CN101689884B - 通信网络系统中控制信道 - Google Patents

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Abstract

在传送端，分配了由树状结构的节点表示的控制信道，每个控制信道包括至少一个控制信道元素，其携带用于检测控制信道中的某控制信道的相应标识符的信息。通过限制控制信道中的最高层控制信道的分配来执行分配，最高层控制信道由在树状结构的最高层上树状结构的节点表示。在接收端，通过将分配的控制信道解码，搜索某控制信道，其中，限制对最高层控制信道的搜索。

Description

通信网络系统中控制信道
技术领域
本发明涉及通信网络系统中的控制信道，并且具体地说，涉及例如在3GPP(第三代合作伙伴项目)LTE(长期演进)网络系统中的控制信道分配和解码。 
背景技术
LTE技术例如定义分组无线电系统，其中，预期所述信道分配在子帧的短时段内发生。这不同于更早的3G系统，其中甚至必需为分组业务建立专用信令信道。它也不同于WLAN(无线局域网)类型的分配，其中每个IP(因特网协议)分组传输包含传输报头。 
根据LTE技术，所有分配在共享控制信道中通过信号发送，共享控制信道存在于数据信道的多载波符号前子帧的前面多载波符号中。控制信道单独编码。也就是说，下行链路(或上行链路)信道分成两个单独部分，一个用于控制，一个用于数据。数据部分(PDSCH)携带用于同时被调度用户的下行链路(或上行链路)数据，而控制部分(PDCCH)携带(除其它之外)用于被调度用户的分配信息。 
发明内容
本发明提供用于如随附权利要求所定义降低控制信道解码复杂性的方法和装置。本发明也可实现为计算机程序产品。 
根据本发明，以系统的方式简化了对聚合的控制信道的树搜索，这将在UE(用户设备)端获得大大降低的解码尝试次数，同时在eNB(演进型节点B)中仍保持大部分调度灵活性，即，获得了系统谱效率与UE复杂性的折衷。 
根据本发明，假设将不存在同时被调度、具有相同传播条件的大量用户。通过规范对树状结构设置一些限制来获得树简化。 
UE利用树状结构降低解码复杂性以便节能。根据本发明的实施例，能降低L1/L2控制信道的解码/检测中的功耗。 
为便于理解在下面要描述的本发明，应注意： 
-用户设备例如可以是用户可借助其访问通信网络的任何装置；这包含移动及非移动装置和网络，而与它们所依据的技术平台无关； 
-用户设备可根据本发明充当客户端实体或服务器实体，或者甚至可在其中集成这两个功能； 
-可能实现为软件代码部分并使用服务器/客户端实体之一的处理器运行的方法步骤是独立于软件代码的，并且能使用任何已知或将来开发的编程语言指定； 
-可能实现为在服务器/客户端实体之一的硬件组件的方法步骤和/或装置是独立于硬件的，并且举例来说能使用例如ASIC组件或DSP组件，使用诸如MOS、CMOS、BiCMOS、ECL、TTL等任何已知或将来开发的硬件技术或这些技术的任何组合实现； 
-通常，任何方法步骤适合实现为软件或通过硬件实现而不会更改本发明的构想。 
-装置能实现为单独的装置，但只要保留装置的功能，这不排除它们以分布式方式在整个系统中实现。 
本发明并不限于LTE网络系统，而是能应用于需要动态和快速信道分配的任何其它通信系统，包括其中存在用于控制信道的多个码率的系统。 
附图说明
图1示出带有在树的不同层中三个已分配节点的树状结构的示例。 
图2示出以分布式方式映射到子载波资源的图1的三个已分配节点。 
图3示出控制信道元素的组合以创建聚合的控制信道候选。 
图4示出根据本发明的一个实施例的一个示例，示出了用于控制信道候选的可能聚合选择的简化。 
图5示出根据本发明的一个实施例的示意框图，示出了用户设备和网络装置的功能。 
具体实施方式
(除其它之外)携带用于通信网络系统的同时被调度用户的分配信息的物理下行链路共享控制信道(PDSCCH)被布置到由如图1所示多个控制信道元素组成的树状结构。在解码期间，UE(用户设备)将组合或聚合控制信道元素以创建不同的代码块或控制信道候选。每个代码块由于可能携带用于一个MAC(媒体接入控制)ID的信息而被称为控制信道候选。MAC ID由UE或一群UE用于检测信道。在树的每层，每个节点表示代码块的单个控制信道。在树的最低层的控制信道的数量由系统带宽和可用于最大代码块的OFDM符号数量n及控制信道元素的大小确定。在图1所示示例中，n＝3。未由此层中的控制信道占用的树的任何节点可作为两个控制信道用于该树的下一层，每个控制信道是在父节点的控制信道的大小的一半。 
由给定数量子载波资源组成的系统带宽可分成最大控制信道的整数倍。树的给定节点，即，一组子载波能由最大代码块的一个控制信道组成，由第二最大代码块的多达两个控制信道组成，或者由最小代码块的多达四个控制信道组成。 
每个控制信道在可用于控制信道的前n个OFDM符号上完全延伸。控制信道可分发到系统带宽上的子载波以将频率分集最大化。例如，每个代码块分配有分布式的4组子载波资源。这在图2中示出。 
在图1中，示出了在树结构的不同层中的三个已分配节点CB1、CB2、CB3。图2示出以分布式方式映射到子载波资源的三个已分配节点CB1、CB2、CB3。应注意，这些映射只是示例，并且映射通常 应通过在系统带宽上的散布提供频率分集。 
由于每个控制信道要通过MAC ID唯一地识别，因此，通过使用MAC-ID部分地屏蔽CRC比特，它能组合到CRC(循环冗余码)。由于MAC ID用于为UE特定控制信道和公共控制信道寻址，因此，以兼容的方式定义MAC ID是合理的。因此，通过使用相应MAC ID过滤控制信道，任何控制信道的接收可能实现。检错可从MAC ID屏蔽的CRC提供。MAC ID的长度与C-RNTI(小区无线电网络临时标识符)长度匹配。 
例如UE的接收器包括在接收和处理下行链路和上行链路共享数据信道中的符号前接收子帧的下行链路共享控制信道部分的符号的部件。接收器将OFDM符号的子载波解调和解码，接收器可在其中搜索一组最大代码块，例如，图1的CB1。由于代码块为已知大小，并且系统带宽已知，因此，接收器知道搜索CB1的子载波位置的整数倍。接收无论是否被正确检测到，都可由循环冗余校验检测器识别，通过接收器特定的c-RNTI身份过滤。对于UE的c-RNTI不匹配的CRC的每个匹配项，接收器知道树的下一更高层被屏蔽并且不可用。对于每个不匹配的CRC校验，UE将继续在树的下一更高层将代码块(CB2)解码，搜索父节点的两个子节点中的匹配项。接着，对于每个不匹配的CRC校验，UE将继续在树的下一更高层将代码块(CB3)解码，搜索父节点的两个子节点中的匹配项。搜索继续进行，直至UE检测到预期由其接收的所有控制信道，并且将其正确解码。 
除搜索带有其自己的接收器特定c-RNTI的信令条目外，UE可能要通过公共标识符搜索公共信令条目。 
在树中的搜索可以与从最低层节点向更高层节点不同的任何其它顺序进行。视应用的编码方案而定，接收器可从节点的最高层到节点的最低层处理节点。接着，接收器可基于例如候选代码块的SINR(信号与干扰和噪声比)质量等一些度量，以其它任意(或系统的)顺序处理节点。 
在下述内容中，假设为小区中的给定带宽定义了在树结构的最高层(图1中的第3层)仅单一大小的节点(即，控制信道)。最高层节点称为“控制信道元素”。多个控制信道元素的聚合能用于获得更大的有效负载和/或更低的编码率。 
然而，控制信道元素的聚合可要求从侦听可能的分配的所有UE进行大量的解码尝试。图3中示出了控制信道聚合的一个示例。 
从图3能看到，即使较低数量的控制信道元素的聚合将导致侦听资源分配的UE进行相当高数量的解码尝试，并且每个UE将侦听下行链路分配及上行链路分配。在图3的示例中，有6个控制信道元素，而使用如图1所示树状结构的聚合导致10个可能的控制信道候选。由于即使一些控制信道候选未被调度，UE也将要将全部量的控制信道候选解码，因此，这在UE复杂性方面不是最理想的。 
在下述内容中，将更详细地描述本发明的一个实施例。 
图4示出产生于图3的某种扁平树状结构。图4示出不同聚合可能性的可能控制信道候选(白色和灰色区域)。正如从图4能看到的一样，有总共24个控制信道元素(CCE)，这默认每链路方向(即，下行链路/上行链路)分配触发45次解码尝试。换而言之，在第1聚合层，24个控制信道元素每个可形成一个控制信道。在第2聚合层，两个控制信道元素可聚合以形成一个控制信道，在第4聚合层，四个控制信道元素可聚合以形成一个控制信道，并且在第8聚合层，八个控制信道元素可聚合以形成一个控制信道。 
根据本发明的一个实施例，在图4中由白色和灰色区域示出的控制信道结构受到限制，使得只有白色聚合的控制信道候选可用于调度。通过此限制，解码尝试的次数降低到15次(在搜索控制信道候选中不将灰色区域解码)，这相当于减少到三分之一。换而言之，在第1聚合层有四个控制信道候选，在第2聚合层有四个控制信道候选，在第4聚合层有四个控制信道候选，以及在第8聚合层有三个控制信道候选。 
通过对树状结构实施的上述限制，基于以下理由，调度灵活性未降低太多： 
-如果有许多用户设备靠近调度控制信道的eNB，这些用户设备只需要第1层聚合，则带有已降低功率的第2层聚合元素能由于进行功率平衡的可能性的原因而用于具有更多用户；在图4所示的示例中，使用此方案能调度9个有利的有条件用户。换而言之，能调度第1聚合层的四个控制信道，第2聚合层的两个控制信道，第4聚合层的两个控制信道及第8聚合层的一个控制信道。 
-如果在小区边缘(第8聚合层)存在多个被调度用户，则由于可用控制信道元素数量有限的原因，无论如何不能调度另外的用户。 
-在聚合层之间的差是2倍，并且在使用功率平衡时，在某种程度上，可灵活地在聚合和功率之间相互折衷。 
应注意，虽然上面的描述提供用于单链路方向的分配树，但本发明对分别存在用于上行链路和下行链路的两个树的情况也有效。 
此外，应注意，在每层的可能控制信道的数量不重要。 
根据本发明的一个实施例，通过使用分配规则，禁止在所述控制信道元素上使用最小控制信道，同时，允许更小的控制信道组合到具有更佳覆盖的聚合控制信道。 
通过上述方案，能降低每个UE需要进行的解码尝试次数。由于应用于所有控制信道元素的频率分集，树的限制是可能的，使得每个CCE经历相同或类似的信道条件。 
图5示出根据本发明的一个实施例的示意框图，示出了用户设备10和网络装置20，如eNB。 
用户设备10包括接收/传送部分11和解码部分12。接收/传送部分11从网络装置20接收符号，网络装置20包括传送符号的接收传送部分21和分配部分22。 
分配部分22分配树结构的节点表示的控制信道，每个控制信道包括至少一个控制信道元素，该至少一个控制信道元素携带用于检测控制信道中某控制信道的相应标识符的信息，其中，通过限制控制信道中的最高层控制信道的分配来执行分配，最高层控制信道由在树状结构的最高层上树状结构的节点表示。例如，在图1中，最高层由第3层示出。参照图4，最高层由第1聚合层表示。 
分配部分22可增大控制信道中的更低层控制信道的分配，更低层控制信道由在树状结构的更低层上树状结构的节点表示。例如，在图1中，更低层由第2层和第1层示出。参照图4，更低层由第2、4和8聚合层表示。 
通过将已分配控制信道分发到在系统带宽上的子载波，接收/传送部分21可将已分配控制信道作为符号传送到用户设备，包括用户设备10。 
更高层控制信道可组合到更低层控制信道。换而言之，允许更小的控制信道组合到覆盖更佳的聚合控制信道。 
树状结构的层越低，分配部分22可增大分配越多。 
用户设备10的搜索部分12通过将由树状结构的节点表示的控制信道解码，使用诸如MAC ID、CRC或c-RNTI等标识符，搜索某控制信道，每个控制信道包括至少一个控制信道元素，其携带用于检测控制信道中的某控制信道的相应标识符的信息，其中，搜索部分12限制对控制信道中的最高层控制信道的搜索，最高层控制信道由在树状结构的最高层上树状结构的节点表示。 
搜索部分12可增大对控制信道中的更低层控制信道的搜索，更低层控制信道由在树状结构的更低层上树状结构的节点表示。 
接收/传送部分11可从网络装置20接收作为符号的控制信道。 
搜索部分11可从在树状结构的最低层上树状结构的节点表示的最低层控制信道开始搜索。例如，在图1中，最低层由第1层示出。参照图4，最低层由第8聚合层表示。 
注意，图5中示出的网络装置20和用户设备10可还具有用于作为例如eNodeB和UE工作的其它功能。本文使用如图5所示的功能 块描述与理解本发明的原理相关的网络装置和用户设备的功能。网络装置和用户设备的功能块的布置不得视为限制本发明，并且功能可由一个块执行或者进一步分割成子块。 
根据本发明的一个实施例，在传送端，分配了由树状结构的节点表示的控制信道，每个控制信道包括至少一个控制信道元素，其携带用于检测控制信道中的某控制信道的相应标识符的信息。通过限制控制信道中的最高层控制信道的分配来执行分配，最高层控制信道由在树状结构的最高层上树状结构的节点表示。在接收端，通过将分配的控制信道解码，搜索某控制信道，其中，限制对最高层控制信道的搜索。 
要理解，上面的描述是说明本发明，不可视为限制本发明。在不脱离如随附权利要求中定义的本发明范围的情况下，本领域的技术人员可想到各种修改和应用。 

Claims (15)

1.一种用于降低控制信道解码复杂性的方法，包括：
分配由树状结构的节点表示的控制信道，每个所述控制信道包括至少一个控制信道元素，该至少一个控制信道元素携带用于检测所述控制信道中的控制信道的相应标识符的信息，其中通过限制所述控制信道中的最高层控制信道的分配来执行所述分配，所述最高层控制信道由在所述树状结构的最高层上所述树状结构的节点表示，以及
增大所述控制信道中的更低层控制信道的分配，所述更低层控制信道由在所述树状结构的更低层上所述树状结构的节点表示。
2.如权利要求1所述的方法，包括：
通过将所述分配的控制信道分发到在系统带宽上的子载波，将所述分配的控制信道传送到用户设备。
3.如权利要求1所述的方法，其中更高层控制信道组合到所述更低层控制信道。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述树状结构的所述层越低，所述分配增大越多。
5.一种用于降低控制信道解码复杂性的方法，包括：
通过将由树状结构的节点表示的控制信道解码、通过使用标识符搜索控制信道，每个所述控制信道包括至少一个控制信道元素，该至少一个控制信道元素携带用于检测所述控制信道中的控制信道的相应标识符的信息，
其中限制对所述控制信道中的最高层控制信道的所述搜索，所述最高层控制信道由在所述树状结构的最高层上所述树状结构的节点表示，
其中增大对所述控制信道中的更低层控制信道的所述搜索，所述更低层控制信道由在所述树状结构的更低层上所述树状结构的节点表示。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述控制信道从网络装置接收。
7.如权利要求5或6所述的方法，其中所述搜索从由在所述树状结构的最低层上所述树状结构的节点表示的最低层控制信道开始执行。
8.一种用于降低控制信道解码复杂性的装置，包括：
分配单元，配置为分配由树状结构的节点表示的控制信道，每个所述控制信道包括至少一个控制信道元素，该至少一个控制信道元素携带用于检测所述控制信道中的控制信道的相应标识符的信息，
其中所述分配单元配置为限制所述控制信道中的最高层控制信道的分配，所述最高层控制信道由在所述树状结构的最高层上所述树状结构的节点表示，
其中所述分配单元配置为增大所述控制信道中的更低层控制信道的分配，所述更低层控制信道由在所述树状结构的更低层上所述树状结构的节点表示。
9.如权利要求8所述的装置，包括：
传送单元，配置为通过将所述分配的控制信道分发到在系统带宽上的子载波，将所述分配的控制信道传送到用户设备。
10.如权利要求8或9所述的装置，其中所述装置包括演进型节点B。
11.一种用于降低控制信道解码复杂性的装置，包括：
解码单元，配置为通过将由树状结构的节点表示的控制信道解码、通过使用标识符搜索控制信道，每个所述控制信道包括至少一个控制信道元素，该至少一个控制信道元素携带用于检测所述控制信道中的控制信道的相应标识符的信息，
其中所述解码单元配置为限制对所述控制信道中的最高层控制信道的搜索，所述最高层控制信道由在所述树状结构的最高层上所述树状结构的节点表示，
其中所述解码单元配置为增大对所述控制信道中的更低层控制信道的搜索，所述更低层控制信道由在所述树状结构的更低层上所述树状结构的节点表示。
12.如权利要求11所述的装置，包括配置为从网络装置接收所述控制信道的接收单元。
13.如权利要求11或12所述的装置，其中所述装置包括用户设备。
14.一种用于降低控制信道解码复杂性的设备，包括：
用于分配由树状结构的节点表示的控制信道的装置，每个所述控制信道包括至少一个控制信道元素，该至少一个控制信道元素携带用于检测所述控制信道中的控制信道的相应标识符的信息，其中通过限制所述控制信道中的最高层控制信道的分配来执行所述分配，所述最高层控制信道由在所述树状结构的最高层上所述树状结构的节点表示，以及
用于增大所述控制信道中的更低层控制信道的分配的装置，所述更低层控制信道由在所述树状结构的更低层上所述树状结构的节点表示。
15.一种用于降低控制信道解码复杂性的设备，包括：
用于通过将由树状结构的节点表示的控制信道解码、通过使用标识符搜索控制信道的装置，每个所述控制信道包括至少一个控制信道元素，该至少一个控制信道元素携带用于检测所述控制信道中的控制信道的相应标识符的信息，
其中限制对所述控制信道中的最高层控制信道的所述搜索，所述最高层控制信道由在所述树状结构的最高层上所述树状结构的节点表示，
其中增大对所述控制信道中的更低层控制信道的所述搜索，所述更低层控制信道由在所述树状结构的更低层上所述树状结构的节点表示。
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