CN101330465B - 移动通信网络中分配资源的方法及相应的发射机和接收机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于给通过无线电链路发送数据的发射机分配资源的方法，所述数据在通过资源分配机制分配的物理资源块中传输，所述物理资源块通过其频率扩展和其时间扩展定义，自动重复请求协议用于通过反馈消息发信号通知错误地和/或正确地接收的数据。根据本发明，所述方法的特征在于其包括以下步骤：把与要在所述发射机的其它数据传输的情况下所使用的物理资源块的新频率扩展和/或时间扩展相关的信息包括在所述反馈消息中。

Description

移动通信网络中分配资源的方法及相应的发射机和接收机

本发明基于在先申请EP 07 301 129.8，将其一并引入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于在移动无线电通信网络中给适于将数据通过无线电链路发送到接收机的发射机分配资源的方法。

背景技术

在通过无线电链路的无线电传输期间，由于无线电信号的失真，有必要经常跟踪和重传没有被接收或错误地被接收的一些数据部分。已经为了该目的设计ARQ(自动重复请求)或HARQ(混合自动重复请求)协议，并将其应用在多数无线电通信网络中，用于保证通过无线电链路传输的数据的完整性。在这种协议中，每个数据实体以序列号标记。接收机的任务是检测是否接收到例如具有增加的和连续的序列号的所有数据实体。如果序列号在所接收的数据实体流中丢失，则接收机产生包含丢失的数据实体序列号的反馈消息(例如NACK：非肯定应答)。当接收到这种NACK时，存储所有数据实体直到将其肯定确认的发射机检索到丢失的数据实体，并将其在无线电链路上重传。相反，如果正确地接收数据，则将肯定应答(例如ACK)发送回发射机。图1示出了实现本领域已知的HARQ机制的发射机和接收机之间的消息流。通过调度器将资源分配给发射机。发射机使用该资源将用户数据发送到接收机。由于例如较差的信道条件，所以该传输不成功。接收机检测到该丢失的数据，并将NACK消息发送回发射机。可选地，在动态资源分配的情况下，发射机从调度器获取新的资源分配，并使用该新资源将用户数据重发至接收机。在静态资源分配的情况下，发射机在先前分配的相同资源上重复用户数据。

根据不同信道通信网络的要求和限制，通过不同的改进来调整该基本机制。

越来越多的使用基于OFDM的空中接口，从而在空中接口上增加传输的数据速率。这种OFDM系统基于以下事实：可以并行使用不同(正交)的子载波来通过空中接口传输数据。在这些系统中，使用时间和频率扩展来定义数据实体的扩展。这种数据实体是包括邻近子载波集并具有预定时间扩展的所谓的物理资源块PRB。

一些子载波集经过相当长的一段时间可能经历较差的无线电信道质量，导致不但用户数据的第一次传输、而且在相同子载波集上的重传都有不允许成功传输的很大可能性。

在错误传输的情况下，建议分配在第一次传输所用资源外的资源。因而，用于重传的资源分配机制可以优选地选择与所选的错误PRB距离最近的PRB，从而在频域中将重传RPB偏移了无线电信道相干带宽的整数倍、或在时域中将重传RPB偏移了无线电信道相干时间的整数倍。

必须将在频率扩展和时间扩展中的这种偏移传送到发射机，以使其适于较好的信道条件。在发射机应用发射机和接收机已知的确定的频率扩展的情况下，这种反馈是没有必要的。然而，这种确定方案不是最佳的。

在用于用户数据重传的非确定新资源分配的情况下，必须通过接收机或负责资源调度的任何其它网络实体，将新频率扩展和/或时间扩展通过反馈消息传送到发射机。通常，该实体在3GPP LTE系统所定义的无线电通信系统的e-NB(增强型节点B)中。可选地，该实体可以位于或在网络的任何其它的中心实体中。

通常，L1/L2控制信道用于发信号通知动态资源分配。在5MHz的情况下，L1/L2控制信道的容量限于大约及并不超过针对每个传输方向的5至6个信令的资源分配。在重传的情况下，使用针对资源分配的信令的机制会极大地限制针对初始传输发信号通知资源分配的可能性，导致在经历尤其是降级的信道条件中新资源分配的匮乏。

本发明的特定目的是提供用于其它数据传输的资源分配的改进信令，尤其在多载波无线电通信网络中。

本发明的另一个目的是提供适于执行该方法的相对应的发射机和接收机。

发明内容

通过根据权利要求1的用于在移动无线电通信网络中控制在发射机和接收机之间通过无线电链路错误地传输的数据的重传的方法、根据权利要求8所述的接收机以及根据权利要求10所述的发射机实现这些目的以及如下出现的其它目的。

根据本发明，当根据ARQ/HARQ协议产生反馈消息时，针对要用于所述发射机的其它数据传输的物理资源块，确定新的频率和/或时间扩展。使其能够单义地检索新频率和/或时间扩展的信息包括在发送至发射机的反馈消息中。当接收到根据本发明修改的反馈消息时，发射机检索分配用于其它传输的资源的新频率和/或时间扩展，并在新分配资源中发送其它数据。

在第一实施例中，如果将肯定反馈消息发送到发射机，则新分配的资源用于新数据的传输。

在第二实施例中，如果将否定反馈消息发送到发射机，则新分配的资源用于错误传输的数据的重传。

根据本发明的方法呈现了将反馈消息的信令(ACK，NACK)与分配用于其它数据传输的新资源的信令相结合的优点。

本发明的另一个优点在于不影响如在L1/L2控制信道上执行的用于初始传输的资源分配的容量。因而，由于不管必须调度的重传的数量是多少，该容量保持不变，所以针对初始传输的资源分配完全不依据信道质量。

在从属权利要求中限定了本发明的其它特征。

附图说明

结合附图，本发明的其他特征和优点将通过阅读作为非限制示例给出的优选实施例的以下描述而变得显而易见，其中：

图1示出了实现现有技术中已知的HARQ机制的发射机和接收机之间的消息流；

图2详细描述了根据本发明当使用重传控制沿上行链路方向发送数据时终端和基站之间的消息流；

图3详细描述了根据本发明当使用重传控制沿下行链路方向发送数据时终端和基站之间的消息流；

图4示出了根据本发明修改的反馈消息的结构的示例；

图5示出了根据本发明的基站的实施例；

图6示出了根据本发明的终端的实施例。

具体实施方式

已经结合现有技术描述了图1。

图2详细描述了根据本发明当使用重传控制沿上行链路方向发送数据时，终端和基站之间的消息流。

步骤21在于将资源(或PRB)分配到需要发送上行链路数据的终端UE。优选地，在基站(3GPP LTE系统所预见的增强节点B)处执行该资源分配。然而，执行调度的实体不必需是基站。本领域技术人员将理解也可以通过网络的任何其它中心实体执行此调度。

步骤22在于通过终端UE使用分配的资源沿上行链路发送用户数据。上行链路传输在空中接口失真，并且不能在基站处被正确接收。

步骤23在于在基站eNB处检测错误传输，并产生针对错误数据的重传的调度决定。为了此目的，根据不是本发明一部分的方法确定新的资源。可以考虑的一些标准可以是通过保证错误物理资源块的频率扩展和用于重传的物理资源块之间的最小距离是无线电信道相干带宽的整数倍来选择资源。

物理资源块应该被理解为分配给用户的资源。在本发明的上下文中，资源和PRB具有相同的含义。优选地，PRB存在于可以是连续或非连续的频域中M个子载波的OFDM系统中。在时域中，PRB具有N个连续时间符号(例如OFDM符号)的扩展。

本领域技术人员将理解如果PRB只具有频率扩展、或只具有时间扩展、或具有时间和频率扩展的混合，则可以应用本发明。

此外，基站eNB本身可以实现确定用于重传的资源的模块、或可以在适合消息中将所选资源的特征传送到的基站的网络中的任何其它中心实体。

步骤24在于根据本发明在基站eNB处产生修改的NACK消息，并将其发送到终端UE，所述修改的NACK消息也包括指示没有正确接收用户数据的一般信息，以及与重传要使用的资源的新频率扩展和/或时间扩展相关的信息。

步骤25在于如NACK消息所示，在新分配的资源中发送用户数据的重传。

在NACK消息发送回发射机的情况下描述了该方法，将针对包括在修改的NACK反馈消息中的新分配的资源的信息用于错误接收的数据的重传。

本领域技术人员将理解，在将ACK消息发送回发射机的情况下，可以应用类似过程。在这种情况下，可以产生包含与发射机用于其它数据传输所必须使用的新资源相关的信息的修改的ACK消息。该注解应用与上行链路以及下行链路。

图3详细描述了根据本发明当使用重传控制沿下行链路方向发送数据时终端和基站之间的消息流。

步骤31在于分配资源以发送下行链路数据。优选地，在基站(3GPPLTE系统所预见的增强节点B)处执行该资源分配。然而，执行调度的实体不必需是基站。本领域技术人员将理解也可以通过网络的任何其它中心实体执行此调度。然后对终端声明资源分配。

步骤32在于通过基站eNB使用分配的资源在下行链路发送用户数据。下行链路传输在空中接口失真，并且不能在终端UE被正确接收。

步骤33在于在终端UE处检测错误传输，并产生针对错误数据的重传的调度建议。为了此目的，根据不是本发明一部分的方法确定新的资源。可以考虑的一些标准可以是在不同的子载波上进行无线电链路测量，以检测频率范围的哪一部分经受了良好的信道条件。

步骤34在于根据本发明在终端UE处产生修改的NACK消息，并将其发送到基站eNB，所述修改的NACK消息也包括指示没有正确接收用户数据的一般信息，以及与针对重传所用资源的新频率扩展和/或时间扩展的建议相关的信息。

步骤35在于如NACK消息所示，在新分配的资源中发送用户数据的重传。

可选地，在因为调度器并行保留所建议的新资源而不能使用终端UE所确定的这种建议的新资源的情况下，调度器可以确定另一资源并向UE声明该资源。

本领域技术人员将理解，当在不偏离本发明范围的情况下接收到修改的反馈消息时，可以采取几个不同的动作。结合图2所描述的第一动作可以是实际上使用修改后的反馈消息的新资源部分。结合图3所描述的第二动作可以是仅将与新资源时间和频率扩展相关的信息转发到调度器，使其检查所建议的新资源是否与其它已经执行的资源分配相兼容。另一可能动作将是为了向后兼容，忽略包含新资源时间和/或频率扩展的反馈消息的部分。

图4示出了修改的反馈消息的结构的示例。根据本发明，错误接收的数据的指示和与用于重传分配的新资源相关的信息包括在反馈消息中。将反馈值在预定数量的比特(这里例如7比特)上进行编码。

第一比特指示反馈消息是否包含肯定(ACK)或否定应答(NACK)。在该实施例中，发送肯定和否定的修改的应答。在本方面的框架中，仅有必要发送修改的否定应答消息。

使用3个接下来的比特，从而对与先前分配的资源相比较用于重传的新分配资源的频率偏移进行编码。因而，可以对从0到7PRB的频率偏移进行编码。在本发明的实施例中，值代表最小间隔尺寸的预定的整数倍(例如2PRB)，因而代表在两个PRB的步长中从0到14PRB的频率偏移。

使用3个最后的比特，从而对与先前分配的资源相比较用于重传的新分配资源的时间偏移进行编码。因而，可以对从0到7TTI的时间偏移进行编码。在本发明的实施例中，值代表最小间隔尺寸的预定整数倍(例如5TTI)，因而代表在五个TTI的步长中从0到35TTI的频率偏移。

本领域技术人员将理解，必须根据系统特征选择用于对频率偏移和时间偏移进行编码的比特数量。

可以设想其它实施例：不是对与先前分配的资源相比较的偏移进行编码，而是对作为绝对值的新分配资源进行编码。然而，该解决方案需要更多的比特。如果使用对绝对资源值进行编码的解决方案，则因为仅使用所有可能的组合的子集，所以可以减少所使用比特的数量。

图5示出了根据本发明的基站的实施例。

在该实施例中，基站包括软缓冲器51、解码器52、错误校验模块53、较高层模块54、调度器55以及ACK/NACK产生模块56。

在软缓冲器51处接收和存储从终端接收的用户数据，软缓冲器51将该从终端接收的用户数据转发至解码器52。解码器52将所解码的数据转发到检测错误传输是否发生的错误校验模块53。可以通过检查所接收用户数据的CRC(循环冗余校验)来检测错误传输的检测。如果所计算的CRC与被包括作为用户数据冗余的CRC不匹配，则发信号通知错误接收。用于错误接收的其它标准会是在用户数据分组序列中丢失的用户数据序列号。

一方面，在检测到正确用户数据的情况下，CRC校验模块与较高层模块54相连，以及另一方面，与调度器55和ACK/NACK产生模块56相连接。

当探测到错误用户数据时，通过CRC校验模块53触发调度器55，从而确定用于重传的较好的适合的资源，这会减少错误概率。根据本发明，调度器55将所确定的新资源转发到ACK/NACK产生模块56。

并行地，CRC校验模块53触发ACK/NACK产生模块56，以便根据据本发明的修改后的ARQ/HARQ协议(其中修改后的NACK消息另外包含与用于重传的新分配资源的频率和/或时间扩展相关的信息)产生反馈消息。优选地，反馈消息可以构建为如图4中所示。

然后ACK/NACK产生模块56通过空中接口将该反馈消息传输回终端。

在可选实施例中，调度器55不是基站的一部分。在这种情况下，基站具有针对包括调度器的实体的接口。在有必要重传的情况下，基站将用于新资源分配的请求发送到调度器，并且通过接口获取包括与新确定的资源相关的信息的消息。

在可选实施例中，可以在正确接收时、且并不只是在错误接收时触发ACK/NACK产生模块。在这种情况下，将包含与新资源相关的信息的修改后的ACK消息发送至发射机。

图6示出了根据本发明的终端的实施例。

在该实施例中，终端包括软缓冲器61、解码器62、错误校验模块63、较高层模块64、无线电信道测量模块65以及ACK/NACK产生模块66。

在软缓冲器61处接收和存储从基站接收的用户数据，软缓冲器61将该从基站接收的用户数据转发至解码器62。解码器62将所解码的数据转发到检测错误传输是否发生的错误校验模块63。可以通过检查所接收用户数据的CRC(循环冗余校验)来执行错误传输的检测。如果所计算的CRC与被包括作为用户数据的冗余的CRC不匹配，则发信号通知错误接收。用于错误接收的其它标准会是在通过非连续序列的序列号检测到的用户数据分组序列中丢失的用户数据分组。

一方面，在检测到正确用户数据的情况下，CRC校验模块63与较高层模块64相连，以及另一方面，与无线电信道测量模块65和ACK/NACK产生模块66相连接。

当检测到错误用户数据时，通过CRC校验模块63触发无线电信道测量模块65，从而分析系统不同的子载波上当前无线电信道质量状况，并指示针对重传具有降低的错误概率的子载波。根据本发明，无线电信道测量模块65将该信息转发到ACK/NACK产生模块66。

并行地，CRC校验模块63触发ACK/NACK产生模块66，以便根据据本发明的修改后的ARQ/HARQ协议(其中修改后的反馈消息另外包含与用于重传的建议分配资源的频率和/或时间扩展相关的信息)产生反馈消息。优选地，反馈消息可以构建为如图4中所示。

然后ACK/NACK产生模块66通过空中接口将该反馈消息传输回终端。

在这种情况下，由于没有联系负责针对基站的整个资源分配的调度器用于确定所建议的新资源，所以所建议的资源有可能不再可用。然后，调度器分配另一资源用于重传。可选地，可以设想通过终端通知调度器用于重传的所建议的资源，并批准或在传输修改后的反馈消息之前分配另一资源。

本领域技术人员将理解，由于确定新资源的方式可以通过几个不同的方式发生，所以确定新资源的方式不是本发明的强制特征。

在可选实施例中，在正确接收、且并不只是在错误接收时，可以触发ACK/NACK产生模块66。在这种情况下，将包含与新资源相关的信息的修改后的ACK消息发送至发射机。

本发明尤其适合应用在针对基于OFDMA的3GPP LTE下行链路的资源分配中，也可应用在许多其它无线电通信网络中。

Claims (10)

1.一种用于在移动无线电通信网络中将资源分配给发射机的方法，所述发射机适于将数据通过无线电链路发送至接收机，所述数据在通过资源分配机制分配的物理资源块中传输，所述物理资源块通过所述物理资源块的频率扩展和时间扩展而定义，自动重复请求协议用于通过反馈消息发信号通知错误接收的数据和/或发信号通知正确接收的数据，所述方法包括以下步骤：

确定要用于所述发射机的其它的数据传输的物理资源块的新频率扩展和/或时间扩展；

把与所确定的新频率扩展和/或时间扩展相关的信息包括在所述反馈消息中。

2.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

当在所述发射机处接收到所述反馈消息时，使用具有所述新频率扩展和/或时间扩展的物理资源块传输其它数据。

3.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

当在所述发射机处接收到所述反馈消息时，将与所确定的新频率扩展和/或时间扩展相关的所述信息转发到用于分配资源的调度器，所述调度器考虑所述信息以分配资源。

4.如权利要求1所述的方法，其中，将与新频率扩展和/或时间扩展相关的所述信息以所述消息中的预定数量的比特进行编码，以及能够使用查找表将所述信息进行解码。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法用于控制错误传输数据的重传，所述方法包括以下步骤：把要用于所述错误传输数据的重传的新频率扩展和/或时间扩展包括在发信号通知错误传输的反馈消息中。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述发射机和接收机之间的空中接口基于OFDMA技术。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定新频率扩展的步骤包括保证错误物理资源块的频率扩展和用于重传的物理资源块之间的最小距离是无线电信道相干带宽的整数倍。

8.一种适于在无线通信网络中用于从发射机接收数据的接收机，所述数据包括在由物理资源块的频率扩展及时间扩展所定义的物理资源块中，所述接收机包括用于实现自动重复请求协议的装置，所述接收机还包括用于通过反馈消息将错误接收的数据发信号通知和/或将正确接收的数据发信号通知所述发射机的装置，所述接收机包括：

用于确定要用于所述发射机的其它的数据传输的物理资源块的新频率扩展和/或时间扩展的装置；

用于把与所述新频率扩展和/或时间扩展相关的信息包括在所述反馈消息中的装置。

9.如权利要求8所述的接收机，其中所述接收机是适于在无线或移动通信网络中使用的接收机。

10.一种适于在无线通信网络中用于向接收机传输数据的发射机，所述数据包括在由物理资源块的频率扩展及时间扩展所定义的物理资源块中，所述发射机包括用于当错误传输所述物理资源块和/或正确传输所述物理资源块时，从所述接收机接收反馈消息的装置，所述发射机包括：

用于从所述反馈消息中提取与要用于所述发射机的其它的数据传输的物理资源块的新频率扩展和/或时间扩展相关的信息的装置；

用于使用具有所述新频率扩展和/或时间扩展的物理资源块传输所述其它数据的装置。

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