СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ СХЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ПО ВОСХОДЯЩЕМУ КАНАЛУ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК H04W72/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе и способу для беспроводной передачи данных, и, в конкретных вариантах осуществления, к системе и способу для схемы передачи без разрешения по восходящему каналу.

Уровень техники

В типичной сети беспроводной передачи, такой как сеть долгосрочного развития (LTE), выбор совместно используемых каналов передачи данных для восходящего канала (UL) основан на планировании/разрешении, и механизмами планирования и разрешения управляет базовая станция (BS) в сети. Оборудование пользователя (UE) передает запрос на планирование UL в базовую станцию. Когда BS принимает запрос на планирование, BS передает разрешение на UL в UE, обозначающее выделение ею ресурсов UL. UE затем передает данные в соответствии с предоставленным ресурсом.

Проблема, связанная с таким подходом, состоит в том, что ресурс, занимаемый передаваемыми служебными сигналами для механизма планирования/разрешения, может быть довольно большим, в частности, в случаях передачи данных малого объема. Например, при передаче малых пакетов приблизительно по 20 байтов каждый, ресурсы, используемые механизмом планирования/разрешения, могут составлять приблизительно 30% или даже 50% размера пакета. Другая проблема с таким подходом состоит в том, что процедура планирования/предоставления разрешения приводит к исходной задержке при передаче данных. Даже когда ресурсы являются доступными, присутствует, как минимум, 7-8 мс задержка в типичной сети беспроводной передачи данных между передачей запроса на планирование и первой передачей данных по восходящему каналу.

Сущность изобретения

Эти и другие проблемы решаются или обходятся, и достигаются технические преимущества, благодаря использованию предпочтительных вариантов воплощения настоящего изобретения, которые предоставляют систему и способ для схемы передачи без разрешения по восходящему каналу.

В соответствии с аспектом настоящего изобретения, способ включает в себя воплощение в BS схемы передачи по восходящему каналу без разрешения. Схема передачи по восходящему каналу без разрешения определяет область доступа первого модуля передачи в условиях конфликта (CTU) в области время-частота, определяет множество CTU, определяет принятую по умолчанию схему отображения CTU путем отображения, по меньшей мере, некоторых из множества CTU на первую область доступа CTU, и определяет принятую по умолчанию схему отображения оборудования пользователя (UE) путем определения правила для отображения множества UE для множества CTU.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, базовая станция (BS) включает в себя процессор, и считываемый компьютером носитель информации, в котором содержатся программы для выполнения процессором, программы включают в себя инструкции для воплощения схемы передачи по восходящему каналу без разрешения, приема передачи по восходящему каналу из оборудования пользователя (UE), попытки декодирования вслепую передачи по восходящему каналу и обозначения для UE, была ли успешной попытка декодирования вслепую передачи по восходящему каналу. Схема передачи по восходящему каналу без разрешения определяет множество модулей передачи в условиях конфликта (CTU), определяет одну или больше областей доступа CTU в области время-частота, формирует принятую по умолчанию схему отображения CTU путем отображения множества CTU на одну или больше из областей доступа CTU, и формирует принятую по умолчанию схему отображения UE путем определения правила для отображения множества UE на множество CTU.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, способ схемы передачи без разрешения включает в себя воплощение оборудованием пользователя (UE) принятой по умолчанию схемы отображения модуля передачи в условиях конфликта (CTU) путем определения соответствующего CTU для передачи по восходящему каналу, в соответствии с правилом отображения UE, и принятой по умолчанию схемы отображения CTU, и передачи по восходящему каналу передачи в базовую станцию (BS) соответствующего CTU.

В соответствии с еще одним другим аспектом настоящего изобретения, оборудование пользователя (UE) включает в себя процессор, и считываемый компьютером носитель информации, на котором содержатся программы для выполнения процессором, программы, включающие в себя инструкции для воплощения принятой по умолчанию схемы отображения модулем передачи в условиях конфликта (CTU) путем определения соответствующего CTU для передачи по восходящему каналу, в соответствии с правилом передачи UE и принятой по умолчанию схемой отображения CTU и передачи в базовую станцию (BS) передачи по восходящему каналу соответствующего CTU, определения, произошла ли коллизия на основе обозначения BS, и повторной передачи в BS восходящей передачи, используя механизм асинхронного гибридного запроса автоматического повторения (HARQ), когда UE определяет, что произошла коллизия.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания настоящего изобретения и его преимуществ, далее будет сделана ссылка на следующее описание, представленное совместно с приложенными чертежами, на которых:

на фиг. 1 представлена блок-схема, поясняющая сеть, в соответствии с различными вариантами осуществления;

на фиг. 2 представлена схема, иллюстрирующая пример конфигурации различных областей доступа передачи в условиях конфликта (CTU), в соответствии с различными вариантами осуществления;

на фиг. 3 представлена схема, иллюстрирующая, в качестве примера, отображение CTU на области доступа CTU, в соответствии с различными вариантами осуществления;

на фиг. 4 представлена схема, иллюстрирующая пример нумерации индекса CTU, в соответствии с различными вариантами осуществления;

на фиг. 5А и 5В представлены схемы, поясняющие пример отображения UE и перераспределения в соответствии с различными вариантами осуществления;

на фиг. 6 представлена блок-схема объединенной сигнатуры и детектирования данных, используя способ алгоритма передачи сообщений с активным детектором UE в соответствии с различными вариантами осуществления;

на фиг. 7А и 7В представлены блок-схемы последовательности операций активности базовой станции (BS), в соответствии с различными вариантами осуществления;

на фиг. 8А и 8В представлены блок-схемы последовательности операций активности оборудования пользователя (UE), в соответствии с различными вариантами осуществления; и

на фиг. 9 представлена блок-схема, поясняющая вычислительную платформу, которая может использоваться для выполнения, например, устройств и способов, описанных здесь, в соответствии с вариантом осуществления.

Подробное описание изобретения

Выполнение и использование вариантов осуществления подробно описаны ниже. Следует, однако, понимать, что в настоящем изобретении представлено множество применимых изобретательских концепций, которые могут быть воплощены, используя широкое разнообразие конкретных контекстов. Конкретные описанные варианты осуществления представляют собой просто иллюстрацию конкретных способов выполнения и использования изобретения и не ограничивают объем изобретения.

Различные варианты осуществления описаны в отношении конкретного контекста, а именно беспроводной сети передачи данных LTE. Однако, также могут применяться другие варианты осуществления в других сетях беспроводной передачи данных, таких как сеть Глобальной мировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (WiMAX).

На фиг. 1 иллюстрируется блок-схема сети 100, в соответствии с различными вариантами осуществления. Базовая станция (BS) 102 администрирует передачей данных для восходящего и нисходящего каналов передачи для различных UE 104-114 в пределах своей зоны 116 обслуживания. BS 102, в качестве альтернативы, может называться башней соты, eNodeB, сетью доступа и т.п. BS 102 может поддерживать передачу на множестве несущих в соте одновременно. BS 102 воплощает схему передачи по восходящему каналу без разрешения, в которой области доступа модуля передачи в условиях конфликта (CTU) определены таким образом, что UE 104-114 могут соревноваться за и получать доступ к ресурсам восходящего канала передачи без использования механизма запроса/разрешения. Схема передачи по восходящему каналу без разрешения может быть определена BS, или она может быть установлена в стандарте беспроводной передачи данных (например, 3GPP). UE 104-114 могут отображаться на различные области доступа CTU, для исключения коллизии (то есть, когда два или больше UE пытаются передавать данные по одному и тому же ресурсу восходящего канала передачи). Однако, если возникает коллизия, UE 104-114 могут разрешать коллизии, используя способ асинхронного HARQ (гибридного запроса автоматического повторения). BS 102 вслепую (то есть без явной передачи сигналов) детектирует активные UE и декодирует принятую передачу по восходящему каналу.

В соответствии с такой схемой, UE 104-114 может передавать данные по восходящему каналу передачи без выделения BS ресурса для механизмов запроса/разрешения. Поэтому могут быть сэкономлены общие сетевые ресурсы для служебных сигналов. Кроме того, эта система позволяет экономить время в течение использования восходящего канала передачи путем обхода схемы запроса/разрешения. Хотя только одна BS 102 и шесть UE 104-114 представлены на фиг. 1, типичная сеть может включать в себя множество BS, каждая из которых охватывает передачу от различного множества UE в своей географической области обслуживания.

В сети 100 используются различные механизмы передачи сигналов высокого уровня для обеспечения и конфигурирования передачи без разрешения. UE 104-114, выполненные с возможностью передачи без разрешения сигнала об этой возможности в BS 102. Это позволяет BS 102 поддерживать как передачу без разрешения, так и традиционную передачу сигналов/разрешения (например, для старых моделей UE) одновременно. Соответствующие UE могут передавать сигналы такой возможности, используя, например, сигналы RRC (управление радиоресурсов), определенные в стандарте 3GPP (Проект партнерства третьего поколения). Новая область может быть добавлена к списку возможностей UE в сигналах RRC для обозначения, поддерживает ли UE передачу без разрешения. В качестве альтернативы, одно или больше из существующих полей могут быть модифицированы, или в отношении них может быть сделано предположение в отношении поддержки без разрешения.

BS 102 также использует механизмы высокого уровня (например, канал широковещательной передачи или канал медленной передачи сигналов) для уведомления UE 104-114, передавая информацию, необходимую для разрешения и конфигурирования схемы передачи без разрешения. Например, BS 102 может передавать сигнал о том, что она поддерживает передачу без разрешения, причем в этом сигнале содержится пространство поиска и коды доступа для областей доступа CTU, максимальный размер набора сигнатуры (то есть общее количество определенных сигнатур), установка схемы модуляции и кодирования (MCS) и т.п. Кроме того, BS 102 может время от времени обновлять эту информацию, используя, например, канал медленной передачи сигнала (например, канал передачи сигналов, который возникает через порядка сотен миллисекунд, вместо возникновения в каждом TTI).

BS 102 воплощает схему передачи по восходящему каналу без разрешения. Схема передачи по восходящему каналу без разрешения определяет области доступа CTU для обеспечения возможности передачи без разрешения с использованием UE 104-114. CTU представляет собой основной ресурс, заранее определенный сетью 100, для передачи в условиях конфликта. Каждый CTU может представлять собой комбинацию в области времени, частоты, кода и/или пилотных элементов. Элементы в области кода могут представлять собой коды CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов), сигнатуры LDS (сигнатура с низкой плотностью), кодовые книги SCMA (множественный доступ с разреженным кодом) и т.п. Такие возможные элементы в области кода называются ниже, в общем, "сигнатурами". Множество UE могут соревноваться за одни и те же CTU. Размер CTU заранее установлен сетью и может учитывать ожидаемый размер передачи, количество требуемого заполнения и/или уровни MCS.

Область доступа CTU представляет собой область время - частота, где возникает передача конфликтов. Схема передачи по восходящему каналу без разрешения может определять множество областей доступа CTU для сети 100. Схема восходящего канала передачи без разрешения может быть определена BS 102 через передачу сигналов высокого уровня (например, через канал широковещательной передачи), или она может быть заранее определена стандартом и воплощена в UE (например, во встроенном программном обеспечении UE). Области могут существовать в одной или больше полосах частот (внутри полосы или между полосами), могут занимать всю ширину полосы пропускания передачи по восходящему каналу передачи или часть общей полосы пропускания передачи BS 102 или несущей, поддерживаемой BS 102. Область доступа CTU, которая занимает только часть полосы пропускания, позволяет BS 102 одновременно поддерживать передачи по восходящему каналу передачи в соответствии с традиционной схемой запроса/разрешения (например, для старых моделей UE, которые не могут поддерживать передачу без разрешения). Кроме того, BS 102 может использовать неиспользуемые CTU для запланированной передачи, в соответствии со схемой запроса/разрешения, или BS 102 может регулировать размер областей доступа CTU, если части областей доступа не будут использоваться в течение определенного периода времени. Кроме того, области доступа CTU могут периодически выполнять переключение частоты. BS 102 может передавать сигналы об этих изменениях в отношении размера области доступа CTU и частоты в UE 104-114 через канал медленной передачи сигналов.

На фиг. 2 иллюстрируется пример конфигурации для различных областей доступа CTU, определенных BS 102. На фиг. 2 BS 102 поддерживает передачу для трех несущих, каждая из которых работает на частотах F1, F2 и F3 с полосами пропускания BW1, BW2 и BW3. На фиг. 2 иллюстрируется пример областей 200 доступа CTU, определенных во всех трех несущих, использующих разные конфигурации. Конфигурации, показанные на фиг. 2, представлены только с целью иллюстрации, и альтернативные конфигурации области доступа CTU могут быть определены в других вариантах осуществления.

Множество областей доступа CTU (например, как представлено на фиг. 2) обеспечивает возможность по-разному разделять на категории каждую область доступа CTU для предоставления разных типов услуг для разных типов UE. Например, области доступа CTU могут быть разделены на категории для поддержки разных уровней качества обслуживания (QoS), разных конфигураций UE (например, в ситуациях объединения несущих), на разных уровнях обслуживания абонируемых UE, разных структур UE или их комбинации. Кроме того, каждая область доступа CTU может быть сконфигурирована для поддержки разного количества UE. Размер каждой области доступа CTU может изменяться, в зависимости от ожидаемого количества UE, использующих эту область. Например, размер области доступа CTU может быть основан на предыстории загрузки в области доступа CTU (такой как количество UE), оценке вероятности коллизии UE и/или на измеренном количестве коллизий UE в течение определенного периода времени.

На фиг. 3 иллюстрируется пример определения ресурса CTU в различных областях доступа CTU. На фиг. 3 иллюстрируются четыре области 302-308 доступа CTU. Доступная полоса пропускания разделена на области время-частота для области 302-308 доступа CTU, и каждая область 302-308 доступа занимает заданное количество блоков ресурса (например, область 302 доступа занимает RB 1-4) полосы пропускания. На фиг. 3 CTU отображены идентично на области 302-308 доступа, но различные виды этого отображения показаны с целью иллюстрации.

На фиг. 3 каждая область доступа CTU выполнена с возможностью поддержки вплоть до тридцати шести UE, соревнующихся за тридцать шесть CTU, определенных в каждой области. Каждый CTU представляет собой комбинацию времени, частоты, сигнатуры и пилотного сигнала. Каждая область 302-308 доступа занимает отдельную область время-частота. Такие области время-частота дополнительно разделяют на каждую из шести поддерживаемых сигнатур (S1-S6) и шести пилотных сигналов, отображаемых на каждую сигнатуру, для формирования в сумме тридцати шести пилотных сигналов (Р1-Р36). Декоррелятор пилотного сигнала/сигнатуры в BS 102 используется для детектирования и декодирования отдельных сигналов UE и их передачи.

Поэтому, в соответствии с этой схемой разные UE выполняют передачу данных по восходящему каналу передачи по одной и той же сигнатуре. Различные варианты осуществления поддерживают коллизии сигнатуры (то есть, когда несколько UE одновременно получают доступ к одним и тем же ресурсам частота-время, путем использования одной и той же сигнатуры). В известном уровне техники ранее считалось, что коллизии сигнатуры безвозвратно ухудшают рабочие характеристики UE, и их следует абсолютно избегать. Однако наблюдения показали, что, в то время как коллизии сигнатуры могут приводить к ухудшению рабочих характеристик UE, передаваемая информация все еще может быть декодирована BS 102, используя различные схемы декодирования (например, схему JMPA, как подробно описано в последующих параграфах). Кроме того, также наблюдали, что коллизии сигнатур между двумя UE (например, UE 104 и 106) не влияют на рабочие характеристики других UE (например, UE 108-114). Поэтому коллизии сигнатур не ухудшают общие характеристики системы. Различные варианты осуществления отображают множество потенциальных UE на один и тот же ресурс частота-время сигнатуры таким образом, что при каждой передаче в условиях коллизии система может быть полностью загружена.

В отличие от этого, коллизии пилотных сигналов могут не поддерживаться. Аналогично коллизии сигнатуры, коллизия пилотного сигнала относятся к случаям, когда множество UE одновременно обращаются к одним и тем ресурсам частота-время сигнатуры, используя одну и ту же пилотную последовательность. Однако, в отличие от коллизий сигнатуры, коллизии пилотных сигналов могут привести к непоправимым результатам в схеме передачи без разрешения. Это связано с тем, что BS 102 не имеет возможности декодировать информацию передачи UE в сценариях коллизии пилотных сигналов, поскольку BS 102 не могут выполнять оценку отдельных каналов UEs, используя один и тот же пилотный сигнал. Например, предположим, что два UE (UE 104 и 106) имеют одинаковые пилотные сигналы, и их каналы представляют собой h1 и h2, затем BS 102 могут только выполнять оценку канала с качеством h1+h2 для обоих UE 104 и 106. Таким образом, передаваемая информация не будет правильно декодирована. Различные варианты осуществления могут определять множество уникальных пилотных сигналов (например, тридцать шесть пилотных сигналов на область доступа на фиг. 3), в зависимости от количества UE, поддерживаемых в системе. Конкретные цифры, представленные на фиг. 3, приведены только с целью иллюстрации, и конкретная конфигурация областей доступа CTU и CTU может изменяться в зависимости от сети.

Различные варианты осуществления обеспечивают передачу без разрешения путем включения механизмов для предотвращения коллизий через UE для отображения/повторного отображения и разрешения коллизий через асинхронный HARQ. Чтобы UE могло успешно выполнять передачу по восходящему каналу в схеме без разрешения, НЕ должно определять CTU, по которому могут быть переданы данные. UE определяет CTU, который должен использоваться для передачи на основе заданных правил отображения, известных, как UE (например, UEs 104-114), так и базовых станций (например, BS 102) в сети (например, сети 100). Такие правила отображения могут быть скрытыми (то есть принятыми по умолчанию) правилами, заранее определенными для UE (например, в применимом стандарте или во встроенном программном обеспечении UE) и/или явно выраженными правилами, определенными BS, используя сигналы высокого уровня. Например, разные правила отображения (называемые конфигурациями отображения) заранее определены в стандарте беспроводной связи, таком как 3GPP, и BS передает сигналы с индексом, применимые к конфигурации отображения в UE.

Схема передачи по восходящему каналу без разрешения назначает уникальный идентифицирующий индекс CTU, ICTU, для каждого CTU в областях доступа CTU. UE определяют, какие CTU передавать на основе правила отображения выбора, соответствующего индексу CTU. Отображение индексов CTU может быть равномерно распределено по доступным ресурсам, учитывая размер областей CTU в области время-частота и желание уменьшить сложность декодирования BS. Размер областей CTU учитывают так, что UE не отображают на один и тот же поднабор доступных ресурсов время - частота.

Например, на фиг. 4 иллюстрируется такое распределение индексов CTU по областям доступа CTU. Каждая сетка 402-408 сигнатура-пилотный сигнал соответствует области 302-308 доступа время-частота на фиг. 3. Как показано на фиг. 4, индексы распределены в следующем порядке: время, частота, сигнатура и затем пилотный сигнал. Например, индекс 0 отображается на первое время на первой частоте. Индекс 1 затем отображается на второе время на первой частоте. Индекс 2 отображается на первое время на второй частоте, и индекс 3 отображается на второе время на второй частоте. Только, когда все комбинации время-частота будут исчерпаны, следующий индекс (индекс 4) отображается на другую сигнатуру для первого времени и первой частоты. Таким образом, все 144 индекса CTU (то есть четыре области доступа, умноженные на тридцать шесть пилотных сигналов на область) отображают для распределения UE по области и уменьшения шанса коллизии сигнатуры и пилотного сигнала. В различных альтернативных вариантах осуществления могут использоваться другие правила отображения для отображения индекса CTU.

Включение принятых по умолчанию правил отображения позволяет UE автоматически передавать данные на отображаемый CTU, как только он попадает в зону обслуживания BS без дополнительных сигналов. Такие принятые по умолчанию правила отображения могут быть основаны на специализированной сигнатуре соединения (DCS) UE, ее индекс DCS назначается BS, общем количестве CTU и/или других параметрах, таких как номер подфрейма. Например, UE i может отображать индекс ресурса CTU, ICTU на основе принятой по умолчанию формулы:

ICTU = DSCi mod NCTU

где NCTU представляет собой общее количество доступных индексов CTU (например, 144 в примерах, представленных на фиг. 3-4), и DSCi представляет собой индекс DSC UE i.

Индекс DCS в UE может быть назначен для UE BS через сигналы высокого уровня (например, при широковещательной передаче, многоадресной передаче или при передаче по одноадресному каналу). Кроме того, такой номер индекса DCS может использоваться совместно с отображением индекса CTU для равномерного распределения UE по областям доступа CTU. Например, когда UE входит в зону обслуживания BS (например, BS 102), BS может принимать уведомление о входе UE в его область. BS 102 может назначать индекс DCS (следовательно, DSC) для UE. Например, для первого UE назначают DCS1=0, для второго UE назначают DCS2=1, для третьего UE назначают DCS3=2 и так далее. Когда UE отображает ресурс CTU на основе принятой по умолчанию формулы отображения (например, ICTU = DSCi mod NCTU), для UE будут назначены индексы на основе их индекса DCS и общего количества CTU. В результате комбинирования такой формулы отображения при соответствующем отображении индекса CTU (например, фиг. 4), UE могут быть равномерно распределены по областям доступа CTU. Таким образом, первое UE будет отображаться на индекс 0, второе UE будет отображаться на индекс 1 и т.д.

Поднабор UE может быть периодически повторно отображен сетью для уменьшения коллизий. UE могут быть повторно отображены в случаях, когда UE часто выполняют обмен пакетами при сеансе обмена данных (называются активными UE). Для таких активных UE могут проявляться более высокие вероятности коллизии, когда они неравномерно распределены по доступным областям доступа CTU. Например, фиг. 5А иллюстрируются различные UE 502-516, отображенные на четыре области 518-524 доступа TU при принятых по умолчанию правилах отображения. На фиг. 5A UE 502, 504, 514 и 516 представляют собой активные UE, отображенные на две из четырех доступных областей доступа CTU, что повышает вероятность их коллизии. BS, ассоциированная с UE (например, BS 102), определяет, что принятое по умолчанию отображение приводит к слишком большому количеству коллизий и выполняет повторное отображение определенных UE (например, UE 504 и 514) на другие области доступа CTU, как показано на фиг. 5В. BS 102, может детектировать высокий уровень коллизий, передавая сигналы высокого уровня из UE, или в результате многократных неудачных попыток декодировать переданную информацию (то есть, как было описано ранее, коллизии пилотных сигналов приводят к неудачным попыткам декодировать передаваемые данные). В качестве альтернативы, активные UE могут быть первоначально отображены на те же самые CTU в области доступа. Когда BS определяет, что возникают коллизии из-за такого отображения, активные UE могут быть повторно отображены на другие CTU в той же области доступа. Другие UE 502-516 могут вернуться к принятым по умолчанию правилам отображения либо скрытым образом, когда UE больше не являются активными, или явно выраженным образом путем передачи сигналов через сеть. В альтернативных вариантах осуществления этот тип временного повторного отображения может также использоваться для предоставления для определенных UE специально выделенных ресурсов для передачи очень чувствительных ко времени передач при запросе UE или конфигурированных сетью.

При воплощении описанных стратегий отображения UE, можно управлять количеством исходных коллизий в области доступа CTU. Однако коллизии все еще могут возникать и должны быть разрешены. В случае успешных передач, UE будет уведомлено BS, например, через сигнал АСК (подтверждение). BS передает сигнал АСК только, когда передача была выполнена успешно. Поэтому, если UE не принимает сигнал АСК в течение заданного периода времени, UE определяет, что возникла коллизия. В качестве альтернативы, BS может принимать сигнал NACK (отрицательное подтверждение), в случае неудачной передачи. НЕ предполагает, что передача была успешной, до тех пор, пока оно не примет NACK.

При возникновении коллизий, они разрешаются, используя способы асинхронного HARQ. Способы асинхронного HARQ отличаются от синхронных способов HARQ тем, что UE не пытается повторно передавать по тому же CTU при возникновении коллизии. Скорее, UE может выбрать другой CTU, для повторной передачи. Например, может быть воплощена процедура случайного возврата. Каждое UE выбирает период времени возврата (например, случайно в пределах окна конфликта, для повторной передачи данных. Во время следующий UE передает данные. Размер окна конфликта представляет собой системный параметр, который может быть передан с помощью сигнала в UE, используя сигналы высокого уровня.

Когда BS 102 принимает переданную информацию, она вслепую декодирует переданную информацию (декодирование называется проводимым вслепую, потому что BS 102 не знает, какое UE передало информацию или какие UE являются активными в сети). Например, BS 102 может использовать способы JMPA (объединенную сигнатуру и детектирование данных, используя MPA (алгоритм передачи сообщений)), для декодирования вслепую переданной информации. В общем, способы МРА основаны на знании канала и специфичной для пользователя информации, для детектирования и декодирования данных. JMPA первоначально предполагают, что все возможные пользователи могут быть активными. Оно затем итеративно детектирует активных пользователей и одновременно пытается детектировать их переданные данные. В конце итерации, среди всего возможного набора пользователей, список активных пользователей и их детектированные данные предоставляют JMPA. Подробное описание системы и способы JMPA могут быть найдены в предварительной заявке США №61/737,601, поданной 14 декабря 2012 г., под названием "System and Method for Low Density Spreading Modulation Detection", причем эта заявка представлена здесь по ссылке.

Проблема, связанная с таким подходом JMPA, состоит в том, что исходный набор пользователей может быть очень большим для начала работы. Это может сделать сложность обработки JMPA непрактично высокой. На фиг. 6 иллюстрируется блок-схема детектора 602 JMPA, блока 604 оценки канала с активным детектором 606 UE для упрощения потенциально высокой сложности обработки JMPA. Список всех потенциальных UE подают в детектор 602 JMPA, блок 604 оценки канала и детектор 606 активного UE. Детектор 606 активного UE использует список всех потенциальных UE и принятые данные передачи (например, все передачи, принятые BS из областей доступа CTU), для генерирования меньшего списка потенциально активных UE. Например, как было описано выше, множество пилотных сигналов может быть скоррелировано с каждой сигнатурой. Поэтому, если детектор 606 активного UE определяет, что сигнатура не является активной, все соответствующие пилотные сигналы (то есть, индексы CTU /потенциальные UE), скоррелированные с неактивной сигнатурой, также являются неактивными. Такие пилотные сигналы удаляют из списка потенциальных UE. Если детектор 606 активного UE определяет, что пилотный сигнал является неактивным, его также убирают из списка. Таким образом, детектор 606 активного UE может уменьшить список потенциально активных UE для блока 604 оценки канала и детектора 602 JMPA, упрощая обработку декодирования. Кроме того, детектор 602 JMPA может подавать обновленный список потенциально активных UE обратно в детектор 606 активного UE. Например, детектор 602 JMPA может определять, что вторая сигнатура является неактивной; эту информацию подают обратно в детектор 606 активного UE таким образом, что соответствующие пилотные сигналы, относящиеся ко второй сигнатуре, могут быть удалены из списка потенциальных UE.

Как правило, рабочие характеристики передачи по восходящему каналу зависят от количества активных сигнатур. Меньшее количество наложенных друг на друга сигнатур коррелирует с лучшими ожидаемыми рабочими характеристиками из детектора MPA, такого как детектор JMPA. Эта идея может использоваться для неявного управления качеством восходящего канала. На основе долговременной статистики трафика и количества потенциально активных пользователей, сеть может статистически управлять средним количеством пользователей, выполняющих передачу в пределах одной и той же области доступа CTU. Например, разное количество UE может быть сгруппировано вместе для доступа к разным областям доступа CTU. Сеть также может ограничивать количество пилотных сигналов и/или сигнатур в области доступа CTU. Если качество канала UE исторически являлось хорошим, больший уровень взаимных помех в области доступа CTU может быть допустимым (то есть больше из этих UE могут быть сконфигурированы для доступа к области доступа CTU, что позволяет определить большее количество пилотных сигналов и/или сигнатур). Такой механизм адаптации к долгосрочному соединению управляется сетью через определение областей доступа CTU и отображение UE на области доступа.

На фиг. 7А иллюстрируется блок-схема последовательности операций активности сети (например, через BS 102), в соответствии с различными вариантами осуществления. На этапе 702 BS 102 определяет области доступа CTU. На этапе 704 BS 102 отображает различные индексы CTU на область доступа CTU. Каждый индекс CTU соответствует CTU, по которому UE (например, UE 104) может выполнять передачу без разрешения. На этапе 706 BS 102 использует сигналы высокого уровня (например, через канал широковещательной передачи), для передачи информации, обеспечивающей возможность передач без разрешения. Такие сигналы высокого уровня включает в себя информацию об определенных областях доступа CTU, количестве CTU в областях доступа и/или отображению индекса CTU. Сигналы высокого уровня также могут включать в себя информацию индекса назначенных DCS и т.п.

На этапах 702-706 иллюстрируется BS 102, определяющая и воплощающая схемы передачи по восходящему каналу без разрешения. В качестве альтернативы, BS 102 может не выполнять ни один или может выполнять поднабор этапов 702-706, поскольку определенные этапы являются предварительно сконфигурированными для BS 102 по стандарту. Например, стандарт может устранять этап 702 путем предварительного определения областей доступа CTU. BS 102 должна выполнять только этапы 704 и 706 (то есть отображение индексов CTU на области доступа CTU и передачу информации). В другом примере стандарт определяет схему передачи по восходящему каналу без разрешения, и BS 102 требуется только воплощать эту схему передачи по восходящему каналу без разрешения.

На этапе 708 BS 102 принимает передачу по восходящему каналу из UE 104. На этапе 710 BS декодирует вслепую информацию о передаче по восходящему каналу, используя, например, способ JMPA и детектор активного UE. На этапе 712 BS 102 определяет, было ли декодирование успешным. В противном случае, BS 102 предполагает, что возникла коллизия, и ожидает приема другой передачи по восходящему каналу. BS 102 также обозначает для UE 104, было ли декодирование успешным. BS 102 может выполнять это путем передачи сигнала АСК, только если передача была успешно декодирована. В качестве альтернативы, BS 102 может передавать сигнал NACK, если передача не была успешно декодирована.

В альтернативном варианте осуществления, показанном на фиг. 7В, если декодирование не было успешным на этапе 712, BS 102 определяет, превысило ли количество неудачных декодирований (то есть коллизий) определенное конфигурируемое пороговое значение. В противном случае, BS 102 ожидает следующей передачи. Если количество неудач достигает определенного порогового значения, BS 102 использует эту информацию и общие условия (например, распределение активных UE в CTU) для принятия решения о повторном отображении UE на другие индексы CTU в той же или в другой области доступа CTU на этапе 718. BS 102 затем возвращается на этап 706 для передачи повторно отображенной информации CTU через сигналы высокого уровня (например, широковещательную передачу, многоадресную передачу или одноадресную передачу) в UE в ее зоне обслуживания.

На фиг. 8А иллюстрируется блок-схема последовательности операций активности UE, в соответствии с различными вариантами осуществления. На этапе 802 UE (например, UE 104) поступает в зону обслуживания BS. На этапе 804 UE 104 принимает информацию из BS в виде сигналов высокого уровня. Такая информация в виде сигналов высокого уровня включает в себя определение области доступа CTU, общее количество CTU, принятые по умолчанию правила отображения и т.п. В качестве альтернативы, UE 104 может быть предварительно сконфигурировано с принятыми по умолчанию правилами отображения. На этапе 806 UE 104 определяет соответствующий CTU для выполнения передачи по восходящему каналу (например, UE 104 может определять соответствующий индекс CTU, используя принятые по умолчанию правила отображения).

На этапе 808 UE 104 передает информацию о соответствующем CTU. На этапе 810 UE 104 определяет, произошла ли коллизия на основе индикации из BS. Например, UE может ожидать заданное время сигнала АСК. Если сигнал АСК будет принят, тогда на этапе 812 процедура восходящего канала передачи будет закончена, и UE 104 переходит к своей следующей задаче. Если сигнал АСК не будет принят, UE 104 определяет, что возникла коллизия, и переходит на этап 814. На этапе 814 UE 104 разрешает коллизию, используя способ асинхронного HARQ. В качестве альтернативы, UE 104 предполагает, что коллизия не возникла, пока не будет принят NACK. Если будет принят NACK, UE затем продолжает работу, выполняя процедуру разрешения коллизии.

В альтернативном варианте осуществления, представленном на фиг. 8В, если UE 104 определяет, что произошла коллизия, UE 104 затем определяет, превышает ли количество коллизий определенное пороговое значение. Если нет, тогда UE 104 возвращается на этап 814 и разрешает коллизию, используя способ асинхронного HARQ. Если пороговое значение удовлетворяется, тогда на этапе 818 UE 104 может запрашивать в BS повторное отображение CTU. UE 104 затем возвращается на этап 804 и ожидает приема информации о повторном отображении из BS, и переходит к процедуре передачи по восходящему каналу. В другом варианте осуществления этап 818 является необязательным, и UE не передает запрос на повторное отображение. Решение в отношении, следует ли выполнить повторное отображение UE, BS принимает на основе объединенной информации о коллизиях UE в CTU. UE 104 может продолжать пытаться решать коллизию, используя способ асинхронного HARQ.

На фиг. 9 показана блок-схема системы обработки, которая может использоваться для воплощения устройства и способов, раскрытых здесь. Конкретные устройства могут использовать все из представленных компонентов или только поднабор компонентов, и уровни интеграции могут изменяться от устройства к устройству. Кроме того, устройство может содержать множество экземпляров компонентов, таких как множество модулей обработки, процессоров, запоминающих устройств, передатчиков, приемников и т.д. Система обработки может содержать модуль обработки, в котором предусмотрены одно или больше устройств ввода-вывода, таких как громкоговоритель, микрофон, "мышь", сенсорный экран, кнопочная панель, клавиатура, принтер, дисплей и т.п. Модуль обработки может включать в себя центральное процессорное устройство (CPU), запоминающее устройство, устройство-накопитель информации, видеоадаптер и интерфейс I/O, соединенные с шиной.

Шина может иметь одну или больше нескольких архитектур шины любого типа, включающих в себя шину запоминающего устройства или контроллер памяти, периферийную шину, видеошину и т.п. CPU может содержать любой тип электронного процессора обработки данных. Запоминающее устройство может содержать любой тип системного запоминающего устройства, такого как статическое оперативное запоминающее устройство (SRAM), динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), их комбинацию и т.п. В варианте осуществления запоминающее устройство может включать в себя ROM для использования во время начальной загрузки, и DRAM для хранения программы и данных, используемых при выполнении программ.

Устройство-накопитель информации может содержать любой тип устройства-накопителя, выполненного с возможностью сохранения данных, программ и другой информации, и обеспечения доступа к данным, программам и другой информации через шину. Устройство-накопитель информации может содержать, например, один или больше из твердотельного привода, привода жесткого диска, привода магнитного диска, привода оптического диска и т.п.

Видеоадаптер и интерфейс I/O обеспечивают интерфейсы для подключения внешних устройств ввода и вывода к модулю обработки. Как представлено, примеры устройств ввода и вывода включают в себя дисплей, соединенный с видеоадаптером, и мышь/клавиатуру/принтер, соединенные с интерфейсом I/O. Другие устройства могут быть соединены с модулем обработки, и может использоваться дополнительное количество или меньшее количество карт-интерфейсов. Например, карта последовательного интерфейса (не показана) может использоваться для предоставления последовательного интерфейса для принтера.

Модуль обработки также включает в себя один или больше сетевых интерфейсов, которые могут содержать проводные соединения, такие как кабель Ethernet и т.п., и/или беспроводные соединения для доступа к узлам или другим сетям. Сетевой интерфейс позволяет модулю обработки связываться с удаленными модулями через сети. Например, сетевой интерфейс может обеспечивать беспроводную передачу данных через одну или больше передатчиков/передающих антенн, и один или больше приемников/приемных антенн. В одном варианте осуществления модуль обработки соединен с локальной вычислительной сетью или глобальной вычислительной сетью для обработки данных и обмена данными с удаленными устройствами, такими как другие модули обработки, Интернет, удаленные объекты-накопители данных и т.п.

Хотя данное изобретение было описано со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, это описание не должно рассматриваться в ограничительном смысле. Различные модификации и комбинации иллюстративных вариантов осуществления, так же, как и другие варианты осуществления изобретения, будут понятны для специалиста в данной области техники, при ссылке на описание. Поэтому предполагается, что приложенная формула изобретения охватывает любые такие модификации или варианты осуществления.

Изобретение относится к сети беспроводной передачи, такой как сеть долгосрочного развития, и обеспечивает передачу без разрешения по восходящему каналу. Схема передачи по восходящему каналу без разрешения определяет первую область доступа к модулю передачи в условиях конфликта (CTU) в области время-частота, определяет множество CTU, определяет принятую по умолчанию схему отображения CTU путем отображения, по меньшей мере, некоторых из множества CTU на первую область доступа CTU, и определяет принятую по умолчанию схему отображения оборудования пользователя (UE), путем определения правила для отображения множества UE на множество CTU. 4 н. и 34 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Способ для передачи без разрешения, содержащий:

принимают, с помощью BS, первую передачу по восходящему каналу от первого оборудования пользователя (UE) без выделения ресурсов первому UE в соответствии с механизмом запрос/разрешение, при этом первую передачу по восходящему каналу выполняют с использованием первого модуля передачи в условиях конфликта (CTU) из множества CTU в первой области время-частота, каждый CTU из множества CTU используют для передач в условиях конфликта с помощью, по меньшей мере, одного UE из множества UE и каждый CTU из множества CTU является комбинацией времени, частоты и пилотного сигнала; и

декодируют, с помощью BS, первую передачу по восходящему каналу.

2. Способ по п. 1, в котором первый CTU соотносится с первым UE в соответствии с заданным отображением.

3. Способ по п. 2, который до приема первой передачи по восходящему каналу дополнительно содержит следующее:

направляют, с помощью BS, информацию первого CTU на первое UE.

4. Способ по п. 3, в котором направление информации первого CTU содержит направление информации первого CTU с использованием сигналов высокого уровня.

5. Способ по п. 1, который до приема первой передачи по восходящему каналу дополнительно содержит следующее:

направляют, с помощью BS, первый индекс CTU на первое UE, при этом первый индекс CTU уникальным образом идентифицирует первый CTU во множестве CTU.

6. Способ по п. 1, в котором каждому CTU из множества CTU назначают уникальный и идентифицирующий индекс CTU.

7. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя следующее:

направляют, с помощью BS, разрешение для восходящего канала, указывающее неиспользованный второй CTU из множества CTU на второе UE для передач схемы разрешения для второго UE, при получении запроса планирования от второго UE.

8. Способ по п. 1, в котором множество CTU разделяют на категории в соответствии с типами услуг, предоставляемых BS.

9. Способ по п. 1, в котором размер области время-частота, занятой множеством CTU, определяют в соответствии с количеством UE, обслуживаемых BS.

10. Способ по п. 1, в котором каждый CTU из множества CTU является комбинацией времени, частоты, пилотного сигнала и сигнатуры.

11. Базовая станция, BS, содержащая:

процессор; и

считываемый компьютером носитель информации, в котором содержатся программы для выполнения процессором программы, включающей в себя инструкции для:

приема первой передачи по восходящему каналу от первого оборудования пользователя (UE) без выделения ресурсов первому UE в соответствии с механизмом запрос/разрешение, при этом первую передачу по восходящему каналу выполняют с использованием первого модуля передачи в условиях конфликта (CTU) из множества CTU в первой области время-частота, каждый CTU из множества CTU используют для передач в условиях конфликта с помощью, по меньшей мере, одного UE из множества UE и каждый CTU из множества CTU является комбинацией времени, частоты и пилотного сигнала; и

декодирования первой передачи по восходящему каналу.

12. BS по п. 11, в которой первый CTU соотносится с первым UE в соответствии с заданным отображением.

13. BS по п. 12, при этом BS дополнительно содержит инструкции для:

направления информации первого CTU на первое UE.

14. BS по п. 13, в которой направление информации первого CTU содержит направление информации первого CTU с использованием сигналов высокого уровня.

15. BS по п. 11, при этом BS дополнительно содержит инструкции для:

направления первого индекса CTU на первое UE, при этом первый индекс CTU уникальным образом идентифицирует первый CTU во множестве CTU.

16. BS по п. 11, в которой каждому CTU из множества CTU назначают уникальный и идентифицирующий индекс CTU.

17. BS по п. 11, при этом BS дополнительно содержит инструкции для:

направления разрешения для восходящего канала, указывающего неиспользованный второй CTU из множества CTU на второе UE для передач схемы разрешения для второго UE, при получении запроса планирования от второго UE.

18. BS по п. 11, в которой множество CTU разделяют на категории в соответствии с типами услуг, предоставляемых BS.

19. BS по п. 11, в которой размер области время-частота, занятой множеством CTU, определяют в соответствии с количеством UE, обслуживаемых BS.

20. BS по п. 11, в которой каждый CTU из множества CTU является комбинацией времени, частоты, пилотного сигнала и сигнатуры.

21. Способ для передачи без разрешения, содержащий:

направляют, с помощью первого оборудования пользователя (UE), первую передачу по восходящему каналу на базовую станцию (BS), без приема ресурсов от BS в соответствии с механизмом запрос/разрешение, при этом первую передачу по восходящему каналу выполняют с использованием первого модуля передачи в условиях конфликта (CTU) из множества CTU в первой области время-частота, каждый CTU из множества CTU используют для передач в условиях конфликта с помощью, по меньшей мере, одного UE из множества UE и каждый CTU из множества CTU является комбинацией времени, частоты и пилотного сигнала.

22. Способ по п. 21, в котором первый CTU соотносится с первым UE в соответствии с заданным отображением.

23. Способ по п. 22, который до направления первой передачи по восходящему каналу дополнительно содержит следующее:

принимают, с помощью первого UE, информацию первого CTU от BS.

24. Способ по п. 23, в котором прием информации первого CTU содержит прием информации первого CTU с использованием сигналов высокого уровня.

25. Способ по п. 21, дополнительно включающий в себя следующее:

принимают, с помощью первого UE, первый индекс CTU от BS, при этом первый индекс CTU уникальным образом идентифицирует первый CTU во множестве CTU.

26. Способ по п. 21, в котором каждому CTU из множества CTU назначают уникальный и идентифицирующий индекс CTU.

27. Способ по п. 21, в котором множество CTU разделяют на категории в соответствии с типами услуг, предоставляемых BS.

28. Способ по п. 21, в котором размер области время-частота, занятой множеством CTU, определяют в соответствии с количеством UE, обслуживаемых BS.

29. Способ по п. 21, в котором каждый CTU из множества CTU является комбинацией времени, частоты, пилотного сигнала и сигнатуры.

30. Оборудование пользователя (UE), содержащее:

процессор; и

считываемый компьютером носитель информации, в котором содержатся программы для выполнения процессором программы, включающей в себя инструкции для:

направления первой передачи по восходящему каналу на базовую станцию (BS) без приема ресурсов от BS в соответствии с механизмом запрос/разрешение, при этом первую передачу по восходящему каналу выполняют с использованием первого модуля передачи в условиях конфликта (CTU) из множества CTU в первой области время-частота, каждый CTU из множества CTU используют для передач в условиях конфликта с помощью, по меньшей мере, одного UE из множества UE и каждый CTU из множества CTU является комбинацией времени, частоты и пилотного сигнала.

31. UE по п. 30, в котором первый CTU соотносится с первым UE в соответствии с заданным отображением.

32. UE по п. 31, при этом UE дополнительно содержит инструкции для приема информации первого CTU от BS.

33. UE по п. 32, в котором прием информации первого CTU содержит прием информации первого CTU с использованием сигналов высокого уровня.

34. UE по п. 30, при этом UE дополнительно содержит инструкции для:

приема первого индекса CTU от BS, при этом первый индекс CTU уникальным образом идентифицирует первый CTU во множестве CTU.

35. UE по п. 30, в котором каждому CTU из множества CTU назначают уникальный и идентифицирующий индекс CTU.

36. UE по п. 30, в котором множество CTU разделяют на категории в соответствии с типами услуг, предоставляемых BS.

37. UE по п. 30, в котором размер области время-частота, занятой множеством CTU, определяют в соответствии с количеством UE, обслуживаемых BS.

38. UE по п. 30, в котором каждый CTU из множества CTU является комбинацией времени, частоты, пилотного сигнала и сигнатуры.