CN101473583A - 通信系统中用于控制数据的子载波分配 - Google Patents

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Abstract

描述了一种通信系统，其中，用户设备被分配了要在其上向基站发送上行链路数据的子载波。随后由基站在依据用于承载上行链路数据的子载波的子载波上发送针对在上行链路上发送的数据的ACK/NACK消息。优选地使用直接映射功能从上行链路子载波中确定要用于ACK/NACK消息的子载波。在另一个实施例中，优选地通过在用户设备的控制信道中向该用户设备发送一个或多个索引值，在预先对用户设备标识的子载波上向用户设备发送ACK/NACK消息。

Description

通信系统中用于控制数据的子载波分配
技术领域
本发明涉及在通信方法和装置中的ACK/NACK消息的信令通知(signalling)。虽然不是独占性的，本发明尤其涉及在正交频分多址(OFDMA)通信系统中的ACK/NACK消息的信令通知。
本申请基于并要求2006年6月20日提交的英国专利申请No.0612228.7和2007年3月20日提交的英国专利申请No.0705341.6的优先权，这些申请所公开的内容通过引用而全部结合于此。
背景技术
OFDMA和单载波FDMA已被选择作为用于当前已在3GPP(3GPP是着眼于第三代移动电信系统的未来演进的基于标准的协作)中研究的E-UTRA空中接口的上行链路和下行链路多址方案。在E-UTRA系统之下，为了使能高效且快速的链路自适应并获得最大的多用户分集增益，与许多用户设备通信的基站将时间/频率资源的总量(取决于带宽)同时分配给尽可能多的用户。分配给每个用户设备的资源基于该用户设备和基站之间的瞬态信道条件，并且通过由用户设备监视的控制信道而被通知。
当从用户设备向基站发送数据时，通常从基站向用户设备用信令回送肯定确认(ACK)或否定确认(NACK)。在针对E-UTRA的当前建议之下，这些ACK/NACK消息将在用于用户设备的下行链路控制信道中被发送。但是，发明人已经意识到，这导致了以下问题：控制信道的大小将依据用户设备的情形而变化。
发明内容
根据一个方面，本发明提供了一种通信方法，该方法通常在使用多个子载波与多个用户设备通信的基站中被执行，所述方法包括：从用户设备接收上行链路数据，并生成针对所接收的数据的相应ACK/NACK消息；形成控制数据，该控制数据限定了针对这些用户设备对所述子载波的分配；将所述控制数据发送给这些用户设备；以及将所述ACK/NACK消息发送给相应的用户设备；其中，在使用第一子组的所述子载波的控制信道上发送所述控制数据，并且在使用了第二不同子组的所述子载波的、与所述控制信道相独立的ACK/NACK信道上发送所述ACK/NACK消息。
优选地，将子载波成组为一系列的组块和资源块(RB)，并且控制信道将一个或多个组块的子载波分配给多个用户设备的每个。在一个实施例中，针对在每一组块的子载波上接收的数据来生成ACK/NACK消息。
优选地，依据被分配给用户设备用于发送正被确认的上行链路数据的子载波来确定要用于向该用户设备发送ACK/NACK消息的子载波。这使得基站不必分别将下述数据用信令通知给每个用户设备，所述数据标识将承载针对该用户设备的ACK/NACK消息的子载波。优选地利用直接映射函数来定义用于上行链路数据的子载波和用于ACK/NACK消息的子载波之间的相关性。
在一个实施例中，使用以下映射函数来确定要用于发送各个ACK/NACK消息的子载波：
Position[0]＝L*(i div M)+(i mod M)+Δ
where 0<＝Δ<L
For j>0
Position[j]＝Position[j-1]+L*N/M其中，L是一个组块中的子载波数目；i是被分配给要向其发送ACK/NACK消息的用户设备的组块号；M是每一ACK/NACK信道所分配的子载波数目；Δ是ACK/NACK子载波位置在一组块内的偏移量；N是在所分配的带宽中的组块总数。
在替代实施例中，使用以下映射函数来确定要用于发送各个ACK/NACK消息的子载波：
Position[0]＝L*i+Δ
where 0<＝Δ<L
For j>0 andj<M
Position[j]＝((Position[j-1]+L*N/M)modL*N)in symbolj*Nsym/M
其中，L是一个组块中的子载波数目；i是被分配给要向其发送ACK/NACK消息的用户设备的组块号；M是每一ACK/NACK信道所分配的子载波数目；Δ是ACK/NACK子载波位置在一组块内的偏移量；N是所分配的带宽中的组块总数；Nsym是可在其中分配子载波的可用符号数目。
在一个实施例中，用于ACK/NACK消息的资源被在用户设备的L1/L2控制信道上用信令通知给各个用户设备，所述L1/L2控制信道标识了用于这些用户设备的上行链路传送的上行链路资源。这例如可通过用信令通知标识出将使用的资源的至少一个索引来实现。
本发明还提供了一种使用多个子载波的通信方法(该方法通常在用户设备中被执行)，该方法包括：接收限定对所述子载波的分配的控制数据；使用所分配的子载波来发送上行链路数据；以及接收针对所发送的上行链路数据的ACK/NACK消息；其中，所述控制数据是在使用第一子组的所述子载波的控制信道上接收的，而所述ACK/NACK消息是在使用了第二不同子组的所述子载波的、与所述控制信道相独立的ACK/NACK信道上接收的。
在一个实施例中，接收步骤接收针对在每一组块的子载波上发送的上行链路数据的ACK/NACK消息。
在一个优选实施例中，依据被分配给用户设备用于发送所述上行链路数据的子载波来确定要在其上接收ACK/NACK消息的子载波。这使得站点不必发送ACK/NACK消息以通知用户设备其将用来承载针对该用户设备的ACK/NACK消息的子载波。优选地利用直接映射函数来定义用于上行链路数据的子载波和用于ACK/NACK消息的子载波之间的相关性。
在一个实施例中，用户设备使用以下映射函数来确定要在其上接收各个ACK/NACK消息的子载波：
Position[0]＝L*(i div M)+(i mod M)+Δ
where 0<＝Δ<L
For j>0
Position[j]＝Position[j-1]+L*N/M
其中，L是一个组块中的子载波数目；i是被分配给要向其发送ACK/NACK消息的用户设备的组块号；M是每一ACK/NACK信道所分配的子载波数目；Δ是ACK/NACK子载波位置在一组块内的偏移量；N是在所分配的带宽中的组块总数。
在另一个实施例中，用户设备使用以下映射函数来确定要在其上接收各个ACK/NACK消息的子载波：
Position[0]＝L*i+Δ
where 0<＝Δ<L
For j>0 and j<M
Position[j]＝((Position[j-1]+L*N/M)mod L*N)in symbol j*Nsym/M
其中，L是一个组块中的子载波数目；i是被分配给要向其发送ACK/NACK消息的用户设备的组块号；M是每一ACK/NACK信道所分配的子载波数目；Δ是ACK/NACK子载波位置在一组块内的偏移量；N是所分配的带宽中的组块总数；Nsym是可在其中分配子载波的可用符号数目。
在一个实施例中，将用于ACK/NACK消息的资源被在用户设备的控制信道上用信令通知给用户设备。这例如可通过用信令通知标识出将使用的各个资源的索引值来实现。
本发明还提供了可操作以执行上述方法的通信节点和用户设备。
根据另一个方面，本发明提供了一种使用多个子载波的通信方法，该方法包括：形成控制数据，该控制数据限定针对多个用户设备中的每个对所述子载波的分配；将所述控制数据发送给所述用户设备；从用户设备接收上行链路数据；生成针对该用户设备的ACK/NACK消息；依据被分配给用户设备的子载波，确定要用于向该用户设备发送ACK/NACK消息的一个或多个子载波；以及在所确定的一个或多个子载波上向用户设备发送所述ACK/NACK消息。
在一个实施例中，确定步骤使用了所分配的子载波和用于ACK/NACK消息的子载波之间的预定映射。在一个实施例中，使用了以下映射：
Position[0]＝L*(i div M)+(i mod M)+Δ
where 0<＝Δ<L
For j>0
Position[j]＝Position[j-1]+L*N/M
其中，L是一个组块中的子载波数目；i是被分配给要向其发送ACK/NACK消息的用户设备的组块号；M是每一ACK/NACK信道所分配的子载波数目；Δ是ACK/NACK子载波位置在一组块内的偏移量；N是在所分配的带宽中的组块总数。
在另一个实施例中，使用了以下映射：
Position[0]＝L*i+Δ
where 0<＝Δ<L
For j>0 and j<M
Position[j]＝((Position[j-1]+L*N/M)modL*N)in symbolj*Nsym/M
其中，L是一个组块中的子载波数目；i是被分配给要向其发送ACK/NACK消息的用户设备的组块号；M是每一ACK/NACK信道所分配的子载波数目；Δ是ACK/NACK子载波位置在一组块内的偏移量；N是所分配的带宽中的组块总数；Nsym是可在其中分配子载波的可用符号数目。
本发明的这个方面还提供了一种使用多个子载波的通信方法，该方法包括：接收控制数据，该控制数据限定对可在其上发送上行链路数据的所述子载波的分配；发送所述上行链路数据；依据被分配用于发送所述上行链路数据的子载波，确定要用于接收针对所发送的上行链路数据的ACK/NACK消息的一个或多个子载波；以及在所确定的子载波上接收针对所发送的上行链路数据的ACK/NACK消息。通常，要在其上接收ACK/NACK消息的子载波将与用于发送上行链路数据的子载波不同，并且通过诸如上述那些之类的映射函数而与它们相关。
附图说明
根据以下对实施例的详细描述，本发明的这些和各种其它方面将变得清楚可见，实施例仅被作为示例来给出并且被参考附图来描述，其中：
图1示意性地图示了包括许多用户移动(蜂窝式)电话的通信系统，其中，用户移动电话与连接到电话网络的基站通信；
图2图示了可向具有不同支持带宽的许多不同移动电话分配图1所示的基站的通信带宽的方式；
图3图示了可将下行链路中的子载波预留用于承载ACK/NACK消息的方式；
图4图示了可将下行链路中的子载波预留用于承载ACK/NACK信息的一种替代方式；
图5图示了所提议的控制信道映射，该映射使用了两种相同大小的下行链路控制信道；
图6是图示出图1所示的基站的主要组件的框图；
图7是图示出图1所示的移动电话之一的主要组件的框图；
图8图示了所提议的控制信道映射，该映射使用了两种下行链路控制信道；以及
图9图示了可在替代实施例中实现ACK/NACK资源信令通知方式。
具体实施方式
概况
图1示意性地图示了移动(蜂窝式)电信系统1，其中，移动电话(MT)3-0、3-1和3-2的用户可经由基站5和电话网络7与其它用户(未示出)通信。在这个实施例中，基站5使用了正交频分多址(OFDMA)技术，其中，要发送到移动电话3的数据被调制到多个子载波。取决于移动电话3的所支持带宽和要发送到移动电话3的数据量，将不同的子载波分配给各个移动电话3。在这个实施例中，基站5还分配用于将数据承载到各个移动电话3的子载波，以设法维护在基站的带宽上操作的移动电话3的均匀分布。为了实现这些目的，基站5针对各个移动电话3动态地分配子载波，并将针对各个子帧的分配通知给每个被调度的移动电话3。在所提议的E-UTRA空中接口中，每个下行链路子帧包括一系列的七个OFDM符号。前两个符号通常承载调度和资源分配控制数据以及其它通用控制数据，而其余五个符号包含针对该下行链路的用户数据。
图2图示了基站5可将其所支持的带宽内的子载波分配给具有不同的所支持带宽的不同移动电话3的方式的示例。在这个实施例中，基站5具有20MHz的所支持带宽，其中，18MHz用于数据传送。通常，向每个移动电话3分配一或多组块(chunk)子载波，在这些子载波上发送它们的上行链路数据。
为了使每个移动电话均可被通知在每个子带内的调度决定，每个移动电话3均需要在其所占用频带内的共享控制信道。针对E-UTRA空中接口的当前提议规定这个控制信道将包括：
i)(用于下行链路(DL)通信和上行链路(UL)通信两者的)资源块分配信息；
ii)用于下行链路的资源块解调信息；
iii)用于上行链路的资源块解调信息；
iv)用于上行链路传送的ACK/NACK；以及
v)定时控制比特。
因此，在给定控制信道必需承载的不同类型的信息的情况下，控制信道的大小将取决于各个移动电话的情形。以下表格给出了导致不同的控制信道大小的情形的示例：
 
情况 DL调度信息 UL调度信息 ACK/NACK
1 MT被调度在UL和DL上，并等待ACK/NACK 需要 需要 需要
2 MT仅被调度在DL上，并等待ACK/NACK 需要 需要
3 MT仅被调度在UL上，并等待ACK/NACK 需要 需要
4 MT未被调度在UL和DL上，并等待ACK/NACK 需要
5 MT被调度在UL和DL上，不 需要 需要
 
等待ACK/NACK
6 MT仅被调度在DL上，不等待ACK/NACK 需要
7 MT仅被调度在UL上，不等待ACK/NACK 需要
发明人已经意识到具有不同大小的控制信道将产生问题，例如，不得不将各个控制信道的大小用信令通知给移动电话3，或者接收移动电话3将不得不考虑所有的可能大小以设法恢复控制信道数据。发明人已经意识到，可通过将ACK/NACK字段从控制信道自身移除成为专用(准静态，semi-static)时间/频率资源来避免或至少减轻这个问题。另外，如果移动电话3被调度在UL和DL两者上，则可将UL调度信息包含在所分配的DL资源块内。这对于DL控制信道大小留下了两种情况：
类型1：(在上述情况1、2、5和6中使用的)DL调度信息
类型2：(在上述情况3和7中使用的)UL调度信息
第一实施例
发明人提议将下行链路中的一或多个子载波预留用于为期待下行链路中的ACK/NACK信息的移动电话3承载该ACK/NACK信息。预留用于这种用途的资源的数目和它们在时间/频率平面中的位置可通过公共的信令来通告给移动电话。在这个实施例中，为了减少向移动电话通知哪些子载波将承载它们的ACK/NACK信息所需的信令，移动电话被编程为使用针对正被确认的数据的UL组块分配和从公共信令信道获得的信息来算出将在哪些子载波上传送它们的ACK/NACK消息。存在可用于执行在分配用于上行链路传送的组块和分配用于相应的ACK/NACK消息的子载波之间的实际映射的各种技术。
第一示例映射
在这个示例中，由基站5在公共信令信道上通知移动电话3由基站5分配给各个ACK/NACK信道的子载波的数目(M)，其中一个ACK/NACK信道被用于确认由移动电话3在一组块的子载波上发送的数据。因此，如果移动电话3被分配了两个组块用于上行链路传送，则将使用两个ACK/NACK信道来发送针对该移动电话3的ACK/NACK命令(消息)。在这个示例中，基站5还通知移动电话3ACK/NACK子载波位置偏移量(Δ)在一组块内的位置。各个移动电话3随后确定在其上发送数据的每个上行链路发送的组块号(i)和相应ACK/NACK信道的子载波之间的映射，如下所示：
Position[0]＝L*(i div M)+(i mod M)+Δ
where 0<＝Δ<L
For j>0
Position[j]＝Position[j-1]+L*N/M
其中，L是每一组块中的子载波数目，N是所分配的带宽中的总组块数目，这两者对于系统设计而言(虽然不必然)通常都将是静态的，并且被编程到移动电话3和基站5中。Position[j]是用于发送第j个ACK/NACK符号的子载波号。Position[j]的范围是0到(L*N)—1，其中，L*N是系统带宽中的活动子载波的总数。j的范围是0到M-1，其中，M是在一个ACK/NACK消息中的符号的数目。
图3示范了N＝12、L＝25、M＝6且Δ＝0的情况，其中所有ACK/NACK的消息都被复用在下行链路子帧的第二OFDM符号内。如图所示，图3所示的复用被设计为支持在5MHz带宽内的最多12个同时用户(其中，每个用户被分配了一个组块)，其中，每个组块由六子载波ACK/NACK信道确认。这些子载波的使用将明显地减少在第二OFDM符号中可用于下行链路控制信道的子载波数目。但是，这种结构还允许支持在移动电话3处的微睡眠(micro-sleep)模式，这是因为期待ACK/NACK
(且未被调度为接收其它下行链路数据)的移动电话3仅需要监视前两个OFDM符号并在随后进入微睡眠模式。
优选地，每个ACK/NACK命令的发送功率与上行链路中被分配给移动电话3的组块数目成反比，以使得每个ACK/NACK命令的总能量与正在被确认的组块的数目不相关。
本领域技术人员将了解，为了采用具有等间隔ACK/NACK子载波分布的全频率分集，M必需是N的因数。
图3所示的TDM映射方案的另一个机制是在第二OFDM符号的整个频带内均匀地扩散N*M个ACK/NACK子载波。但是，如果M不是L的因数，则在这种情况下ACK/NACK间隔将不均匀。
第二示例映射
取代在一个OFDM符号中分配用于ACK/NACK信道的子载波，在一种替代分配中，它们被跨多个符号来分配。例如，可将ACK/NACK资源分散在(除了仅包含导频和控制信道的第一OFDM符号之外的所有)其余OFDM符号上。
在这个示例中，基站5将通知移动电话3每个ACK/NACK信道的子载波数目(M)、在组块内的ACK/NACK子载波位置偏移量(Δ)以及可用OFDM符号的数目(Nsym)，并且移动电话3将确定上行链路发送组块号i和相应的下行链路ACK/NACK子载波之间的映射，如下所示：
Position[0]＝L*i+Δ
where 0<＝Δ<L
For j>0 and j<M
Position[j]＝((Position[j-1]+L*N/M)modL*N)in symbol j*Nsym/M
Position[j]是用于发送第j个ACK/NACK符号的子载波号。Position[j]的范围是0到(L*N)—1，其中L*N是系统带宽中的活动子载波的总数。j的范围是0到M-1，其中，M是在一个ACK/NACK消息中的符号数目。
图4图示了N＝12、L＝25、M＝6、Δ＝0且Nsym＝6的情况。本领域技术人员将会了解，利用这种映射，用于用户数据的组块带宽仅被减少了每个符号内的单个子载波，但是，微睡眠模式的可能性降低了。此外，为了使能ACK/NACK命令在时域中的均匀间隔，M必需是Nsym的因数。
下行链路控制信道大小
采用ACK/NACK信道的上述结构之一，5MHz带宽移动电话3的下行链路控制信道所需的比特数目可如下所示地推得：
 
类型1 类型2
信息比特
-类型指示符 1 1
-DL资源分配 12(比特掩码)
-DL资源持续时间 3
-DLTFCI 6
-存在于DT中的UL调度信息，资源块 1
-UL资源分配 7(树方法)
-UL资源持续时间 3
-UL类型2信息 10
填充比特 0 2
(用UE ID掩码的)CRC 10 10
总信息+CRC比特 33 33
编码比特(1/3尾比特) 99 99
在速率匹配之后 100 100
子载波的数目(QPSK) 50 50
组块的数目 2 2
在这个实施例中，填充比特用于使编码比特的数目对于类型1和类型2为相同，从而移动电话3仅需要执行一次解码尝试。如果设计需要，也可设想没有任何填充比特的经略微修改的结构。
图5示出了所提议的控制信道映射的一个示例。在这幅图中，我们假设各个控制信道被单独编码，以允许有效的功率控制和可能的波束形成(beam-forming)技术。控制信道的位置被示出为仅在第一OFDM符号中，而假设第二符号承载导频和附加控制信息。假设每个被调度移动电话3都已经被分配在5MHz内的一个控制信道，而具有更高的带宽能力的移动电话3对多个这样的信道进行解码。当可能时，控制信道的频率位置应当被选择为跨越用户数据被调度在其上的各个资源(子载波)，以利用在这些频率位置处的优良信道特性。图5示出了在10MHz内调度了最多十二个可能用户的情况。在用户数目较少的情况下，可释放并由用户数据占据这些控制信道资源中的一些。可使用在前控制信道中的单个比特字段来指示在特定位置处不存在控制信道。
如图5所示假设类型1和类型2控制信道各自跨越了2个组块。可能的控制信道的总数取决于ACK/NACK信道采用的映射(图中未示出)。
通过仅分配在同一子帧内不具有下行链路资源分配的移动电话3，可进一步简化ACK/NACK资源分配的结构。可在下行链路资源块(用户数据)内将ACK/NACK消息通告给在同一子帧中具有下行链路调度信息的移动电话3。在这种情况下，因为下行链路资源块内的控制信息将具有其自身的差错编码保护，所以单一比特的ACK/NACK将足矣。但是，在这种情况下，控制信道检测的错误还将导致移动电话3无法取回ACK/NACK信息，这又会对下行链路控制信道提出更严格的性能要求。
基站
图6是图示出在本实施例中使用的基站5的主要组件的框图。如图所示，基站5包括收发器电路21，该收发器电路21可操作以经由一个或多个天线23(使用上述子载波)向移动电话3发送信号和从其接收信号，并且可操作以经由网络接口25向电话网络7发送信号和从其接收信号。根据存储在存储器29中的软件，由控制器27来控制收发器电路21的操作。除了别的以外，所述软件还包括操作系统31和资源分配模块33。资源分配模块33可操作来分配收发器电路21在其与移动电话3通信时使用的子载波。所述软件还包括ACK/NACK模块35，ACK/NACK模块35可操作以将分配用于移动电话3的上行链路传送的组块号与用于确认该数据的ACK/NACK信道之间的映射所需的信息通知给移动电话3。ACK/NACK模块35还可操作以在相应的ACK/NACK信道上发送针对所接收的数据的ACK/NACK命令，以供移动电话3接收。
移动电话
图7示意性地图示了图1所示的每个移动电话3的主要组件。如图所示，移动电话3包括收发器电路71，收发器电路71可操作以经由一个或多个天线73向基站5发送信号和从其接收信号。如图所示，移动电话3还包括控制器75，该控制器75控制移动电话3的操作并与收发器电路71、扬声器77、麦克风79、显示器81和键盘83相连接。控制器75根据存储在存储器85中的软件指令来操作。如图所示，除了别的以外，这些软件指令包括操作系统87和资源分配模块89。在这个实施例中，它们还包括ACK/NACK模块91，ACK/NACK模块91可操作以执行适当的映射，从而识别承载针对移动电话3已发送的数据的ACK/NACK命令的子载波。移动电话3可被编程为仅能够执行上述(参考图3和4)映射之一，或者如果基站5改变其使用的映射，则移动电话3将必需被通知以针对给定子帧所要使用的映射。
在以上实施例中，用于ACK/NACK消息的资源通过适当的一一映射而与分配给移动电话3以用于上行链路传送的资源相关。但是，利用这个方案的缺点在于：如果向一个移动电话3分配多个上行链路资源，则在针对ACK/NACK消息的下行链路中必需使用相同数目的资源，而这不是对系统资源的高效使用。
第二实施例
在申请人的在前英国专利申请GB0612228.7中首先描述了上述实施例。因为本申请的提交，已经对所提议的E-UTRA空中接口作出许多改变。有一些术语已改变，因此现在子帧与传输时间间隔(TTI)相同并包括两个0.5ms的时隙，其中每个时隙包括上述七个OFDM符号。此外，资源块(RB)或组块也包括在频域中的12个连续子载波。另外，在当前的提议中，每个基站5每次将仅支持一个带宽，但是其可被升级为高达20MHz最大带宽的其它带宽。与基站5通信的移动电话3全部都将不得不支持与基站5相同的带宽。
针对L1/L2控制信道结构(在该控制信道结构上用信令通知资源分配)的提议也已被改变。特别地，图8所示的当前提议是在前n个OFDM符号中为下行链路信令通知预留预定量的时间-频率资源，其中，n≤3并且假设第二OFDM符号将承载ACK/NACK资源。假设每个被调度移动电话3都已被分配在基站5的操作带宽(在此示例中为10MHz)内的一个或多个控制信道。可用资源被划分成具有均匀大小的许多“控制信道单元”(CCE)。用于一移动电话3的控制信道可由这些CCE之一或者许多经聚集的CCE来形成。用于一个控制信道的CCE越多，则可实现的编码增益就越大，因此，针对具有较恶劣的信道条件的用户(例如，针对在小区边缘处的用户)，往往将使用更多的CCE。当可能时，控制信道的频率位置应当被选择为跨越用户数据被调度在其上的多个资源以利用在这些频率位置处的优良信道特性，或者扩展在整个带宽中以获得较大的频率分集。CCE到控制信道的映射是动态的，并且基于子帧在子帧上受基站5的控制。在正向其发送调度消息的情况下，移动电话3被告知要监视的一组CCE。CCE聚集对于该移动电话3而言是未知的，因此必需由其自身尝试解码每个CCE，然后是成对的CCE，等等。如果解码成功，则其知道其已找到正确组合并可以阅读消息。也可以为每个移动电话3提供分立的控制信道用于下行链路和上行链路资源调度。
利用这种配置，可以与第一实施例相似的方式来限定所使用的ACK/NACK资源，不过涉及的是用于限定下行链路(L1/L2)控制信道的资源，而不是被分配的上行链路资源。但是，这个方案需要每个移动电话3都知道用于其L1/L2下行链路控制信道的资源相对于其它控制信道的那些的索引。但是，利用当前提议，每个移动电话3仅知道其正确解码了其L1/L2控制信道。其并不知道用于其控制信道的资源相对于其它移动电话3的那些的索引。
因此，在此第二实施例中，将由基站5使用的ACK/NACK资源的索引被预先在移动电话3的用于上行链路资源分配的L1/L2控制信道中用信令通知给该移动电话3。图9图示了这个处理。如图所示，基站5在用于上行链路指派的L1/L2控制信道上利用ACK/NACK资源的索引来通知移动电话3，以在移动电话3已经发送其上行链路数据之后将ACK/NACK消息用信令通知给该移动电话3。
利用这种配置，也不必为被动态调度的移动电话3和被永久调度的移动电话3创建独立的资源。在两种情况中，均为针对所有移动电话3的ACK/NACK发送预备了资源池。于是，期待ACK/NACK响应的每个移动电话3都被用信令通知与其想要的ACK/NACK资源相对应的索引。本领域技术人员将会了解，用信令通知索引所需的比特数目将取决于作为ACK/NACK资源来预留的资源数目。另外，如果需要一个以上的ACK/NACK资源，则可以向L1/L2控制信道插入一个以上的索引。
修改和替代
以上已经描述了许多详细的实施例。本领域技术人员将会了解，可对以上实施例进行许多修改和替代，同时仍然可从其中包含的本发明获益。通过例示，现在将仅仅描述这些替代和修改中的若干。
在上述实施例中，描述了基于移动电话的电信系统，其中采用了上述的ACK/NACK资源信令通知技术。本领域技术人员将会了解，可在使用多个子载波的任何通信系统中采用对这种ACK/NACK资源的信令通知。特别地，可在使用电磁信号或声学信号来承载数据的基于有线或无线的通信中使用上述信令通知技术。在一般情况中，将用与许多不同用户设备通信的通信节点来取代基站。用户设备可以包括例如个人数字助理、膝上型电脑、web浏览器、等等。
在上述实施例中，基站被假设为在第一实施例中具有20MHz的工作带宽而在第二实施例中具有10MHz的工作带宽，并且载波频率的组块被定义为各自包括25个子载波。本领域技术人员将会了解，本发明不限于这些特定组块或带宽大小。
在上述实施例中，描述了许多软件模块。本领域技术人员将会了解，可以经编译或未经编译的形式来提供软件模块，并且这些软件模块可作为信号在计算机网络上或在记录介质上被提供给基站或移动电话。此外，可使用一个或多个专用硬件电路来执行由这种软件的一部分或全部执行的功能性。但是，因为软件模块的使用辅助了对基站5和移动电话3的更新从而更新它们的功能，所以软件模块的使用是优选的。
以下将详细描述可在当前所提议的3GPP LTE标准中实现本发明的方式。有时候各种特征被描述为是基本的或必要的，但是这可能仅仅是针对所提议的3GPP LTE标准的情况，例如，由于该标准所施加的其它要求。因此，这些陈述不应当被理解为以任何方式限制本发明。以下描述将使用在UTRAN的长期演进(LTE)中使用的术语。例如，将基站称为eNodeB，而将用户设备称为UE。
1.介绍
在先前的RAN1#48会议中，针对ACK/NACK控制信令通知和相关的预配置资源达成了以下工作假设：
[1]：
■基于准静态来配置用于ACK/NACK的资源
○独立于控制信道格式来定义
■在用于被动态调度的数据发送的上行链路资源、或用于指派的DL控制信道与用于反馈的下行链路ACK/NACK资源之间的隐式关系。
但是，最后一个点句(bullet point)并未清楚地指示出ACK/NACK是如何被用信令通知给特定UE的。
在本文档中，我们分析了用于ACK/NACK控制信令通知的已有信令通知选项，并提出了用于每个UE的ACK/NACK的有效信令通知机制。
2.下行链路ACK/NACK控制信令通知
NodeB响应于从UE接收的上行链路传送而发送ACK/NACK信息。随后，UE在预配置的下行链路资源之一中期待其ACK/NACK信息。假设：在被预留用于为在下行链路中期待ACK/NACK信息的所有UE承载该ACK/NACK信息的下行链路中存在许多子载波。被预留用于这种用途的资源的数目和它们在时间/频率平面中的位置可通过基于准静态的公共信令而被通知给小区中的所有UE。但是，如果UE期待ACK/NACK信息，则其需要知道在这些被预留资源中的哪里寻找其ACK/NACK信息。
在RAN1中，已经提出UE ID-less ACK/NACK信令通知，以降低信令通知开销[2-6]。提出了一种隐式信令通知，用于通知UE在这些被预留资源中的哪里寻找其ACK/NACK信息。
3.隐式ACK/NACK信令通知
在隐式信令通知中，至少可以有两种选项：
■选项1：用于被动态调度的数据传送的上行链路资源与用于反馈的下行链路ACK/NACK资源之间的隐式关系。
■选项2：用于指派的DL控制信道与用于反馈的下行链路ACK/NACK资源之间的隐式关系：
用于上行链路无线电资源指派的下行链路L1/L2控制信道的索引与ACK/NACK无线电资源的索引之间的一一对应关系。
选项1假设ACK/NACK资源的数目等于上行链路资源块(RB)的数目，因而在它们之间具有关系。UE知道在哪里期待ACK/NACK信息，并且可以根据用于UL传送的UL资源的信息来算出将在哪些子载波上传送ACK/NACK信息。但是，选项1的缺点在于，如果向一个UE分配在上行链路中的多个RB，则存在与这些RB相对应的相同数目的ACK/NACK资源。NodeB将一个ACK/NACK信息用信令通知给所有这些资源是低效率的。因此，选项1浪费了一些下行链路资源。
选项2假设了用于上行链路无线电资源指派的下行链路L1/L2控制信道的索引与ACK/NACK无线电资源的索引之间的一一对应关系。选项2的缺点在于，UE并不知道其相对于用于上行链路无线电资源指派的其它下行链路L1/L2控制信道的索引。UE仅知道其正确解码了其用于上行链路无线电资源指派的L1/L2控制信道。
在最后的长期协议[1]中，达成了以下意见：通过聚集控制信道单元(CCE)来形成控制信道。前提是每个UE均知道其MCS格式，因而其可以盲目地尝试一些解码尝试，以找到其下行链路L1/L2控制信道。如果UE解码了其用于上行链路无线电资源指派的下行链路L1/L2控制信道，则其知道了所指派的控制信道单元(CCE)相对于带宽中所有其它CCE的索引。因此，UE可以使用该CCE的索引。但是，在带宽中具有大量的CCE并且UE可能被指派了一个或多个CCE。则选项2具有与选项1相似的缺点，因此，是低效率的。
4.DL L1/L2控制信道中的索引信令通知
通过预先将ACK/NACK资源的索引用信令通知给UE以使得其知道相对于其它UE在哪里期待ACK/NACK信息，可以避免选项2的缺点。在这种情况下，如图8所示，将索引插入到用于上行链路无线电资源指派的DL L1/L2控制信道中。用于索引的比特数目取决于每个带宽中被预留用于ACK/NACK资源的资源数目。
在我们的提议中，不必为被动态调度的UE和被永久调度的UE创建独立的资源。在两种情况中，均为针对所有UE的ACK/NACK传送预备了资源池。于是，期待ACK/NACK响应的每个UE均被用信令通知与其想要的ACK/NACK资源相对应的索引。
5.结论
在本文档中，我们已经分析了用于ACK/NACK控制信令通知的已有信令通知选项，并示出了已有选项的缺点。另外，我们已经提出通过在用于上行链路无线电资源指派的DL L1/L2控制信令中插入索引来避免已有选项的缺点的信令通知机制。因此，我们提议：
■必需将插入在用于上行链路无线电资源指派的下行链路L1/L2控制信道中的索引用于ACK/NACK无线电资源。
6.参考文献
[1]R1-071223，＂Way Forward on Downlink Control Signaling＂Ericsson，Nokia，NTT DoCoMo，et al.
[2]R1-070867，＂ACK/NACK Signal Structure in E-UTRA＂，NTTDoCoMo，et al.
[3]R1-070932，＂Assignment of Downlink ACK/NACK channel＂，Panasonic.
[4]RI-070734，＂ACK/NAK Channel Transmission in E-UTRA Downlink＂，T1
[5]RI-070791，＂Downlink Acknowledgement and Group TransmitIndicator Channels＂，Motorola

Claims (42)

1.一种使用多个子载波的通信方法，该方法包括：
从一个或多个用户设备接收上行链路数据，并生成针对所接收的数据的相应ACK/NACK消息；
形成控制数据，该控制数据限定针对多个用户设备中的每个对所述子载波的分配；
将所述控制数据发送给所述用户设备；以及
将所述ACK/NACK消息发送给相应的用户设备；
其中，在使用所述子载波的第一子组的控制信道上发送针对每个用户设备的所述控制数据，并且在使用所述子载波的不同的第二子组的、与所述控制信道相独立的ACK/NACK信道上发送针对每个用户设备的所述ACK/NACK消息。
2.如权利要求1所述的方法，包括将所述子载波分组为一系列的组块，并且其中，所述控制数据用于将一个或多个组块的子载波分配给所述多个用户设备中的每个。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述形成步骤形成下述控制数据，该控制数据将所述一个或多个组块的子载波分配给所述多个用户设备中的每个，以在发送上行链路数据时使用。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述生成步骤生成针对在每一组块的子载波上接收的数据的ACK/NACK消息。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述发送步骤在每个ACK/NACK信道中发送相应的ACK/NACK消息，每个ACK/NACK信道事使用来自所述第二子组的相应的一个或多个子载波形成的。
6.如权利要求1到5中的任意一项所述的方法，包括依据被分配给用户设备用于发送上行链路数据的子载波，来确定要用于向该用户设备发送ACK/NACK消息的子载波。
7.如权利要求6所述的方法，包括使用下式来确定要用于发送每个ACK/NACK消息的子载波：
Position[0]＝L*(i div M)+(i mod M)+Δ
where 0<＝Δ<L
For j>0
Position[j]＝Position[j-1]+L*N/M
其中，L是一个组块中的子载波数目；i是被分配给要向其发送ACK/NACK消息的用户设备的组块号；M是每一ACK/NACK信道所分配的子载波数目；Δ是ACK/NACK子载波位置在组块内的偏移量；N是所分配的带宽中的组块总数。
8.如权利要求6所述的方法，包括使用下式来确定要用于发送每个ACK/NACK消息的子载波：
Position[0]＝L*i+Δ
where 0<＝Δ<L
Forj>0 and j<M
Position[j]＝((Position[j-1]+L*N/M)mod L*N)in symbol j*Nsym/M
其中，L是一个组块中的子载波数目；i是被分配给要向其发送ACK/NACK消息的用户设备的组块号；M是每一ACK/NACK信道所分配的子载波数目；Δ是ACK/NACK子载波位置在组块内的偏移量；N是在所分配的带宽中的组块总数；Nsym是可在其中分配子载波的可用符号的数目。
9.如权利要求1到8中的任意一项所述的方法，其中，所述形成步骤形成两种控制数据，一种用于被调度为接收下行链路数据的用户设备，而另一种用于被调度为发送上行链路数据的用户设备。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述第一种控制数据和第二种控制数据中的至少一种包括填充数据，以使得每一种控制信道都具有相同大小。
11.如权利要求10所述的方法，其中，每一种控制数据在大小上对应于两个组块的子载波。
12.如权利要求1到11中的任意一项所述的方法，包括形成用于被调度在当前子帧中发送和/或接收数据的每个用户设备的相应控制数据，并通过专用于该用户设备的信道来将所述相应控制数据发送给对应的用户设备。
13.如权利要求1到12中的任意一项所述的方法，其中，所述通信系统使用多个子带，每个所述子带包括被配置在一系列组块中的子载波，并且其中，所述方法生成针对每个子带中的子载波分配的相应控制数据。
14.如权利要求13所述的方法，其中，针对子带的控制数据被在该子带内用信令通知。
15.如权利要求1到14中的任意一项所述的方法，其中，为在当前子帧中调度的每个用户设备提供独立的控制信道，并且其中，可在该当前子帧内调度最大数目的用户设备。
16.如权利要求15所述的方法，其中，当要在当前子帧中调度的用户设备的数目小于所述最大数目时，控制信道资源中的一些被释放并由用户数据占据。
17.如权利要求16所述的方法，其中，使用在前控制信道中的单比特字段来指示出不存在控制信道。
18.如权利要求1所述的方法，还包括：分配要用于针对用户设备的ACK/NACK消息的资源，并将标识所述被分配的ACK/NACK资源的数据发送给该用户设备。
19.如权利要求18所述的方法，包括在所述控制信道内发送标识所述被分配的ACK/NACK资源的所述数据。
20.如权利要求18或19所述的方法，其中，标识所述ACK/NACK资源的所述数据包括标识每个资源的索引。
21.一种使用多个子载波的通信方法，该方法包括：
接收限定对所述子载波的分配的控制数据；
使用所分配的子载波来发送上行链路数据；以及
接收针对所发送的上行链路数据的ACK/NACK消息；
其中，所述控制数据是在使用所述子载波的第一子组的控制信道上接收的，而所述ACK/NACK消息是在使用所述子载波的不同的第二子组的、与所述控制信道相独立的ACK/NACK信道上接收的。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述所接收的控制数据标识要用于发送所述上行链路数据的一个或多个组块的子载波。
23.如权利要求22所述的方法，其中，所述接收步骤接收针对在每个组块的子载波上发送的上行链路数据的ACK/NACK消息。
24.如权利要求23所述的方法，其中，所述接收步骤在每个ACK/NACK信道中接收相应的ACK/NACK消息，每个ACK/NACK信道是使用来自所述第二子组的相应一个或多个子载波形成的。
25.如权利要求21到24中的任意一项所述的方法，包括依据被分配给用户设备用于发送所述上行链路数据的子载波来确定要在其上接收ACK/NACK消息的子载波。
26.如权利要求25所述的方法，包括使用下式来确定要在其上接收每个ACK/NACK消息的子载波：
Position[0]＝L*(i div M)+(i mod M)+Δ
where0<＝Δ<L
Forj>0
Position[j]＝Position[j-1]+L*N/M
其中，L是一个组块中的子载波数目；i是被分配给要向其发送ACK/NACK消息的用户设备的组块号；M是每ACK/NACK信道所分配的子载波数目；Δ是ACK/NACK子载波位置在组块内的偏移量；N是所分配的带宽中的组块总数。
27.如权利要求25所述的方法，包括使用下式来确定要在其上接收每个ACK/NACK消息的子载波：
Position[0]＝L*i+Δ
where 0<＝Δ<L
For j>0 and j<M
Position[j]＝((Position[j-1]+L*N/M)mod L*N)in symbolj*Nsym/M
其中，L是一个组块中的子载波数目；i是被分配给要向其发送ACK/NACK消息的用户设备的组块号；M是每ACK/NACK信道所分配的子载波数目；Δ是ACK/NACK子载波位置在组块内的偏移量；N是所分配的带宽中的组块总数；Nsym是可在其中分配子载波的可用符号的数目。
28.如权利要求21到27中的任意一项所述的方法，其中，所述接收步骤在专用于所述用户设备的信道上接收所述控制数据。
29.如权利要求21到28中的任意一项所述的方法，其中，所述通信系统使用多个子带，每个子带包括被配置在一系列组块中的子载波，并且其中，所述方法接收针对每个子带中的子载波分配的相应控制数据。
30.如权利要求29所述的方法，其中，针对子带的控制数据被在该子带内用信令通知。
31.如权利要求21所述的方法，还包括接收下述数据，该数据标识要在其上接收ACK/NACK消息的所分配ACK/NACK资源。
32.如权利要求31所述的方法，其中，所述接收步骤在所述控制信道内接收标识所述所分配ACK/NACK资源的所述数据。
33.如权利要求31或32所述的方法，其中，标识所述ACK/NACK资源的所述数据包括标识每个资源的索引，并根据所述索引来确定所分配的资源。
34.一种使用多个子载波的通信方法，该方法包括：
形成控制数据，该控制数据限定针对多个用户设备中的每个对所述子载波的分配；
将所述控制数据发送给所述用户设备；
从用户设备接收上行链路数据；
生成针对所述用户设备的ACK/NACK消息；
依据被分配给所述用户设备的子载波，确定要用于向该用户设备发送所述ACK/NACK消息的一个或多个子载波；以及
在所确定的一个或多个子载波上向所述用户设备发送所述ACK/NACK消息。
35.如权利要求34所述的方法，其中，所述确定步骤使用所分配的子载波和用于所述ACK/NACK消息的子载波之间的预定映射。
36.一种使用多个子载波的通信方法，该方法包括：
接收控制数据，该控制数据限定对可在其上发送上行链路数据的所述子载波的分配；
使用所分配的子载波来发送所述上行链路数据；
依据被分配用于发送所述上行链路数据的子载波，确定要用于接收针对所发送的上行链路数据的ACK/NACK消息的一个或多个子载波；以及
在所确定的子载波上接收针对所发送的上行链路数据的ACK/NACK消息。
37.如权利要求36所述的方法，其中，所述确定步骤使用用于上行链路的所分配子载波和用于所述ACK/NACK消息的子载波之间的预定映射。
38.计算机可实施指令，用于致使可编程计算机设备执行权利要求1到37中的任意一项所述的方法。
39.记录在计算机可读介质上的如权利要求38所述的计算机可实现指令。
40.一种通信节点，该通信接点用于使用多个子载波与多个用户设备通信，所述通信节点包括：
接收器，该接收器从一个或多个用户设备接收上行链路数据，并且生成针对所接收的数据的相应ACK/NACK消息；
控制器，该控制器形成控制数据，该控制数据限定针对多个用户设备中的每个对所述子载波的分配；
发射器，该发射器将所述控制数据发送给所述用户设备，并将所述ACK/NACK消息发送给相应的用户设备；
其中，所述发射器在使用所述子载波的第一子组的控制信道上将所述控制数据发送给每个用户设备，并且在使用所述子载波的不同的第二子组的、与所述控制信道相独立的ACK/NACK信道上发送所述ACK/NACK消息。
41.一种与通信节点通信的用户设备，所述通信节点用于使用多个子载波与多个用户设备通信，所述用户设备包括：
接收器，该接收器接收限定对所述子载波的分配的控制数据；以及
发射器，该发射器使用所分配的子载波来发送上行链路数据；
其中，所述接收器接收针对所发送的上行链路数据的ACK/NACK消息；
其中，所述接收器在使用所述子载波的第一子组的控制信道上接收所述控制数据，并且在使用所述子载波的不同的第二子组的、与所述控制信道相独立的ACK/NACK信道上接收所述ACK/NACK消息。
42.基本上如在此参考附图来描述的或如附图所示的通信方法或装置。
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