АДАПТАЦИЯ ЛИНИИ СВЯЗИ В СИСТЕМАХ МНОЖЕСТВЕННОГО ДОСТУПА БЕЗ НЕОБХОДИМОСТИ В РАЗРЕШЕНИИ Российский патент 2019 года по МПК H04W72/04 

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к беспроводной связи, включающей в себя схемы передачи без необходимости в разрешении в системах множественного доступа. В сетях беспроводной связи таких, как сети стандарта «Долгосрочное развитие» (LTE), часто используют общие каналы данных для связи по каналу восходящей линии связи (UL). Выбор общего канала данных для восходящей линии связи (UL) обычно основан на процедуре планирования/разрешения, и механизмы планирования и разрешения управляются в сети базовой станцией (BS). Устройство пользователя (UE) отправляет UL запрос планирования на базовую станцию. Когда BS принимает запрос планирования, BS отправляет UL разрешение в UE, указывающий на UL распределение его ресурсов. Затем UE передает данные на предоставленном ресурсе.

Ресурс сигнализации заголовка для механизмов планирования/разрешения может быть довольно большим, особенно в тех случаях, когда переданные данные малы. Например, передачи небольших пакетов около 20 байтов могут использовать ресурсы механизма планирования/разрешения, которые составляют от 30% до 50% от размера пакета. Процедуры планирования/разрешения могут также вызвать начальную задержку передачи данных. В типовой сети беспроводной связи часто происходит минимальная задержка в 7-8 ms между отправленным запросом планирования и первой передачей данных по восходящей линии связи.

Раскрытие сущности изобретения

В одном варианте осуществления предлагается способ, который включает в себя этапы, на которых: определяют величину перегрузки ресурсов для области доступа блока передачи в условиях конфликта (CTU), ассоциированной со схемой передачи восходящей линии связи без необходимости в разрешении в системе множественного доступа, определяют величину ограничения схемы модуляции и кодирования (MCS), указывающую максимальный MCS уровень для CTU области доступа, на основании величины перегрузки ресурсов, и передают MCS величину ограничения на множество устройств пользователя (UEs), ассоциированных с CTU областью доступа.

В другом варианте осуществления обеспечивается базовая станция, включающая в себя процессор и считываемый компьютером носитель данных, содержащий инструкции, хранящиеся на нем для выполнения процессором. Инструкции конфигурируют процессор для определения величины перегрузки ресурсов для области доступа блока передачи в условиях конфликта (CTU), ассоциированной со схемой передачи восходящей линии связи без необходимости в разрешении в системе множественного доступа, определения величины ограничения схемы модуляции и кодирования (MCS), указывающий максимальный MCS уровень для CTU области доступа, на основании величины перегрузки ресурсов, и передачи MCS величины ограничения на множество устройств пользователя (UEs), ассоциированных с CTU областью доступа.

В другом варианте осуществления предлагается способ, включающий в себя этапы, на которых: принимают от базовой станции величину ограничения схемы модуляции и кодирования (MCS) для области доступа блока передачи в условиях конфликта (CTU), ассоциированной со схемой передачи восходящей линии связи без необходимости в разрешении в системе множественного доступа, определяют на первом устройстве пользователя (UE) первый MCS индекс в рамках MCS величины ограничения, и передают первую передачу по восходящей линии связи на базовую станцию с использованием CTU в первой CTU области доступа. Первая передача по восходящей линии связи включает в себя пользовательские данные и первый MCS индекс, определенный на первом UE.

В другом варианте осуществления обеспечивается устройство пользователя (UE), которое включает в себя процессор и считываемый компьютером носитель данных, содержащий инструкции, хранящиеся на нем для выполнения процессором. Инструкции конфигурируют процессор для приема от базовой станции, величины ограничения схемы модуляции и кодирования (MCS) для области доступа блока передачи в условиях конфликта (CTU), ассоциированной со схемой передачи восходящей линии связи без необходимости в разрешении в системе множественного доступа, определения на UE первого MCS индекса в рамках MCS величины ограничения, и передачи первой передачи по восходящей линии связи на базовую станцию, с использованием CTU в первой CTU области доступа. Первая передача по восходящей линии связи включает в себя пользовательские данные и первый MCS индекс, определенный на первом UE.

Настоящий раздел «Раскрытие сущности изобретения» предоставлен для представления в упрощенной форме выбора концепций, которые дополнительно описаны ниже в разделе «Осуществление изобретения». Содержание раздела «Раскрытие сущности изобретения» не предназначено для определения ключевых признаков или основных признаков заявленного предмета и не предназначено для использования в качестве пояснения при определении объема заявленного предмета. Заявленный предмет не ограничивается реализациями, которые решают любые или все технические задачи, описанные в разделе «Уровень техники».

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 является схемой, изображающей пример сети в соответствии с раскрытой технологией.

Фиг. 2 является схемой, изображающей пример конфигурации областей доступа блока передачи в условиях конфликта (CTU) в соответствии с раскрытой технологией.

Фиг. 3 является схемой, изображающей пример отображения CTUs на CTU области доступа в соответствии с раскрытой технологией.

Фиг. 4 является блок-схемой последовательности операций, описывающей операции базовой станции в соответствии с раскрытой технологией.

Фиг. 5 является схемой, изображающей пример распределения ресурсов в CTU области доступа, приводящей к различным коэффициентам перегрузки.

Фиг. 6 является блок-схемой последовательности операций, описывающей процесс выбора MCS величины ограничения базовой станцией в соответствии с раскрытой технологией.

Фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций, описывающей операции устройства пользователя в соответствии с раскрытой технологией.

Фиг. 8 является блок-схемой, описывающей пример сигнализации между базовой станцией и устройством пользователя в соответствии с раскрытой технологией.

Фиг. 9 является схемой, изображающей пример распределения ресурсов в CTU области доступа с зарезервированными областями частотно-временных ресурсов для передачи управляющей информации.

Фиг. 10 является блок-схемой последовательности операций, описывающей адаптацию линии связи открытого контура устройством пользователя в соответствии с раскрытой технологией.

Фиг. 11 является блок-схемой последовательности операций, описывающей адаптацию линии связи замкнутого контура базовой станцией в соответствии с раскрытой технологией.

Фиг. 12 представляет собой блок-схему высокого уровня вычислительной системы, которая может использоваться для реализации любого из описанных здесь вычислительных устройств, таких как UEs и базовые станции.

Осуществление изобретения

Далее приведено описание системы беспроводной связи и ассоциированные с ней способы работы, которые обеспечивают адаптацию линии связи для схем передачи по каналу восходящей линии связи без необходимости в разрешении в архитектурах множественного доступа. Схемы квазиортогонального множественного доступа, такие как системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением с низкой плотностью (LDS-OFDM) и системы множественного доступа с разреженным кодом (SCMA), позволяют перегрузить ресурсы между различным устройствами пользователя (UE). Передача по восходящей линии связи без необходимости в разрешении позволяет устройству пользователя осуществлять передачи по восходящей линии связи без базовой станции (BS), распределяющей ресурсы для механизмов запроса/разрешения. Отдельные UEs конкурируют за доступ к ресурсам восходящей линии связи без механизма запроса/разрешения. Это обеспечивает сокращение общего объема сетевых служебных ресурсов для сигнализации запроса/разрешения.

Обеспечивается адаптация линии связи для выполнения UEs адаптации передачи, без необходимости в разрешении, по восходящей линии связи на основании локальных параметров, таких как информация о состоянии канала, уровня потерь тракта и/или характеристик трафика. Это обеспечивает повышение эффективности спектра. UEs используют адаптацию отдельных линий связи, а не предопределенные определения линий связи, которые могут быть представлены традиционными коммуникациями без предоставления разрешения. Кроме того, базовая станция может указывать MCS ограничения на основании загрузки системы. Это может привести к увеличению количества UEs с одновременным доступом, а также к увеличению пропускной способности системы. Схема передачи без необходимости в разрешении с адаптацией линии связи может быть определена базовой станцией или может быть определена стандартом беспроводной связи.

Описана базовая станция, реализующая схему передачи без необходимости в разрешении с адаптацией линии связи. Базовая станция выполнена с возможностью определять плотность расположения UE и требования к обслуживанию, такие как бюджет линии связи, зона покрытия и т.д. На основании этих параметров базовая станция определяет соответствующую перегрузку ресурсов в рамках схемы без необходимости в разрешении для удовлетворения требуемых параметров. Базовая станция может определять ряд ресурсов, таких как блоки передачи в условиях конфликта (CTUs) для распределения для CTU области доступа. На основании загрузки соты или других параметров базовая станция определяет максимальный MCS уровень для использования UEs в CTU области доступа. Максимальный MCS уровень транслируют в UEs в качестве MCS ограничения. UEs выбирают MCS уровень в рамках MCS ограничения на основании локальных условий для передач по восходящей линии связи на базовую станцию. UE предоставляет MCS индекс в передаче по восходящей линии связи, который указывает MCS уровень, используемый для передачи данных по каналу восходящей линии связи. Базовая станция обращается к MCS индексу для использования соответствующего MCS уровня при декодировании передачи по восходящей линии связи.

На фиг. 1 показана блок-схема сети 100 в соответствии с различными вариантами осуществления. Базовая станция (BS) 102 управляет коммуникациями по восходящей линии связи и нисходящей линии связи для различных UEs 104 в пределах своей области 106 покрытия. BS 102 может альтернативно упоминаться как вышка соты или сайт, макросота, микросота, базовая приемопередающая станция (BTS), узел B, eNodeB или eNB, сеть доступа и тому подобное. BS 102 может поддерживать одновременные передачи на множестве несущих сотовой связи. BS 102 реализует схему передачи по восходящей линии связи без предоставления разрешения, в которой определены области доступа блока передачи в условиях конфликта (CTU) так, что UEs 104 могут конкурировать за доступ к ресурсам восходящей линии связи без механизма запроса/разрешения. Схема передачи по восходящей линии связи без необходимости в разрешении может быть определена BS или может быть установлена в стандарте беспроводной связи (например, 3GPP). UEs 104 могут быть отображены на различные CTU области доступа, чтобы избежать столкновения (то есть, когда два или более UEs пытаются передать данные на одном и том же ресурсе восходящей линии связи). Однако, если возникает столкновение, UEs 104 могут разрешать конфликты, используя способ асинхронного HARQ (гибридный автоматический запрос на повторную передачу). BS 102 слепо (то есть, без явной сигнализации) обнаруживает активные UEs и декодирует принятые передачи по восходящей линии связи.

При использовании данной схемы, UEs 104 могут отправлять передачи по восходящей линии связи без выделения ресурсов посредством BS для механизмов запроса/разрешения. Таким образом, экономят общие сетевые служебные ресурсы. Кроме того, эта система позволяет сократить время передачи по восходящей линии связи, минуя схему запроса/разрешения. Хотя на фиг. 1 проиллюстрированы только одна BS 102 и шесть UEs 104, типичная сеть может включать в себя множество BS, каждая покрывающая передачи от различного множества UEs в своей географической области покрытия.

Сеть 100 использует различные механизмы сигнализации высокого уровня для обеспечения и конфигурации передач без предоставления разрешения. UEs 104, способные осуществлять передачи без предоставления разрешения, могут сигнализировать о данной возможности в BS 102. Это позволяет BS 102 поддерживать, как передачи без разрешения, так и традиционные передачи сигналов/разрешений (например, для более старых моделей UE) одновременно. Соответствующие UEs могут сигнализировать об этой возможности, например, посредством RRC сигнализации (управление радиоресурсами), определенной в 3GPP стандарте (проект партнерства третьего поколения) (например, как указано в спецификации TSPP.3.3.3 3GPP стандарта, управление радиоресурсами (RRC)). Может быть добавлено новое поле в список возможностей UE в RRC сигнализации для указания, поддерживает ли UE передачу без предоставления разрешения. В качестве альтернативы, одно или несколько существующих полей могут быть изменены или определены для указания поддержки коммуникации без предоставления разрешения.

BS 102 также использует механизмы сигнализации высокого уровня (например, широковещательный канал или канал медленной сигнализации) для направления информации в UEs 104, которая необходима для обеспечения работоспособности и конфигурации схемы передачи без предоставления разрешения. Например, BS 102 может сигнализировать, что поддерживается передачи без предоставления разрешения, область поиска и коды доступа для высокоуровневые CTU областей доступа, максимальный размер набора сигнатур (то есть, общее количество определенных сигнатур), установку схемы модуляции и кодирования (MCS) и т.п. Кроме того, BS 102 может время от времени обновлять эту информацию, используя, например, медленный канал сигнализации (например, канал сигнализации, в течение только порядка сотен миллисекунд вместо того, чтобы передавать в каждом интервале времени передачи (TTI)).

BS 102 реализует схему передачи по восходящей линии связи без предоставления разрешения. Схема передачи по восходящей линии без необходимости в разрешении определяет CTU области доступа для обеспечения передач данных без необходимости в разрешении посредством UEs. CTU является базовым ресурсом, предопределенным сетью 100 для конкурирующих передач. Каждый CTU может представлять собой комбинацию времени, частоты, элементы кодового домена и/или пилот-сигнала. Элементами кодового домена могут быть CDMA коды (множественный доступ с кодовым разделением каналов), LDS сигнатуры (сигнатуры с низкой плотностью), SCMA кодовые книги (множественный доступ с разреженным кодом) и т.п. Далее эти возможные элементы кодового домена могут упоминаться в общем виде как «сигнатуры». Множество UEs могут конкурировать за один и тот же CTU. Размер CTU задается сетью и может учитывать ожидаемый объем передачи, количество требуемых дополнений и/или MCS уровни.

CTU область доступа представляет собой частотно-временную область, в которой происходит конкурирующая передача. Схема передачи по восходящей линии связи без необходимости в разрешении может определять множество CTU областей доступа для сети 100. Схема передачи по восходящей линии передачи без необходимости в разрешении может быть определена BS 102 посредством сигнализации высокого уровня (например, через широковещательный канал) или может быть задана посредством стандарта и реализована в UEs (например, в прошивке UEs). Области могут быть сформированы в одном или нескольких частотных диапазонах (внутриполосных или межполосных) и могут занимать всю ширину полосы пропускания восходящей линии связи или часть общей полосы пропускания передачи BS 102 или несущую, поддерживаемую BS 102. CTU область доступа, которая занимает только часть полосы пропускания, позволяет BS 102 одновременно поддерживать передачи по восходящей линии связи в рамках традиционной схемы передачи с запросом/разрешением (например, для более старых моделей UEs, которые не могут поддерживать передачи без предоставления разрешения). Кроме того, BS 102 может использовать неиспользованные CTUs для запланированных передач по схеме с запросом/разрешением, или BS 102 может регулировать размер CTU областей доступа, если участки областей доступа не используются в течение периода времени. Кроме того, CTU области доступа могут периодически изменяться между частотами. BS 102 может сигнализировать эти изменения в размере и частоте CTU области доступа в UEs 104 по каналу медленной сигнализации.

Различные варианты осуществления, как показано на фиг. 1, описаны в отношении конкретного контекста, а именно LTE сети беспроводной связи. Однако различные варианты осуществления могут также применяться к другим беспроводным сетям, таким как сети глобальной функциональной совместимости для микроволнового доступа (WiMAX), глобальная система для сети мобильной связи (GSM), сеть универсальной системы мобильной связи (UMTS), сеть с множественным доступом с кодовым разделением каналов (CDMA) и другие.

На фиг. 2 показана примерная конфигурация для различных CTU областей доступа, определенных посредством BS 102. На фиг. 2 BS 102 поддерживает передачи для трех несущих, каждая из которых работает на частотах F₁, F₂ и F₃ с полосой пропускания BW₁, BW₂ и BW₃. Фиг. 2 иллюстрирует примеры CTU областей 200 доступа, определенных на всех трех несущих, использующих различные конфигурации. Конфигурации, показанные на фиг. 2, приведены только для иллюстративных целей, и альтернативные конфигурации CTU области доступа могут быть определены в различных вариантах осуществления.

Множество CTU областей доступа (например, как показано на фиг. 2) классифицируется для каждой CTU области доступа, чтобы предоставлять различные типы услуг различным типам UE. Например, CTU области доступа могут быть классифицированы для поддержки различных уровней качества обслуживания (QoS), различных конфигураций UE (например, в ситуациях агрегирования несущей), разных уровней обслуживания UE, различных компоновок UE или их комбинации. Кроме того, каждая CTU область доступа может быть выполнена с возможностью поддерживать различное количество UEs. Размер каждой CTU области доступа может варьироваться в зависимости от ожидаемого количества UEs с использованием области. Например, размер CTU области доступа может основываться на истории загрузки в CTU области доступа (например, на количестве UEs), оценках вероятности столкновения UE и/или измеренных столкновениях UE в течение определенного периода времени.

На фиг. 3 показано примерное определение CTU ресурса в различных CTU областях доступа. На фиг. 3 показаны четыре CTU области 302-308 доступа. Доступная полоса пропускания делится на частотно-временные области для CTU области 302-308 доступа, причем каждая область 302-308 доступа занимает предопределенное количество блоков физических ресурсов (например, область 302 доступа занимает PRBs 1-4) полосы пропускания. Как показано на фиг. 3, CTUs отображаются одинаково на области 302-308 доступа, но в иллюстративных целях показаны различные виды этого отображения.

На фиг. 3 каждая CTU область доступа способна поддерживать до тридцати шести UEs, конкурирующих за тридцать шесть CTUs, определенных в каждой области. Каждый CTU представляет собой комбинацию времени, частоты, сигнатуры и пилот-сигнала. Каждая область 302-308 доступа занимает определенную частотно-временную область. Эти частотно-временные области дополнительно разбиваются на каждые опорные шесть сигнатур (S₁-S₆) и шесть пилот-сигналов, отображаемых на каждую сигнатуру для формирования в общей сложности тридцати шести пилот-сигналов (P₁-P₃₆). Декоррелятор пилот-сигнала/сигнатуры на BS 102 используется для обнаружения и декодирования отдельных сигналов и передач UE.

В соответствии с этой схемой разные UEs осуществляют передачи по восходящей линии связи на одной и той же сигнатуре. Различные варианты осуществления поддерживают сигнатурные столкновения (то есть, когда несколько UEs одновременно обращаются к тем же частотно-временным ресурсам, используя одну и ту же сигнатуру). Хотя сигнатурные столкновения могут ухудшать UE функциональные характеристики, передаваемая информация может быть декодирована BS 102 с использованием различных схем декодирования (например, схемы алгоритма объединенной передачи сообщений (JMPA), подробно описанной в последующих параграфах). Кроме того, сигнатурные столкновения между двумя UEs не влияют на производительность других UEs. Поэтому сигнатурные столкновения не оказывают негативного влияния на общую производительность системы. Различные варианты воплощения отображают множество потенциальных UEs на ту же частотно-временную сигнатуру ресурса, так что система может быть полностью загружена при каждой передаче в условиях конфликта.

Столкновения пилот-сигналов могут не поддерживаться. Подобно сигнатурным столкновениям, столкновение пилот-сигналов относится к случаям, когда несколько UEs одновременно обращаются к тем же частотно-временным ресурсам, используя одну и ту же последовательность пилот-сигналов. Однако, в отличие от сигнатурных столкновений, столкновения пилот-сигналов могут привести к сбою работы схемы передачи без предоставления разрешения. BS 102 не может декодировать информацию передачи UE в сценариях столкновения пилот-сигналов, поскольку BS 102 не может оценивать отдельные каналы UEs с использованием одного и того же пилот-сигнала. Например, предположим, что два UEs имеют один и тот же пилот-сигнал и их каналы являются h₁ и h₂. BS 102 может оценивать только качество канала h1 + h2 для обоих UEs. Таким образом, передаваемая информация не будет правильно декодирована. Различные варианты осуществления могут определять количество уникальных пилот-сигналов (например, тридцать шесть пилот-сигналов на область доступа на фиг. 3) в зависимости от количества поддерживаемых в системе UEs. Конкретное количество, приведенное на фиг. 3, приведено только для иллюстративных целей, и конкретная конфигурация CTU областей доступа и CTUs может варьироваться в зависимости от сети.

В различных вариантах осуществления обеспечивается передача без разрешения посредством применения механизмов предотвращения столкновений посредством отображения/повторного отображения UE на CTU и разрешения конфликтов посредством асинхронного HARQ. С целью обеспечения условий для UE успешно выполнить передачу по восходящей линии связи в схеме без предоставления разрешения, UE определяет CTU, на котором могут быть отправлены данные. UE определяет CTU, который он должен использовать для передач на основании предопределенных правил отображения, известных как UE (например, UEs 104), так и базовым станциям (например, BS 102) в сети (например, сети 100) в одном варианте осуществления. Эти правила отображения могут быть неявными (то есть, по умолчанию) правилами, предварительно определенными для UE (например, в применимом стандарте или в программном обеспечении UE) и/или явными правилами, определенными BS, с использованием сигнализации высокого уровня. Например, различные правила отображения (называемые конфигурациями отображения) предварительно определены в стандарте беспроводной связи, таком как 3GPP (например, как указано в 3GPP TS 36.213 расширенный универсальный наземный доступ (E-UTRA)), процедуры физического уровня), и индекс применимой конфигурации отображения передается в UE посредством BS.

Схема передачи по восходящей линии без необходимости в разрешении назначает уникальный, идентифицирующий CTU индекс, I_CTU для каждого CTU в CTU областях доступа. UE определяют, какие CTUs передавать на основании правил отображения для выбора соответствующего CTU индекса. Отображение CTU индексов может быть равномерно распределено по доступным ресурсам с учетом размера CTU областей по частотно-временному домену и с целью уменьшения BS сложности декодирования. Размер CTU областей учитывается, так что UE не отображается на одно и то же подмножество доступных частотно-временных ресурсов.

Традиционно схемы передачи по восходящей линии без необходимости в разрешении основаны на предопределенном определении линии связи между CTU областями доступа. Передачи без необходимости в разрешении уменьшают объем служебной информации и задержки в целях эффективного использования имеющегося спектра. UEs не отправляют запросы на ресурсы базовым станциям, и базовые станции не отправляют сообщения разрешения на ресурсы в UE. Чтобы правильно декодировать передачу по восходящей линии связи, BS необходимо использовать соответствующий MCS уровень, который использовался для восходящей линии связи. Если базовая станция циклически проходит через множество MCS уровней до тех пор, пока сигнал не будет должным образом декодирован с использованием MCS от UE, то это приводит к неэффективной работе. Соответственно, обычно используется предварительно определенное определение линии связи, с целью обеспечения базовой станции условий для эффективного декодирования передачи по восходящей линии связи с использованием предопределенного определения линии связи. Например, схема модуляции и кодирования может быть предварительно определена для использования в одной или нескольких CTU областях доступа. Каждое UE использует предопределенные MCS для своих передач по восходящей линии связи. Поскольку BS не выделяет ресурсы заранее для запроса UEs в схеме передач по восходящей линии связи без необходимости в разрешении, BS обычно не передает информацию адаптации линии связи в UE. Кроме того, UEs используют заранее определенные MCS уровни для передач без учета локальных условий и параметров. Хотя использование предварительно определенного MCS уровня для всех передач может обеспечить высокую надежность, ассоциированные ограничения могут привести к неэффективному использованию частотного спектра.

В соответствии с вариантами осуществления раскрытой технологии схема передачи по восходящей линии связи без необходимости в разрешении включает в себя адаптацию линии связи для повышения эффективности использования спектра в передачах без предоставления разрешения. С целью сокрушения задержки сигнализации предусмотрены передачи без предоставления разрешения, в то время как обеспечивается адаптация линии связи из UEs к базовым станциям для повышения эффективности использования спектра. Базовые станции выполнены с возможностью определять плотность и требования к обслуживанию UE, такие как бюджет линии связи, область покрытия и т.д. На основании этих параметров базовая станция конфигурирует схему передачи без необходимости в разрешении с соответствующей перегрузкой ресурсов для удовлетворения требуемых параметров.

Для удовлетворения требований соты базовая станция, например, может определять количество ресурсов, таких как CTUs, для распределения CTU области доступа. На основании загрузки соты базовая станция определяет максимальный MCS уровень, который может использоваться UEs в CTU области доступа. Например, в ответ на увеличение загрузки соты базовая станция понижает максимальный MCS уровень, с целью предотвращения возникновения помех между UEs в области покрытия. В ответ на уменьшение нагрузки сот базовая станция увеличивает максимальный MCS уровень для повышения скорости передачи и эффективности использования спектра. Максимальный MCS уровень передается в UE в качестве MCS ограничения. Затем UEs выбирают MCS уровень в пределе MCS ограничения на основании локальных условий (таких как качество канала, потери в тракте и т.д.) передач по восходящей линии связи на базовую станцию. UE включает в себя MCS индекс в передаче по восходящей линии связи, который указывает MCS уровень, используемый для передачи данных по восходящей линии связи. Базовая станция обращается к MCS индексу для использования соответствующего MCS уровня для декодирования передачи по восходящей линии связи.

На фиг. 4 показана блок-схема последовательности операций, описывающая операции базовой станции, реализующей схему передачи без необходимости в разрешении с адаптацией линии связи согласно одному варианту осуществления. На этапе 400 реализована схема передачи без предоставления разрешения. Схема передачи может использовать одну или несколько CTU областей доступа, и базовая станция может отображать различные CTU индексы на CTU области доступа. CTU области доступа могут быть предварительно определены или определены базовой станцией. Каждый CTU индекс соответствует CTU, на котором UE может выполнять передачи без предоставления разрешения. BS может использовать сигнализацию высокого уровня (например, посредством широковещательного канала) для передачи информации, позволяющей передавать данные без предоставления разрешения. Сигнализация высокого уровня может включать в себя информацию отображения на определенные CTU области доступа, количестве CTU в CTU областях доступа и/или CTU индекс.

Следует отметить, что базовой станции не требуется явно определять схему передачи по восходящей линии без предоставления разрешения. Например, части или все схемы передачи без предоставления доступа могут быть определены стандартом. CTU области доступа могут быть определены, например, стандартом. Базовая станция может отображать CTU индексы на CTU области доступа и передавать информацию для реализации схемы передачи без предоставления разрешения.

На этапе 402 базовая станция динамически распределяет пул ресурсов для области покрытия, соответствующей одной или нескольким CTU областям доступа. Базовая станция определяет уровень загрузки соты в области покрытия на этапе 402, чтобы распределить несколько ресурсов в области покрытия, соизмеримой с загрузкой. Например, базовая станция может определять количество активных UEs в области покрытия или объем трафика, используемого для передач по восходящей линии связи в области покрытия. После определения или оценки уровня загрузки соты базовая станция адаптирует доступные физические ресурсы для распределения пула ресурсов с соответствующим количеством ресурсов. Базовая станция выделяет большее количество неортогональных ресурсов, в ответ на увеличение уровня загрузки соты и выделяет меньшее количество неортогональных ресурсов, в ответ на уменьшение уровня загрузки соты. Как правило, базовая станция равномерно высвобождает/добавляет ресурсы на основании коэффициента перегрузки, который будет использоваться. В LDS-OFDM схеме базовая станция может выделять более разреженные коды расширения спектра в разных частотно-временных областях для увеличения пула ресурсов. В SCMA схеме базовая станция может выделять больше наборов SCMA кода, которые могут быть основаны на разных порядках измерений созвездий или созвездий.

На этапе 404 базовая станция определяет MCS величину ограничения для одной или нескольких CTU областей доступа на основании уровня перегрузки ресурсов в CTU области доступа. MCS величина ограничения указывает максимальный MCS уровень, который может поддерживаться в передачах по восходящей линии связи на базовую станцию с помощью UEs. Например, MCS величина ограничения может быть MCS индексом, используемым при отображении различных MCS индексов на различные MCS уровня. Выделение большего количества неортогональных ресурсов для пула ресурсов приводит к большей перегрузке ресурсов в пределах CTU области доступа. По мере увеличения перегрузки ресурсов бюджет линии связи снижается в области покрытия. Базовая станция определяет максимальный MCS уровень, который может поддерживаться при передачах по восходящей линии связи к базовой станции при текущем уровне перегрузки ресурса. Базовая станция может учитывать уровень перегрузки, а также возможности базовой станции определять максимальный MCS уровень. В одном примере несколько уровней перегрузки могут использоваться в CTU области доступа. Может использоваться отображение степени перегрузки (также называемые коэффициентами перегрузки) на разные MCS уровни. Таким образом, базовая станция может выбирать максимальный MCS уровень, соответствующий текущему коэффициенту перегрузки для CTU области доступа.

В одном примере MCS уровень соответствует LDS-OFDM схеме модуляции и скорости кода. Схема адаптации линии связи использует предопределенное отображение между MCS уровнями и схемами модуляции и скоростями кода в LDS-OFDM. В другом примере MCS уровень соответствует различным наборам SCMA кодовых книг (на основе разных порядков созвездия) и кодовых скоростей в SCMA. Схема адаптации линии связи использует предопределенное отображение между MCS уровнями и наборами SCMA кодовых книг и скоростью кода в SCMA. Для различных примеров отображение может быть сохранено как на базовой станции, так и на UE для определения соответствующих MCS параметров с выбранного MCS уровня. Набор MCS индексов может использоваться базовыми станциями и UEs, которые указывают соответствующий MCS уровень. MCS уровни также могут использоваться в других системах множественного доступа.

На этапе 406 базовая станция транслирует доступный пул ресурсов и MCS величину ограничения для UE в области покрытия. MCS величина ограничения устанавливает максимальный MCS уровень, который UEs могут использовать для передач по восходящей линии связи, используя ресурсы из пула ресурсов в одной или нескольких CTU областях доступа. UEs выбирают ресурс, такой как CTU для передачи по восходящей линии связи из имеющегося пула ресурсов. UEs могут затем выбирать MCS уровень в пределах MCS величины ограничения на основании локальных параметров, таких как условия канала и т.д., как описано ниже.

На этапе 408 базовая станция принимает передачу по восходящей линии связи из UE в области покрытия. Передача восходящей линии связи включает в себя данные, а также управляющую информацию. Управляющая информация может включать в себя UE идентификатор (UE ID) для идентификации UE, отправляющего передачу по восходящей линии связи. На этапе 410 базовая станция обращается к MCS индексу, включенному в состав управляющей информации от UE. MCS индекс указывает MCS уровень (в пределах MCS величины ограничения), используемый UE для передачи по восходящей линии. В одном примере управляющая информация в LTE предоставляется в канале управления восходящей линии связи, таком как PUCCH.

На этапе 412 базовая станция слепо декодирует передачу по восходящей линии связи. В одном примере базовая станция может использовать алгоритм объединенной передачи сообщения (JMPA) и активный способ обнаружения UE. Базовая станция использует MCS индекс для доступа к отображению информации SCMA или LDS-OFDM, такой как наборы кодовых книг и скорости кода, используемые в передаче по восходящей линии связи. Базовая станция декодирует передачу по восходящей линии связи с использованием соответствующей MCS информацией.

На этапе 414 базовая станция определяет, было ли декодирование успешным. Если декодирование было успешным, базовая станция указывает UE, что декодирование было успешным на этапе 416. Базовая станция может отправить сообщение подтверждения (например, ACK) на этапе 416 в ответ на успешное декодирование. Базовая станция может, возможно, отправить NACK сигнал в ответ на неудачное декодирование, если UE ID успешно декодирован из управляющей информации восходящей линии связи.

Если декодирование не выполняется на этапе 414 или после отправки указания на этапе 416, базовая станция обновляет статистические данные трафика на этапе 420. Базовая станция может измерять отношение сигнал/шум восходящей линии связи или отношение сигнал/помеха плюс шум (SINR), ассоциированный, например, с передачами от отдельных UEs. Базовая станция может отслеживать или разрабатывать долгосрочные статистические данные, относящиеся к характеристикам обнаружения в восходящей линии связи и/или вероятностей конкуренции. Базовая станция может использовать эту статистическую информацию для динамического распределения пула ресурсов и/или определения MCS величины ограничения.

В одном варианте осуществления, как описано на фиг. 4, базовая станция включает в себя элемент реализации, который реализует схему передачи без необходимости в разрешении, элемент распределения, который динамически распределяет пул ресурсов, элемент перегрузки, который определяет степень перегрузки ресурсов для первой области доступа блока передачи в условиях конфликтов (CTU), ассоциированную со схемой передачи по восходящей линии связи без представления разрешения, элемент установки величины ограничения, который определяет величину ограничения схемы модуляции и кодирования (MCS), указывающую максимальный MCS уровень для первой CTU области доступа, и широковещательный элемент который транслирует MCS величину ограничения на множество устройств пользователя (UEs), ассоциированную с первой CTU областью доступа.

На фиг. 5 показана блок-схема, описывающая пример схемы передачи без необходимости в разрешении и различных коэффициентов перегрузки, которые могут использоваться. На фиг. 5 показаны четыре блока физических ресурсов PRB1, PRB2, PRB3 и PRB4. Как также показано на фиг. 3, эти четыре блока физических ресурсов могут соответствовать одной CTU области доступа (например, 302). На фиг. 5 описана SCMA схема, имеющая SCMA длину кода, равную четырем, с использованием четырех поднесущих. Каждая поднесущая может быть по-разному перегружена для достижения различных уровней перегрузки ресурсов в пределах CTU области доступа. Например, количество CTUs в CTU области доступа может варьироваться для достижения разных коэффициентов перегрузки. В LDS-OFDM схеме базовая станция может изменять размер пула ресурсов путем распределения разного количества наборов разреженных кодов расширения в частотно-временных областях. В SCMA схеме базовая станция может выделять разное число наборов SCMA кодов, которые могут быть основаны на разных порядках SCMA созвездия. Понятно, что конфигурация на фиг. 5 представлена только в качестве примера. Могут использоваться другие схемы модуляции, а также CTU области доступа любых размеров и конфигурации.

Первая строка на фиг. 5 изображает пример CTU области доступа с коэффициентом перегрузки 0,5. Коэффициент перегрузки можно определить различными способами. В одном примере коэффициент перегрузки основан на количестве CTUs, которые распределены первой CTU области доступа и числе активных UEs. Коэффициент перегрузки может быть равен коэффициенту распределения выделенных CTUs и количеству активных UEs. В другом примере для определения коэффициента перегрузки используется трафик восходящей линии связи в первом CTU вместо количества активных UEs. В другом примере, коэффициент перегрузки равен коэффициенту SCMA длины кода и количеству активных UEs. На фиг. 5 показаны два UEs с SCMA длиной кода, равной 4, что приводит к коэффициенту перегрузки 0,5. Код SCMA - это разреженный код. В этом случае два UEs совместно используют четыре PRBs. UE1 включает в себя ненулевое значение в PRB1 и PRB2, тогда как UE2 включает в себя ненулевое значение в PRB2 и PRB4. В этом случае нет разницы между блоками физических ресурсов различными UEs.

Вторая строка на фиг. 5 изображает пример CTU области доступа с коэффициентом перегрузки 1,0. В этом случае, с SCMA длиной кода равной четырем, четыре UEs совместно используют четыре PRBs, так что коэффициент перегрузки равен 1.0. UE1 включает в себя ненулевые значения в PRB1 и PRB2, тогда как UE2 включает в себя ненулевые значения в PRB2 и PRB4. UE3 включает в себя ненулевые значения в PRB1 и PRB2, тогда как UE4 включает в себя ненулевые значения в PRB3 и RPB4. В этом сценарии UE1 и UE3 конкурируют за первый PRB1, UE2 и UE3 конкурируют за второй PRB2, UE1 и UE4 конкурируют за третий PRB3 и UE2 и UE4 конкурируют за четвертый PRB4. Например, UE1 и UE3 используют разные сигнатуры, представленные различными перекрестными штрихами, для доступа к PRB1, чтобы обеспечить множественный доступ.

Третья строка на фиг. 5 изображает пример CTU области доступа с коэффициентом перегрузки 1,5. В этом случае, когда SCMA длина кода равна четырем, шесть UEs совместно используют четыре PRBs, так что каждый PRB совместно используется тремя UEs. Устройство UE1-UE4 пользователя включает в себя ненулевые значения в PRBs, как показано на второй строке. Кроме того, UE5 включает в себя ненулевые значения в PRB1 и PRB4 и UE6 включает в себя ненулевые значения в PRB2 и PRB3. Таким образом, UE1, UE3 и UE5 конкурируют за первый PRB1, UE2, UE3 и UE6 конкурируют за второй PRB2, UE1, UE4 и UE6 конкурируют за третий PRB3 и UE2, UE4 и UE5. UE1, UE3 и UE5 конкурируют за четвертый PRB4, например, используют различные сигнатуры (например, кодовые слова), представленные различными перекрестными штрихами, для доступа к PRB1, чтобы обеспечить множественный доступ. Сценарии, представленные на фиг. 5, представлены в качестве примера, поскольку могут использоваться многочисленные вариации коэффициентов перегрузки и поднесущих.

На фиг. 6 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс базовой станцией для установки MCS величины ограничения для доступа к CTU области доступа в схеме передачи без предоставления разрешения. На этапе 452 базовая станция определяет объем перегрузки ресурсов, ассоциированных с CTU областью доступа. Базовая станция может динамически распределять ресурсы для генерирования пула ресурсов путем перегрузки блоков физических ресурсов. Базовая станция может динамически распределять CTUs в CTU область доступа путем корректировки количества наборов кодовых книг, используемых в CTU области доступа. Объем перегрузки ресурсов основан на распределении неортогональных ресурсов в CTU области доступа и может быть определен из коэффициента перегрузки. Коэффициент перегрузки ассоциирован с доступным бюджетом линии связи для CTU области доступа. Более высокий коэффициент загрузки приводит к более малому бюджету линии связи. Более низкий коэффициент загрузки приводит к более большому бюджету линии связи.

На этапе 454 базовая станция определяет возможности базовой станции. Базовая станция может определить доступные возможности обработки и объем распределения ресурсов. На этапе 456 базовая станция определяет максимальный MCS уровень, который может поддерживаться в восходящей линии связи для CTU области доступа. Максимальный MCS уровень основан на объеме перегрузок ресурсов (который влияет на бюджет линии восходящей линии связи) и возможностях базовой станции. В одном примере базовая станция использует отображение коэффициентов перегрузки для MCS уровней на этапе 456. MCS уровень, указанный отображением, может быть скорректирован на основании текущих возможностей базовой станции. Как правило, базовая станция определяет более высокий максимальный MCS уровень в ответ на низкий коэффициент перегрузки и более низкий максимальный MCS уровень в ответ на высокий коэффициент перегрузки. В ответ на низкий коэффициент перегрузки бюджет линии связи для CTU области доступа выше. Можно использовать более агрессивный и высокопроизводительный MCS уровень. Соответственно, базовая станция определяет, что может поддерживаться более высокий максимальный MCS уровень. В ответ на высокий коэффициент перегрузки доступный бюджет линии связи уменьшается. Соответственно, базовая станция определяет, что можно поддерживать более низкий или более консервативный MCS уровень. На этапе 456 базовая станция пытается определить максимальный MCS уровень, гарантируя, что связь по восходящей линии связи удовлетворяет пороговому значению установления связи в одном варианте осуществления.

На этапе 458 базовая станция выбирает MCS величину ограничения для трансляции на UEs в области покрытия. В одном примере MCS величина ограничения указывает максимальный MCS уровень, который может использоваться UEs в CTU области доступа. MCS величина ограничения может быть указана как MCS индекс в одном варианте осуществления. Отображение или таблица MCS индексов для разных MCS уровней могут использоваться UEs и базовыми станциями. Например, индекс 1-16 может использоваться для обозначения шестнадцати MCS уровней с более низкими значениями MCS индекса, соответствующими более низким MCS уровням. Базовая станция и UEs могут содержать отображение каждого MCS индекса для значений модуляции и кодирования. Например, каждый MCS индекс может указывать схему модуляции и скорости кодирования (например, LDS-OFDM) или различные наборы кодовых книг и скорости кодирования (например, SCMA).

На фиг. 7 показана блок-схема последовательности операций, описывающая операции, выполняемые UE, в схеме передачи без предоставления разрешения, которая использует адаптацию линию связи в связи с передачами по восходящей линии связи. На этапе 502 UE принимает указание пула доступных ресурсов и MCS величину ограничения от базовой станции. UE может принимать индикацию при входе в область покрытия для базовой станции или периодически принимать указание при обновлении пула ресурсов и MCS величины ограничения. Указание может идентифицировать одну или несколько CTU областей доступа и общее количество CTUs, выделенных для каждой CTU области доступа.

На этапе 504 UE определяет информацию о состоянии канала и/или информацию о потерях в тракте, относящуюся к CTU областям доступа. Например, если UE находится в режиме дуплекса с временным разделением (TDD), то возможно определять информацию о состоянии канала станции на этапе 504. Если UE находится в режиме дуплексного режима с частотным разделением (FDD), то возможно определять информацию о потерях в тракте на этапе 504. На этапе 506 UE определяет характеристики трафика восходящей линии связи. Например, UE может определять степень надежности и/или величину задержки, ассоциированную с данными восходящей линии связи для передачи на базовую станцию.

На этапе 508 UE определяет CTU, на котором выполняется передача восходящей линии связи. UE может выбирать CTU на основе информации о состоянии канала и/или характеристик трафика восходящей линии связи. В другом примере UE может выбирать CTU случайным образом или определять CTU индекс на основании правил отображения по умолчанию. На этапе 510 UE выбирает мощность передачи для передачи по восходящей линии связи на основании оценки потерь тракта, полученной на этапе 504. В одном варианте осуществления оценка потерь тракта основана на оценке передач по нисходящей линии связи.

На этапе 512 UE выбирает MCS уровень в пределах MCS величины ограничения, предоставляемого базовой станцией в широковещательной передаче. При определении MCS уровня могут использоваться различные параметры UE. UE выбирает максимально возможный MCS уровень на основании информации о состоянии канала и характеристик трафика восходящей линии связи в одном варианте осуществления. Например, в ответ на информацию состояния канала, которая указывает на свободный канал или канал с низким уровнем помех, UE может выбирать высокий MCS уровень для обеспечения высокой производительности передачи. Однако, если информация о состоянии канала не благоприятна, UE может выбрать более низкий MCS уровень, чтобы обеспечить более высокую вероятность успешной передачи восходящей линии связи. Если трафик восходящей линии связи требует высокой надежности, то возможно выбрать относительно низкий MCS уровень в пределах MCS величины ограничения. Аналогично, если трафик восходящей линии связи требует низкой величины задержки, то можно выбрать более низкий MCS уровень.

В одном варианте осуществления UE использует значение снижения мощности для выбора MCS уровня. Например, UE может определять максимально возможный MCS уровень, который должен использоваться для восходящей линии связи, и затем уменьшать MCS уровень в соответствии со значением снижения мощности. Таким образом, система может обеспечить большую надежность за счет использования MCS уровней, которые ниже тех, которые возможны. В то время, как более низкие MCS уровни могут привести к медленной обработке отдельных каналов восходящих линий связи, это может привести к большей общей производительности системы за счет уменьшения количества требуемых повторных передач.

Например, UE может использовать малый бюджет линии связи и достигать максимальной мощности передачи (например, UE находится не граничной области соты или при низком качестве состояния канала). UE может дополнительно снизить выбранный MCS уровень на основании фактический оцененного бюджета линии связи.

На этапе 514 UE отправляет передачу по восходящей линии связи с использованием выбранного CTU с выбранным MCS уровнем и мощности передачи. UE отправляет данные для передачи по восходящей линии связи, а также управляющую информацию. Управляющая информация включает в себя MCS индекс, соответствующий MCS уровню, выбранному на этапе 512. MCS индекс используется базовой станцией для определения соответствующего MCS уровня для декодирования передачи по восходящей линии связи. Управляющая информация может также включать в себя информацию идентификатора UE.

На этапе 516 UE определяет, была ли успешна передача восходящей линии связи на базовую станцию. Например, UE может находиться в режиме ожидания в течение заданного промежутка времени для приема ACK сообщения. Если принимается ACK сообщение, то процесс обработки в канале восходящей линии связи завершается на этапе 518. UE может перейти к выполнению дополнительной задачи или подготовить дополнительную передачу по восходящей линии связи.

Если ACK сообщение не принимается, то UE определяет, что передача не была успешной из-за столкновения, например. На этапе 520 UE определяет, превышает ли количество попыток передачи пороговое значение. Если количество попыток не превышает пороговое значение, то UE выполняет способ асинхронного HARQ на этапе 522 для разрешения конфликта.

Если пороговое значение числа попыток передачи не было превышено, UE может получить доступ к параметрам повторной передачи на этапе 524. Например, параметры повторной передачи могут указывать параметры повторных передач. Параметры повторной передачи могут указывать, что один и тот же ресурс (например, CTU) должен использоваться с одним и тем же кодом во время передачи. Альтернативно, параметры повторной передачи могут указывать, что должен использоваться один и тот же ресурс, но с другим кодом для повторной передачи. Альтернативно, параметры повторной передачи могут указывать, что для повторной передачи следует использовать другой ресурс. Можно использовать различные пороговые значения для указания использовать все или часть различных способов. Например, UE может попытаться использовать один и тот же ресурс с тем же кодом до тех пор, пока не будет достигнуто первое пороговое значение, и затем попытаться использовать тот же ресурс с другим кодом, пока не будет достигнуто второе пороговое значение. В ответ на достижение второго порогового значения, UE может попытаться использовать другой ресурс.

В одном варианте осуществления, как описано на фиг. 7, UE включает в себя элемент приема, который принимает от базовой станции величину ограничения схемы модуляции и кодирования (MCS), ассоциированную с первой областью доступа блока передачи в условиях конфликта (CTU) в схеме передачи по восходящей линии связи без предоставления разрешения, блок определения, который определяет в первом устройстве пользователя (UE) первый MCS индекс в пределах MCS величины ограничения, и элемент передачи, который передает первую передачу по восходящей линии связи на базовую станцию, используя CTU в первой CTU области доступа. Первая передача по восходящей линии связи включает в себя пользовательские данные и первый MCS индекс, определенный в первом UE.

На фиг. 8 показана блок-схема высокого уровня, описывающая сигнализацию между базовой станцией 102 и UE 104 для реализации адаптации линии связи в схеме передачи без предоставления разрешения. На этапе 552 базовая станция 102 транслирует MCS величину ограничения в UEs в своей области покрытия. Для широковещательной передачи могут использоваться различные механизмы. Базовая станция может использовать различную высокоуровневую сигнализацию, такую как широковещательный канал или канал медленной сигнализации для указания UEs, что могут быть использованы передачи без предоставления разрешений с адаптацией линии связи в пределах MCS величины ограничения.

На этапе 554 UE отправляет передачу по восходящей линии связи на базовую станцию. Передача по восходящей линии связи включает в себя часть данных, содержащие пользовательские данные для передачи и маршрутизации базовой станцией, а также управляющую информацию. Управляющая информация может быть отправлена в CTU области доступа с использованием зарезервированной частотно-временной комбинации, как описано ниже. Управляющая информация включает в себя MCS индекс, указывающий MCS уровень, который использовался UE при отправке передачи по восходящей линии связи. Базовая станция использует MCS индекс для определения MCS уровня, который используется для декодирования передачи по восходящей линии связи.

На этапе 556 базовая станция передает UE конкретные параметры установки в UE. Например, базовая станция может определять конкретный MCS уровень или мощность передачи, которые должны использоваться для конкретного UE. Базовая станция может передавать эти конкретные параметры установки UE с использованием широковещательного канала или канала медленной сигнализации. Этап 556 является возможным и может выполняться в любое время. Например, BS может отслеживать передачи восходящей линии связи, ассоциированные с UE, с течением времени для формирования конкретного MCS индекса или параметров мощности.

На этапе 558 базовая станция транслирует MCS величину ограничения в UEs в своей области покрытия. Этап 558 выполняется периодически при загрузке соты и при изменении других условий. Базовые станции отслеживают трафик в пределах области покрытия и могут корректировать CTU области доступа и CTU распределение. На основании корректировок или характеристик трафика базовая станция может обновить MCS величину ограничения и транслировать обновленный MCS индекс для величины ограничения на этапе 558.

На фиг. 9 показана блок-схема, описывающая пример передачи управляющей информации для адаптации линии связи в схеме передачи без предоставления разрешения. На фиг. 9 показан пример, изображенный на фиг. 5, на котором изображены четыре блока PRB1, PRB2, PRB3 и PRB4 физических ресурсов. Вновь показан сценарий с CTU областью доступа, сконфигурированной с коэффициентом перегрузки 1. UE1 использует PRB1 и PRB2, UE2 использует PRB2 и PRB4, UE3 использует PRB1 и PRB2 и UE4 использует PRB3 и RPB4.

Набор фиксированных ресурсов 602, 604, 606 и 608 зарезервирован в CTU области доступа. Фиксированный ресурс 602 находится в зарезервированном участке PRB1, фиксированный ресурс 604 находится в зарезервированном участке PRB2, фиксированный ресурс 606 находится в зарезервированном участке PRB3 и фиксированный ресурс 608 находится в зарезервированном участке PRB4. Фиксированные ресурсы зарезервированы для передачи управляющей информации, включающей в себя MCS информацию. MCS информация может включать в себя MCS индекс, указывающий соответствующий MCS уровень, который использовался UE для передачи по восходящей линии связи. В одном варианте осуществления предварительно определенный MCS уровень используется для передачи фиксированных ресурсов. Таким образом, базовая станция может декодировать MCS индекс из управляющей информации с использованием фиксированного MCS уровня и затем декодировать данные на основании MCS индекса. Для управляющей информации может использоваться набор SCMA кода, основанный на более низком порядке созвездия, тогда как для данных может использоваться набор SCMA кода, основанный на более высоком порядке созвездия. Это может обеспечить более высокую надежность в определении управляющей информации для декодирования данных. В одном варианте осуществления для предотвращения конфликта между сигнализацией (фиксированной MCS) и данными (динамическими MCS) запрещается передача данных в зарезервированных областях. Может быть передана другая управляющая информация, такая как идентификатор HARQ для процессов HARQ.

При передаче данных с использованием CTU, UE передает соответствующую управляющую информацию с использованием фиксированного ресурса в соответствующем блоке физических ресурсов. Таким образом, информация MCS связана с соответствующими данными с использованием наборов SCMA кода, которые имеют одинаковые ненулевые позиции. Например, UE1 передает данные в CTU с использованием первого блока PRB1 физического ресурса и передает управляющую информацию для декодирования данных с использованием фиксированного ресурса 602. Аналогично, UE1 передает данные с использованием третьего блока PRB3 физического ресурса и передает управляющую информацию с использованием фиксированного ресурса 606. UE2 передает данные с использованием PRB2 и соответствующую управляющую информацию с использованием фиксированного ресурса 604 и передает данные с использованием PRB4 и соответствующую управляющую информацию с использованием фиксированного ресурса 608. UE3 передает данные с использованием PRB1 и соответствующую управляющую информацию с использованием фиксированного ресурса 602 и передает данные с использованием PRB2 и соответствующую управляющую информацию с использованием фиксированного ресурса 604. UE4 передает данные с использованием PRB3 и соответствующую управляющую информацию с использованием фиксированного ресурса 606 и передает данные с использованием PRB4 и соответствующую управляющую информацию с использованием фиксированного ресурса 608.

На фиг. 10 показана блок-схема алгоритма, описывающая адаптацию линии связи открытого контура, выполняемую UE в соответствии с одним вариантом осуществления. На этапе 652 UE отслеживает коэффициент успешной передачи по восходящей линии связи. UE может увеличивать счетчик каждый раз, когда оно принимает ACK сообщение, например, в ответ на передачу по восходящей линии связи. Коэффициент успешной передачи можно определить как отношение между общим количеством принятых ACK сообщений и общим количеством передач по восходящей линии связи. На этапе 654 UE определяет, превышает ли коэффициент успешной передачи по восходящей линии связи пороговое значение TH. В ответ на превышение коэффициента успешной передачи порогового значения, UE на этапе 656 определяет, равен ли текущий выбранный MCS индекс для передач по восходящей линии связи MCS величине ограничения, установленной базовой станцией. В ответ на то, что MCS индекс меньше MCS величине ограничения, UE увеличивает MCS индекс на этапе 658. В ответ на то, что MCS индекс равен MCS величине ограничения, UE снижает мощность передачи для передач по восходящей линии связи на этапе 660. UE может уменьшить мощность передачи с использованием заданной величине шага. Таким образом, UE увеличит MCS уровень для передач по восходящей линии связи, если, например, коэффициент успешной передачи по восходящей линии связи превышает заданный уровень. В ответ на MCS уровень, находящийся на MCS величине ограничения, UE снижает мощность передачи для передач по восходящей линии связи. Таким образом, UE может сохранять энергию, если она достигает минимального значения коэффициента успешной передачи. UE может сбросить значение коэффициента успешной передачи по восходящей линии связи после внесения корректировок в MCS индекс и/или мощность передачи.

В ответ на то, что коэффициент успешной передачи по восходящей линии связи меньше или равен пороговому значению, UE пытается увеличить коэффициент, регулируя мощность передачи и/или MCS уровень. На этапе 664 UE определяет, равна ли текущая выбранная мощность передачи максимальному уровню мощности, которая может использоваться. В ответ на то, что уровень максимальной мощности передачи не достигнут, UE увеличивает мощность передачи на этапе 668. Заданный размер шага может использоваться для увеличения мощности передачи до достижения максимального уровня мощности. В ответ на достигнутый максимальный уровень мощности UE уменьшает MCS индекс на этапе 670. UE уменьшает MCS индекс для снижения MCS уровня для передач по восходящей линии связи. Таким образом, UE может увеличить мощность передачи в первой попытке достичь приемлемый коэффициент успешной передачи по восходящей линии связи. Если увеличение мощности не приводит к адекватному результату, UE может уменьшить MCS индекс, чтобы использовать более консервативные MCS уровня для повышения эффективности передачи.

Как показано на фиг. 10, используется одного пороговое значение для определения того, следует ли корректировать MCS индекс и/или мощность передачи. В одном варианте осуществления используют первое и второе пороговые значения, когда первое пороговое значение больше, чем второе пороговое значение. Если коэффициент успешной передачи выше первого порогового значения, то UE увеличивает MCS индекс на этапе 658 или уменьшает мощность передачи на этапе 660. Если коэффициент успешной передачи меньше первого порогового значения, то UE определяет, является ли коэффициент успешной передачи ниже, чем второе пороговое значение. Если коэффициент успешной передачи ниже второго порогового значения, то UE увеличивает мощность передачи на этапе 668 или уменьшает MCS индекс на этапе 670. Таким образом, UE может поддерживать текущие установочные параметры мощности и MCS уровни, в то время как коэффициент успешной передачи выше минимального второго порогового значения, но меньше, чем пороговое значение для инициирования увеличения MCS или уменьшения мощности передачи.

На фиг. 11 показана блок-схема последовательности операций, описывающая операции, выполняемые базовой станцией для реализации адаптации линии связи замкнутого контура в соответствии с одним вариантом осуществления. На этапе 702 базовая станция измеряет отношение сигнал/помеха плюс шум (SINR) для передачи по восходящей линии связи от каждого UE. На этапе 704 базовая станция анализирует SINR для каждого UE, чтобы определить, должна ли быть адаптирована его линия связи канала восходящей линии связи с базовой станцией. Если линия связи с базовой станцией должна быть адаптирована, базовая станция выбирает MCS уровень и/или уровень мощности передачи для UE на этапе 706. Например, базовая станция может определять, что UE должно использовать более низкий MCS уровень, чем тот, который он выбрал, если SINR ниже порогового значения. Аналогично, базовая станция может определить, что UE должно использовать более высокую мощность передачи, если SINR ниже порогового значения. Напротив, базовая станция может определять, что UE должно использовать более высокий MCS уровень, если SINR превышает пороговое значение. Аналогично, базовая станция может определить, что UE должно использовать более низкую мощность передачи, если SINR выше порогового значения.

На этапе 708 базовая станция отправляет информацию адаптации линии связи к конкретному UE с использованием канала управления нисходящей линии связи. Базовая станция может использовать канал медленной сигнализации в одном примере. Например, базовая станция может отправлять MCS индекс или установочные параметры управления мощностью в UE в DCI формате в PDCCH. После передачи информации адаптации линии связи или определения того, что адаптация линии связи не требуется, базовая станция продолжает выполнять процесс на этапе 702 путем измерения SINR передач по восходящей линии связи.

На фиг. 12 показана блок-схема высокого уровня вычислительной системы 50, которая может использоваться для реализации любого из описанных здесь вычислительных устройств, таких как UEs 104 и базовые станции 102. Вычислительная система, показанная на фиг. 12, включает в себя процессор 80, память 82, запоминающее устройство 84 большой емкости, периферийные устройства 86, устройства 88 вывода, устройства 90 ввода, съемный блок 92 хранения и систему 94 отображения. Вычислительные устройства, как описано здесь, могут включать в себя меньшее количество или дополнительные компоненты, чем здесь описанные. Например, базовая станция может не включать в себя периферийные устройства 86 и т.д. Для простоты описания, компоненты, показанные на фиг. 12, изображены как подключенные через единую шину 96. Однако компоненты могут быть соединены посредством одного или нескольких средств доставки данных. В одном варианте осуществления процессор 80 и память 82 могут быть подключены через локальную микропроцессорную шину, и запоминающее устройство 84 большой емкости, периферийное устройство 86, съемный блок 92 хранения и система 94 отображения могут быть подключены через одну или несколько шин ввода/вывода.

Процессор 80 может содержать один микропроцессор или может содержать множество микропроцессоров для конфигурирования компьютерной системы как многопроцессорной системы. Память 82 хранит инструкции и данные для программирования процессора 80 для реализации описанной здесь технологии. В одном варианте осуществления память 82 может включать в себя банки динамической памяти произвольного доступа, высокоскоростную кэш-память, флэш-память, другую энергонезависимую память и/или другие элементы хранения информации. Запоминающее устройство 84 большой емкости, которое может быть реализовано с помощью привода магнитных дисков или оптического дисковода, является энергонезависимым запоминающим устройством для хранения данных и кода. В одном варианте осуществления запоминающее устройство 84 большой емкости хранит системное программное обеспечение, которое программирует процессор 80 для реализации описанной здесь технологии. Съемный блок 92 хранения работает в сочетании с переносным энергонезависимым носителем данных, таким как гибкий диск, CD-RW, флеш-память/диск и т.д. для ввода и вывода данных и кода в вычислительную систему, показанную на фиг. 10, и из нее. В одном варианте осуществления системное программное обеспечение для реализации вариантов осуществления хранится на таком съемном блоке хранения и вводится в компьютерную систему через съемный блок 92 хранения.

Периферийные устройства 86 могут включать в себя любое устройство поддержки компьютера, такое как интерфейс ввода/вывода, для добавления дополнительных функциональных возможностей в компьютерную систему. Например, периферийные устройства 86 могут включать в себя один или несколько сетевых интерфейсов для подключения компьютерной системы к одной или нескольким сетям, модем, маршрутизатор, устройство беспроводной связи и т.д. Устройства 90 ввода обеспечивают часть пользовательского интерфейса и могут включать в себя клавиатуру или указывающее устройство (например, мышь, трекбол и т. д.). Для отображения текстовой и графической информации вычислительная система будет (возможно) иметь систему 94 отображения, которая может включать в себя видеокарту и монитор. Устройства 88 вывода могут включать в себя динамики, принтеры, сетевые интерфейсы и т.д. Система 100 может также содержать коммуникационное соединение(я) 98, которое позволяет устройству устанавливать связь с другими устройствами через проводную или беспроводную сеть. Примеры соединений для установления связи включают в себя сетевые карты для подключения к локальной сети, карты беспроводной сети, модемы и т.д. Коммуникационные соединения могут включать в себя аппаратное и/или программное обеспечение, которое обеспечивает связь с использованием таких протоколов, как DNS, TCP / IP, UDP / IP и HTTP / HTTPS среди прочих.

Компоненты, изображенные в вычислительной системе на фиг. 12, являются такими, которые обычно используются в вычислительных системах, подходящие для применения с описанной здесь технологией, и предназначены для представления широкой категории таких компьютерных компонентов, которые хорошо известны в данной области техники. Можно использовать множество различных конфигураций шин, сетевых платформ и операционных систем.

Описанная здесь технология может быть реализована с использованием аппаратного обеспечения, программного обеспечения или комбинации как аппаратного, так и программного обеспечения. Используемое программное обеспечение хранится на одном или нескольких считываемых процессором запоминающих устройствах, описанных выше (например, память 82, запоминающее устройство 84 большой емкости или съемный блок 92 хранения) для программирования одного или нескольких процессоров для выполнения описанных здесь функций. Считываемые процессором запоминающие устройства могут включать в себя машиночитаемые носители, такие как энергозависимые и энергонезависимые носители, съемные и несъемные носители. В качестве примера, но не ограничения, машиночитаемые носители могут содержать считываемые компьютером носители данных и средство связи. Считываемые компьютером носители данных являются непереходными и могут быть реализованы любым способом или технологией для хранения информации, такой как машиночитаемые инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные. Примеры машиночитаемых носителей данных включают в себя ROM, RAM, EEPROM, флэш-память или другую технологию памяти, CD-ROM, цифровые универсальные диски (DVD) или другое хранилище на оптических дисках, магнитные кассеты, магнитную ленту, магнитное хранилище на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства, или любой другой носитель, который может быть использован для хранения требуемой информации с доступом к компьютеру. Коммуникационные среды обычно реализуют машиночитаемые инструкции, структуры данных, программные модули или другие данные в модулированном сигнале данных, таком как несущая волна или другой механизм доставки, и включает в себя любые носители информации. Термин «модулированный сигнал данных» означает сигнал, который имеет одну или несколько своих характеристик, установленных или измененных таким образом, чтобы кодировать информацию в сигнале. В качестве примера, но не ограничения, коммуникационная среда включают в себя проводные носители, такие как проводная сеть или прямое проводное соединение, и беспроводные носители, такие как радиочастотные и другие беспроводные носители. Комбинации любых из вышеперечисленных также включены в объем машиночитаемых носителей.

В альтернативных вариантах осуществления некоторые или все программное обеспечение могут быть заменены выделенным аппаратным обеспечением, включающим в себя специализированные интегральные схемы, матрицы логических элементов, FPGAs, PLDs и компьютеры специального назначения. В одном варианте осуществления программное обеспечение (хранимое на запоминающем устройстве), реализующее один или несколько вариантов осуществления, используется для программирования одного или нескольких процессоров. Один или несколько процессоров могут взаимодействовать с одним или несколькими считываемыми компьютером носителями/устройствами хранения, периферийными устройствами и/или интерфейсами связи. В альтернативных вариантах осуществления некоторое или все программное обеспечение может быть заменено выделенным аппаратным обеспечением, включающим в себя специализированные интегральные схемы, матрицы логических элементов, FPGAs, PLDs и компьютеры специального назначения.

Вышеприведенное подробное описание было представлено в целях иллюстрации и описания, которое не следует рассматривать исчерпывающим или ограничивающим заявленный в настоящем документе предмет, для раскрытой точной формы (форм). В свете приведенного выше описания возможны многие изменения и варианты. Описанные варианты осуществления были выбраны для лучшего объяснения принципов раскрытой технологии и ее практического применения, чтобы, тем самым, дать возможность другим специалистам в данной области техники наилучшим образом использовать технологию в различных вариантах осуществления и с различными модификациями, которые подходят для конкретного использования. Предполагается, что объем изобретения определяется формулой изобретения, прилагаемой к настоящему документу.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении эффективности использования спектра. Способ содержит этапы, на которых: определяют величину перегрузки ресурсов для области доступа блока передачи в условиях конфликта (CTU), ассоциированной со схемой передачи по восходящей линии связи без необходимости в разрешении в системе множественного доступа; определяют величину ограничения схемы модуляции и кодирования (MCS), указывающую максимальный MCS уровень для CTU области доступа, на основании величины перегрузки ресурсов и передают MCS величину ограничения на множество устройств пользователей (UEs), ассоциированных с CTU областью доступа. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Способ адаптации линии связи, содержащий этапы, на которых:

определяют величину перегрузки ресурсов для области доступа блока передачи в условиях конфликта (CTU), ассоциированной со схемой передачи по восходящей линии связи без необходимости в разрешении в системе множественного доступа;

определяют величину ограничения схемы модуляции и кодирования (MCS), указывающую максимальный MCS уровень для CTU области доступа, на основании величины перегрузки ресурсов и

передают MCS величину ограничения на множество устройств пользователей (UEs), ассоциированных с CTU областью доступа.

2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

принимают передачу по восходящей линии связи от первого UE из множества UEs с использованием CTU;

определяют MCS индекс из управляющей информации, содержащейся в передаче по восходящей линии связи; и

осуществляют попытку слепого декодирования данных передачи по восходящей линии связи с использованием MCS уровня, соответствующего MCS индексу, из управляющей информации.

3. Способ по п. 2, в котором:

управляющая информация расположена в пределах зарезервированной частотно-временной области CTU области доступа; а

этап осуществления попытки слепого декодирования включает в себя слепое декодирование управляющей информации с использованием заданного MCS уровня.

4. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

определяют информацию адаптации линии связи для первого UE на основании мониторинга передач по восходящей линии связи от первого UE и

передают в канале управления информацию адаптации линии связи первому UE.

5. Способ по п. 4, в котором

информация адаптации линии связи для первого UE включает в себя по меньшей мере одно из MCS индекса установочных параметров мощности для первого UE.

6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:

осуществляют мониторинг передач по восходящей линии связи от множества UEs в CTU области доступа для выявления одних или более долгосрочных статистических данных, ассоциированных с производительностью восходящей линии связи в CTU области доступа;

корректируют MCS величину ограничения на основании указанных одних или более долгосрочных статистических данных и

передают скорректированную MCS величину ограничения множеству UEs.

7. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:

осуществляют адаптивное выделение блоков передачи в условиях конфликта (CTU) в CTU область доступа на основании загрузки в CTU области доступа; причем

этап определения величины перегрузки ресурсов включает в себя определение коэффициента перегрузки на основании количества CTUs, выделенных для первой CTU области доступа, и количества активных UEs.

8. Способ по п. 7, дополнительно содержащий этап, на котором

определяют количество CTUs для выделения CTU области доступа на основании по меньшей мере одного из числа активных UEs и объема трафика восходящей линии связи.

9. Способ по п. 1, в котором этап определения MCS величины ограничения содержит подэтап, на котором:

осуществляют выбор первой MCS величины ограничения в ответ на первый коэффициент перегрузки и второй MCS величины ограничения в ответ на второй коэффициент перегрузки, который выше, чем первый коэффициент перегрузки; при этом

первая MCS величина ограничения соответствует первому MCS уровню, который выше второго MCS уровня, соответствующего второй MCS величине ограничения.

10. Базовая станция, содержащая:

процессор и

машиночитаемый носитель данных, хранящий инструкции, вызывающие, при их исполнении процессором, выполнение процессором:

определения величины перегрузи ресурсов для области доступа блока передачи в условиях конфликта (CTU), ассоциированной со схемой передачи по восходящей линии без необходимости в разрешении в системе множественного доступа;

определения величины ограничения схемы модуляции и кодирования (MCS), указывающей максимальный MCS уровень для CTU области доступа на основании величины перегрузки ресурсов; и

передачи MCS величины ограничения на множество устройств пользователей (UEs), ассоциированных с CTU областью доступа.

11. Способ адаптации линии связи, содержащий этапы, на которых:

принимают от базовой станции величину ограничения схемы модуляции и кодирования (MCS) для области доступа блока передачи в условиях конфликта (CTU), ассоциированной со схемой передачи по восходящей линии связи без необходимости в разрешении в системе множественного доступа;

определяют на устройстве пользователя (UE) первый MCS индекс в пределах MCS величины ограничения; и

передают первую передачу по восходящей линии связи на базовую станцию с использованием CTU в CTU области доступа, причем первая передача по восходящей линии связи включает в себя пользовательские данные и первый MCS индекс, определенный в UE.

12. Способ по п. 11, в котором этап передачи по восходящей линии связи включает в себя подэтапы, на которых:

передают пользовательские данные с использованием первого MCS уровня, соответствующего первому MCS индексу; и

передают первый MCS индекс с использованием заданного MCS уровня в пределах зарезервированной частотно-временной области CTU области доступа.

13. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этап, на котором:

определяют в UE по меньшей мере одну информацию о состоянии канала или оцененные потери в тракте; а

этап определения первого MCS индекса включает в себя выбор первого MCS индекса на основании по меньшей мере одного из информации о состоянии канала и оцененных потерь в тракте.

14. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этап, на котором:

определяют, на первом UE, характеристики трафика восходящей линии связи; а

этап определения первого MCS индекса включает в себя выбор первого MCS индекса на основании характеристики трафика восходящей линии связи и по меньшей мере одного из информации о состоянии канала или оцененных потерь в тракте.

15. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап, на котором:

определяют максимальный MCS уровень на основании характеристики трафика восходящей линии связи и по меньшей мере одного из информации о состоянии канала и оцененных потерь в тракте; а

этап определения первого MCS индекса включает в себя выбор первого MCS индекса посредством применения значения потерь мощности к максимальному MCS уровню для определения пониженного MCS уровня, соответствующего первому MCS индексу.

16. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этапы, на которых:

определяют коэффициент успешной передачи по восходящей линии связи в UE;

осуществляют выбор второго MCS уровня в пределах MCS величины ограничения на основании коэффициента успешной передачи по восходящей линии связи; и

передают вторую передачу по восходящей линии связи на втором MCS уровне, причем вторая передача по восходящей линии связи включает в себя второй MCS индекс, соответствующий второму MCS уровню.

17. Устройство пользователя (UE), содержащее:

процессор и

машиночитаемый носитель данных, хранящий инструкции, вызывающие, при их исполнении процессором, выполнение процессором:

приема от базовой станции величины ограничения схемы модуляции и кодирования (MCS) для области доступа блока передачи в условиях конфликта (CTU), ассоциированной со схемой передачи по восходящей линии связи без необходимости в разрешении в системе множественного доступа;

определения в UE первого MCS индекса в пределах MCS величины ограничения; и

передачи первой передачи по восходящей линии связи на базовую станцию с использованием CTU в CTU области доступа, причем первая передача по восходящей линии связи включает в себя пользовательские данные и первый MCS индекс, определенный в первом UE.

18. Машиночитаемый носитель данных, хранящий программу, вызывающую, при ее исполнении компьютером, выполнение компьютером способа по любому из пп. 1-9 и 11-16.