ВЫБОР ТРАНСПОРТНОГО ФОРМАТА В СИСТЕМАХ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2014 года по МПК H04L1/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Данное изобретение относится к выбору транспортного формата для отправки информации из отправляющего узла на принимающий узел через беспроводную линию.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Беспроводные линии широко используются в современной связи и большое число систем беспроводной связи было разработано для предоставления такой беспроводной связи. Хорошо известными системами беспроводной связи являются, например, глобальная система мобильной связи (GSM), служба пакетной радиосвязи общего пользования (GPRS), универсальная мобильная телекоммуникационная система (UMTS) и другие технологии сотовой связи или аналогичные. Другими, хорошо известными примерами систем беспроводной связи являются беспроводные локальные сети (WLAN) различных типов и сети стандарта международного взаимодействия для микроволнового доступа (WiMAX).

Выбор релевантного транспортного формата, который должен быть использован для осуществления связи через беспроводную линию, является ключевым для получения предпочтительных эксплуатационных характеристик, например, таких как высокая пропускная способность. Таким образом, самые современные системы беспроводной связи выполнены с возможностью динамического выбора предпочтительного транспортного формата среди набора доступных транспортных форматов для отправки информации приемнику через беспроводную линию.

В общем, транспортный формат является образом, которым информация передается по беспроводной линии. Это может, например, включать в себя используемую модуляцию, и/или кодирование, и/или уровень мощности, и/или частоту или число уровней передачи (ранг MIMO) и т.д. для составления беспроводной линии.

Партнерский Проект по системам 3-го Поколения (3GPP, см. например, www.3qpp.org) указал, что транспортный формат должен быть выбран на основе так называемых отчетов указателя качества канала (CQI-отчеты) в связи с так называемой технологией долгосрочного развития (LTE), см. например, спецификацию 3GPP TS 36.213 v8.6.0 "E-UTRA Physical Layer Procedures". CQI-отчеты типично извлекаются приемником для отражения качества канала и уровней помех беспроводной линии, о которой идет речь. CQI-отчеты затем передаются обратно передатчику по каналу передачи сигналов беспроводной линии. Например, CQI-отчеты могут быть извлечены посредством мобильного терминала, такого как пользовательское оборудование (UE) или аналогичного, и затем отправлены обратно на базовую станцию, такую как Node В или аналогичную. При нисходящей линии принятые CQI-отчеты затем используются передатчиком для выбора транспортного формата, который обеспечивает возможность передачи настолько много пользовательских данных, насколько возможно, используя настолько мало ресурсов, насколько возможно. Однако для восходящей линии типично нет CQI-отчетов, но выбор транспортного формата делается в базовой станции напрямую по измерениям восходящей линии, таким как отношение сигнал-шум (SNR), и выбранный транспортный формат восходящей линии затем отправляется на мобильный терминал.

Согласно спецификации 3GPP TS 36.213, V8.6.0, UE или аналогичное должно, на основе неограниченного интервала наблюдения во времени и частоте, извлекать для каждого значения CQI, сообщенного в подкадре n восходящей линии, наивысший CQI-индекс между 0 и 15, как задано в таблице 7.2.3-1 вышеуказанной спецификации. Таблица 7.2.3-1 по существу идентична таблице 1A на фиг.1 прилагаемых чертежей, которая задает 16 разных CQI-индексов 0-15, соответствующих 16 разным транспортным форматам TF₀-TF₁₅. Однако извлечение CQI-индекса должно удовлетворять условию, что одиночный транспортный блок разделяемого физического канала нисходящей линии (PDSCH) с комбинацией из схемы модуляции и размера транспортного блока, соответствующий CQI-индексу и занимающий группу блоков физических ресурсов нисходящей линии, названную опорным ресурсом CQI, мог быть принят с вероятностью транспортных блоков с ошибками (BLER), не превышающей 0,1. Если это условие не удовлетворено CQI-индексом 1, то должен быть извлечен CQI-индекс 0. Итоговая BLER будет тогда меньше чем 0,1 в идеальном случае. Однако сообщенный CQI будет задержан и ухудшен другими ошибками измерений. Чтобы смягчить это, корректировка CQI с помощью внешнего цикла может, например, быть спроектирована измеряющей BLER и корректирующей с запасом, так чтобы, например, задавать целью среднюю повторную передачу гибридного автоматического запроса на повторение передачи (HARQ) в 10%.

На фиг.2A проиллюстрированы схематичные кривые зависимости пропускной способности транспортных форматов TF₁-TF₁₅ в таблице 1A как функция отношения сигнал-шум (SNR). Кривые зависимости TF₁-TF₁₅ могут, например, быть получены посредством симуляций линий или аналогичного. К тому же, на фиг.2B показана схематичная иллюстрация пропускной способности одного представительного транспортного формата TF_i, являющегося действительным с необходимыми изменениями для всех транспортных форматов TF₁-TF₁₅. Как может быть видно на фиг.2B, схематичная пропускная способность транспортного формата TF_i имеет по существу скошенную S-образную форму. Пропускная способность является максимизированной выше определенного значения высокого SNR, и она является минимизированной (по существу ноль) ниже определенного значения низкого SNR. Пропускная способность увеличивается c возрастающей скоростью по мере того, как SNR растет выше значения низкого SNR пока значение SNR не достигнет значения низкого линейного SNR, таким образом образовывая нижний изгиб. Выше значения низкого линейного SNR пропускная способность увеличивается с по существу линейной скоростью, пока значение SNR не достигнет значения высокого линейного SNR, таким образом образовывая по существу прямую линию. Выше значения высокого линейного SNR пропускная способность увеличивается с убывающей скоростью пока значение SNR не достигнет значения высокого SNR, таким образом образовывая верхний изгиб.

Следует подчеркнуть, что кривые зависимости на фиг.2A являются всего лишь примерами кривых пропускной способности. Различные доступные транспортные форматы могут быть представлены несколькими возможными кривыми пропускной способности для оптимизации в зависимости от них. Например, возможно только учитывать кривые пропускной способности без повторных передач HARQ. Но также возможно принять в расчет эффекты повторных передач HARQ, где, например, chase combining или накопления излишков с приращением приняты во внимание.

Ввиду спецификации 3GPP TS 36.213, V8.6.0 и таблицы 1A на Фиг.1, содержащей транспортные форматы 1-15, как схематично проиллюстрировано на Фиг.2A-2B, может быть заключено, что UE или аналогичное выберет транспортный формат с наивысшей пропускной способностью при текущем значении SNR, соответствующем значению CQI для беспроводного канала, о котором идет речь, обеспечивающем, что BLER для транспортного блока не превышает 10%. Отсюда будет использован транспортный формат TF₁₅ (CQI-индекс 15) при превосходном значении SNR, который согласно таблице 1A имеет модуляцию 64 QAM с кодовой скоростью 948×1024 бит/с (6 бит/символ). Если значение SNR ухудшается так, что BLER превышает 10%, будет выбран следующий транспортный формат TF₁₄ (CQI-индекс 14), который согласно таблице 1A имеет модуляцию 64 QAM с кодовой скоростью 873×1024 бит/с (6 бит/символ). Если значение SNR ухудшается дополнительно так, что BLER превышает 10% снова, то будет выбран следующий транспортный формат TF₁₃ (CQI-индекс 13), и так далее, пока не будет выбран первый транспортный формат TF₁ (CQI-индекс 1), который согласно таблице 1A имеет модуляцию QPSK с кодовой скоростью 78×1024 бит/с (2 бит/символ). Более низкие значения SNR находятся вне диапазона относительно выбора транспортного формата, для которого он предоставлен, согласно спецификации 3GPP TS 36.213, V8.6.0.

Транспортные форматы 1-15 (комбинации модуляции и кодирования) согласно Фиг.1 используются только для сообщения CQI. Фактическими транспортными форматами, используемыми при передаче, могут быть больший набор, чем сообщенные 15, обеспечивающий возможность уточненной гранулярности. Выбор используемых транспортных форматов является конкретным выбором производителя eNodeB. eNodeB необязательно следует (и типично не следует) рекомендованным транспортным форматам, указанным посредством CQI.

Однако использование целевого показателя BLER HARQ или целевого показателя BLER является не оптимальным для всего диапазона качества радиолинии и сообщенного CQI. Согласно этому подходу текущий транспортный формат TF_i+1 будет заменен новым транспортным форматом TF_i с более низкой пропускной способностью, когда BLER достигнет 10%, даже если текущий транспортный формат обеспечил бы более высокую пропускную способность при более высоких значениях BLER (т.е. BLER≥10%).

Отсюда, ввиду вышеуказанного, существует необходимость для улучшений, направленных на выбор транспортного формата, который должен быть использован беспроводной линией в системе беспроводной связи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В общем, использование одиночного целевого показателя BLER HARQ, или целевого показателя BLER, или аналогичных является не оптимальным для всего диапазона качества радиолинии и сообщенного CQI. Это схематично проиллюстрировано на Фиг.2C, показывающей текущий транспортный формат TF_i+1, обеспечивающий более высокую пропускную способность Thp_i+1, и транспортный формат TF_i, обеспечивающий более низкую пропускную способность Thp_i.

На фиг.2C предположено, что BLER 10% встречается, когда SNR достигает порога TH₁, при котором транспортный формат переключается с TF_i+1 на TF_i, понижая пропускную способность с Thp_i+1 на Thp_i. Однако было бы более предпочтительно задержать изменение транспортного формата, пока BLER не достигнет значения, которое встречается при пороге TH₂ SNR на пересечении кривых зависимости пропускной способности TF_i+1 и TF_i.

Фактически, для максимизирования общей пропускной способности было бы предпочтительно следовать настолько близко, насколько возможно огибающей кривых пропускных способностей доступных транспортных форматов. Например, огибающей пропускных способностей транспортных форматов TF₁-TF₁₅, проиллюстрированных кривыми на фиг.2A.

Отсюда настоящее изобретение предоставляет по меньшей мере одно улучшение относительно обсуждения выше, причем то улучшение является завершенным согласно первому варианту осуществления данного изобретения, направленного на способ в первом сетевом узле для выбора транспортного формата среди множества доступных транспортных форматов для обмена информацией со вторым сетевым узлом через беспроводную линию. Здесь транспортные форматы являются такими, что первый транспортный формат имеет максимальную производительность и все другие транспортные форматы имеют более высокую максимальную производительность в порядке возрастания. Способ содержит этапы, на которых: получают указатель качества, причем тот указатель качества указывает текущее качество канала беспроводной линии; определяют указатель пропускной способности, причем тот указатель пропускной способности указывает пропускную способность по меньшей мере первого транспортного формата и второго транспортного формата, являющихся доступными при полученном указателе качества; вычисляют значение переключения по меньшей мере на основе указателя качества и указателя пропускной способности; осуществляют переключение на второй транспортный формат, когда указатель качества указывает, что значение переключения достигнуто или превышено относительно второго транспортного формата; и отправляют уведомление на второй узел, причем то уведомление указывает переключение на второй транспортный формат.

Это обеспечивает возможность транспортным форматам переключаться в зависимости от используемого транспортного формата и переменного значения переключения, которое динамически вычисляется по меньшей мере на основе полученного в данный момент указателя качества. В свою очередь это делает возможным максимизировать общую пропускную способность посредством следования настолько близко, насколько возможно огибающей кривых пропускных способностей доступных транспортных форматов.

Здесь следует добавить, что доступные транспортные форматы имеют максимальную производительность в порядке возрастания, например, как написано ниже для транспортных форматов TF₁-TF₁₅ на Фиг.2A и в начале раздела "Работа определенных вариантов осуществления", дающего пример взаимосвязи:

Thp₁<Thp₂<Thp₃<Thp₄<Thp₅<Thp₆<Thp₇<Thp₈<Thp₉<Thp₁₀<Thp₁₁<Thp₁₂<Thp₁₃<

Thp₁₄<Thp₁₅.

Максимальная производительность является предпочтительно максимальной пропускной способностью, возможной для транспортного формата, о котором идет речь, т.е. максимальной пропускной способностью при идеальных условиях, или по меньшей мере при достаточно высоком SNR или аналогичном.

Указатель качества может, например, быть представлен посредством SNR, соотношением сигнал-помеха (SIR), CQI, BLER, или BLER HARQ, или аналогичными.

Указатель пропускной способности может, например, быть представлен посредством массива, или матрицы, или таблицы, или аналогичного, которые могут указывать пропускную способность нескольких доступных транспортных форматов. Указатель пропускной способности может, например, по меньшей мере указывать и/или содержать пропускную способность доступных транспортных форматов или пропускную способность каждого доступного транспортного формата и его ассоциацию с количественным индексом, например, таким как количественный CQI-индекс, как проиллюстрирован в таблице 1A на Фиг.1. Пропускной способностью для определенного транспортного формата является предпочтительно текущая производительность (или текущая максимальная производительность) при определенном полученном указателе качества (например, при определенном CQI, или SNR, или аналогичном). Пропускная способность варьируется в зависимости от указателя качества. Пропускная способность может, например, быть измерена, вычислена и/или оценена. Пропускная способность может, например, быть дана в виде бит в секунду (бит/с), или символов в секунду, или аналогичном.

Значение переключения может, например, быть порогом и/или целевым показателем. В некоторых вариантах осуществления порог является таким же, как и целевой показатель, или эквивалентным целевому показателю. Значение переключения может, например, быть представлено частотой появления ошибок или аналогичным (например, BLER, или BLER HARQ, или аналогичным), возможно являясь измеренным, и/или оцененным, и/или вычисленным или аналогичным, или быть представленным пропускной способностью, или аналогичным, доступных транспортных форматов, возможно являющихся измеренными, и/или оцененным, и/или вычисленным или аналогичными при определенном полученном указателе качества.

В первом дополнительном варианте осуществления, содержащем признаки первого варианта осуществления, значение переключения представлено частотой появления ошибок, вычисленной на основе пропускной способности первого транспортного формата и пропускной способности второго транспортного формата, являющегося следующим по порядку при вышеуказанном указателе качества.

Этапы первого варианта осуществления, скомбинированные с первым дополнительным вариантом осуществления, были бы тогда предпочтительно следующими: получить указатель качества; определить указатель пропускной способности, по меньшей мере указывающий пропускную способность (например, максимально возможную пропускную способность) для первого и второго транспортных форматов (например, TF_i+1 и TF_i в уравнении (1), описанном ниже, см. также фиг.2A); вычислить значение переключения (например, BLER_thld,i в равенстве (1), где BLER_thld,i зависит от Thp₁ и Thp_i+1, что в свою очередь определяется тем, где на оси x мы находимся на фиг.2A, что в свою очередь определяется полученным указателем качества); осуществить переключение на второй транспортный формат, когда указатель качества (например, BLER или аналогичный) указывает, что значение переключения (например, BLER_thld,i) достигнуто или превышено. Вычисление значения переключения на основе пропускной способности для первого и второго транспортного формата предоставляет очень простой и эффективный прием вычисления подходящего значения переключения.

Во втором варианте осуществления, содержащем признаки первого варианта осуществления, указатель пропускной способности представлен оцененной пропускной способностью при вышеуказанном указателе качества для каждого доступного транспортного формата, скорректированного посредством по меньшей мере одного из: оцененного распределения качества канала, указанного указателем качества; и оцененного распределения указателя качества, указывающего текущее качество канала. В свою очередь значение переключения вычисляется посредством получения максимальной пропускной способности доступных транспортных форматов при вышеуказанном указателе качества, и переключение на второй транспортный формат сделано, когда указатель качества указывает, что второй транспортный формат достиг значения переключения.

Этапы первого варианта осуществления, скомбинированные со вторым дополнительным вариантом осуществления, были бы тогда предпочтительно следующими: получить указатель качества; определить указатель пропускной способности, по меньшей мере указывающий пропускную способность для первого и второго транспортных форматов (например, используя уравнение (7), описанное ниже, для определения ожидаемой пропускной способности при полученном указателе качества (CQI) для всех доступных транспортных форматов, являющихся доступными, т.е. являющихся представляющими интерес, при полученном указателе качества); вычислить значение переключения (например, TF(CQI) в уравнении (8), описанном ниже, посредством выбора транспортного формата, который имеет наивысшую максимальную пропускную способность при полученном указателе качества); осуществить переключение на второй транспортный формат, когда указатель качества указывает, что значение переключения (например, TF(CQI)) достигнуто или превышено. Предполагая, что первый транспортный формат, до настоящего момента, имел наивысшую ожидаемую максимальную пропускную способность, авторы желали осуществить переключение с первого транспортного формата на второй транспортный формат, когда второй транспортный формат имеет даже более высокую ожидаемую максимальную пропускную способность при полученном указателе качества. Это встречается, когда пропускная способность второго транспортного формата достигает значения переключения, т.е. авторы осуществляют переключение, когда пропускная способность второго транспортного формата станет наивысшей ожидаемой максимальной пропускной способностью при полученном указателе качества, например, как вычислено посредством уравнения (8).

К тому же, настоящее изобретение предоставляет по меньшей мере одно улучшение относительно обсуждения выше, причем это улучшение является завершенным согласно второму варианту осуществления данного изобретения, направленному на первый сетевой узел, выполненный с возможностью оперативного выбора транспортного формата среди множества доступных транспортных форматов для осуществления связи со вторым сетевым узлом через беспроводную линию. Транспортные форматы являются такими, что первый транспортный формат имеет максимальную производительность и все другие транспортные форматы имеют более высокую максимальную производительность в порядке возрастания. Первый узел дополнительно выполнен с возможностью оперативного: получения указателя качества, причем тот указатель качества указывает текущее качество канала беспроводной линии; определения указателя пропускной способности, причем тот указатель пропускной способности указывает пропускную способность по меньшей мере первого транспортного формата и второго транспортного формата, являющихся доступными при полученном указателе качества; вычисления значения переключения по меньшей мере на основе указателя качества и указателя пропускной способности; переключения на второй транспортный формат, когда указатель качества указывает, что значение переключения достигнуто или превышено относительно второго транспортного формата; и отправления уведомления на второй узел, причем это уведомление указывает переключение на второй транспортный формат.

Это обеспечивает возможность транспортным форматам переключаться посредством первого узла в зависимости от используемого транспортного формата и переменного значения переключения, которое динамически вычисляется на основе полученного в данный момент указателя качества. В свою очередь это делает возможным максимизировать общую пропускную способность посредством следования настолько близко, насколько возможно огибающей кривых пропускных способностей доступных транспортных форматов.

Следует отметить, что первый и второй варианты осуществления, рассмотренные выше, применяются с необходимыми изменениями ко второму варианту осуществления.

Дополнительные преимущества настоящего изобретения и варианты его осуществления будут понятны из нижеследующего подробного описания изобретения.

Следует подчеркнуть, что термин "содержит/содержащий" при использовании в этом описании принят для указания присутствия установленных признаков, целых, этапов или компонентов, но не исключает присутствия или добавления одного или нескольких других признаков, целых, этапов, компонентов или их групп.

Следует также подчеркнуть, что этапы примерных способов, описанных в этом описании, необязательно должны быть исполнены в порядке, в котором они предстают. Более того, варианты осуществления примерных способов, описанных в этом описании, могут содержать меньше этапов или дополнительных этапов без отступления от объема настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показана схематичная иллюстрация примерной таблицы 1A, содержащей транспортные форматы TF₀-TF₁₅, и примерной таблицы 1B, содержащей целевые показатели частоты появления ошибок согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2A проиллюстрирована схематичная иллюстрация пропускной способности каждого транспортного формата TF₁-TF₁₅ в таблице 1A как функция отношения сигнал-шум (SNR).

На фиг.2B проиллюстрирована схематичная иллюстрация пропускной способности представительного транспортного формата TF_i, являющегося действительным с необходимыми изменениями для всех транспортных форматов TF₁-TF₁₅ на фиг.2a.

На фиг.2C показана схематичная иллюстрация, показывающая текущий транспортный формат TF_i+1, обеспечивающий более высокую пропускную способность Thp_i+1, и транспортный формат TF_i, обеспечивающий более низкую пропускную способность Thp_i.

На фиг.3A показана схематичная иллюстрация примерной системы беспроводной связи согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3B показана схематичная иллюстрация примерной системы 200 беспроводной связи согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3C показана схематичная иллюстрация примерной системы 300 беспроводной связи согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.4A показана схематичная функциональная схема, иллюстрирующая работу варианта осуществления настоящего изобретения.

На фиг.4B показана схематичная схема последовательности операций, иллюстрирующая работу варианта осуществления настоящего изобретения с нисходящей линией.

На фиг.4C показана схематичная схема последовательности операций, иллюстрирующая работу варианта осуществления настоящего изобретения с восходящей линией.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СТРУКТУРА ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Первая примерная система связи

На фиг.3A показана схематичная иллюстрация примерной системы 100 беспроводной связи согласно первому варианту осуществления данного изобретения. Система 100 беспроводной связи может, например, быть сотовой или не сотовой системой связи, например, согласно стандартам 3GPP, или аналогичным, или IEEE 802.11, или IEEE 802.16, или аналогичным. Примерная система 100 связи содержит множество пользовательских устройств с 120_1 по 120_n и сеть 110 беспроводной связи, которая в свою очередь содержит по меньшей мере одну компоновку 112 сети беспроводного доступа, как будет дополнительно описано ниже.

Предпочтительно, по меньшей мере одно пользовательское устройство 120_1 является портативным устройством связи, выполненным с возможностью оперативного обмена пользовательскими данными с сетью 112 беспроводного доступа через беспроводную линию 130. Портативное устройство связи может, например, быть сотовым телефоном, или переносным компьютером, или аналогичным, обеспеченным соответствующей способностью связи. Различные портативные устройства связи и беспроводные линии этого вида хорошо известны сами по себе специалистам в данной области техники, и в связи с этим они не нуждаются в подробном описании.

Компоновка 112 сети беспроводного доступа на фиг.3A может содержать одну или несколько компоновок 114 узлов доступа, например, таких как базовая станция или аналогичная. Другие варианты осуществления могут только содержать компоновку 114 узла доступа, которая затем составляет всю сеть 112 доступа. К тому же, некоторые варианты осуществления сети 112 доступа могут содержать дополнительные компоненты, например контроллер 116 узла доступа для управления множеством компоновок 114 узлов доступа или аналогичные, например контроллер базовой станции для управления некоторым числом базовых станций. Сеть 112 доступа выполнена с возможностью обмена пользовательскими данными с по меньшей мере одним портативным устройством 120_1 связи через радиоинтерфейс 130. Различные сети доступа, такие как компоновка 112 сети беспроводного доступа, являющаяся или содержащая узел доступа или аналогичное, хорошо известны сами по себе специалистам в данной области техники, и в связи с этим они не нуждаются в подробном описании.

В дополнение к известным признакам, описанным выше, предпочтительно, что система 100 беспроводной связи выполнена с возможностью оперативного выбора транспортного формата TFi среди множества доступных транспортных форматов с возрастающей производительностью для обмена информацией между пользовательским устройством 120_1 и сетью 112 доступа по беспроводной линии 130, как будет дополнительно разъяснено ниже позднее в связи с описанием работы вариантов осуществления данного изобретения. Предпочтительно, что выбор выполняется блоком 112c принятия решений в сети 112 доступа или блоком 120_1c принятия решений в пользовательском устройстве 120_1. Блок 120_1c принятия решений предпочтительно реализован посредством программного обеспечения и/или аппаратного обеспечения в пользовательском устройстве 120_1. Аналогично, блок 112c принятия решений предпочтительно реализован посредством программного обеспечения и/или аппаратного обеспечения в сети 112 доступа, например, в отдельном выделенном блоке, и/или в компоновке 114 беспроводного узла доступа, и/или контроллере 116 узла доступа.

Следует добавить, что сеть 110 беспроводной связи на фиг.3A может содержать компоновку 118 базовой сети. Базовая компоновка 118 может, например, содержать компоновку базового узла, содержащую один или несколько узлов. Базовая сеть 118 предпочтительно выполнена с возможностью оперативного действия в качестве интерфейса между сетью 112 беспроводного доступа и различными внешними сетями данных или аналогичными, например, такими как сеть 350 пакетной передачи данных (PDN) или аналогичными. Интернет является хорошо известным примером PDN.

Сеть 112 беспроводного доступа и компоновка 118 базовой сети показаны как отдельные блоки на фиг.3A, что может быть справедливо для определенных вариантов осуществления настоящего изобретения. Однако другие варианты осуществления могут иметь сеть доступа 112 и базовую сеть 118, полностью или по меньшей мере частично скомпонованные в одном и том же физическом и/или логическом блоке или блоках.

Вторая примерная система связи

Внимание теперь направлено на примерную систему 200 беспроводной связи, согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, как схематично проиллюстрировано на фиг.3B. Предпочтительно, что система 200 является системой сотовой связи, например, согласно глобальной системе мобильной связи (GSM) или службе пакетной радиосвязи общего пользования (GPRS), как задано посредством 3GPP.

Система 200 связи содержит множество пользовательских устройств с 220_1 по 220_n или аналогичные и сеть 210 беспроводной связи. Сеть 210 беспроводной связи содержит сеть 212 радиодоступа и базовую сеть 218. Наблюдательный читатель осознает, что система 200 является конкретным вариантом осуществления системы 100 на фиг.3A. Таким образом, пользовательские устройства с 220_1 по 220_n соответствуют пользовательским устройствам с 120_1 по 120_n, сеть 210 связи соответствует сети 110 связи, сеть 212 радиодоступа соответствует сети 112 беспроводного доступа и базовая сеть 218 соответствует компоновке 118 базовой сети.

Структура и работа системы связи, такой как примерная система 200 на фиг.3B, хорошо известны сами по себе специалистам в данной области техники, и они не нуждаются в подробном объяснении. Однако краткий обзор предоставлен ниже.

Предпочтительно, что пользовательские устройства с 220_1 по 220_n являются мобильными станциями (MS) или пользовательским оборудованием (UE), как задано посредством 3GPP, или аналогичными устройствами с аналогичной функцией. Такие устройства связи хорошо известны сами по себе специалистам в данной области техники, и в связи с этим они не нуждаются в подробном описании.

Предпочтительно, что сеть 212 радиодоступа содержит одну или несколько базовых станций с 214_1 по 214_n или аналогичные компоновки узлов доступа, например базовые приемопередающие станции (BTS), или NodeB (NB), или аналогичные, как задано посредством 3GPP. Предпочтительно, по меньшей мере одна базовая станция 214_1 выполнена с возможностью оперативного обмена пользовательскими данными с по меньшей мере одним пользовательским устройством 220_1 через радиоинтерфейс 230. Базовые приемопередающие станции (BTS) или NodeB (NB) и аналогичные компоновки узлов доступа хорошо известны сами по себе специалистам в данной области техники, и в связи с этим они не нуждаются в каком-либо подробном описании.

Предпочтительно, что сеть 212 радиодоступа содержит одну или несколько компоновок 216 контроллеров базовых станций или аналогичные. Компоновка 216 контроллеров базовых станций предпочтительно выполнена с возможностью оперативного управления радиоресурсами группы базовых станций с 214_1 по 214_n. Компоновка 216 контроллеров базовых станций на фиг.3B может, например, быть контроллером базовой станции (BSC), или контроллером радиосети (RNC), или аналогичным, как задано посредством 3GPP. Контроллеры базовой станции (BSC) и/или контроллеры радиосети (RNC) или аналогичные контроллеры узлов доступа хорошо известны сами по себе специалистам в данной области техники, и в связи с этим они не нуждаются в подробном описании.

Предпочтительно, что базовая сеть 218 содержит обслуживающий узел 218a и шлюзовой узел 218b или аналогичные компоновки узлов базовой сети. Обслуживающий узел может, например, быть обслуживающим узлом поддержки GPRS (SGSN), и обслуживающий узел может, например, быть шлюзовым узлом поддержки GPRS (GGSN), как хорошо известно специалистам в данной области техники. На фиг.3B шлюзовой узел 218b работает с одного конца базовой сети 218 как интерфейс между базовой сетью 218 и различными внешними сетями данных, например, такими как сеть 350 пакетной передачи данных (PDN). С другого конца базовой сети 218, обслуживающий узел 218a работает как интерфейс между базовой сетью 218 и по меньшей мере одной сетью 212 радиодоступа. Обслуживающий узел 218a и шлюзовой узел 218b показаны на фиг.3B как отдельные блоки. Однако другие варианты осуществления могут иметь обслуживающий узел 218a и шлюзовой узел 218b, полностью или по меньшей мере частично скомпонованные в одном и том же физическом и/или логическом блоке или блоках. Обслуживающие узлы поддержки GPRS (SGSN) и шлюзовые узлы поддержки GPRS (GGSN) или аналогичные узлы базовой сети хорошо известны сами по себе специалистам в данной области техники, и в связи с этим они не нуждаются в подробном описании.

В дополнение к известным признакам, описанным выше, предпочтительно, что система 200 беспроводной связи выполнена, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, так, чтобы оперативно выбирать транспортный формат TFi среди множества доступных транспортных форматов с возрастающей производительностью для обмена информацией между пользовательским устройством 220_1 и сетью 212 доступа по беспроводной линии 230, как будет дополнительно разъяснено ниже позднее в связи с описанием работы вариантов осуществления данного изобретения.

Предпочтительно, что выбор выполняется блоком 212c принятия решений в сети 212 доступа или блоком 220_1c принятия решений в пользовательском устройстве 220_1. Блок 220_1c принятия решений предпочтительно реализован посредством программного обеспечения и/или аппаратного обеспечения в пользовательском устройстве 220_1. Аналогично, блок 212c принятия решений предпочтительно реализован посредством программного обеспечения и/или аппаратного обеспечения в сети 212 доступа, например, в отдельном выделенном блоке, и/или в базовой станции 214_1, и/или в контроллере 216 базовой станции.

Третья примерная система связи

Внимание теперь направлено на примерную систему 300 беспроводной связи, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения, как схематично проиллюстрировано на Фиг.3C. Предпочтительно, что система 300 является системой сотовой связи, например, согласно универсальной мобильной телекоммуникационной системе (UMTS), как задано посредством 3GPP, или скорее расширениями UMTS, такими как технология долгосрочного развития (LTE) 3GPP или аналогичными.

Система 300 связи содержит множество пользовательских устройств с 320_1 по 320_n или аналогичные и сеть 310 беспроводной связи. Сеть 310 беспроводной связи содержит компоновку 312 сети радиодоступа и компоновку 314 базовой сети. Наблюдательный читатель осознает, что система 300 является конкретным вариантом осуществления системы 100 на фиг.3A. Таким образом, пользовательские устройства с 320_1 по 320_n соответствуют пользовательским устройствам с 120_1 по 120_n, сеть 310 связи соответствует сети 110 связи, сеть 312 радиодоступа соответствует сети 112 беспроводного доступа и базовая сеть 318 соответствует компоновке 118 базовой сети. Система 300 на фиг.3C является аналогичной системе 200 на фиг.3B, однако в компоновке 312 сети радиодоступа системы 300 нет компоновки 216 контроллера базовой станции.

Структура и работа систем связи, таких как примерная система 300, хорошо известны сами по себе специалистам в данной области техники, и они не нуждаются в подробном объяснении. Однако краткий обзор предоставлен ниже.

В случае LTE-систем, тогда базовая сеть 318 соответствует развитому ядру пакетной коммутации (EPC), тогда как сеть 312 радиодоступа соответствует развитой сети наземного радиодоступа к UMTS (E-UTRAN).

К тому же, в случае LTE-систем следует, что пользовательские устройства с 320_1 по 320_n являются сотовыми телефонами, такими как пользовательское оборудование (UE) или аналогичные устройства с аналогичными функциями. Таким образом, устройства с 320_1 по 320_n являются такими же или аналогичными, как устройства с 220_1 по 220_n, описанные выше со ссылкой на фиг.3B.

В случае LTE-систем также следует, что сеть 312 радиодоступа содержит множество базовых станций с 314_1 по 314_n в виде расширенных NodeB (eNB) или аналогичных, как задано посредством 3GPP. eNB с 314_1 по 314_n являются аналогичными для NB с 214_1 по 214_n, описаных выше со ссылкой на фиг.3B. Однако, как упомянуто выше, в сети 312 радиодоступа нет контроллера 216 базовой станции. Вместо этого, радиофункциональность, или аналогичная, контроллера 216 базовой станции в системе 200 распределена и реализована в каждом eNB с 314_1 по 314_n системы 300.

В случае LTE-систем, EPC 318 содержит по меньшей мере один обслуживающий шлюз 318a (S-GW) и по меньшей мере один PDN шлюз (P-GW) 318b. Основной задачей S-GW 318a является туннелирование пользовательских данных между P-GW 318b и eNB с 314_1 по 314_n. P-GW 318a является интерфейсом между внутренней IP-сетью EPC 318 и различными внешними сетями 350 пакетной передачи данных (PDN). Можно добавить, что S-GW и P-GW могут быть скомбинированы и расположены в одном и том же или соседнем аппаратном обеспечении, с целью реализации для производителей базовых сетей.

В дополнение к известным признакам, описанным выше, предпочтительно, что система 300 беспроводной связи выполнена, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, так, чтобы оперативно выбирать транспортный формат TFi среди множества доступных транспортных форматов с возрастающей производительностью для обмена информацией между пользовательским устройством 320_1 и сетью 312 доступа по беспроводной линии 330, как будет дополнительно разъяснено ниже позднее в связи с описанием работы вариантов осуществления данного изобретения.

Предпочтительно, что выбор выполняется блоком 312c принятия решений в сети 312 доступа или блоком 320_1c принятия решений в пользовательском устройстве 320_1. Блок 320_1c принятия решений предпочтительно реализован посредством программного обеспечения и/или аппаратного обеспечения в пользовательском устройстве 320_1. Аналогично, блок 312c принятия решений предпочтительно реализован посредством программного обеспечения и/или аппаратного обеспечения в сети 312 доступа, например, в отдельном выделенном блоке и/или в eNB 314_1.

Вышеописанные пользовательские устройства с 120_1 по 120_n, с 220_1 по 220_n, с 320_1 по 320_n и/или сети 112, 212, 312 беспроводного доступа, и/или базовые сети 118, 218, 318, действующие в качестве интерфейса между компоновками сетей доступа и различными внешними сетями данных, могут, без отступления от настоящего изобретения, иметь другие конфигурации, отступающие от конфигураций, описанных выше.

РАБОТА ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Обзор работы, конкретный варианты осуществления

В вариантах осуществления настоящего изобретения выбирается транспортный формат среди множества доступных транспортных форматов с TF₁ по TF₁₅. Транспортные форматы являются такими, что первый транспортный формат TF₁ имеет первую производительность Thp₁ и все другие транспортные форматы с TF₂ по TF₁₅ имеют более высокую производительность в порядке возрастания. Другими словами, производительность Thp₁ транспортного формата TF₁ меньше, чем производительность Thp₂ транспортного формата TF₂, которая в свою очередь меньше, чем производительность Thp₃ транспортного формата TF₃, и так далее до производительности Thp₁₄ транспортного формата TF₁₄, которая меньше, чем производительность Thp₁₅ транспортного формата TF₁₅, имеющего наивысшую производительность.

Выражено иначе:

Thp₁<Thp₂<Thp₃<Thp₄<Thp₅<Thp₆<Thp₇<Thp₈<Thp₉<Thp₁₀<Thp₁₁<Thp₁₂<Thp₁₃<

Thp₁₄<Thp₁₅.

Это проиллюстрировано на фиг.2A, показывая примерные транспортные форматы с TF₁ по TF₁₅ с возрастающей производительностью. Транспортные форматы с TF₁ по TF₁₅ соответствуют CQI-индексам 1-15 в таблице 1A с фиг.1, в которой CQI-индекс 1 имеет производительность, которая меньше, чем производительность CQI-индекса 2, который в свою очередь имеет производительность, которая меньше, чем производительность CQI-индекса 3 и так далее до CQI-индекса 14, который имеет производительность, которая меньше, чем производительность CQI-индекса 15, имеющего наивысшую производительность.

Перед тем как мы продолжим, следует подчеркнуть, что может быть больше или меньше транспортных форматов, чем пятнадцать транспортных форматов, показанных в таблице 1A с фиг.1 и на фиг.2A. К тому же, доступные транспортные форматы не должны быть предварительно определенными, например предварительно определенные комбинации модуляции и схемы кодирования или аналогичные. К тому же, доступные транспортные форматы могут быть других типов, чем транспортные форматы в таблице 1A с фиг.1, например, содержащими другие комбинации модуляции и схемы кодирования или аналогичные.

Теперь, в примерном варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.1 и фиг.2A-2C, выбирается транспортный формат TF_i среди доступных транспортных форматов с TF₁ по TF₁₅ для обмена информацией между отправляющим узлом (например, узлом 114, 214_1, 314_1 доступа или пользовательским устройством 120_1, 220_1, 320_1) и принимающим узлом (например, пользовательским устройством 120_1, 220_1, 320_1 или узлом 114, 214_1, 314_1 доступа) через беспроводную линию 130, 230, 330, как будет дополнительно описано ниже.

Здесь процедура адаптации линии предпочтительно спроектирована для выбора среди набора доступных транспортных форматов с TF₁ по TF₁₅ для максимизирования пропускной способности беспроводной линии. Одним подходом является максимизировать пропускную способность для определенного канала, которая является огибающей пропускных способностей транспортных форматов TF₁-TF₁₅ на фиг.2A. Значения переключения являются тогда точкой пересечения на оси y, например, как указано посредством TH2, транспортный формат TF_i и TF_i+1 на фиг.2C.

На основе статических представлений пропускных способностей примерных транспортных форматов TF₁-TF₁₅, как схематично проиллюстрировано на фиг.2A-2C, достаточно хорошая аппроксимация значения переключения может, например, быть основана на максимально возможной пропускной способности транспортных форматов TF_i, TF_i+1, о которых идет речь, например, задано следующим уравнением:

Следует отметить, это необязательно хорошая аппроксимация по оси x.

Как уже отмечено выше, уравнение (1) является аппроксимацией, для которой оптимальная точка переключения между TF_i, и TF_i+1 встречается, когда BLER_i=0. В общем, это может не быть данным случаем и точки переключения могут быть более точно заданы точками, для которых:

Пороги итоговой BLER на транспортный формат могут быть затем использованы в качестве целевого показателя BLER.

В уравнении (1) значение переключения представлено порогом частоты появления ошибок в виде целевого показателя вероятности транспортных блоков с ошибками BLER_thld,i или аналогичного. BLER_thld,i предпочтительно вычисляется на основе максимально возможной пропускной способности Thp_i+1 первого транспортного формата TF_i+1 и максимально возможной пропускной способности Thpi второго транспортного формата TF_i, являющегося следующим по порядку при текущем значении SNR или аналогичном.

Транспортный формат затем переключается с первого транспортного формата TF_i+1 на второй транспортный формат TF_i, когда достигнут вычисленный BLER_thld. Применение уравнения (1) к транспортным форматам TF₁-TF₁₅, соответствующим CQI-индексам 1-15 в таблице 1A с фиг.1, приводит к набору целевых показателей частоты появления ошибок, как показано в таблице 1B правой колонке с фиг.1. Как может быть выведено из уравнения (1) и таблицы 1B, определенный транспортный формат TF_i+1 удерживается при определенном значении SNR или при определенном интервале значения SNR или аналогичном, пока значение BLER или значение BLER HARQ или аналогичное не достигнет вычисленного BLER_thld,i+1. Затем транспортный формат переключается на следующий транспортный формат TF_i, являющийся следующим по порядку при текущем значении SNR или аналогичном. Например, согласно таблице 1B на фиг.1, транспортный формат переключается с CQI-индекса 15 на 14, когда значение BLER или значение BLER HARQ или аналогичное достигнет 8%, и с CQI-индекса 14 на 13, когда значение BLER или значение BLER HARQ или аналогичное достигнет 12% и так далее.

Другими словами, в этом случае определенный транспортный формат TF_i+1 удерживается при определенном значении SNR или при определенном интервале значения SNR, указанном определенным значением SNR или аналогичным, пока частота появления ошибок не поднимется до такой области, что пропускная способность транспортного формата TF_i+1 станет по существу равной максимальной пропускной способности следующего транспортного формата TF_i в порядке пропускной способности. Из этого ясно, что пороги могут быть также установлены в домене SNR, а не согласно частоте появления ошибок, такой как BLER или аналогичной. Это может быть подходящим в восходящей линии, так как измерения SNR доступны в eNodeB. В нисходящей линии пороги могут быть также установлены при домене CQI и выборе на основе среднего отфильтрованного CQI.

Уравнение (1) является одним из нескольких вариантов осуществления данного изобретения, которое обеспечивает возможность сообщения CQI из пользовательского устройства, как задано согласно фиг.1 (правая колонка), а не переключения с шагом в 10% между всеми транспортными форматами, как типично задано.

Чтобы подвести итог, уравнение (1) предоставляет оптимальные точки переключения на хорошую пропускную способность для транспортных форматов TF₁-TF₁₅, приводя к разным целевым показателям частоты появления ошибок при разных диапазонах SNR или аналогичного. Так как сообщенный CQI предоставляет информацию о возможном диапазоне для текущего SNR, эта информация может быть использована для установления правильного целевого показателя частоты появления ошибок для алгоритма корректировки CQI с помощью внешнего цикла.

Однако оптимальные точки переключения пропускной способности, полученные посредством уравнения (1), не принимают в расчет распределение вероятности для SNR относительно наблюдаемых значений сообщенных CQI.

К этому моменту, мы может позволить p_CQI(SNR) обозначать оцененное распределение вероятности для SNR в случае передачи, где фактическое SNR в (будущем) случае передачи считается как случайная переменная, чья функция распределения вероятности задана посредством p_CQI(SNR). Оцененное распределение вероятности p_CQI(SNR) может, например, быть основано на статистике сообщенного CQI или оно может быть функцией, целиком зависящей от последнего сообщенного CQI.

Симуляции линий, как те, что проиллюстрированы на Фиг.2A-2C, дают, что сообщенный CQI совпадает с нижним диапазоном SNR_low(CQI) для SNR, или аналогичного, и с верхним диапазоном SNR_high(CQI).

Диапазоны значений SNR S_CQI, совпадающие посредством значений сообщенных CQI, могут быть затем заданы интервалом:

Тогда подинтервал S_CQI(i) интервала S_CQI, для которого транспортный формат TF_i является оптимальным по пропускной способности, согласно уравнению (1) может быть обозначен посредством:

К тому же, набор транспортных форматов, которые являются оптимальными по пропускной способности, согласно уравнению (1) или аналогичному где-то в интервале S_CQI может быть обозначен I_CQI.

Это означает, что S_CQI(i), где i ∈ I_CQI, образовывает сегмент SCQI, такой что

Теперь, BLER_CQI,i(SNR), являющаяся BLER при определенном SNR или аналогичном, когда используется определенный транспортный формат TF_i, может, например, быть вычислена и/или оценена посредством симуляций линий, как те, что схематично проиллюстрированы на фиг.2A-2C, или аналогичного.

Ожидаемый оптимальный по пропускной способности BLER_CQI, при наблюдении определенного CQI, может быть затем вычислен как:

Как описано выше, BLER_CQI,i(SNR) является предпочтительно BLER при определенном SNR, когда используется определенный транспортный формат TFi. Как аналогично описано выше, p_CQI(SNR) предпочтительно обозначает функцию оцененного распределения вероятности для SNR на основе наблюдаемых значений CQI.

Таким образом, BLER_CQI является ожидаемой BLER, заданной наблюдаемым CQI, когда делается выбор оптимального по пропускной способности TF. Другими словами, BLER_CQI является BLER, которая может быть ожидаемой, если сделан выбор оптимального TF.

Ожидаемый оптимальный по пропускной способности BLER_CQI может быть использован напрямую в качестве целевого показателя BLER для внешнего цикла.

BLER_CQI является, как сказано выше, ожидаемой BLER, когда делается выбор оптимального по пропускной способности TF. Адаптация линии (LA) может попытаться сделать выбор оптимального по пропускной способности TF, или она может просто следовать предложению, данному CQI-отчетом. В обоих этих случаях, существует потенциальная необходимость иметь внешний цикл, который заботится об ошибках оценки канала в CQI-отчете и/или несовпадении истинных кривых пропускной способности и смоделированных (например, исходя из симуляций линий) кривых пропускной способности. Здесь подтверждающее и неподтверждающее сообщения или аналогичные (AckNacks), принятые передатчиком от приемника, как хорошо известно специалистам в данной области техники, могут предоставить оценки истинной BLER, которые могут быть сравнены с (соответствующей) BLER_CQI. Если оценка BLER ниже, чем BLER_CQI, LA была слишком консервативной в выборе TF, и более высокий TF дал бы более высокую пропускную способность. В результате, LA могла бы сделать правильные корректировки более агрессивными в выборе FT. Например, с запущенным AckNack внешний цикл мог бы увеличить (приводя к более агрессивному выбору TF) корректировку.

До настоящего момента в наших обсуждениях, транспортный формат был переключен на более оптимальный по пропускной способности транспортный формат, когда достигнут вычисленный целевой показатель частоты появления ошибок. Этот подход является подходящим, когда используется внешний цикл, корректирующий выбор транспортного формата. Однако в других вариантах осуществления транспортный формат переключается на более оптимальный по пропускной способности транспортный формат на основе оптимизации без обязательного использования какого-либо внешнего цикла.

К этому моменту пропускная способность thp_i(SNR) при определенном SNR или аналогичном, когда используется определенный транспортный формат TF_i, может, например, быть вычислена и/или оценена посредством симуляций линий, например, как те, что схематично проиллюстрированы на фиг.2A-2C.

Ожидаемая пропускная способность thp_i(CQI), когда наблюдается определенный CQI и когда используется определенный транспортный формат TF_i, может затем быть вычислена как:

Как описано выше, thp_i(SNR) является предпочтительно пропускной способностью при определенном SNR или аналогичном, когда используется определенный транспортный формат TF_i, и p_CQI(SNR) является предпочтительно обозначающим функцию оцененного распределения вероятности для SNR на основе значений сообщенных CQI.

TF(CQI), когда наблюдается определенный CQI, может быть затем выбран как:

Как описано выше, thp_i(CQI) является ожидаемой пропускной способностью, когда наблюдается определенный CQI и когда используется определенный транспортный формат TF_i.

Здесь значение переключения вычисляется так, что получается максимальная пропускная способность доступных транспортных форматов при наблюдаемом CQI. Первый транспортный формат затем переключается на второй транспортный формат, если второй транспортный формат имеет максимальную пропускную способность при наблюдаемом CQI, т.е. если пропускная способность второго транспортного формата достигает значения переключения.

Внешний цикл мог бы быть скомбинирован с процедурой оптимизации в уравнении (7). Целевая BLER для внешнего цикла должна тогда равняться оцененной BLER для выбранного TF, что может быть вычислено как:

где thp_TF(CQI),max является максимальной пропускной способностью, возможной для транспортного формата TF(CQI), и thp_TF(CQI)(SNR) является предпочтительно ожидаемой пропускной способностью при определенном SNR или аналогичном, когда используется транспортный формат TF(CQI), тогда как pCQI(SNR) является предпочтительно обозначающим функцию оцененного распределения вероятности для SNR на основе значений сообщенных CQI.

Однако вариации каналов для беспроводной линии вызывают неопределенности о состояниях каналов в случаях фактической передачи. Так как состояния канала могут отображать большие и быстрые вариации, могут быть большие неопределенности в сообщенном CQI. Также равномерное распределение SNR для определенного CQI является менее точным допущением. Более того, в восходящей линии SNR является доступным в eNodeB, обеспечивая возможность лучшей оценки распределения SNR. Вследствие этого, использование сообщенного CQI в качестве предсказания CQI в случае передачи может быть менее предпочтительным в некоторых случаях. Неопределенности в сообщенном CQI и соответствующем оцененном SNR могут быть приняты в расчет, когда оценивается распределение SNR.

К этому моменту, мы может позволить функции f_CQI(q) обозначать оцененное распределение вероятности для CQI в случае передачи, где фактический CQI в (будущем) случае передачи считается как случайная переменная, чья функция распределения вероятности задана посредством f_CQI(q). Предпочтительно, что f_CQI(q) оценивается по каждому пользовательскому устройству на основе сообщенного CQI. Тогда выбор транспортного формата может быть задан как:

.

В уравнении выше, STF является набором транспортных форматов, и thp_fCQI,i(q) является оценкой ожидаемой пропускной способности, когда используется транспортный формат TF_i, если истинный канал мог бы иметь CQI=q в случае передачи. Таким образом, thp_fCQI,i(q) будет включать в себя итоговую оценку распределения SNR, принимая в расчет распределение CQI.

Одна возможность для образования thp_fCQI,i(q) задана посредством:

.

Здесь мы поставили p_fCQI,q(SNR) = p_q(SNR)f_CQI(q).

Как описано выше, thp_i(SNR) является предпочтительно пропускной способностью при определенном SNR или аналогичном, когда используется определенный транспортный формат TF_i, и p_q(SNR) является предпочтительно обозначающим функцию оцененного распределения вероятности для SNR для каждого значения CQI, тогда как f_CQI(q) обозначает функцию оцененной вероятности для CQI.

Тогда выбор транспортного формата может быть задан как:

.

Случай, в котором мерой SNR является (как, например, в восходящей линии LTE) оценка распределения SNR, является понятным и упрощенным.

Снова, как упомянуто ранее, может быть необходимость комбинировать это с внешним циклом. В этом случае, уравнение (10) дополняется членом корректировки, который управляется запущенным посредством AckNack циклом управления. Целевая BLER должна быть тогда ожидаемой/предсказанной BLER, когда выбирается TF согласно уравнению (10), включающему в себя член текущей корректировки. Ожидаемая/предсказанная BLER могла бы, конечно, быть отфильтрована до использования в качестве целевого показателя BLER. Если оценка истинной BLER (которая может быть к тому же отфильтрована) ниже, чем целевая BLER, то член корректировки увеличивается.

где мы могли бы установить

.

Конкретные операции конкретных вариантов осуществления

Внимание теперь направлено на схематичную функциональную схему, показанную на фиг.4A, и схематичные схемы последовательности операций, показанные на фиг.4B и фиг.4C, которые иллюстрируют работу примерных вариантов осуществления настоящего изобретения. Работа предпочтительно выполняется блоком 112c, 212c, 312c принятия решений в сетевом узле, таком как узел 114, 214_1, 314_1 доступа, например, базовая станция или аналогичный, или даже более предпочтительно в сетевом узле, таком как пользовательское устройство 120_1, 220_1, 320_1. Однако это не исключает, что работа может быть по меньшей мере частично выполнена блоком принятия решений, полностью или по меньшей мере частично скомпонованному в других частях компоновки 112, 212, 312 сети доступа, являющейся частью системы 100, 200, 300 связи.

Этапы примерной работы, проиллюстрированные функциональной схемой на фиг.4A, будут теперь рассмотрены более подробно ниже.

На первом этапе S1 предпочтительно, чтобы система 100, 200, 300 беспроводной связи была активирована. Также предпочтительно, что по меньшей мере одно пользовательское устройство 120_1, 220_1, 320_1 (например, сотовый телефон или аналогичное) системы 100, 200, 300 связи находится в диапазоне по меньшей мере одного узла 114, 214_1, 314_1 беспроводного доступа (например, базовой станции или аналогичного) системы 100, 200, 300 связи. В целях описания вариантов осуществления настоящего изобретения, узел 114, 214_1, 314_1 доступа и пользовательское устройство 120_1, 220_1, 320_1 оба считаются как "сетевые узлы".

На втором этапе S2, предпочтительно, что первый транспортный формат используется для сообщения информации на первый сетевой узел со второго сетевого узла через беспроводную линию 130, 230, 330. В следующем предполагается, что первый сетевой узел является пользовательским устройством 120_1, 220_1, 320_1, и второй сетевой узел является узлом 114, 214_1, 314_1 доступа, как проиллюстрировано на фиг.4B. Однако наблюдательный читатель понимает, что данное описание применяется с необходимыми изменениями, когда первый сетевой узел является узлом 114_1, 214_1, 314_1 доступа и второй сетевой узел является пользовательским устройством 120, 220_1, 320_1, как проиллюстрировано на фиг.4C.

Перед тем как продолжить, следует отметить, что первый транспортный формат, используемый на этапе S2, может на самом деле быть выбран согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Однако это не требуется. И наоборот, первый транспортный формат, используемый на этапе S2, может, без отступления от настоящего изобретения, быть выбран любым подходящим образом.

На третьем этапе S3 предпочтительно, что указатель качества получен первым сетевым узлом. Предпочтительно, что указатель качества указывает текущее качество канала беспроводной линии 130, 230, 330. Указатель качества может, например, быть так называемым указателем качества канала (CQI) или аналогичным, например, таким как CQI или аналогичным, извлеченным посредством UE или аналогичным, в рамках структуры спецификаций 3GPP. Указатель качества может, например, быть некоторой другой хорошо известной мерой качества канала, например, отношением сигнал-шум (SNR) или отношением сигнал-помеха (SIR) или аналогичным, который, например, может быть извлечен или доступен иным образом базовыми станциями, такими как NodeB или eNodeB или аналогичными, в рамках структуры спецификаций 3GPP.

На четвертом этапе S4 предпочтительно, что определен указатель пропускной способности. Предпочтительно, что указатель пропускной способности указывает пропускную способность первого транспортного формата и по меньшей мере второго транспортного формата, являющихся доступными первому сетевому узлу. Пропускная способность может, например, быть максимальной пропускной способностью, или оцененной пропускной способностью, или ожидаемой пропускной способностью, или аналогичным. Указатель пропускной способности может указывать пропускную способность для поднабора доступных транспортных форматов или он может указывать пропускную способность для всех или по существу для всех транспортных форматов, являющихся доступными первому сетевому узлу.

Указатель качества может, например, быть представлен в виде компоновки таблицы или аналогичного. Например, такой как компоновка таблицы 1A и 1В, показанная на фиг.1 или аналогичной, которая задает или указывает пропускную способность для разных транспортных форматов TF₁-TF₁₅ (которые могут соответствовать разным CQI-индексам, см. таблицу 1A) и частоту появления ошибок или целевой показатель частоты появления ошибок для каждого транспортного формата TF₁-TF₁₄ (см. проценты в правой колонке таблицы 1B). Указатель пропускной способности может быть определен посредством простого обеспечения первого сетевого узла и/или второго сетевого узла предварительно определенным указателем пропускной способности в виде компоновки таблицы или аналогичного. Такие указатели пропускной способности могут быть динамически обновлены, например, посредством предоставления нового указателя пропускной способности, когда необходимо, например, если любое другое свойство в указателе пропускной способности следует изменить.

В качестве альтернативы, согласно уравнениям (7) или (11), указатель пропускной способности может быть представлен оцененной пропускной способностью для каждого доступного транспортного формата (т.е. транспортного формата, доступного первому сетевому узлу), причем те транспортные форматы оцениваются при указателе качества, полученном на этапе S3 (например, при CQI или SNR, или аналогичном, полученном на этапе S3), и корректируются посредством по меньшей мере одного из: оцененного распределения качества канала, указанного полученным указателем качества, и/или оцененного распределения полученного указателя качества, который указывает текущее качество канала.

На пятом этапе S5 предпочтительно, что значение переключения вычисляется на основе указателя качества, полученного на этапе S3, и указателя пропускной способности, определенного на этапе S4.

Согласно уравнению (1), значение переключения может, например, быть представлено частотой появления ошибок, являющейся вычисленной на основе пропускной способности первого транспортного формата и пропускной способности второго транспортного формата, являющегося следующим по порядку при вышеуказанном указателе качества. Затем на следующем этапе S6 первый транспортный формат может быть переключен на второй транспортный формат, когда указатель качества указывает, что достигнута вычисленная частота появления ошибок.

В качестве альтернативы, согласно уравнению (6) значение переключения может быть представлено оцененной частотой появления ошибок, вычисленной на основе оценки частоты появления ошибок для первого транспортного формата при указателе качества, полученном на этапе S3, и на основе распределения качества канала беспроводной линии при вышеуказанном указателе качества. Затем на следующем этапе S6 первый транспортный формат может быть переключен на второй транспортный формат, являющийся следующим по порядку при вышеуказанном указателе качества, когда указатель качества указывает, что достигнута вычисленная частота появления ошибок.

В качестве альтернативы, согласно уравнениям (8), (10) или (12) значение переключения может быть вычислено посредством получения максимальной пропускной способности доступных транспортных форматов при полученном на этапе S3 указателе качества. Например, в уравнении (8) максимальная пропускная способность может, например, быть основана на ожидаемой пропускной способности при определенном SNR или аналогичном, когда используется определенный транспортный формат TF_i, возможно скорректированный для функции оцененного распределения вероятности для SNR на основе значений сообщенных CQI. В еще одном примере согласно уравнению (10), максимальная пропускная способность может, например, быть оценкой ожидаемой пропускной способности, когда используется транспортный формат TF_i, предполагающий, что истинный канал мог бы иметь CQI=q в случае передачи. Затем на следующем этапе S6 первый транспортный формат может быть переключен на второй транспортный формат, когда указатель качества указывает, что второй транспортный формат достиг значения переключения.

На шестом этапе S6 предпочтительно, что первый транспортный формат переключается на второй транспортный формат, когда указатель качества указывает, что значение переключения достигнуто или превышено.

В соответствии с уравнением (1), первый транспортный формат может быть переключен на второй транспортный формат, когда указатель качества указывает, что достигнута вычисленная частота появления ошибок.

В соответствии с уравнением (6), первый транспортный формат может быть переключен на второй транспортный формат, являющийся следующим по порядку при вышеуказанном указателе качества, когда указатель качества указывает, что достигнута вычисленная частота появления ошибок.

В соответствии с уравнениями (8), (10) или (12), первый транспортный формат может быть переключен на второй транспортный формат, когда указатель качества указывает, что второй транспортный формат достиг значения переключения.

На седьмом этапе S7 предпочтительно, что второй сетевой узел уведомляется первым сетевым узлом о переключении на второй транспортный формат.

Способ предпочтительно прекращается на восьмом этапе S8.

Настоящее изобретение было сейчас описано со ссылкой на примерные варианты осуществления. Однако данное изобретение не ограничено вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. И наоборот, вся область данного изобретения определяется только объемом прилагающихся пунктов формулы изобретения.

Изобретение относится к выбору транспортного формата для отправки информации из отправляющего узла на принимающий узел через беспроводную линию. Технический результат состоит в улучшениях, направленных на выбор транспортного формата, который должен быть использован беспроводной линией в системе беспроводной связи. Для этого способ содержит этапы, на которых: получают указатель качества, причем указатель качества указывает текущее качество канала беспроводной линии; определяют указатель пропускной способности, причем указатель пропускной способности указывает пропускную способность по меньшей мере первого транспортного формата и второго транспортного формата, являющихся доступными при полученном указателе качества; вычисляют значение переключения на основе указателя качества и указателя пропускной способности; осуществляют переключение на второй транспортный формат, когда указатель качества указывает, что значение переключения достигнуто или превышено относительно второго транспортного формата; отправляют уведомление на второй узел, причем уведомление указывает переключение на второй транспортный формат. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ в первом сетевом узле (114, 214_1, 314_1; 120_1, 220_1, 320_1) для выбора транспортного формата среди множества доступных транспортных форматов (TFi, TFi+1) для осуществления связи со вторым сетевым узлом (120_1, 220_1, 320_1; 114, 214_1, 314_1) через беспроводную линию (130, 230, 330), причем транспортные форматы являются такими, что первый транспортный формат имеет первую максимальную производительность и все другие транспортные форматы имеют более высокую максимальную производительность в порядке возрастания, отличающийся тем, что способ содержит этапы, на которых:
- получают указатель качества, CQI или SNR, причем указатель качества, CQI или SNR, указывает текущее качество канала беспроводной линии, определяя указатель пропускной способности, причем тот указатель пропускной способности (thpi(CQI), thpfCQI,i(q)), при вышеуказанном указателе качества, CQI or SNR, для каждого доступного транспортного формата (TFi) вычисляется как:

или

при этом thp_i(SNR) является пропускной способностью при определенном SNR, когда используется определенный транспортный формат,
SNR(CQI) является диапазоном распределения SNR, как функция CQI,
pCQI(SNR) является функцией оцененного распределения вероятности для SNR на основе значений сообщенных CQI,
SNR(CQI) является диапазоном распределения SNR, как функция q, в которой q является заданным CQI,
pq(SNR) является функцией оцененного распределения вероятности для SNR для каждого значения CQI, в которой q является заданным CQI, и
fCQI(q) является функцией оцененной вероятности для CQI в случае передачи, в которой q является заданным CQI,
- находят оптимальным по пропускной способности транспортный формат (TF(CQI, TF(fCQI)), который дает максимум среди указателей пропускной способности (thpi(CQI)) или который максимизирует взвешенную сумму указателей пропускной способности (thpfCQI,i(g)),
- осуществляют переключение на оптимальный по пропускной способности транспортный формат (TF(CQI, TF(fCQI)),
- отправляют уведомление на второй узел, причем уведомление указывает переключение на оптимальный по пропускной способности транспортный формат (TF(CQI, TF(fCQI)).

2. Способ по п.1, в котором находят на оптимальный по пропускной способности транспортный формат (TF(CQI, TF(fCQI)), дополнительно содержащий этап, на котором:
находят оптимальный по пропускной способности TF (TF(CQI, TF(fCQI)) как:

при этом thp_i(CQI) является ожидаемой пропускной способностью, когда наблюдается определенный CQI и когда используется определенный транспортный формат TFi, в которой STF является набором транспортных форматов, или

при этом thpƒ_CQI,_i(q) является оценкой ожидаемой пропускной способности, когда используется транспортный формат TFi, если истинный канал имел бы CQI=q в случае передачи, и в которой STF является набором транспортных форматов, или

при этом thpi(q) является ожидаемой пропускной способностью, когда наблюдается определенный q и когда используется определенный транспортный формат TF_i, f_CQI(q) является оцененным распределением вероятности для CQI в случае передачи, в которой q является заданным CQI и в которой S_TF является набором транспортных форматов.

3. Способ по п.1, в котором:
выполняется отправка уведомления посредством отправки индекса указателя качества канала (CQI-индекса), ассоциированного с оптимальным по пропускной способности транспортный форматом (TF(CQI, TF(f_CQI)).

4. Способ по п.1, в котором:
доступные транспортные форматы (TF_i, TF_i+1), имеющие более высокую производительность в порядке возрастания, ассоциированы с количественными индексами (CQI-индексами) возрастающего порядка.

5. Способ по п.1, в котором:
указатель пропускной способности (thp_i(CQI), thpƒ_CQI,_i(q)) представлен оцененной пропускной способностью (thp_i(SNR)), включающей в себя накопление повторных передач при вышеуказанном указателе качества CQI или SNR.

6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором:
способ выполняется в первом сетевом узле, являющемся пользовательским устройством (120_1, 220_1, 320_1) или узлом (114, 214_1, 314_1) доступа.

7. Первый сетевой узел (114, 120_1, 220_1; 320_1, 220_1, 320_1), выполненный с возможностью оперативного выбора транспортного формата среди множества доступных транспортных форматов (TF_i, TF_i+1) для осуществления связи со вторым сетевым узлом (120_1, 220_1, 320_1; 114, 214_1, 314_1) через беспроводную линию (130, 230, 330), причем транспортные форматы являются такими, что первый транспортный формат имеет первую максимальную производительность и все другие транспортные форматы имеют более высокую максимальную производительность в порядке возрастания,
отличающийся тем, что первый узел дополнительно выполнен с возможностью оперативного:
- получения указателя качества, CQI или SNR, причем указатель качества, CQI или SNR, указывает текущее качество канала беспроводной линии,
- определения указателя пропускной способности, причем указатель пропускной способности (thp_i(CQI), thpƒ_CQI,_i(q)), при вышеуказанном указателе качества, CQI или SNR, для каждого доступного транспортного формата (TFi, TFi+1) вычисляется как:

или

при этом thp_i(SNR) является пропускной способностью при определенном SNR, когда используется определенный транспортный формат,
SNR(CQI) является диапазоном распределения SNR, как функция CQI,
p_CQI(SNR) является функцией оцененного распределения вероятности для SNR на основе значений сообщенных CQI,
SNR(q) является диапазоном распределения SNR, как функция q, в которой q является заданным CQI,
p_q(SNR) является функцией оцененного распределения вероятности для SNR для каждого значения CQI, в которой q является заданным CQI, и
ƒ_CQI(q) является функцией оцененной вероятности для CQI в случае передачи, в которой q является заданным CQI,
- нахождения оптимального по пропускной способности транспортного формата (TF(CQI, TF(f_CQI)), который дает максимум среди указателей пропускной способности (thp_i(CQI)) или который максимизирует взвешенную сумму указателей пропускной способности (thpƒ_CQI,_i(q)),
- переключения на оптимальный по пропускной способности транспортный формат (TF(CQI, TF(f_CQI)), и
- отправки уведомления на второй узел, причем уведомление указывает переключение на оптимальный по пропускной способности транспортный формат (TF(CQI, TF(f_CQI)).

8. Первый сетевой узел (114, 214_1, 314_1; 120_1, 220_1, 320_1) по п.7, в котором первый сетевой узел дополнительно выполнен с возможностью оперативного:
нахождения оптимального по пропускной способности TF (TF(CQI, TF(fCQI)) как:

при этом thp_i(CQI) является ожидаемой пропускной способностью, когда наблюдается определенный CQI и когда используется определенный транспортный формат TF_i, в которой STF является набором транспортных форматов, или

при этом thp_fCQI,_i(q) является оценкой ожидаемой пропускной способности, когда используется транспортный формат TFi, если истинный канал имеет CQI=q в случае передачи, и в которой STF является набором транспортных форматов, или

при этом thp_i(q) является ожидаемой пропускной способностью, когда наблюдается определенный q и когда используется определенный транспортный формат TF_i, f_CQI(q) является оцененным распределением вероятности для CQI в случае передачи, в которой q является заданным CQI и в которой STF является набором транспортных форматов.

9. Первый сетевой узел (114, 214_1, 314_1; 120_1, 220_1, 320_1) по п.7, в котором первый сетевой узел дополнительно выполнен с возможностью оперативного: уведомления второго сетевого узла посредством отправки индекса указателя качества канала (CQI-индекса), ассоциированного с оптимальным по пропускной способности транспортный форматом (TF(CQI, TF(f_CQI)).

10. Первый сетевой узел (114, 214_1, 314_1; 120_1, 220_1, 320_1) по п.7, в котором первый узел дополнительно выполнен с возможностью оперативного:
переключения доступных транспортных форматов (TF_i, TF_i+1), имеющих более высокую производительность в порядке возрастания и ассоциированных с количественными индексами (CQI-индексами) возрастающего порядка.

11. Первый сетевой узел (114, 214_1, 314_1; 120_1, 220_1, 320_1) по п.7, в котором первый узел дополнительно выполнен с возможностью оперативного:
определения указателя пропускной способности (thp_i(CQI), thpƒ_CQI,_i(q)), так что указатель пропускной способности представлен оцененной пропускной способностью (thpi(SNR)), включающей в себя накопление повторных передач при вышеуказанном указателе качества, CQI или SNR.

12. Первый сетевой узел по любому из пп.7-11, в котором первый сетевой узел является пользовательским устройством (120_1, 220_1, 320_1) или узлом (114, 214_1, 314_1) доступа.