CN101742672A - 无线电通信的方法及关联的基站、用户终端和通信网络 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线电通信的方法及关联的基站、用户终端和通信网络。该方法通过使用分量载波上的传输在基站(BS)和用户终端(UE)之间进行无线电通信，其中至少一个主分量载波(DLp)被分配给用户终端(UE)供与基站(BS)进行通信，并且基于在所述至少一个主分量载波(DLp)上向用户终端(UE)传输的控制信息，支持该用户终端(UE)在至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)上与基站(BS)进行通信。

Description

无线电通信的方法及关联的基站、用户终端和通信网络
技术领域
本发明涉及在基站和用户终端之间的无线电通信方法、基站、用户终端以及通信网络。
背景技术
用于多小区无线电传输的频带通常被称为载波。在载波集合(aggregation)的情形下，例如在频分双工(FDD)的情形下，设想至用户终端的下行链路传输和来自用户终端的上行链路传输可以发生在多个连续的或不连续的载波上，所述载波被称为分量载波(component carrier)。
用于上行链路传输或下行链路传输的分量载波可以包括子载波或码字波形。子载波被用在例如正交频分复用(OFDM)无线电系统中。
正交频分复用无线电系统当前正被讨论用于许多标准，例如用于第三代合作伙伴计划长期演进的改进版本(3GPP LTE-advanced)或WIMAX标准IEEE 802.16(WIMAX＝全球微波接入互操作性)。
OFDM是一种多载波调制技术。数据被分布在大量紧密间隔的子载波上。通过用例如QPSK(QPSK＝正交相移键控)、16-QAM或64-QAM(QAM＝正交幅度调制)来调制复值(complex)幅度，一个比特流的若干比特被映射在一个子载波上。
对于基站与用户终端之间的通信，专用下行链路分量载波与专用上行链路分量载波组合在一起使用。如果通过自包含单元中的下行链路分量载波上的控制信道进行的资源寻址仅仅允许对在同一自包含单元内的资源进行寻址，则专用下行链路分量载波与专用上行链路分量载波的所述组合被称为自包含单元。
对下行链路和上行链路数据传输的调度是在可分布于下行链路载波带宽(也即被分配给基站与用户终端之间的通信的专用下行链路分量载波的带宽)上的下行链路控制信道上完成的。利用该控制信道，完成针对正好在所述专用下行链路分量载波或所述专用上行链路分量载波内的数据传输的资源分配。
在多用户调度的正常模式下，多个用户终端或多组用户终端分布在例如多个20MHz的分量载波上，因为频谱必须在用户终端之间进行分配。
如果用户终端所使用的分量载波在频率上分割较远，则用户终端将需要不同的无线电接收和发射支路，例如不同的功放，以便能够利用这些分量载波来进行通信。
然而，对于用户终端而言，它们始终在所有无线电部分上进行接收以及它们始终在所有无线电部分上进行发射是不经济的，因为这是非常消耗能量的。例如不同传输分支可能存在不同的功放，出于节省能量的原因，这些功放仅当被使用时才应当进行放大作用(ramped up)。
发明内容
因此，本发明的目的是以一种资源有效的方式向用户终端指示用户终端应当在哪些频率上进行接收或发射。
本目的是通过以下方面来实现的：
根据本发明的第一方面，提供一种通过使用分量载波上的传输在基站(BS)和用户终端(UE)之间进行无线电通信的方法，其特征在于：至少一个主分量载波(DLp)被分配给该用户终端(UE)以供与该基站(BS)进行通信，以及基于在至少一个主分量载波(DLp)上向该用户终端(UE)传输的控制信息，支持该用户终端(UE)在至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)上与该基站(BS)进行通信。
根据本发明的第二方面，提供一种基站(BS)，使用分量载波上的传输在该基站和用户终端之间进行无线电通信，该基站(BS)包括至少一个处理装置，其适合于将至少一个主分量载波(DLp)分配给该用户终端(UE)以供与该基站(BS)进行通信，其特征在于，至少一个处理装置适于在至少一个主分量载波(DLp)上将控制信息传输给该用户终端(UE)，其中该控制信息支持该用户终端(UE)在至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)上与该基站(BS)进行通信。
根据本发明的第三方面，提供一种用户终端(UE)，在基站(BS)和该用户终端(UE)之间进行无线电通信，该用户终端(UE)被分配至少一个主分量载波(DLp)以供与该基站(BS)进行通信，并且该用户终端(UE)包括至少一个处理装置，其适于接收至少一个主分量载波(DLp)上的控制信息，其特征在于，至少一个处理装置适于基于该控制信息支持该用户终端(UE)在至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)上进行通信。
根据本发明的第四方面，提供一种通信网络(CN)，其包括基站(BS1-BS8)和用户终端(UE1-UE4)，通过使用分量载波上的传输在该基站(BS1-BS8)和该用户终端(UE1-UE4)之间进行无线电通信，该基站包括至少一个处理装置，其适于将至少一个主分量载波(DLp)分配给该用户终端(UE1-UE4)以供与该基站(BS1-BS8)进行通信，并且该用户终端(UE1-UE4)包括至少一个处理装置，其适于接收至少一个主分量载波(DLp)上的控制信息，其特征在于，该基站(BS1-BS8)的至少一个处理装置适于在至少一个主分量载波(DLp)上将控制信息传输给该用户终端(UE1-UE4)，该控制信息支持该用户终端(UE1-UE4)在至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)上与该基站(BS1-BS8)进行通信，以及该用户终端(UE1-UE4)的至少一个处理装置适于基于控制信息支持该用户终端(UE1-UE4)在至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)上进行通信。
本发明的主要思想是至少一个主分量载波被分配给用户终端供与基站进行通信，并且基于在所述至少一个主分量载波上向用户终端传输的控制信息，支持所述用户终端在至少一个辅助分量载波上与基站进行通信。
换言之，一个或多个主分量载波被分配给一个用户终端，并且其他分量载波将接着工作为该用户终端的辅助分量载波。该用户终端的至少一个辅助分量载波的激活、接收和传输是取决于对至少一个主分量载波上的准许(grant)的控制信道解码或者在至少一个主分量载波上的接收到的配置命令来完成的。
从从属权利要求以及以下说明中可以获得本发明的进一步发展。
附图说明
下面，将参考附图来进一步解释本发明。
图1示意性示出其中可以实现本发明的蜂窝通信网络。
图2示意性示出根据现有技术的频分双工(FDD)的载波集合，
其中在下行链路和上行链路中可能具有不同数量的分量载波。
图3示意性示出根据现有技术的频分双工(FDD)的载波集合，其中具有自包含单元的非对称下行链路/上行链路配置。
图4示意性示出根据本发明的将主分量载波和辅助分量载波分配给用户终端的原理。
具体实施方式
图1中描绘了在其中可以实现本发明的通信网络CN，该通信网络CN包括用户终端UE1-UE4和基站BS1-BS8。
每个所述用户终端UE1-UE4连接到一个或多个所述基站BS1-BS8，并且基站BS1-BS8继而连接到核心网络，为了简化，该核心网络未在图1中示出。
用户终端UE1-UE4包括用于在例如WIMAX或OFDM网络之类的通信网络中进行传输和接收的用户终端的功能，也即它们可以利用基站来连接到通信网络。
此外，根据本发明的用户终端UE1-UE4包括至少一个处理装置，其适于在至少一个主分量载波上接收控制信息，以及适于基于所述控制信息支持用户终端UE1-UE4在至少一个辅助分量载波上进行通信。
基站BS1-BS8包括例如WIMAX或OFDM网络之类的通信网络中的基站的功能，也即它们给相应的小区提供服务，并且给用户终端UE1-UE4提供连接到通信网络CN的可能性。
此外，根据本发明的基站BS1-BS8包括至少一个处理装置，其适于分配至少一个主分量载波给用户终端UE1-UE4供与基站BS1-BS8进行通信，以及适于在所述至少一个主分量载波上将控制信息传输给用户终端UE1-UE4，该控制信息支持用户终端UE1-UE4在至少一个辅助分量载波上与基站BS1-BS8进行通信。
图2沿着频率轴f示出用于基站BS与用户终端UE之间的无线电通信的射频的划分。用于多小区无线电传输的频带被称为载波。在频分双工(FDD)的载波集合的情形下，设想到终端UE的下行链路传输和来自终端UE的上行链路传输可以发生在多个连续或不连续的载波上，所述载波被称为分量载波，如图2中所示。
在图2中的左边部分，示出分量载波DL1-DLn被集合起来并且一起构建用于从基站BS到用户终端UE的传输的下行链路载波。
在图2中的右边部分，示出分量载波UL1-ULm被集合起来并且一起构建用于从用户终端UE到基站BS的传输的上行链路载波。
所有分量载波DL1-DLn和UL1-ULm都由子载波组成，其被用在例如正交频分复用(OFDM)中或全球微波接入互操作性(WIMAX)无线电系统中。
对下行链路和上行链路数据传输的调度是在下行链路控制信道上完成的，该下行链路控制信道可以分布在下行链路载波带宽(也即被分配给基站BS与用户终端UE之间的通信的下行链路分量载波DL1-DLn的带宽)上。利用该下行链路控制信道，完成针对正好在所述下行链路分量载波DL1-DLn或所述上行链路分量载波UL1-ULm中的数据传输的资源分配，该下行链路分量载波DL1-DLn和上行链路分量载波UL1-Ulm一起构建用于基站BS与用户终端UE之间的通信的下行链路和下行链路。
如果分布在下行链路载波带宽上的下行链路控制信道不寻址在所述自包含单元之外的分量载波，则具有用于基站和用户终端之间的通信的至少一个下行链路分量载波DL1-DLn和至少一个上行链路分量载波UL1-ULm的配置被称为自包含单元。
例如根据3GPP LTE第8版，配置如下：一个下行链路分量载波DL1-DLn正好与一个上行链路分量载波UL1-Ulm进行配对供在基站与用户终端之间进行通信，然而其还设想了具有例如一个下行链路分量载波和两个上行链路分量载波或者具有例如两个下行链路分量载波和一个上行链路分量载波的非对称配置将被支持。第8版3GPP LTE的用户终端可能不能完全使用那些配置，或者甚至不能理解那些配置。
图3中，描绘了根据现有技术的这种非对称下行链路/上行链路配置的两个例子。
在图3的左边部分中，示出两个下行链路分量载波DL1、DL2和一个上行链路分量载波UL被用于基站和用户终端之间的通信。
在图3的右边部分中，示出一个下行链路分量载波DL和两个上行链路分量载波UL1、UL2被用于基站与用户终端之间的通信。
现在，通过使用所述自包含单元(其也可以被集合起来)，对下行链路和上行链路数据传输的调度通过使用位于被分配给基站BS与用户终端UE之间的通信的每个自包含单元(再次被概称为DL1和UL1-DLn和ULn)内的下行链路控制信道来完成。利用每个下行链路控制信道，完成针对正好在自包含单元内的数据传输的资源分配。
对于用户终端，它们始终在所有无线电部分上进行接收以及它们始终在所有无线电部分上进行发射是不经济的。例如不同传输分支可能存在不同的功放，出于节省能量的原因，这些功放仅当被使用时才应当进行放大作用。
此外，对在用于用户终端和基站之间的通信的自包含单元外部的其他分量载波中的控制信道的解码应当被努力减少，也即盲(blind)解码的数目应当减少。
因此，根据本发明，以一种资源有效的方式向用户终端指示用户终端应当在哪些频率上进行接收或发射。为了减少盲解码的数目，可以使用以下事实：对于所有分量载波，用户终端UE处于相同的路径损耗条件。
图4示出根据本发明的使用主分量载波和辅助分量载波的方法的原理，这些主分量载波和辅助分量载波被分配给用户终端供与基站进行通信。
图4沿着频率轴f示出用于基站BS与用户终端UE之间的无线电通信的射频的划分，其与图2中示出的现有技术的方式类似。
在图4的左边部分中，示出用于基站BS与用户终端UE之间的通信的集合的下行链路载波包括所称的主分量载波DLp和所称的辅助分量载波DL1-DLn。
在图4的右边部分中，示出用于基站BS与用户终端UE之间的通信的集合的上行链路载波包括所称的主分量载波ULp和所称的辅助分量载波UL1-ULm。
在图4中所描绘的实施例中，为了简化，上行链路和下行链路中仅仅一个主分量载波被示出。然而，集合的下行链路或上行链路载波包括不止一个主分量载波也是可能的。
所有分量载波DL1-DLn、DLp和UL1-ULm、ULp都可以包括子载波，其例如被用在正交频分复用(OFDM)中或全球微波接入互操作(WIMAX)无线电系统中。
在根据本发明的这种方法中，用户终端UE获得由基站分配的在上行链路和下行链路中的一个或多个主分量载波ULp、DLp或自包含单元以便监视(watch for)对控制信息的解码，以及取决于用户终端UE是否有效接收分布于下行链路分量载波DLp的带宽上的下行链路控制信道上的控制信息，或者基于所解码的控制信息的内容，用户终端UE启动一个或多个其他辅助分量载波DL1-DLn的接收分支，并且优选地还启动一个或多个其他辅助上行链路分量载波UL1-ULm的发射分支，并且用户终端UE尝试对下行链路DL1-DLn中的所述其他辅助分量载波中的控制信息进行解码。
在本发明的一个实施例中，使得用户终端UE能够在自用户终端UE已经接收到在至少一个主下行链路分量载波DLp上的控制信息起限定(defined)的时间之后，在至少一个辅助上行链路或下行链路分量载波UL1-ULm或DL1-DLn上进行通信。
换言之，在接收到主分量载波DLp的控制信道之后的限定数目的子帧后，在辅助分量载波DL1-DLn和UL1-ULm上的接收和发射的睡眠模式将被终止，并且使得用户终端UE能够在所述辅助分量载波DL1-DLn和UL1-Ulm上进行接收或发射。由于辅助上行链路或下行链路分量载波仅在业务活动开始时才被激活，所以在非激活期间在相应的无线电接收和传输部分中节省了能量。
在本发明的一个实施例中，在所述至少一个主下行链路分量载波DLp上从基站BS发送给用户终端UE的控制信息包含一个指示，其指示至少哪一个分量载波被用作所述至少一个辅助分量载波UL1-ULm或DL1-DLn。
所述指示例如是一个索引、或多个索引。所述一个索引或多个索引描述用户终端UE应当在哪个或哪些其他辅助分量中开始查找发给该用户终端UE的控制信道。
在本发明的另一实施例中，该至少一个辅助分量载波UL1-ULm或DL1-DLn被预先确定并且对于用户终端UE而言是已知的。
在本发明的一个实施例中，在基站BS中执行的对控制信息的编码是以下述方式进行的：当用户终端UE解码在该至少一个辅助下行链路分量载波DL1-DLn上的控制信息时，用户终端UE可以使用从对至少一个主下行链路分量载波DLp的解码处理中获取的信息，从而节省计算工作量。
例如，基站BS可以使用与编码在该至少一个主下行链路分量载波DLp上的控制信息的相同的码字速率来对在至少一个辅助下行链路分量载波DL1-DLn上的控制信息进行编码。一旦用户终端UE从对该至少一个主下行链路分量载波DLp上的控制信息的解码处理中知道码字速率，则对该至少一个辅助下行链路分量载波DL1-DLn上的控制信息的解码处理的工作量被减少，因为仅具有该至少一个主下行链路分量载波DLp上的控制信息的码率的资源组合被用于对该至少一个辅助下行链路分量载波DL1-DLn上的控制信息的解码处理。
在主分量载波和辅助分量载波上使用相同的码率是有意义的，因为可以假设对于所有分量载波而言路径损耗条件近似相同。
因此，在本发明的一个优选实施例中，基站BS用限定范围内的码率来对用于所述至少一个辅助分量载波DL1-DLn的控制信息进行编码，其中该限定范围包括该至少一个主分量载波DLp上的控制信息所使用的码率，从而用户终端UE仅需要对在所述至少一个辅助分量载波上的具有所述限定范围内的控制信息码率的控制信息进行解码。
即使所有分量载波的无线电接收和传输分支在给定子帧中都是激活的，基于已接收到的至少一个主分量载波DLp的控制信道保护，用户终端UE在该至少一个辅助分量载波DL1-DLn的控制信息中也仅仅寻找具有近似相等的保护的控制信道，因为针对所有分量载波可以假设相同的路径损耗条件。
例如，如果在主分量载波DLp上用户终端UE对具有4个CCE信道比特(CCE＝控制信道元素)和x个比特净荷的控制信道进行解码，则码率是rp＝x/(4CCE)。因此，在该至少一个辅助分量载波DL1-DLn的控制信道中，用户终端UE仅仅寻找使得码率ra＝ya/(BaCCE)在范围ra∈[rp-δ，rp+δ]内的净荷比特数ya和信道比特数BaCCE的组合，其中δ是预定值。
使用所谓的交叉信令的在包含层1和层2控制信道的专用下行链路或上行链路分量载波的带宽之外的其他分量载波中的频率寻址将需要针对所述交叉信令引入新的更大的资源分配格式，其将导致用户终端UE中的额外的盲解码工作量。
与在使用分量载波中的多个下行链路控制信道时没有任何预先信息相比，以及与所述交叉信令的应用相比，使用根据上述实施例的本发明节省了对辅助分量载波DL1-DLn中的控制信息的许多盲解码，并且由此减少了用户终端UE中的复杂度和计算工作量。

Claims (10)

1.一种通过使用分量载波上的传输在基站(BS)和用户终端(UE)之间进行无线电通信的方法，其特征在于：
至少一个主分量载波(DLp)被分配给所述用户终端(UE)以供与所述基站(BS)进行通信，以及
基于在所述至少一个主分量载波(DLp)上向所述用户终端(UE)传输的控制信息，支持所述用户终端(UE)在至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)上与所述基站(BS)进行通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主下行链路和上行链路分量载波被分组成具有至少一个主下行链路和上行链路分量载波的单元，它们一起被用于频分双工传输，从而这些单元构成自包含单元，其中由自包含单元内的至少一个控制信道进行的资源寻址仅仅允许对该同一自包含单元中的主分量载波的资源进行寻址。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在自所述用户终端(UE)已经接收到所述控制信息起的一段限定时间之后，使得所述用户终端(UE)能够在所述至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)上进行通信。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制信息包含一个指示，所述指示指明至少哪个分量载波被用作所述至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)是预先确定的，并且对于用户终端(UE)而言是已知的。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站(BS)用在限定范围内的码率对用于所述至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)的控制信息进行编码，其中所述限定范围包括所述至少一个主分量载波(DLp)的控制信息的码率，从而所述用户终端仅需要对所述至少一个辅助分量载波(DL1-DLn)上的具有在所述限定范围内的控制信息码率的控制信息进行解码，并且所述用户终端(UE)节省了在对所述至少一个辅助分量载波(DL1-DLn)的控制信息进行解码时的计算工作量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述用户终端(UE)仅仅在所述至少一个辅助分量载波(DL1-DLn)上的控制信息的码率落入限定范围内时，才对所述控制信息进行解码，其中所述限定范围包括所述至少一个主分量载波(DLp)的控制信息的码率。
8.一种基站(BS)，使用分量载波上的传输在所述基站和用户终端之间进行无线电通信，所述基站(BS)包括至少一个处理装置，其适合于将至少一个主分量载波(DLp)分配给所述用户终端(UE)以供与所述基站(BS)进行通信，其特征在于，所述至少一个处理装置适于在所述至少一个主分量载波(DLp)上将控制信息传输给所述用户终端(UE)，其中所述控制信息支持所述用户终端(UE)在至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)上与所述基站(BS)进行通信。
9.一种用户终端(UE)，在基站(BS)和所述用户终端(UE)之间进行无线电通信，所述用户终端(UE)被分配至少一个主分量载波(DLp)以供与所述基站(BS)进行通信，并且所述用户终端(UE)包括至少一个处理装置，其适于接收所述至少一个主分量载波(DLp)上的控制信息，其特征在于，所述至少一个处理装置适于基于所述控制信息支持所述用户终端(UE)在至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)上进行通信。
10.一种通信网络(CN)，其包括基站(BS1-BS8)和用户终端(UE1-UE4)，通过使用分量载波上的传输在所述基站(BS1-BS8)和所述用户终端(UE1-UE4)之间进行无线电通信，所述基站包括至少一个处理装置，其适于将至少一个主分量载波(DLp)分配给所述用户终端(UE1-UE4)以供与所述基站(BS1-BS8)进行通信，并且所述用户终端(UE1-UE4)包括至少一个处理装置，其适于接收所述至少一个主分量载波(DLp)上的控制信息，其特征在于，
所述基站(BS1-BS8)的所述至少一个处理装置适于在所述至少一个主分量载波(DLp)上将控制信息传输给所述用户终端(UE1-UE4)，所述控制信息支持所述用户终端(UE1-UE4)在至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)上与所述基站(BS1-BS8)进行通信，
以及所述用户终端(UE1-UE4)的所述至少一个处理装置适于基于所述控制信息支持所述用户终端(UE1-UE4)在所述至少一个辅助分量载波(DL1-DLn，UL1-ULm)上进行通信。
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