DE202009018605U1 - Multiplexierung von Steuerungssignalen und Daten in Kommunikationssystemen - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Zuweisung an ein Endgerät (UE), das mit einer Basisstation kommuniziert, einer Anzahl codierter Steuerinformationssymbole, die vom UE mit codierten Dateninformationssymbolen im gleichen Übertragungs-Zeitintervall übertragen werden, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Zuweisungseinheit zum Zuweisen eines Modulations- und Codierungsschemas für Dateninformationen (”Daten-MCS”) und eines Offsets an das UE; und eine Sendeeinheit zum Übertragen des Daten-MCS und des Offsetsionssymbole, die dem UE zur Übertragung von Steuerinformationen zugewiesen werden, auf der Grundlage des Daten-MCS und des Offsets bestimmt wird.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein drahtlose Kommunikationssysteme und insbesondere die Multiplexierung von Steuer- und Dateninformationen in Single-Carrier-Frequency-Division-Multiple-Access-(SC-FDMA)-Kommunikationssystemen.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Die vorliegende Erfindung berücksichtigt die Übertragung von positiven oder negativen Quittungssignalen (ACK bzw. NAK), Kanalqualitätsindikator-[Channel Quality Indicator](CQI)-Signalen, Vorcodierungsmatrixindikator-[Precoding Matrix Indicator](PMI)-Signalen und Rang-Indikator[Rank Indicator](RI)-Signalen zusammen mit Dateninformationssignalen in einem SC-FDMA-Kommunikationssystem und wird darüber hinaus in der Entwicklung des Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) des Long Term Evolution(LTE)-Standards des Partnerschaftsprojektes 3. Generation (3GPP) berücksichtigt. Die Erfindung unterstellt, dass die Uplink(UL)-Kommunikation der Signalübertragung von mobilen Endgeräten [User Equipment] (UEs) an eine bedienende Basisstation (Node B) entspricht. Ein UE, üblicherweise auch als Terminal oder Mobilstation bezeichnet, kann fest oder mobil sein, kann ein drahtloses Gerät, ein Mobiltelefon, eine Personalcomputer, ein drahtloses Modem usw. sein. Ein Node B ist allgemein ein feste Station und kann auch als Base Transceiver System (BTS), Zugangspunkt oder anderweitig bezeichnet werden. Kombinationen von ACK/NAK-, CQI-, PMI- und RI-Signalen können gemeinsam auch als Uplink-Steuerungsinformation [Uplink Control Information] (UCI) bezeichnet werden.
  • Das ACK oder NAK Signal ist mit der Anwendung Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ) verbunden, und ist die Reaktion auf korrekten bzw. fehlerhaften Datenpaketempfang im Downlink (DL) des Kommunikationssystems, was einer Signalübertragung vom Serving Node B zu einem UE entspricht. Das CQI-Signal, das von einem Referenzendgerät (Referenz-UE) übertragen wird, soll den Serving Node B über die Kanalzustände informieren, auf die das UE beim Signalempfang im DL stößt, wodurch Node B befähigt wird, ein kanalbezogenes Scheduling der DL-Datenpakete vorzunehmen. PMI/RI-Signale, die von einem Referenz-UE übertragen werden, sollen dem Serving Node B mitteilen, wie die Übertragung eines Signals zu einem UE von mehreren Node B-Antennen nach dem Multiple-Input Multiple-Output(MIMO)-Prinzip zu kombinieren ist. Jede der möglichen Kombinationen von ACK/NAK-, CQI-, PMI- und RI-Signalen kann von einem UE im gleichen Übertragungs-Zeitintervall (Transmission Time Intervall – TTI) mit Datenübertragung oder in einem separaten TTI ohne Datenübertragung übertragen werden.
  • Es wird zugrunde gelegt, dass die UEs UCI und/oder Datensignale über ein TTI, das einem Subframe [Unterrahmen] entspricht, übertragen werden. Der physische Kanal, über den die Datenübertragung und gegebenenfalls die UCI Übertragung läuft, wird als Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) bezeichnet.
  • 1 zeigt einen Subframe-Aufbau, wie er in der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zugrunde gelegt wird. Der Subframe 110 umfasst zwei Slots [Schlitze] (120a, 120b). Jeder Slot 120 enthält, zum Beispiel, weiterhin noch sieben Symbole, und jedes Symbol 130 umfasst weiterhin einen zyklischen Präfix (CP) (nicht dargestellt) zur Verringerung der Interferenz aufgrund von Kanalausbreitungseffekten. Die Signalübertragung in diesen beiden Slots 120a und 120b kann im gleichen Teil oder in zwei verschiedenen Teilen einer Betriebsbandbreite [Operating Bandwidth] (BW) stattfinden. Weiterhin trägt in jedem Slot das mittlere Symbol die Übertragung von Referenzsignalen (RS) 140, auch bekannt als Pilotsignale, die für verschiedene Zwecke verwendet werden, wie zum Beispiel die Erstellung einer Kanalschätzung für kohärente Demodulation des empfangenen Signals. Die Übertragungsbetriebsbandbreite umfasst Frequenzressourceneinheiten, die als Ressourcenblöcke (RB) bezeichnet werden. In einem Ausführungsbeispiel umfasst jeder RB 12 Subträger, und den UEs werden eine Vielzahl aufeinanderfolgender RBs 150 für PUSCH-Übertragung zugeordnet. Ein Subträger kann auch als Ressourcenelement (RE) bezeichnet werden.
  • Ein beispielhaftes Blockschaltbild der Senderfunktionen für SC-FDMA-Signalgebung ist in 2 dargestellt. Codierte CQI-Bits und/oder PMI-Bits 205 und codierte Datenbits 210 werden multiplexiert 220. Wenn ACK/NAK-Bits ebenfalls multiplexiert werden müssen, werden Datenbits punktiert, um ACK/NAK-Bits (230) aufnehmen zu können. Man erhält dann die Diskrete Fourier Transformation (DFT) der kombinierten Datenbits und UCI-Bits (240), die Subträger 250, die der zugewiesenen Übertragungsbandbreite entsprechen, werden ausgewählt (255), es erfolgt die Inverse Fast Fourier Transformation (IFFT) 260, and schließlich werden das zyklische Präfix (CP) 270 und die Filterung 280 auf das übertragene Signal 290 angewendet. Der Kürze halber wird ein zusätzlicher Schaltungsaufbau des Senders, wie Digital-Analog-Wandler, Analogfilter, Verstärker und Senderantennen nicht dargestellt. Auch werden der Codierungsablauf für Datenbits und CQI- und/oder PMI-Bits sowie der Modulationsprozess für alle übertragenen Bits der Kürze halber weggelassen.
  • Am Empfänger werden umgekehrte (komplementäre) Senderoperationen durchgeführt, wie in 3 konzeptionell dargestellt, wo die umgekehrten der in 2 gezeigten Operationen durchgeführt werden. Nachdem eine Antenne das Hochfrequenz-(HF)-Analogsignal erhalten hat und nach weiteren Verarbeitungseinheiten (wie Filter, Verstärker, Abwärts-Frequenzumsetzer und Analog-Digital-Wandler), die aus Gründen der Kürze nicht dargestellt werden, durchläuft das digitale Eingangssignal 310 eine Zeitfensterungseinheit [Time Windowing Unit] 320, und das CP wird entfernt (330). Danach verwendet die Empfängereinheit eine Fast Fourier Transformation FFT 340, wählt die Subträger 350, die vom Sender (355) verwendet werden, aus, wendet eine Inverse DFT (IDFT) 360 an, extrahiert die ACK/NAK Bits und platziert die entsprechenden Löschungen für die Datenbits (370) und demultiplexiert (380) die Datenbits 390 sowie die CQI/PMI-Bits 395. Wie für den Sender, werden die bekannten Funktionalitäten des Empfängers, wie Kanalschätzung, Demodulation und Decodierung der Kürze halber nicht dargestellt, und werden für Erklärungszwecke der vorliegenden Erfindung nicht als wesentlich betrachtet.
  • Die PUSCH-Übertragung von einem UE kann durch den Node B durch Übertragung eines UL-Scheduling Assignment (SA) oder durch Signalgebung höherer Schichten an das Referenz-UE konfiguriert werden. In beiden Fällen wird zur Limitierung des Overheads, der mit dem Aufbau der PUSCH-Übertragung verbunden ist, und um die die gleiche Größe des Uplink-Scheduling Assignment (UL SA) oder der Signalgebung höherer Schichten ungeachtet der UCI-Präsenz im PUSCH, beibehalten zu können, zugrunde gelegt, dass nur Parameter, die mit der Datenübertragung verbunden sind, durch Node B an das Referenz-UE mitgeteilt werden.
  • UCI-Bits erfordern gewöhnlich eine bessere Empfangszuverlässigkeit als Datenbits. Dies ist hauptsächlich dadurch bedingt, dass HARQ typischerweise nur für Daten und nicht für UCI gilt. Außerdem können UCI-Bits eine andere, artabhängige Empfangszuverlässigkeit erfordern. Zum Beispiel ist die Ziel-Bitfehlerrate (BER) für ACK/NAK-Bits üblicherweise viel geringer als die von CQI/PMI-Bits, da aufgrund der geringen Anzahl die ACK/NAK-Bits durch Wiederholungscodierung geschützt werden, während für CQI/PMI-Bits leistungsstärkere Codierungstechniken angewendet werden. Darüber hinaus hat ein fehlerhafter Empfang der ACK/NAK-Bits negativere Auswirkungen auf die Gesamtqualität und Leistungsfähigkeit der Kommunikation als ein fehlerhafter Empfang von CQI/PMI-Bits.
  • Es ist deshalb erforderlich, die Parameter für die Übertragung von UCI-Signalen im PUSCH auf Grundlage der Parameter für die Übertragung von Datensignalen im PUSCH zu bestimmen. Weiterhin ist es erforderlich, eine andere Empfangszuverlässigkeit für die verschiedenen Arten von UCI-Signalen im PUSCH bereitzustellen. Es ist außerdem notwendig, den Signalisierungsoverhead zur Bestimmung der Parameter zur Übertragung unterschiedlicher UCI-Signale im PUSCH zu verringern.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Entsprechend wurde die vorliegende Erfindung so ausgelegt, dass sie die oben genannten Probleme, die beim Stand der Technik auftreten, löst, und die erfindungsgemäßen Ausführungsformen eine Vorrichtung zur Zuweisung von Ressourcen an die Übertragung von Steuerungssignalen von einem Endgerät in einem Subframe vorsehen, der auch die Übertragung von Datensignalen befördert.
  • Die Erfindung ist in den unabhängigen Schutzansprüchen angegeben.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Unter einem Aspekt wird eine Vorrichtung bereitgestellt zur Zuweisung an ein Endgerät (UE), das mit einer Basisstation eine Anzahl codierter Steuerinformationssymbole überträgt, die mit codierten Dateninformationssymbolen im gleichen Übertragungs-Zeitintervall vom UE übertragen werden, einschließlich einer Zuweisungseinheit zum Zuweisen eines Modulations- und Codierungsschemas für Dateninformationen (”Daten-MSC”) und eines Offsets an das UE, und eine Sendeeinheit zum Übertragen des Daten-MCS und eines Offsets an das UE, wobei die Anzahl der codieren Steuerinformationssymbole, die dem UE zur Übertragung von Steuerinformationen zugewiesen wurde, auf der Grundlage von Daten-MCS und Offset bestimmt wird.
  • Noch ein weiterer Aspekt stellt eine Vorrichtung bereit zur Zuweisung an ein Endgerät (UE), das mit einer Basisstation eine erste Anzahl codierter Steuerinformationssymbole einer ersten Art und einer zweiten Anzahl codierter Steuerinformationssymbole einer zweiten Art überträgt, Steuerinformationssymbole der ersten Art oder der zweiten Art, die mit codierten Dateninformationssymbolen im gleichen Übertragungs-Zeitintervall vom UE übertragen werden. Die Vorrichtung umfasst eine Zuweisungseinheit, um ein erstes Offset, ein zweites Offset und ein Modulations- und Codierungsschema für Dateninformationen (”Daten-MCS”) an das UE zuzuweisen, und eine Sendeeinheit zur Übertragung des ersten Offsets, des zweiten Offsets und des Daten-MCS an das UE, wobei die erste Anzahl der codierten Steuerinformationssymbole der vom UE übertragenen ersten Art bestimmt wird auf der Grundlage der Daten-MCS und des ersten Offsets und derie zweite Anzahl codierter Steuerinformationssymbole der zweiten Art, die vom UE übertragen werden, auf der Grundlage der Daten-MCS und des zweiten Offsets bestimmt werden.
  • In einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung bereitgestellt zum Übertragen codierter Steuerinformationssymbole und codierter Dateninformationssymbole im gleichen Übertragungs-Zeitintervall, einschließlich einer Empfangseinheit zum Empfang eines Modulations- und Codierungsschemas für Dateninformationen (Daten-MCS”) und eines Offsets von einer Basisstation, eine Recheneinheit zum Bestimmen der Anzahl der codierten Steuerinformationssymbole auf der Grundlage der Daten-MCS und des Offset zur Übertragung von Steuerinformationen, und einer Sendereinheit zum Übertragen der codierter Steuerinformationssymbole mit codierten Dateninformationssymbolen.
  • In noch einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung bereitgestellt zum Übertragen codierter Steuerinformationssymbole einer ersten Art oder codierter Steuerinformationssymbole einer zweiten Art und codierter Dateninformationssymbole im gleichen Übertragungs-Zeitintervall. Die Vorrichtung umfasst eine Empfangseinheit zum Empfangen eines ersten Offsets, eines zweiten Offsets und eines Modulations- und Codierungsschemas für Dateninformationen (”Daten-MCS”) von einer Basisstation, eine Recheneinheit zur Bestimmung der Anzahl codierter Steuerinformationssymbole der ersten Art auf der Grundlage der Daten-MCS und des ersten Offsets, und Bestimmung der Anzahl codierter Steuerinformationssymbole der zweiten Art auf der Grundlage der Daten-MCS und des zweiten Offsets, und eine Sendereinheit zum Übertragen der codierten Steuerinformationssymbole der ersten Art oder der codierten Steuerinformationssymbole der zweiten Art mit den codierten Dateninformationssymbolen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehenden und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klarer durch folgende detaillierte Beschreibung mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, in denen:
  • 1 ein Blockschaltbild ist, das einen beispielhaften Subframe-Aufbau für das SC-FDMA Kommunikationssystem zeigt;
  • 2 ein Blockschaltbild ist, das einen beispielhaften SC-FDMA-Sender für das Multiplexen von Datenbits. CQI/PMI-Bits und ACK/NAK-Bits in einem Subframe für Übertragung zeigt;
  • 3 ein Blockschaltbild ist, das einen beispielhaften SC-FDMA-Empfänger für das Demultiplexieren von Datenbits, CQI/PMI-Bits und ACK/NAK-Bits in einem Subframe für Empfang zeigt;
  • 4 ein Blockschaltbild ist, das die Entkopplung von CQI-MCS vom Daten-MCS gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 5 ein Blockschaltbild ist, das eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Basisstationssenders zeigt; und
  • 6 ein Blockschaltbild ist, das einen erfindungsgemäßen, beispielhaften UE-Empfänger zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend umfassender unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und Tabellen beschrieben.
  • Diese Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt sein und ist nicht als beschränkt auszulegen auf die hier angeführten Ausführungsformen.
  • Vielmehr sind diese Ausführungsformen so bereitgestellt, dass diese Offenbarung umfassend und vollständig ist, und der Umfang der Erfindung dem Fachmann vollständig vermittelt wird.
  • Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einem SC-FDMA Kommunikationssystem erklärt wird, gilt sie auch für andere Kommunikationssysteme, wie alle FDM Systeme im Allgemeinen sowie für OFDMA, OFDM, FDMA, OFT-spread OFDM, DFT-spread OFDMA, Single-Carrier OFDMA (SC-OFDMA) und insbesondere für Single-Carrier OFDM.
  • Das System der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lösen Probleme, die sich aus der Notwendigkeit der Bestimmung von Ressourcen für die Übertragung von Steuerungssignalen ergeben, die mit der Übertragung eines Datensignals im gleichen physischen Kanal auftreten, ohne diese Ressourcen explizit zu signalisieren/melden. Die Empfangszuverlässigkeit der Steuerungssignale ist größtenteils von der Empfangszuverlässigkeit von Datensignalen entkoppelt. Darüber hinaus ist die Empfangszuverlässigkeit bei den verschiedenen Arten der Steuerungssignale ebenfalls weitgehend entkoppelt und verschiedene Ressourcenmengen können verschiedenen Arten von Steuerungssignalen zugewiesen werden.
  • Die Ermittlung der Ressourcen, oder gleichwertig des Modulations- und Codierungsschemas (MCS) für die Übertragung von CQI/PMI-Signalen im PUSCH wird zuerst betrachtet. Der Kürze halber, wenn nicht ausdrücklich anderweitig erwähnt, gelten alle Erklärungen für CQI auch für PMI.
  • Für CQI MCS wird unterstellt, dass es einem UE nicht explizit angegeben wird. Dies umfasst beide Fälle, bei denen die PUSCH-Übertragung mit einem Scheduling Assignment (SA) verbunden ist, die vom Node B zu einem Referenz-UE übertragen wird, und semi-statisch konfiguriert ist durch Signalgabe höherer Schichten. Stattdessen wird das CQI MCS, das für eine gegebene Anzahl von CQI-Informationsbits (CQI Payload) einfach der Anzahl der codierten CQI Symbole entspricht, auf der Grundlage der MCS-Zuweisung für die Datenübertragung im PUSCH bestimmt.
  • Eine beispielhafte Zusammenstellung von 16 MCSs ist in Tabelle 1 in aufsteigender Reihenfolge der Spektraleffizienz dargestellt. Das MCS für die Datenübertragung ist explizit entweder dynamisch durch eine SA oder semi-statisch durch eine Signalgabe höherer Schichten, wie oben besprochen, konfiguriert. Tabelle 1: Beispielhafte Zusammenstellung von 16 MCS für Datenübertragung.
    MCS Zahl Modulation Codierungsrate
    MCS1 QPSK 1/8
    MCS2 QPSK 1/5
    MCS3 QPSK 1/4
    MCS4 QPSK 1/3
    MCS5 QPSK 2/5
    MCS6 QPSK 1/2
    MCS7 QPSK 3/5
    MCS8 QAM16 2/5
    MCS9 QAM16 1/2
    MCS10 QAM16 3/5
    MCS11 QAM16 2/3
    MCS12 QAM64 1/2
    MCS13 QAM64 3/5
    MCS14 QAM64 2/3
    MCS15 QAM64 3/4
    MCS16 QAM64 5/6
  • Ähnliche Grundsätze gelten für die ACK/NAK-(oder RI)-Übertragung. Qbwohl unterstellt wird, dass höchstens 2 ACK/NAK-Informationsbits übertragen werden, besteht das identische Problem bezüglich Codierungsrate in der Anzahl der Subträger (REs), die für die ACK/NAK-Übertragung (Wiederholungscodierung der 1-Bit oder 2-Bit ACK/NAK-Übertragung) verwendet werden. Es wird auch unterstellt, dass diese RE-Anzahl aus dem MCS der Datenübertragung im PUSCH bestimmt wird. Deshalb entspricht für die ACK/NAK-Übertragung das MCS einfach der Anzahl der Subträger (Res), über die die 1-Bit oder 2-Bit ACK/NAK-Übertragung wiederholt wird. Die CQI- und ACK/NAK-Übertragungen müssen nicht beide im PUSCH während des gleichen Subframes auftreten.
  • Ein typischer Ansatz zur Bestimmung des CQI MCS und/oder der Anzahl der ACK/NAK-Wiederholungen vom Daten-MCS im PUSCH ist die Verwendung einer Tabelle, die jedes mögliche CQI MCS und/oder die Anzahl der ACK/NAK-Wiederholungen mit dem Daten-MCS verbindet. Eine solche Tabelle wird benötigt, weil CQI-Payload, Codierungsrate und Ziel-Blockfehlerrate (BLER) üblicherweise anders sind als die entsprechenden Parameter für die Daten. Gleiches gilt für die ACK/NAK-Übertragung.
  • So können die Daten zum Beispiel turbocodiert werden und haben eine Ziel-BLER von etwa 20%, wogegen die CQI eine Faltungscodierung anwenden können und eine Ziel-BLER von ca. 5% haben. Deshalb können Daten und CQI üblicherweise nicht mit dem gleichen MCS übertragen werden. Nimmt man jedoch ein festes Verhältnis zwischen der Daten-Ziel-BLER und der CQI-Ziel-BLER an, kann die Zahl der CQI-codierten Symbole (CQI MCS) aus der Daten-Payload und dem MCS, und der CQI-Payload bestimmt werden.
  • Die Zahl der ACK/NAK-Wiederholungen kann in ähnlicher Weise angesichts einer Ziel-ACK/NAK BER bestimmt werden.
  • Zur Erstellung einer Tabelle, die das Daten-MCS mit dem CQI MCS und der Anzahl der ACK/NAK-Wiederholungen, basierend auf dem typischen Ansatz, verbindet, werden Referenz-BLER und BER-Betriebspunkte benötigt. Das nominale CQI MCS und die Anzahl der ACK/NAK-Wiederholungen können definiert werden, um entsprechende Referenz-BLER und BER im Verhältnis zum Daten-MCS zu erhalten, das der Referenz Daten-BLER entspricht. Auch wenn der Kürze halber nachfolgend lediglich eine einzige Tabelle diskutiert wird, können CQI MCS und Anzahl der ACK/NAK-Wiederholungen mit dem Daten-MCS über verschiedene Tabellen oder eine verknüpfende Gleichung verbunden werden.
  • Eine typische Kurzdarstellung des oben genannten Prozesses wird nachfolgend beschrieben:
    Man wählt Zielwerte für die Daten-BLER aus (z. B. 20%), für die CQI-BLER (z. B. 5%) und für die ACK/NAK BER (z. B. 0,1%) und wählt einen Satz Betriebspunkte für das Nutzsignal-zu-Störsignal-Verhältnis (SINR) aus.
  • Für jeden SINR-Punkt ist das höchste Daten-MCS auszuwählen, das BLER gleich oder kleiner als die Daten-Ziel-BLER erreicht, das höchste CQI MSC, das eine BLER gleich oder kleiner als die CQI-Ziel-BLER erreicht, und die kleinste Anzahl ACK/NAK-Wiederholungen, die ACK/NAK-BER gleich oder kleiner der ACK/NAK-Ziel-BER erreicht.
  • Für jeden SINR-Betriebspunkt verbindet man das oben genannte höchste Daten-MCS mit dem oben genannten höchsten CQI MCS und der oben genannten kleinsten Zahl ACK/NAK-Wiederholungen. Eine 1-Bbit ACK/NAK-Übertragung erfordert zum Beispiel ein SINR, das 3 Dezibel (dB) geringer ist, als das SINR für eine 2-Bit ACK/NAK-Übertragung für die gleiche Ziel-BER.
  • Es kann ein Referenz-Sender/Kanal/Empfänger-Setup zugrunde gelegt werden, wie zum Beispiel eine UE Senderantenne, zwei nicht korrelierte Node B Empfangsantennen, ein Referenzausbreitungskanal zusammen mit einer Referenz-Daten-Payload und CQI-Payload.
  • Tabelle 2 beschreibt den Link zwischen dem Daten-MCS und dem CQI MCS oder der Anzahl von ACK/NAK-Wiederholungen. Nimmt man das Beispiel von Tabelle 1, können sechszehn (16) CQI MCS und sechzehn (16) ACK/NAK-Wiederholungen definiert werden (zweimal so viele Wiederholungen gelten für eine 2-Bit ACK/NAK Übertragung im Verhältnis zur 1-Bit ACK/NAK-Übertragung). Tabelle 2: Link des Daten-MCS zum CQI MCS und zu ACK/NAK-Wiederholungen.
    SINR Punkt Daten-MCS CQI MCS ACK/NAK-Wiederholungen
    1 MCSD1 MCSC1 A1
    2 MCSD2 MCSC2 A2
    ... ... ... ...
    16 MCSD16 MCSC16 A16
  • Verbindet man die CQI-codierten Symbole (MCS) oder die Anzahl der ACK/NAK Wiederholungen
    genauestens mit dem Daten-MCS, erzwingt dies einen entsprechenden Link zwischen CQI-BLER, ACK/NAK-BER und Daten-BLER, was allgemein nicht wünschenswert ist. So kann zum Beispiel der Node B-Scheduler ein Daten-Ziel-BLER von 10% bis 40% wählen, je nach Anwendung und/oder Systembedingungen (Latenzzeit, Systemlast usw.), aber dies sollte keinen Einfluss auf CQI-BLER oder ACK/NAK-BER haben, die weitgehend von solchen Überlegungen unabhängig sein sollten. Um CQI-Ziel-BLER und ACK/NAK-Ziel-BER wirksam vom Daten-Ziel-BLER zu entkoppeln, kann ein Offset bezüglich der nominalen ACK/NAK-Wiederholungen, in Verbindung mit einem spezifischen Daten-MCS, semi-statisch für die CQI-Übertragung und die ACK/NAK-Übertragung im PUSCH konfiguriert werden.
  • Da der Node B-Scheduler zum Beispiel ein Daten-Ziel-BLER größer 20% für ein bestimmtes UE auswählen kann, kann die CQI-Ziel-BLER immer noch den gewünschten Beispielwert von 5% beibehalten, indem ein Offset verwendet wird, um ein niedrigeres CQI MCS festzulegen (d. h. geringere Codierungsrate führt zu mehr CQI-codierten Symbolen) als das, das sich aus dem Link zum Daten-MCS ergibt. Entsprechende Beispiele gelten für andere UCI-Signale.
  • Da nicht erwartet wird, dass diese Variabilität bei den Ziel-BLER im Verhältnis zu den Referenzwerten sehr groß ist, können wenige Bits verwendet werden, um das CQI MCS-Offset zum CQI MCS, das aus dem Link zum Daten-MCS hervorgeht, festzulegen. Werden zum Beispiel 2 Bits zur Festlegung des CQI MCS-Offsets aus den entsprechenden 4 Offsetwerten für das CQI MCS verwendet, kann eines ein höheres MCS anzeigen, zwei können zwei niedrigere MCS anzeigen, und eines kann das nominale MCS anzeigen (erhalten aus dem Link zum Daten-MCS). Gleiches gilt für die Anzahl der ACK/NAK-Wiederholungen. Ein Offsetwert kann die nächstniedrigere Anzahl möglicher Wiederholungen angeben, einer kann die nominale Anzahl der Wiederholungen angeben (erhalten aus dem Link zum Daten-MCS), und die beiden anderen können die beiden nächsthöheren Anzahlen der Wiederholungen anzeigen.
  • 4 zeigt eine beispielhafte erfindungsgemäße Ausführungsform für den CQI, jedoch kann das gleiche Prinzip kann in direkter Weise auf ACK/NAK oder RI ausgedehnt werden, deren Beschreibung der Kürze halber weggelassen wird. Das UE ist entweder dynamisch (über eine SA) oder semi-statisch (über höhere Schichten) dem MCS zugeteilt, das es für die Datenübertragung im PUSCH 410 nutzen sollte. Dann bestimmt das UE, unter Verwendung des Links zum Daten-MCS 420, entweder über eine Tabelle oder eine verknüpfende Gleichung, das nominale MCS für die CQI-Übertragung 420 im PUSCH. Anschließend wird, unter Verwendung des CQI MCS-Offsets, das UE als Teil der Konfigurationsparameter für die CQI-Übertragung zugewiesen (über Signalgabe höherer Schichten), das UE stellt das CQI MCS in Bezug auf das nominale CQI MCS ein basierend auf Anzeige des CQI MCS-Offsets. Für das vorherige Beispiel eines Offsets, das mit 2 Bits festgelegt wurde, kann das UE eine der vier MCS auswählen, die als MCS1 441, MCS2 442, MCS3 443 und MCS4 444 angegeben sind.
  • 5 zeigt ein beispielhaftes Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Node B-Senders. In der beispielhaften Ausführungsform wird eine OFDM-Übertragung nur für Beispiel- und Erklärungszwecke verwendet. Die UCI-Offsets, wie oben beschrieben, werden in einer Rechnereinheit 510 festgelegt und können mit anderen Steuerungssignalen und Daten höherer Schichten gekoppelt werden. Die UCI-Offsetbits und alle anderen kombinierten Bits werden in der Codierer-/Modulator-Einheit 520 codiert und moduliert. In einem Seriell-Parallel-Wandler 530 erfolgt eine Seriell-Parallel-Umsetzung in die codierten und modulierten Symbole. IFFT erfolgt in einer IFFT-Einheit 540, eine Parallel-Seriell-Umsetzung erfolgt in einem Parallel-Seriell-Wandler 550, und ein zyklisches Päfix (CP) wird in einer CP-Einheit 560 eingefügt, bevor das Signal übertragen wird. Der Kürze halber wurde eine weitere Senderschaltung, wie Digital-Analog-Wandler, Analogfilter, Verstärker und Senderantennen nicht dargestellt.
  • 6 zeigt ein beispielhaftes Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen UE-Empfängers. In der beispielhaften Ausführungsform wird die OFDM Übertragung nur für Beispiel- und Erklärungszwecke verwendet. Die von einem Node B gesendeten Hochfrequenz-(HF)-Analogsignale werden von einer Vorverarbeitungseinheit 610 empfangen und verarbeitet, die weitere Verarbeitungsschaltkreise (wie Filter, Verstärker, Abwärts-Frequenzumsetzer, Analog-Digital-Wandler usw.) umfassen kann, die aus Gründen der Kürze nicht dargestellt sind. Das digitale Signal, das von der Vorverarbeitungseinheit 610 kommt, hat das CP in der CP-Einheit 620 entfernt, eine Seriell-Parallel-Umsetzung erfolgt in einem Seriell-Parallel-Wandler 630, und FFT wird in einer FFT-Einheit 640 durchgeführt. Eine Parallel-Seriell-Umsetzung wird für die konvertierten Symbole in einem Parallel-Seriell-Wandler 650 durchgeführt, und die Symbole werden dann im Decodierer/Demodulator 660 demoduliert und decodiert, um die UCI-Offsets und alle sonstigen Steuersignalgebungen höherer Schichten und Daten in einer Rechnereinheit 670 zu erhalten.
  • Die gleiche Sender- und Empfängerstruktur kann für die UL SA verwendet werden, der das MCS und weitere Scheduling-Informationen für die zugehörige PUSCH-Übertragung übermittelt.
  • Zusammenfassend bestimmt ein UE das CQI MCS und/oder die Anzahl der ACK/NAK-Wiederholungen im PUSCH aus seinem zugewiesenen Daten-MCS im PUSCH wie folgt:
    Das nominale CQI MCS und die nominale Anzahl der ACK/NAK-Wiederholungen im PUSCH sind direkt mit dem Daten-MCS im PUSCH verbunden.
  • Die Daten-Ziel-BLER, die CQI-Ziel-BLER und die ACK/NAK-BER sind innerhalb eines Bereichs, der von der Bandbreite eines Offsetparameters bestimmt wird, entkoppelt. Bei der Konfiguration der UE-Übertragungsparameter, wird bei einem UE auch ein Offset für das MCS konfiguriert, das es für die CQI-Übertragung im PUSCH verwenden sollte sowie ein Offset für die Anzahl der Wiederholungen, die es verwenden sollte für die ACK/NAK-Übertragung im Push im Verhältnis zum nominalen CQI MCS und der nominalen Anzahl der ACK/NAK-Wiederholungen, die durch den Link zum Daten-MCS bestimmt werden.
  • Ähnlich dem Scheduler, der das MCS der ersten Datenübertragung auswählt, um den Durchsatz bei Anwendung des HARQ-Prozesses zu maximieren, kann auch das MCS möglicher erneuter Übertragungen entsprechend gewählt werden, vertrauend auf die Tatsache, dass die vorherigen Datenübertragungen stattgefunden haben. Deshalb kann der Scheduler für adaptive erneute Übertragungen je nach Redundanzversion des HARQ-Prozesses ein anderes MCS und eine andere Ziel-Daten-BLER wählen. Ein Offset im Verhältnis zum nominalen MCS kann ebenfalls für die CQI-Übertragung und/oder ACK/NAK-Übertragung bei wiederholter Datenübertragung im PUSCH konfiguriert werden. Da die Anzahl der erneuten Übertragungen üblicherweise nur gering ist, darf nur eine kleine Zahl dieser zusätzlichen Offsets für erneute Übertragungen konfiguriert werden.
  • Unterscheidet sich die CQI-Ziel-BLER von der PMI-(RI)-Ziel-BLER, kann, um einen separaten Link für das PMI (RI) MCS zu vermeiden, das PMI (RI) MCS mit einem Offset in Bezug auf das CQI MCS konfiguriert werden. Dieses Offset kann aus der Differenz zwischen CQI- und PMI-(RI)-Ziel-BLER bestimmt werden. Ist die CQI-Ziel-BLER niedriger (oder höher) als die der PMI (RI), kann dieses Offset auf ein höheres (der niederes) MCS für die PMI-(RI)-Übertragung hinweisen.
  • Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, ist dem Fachmann bewusst, dass verschiedene Änderungen in Form und Details vorgenommen werden können, ohne von Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie in den angefügten Ansprüchen definiert.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zur Zuweisung an ein Endgerät (UE), das mit einer Basisstation kommuniziert, einer Anzahl codierter Steuerinformationssymbole, die vom UE mit codierten Dateninformationssymbolen im gleichen Übertragungs-Zeitintervall übertragen werden, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Zuweisungseinheit zum Zuweisen eines Modulations- und Codierungsschemas für Dateninformationen (”Daten-MCS”) und eines Offsets an das UE; und eine Sendeeinheit zum Übertragen des Daten-MCS und des Offsets zum UE, wobei die Anzahl codierter Steuerinformationssymbole, die dem UE zur Übertragung von Steuerinformationen zugewiesen werden, auf der Grundlage des Daten-MCS und des Offsets bestimmt wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerinformationen eine Kanalqualitätsinformation (CQI), eine positive(ACK)-/negative(NAK)-Quittung, einen Vorcodierungsmatrixindex (PMI) und/oder einen Rangindikator (RI) umfassen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Anzahl codierter Steuerinformationssymbole dem höchsten MCS entspricht, das eine Signalqualität erreicht, die gleich oder höher ist als eine Zielsignalqualität für die Steuerinformationen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Anzahl codierter Steuerinformationssymbole der kleinsten Anzahl an Wiederholungen entspricht, die eine Signalqualität erreicht, die gleich oder höher ist als eine Zielsignalqualität für die Steuerinformationen.
  5. Vorrichtung zur Zuweisung an ein Endgerät (UE), das mit einer Basisstation kommuniziert, einer ersten Anzahl codierter Steuerinformationssymbole einer ersten Art und einer zweiten Anzahl codierter Steuerinformationssymbole einer zweiten Art, wobei vom UE die Steuerinformationssymbole der ersten Art oder der zweiten Art mit codierten Dateninformationssymbolen im gleichen Übertragungs-Zeitintervall übertragen werden, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Zuweisungseinheit zum Zuweisen eines ersten Offsets, eines zweiten Offsets und eines Modulations- und Codierungsschemas für Dateninformationen (”Daten-MCS”) an das UE; und eine Sendeeinheit zum Übertragen des ersten Offsets, des zweiten Offsets und des Daten-MCS an das UE, wobei die erste Anzahl codierter Steuerinformationssymbole der ersten Art, die vom UE übertragen werden, auf der Grundlage des Daten-MCS und des ersten Offsets bestimmt wird und die zweite Anzahl codierter Steuerinformationssymbole der zweiten Art, die vom UE übertragen werden, auf der Grundlage des Daten-MCS und des zweiten Offsets bestimmt wird.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die codierten Steuerinformationssymbole der ersten Art Kanalqualitätsinformationen (CQI) und die codierten Steuersymbole der zweiten Art eine positive Quittung (ACK)/negative Quittung (NAK) umfassen.
  7. Vorrichtung zum Übertragen codierter Steuerinformationssymbole und codierter Dateninformationssymbole im gleichen Übertragungs-Zeitintervall, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Empfangseinheit zum Empfangen eines Modulations- und Codierungsschemas für Dateninformationen (”Daten-MCS”) und eines Offsets von einer Basisstation; eine Recheneinheit zum Bestimmen der Anzahl codierter Steuerinformationssymbole auf der Grundlage des Daten-MCS und des Offsets für die Übertragung von Steuerinformationen; und eine Sendeeinheit zum Übertragen der codierten Steuerinformationssymbole mit den codierten Dateninformationssymbolen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Steuerinformationen eine Kanalqualitätsinformation (CQI), eine positive(ACK)-/negative(NAK)-Quittung, einen Vorcodierungsmatrixindex (PMI) und/oder einen Rangindikator (RI) umfassen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Anzahl codierter Steuerinformationssymbole dem höchsten MCS entspricht, das eine Signalqualität erreicht, die gleich oder höher ist als eine Zielsignalqualität für die Steuerinformationen.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Anzahl codierter Steuerinformationssymbole der kleinsten Anzahl an Wiederholungen entspricht, die eine Signalqualität erreicht, die gleich oder höher ist als eine Zielsignalqualität für die Steuerinformationen.
  11. Vorrichtung zum Übertragen codierter Steuerinformationssymbole einer ersten Art oder codierter Steuerinformationssymbole einer zweiten Art und codierter Dateninformationssymbole im gleichen Übertragungs-Zeitintervall, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Empfangseinheit zum Empfangen eines ersten Offsets, eines zweiten Offsets und eines Modulations- und Codierungsschemas für Dateninformationen (”Daten-MCS”) von einer Basisstation; eine Recheneinheit zum Bestimmen der Anzahl codierter Steuerinformationssymbole der ersten Art auf der Grundlage des Daten-MCS und des ersten Offsets und zum Bestimmen der Anzahl codierter Steuerinformationssymbole der zweiten Art auf der Grundlage des Daten-MCS und des zweiten Offsets; und eine Sendeeinheit zum Übertragen der codierten Steuerinformationssymbole der ersten Art oder der codierten Steuerinformationssymbole der zweiten Art mit den codierten Dateninformationssymbolen.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die codierten Steuerinformationssymbole der ersten Art Kanalqualitätsinformationen (CQI) und die codierter Steuersymbole der zweiten Art eine positive Quittung(ACK)/negative Quittung (NAK) umfassen.
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