СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ПЕРЕДАЧИ HARQ-ACK В СИСТЕМАХ TDD С АГРЕГАЦИЕЙ НЕСУЩИХ НИСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ Российский патент 2016 года по МПК H04L27/26 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в целом относится к системам беспроводной связи и, в частности, к передаче информации квитирования в восходящей линии связи системы связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Система связи включает в себя нисходящую линию связи (DL), которая переносит сигналы передачи от базовой станции (BS) или NodeB, на устройства пользовательского оборудования (UE), и включает в себя восходящую линию связи (UL), которая переносит сигналы передачи от UE на NodeB. UE, которое обычно называют терминал или мобильная станция, может быть стационарным или мобильным и может представлять собой, например, беспроводное устройство, сотовый телефон или персональный компьютер. NodeB обычно является стационарной станцией и также может называться точкой доступа или каким-либо другим эквивалентным термином.

UL переносит передачи сигналов данных, несущих информационное наполнение, передачи сигналов управления, обеспечивающих информацию управления, связанную с передачей сигналов данных на DL, и передачи опорных сигналов (RS), которые обычно называются пилот-сигналами. DL также переносит передачи сигналов данных, сигналов управления и RS.

Сигналы данных UL переносятся по физическому совместно используемому каналу восходящей линии связи (PUSCH), и сигналы данных DL переносятся по физическому совместно используемому каналу нисходящей линии связи (PDSCH).

В отсутствие передачи PUSCH, UE переносит информацию управления UL (UCI) по физическому каналу управления восходящей линии связи (PUCCH). Однако когда имеет место передача PUSCH, UE может переносить UCI совместно с данными по PUSCH.

Сигналы управления DL могут передаваться широковещательно или могут передаваться на конкретные UE. Соответственно, можно использовать каналы управления для каждого конкретного UE, помимо других целей, для снабжения UE назначениями планирования (SA) для приема PDSCH (SA DL) или передачи PUSCH (SA UL). SA передаются с NodeB на соответствующие UE с использованием форматов информации управления DL (DCI) по соответствующим физическим каналам управления DL (PDCCH).

NodeB может конфигурировать UE посредством сигнализации более высокого уровня, например, сигнализации управления радиоресурсами (RRC), режима передачи (TM) PDSCH и PUSCH и других параметров, относящихся к приему сигналов DL или передаче сигналов UL. TM PDSCH или TM PUSCH, соответственно, связан с SA DL или SA UL и определяет, переносит ли соответствующий PDSCH или PUSCH один транспортный блок (TB) данных или два TB данных.

Передачи PDSCH или PUSCH либо планируются для UE на NodeB посредством сигнализации более высокого уровня или посредством сигнализации физического уровня (например, по PDCCH) с использованием соответствующих SA DL или SA UL, либо соответствуют неадаптивным повторным передачам для данного процесса гибридного автоматического запроса повторной передачи (HARQ). Планирование посредством сигнализации более высокого уровня называется полупостоянным планированием (SPS). Планирование посредством PDCCH называется динамическим. PDCCH также можно использовать для высвобождения SPS PDSCH. Если UE пропускает (т.е. не может детектировать) PDCCH, оно также пропускает связанный с ним PDSCH или PUSCH. Это событие называется DTX (прерывистой передачей).

UCI включает в себя информацию квитирования (ACK), связанную с процессом HARQ (HARQ-ACK). Информация HARQ-ACK может состоять из множественных битов, соответствующих положительным квитированиям (ACK) для TB, правильно принятых на UE, или соответствующих отрицательным квитированиям (NACK) для TB, неправильно принятым на UE. Когда UE не принимает TB, оно может передавать DTX (информацию HARQ-ACK, имеющую три состояния) или может передавать NACK, которое представляет как отсутствие, так и неправильный прием TB (в состоянии комбинированного NACK/DTX).

В системах дуплексной связи с временным разделением (TDD), передачи DL и UL происходят в разных интервалах времени передачи (TTI), которые называются подкадрами. Например, в кадре, содержащем 10 подкадров, некоторые подкадры могут использоваться для передач DL, и другие подкадры могут использоваться для передач UL.

На фиг. 1 показана схема, демонстрирующая структуру кадра для системы TDD.

Согласно фиг. 1, 10-миллисекундый (мс) кадр состоит из двух идентичных полукадров. Каждый 5-миллисекундый полукадр 110 делится на восемь слотов 120 и три специальных поля. Три специальных поля включают в себя символ 130 части DL (DwPTS), защитный период (GP) 140 и символ 150 части UL (UpPTS). Длина DwPTS+GP+UpPTS равна одному подкадру (1 мс) 160. DwPTS может использоваться для передачи сигналов синхронизации от NodeB, тогда как UpPTS может использоваться для передачи сигналов произвольного доступа от UE. GP облегчает переход между передачами DL и UL за счет поглощения переходной помехи.

Количество подкадров DL и UL на кадр может быть разным, и множественные подкадры DL могут быть связаны с одним подкадром UL. В связывании множественных подкадров DL с одним подкадром UL, количество $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}$$ битов информации HARQ-ACK, генерируемых в ответ на приемы PDSCH (TB данных) во множественных подкадрах DL, нужно передавать в одном подкадре UL. Это количество $$N_{\text{bundle}}$$ подкадров DL называется окном объединения (группирования).

Первый способ, в котором UE переносит информацию HARQ-ACK в одном подкадре UL, в ответ на приемы PDSCH во множественных подкадрах DL, включает объединение HARQ-ACK. При объединении HARQ-ACK UE передает ACK, только если оно правильно принимает все TB данных, и передает NACK во всех остальных случаях. Поэтому, объединение HARQ-ACK приводит к ненужным повторным передачам и снижению пропускной способности DL, поскольку NACK передается даже когда UE неправильно принимает только один TB данных и правильно принимает все остальные TB данных.

Другой способ, в котором UE переносит до 4 битов информации HARQ-ACK в одном подкадре UL, в ответ на приемы TB данных во множественных подкадрах DL, включает мультиплексирование HARQ-ACK, которое основано на выборе ресурсов PUCCH.

Дополнительный способ, в котором UE переносит множественные биты информации HARQ-ACK в одном подкадре UL, в ответ на приемы множественных TB данных во множественных подкадрах DL, включает совместное кодирование битов информации HARQ-ACK с использованием, например, блочного кода, например, кода Рида-Мюллера (RM).

Если PDSCH переносит один TB, соответствующая информация HARQ-ACK состоит из одного бита, который закодирован как двоичная '1' (значение ACK), если TB принят правильно, и закодирован как двоичный '0' (значение NACK), если TB принят неправильно. Если PDSCH переносит два TB, в соответствии с однопользовательским способом передачи с несколькими входами и несколькими выходами (SU-MIMO) с рангом выше первого, информация HARQ-ACK состоит из двух битов $$[o_0^{ACK}{o}_1^{ACK}\text{]}$$ , с $$o_0^{ACK}$$ для первого TB и $$o_1^{ACK}$$ для второго TB. Однако если UE применяет объединение в пространственной области для 2 битов HARQ-ACK, связанных с приемом 2 TB, когда SU-MIMO PDSCH имеет ранг выше первого, обратная связь UE состоит только из одного бита HARQ-ACK, который имеет двоичное значение 0 (значение NACK), когда неправильно принят, по меньшей мере, один TB, или двоичное значение 1 (значение ACK), когда оба TB приняты правильно. Поскольку TM PDSCH определяет количество перенесенных TB (один или два), он также определяет соответствующее количество битов HARQ-ACK (если пространственное объединение не применяется).

На Фиг. 2 показана схема, демонстрирующая структуру PUCCH в одном слоте подкадра для передачи множественных битов информации HARQ-ACK с использованием способа передачи мультиплексирования с ортогональным частотным разделением, расширенного посредством дискретного преобразования Фурье (DFT-S-OFDM).

Согласно фиг. 2, после кодирования и модуляции, с использованием, например, блочного кода RM и квадратурно-фазовой манипуляции (QPSK), соответственно, набор одних и тех же битов HARQ-ACK 210 перемножается на блоке 220 умножения с элементами ортогонального покрывающего кода (OCC) 230 и затем подвергаются предварительному DFT-кодированию на предварительном кодере 240 на основе DFT. Например, для 5 символов на слот, несущих биты HARQ-ACK, OCC имеет длину 5 {OCC(0), OCC(1), OCC(2), OCC(3), OCC(4)}, и может иметь вид {1, 1, 1, 1, 1}, {1, exp(j2π/5), exp(j4π/5), exp(j6π/5), exp(j8π/5)}, {1, exp(j4π/5), exp(j8π/5), exp(j2π/5), exp(j6π/5)}, {1, exp(j6π/5), exp(j2π/5), exp(j8π/5), exp(j4π/5)} или {1, exp(j8π/5), exp(j6π/5), exp(j4π/5), exp(j2π/5)}. Выходной сигнал предварительного кодера 240 на основе DFT проходит через блок 250 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) и затем отображается в символ 260 DFT-S-OFDM. Поскольку предыдущие операции являются линейными, их относительный порядок может быть изменен. Поскольку предполагается, что передача PUCCH осуществляется в одном PRB, который состоит из $$N_{\text{sc}}^{\text{RB}}=12$$ RE, существует 24 кодированных бита HARQ-ACK, передаваемых в каждом слоте (12 символов QPSK HARQ-ACK) и код RM $$\left(\mathrm{32,}{O}_{\text{HARQ}-\text{ACK}}\right)$$ прореживается в код RM $$\left(\mathrm{24,}{O}_{\text{HARQ}-\text{ACK}}\right)$$ . Во втором слоте подкадра могут передаваться те же самые или другие биты HARQ-ACK. Помимо сигналов HARQ-ACK, RS передаются в каждом слоте для обеспечения согласованной демодуляции сигналов HARQ-ACK. Каждый RS построен из последовательности 270 Задова-Чу (ZC) длиной 12, которая проходит через блок 280 IFFT и отображается в другой символ 290 DFT-S-OFDM.

Структура PUCCH, показанная на фиг. 2, может поддерживать надежный прием лишь ограниченного количества битов информации HARQ-ACK, которое также называется полезной нагрузкой HARQ-ACK, без необходимости в большой скорости кодирования, поскольку она может поддерживать только 24 кодированных бита HARQ-ACK. Использование двойного кода RM дает возможность поддерживать увеличенные полезные нагрузки HARQ-ACK. Например, одинарный код RM можно использовать для полезных нагрузок HARQ-ACK вплоть до 10 битов, и двойной код RM можно использовать для полезных нагрузок HARQ-ACK от 11 до 20 битов. Благодаря двойному коду RM, отображение в последовательные элементы DFT может перемежаться между элементами из выходного сигнала первого кода RM и элементами из выходного сигнала второго кода RM последовательным образом. Для полезных нагрузок HARQ-ACK свыше 20 битов, можно использовать сверточное кодирование.

На Фиг. 3 показана схема, демонстрирующая блок-схему передатчика для передачи информации HARQ-ACK, закодированной с использованием одинарного кода RM.

Согласно фиг. 3, биты 305 информации HARQ-ACK кодируются и модулируются кодером и модулятором 310 и затем перемножаются с элементом OCC 325 для соответствующего символа DFT-S-OFDM на блоке 320 умножения. Затем выходной сигнал блока 320 умножения подвергается предварительному DFT-кодированию предварительным кодером 330 на основе DFT. После предварительного DFT-кодирования отображение поднесущих осуществляется блоком 340 отображения поднесущих, действующим под управлением контроллера 350. После этого IFFT осуществляется блоком 360 IFFT, CP добавляется блоком 370 вставки CP, и сигнал фильтруется для создания временного окна фильтром 380, благодаря чему генерируется передаваемый сигнал 390. Дополнительные схемы передатчика, например, цифро-аналоговый преобразователь, аналоговые фильтры, усилители и антенны передатчика также могут быть включены в блок-схему передатчика на фиг. 3.

На Фиг. 4 показана схема, демонстрирующая блок-схему приемника для приема информации HARQ-ACK, закодированной с использованием одинарного кода RM.

Согласно фиг. 4, после приема радиочастотного (РЧ) аналогового сигнала и его преобразования в цифровой сигнал 410, цифровой сигнал 410 фильтруется для создания временного окна на фильтре 420, и CP удаляется на блоке 430 удаления CP. Затем, приемник NodeB применяет FFT на блоке 440 FFT, осуществляет обратное отображение поднесущих на блоке 450 обратного отображения поднесущих, который действует под управлением контроллера 455, и применяет обратное DFT (IDFT) на блоке 460 IDFT. Затем выходной сигнал блока 460 IDFT перемножается с элементом 475 OCC для соответствующего символа DFT-S-OFDM на блоке 470 умножения. Сумматор 480 суммирует выходные сигналы для символов DFT-S-OFDM, переносящих сигналы HARQ-ACK в каждом слоте, и демодулятор и декодер 490 демодулирует и декодирует суммированные сигналы HARQ-ACK в обоих слотах подкадра для получения битов 495 информации HARQ-ACK. Общеизвестные функциональные возможности приемника, например, оценка канала, демодуляция и декодирование также могут быть включены в блок-схему приемника на фиг. 4.

На Фиг. 5 показана схема, демонстрирующая блок-схему передатчика для передачи информации HARQ-ACK, закодированной с использованием двойного кода RM.

Согласно фиг. 5, полезная нагрузка $$O_{HARQ-ACK}^{}$$ битов 505 HARQ-ACK сначала сегментируется на две части $$O_{HARQ-ACK}^1={\lceil O_{HARQ-ACK}^{}/2\rceil }^{}$$ битов и $$O_{HARQ-ACK}^2=\lfloor O_{HARQ-ACK}^{}/2\rfloor$$ битов на блоке 510 сегментирования. Затем сегментированные части по отдельности кодируются кодом RM $$\left(\mathrm{32,}{O}_{HARQ-ACK}^1\right)$$ и $$\left(\mathrm{32,}{O}_{HARQ-ACK}^2\right)$$ , соответственно, и затем каждый из 32 кодированных битов прореживается в 24 кодированных бита, которые затем модулируются в режиме QPSK для получения 12 QPSK-кодированных символов, на блоках 520 и 525 кодировании и модуляции, соответственно. Первые 6 для каждого из 12 QPSK-кодированных символов объединяются, например, путем чередования, на блоке 530 и затем перемножаются с элементом OCC 545 для соответствующего символа DFT-S-OFDM на блоке умножения 540 для передачи в первом слоте подкадра. Такая же обработка применяется к последним 6 из 12 QPSK-кодированных символов, которые передаются во втором слоте подкадра. После предварительного DFT-кодирования на предварительном кодере 550 на основе DFT, RE назначенного PRB PUCCH выбираются на блоке 565 отображения поднесущих, который действует под управлением контроллера 560. IFFT осуществляется на блоке IFFT 570, и наконец, к передаваемому сигналу 580 применяются CP и фильтрация. Дополнительные схемы передатчика, например, цифро-аналоговый преобразователь, аналоговые фильтры, усилители и антенны передатчика могут быть включены в блок-схему передатчика на фиг. 5.

На Фиг. 6 показана схема, демонстрирующая блок-схему приемника для приема информации HARQ-ACK, закодированной с использованием двойного кода RM.

После того, как антенна принимает РЧ аналоговый сигнал и после дополнительных блоков обработки (например, фильтров, усилителей, преобразователей понижения частоты и аналого-цифровых преобразователей), цифровой сигнал 610 фильтруется, и CP удаляется. Затем приемник NodeB применяет FFT на блоке 620 FFT, выбирает RE, используемый передатчиком UE на блоке 630 обратного отображения поднесущих, который действует под управлением контроллера 635. Приемник NodeB применяет IDFT на блоке 640 IDFT, умножает на элемент 655 OCC для соответствующего символа DFT-S-OFDM на блоке 650, умножения суммирует выходные сигналы для символов DFT-S-OFDM в каждом слоте на блоке 660 суммирования, собирает символы QPSK из обоих слотов подкадра на блоке 670 сбора, разделяет (осуществляют обратное перемежение) 24 символа QPSK на исходные пары 12 символов QPSK в блоке 675 разделения и демодулирует и декодирует каждую из двух пар 12 символов QPSK на блоках 680 и 685 демодуляции и декодирования, соответственно, для получения передаваемых битов 690 HARQ-ACK. Общеизвестные функциональные возможности приемника, например, например, оценка канала, демодуляция и декодирование, также могут быть включены в блок-схему приемника на фиг. 6.

Использование максимальной полезной нагрузки HARQ-ACK на PUCCH не создает дополнительных издержек ресурсов. UE может передавать NACK или DTX (в случае информации HARQ-ACK, имеющей три состояния) для TB, не принятых им. Однако NodeB уже знает соты DL без SA DL или передачи PDSCH на UE, и может использовать знание о том, что UE передает NACK для каждой из этих сот DL (априорную информацию) для повышения надежности приема HARQ-ACK. Это возможно, поскольку предполагается использование линейного блочного кода и QPSK для кодирования и модуляции битов HARQ-ACK, соответственно, и NodeB может рассматривать, в качестве предполагаемых кодовых слов HARQ-ACK, только те, которые имеют NACK (двоичный '0') в заранее определенных положениях, соответствующих сотам без передач SA DL на UE. Вследствие реализации процесса декодирования, использовать априорную информацию было бы непрактично или невозможно, если бы сверточный код или турбокод использовался для кодирования битов информации HARQ-ACK. Поэтому скорость кодирования для передачи информации HARQ-ACK на PUCCH зависит от количества битов информации HARQ-ACK, которое NodeB заранее не знает.

Для передачи HARQ-ACK на PUSCH, UE определяет соответствующее количество $$Q^{\prime }$$ кодированных символов, как показано ниже в уравнении (1).

$$Q^{\prime }=\min \left(\lceil \frac{O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}\cdot {\beta }_{\text{offset}}^{\text{PUSCH}}}{Q_m\cdot R}\rceil ,4\cdot M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}\right)$$ …(1)

где $${\beta }_{\text{offset}}^{\text{PUSCH}}$$ сообщается UE посредством сигнализации более высокого уровня, $$Q_m$$ - количество битов модуляции данных ( $$Q_m=\mathrm{2,}\mathrm{4,}6$$ для QPSK, QAM16, QAM64, соответственно), $$R$$ - скорость кодирования данных начальной передачи PUSCH для одного и того же TB, $$M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}$$ - BW передачи PUSCH в текущем подкадре, и $${\lceil \rceil }^{}$$ - функция округления до большего целого, которая округляет число до ближайшего большего целого числа. Скорость кодирования $$R$$ определяется как $$R=\left({\displaystyle \sum _{r=0}^{C_{\text{CB}}-1}{K}_r}\right)/\left(Q_m\cdot M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}-\text{initial}}\cdot N_{\text{symb}}^{\text{PUSCH}-\text{initial}}\right)$$ , где $$C_{\text{CB}}$$ - общее количество блоков кода, и $$K_r$$ - количество битов для блока кода под номером r. Максимальное количество RE HARQ-ACK ограничено RE из 4 символов DFT-S-OFDM $$\left(4\cdot M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}\right)$$ . Значение $$Q_m\cdot R$$ определяет спектральную эффективность (SE) передачи данных в PUSCH, и, зная $$M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}$$ , ее можно непосредственно вывести из схемы модуляции и кодирования (MCS), используемой для передачи данных.

В системах TDD, поскольку UE необходимо передавать информацию HARQ-ACK, соответствующую потенциальным приемам TB, во множественных подкадрах DL в окне объединения, информационный элемент (IE) индекса назначения DL (DAI), $$V_{\text{DAI}}^{\text{DL}}$$ , включается в SA DL для сообщения UE количества SA DL, передаваемых ему от NodeB. Поскольку NodeB не может прогнозировать, будут ли присутствовать SA DL для UE в будущих подкадрах DL, $$V_{\text{DAI}}^{\text{DL}}$$ является относительным счетчиком, который увеличивается с каждым SA DL, передаваемым на UE, и начинается с начала после последнего подкадра DL в окне объединения. Если UE не удается обнаружить последнее SA DL, оно не может узнать об этом событии, тогда как если UE не удается обнаружить SA DL, отличное от последнего, оно сможет узнать об этом событии, если примет другое SA DL в следующем подкадре DL того же самого окна объединения.

На Фиг. 7 показана схема, демонстрирующая настройку для IE DAI DL в 4 подкадрах DL окна объединения.

Согласно фиг. 7, в подкадре 710 DL 0, NodeB передает SA DL на UE и устанавливает значение IE DAI DL $$V_{\text{DAI}}^{\text{DL}}=0$$ . В подкадре 720 DL 1, NodeB передает SA DL на UE и устанавливает значение IE DAI DL $$V_{\text{DAI}}^{\text{DL}}=1$$ . В подкадре 730 DL 2, NodeB не передает SA DL на UE и не увеличивает значение IE DAI DL. В подкадре 740 DL 3, NodeB передает SA DL на UE и устанавливает значение IE DAI DL $$V_{\text{DAI}}^{\text{DL}}=2$$ .

Если UE имеет передачу данных в подкадре UL, где также предполагается передавать информацию HARQ-ACK, то данные совместно с HARQ-ACK могут передаваться по PUSCH. Во избежание ошибочных случаев, когда UE пропускает последнее SA DL, и для обеспечения взаимопонимания между NodeB и UE в отношении количества битов HARQ-ACK на PUSCH, IE DAI также включается в SA UL (IE DAI UL), планирующее PUSCH, для указания количества битов HARQ-ACK, которые должно включить UE. Для установки на фиг. 7 где $$N_{\text{bundle}}=4$$ , IE DAI UL может быть представлен 2 битами с соответствующими значениями $$V_{\text{DAI}}^{\text{UL}}=$$ 0 или 4, 1, 2, 3. Если UE принимает SA DL в окне объединения, то биты “00” IE DAI UL отображаются в значение IE DAI UL $$V_{\text{DAI}}^{\text{UL}}=4$$ вместо $$V_{\text{DAI}}^{\text{UL}}=0$$ .

Для поддержки высоких скоростей передачи данных в системе связи, предусмотрена агрегация несущих (CA) множественных сот для обеспечения более широких рабочих полос (BW). Например, для поддержки связи в полосе 60 МГц можно использовать CA трех сот с полосой 20 МГц.

На Фиг. 8 показана схема, демонстрирующая принцип CA.

Согласно фиг. 8, рабочая BW 810 DL шириной 60 МГц обеспечивается за счет агрегации 3 сот, CC 821 DL 1, CC 822 DL 2 и CC 823 DL 3, каждая из которых имеет BW DL шириной 20 МГц. Аналогично, рабочая BW UL шириной 60 МГц 830 обеспечивается за счет агрегации 3 сот, CC 841 UL 1, CC 842 UL 2 и CC 843 UL 3, каждая из которых имеет BW UL шириной 20 МГц.

Для простоты, на фиг. 8, предполагается, что каждая сота имеет уникальную пару DL и UL (симметричную CA), но также возможно, что более одной DL отображается в одну UL и наоборот (асимметричная CA). Это отображение обычно зависит от конкретного UE, и NodeB может конфигурировать набор из $$C$$ сот для UE, с использованием, например, сигнализации управления радиоресурсами (RRC), и активировать поднабор из $$A$$ сот ( $$A\le C)$$ для приема PDSCH в подкадре, с использованием, например, сигнализации управления доступом к среде (MAC) (UE может не отслеживать неактивные соты для связи с NodeB). В случае пропуска PDSCH, активирующего или деактивирующего сконфигурированные соты, UE и NodeB могут иметь неверное представление относительно активных сот. Кроме того, для поддержания связи, одна сота с парой DL/UL должна всегда оставаться активированной и называется первичной сотой. Предполагается, что передачи PUCCH с UE осуществляются только в его первичной соте (Pcell), и информация HARQ-ACK переносится только в одном PUSCH.

На Фиг. 9 показана схема, демонстрирующая распараллеливание исполнения DAI DL на фиг. 7 на множественные соты DL.

Согласно фиг. 9, NodeB передает SA DL на UE в 3 подкадрах DL в соте 0 910 и устанавливает значения IE DAI DL согласно количеству SA DL, передаваемых на UE только для приемов PDSCH в соте 0. Аналогичным образом, NodeB передает SA DL на UE в 2 подкадрах DL в соте 1 920 и 2 подкадрах DL в соте 2 930 и устанавливает значения IE DAI DL согласно количеству SA DL, передаваемых на UE только для приемов PDSCH в соте 1 и соте 2, соответственно.

Основное условие правильной передачи информации HARQ-ACK состоит в том, что UE и NodeB должны иметь взаимопонимание в отношении полезной нагрузки HARQ-ACK. Это включает в себя взаимопонимание в отношении упорядочения битов информации HARQ-ACK по сотам и подкадрам в передаваемом кодовом слове HARQ-ACK и способа кодирования, используемого для передачи полезной нагрузки HARQ-ACK (одиночный или двойной код RM).

Фактическая полезная нагрузка HARQ-ACK также подлежит ограничению, поскольку иначе трудно добиться выполнения желаемых требований к надежности. Дополнительно, необходимые ресурсы в PUSCH для передачи больших полезных нагрузок HARQ-ACK могут чрезмерно возрастать и приводить к неприемлемым издержкам или к неспособности надежно принимать полезную нагрузку HARQ-ACK. По этой причине полезная нагрузка HARQ-ACK подлежит сжатию, и пространственное объединение рассматривается как первый выбор, возможно, сопровождаемый объединением по подкадрам DL (временным объединением) или по сотам (сотовым объединением).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение призвано решать, по меньшей мере, вышеописанные проблемы и/или недостатки и обеспечивать, по меньшей мере, преимущества, описанные ниже. Соответственно, аспект настоящего изобретения предусматривает способы и устройство для UE, работающего в системе связи TDD и сконфигурированного с множественными сотами DL для определения способа кодирования битов информации квитирования как функции их количества.

В соответствии с аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ, осуществляемый на UE, для кодирования битов информации квитирования для передачи на базовую станцию в системе связи TDD. Биты информации квитирования генерируются для каждого из множества TTI и для каждой из множества сот, сконфигурированных для UE. Один бит информации квитирования генерируется для каждой соты, сконфигурированной c режимом передачи (TM), который переносит один TB данных. Два бита информации квитирования генерируются для каждой соты, сконфигурированной с TM, переносящим два TB данных. Биты информации квитирования, соответствующие множеству TTI, для каждой из множества сот, размещены в первом кодовом слове в порядке возрастания значений индекса соты. Первое кодовое слово кодируется, когда общее количество битов информации квитирования меньше или равно заранее определенному значению. Последовательные биты информации квитирования из первого кодового слова попеременно помещаются во второе кодовое слово и третье кодовое слово, и второе кодовое слово и третье кодовое слово кодируются, когда общее количество битов информации квитирования больше заранее определенного значения.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предусмотрен способ, осуществляемый на UE, для передачи битов информации квитирования на базовую станцию в системе связи TDD. Биты информации квитирования генерируются для каждого из множества TTI и для каждой из множества сот, сконфигурированных для UE. Один бит информации квитирования генерируется для каждой соты, сконфигурированной с TM, который переносит один TB данных. Два бита информации квитирования генерируются для каждой соты, сконфигурированной с TM, переносящим два TB данных. UE сконфигурировано для применения пространственного объединения для битов информации квитирования по поднабору множества сот посредством сигнализации более высокого уровня. Общее количество битов информации квитирования передаются в соответствии с пространственным объединением, размером множества TTI, размером множества сот и размером поднабора множества сот.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения, предусмотрено устройство UE для передачи битов информации квитирования. Устройство UE осуществляет связь с базовой станцией в системе TDD. Устройство включает в себя приемник для приема транспортных блоков (TB) данных в, по меньшей мере, одной из множества сконфигурированных сот и в, по меньшей мере, одном из множества интервалов (TTI) времени передачи, для генерации битов информации квитирования для каждого из поднабора множества TTI и для каждой из множества сконфигурированных сот, причем один бит информации квитирования генерируется для каждой соты, сконфигурированной режимом передачи (TM), который переносит один TB данных, и два бита информации квитирования генерируются для каждой соты, сконфигурированной с TM, который переносит два TB данных, и для размещения, в первом кодовом слове, битов информации квитирования, соответствующих поднабору множества TTI для каждой из множества сот, в порядке возрастания значений индекса соты. Устройство также включает в себя кодер для кодирования первого кодового слова, когда общее количество битов информации квитирования меньше или равно заранее определенному значению, и для попеременного помещения последовательных битов информации квитирования из первого кодового слова во второе кодовое слово и третье кодовое слово и кодирования второго кодового слова и третьего кодового слова, когда общее количество битов информации квитирования больше заранее определенного значения. Устройство дополнительно включает в себя передатчик для передачи кодированных битов информации квитирования первого кодового слова или кодированных битов информации квитирования второго кодового слова и третьего кодового слова.

В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения, предусмотрено устройство UE для передачи битов информации квитирования. Устройство UE осуществляет связь с базовой станцией в системе TDD. Устройство включает в себя приемник для приема TB данных в, по меньшей мере, одной из множества сконфигурированных сот и в, по меньшей мере, одном из множества TTI, для генерации битов информации квитирования для каждого из поднабора множества TTI и для каждой из множества сконфигурированных сот, причем один бит информации квитирования генерируется для каждой соты, сконфигурированной с TM, который переносит один TB данных, и два бита информации квитирования генерируются для каждой соты, сконфигурированной с TM, который переносит два TB данных, и для применения пространственного объединения для битов информации квитирования по поднабору множества сот посредством сигнализации более высокого уровня. Устройство также включает в себя передатчик для передачи общего количества битов информации квитирования в соответствии с пространственным объединением, размером множества TTI, размером множества сот и размером поднабора множества сот.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеизложенные и другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения станут понятными из нижеследующего подробного описания, приведенного совместно с прилагаемыми чертежами, в которых:

фиг. 1 - схема, демонстрирующая структуру кадра для системы TDD;

фиг. 2 - схема, демонстрирующая традиционную структуру PUCCH в одном слоте подкадра для передачи множественных битов информации HARQ-ACK с использованием способа передачи DFT-S-OFDM.

Фиг. 3 - блок схема, демонстрирующая передатчик для передачи информации HARQ-ACK, закодированной с использованием одинарного кода RM;

фиг. 4 - блок схема, демонстрирующая приемник для приема информации HARQ-ACK, закодированной с использованием одинарного кода RM;

фиг. 5 - блок схема, демонстрирующая передатчик для передачи информации HARQ-ACK, закодированной с использованием двойного кода RM;

фиг. 6 - блок схема, демонстрирующая приемник для приема информации HARQ-ACK, закодированной с использованием двойного кода RM;

фиг. 7 - схема, демонстрирующая настройку для IE DAI DL в 4 подкадрах DL окна объединения;

фиг. 8 - схема, демонстрирующая принцип CA;

фиг. 9 - схема, демонстрирующая распараллеливание исполнения IE DAI DL на фиг. 7 на множественные соты DL;

фиг. 10 - схема, демонстрирующая применение пространственного объединения HARQ-ACK по сотам и подкадрам, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 11 - схема, демонстрирующая применение пространственного объединения HARQ-ACK на PUSCH, связанном с SA UL, переносящем IE DAI UL, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 12 - схема, демонстрирующая применение пространственного объединения HARQ-ACK, сопровождаемого временным объединением, которому отдается приоритет для сот без пространственного объединения, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 13 - схема, демонстрирующая применение другого объединения HARQ-ACK на PUSCH относительно PUCCH, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 14 - схема, демонстрирующая первое разделение битов информации HARQ-ACK и битов другой информации управления UL, если таковые существуют, для кодирования 2 кодами RM, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 15 - схема, демонстрирующая второе разделение битов информации HARQ-ACK и битов другой информации управления UL, если таковые существуют, для кодирования 2 кодами RM, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. Идентичные или аналогичные компоненты могут обозначаться идентичными или аналогичными позиционными обозначениями, даже если они проиллюстрированы на разных чертежах. Подробные описания конструкций или процессов, известных в технике могут быть опущены во избежание затруднения понимания предмета настоящего изобретения.

Дополнительно, хотя варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на передачу OFDM с DFT-расширением, они также применимы, в целом, ко всем передачам на основе мультиплексирования с частотным разделением (FDM) и, в частности, множественного доступа с частотным разделением на одной несущей (SC-FDMA) и OFDM.

Предполагается, что UE генерирует информацию HARQ-ACK в ответ на каждый TB, связанный с SA DL. Однако UE также может детерминировано генерировать информацию HARQ-ACK, связанную с каждым TB SPS, который NodeB передает на UE в заранее определенных подкадрах DL, не передавая соответствующий SA DL. Понятно, что UE включает информацию HARQ-ACK вследствие SPS PDSCH, когда оно существует, с тем, которое оно генерирует в ответ на SA DL, и его размещение может быть, например, в начале кодового слова HARQ-ACK. Предполагается, что UE генерирует бит информации HARQ-ACK, соответствующий каждому SA DL. Варианты осуществления настоящего изобретения соотносят сконфигурированные соты с пользовательским оборудованием UE, но также могут непосредственно применяться, если вместо этого рассматриваются активированные соты.

Варианты осуществления настоящего изобретения рассматривают аспекты для определения способа кодирования для битов информации HARQ-ACK на PUCCH или в PUSCH как функции полезной нагрузки HARQ-ACK, и для разбиения битов информации HARQ-ACK в двойном коде RM. Предполагается, что одинарный код RM используется, если полезная нагрузка HARQ-ACK меньше или равна $$S_1$$ битам, и что двойной код RM используется, если полезная нагрузка HARQ-ACK больше $$S_1$$ битов, но меньше или равна $$S_2$$ битам. Если полезная нагрузка HARQ-ACK больше $$S_2$$ битов, применяется избирательное или полное пространственное объединение для снижения полезной нагрузки HARQ-ACK до $$S_2$$ битов или ниже $$S_2$$ битов, соответственно. Если, после полного пространственного объединения, полезная нагрузка HARQ-ACK по-прежнему превышает $$S_2$$ битов, дополнительно осуществляется временное объединение или сотовое объединение, пока полезная нагрузка HARQ-ACK не станет меньше или равной $$S_2$$ битам.

Для UE с $$C$$ сконфигурированными сотами, $$N_{\text{DAI}}^{\text{DL}}(c)$$ обозначает количество SA DL, которые UE определяет как передаваемые с NodeB на основании IE DAI DL в SA DL, которые UE обнаруживает в окне объединения $$N_{\text{bundle}}$$ подкадров, и $$Q_{\text{add}}(c)$$ обозначает количество дополнительных SA DL, которые UE может не иметь возможности определить из IE DAI DL в обнаруженных им SA DL (например, $$Q_{\text{add}}(c)=0$$ , если UE обнаруживает SA DL в последнем подкадре DL окна объединения в соте $$c$$ и $$Q_{\text{add}}(c)=1$$ в противном случае). $$T{B}_{\max }^{}(c)$$ обозначает максимальное количество TB, которые UE может принимать в подкадре в соте $$c$$ согласно сконфигурированному TM PDSCH, полезную нагрузку HARQ-ACK без пространственного объединения в PUCCH или в PUSCH, не связанном с SA UL, можно определять без разногласий между NodeB и UE, как показано ниже в уравнении (2).

$$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}={\displaystyle \sum _{c=0}^{C-1}\left(N_{\text{DAI}}^{\text{DL}}(c)+Q_{\text{add}}(c)\right)\cdot T{B}_{\max }^{}(c)}$$ . …(2)

В зависимости от исполнения DAI DL, полезную нагрузку HARQ-ACK можно определять иначе, чем в уравнении (2), но точное определение не существенно для вариантов осуществления настоящего изобретения, и уравнение (2) приведено только в порядке примера. Например, согласно альтернативному подходу к вычислению полезной нагрузки HARQ-ACK, $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}=N_{\text{bundle}}^{}\cdot \left(C+C_2\right)$$ , где $$C_2$$ - количество сот, для которого UE сконфигурировано TM, допускающим прием 2 TB на подкадр.

На основании значения $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ , способ кодирования для передачи HARQ-ACK на PUCCH определяется следующим образом:

a) Если $$2\le O_{HARQ-ACK}^{}\le S_1$$ , одинарный код RM используется без пространственного объединения

a. Поскольку CA DL предусматривает наличие, по меньшей мере, $$C=2$$ сот, минимальное значение $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ получается при $$N_{\text{DAI}}^{\text{DL}}(c)=1$$ , $$Q_{\text{add}}(c)=0$$ и $$T{B}_{\max }^{}(c)=1$$ .

b. Хотя другой способ кодирования можно использовать для передачи $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}=2$$ битов на PUSCH, для простоты, предполагается одинарный код RM.

b) Если $$S_1<O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}\le S_2$$ , двойной код RM используется без пространственного объединения.

c) Если $$S_2<O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ , двойной код RM используется с пространственным объединением и, возможно, временным или сотовым объединением.

Первый аспект вариантов осуществления настоящего изобретения фокусируется на случае, когда $$S_2<O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ , и предусматривает выбор одинарного кода RM или двойного кода RM и применение объединения в различных областях. Предполагая, что UE присвоило каждой соте уникальное значение Cell_Index, пространственное объединение HARQ-ACK, соответствующее последнему подкадру DL в окне объединения, осуществляется, начиная с соты с наибольшим (или наименьшим) Cell_Index, рассматривая только соты со сконфигурированным TM, допускающим прием 2 TB, и продолжая сначала по сотовой области и затем по временной области в итерационном порядке. Пространственное объединение в первичной соте, если UE сконфигурировано TM, допускающим прием 2 TB в первичной соте, может осуществляться в последнюю очередь независимо от соответствующего Cell_Index. Пространственное объединение сначала осуществляется по сотовой области с целью минимизации или избежания штрафования некоторых сот больше чем других сот. Причина, по которой пространственное объединение сначала осуществляется для последнего подкадра окна объединения, состоит в том, что он с большей вероятностью не переносит биты фактической информации HARQ-ACK (поскольку UE не может определить, потерпело ли оно неудачу в обнаружении SA DL в последнем подкадре), что позволяет минимизировать влияние потери информации вследствие объединения.

На Фиг. 10 показана схема, демонстрирующая применение пространственного объединения HARQ-ACK по сотам и подкадрам, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг. 10, Cell_Index каждой соты представлен соответствующим номером. В соте 0 1010, соте 2 1030 и соте 3 1040, UE сконфигурировано TM, допускающим прием 2 TB на подкадр DL, и для $$N_{\text{DAI}}^{\text{DL}}(c)=3$$ подкадров DL ( $$Q_{\text{add}}(c)=1$$ ), оно генерирует 8 битов 1015, 1035 и 1045 HARQ-ACK для каждой из этих сот, соответственно. Порядок битов HARQ-ACK совпадает с порядком подкадров DL, которым они соответствуют. В соте 1 1020, UE сконфигурировано TM, допускающим прием 1 TB на подкадр DL, и генерирует 4 бита 1025 HARQ-ACK. Поэтому общее количество битов HARQ-ACK равно 28. Предполагая, что $$S_2=20$$ , требуется пространственное объединение 8 пар HARQ-ACK, и оно начинается с последнего подкадра в окне объединения $$N_{\text{bundle}}^{}=4$$ подкадров (подкадра DL 3) и с соты с наибольшим Cell_Index (или наименьшим Cell_Index) и продолжается последовательно в порядке убывания (или возрастания) Cell_Index, для сот, сконфигурировавших TM, допускающий передачу 2 TB, если необходимо, до соты с наименьшим Cell_Index. Поэтому пространственное объединение осуществляется для битов HARQ-ACK, соответствующих подкадрам DL 3, 2 и 1 соты 3, для битов HARQ-ACK, соответствующих подкадрам DL 3, 2 и 1 соты 2, и для подкадров DL 3 и 2 соты 0, в результате чего, получаются объединенные биты 1050, 1060 и 1070 HARQ-ACK, соответственно.

Первичную соту можно рассматривать в последнюю очередь для пространственного объединения. Дело в том, что в первичной соте планирование может происходить чаще, чем в других сотах, поэтому более вероятно, что пространственное объединение в первичной соте будет применяться к битам фактического HARQ-ACK вместо предпочтительного применения к битам HARQ-ACK, не связанным с фактическими SA DL. Последние биты HARQ-ACK генерируются для достижения заранее определенного размера кодового слова HARQ-ACK в $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ битов и не предназначены для переноса информации (они являются битами заполнения, установленными на значение NACK, которое заранее известно декодеру NodeB, поскольку они соответствуют SA DL, которые NodeB не передавал). Кроме того, первичная сота может переносить данные с более высоким приоритетом, чем данные в остальных сотах, и может быть желательно не сжимать информацию HARQ-ACK посредством пространственного объединения.

Альтернативный подход к осуществлению пространственного объединения предусматривает, что NodeB конфигурирует UE посредством RRC, сигнализирующего порядок сот, для которых UE должно осуществлять пространственное объединение. Поэтому, Cell_Index можно рассматривать как заменяемый сконфигурированным NodeB порядком для набора сконфигурированных сот, для которых UE должно осуществлять пространственное объединение. Дополнительно, NodeB также может конфигурировать, для UE, начальный подкадр для пространственного объединения.

Если UE принимает SA UL для передачи PUSCH в том же подкадре UL, в котором ожидается передача сигнала HARQ-ACK, и информация HARQ-ACK включена в PUSCH, полезная нагрузка HARQ-ACK определяется согласно нижеследующему уравнению (3).

$$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}=V_{\text{DAI}}^{\text{UL}}\cdot \left(C+C_2\right)$$ …(3)

где предполагается, что $$V_{\text{DAI}}^{\text{UL}}$$ указывает соту с наибольшим количеством SA DL, и что биты HARQ-ACK генерируются для всех сот, исходя из того, что передача $$V_{\text{DAI}}^{\text{UL}}$$ SA DL в каждой соте осуществляется независимо от фактического количества SA DL в каждой соте. UE может использовать значение NACK для битов информации HARQ-ACK в соте, которые не соответствуют принятому TB или SA DL (битов заполнения для передачи общего количества $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ битов согласно уравнению (3)). Если полезная нагрузка HARQ-ACK, определенная согласно уравнению (2), меньше, чем определенная согласно уравнению (3), первую можно рассматривать независимо от значения IE DAI UL.

Для $$V_{\text{DAI}}^{\text{UL}}=3$$ и $$N_{\text{bundle}}^{}=4$$ , полезная нагрузка HARQ-ACK на PUSCH для $$C=4$$ и $$C_2=3$$ снижается от $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}={\displaystyle \sum _{c=0}^{C-1}\left(N_{\text{DAI}}^{\text{DL}}(c)+Q_{\text{add}}(c)\right)\cdot T{B}_{\max }^{}(c)}=28$$ битов (или от $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}=N_{\text{bundle}}^{}\cdot \left(C+C_2\right)=28$$ битов) до $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}=V_{\text{DAI}}^{\text{UL}}\cdot \left(C+C_2\right)=21$$ битов. Следовательно, предполагая, что $$S_2=20$$ , требуется пространственное объединение только для 1 пары HARQ-ACK.

На Фиг. 11 показана схема, демонстрирующая применение пространственного объединения HARQ-ACK на PUSCH, связанном с SA UL, переносящем IE DAI UL, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг. 11, Cell_Index каждой соты представлен соответствующим номером. В соте 0 1110, соте 2 1130 и соте 3 1140, UE сконфигурировано TM, допускающим прием 2 TB на подкадр DL, и для $$V_{\text{DAI}}^{\text{UL}}=3$$ , генерирует 6 битов 1115, 1135 и 1145 HARQ-ACK для каждой из этих сот, соответственно. Порядок битов HARQ-ACK совпадает с порядком подкадров DL, которым они соответствуют. В соте 1 1120, UE сконфигурировано TM, допускающим прием 1 TB на подкадр DL, и для $$V_{\text{DAI}}^{\text{UL}}=3$$ , генерирует 3 бита 1125 HARQ-ACK. Поэтому общее количество битов HARQ-ACK равно 21. Поскольку пространственное объединение битов HARQ-ACK начинается с последнего подкадра в окне объединения (подкадра DL 3) и с соты с наибольшим Cell_Index, оно осуществляется только для битов HARQ-ACK, соответствующих подкадру DL 3 соты 3, в результате чего получаются объединенные биты 1150 HARQ-ACK.

Если пространственного объединения недостаточно для снижения полезной нагрузки HARQ-ACK в $$S_2$$ битов или ниже, дополнительно применяется временное объединение и/или сотовое объединение. Предполагая, что сначала осуществляется временное объединение (хотя возможно и обратное), поскольку пространственное объединение уже сжимает информацию HARQ-ACK для 2 TB в 1 бит HARQ-ACK, временному объединению отдается приоритет в сотах, где пространственное объединение не осуществляется (то есть, в сотах, где сконфигурированный TM допускает прием на UE только 1 TB). В противном случае, если временное объединение осуществляется на сотах, для которых также осуществляется пространственное объединение, информация HARQ-ACK для 4 TB будет дополнительно сжиматься в 1 HARQ-ACK что нежелательно, поскольку это увеличивает потерю пропускной способности система вследствие сжатой информации HARQ-ACK.

На Фиг. 12 показана схема, демонстрирующая применение пространственного объединения HARQ-ACK, сопровождаемого временным объединением, которому отдается приоритет для сот без пространственного объединения, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг. 12, порядок сот для пространственного объединения не существенен, поскольку пространственное объединение осуществляется по всем сотом, к которым оно применимо, в соте 0 1210, соте 2 1230, соте 3 1240 и соте 4 1250, и, для окна объединения размером $$N_{\text{bundle}}=4$$ подкадров DL, соответствующие 8 битов 1215, 1235, 1245 и 1255 HARQ-ACK сжимаются в соответствующие 4 бита 1218, 1238, 1248 и 1258 HARQ-ACK. Поскольку общее количество $$Q=24$$ битов HARQ-ACK после пространственного объединения превышает $$S_2=20$$ , выполняется временное объединение для соты 1 1220 и соты 5 1260. Размер объединения во временной области в каждой применимой соте определяется из необходимого сокращения числа битов HARQ-ACK как $${\lceil \left(Q-S_2\right)\cdot N_{\text{bundle}}/C_1\rceil }^{}$$ (или, для последней соты, где осуществляется временное объединение, как $$\lfloor \left(Q-S_2\right)\cdot N_{\text{bundle}}/C_1\rfloor$$ ), где $$\lfloor \rfloor$$ - функция округления до меньшего целого, которая округляет число до ближайшего меньшего целого числа, и $$C_1$$ - количество сот, сконфигурировавших TM, допускающий прием только 1 TB. Затем первоначальные 4 бита 1225 и 1265 HARQ-ACK, сжимаются в соответствующие 2 бита 1228 и 1268 HARQ-ACK.

Порядок сот для применения временного объединения может базироваться на соответствующем “Cell_Index” или может конфигурироваться на NodeB для каждого UE, и временное объединение на первичной соте может осуществляться в последнюю очередь.

Для передачи HARQ-ACK по PUCCH, необходимые ресурсы для максимальной полезной нагрузки уже существуют, например, для передачи 10 битов на фиг. 3 или передачи 20 битов на фиг. 5, и дополнительное снижение полезной нагрузки HARQ-ACK ниже максимума не приведет к снижению издержек. Этого не происходит в случае передачи HARQ-ACK по PUSCH, где необходимые ресурсы увеличиваются с возрастанием полезной нагрузки HARQ-ACK (например, как указано в уравнении (1)). Для очень больших полезных нагрузок HARQ-ACK, например, 10 битов или выше, издержки, вносимые мультиплексированием HARQ-ACK на PUSCH, могут быть существенными и влиять на надежность приема данных, особенно, если они не связаны с SA UL (например, в случае передачи SPS или неадаптивной повторной передачи HARQ, где можно предположить наличие максимально возможной полезной нагрузки HARQ-ACK). Кроме того, максимальных ресурсов, которые могут выделяться для мультиплексирования HARQ-ACK на PUSCH, может оказаться недостаточно для обеспечения желаемой надежности приема HARQ-ACK.

Второй аспект вариантов осуществления настоящего изобретения решает проблему, исходя из того, что к передаче HARQ-ACK на PUSCH можно применять дополнительное объединение по сравнению с передачей HARQ-ACK на PUCCH для достижения меньшей полезной нагрузки HARQ-ACK на PUSCH. Например, допустимая полезная нагрузка HARQ-ACK на PUCCH может достигать $$S_2$$ битов, тогда как допустимая полезная нагрузка HARQ-ACK на PUSCH может достигать $$S_0$$ битов, где $$S_0<S_2$$ (например, $$S_0=S_1$$ ).

Процесс дополнительного объединения HARQ-ACK на PUSCH может следовать тем же принципам, которые были описаны ранее на фиг. 10 и фиг. 12, где оно сначала осуществляется в пространственной области, и, если для достижения максимально допустимой полезной нагрузки HARQ-ACK требуется дополнительное объединение, оно продолжается во временной области (или в сотовой области). В отличие от передачи HARQ-ACK на PUCCH, где применение или неприменение объединения HARQ-ACK задано по умолчанию согласно максимальной полезной нагрузке HARQ-ACK, которая может поддерживаться соответствующей структурой PUCCH (то есть, согласно значениям $$S_1$$ и $$S_2$$ ), применение объединения HARQ-ACK на PUSCH может дополнительно зависеть от параметров передачи PUSCH, например, ее размера и/или MCS для передачи данных, и тогда $$S_0$$ является функцией этих параметров.

В первом подходе, значение $$S_0$$ может быть заранее определенным, например, равным $$S_1$$ . В этом случае, хотя объединение HARQ-ACK на PUCCH применяется, пока полезная нагрузка HARQ-ACK не сожмется до $$S_2$$ битов, и используется двойной код RM, для передачи HARQ-ACK на PUSCH можно применять дополнительное объединение HARQ-ACK, пока полезная нагрузка HARQ-ACK не сожмется до $$S_1$$ битов и всегда использовать одинарный код RM.

Во втором подходе, значение $$S_0$$ динамически вычисляется в зависимости от параметров передачи PUSCH. Одним таким параметром является MCS передачи данных. Например, $$S_0=S_1$$ , если MCS ниже заранее определенного порога $$MC{S}_{\text{thr}}$$ , и $$S_0=S_2$$ в противном случае. Это обусловлено тем фактом, что MCS передачи данных, или, эквивалентно, спектральная эффективность передачи данных, определяет ресурсы PUSCH, необходимые для мультиплексирования HARQ-ACK на PUSCH, например, как указано в уравнении (1). Тогда, во избежание существенных издержек HARQ-ACK, особенно для передач PUSCH со сравнительно низкой спектральной эффективностью данных, для MCS ниже $$MC{S}_{\text{thr}}$$ можно применять объединение HARQ-ACK в большем объеме для повышения надежности приема, как данных, так и информации HARQ-ACK.

В третьем подходе, значение $$S_0$$ динамически вычисляется в зависимости от размера передачи PUSCH ( $$M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}$$ ), который также определяет максимальный объем ресурсов, доступных для мультиплексирования HARQ-ACK на PUSCH, например, как описано в уравнении (1). В этом случае, $$S_0$$ можно определять как $$S_0=\lfloor 4\cdot M_{\text{sc}}^{\text{PUSCH}}\cdot Q_m/M_r\rfloor$$ , где $$M_r$$ - заранее определенное число, например 2, гарантирующее, что результирующая скорость кодирования RM не будет превышать $$1/M_r$$ .

Фиг. 13 - схема, демонстрирующая принцип применения различного объединения HARQ-ACK на PUSCH и PUCCH, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг. 13, для передачи полезной нагрузки HARQ-ACK в $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ битов 1305 на PUCCH 1310, если на этапе 1320 определено, что $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}\le S_1$$ , на этапе 1325 используется одинарный код RM, и объединение не используется. Альтернативно, на этапе 1330 проверяется условие $$S_1<O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}\le S_2$$ . Если оно выполняется, на этапе 1335 используется двойной код RM, и объединение не используется, а если нет, т.е. $$S_2<O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ , на этапе 1345 используются двойной код RM и объединение HARQ-ACK, как описано ранее. Для передачи HARQ-ACK на PUSCH 1315, $$S_0$$ сначала определяется, как описано ранее, на этапе 1350. На блоке 1360 проверяется условие $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}\le S_0$$ . Если оно выполняется, на этапе 1365 применяется такой же процесс для определения полезной нагрузки HARQ-ACK (осуществляется ли объединение) и кодирования, как для передачи на PUCCH. В противном случае, на этапе 1380 применяется объединение HARQ-ACK для снижения полезной нагрузки HARQ-ACK от $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ до $$S_0$$ . Затем, на этапе 1390 применяется такой же процесс для определения полезной нагрузки HARQ-ACK (осуществляется ли объединение) и кодирования, как для передачи на PUCCH, за исключением того, что вместо начальной полезной нагрузки в $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ битов используется полезная нагрузка в $$S_0$$ битов, сжатая посредством объединения.

Когда $$S_1<O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}\le S_2$$ и используется двойной код RM, надежность приема информации HARQ-ACK должна гарантироваться за счет минимизации или устранения неравной защиты от ошибок между двумя кодовыми словами HARQ-ACK двойного кода RM и обеспечения гарантии того, что никакое кодовое слово не испытывает высокой скорости кодирования, которая может негативно сказываться на надежности приема соответствующего кодового слова HARQ-ACK. Как описано ранее, одно кодовое слово двойного кода RM, по большей части, не должно содержать биты HARQ-ACK, связанные с фактическими SA DL, тогда как другое кодовое слово двойного кода RM, по большей части, содержит биты HARQ-ACK, не связанные с фактическими SA DL, которые генерируются, напротив, только для достижения заранее определенного размера кодового слова HARQ-ACK в $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ битов и не предназначены для переноса информации (биты заполнения).

Третий аспект вариантов осуществления настоящего изобретения предусматривает разбиение битов HARQ-ACK на 2 кодовых слова для двойного кода RM. Как описано ранее в отношении фиг. 5, вместо помещения первых $$S_1$$ битов HARQ-ACK в первый из двух кодов RM и остальных $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}-S_1$$ битов HARQ-ACK во второй из двух кодов RM, предусмотрено практически равное разделение полезной нагрузки HARQ-ACK в каждом из двух кодов RM за счет обеспечения $$O_{HARQ-ACK}^1={\lceil O_{HARQ-ACK}^{}/2\rceil }^{}$$ битов HARQ-ACK для первого их двух кодов RM и обеспечения остальных $$O_{HARQ-ACK}^2=\lfloor O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}/2\rfloor$$ битов HARQ-ACK для второго из двух кодов RM.

Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают, что если дополнительная информация управления UL, отличная от HARQ-ACK, с полезной нагрузкой в $$O_{\text{other}-\text{UCI}}^{}$$ битов, кодируется совместно с информацией HARQ-ACK на PUCCH, практически равное разделение между двумя кодами RM также применяется для $$O_{\text{other\_UCI}}^{}$$ битов (исходя из того, что $$S_1<O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}+O_{\text{other\_UCI}}^{}\le S_2$$ ). Например, дополнительной информацией управления может быть индикатор запроса услуги (SRI) или информация состояния канала (CSI). Затем $${\lceil O_{\text{other\_UCI}}^{}/2\rceil }^{}$$ битов дополнительной информации управления обеспечивается для первого из двух кодов RM, и остальные $$\lfloor O_{\text{other\_UCI}}^{}/2\rfloor$$ биты дополнительной информации управления обеспечиваются для второго из двух кодов RM. Хотя все $$O_{\text{other\_UCI}}^{}$$ биты представляют фактическую информацию, целью равного разделения между 2 словами кода RM является поддержание равного разделения $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ битов с одновременным достижением равновесия между разными типами битов информации, переносимых каждым из 2 слов кода RM.

Разделение битов HARQ-ACK и битов другой информации управления UL может осуществляться путем попеременного помещения битов из начальных полезных нагрузок в $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ битов и $$O_{\text{other\_UCI}}^{}$$ битов (если существуют), в соответствующие первое и второе кодовые слова двойного кода RM во избежание неравных скоростей кодирования между двумя кодовыми словами (поскольку, в противном случае, одно кодовое слово может, по большей части, содержать биты HARQ-ACK, связанные с фактическими SA DL, тогда как другое кодовое слово может, по большей части, содержать биты HARQ-ACK, не связанные с фактическими SA DL, которые генерируются, напротив, для достижения заранее определенного размера кодового слова HARQ-ACK и не предназначены для переноса информации).

На Фиг. 14 показана схема, демонстрирующая первое разделение битов информации HARQ-ACK и битов другой информации управления UL, если таковые существуют, для кодирования 2 кодами RM, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг. 14, полезная нагрузка 1410 HARQ-ACK делится на $${\lceil O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}/2\rceil }^{}$$ битов и $$\lfloor O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}/2\rfloor$$ битов 1420. Полезная нагрузка другой информации 1430 управления UL, если существует, делится на $${\lceil O_{\text{other\_UCI}}^{}/2\rceil }^{}$$ битов и $$\lfloor O_{\text{other\_UCI}}^{}/2\rfloor$$ битов 1440. Затем, $${\lceil O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}/2\rceil }^{}$$ + $$\lfloor O_{\text{other\_UCI}}^{}/2\rfloor$$ битов 1450 помещается в первый код 1460 RM, и $$\lfloor O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}/2\rfloor$$ + $${\lceil O_{\text{other\_UCI}}^{}/2\rceil }^{}$$ битов 1470 помещается во второй код RM 1480.

На Фиг. 15 показана схема, демонстрирующая второе разделение битов информации HARQ-ACK и битов другой информации управления UL, если таковые существуют, для кодирования 2 кодами RM, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг. 15, к полезной нагрузке 1510 HARQ-ACK $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}$$ присоединяется полезная нагрузка другой информации 1520 управления UL $$O_{\text{other}\_\text{UCI}}^{}$$ , и комбинированная полезная нагрузка помещается в первое кодовое слово из $$O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}+O_{\text{other}\_\text{UCI}}^{}$$ битов 1530 информации, которое затем делится на второе кодовое слово из $${\lceil \left(O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}+O_{\text{other}\_\text{UCI}}^{}\right)/2\rceil }^{}$$ битов 1540 информации и третье кодовое слово из $$\lfloor \left(O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}+O_{\text{other}\_\text{UCI}}^{}\right)/2\rfloor$$ битов 1550 информации (предполагая $$S_1<O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}+O_{\text{other\_UCI}}^{}\le S_2$$ и попеременно помещая последовательные биты первого кодового слова во второе кодовое слово и третье кодовое слово). Затем, $${\lceil \left(O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}+O_{\text{other}\_\text{UCI}}^{}\right)/2\rceil }^{}$$ битов 1540 информации помещается в первый код 1560 RM, и $$\lfloor \left(O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}^{}+O_{\text{other}\_\text{UCI}}^{}\right)/2\rfloor$$ битов информации 1550 помещается во второй код 1570 RM. В отсутствие другой информации управления UL, структура на фиг. 15 идентична структуре на фиг. 14.

При использовании двойного кода RM для передачи HARQ-ACK на PUSCH, чтобы гарантировать одинаковую надежность для каждого из двух кодовых слов, желательно иметь одинаковое количество $$Q^{\prime }$$ кодированных символов, при их вычислении, например с использованием уравнения (1), каждому из двух кодовых слов кода RM. Это особенно важно, если $$Q^{\prime }$$ является малым (положительным) целым числом. Поэтому вычисление $$Q^{\prime }$$ следует видоизменить, если $$Q^{\prime }$$ нечетно, путем добавления еще одного кодированного символа, чтобы получилось четное количество $$Q^{\prime }$$ кодированных символов. Например, если $${\lceil O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}\cdot {\beta }_{\text{offset}}^{\text{PUSCH}}/\left(Q_m\cdot R\right)\rceil }^{}$$ нечетно, вычисление в уравнении (1) можно видоизменить, как указано в нижеследующем уравнении (4).

$$Q^{\prime }=\min \left(\lceil \frac{O_{\text{HARQ}-\text{ACK}}\cdot {\beta }_{\text{offset}}^{\text{PUSCH}}}{Q_m\cdot R}\rceil +\mathrm{1,}4\cdot M_{sc}^{PUSCH}\right)$$ . (4)

Хотя изобретение показано и описано со ссылкой на определенные варианты его осуществления, специалисты в данной области техники могут предложить различные изменения, касающиеся формы и деталей, не выходящие за рамки сущности и объема настоящего изобретения, заданные нижеследующей формулой изобретения и ее эквивалентами.

Изобретение относится к системам беспроводной связи, в частности к передаче информации квитирования в восходящей линии связи. Технический результат - повышение скорости передачи данных. Предложены способы и устройство для пользовательского оборудования (UE), сконфигурированного с множественными сотами на нисходящей линии связи (DL) системы дуплексной связи с временным разделением (TDD) для определения способа кодирования битов информации квитирования как функции их количества, для применения объединения к битам информации квитирования, когда их количество превышает первое заранее определенное значение, и для разделения битов информации квитирования, возможно совместно с битами другой информации управления, на два отдельных кодовых слова, когда их общее количество превышает второе заранее определенное значение. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Способ для пользовательского оборудования (UE) для кодирования битов информации квитирования для передачи на базовую станцию в системе дуплексной связи с временным разделением (TDD), причем способ содержит этапы, на которых:
генерируют биты информации квитирования для каждого из множества подкадров и для каждой из множества сот, сконфигурированных для UE, причем один бит информации квитирования в одном подкадре генерируется для каждой соты, сконфигурированной с режимом передачи (TM), который переносит один транспортный блок (TB) данных, и при этом два бита информации квитирования в одном подкадре генерируются для каждой соты, сконфигурированной с TM, переносящим два TB данных,
генерируют первое кодовое слово посредством компоновки битов информации квитирования, соответствующих множеству подкадров, для каждой из множества сот в порядке возрастания значений индекса соты,
кодируют это первое кодовое слово, если общее количество битов информации квитирования меньше или равно заранее определенному значению, и
помещают биты информации квитирования из первого кодового слова во второе кодовое слово и третье кодовое слово попеременно и кодируют второе кодовое слово и третье кодовое слово, если общее количество битов информации квитирования больше заранее определенного значения.

2. Способ по п. 1, в котором передача информации квитирования осуществляется по физическому совместно используемому каналу восходящей линии связи, и размер множества подкадров сообщается в UE посредством информационного элемента в по меньшей мере одном назначении планирования, передаваемом базовой станцией в одной из множества сконфигурированных сот.

3. Способ по п. 1, в котором передача информации квитирования осуществляется по физическому каналу управления восходящей линии связи, и в одной из упомянутого множества сконфигурированных сот.

4. Способ по п. 1, в котором другая информация управления UL, содержащая множество битов информации, присоединяется к общему количеству битов информации квитирования, и, если сумма общего количества битов информации квитирования и множества битов информации больше заранее определенного значения, последовательные биты информации из суммы помещаются в четвертое кодовое слово и в пятое кодовое слово попеременно, на физическом канале управления восходящей линии связи, и упомянутые четвертое кодовое слово и пятое кодовое слово кодируются.

5. Способ для пользовательского оборудования (UE) для передачи битов информации квитирования на базовую станцию в системе дуплексной связи с временным разделением (TDD), причем способ содержит этапы, на которых:
генерируют биты информации квитирования для каждого из множества подкадров и для каждой из множества сот, сконфигурированных для UE, причем один бит информации квитирования в одном подкадре генерируется для каждой соты, сконфигурированной с режимом передачи (TM), который переносит один транспортный блок (TB) данных, и при этом два бита информации квитирования в одном подкадре генерируются для каждой соты, сконфигурированной с TM, переносящим два TB данных,
конфигурируют, посредством сигнализации более высокого уровня, UE для применения объединения в пространственной области для битов информации квитирования по упомянутому множеству сот, и
передают общее количество битов информации квитирования в соответствии с объединением в пространственной области, размер множества подкадров, размер множества сот и размер множества сот.

6. Способ по п. 5, в котором поднабор упомянутых сот неявно определяется через базовую станцию путем конфигурирования UE с использованием количества сот и путем определения упомянутого количества сот согласно порядку убывания значений индекса соты.

7. Способ по п. 5, в котором UE применяет пространственное объединение, если передача битов информации квитирования осуществляется на физическом совместно используемом канале восходящей линии связи, причем UE не применяет объединение в пространственной области, если передача битов информации квитирования осуществляется на физическом канале управления восходящей линии связи.

8. Устройство пользовательского оборудования (UE) для передачи битов информации квитирования, причем UE осуществляет связь с базовой станцией в системе дуплексной связи с временным разделением (TDD), причем устройство содержит:
приемник, выполненный с возможностью приема транспортных блоков (TB) данных в по меньшей мере одной из множества сконфигурированных сот и в по меньшей мере одном из множества подкадров,
кодер, выполненный с возможностью кодирования первого кодового слова, если общее количество битов информации квитирования меньше или равно заранее определенному значению, и для помещения последовательных битов информации квитирования из первого кодового слова во второе кодовое слово и третье кодовое слово попеременно и кодирования второго кодового слова и третьего кодового слова, если общее количество битов информации квитирования больше заранее определенного значения, и
передатчик, выполненный с возможностью передачи кодированных битов информации квитирования первого кодового слова или кодированных битов информации квитирования второго кодового слова и третьего кодового слова,
контроллер, выполненный с возможностью генерации битов информации квитирования для каждого из поднабора множества подкадров и для каждой из множества сконфигурированных сот, причем один бит информации квитирования в одном подкадре генерируется для каждой соты, сконфигурированной с режимом передачи (TM), который переносит один TB данных, и при этом два бита информации квитирования в одном подкадре генерируются для каждой соты, сконфигурированной с TM, который переносит два TB данных, для генерирования первого кодового слова посредством размещения битов информации квитирования, соответствующих упомянутому поднабору множества подкадров для каждой из множества сот, в порядке возрастания значений индекса соты, и для управления упомянутыми приемником, кодером и передатчиком.

9. Устройство пользовательского оборудования по п. 8, в котором передача информации квитирования осуществляется по физическому совместно используемому каналу восходящей линии связи, и размер множества подкадров сообщается в UE посредством информационного элемента в по меньшей мере одном назначении планирования, передаваемом базовой станцией в одной из множества сконфигурированных сот.

10. Устройство пользовательского оборудования по п. 8, в котором передача информации квитирования осуществляется по физическому каналу управления восходящей линии связи, и в одной из упомянутого множества сконфигурированных сот.

11. Устройство пользовательского оборудования по п. 8, в котором другая информация управления UL, содержащая множество битов информации, присоединяется к общему количеству битов информации квитирования, и, если сумма общего количества битов информации квитирования и множества битов информации больше заранее определенного значения, последовательные биты информации из упомянутой суммы помещаются в четвертое кодовое слово и пятое кодовое слово попеременно, причем четвертое кодовое слово и пятое кодовое слово поступают на кодер, и передача осуществляется на физическом канале управления восходящей линии связи.

12. Устройство пользовательского оборудования (UE) для передачи битов информации квитирования, причем устройство UE осуществляет связь с базовой станцией в системе дуплексной связи с временным разделением (TDD), причем устройство содержит:
приемник, выполненный с возможностью приема транспортных блоков (TB) данных в по меньшей мере одной из множества сконфигурированных сот и в по меньшей мере одном из множества подкадров;
передатчик, выполненный с возможностью передачи общего количества битов информации квитирования в соответствии с объединением в пространственной области, размера множества подкадров, размера множества сот и размера множества сот,
контроллер, выполненный с возможностью генерации битов информации квитирования для каждого из поднабора множества подкадров и для каждой из множества сконфигурированных сот, причем один бит информации квитирования в одном подкадре генерируется для каждой соты, сконфигурированной с режимом передачи (TM), который переносит один TB данных, и два бита информации квитирования в одном подкадре генерируются для каждой соты, сконфигурированной с TM, который переносит два TB данных, и для применения объединения в пространственной области для битов информации квитирования по упомянутому множеству сот посредством сигнализации более высокого уровня.

13. Устройство пользовательского оборудования по п. 12, в котором упомянутый поднабор упомянутых сот неявно определяется через базовую станцию путем конфигурирования UE с использованием количества сот, и контроллер определяет количество согласно порядку убывания значений индекса соты.

14. Устройство пользовательского оборудования по п. 12, в котором контроллер выполнен с возможностью применения объединения в пространственной области, если передача битов информации квитирования осуществляется на физическом совместно используемом канале восходящей линии связи, и причем контроллер выполнен с возможностью не применять объединение в пространственной области, если передача битов информации квитирования осуществляется на физическом канале управления восходящей линии связи.