Передача данных с помощью вспомогательных ресурсов
Изобретение относится к передаче данных с помощью вспомогательных ресурсов в системах связи. Технический результат заключается в минимизации повторения кодированных битов. Для чего генерируют множество подпакетов из пакета данных, обрабатывают последний подпакет в кодированные части в количестве, равном суммарному количеству подпакетов, передают множество подпакетов таким образом, что весь подпакет передается по каналу трафика, и передают кодированные части последнего подпакета по назначенным вспомогательным ресурсам. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 21 ил.
Перекрестная ссылка на родственную(ые) заявку(и)
Данная заявка притязает на приоритет предварительной патентной заявки США №60/833,627, поданной 26 июля 2006 г. и озаглавленной "DATA TRANSMISSION WITH SUPPLEMENTAL RESOURCES", и предварительной патентной заявки США №60/834,126, поданной 27 июля 2006 г. и озаглавленной "DATA TRANSMISSION WITH SUPPLEMENTAL RESOURCE", которые в полном объеме включены сюда посредством ссылки.
Уровень техники
Появление различных систем связи и распространение усложненных приложений в мобильных системах привело к недостатку имеющихся ресурсов, например частот, доступных для обеспечения связи. Были предложены различные технологии множественного доступа, поддерживающие рост трафика в сетях связи. Множественный доступ с частотным разделением (FDMA) представляет одну такую технологию, которая позволяет осуществлять связь за счет назначения и повторного использования частот между разными пользователями. Другой пример технологии множественного доступа представляет собой множественный доступ с кодовым разделением (CDMA), который применяет метод расширения по спектру для одновременного размещения разных пользователей в широком спектре.
Соответственно, системы CDMA характеризуются импульсной передачей, при которой каналы связи наполняются в ходе передачи данных, но остаются неиспользуемыми в другие моменты времени. Это исправляется за счет гибкого использования каналов, при котором каналы назначаются для разных задач по мере необходимости. Таким образом, каналы назначаются пользователю только в ходе передачи данных, повторно назначаются для других задач в течение периода, когда данные не передаются, и повторно назначаются после передачи данных.
Каналы в системе связи можно разделить на физические и логические каналы, причем физические каналы это частоты, переносящие передачи, а логические каналы это схематические разделы, создаваемые на этих частотах на основании задач, подлежащих осуществлению. Следовательно, один физический канал может делиться на один или несколько логических каналов. Иными словами, логические каналы это разные имена, присваиваемые физическим частотам на основании насущных задач.
Физические каналы обычно дополнительно делятся на выделенные каналы и общие каналы в зависимости от обслуживаемых объектов. Выделенный канал назначается для облегчения связи между базовой станцией и конкретным пользователем. Общий канал совместно используется разными пользователями и используется базовой станцией для передачи сигналов, которые совместно передаются всем пользователям в географической области (соте), обслуживаемой базовой станцией. Примеры выделенных каналов включают в себя фундаментальный канал (FCH), выделенный канал управления (DCCH), а также вспомогательный канал (SCH). FCH может передавать речевой сигнал, сигнал данных и сигнал сигнализации или сигнал управления. DCCH передает сигналы данных, а также сигналы управления в режиме прерывистой передачи, в котором передача данных происходит только, если передача данных генерируется с более высокого уровня, что делает DCCH пригодным в качестве канала управления для эффективного обеспечения пакетной услуги. SCH это канал, который, в необязательном порядке, используется при необходимости передачи большого объема данных. Примеры общих каналов на прямой/нисходящей линии связи от базовой станции к мобильной станции включают в себя, в частности, канал поискового вызова, широковещательный канал и прямой общий канал управления. Канал доступа, расширенный канал доступа и обратный общий канал управления являются примерами общих каналов на обратной линии связи.
Логические каналы, установленные на выделенных физических каналах, включают в себя выделенный канал сигнализации (DSCH) и выделенный канал трафика (DTCH). DSCH можно назначать на FCH и DCCH для обмена сигналами управления между базовой станцией и мобильной станцией, тогда как DTCH можно устанавливать на FCH, DCCH и SCH для обмена пользовательскими данными. Общие логические каналы, назначенные на общих физических каналах, включают в себя общий канал назначения, используемый базовой станцией для квитирования пользовательского/мобильного терминала, общий канал управления (CSCH) для передачи сигнала управления и общий канал трафика (CTCH) для передачи пользовательских данных. Общие логические каналы можно устанавливать на прямой линии связи, а также на обратной линии связи.
Когда данные генерируются для передачи пользователем, служебный запрос передается по установленным каналам связи и, на основании согласованных служебных возможностей/возможностей использования ресурсы назначаются пользователю. Соответственно, различные ресурсы управления и данных назначаются на общих/выделенных каналах. Например, вспомогательные ресурсы можно назначать при условии наличия, если предполагается, что будет передаваться большой объем данных, и если служебные возможности, связанные с пользователем, допускают назначение таких вспомогательных ресурсов. Сообщение назначения ресурсов, детализирующее различные ресурсы, включая информацию, касающуюся выделенных вспомогательных ресурсов, передается базовой станцией пользователю после выделения ресурсов. Следовательно, когда пользователь передает данные, данные демодулируются на основании назначенных ресурсов.
По разным причинам, например вследствие ограниченного диапазона и вредоносных эффектов, например доплеровского сдвига на движущихся терминалах, сообщение назначения ресурсов от базовой станции может уничтожаться. Это ведет к ситуации, когда пользователь не способен демодулировать сообщения, поскольку он не знает, какие, если вообще, ресурсы были назначены для этого конкретного сеанса связи. Например, если служебные возможности допускают выделение вспомогательных ресурсов, уничтожение сообщения назначения ресурсов не позволяет пользователю знать, были ли назначены какие-либо вспомогательные ресурсы. Дополнительно, наличие вспомогательных ресурсов может приводить к неоптимальному повторению кодированных битов.
Сущность изобретения
Ниже представлено краткое описание заявленного изобретения для обеспечения понимания основ некоторых аспектов заявленного изобретения. Это краткое описание не является обширным обзором заявленного изобретения. Оно не призвано ни идентифицировать ключевые или критические элементы заявленного изобретения, ни ограничивать объем заявленного изобретения. Его единственной целью является представление некоторых концепций заявленного изобретения в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию, которое представлено ниже.
Система связи согласно различным описанным здесь аспектам предусматривает выделение вспомогательных ресурсов для передачи данных трафика. Канал управления в системе связи содержит блоки назначения линии связи (LAB), которые отображаются в канальные узлы, зарезервированные для канала управления. Если какие-либо из LAB не участвуют в переносе сигналов управления, канальные узлы, связанные с такими LAB, используются в качестве вспомогательных ресурсов для передачи данных трафика. Процессор обрабатывает пакет данных из данных трафика в S подпакетов кодированных данных. Когда первый подпакет переносится базовой станцией на терминал по прямой линии связи, терминал генерирует квитирование (ACK), если подпакет декодируется правильно, или отрицательное квитирование (NAK), если подпакет декодируется с ошибками. Получив сообщение ACK или NAK, базовая станция передает второй подпакет. Терминал принимает вторую передачу, декодирует первый и второй подпакеты и передает ACK или NAK на основании результата декодирования. Таким образом, базовая станция передает по одному подпакету, пока не будет получено ACK для пакета, или пока не будут переданы все подпакеты, или пока не закончится пакетная передача.
Другой аспект относится к системе связи, которая облегчает передачу пакетов данных с минимальным повторением кодированных битов. Система содержит процессор, который генерирует подпакеты из пакета данных, который содержит P информационных битов, закодированных в Q кодированных битов на скорости кода P/Q. Система также содержит буфер, из которого сгенерированные подпакеты заполняются путем взятия Q кодированных битов в циклическом режиме. Система связи передает подпакеты таким образом, что весь подпакет передается по каналу трафика, в то время как соответствующая кодированная часть последнего подпакета передается по доступным вспомогательным ресурсам, тем самым минимизируя повторение кодированных битов, обусловленное наличием вспомогательных ресурсов в системе связи.
Согласно еще одному аспекту, раскрыт способ передачи, который содержит указание базовой станции, правильно ли декодирован переданный подпакет данных. Способ начинается с того, что данные трафика обрабатывают в подпакеты кодированных данных. Первый подпакет передается по прямой линии связи. После приема на терминале, первый подпакет декодируется. Если подпакет декодируется правильно, генерируется квитирование (ACK). Если подпакет декодируется неправильно, генерируется отрицательное квитирование (NAK). Таким образом, подпакеты передаются, пока не будет получено, по меньшей мере, одно сообщение ACK для пакета, или пока не будут использованы все подпакеты, или пока не закончится пакетная передача.
Согласно еще одному аспекту, раскрыт способ передачи пакетов данных. Способ содержит генерацию подпакетов из пакета данных, который содержит P информационных битов, закодированных в Q кодированных битов на скорости кода P/Q. Затем сгенерированные подпакеты заполняются Q кодированными битами в циклическом режиме, при котором после заполнения Q-м битом снова производится заполнение первым битом. После этого все подпакеты передаются таким образом, что весь подпакет передается по каналу трафика, тогда как кодированная часть последнего подпакета передается по доступным вспомогательным ресурсам.
В нижеследующем описании и прилагаемых чертежах подробно изложены некоторые иллюстративные аспекты заявленного изобретения. Однако эти аспекты указывают лишь несколько различных путей применения принципов заявленного изобретения, и заявленное изобретение призвано включать в себя все такие аспекты и их эквиваленты. Другие преимущества и отличительные признаки заявленного изобретения станут очевидными из нижеследующего подробного описания заявленного изобретения, рассматриваемого совместно с чертежами.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - система беспроводной связи множественного доступа согласно различным раскрытым здесь аспектам.
Фиг.2 - блок-схема системы связи.
Фиг.3 - вариант осуществления канальной структуры для прямой линии связи или нисходящей линии связи.
Фиг.4A - пример отображения LAB в зарезервированные канальные узлы согласно аспекту.
Фиг.4A - блок-схема варианта осуществления передатчика согласно аспекту.
Фиг.4B - пример, в котором только одно сообщение управления передается по LAB 1 согласно аспекту.
Фиг.5 - вариант осуществления формата сообщения для сообщения назначения канала управления, используемого для переноса сообщений управления, передаваемых по каналу управления.
Фиг.6A - схема передачи HARQ с динамически назначаемыми вспомогательными ресурсами.
Фиг.6B - схема четырех передач HARQ согласно аспекту.
Фиг.7A - вариант осуществления схемы передачи HARQ, реализованной с динамически назначаемыми вспомогательными ресурсами.
Фиг.7B - схема четырех передач HARQ согласно аспекту.
Фиг.8A - вариант осуществления схемы передачи HARQ, реализованной с динамически назначаемыми вспомогательными ресурсами.
Фиг.8B - схема четырех передач HARQ согласно аспекту.
Фиг.9A - первые четыре передачи HARQ для иллюстративного сценария согласно аспекту.
Фиг.9B - схема четырех передач HARQ согласно аспекту.
Фиг.10 - вариант осуществления, иллюстрирующий способ назначения вспомогательных ресурсов в сети связи.
Фиг.11 - вариант осуществления, иллюстрирующий способ для определения, были ли назначены какие-либо вспомогательные ресурсы для переноса данных трафика.
Фиг.12 - схема переноса пакетов данных с использованием как каналов трафика, так и вспомогательного ресурса.
Фиг.13 - другой способ передачи пакетов данных, который можно применять, когда доступны вспомогательные ресурсы.
Фиг.14 - еще один способ передачи пакетов данных, который можно применять, когда доступны вспомогательные ресурсы.
Подробное описание
Заявленное изобретение описано здесь со ссылкой на чертежи, на которых сходные позиции используются для обозначения сходных элементов. В нижеследующем описании, в целях объяснения, многочисленные конкретные детали изложены для обеспечения исчерпывающего понимания заявленного изобретения. Однако очевидно, что заявленное изобретение можно осуществлять на практике без этих конкретных деталей. В других примерах, общеизвестные структуры и устройства показаны в виде блок-схемы для облегчения описания заявленного изобретения.
Различные варианты осуществления описаны здесь со ссылкой на чертежи, на которых сходные позиции используются для обозначения сходных элементов. В нижеследующем описании, в целях объяснения, многочисленные конкретные детали изложены для обеспечения исчерпывающего понимания одного или нескольких аспектов. Однако очевидно, что такой(ие) вариант(ы) осуществления можно осуществлять на практике без этих конкретных деталей. В других примерах, общеизвестные структуры и устройства показаны в виде блок-схемы для облегчения описания одного или нескольких вариантов осуществления. Используемые в этой заявке термины "компонент", "модуль", "система" и пр. относятся к компьютерному объекту, а именно оборудованию, программно-аппаратному обеспечению, комбинации оборудования и программного обеспечения, программному обеспечению или выполняющемуся программному обеспечению. Например, компонент может, но не обязан, представлять собой процесс, выполняющийся на процессоре, процессор, объект, выполнимый модуль, поток выполнения, программу и/или компьютер. В порядке иллюстрации, компонентом может быть как приложение, выполняющееся на вычислительном устройстве, так и само вычислительное устройство. Один или несколько компонентов может(могут) размещаться в процессе и/или потоке выполнения, и компонент может располагаться на одном компьютере и/или распределяться между двумя или более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут выполняться с различных компьютерно-считываемых носителей, на которых хранятся различные структуры данных. Компоненты могут осуществлять связь посредством локальных и/или удаленных процессов, например согласно сигналу, имеющему один или несколько пакетов данных (например, данных от одного компонента, взаимодействующего с другим компонентов в локальной системе, распределенной системе, и/или по сети, например интернету, с другими системами посредством сигнала).
Кроме того, различные варианты осуществления описаны здесь в связи с беспроводным терминалом и/или базовой станцией. Беспроводной терминал может относиться к устройству, обеспечивающему передачу речи и/или данных пользователю. Беспроводной терминал может быть подключен к вычислительному устройству, например портативному компьютеру или настольному компьютеру, или может представлять собой автономное устройство, например карманный персональный компьютер (КПК). Беспроводной терминал также можно называть системой, абонентским блоком, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильным устройством, удаленной станцией, точкой доступа, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, пользовательским агентом, пользовательским устройством или пользовательским оборудованием. Беспроводной терминал может быть абонентской станцией, беспроводным устройством, сотовым телефоном, телефоном PCS, беспроводным телефоном, телефоном протокола инициирования сеанса (SIP), станцией беспроводного абонентского доступа (WLL), карманным персональным компьютером (КПК), карманным устройством, имеющим возможность беспроводной связи, или другим устройством обработки, подключенным к беспроводному модему. Базовая станция (например, точка доступа) может относиться к устройству в сети доступа, которое осуществляет связь по радиоинтерфейсу, через один или несколько секторов, с беспроводными терминалами. Базовая станция может действовать как маршрутизатор между беспроводным терминалом и остальной сетью доступа, которая может включать в себя сеть интернет-протокола (IP), путем преобразования принятых кадров радио-интерфейса в IP-пакеты. Базовая станция также координирует управление атрибутами для радиоинтерфейса. Кроме того, различные описанные здесь аспекты или признаки можно реализовать как способ, устройство или изделие производства с использованием стандартных методов программирования и/или проектирования. Используемый здесь термин "изделие производства" призван охватывать компьютерную программу, доступную с любого компьютерно-считываемого устройства, носителя или среды. Например, компьютерно-считываемый носитель может включать в себя, но без ограничения, магнитное запоминающее устройство (например, жесткий диск, флоппи-диск, магнитные полоски...), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD)...), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, карту, линейку, USB-драйв...).
Различные варианты осуществления будут представлены применительно к системам, которые могут включать в себя ряд устройств, компонентов, модулей и т.д. Очевидно, что различные системы могут включать в себя дополнительные устройства, компоненты, модули и т.д. и/или могут не включать в себя все устройства, компоненты, модули и т.д., рассмотренные в связи с фигурами. Также можно использовать комбинацию этих подходов.
На фиг.1 показана система беспроводной связи множественного доступа 100 согласно различным аспектам. В одном примере, система беспроводной связи множественного доступа 100 включает в себя множественные базовые станции 110 и множественные терминалы 120. Каждая базовая станция 110 и каждый терминал 120 в системе 100 может иметь одну или несколько антенн для облегчения связи с одной или несколькими базовыми станциями 110 и/или терминалами 120 в системе 100. В одном примере, базовая станция 110 может одновременно передавать множественные потоки данных для широковещательных, многоадресных и/или одноадресных услуг, в которых поток данных представляет собой поток данных, который может представлять индивидуальный интерес для терминала 120. Терминал 120 в зоне покрытия базовой станции 110 может затем принимать один или несколько потоков данных, передаваемых с базовой станции 110. В порядке неограничительного примера, базовая станция 110 может быть точкой доступа, Node B и/или другим надлежащим сетевым объектом. Каждая базовая станция 110 обеспечивает покрытие связи для конкретной географической области 102. Используемый здесь и вообще в данной области техники термин "сота" может относиться к базовой станции 110 и/или ее зоне покрытия 102 в зависимости от контекста, в котором используется термин. Для повышения емкости системы, зона покрытия 102, соответствующая базовой станции 110, может делиться на множественные области меньшего размера (например, области 104a, 104b и 104c). Каждая из областей меньшего размера 104a, 104b и 104c может обслуживаться соответствующей базовой приемопередающей подсистемой (BTS не показана). Используемый здесь и вообще в данной области техники термин "сектор" может относиться к BTS и/или ее зоне покрытия в зависимости от контекста, в котором используется термин. В соте 102, имеющей множественные секторы 104, BTS для всех секторов 104 соты 102 могут быть совмещены в базовой станции 110 для соты 102.
В другом примере, система 100 может использовать централизованную архитектуру за счет применения системного контроллера 130, который может быть подключен к одной или нескольким базовым станциям 110 и обеспечивать координацию и контроль для базовых станций 110. Согласно альтернативным аспектам, системный контроллер 130 может представлять собой единый сетевой объект или совокупность сетевых объектов. Дополнительно, система 100 может использовать распределенную архитектуру, позволяющую базовым станциям 110 осуществлять связь друг с другом по мере необходимости. Согласно одному аспекту, терминалы 120 могут быть распределены по системе 100. Каждый терминал 120 может быть стационарным или мобильным. В порядке неограничительного примера, терминал 120 может представлять собой терминал доступа (AT), мобильную станцию, пользовательское оборудование, абонентскую станцию и/или другой надлежащий сетевой объект. Терминал может представлять собой беспроводное устройство, сотовый телефон, карманный персональный компьютер (КПК), беспроводной модем, карманное устройство и т.д. В одном примере, терминал 120 может передавать данные на базовую станцию 110 или на другой терминал 120.
Согласно еще одному аспекту, система 100 может генерировать ресурсы передачи в форме каналов. В порядке неограничительного примера, эти каналы можно генерировать посредством одного или нескольких из мультиплексирования с кодовым разделением (CDM), мультиплексирования с частотным разделением (FDM) и мультиплексирования с временным разделением (TDM). Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), разновидность FDM, можно использовать для эффективного разделения всей полосы системы 100 на множественные ортогональные поднесущие, которые затем можно модулировать данными. Эти поднесущие также можно именовать тонами, бинами и частотными каналами. Альтернативно, согласно методу на основе временного разделения, каждая поднесущая может содержать часть последовательных временных интервалов или временных слотов. Каждый терминал 120 можно снабжать одной или несколькими комбинациями временных слотов/поднесущих для передачи и приема информации в заданный период импульса или кадр. Метод с временным разделением также может использовать схему переключения символьной скорости и/или схему переключения блоков.
В другом примере, метод на основе кодового разделения может облегчать передачу данных по нескольким частотам, доступным в любое время в диапазоне. Данные можно цифровать и распределять по доступной полосе системы 100, чтобы множественные терминалы 120 могли накладываться на канал, и соответствующим терминалам 120 можно назначать уникальный код последовательности. Затем терминалы 120 могут передавать в одном и том же широкополосном участке спектра, в котором сигнал, соответствующий каждому терминалу 120, расширяется по всей полосе соответствующим уникальным кодом расширения. В одном примере, этот метод может обеспечивать совместное использование, при котором один или несколько терминалов 120 могут одновременно осуществлять передачу и прием. Такого совместного использования можно добиться, например, посредством цифровой модуляции с расширением по спектру, при которой поток битов, соответствующий терминалу 120, кодируется и распределяется по очень широкому каналу псевдослучайным образом. Затем базовая станция 110 может распознать уникальный код последовательности, связанный с терминалом 120, и отменить рандомизацию для сбора битов для конкретного терминала 120 в когерентном режиме.
В другом примере, система 100 может использовать одну или несколько схем множественного доступа, например CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, FDMA с одной несущей (SC-FDMA) и/или другие подходящие схемы множественного доступа. В OFDMA применяется Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), и в SC-FDMA применяется мультиплексирование с частотным разделением с одной несущей (SC-FDM). Дополнительно, система 100 может использовать комбинацию схем множественного доступа, например OFDMA и CDMA. Дополнительно, система 100 может использовать различные структуры кадрообразования для указания, каким образом данные и сигнализация передаются по прямой и обратной линиям связи. Система 100 может дополнительно использовать один или несколько диспетчеров (не показаны) для назначения полосы и других системных ресурсов. В одном примере, диспетчер можно применять на одной или нескольких базовых станциях 110, терминале 120 и системном контроллере 130.
На фиг.2 показана блок-схема варианта осуществления передающей системы 210 (также известной как точка доступа) и приемной системы 250 (также известной как терминал доступа) в системе MIMO 200. На передающей системе 210, данные трафика для ряда потоков данных поступают из источника данных 212 на процессор 214 данных передачи (TX).
Согласно варианту осуществления, каждый поток данных передается через соответствующую передающую антенну. Процессор 214 данных TX форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основании конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных для обеспечения кодированных данных.
Кодированные данные для каждого потока данных можно мультиплексировать с данными пилот-сигнала с использованием техник OFDM. Данные пилот-сигнала обычно представляют собой известный шаблон данных, который обрабатывается известным образом и который можно использовать на приемной системе для оценки характеристики канала. Затем мультиплексированные данными пилот-сигнала и кодированные данные для каждого потока данных модулируются (т.е. отображаются в символы) на основании конкретной схемы модуляции (например, BPSK, QSPK, M-PSK или M-QAM), выбранной для этого потока данных для обеспечения символов модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляцию для каждого потока данных могут определяться инструкциями, выполняемыми процессором 230.
Символы модуляции для всех потоков данных поступают на процессор 220 MIMO TX, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (например, для OFDM). Процессор 220 MIMO TX выдает N T потоков символов модуляции на N T передатчиков (TMTR) 222a-222t. В некоторых вариантах осуществления, процессор 220 MIMO TX применяет весовые коэффициенты формирования пучка к символам потоков данных и к антенне, с которой передается символ.
Каждый передатчик 222 принимает и обрабатывает соответствующий символьный поток для обеспечения одного или нескольких аналоговых сигналов, и дополнительно преобразует (например, усиливает, фильтрует и повышает частоту) аналоговые сигналы для обеспечения модулированного сигнала, пригодного для передачи по каналу MIMO. Затем N T модулированных сигналов от передатчиков 222a-222t передаются с N T антенн 224a-224t соответственно.
На приемной системе 250 переданные модулированные сигналы принимаются N R антеннами 252a-252r, и принятый сигнал от каждой антенны 252 поступает на соответствующий приемник (RCVR) 254a-254r. Каждый приемник 254 преобразует (например, фильтрует, усиливает и понижает частоту) соответствующий принятый сигнал, цифрует преобразованный сигнал для обеспечения выборок и дополнительно обрабатывает выборки для обеспечения соответствующего “принятого” символьного потока.
Затем процессор 260 данных RX принимает и обрабатывает N R принятых символьных потоков от N R приемников 254 на основании конкретной техники обработки на приемнике для обеспечения N T “детектированных” символьных потоков. Затем процессор 260 данных RX демодулирует, снимает перемежение и декодирует каждый детектированный символьный поток для восстановления данных трафика для потока данных. Обработка процессором 260 данных RX дополнительна осуществляемой процессором 220 MIMO TX и процессором 214 данных TX на передающей системе 210.
Процессор 270 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать (рассмотрена ниже). Процессор 270 формирует сообщение обратной линии связи, содержащее индексную часть и часть значения ранга матрицы.
Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации, относящейся к линии связи и/или принятому потоку данных. Затем сообщение обратной линии связи обрабатывается процессором 238 данных TX, который также принимает данные трафика для ряда потоков данных из источника данных 236, модулируется модулятором 280, преобразуется передатчиками 254a-254r и передается обратно на передающую систему 210.
На передающей системе 210 модулированные сигналы от приемной системы 250 принимаются антеннами 224, преобразуются приемниками 222, демодулируются демодулятором 240 и преобразуются процессором 242 данных RX для выделения сообщения обратной линии связи, переданного приемной системой 250. Затем процессор 230 определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весовых коэффициентов формирования пучка, затем обрабатывает выделенное сообщение.
Описанные здесь методы передачи данных можно использовать для различных систем связи, например систем множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), систем множественного доступа с частотным разделением (FDMA), систем множественного доступа с временным разделением (TDMA), систем множественного доступа с пространственным разделением (SCMA), систем ортогонального FDMA (O-FDMA) и систем мультиплексирования с частотным разделением с одной несущей (SC-FDM). В системе OFDMA применяется мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (O-FDM). В системе SC-FDMA применяется мультиплексирование с частотным разделением с одной несущей (SC-FDM). OFDM и SC-FDM делят полосу системы на множественные (K) ортогональные поднесущие, которые также именуются тонами, бинами и т.д. Каждая поднесущая может модулироваться данными. В общем случае, символы модуляции передаются в частотном измерении посредством OFDM и во временном измерении посредством SC-FDM. Для ясности, методы описаны применительно к системе OFDMA.
Система может задавать физические каналы для облегчения выделения и использования доступных системных ресурсов. Физический канал это средство для передачи данных на физическом уровне. Физический канал, используемый для передачи данных трафика (или пользовательских данных), называется каналом трафика. Физический канал, используемый для передачи данных управления (или сигнализации), называется каналом управления. Физические каналы можно задавать для любого типа системных ресурсов, например поднесущих, интервалов времени, кодовых последовательностей и т.д.
На фиг.3 показан вариант осуществления канальной структуры 300 для прямой линии связи или нисходящей линии связи. Канальная структура 300 включает в себя N канальных узлов, которые связаны с разными системными ресурсами, где N может иметь любое целочисленное значение. Например, N канальных узлов могут отображаться в N разных мозаичных элементов на основании схемы отображения. Каждый мозаичный элемент может покрывать заранее определенное количество (например, 16) поднесущих в течение заранее определенного количества (например, 8) символьных периодов. Канальные узлы могут соответствовать базовым узлам дерева каналов.
Согласно варианту осуществления, показанному на фиг.3, M канальные узлы резервируются для канала управления, где, в общем случае, 1≤M≤N. Канал управления можно использовать для передачи сообщений управления на терминалы. Сообщения управления могут включать в себя одноадресные сообщения, передаваемые на конкретные терминалы и используемые для назначения ресурсов прямой линии связи и/или обратной линии связи, для предоставления доступа, и т.д. Согласно варианту осуществления, каждое сообщение управления имеет заранее определенный размер (например, конкретное количество информационных битов) и обрабатывается с конкретным кодированием и схемой модуляции для генерации конкретного количества символов модуляции. Согласно этому варианту осуществления, разные сообщения управления имеют одно и то же количество символов модуляции. M канальных узлов также можно использовать для каналов сигнализации, например, канала квитирования (ACKCH), канала управления мощностью (PCCH) и т.д. Ресурсы, предназначенные для этих других каналов сигнализации, могут быть постоянными и не использоваться в других целях.
Количество канальных узлов (M) (и, следовательно, объем системных ресурсов) для резервирования для канала управления определяется максимальным количеством сообщений управления (L), которые можно передавать, для канала управления в данном кадре или интервала времени, количеством символов модуляции на сообщение управления, и емкостью передачи каждого канального узла. L можно выбрать так, чтобы (1) диспетчер мог эффективно работать и не ограничивался ограничением сигнализации, и (2) служебная нагрузка для канала управления была как можно ниже. Затем M можно определить на основании выбранного L и других параметров. L и M могут быть настраиваемыми (например, квазистатическими) системными параметрами, и настроенные значения этих параметров можно передавать по широковещательному каналу. В иллюстративном варианте осуществления, M приблизительно равно 3 или 4, каждый канальный узел может переносить приблизительно 40 символов модуляции, и каналу управления выделяется приблизительно от 120 до 160 символов модуляции. Вплоть до L сообщений управления можно передавать по каналу управления в данном кадре с M зарезервированными канальными узлами. Согласно различным аспектам, узлы управления в явном виде назначаются AT посредством сообщения назначения, по аналогии с назначением ресурсов для AT.
На фиг.3 также показан вариант осуществления канала управления 300. Согласно этому варианту осуществления, канал управления содержит L блоков назначения линии связи (LAB), которые отображаются в M зарезервированных канальных узлов на основании заранее определенной схемы отображения. L LAB можно использовать для переноса L сообщений управления, по одному сообщению управления в каждом LAB.
Остальные N-M канальных узлов можно использовать для каналов трафика и/или других физических каналов, например широковещательного канала, пилотного канала, и т.д. В примере, показанном на фиг.3, каналу трафика 1 выделяются канальные узлы с M+1 по M+3, каналу трафика 2 выделяются канальные узлы M+4 и M+5, и т.д. В общем случае, каждому каналу трафика можно выделять любое количество канальных узлов.
Согласно варианту осуществления, один или несколько каналов трафика связаны с M зарезервированными канальными узлами для канала управления. В общем случае, данный канал трафика можно связать с любым количеством и любым из зарезервированных канальных узлов. M зарезервированных канальных узлов также могут быть связаны с любым количеством и любым из каналов трафика. Связь между каналами трафика и зарезервированными канальными узлами может быть квазистатической, например определяться всякий раз, когда зарезервированные канальные узлы сконфигурированы для канала управления и/или всякий раз, когда каналы трафика назначаются терминалам. В примере, показанном на фиг.3, канал трафика 1 связан с зарезервированным канальным узлом M. Остальные зарезервированные канальные узлы могут быть связаны с другими каналами трафика (для простоты не показанными на фиг.3).
Согласно другому варианту осуществления, один или несколько каналов трафика связаны с L LAB для канала управления. В общем случае, каналы трафика или системные ресурсы (например, канальные узлы) для каналов трафика могут быть по-разному связаны с системными ресурсами для канала управления.
Зарезервированные канальные узлы или LAB, связанные с каналом трафика, можно рассматривать в качестве вспомогательных ресурсов, которые назначаются для переноса данных трафика на пробной основе. Если какая-либо часть связанных зарезервированных канальных узлов или если связанные LAB не используются для передачи сообщений управления, то неиспользуемая часть связанных зарезервированных канальных узлов или неиспользуемые LAB можно использовать для передачи данных трафика для терминала, которому назначен этот канал трафика. Например, согласно фиг.3, зарезервированный канальный узел M связан с блоком назначения линии связи LAB 3, который не используется для переноса сообщений управления. Соответственно, зарезервированный канальный узел M можно выделять для переноса данных трафика.
На фиг.4A показан пример отображения LAB в зарезервированные канальные узлы. Согласно другому варианту осуществления, каждый LAB отображается в один или несколько зарезервированных канальных узлов, и каждый канальный узел можно использовать только для одного LAB. Согласно этому варианту осуществления, каждый зарезервированный канальный узел может быть полностью доступен для переноса данных трафика. Однако среднее количество LAB, используемых в данном кадре, может быть меньше L. Если данный LAB не используется в данном кадре, то часть M зарезервированных канальных узлов, выделенных для этого LAB, можно использовать для переноса данных трафика.
На фиг.4B показан пример, в котором только одно сообщение управления передается по LAB 1. В этом примере, части с B11 по B1M сообщения управления, передаваемого по LAB 1, отображаются в часть зарезервированных канальных узлов с 1 по M соответственно. Каждый зарезервированный канальный узел имеет часть, которая не используется для переноса сообщений управления и, таким образом, может использоваться для переноса данных трафика.
Согласно вариантам осуществления, показанным на фиг.4A и 4B, если какие-то LAB не используются в данном кадре, то каждый зарезервированный канальный узел имеет часть, не используемую для сообщений управления. Неиспользуемую часть каждого зарезервированного канального узла можно использовать для переноса данных трафика для канала трафика, связанного с этим зарезервированным канальным узлом. Например, если в данном кадре используется только половина LAB, то примерно половина (возможно, меньше) каждого зарезервированного канального узла доступна для переноса данных трафика. Неиспользуемые ресурсы канала управления, таким образом, динамически назначаются для переноса данных трафика, для каждого зарезервированного канального узла, а не для каждого LAB.
На фиг.4A и 4B показан вариант осуществления передачи сообщений управления по каналу управления. Сообщения управления также можно передавать другими средствами.
На фиг.5 показан вариант осуществления формата сообщения для сообщения назначения канала управления 500, используемого для переноса сообщений управления, передаваемых по каналу управления. Согласно этому варианту осуществления, сообщение назначения 500 включает в себя поле 502 типа сообщения, битовую карту 504 и поле 506 контроля циклической избыточности (CRC). Поле 502 типа сообщения несет конкретное значение для идентификации этого сообщения как сообщения назначения канала управления. Разным сообщениям можно назначать разные значения типа сообщения. Поле битовой карты несет бит для каждого из L LAB, например, 
бит битовой карты можно связать с 
LAB. Поле 504 битовой карты может иметь фиксированный размер Lmax битов, где Lmax это максимально возможное значение для L. Каждый бит битовой карты указывает, используется ли соответствующий LAB для передачи сообщения управления. В примере, показанном на фиг.5, сообщения управления передаются по LAB 2, 3, …, L и не передаются по LAB 1, 4, …, L-1. Поле битовой карты также может иметь регулируемый размер, который можно переносить, например, в поле размера битовой карты сообщения назначения (не показано на фиг.3). Битовую карту также можно передавать в множественных сообщениях, в каковом случае каждое сообщение включает в себя порядкового ID для указания, какая часть битовой карты переносится в сообщение. Поле CRC несет значение CRC, используемое терминалом для определения, декодировано ли сообщение назначения правильно или с ошибками. Перенос информации, указывающей, какие из LAB используются или не используются, также можно осуществлять иначе, в сообщениях других форматов.
Согласно варианту осуществления, сообщение назначения 500 передается по каналу управления совместно с другими сообщениями управления. Например, сообщение назначения можно передавать по LAB 0 канала управления. Согласно варианту осуществления, сообщение назначения скремблируется последовательностью псевдослучайных чисел (PN), которая является функцией идентификатора (ID) сектора, MAC ID широковещания и/или других параметров. ID сектора идентифицирует базовую станцию, передающую сообщение. MAC ID широковещания (управления доступа к среде) указывает, что сообщение предназначено для всех терминалов. Этот вариант осуществления позволяет терминалам принимать сообщение назначения и устанавливать, какие LAB обрабатывать для восстановления сообщений управления. Сообщение назначения также можно передавать по широковещательному каналу и/или другими средствами.
Сообщение назначения 500 может вещаться в каждом кадре для указания, какие LAB используются в этом кадре для переноса сообщений управления. Сообщение назначения 500 также указывает, какие LAB не используются для сообщений управления. Используемые LAB определяют, какая часть каждого зарезервированного канального узла используется для данных управления. Неиспользуемые LAB определяют, какая часть каждого зарезервированного канального узла не используется для данных управления и, таким образом, может использоваться для данных трафика. Терминалы могут устанавливать используемую и неиспользуемую части каждого зарезервированного канального узла на основании сообщения назначения 500. Базовая станция может передавать данные трафика по назначенному каналу трафика 302, а также неиспользуемой части каждого зарезервированного канального узла, связанного с этим каналом трафика 304.
Данные трафика можно передавать с помощью или без помощи гибридного автоматического запроса на повторение (HARQ). HARQ можно использовать для повышения надежности передачи данных. Для передачи HARQ по прямой линии связи базовая станция обрабатывает (например, форматирует, кодирует и перемежает) пакет данных для генерации S подпакетов кодированных данных, где S может иметь любое целочисленное значение.
Базовая станция передает первый подпакет (SP1) по прямой линии связи на терминал. Терминал принимает передачу, декодирует подпакет SP1 и передает квитирование (ACK), если подпакет (SP1) декодируется правильно, или отрицательное квитирование (NAK), если подпакет декодируется с ошибками. Если терминал передает NAK, то базовая станция передает второй подпакет (SP2). Терминал принимает передачу, декодирует первый и второй подпакеты и передает ACK или NAK на основании результата декодирования. Таким образом, базовая станция может передавать по одному подпакету, пока не будет получено ACK для пакета, или пока не будут переданы все подпакеты, или пока пакетная передача не закончится по какой-либо другой причине.
Размер подпакетов обычно определяется и согласуется с емкостью передачи канала трафика. Это позволяет полностью передавать каждый подпакет по каналу трафика. Однако если вспомогательные ресурсы можно динамически назначать и использовать для данных трафика, то емкость передачи может изменяться от передачи к передаче. Пакеты можно эффективно передавать с использованием HARQ при переменной емкости передачи, как описано ниже.
На фиг.6A показана схема передачи HARQ 610 с динамически назначаемыми вспомогательными ресурсами. Пакет данных обрабатывается для генерации S подпакетов (для простоты на фиг.6A показаны только первые четыре подпакета 1-4). Каждый подпакет n (SPn) включает в себя первую кодированную часть (SPna) и вторую кодированную часть (SPnb). В этой схеме, первую кодированную часть (SPna) подпакета можно передавать по каналу трафика, и вторую кодированную часть (SPnb) подпакета можно передавать по вспомогательным ресурсам (если доступны). Первая кодированная часть определяется емкостью канала трафика. Вторая кодированная часть определяется емкостью всех вспомогательных ресурсов, которые могут быть доступны.
В иллюстративном сценарии, показанном фиг.6A, изображены первые четыре передачи HARQ. В этом сценарии, вспомогательные ресурсы недоступны для первой и четвертой передач HARQ и доступны для второй и третьей передач HARQ. Для первой передачи HARQ первая кодированная часть (SP1a) первого подпакета передается по каналу трафика. Пакет декодируется с ошибками после первой передачи HARQ. Для второй передачи HARQ первая кодированная часть (SP2a) второго подпакета передается по каналу трафика, вторая кодированная часть (SP2b) второго подпакета, полностью или частично, передается по вспомогательным ресурсам. Пакет декодируется с ошибками после первых двух передач HARQ. Для третьей передачи HARQ первая кодированная часть (SP3a) третьего подпакета передается по каналу трафика, и вторая кодированная часть (SP3b) третьего подпакета, полностью или частично, передается по вспомогательным ресурсам. Пакет декодируется с ошибками после первых трех передач HARQ. Для четвертой передачи HARQ первая кодированная часть (SP4a) четвертого подпакета передается по каналу трафика.
На фиг.6B показаны кодированные данные, передаваемые в четырех передачах HARQ. В этой схеме, вторая кодированная часть подпакета не передается, если вспомогательные ресурсы недоступны. Хотя это не показано на фиг.6B, вторая кодированная часть подпакета не передается в полном объеме, если не все вспомогательные ресурсы доступны. Эта схема может иметь потерю эффективности кодирования вследствие (1) отсутствия передачи некоторых кодированных данных, когда вспомогательные ресурсы недоступны или (2) отсутствия приема кодированных данных, передаваемых по вспомогательным ресурсам, например, вследствие ошибки детектирования битовой карты.
На фиг.7A показан вариант осуществления схемы передачи HARQ 710 с динамически назначаемыми вспомогательными ресурсами. Пакет данных обрабатывается для генерации S подпакетов, как описано выше со ссылкой на фиг.6A. Однако, согласно этому варианту осуществления, весь подпакет можно передавать по каналу трафика, и вторую кодированную часть (SPxb) подпакета, полностью или частично, можно передавать по вспомогательным ресурсам из неиспользуемой части соответствующих зарезервированных канальных узлов.
На фиг.7A также показаны первые четыре передачи HARQ для иллюстративного сценария, описанного выше со ссылкой на фиг.6A. Для первой передачи HARQ весь первый подпакет (SP1) передается по каналу трафика. Пакет декодируется с ошибками после первой передачи HARQ. Для второй передачи HARQ весь второй подпакет (SP2) передается по каналу трафика, и вторая кодированная часть (SP1b) первого подпакета передается по вспомогательным ресурсам. Пакет декодируется с ошибками после первых двух передач HARQ. Для третьей передачи HARQ весь третий подпакет (SP3) передается по каналу трафика, и вторая кодированная часть (SP2b) второго подпакета передается по вспомогательным ресурсам. Пакет декодируется с ошибками после первых трех передач HARQ. Для четвертой передачи HARQ весь четвертый подпакет (SP4) передается по каналу трафика. Таким образом, согласно этой схеме передачи, для каждого подпакета, весь подпакет передается по каналу трафика, и кодированная часть этого подпакета передается по вспомогательным каналам при последующей передаче.
На фиг.7B показаны кодированные данные, передаваемые в четырех передачах HARQ. Согласно этому варианту осуществления, все кодированные данные для каждого подпакета передаются по каналу трафика. Часть кодированных данных может повторяться и передаваться по вспомогательным ресурсам, если они доступны. Согласно этому варианту осуществления, в любой данной передаче HARQ, отличной от первой передачи HARQ базовая станция будет заполнять вспомогательные ресурсы (если доступны) некоторыми кодированными данными, переданными в предыдущей передаче HARQ. Для первой передачи HARQ базовая станция будет заполнять вспомогательные ресурсы (если доступны) некоторыми кодированными данными, подлежащими отправке в следующей передаче HARQ.
Вариант осуществления, показанный на фиг.7A и 7B, гарантирует эффективность кодирования для терминалов, которые не пользуются вспомогательными ресурсами, и гарантирует, что эти терминалы не испытывают никакой потери эффективности кодирования, связанной со схемой, описанной со ссылкой на фиг.6A, 6B. Эти терминалы могут не пользоваться вспомогательными ресурсами по разным причинам. Например, вспомогательные ресурсы могут не быть доступны на любой передаче HARQ, если все LAB используются для передачи сообщений управления. В другом примере, данные трафика можно передавать по вспомогательным ресурсам в некоторых или всех передачах HARQ, но терминалы могут принимать сообщения назначения канала управления с ошибками и могут пропускать данные трафика, передаваемые по вспомогательным ресурсам. Этот вариант осуществления гарантирует, что кодированные данные для каждого переданного подпакета можно принимать, по меньшей мере, по каналу трафика.
На фиг.8A показан вариант осуществления схемы передачи HARQ 810 с динамически назначаемыми вспомогательными ресурсами. Пакет данных обрабатывается для генерации S подпакетов, как описано выше со ссылкой на фиг.6A. Согласно этому варианту осуществления, весь подпакет (SPn) можно передавать по каналу трафика, и кодированную часть (SP(n+1)x) следующего подпакета можно, полностью или частично, передавать по вспомогательным ресурсам.
На фиг.8A показаны первые четыре передачи HARQ для иллюстративного сценария, описанного выше со ссылкой на фиг.6A. Для первой передачи HARQ весь первый подпакет (SP1) передается по каналу трафика. Пакет декодируется с ошибками после первой передачи HARQ. Для второй передачи HARQ весь второй подпакет (SP2) передается по каналу трафика, и кодированная часть (SP3x) следующего подпакета (SP3) передается по вспомогательным ресурсам. Пакет декодируется с ошибками после первых двух передач HARQ. Для третьей передачи HARQ весь третий подпакет (SP3) передается по каналу трафика, и кодированная часть (SP4x) следующего подпакета передается по вспомогательным ресурсам. Пакет декодируется с ошибками после первых трех передач HARQ. Для четвертой передачи HARQ весь четвертый подпакет (SP4) передается по каналу трафика. Таким образом, согласно этой схеме передачи, для каждого подпакета, весь подпакет передается по каналу трафика, и кодированная часть следующего подпакета одновременно передается по вспомогательным каналам.
На фиг.8B показаны кодированные данные, передаваемые в четырех передачах HARQ. Согласно этому варианту осуществления, все кодированные данные для каждого подпакета передаются по каналу трафика. Часть кодированных данных из подпакета может повторяться и передаваться по вспомогательным ресурсам, если они доступны до передачи подпакета по каналу трафика. Согласно этому варианту осуществления, в любой данной передаче HARQ, базовая станция будет заполнять вспомогательные ресурсы (если доступны) некоторыми кодированными данными для будущей передачи HARQ.
Согласно вариантам осуществления, показанным на фиг.7A-8B, кодированные данные для подпакета могут повторяться и передаваться по вспомогательным ресурсам, если они доступны, в предыдущей или следующей передаче HARQ.
В общем случае, кодированные данные можно передавать по вспомогательным ресурсам, если доступны, таким образом, чтобы задерживать повторение данных. Пакет данных может содержать P информационных битов и может кодироваться в Q кодированных битов со скоростью кода P/Q (например, скоростью кода 1/5). Затем S подпакетов генерируются из Q кодированных битов. Для заполнения подпакетов, Q кодированных битов можно брать из буфера в циклическом режиме, чтобы после использования Q-го кодированного бита первый кодированный бит брался затем следующим образом:
1, 2, 3,..., Q-2, Q-1, Q, 1, 2, 3,..., Q-2, Q-1, Q,...
В зависимости от количества подпакетов (S) и размера подпакета, данный кодированный бит можно использовать в нуле, одном или многих подпакетах. Кодированные данные для вспомогательных ресурсов можно брать в обратном циклическом порядке следующим образом:
Q, Q-1, Q-2,..., 3, 2, 1, Q, Q-1, Q-2,..., 3, 2, 1,...
Количество кодированных битов, забираемых из буфера в обратном направлении для каждой передачи HARQ, определяется емкостью вспомогательных ресурсов, которая может изменяться от передачи к передаче.
На фиг.9A показаны первые четыре передачи HARQ для иллюстративного сценария, описанного выше со ссылкой на фиг.6A. Для первой передачи HARQ весь первый подпакет (SP1) передается по каналу трафика. Пакет декодируется с ошибками после первой передачи HARQ. Для второй передачи HARQ весь второй подпакет (SP2) передается по каналу трафика, и кодированная часть (SPSa) последнего подпакета передается по вспомогательным ресурсам. Пакет декодируется с ошибками после первых двух передач HARQ. Для третьей передачи HARQ весь третий подпакет (SP3) передается по каналу трафика, и кодированная часть (SPSb) последнего подпакета передается по вспомогательным ресурсам. Пакет декодируется с ошибками после первых трех передач HARQ. Для четвертой передачи HARQ весь четвертый подпакет (SP4) передается по каналу трафика. Таким образом, согласно этой схеме передачи, для каждого подпакета, весь подпакет передается по каналу трафика, и кодированная часть последнего подпакета передается по вспомогательным каналам.
На фиг.9B показаны кодированные данные, передаваемые в четырех передачах HARQ. Согласно этому варианту осуществления, все кодированные данные для каждого подпакета передаются по каналу трафика. Дополнительные (возможно, новые) кодированные данные можно передавать по вспомогательным ресурсам, если они доступны. Согласно этому варианту осуществления, в любой данной передаче HARQ, базовая станция будет заполнять вспомогательные ресурсы (если доступны) некоторыми кодированными данными, которые могли не быть переданы до того. В общем случае, данные трафика можно передавать по каналу трафика и вспомогательным ресурсам таким образом, чтобы достичь следующих целей:
1) избежать растраты кодированных битов для терминала, который не пользуется вспомогательными ресурсами, и не начинать повторение битов кода для канала трафика, пока не будут использованы все кодированные биты, и
2) сократить объем повторения кодированных битов, обусловленного наличием вспомогательных ресурсов,
3) обеспечить AT, который не поддерживает вспомогательные ресурсы или которому не удается декодировать сообщение назначения ресурсов (событие стирания), для обработки данных, принятых по невспомогательным ресурсам.
Все рассмотренные выше варианты осуществления отвечают цели 3. Варианты осуществления, показанные на фиг.5A-9B, достигают цели 1. Варианты осуществления, показанные на фиг.7A-8B, используют повторение по вспомогательным ресурсам, если доступны, начиная со второй передачи HARQ. Вариант осуществления, показанный на фиг.9A и 9B, задерживает повторение при наличии вспомогательных ресурсов как можно дольше.
Согласно этому варианту осуществления, терминал, который пользуется вспомогательными ресурсами, не видит никакого повторения, пока не будут использованы все кодированные биты. Q кодированных битов, сгенерированные для пакета данных, могут иметь равное значение в отношении способности к исправлению ошибок или могут иметь разные значения, в зависимости от структуры кода, используемого для генерации кодированных битов. Если Q кодированных битов имеют равное значение, то вариант осуществления, показанный на фиг.9A и 9B, может обеспечивать более высокую производительность, чем варианты осуществления, показанные на фиг.7A-8B. Если Q кодированных битов имеют разные значения (например, для кода со скоростью 1/5, который содержит встроенный код со скоростью 1/3), то кодированные биты для вспомогательных ресурсов можно выбирать с учетом различных факторов, например относительных значений кодированного бита, потенциального снижения эффективности кодирования вследствие повторения, и т.д.
Варианты осуществления, показанные на фиг.7A-9B, обеспечивают высокую производительность для терминалов, которые пользуются вспомогательными ресурсами, а также терминалов, которые не пользуются вспомогательными ресурсами. Согласно варианту осуществления, кодированные данные, передаваемые по каналу трафика, модулируются (отображаются в символы) согласно первой схеме модуляции, выбранной для канала трафика. Кодированные данные, передаваемые по вспомогательным ресурсам, модулируются согласно второй схеме модуляции, выбранной для канала управления. Первая схема модуляции может быть идентична второй схеме модуляции или отличной от нее. Согласно этому варианту осуществления, данные трафика, передаваемые по вспомогательным ресурсам, модулируются согласно той же схеме модуляции, что и сообщения управления, независимо от схемы модуляции, используемой на соответствующем канале трафика.
Согласно другому варианту осуществления, данные трафика передаются с использованием одной и той же схемы модуляции для канала трафика и вспомогательных ресурсов. В общем случае, одинаковые или разные схемы кодирования и одинаковые или разные схемы модуляции можно использовать для данных трафика, передаваемых по каналу трафика, и данных трафика, передаваемых по вспомогательным ресурсам.
На фиг.10 показан вариант осуществления, иллюстрирующий способ 1000 назначения вспомогательных ресурсов в сети связи. Способ начинается с этапа 1002, на котором N канальных узлов связываются с системными ресурсами путем их отображения в N разных мозаичных элементов. На этапе 1004, M узлов из N канальных узлов резервируются для передачи сообщений управления, так что M<N. Остальные N-M каналов можно назначать для переноса данных трафика. В других вариантах осуществления, сообщения управления можно передавать по всем N каналам, в каковом случае, не будет никаких каналов трафика. На этапе 1006 производится определение, все ли L блоков назначения линии связи (LAB), связанные с M канальными узлами, переносят сообщения управления. Если все L LAB участвуют в передаче сообщений управления, то определяется, что никакие вспомогательные ресурсы не доступны, пользовательский трафик передается по каналам трафика, что указано на этапе 1012. Если определено, что среди N канальных узлов существуют канальные узлы (M+1,..., N), которые не участвуют в переносе сообщений управления, то такие каналы идентифицируются на этапе 1008. На этапе 1010, идентифицированные канальные узлы назначаются в качестве вспомогательных ресурсов для переноса данных трафика. Согласно варианту осуществления (не показан) можно определять, допускают ли служебные возможности пользователя назначение вспомогательных ресурсов, до выделения ресурсов.
На фиг.11 показан вариант осуществления, иллюстрирующий способ для определения, были ли назначены какие-либо вспомогательные ресурсы для переноса данных трафика. На этапе 1102, терминал принимает сообщение, вещаемое базовой станцией. Сообщение может содержать поле типа сообщения, битовую карту и поле контроля циклической избыточности (CRC). Принятое сообщение идентифицируется как сообщение назначения канала управления путем проверки поля типа сообщения на этапе 1104. На этапе 1106, поле битовой карты проверяется для выявления, какие LAB используются для передачи сообщений управления и какие LAB не используются для передачи сообщений управления. На этапе 1108, поле CRC используется для подтверждения, что сообщение было декодировано правильно. На этапе 1110, каналы управления, не участвующие в передаче сообщений управления, используются в качестве вспомогательных ресурсов для переноса трафика данных.
После идентификации каналов, которые можно использовать в качестве вспомогательных ресурсов для переноса трафика данных можно применять различные схемы для переноса пакетов данных, как по выделенным каналам трафика, так и по каналам вспомогательного ресурса, что подробно описано ниже. На фиг.12 представлена одна такая схема переноса пакетов данных с использованием как каналов трафика, так и вспомогательного ресурса. На этапе 1202, пакеты данных обрабатываются для генерации подпакетов. На этапе 1204, каждый подпакет делится на первую кодированную часть и вторую кодированную часть. На этапе 1206, производится определение, доступны ли вспомогательные ресурсы. Если ресурсы недоступны, пакеты данных целиком переносятся по каналу трафика на этапе 1208. Если они доступны, первая кодированная часть переносится по каналу трафика, а вторая кодированная часть переносится по вспомогательным каналам, полученным из зарезервированных каналов управления на этапе 1210. На этапе 1212, производится определение, существуют ли другие пакеты, подлежащие передаче. Процесс, таким образом, повторяется для всех пакетов данных. Как указано выше, эта схема может иметь потерю эффективности кодирования вследствие (1) отсутствия передачи некоторых кодированных данных, когда вспомогательные ресурсы недоступны, или (2) отсутствия приема кодированных данных, передаваемых по вспомогательным ресурсам, например вследствие ошибки детектирования битовой карты.
На фиг.13 показан другой способ передачи пакетов данных, который можно применять, когда доступны вспомогательные ресурсы. На этапе 1302, пакеты данных обрабатываются для генерации подпакетов. На этапе 1304, каждый подпакет делится на первую кодированную часть и вторую кодированную часть. На этапе 1306, производится определение, доступны ли вспомогательные ресурсы. Если ресурсы недоступны, пакеты данных целиком переносятся по каналу трафика на этапе 1308. Если они доступны, первая передача HARQ переносит весь первый подпакет по каналу трафика на этапе 1310. Для второй передачи на этапе 1312, весь второй подпакет передается по каналу трафика, тогда как кодированная часть первого подпакета повторяется и передается по доступным вспомогательным ресурсам. На этапе 1314, производится определение, существуют ли другие пакеты, подлежащие передаче. Процесс, таким образом, повторяется для всех подпакетов. Следовательно, этот способ относится к схеме передачи, в которой весь подпакет передается по каналу трафика, и кодированная часть подпакета повторяется и передается через доступные вспомогательные ресурсы в ходе последующей передачи.
На фиг.14 показан другой способ передачи пакетов данных, который можно применять, когда доступны вспомогательные ресурсы. На этапе 1402, пакеты данных обрабатываются для генерации подпакетов. На этапе 1404, каждый подпакет делится на первую кодированную часть и вторую кодированную часть. На этапе 1406, производится определение, доступны ли вспомогательные ресурсы. Если ресурсы недоступны, пакеты данных целиком переносятся по каналу трафика на этапе 1408. Если они доступны, первая передача HARQ переносит весь первый подпакет по каналу трафика на этапе 1410. Для второй передачи на этапе 1412, весь второй подпакет передается по каналу трафика, тогда как кодированная часть третьего подпакета передается по доступным вспомогательным ресурсам. На этапе 1414, весь третий подпакет повторяется и передается по каналу трафика. На этапе 1416, производится определение, есть ли еще подпакеты, подлежащие передаче. Процесс, таким образом, повторяется для всех пакетов данных. Следовательно, этот способ относится к схеме передачи, в которой весь подпакет передается по каналу трафика, тогда как кодированная часть подпакета повторяется и передается через доступные вспомогательные ресурсы в ходе предыдущей передачи.
Хотя способы, проиллюстрированные на фиг.13 и фиг.14, позволяют избежать растраты кодированных битов для терминалов, которые не пользуются вспомогательными ресурсами, за счет того, что повторение не начинается, пока не использованы все кодированные биты, они не позволяют минимизировать повторение, обусловленное наличием вспомогательных ресурсов. Этого можно добиться, приняв схему, представленную на фиг.15. Здесь показан способ передачи пакетов данных, в котором пакеты данных передаются таким образом, что объем повторения кодированных битов, обусловленного наличием вспомогательных ресурсов, минимизируется. Следовательно, согласно схеме, проиллюстрированной на фиг.15, терминал, который пользуется вспомогательными ресурсами, не видит никакого повторения, пока не будут использованы все кодированные биты.
Первоначально, на этапе 1502, P информационных битов, которые подлежат передаче, кодируются в Q кодированных битов со скоростью кода P/Q. На этапе 1504, S подпакетов генерируется путем их наполнения Q кодированными битами, взятыми из буфера в циклическом режиме, чтобы после использования Q-го кодированного бита следующим брался первый кодированный бит. На этапе 1506, последний подпакет, подпакет S, делится на количество кодированных частей. Размер кодированных частей может изменяться динамически на основании ряда факторов. Например, емкость доступных вспомогательных ресурсов можно определять динамически, и последний подпакет можно делить соответственно. Предполагая наличие вспомогательных ресурсов, на этапе 1508, подпакет передается в полном объеме по каналу трафика, тогда как кодированная часть последнего подпакета передается по вспомогательным ресурсам. Например, в ходе первой передачи HARQ, первый подпакет передается в полном объеме по каналу трафика, тогда как первая кодированная часть последнего (S) подпакета передается по доступным вспомогательным ресурсам. Этот процесс повторяется на 1510 для всех (S-1) подпакетов таким образом, что весь подпакет передается по каналу трафика, тогда как кодированная часть последнего подпакета передается по вспомогательным ресурсам. Следовательно, этот процесс минимизирует повторение кодированных битов, т.е., в идеале, все кодированные биты во всех подпакетах передаются/считываются только один раз.
На фиг.16 показана блок-схема системы связи 1600, которая минимизирует повторение данных при наличии вспомогательных ресурсов согласно аспекту. Система содержит первый компонент связи 1602 и второй компонент связи 1620, которые способны передавать/принимать данные согласно различным вышеописанным схемам.
Первый компонент связи 1602 дополнительно содержит компонент обработки 1604, который преобразует данные трафика в подпакеты на основании одного или нескольких из доступной мощности в системе, емкости канала трафика и т.д. Он дополнительно содержит компонент памяти 1606, оперативно подключенный к компоненту обработки, который буферизует биты кода и облегчает генерацию подпакетов путем заполнения их битами кода. Согласно различным схемам, подробно описанным выше, подпакеты могут заполняться последовательно или в циклическом режиме и т.д. Компонент передачи 1608 также входит в состав первого компонента связи, благодаря тому, что компонент передачи передает пакеты/подпакеты данных на основании различных схем передачи, которые определяются компонентом обработки 1604. Согласно аспекту, компонент обработки 1604 может назначать зарезервированные каналы управления, не участвующие в переносе сообщений управления, каналам трафика в качестве вспомогательных ресурсов для переноса данных трафика. Следовательно, компонент передачи способен передавать один или несколько из пакетов данных, подпакетов, кодированных частей подпакетов или их комбинации на различных частотах согласно различным схемам.
Система связи 1600 также содержит второй компонент связи 1620, который может принимать подпакеты, передаваемые первым компонентом связи. Второй компонент связи также может содержать компонент обработки 1622, компонент памяти 1624, а также компонент передачи 1626. Второй компонент связи 1620 может демодулировать принятые пакеты данных на основании сообщения назначения канала, вещаемого первым компонентом 1602. Сообщение назначения канала также облегчает определение, правильно ли были декодированы принятые пакеты/подпакеты данных. Если они декодированы правильно, то второй компонент связи генерирует сообщение квитирования (ACK), иначе он генерирует сообщение отрицательного квитирования (NAK). На основании типа принятого сообщения квитирования, первый компонент 1602 может передавать подпакеты по одному, пока не будет получено сообщение ACK для пакета данных, или пока не будут переданы все подпакеты, или пока сеанс связи не будет закончен по другим причинам.
Описанные здесь методы передачи данных можно реализовать различными средствами. Например, эти методы можно реализовать в оборудовании, программно-аппаратном обеспечении, программном обеспечении или их комбинации. Для аппаратной реализации, блоки обработки, используемые для передачи данных на передатчике или для приема данных на приемнике, можно реализовать в одном(й) или нескольких из специализированных интегральных схем (ASIC), цифровых сигнальных процессоров (ЦСП), устройств обработки цифрового сигнала (DSPD), программируемых логических устройств (ПЛУ), вентильных матриц, программируемых пользователем (FPGA), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров, электронных устройств, других электронных блоков, предназначенных для осуществления описанных здесь функций, или их комбинации.
Для программно-аппаратной и/или программной реализации, методы можно реализовать посредством модулей (например, процедур, функций и т.д.), которые осуществляют описанные здесь функции. Коды программно-аппаратного и/или программного обеспечения могут храниться в памяти и выполняться процессором. Память можно реализовать в процессоре или вне процессора.
Вышеприведенное описание раскрытых вариантов осуществления дает возможность специалисту в данной области техники использовать раскрытие. Различные модификации этих вариантов осуществления очевидны специалистам в данной области техники, и установленные здесь общие принципы можно применять к другим вариантами осуществления, не выходя за рамки сущности и объема раскрытия. Таким образом, раскрытие не ограничивается представленными здесь вариантами осуществления, но должно отвечать широчайшему объему, согласующемуся с раскрытыми здесь принципами и признаками новизны.
Описанные здесь методы, в целом, относящиеся к выбору данных для вспомогательных ресурсов, предусматривают использование различных каналов обратной линии связи, в том числе каналы данных и управления. Согласно варианту осуществления, методы можно использовать для каналов управления обратной линии связи, например канала указания качества канала (CQICH), канала запроса (REQCH), пилотного канала (PICH), канала квитирования (ACKCH), канала обратной связи формирования пучка (BFCH), канала (SFCH), и т.д., которые можно обрабатывать и передавать. Методы также можно использовать для пилот-сигнала, мультиплексированного с временным разделением (TDM), который расширяется каналообразующим кодом и скремблируется.
Вышеприведенное описание включает в себя примеры различных вариантов осуществления. Конечно, невозможно описать все мыслимые комбинации компонентов или способов для описания вариантов осуществления, но специалистам в данной области техники очевидно, что возможны многие дополнительные комбинации и перестановки. Соответственно, подробное описание призвано охватывать все подобные изменения, модификации и вариации, отвечающие сущности и объему прилагаемой формулы изобретения.
В частности и в связи с различными функциями, осуществляемыми вышеописанными компонентами, устройствами, схемами, системами и пр., термины (включая ссылки на “средство”), используемые для описания таких компонентов, подразумевают, если не указано обратное, любой компонент, который осуществляет указанную функцию описанного компонента (например, функциональный эквивалент), который даже может не являться структурным эквивалентом раскрытой структуры, который осуществляет функцию в проиллюстрированных здесь иллюстративных аспектах вариантов осуществления. В этой связи, следует отметить, что варианты осуществления включает в себя систему, а также компьютерно-считываемый носитель, имеющий компьютерно-выполняемые инструкции для осуществления действий и/или событий различных способов.
Кроме того, хотя конкретный признак может быть раскрыт в отношении только одной из нескольких реализаций, такой признак можно объединить с одним или несколькими другими признаками других реализаций, которые могут быть желательными и преимущественными для любого данного или конкретного применения. Кроме того, в той степени, в которой термины “включает в себя”, и “включающий в себя”, и их варианты используются в подробном описании или формуле изобретения, эти термины следует трактовать как включительные аналогично термину “содержащий”.
1. Система связи для минимизации повторения данных, содержащая компонент обработки, который обрабатывает один или несколько пакетов данных во множество подпакетов, заполненных кодированными битами, причем последний подпакет дополнительно делится на кодированные части, компонент передачи, который передает множество подпакетов, причем компонент передачи передает множество подпакетов таким образом, что весь подпакет передается по каналу трафика, и причем компонент передачи дополнительно передает кодированные части последнего подпакета по выделенным вспомогательным ресурсам, и
мобильный терминал, который принимает передаваемые подпакеты.
2. Система по п.1, дополнительно содержащая компонент памяти, оперативно подключенный к компоненту обработки, причем компонент памяти буферизует кодированные биты таким образом, чтобы подпакеты заполнялись в циклическом режиме.
3. Система по п.1, в которой компонент обработки выделяет вспомогательные ресурсы из одного или нескольких каналов управления, не используемых при переносе сообщений управления.
4. Система по п.3, в которой компонент обработки идентифицирует блоки назначения линии связи, не переносящие сообщения управления, для определения неиспользуемых каналов управления.
5. Система по п.1, в которой компонент обработки обрабатывает пакеты данных, связанные с сообщениями, генерируемыми пользователем, содержащими одно или несколько из сообщений данных, речевых сообщений или видеосообщений.
6. Система по п.1, в которой мобильный терминал генерирует сообщение квитирования (АСК), если принятый подпакет декодируется правильно.
7. Система по п.1, в которой мобильный терминал генерирует отрицательное квитирование (NAK), если принятый подпакет декодируется неправильно.
8. Способ минимизации повторения данных в системах связи, содержащий этапы, на которых генерируют множество подпакетов из пакета данных, обрабатывают последний подпакет в кодированные части в количестве, равном суммарному количеству подпакетов, передают множество подпакетов таким образом, что весь подпакет передается по каналу трафика, и передают кодированные части последнего подпакета по назначенным вспомогательным ресурсам.
9. Способ по п.8, в котором размер генерируемых подпакетов определяют и согласуют с пропускной способностью канала трафика.
10. Способ по п.8, в котором размер кодированных частей изменяют динамически на основании пропускной способности назначенных вспомогательных ресурсов.
11. Способ по п.8, в котором подпакеты, передаваемые по каналу трафика, модулируют согласно первой схеме модуляции, выбранной для канала трафика, и кодированные части, передаваемые по вспомогательным ресурсам, модулируют согласно второй схеме модуляции, выбранной для соответствующего канала управления.
12. Способ по п.11, в котором блоки назначения линии связи, отображаемые в каналы управления, не задействуют в передаче сообщений управления.
13. Способ по п.12, в котором блоки назначения линии связи, не передающие сообщения управления, определяют на основании информации, переносимой посредством сообщения назначения.
14. Способ по п.8, дополнительно содержащий этап, на котором генерируют квитирование (АСК), когда переданный подпакет правильно декодируется.
15. Способ по п.8, в котором генерируют отрицательное квитирование (NAK), когда переданный подпакет неправильно декодируется.
16. Система связи для минимизации повторения данных при наличии вспомогательных ресурсов, содержащая
средство для генерации подпакетов из пакета данных,
средство для обработки последнего подпакета в кодированные части в количестве, равном суммарному количеству подпакетов,
средство для передачи подпакетов в полном объеме по каналу трафика и кодированных частей последнего подпакета по назначенным вспомогательным ресурсам.
17. Система связи по п.16, дополнительно содержащая средство для декодирования принятых подпакетов.
18. Система по п.16, дополнительно содержащая средство для генерации одного из сообщения квитирования (АСК) или сообщения отрицательного квитирования (NAK) на основании результатов декодирования подпакетов.
