СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСОВ ПЕРЕДАЧИ Российский патент 2015 года по МПК H04L1/00 H04L5/00 

Притязание на приоритет согласно 35 U.S.C. §119(е)

По настоящей заявке испрашивается приоритет на основании предварительной заявки на патент США № 61/329594 “Control Allocation for Large Uplink Control Information Payloads”, поданной 30 апреля 2010 г., содержание которой целиком включено в настоящий документ путем ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится в целом к беспроводной связи и, в частности, к распределению ресурсов для многоантенных передач.

Уровень техники

Технологии многоантенной передачи могут значительно повысить скорости передачи данных и надежность систем беспроводной связи, особенно в тех системах, где и передатчик, и приемник оборудованы множеством антенн, что позволяет использовать технологии передачи с множеством входов и множеством выходов (MIMO). В усовершенствованных стандартах связи, таких как усовершенствованный Проект долгосрочного развития (LTE), используются технологии передачи MIMO, позволяющие одновременно передавать данные по множеству различных пространственно мультиплексированных каналов, что значительно увеличивает пропускную способность при передаче данных.

Хотя технологии передачи MIMO могут значительно повысить пропускную способность, они могут существенно усложнить управление радиоканалами. Вдобавок многие усовершенствованные технологии связи, такие как LTE, предполагают использование большого объема управляющей сигнализации для оптимизации конфигурации передающих устройств и совместного использования радиоканала. Из-за увеличенного объема управляющей сигнализации в усовершенствованных технологиях связи часто необходимо совместно использовать ресурсы передачи для передачи пользовательских данных и управляющей сигнализации. Например, в системах LTE управляющая сигнализация и пользовательские данные в некоторых ситуациях мультиплексируются пользовательским устройством (UE) для передачи по совместно используемому физическому каналу восходящей линии связи (PUSCH).

Однако разработаны стандартные технические решения для распределения ресурсов передачи, используемые со схемами одноуровневой передачи, в которых одновременно передается одно кодовое слово пользовательских данных. Вдобавок стандартные технические решения не всегда учитывают объем управляющей информации, подлежащей передаче, при определении количества векторных символов, распределяемых для каждого бита управляющей информации. В результате, указанные технические решения для распределения ресурсов не могут обеспечить оптимальное распределение ресурсов передачи между управляющей информацией пользовательскими данными при использовании технологий MIMO для передачи данных одновременно на множестве уровней, особенно в тех случаях, когда необходимо передавать большой объем управляющей информации.

Раскрытие изобретения

Согласно настоящему изобретению существенно сокращаются или исключаются некоторые недостатки и проблемы, связанные с беспроводной передачей. В частности, здесь описываются некоторые устройства и технологии для распределения ресурсов передачи между управляющей информацией и пользовательскими данными.

Согласно одному варианту настоящего изобретения способ беспроводной передачи данных и управляющей информации с использованием множества уровней передачи включает в себя определение количества бит в одном или более кодовых словах пользовательских данных, подлежащих передаче в течение субкадра, и вычисление количества управляющих векторных символов для распределения для управляющей информации в течение упомянутого субкадра. Количество управляющих векторных символов вычисляют по меньшей мере частично на основе количества бит в одном или более кодовых словах пользовательских данных, подлежащих передаче в течение упомянутого субкадра, и оценки количества векторных символов, на которые будут отображаться одно или более кодовых слов пользовательских данных. Упомянутая оценка количества векторных символов по меньшей мере частично зависит от количества управляющих векторных символов, подлежащих распределению для управляющей информации. Данный способ также включает в себя отображение одного или более управляющих кодовых слов на вычисленное количество управляющих векторных символов передачу векторных символов пользовательских данных и управляющих векторных символов на множестве уровней передачи в течение упомянутого субкадра.

Согласно другому варианту настоящего изобретения способ приема пользовательских данных и управляющей информации, переданных беспроводным путем на множестве уровней передачи, включает в себя прием множества векторных символов на множестве уровней передачи. Данный способ также включает в себя определение количества бит в одном или более кодовых словах пользовательских данных, переносимых векторными символами, и вычисление количества управляющих векторных символов, которые были распределены для управляющей информации в течение упомянутого субкадра. Количество управляющих векторных символов вычисляют по меньшей мере частично на основе количества бит в одном или более кодовых словах пользовательских данных в течение упомянутого субкадра, и оценки количества векторных символов, на которые будут отображаться одно или более кодовых слов пользовательских данных. Упомянутая оценка количества векторных символов по меньшей мере частично зависит от количества управляющих векторных символов, подлежащих распределению для управляющей информации. Способ также включает в себя декодирование принятых векторных символов на основе вычисленного количества управляющих векторных символов.

Дополнительные варианты осуществления изобретения включают в себя устройства, способные реализовать вышеописанные способы и/или их вариации.

Важные технические преимущества некоторых вариантов настоящего изобретения включают в себя сокращение и непроизводительных издержек, связанных с передачей управляющей сигнализации путем согласования упомянутого распределения ресурсов с качеством канала, указываемого полезной нагрузкой кодовых слов данных. Конкретные варианты изобретения могут обеспечить дополнительные выгоды благодаря учету объема управляющей информации, подлежащей передаче, при определении того, сколько ресурсов передачи необходимо использовать при передаче каждого бита управляющей информации. Другие преимущества настоящего изобретения станут очевидными специалистам в данной области техники при ознакомлении с приведенными ниже фигурами, описанием и формулой изобретения. Кроме того, хотя выше были перечислены конкретные преимущества изобретения, различные варианты осуществления изобретения могут включать в себя все, некоторые или ни одного из перечисленных преимуществ.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания настоящего изобретения и его преимуществ следует обратиться к нижеследующему описанию, которое следует рассматривать вместе с сопровождающими чертежами, на которых:

Фиг. 1 - функциональная блок-схема, иллюстрирующая конкретный вариант многоантенного передатчика;

Фиг. 2 - функциональная блок-схема, иллюстрирующая конкретный вариант модулятора несущей, который можно использовать в передатчике по фиг. 1;

Фиг. 3 - структурная блок-схема, показывающая содержимое конкретного варианта передатчика;

Фиг. 4 - блок-схема, подробно раскрывающая примерное функционирование конкретного варианта передатчика;

Фиг. 5 - структурная блок-схема, показывающая содержимое сетевого узла, отвечающего за прием и/или планирование передач упомянутого передатчика;

фиг. 6 - блок-схема, показывающая примерное функционирование конкретного варианта сетевого узла по фиг. 5 при приеме передач от передатчика; и

фиг. 7 - блок-схема, показывающая примерное функционирование конкретного варианта сетевого узла при планировании передач передатчика.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема, иллюстрирующая конкретный вариант многоантенного передатчика 100. В частности, на фиг. 1 показан передатчик 100, выполненный с возможностью мультиплексирования некоторой управляющей сигнализации с пользовательскими данными для передачи по одному радиоканалу. Показанный здесь вариант передатчика 100 включает в себя разветвитель 102, множество канальных перемежителей 104, множество скремблеров 106, множество символьных модуляторов 108, блок 110 отображения уровней и модулятор 112 несущих. Передатчик 100 распределяет ресурсы передачи для управляющей сигнализации на множестве уровней передачи на основе оценки качества радиоканала, по которому передатчик 100 выполнит передачу. Как описано ниже, конкретные варианты передатчика 100 сокращают непроизводительные издержки, связанные с передачей управляющей информации, используя в качестве показателя качества канала оценку полезной нагрузки (данные) множества уровней и/или кодовые слова.

Управляющая сигнализация может оказать критическое воздействие на рабочие характеристики систем беспроводной связи. Используемые здесь термины «управляющая сигнализация» и «управляющая информация» относятся к любой информации, которой обмениваются компоненты сети в целях установления связи к любым параметрам, используемым одной или обеими компонентами при осуществлении связи друг с другом (например, параметры, относящиеся к модуляции, схемам кодирования, конфигурациям антенн) к любой информации, подтверждающей прием или отсутствие приема передач, и/или к любому другому виду управляющей информации. Например, в системах LTE управляющая сигнализация в направлении восходящей линии связи включает в себя, например, гибридный автоматический запрос на повторную передачу (HARQ), подтверждения/отрицательные подтверждения (ACK/NAK), индикаторы матрицы прекодера (PMI), индикаторы рангов (RI) и индикаторы качества канала (CQI), которые используются узлом eNodeB для получения подтверждения успешного приема транспортных блоков или для улучшения рабочих характеристик передач по нисходящей линии связи. Хотя управляющая сигнализация часто передается по отдельным каналам управления, таким как физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH) в системе LTE, может оказаться полезным или необходимым передавать управляющую сигнализацию по тому же каналу, по которому передают другие данные.

Например, в системах LTE при совпадении периодического распределения PUCCH с разрешением планирования для пользовательского устройства (UE) на передачу пользовательских данных пользовательские данные и управляющая сигнализация совместно используют ресурсы передачи для сохранения свойства одной несущей в технологиях передачи с расширенным мультиплексированием с ортогональным частотным разделением и дискретным преобразованием Фурье (DFTS-OFDM), используемых в UE LTE. Кроме того, когда UE принимает разрешение планирования на передачу данных по совместно используемому физическому каналу восходящей линии связи (PUSCH), оно обычно принимает информацию от eNodeB относительно характеристик канала распространения радиосигнала восходящей линии связи и других параметров, которые могут быть использованы для повышения эффективности передач по PUSCH. Такая информация может включать в себя указатели схемы модуляции и кодирования (MCS), а также для UE, способных использовать множество передающих антенн - PMA или RI. В результате UE могут иметь возможность использовать эту информацию для оптимизации передач по PUSCH для радиоканала, таким образом увеличивая объем данных, которые могут быть переданы при данном наборе ресурсов передачи. Таким образом, мультиплексируя управляющую сигнализацию с пользовательскими данными, передаваемыми по PUSCH, UE может поддерживать значительно большие объемы полезных данных для управления, чем при отдельной передаче управляющей сигнализации по PUCCH.

Может быть возможным мультиплексирование управляющей сигнализации и пользовательских данных путем простого выделения заданного объема ресурсов передачи во временной области для управляющей информации и последующего выполнения модуляции несущей и предкодирования управляющей сигнализации вместе с данными. Таким образом управляющая информация и данные параллельно мультиплексируют и передают на всех поднесущих. Например, в выпуске 8 LTE символы DFTS-OFDM формируют из заданного количества информационных векторных символов. В данном контексте «векторный символ» может означать любой набор информации, который включает в себя элемент информации, ассоциированный с каждым уровнем передачи, по которому следует передать информацию. При условии обычной длины циклического префикса в каждом субкадре восходящей линии связи могут быть переданы четырнадцать таких символов DFTS-OFDM. Заданное число и распределение таких символов используют для передачи различных типов управляющей сигнализации, и оставшиеся символы могут быть использованы для передачи данных пользователя.

Поскольку управляющая сигнализация, так же как и пользовательские данные, могут быть связаны с разными требованиями к частоте появления блоков с ошибками, кодирование управляющей сигнализации часто выполняется отдельно по схеме кодирования, отличной от схемы кодирования пользовательских данных. Например, пользовательские данные часто кодируют с использованием кодов с низкой плотностью проверок на четность (LDPC), которые являются высокоэффективными для длинных блоков (то есть более длинные блоки информационных бит). Для управляющей сигнализации, где используется небольшое количество информационных бит, например сигнализация с использованием HARQ и ACK/NAK или индикаторы рангов, часто наиболее эффективным является использование блочного кода. Для управляющей сигнализации с блоками среднего размера, например, сообщения с CQI более крупного размера наилучшие рабочие характеристики часто получаются при использовании сверточного кода (возможно с кольцевой структурой). Следовательно, фиксированные или заданные распределения ресурсов передачи для управляющей сигнализации и пользовательских данных может привести к неэффективному использованию указанных ресурсов, так оптимальное распределение ресурсов часто будет зависеть от множества факторов, в том числе качества канала, типа управляющей сигнализации и различных других аспектов.

Использование множества передающих антенн может дополнительно усложнить распределение ресурсов передачи между управляющей сигнализацией и пользовательскими данными, когда два типа информации мультиплексируются вместе по общему каналу. При использовании технологий MIMO для одновременной передачи множества кодовых слов данных управляющие сигналы могут передаваться на множестве других кодовых слов и/или уровней схемы передачи. Оптимальное распределение ресурсов в указанных ситуациях может отличаться от оптимального распределения в аналогичных обстоятельствах, когда используется одна передающая антенна. Кроме того, технология многоантенной передачи, используемая для управляющей сигнализации, может отличаться от технологии, используемой для пользовательских данных. Управляющая сигнализация часто кодируется для обеспечения максимальной надежности (например, с использованием максимального разнесения передач), а не максимальной пропускной способности. В отличие от этого пользовательские данные часто объединяют с механизмом повторной передачи, который допускает использование более требовательных к пропускной способности технологий кодирования многоантенных передач. Таким образом, если передатчик 100 имеет информацию, указывающую поддерживаемую полезную нагрузку пользовательских данных, передатчик 100, возможно, не сможет допустить, что поддерживаемая полезная нагрузка для управляющей сигнализации будет такой же, как для пользовательских данных, при определении оптимального варианта распределения ресурсов передачи для управляющей сигнализации. Например, поддерживаемая пиковая спектральная эффективность кодированных пользовательских данных может значительно превышать поддерживаемую пиковую спектральную эффективность кодированной управляющей сигнализации.

Во многих случаях желательно определить объем ресурсов передачи, используемый для каждого бита управляющей сигнализации, на основе качества канала, по которому будут передаваться мультиплексированные управляющие сигналы. Как часть этого процесса, передатчик 100 может оценить инверсную спектральную эффективность для пользовательских данных, подлежащих передаче, на основе полезной нагрузки в виде одного или более пользовательских управляющих кодовых слов, подлежащих передаче, и использовать эту оценку для определения объема ресурсов передачи, используемых для каждого бита управляющей сигнализации. В указанных ситуациях для передатчика 100 возможно окажется приемлемым определить объем ресурсов передачи, выделяемых для каждого бита управляющей сигнализации, с использованием оцененной спектральной эффективности для пользовательских данных, не учитывая тот факт, что некоторые ресурсы передачи были в конечном счете распределены для управляющей сигнализации.

Хотя такой способ распределения может быть приемлемым во многих ситуациях, отрицательные последствия для управляющей сигнализации могут стать значительными, когда необходимо передавать большой объем управляющей информации. Следовательно, положительный эффект окончательного распределения может оказаться минимальным. В частности, это может привести к чрезвычайно пессимистической оценке инверсной спектральной эффективности для пользовательских данных, что может стать причиной значительного перекоса при распределении ресурсов передачи в сторону управляющей сигнализации. Результат может быть особенно неблагоприятным, когда объем управляющей сигнализации увеличивается для удовлетворения требований усовершенствованных технологий связи, таких как LTE-Advanced. При увеличении объема управляющей сигнализации непроизводительные издержки на управление в действительности растут примерно пропорционально квадрату полезной нагрузки, связанной с управлением, а не по линейному закону.

Для решения этой проблемы в конкретных вариантах передатчика 100 определяется распределение ресурсов передачи на один бит управляющего кодового слова 120 с учетом объема управляющей сигнализации, подлежащей передаче согласно такому распределению. В частности, в конкретных вариантах передатчика 100 оценивается инверсная спектральная эффективность, поддерживаемая текущей схемой многоуровневого кодирования, для определения подходящего распределения ресурсов передачи между пользовательскими данными и управляющей сигнализацией. Как часть оценки спектральной эффективности, передатчик 100 оценивает объем ресурсов передачи, подлежащих распределению для пользовательских данных, и в ходе этой оценки учитывает объем ресурсов передачи, который будет распределять передатчик 100 для управляющей сигнализации, принимая во внимание оцененную инверсную спектральную эффективность, которая, в действительности, будет иметь место в результате указанного распределения ресурсов для пользовательских данных. Затем передатчик 100 может передавать релевантные управляющие сигналы, используя тот объем ресурсов передачи, который соответствует оцененной спектральной эффективности.

Вернемся к примерному варианту, показанному на фиг. 1, где передатчик 100 в процессе своей работы создает или принимает управляющие кодовые слова и кодовые слова данных (на фиг. 1 они представлены управляющим кодовым словом 120 и кодовыми словами 122а и 122b соответственно) для передачи на приемник по радиоканалу. Для разрешения мультиплексирования управляющих кодовых слов 120 и кодовых слов 122 данных по общему каналу разветвитель 102 расщепляет управляющее кодовое слово 120 для его использования множеством канальных перемежителей 104. Разветвитель 102 может разделить управляющее кодовое слово 120 любым подходящим образом между канальными перемежителями 104 с выводом полной копии или некоторой походящей части по каждому тракту данных. В качестве одного из примеров разделитель 102 может разделить управляющее кодовое слово 120 для его использования во множестве трактов данных путем тиражирования управляющего кодового слова 120 на обоих трактах данных с выводом полной копии управляющего кодового слова 120 на каждый канальный перемежитель 104. В качестве другого примера, разделитель 102 может разделить управляющее кодовое слово 120 посредством выполнения последовательно-параллельного преобразования управляющего кодового слова 120 с выводом уникальной части управляющего кодового слова 120 на каждый канальный перемежитель 104.

Каждый из канальных перемежителей 104 выполняет перемежение кодового слова 122 данных с управляющим кодовым словом 120 (являющимся полной копией управляющего кодового слова 120 с конкретной частью управляющего кодового слова 120 или некоторой комбинацией того и другого). Канальные перемежители 104 могут быть выполнены с возможностью перемежения кодовых слов 122 данных и управляющего кодового слова 120, так что блок 110 отображения уровней будет отображать их на векторные символы требуемым образом. Затем выходные сигналы канальных перемежителей 104 скремблируются скремблерами 106 и модулируются символьными модуляторами 108.

Символы с выхода символьных модуляторов 108 отображаются на уровни передачи блоком 110 отображения уровней. Блок 110 отображения уровней выдает ряд векторных символов 124, которые подаются на модулятор 112 несущих. Например, для вариантов передатчика 100, которые поддерживают стандарт LTE, каждый векторный символ 124 может представлять ассоциативную группу модуляционных символов, которые подлежат одновременной передаче на разных уровнях передачи. Каждый модуляционный символ в конкретном векторном символе 124 связан с конкретным уровнем, на котором будет выполняться передача данного модуляционного символа.

После отображения блоком 110 отображения уровней принятых символов на векторные символы 124 модулятор 112 несущих модулирует информацию из результирующих векторных символов 124 на множество радиочастотных несущих сигналов. В зависимости от технологий связи, поддерживаемых передатчиком 100, модулятор 112 несущих также может обрабатывать векторные символы 124 для подготовки их к передаче, например, посредством предварительного кодирования векторных символов 124. Ниже со ссылками на фиг. 2 описывается функционирование примерного варианта модулятора 112 несущих для реализаций в системе LTE. После любой подходящей обработки модулятор 112 несущих передает модулированные поднесущие через множество передающих антенн 114.

Как объяснялось выше, правильное распределение ресурсов передачи для управляющей сигнализации и пользовательских данных может значительно повлиять на рабочие характеристики передатчика 100. В конкретных вариантах такое распределение ресурсов передачи отражается в количестве векторных символов 124, используемое передатчиком 100 для передачи управляющих кодовых слов 120 (такие векторные символы называются здесь «управляющие векторные символы). Передатчик 100 может определить количество векторных символов 124 для использования для конкретного управляющего кодового слова 120 на основе показателя качества канала или некоторой иной индикации вероятности того, что приемник ошибочно обнаружит управляющее кодовое слово 120 после передачи по радиоканалу.

В частности, в некоторых вариантах передатчика 100 для передачи управляющих кодовых слов 120 (или поднабора из указанных уровней/кодовых слов) с целью оценки инверсной спектральной эффективности, поддерживаемой в данный момент схемой многоуровневого кодирования, подлежащей использованию. В конкретных вариантах передатчик 100 определяет полезную нагрузку, касающуюся данных, для множества уровней или кодовых слов на основе информации, содержащейся в разрешении планирования, полученном передатчиком. Указанная информация может включать в себя любую подходящую информацию, исходя из которой передатчик 100 может напрямую или косвенно определить полезную нагрузку, касающуюся данных, подлежащую использованию для множества уровней или кодовых слов. Например, передатчик 100 может принять разрешение планирования, которое включает в себя общее распределение ресурсов, скорость кодирования и схему модуляции, и может определить исходя из этой информации полезную нагрузку, касающуюся данных, для уровней передачи, которую передатчик 100 будет использовать для передачи. Затем, используя определенную таким образом полезную нагрузку, передатчик 100 сможет оценить спектральную эффективность для текущего распределения.

Вдобавок сама оценка инверсной спектральной эффективности, используемая передатчиком 100 для определения количества управляющих векторных символов 124, в свою очередь, может зависеть от количества управляющих векторных символов 124, которое явилось бы результатом указанной оценки. Передатчик 100 может получить оценку инверсной спектральной эффективности и соответствующее количество управляющих векторных символов 124 любым подходящим способом. В конкретных вариантах передатчик 100 может определить количество управляющих векторных символов 124 на основе значения $$Q^{\prime }$$ , определенного рекурсивно с использованием формулы, имеющей следующий вид:

$$Q^{\prime }=f({\widehat{Q}}_{data}(Q^{\prime }),{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n\mathrm{,0}}-1}{K}_{\mathrm{0,}r}},\dots ,{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n,N_{CW}}-1}{K}_{N_{CW}-\mathrm{1,}r}},{\beta }_{offset},O)$$ Уравнение (1),

где ( $$f({\widehat{Q}}_{data}(Q^{\prime }),{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_n-1}{K}_{\mathrm{0,}r}},\dots ,{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_n-1}{K}_{N_{CW}-\mathrm{1,}r}})$$ представляет функцию, которая, принимая во внимание оценку количества векторных символов 124, которое будет распределено для передачи кодовых слов 122 ( $${\widehat{Q}}_{data}(Q^{\prime })$$ ) (указанные векторные символы называются здесь «векторные символы пользовательских данных»), отображает полезные нагрузки ( $${\displaystyle \sum _{r=0}^{C_n-1}{K}_{n,r}}$$ ) каждого из $$N{}_{CW}$$ кодовых слов 122 пользовательских данных на оценку количества векторных символов 124, подлежащих использования для каждого бита управляющих кодовых слов 120, подлежащих передаче в течение данного субкадра. В уравнении (1) $$K_{q,r}$$ представляет количество бит в r-м кодовом блоке q-го кодового слова пользовательских данных, подлежащих передаче в течение данного субкадра, где r≥1 и q≥1; - количество кодовых блоков в m-м кодовом слове пользовательских данных, где m≥1; N _CW - количество кодовых слов управляющей информации, подлежащих передаче в течение данного субкадра; О - количество бит в одном или более управляющих словах 120, подлежащих передаче в течение данного субкадра. Если вместе с кодовыми словами пользовательских данных и/или управляющими кодовыми словами используются биты контроля с помощью циклического избыточного кода (CRC), то релевантные значения для и/или О могут включать в себя любые биты CRC целиком. Если допустить, что для вышеуказанной формулы расчетный диапазон для r составляет (r≥1), а для q составляет (q≥1), то передатчик 100 может выполнять указанный расчет, используя один или более кодовых блоков из одного или более кодовых слов пользовательских данных. Поскольку в уравнении (1) значение $${\widehat{Q}}_{data}$$ зависит от значения $$Q^{\prime }$$ , инверсная спектральная эффективность, используемая для определения распределения управляющих векторных символов 124, будет основана на количестве управляющих векторных символов 124, которые в действительности являлись бы результатом указанного распределения (или его улучшенная оценка).

В некоторых вариантах передатчик 100 может специфическим образом использовать выражение $${\widehat{Q}}_{data}(Q^{\prime })$$ , которое может быть представлено исходя из значения ( $$Q_{all}$$ ), указывающее общий объем ресурсов передачи, распределенный для передатчика 100. Размер и единицы ( $$Q_{all}$$ ) зависят от того, каким образом сеть доступа распределяет ресурсы передачи для передатчика 100. Например, передатчик 100 может использовать значение $$Q_{all}=N\times M$$ где N - общее количество векторных символов, доступных передатчику 100 для передачи управляющей информации и пользовательских данных в релевантном субкадре (например, $$N_{symb}^{PUSCH-initial}$$ в некоторых вариантах LTE), а M - общее количество поднесущих, доступных передатчику 100 в течение релевантного субкадра (например, $$M_{sc}^{PUSCH-initial}$$ ). В указанных вариантах передатчик 100 может конкретным образом использовать выражение $${\widehat{Q}}_{data}(Q^{\prime })$$ , которое может быть представлено в виде: $${\widehat{Q}}_{data}=Q_{all}-\alpha Q^{\prime }$$ , для некоторого значения, в том числе, но не только, для $$\alpha =1$$ .

Как показано в уравнении 1, передатчик 100 может использовать конфигурируемое смещение ( $${\beta }_{offset}^{PUSCH}$$ ) для масштабирования или иной регулировки оцененного количества векторных символов 124, подлежащих использования для управляющей сигнализации. (Заметим, что в этом контексте имеется линейная неоднозначность $$f(\cdot )$$ и $${\beta }_{offset}^{PUSCH}$$ , заключающаяся в том, что постоянное масштабирование может быть поглощено либо $$f(\cdot )$$ , либо $${\beta }_{offset}^{PUSCH}$$ ; то есть пара $$\left[f(\cdot ),{\beta }_{offset}^{PUSCH}\right]$$ считается эквивалентной паре $$\left[\tilde{f}(\cdot ),{\tilde{\beta }}_{offset}^{PUSCH}\right]$$ , где $$\tilde{f}(\cdot )=\frac{f(\cdot )}{c},$$ и $${\tilde{\beta }}_{offset}^{PUSCH}=c\cdot {\beta }_{offset}^{PUSCH}$$ ). Вдобавок, как показано в уравнении (1), в конкретных вариантах передатчика 100 может использоваться максимальный порог ( $${Q^{\prime }}_{\max }$$ ) для ограничения максимального объема ресурсов передачи, который может быть распределен для управляющих кодовых слов 120 в течение субкадра. Кроме того, как указано в уравнении (1) с помощью оператора $$\lceil \rceil$$ , в конкретных вариантах передатчика 100 может выполняться округление, усечение или иное преобразование оцененного (или масштабированного) количества управляющих векторных символов 124 в целое число, например, путем применения оператора определения наименьшего целого числа к указанному масштабированному значению.

Из-за независимости количества управляющих векторных символов 124 и оцененной инверсной спектральной эффективности для пользовательских данных (отражаемой количеством векторных символов 124 распределенных для пользовательских данных) конкретные варианты передатчика 100 могут быть неспособны определять количество управляющих векторных символов 124 с использованием выражения в замкнутой форме. В результате конкретные варианты передатчика 100 могут определять количество управляющих векторных символов 124, используя рекурсивный алгоритм для решения уравнения (1). В качестве альтернативы, указанные варианты передатчика 100 могут определить численное значение для $$Q^{\prime }$$ и на основе $$Q^{\prime }$$ - количества управляющих векторных символов 124 для распределения путем решения модифицированной версии уравнения (1) и определения минимального $$Q^{\prime }$$ , для которого

$$Q^{\prime }\ge f({\widehat{Q}}_{data}(Q^{\prime }),{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n\mathrm{,0}}-1}{K}_{\mathrm{0,}r}},\dots ,{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n,N_{CW}}-1}{K}_{N_{CW}-\mathrm{1,}r}},{\beta }_{offset},O)$$ $$\begin{array}{ccc}& & \end{array}$$ Уравнение (2)

Альтернативные варианты передатчика 100 могут определить количество управляющих векторных символов 124 для распределения, используя значение $$Q^{\prime }$$ , заданное выражением в замкнутой форме, которое учитывает непроизводительные издержки на управление. Это выражение в замкнутой форме может представлять собой любое подходящее выражение, в котором оцененное количество векторных символов 124 пользовательских данных, подлежащих распределению, взаимосвязано с количеством управляющих векторных символов 124, подлежащих распределению, которое может быть целиком выражено на основе других значений.

Как один из примеров указанного выражения в замкнутой форме, конкретные варианты передатчика 100 могут использовать оценку количества векторных символов 124 пользовательских данных, чья зависимость от количества управляющих векторных символов 124, подлежащих распределению, может быть выражена на основе размера (O) управляющих кодовых слов 120, подлежащих передаче. Например, передатчик 100 может использовать версию f(), в которой

$$f({\widehat{Q}}_{data}(Q^{\prime }),{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n\mathrm{,0}}-1}{K}_{\mathrm{0,}r}},\dots ,{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n,N_{CW}}-1}{K}_{N_{CW}-\mathrm{1,}r}},{\beta }_{offset}^{PUSCH},O)=\frac{Q_{all}-Q^{\prime }}{g({\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n\mathrm{,0}}-1}{K}_{\mathrm{0,}r}},\dots ,{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n,N_{CW}}-1}{K}_{N_{CW}-\mathrm{1,}r}})}O\cdot {\beta }_{offset}$$

Уравнение(3)

В указанных вариантах $$Q^{\prime }$$ можно получить в замкнутой форме как:

$$Q^{\prime }=\frac{Q_{all}}{g({\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n\mathrm{,0}}-1}{K}_{\mathrm{0,}r}},\dots ,{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n,N_{CW}}-1}{K}_{N_{CW}-\mathrm{1,}r}})+O{\beta }_{offset}}O\cdot {\beta }_{offset}$$ $$\begin{array}{ccc}& & \end{array}$$ Уравнение (4)

где оценка номинальной инверсной спектральной эффективности

$$\frac{Q_{all}}{g({\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n\mathrm{,0}}-1}{K}_{\mathrm{0,}r}},\dots ,{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n,N_{CW}}-1}{K}_{N_{CW}-\mathrm{1,}r}})+O{\beta }_{offset}}$$

зависит от О и $${\beta }_{offset}$$ .

После вычисления номинального количества управляющих векторных символов 124 для распределения с использованием любого из вышеописанных способов передатчик 100 может обработать это номинальное значение с помощью вышеописанных алгоритмов (например, значение) соответствующим образом, чтобы гарантировать конкретный тип окончательного значения или окончательное значение в конкретном диапазоне. Затем передатчик 100 может использовать указанное номинальное количество или результат любой указанной обработки для определения количества векторных символов 124, выделяемых для управляющей информации. Например, передатчик 100 может преобразовать в целочисленный результат (например, используя функцию определения минимального целочисленного значения), либо может установить минимум и/или максимум для, чтобы гарантировать нахождение количества распределенных управляющих векторных символов 124 в конкретном диапазоне. В качестве альтернативы, передатчик 100 может обработать любую из отдельных входных величин, используемую в вышеописанных алгоритмах (например, оцененная инверсная спектральная эффективность для пользовательских данных), в зависимости от ситуации, чтобы обеспечить подходящий тип или диапазон для результирующей выходной величины. В качестве конкретного примера, передатчик 100 может использовать минимальный порог для инверсной спектральной эффективности пользовательских данных, чтобы обеспечить превышение результирующего количества векторных символов 124, распределенных для каждого бита управляющей сигнализации, некоторой минимальной величины. Таким образом, в некоторых вариантах передатчик 100 может вычислить количество распределяемых векторов ( $$Q^{\prime }$$ ) данных для передачи конкретного управляющего сигнала с использованием минимального значения (K _min) инверсной спектральной эффективности, так что:

$$Q\text{'}=O\cdot {\beta }_{offset}\cdot \max \left(\frac{Q_{all}-Q^{\prime }}{g({\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n\mathrm{,0}}-1}{K}_{\mathrm{0,}r}},\dots ,{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n,N_{CW}}-1}{K}_{N_{CW}-\mathrm{1,}r}})},K_{\min }\right)$$ $$\begin{array}{ccc}& & \end{array}$$ Уравнение (5)

Уравнение (5) можно переписать, чтобы показать, что в указанных вариантах:

$$Q^{\prime }=O\cdot {\beta }_{offset}\cdot \max \left(\frac{Q_{all}}{g({\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n\mathrm{,0}}-1}{K}_{\mathrm{0,}r}},\dots ,{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n,N_{CW}}-1}{K}_{N_{CW}-\mathrm{1,}r}})+O{\beta }_{offset}},K_{\min }\right)$$

Используя минимальный порог для инверсной спектральной эффективности, передатчик 100 может обеспечить непопадание побитового распределения конкретного управляющего сигнала ниже заданного уровня независимо от качества канала передачи.

Вдобавок в конкретных вариантах передатчика 100 может использоваться параметр компенсационного смещения, сам по себе или в сочетании с параметром стандартного смещения (например, параметр $${\beta }_{offset}$$ , обсужденный выше) для улучшения оценки спектральной эффективности для больших полезных нагрузок, касающихся управляющей сигнализации. Например, передатчик 100 может оценить номинальную инверсную спектральную эффективность на основе параметра компенсационного смещения ( $${\tilde{\beta }}_{offset}$$ ), используя следующую формулу

$$\frac{Q_{all}}{g({\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n\mathrm{,0}}-1}{K}_{\mathrm{0,}r}},\dots ,{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n,N_{CW}}-1}{K}_{N_{CW}-\mathrm{1,}r}})+O{\tilde{\beta }}_{offset}}$$

Таким образом, в указанных вариантах передатчик 100 может распределить количество векторных символов 124, $$Q^{\prime }$$ для управляющего сигнала, так что:

$$Q\text{'}=O\cdot {\beta }_{offset}\cdot \frac{Q_{all}}{g({\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n\mathrm{,0}}-1}{K}_{\mathrm{0,}r}},\dots ,{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n,N_{CW}}-1}{K}_{N_{CW}-\mathrm{1,}r}})+O{\tilde{\beta }}_{offset}}$$

В некоторых вариантах использование передатчиком 100 параметра компенсационного смещения может осуществлять на конфигурируемой основе другими элементами сети связи, в которой действует передатчик 100, такой как узел eNodeB, когда передатчик 100 представляет UE. В конкретных вариантах обслуживающий узел eNodeB или другой узел сети может активировать или деактивировать значительную компенсацию управляющей информации восходящей линии связи (UCI) в передатчике 100 и тем самым активировать или деактивировать использование параметра компенсационного смещения передатчиком 100. Например, обслуживающий узел eNodeB может передать управляющую информацию нисходящей линии связи, содержащую команду для передатчика 100 активировать или деактивировать значительную компенсацию UCI, а передатчик 100 может соответствующим образом отрегулировать использование этого параметра компенсационного смещения.

Вдобавок, хотя в конкретных вариантах передатчика 100 может использоваться заданный параметр компенсационного смещения, в альтернативных вариантах значение параметра компенсационного смещения можно принимать от других элементов сети связи. Например, обслуживающий узел может передать параметр компенсационного смещения на передатчик 100, и тогда передатчик 100 может использовать полученный параметр компенсационного смещения так, как было описано выше. В результате «сила» значительной компенсации UCI, выполняемой передатчиком 100, может регулироваться другими элементами сети связи. Кроме того, благодаря тому что таким элементам, как обслуживающий узел eNodeB, разрешено регулировать использование значительной компенсации UCI, выполняемую приемником, в указанных вариантах возможно конфигурирование передатчика 100 для работы в соответствии с ограничениями, накладываемыми этими элементами, при распределении ресурсов передачи для передатчика 100.

Таким образом, передатчик 100 может обеспечить усовершенствованные способы распределения ресурсов во множестве различных форм. При использовании этих способов распределения ресурсов некоторые варианты передатчика 100 способны согласовать распределение ресурсов передачи для управляющей сигнализации с качеством релевантного радиоканала и учесть использование множества кодовых слов или уровней при выполнении распределения ресурсов. Вдобавок в некоторых вариантах точно учитывается объем ресурсов передачи, который будет использован для управляющей сигнализации, при оценке поддерживаемой инверсной спектральной эффективности канала передачи, в результате чего получают более точную оценку, а значит, улучшенное распределение ресурсов. В результате указанные варианты могут сократить объем непроизводительных издержек при передаче управляющей сигнализации, когда управляющая сигнализация мультиплексирована с пользовательскими данными. Следовательно, некоторые варианты передатчика 100 могут обеспечить множество эксплуатационных преимуществ. Однако в конкретных вариантах могут быть обеспечены некоторые, все или ни одного из указанных преимуществ.

Хотя приведенное выше описание сфокусировано на реализации описанных способов распределения ресурсов в передатчике, вышеизложенные концепции можно также применить в приемнике. Например, при декодировании передач, принимаемых от передатчика 100, приемник может использовать некоторые аспекты вышеописанных способов для оценки объема ресурсов передачи, которые были распределены для управляющей сигнализации. Кроме того, описанные концепции можно применить в целях планирования использования ресурсов передачи в системах беспроводной связи, в которых используется централизованное управление ресурсами. Например, узел eNodeB может использовать некоторые аспекты описанных способов для оценки объема ресурсов передачи, который будет распределять оборудование UE, включающее в себя передатчик 100, для управляющей сигнализации для заданного периода времени или для заданного объема передаваемых данных. На основе этой оценки узел eNodeB может определить подходящее количество ресурсов передачи для планирования их использования релевантным UE. На фигурах 5-7 более подробно раскрыто содержимое и особенности функционирования примерных устройств, способных выполнять указанный прием и/или планирование. Вдобавок, хотя данное описание сфокусировано на реализации вышеописанных способов распределения ресурсов в сетях беспроводной связи, поддерживающих стандарт LTE, описанные здесь способы распределения ресурсов могут быть использованы в сочетании с любыми подходящими технологиями связи, в том числе, но не только LTE, высокоскоростной пакетный доступ «плюс» (HSPA+) и международная совместимость для микроволнового доступа (WiMAX).

На фиг. 2 представлена функциональная блок-схема, более подробно показывающая, как функционирует конкретный вариант модулятора 112 несущих. В частности, на фиг. 2 показан вариант модулятора 112 несущих, который может использоваться в варианте передатчика 100, где используется DFTS-OFDM, необходимая для передач по восходящей линии связи в LTE. Для поддержки любого другого подходящего типа модуляции несущих могут быть выполнены альтернативные варианты. Показанный здесь вариант модулятора 12 несущих включает в себя блок 202 DFT, прекодер 204, блок 206 обратного DFT (IDFT) и множество усилителей 208 мощности (PA).

Модулятор 112 несущих принимает векторные символы 124 с выхода блока 110 отображения уровней. Полученные модулятором 112 несущих векторные символы 124 представляют собой величины во временной области. Блок 202 DFT отображает векторные символы 124 на частотную область. Затем прекодером 204 выполняется линейное предварительное кодирование версии векторных символов 124 в частотной области с использованием матрицы W предварительного кодирования размерности ( $$N_T\times r$$ ), где N _T представляет количество передающих антенн 114, используемых передатчиком 100, а r представляет количество уровней передачи, которое будет использовано передатчиком 100. Указанный прекодер выполняет матричное объединение и отображение r информационных потоков на N _T предварительно кодированных потоков. Затем прекодер 204 создает набор векторов передачи в частотной области путем отображения указанных предварительно кодированных символов в частотной области на набор поднесущих, которые были распределены для передачи.

Затем блок 206 IDFT выполняет обратное преобразование векторов передачи из частотной области во временную область. В конкретных вариантах блок 206 IDFT также добавляет циклический префикс (CP) к результирующим векторам передачи во временной области. Затем векторы передачи во временной области усиливаются усилителями 28 мощности и выводятся из модулятора 112 несущих на антенны 114, которые используются передатчиком 100 для передачи векторов передачи во временной области через радиоканал на приемник.

На фиг. 3 представлена структурная блок-схема, более подробно раскрывающая содержимое конкретного варианта передатчика 100. Передатчик 100 может представлять любое подходящее устройство, способное реализовать вышеописанные способы распределения ресурсов в беспроводной связи. Например, в конкретных вариантах передатчик 100 представляет собой беспроводный терминал, такой как пользовательское устройство (UE) в системе LTE. Как показано на фиг. 3, приведенный для иллюстрации вариант передатчика 100 включает в себя процессор 310, память 320, приемопередатчик 330 и множество антенн 114.

Процессор 310 может представлять собой или включать в себя любой вид обрабатывающей компоненты, в том числе специализированные микропроцессоры, компьютеры общего назначения или иные устройства, способные обрабатывать информацию в электронном виде. Примеры процессора 310 включают в себя: вентильные матрицы, программируемые пользователем (FPGA); программируемые микропроцессоры; цифровые процессоры сигналов (DSP); прикладные специализированные интегральные схемы (ASIC) и любые другие подходящие специализированные процессоры или процессоры общего назначения. Хотя на фиг. 3 в целях упрощения показан вариант передатчика 100, который включает в себя один процессор 310, передатчик 100 может включать в себя любое количество процессоров 310, выполненных с возможностью взаимосвязанного функционирования любым подходящим образом. В конкретных вариантах некоторые или все функциональные возможности, описанные выше в связи с фигурами 1 и 2, могут быть реализованы процессором 310, выполняющим команды и/или функционирующим в соответствии с аппаратной логикой.

В памяти 320 хранятся процессорные команды, параметры уравнений, распределения ресурсов и/или любые другие данные, используемые передатчиком 320 во время работы. Память 320 может содержать любой набор и конфигурацию из энергозависимых или энергонезависимых, локальных или удаленных устройств, подходящих для запоминания данных, таких как память с произвольной выборкой (RAM), память только для считывания (ROM), магнитное запоминающее устройство, оптическое запоминающее устройство или компоненты для запоминания данных любого другого подходящего типа. Хотя на фиг. 3 показан один элемент, память 320 может включать в себя одну или более физических компонент, расположенных по месту или дистанционно относительно передатчика 100.

Приемопередатчик 330 передает и принимает радиочастотные (RF) сигналы через антенны 340а-d. Приемопередатчик 330 может представлять любой RF приемопередатчик любого подходящего вида. Хотя примерный вариант на фиг. 3 включает в себя определенное количество антенн 340, альтернативные варианты передатчика 100 могут содержать любое необходимое количество антенн 340. Вдобавок в конкретных вариантах приемопередатчик 330 может представлять, в целом или частично, часть процессора 310.

На фиг. 4 представлена блок-схема, раскрывающая подробности функционирования конкретного варианта передатчика 100. В частности, на фиг. 4 показано, как функционирует один вариант передатчика 100 при распределении ресурсов передачи для передачи управляющих кодовых слов 120. Этапы, показанные на фиг. 4, могут быть объединены, модифицированы или удалены в тех случаях, когда это необходимо. В приведенный в качестве примера процесс функционирования также можно добавить дополнительные этапы. Кроме того, описанные здесь этапы могут выполняться в любом подходящем порядке.

Функционирование начинается на этапе 402 с определения передатчиком 100 количества бит в одном или более кодовых словах 122 пользовательских данных, подлежащих передаче в течение одного субкадра. В конкретных вариантах кодовые слова 122 пользовательских данных могут включать в себя биты CRC, и передатчик 100 может учитывать эти биты CRC при подсчете бит в релевантных кодовых словах 122 пользовательских данных. Вдобавок в конкретных вариантах множество кодовых слов пользовательских данных, подсчитанное передатчиком 100, может представлять все кодовые слова 122 пользовательских данных, подлежащих передаче во время указанного субкадра, либо только поднабор из этих кодовых слов 122 пользовательских данных. Например, в некоторых вариантах передатчик 100 может определить количество бит на этапе 402 на основе только кодовых слов 122 пользовательских данных, подлежащих передаче на определенных уровнях передачи.

В конкретных вариантах передатчик 100 может быть выполнен с возможностью избирательного использования вышеописанных способов, чтобы обеспечить более точные оценки оптимального распределения для управляющей сигнализации. Например, в конкретных вариантах передатчик 100 может использовать вышеописанные способы, когда активирована функция компенсации передатчика 100 (например, в результате выполнения команд от обслуживающей базовой станции. Следовательно, в указанных вариантах передатчик 100 может определить, активирована ли функция компенсации передатчика 10 как часть операции распределения векторных символов для пользовательских данных и управляющей сигнализации. В показанном здесь примере предполагается, что передатчик 100 определяет, что функция компенсации активирована, как показано на этапе 404. Поскольку функция компенсации активирована, передатчик 100 впоследствии будет использовать вышеописанные способы распределения ресурсов, а не альтернативный способ распределения, который не учитывает последствия распределения управляющей сигнализации для имеющихся ресурсов при передаче пользовательских данных.

На этапе 406 передатчик 100 использует количество бит в кодовых словах 122 пользовательских данных, подлежащих передаче в течение указанного субкадра, для вычисления количества векторных символов 124, распределенных для управляющей информации. Как обсуждалось выше, передатчик 100 основывает это вычисление на оценке количества векторных символов пользовательских данных, на которое будут отображены кодовые слова 122 пользовательских данных (например, отраженное в оценке инверсной спектральной эффективности для пользовательских данных). В конкретных вариантах количество векторных символов пользовательских данных зависит от количества управляющих векторных символов, которое в результате получилось, если вычисленное количество векторных символов пользовательских данных было бы в действительности распределено для передачи пользовательских данных.

В иллюстративных целях на фиг. 4 передатчик 100 вычисляет количество управляющих векторных символов, равное $$Q^{\prime }$$ , следующим образом:

$$Q\text{'}=f({\widehat{Q}}_{data}(Q^{\prime }),{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n\mathrm{,0}}-1}{K}_{\mathrm{0,}r}\cdots }{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n,N_{CW}}-1}{K}_{N{}_{{}_{CW}}-\mathrm{1,}r},O)}$$

Как обсуждалось выше, передатчик 100 может оценить количество векторных символов 124, распределяемых для кодовых слов 122 пользовательских данных любым подходящим образом, в том числе, но не только, с использованием любой из выражений для $${\widehat{Q}}_{data}$$ , обсужденных выше. Поскольку $$Q^{\prime }$$ является функцией $${\widehat{Q}}_{data}$$ , которое само зависит от $$Q^{\prime }$$ , в конкретных вариантах передатчик 100 может рекурсивным образом вычислить $$Q^{\prime }$$ и $${\widehat{Q}}_{data}$$ . В качестве альтернативы, передатчик 100 может использовать выражение для $${\widehat{Q}}_{data}$$ , которое позволяет выразить $$Q^{\prime }$$ в замкнутой форме, и тем самым позволяет передатчику 100 вычислить $$Q^{\prime }$$ в явном виде. Например, в качестве этапа 406 передатчик 100 может оценить $${\widehat{Q}}_{data}$$ как:

$${\widehat{Q}}_{data}(Q^{\prime })=Q_{all}-\frac{{\tilde{\beta }}_{offset}}{{\beta }_{offset}}Q\text{'}$$

где $${\beta }_{offset}$$ - первое значение смещения, которое можно использовать для регулировки конечной частоты появления ошибочных блоков (BLER) для управляющей информации с использованием результирующего распределения, а $${\beta }_{offset}$$ - второе значение смещения, которое можно использовать для регулировки «силы» компенсации управляющей информации. В результате передатчик 100 может использовать $${\widehat{Q}}_{data}$$ для вычисления значения $$Q^{\prime }$$ как:

$$Q\text{'}=\frac{Q_{all}\times O}{g({\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n\mathrm{,0}}-1}{K}_{\mathrm{0,}r}\cdots }{\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{n,N_{CW}}-1}{K}_{N{}_{{}_{CW}}-\mathrm{1,}r})}+O{\tilde{\beta }}_{offset}}\times {\beta }_{offset}$$

В конкретных вариантах $$Q^{\prime }$$ может представлять номинальное количество управляющих векторных символов, а передатчик 100 может выполнить некоторые дополнительные этапы обработки с этим номинальным количеством управляющих векторных символов для создания подходящего окончательного количества управляющих векторных символов 124 для передачи. Например, в показанном здесь варианте передатчик 100 сравнивает номинальное количество управляющих векторных символов 124 с минимальным количеством, предусмотренным для передатчика 100, выполненного с возможностью использования при передаче управляющих кодовых слов 120 на этапе 408. Это минимальное количество управляющих векторных символов 124 может представлять собой базовый минимальный порог, применимый ко всем передачам управляющих кодовых слов 120, либо может представлять собой минимум, определяемый передатчиком 100 для данной конкретной передачи (например, на основе полезной нагрузки управляющих кодовых слов 120, подлежащих передаче). Затем передатчик 100 может выбрать в качестве количества векторных символов 124, распределяемых для управляющей информации, большее из двух значений: номинального вычисленного количества или минимального количества, как показано на этапе 410.

Вдобавок или в качестве альтернативы обеспечению минимального распределения, передатчик 100 может быть выполнен с возможностью выполнения любой другой подходящей постобработки номинального количества векторных символов 124, например преобразование указанного номинального количества в целое число (например, путем применения операции определения максимального значения) или увеличения либо уменьшения иным образом указанного номинального количества, чтобы получить окончательное число в определенном диапазоне, как показано на этапе 412. Затем передатчик 100 может использовать это номинальное количество или выходной результат любой дополнительной постобработки в качестве окончательного количества векторных символов 124, распределяемых для управляющей сигнализации.

После определения окончательного количества распределяемых векторных символов 124 для управляющей сигнализации передатчик 100 отображает управляющие кодовые слова 120, доступные для передачи, на вычисленное окончательное количество векторных символов 124 (этап 414). Передатчик 100 может выполнить любую подходящую обработку управляющих векторных символов 124 для разрешения передачи этих управляющих векторных символов 124 на приемник при осуществлении связи с передатчиком 100, включая, например, обработку, описанную выше в связи с фиг. 2. По завершении любой подходящей обработки векторных символов 124 передатчик 100 передает управляющие векторные символы 124 на множестве уровней передачи, используя множество антенн 114 (этап 416). Затем, как показано на фиг. 4, функционирование передатчика 100 в отношении передачи этих конкретных управляющих кодовых слов 120 может закончиться.

На фиг. 5 представлена структурная блок-схема, показывающая содержимое сетевого узла 500, который может служить в качестве приемника для управляющих кодовых слов 120, передаваемых передатчиком 100, и/или который может выполнять роль планировщика для планирования передачи управляющих кодовых слов 120 передатчиком 100. Как было замечено выше, описанные способы распределения ресурсов можно также использовать для устройств при декодировании передач, принимаемых от передатчика 100, или при определении подходящего объема ресурсов передачи для планирования их использования передатчиком 100 в данном субкадре. Например, в конкретных вариантах передатчик 100 может представлять беспроводный терминал (такой как UE в системе LTE), а сетевой узел 500 может представлять элемент сети радиодоступа, который принимает передачу восходящей линии связи от беспроводного терминала или который отвечает за планирование использования ресурсов передачи беспроводным терминалом (например, узел eNodeB в системе LTE).

Как показано на фиг. 5, приведенный в качестве примера вариант сетевого узла 500 включает в себя процессор 510, память 520, приемопередатчик 530 и множество антенн 540а-d. Процессор 510, память 520, приемопередатчик 530 и антенны 540 могут представлять элементы, идентичные или аналогичные элементам по фиг. 3 с подобными названиями. В конкретных вариантах сетевого узла 500 процессор 510, выполняющий команды и/или функционирующий согласно своей аппаратной логике, может реализовать некоторые либо все функциональные возможности сетевого узла 500, описанного ниже в связи с фигурами 6 и 7. На фиг. 6 представлена блок-схема, раскрывающая подробности примерного функционирования конкретного варианта сетевого узла 500. В частности, на фиг. 6 показано функционирование одного варианта сетевого узла 500 при приеме и декодировании управляющих кодовых слов 120, принимаемых от передатчика 100. Этапы, показанные на фиг. 6, могут быть объединены, модифицированы или удалены в тех случаях, когда это необходимо. Также в этот примерный процесс функционирования могут быть введены дополнительные этапы. Кроме того, описанные здесь этапы могут выполняться в любом подходящем порядке.

Функционирование сетевого узла 500 начинается с этапа 602, где сетевой узел 500 принимает множество векторных символов 124 от передатчика 100. С целью декодирования векторных символов 124 сетевому узлу 500 может понадобится определить то, каким образом передатчик 100 распределили указанные векторные символы 124 между управляющей сигнализацией и пользовательскими данными. В результате сетевой узел 500 может определить количество принятых векторных символов 124, которое использовал передатчик 100 для передачи управляющих кодовых слов 120.

Для правильного декодирования принятых векторных символов 124 сетевому узлу 500 возможно понадобится выполнить точно такую же или аналогичную процедуру, которая обычно используется передатчиком 100 для определения распределения ресурсов на передающей стороне. Таким образом, в зависимости от конфигурации релевантного передатчика 100 сетевой узел 500 может быть сконфигурирован для определения количества векторных символов 124, распределенных для управляющих кодовых слов 120 (называемых здесь «управляющие векторные символы») с использованием любого из вышеописанных подходов. Пример такого процесса для рассматриваемого в качестве примера варианта показан на этапах 604-608 (фиг. 6). В частности, на фиг. 6 показано функционирование варианта сетевого узла 500, который осуществляет связь с передатчиком 100, описанным на фигурах 1-3. Таким образом, сетевой узел 500 выполняет этапы 604-614 точно таким же или аналогичным образом, описанным выше для аналогичным образом указанных этапов на фиг. 3.

После того как сетевой узел 500 определил окончательное количество векторных символов 124, которое передатчик 100 распределил для управляющих кодовых слов 120, сетевой узел 500 декодирует принятые векторные символы 124 на основе этого количества (этап 616). Например, сетевой узел 500 может использовать эту информацию, чтобы определить, какие из принятых векторных символов 124 несут управляющие кодовые слова 120, а какие из них несут кодовые слова 122 пользовательских данных. Если передатчик 100 закодировал управляющую сигнализацию и пользовательские данные, используя разные схемы кодирования, тогда сетевой узел 500 может применить разные схемы декодирования к этим двум типам векторных символов 124. Затем функционирование сетевого узла 500, связанное с декодированием принятых символьных векторов, может завершиться, как показано на фиг. 6.

На фиг. 7 представлена блок-схема, раскрывающая подробности приведенного в качестве примера процесса функционирования конкретного варианта сетевого узла 500, отвечающего за планирование использования ресурсов передачи передатчиком 100. Этапы, показанные на фиг. 7, могут быть объединены, модифицированы или удалены в тех случаях, когда это необходимо. Также в показанный здесь примерный процесс функционирования могут быть введены дополнительные этапы. Кроме того, описанные этапы могут выполняться в любом подходящем порядке.

На фиг. 7 функционирование сетевого узла 500 начинается с этапа 702, где сетевой узел 500 принимает запрос от передатчика 100 на ресурсы передачи. Этот запрос может представлять собой любую надлежащую информацию, указывающую, что сетевой узел 500 имеет информацию, включающую в себя управляющую сигнализацию и/или пользовательские данные, для передачи в географической зоне, обслуживаемой сетевым узлом 500. В конкретных вариантах сетевой узел 500 может представлять собой узел eNodeB системы LTE, а указанный запрос может представлять запрос планирования, переданный передатчиком 100 по каналу PUCCH. Вдобавок сетевой узел 500 может обладать информацией, касающейся ожидаемых передач, которые может выполнить передатчик 100 в течение релевантного субкадра. Например, в релевантном субкадре передатчик может ожидать передачу ACK|NACK запроса HARQ от передатчика 100, реагирующего на предыдущую передачу от сетевого узла 500. В качестве альтернативы или добавления, в конкретных вариантах запрос планирования, принятый сетевым узлом 500, может указать объем и/или тип информации, которую намеревается передать передатчик 100.

В ответ на прием упомянутого запроса сетевой узел 500 может определить распределение ресурсов передачи, предоставляемых передатчику 100 для использования при выполнении запрошенной передачи. Чтобы определить этот вариант распределения, сетевой узел 500 может определить ожидаемый сетевым узлом 500 объем управляющей информации и пользовательских данных для передачи вместе с указанным запросом. Сетевой узел 500 может определить указанные величины на основе информации, содержащейся в самом запросе, информации, локально поддерживаемой самим сетевым узлом 500 (например, информация об ожидаемых передачах управляющей информации) и/или информации, полученной от любого другого подходящего источника.

Кроме того, в конкретных вариантах сетевой узел 500 определяет это всеобщее распределение, основываясь на предположении, что передатчик 100 определит распределение для управляющих векторных символов для запрошенной информации на основе вышеописанных способов. Таким образом, сетевой узел 500 также может использовать вышеописанные способы для предоставления соответствующего объема ресурсов передачи передатчику 100 для запрошенной передачи. Поскольку вышеописанные способы могут содержать определение передатчиком 100 распределения управляющих векторных символов, которое частично зависит от распределения векторных символов пользовательских данных, сетевой узел 500 может подобным же образом оценить распределение ресурсов для управления на основе оцененного распределения для пользовательских данных. Кроме того, при определении общего распределения ресурсов для передатчика 100 сетевой узел 500 может также учесть то обстоятельство, что, как было описано выше, передатчик 100 учтет результирующее распределение управляющих векторных символов при распределении векторных символов 124 для пользовательских данных. Результатом этого может быть то, что сетевой узел 500 определит общее распределение ресурсов для передатчика 100, содержащее распределение для пользовательских данных и распределение для управляющей информации, которые зависят друг от друга. Таким образом, в конкретных вариантах сетевой узел 500 может определить общее распределение ресурсов рекурсивным образом. Пример этого показан с помощью этапа 704 на фиг. 7.

В зависимости от конфигурации передатчика 100 сетевой узел 500 может обработать оцененное количество управляющих векторных символов соответствующим образом, как было описано выше, перед использованием этого значения для операции определения, выполняемой на этапе 704. Например, сетевой узел 500 может вычислить номинальное количество управляющих векторных символов на основе оцененного количества векторных символов данных, оцененного количества бит в управляющих кодовых словах 120 и количества бит пользовательских данных, которое должны перенести каждое из кодовых слов пользовательских данных. Затем сетевой узел 500 может масштабировать это номинальное количество путем смещения, увеличить номинальное количество до величины, большей или равной минимального количества, применить операцию определения максимального значения к номинальному количеству и/или выполнить любую другую подходящую обработку номинального количества для вычисления окончательной оценки количества управляющих векторных символов. Затем сетевой узел 500 использует результаты указанного определения при реагировании на запрос, посланный передатчиком 100. В конкретных вариантах, если сетевой узел 500 решает сделать запрос, он может передать те или иные аспекты определенного распределения на передатчик 100. Таким образом, в конкретных вариантах сетевой узел 500 может отреагировать на запрос, создав конкретный ответ (например, разрешение планирования) на запрос на основе определенного распределения, и передачи упомянутого ответа на передатчик 100, как показано на этапах 706-708 на фиг. 7. Например, в некоторых вариантах стандарта LTE сетевой узел 500 может создать разрешение планирования, которое включает в себя информацию, указывающую определенный ранг передачи, определенное общее количество векторных символов и количество бит, подлежащее использованию для каждого кодового слова данных, и послать это разрешение планирования на передатчик 100. Вдобавок либо как альтернативный вариант, сетевой узел 500 может использовать определенное распределение при решении вопроса о том, предоставлять ли запрос или при решении вопроса о том, каким образом присвоить приоритет данному запросу. Затем функционирование сетевого узла 500, касающееся планирования работы передатчика 100, для данного субкадра, может завершиться, как показано на фиг. 7.

Хотя настоящее изобретение было описано в нескольких вариантах его осуществления, специалистами в данной области техники может быть предложено множество изменений, версий, вариантов, преобразований и модификаций, и предполагается, что настоящее изобретение охватывает указанные изменения, версии, варианты, преобразования и модификации, которые не выходят за рамки приложенной формулы изобретения.

Изобретение относится к способу беспроводной передачи данных и управляющей информации с использованием множества уровней передачи. Технический результат состоит в обеспечении оптимального распределения ресурсов передачи, когда необходимо передавать большой объем управляющей информации. Для этого способ включает в себя определение количества бит в одном или более кодовых словах (122) пользовательских данных, подлежащих передаче в течение субкадра, и вычисление количества управляющих векторных символов (124) для распределения для управляющей информации в течение упомянутого субкадра. Количество управляющих векторных символов (124) вычисляют по меньшей мере частично на основе количества бит в одном или более кодовых словах (122) пользовательских данных, подлежащих передаче в течение упомянутого субкадра, и оценки количества векторных символов (124), на которые будут отображаться одно или более кодовых слов (122) пользовательских данных. Оценка количества векторных символов (124) по меньшей мере частично зависит от количества управляющих векторных символов (124), подлежащих распределению для управляющей информации. Способ также включает в себя отображение одного или более управляющих кодовых слов (120) на вычисленное количество управляющих векторных символов (124) и передачу векторных символов (122) пользовательских данных и управляющих векторных символов (124) на множестве уровней передачи в течение упомянутого субкадра. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ беспроводной передачи данных и управляющей информации с использованием множества уровней передачи, причем способ содержит этапы, на которых:
определяют количество бит в одном или более кодовых словах (122) пользовательских данных, подлежащих передаче в течение субкадра;
вычисляют количество управляющих векторных символов (124) для распределения для управляющей информации в течение упомянутого субкадра по меньшей мере частично на основании:
количества бит в одном или более кодовых словах (122) пользовательских данных, и
оценки количества векторных символов (124) пользовательских данных, в которые будут отображены одно или более кодовых слов (122) пользовательских данных, причем оценка количества векторных символов (124) пользовательских данных по меньшей мере частично зависит от количества управляющих векторных символов (124), подлежащих распределению для управляющей информации;
отображают одно или более управляющих кодовых слов (120) в вычисленное количество управляющих векторных символов (124), причем одно или более управляющих кодовых слов (120) содержит кодированную управляющую информацию; и
передают векторные символы (122) пользовательских данных и управляющие векторные символы (124) на множестве уровней передачи в течение упомянутого субкадра.

2. Способ по п.1, в котором вычисление количества управляющих векторных символов (124) содержит этап, на котором определяют количество управляющих векторных символов (124) по меньшей мере частично на основании значения (Q'), где:

и где - количество бит в r-м кодовом блоке q-го кодового слова (122) пользовательских данных, подлежащих передаче в течение данного субкадра, для r≥1 и q≥1; - количество кодовых блоков в m-м кодовом слове (122) пользовательских данных, для m≥1; N _CW - количество одного или более управляющих кодовых слов (120); О - количество бит в одном или более управляющих кодовых словах (120); а - оцененное количество векторных символов (124), подлежащее распределению для пользовательских данных в течение упомянутого субкадра и зависящее от количества управляющих векторных символов (124), распределенных для управляющей информации.

3. Способ по п.2, в котором определение количества управляющих векторных символов (124) по меньшей мере частично на основании значения Q' содержит этапы, на которых:
определяют номинальное количество управляющих векторных символов (124) для распределения для управляющей информации по меньшей мере частично на основании значения Q'; и
определяют окончательное количество управляющих векторных символов (124) путем выбора большего из номинального количества управляющих векторных символов (124) и минимального количества управляющих векторных символов (124).

4. Способ по п.2, в котором определение количества управляющих векторных символов (124) по меньшей мере частично на основании значения Q' содержит этапы, на которых:
определяют номинальное количество управляющих векторных символов (124) для распределения для управляющей информации по меньшей мере частично на основании значения Q'; и
определяют окончательное количество управляющих векторных символов (124) путем выбора меньшего из номинального количества управляющих векторных символов (124) и максимального количества управляющих векторных символов (124).

5. Способ по п.2, в котором определение количества управляющих векторных символов (124) по меньшей мере частично на основании значения Q' содержит этапы, на которых:
определяют номинальное количество управляющих векторных символов (124) для распределения для управляющей информации по меньшей мере частично на основании значения Q'; и
определяют окончательное количество управляющих векторных символов (124) путем преобразования номинального количества управляющих векторных символов (124) в целочисленное значение.

6. Способ по п.2, в котором:
,
где указывает общий объем ресурсов передачи, распределенных для передатчика (100), и - константа или конфигурируемый параметр.

7. Способ по п.6, в котором равно общему количеству поднесущих, распределенных для передатчика (100), для передачи пользовательских данных и управляющей информации в течение субкадра, умноженному на общее количество векторных символов (124), распределенных для беспроводного терминала для передачи пользовательских данных и управляющей информации в течение упомянутого субкадра.

8. Способ по п.2, в котором вычисление количества управляющих векторных символов (124), распределяемых для управляющей информации на основе Q', содержит этап, на котором выбирают минимальное Q', для которого:

9. Способ по п.2, в котором вычисление количества управляющих векторных символов (124), распределяемых для управляющей информации, содержит этап, на котором масштабируют номинальное количество управляющих векторных символов (124) с помощью смещения (β _offset) для вычисления окончательного количества управляющих векторных символов (124), так что:

10. Способ по п.9, в котором:

11. Способ по п.10, в котором так что:

где указывает общий объем ресурсов передачи, распределенных для передатчика, - константа или конфигурируемый параметр смещения.

12. Способ по п.11, в котором .

13. Способ по п.2, в котором и в котором:

где β _offset - заданное смещение, а K_min - минимальное значение инверсной спектральной эффективности.

14. Способ по п.2, в котором вычисление количества управляющих векторных символов (124), распределяемых для управляющей информации на основании Q', содержит этапы, на которых:
определяют, включена ли функция компенсации; и
в ответ на определение, что функция компенсации включена, вычисляют количество управляющих векторных символов (124) распределяемых для управляющей информации на основании Q'.

15. Способ приема пользовательских данных и управляющей информации, переданных беспроводным путем на множестве уровней передачи, причем способ содержит этапы, на которых:
принимают множество векторных символов (124) на множестве уровней передачи, причем векторные символы (124) несут кодированные пользовательские данные и кодированную управляющую информацию;
определяют количество бит в одном или более кодовых словах (122) пользовательских данных, переносимых векторными символами (124);
вычисляют количество управляющих векторных символов (124), которые были распределены для управляющей информации по меньшей мере частично на основании:
количества бит в одном или более кодовых словах (122) пользовательских данных, и
оценки количества векторных символов (124), в которые отображены одно или более кодовых слов (122) пользовательских данных, причем оценка количества векторных символов (124) по меньшей мере частично зависит от количества управляющих векторных символов (124), которые были распределены для управляющей информации; и
декодируют принятые векторные символы (124) на основании вычисленного количества управляющих векторных символов (124).

16. Способ по п.15, в котором вычисление количества управляющих векторных символов (124) содержит этап, на котором определяют количество управляющих векторных символов (124) по меньшей мере частично на основании значения (Q'), где:

и где - количество бит в r-м кодовом блоке q-го кодового слова (122) пользовательских данных, подлежащих передаче в течение данного субкадра, для r≥1 и q≥1; - количество кодовых блоков в m-м кодовом слове (122) пользовательских данных, для m≥1; N _CW - количество одного или более управляющих кодовых слов (120), переносимых множеством векторных символов (124); О - количество бит в одном или более управляющих кодовых словах (120); а - оцененное количество векторных символов (124), подлежащее распределению для пользовательских данных в течение упомянутого субкадра, которое зависит от количества управляющих векторных символов (124), распределенных для управляющей информации.

17. Способ по п.16, в котором определение количества управляющих векторных символов (124) по меньшей мере частично на основании значения Q' содержит этапы, на которых:
определяют номинальное количество управляющих векторных символов (124), распределенных для управляющей информации по меньшей мере частично на основе значения Q'; и
определяют окончательное количество управляющих векторных символов (124) путем выбора большего из номинального количества управляющих векторных символов (124) и минимального количества управляющих векторных символов (124).

18. Способ по п.16, в котором определение количества управляющих векторных символов (124) по меньшей мере частично на основании значения Q' содержит этапы, на которых:
определяют номинальное количество управляющих векторных символов (124), которые были распределены для управляющей информации по меньшей мере частично на основании значения Q'; и
определяют окончательное количество управляющих векторных символов (124) путем выбора меньшего номинального количества управляющих векторных символов (124) и максимального количества управляющих векторных символов (124).

19. Способ по п.16, в котором определение количества управляющих векторных символов (124) по меньшей мере частично на основании значения Q' содержит этапы, на которых:
определяют номинальное количество управляющих векторных символов (124), которые были распределены для управляющей информации по меньшей мере частично на основании значения Q'; и
определяют окончательное количество управляющих векторных символов (124) путем преобразования номинального количества управляющих векторных символов (124) в целочисленное значение.

20. Способ по п.16, в котором:
,
где указывает общий объем ресурсов передачи, распределенных для передатчика (100), и - константа или конфигурируемый параметр.

21. Способ по п.20, в котором равно общему количеству поднесущих, распределенных для передатчика (100), для передачи пользовательских данных и управляющей информации в течение субкадра, умноженному на общее количество векторных символов (124), распределенных для беспроводного терминала для передачи пользовательских данных и управляющей информации в течение упомянутого субкадра.

22. Способ по п.16, в котором вычисление количества управляющих векторных символов (124), распределяемых для управляющей информации на основании Q', содержит этап, на котором выбирают наименьшее Q', для которого:
.

23. Способ по п.16, в котором вычисление количества управляющих векторных символов (124), которые были распределены для управляющей информации, содержит этап, на котором масштабируют номинальное количество управляющих векторных символов (124) с помощью смещения (β _offset) для вычисления окончательного количества управляющих векторных символов (124), так что:

24. Способ по п.23, в котором:
.

25. Способ по п.24, в котором
так что:

где указывает общий объем ресурсов передачи, распределенных для передатчика (100), - константа или конфигурируемый параметр смещения.

26. Способ по п.24, в котором .

27. Способ по п.16, в котором
и в котором:
,
где β _offset - заданное смещение, а K_min - минимальное значение инверсной спектральной эффективности.

28. Способ по п.16, в котором вычисление количества управляющих векторных символов (124), которые были распределены для управляющей информации на основании Q', содержит этапы, на которых:
определяют, включена ли функция компенсации; и
в ответ на определение, что функция компенсации включена, вычисляют количество управляющих векторных символов (124), которые были распределены для управляющей информации на основании Q'.

29. Устройство (100) для беспроводной передачи пользовательских данных и управляющей информации с использованием множества уровней передачи, причем устройство содержит:
множество антенн (114);
приемопередатчик (330), выполненный с возможностью передачи векторных символов (124) на множестве уровней передачи с использованием множества антенн (114); и
процессор (310), выполненный с возможностью:
определения количества бит в одном или более кодовых словах (122) пользовательских данных, подлежащих передаче в течение субкадра;
вычисления количества управляющих векторных символов (124) для распределения для управляющей информации в течение упомянутого субкадра по меньшей мере частично на основании:
количества бит в одном или более кодовых словах (122) пользовательских данных, и
оценки количества векторных символов (124) пользовательских данных, на которые будут отображаться одно или более кодовых слов (122) пользовательских данных, где оценка количества векторных символов (124) пользовательских данных по меньшей мере частично зависит от количества управляющих векторных символов (124), подлежащих распределению для управляющей информации;
отображения одного или более управляющих кодовых слов (120) в вычисленное количество управляющих векторных символов (124), причем одно или более управляющих кодовых слов (120) содержит кодированную управляющую информацию; и
передачи векторных символов (124) пользовательских данных и управляющих векторных символов (124) на множестве уровней передачи в течение упомянутого субкадра с использованием приемопередатчика (330).

30. Узел (500) для приема пользовательских данных и управляющей информации, переданной беспроводным способом на множестве уровней передачи, причем узел содержит:
множество антенн (114);
приемопередатчик (330), выполненный с возможностью приема векторных символов на множестве уровней передачи с использованием множества антенн (114); и
процессор (310), выполненный с возможностью:
приема множества векторных символов (124) на множестве уровней передачи с использованием приемопередатчика (330), причем векторные символы (124) несут кодированные пользовательские данные и кодированную управляющую информацию;
определения количества бит в одном или более кодовых словах (122) пользовательских данных, переносимых векторными символами (124);
вычисления количества управляющих векторных символов (124), которые были распределены для управляющей информации по меньшей мере частично на основании:
количества бит в одном или более кодовых словах (122) пользовательских данных, и
оценки количества векторных символов (124), на которые отображены одно или более кодовых слов (122) пользовательских данных, причем оценка количества векторных символов (124) по меньшей мере частично зависит от количества управляющих векторных символов (124), которые были распределены для управляющей информации; и
декодирования принятых векторных символов (124) на основании вычисленного количества управляющих векторных символов (124).