СИГНАЛИЗАЦИЯ ПО КАНАЛУ УПРАВЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЩЕГО ПОЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО ФОРМАТА И ВЕРСИИ ИЗБЫТОЧНОСТИ Российский патент 2013 года по МПК H04L1/00 H04W28/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу обеспечения управляющей сигнализации, связанной с протокольным блоком данных, переносящим пользовательские данные в системе мобильной связи, а также к самому сигналу канала управления. Кроме того, изобретение также обеспечивает мобильную станцию и базовую станцию и их соответствующее функционирование в свете заново определенных здесь сигналов канала управления.

Уровень техники

Пакетное планирование и передача по совместно используемому каналу

В системе беспроводной связи, использующих пакетное планирование, по меньшей мере часть ресурсов радиоинтерфейса динамически присваивают различным пользователям (мобильным станциям (MS) и пользовательскому оборудованию (UE)). Эти динамически распределенные ресурсы, как правило, отображаются по меньшей мере на один совместно используемый физический канал восходящей или нисходящей линии связи (PUSCH или PDSCH). Канал PUSCH или PDSCH может иметь, например, одну из следующих конфигураций:

один или множество кодов в системе CDMA (множественный доступ с кодовым разделением) динамически и совместно используются множеством станций MS; одна или множество поднесущих (подполос) в системе OFDMA (множественный доступ с ортогональным частотным разделением) динамически совместно используются множеством станций MS;

множество станций MS динамически и совместно используют вышеуказанные комбинации в системе OFCDMA (множественный доступ с ортогональным частотным/кодовым разделением) или MC-CDMA (множественный доступ с кодовым разделением на множестве несущих).

На фиг.1 показана система пакетного планирования в совместно используемом канале для систем с одним совместно используемым каналом данных. Подкадр (также называемый здесь временным квантом) отражает минимальный интервал, на котором планировщик (например, планировщик физического уровня или уровня MAC) выполняет динамическое распределение ресурсов (DRA). На фиг.1 интервал TTI (временной интервал передачи) положен равным одному подкадру. Следует заметить, что в общем случае интервал TTI может также охватывать множество подкадров.

Кроме того, минимальный блок радиоресурсов (также называемый ресурсным блоком или ресурсной единицей), который может быть распределен в системах OFDM, как правило, определяется одним подкадром во временной области или одной поднесущей/подполосой в частотной области. Аналогичным образом, в системе CDMA этот минимальный блок радиоресурсов определяется подкадром во временной области и кодом в кодовой области.

В системах OFCDMA или MC-CDMA этот минимальный блок определяется одним подкадром во временной области, одной поднесущей/подполосой в частотной области и одним кодом в кодовой области. Заметим, что динамическое распределение ресурсов может выполняться во временной области и в кодовой/ частотной области.

Основные преимущества пакетного планирования связаны с выигрышем от многопользовательского разнесения благодаря планированию во временной области (TDS) и динамической адаптации скорости передачи данных пользователя.

Если предположить, что канальные условия пользователей изменяются во времени из-за быстрого (и медленного) замирания, то планировщик в данный момент времени может присвоить имеющиеся ресурсы (коды в случае системы CDMA, поднесущие/подполосы в случае системы OFDMA) пользователям, имеющим хорошие канальные условия, при планировании во временной области.

Особенности DRA и передачи по совместно используемому каналу в системе OFDMA

Вдобавок к использованию многопользовательского разнесения во временной области посредством планирования во временной области (TDS) многопользовательское разнесение в OFDMA также можно использовать в частотной области посредством планирования в частотной области (FDS). Это возможно, поскольку сигнал OFDM формируется в частотной области из множества узкополосных поднесущих (как правило, сгруппированных в подполосы), которые можно динамически присваивать различным пользователям. Благодаря этому свойства частотной избирательности канала из-за многолучевого распространения можно использовать для планирования пользователей по частотам (поднесущие/подполосы), на которых они имеют хорошее качество канала (многопользовательское разнесение в частотной области).

Исходя из практических соображений, в системе OFDMA вся ширина полосы частот делится на множество подполос, которые состоят из множества поднесущих. То есть, минимальная единица, на которую может быть распределен пользователь, будет иметь ширину в одну подполосу и длительность в один квант или один подкадр (который может соответствовать одному или нескольким символам OFDM), который обозначен как ресурсный блок (RB). Как правило, подполоса состоит из последовательных поднесущих. Однако в некоторых случаях желательно формировать подполосу из распределенных, не последовательных поднесущих. Планировщик может также распределить пользователя по множеству последовательных или не последовательных подполос и/или подкадров.

Для Проекта долгосрочного развития 3GPP (3GPP TR 25.814: “Physical Layer Aspects for Evolved UTRA”, Release 7, v. 7.1.0, October 2006 (доступно по адресу и включено сюда по ссылке)), система на 10 МГц (нормальный циклический префикс) может состоять из 600 поднесущих с интервалом между ними в 15 кГц. Эти 600 поднесущих могут затем быть сгруппированы в 50 подполос (12 соседних поднесущих), причем каждая подполоса занимает по ширине 180 кГц. Если предположить, что длительность временного кванта составляет 0,5 мс, то согласно данному примеру ресурсный блок (RB) охватывает 180 кГц и 0,5 мс.

Для использования многопользовательского разнесения и достижения положительного эффекта планирования в частотной области данные для данного пользователя следует распределить по тем ресурсным блокам, на которых пользователи имеют хорошие канальные условия. Как правило, эти ресурсные блоки близки друг к другу, и поэтому такой режим передачи также называют локализованным режимом (LM).

Пример канальной структуры с локализованным режимом показан на фиг.2. В этом примере соседние ресурсные блоки присвоены четырем мобильным станциям (от MS1 до MS4) во временной области и в частотной области. Каждый ресурсный блок состоит из части для переноса управляющей сигнализации уровня 1 и/или уровня 2 (управляющая сигнализация L1/L2) и части, несущей пользовательские данные для мобильных станций.

В альтернативном варианте распределение пользователей может выполняться в распределенном режиме (DM), как показано на фиг.3. В этой конфигурации пользователь (мобильная станция) распределяется по нескольким ресурсным блокам, которые разбросаны в некотором диапазоне ресурсных блоков. В распределенном режиме возможно несколько различных вариантов реализации. В примере, показанном на фиг.3, пара пользователей (станции MS1/2 и станции MS3/4) совместно использует одни и те же ресурсные блоки. Ряд дополнительных возможных примерных вариантов реализации можно найти в документе 3GPP RAN WG#1 Tdoc R1-062089, “Composition between RB-level and Sub-carrier-level Distributed Transmission for Shared Data Channel in E-UTRA Downlink”, August 2006 (доступен по адресу , причем его содержание включено сюда по ссылке).

Следует заметить, что возможно мультиплексирование локализованного режима и распределенного режима в подкадре, причем количество ресурсов (RB), распределенных для локализованного режима и распределенного режима, может быть фиксированным, полустатическим (постоянным для десятков/сотен подкадров) или даже динамическим (отличаться от одного подкадра к другому).

В локализованном режиме, а также в распределенном режиме один или несколько блоков данных (которые, между прочим, называют транспортными блоками) в данном подкадре могут распределяться раздельно для одного и того же пользователя (мобильная станция) по разным ресурсным блокам, которые могут принадлежать, а могут и не принадлежать одной и той же услуге или процессу автоматического запроса на повторную передачу данных (ARQ). Логически это можно понимать как распределение разных пользователей.

Управляющая сигнализация L1/L2

Для обеспечения достаточной дополнительной информации для правильного приема и передачи данных в системах, использующих пакетное планирование, необходимо обеспечить так называемую управляющую сигнализацию L1/L2 (физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH)). Типовые рабочие механизмы для передачи данных для нисходящей и восходящей линии связи обсуждаются ниже.

Передача данных по нисходящей линии связи

Наряду с передачей пакетных данных по нисходящей линии связи в существующих вариантах реализации, использующих совместно используемый канал нисходящей линии связи, например, технологию высокоскоростной пакетной передачи данных (HSDPA), управляющие сигналы L1/L2, как правило, передаются по отдельному физическому каналу (управления).

Эта управляющая сигнализация L1/L2, как правило, содержит информацию о физическом ресурсе (ресурсах), на котором передаются данные нисходящей линии связи (например, поднесущие или блоки поднесущих в случае OFDM, коды в случае CDMA). Эта информация позволяет мобильной станции (приемнику) идентифицировать ресурсы, на которых передаются данные. Другим параметром в управляющей сигнализации является транспортный формат, используемый для передачи данных нисходящей линии связи.

Как правило, имеется несколько возможностей для индикации транспортного формата. Например, для индикации транспортного формата (TF) могут быть переданы сигналы с информацией о размере транспортного блока данных (размер полезной нагрузки, размер информации в битах), об уровне схемы модуляции и кодирования (MCS), спектральной эффективности, кодовой скорости и т.д. Эта информация (обычно вместе с распределением ресурсов) позволяет мобильной станции (приемнику) идентифицировать размер информации в битах, схему модуляции и кодовую скорость, чтобы начать демодуляцию, рассогласование скоростей и процесс декодирования. В некоторых случаях сигнализация о схеме модуляции может быть реализована в явном виде.

Вдобавок, в системах, использующих гибридный ARQ (HARQ), информация HARQ также может формировать часть сигнализации L1/L2. Эта информация HARQ, как правило, указывает номер процесса HARQ, что позволяет мобильной станции идентифицировать процесс гибридного ARQ, по которому отображаются данные, порядковый номер или индикатор новых данных, позволяющий мобильной станции определить, передается ли новый пакет или это повторная передача пакета, а также версию избыточности/или версию группировки. Версия избыточности/или версия группировки указывают мобильной станции, какая версия избыточности гибридного ARQ используется (это требуется для рассогласования скоростей передачи данных), и/или какая версия группировки модуляции используется (требуется для демодуляции).

Как правило, дополнительным параметром в информации о HARQ является идентификация UE (UE ID) для идентификации мобильной станции, принимающей управляющую сигнализацию L1/L2. В типовых вариантах реализации эту информацию используют для маскирования CRC (контрольная циклическая сумма) управляющей сигнализации L1/L2, чтобы предотвратить считывание этой информации другими мобильными станциями.

В представленной ниже таблице (Таблица 1) показан пример структуры сигнализации канала управления L1/L2 для планирования работы нисходящей линии связи, известный из документа 3GPP TR 25.814 (смотри раздел 7.1.1.2.3, где FFS означает “для дальнейшего изучения”).

  Поле Размер Комментарий Кат.1
(Индикация ресурсов) ID (привязанный к группе или UE) [8-9] Указывает UE (или группу UE), для которого предназначена передача данных Присваивание ресурсов FFS Указывает, какие (виртуальные) ресурсные блоки (и уровни в случае многоуровневой
передачи) должно демодулировать UE   Длительность присваивания 2-3 Временной интервал, на котором действует присваивание; также можно использовать для управления TTI или непрерывным планированием Кат.2
(транспор-тный формат) Информация, относящаяся к конфигурации с множеством антенн FFS Контент зависит от выбранных схем MIMO/формирования пучка Схема модуляции 2 QPSK, 16QAM, 64QAM. В случае многоуровневой передачи может потребоваться несколько схем Размер полезной нагрузки 6 Интерпретация может зависеть, например, от схемы модуляции и количества присвоенных ресурсных блоков (HSDPA). В случае многоуровневой передачи может потребоваться множество значений Кат.3
(HARQ) Если принят асинхронный гибридный ARQ Номер процесса гибридного HARQ 3 Указывает номер процесса гибридного ARQ, на который адресуется текущая передача     Версия избыточности 2 Для поддержки инкрементной избыточности Индикатор новых данных 1 Для обработки мягкой очистки буфера Если принят синхронный гибридный ARQ Порядковый номер повторной передачи 2 Используют для получения версии избыточности (для поддержки инкрементной избыточности) и индикатора новых данных (для обработки мягкой очистки буфера) Таблица 1

Передача данных по восходящей линии связи

Аналогичным образом, также как при передачах по восходящей линии связи, обеспечивается сигнализация L1/L2 по нисходящей линии связи для передатчиков, чтобы проинформировать их о параметрах для передачи по восходящей линии связи. По существу сигнал канала управления L1/L2 частично похож на сигнал для передач по нисходящей линии связи. Он, как правило, указывает физический ресурс (ресурсы), на котором оборудование UE должно передавать данные (например, поднесущие или блоки поднесущих в случае OFDM, коды в случае CDMA) и транспортный формат, который мобильная станция должна использовать для передачи по восходящей линии связи. Кроме того, управляющая информация L1/L2 также может содержать информацию о гибридном ARQ, указывающую номер процесса HARQ, порядковый номер или индикатор новых данных, и, кроме того, версию избыточности и/или группировки. Вдобавок, в передаваемых управляющих сигналах может содержаться идентификация UE (UE ID).

Варианты

Имеется несколько различных особенностей, относящихся к тому, каким образом точно передавать фрагменты информации, упомянутые выше. Управляющая информация L1/L2 может также содержать дополнительную информацию, либо часть указанной информации может быть опущена. Например, номер процесса HARQ может не понадобиться в случае не использования номера или использования синхронного протокола HARQ. Аналогичным образом, версия избыточности и/или версия группировки возможно не понадобится, если, например, используется сопроводительное сочетание (то есть, всегда передается одна и та же версия: избыточности и/или группировки), или если последовательность версий избыточности и/или группировки заранее задана.

Другой вариант может состоять в дополнительном включении информации для управления мощностью в управляющую сигнализацию или управляющую информацию, относящуюся к системе MIMO, например, информацию о предварительном кодировании. В случае передачи MIMO с множеством кодовых слов может быть включен транспортный формат и/или информация HARQ для множества кодовых слов.

В случае передачи данных по восходящей линии связи часть либо вся перечисленная выше информация может быть передана по восходящей линии связи вместо нисходящей линии связи. Например, базовая станция может только задать физический ресурс (ресурсы), на котором данная мобильная станция будет вести передачу. Соответственно, мобильная станция может выбрать и передать сигнал, несущий информацию о транспортном формате, схеме модуляции и/или параметрах HARQ по восходящей линии связи. То, какие части управляющей информации L1/L2 передаются по восходящей линии связи, а какая доля информации передается по нисходящей линии связи, как правило, является решением проектировщика и зависит от точки зрения на то, какая часть управляющих функций должна выполняться сетью, а какая часть должна оставаться для автономного управления мобильной станцией.

В представленной ниже таблице (Таблица 2) показан пример структуры сигнализации по каналу управления L1/L2 для планирования работы восходящей линии связи, известный из документа 3GPP TR 25.814 (смотри раздел 7.1.1.2.3, где FFS означает “для дальнейшего изучения”).

  Поле Размер Комментарий Присва-
ивание
ресурсов ID (привязанный к группе или UE) [8-9] Указывает UE (или группу UE), для которого предназначена передача данных Присваивание ресурсов FFS Указывает, какие ресурсы восходящей линии связи (локализованные или распределенные) разрешено использовать UE для передачи по восходящей линии связи Длительность присваивания 2-3 Временной интервал, на котором действует присваивание. Использование для других       целей, например, для управления непрерывным планированием, операцией «согласно процессу» или длиной TTI - FFS TF Параметры передачи FFS Параметры передачи по восходящей линии связи (схема модуляции, размер полезной нагрузки, информация, относящаяся к MIMO и т.д.), которые UE должен использовать. Если UE разрешено выбирать (часть) транспортный формат, то это поле устанавливает и определяет верхнюю границу транспортного формата, который может выбрать UE Таблица 2

Еще одно более новое предложение по структуре управляющей сигнализации L1/L2 для передачи по восходящей линии связи и нисходящей линии связи можно найти в документе 3GPP TSG-RAN WG1 #50 Tdoc. R1 -073870, "Notes from offline discussions on PDCCH contents", August 2007, доступном по адресу http://www.3gpp.org причем содержание этого документа включено сюда по ссылке.

Как было указано выше, управляющая сигнализация L1/L2 была определена для систем, которые уже развернуты в различных странах, таких как, например, 3GPP HSDPA. Подробности 3GPP HSDPA можно найти в документе 3GPP TS 25.308, "High Speed Downlink Packet Access (HSDPA); Overall description; Stage 2", version 7.4.0, September 2007 (доступен по адресу http://www.3gpp.org) и в работе Harri Holma и Antti Toskala "WCDMA for UMTS, Radio Access For Third Generation Mobile Communications", Third Edition, John Wiley & Sons, Ltd., 2004, chapters 11.1 to 11.5 для дальнейшего изучения.

Как описано в разделе 4.6 документа 3GPP TS 25.212, "Multiplexing and Channel Coding (FDD"), version 7.6.0, September 2007 (доступен по адресу http://www.3gpp.org) в HSDPA "Транспортный формат" (TF) (информация о размере транспортного блока (6 бит)), "Версия избыточности и группировки" (RV/CV) (2 бита) и "индикатор новых данных" (NDI) (1 бит) передаются раздельно с помощью всего 9 бит. Следует заметить, что NDI в действительности служит в качестве 1-битового порядкового номера HARQ (SN), то есть, его значение переключается с каждым транспортным блоком, подлежащим передаче.

Сущность изобретения

Одной целью изобретения является сокращение количества бит, требуемых для сигнализации по каналу управления, например, управляющей сигнализации L1/L2 в восходящей или нисходящей линии связи. Кроме того, желательно, чтобы такое решение не вносило дополнительных ошибок протокола HARQ.

Эта цель достигается сущностью изобретения, раскрытой в независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

Одним основным аспектом изобретения является предложение нового формата для информации канала управления. Согласно этому аспекту в едином поле информации канала управления обеспечивается транспортный формат /размер транспортного блока/ размер полезной нагрузки/схема модуляции и кодирования и версия избыточности/версия группировки для соответствующей передачи пользовательских данных (как правило, в виде протокольного блока данных или транспортного блока). Это единое поле называется здесь полем управляющей информации, но его можно, например, также обозначить, как поле транспортного формата/версии избыточности или, сокращенно, поле TF/RV. Вдобавок, в одном варианте осуществления изобретения предусмотрено объединение транспортного формата /размера транспортного блока/ размера полезной нагрузки/схемы модуляции и кодирования, версии избыточности/ версии группировки плюс информации, относящейся к HARQ (порядковый номер или индикатор новых данных) в едином поле информации канала управления.

Согласно одному варианту осуществления изобретение обеспечивает сигнал канала управления (например, сигнал канала управления L1/L2) для использования в системе мобильной связи. Сигнал канала управления связан с протокольным блоком данных, транспортирующим пользовательские данные, и содержит поле управляющей информации, состоящее из нескольких бит, совместно кодирующих транспортный формат, и версию избыточности, используемые для передачи протокольного блока данных.

В одном примерном варианте осуществления изобретения биты поля управляющей информации совместно кодируют транспортный формат, версию избыточности, используемые для передачи протокольного блока данных, и порядковый номер протокольного блока данных. Кроме того, в другом примерном варианте осуществления биты поля управляющей информации не только совместно кодируют транспортный формат и версию избыточности, используемые для передачи протокольного блока данных, но кроме того включают индикатор новых данных для указания на то, является ли передача протокольного блока данных начальной передачей пользовательских данных. Таким образом, в этом примере единое поле сигнала канала управления используется для кодирования трех ранее упомянутых видов управляющей информации, относящихся к соответствующей передаче пользовательских данных.

Согласно еще одному примерному варианту осуществления изобретения поле управляющей информации состоит из нескольких бит, порождающих диапазон значений, которые могут быть представлены в поле управляющей информации (например, если в этом поле предусмотрено N бит, то в нем может быть представлено 2^N различных значений), и где первый поднабор значений зарезервирован для указания транспортного формата протокольного блока данных, а второй поднабор значений зарезервирован для указания версии избыточности для передачи пользовательских данных. В одной примерной реализации первый поднабор значений содержит больше значений, чем второй поднабор значений.

Кроме того, в следующем примерном варианте осуществления изобретения версия избыточности протокольного блока данных является имплицитной к транспортному формату, который указан соответствующим значением первого поднабора. Другими словами, каждый отдельный транспортный формат, который представлен конкретной битовой комбинацией из первого поднабора, однозначно связан с соответствующей версией избыточности, так что нет необходимости иметь сигнализацию в явном виде о версии избыточности протокольного блока данных. Другая возможность состоит в том, что версия избыточности, используемая для начальной передачи пользовательских данных в протокольном блоке данных, является фиксированной или предварительно сконфигурированной.

В другом варианте осуществления можно предположить, что передача вышеупомянутого протокольного блока данных является начальной передачей пользовательских данных. В этом случае значение кодированных информационных бит в поле канала управления представляет значение из первого поднабора значений. Следовательно, в случае начальной передачи в сигнале канала управления обычно указывается транспортный формат, а возможно и версия избыточности протокольного блока данных. Как было указано ранее, версия избыточности может также быть имплицитной к транспортному формату.

Аналогичным образом, в случае передачи протокольного блока данных в качестве повторной передачи пользовательских данных значение кодированных информационных бит в поле канала управления представляет значение из второго поднабора значений. Это может, например, дать преимущества в том техническом варианте системы, где транспортный формат (например, размер транспортного блока) протокольного блока данных не изменяется при переходе от начальной передачи к повторной и обратно, или если транспортный формат можно определить из транспортного формата и информации о распределении ресурсов для начальной передачи и информации о распределении ресурсов для повторной передачи. Соответственно, если необходима повторная передача для пользовательских данных, то нет необходимости, чтобы сигнал канала управления для этой повторной передачи содержал в явном виде транспортный формат для повторно передаваемого протокольного блока данных, а просто достаточно, чтобы биты поля управляющей информации указывали версию избыточности протокольного блока данных в предположении, что транспортный формат повторной передачи такой же, как для начальной передачи, или он должен определяться из транспортного формата и (но не обязательно) из информации о распределении ресурсов для начальной передачи, и как возможный дополнительный вариант, из информации о распределении ресурсов в повторной передаче.

Однако в других примерных технических решениях транспортный формат начальной передачи пользовательских данных может быть известен, например, в случае, когда приемный терминал пропустил передачу сигнала канала управления, или один и тот же транспортный формат больше нельзя использовать для повторной передачи, например, из-за реконфигурации ресурсов, распределенных для передачи протокольного блока данных. Соответственно, в другом варианте осуществления изобретения в случае, когда передача протокольного блока данных является повторной передачей пользовательских данных, значение кодированных информационных бит в поле канала управления представляет значение из первого поднабора или второго поднабора значений.

Таким образом, в этом примере поле управляющей информации может либо указывать версию избыточности протокольного блока данных в предположении, что транспортный формат повторной передачи известен из начальной передачи, либо транспортный формат (и версия избыточности в явном или неявном виде) для повторной передачи может быть указан в повторной передаче соответствующим образом.

В другом примерном варианте осуществления предполагается, что транспортный формат, версия избыточности, используемая для передачи протокольного блока данных, и индикатор новых данных для указания того, является ли передача протокольного блока данных начальной передачей пользовательских данных, совместно закодированы в поле управляющей информации, в то время как значения, которые могут быть представлены битами поля управляющей информации, снова разбивают на первый и второй поднабор способом, подобным вышеописанному. В этом примере использование одного из значений первого поднабора также указывает, что передача протокольного блока данных является начальной передачей. То есть, в этом случае значения из первого поднабора могут рассматриваться как установленный индикатор новых данных, то есть, индикация начальной передачи, в то время как значения из второго поднабора могут рассматриваться как не установленный индикатор новых данных, то есть, индикация повторной передачи.

В случае, когда вместе с транспортным форматом и версией избыточности не закодирован порядковый номер/индикатор новых данных, в альтернативном варианте изобретения соответствующее поле может быть реализовано в сигнале канала управления.

Согласно дополнительному варианту осуществления изобретения сигнал канала управления содержит поле распределения ресурсов для указания физических радиоресурсов или ресурсов, распределенных приемнику для приема протокольного блока данных, или физического радиоресурса или ресурсов, на которых передатчик должен передавать протокольный блок данных.

В другом варианте осуществления сигнал канала управления дополнительно содержит поле идентификатора мобильного терминала для указания мобильного терминала или группы мобильных терминалов, которые должны принимать сигнал канала управления.

В другом варианте осуществления изобретения сигнал канала управления или скорее биты поля управляющей информации включают в себя флаг, указывающий тип информации, указанной остальными битами поля управляющей информации, в случае, когда пакет протокольных данных является повторной передачей пользовательских данных.

В альтернативном решении согласно другому варианту осуществления изобретения предусмотрен другой сигнал канала управления. Этот альтернативный сигнал канала управления также связан с протокольным блоком данных, несущим пользовательские данные, и содержит поле управляющей информации, состоящее из нескольких бит, которые имплицитно представляют транспортный формат и версию избыточности протокольного блока данных, если передача протокольного блока данных является начальной передачей пользовательских данных, или которые представляют версию избыточности протокольного блока данных, если передача протокольного блока данных является повторной передачей пользовательских данных.

Кроме того, в модификации этого варианта осуществления биты поля управляющей информации представляют версию избыточности и, но не обязательно, транспортный формат протокольного блока данных, если передача протокольного блока данных является повторной передачей.

Еще один вариант осуществления изобретения относится к способу для кодирования управляющей сигнализации, связанной с протокольным блоком данных, переносящим пользовательские данные в системе мобильной связи. В этом способе базовая станция создает сигнал канала управления, содержащий поле управляющей информации, в котором совместно закодированы транспортный формат и версия избыточности протокольного блока данных, и последовательно передает сигнал канала управления по меньшей мере на один мобильный терминал.

Еще в одном варианте осуществления базовая станция принимает сигнал обратной связи по меньшей мере от одного мобильного терминала. Сигнал обратной связи указывает, был ли успешно декодирован в мобильном терминале протокольный блок данных. Если декодирование оказалось безуспешным, то базовая станция может повторно передать протокольный блок данных и может дополнительно передать второй сигнал канала управления, содержащий управляющую информацию, в которой совместно закодированы транспортный формат и версия избыточности протокольного блока данных. Тем самым получается, что второй сигнал канала управления связан с повторной передачей протокольного блока данных на мобильный терминал.

В одном примерном варианте осуществления протокольный блок данных и второй протокольный блок данных передаются или принимаются с использованием одного и того же процесса HARQ.

Другой вариант осуществления изобретения относится к способу обеспечения управляющей сигнализации, связанной с протокольным блоком данных, несущим пользовательские данные в системе мобильной связи. Согласно этому способу базовая станция системы мобильной связи создает сигнал канала управления, который содержит поле управляющей информации, состоящее из нескольких бит, представляющих:

транспортный формат и имплицитно версию избыточности блока протокольных данных, если передача протокольного блока данных является начальной передачей пользовательских данных, или

версию избыточности протокольного блока данных, если передача протокольного блока данных является повторной передачей пользовательских данных.

Затем базовая станция передает сигнал канала управления по меньшей мере на один мобильный терминал.

В другом варианте осуществления изобретения в обоих вышеупомянутых способах базовая станция также может передавать протокольный блок данных на мобильный терминал или принимать протокольный блок данных от мобильного терминала, используя протокол повторной передачи по запросу HARQ. В одном примере протокольный блок данных передается или принимается с использованием процесса HARQ, указанного в сигнале канала управления. В другом примере блок протокольных данных передается или принимается с использованием процесса HARQ, определенного на основе номера подкадра, несущего протокольный блок данных. Протокольный блок данных может передаваться или приниматься с использованием физического радиоресурса или ресурсов, указанных в сигнале канала управления.

В одном примерном варианте осуществления изобретения система мобильной связи является системой с множеством несущих, такой как, например, система на основе OFDM, и сигнал канала управления передается на физических радиоресурсах подкадра, распределенного для каналов управления L1/L2 системы с множеством несущих.

Кроме того, в примерном варианте осуществления изобретения протокольный блок данных передается в том же подкадре, что и соответствующий сигнал канала управления.

Хотя описанные здесь примерные варианты осуществления в основном сфокусированы на описании взаимосвязи между базовой станцией и одним мобильным терминалом, очевидно, что базовая станция может обслуживать множество мобильных терминалов, причем сигнал канала управления создается и передается базовой станцией для каждого мобильного терминала или группы мобильных терминалов.

Дополнительный вариант осуществления изобретения относится к функционированию мобильного терминала. Соответственно, обеспечен способ, в котором мобильный терминал принимает подкадр физических радиоресурсов, содержащий сигнал канала управления, выделенный для данного мобильного терминала. Сигнал канала управления содержит поле управляющей информации, в котором совместно закодированы транспортный формат и версия избыточности протокольного блока данных. Затем мобильный терминал определяет транспортный формат и версию избыточности для протокольного пакета данных, переносящего пользовательские данные, на основе принятого сигнала канала управления и принимает или передает протокольный пакет данных по меньшей мере на один физический радиоресурс, используя транспортный формат и версию избыточности протокольного пакета данных, указанную в принятом поле управляющей информации.

В одном примере транспортный формат представляет собой информацию о размере транспортного блока протокольного блока данных, и принятый сигнал канала управления содержит поле распределения ресурсов, указывающее физический радиоресурс или ресурсы, распределенные мобильному терминалу. Соответственно, мобильный терминал может определить размер транспортного блока протокольного блока данных в зависимости от информации, содержащейся в поле распределения ресурсов и поле управляющей информации.

В другом примере сигнал канала управления указывает протокольный пакет данных, подлежащий повторной передаче (например, не установлен индикатор новых данных) пользовательских данных, при этом способ дополнительно содержит этап передачи на базовую станцию положительного подтверждения для принятого протокольного пакета данных, если сигнализация канала управления, связанная с начальной передачей для пользовательских данных, была пропущена. Таким образом, если даже мобильный терминал не принял сигнал канала управления и не мог бы принять соответствующую передачу пользовательских данных, мобильный терминал может подтвердить «успешный прием» пользовательских данных и может, например, положиться на протоколы более высокого уровня, например, Протокол управления радиосвязью (RLC), чтобы обеспечить обработку обратной передачи.

В случае, когда протокольный блок данных представляет собой повторную передачу, согласно другому примеру мобильный терминал может повторно использовать информацию о транспортном формате протокольного блока данных, указанную в сигнале канала управления для начальной передачи, для передачи или приема повторной передачи протокольного блока данных. Соответственно, сигнал канала управления может лишь указывать версию избыточности повторной передачи (хотя можно еще рассмотреть сигнал канала управления для имплицитного указания транспортного формата).

В еще одном примерном варианте осуществления изобретения информационные биты в поле управляющей информации сигнала канала управления связаны с единой справочной информацией, указывающей транспортный формат и версию избыточности, используемые для передачи протокольного блока данных, связанного с соответствующим значением, представленным информационными битами поля управляющей информации для начальных передач и повторных передач протокольного пакета данных.

Дополнительный вариант осуществления изобретения относится к функционированию мобильного терминала. В этом варианте мобильный терминал принимает подкадр физических радиоресурсов, содержащий сигнал канала управления. Тем самым сигнал канала управления содержит поле управляющей информации, состоящего из нескольких бит, представляющих:

транспортный формат и имплицитно версию избыточности протокольного блока данных, если передача протокольного блока данных является начальной передачей пользовательских данных, или

версию избыточности протокольного блока данных, если передача протокольного блока данных является повторной передачей пользовательских данных.

Далее мобильный терминал определяет (на основе принятого сигнала канала управления) транспортный формат и версию избыточности для протокольного пакета данных, переносящего пользовательские данные, и кроме того, принимает или передает протокольный пакет данных по меньшей мере на одном физическом радиоресурсе, используя транспортный формат и версию избыточности протокольного пакета данных, указанные в принятом поле управляющей информации.

В этом примерном варианте информационные биты управляющей информации связаны с двумя различными видами управляющей информации (на основе которых интерпретируется контент поля управляющей информации). Если передача протокольных пакетов данных является начальной передачей, то первую справочную информацию используют при определении транспортного формата и версии избыточности протокольного пакета данных. Если передача протокольных пакетов данных является повторной передачей, то при определении транспортного формата и версии избыточности протокольного пакета данных используют вторую справочную информацию.

В одном примере первая справочная информация указывает транспортный формат, связанный с соответствующим значением, представленным информационными битами поля управляющей информации, а вторая справочная информация указывает версию избыточности, связанную с соответствующим значением, представленным информационными битами поля управляющей информации.

Еще один вариант осуществления изобретения обеспечивает базовую станцию для обеспечения управляющей сигнализации, связанной с протокольным блоком данных, переносящим пользовательские данные в системе мобильной связи. Базовая станция содержит блок обработки для создания сигнала канала управления, содержащего поле управляющей информации, в котором совместно закодированы транспортный формат и версия избыточности протокольного блока данных, и передающий блок, передающий управляющую сигнализацию, которая содержит сигнал канала управления по меньшей мере для одного мобильно терминала.

Кроме того, следующий вариант осуществления изобретения относится к мобильному терминалу для использования в системе мобильной связи, причем мобильный терминал содержит приемный блок для приема подкадра физических радиоресурсов, содержащего сигнал канала управления, предназначенный для мобильного терминала. Сигнал канала управления содержит поле управляющей информации, в котором, как упоминалось ранее, совместно закодированы транспортный формат и версия избыточности блока протокольных данных. Мобильный терминал также содержит блок обработки для определения (на основе принятого сигнала канала управления) транспортного формата и версии избыточности для протокольного пакета данных, переносящего пользовательские данные, и передающий блок для передачи протокольного пакета данных по меньшей мере на одном физическом радиоресурсе с использованием транспортного формата и версии избыточности протокольного пакета данных, указанных в принятом поле управляющей информации.

В альтернативном варианте мобильный терминал содержит приемный блок для приема подкадра физических радиоресурсов, содержащего сигнал канала управления, предназначенный для мобильного терминала, и блок обработки для определения (на основе принятого сигнала канала управления) транспортного формата и версии избыточности для протокольного пакета данных, переносящего пользовательские данные. Кроме того, приемный блок способен принимать протокольный пакет данных по меньшей мере по одному физическому радиоресурсу, используя транспортный формат и версию избыточности протокольного пакета данных, указанные в принятом поле управляющей информации.

Кроме того, изобретение согласно другим примерным вариантам относится к реализации описанных здесь способов программными и аппаратными средствами. Соответственно, другой вариант осуществления изобретения обеспечивает считываемый компьютером носитель, хранящий команды, которые при их исполнении процессорным блоком базовой станции заставляют базовую станцию создавать сигнал канала управления, содержащий поле управляющей информации, в котором совместно закодированы транспортный формат и версия избыточности протокольного блока данных, и передавать сигнал канала управления по меньшей мере на один мобильный терминал.

Дополнительный вариант осуществления относится к считываемому компьютером носителю, хранящему команды, которые при их исполнении процессорным блоком мобильного терминала заставляет мобильный терминал принимать подкадр физических радиоресурсов, содержащих сигнал канала управления, предназначенный для мобильного терминала, определять (на основе принятого сигнала канала управления) транспортный формат и версию избыточности для протокольного пакета данных, переносящего пользовательские данные, и принимать или передавать протокольный пакет данных по меньшей мере на одном физическом радиоресурсе, используя транспортный формат и версию избыточности протокольного пакета данных, указанных в принятом поле управляющей информации.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение более подробно описывается со ссылками на прилагаемые фигуры и чертежи. Аналогичные или соответствующие детали на фигурах отмечены одинаковыми ссылочными позициями.

Фиг.1 - примерная передача данных пользователям в системе OFDMA в локализованном режиме (LM), имеющем распределенное отображение управляющей сигнализации L1/L2;

фиг.2 - примерная передача данных пользователям в системе OFDMA в локализованном режиме (LM), имеющем распределенное отображение управляющей сигнализации L1/L2;

Фиг.3 - примерная передача данных пользователям в системе OFDMA в распределенном режиме (DM), имеющем распределенное отображение управляющей сигнализации L1/L2;

фиг.4 - пример, высвечивающий взаимосвязь между транспортным блоком/протокольным блоком данных и их различными версиями избыточности, а также размером транспортного блока/размером протокольного блока данных;

фиг.5 - пример сигнала канала управления с общим полем для совместного кодирования формата передачи и версии избыточности протокольного блока данных согласно одному варианту осуществления изобретения;

фиг.6 - пример сигнала канала управления с общим, совместно используемым полем для сигнализации о формате передачи или версии избыточности протокольного блока данных согласно одному варианту осуществления изобретения;

фиг.7 - другой пример сигнала канала управления с общим, совместно используемым полем для сигнализации о формате передачи, версии избыточности или другой информации протокольного блока данных согласно одному варианту осуществления изобретения;

фиг.8 - примерный типовой поток сообщений между приемопередатчиком и приемником сигнала канала управления согласно примерному варианту осуществления изобретения;

фиг.9 - примерный поток сообщений между приемопередатчиком и приемником сигнала канала управления, в котором оптимизировано функционирование приемника по протоколу повторной передачи согласно примерному варианту осуществления изобретения;

фиг.10 - система мобильной связи согласно одному варианту осуществления изобретения, в которой могут быть реализованы идеи изобретения; и

фиг.11 - другой пример сигнала канала управления с общим, совместно используемым полем для сигнализации о формате передачи или версии избыточности протокольного блока данных согласно одному варианту осуществления изобретения.

Подробное описание

В последующих параграфах описываются различные варианты изобретения. Только лишь в иллюстративных целях большинство вариантов описано применительно к (развитой) системе связи UMTS согласно стандарту SAE/LTE, обсужденному выше в разделе «Уровень техники». Следует заметить, что изобретение может преимущественно использоваться, например, вместе с системой мобильной связи, такой как ранее описанная система связи SAE/LTE, или вместе с системами с множеством несущих, такими как системы на основе OFDM, но изобретение не ограничивается его использованием в этой конкретной примерной сети связи.

Перед обсуждением в деталях различных вариантов изобретения в следующих параграфах дается краткий обзор существа нескольких терминов, которые здесь часто используются, а также их взаимосвязи и зависимости друг от друга. В общем случае протокольный блок данных можно рассматривать как пакет данных конкретного протокольного уровня, который используется для переноса одного или нескольких транспортных блоков. В одном примере протокольный блок данных представляет собой протокольный блок данных MAC (MAC PDU), то есть, протокольный блок данных протокольного уровня MAC (управление доступом к среде передачи). MAC PDU переносит данные, обеспечиваемые уровнем MAC, на уровень PHY (физический уровень). Как правило, для одного пользовательского распределения (один канал управления L1/L2 - PDCCH - для каждого пользователя) один MAC PDU отображается на один транспортный блок (TB) на уровне 1. Транспортный блок определяет базовый блок данных, которыми обмениваются уровень 1 и MAC (уровень 2). Как правило, при отображении блока MAC PDU в транспортный блок добавляется одна или несколько CRC. Размер транспортного блока определяется как размер (количество бит) транспортного блока. В зависимости от определения транспортный размер может включать в себя или не включать биты CRC.

В общем случае транспортный формат определяет схему модуляции и кодирования (MCS) и/или размер транспортного блока, который используется для передачи транспортного блока, и, следовательно, потребуется для соответствующей модуляции (демодуляции) и кодирования (декодирования). В системе на основе 3GPP, как в примере, обсуждаемом в документе 3GPP TR25.814, действительно следующее соотношение между схемой модуляции и кодирования, размером транспортного блока и объемом распределенных ресурсов:

TBS = CR · M · N_RE,

где N_RE - количество распределенных ресурсных элементов (RE), где один RE идентичен одному модуляционному символу, CR - кодовая скорость для кодирования транспортного блока и M - количество бит, отображаемых на один модуляционный символ, например, M = 4 для схемы модуляции 16-QAM.

Согласно вышеописанному соотношению в управляющей сигнализации L1/L2 потребуется лишь указать либо размер транспортного блока, либо схему модуляции и кодирования. В случае, когда следует просигнализировать о схеме модуляции и кодирования, имеется несколько возможностей реализации этой сигнализации. Например, можно предусмотреть отдельные поля для модуляции и кодирования или совместное поле для сигнализации как о параметрах модуляции, так и о параметрах кодирования. В случае, когда следует обеспечить сигнализацию о размере транспортного блока, размер транспортного блока, как правило, в явном виде не передается, а передается в виде индекса TBS. Интерпретация индекса TBS для определения действительного размера транспортного потока может зависеть, например, от объема распределенных ресурсов.

Далее предполагается, что поле транспортного формата при выполнении управляющей сигнализации L1/L2 указывает либо схему модуляции и кодирования, либо размер транспортного блока. Следует заметить, что размер для данного транспортного блока, как правило, не изменяется в процессе передач. Однако, если даже размер транспортного блока не изменяется, возможно изменение схемы модуляции и кодирования между передачами, например, если изменился объем распределенных ресурсов, (как это однозначно следует из вышеописанного соотношения).

Следует также заметить, что в некоторых вариантах изобретения, как правило, размер транспортного блока для повторных передач известен из начальной передачи. Следовательно, при повторных передачах не должна передаваться информация о транспортном формате (MCS и/или TBS) (даже если между передачами изменилась схема модуляции и кодирования), поскольку схему модуляции и кодирования можно определить из размера транспортного блока и объема распределенных ресурсов, который можно определить из поля распределения ресурсов.

Версия избыточности обозначает набор закодированных бит, созданных из данного транспортного блока, как показано на фиг.4. В системах, где кодовая скорость для передачи данных задается кодером с фиксированной скоростью и блоком согласования скорости (например, в HSDPA системы UMTS или систем LTE), создают разные версии избыточности для одного транспортного блока (или протокольного блока данных) путем выбора различных наборов из имеющихся кодированных бит, где размер набора (количество выбранных бит) зависит от действительной кодовой скорости (CR) для передачи данных. В случае, когда действительная кодовая скорость для передачи (или повторной передачи) выше скорости кодера, версию избыточности формируют из поднабора кодированных бит. В случае, когда в действительности кодовая скорость для передачи (или повторной передачи) ниже скорости кодера, версию избыточности, как правило, формируют из всех кодированных бит, причем выбранные биты повторяются.

Версия группировки обозначает схему группировки, применяемую для модуляции передачи данных. В некоторых случаях это может просто относиться к конкретному отображению «биты - символ» для данной схемы модуляции. В других случаях это может относиться к конкретным битовым операциям путем перемежения и/или инверсии битовых значений для достижения аналогичного эффекта, который обеспечивается в результате использования конкретного отображения «биты - символ» (смотри, например, документ EP 1 293 059 B1 или EP 1 313 248 B1 или 3GPP TS 25.212, “Multiplexing and Channel Coding (FDD”), версия 7.6.0, сентябрь 2007, доступный по адресу http://www.3gpp.org”).

Индикатор новых данных NDI обозначает флаг (или поле), указывающее, является ли передача транспортного блока (или протокольного блока данных) начальной передачей или повторной передачей. Если флаг NDI установлен, то передача транспортного блока (или протокольного блока данных) является начальной передачей. В некоторых вариантах реализации индикатор новых данных представляет собой 1-битовый порядковый номер (SN), который увеличивается на единицу с каждым новым транспортным блоком (или протокольным блоком данных). В случае использования одного бита для NDI/SN такое приращение идентично переключению бита. Однако в общем случае порядковый номер может содержать более одного бита.

Одним из основных аспектов изобретения является предложение нового формата для информации канала управления. Согласно этому аспекту в едином поле информации канала управления обеспечивается транспортный формат/размер транспортного блока/ размер полезной нагрузки/схема модуляции и кодирования, а также версия избыточности/версия группировки для соответствующей передачи пользовательских данных (как правило, в виде протокольного блока данных). Информация канала управления может, например, представлять собой управляющую информацию L1/L2/сигнал канала управления L1/L2, который передается по каналу PDCCH (физический канал управления нисходящей линии связи системы 3GPP LTE).

Следует заметить, что для упрощения в большинстве приведенных здесь примеров это относится к транспортному формату и версии избыточности. Однако, во всех вариантах этого изобретения термин «транспортный формат» означает что-либо одно из следующего: «транспортный формат», «размер транспортного блока», «размер полезной нагрузки» или «схему модуляции и кодирования». Аналогичным образом во всех вариантах этого изобретения термин «версия избыточности» может быть заменен на «версию избыточности или версию группировки».

Вдобавок, в одном варианте изобретения предусмотрено комбинирование транспортного формата, версии избыточности и информации, относящейся к HARQ (порядковый номер (повторная передача/ HARQ) или индикатор новых данных (NDI)) в одном поле информации канала управления.

Здесь предложено два базовых подхода. Согласно различным вариантам изобретения обеспечивается совместное кодирование транспортного формата и версии избыточности, либо, в альтернативном варианте, используют совместную сигнализацию о транспортном формате и версии избыточности. В обоих случаях для транспортного формата и версии избыточности предусмотрено только одно поле для информации канала управления, однако это поле используется по-разному.

При использовании совместного кодирования имеется одно общее поле для транспортного формата и версии избыточности, определенных в информации/сигнале канала управления. Транспортный формат и версию избыточности совместно кодируют, например, используют поле из N бит, порождающее 2^N значений, которые можно использовать для сигнализации. Из этих 2^N значений M значений (M < 2^N) используют для указания транспортного формата, который, например, связан с данной фиксированной или предварительно сконфигурированной версией избыточности (в этом случае можно говорить о сигнализации в явном виде о транспортном формате с одновременной сигнализацией в явном виде о версии избыточности). Все либо часть остальных значений используют для указания дополнительных версий избыточности, которые можно использовать, для повторных передач протокольного блока данных.

Последнее, например, можно с успехом применить в техническом решении для системы, где транспортный формат транспортного блока/протокольного блока данных не изменяется между начальной передачей и повторной передачей и может быть получен из другой информации в сигнале канала управления для повторной передачи и/или начальной передачи (например, в некоторых системах есть возможность получить транспортный формат повторной передачи из информации о транспортном формате и возможно о распределении ресурсов, относящейся к начальной передаче; кроме того, можно учесть информацию о распределении ресурсов для повторной передачи). В этом примере управляющая информация для повторной передачи может в явном виде указывать версию избыточности протокольного блока данных, используемую для повторной передачи и для получения в явном виде транспортного формата (то есть, тот же самый транспортный формат, используемый для начальной передачи протокольного блока данных, который был указан в предыдущем сигнале канала управления для начальной передачи, либо транспортный формат можно получить из другой сигнальной информации канала управления, как упоминалось выше).

Как упоминалось ранее, в качестве дополнительного усовершенствования совместно с транспортным форматом и версией избыточности может быть дополнительно закодирован индикатор новых данных или порядковый номер.

Используя второй подход, где имеется совместное поле для транспортного формата и версии избыточности, определенной в структуре информации канала управления, в одном случае сигнализации используют совместное поле для сигнализации о транспортном формате, а в другом случае сигнализации используют совместное поле для сигнализации о версии избыточности.

Соответственно, при совместном кодировании транспортного формата и версии избыточности для отображения битового значения, указанного битовой комбинацией в общем поле управляющей информации в сигнале канала управления, на соответствующую комбинацию транспортного формата и версии избыточности протокольного блока данных, обеспечивающего пользовательские данные, может понадобиться только один набор справочной информации независимо от того, является ли передача начальной передачей протокольного блока данных или повторной передачей протокольного блока данных.

В случае наличия совместно используемого поля управляющей информации в сигнале канала управления может быть два набора справочной информации для отображения битового значения, указанного битовой комбинацией в общем поле управляющей информации, на соответствующую комбинацию транспортного формата и версии избыточности, в зависимости от того, является ли передача начальной передачей протокольного блока данных или повторной передачей протокольного блока данных. Например, в случае, когда имеется предварительно сконфигурированная или фиксированная версия избыточности для начальной передачи, сигнал канала управления для начальной передачи может в явном виде указывать транспортный формат начальной передачи в совместно используемом поле. Для некоторых передач можно повторно использовать транспортный формат начальной передачи, так что сигнал канала управления для повторной передачи может в явном виде указывать только версию избыточности повторной передачи (при этом можно считать, что транспортный формат идентифицирован имплицитно или известен из сигнала канала управления для начальной или любой предыдущей передачи).

Одно из значительных различий между общей концепцией изобретения и существующими системами, такими как 3GPP HSDPA, с точки зрения эффективной работы системы относится к ошибкам протокола HARQ. В системе HSDPA пропущенный транспортный блок (MAC PDU), например, из-за неправильного определения ACK/NACK (подтверждения/не подтверждения) или пропущенная управляющая сигнализация по нисходящей линии связи L1/L2, несущая информацию о планировании (TF, HARQ и т.д.), приводит к высокой стоимости ресурсов и большой задержке, поскольку мероприятия по устранению этих ошибок протокола RLC сложны и занимают много времени. В системах LTE (являющихся одними из целевых систем для использования этого изобретения) протокол RLC более высокого уровня отличается простотой и высоким быстродействием, что позволяет облегчить разработку управляющей сигнализации по нисходящей линии связи для уровней L1/L2, а это, в свою очередь, позволяет реализовать раскрытые здесь оптимальные технические решения. Как было указано выше, один из предложенных здесь подходов состоит в использовании единого/общего поля в формате информации канала управления для указания транспортного формата и (по меньшей мере в неявном виде) версии избыточности передачи протокольного блока данных и для совместного кодирования по меньшей мере этих двух параметров с использованием бит общего поля. Согласно одному примерному варианту изобретения можно положить, что общее поле в информации канала управления состоит из N бит, так что можно представить и использовать для сигнализации 2^N значений. Из этих 2^N значений M значений (M < 2^N) можно использовать, например, для указания транспортного формата, связанного с данной фиксированной или предварительно сконфигурированной версией избыточности. Все либо часть остальных значений используют для указания дополнительных версий избыточности.

В представленной ниже Таблице 3 показан пример, где общее поле (сигнальное значение) состоит из 4 бит. Первую часть (обозначена как диапазон TF) общего диапазона значений, которые можно представить 4 битами, используют для указания различных транспортных форматов, которые связаны с данной версией избыточности (RV 0). Остальные значения, которые можно представить 4 битами, образуют вторую часть (обозначенную как диапазон RV), указывают версию избыточности соответствующей передачи.

Сигнальное значение (двоичное) Сигнальное значение (десятичное) TF(TBS) RV Диапазоны 0000 0 … 0 Диапазон
TF 0001 1 … 0 0010 2 … 0 0011 3 … 0 0100 4 … 0 0101 5 100 0 0110 6 120 0 0111 7 150 0 1000 8 200 0 1001 9 … 0 1010 10 … 0 1011 11 … 0 1100 12 … 0 1101 13 N/A 1 Диапазон
RV 1110 14 2 1111 15 3 Таблица 3

В таблице 3 все значения диапазона TF присваивают только одной версии избыточности (RV 0). Конечно, возможно также, что соответствующие значения/транспортные форматы связаны с различными версиями избыточности. Пример этого показан ниже в Таблице 4.

Сигнальное значение (двоичное) Сигнальное значение (десятичное) TF(TBS) RV Диапазоны 0000 0 … 0 Диапазон
TF 0001 1 … 0 0010 2 … 0 0011 3 … 0 0100 4 … 1   0101 5 100 1 0110 6 120 1 0111 7 150 1 1000 8 200 2 1001 9 … 2 1010 10 … 2 1011 11 … 2 1100 12 … 2 1101 13 N/A 0 Диапазон
RV 1110 14 1 1111 15 2 Таблица 4

Согласно примеру, показанному в Таблице 4, версии избыточности могут определяться в зависимости от действительного значения сигнализации. В одном варианте для малых размеров транспортного блока или низких уровней MCS можно использовать одну специальную версию избыточности (RV 0), а для более крупных размеров транспортного блока/высоких уровней MCS использовать другую версию избыточности (RV 1 или RV 2). Кроме того, в другом примере один и тот же транспортный формат может быть связан с разными версиями избыточности.

В процессе функционирования при начальной передаче протокольного блока данных (или транспортного блока) базовая станция может послать сигнал канала управления, содержащий общее поле TF/RV, имеющее значение, выбранное из диапазона TF. Соответственно, сигнальное значение не только идентифицирует транспортный формат протокольного блока данных, но также указывает соответствующую версию избыточности. Если протокольный блок данных передается повторно, то передается значение из «диапазона RV», указывающее конкретную версию избыточности, когда можно предположить, что транспортный формат постоянен или известен для всех передач соответствующего протокольного блока данных (транспортного блока) для обеспечения непостоянного комбинирования согласно протоколу HARQ.

В альтернативном варианте, например, в зависимости от сигнала обратной связи приемника (например, мобильной станции) протокольного блока данных, направляемого на передатчик (например, базовую станцию) протокольного блока данных, передатчик может принять решение о выполнении повторной передачи с тем же транспортным форматом и той же версии избыточности, что и в начальной передаче. С использованием справочной таблицы, показанной в виде Таблицы 3, сигнал канала управления для повторной передачи может таким образом указать то же значение в поле TF/RV сигнала канала управления, что и в сигнале канала управления для начальной передачи (когда «диапазон RV» не позволяет передавать сигнал RV 0). При использовании справочной таблицы, показанной как Таблица 4, следует иметь в виду, что «диапазон RV» порождает три одинаковых версии избыточности, которые идентифицированы в «диапазоне TF», так что поле TF/RV в сигнале канала управления всегда может иметь значение из «диапазона RV» для повторных передач.

В случае, когда должна быть обеспечена возможность посылки повторных передач с той же версией избыточности, что и для начальной передачи, например, из-за использования запроса HARQ с непостоянным комбинированием в качестве протокола повторной передачи для протокольных блоков данных, могут быть предусмотрены следующие примерные варианты реализации.

В одном примерном варианте реализации в сигнале канала управления может передаваться любое значение «диапазона TF» для повторных передач, если даже сигнальное значение не соответствует значению TF (TBS) транспортного блока (или, другими словами, TF начальной передачи протокольного блока данных). В этом случае приемник (например, мобильная станция) просто игнорирует транспортный формат, который порождается сигнальным значением из «диапазона TF», и применяет сигнальную версию избыточности. Соответственно, для различения того, когда следует проигнорировать указанный транспортный формат, приемник может сначала оценить порядковый номер (поле) или индикатор новых данных, с тем чтобы определить, является ли соответствующая передача протокольного блока данных начальной передачей или повторной передачей.

В другом, втором примерном варианте реализации для повторной передачи может быть передано значение из «диапазона TF», которое соответствует транспортному формату (TBS) первой, начальной передачи. В этом случае приемник (например, мобильная станция), как правило, не будет игнорировать сигнальное значение транспортного формата (TBS), так как это может помочь выявить случаи ошибок. Если, например, приемник пропустил управляющую сигнализацию начальной передачи (и, следовательно, также пропустил первую передачу протокольного блока данных/транспортного блока), он может попробовать декодировать данные на основе сигнализации для повторной передачи, поскольку управляющая сигнализация содержит транспортный формат.

В третьем примерном варианте реализации интерпретация значения транспортного формата (TBS) в общем поле TF/RV зависит от поля распределения ресурсов, также содержащегося в информации канала управления. Это означает, что для данного объема распределенных ресурсов может быть передан только конкретный диапазон размеров транспортного блока (как правило, размер транспортного блока (TBS) связан с объемом распределенных ресурсов, измеренным в ресурсных блоках RB, следующим образом: TBS = N · RB, где N = 1,2,3…). В случае, когда объем распределенных ресурсов изменяется между начальной передачей и повторными передачами, может случиться так, что будет невозможно обеспечить сигнализацию о правильном размере транспортного блока. В этом случае может оказаться полезным включить в справочную таблицу, используемую в приемнике сигнала канала управления, значение TF «вне диапазона» для интерпретации контента поля TF/RV. Пример для этого последнего случая показан ниже в Таблице 5.

Сигнальное значение (двоичное) Сигнальное значение (десятичное) TF(TBS) RV Диапазоны 0000 0 … 0 Диапазон
TF 0001 1 … 0 0010 2 … 0 0011 3 … 0 0100 4 … 0 0101 5 100 0 0110 6 120 0 0111 7 150 0 1000 8 200 0   1001 9 … 0 1010 10 … 0 1011 11 … 0 1100 12 «Вне
диапазона» 0 1101 13 N/A 1 Диапазон
RV 1110 14 2 1111 15 3 Таблица 5

В другом, четвертом примерном варианте реализации может быть обеспечено использование для повторной передачи той же версии избыточности, которая используется для начальной передачи путем ввода в «диапазон RV» значения, которое порождает ту же версию избыточности, которая порождается значениями из «диапазона TF». Пример такой реализации показан ниже в Таблице 6, где «диапазон RV» также содержит значение («1101»), которое указывает на использование избыточности RV 0.

Сигнальное значение (двоичное) Сигнальное значение (десятичное) TF(TBS) RV Диапазоны 0000 0 … 0 Диапазон
TF 0001 1 … 0 0010 2 … 0 0011 3 … 0 0100 4 … 0 0101 5 100 0 0110 6 120 0 0111 7 150 0 1000 8 200 0 1001 9 … 0 1010 10 … 0   1011 11 … 0 1100 12 … 0 1101 13 N/A 0 Диапазон
RV 1110 14 1 1111 15 2 Таблица 6

В еще одном варианте изобретения сигнал канала управления также включает в себя индикатор новых данных (указывающий, являются ли данные новыми данными/новым протокольным блоком данных) или порядковым номером протокольного блока данных, что позволяет приемнику обнаружить передачу новых данных/нового протокольного блока данных.

Согласно одному примеру индикатор новых данных или порядковый номер может передаваться в отдельном поле или флаге в сигнале канала управления. В одной примерной реализации поле порядкового номера имеет один бит, то есть, приращение идентично переключению флага. Аналогичным образом, индикатор новых данных также может быть реализован в виде 1-битового поля. В случае, когда передается новый транспортный блок (начальная передача), устанавливают значение индикатора новых данных (например, равным 1), а, если транспортный блок передается повторно, то индикатор новых данных не устанавливают (например, устанавливают значение 0).

Согласно другой примерной реализации порядковый номер или индикатор новых данных совместно кодируют вместе с транспортным форматом и версией избыточности в едином общем поле сигнала канала управления. Следовательно, поле NDI/SN может больше не потребоваться, что позволяет сократить непроизводительные издержки на сигнализацию.

Совместное кодирование индикатора новых данных (NDI) с транспортным форматом и версией избыточности согласно двум примерным вариантам изобретения показано в Таблице 7 и Таблице 8. В Таблице 8 использование версии избыточности(RV 0) можно рассматривать также как имплицитное указание новых данных, то есть, это можно также интерпретировать как установку флага NDI (например, NDI = 1), причем все другие версии (RV 1-3) избыточности указывают на повторные передачи, то есть, это можно также интерпретировать как не установленный флаг NDI (например, NDI = 0).

Сигнальное значение (двоичное) Сигнальное значение (десятичное) TF
(TBS) RV NDI Диапазоны 0000 0 … 0 1 Диапазон TF (диапазон новых данных) 0001 1 … 0 1 0010 2 … 0 1 0011 3 … 0 1 0100 4 … 0 1 0101 5 100 0 1 0110 6 120 0 1 0111 7 150 0 1 1000 8 200 0 1 1001 9 … 0 1 1010 10 … 0 1 1011 11 … 0 1 1100 12 … 0 1 1101 13 N/A 0 0 Диапазон RV (диапазон повторных передач) 1110 14 1 0 1111 15 2 0 Таблица 7

Сигнальное значение (двоичное) Сигнальное значение (десятичное) TF
(TBS) RV NDI Диапазоны 0000 0 … 0 1 Диапазон TF (диапазон новых данных) 0001 1 … 0 1 0010 2 … 0 1 0011 3 … 0 1 0100 4 … 0 1 0101 5 100 0 1 0110 6 120 0 1 0111 7 150 0 1 1000 8 200 0 1 1001 9 … 0 1 1010 10 … 0 1 1011 11 … 0 1 1100 12 … 0 1 1101 13 N/A 1 0 Диапазон RV (диапазон повторных передач) 1110 14 2 0 1111 15 3 0 Таблица 8

По существу Таблица 7 аналогична таблице 6 (а Таблица 8 - Таблице 3), за исключением того, что к справочной таблице добавлен еще один столбец, указывающий установку идентифицированного индикатора NDI для соответствующего сигнального значения. В общем случае, независимо от конкретного примера, приведенного в Таблице 7, следует понимать, что определение двух диапазонов значений («диапазон TF» и «диапазон RV») также задает два диапазона значений, указывающих, посланы ли новые данные или обеспечена повторная передача. Фактически, выбор значения из «диапазона TF» указывает на новую передачу, а значит, эквивалентно установке индикатора новых данных (или приращению порядкового номера). Аналогичным образом, выбор значения из «диапазона RV» указывает на отсутствие передачи новых данных, что эквивалентно не установленному индикатору новых данных (или отсутствию приращения порядкового номера). Так как установка индикатора новых данных (приращение порядкового номера), как правило, совмещено с выполнением начальной передачи протокольного блока данных или транспортного блока соответственно, для начальных передач должно быть передано значение из «диапазона TF», а для повторных передач должно быть передано значение из «диапазона RV».

Другой альтернативный подход к совместному кодированию транспортного формата и версии избыточности состоит в применении совместно используемого поля (которое также можно назвать совместно используемым полем TF/RV) в информационном формате канала управления, используемом для сигнализации о транспортном формате и версии избыточности. В этом альтернативном подходе согласно другому варианту изобретения предполагается, что транспортный формат обычно связан с конкретной версией избыточности для начальной передачи (или версия избыточности для начальной передачи является либо фиксированной, либо заранее заданной). Соответственно, в случае начальной передачи указанное совместно используемое поле интерпретируются как сигнализация о транспортном формате, как показано в Таблице 9, и, так сказать, имплицитно указывает версию избыточности соответствующей передачи таким же образом, как это обсуждалось в ряде примеров выше, относящихся к подходу, связанному с совместным кодированием.

Кроме того, также предполагается, что размер транспортного блока не изменяется между начальной передачей и повторной передачей протокольного блока данных или транспортного блока. Таким образом, в случае повторной передачи упомянутое совместно используемое поле в сигнале канала управления интерпретируются в качестве версии избыточности, как показано в Таблице 10.

Сигнальное значение (двоичное) Сигнальное значение (десятичное) TF(TBS) 0000 0 … 0001 1 … 0010 2 … 0011 3 … 0100 4 … 0101 5 100 0110 6 120 0111 7 150 1000 8 200 1001 9 … 1010 10 … 1011 11 … 1100 12 … 1101 13 … 1110 14 … 1111 15 … Таблица 9

Сигнальное значение (двоичное) Сигнальное значение (десятичное) RV 0000 0 RV 0 0001 1 RV 1 0010 2 RV 2 0011 3 RV 3 0100 4 RV 4 0101 5 … 0110 6 … 0111 7 … 1000 8 … 1001 9 … 1010 10 … 1011 11 … 1100 12 … 1101 13 … 1110 14 зарезервировано 1111 15 зарезервировано Таблица 10

Сравнение подхода, связанного с совместным кодированием, и подхода с применением совместно используемого поля показывает, что главным отличием между этими подходами является интерпретация бит соответствующих полей. В случае совместного кодирования для интерпретации бит общего поля в сигнале канала управления используют одну и ту же справочную таблицу для определения транспортного формата и версии избыточности передачи независимо от того, является ли передача начальной передачей или повторной передачей. Кроме того, в случае совместного кодирования еще и порядкового номера или индикатора новых данных диапазон значений, который может быть представлен битами в общем поле, необходимо разделить на два диапазона, с тем чтобы иметь возможность различать начальную передачу и повторную передачу и тем самым определять установку индикатора новых данных или приращение порядкового номера. В противоположность этому, подход, связанный с совместно используемым полем, предусматривает две разные справочные таблицы для интерпретации бит, содержащихся в общем поле для транспортного формата и версии избыточности (смотри Таблицы 9 и 10, приведенные выше) в зависимости от того, выполнена ли начальная передача или повторная передача. Это дает больше свободы и гибкости для указания большого количества различных транспортных форматов и версий избыточности, либо дает возможность уменьшить размер поля для сигнализации.

Однако приемник сигнала канала управления должен знать, какая передача (начальная или повторная) связана с соответствующим сигналом канала управления. Теоретически, приемник сигнала канала управления может извлечь эту информацию из собственного сигнала обратной связи, который, однако, не всегда отличается большой надежностью, так как сигнал обратной связи может быть потерян или неправильно интерпретирован.

Поэтому в одном дополнительном варианте изобретения предложено, чтобы сигнал канала управления кроме того содержал дополнительное поле порядкового номера или индикатор новых данных. В случае использования индикатора новых данных интерпретация совместно используемого поля TF/RV зависит от значения поля индикатора новых данных, то есть, если вернуться к вышеупомянутому примеру, приемник (например, мобильная станция) сигнала канала управления выбирает Таблицу 9 или Таблицу 10 для интерпретации совместно используемого поля TF/RV в зависимости от установки индикатора новых данных. Аналогичным образом, в случае наличия поля порядкового номера приемник выбирает справочную таблицу для интерпретации контента совместно используемого поля TF/RV на основе того, произошло или нет приращение порядкового номера.

Различия между совместным кодированием транспортного формата и версии избыточности в общем поле и использованием совместно используемого поля будет рассмотрено на примере со ссылками на фиг.5 и фиг.6. На фиг.5 показан сигнал канала управления согласно одному примерному варианту изобретения. Сигнал канала управления содержит поле распределения ресурсов (распределение RB), поле TF/RV для совместного кодирования транспортного формата и версии избыточности («совместное поле TF/RV»), поле NDI/SN и поле процесса HARQ. Аналогичная конфигурация сигнала канала управления представлена на фиг.6.

На фиг.5 в общем поле («объединенное поле TF/RV» совместно кодируют транспортный формат и версию избыточности независимо от того, относится ли информация управляющего канала к начальной передаче или повторной передаче. Четыре бита общего поля для транспортного формата и версии избыточности могут представлять, например, транспортный формат и версии избыточности, описанные выше в связи с Таблицами 3-6.

На фиг.6 подробно иллюстрируется подход, связанный с совместно используемым полем согласно одному примерному варианту изобретения. Поле NDI/SN может либо содержать индикатор новых данных, либо порядковый номер, который используют для определения того, относится ли информация канала управления к начальное передаче, и какую справочную информацию следует использовать для интерпретации контента совместно используемого поля TF/RV. Если информация канала управления относится к начальной передаче протокольного блока данных или транспортного блока, то совместно используемое поле TF/RV указывает его транспортный формат, например, как показано выше в Таблице 9. Если информация канала управления относится к повторной передаче, то совместно используемое поле TF/RV указывает на версию избыточности протокольного блока данных, как показано, например, в Таблице 10, приведенной выше.

Далее подробно описывается функционирование передатчика сигнала канала управления согласно одному из описанных здесь различных вариантов, а также приемника сигнала, причем этот пример относится к случаю передачи данных по нисходящей линии связи. В иллюстративных целях можно предложить примерную сеть, показанную на фиг.10. Считается, что система мобильной связи на фиг.10 имеет «двухузловую архитектуру», состоящую по меньшей мере из одного базового шлюза доступа (ACGW) и узлов В. Шлюз ACGW может обрабатывать функции базовой сети, такие как маршрутизация вызовов и соединения для передачи данных во внешние сети, а также может обеспечивать реализацию некоторых функций RAN. Таким образом, можно считать, что шлюз ACGW объединяет функции, выполняемые узлами GGSN и SGSN в существующих сетях 3G, а также функции RAN, как например, управление радиоресурсами (RRC), сжатие заголовка, шифрование/защита целостности данных.

Базовые станции (называемые также узлами В или усовершенствованными узлами В (eNode B)) могут обрабатывать такие функции, как например, сегментация/сцепление, планирование и распределение ресурсов, мультиплексирование и функции физического уровня, а также функции RRC, например, внешний запрос ARQ. Только лишь в иллюстративных целях показано, что узлы eNode B управляют только одной сотой радиосвязи. Очевидно, что используя антенны формирования лучей или другие способы, узлы eNode B также могут управлять несколькими радиосотами или логическими радиосотами.

В этой примерной сетевой архитектуре совместно используемый канал данных можно использовать для передачи пользовательских данных (в виде протокольных блоков данных) по восходящей линии связи и/или нисходящей линии связи по радиоинтерфейсу между мобильными станциями (UE) и базовыми станциями (eNODE B). Этим совместно используемым каналом может быть, например, физический совместно используемый канал восходящей или нисходящей линии связи (PUSCH или PDSCH), как в системах LTE. Однако также возможно, чтобы совместно используемый канал данных и соответствующие каналы управления отображались на ресурсы физического уровня, как показано на фиг.2 или фиг.3.

Сигналы/информация канала управления может передаваться по отдельным (физическим) каналам управления, которые отображаются на один и тот же подкадр, на который отображаются соответствующие пользовательские данные (протокольные блоки данных), либо, в альтернативном варианте, может пересылаться в подкадре, предшествующем подкадру, содержащему соответствующую информацию. В одном примере системой мобильной связи является система 3GPP LTE, а сигналом канала управления является информация канала управления L1/L2 (например, информация по физическому каналу управления нисходящей линии связи (PDCCH)). Соответствующая информация канала управления L1/L2 для различных пользователей (или групп пользователей) может отображаться на специальную часть совместно используемого канала восходящей линии связи или нисходящей линии связи, как показано для примера на фигурах 2 и 3, где информация канала управления разных пользователей отображается на первую часть подкадра нисходящей линии связи («управление»).

На фиг.8 показан обмен сообщениями, а также задачи, выполняемые передатчиком и приемником сигнала канала управления согласно примерному варианту изобретения. Обмен сообщениями в сети мобильной связи может выполняться, как показано на фиг.10. Соответственно, поскольку пример на фиг.8 относится к передаче данных по нисходящей линии связи, можно предположить, что передатчик, показанный на фиг.8, соответствует базовой станции/узлу В под ссылочной позицией NB1 на фиг.10, а также можно предположить, что приемник, показанный на фиг.8, соответствует мобильной станции/UE, обозначенной как MS1 на фиг.10. В общем случае можно предположить, что на фиг.8 между передатчиком (здесь это базовая станция NB1) и приемником (здесь это мобильная станция MS1) данных (протокольного блока данных) используется протокол повторной передачи, такой как гибридный ARQ с тем, чтобы обеспечить успешное декодирование данных в приемнике.

Мобильная станция MS1 сначала осуществляет прием (801) по каналу PDCCH и получает сигнал канала управления L1/L2. Затем мобильная станция MS1 интерпретирует (или декодирует) (802) контент сигнала канала управления L1/L2. Можно предположить, что сигнал канала управления имеет формат, показанный в качестве пример на фиг.6. Далее мобильная станция MS1 осуществляет прием и предпринимает попытку декодирования (804) протокольного блока данных, переданного (803) по соответствующему каналу данных нисходящей линии связи с параметрами, указанными в сигнале канала управления L1/L2.

В случае, когда мобильная станция MS1 может успешно декодировать протокольный блок данных (что будет известно по правильному значению CRC) она передает подтверждение ACK по восходящей линии связи. В альтернативном варианте мобильная станция предает (805) по восходящей линии связи сигнал отсутствия подтверждения (NACK), если она не смогла правильно декодировать данные (что будет известно по неправильному значению CRC). В случае, когда мобильная станция MS1 не приняла (неправильно декодировала) сигнал канала управления из PDCCH, она не передаст сигнал ACK или NACK по восходящей линии связи (DTX).

В случае приема на базовой станции NB1 сигнала NACK будет обеспечена повторная передача протокольного блока данных на мобильную станцию. Если в качестве примера предположить, что повторная передача протокольного блока данных имеет другую версию избыточности того же протокольного блока данных, то тогда базовая станция NB создает (806) сигнал канала управления для повторной передачи и передает (807) этот сигнал канала управления, а также выполняет повторную передачу протокольного блока данных (809) на мобильную станцию MS1. По аналогии с этапами 802 и 804 мобильная станция MS1 принимает (808) сигнал канала управления для повторной передачи и использует указанные в нем параметры для приема и декодирования (810) повторной передачи протокольного блока данных. Если предположить, что протокольный блок данных может быть правильно декодирован после приема повторной передачи, мобильная станция MS1 информирует (811) базовую станцию NB1 об успешном (безуспешном) декодировании с помощью сигнала ACK (NACK).

В еще одном варианте предлагается некоторое дополнительное улучшение протокола повторной передачи. Это улучшение иллюстрируется примерным потоком сигналов и обменом данными на фиг.9. Можно предположить, что протокол повторной передачи обеспечен на уровне доступа к среде передачи (MAC) системы мобильной связи и что другой протокол более высокого уровня в протокольном стеке обеспечивает другую функцию повторной передачи, гарантирующую успешную доставку данных. Этим протоколом более высокого уровня может быть, например, Протокол управления радиосвязью (RLC).

В общем случае, если мобильная станция пропускает (901) управляющую сигнализацию (например, по каналу PDCCH) для начальной передачи протокольного блока данных (например, MAC PDU), она может также не принять (903) начальную передачу протокольного блока данных. Кроме того, мобильная станция также не знает транспортный формат, который будет использован для передачи и повторных передач протокольного блока данных, и не сможет обеспечить сигнал обратной связи на передающую базовую станцию.

В случае, когда базовая станция не принимает сигнал обратной связи для начальной передачи, в типовом варианте реализации планировщика базовой станции это отсутствие сигнала обратной связи рассматривается (903) как сигнал NACK (приемник двух состояний ACK/NACK), и базовая станция создает (904) и передает (905) другую управляющую сигнализацию L1/L2 для повторной передачи протокольного блока данных.

Затем мобильная станция принимает (906) эту управляющую сигнализацию L1/L2 для повторной передачи. Предположим теперь, что в управляющей сигнализации имеется общее поле для транспортного формата и версии избыточности, и тогда биты в общем поле TF/RV не порождают транспортный формат (например, размеры транспортного блока, MCS и т.д.) протокольного блока данных, а могут лишь указать версию избыточности (смотри, например, Таблицы 3-8 в предположении, что для повторной передачи получено значение из «диапазона RV», или смотри Таблицу 9 для подхода, относящегося к совместно используемому полю TF/RV). Хотя мобильная станция не способна принимать повторную передачу (907) протокольного блока данных, согласно этому варианту изобретения мобильная станция посылает (908) положительное подтверждение (ACK), чтобы прекратить передачу текущего протокольного блока данных (MAC PDU), поскольку в противном случае (передача NACK) базовая станция будет продолжать повторные передачи, не давая возможности мобильному терминалу правильно декодировать транспортный блок. Передача ACK вызывает потерю транспортного блока, однако повторная передача транспортного блока (протокольного блока данных) может быть возложена на протоколы (ARQ) более высокого уровня, если таковые имеются (RLC).

Аналогичная схема может также быть реализована, например, в том случае, когда базовая станция (или скорее блок планирования) способна не только обнаруживать сигналы ACK/NACK, но также и переданный сигнал DTX (то есть, отсутствие передачи сигнала ACK/NACK), то есть, имеется приемник трех состояний ACK/NACK/DTX для ситуаций, когда мобильная станция пропустила управляющую сигнализацию по каналу PDCCH, но из-за ошибки при приеме/декодировании сигнала обратной связи базовая станция ошибочно определяет сигнал NACK вместо DTX. В этом случае базовая станция выполнит повторную передачу для протокольного пакета данных вместе с соответствующим сигналом канала управления, указывающим, что передача является повторной, по аналогии со случаем использования приемника двух состояний ACK/NACK, описанным выше. В этом случае мобильная станция может обнаружить протокольную ошибку, и тогда она посылает положительное подтверждение, чтобы не допустить повторной передачи. В случае, когда базовая станция правильно обнаружила сигнал DTX, она может выполнить другую начальную передачу (указывающую транспортный формат) того же транспортного блока или вновь сформированного транспортного блока.

Обсужденные выше примерные варианты осуществления в основном были сфокусированы на управляющей сигнализации L1/L2 для передачи данных по нисходящей линии связи. В случае передачи данных по восходящей линии связи управляющая сигнализация L1/L2 может быть выполнена по нисходящей линии связи. Когда передача пользовательских данных осуществляется по другой линии связи (восходящей линии связи), передачи данных могут выполняться на других подкадрах с номерами, отличными от номеров подкадров, в которых выполнялась соответствующая управляющая сигнализация (поскольку восходящая линия связи и нисходящая линия связи в действительности могут быть не синхронизированы, то есть, подкадры восходящей линии связи и нисходящей линии связи имеют разные временные параметры). В любом случае необходимо иметь строго определенное отображение подкадра, когда имеет место управляющая сигнализация, и подкадра, когда имеет место действительная передача данных. Соответственно, в системах TDD подкадры восходящей линии связи и подкадры нисходящей линии связи могут отличаться.

Далее обсуждаются дополнительные опции и усовершенствования для управляющей сигнализации L1/L2, обсужденной выше.

Другой вариант осуществления изобретения относится к дополнительному усовершенствованию, связанному с применением совместно используемого поля TF/RV в сигнале канала управления. Количество сигнальных бит для транспортного формата (например, 4-7 бит), как правило, превосходит количество бит, необходимых для избыточности (например, 1-3 бита). Следовательно, в случае сигнализации о версии избыточности для повторных передач некоторые биты (или значения совместно используемого поля TF/RV) можно использовать, например, для передачи другой полезной управляющей информации. Например, некоторые или все биты, не используемые для сигнализации о версии избыточности, можно использовать для сигнализации о:

схеме модуляции, как показано на фиг.11, например, в случае, когда требуется независимый выбор схемы модуляции для каждой повторной передачи. В этом случае кодовую скорость для декодирования можно определить из размера транспортного блока, известного из предыдущей передачи (как правило, это начальная передача), переданного распределения ресурсов (из которого можно определить объем распределенных ресурсов) и из переданной схемы модуляции;

дополнительной ограничительной информации, относящейся к транспортному формату, например, только о модуляции, об уровне MCS, о TBS и т.д.;

информации о подпроцессе MIMO HARQ, например, предложенной в документе 3GPP TSG RAN WG1#47 Tdoc. R1-063548, “MIMO HS-SCCH structure”, November 2006 (доступен по адресу , причем его содержание включено сюда по ссылке). Если предположить, что, как правило, режим MIMO поддерживает двойную передачу кодового слова и двойной процесс HARQ, то в канале управления L1/L2 необходимо передать номер подпроцесса, что потребует дополнительный бит для процесса HARQ. Если предположить, что этот бит не требуется при начальных передачах, в повторных передачах этот бит можно передавать в имеющемся свободном интервале;

дополнительной информации для управления мощностью восходящей линии связи/нисходящей линии связи и для каналов данных;

информации о ресурсах, используемых (базовой станцией) или подлежащих использованию (оборудованием UE) для сигнализации ACK/NACK. Эта информация может, например, представлять собой имплицитное указание о ресурсах или, возможно, указание об ограничении ресурсов;

о бите флага, указывающем, что остальные биты в совместно используемом поле используются для информации RV или, например, для (ограничительной) информации TF (смотри фиг.7). Это может быть особенно выгодно в случае использования самодекодирующихся повторных передач, когда базовая станция имеет возможность гибкого выбора контента для сигнализации в повторных передачах.

Следует заметить, что в другом варианте осуществления изобретения сигнализация канала управления передается для начальных передач и вдобавок, но не обязательно, для отобранных повторных передач протокольного блока данных. Таким образом, некоторые или все повторные передачи могут выполняться без использования канала управления. В этом случае управляющую информацию, позволяющую принимать передачу соответствующего протокольного блока данных, можно получить из управляющей сигнализации для начальной передачи протокольного блока данных, из более ранней передачи (повторной передачи) протокольного блока данных, или транспортный формат и версия избыточности для повторных передач может быть задана заранее. Например, распределение ресурсов можно получить из распределения ресурсов более ранней передачи (например, идентичное распределение ресурсов или заранее определенное переключение каналов и изменение объема распределенных ресурсов). Данную реализацию можно, например, использовать для передачи данных по восходящей линии связи с помощью протокола синхронного HARQ.

По сравнению с известными схемами использование общего поля для транспортного формата и версии избыточности (а также, но не обязательно, NDI/SN) имеет следующие преимущества. Сокращение непроизводительных затрат на управляющую сигнализацию L1/L2 по сравнению с вариантом, когда имеется отдельное поле в формате канала управления для полей транспортного формата, версии избыточности и NDI/SN, согласно раскрытой концепции составляет до 3 бит в зависимости от реального варианта осуществления изобретения. Если предположить, что форматы управляющей сигнализации L1/L2, описанные в находящейся одновременно на рассмотрении заявке №PCT/EP2007/010755 “Configuration of Control Channels in a Mobile Communication System” (поданной тем же заявителем 10 декабря 2007 года), дают размеры в диапазоне примерно от 25 до примерно 80 бит для сигнала канала управления L1/L2, то это даст сокращение непроизводительных затрат на 4-12%. Для маленьких форматов управляющей сигнализации L1/L2 это сокращение особенно выгодно (составляет до 12%), поскольку они используются для мобильных станций, находящихся по краям соты, где ресурсы (мощности, а также временные и частотные ресурсы) на один канал управления L1/L2 (PDCCH) велики из-за требуемой мощности и управления MCS канала управления L1/L2 (PDCCH). Следовательно, концепция, основанная на наличии общего поля для кодирования транспортного формата и версии избыточности (а также, но не обязательно, NDI/SN) позволяет увеличить зону покрытия и размер соты.

Кроме того, использование общего поля для кодирования транспортного формата и версии избыточности (а также, но не обязательно, NDI/SN) в управляющей сигнализации также позволяет увеличить размеры транспортного формата. Если предположить, что, например, во всех 8 битах для транспортного формата версия избыточности и NDI/SN (5 бит TF, 2 бита RV, 1 бит NDI/SN) используются в известной схеме для кодирования соответствующих полей по отдельности, совместное кодирование транспортного формата и версии избыточности плюс наличие отдельного поля NDI/SN позволяет использовать 7 бит для общего поля. В известных технических решениях можно иметь до 2⁵-1=31 значений транспортного формата (одно значение резервируется за значением «вне диапазона»), в то время как совместное кодирование транспортного формата и версии избыточности в поле TF/RC дает 2⁷-3=125 значений транспортного формата (в предположении, что 3 значения необходимо зарезервировать для сигнализации трех версий RV, определенных для повторных передач). Это обеспечивает значительно более высокую степень детализации размеров транспортного блока, что позволяет обеспечить, например, более низкие непроизводительные затраты на заполнение незначащей информацией для MAC PDU или более тонкую адаптацию связи путем выбора MCS. В случае дополнительного совместного кодирования NDI количество значений транспортных форматов дополнительно увеличивается до 2⁸-3=253.

Кроме того, как обсуждалось выше в ряде примеров, в реализациях, где транспортный формат (размер транспортного блока) не изменяется при повторных передачах, что должно иметь место, поскольку в противном случае непостоянное комбинирование не выполнимо, сигнализация о транспортном формате для повторных передач не потребуется. В известном техническом решении также обеспечивается сигнализация о транспортном формате в повторных передачах. В некоторых случаях сигнализация о транспортном формате для повторных передач может помочь в случаях ошибок восстановления (например, если приемник пропустил передачу управляющей сигнализации для начальной передачи). Однако, эти случаи ошибок в некоторых системах весьма маловероятны, и поэтому более эффективным будет не выполнять сигнализацию о транспортном формате для повторных передач, чтобы сократить непроизводительные затраты на управляющую сигнализацию.

Сигнализация о транспортном формате для повторной передачи, как правило, вызывает дополнительные непроизводительные затраты на управляющую сигнализацию, связанные с необходимостью учета случаев ошибок, когда объем распределенных ресурсов изменяется для повторных передач. В некоторых случаях может оказаться, что транспортный формат (размер транспортных блоков), о котором необходимо обеспечить сигнализацию для повторных передач, в известных технических решениях выходит за рамки диапазона возможных сигнализируемых значений после обновления распределения ресурсов. В этом случае в известных системах, как правило, задается значение «вне диапазона» для учета указанных ситуаций. В некоторых обсужденных здесь вариантах осуществления изобретения значение «вне диапазона» не требуется, поскольку транспортный формат (размер транспортного блока) не передается в повторных передачах.

Другим признаком изобретения согласно некоторым его вариантам осуществления является то, что здесь не разрешен динамический выбор версии избыточности для начальной передачи. Это не обязательно является недостатком по сравнению с известными техническими решениями (которые дают возможность свободного выбора версии избыточности для начальных передач), поскольку динамический выбор версии избыточности, как правило, невыгоден и может применяться лишь в редких случаях.

Примерами систем мобильной связи, в которых можно применить изложенные здесь принципы изобретения, являются системы связи, использующие схему OFDM, схему MC-CDMA или схему OFDM с формированием импульсов (OFDM/OQAM).

Другой вариант осуществления изобретения относится к реализации вышеописанных различных вариантов осуществления с использованием аппаратного и программного обеспечения. Очевидно, что различные варианты изобретения можно реализовать или выполнить, используя вычислительные устройства (процессоры). Вычислительным устройством или процессором могут быть, например, процессоры общего назначения, цифровые процессоры сигнала (DSP), прикладные специализированные интегральные схемы (ASIC), вентильные матрицы, программируемые пользователем (FPGA), или иные программируемые логические устройства и т.д. Различные варианты изобретения также можно выполнить или воплотить в виде комбинации указанных устройств.

Кроме того, различные варианты осуществления изобретения можно также реализовать с помощью программных модулей, которые исполняются процессором или непосредственно в аппаратных средствах. Также возможна комбинация программных модулей и аппаратной реализации. Программные модули могут храниться в считываемой компьютером запоминающей среде любого вида, например, ОЗУ (RAM), СППЗУ (EPROM), ЭСППЗУ (EEPROM), флэш-память, регистры, жесткие диски, ПЗУ на компакт-диске (CD-ROM), цифровые универсальные диски (DVD), и т.д.

Кроме того, следует заметить, что термины «мобильный терминал» и «мобильная станция» используются здесь как синонимы. Пользовательское оборудование можно рассматривать как один из примеров мобильной станции, относящееся к мобильному терминалу для использования в сетях на основе стандарта 3GPP, таких как LTE.

В предыдущих разделах были описаны различные варианты осуществления изобретения и их видоизменения. Специалистам в данной области техники следует иметь в виду, что для настоящего изобретения могут быть предложены многочисленные видоизменения и/или модификации, как это было показано в конкретных вариантах осуществления изобретения, если они не выходят за рамки сущности или объема изобретения, как оно описано в широком аспекте.

Кроме того, следует заметить, что большинство вариантов осуществления изложены применительно к системе связи на основе стандарта 3GPP, и что терминология, использованная в предыдущих разделах, относится, в основном, к терминологии 3GPP. Однако терминология и описание различных вариантов осуществления применительно к архитектурам на основе стандарта 3GPP не предполагает, что принципы и идеи изобретения сводятся к указанным системам.

Также предполагается, что подробные пояснения в разделе «Уровень техники» приведены для лучшего понимания конкретных описанных здесь примерных вариантов осуществления, причем не следует считать, что изобретение ограничивается описанными конкретными примерами реализации процессов и функций в сети мобильной связи. Тем не менее, предложенные здесь усовершенствования можно легко применить в архитектурах, описанных в разделе «Уровень техники». Кроме того, концепцию изобретения можно также без труда использовать в системе LTE RAN, обсуждаемой в настоящее время в проекте 3GPP.

Представленное изобретение относится к способу обеспечения управляющей сигнализации, связанной с протокольным блоком данных, переносящим пользовательские данные в системе мобильной связи, а также к самому сигналу канала управления. Кроме того, изобретение обеспечивает также мобильную станцию и базовую станцию и их соответствующее функционирование в свете заново определенных здесь сигналов канала управления. Технический результат заключается в том, чтобы сократить непроизводительные издержки канала управления. Для этого предложено задавать общее поле для транспортного формата и версии избыточности в информационном формате канала управления. Согласно одному подходу это общее поле используют для совместного кодирования в нем транспортного формата и версии избыточности. Согласно другому аспекту в сигнале канала управления предусмотрено одно совместно используемое поле, которое указывает либо транспортный формат, либо версию избыточности в зависимости от того, относится ли сигнал канала управления к начальной передаче или повторной передаче. В другом варианте предложены дополнительные усовершенствования к протоколу (HARQ), адресованные к конкретным случаям ошибок. 2 н. и 30 з.п. ф-лы, 11 ил., 10 табл.

1. Мобильный терминал для использования в системе мобильной связи, причем мобильный терминал содержит:
блок приемника для приема подкадра физических радиоресурсов, содержащего сигнал канала управления, предназначенный для мобильного терминала,
блок обработки для определения на основе принятого сигнала канала управления транспортного формата и версии избыточности для протокольного пакета данных, переносящего пользовательские данные, и
блок передатчика для передачи протокольного пакета данных по меньшей мере на одном физическом радиоресурсе с использованием транспортного формата и версии избыточности протокольного пакета данных, указанных в принятом поле управляющей информации,
где сигнал канала управления, принятый в указанном подкадре, содержит поле управляющей информации, в котором совместно закодированы транспортный формат и версия избыточности протокольного блока данных, и
в котором поле управляющей информации состоит из нескольких бит, порождающих диапазон значений, которые могут быть представлены в поле управляющей информации, где первый поднабор значений зарезервирован для указания транспортного формата протокольного блока данных, а второй поднабор значений зарезервирован для указания версии избыточности для передачи пользовательских данных.

2. Мобильный терминал по п.1, в котором первый поднабор значений содержит больше значений, чем второй поднабор значений.

3. Мобильный терминал по п.1, в котором версия избыточности протокольного блока данных является имплицитной к транспортному формату, указанному соответствующим значением первого поднабора.

4. Мобильный терминал по п.1, в котором значение закодированных информационных бит в поле канала управления представляет значение из первого поднабора значений в случае, когда передача протокольного блока данных является начальной передачей пользовательских данных.

5. Мобильный терминал по п.1, в котором значение закодированных информационных бит в поле канала управления представляет значение из первого поднабора или второго поднабора значений в случае, когда передача протокольного блока данных является повторной передачей пользовательских данных.

6. Мобильный терминал по п.1, в котором значение закодированных информационных бит в поле канала управления представляет значение из второго поднабора значений в случае, когда передача протокольного блока данных является повторной передачей пользовательских данных.

7. Мобильный терминал по п.1, в котором биты поля управляющей информации совместно кодируют транспортный формат, версию избыточности, используемую для передачи протокольного блока данных, и индикатор новых данных для указания того, является ли передача протокольного блока данных начальной передачей пользовательских данных, и
в котором использование одного из значений первого поднабора также указывает то, что передача протокольного блока данных является начальной передачей.

8. Мобильный терминал по п.1, в котором версия избыточности, подлежащая использованию для начальной передачи пользовательских данных в протокольном блоке данных, является фиксированной или предварительно сконфигурированной.

9. Мобильный терминал по п.1, в котором сигнал канала управления дополнительно содержит поле порядкового номера, указывающее порядковый номер протокольного блока данных.

10. Мобильный терминал по п.1, в котором сигнал канала управления дополнительно содержит поле индикатора новых данных, указывающее на то, является ли передача протокольного блока данных начальной передачей или повторной передачей пользовательских данных.

11. Мобильный терминал по п.1, в котором сигнал канала управления дополнительно содержит поле распределения ресурсов для указания физического радиоресурса, или ресурсов, распределенных приемнику для приема протокольного блока данных, или физического радиоресурса, или ресурсов, на которых передатчик должен передавать протокольный блок данных.

12. Мобильный терминал по п.1, в котором сигнал канала управления дополнительно содержит поле идентификатора мобильного терминала для указания мобильного терминала или группы мобильных терминалов, которые должны принимать сигнал канала управления.

13. Мобильный терминал по п.1, в котором сигналом канала управления является сигнал канала управления L1/L2.

14. Мобильный терминал по п.1, в котором в случае, когда пакет протокольных данных является повторной передачей пользовательских данных, биты поля управляющей информации включают в себя флаг, указывающий тип информации, указанной остальными битами поля управляющей информации.

15. Способ обеспечения сигнала канала управления, связанного с протокольным пакетом данных, переносящим пользовательские данные в системе мобильной связи, причем способ содержит следующие этапы, выполняемые мобильным терминалом:
прием подкадра физических радиоресурсов, содержащего сигнал канала управления, предназначенный для мобильного терминала,
определение на основе принятого сигнала канала управления транспортного формата и версии избыточности для протокольного пакета данных, переносящего пользовательские данные, и
передачу протокольного пакета данных по меньшей мере на одном физическом радиоресурсе с использованием транспортного формата и версии избыточности протокольного пакета данных, указанных в принятом поле управляющей информации,
в котором сигнал канала управления, принятый в указанном подкадре, содержит поле управляющей информации, в котором совместно закодированы транспортный формат и версия избыточности протокольного блока данных, и
в котором поле управляющей информации состоит из нескольких бит, порождающих диапазон значений, которые могут быть представлены в поле управляющей информации, где первый поднабор значений зарезервирован для указания транспортного формата протокольного блока данных, а второй поднабор значений зарезервирован для указания версии избыточности для передачи пользовательских данных.

16. Способ по п.15, в котором первый поднабор значений содержит больше значений, чем второй поднабор значений.

17. Способ по п.15, в котором версия избыточности протокольного блока данных является имплицитной к транспортному формату, указанному соответствующим значением первого поднабора.

18. Способ по п.15, в котором значение закодированных информационных бит в поле канала управления представляет значение из первого поднабора значений в случае, когда передача протокольного блока данных является начальной передачей пользовательских данных.

19. Способ по п.16, в котором значение закодированных информационных бит в поле канала управления представляет значение из первого поднабора или второго поднабора значений в случае, когда передача протокольного блока данных является повторной передачей пользовательских данных.

20. Способ по п.15, в котором значение закодированных информационных бит в поле канала управления представляет значение из второго поднабора значений в случае, когда передача протокольного блока данных является повторной передачей пользовательских данных.

21. Способ по п.15, в котором биты поля управляющей информации совместно кодируют транспортный формат, версию избыточности, используемую для передачи протокольного блока данных, и индикатор новых данных для указания того, является ли передача протокольного блока данных начальной передачей пользовательских данных, и
в котором использование одного из значений первого поднабора также указывает то, что передача протокольного блока данных является начальной передачей.

22. Способ по п.15, в котором версия избыточности, подлежащая использованию для начальной передачи пользовательских данных в протокольном блоке данных, является фиксированной или предварительно сконфигурированной.

23. Способ по п.15, в котором сигнал канала управления дополнительно содержит поле порядкового номера, указывающее порядковый номер протокольного блока данных.

24. Способ по п.15, в котором сигнал канала управления дополнительно содержит поле индикатора новых данных, указывающее на то, является ли передача протокольного блока данных начальной передачей или повторной передачей пользовательских данных.

25. Способ по п.15, в котором сигнал канала управления дополнительно содержит поле распределения ресурсов для указания физического радиоресурса, или ресурсов, распределенных приемнику для приема протокольного блока данных, или физического радиоресурса, или ресурсов, на которых передатчик должен передавать протокольный блок данных.

26. Способ по п.15, в котором сигнал канала управления дополнительно содержит поле идентификатора мобильного терминала для указания мобильного терминала или группы мобильных терминалов, которые должны принимать сигнал канала управления.

27. Способ по п.15, в котором сигналом канала управления является сигнал канала управления L1/L2.

28. Способ по п.15, в котором в случае, когда пакет протокольных данных является повторной передачей пользовательских данных, биты поля управляющей информации включают в себя флаг, указывающий тип информации, указанной остальными битами поля управляющей информации.

29. Способ по п.15, в котором транспортный формат представляет собой информацию о размере транспортного блока протокольного блока данных и в котором принятый сигнал канала управления дополнительно содержит поле распределения ресурсов, указывающее физический радиоресурс или ресурсы, распределенные мобильному терминалу,
и в котором этап определения зависит от информации, содержащейся в поле распределения ресурсов и поле управляющей информации.

30. Способ по п.15, в котором сигнал канала управления указывает протокольный пакет данных, являющийся повторной передачей пользовательских данных, и где способ дополнительно содержит этап передачи на базовую станцию положительного подтверждения для принятого протокольного пакета данных, если сигнализация по каналу управления, связанная с начальной передачей для пользовательских данных, была пропущена.

31. Способ по п.15, дополнительно содержащий этап повторного использования транспортного формата протокольного блока данных, указанного в сигнале канала управления для начальной передачи, для передачи или приема повторной передачи протокольного блока данных в случае, когда протокольный блок данных является повторной передачей.

32. Способ по п.16, в котором информационные биты связаны с единой справочной информацией, указывающей транспортный формат и версию избыточности, используемые для передачи протокольного блока данных, связанного с соответствующим значением, представленным информационными битами поля управляющей информации для начальных передач и повторных передач протокольного пакета данных.