

Передатчик в сети радиосвязи передает соединенные индикатор качества канала (CQI) и квитанцию приема пакета данных (Ack) в одном и том же субкадре без восходящей передачи данных, что освобождает приемник от необходимости реализовать декодер при неполной информации с двумя гипотезами относительно приема только CQI или CQI+ACK. В результате имеет место ситуация с увеличенной частотой ошибок из-за пересечения этих двух гипотез. Когда можно работать с коротким циклическим префиксом (СР), первый подход применяет пилот-сигналы с использованием двух разных защит Уолша для пилот-сигналов применительно к сигналу CQI и к сигналу CQI+ACK. Когда можно работать с длинным циклическим префиксом СР и одним пилот-сигналом, применяют две разные кодовые структуры для CQI и для CQI+ACK, что не только оптимизирует кодовую таблицу для каждого режима по отдельности, но также максимально увеличивает расстояние между этими двумя кодовыми пространствами. Описаны различные подходы на основе смежных классов для поиска линейных блочных кодов. Первоначальные результаты показывают, что подходы на основе смежных классов позволяют найти хорошие коды для минимизации ложных тревог и необнаружения. Наконец, хотя рассмотрение в настоящей записке относится только к линейным блочным кодам, например кодам Рида-Мюллера или кодам Голея, такой же подход может быть применен к обычным сверточным кодам или к сверточным кодам с нейтрализацией «хвостов».

Различные аспекты далее будут рассмотрены со ссылками на чертежи. В последующем описании будут в целях объяснения приведены многочисленные конкретные детали для достижения полного понимания одного или нескольких аспектов. Однако может быть очевидно, что эти различные аспекты могут быть реализованы и без таких конкретных деталей. В других случаях в помощь описанию таких аспектов на блок-схемах показаны хорошо известные структуры и приборы.

В рамках настоящей заявки термины «компонент», «модуль», «система» и т.п. относятся к объектам, связанным с компьютерами, - это может быть оборудование, сочетание оборудования с программным обеспечением, программное обеспечение или программное обеспечение в состоянии выполнения. Например, компонентом может быть, не ограничиваясь этим перечнем, процесс, исполняемый процессором, сам процессор, объект, исполняемая программа, поток выполнения программы, программа или компьютер. В качестве иллюстрации, и приложение, выполняемое на сервере, и сам сервер могут быть компонентами. Один или несколько компонентов могут находиться в пределах процесса или потока выполнения программы, а также компонент может быть локализован на одном компьютере или распределен между двумя или более компьютерами.

Применяемое здесь слово «примерный» должно означать служащий примером, событие или иллюстрацию. Любой аспект или конструкцию, описываемые здесь в качестве «примерных», необязательно следует считать предпочтительными или преимущественными по отношению к другим аспектам или конструкциям.

Более того, одна или несколько версий могут быть реализованы в виде способа, устройства или изделия с использованием стандартных методов программирования или инженерных методов с целью создания программного обеспечения, встроенных программ, оборудования или любых их сочетаний для управления компьютером с целью реализации описываемых аспектов. Термин «изделие» (или в качестве альтернативы, «компьютерный программный продукт»), применяемый здесь, должен охватывать компьютерную программу, доступную с любого машиночитаемого устройства, несущей или носителя. Например, возможные машиночитаемые носители могут включать, не ограничиваясь этим, магнитные запоминающие устройства (например, жесткие диски, дискеты, магнитные ленты…), оптические диски (например, компакт-диски (CD), цифровые универсальные диски (DVD)…), смарт-карточки и устройства флэш-памяти (например, карточки). Кроме того, должно быть понятно, что для передачи машиночитаемых электронных данных, например при передаче и приеме сообщений электронной почты или при доступе в сеть, такую как Интернет или локальная сеть связи (LAN), может быть использован сигнал несущей. Безусловно, специалисты в рассматриваемой области смогут предложить множество модификаций, которые могут быть внесены в рассматриваемую конфигурацию, не выходя за рамки рассматриваемых аспектов.

Различные аспекты будут представлены в терминах систем, которые могут включать ряд компонентов, модулей и т.п. Должно быть понятно и очевидно, что такие разнообразные системы могут включать дополнительные компоненты, модули и т.п. или могут включать не все из компонентов, модулей и т.п., обсуждаемых здесь со ссылками на чертежи. Может быть также использовано сочетание этих подходов. Различные аспекты, описываемые здесь, могут быть реализованы на электрических устройствах, включая устройства, использующие дисплей с сенсорным экраном или интерфейсы типа мыши с клавиатурой. Примерами таких устройств являются компьютеры (настольные и мобильные), интеллектуальные телефоны, персональные цифровые помощники (PDA) и другие электронные устройства как проводные, так и беспроводные.

Обратимся сначала к фиг.1, где изображена сеть 100 связи из передающего устройства 102 и приемного устройства 104, позволяющая однозначно принять опорный сигнал восходящей линии, например в физическом восходящем канале 106 управления (PUCCH), без того, чтобы приемное устройство 104 знало, приняло ли передающее устройство 102 сигнал 108 нисходящего канала по нисходящему каналу 110. В частности, передающее устройство 102 посылает кодовые блоки 111 в формате кодового уплотнения (CDM) с оптимальным разнесением для декодирования сигналов CQI или CQI+Ack при неполной информации. В иллюстративном примере приемное устройство 104 может содержать развитый базовый узел (eNode В), имеющий сетевой контроллер 112, использующий передатчик 114 для управления несколькими передающими устройствами 102 (например, мобильными станциями связи), каждое из которых контролирует сигналы управления посредством приемника 116. Для помощи в управлении сетью 100 связи каждое передающее устройство 102 использует компонент 118 качества канала для подготовки опорного сигнала (например, индикатора качества канала (CQI)) для передачи приемнику 104. Вследствие мобильности, изменяемости состояний канала и периодического перехода передающего устройства 102 в неактивное состояние это передающее устройство 102 содержит специальный квитирующий (AM) приемопередатчик 120 для подтверждения приема данных или команд от приемного устройства 104, которое в свою очередь содержит квитирующий (AM) приемопередатчик 122.

В конкретном аспекте передающее устройство 102 должно передать индикатор CQI и квитанцию АСК в одном и том же субкадре с включением АСК в зависимости от того, был ли принят сигнал 108 нисходящего канала. Для более надежной однозначности определения, включена ли квитанция АСК в субкадр PUCCH или нет, кодирующее устройство 124 канала PUCCH применяет соответствующее кодирование в зависимости от того, использует квитирующий (AM) приемопередатчик 120 короткий циклический префикс СР 126 или длинный префикс СР 128. В частности, для короткого префикса СР кодирующее устройство 124 канала PUCCH использует сигнальный компонент 130 с добавленным пилот-сигналом для генерации пилот-сигналов, кодированных с защитой Уолша, как обозначено 132 для CQI, или кодированного опорного сигнала 134 для CQI+ACK. В приемнике 104 декодер 136 канала PUCCH использует компонент 138 с двойным сжатием пилот-сигнала по Уолшу и сравнением энергий для выделения сигнала CQI или CQI+ACK без неоднозначности.

В случае длинного префикса СР используют компонент 140 смежно-групповых кодов (20, 8)/(20, 10) в кодирующем устройстве 124 канала PUCCH для генерации оптимизированных блоков линейного кода, как обозначено 142, для передачи индикатора CQI в виде блока линейного кода (20, 8) или обладающего хорошим кодовым разнесением сигнала CQI-ACK в виде блока линейного кода (20, 10), как обозначено 144. Компонент 146 декодера при неполной информации для обеих гипотез (20, 8) и (20, 10) в составе декодера 136 канала PUCCH однозначно определяет, что именно было передано.

В альтернативном варианте в случае длинного циклического префикса СР компонент 148 для структуры 5-Ack (20,8) смежно-группового кода в составе кодирующего устройства 124 для канала PUCCH позволяет выбрать подходящий 1 из 5 блоков линейного кода (20, 8) со структурой смежно-группового кода, как обозначено 150, применительно к 8-битовому индикатору CQI и 2-битовой квитанции АСК, как обозначено 152, для определения в декодере 136 канала PUCCH блока линейного кода (20, 8), имеющего пять сдвигов для разных состояний квитанции АСК, посредством декодера при неполной информации.

Сигнализация с использованием пилот-сигнала. При двух символах пилот-сигнала на интервал в коротком циклическом префиксе, как обозначено 200 на фиг.2, первый подход дает сигнализацию с использованием пилот-сигнала. Как показано на фиг.2, структура 200 восходящего канала имеет два пилот-сигнала. Каждый пилотный символ может поддерживать шесть (6) ортогонально мультиплексированных абонентов путем циклического сдвига базовой последовательности CAZAC на двойки (2). Сигнал с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией (сокращенно CAZAC) представляет собой периодический комплексный сигнал с модулем 1 и нулевой автокорреляцией. Этого достаточно для разделения индикаторов CQI от 6 абонентов на основе приведенного ниже анализа.

Для исключения неоднозначности между передачами CQI или CQI+ACK можно просто использовать защиту Уолша длиной два (2) на пилотном пространстве. Например, мы можем использовать защиту Уолша (1, 1) в двух пилотных символах для индикации передачи только индикатора CQI и защиту Уолша (1, -1) в двух пилотных символах для индикации передачи CQI+ACK. На этих двух пилотных символах можно по-прежнему использовать скачкообразный циклический сдвиг. На приемной стороне следует сначала сжать оба пилотных символа в частотной области. Затем следует выполнить сжатие во временной области с использованием обеих защит Уолша, после чего произвести сравнение энергий, чтобы решить, какая из защит Уолша была использована, и, таким образом, определить был ли передан только индикатор CQI или индикатор с квитанцией CQI+ACK. Когда режим передачи CQI или CQI+ACK станет известен, можно применить алгоритм (20, n) или (20, n+k) для декодирования соответствующей информации.

Сложность, создаваемая этим процессом, заключается в дополнительных операциях сжатия спектра по Уолшу и сравнения энергий, что является вполне тривиальным по сравнению с остальной обработкой сигнала в узле eNB. Оценка помех, оценка характеристики канала, демодуляция и декодирование данных происходят так же, как и при работе в канале с передачей только индикатора качества CQI.

Если имеется только один пилотный интервал, как в случае структуры 300 длинного циклического префикса СР, показанной на фиг.3, первую альтернативу представляют структуры на основе смежно-групповых кодов (Coset Based Code Design). При таком подходе структура смежно-группового кода облегчает декодирование при неполной информации для каналов с CQI или CQI+ACK. При использовании обычного линейного кодирования невозможно провести различие между (m, n) и (m, n+k) кодами, поскольку эти два кодовых пространства могут быть произвольно замкнуты. Сама философия построения таких кодов предпочтительно диктует, что n-мерная гиперплоскость, образованная кодовыми словами кода (m, n), и (n+k)-мерная гиперплоскость, образованная кодовыми словами кода (m, n+k), должны быть параллельны одна другой и разделены максимально возможным расстоянием, чтобы преодолеть это препятствие.

Критерием оптимизации кодов является нахождение двух таких линейных кодов (m, n) и (m, n+k), чтобы спектр расстояний каждого кода был оптимизирован, а расстояние между двумя гиперплоскостями, образованными кодовыми словами этих двух кодов, было максимальным.

Размерность этой задачи оптимизации при использовании «лобового» подхода (методом перебора) составляет 2^m в поле Галуа GF(2). Вместо такого «лобового» подхода мы использовали для поиска решения свойства смежности рассматриваемых линейных блочных кодов.

Имея оптимизированный линейный блочный код (m, n+k), элементы которого располагаются в поле Галуа GF(2), можно найти подпространство S с размерностью 2^(n+k), охватываемое столбцами порождающей матрицы этого блочного кода. Совокупность 2^(n+k) векторов в этом подпространстве можно также рассматривать в качестве группы G с операцией + и идентичностью (0,…,0)′. Теперь можно найти смежные классы для этой группы a+G, a∉G или гиперплоскости, параллельные подпространству S. Из совокупности S и всех этих гиперплоскостей можно выбрать два подпространства S₁ и S₂, разделенные наибольшим расстоянием, или, эквивалентно, два смежных класса a+G и b+G, разделенные наибольшим расстоянием Хэмминга. В группе G можно найти наилучшую подгруппу генерируемую на основе линейного блочного кода (m, n), или, эквивалентно, подпространство с размерностью 2ⁿ. Понятие «наилучший» мы здесь рассматриваем с точки зрения спектра расстояний между кодовыми словами. Тогда является смежным классом для и представляет собой подмножество a+G. Тогда 2ⁿ-мерная гиперплоскость образованная элементами лежит в 2^(n+k)-мерной гиперплоскости S₁. Очевидно, что параллельна S₂ (см. фиг.4). Линейный блочный код (m, n) со сдвигом a в и линейный блочный код (m, n+k) со сдвигом b в b+G являются субоптимальными решениями. Эти решения дают наилучший код (m, n+k). Однако полученный код (m, n) может не быть наилучшим, поскольку мы ограничили, что группа является подгруппой G. Расстояние между гиперплоскостями S₂, образованной кодом (m, n+k), и образованными кодом (m, n), является наибольшим с точки зрения кода (m, n+k) согласно нашим построениям.

Другой способ состоит в том, что, имея оптимизированный линейный блочный код (m, n), элементы которого находятся в поле Галуа GF(2), можно найти подпространство с размерностью 2ⁿ, охватываемое столбцами порождающей матрицы этого блочного кода. Совокупность 2ⁿ векторов в этом подпространстве также можно рассматривать в качестве группы с операцией + и идентичностью (0,…,0)′. Группу можно расширить до некоторой группы G, генерируемой на основе линейных блочных кодов (m, n+k), или, эквивалентно, найти 2^(n+k)-мерное подпространство S, содержащее Критерием при поиске G может служить максимизация минимального расстояния между кодовыми словами. Вероятно, имеются более одной группы G с тем же самым минимальным расстоянием. Для данных S и G можно найти смежные классы a+G, a∉G или гиперплоскости, параллельные подпространству S. Из совокупности S и всех этих гиперплоскостей можно выбрать два подпространства S₁ и S₂, разделенные наибольшим расстоянием, или, эквивалентно, два смежных класса a+G и b+G, разделенные наибольшим расстоянием Хэмминга. Тогда является смежным классом для которая представляет собой подмножество a+G. Тогда 2^(n+k)-мерная гиперплоскость генерируемая из лежит в 2ⁿ-мерной гиперплоскости S₁. Очевидно, что параллельна S₂. Линейный блочный код (m, n) со сдвигом a в и линейный блочный код (m, n+k) со сдвигом b в b+G являются субоптимальными решениями. Эти решения дают наилучший код (m, n). Однако полученный код (m, n+k) может не быть наилучшим, поскольку мы ограничили, что группа G содержит группу Расстояние между гиперплоскостями S₂, образованными кодом (m, n+k), и образованной кодом (m, n), является наибольшим с точки зрения кода (m, n+k) согласно нашим построениям.

Два описанных выше способа дают субоптимальные решения исходной задачи оптимизации. Заметим, что если 2ⁿ-мерное подпространство, генерируемое наилучшим кодом (m, n), не является подпространством 2^(n+k)-мерного подпространства, генерируемого наилучшим кодом (m, n+k), можно и не получить решения, в котором оба кода - и (m, n), и (m, n+k), являются оптимальными. В такой ситуации могут быть решения, когда ни один из кодов - ни (m, n), ни (m, n+k), не является оптимальным (хотя, безусловно, эти коды не слишком плохие), однако расстояние между гиперплоскостями, образованными этими кодами, оказывается наибольшим.

Пример структуры смежно-группового кода для (20, 8) и (20, 10). Мы начали с кода Голея с размерностью (24, 12), чтобы найти наилучший линейный блочный код (20, 8) путем выкалывания столбцов и строк. На самом деле, как показано ниже, найденный нами код имеет такой же спектр расстояний, как и наилучший линейный блочный код. Далее, мы использовали второй способ, описанный выше, чтобы найти линейный блочный код (20, 10) с минимальным расстоянием 6. На основе этого кода мы затем нашли наилучший смежный класс, для которого расстояние Хэмминга от группы, порождаемой наилучшим кодом (20, 8), равно 5.

Когда кодовые таблицы определены, можно использовать код (20, 8) для передачи 8-битового индикатора CQI или код (20, 10) для передачи сочетания CQI+ACK. Приемник узла eNB должен выполнить декодирование при неполной информации для кодов (20, 8) и (20, 10), чтобы идентифицировать режим, использованный для передачи. Подход на основе смежно-групповых кодов максимизирует расстояние в кодовом пространстве между рассматриваемыми двумя случаями и тем самым минимизирует вероятности ложной тревоги и необнаружения.

В качестве второй альтернативы предложена другая структура на основе смежно-групповых кодов для случая длинного циклического префикса СР с целью декодирования CQI и CQI+ACK при неполной информации. В системе E-UTRA абонентская аппаратура UE может передавать 1-битовую информацию квитанции АСК (для 1 кодового слова) или 2-битовую информацию квитанции АСК (для 2 кодовых слов) узлу eNB. Общее число состояний квитанции АСК, которые нужно различать, не превышает 5, а именно DTX, (АСК, АСК), (АСК, NACK), (NACK, АСК) и (NACK, NACK).

Теоретически, можно найти 5 несвязанных кодов (m, n), элементы которых находятся в поле Галуа GF(2), пока . GF(2) обозначает поле Галуа (или конечное поле) из двух элементов, которые почти всегда именуются ″0″ и ″1″. Теперь, при использовании этих пяти (5) наборов для представления пяти (5) состояний квитирования АСК критериями при поиске кода должны быть насколько возможно большие минимальные расстояния для всех 5 кодов (m, n) и насколько возможно большое минимальное расстояние между любыми двумя из этих кодов (m, n).

Размерность задачи такой оптимизации при «лобовом» подходе (способом перебора) составляет 2^m в поле Галуа GF(2). Вместо такого «лобового» подходы мы использовали для поиска решения свойства смежности рассматриваемых линейных блочных кодов. Начиная от оптимального линейного кода (m, n), можно найти 2^(m-n) смежных классов, не связанных с этим кодом. Среди всех этих смежных классов можно выбрать четыре, каждый из которых имеет наибольшее попарное расстояние от исходного кода.

Пример кодовой структуры для кода (20, 8). Начиная от обозначенного 500 на фиг.5 оптимального кода, полученного путем выкалывания из кода Голея (24, 12), можно найти четыре смежных класса с минимальными расстояниями 7 до исходного кода и попарными расстояниями 6, как обозначено 600 на фиг.6.

Когда кодовые таблицы определены, можно использовать эти пять кодов (20, 8) для передачи 8-битового индикатора CQI и 2-битовой квитанции АСК. Приемник узла eNB должен выполнить декодирование этих пяти кодов (20, 8) при неполной информации, чтобы установить, какие именно биты квитанции АСК были переданы. Подход на основе смежных классов максимизирует расстояние в кодовом пространстве между этими пятью кодами (20, 8) и тем самым минимизирует вероятности ложной тревоги и необнаружения.

Если сравнивать с первым подходом на основе смежных классов, поскольку минимальные расстояния между любыми двумя из этих пяти кодов (20, 8) равны шести, что больше минимального расстояния найденными нами кодами (20, 8) и (20, 10), вероятности ложной тревоги и необнаружения между состояниями прерывания передачи (DTX) и положительной квитанцией АСК должны быть меньше. Поскольку при применении этого подхода мы начали с оптимального кода (20, 8), все пять кодов (20, 8) являются оптимальными сами по себе.

С точки зрения сложности при использовании декодирования одиночного символа по максимальному правдоподобию (ML) придется выполнить 2¹⁰²⁴+2²⁵⁶ сравнений для обоих подходов. При использовании второго подхода, поскольку все пять кодов (20, 8) имеют одинаковую структуру за исключением различных сдвигов, можно многократно использовать одну и ту же декодирующую структуру, а не создавать пять таких структур.

Фиг.7 иллюстрирует методики и/или логические схемы в соответствии с заявляемым предметом рассмотрения. Для простоты объяснения методики представлены в виде последовательности действий. Следует понимать и признавать, что предмет изобретения не ограничивается только показанными действиями и/или порядком этих действий. Например, действия могут быть произведены в различном порядке и/или одновременно, а также вместе с другими действиями, не представленными и не рассмотренными здесь. Более того, не все показанные действия могут потребоваться для реализации методики в соответствии с заявляемым предметом рассмотрения. Кроме того, специалист в рассматриваемой области должен понимать и признавать, что методики могут быть альтернативно представлены в виде последовательности взаимосвязанных состояний посредством диаграммы состояний или событий. В дополнение к этому следует также понимать, что рассмотренные далее и в пределах всего описания методики могут быть сохранены на изделии, чтобы способствовать перемещению и переносу таких методик на компьютеры. Термин «изделие» в используемом здесь смысле должен охватывать компьютерную программу, доступную с любого машиночитаемого устройства, несущей или носителя записи.

Согласно фиг.7 методику 700 реализует передающее устройство 702 (например, мобильная станция связи), использующее восходящий опорный канал (например, PUCCH) для передачи приемному устройству 704 (например, узлу eNode В) опорного сигнала (например, CQI), который может быть однозначно декодирован при неполной информации. Как обозначено 710, приемное устройство 704 передает сигнал нисходящего канала, который в случае успешного приема должен потребовать передачи квитанции (АСК) или, по меньшей мере, отрицательной квитанции (NAK). Однако, если нужно передать оба сигнала - CQI и АСК, в одном и том же субкадре без восходящей передачи данных, приемное устройство 704 не знает, нужно ли ожидать квитанции вместе с опорным сигналом.

Как показано в блоке 712, передающее устройство 702 конфигурировано априори для работы с коротким циклическим префиксом (СР) или динамически определяет факт короткого префикса. Если это так, в блоке 714 к двум пилотным символам применяют защиту Уолша (1,1) длиной 2 с целью указать, что именно - CQI или CQI+ACK, передают. Затем, как обозначено 716, осуществляют передачу в канале PUCCH с двумя пилотными символами, каждый из которых поддерживает шесть ортогонально мультиплексированных абонентов посредством циклического сдвига последовательности оснований CAZAC со сдвигом 2. Приемное устройство 704 завершает обработку этого Случая “1” посредством сжатия по Уолшу и сравнения энергий для определения правильной гипотезы, как обозначено 718. Операции приема включают также оценку помех, оценку характеристики канала, демодуляцию данных и декодирование, как обозначено в блоке 720.

При использовании длинного циклического префикса СР (1 пилотный символ), как обозначено в блоке 722, декодированию при неполной информации способствует то, что передающее устройство 702 использует кодовую структуру на основе смежно-группового кода во избежание неоднозначности. В Случае “2а” передающее устройство 702 максимизирует кодовое пространство между кодом (m, n) только для индикатора CQI и кодом (m, n+k) для CQI+ACK. Например, как обозначено в блоке 726, оптимальный код (24, 12) Голея выкалывают для получения кода (20, 8) только для CQI и кода (20, 10) на максимальном расстоянии. В другом примере, как обозначено в блоке 728, выкалывают оптимальный код (32, 10) Рида-Мюллера для получения кодов (20, 8) и (20, 10), так что последний выбран на максимальном расстоянии от первого в смысле смежно-групповых кодов. В качестве дополнительного аспекта, как обозначено 730, используют обычный сверточный код или сверточный код с нейтрализацией «хвоста» с максимальным расстоянием, оптимизированным посредством кодовой структуры на основе смежно-групповых кодов. Затем, как обозначено 732, кодируют 8-битовый индикатор CQI с использованием блока линейного кода (20, 8) и передают, либо кодируют 8-битовый индикатор CQI и 2-битовую квитанцию АСК с использованием блока линейного кода (20, 10) и передают. Приемник завершает обработку Случая 2а посредством декодирования принятого кодированного опорного сигнала при неполной информации с использованием обеих гипотез - (20, 8) и (20, 10).

В альтернативном варианте, для длинного циклического префикса, как обозначено блоком 736, максимизируют кодовое расстояние между 5 состояниями квитанций АСК. Например, выкалывают код (24, 12) Голея для получения блока оптимального линейного кода (20, 8). Затем находят четыре смежных класса с минимальным расстоянием 7 от исходного кода и попарным расстоянием, по меньшей мере, 6, как обозначено блоком 738. Далее кодируют и передают 8-битовый индикатор CQI и 2-битовую квитанцию АСК с использованием одного из пяти блоков линейных кодов (20, 8), как показано в 740. Приемное устройство 704 завершает обработку Случая 2b посредством декодирования по максимальному правдоподобию (ML) с использованием одной и той же декодирующей структуры, но с пятью разными сдвигами для определения состояния квитанции АСК.

Согласно фиг.8 система 800 связи в одном из аспектов включает развитую сеть 802 наземного радиодоступа (E-UTRAN) в универсальной мобильной телекоммуникационной системе (UMTS), содержащую систему 804 ускоренного сообщения о состоянии между абонентской аппаратурой (UE) 806 и одним расширенным базовым узлом (eNB) 808, при этом другие узлы eNB 810, 812 также обозначены, в соответствии с протоколами 3GPP LTE (Проект партнерства третьего поколения, долгосрочное развитие), модифицированными применительно к рассматриваемым здесь аспектам.

Эти базовые узлы (eNode В) 808, 810, 812 обеспечивают терминацию протоколов абонентской плоскости сети наземного радиодоступа (E-UTRA) в системе UMTS и плоскости (RRC) управления радиоресурсами в направлении абонентской аппаратуры UE 806. Абонентская плоскость может содержать различные протоколы 3GPP (Проект партнерства третьего поколения) - протокол конвергенции пакетных данных (PDCP), протокол управления радиолинией (RLC), протокол управления доступом к среде (MAC) и протокол управления физическим уровнем (PHY). Узлы eNode В 810-812 соединены один с другим посредством интерфейса Х2 (“Х2”). Эти узлы eNode В 808, 810, 812 соединены также посредством интерфейса S1 (“S1”) с системой ЕРС (Evolved Packet Core (Развитое пакетное ядро)), и более конкретно с системой Модуль управления мобильностью/Шлюзы доступа (MME/S-GW) 816, 818, соединенной с сетью 820 передачи пакетов данных. Интерфейс S1 поддерживает связь по принципу «многих-с-многими» между MME/S-GW 816, 818 и узлами eNode В 808, 810, 812. Сетевой интерфейс Х2 между узлами eNode В 808, 810, 812 используется для координации переключений и выполнения других функций. Между узлом eNode В 808 и абонентской аппаратурой UE 806 действует активная радиолиния.

Узлы eNode В 808, 810, 812 выполняют следующие функции: управление радиоресурсами: управление однонаправленным радиоканалом, управление установлением радиосоединений, управление мобильными соединениями, динамическое выделение ресурсов абонентской аппаратуре UE 806 в обеих - восходящей и нисходящей, линиях (планирование); сжатие IP-заголовка и шифрование потока данных абонента; выбор ММЕ при присоединении аппаратуры UE; направление данных абонентской плоскости в направлении обслуживающего шлюза доступа; планирование и передача пейджинговых сообщений (исходящих от ММЕ); планирование и передача информации широкого вещания; и измерения и конфигурация сообщений о результатах измерений для обеспечения мобильности и планирования.

Модуль ММЕ выполняет следующие функции: распределение пейджинговых сообщений узлам eNode В 808, 810, 812; управление защитой информации; управление мобильностью в режиме «свободно»; управление однонаправленным каналом архитектуры (System Architecture Evolution (SAE)); шифрование и защита целостности сигнализации в слое без доступа (Non-Access Stratum (NAS)). Обслуживающий шлюз доступа (Serving Gateway) выполняет следующие функции: терминацию пакетов в абонентской плоскости (U-plane) для целей пейджинга и коммутацию в этой абонентской плоскости для поддержки мобильности абонентской аппаратуры UE.

Эфирная (ОТА) нисходящая линия (DL) 824 линии 822 радиосвязи от узла eNode В 808 может содержать несколько каналов связи, относящихся к распределению нисходящих каналов. Для нисходящей LTE-линии 824 определены три разных типа физических (PHY) каналов. Одной общей характеристикой этих физических каналов является то, что все они передают информацию с более высоких уровней LTE-стека. Этим они отличаются от физических каналов, передающих информацию, используемую исключительно в пределах физического (PHY) уровня.

Такими физическими каналами нисходящей линии LTE DL являются Нисходящий физический совместно используемый канал (Physical Downlink Shared Channel (PDSCH)), Нисходящий физический канал управления (Physical Downlink Control Channel (PDCCH)) и Общий физический канал управления (Common Control Physical Channel (CCPCH)). Физические каналы отображаются в транспортные каналы, являющиеся точками (SAP) доступа к услугам для уровней L2/L3. Для каждого физического канала определены алгоритмы для скремблирования битов, модуляции, отображения уровней, предкодирования с разнесением по циклической задержке (CDD), назначения элементов ресурса; отображение уровней и предкодирование относятся к приложениям с большим числом входом и выходов (технология MIMO). Уровень соответствует каналу с пространственным уплотнением.

Канал радиовещания (ВСН) имеет фиксированный формат, а его вещание распространяется на всю зону обслуживания ячейки. Нисходящий совместно используемый канал (DL-SCH) поддерживает гибридный автоматический запрос повторной передачи (HARQ), поддерживает динамическую адаптацию линии путем изменения модуляции, кодирования и мощности передачи, позволяет вести передачи на всю зону обслуживания ячейки, подходит для применения формирования диаграммы направленности (луча), поддерживает динамическое и полустатическое распределение ресурсов, а также поддерживает режим дискретного приема (DRX) для энергосбережения. Пейджинговый канал (РСН) поддерживает режим дискретного приема абонентской аппаратуры, требует вещания в пределах всей зоны обслуживания ячейки и отображается на динамически распределяемые физические ресурсы. Канал многоадресного вещания (Multicast Channel (MCH)) нужен для вещания в пределах всей зоны обслуживания ячейки, поддерживает многоадресные/вещательные передачи в одночастотной сети (Multicast/broadcast - single frequency network (MB-SFN)), поддерживает полустатическое распределение ресурсов. Поддерживаемыми транспортными каналами являются канал радиовещания (ВСН), пейджинговый канал (РСН), нисходящий совместно используемый канал (DL-SCH) и канал многоадресного вещания (MCH). Транспортные каналы выполняют следующие функции: обеспечивают структуру для прохождения данных на/от более высоких уровней, механизм, позволяющий более высоким уровням конфигурировать физические (PHY) индикаторы состояния (частоту пакетных ошибок, индикатор качества канала CQI и т.п.) для более высоких уровней, и поддерживают одноранговую передачу сигналов более высоких уровней. Транспортные каналы отображают в физические каналы следующим образом: Канал ВСН отображается в канал ССРСН, хотя рассматривается также отображение в канал PDSCH. Канал РСН и канал DL-SCH отображаются в канал PDSCH. Канал MCH может быть отображен в канал PDSCH.

Протокол более высокого уровня или приложения для передатчика (например, узла eNB 808 для нисходящей линии DL 824 или аппаратуры UE 806 для восходящей линии (UL) 826) имеет контент для связи посредством передачи IP-пакетов в качестве блоков данных услуги (SDU) протоколу более высокого уровня, например протоколу конвергенции пакетных данных (PDCP), для выполнения функций, таких как шифрование, для получения блоков пакетных данных (PDU). Протокол PDCP передает блоки PDU в качестве блоков SDU в точке доступа к услугам протокола более низкого уровня, например уровня радиолинии (RLC).

Протоколы PDCP и RLC являются смежными протоколами 'уровня два' в телекоммуникационной системе, что, помимо всего прочего, позволяет применять автоматический запрос повторной передачи (ARQ (Automatic Repeat re-Quest)), например для протокола RLC в режиме высокоскоростной пакетной передачи данных (HSPA) и протокола RLC в режиме LTE в системе 3GPP. Более того, аспекты и способы, описываемые здесь, могут быть использованы в различных системах радиосвязи, таких как CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и другие системы. Термины «система» и «сеть» часто используют как взаимозаменяемые. Система CDMA может применять технологию радиосвязи, например универсальный, наземный радиодоступ (UTRA), cdma2000, и т.п. Система UTRA включает Широкополосный-CDMA (W-CDMA) и другие варианты CDMA. Система CDMA2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Система TDMA также может применять технологию радиосвязи, например глобальной системы мобильной связи (GSM). Система OFDMA может применять технологию радиосвязи, например Развитую UTRA (E-UTRA), Ультраширокополосную мобильную (Ultra Mobile Broadband (UMB)), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM®, etc. Система UTRA представляет собой часть универсальной мобильной телекоммуникационной системы (UMTS). Система E-UTRA представляет собой часть 3GPP Long Term Evolution, версии 3GPP для восходящих передач, использующей OFDMA в нисходящей линии и SC-FDMA в восходящей линии. Системы UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE и GSM описаны в документах, выпущенных организацией, именуемой «Проект партнерства третьего поколения» (3GPP). Системы CDMA2000 и UMB описаны в документах, выпущенных организацией, именуемой «Проект партнерства третьего поколения 2» (3GPP2). Эти различные технологии и стандарты радиосвязи хорошо известны в технике.

Узел eNode В 808 действует в качестве передатчика и может предпочтительно включать компьютерную платформу 840, имеющую, по меньшей мере, один процессор 842 для выполнения модулей в машиночитаемом носителе записи (памяти) 844 для передачи сигналов квитирования (AM) абонентской аппаратуре UE 806. Компонент 846 однозначного приема канала PUCCH может содержать наборы кодов и данных в памяти 844, исполняемых процессором(ами) 842. В качестве иллюстрации, первый модуль 848 определяет несколько гипотез для декодирования опорного сигнала (например, индикатора CQI), который может включать или не включать квитанцию (например, АСК). Второй модуль 850 передает сигнал нисходящего канала. Третий модуль 852 затем принимает кодированный опорный сигнал, который может включать или не включать квитанцию. Четвертый модуль 854 декодирует принятый кодированный опорный сигнал при неполной информации с использованием каждой из этих нескольких гипотез без неоднозначности.

Аппаратура UE 806 действует в качестве приемника и может предпочтительно включать компьютерную платформу 860, имеющую, по меньшей мере, один процессор 862 для выполнения модулей в машиночитаемом носителе записи (памяти) 864 для приема передач квитирования (AM) от узла eNode В 808. Процессор 862 может представлять собой специализированную интегральную схему (ASIC) или другой чипсет, процессор, логическую схему или другое устройство обработки данных. Компонент 866 однозначного приема канала PUCCH может содержать наборы кодов и данных в памяти 864, исполняемых процессором(ами) 862. В качестве иллюстрации, первый модуль 868 определяет кодирование опорного сигнала и сочетания опорного сигнала и сигнала квитанции. Второй модуль 870 передает кодированный опорный сигнал (например, индикатора CQI) в ответ на плановый блок ресурсов в случае отсутствия приема сигнала нисходящего канала. Третий модуль 872 передает кодированное сочетание опорного сигнала и квитанции в ответ на прием сигнала нисходящего канала, так что применяемое кодирование позволяет определить либо кодированный опорный сигнал, либо кодированное сочетание опорного сигнала и квитанции без неоднозначности посредством декодирования гипотез при неполной информации.

Запоминающие устройства 844, 864 могут содержать сегменты энергозависимой и энергонезависимой памяти, например, ПЗУ и/или ЗУПВ (RAM и ROM), стираемое программируемое ПЗУ (СППЗУ (EPROM)), электрически стираемое программируемое ПЗУ (ЭСППЗУ (EEPROM)), флэш-память и/или запоминающее устройство любого типа, обычно применяемое на компьютерных платформах. Далее, запоминающее устройство может содержать активную память и память для продолжительного сохранения информации, включая электронные файловые системы и любые вторичные и/или третичные запоминающие устройства, например магнитные носители записи, оптические носители записи, ленты, дискеты и/или жесткие диски и съемные компоненты памяти.

В качестве иллюстрации, аппаратура UE 806 может содержать мобильный радио и/или сотовый телефон. В альтернативном варианте аппаратура UE 806 может содержать стационарное устройство связи, например прокси-сервер управления сеансами и маршрутизацией (P-CSCF), сетевое устройство, сервер, компьютерная рабочая станция и т.п. Следует понимать, что аппаратура UE 806 не ограничивается такими описываемыми или иллюстративными устройствами, а может также включать персональный цифровой помощник (PDA), двусторонний текстовый пейджер, портативный компьютер с кабельным или беспроводным портом связи или компьютерную платформу любого типа, имеющую кабельный и/или беспроводный порт связи. Более того, аппаратура UE 806 может представлять собой удаленное ведомое или другое аналогичное устройство, например удаленные датчики, удаленные серверы, средства диагностики, ретрансляторы данных и т.п., которые не имеют конечного пользователя, а просто передают данные через беспроводную или кабельную сеть связи. В альтернативных аспектах аппаратура UE 806 может представлять собой проводное устройство связи, например обычный проводной телефон, персональный компьютер, телевизионную приставку и т.п. Кроме того, следует отметить, что в системе сотовой связи (не показана) могут быть использованы любое сочетание любого числа абонентских устройств UE 806 одинакового типа или нескольких перечисленных выше типов. Поэтому рассматриваемые устройства и способы могут быть соответственно применены в проводном или беспроводном устройстве или компьютерном модуле любого типа, включая проводной или беспроводный порт связи, включая без ограничений, радиомодемы, платы PCMCIA, терминалы доступа, персональные компьютеры, телефоны или любые сочетания всех или некоторых из перечисленных компонентов. Кроме того, аппаратура UE 806 может включать интерфейс пользователя 874.

Следует понимать, что интерфейс 874 пользователя может включать устройство ввода для генерации или приема команд и данных, вводимых пользователем в аппаратуру UE 806, и устройство вывода для генерации и/или представления информации с целью потребления пользователем абонентской аппаратуры UE 806. Например, устройство ввода может включать, по меньшей мере, одно устройство, такое как клавишная панель и/или клавиатура, мышь, дисплей с сенсорным экраном, микрофон в сочетании с модулем распознавания речи и т.п. Кроме того, устройство вывода может включать дисплей, аудиогромкоговоритель, механизм тактильной обратной связи и т.п. Устройство 506 вывода может генерировать графический интерфейс пользователя, звук, ощущение, например вибрацию или поверхность, формирующую текст азбуки для слепых (Брайля) и т.п.

Показанная на фиг.9 согласно другому аспекту система 900 связи, способная поддерживать сеть 100 связи, изображенную на фиг.1, включает средства поддержки для сопряжения развитого пакетного ядра 902 через интерфейс S4 с ядром 904 существующей системы пакетной радиосвязи общего пользования (GPRS), узел 906 обслуживания абонентов (SGSN) которой сопряжен в свою очередь с интерфейсом Gb глобальной системы мобильной связи (GSМ)/сети радиодоступа Edge (GERAN) 908 и через интерфейс 1u c UTRAN 910.

Следует понимать в соответствии с настоящим описанием, что узлы поддержки GPRS (GSN) представляют собой сетевые узлы, поддерживающие использование GPRS в ядре сети GSM. Имеются два основных варианта узла GSN, а именно узел поддержки шлюза GPRS (GGSN) и узел обслуживания абонентов GPRS (SGSN). Узел GGSN может создать интерфейс между опорной сетью GPRS и внешними сетями передачи пакетов данных (сеть радиосвязи и IP-сеть). Этот узел может преобразовать GPRS-пакеты, приходящие от SGSN, в формат подходящего протокола передачи пакета данных (PDP) (например, IP или Х.25) и передавать преобразованные пакеты в соответствующую сеть передачи пакетов данных. В другом направлении PDP-адреса входящих пакетов данных могут быть преобразованы в GSM-адрес абонента-адресата. Переадресованные пакеты могут быть затем переданы ответственному узлу SGSN. Для этого узел GGSN может записать текущий SGSN-адрес абонента и его или ее профиль в своем регистре местонахождения. Узел GGSN может производить назначение IP-адреса и является в общем случае маршрутизатором по умолчанию для конкретной абонентской аппаратуры UE.

Напротив, узел SGSN может отвечать за передачу пакетов данных от/к мобильным станциям в пределах своей географической области обслуживанию. Задачи узла SGSN могут включать маршрутизацию и передачу пакетов данных, управление мобильностью, управление логическими каналами, функции аутентификации и тарификации.

Продолжая, протокол туннелирования GPRS для уровня абонентской плоскости (GTP-U) может быть использован в абонентской плоскости (U-plane) для передачи данных абонента в сети с пакетной коммутацией. Сети с пакетной коммутацией в универсальной мобильной телекоммуникационной системе (UMTS) основаны на протоколе GPRS, вследствие чего протокол GTP-U также может быть использован в UMTS. Система UMTS является одной из сотовых телефонных технологий третьего поколения (3G). Систему UMTS иногда называют 3GSM, что указывает и на ее 3G-основу, и на стандарт GSM, которому она должна наследовать.

Возвращаясь к фиг.9, интерфейс S4 создает абонентскую плоскость с соответствующей поддержкой управления и мобильности между ядром 904 GPRS и узлом 912 привязки 3GPP точки 914 привязки слоя доступа между системами (Inter Access Stratum Anchor (IASA)) и основан на опорной точке Gn, созданной между узлом 906 SGSN и узлом поддержки шлюза GPRS (GGSN) (не показан). Точка 914 привязки (IASA) 914 включает также точку 916 привязки архитектуры SAE, сопряженную с точкой 912 привязки 3GPP посредством интерфейса S5b, создающего абонентскую плоскость с соответствующей поддержкой управления и мобильности. Узел 912 привязки 3GPP поддерживает связь с ММЕ UPE 918 через интерфейс S5a. Модуль управления мобильностью (ММЕ) участвует в распределении пейджинговых сообщений узлам eNB, a модуль абонентской плоскости (User Plane Entity (UPE)) имеет отношение к сжатию IP-заголовков и шифрованию потоков данных абонентов, терминации пакетов абонентской плоскости (U-plane) по причинам пейджинга и коммутации в абонентской плоскости для поддержки мобильности аппаратуры. ММЕ UPE 918 сообщается через интерфейс S1 с развитой сетью 920 радиодоступа (evolved RAN) для радиосвязи с аппаратурой 922.

Интерфейс S2b создает абонентскую плоскость с соответствующей поддержкой управления и мобильности между точкой 916 привязки SAE и развитым шлюзом 924 пакетных данных (evolved Packet Data Gateway (ePDG)) компонента 926 доступа 3GPP IP локальной сети радиодоступа (WLAN), который включает также локальную сеть 928 радиодоступа (WLAN Access network (NW)). Интерфейс SGi является опорной точкой между точкой 916 привязки слоя доступа между системами и сетью 930 передачи пакетных данных. Сеть 930 передачи пакетных данных может представлять собой внешнюю для оператора сеть общего пользования или частную сеть передачи пакетных данных или внутреннюю сеть оператора для передачи пакетных данных, например для предоставления услуг подсистемы передачи мультимедиа по IP-сетям (IP Multimedia Subsystem (IMS)). Эта опорная точка SGi соответствует функциям Gi и Wi и поддерживает любую систему доступа 3GPP и не-3GРР. Интерфейс Rx+ обеспечивает связь между сетью 930 передачи пакетных данных и функцией 932 реализации политики и правил тарификации (PCRF), которая в свою очередь поддерживает связь через интерфейс S7 с развитым пакетным ядром 902. Интерфейс S7 осуществляет передачу политики обеспечения качества обслуживания (QoS) и правил тарификации от PCRF 932 к пункту усиления политики и тарификации (Policy and Charging Enforcement Point (РСЕР)) (не показан). Интерфейс S6 (т.е. интерфейс ААА) позволяет передавать данные абонентов и аутентификации для аутентификации/авторизации доступа абонентов путем сопряжения развитого пакетного ядра 902 с сервером 934 домашних абонентов (HSS). Интерфейс S2a создает абонентскую плоскость с соответствующей поддержкой управления и мобильности между доверительным пунктом 936 не-3GРР IP-доступа и точкой 916 привязки SAE.

Следует понимать, что системы радиосвязи развернуты повсеместно для предоставления различных видов связи, таких как передача голоса, данных и т.п. Эти системы могут быть системами многостанционного доступа, способные поддерживать связь с несколькими абонентами путем совместного использования имеющихся системных ресурсов (например, ширины полосы и мощности передачи). Примеры таких систем многостанционного доступа являются системы многостанционного доступа с кодовым уплотнением (CDMA), системы многостанционного доступа с временным уплотнением (TDMA), системы многостанционного доступа с частотным уплотнением (FDMA), системы 3GPP LTE и системы многостанционного доступа с ортогональным частотным уплотнением (OFDMA).

В общем случае, система радиосвязи многостанционного доступа может поддерживать связь одновременно для большого числа радиотерминалов. Каждый терминал сообщается с одной или несколькими базовыми станциями посредством передач в прямой и обратной линиях. Прямой линией (или нисходящей линией) называют линию связи от базовых станций к терминалам, а обратной линией (или восходящей линией) называют линию связи от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может быть построена по принципу один-вход-один-выход, несколько-входов-один-выход или несколько-входов-несколько-выходов (MIMO).

Система MIMO использует несколько (N_T) передающих антенн и несколько (N_R) приемных антенн для передачи данных. Канал MIMO, образованный этими N_T передающими и N_R приемными антеннами, может быть разложен на N_S независимых каналов, которые именуются также пространственными каналами, где N_S≤min{N_T, N_R}. Каждый из N_S независимых каналов соответствует одному пространственному измерению. Использование дополнительных пространственных измерений, создаваемых несколькими передающими и приемными антеннами, позволяет улучшить характеристики системы MIMO (например, увеличить пропускную способность или повысить надежность).

Система MIMO поддерживает дуплексные системы с разделением времени (TDD) и дуплексные системы с разделением по частоте (FDD). В системе TDD с разделением времени передачи прямой и обратной линий происходят в одной и той же области частот, так что принцип взаимности позволяет определить характеристику канала прямой линии на основе характеристики канала обратной линии. Это дает возможность точке доступа выделить коэффициент усиления, обеспечиваемый формированием диаграммы направленности передающей антенной системы, если в точке доступа имеется несколько антенн.

На фиг.10 показана система 1000 радиосвязи многостанционного доступа, согласно одному из аспектов настоящего изобретения. Точка 1000 доступа (АР) имеет несколько групп антенн, одна из которых включает антенны 1004 и 1006, другая включает антенны 1008 и 1010 и дополнительная группа включает антенны 1012 и 1014. На фиг.10 показано только по две антенны в каждой группе антенн, однако каждая группа антенн может использовать больше или меньше антенн. Терминал 1016 доступа (AT) поддерживает связь с антеннами 1012 и 1014, так что эти антенны 1012 и 1014 передают информацию терминалу 1016 доступа по прямой линии 1020 и принимают информацию от терминала 1016 доступа по обратной линии 1018. Терминал 1022 доступа поддерживает связь с антеннами 1006 и 1008, так что эти антенны 1006 и 1008 передают информацию терминалу 1022 доступа по прямой линии 1026 и принимают информацию от терминала 1022 доступа по обратной линии 1024. В системе FDD с разделением по частоте линии связи 1018, 1020, 1024 и 1026 могут использовать для связи разные частоты. Например, прямая линия 1020 может использовать частоту, отличную от частоты, используемой обратной линией 1018.

Каждую группу антенн или зону, с которой эта группа антенн должна поддерживать связь, часто называют сектором точки доступа. В этом аспекте каждая группа антенн предназначена для связи с терминалами доступа в секторе области, обслуживаемой точкой 1000 доступа.

Для связи по прямым линиям 1020 и 1026 передающие антенны точки 1000 доступа используют формирование диаграммы направленности для повышения отношения сигнал/шум в прямых линиях к разным терминалам 1016 и 1024 доступа. Кроме того, использование точкой доступа формирования диаграммы направленности для передач в адрес терминалов доступа, распределенных произвольным случайным образом в пределах зоны обслуживания точки доступ, создает меньше помех терминалам доступа в соседних ячейках, чем в случае, когда точка доступа передает сигнал всем обслуживаемым ею терминалам доступа через одну антенну.

Точка доступа может представлять собой стационарную станцию, используемую для связи с терминалами, и может также называться точкой доступа, базовой станцией (базовый узел, узел В (Node В)) или как-то иначе. Терминал доступа может также называться терминалом доступа, абонентской аппаратурой (UE), станцией радиосвязи, терминалом или как-то иначе.

На фиг.11 показана блок-схема варианта передающей системы 1110 (известной также, как точка доступа) и приемной системы 1150 (известной также, как терминал доступа) в системе 1100 MIMO. В передающей системе 1110 данные графика для нескольких потоков данных направляют из источника данных 1112 в передающий (ТХ) процессор 1114 данных.

В одном из аспектов каждый поток данных передают через свою передающую антенну. Передающий процессор 1114 данных форматирует, кодирует и выполняет перемежение данных графика для каждого потока данных на основе конкретного алгоритма кодирования, выбранного для этого потока данных, с целью получения кодированных данных.

Кодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с пилотными данными с использованием принципов ортогонального частотного уплотнения. Пилотные данные обычно представляют собой известную структуру данных, обрабатываемую известным способом, и могут быть использованы в приемной системе для оценки характеристики канала. Мультиплексированные пилотные и кодированные данные для каждого потока данных затем модулируют (например, путем отображения символов) в соответствии с конкретным способом модуляции (например, двоичной или двухуровневой фазовой манипуляцией (BPSK), квадратурной или четырехуровневой фазовой манипуляцией (QSPK), многоуровневой фазовой манипуляцией (M-PSK) или многоуровневой квадратурной амплитудной модуляцией (М-QAM)), выбранным для рассматриваемого потока данных, для получения модуляционных символов. Скорость передачи данных, способ кодирования и вид модуляции для каждого потока данных могут быть определены посредством команд, выполняемых процессором 1130.

Модуляционные символы для всех потоков данных затем направляют в передающий (ТХ) процессор 1120 MIMO, который может продолжить обработку модуляционных символов (например, для квадратурного частотного уплотнения (OFDM)). Процессор 1120 ТХ MIMO затем направляет N_T потоков модуляционных символов к N_T передатчикам (TMTR) от 1122а по 1122t. В некоторых вариантах процессор 1120 ТХ MIMO применяет весовые коэффициенты формирования диаграммы направленности к символам потоков данных и к антеннам, через которые передают соответствующие символы.

Каждый передатчик 1122 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов для получения одного или нескольких аналоговых сигналов и затем кондиционирует (например, усиливает, фильтрует и преобразует вверх по частоте) эти аналоговые сигналы для получения модулированного сигнала, пригодного для передачи по MIMO-каналу. Затем N_T модулированных сигналов от передатчиков с 1122а по 1122t передают через N_T антенн с 1124а по 1124t, соответственно.

В приемной системе 1150 переданные модулированные сигналы принимают посредством N_R антенн с 1152а по 1152r и направляют принятый сигнал от каждой антенны 1152 в соответствующий приемник (RCVR) с 1154а по 1154r. Каждый приемник 1154 кондиционирует (например, фильтрует, усиливает и преобразует вниз по частоте) свой принятый сигнал, дискретизирует кондиционированный сигнал для получения отсчетов и затем обрабатывает эти отсчеты для генерации соответствующего «принятого» потока символов.

Приемный (RX) процессор 1160 данных затем принимает и обрабатывает N_R принятых потоков символов от N_R приемников 1154 в соответствии с конкретным алгоритмом обработки в приемнике для получения N_T «детектированных» потоков символов. Далее этот RX процессор 1160 данных демодулирует, устраняет перемежение и декодирует каждый детектированный поток символов для выделения данных графика для потока данных. Обработка в RX процессоре 1160 данных комплементарна обработке, выполняемой процессором 1120 ТХ MIMO и передающим (ТХ) процессором 1114 данных в передающей системе 1110.

Процессор 1170 периодически определяет, какую из предкодирующих матриц использовать (обсуждается ниже). Процессор 1170 формулирует сообщение обратной линии, содержащее сегмент указателя матрицы и сегмент ранга.

Сообщение обратной линии может содержать информацию различных видов относительно линии связи или принимаемого потока данных. Это сообщение обратной линии затем обрабатывают в передающем (ТХ) процессоре 1138 данных, который принимает также данные графика для нескольких потоков данных от источника 1136 данных, модулируют посредством модулятора 1180, кондиционируют в передатчиках с 1154а и 1154r и передают назад, в передающую систему 1110.

В передающей системе 1110 модулированные сигналы от приемной системы 1150 принимают посредством антенн 1124, кондиционируют в приемниках 1122, демодулируют в демодуляторе 1140 и обрабатывают в приемном (RX) процессоре 1142 данных для выделения сообщения обратной линии, переданного приемной системой 1150. Далее процессор 1130 устанавливает предкодирующую матрицу для использования при определении весов для формирования диаграммы направленности и обрабатывает выделенное сообщение.

Согласно одному из аспектов логические каналы подразделяют на каналы управления и каналы графика. К логическим каналам управления относятся широковещательный канал управления (Broadcast Control Channel (BCCH)), представляющий собой канал нисходящей линии (DL) для широкого вещания информации управления системой, пейджинговый канал управления (Paging Control Channel (PCCH)), представляющий собой канал нисходящей линии для передачи пейджинговой информации, многоадресный канал управления (Multicast Control Channel (МССН)), представляющий собой канал передачи из одного пункта в несколько пунктов в нисходящей линии, используемый для передачи расписания и информации управления группового мультимедийного вещания (Multimedia Broadcast and Multicast Service (MBMS)) для одного или нескольких многоадресных каналов графика (МТСН). Обычно после установления соединения на уровне управления радиоресурсами (RRC) этот канал используется только абонентской аппаратурой (UE), принимающей MBMS (Примечание: ранее MCCH+MSCH). Выделенный канал управления (Dedicated Control Channel (DCCH)) представляет собой двухточечный двусторонний канал, передающий специальную информацию управления и используемый аппаратурой UE, имеющей RRC-соединение. В рассматриваемом аспекте к логическим каналам графика относятся выделенный канал графика (Dedicated Traffic Channel (DTCH)), представляющий собой двухточечный двусторонний канал, выделенный одной аппаратуре UE для передачи информации абонента, а также многоадресный канал графика (Multicast Traffic Channel (MTCH)) в качестве канала нисходящей линии для передачи данных графика из одного пункта в несколько пунктов.

В одном из аспектов транспортные каналы разделяют на каналы нисходящей линии (DL) и каналы восходящей линии UL. К транспортным каналам нисходящей линии относятся канал широкого вещания (Broadcast Channel (BCH)), нисходящий совместно используемый канал данных (Downlink Shared Data Channel (DL-SDCH)) и пейджинговый канал (Paging Channel (PCH)), этот пейджинговый канал (РСН) для поддержки экономии энергии аккумуляторов в абонентской аппаратуре (UE) (сеть сообщает аппаратуре UE индикацию цикла дискретного приема (DRX)) передают в режиме широкого вещания в пределах всей ячейки и отображают в физические (PHY) ресурсы, которые могут быть использованы для других каналов управления/графика. К транспортным каналам восходящей (UL) линии относятся канал произвольного доступа (Random Access Channel (RACH)), канал запроса (Request Channel (REQCH)), восходящий совместно используемый канал данных (Uplink Shared Data Channel (UL-SDCH)) и несколько физических (PHY) каналов. К физическим (PHY) каналам относится группа каналов нисходящей (DL) и восходящей (UL) линий.

К физическим каналам нисходящей линии DL PHY относятся: общий пилотный канал (Common Pilot Channel (CPICH)); канал синхронизации (Synchronization Channel (SCH)); общий канал управления (Common Control Channel (CCCH)); совместно используемый нисходящий канал управления (Shared DL Control Channel (SDCCH)); многоадресный канал управления (Multicast Control Channel (MCCH)); совместно используемый восходящий канал назначения (Shared UL Assignment Channel (SUACH)); канал квитирования (Acknowledgement Channel (ACKCH)); совместно используемый нисходящий физический канал данных (DL Physical Shared Data Channel (DL-PSDCH)); восходящий канал управления мощностью (UL Power Control Channel (UPCCH)); пейджинговый индикаторный канал (индикация вызова) (Paging Indicator Channel (PICH)); канал индикации нагрузки (Load Indicator Channel (LICH)). К физическим каналам восходящей линии (UL PHY) относятся: физический канал произвольного доступа (Physical Random Access Channel (PRACH)); канал передачи индикатора качества канала (Channel Quality Indicator Channel (CQICH)); канал квитирования (Acknowledgement Channel (ACKCH)); канал индикации подгруппы антенн (Antenna Subset Indicator Channel (ASICH)); совместно используемый канал запроса (Shared Request Channel (SREQCH)); совместно используемый восходящий физический канал данных (UL Physical Shared Data Channel (UL-PSDCH)); широкополосный пилотный канал (Broadband Pilot Channel (BPICH)).

Выше были описаны примеры различных аспектов настоящего изобретения. Безусловно, невозможно описать все возможные сочетания компонентов или способов для рассмотрения этих разнообразных аспектов, однако любой рядовой специалист в данной отрасли способен понять, что возможно множество других сочетаний и перестановок. Соответственно целью рассматриваемого описания было очертить все такие изменения, модификации и варианты, укладывающиеся в пределы духа и объема прилагаемой Формулы изобретения.

В частности и по отношению к различным функциям, выполняемым описанными выше компонентами, устройствами, схемами, системами и т.п., термины (включая ссылки на «средства»), используемые для описания таких компонентов, должны относиться, если не указано иначе, к любому компоненту, выполняющему установленную функцию описываемого компонента (например, функциональная эквивалентность), даже если не будет структурной эквивалентности по отношению к рассматриваемой структуре, которая выполняет эту функцию в приведенных здесь примерах различных аспектов. В этом смысле следует также понимать, что указанные разнообразные аспекты включают в себя систему, равно как и машиночитаемый носитель, на котором записаны исполняемые компьютером команды для осуществления действий или событий в соответствии с различными способами.

Кроме того, хотя какой-либо конкретный признак мог быть здесь описан в отношении только одного из нескольких вариантов реализации, такой признак можно сочетать с одним или несколькими другими признаками, которые могут быть желательны или предпочтительны для какого-либо данного или конкретного приложения. В той степени, в какой термины «включает» или «включающий» и их варианты используются в рассмотренном подробном описании или в Формуле изобретения, эти термины имеют охватывающий смысл, аналогично термину «содержащий». Более того, термин «или», используемый в рассмотренном подробном описании или в Формуле изобретения, следует рассматривать как «неисключающее или».

Более того, как следует понимать, различные части описываемых систем и способов могут включать или состоять из компонентов, субкомпонентов, процессов, средств, способов или механизмов (например, поддержки векторных автоматов, нейронных сетей, экспертных систем, байесовских сетей доверия, нечеткой логики, автоматов синтеза данных, классификаторов…) на основе искусственного интеллекта, компьютерного обучения, либо знаний или правил. Такие компоненты, помимо всего прочего, могут автоматизировать определенные механизмы или процессы, выполняемые чтобы сделать части систем и способов более адаптивными, а также эффективными и разумными.

В связи с примерами систем, описанными выше, способы, которые могут быть реализованы в соответствии с предметом рассмотрения, были описаны со ссылками на несколько логических схем. Хотя для простоты объяснения способы были показаны и описаны в виде ряда блоков, следует понимать и представлять, что предмет заявляемого изобретения не ограничивается порядком блоков, поскольку согласно приведенному здесь описанию некоторые блоки могут появляться в различном порядке или одновременно. Более того, не все показанные блоки могут потребоваться для реализации рассматриваемых здесь способов. Кроме того, следует также понимать, что рассмотренные здесь способы могут быть сохранены на изделии, чтобы способствовать транспортировке и переносу этих способов на компьютеры. Термин изделие при использовании здесь охватывает компьютерную программу, доступную с любого машиночитаемого устройства, несущей или носителя.

Следует понимать, что любой патент, публикация или другой описательный материал, который полностью или частично должен быть, как указано, включен сюда по ссылке, включен сюда только в той степени, в какой этот включенный материал не противоречит существующим определениям, утверждениям или другому описательному материалу, входящему в это описание. Постольку и в необходимой степени описание, как выражено здесь в явном виде, превалирует над любым противоречащим ему материалом, включенным сюда по ссылке. Любой материал (или часть его), который указан, как включаемый сюда по ссылке, но который противоречит существующим определениям, утверждениям или другому описательному материалу, входящему в это описание, будет включен сюда только в той степени, в какой между этим включаемым материалом и материалом существующего описания нет противоречий.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в мобильных системах связи. Технический результат состоит в повышении пропускной способности пакетной передачи. Для этого передатчик в сети радиосвязи передает соединенные индикатор качества канала (CQI) и квитанцию приема пакета данных (Ack) в одном и том же субкадре без восходящей передачи данных, что можно легко определить в приемнике. Когда можно работать с коротким циклическим префиксом (СР), первый подход применяет пилот-сигналы с использованием двух разных защит Уолша для пилот-сигналов применительно к сигналу CQI и к сигналу CQI+ACK. Когда можно работать с длинным циклическим префиксом СР и одним пилот-сигналом, применяют две разные кодовые структуры для CQI и для CQI+ACK, что не только оптимизирует кодовую таблицу для каждого режима по отдельности, но также максимально увеличивает расстояние между этими двумя кодовыми пространствами. Описаны различные подходы на основе смежных классов для поиска линейных блочных кодов. Первоначальные результаты показывают, что подходы на основе смежных классов позволяют найти хорошие коды для минимизации ложных тревог и необнаружения. 10 н. и 36 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ передачи восходящего опорного сигнала с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, содержащий:
определение способа кодирования опорного сигнала и сочетания опорного сигнала и квитанции; передачу кодированного опорного сигнала в плановом блоке ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала; и передачу кодированного сочетания опорного сигнала с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала, отличающийся тем, что такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий передачу кодированного опорного сигнала и кодированного сочетания опорного сигнала и квитанции с двумя пилотными промежутками на интервал времени передачи путем кодирования этих пилотных промежутков с использованием функции защиты, чтобы обозначить, присутствует ли квитанция, путем сравнения энергий после применения каждой гипотезы для декодирования при неполной информации.

3. Способ по п.2, дополнительно содержащий кодирование указанных двух пилотных символов с использованием функции защиты Уолша.

4. Способ по п.3, дополнительно содержащий далее:
передачу двух пилотных символов, каждый из которых способен поддерживать шесть ортогонально мультиплексированных абонентов путем циклического сдвига базовой последовательности; и использование функции защиты Уолша в пилотном промежутке для индикации, содержит ли передача индикатор качества канала (CQI) или индикатор CQI и квитанцию (АСК).

5. Способ по п.2, дополнительно содержащий передачу кодированного опорного сигнала и сочетания опорного сигнала и квитанции посредством кодового уплотнения по нескольким физическим восходящим каналам управления (PUCCH), мультиплексированным в виде блоков ресурсов из двенадцати тональных составляющих, каждый PUCCH несет восемь или десять бит информации с использованием смещенных последовательностей Чу (Chu) для ортогонального разделения разных PUCCH.

6. Способ по п.1, дополнительно содержащий:
передачу кодированного опорного сигнала и кодированного сочетания опорного сигнала и квитанции с одним пилотным промежутком на интервал времени передачи; и определение нескольких линейных кодовых блоков, разнесенных для декодирования при неполной информации посредством кодовых структур на основе смежно-групповых кодов, чтобы различить включение или отсутствие квитанции, избегая ложной тревоги и необнаружения.

7. Способ по п.6, дополнительно содержащий:
определение блока линейного кода (20, 8) для передачи только опорного сигнала путем выкалывания строк и столбцов кода (24, 12) Голея; и определение блока линейного кода (20, 10) для передачи опорного сигнала и квитанции путем использования кодовой структуры на основе смежно-групповых кодов для оптимизации кодового расстояния от блока линейного кода (20, 8).

8. Способ по п.6, дополнительно содержащий:
определение блока линейного кода (20, 8) для передачи только опорного сигнала путем выкалывания строк и столбцов кода (32,10) Рида-Мюллера; и определение блока линейного кода (20, 10) для передачи опорного сигнала и квитанции путем выкалывания строк и столбцов кода (32, 10) Рида-Мюллера с использованием кодовой структуры на основе смежно-групповых кодов для оптимизации кодового расстояния от блока линейного кода (20, 8).

9. Способ по п.6, дополнительно содержащий:
определение исходного блока линейного кода (20, 8) для передачи только опорного сигнала; и определение пяти блоков линейного кода (20, 8) для каждого состояния квитирования, с целью передачи опорного сигнала путем поиска четырех смежных классов, минимальные расстояния которых от исходного блока линейного кода (20, 8) равны семи, а минимальные расстояния до другого из четырех смежных классов равны шести.

10. Способ по п.9, дополнительно содержащий далее определение исходного блока линейного кода (20, 8) путем выкалывания кода (24, 12) Голея.

11. Процессор для передачи восходящего опорного сигнала с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, содержащий: первый модуль для определения кодирования опорного сигнала и сочетания опорного сигнала и квитанции; второй модуль для передачи кодированного опорного сигнала в плановом блоке ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала; и третий модуль для передачи кодированного сочетания опорного сигнала с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала, отличающийся тем, что такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

12. Машиночитаемый носитель записи для передачи восходящего опорного сигнала с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, содержащий:
первый набор кодов, обеспечивающий выполнение компьютером кодирования опорного сигнала и объединенного опорного сигнала с квитанцией;
второй набор кодов, обеспечивающий выполнение компьютером передачи кодированного опорного сигнала в плановом блоке ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала; и третий набор кодов, обеспечивающий выполнение компьютером передачи кодированного сочетания опорного сигнала с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала, отличающийся тем, что такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо объединенного опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

13. Устройство для передачи восходящего опорного сигнала с квитанцией или без, позволяющее предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, содержащее:
средства для кодирования опорного сигнала и сочетания опорного сигнала с квитанцией; средства для передачи кодированного опорного сигнала в плановом блоке ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала; и средства для передачи кодированного объединенного опорного сигнала с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала, отличающееся тем, что такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

14. Устройство для передачи восходящего опорного сигнала с квитанцией или без, позволяющее предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, содержащее: кодирующее устройство для кодирования опорного сигнала и сочетания опорного сигнала с квитанцией; приемник сигнала нисходящего канала; передатчик кодированного опорного сигнала в плановом блоке ресурсов, если не был принят сигнал нисходящего канала, и кодированного сочетания опорного сигнала с квитанцией в ответ на прием сигнала нисходящего канала, отличающееся тем, что такое кодирование служит для детектирования либо кодированного опорного сигнала, либо сочетания опорного сигнала с квитанцией путем декодирования гипотез при неполной информации без неоднозначности.

15. Устройство по п.14, дополнительно содержащее:
передатчик кодированного опорного сигнала и кодированного сочетания опорного сигнала и квитанции с двумя пилотными промежутками на интервал времени передачи; и кодирующее устройство для кодирования этих пилотных промежутков с использованием функции защиты, чтобы обозначить, присутствует ли квитанция, путем сравнения энергий после применения каждой гипотезы для декодирования при неполной информации.

16. Устройство по п.15, дополнительно содержащее кодирующее устройство для кодирования этих двух пилотных символов с использованием функции защиты Уолша.

17. Устройство по п.16, дополнительно содержащее:
передатчик двух пилотных символов, каждый из которых способен поддерживать шесть ортогонально мультиплексированных сигналов абонентов путем циклического сдвига базовой последовательности; и кодирующее устройство с использованием функции защиты Уолша в пилотном промежутке для индикации, содержит ли передача индикатор качества канала (CQI) или индикатор CQI и квитанцию (АСК).

18. Устройство по п.15, дополнительно содержащее передатчик кодированного опорного сигнала и сочетания опорного сигнала и квитанции посредством кодового уплотнения по нескольким физическим восходящим каналам управления (PUCCH), мультиплексированным в виде блоков ресурсов из двенадцати тональных составляющих, каждый PUCCH несет восемь или десять бит информации с использованием смещенных последовательностей Чу (Chu) для ортогонального разделения разных PUCCH.

19. Устройство по п.14, дополнительно содержащее:
передатчик кодированного опорного сигнала и кодированного сочетания опорного сигнала и квитанции с одним пилотным промежутком на интервал времени передачи; и кодирующее устройство для определения нескольких линейных кодовых блоков, разнесенных для декодирования при неполной информации посредством кодовых структур на основе смежно-групповых кодов, чтобы различить включение или отсутствие квитанции, избегая ложной тревоги и необнаружения.

20. Устройство по п.19, дополнительно содержащее:
кодирующее устройство для определения блока линейного кода (20, 8) для передачи только опорного сигнала путем выкалывания строк и столбцов кода (24, 12) Голея; и кодирующее устройство для определения блока линейного кода (20, 10) для передачи опорного сигнала и квитанции путем использования кодовой структуры на основе смежно-групповых кодов для оптимизации кодового расстояния от блока линейного кода (20,8).

21. Устройство по п.19, дополнительно содержащее:
кодирующее устройство для определения блока линейного кода (20, 8) для передачи только опорного сигнала путем выкалывания строк и столбцов кода (32, 10) Рида-Мюллера; и кодирующее устройство для определения блока линейного кода (20, 10) для передачи опорного сигнала и квитанции путем выкалывания строк и столбцов кода (32, 10) Рида-Мюллера с использованием кодовой структуры на основе смежно-групповых кодов для оптимизации кодового расстояния от блока линейного кода (20, 8).

22. Устройство по п.19, дополнительно содержащее:
кодирующее устройство для определения исходного блока линейного кода (20, 8) для передачи только опорного сигнала; и кодирующее устройство для определения пяти блоков линейного кода (20, 8) для каждого состояния квитирования, с целью передачи опорного сигнала путем поиска четырех смежных классов, минимальные расстояния которых от исходного блока линейного кода (20, 8) равны семи, а минимальные расстояния до другого из четырех смежных классов равны шести.

23. Устройство по п.22, дополнительно содержащее кодирующее устройство для определения исходного блока линейного кода (20, 8) путем выкалывания кода (24, 12) Голея.

24. Способ приема восходящего опорного сигнала с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, содержащий:
определение нескольких гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию; передачу сигнала нисходящего канала; затем прием кодированного опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию; и декодирование принятого кодированного опорного сигнала при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

25. Способ по п.24, дополнительно содержащий:
прием кодированного опорного сигнала с квитанцией или без и с двумя пилотными промежутками на интервал времени передачи; декодирование с применением каждой гипотезы путем сжатия функции защиты, использованной на указанных двух пилотных промежутках, чтобы обозначить, присутствует ли квитанция; и сравнение энергий.

26. Способ по п.25, дополнительно содержащий декодирование указанных двух пилотных символов путем сжатия функции защиты Уолша.

27. Способ по п.26, дополнительно содержащий:
прием двух пилотных символов, каждый из которых способен поддерживать шесть ортогонально мультиплексированных абонентов путем циклического сдвига базовой последовательности; и декодирование путем сжатия функции защиты Уолша в пилотном промежутке для определения, содержит ли передача индикатор качества канала (CQI) или индикатор CQI и квитанцию (АСК).

28. Способ по п.25, дополнительно содержащий декодирование принятого опорного сигнала с квитанцией или без посредством кодового демультиплексирования по нескольким физическим восходящим каналам управления (PUCCH), мультиплексированным в виде блоков ресурсов из двенадцати тональных составляющих, каждый PUCCH несет восемь или десять бит информации с использованием смещенных последовательностей Чу (Chu) для ортогонального разделения разных PUCCH.

29. Способ по п.24, дополнительно содержащий:
прием кодированного опорного сигнала с квитанцией или без квитанции с одним пилотным промежутком на интервал времени передачи; и определение гипотез для нескольких линейных кодовых блоков, разнесенных посредством кодовых структур на основе смежно-групповых кодов, чтобы различить включение или отсутствие квитанции.

30. Способ по п.29, дополнительно содержащий:
определение гипотезы для блока линейного кода (20, 8) для передачи только опорного сигнала путем выкалывания строк и столбцов кода (24, 12) Голея; и определение гипотезы для блока линейного кода (20, 10) для передачи опорного сигнала и квитанции путем использования кодовой структуры на основе смежно-групповых кодов для оптимизации кодового расстояния от блока линейного кода (20, 8).

31. Способ по п.29, дополнительно содержащий:
определение гипотезы для блока линейного кода (20, 8) для передачи только опорного сигнала путем выкалывания строк и столбцов кода (32, 10) Рида-Мюллера; и определение гипотезы для блока линейного кода (20, 10) для передачи опорного сигнала и квитанции путем выкалывания строк и столбцов кода (32, 10) Рида-Мюллера с использованием кодовой структуры на основе смежно-групповых кодов для оптимизации кодового расстояния от блока линейного кода (20, 8).

32. Способ по п.29, дополнительно содержащий определение гипотезы для пяти блоков линейного кода, декодируемых посредством общей декодирующей структуры с пятью различными сдвигами путем определения исходного блока линейного кода (20, 8) для передачи только опорного сигнала, и определение пяти блоков линейного кода (20, 8) для каждого состояния квитирования, с целью передачи опорного сигнала путем поиска четырех смежных классов, минимальные расстояния которых от исходного блока линейного кода (20, 8) равны семи, а минимальные расстояния до другого из четырех смежных классов равны шести.

33. Способ по п.32, дополнительно содержащий определение исходного оптимального блока линейного кода (20, 8) путем выкалывания кода (24, 12) Голея.

34. Процессор для приема восходящего опорного сигнала с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, содержащий: первый модуль для определения нескольких гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию; второй модуль для передачи сигнала нисходящего канала; третий модуль для последующего приема кодированного опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию; и четвертый модуль для декодирования принятого кодированного опорного сигнала при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

35. Машиночитаемый носитель записи для приема восходящего опорного сигнала с квитанцией или без, позволяющий предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, содержащий:
первый набор кодов, обеспечивающий выполнение компьютером генерирования нескольких гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию;
второй набор кодов, обеспечивающий выполнение компьютером передачи сигнала нисходящего канала; третий набор кодов, обеспечивающий выполнение компьютером приема кодированного опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию; и четвертый набор кодов, обеспечивающий выполнение компьютером декодирования принятого кодированного опорного сигнала при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

36. Устройство для приема восходящего опорного сигнала с квитанцией или без, позволяющее предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, содержащее: средства для генерации нескольких гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию; средства для передачи сигнала нисходящего канала;
средства для последующего приема кодированного опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию; и
средства для декодирования принятого кодированного опорного сигнала при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

37. Устройство для приема восходящего опорного сигнала с квитанцией или без, позволяющее предотвратить возможность пропустить ложную тревогу или необнаружение, содержащее: декодер сигнала для определения нескольких гипотез для декодирования опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию; передатчик сигнала нисходящего канала;
приемник для последующего приема кодированного опорного сигнала, который может включать или не включать квитанцию; и декодер принятого кодированного опорного сигнала при неполной информации без неоднозначности с использованием каждой из нескольких гипотез.

38. Устройство по п.37, дополнительно содержащее:
приемник кодированного опорного сигнала с квитанцией или без и с двумя пилотными промежутками на интервал времени передачи;
декодер сигнала с применением каждой гипотезы путем сжатия функции защиты, использованной на указанных двух пилотных промежутках, чтобы обозначить, присутствует ли квитанция, и для сравнения энергий.

39. Устройство по п.38, дополнительно содержащее декодер указанных двух пилотных символов путем сжатия функции защиты Уолша.

40. Устройство по п.39, дополнительно содержащее:
приемник двух пилотных символов, каждый из которых способен поддерживать шесть ортогонально мультиплексированных сигналов абонентов путем циклического сдвига базовой последовательности; и декодер сигнала путем сжатия функции защиты Уолша в пилотном промежутке для определения, содержит ли передача индикатор качества канала (CQI) или индикатор CQI и квитанцию (АСК).

41. Устройство по п.38, дополнительно содержащее декодер принятого опорного сигнала с квитанцией или без посредством кодового демультиплексирования по нескольким физическим восходящим каналам управления (PUCCH), мультиплексированным в виде блоков ресурсов из двенадцати тональных составляющих, каждый PUCCH несет восемь или десять бит информации с использованием смещенных последовательностей Чу (Chu) для ортогонального разделения разных PUCCH.

42. Устройство по п.37, дополнительно содержащее:
приемник кодированного опорного сигнала с квитанцией или без квитанции с одним пилотным промежутком на интервал времени передачи; и декодер сигнала для определения гипотез для нескольких линейных кодовых блоков, разнесенных посредством кодовых структур на основе смежно-групповых кодов, чтобы различить включение или отсутствие квитанции.

43. Устройство по п.42, дополнительно содержащее:
декодер сигнала для определения гипотезы для блока линейного кода (20, 8) для передачи только опорного сигнала путем выкалывания строк и столбцов кода (24, 12) Голея; и декодер сигнала для определения гипотезы для блока линейного кода (20, 10) для передачи опорного сигнала и квитанции путем использования кодовой структуры на основе смежно-групповых кодов для оптимизации кодового расстояния от блока линейного кода (20, 8).

44. Устройство по п.42, дополнительно содержащее:
декодер сигнала для определения гипотезы для блока линейного кода (20, 8) для передачи только опорного сигнала путем выкалывания строк и столбцов кода (32, 10) Рида-Мюллера; и декодер сигнала для определения гипотезы для блока линейного кода (20, 10) для передачи опорного сигнала и квитанции путем выкалывания строк и столбцов кода (32, 10) Рида-Мюллера с использованием кодовой структуры на основе смежно-групповых кодов для оптимизации кодового расстояния от блока линейного кода (20, 8).

45. Устройство по п.42, дополнительно содержащее декодер для определения гипотезы для пяти блоков линейного кода, декодируемых посредством общей декодирующей структуры с пятью различными сдвигами путем определения исходного блока линейного кода (20, 8) для передачи только опорного сигнала и определения пяти блоков линейного кода (20, 8) для каждого состояния квитирования, с целью передачи опорного сигнала путем поиска четырех смежных классов, минимальные расстояния которых от исходного блока линейного кода (20, 8) равны семи, а минимальные расстояния до другого из четырех смежных классов равны шести.

46. Устройство по п.45, дополнительно содержащее декодер для определения исходного оптимального блока линейного кода (20, 8) путем выкалывания кода (24, 12) Голея.