CN101754390B - 为用户终端分配资源的方法、设备及通信网络 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了为用户终端分配资源的方法、基站、用户终端及通信网络。本发明涉及用于为用户终端(UE1、UE2)分配资源的方法，所述用户终端(UE1、UE2)运行在可以由所有用户终端(UE1、UE2)调整的第一模式或运行在仅可以由部分用户终端(UE2)调整的另一模式，其中基站(eNB)发送用于为用户终端(UE1、UE2)分配资源的消息，该消息对于第一模式和另一模式具有相同的格式，用户终端(UE1、UE2)根据它们运行的模式而不同地解释所述用于为用户终端(UE1、UE2)分配资源的消息。本发明还涉及用于所述方法的基站、用户终端以及通信网络。

Description

为用户终端分配资源的方法、设备及通信网络
技术领域
本发明涉及用于为用户终端分配资源的方法、基站、用户终端以及通信网络。
背景技术
根据第三代合作伙伴计划后续长期演进(3GPPLTE-Advanced)标准的用于无线传输的总体功能目前正在讨论中。目前正在3GPP中讨论新的思想，如将所使用的用于传输块传输的资源分发到频谱的不同部分和不同分量载波中，以及在相同时间间隔中如在1ms的子帧内传输多于一个传输块的可能性。3GPP中已经讨论了单纯的可能性，然而，用于新特征的激活或解除激活原理还没有进行详细处理。
在LTE-Advanced(LTE-A)(也称为Release10，或缩写为Rel’10)中，主要需求之一在于必须保证对于长期演进(LTE)(也称为Release8，或缩写为Rel’8)的后向兼容。从而LTE-A中实现的新的功能和特征必须标准化，使得传统设备可以没有任何影响地运行。由于增加的复杂度和增加的带宽能力，预计新的Rel’10特征将比Rel’8特征消耗更多的功率。从而用于将Rel’10特征切换为开启和关闭的灵活性同样应当引入到LTE-Advanced中以便能够激活功率节省。
在不同的技术中，如下原理是公知的，即新版本的功能通过对新消息格式进行标准化来扩展，所述新消息格式不能被传统设备所理解，从而被传统设备所忽略，同时已经具有根据新版本的功能的设备将能够读取新消息格式并相应地做出反应。
本发明的上下文中的格式定义了消息中比特的数目和顺序。
例如，PDCCH授权(grant)的格式定义了PDCCH授权的有效载荷中的信息比特的数目和顺序。PDCCH授权携带用于上行链路和下行链路传输的调度信息。PDCCH授权包括信息字段，如HARQ过程标识符(HARQ＝混合自动重传请求)、功率信息、新数据指示符和冗余版本。另外，PDCCH授权通知用户终端经由下行链路共享信道或上行链路共享信道的无线传输的资源分配。根据不同的预定方案，PDCCH授权的信息字段是复用的。
以上描述的有关通过对新消息格式进行标准化来扩展新版本功能的原理不能被传统的设备所理解从而被传统的设备忽略，该原理不能直接应用于物理下行链路控制信道(PDCCH)上发送的如下资源授权，该资源授权通知特定的用户终端在LTE-A中传输块实际上在哪个物理资源块上传输，因为较宽的带宽需要的信息量与LTE中的传输相比大很多。从而LTE-A授权将需要全新的PDCCH格式，这将导致不得不改变用于将PDCCH分发到特定控制信道单元的现有Rel’8方案。
还有一种特定的可能性，即传统设备将Rel’10PDCCH授权的部分错误解释为有效的Rel’8信息。
发明内容
从而，本发明的目的是为对于传统标准版本来说完全后向兼容的新标准版本的特征设计一种信令。
该目的通过根据本发明教导的方法、根据本发明教导的基站、根据本发明教导的用户终端以及根据本发明教导的通信网络来实现。
本发明的主要思想为从基站发送到用户终端的用于为用户终端分配资源的消息对于用户终端可以在其中运行的所有模式即标准版本具有相同的格式，以及用户终端根据它们运行的模式而不同地解释所述用于为用户终端分配资源的消息。
换言之，通过重用来自与新标准版本具有不同解释的传统标准版本的现有资源分配格式，新标准版本对于传统标准版本来说是完全后向兼容的。
根据从属权利要求和以下的描述能够得到本发明的进一步发展。
附图说明
下面将参考附图对本发明进行进一步的说明。
图1示意性地示出了可以在其中实现本发明的蜂窝通信网络；
图2示意性地示出了将资源块上的传输块映射到不同的分量载波；
图3示意性地示出了基于用户各自传输质量水平将传输块分配给分量载波；
图4示意性地示出了根据本发明的一个实施例的信令和用户数据消息的传输；
图5示意性地示出了根据本发明的一个实施例使用公共资源映射函数来分配资源；
图6示意性地示出了根据本发明的一个实施例使用资源映射函数来分配资源，所述资源映射函数对于分量载波是特定的。
具体实施方式
图1示出了通信网络CN，在其中可以实现本发明，其包括用户终端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，基站BS1-BS8接着连接到核心网络，为了简化的目的，该核心网络没有在图1中示出。
用户终端UE1-UE4包括用于在例如LTE-Advanced或WIMAX网络之类通信网络中进行发送和接收的用户终端功能，即，它们可以通过基站连接到通信网络。
另外，根据本发明的用户终端UE1-UE4包括至少一个处理装置，其适于根据用户终端运行的模式(即标准版本)来不同地解释用于为用户终端分配资源的消息。
基站BS1-BS8包括通信网络如LTE-Advanced或WIMAX网络的基站的功能，即，它们服务于相应的小区，并为用户终端UE1-UE4连接到通信网络CN提供可能性。
另外，根据本发明的基站BS1-BS8包括至少一个处理装置，其适于发送用于为用户终端分配资源的消息，该消息对于第一模式和另一模式，即，对于传统标准版本和新标准版本具有相同的格式。
用于多小区无线传输的频带通常称为载波。在载波聚合场景中，例如对于频分双工(FDD)，设想到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在多个连续或非连续的载波上进行，该多个连续或非连续的载波称为分量载波。
图2示出了如当前在3GPP中对于新标准LTE-A所讨论的那样将资源块上的两个传输块TB1、TB2映射到不同的分量载波CC1-CC5上。所述映射在基站中进行，该基站在LTE或LTE-A中称为增强节点(eNB)。在新标准LTE-A中，甚至计划在同一时间间隔中传输多于一个传输块。
在第一步骤1中，特定地针对每个传输块TB1和TB2进行数据的信道编码和速率匹配。
在第二步骤2中，同样特定地针对每个传输块TB1和TB2进行数据的调制。
因而，对于每个传输块TB1和TB2具有特定的调制和编码方案(MCS)。
在第三步骤3中，每个传输块TB1、TB2被特定地映射在不同的分量载波CC1-CC5上。
在第四步骤4中，每个分量载波CC1-CC5被来自用于在空中接口上传输的两个传输块TB1、TB2的数据填充。
在图3中，示出了将传输块TB1-TB3映射在分量载波CC1-CC3上。所述映射依赖于用户特定信号与干扰和噪声比SINR。如果SINR低，则仅传输块TB3可以被映射到分量载波CC1-CC3上，该传输块TB3具有容错能力很强的调制和编码方案MCS3。如果SINR处于中间范围，则仅传输块TB2将被映射到分量载波CC1-CC3上，该传输块TB2具有相对容错能力的调制和编码方案MCS2。最后，如果SINR高，则仅传输块TB1将被映射到分量载波CC1-CC3上，该传输块TB1具有容错能力不那么强的调制和编码方案MCS1。
用户特定频率依赖信号与干扰和噪声比SINR通过沿频率轴f的曲线示出。
沿着频率轴f，3个分量载波CC1-CC3的范围通过双箭头示出。
在沿SINR轴用虚线示出的阈值TH1之上，具有相应调制和编码方案MCS1的传输块TB1被映射到分量载波CC1-CC3上。
在阈值TH1和也沿SINR轴用虚线示出的阈值TH2之间，具有相应调制和编码方案MCS2的传输块TB2被映射到分量载波CC1-CC3上。
在阈值TH2之下，传输块TB3被映射到分量载波CC1-CC3上。
通过沿频率轴f的双箭头指示哪些传输块TB1-TB3被映射到哪些分量载波CC1-CC3上。
在图4中，示出了根据本发明的实施例在基站eNB(在LTE中称为增强NodeB)和两个用户终端UE1、UE2之间传输用户数据消息和用于分配资源的信令消息。
用户终端UE1仅具有Rel’8功能，而用户终端UE2具有Rel’8和Rel’10功能。
基站eNB用来发送和接收的频带，也称为聚合频谱，被分为所谓的分量载波CC1-CC5。
通常，基站eNB发送的信令消息用虚线箭头表示，基站eNB发送的用户数据消息用实线箭头表示。
用于第一传输块的传送的资源分配的信令消息通过白色方形表示。
用于第二传输块的传送的资源分配的信令消息通过白色三角形表示。
第一数据块的用户数据消息通过黑色方形表示。
第二数据块的用户数据消息通过黑色三角形表示。
根据哪个载波用于各自的信令或用户数据消息，在分量载波CC1-CC5上绘出方形和三角形。
各用户终端UE1、UE2开始作为单纯的Rel’8用户终端运行，而不考虑用户终端是否也具有Rel’10能力。
在第一步骤1中，基站eNB在分量载波CC1上向用户终端UE1发送信令消息，用于针对传输块的传输进行资源分配。
在第二步骤2中，基站eNB根据Rel’8在与信令消息相同的分量载波CC1上向用户终端UE1发送用户数据消息。
在第三步骤3中，基站eNB在分量载波CC1上向用户终端UE2发送信令消息，用于针对第一传输块的传输进行资源分配。
在第四步骤4中，基站eNB根据Rel’8在与信令消息相同的分量载波CC1上向用户终端UE2发送用户数据消息。
另外，为了激活用户终端UE2的Rel’10功能，基站eNB向用户终端UE2发送信令消息。然后，所有的完全后向兼容的Rel’8特征保持可用，另外还激活了所有新的Rel’10特征。然后，Rel’8后向兼容传输也可以在与激活Rel’10功能之前使用的分量载波CC1不同的分量载波如分量载波CC2上发生。用以激活Rel’10功能的所述信令消息可以在用户数据消息中发送(如复用在一个传输块中)，或作为独立的信令消息发送。
信令消息可以通过传输块中的无线资源控制(RRC)消息、MAC报头中的媒体访问控制(MAC)单元、或甚至特定的层1信令(例如授权的特定比特组合)来发送。
信令消息通知用户终端UE2激活Rel’10功能，例如，同时监听多于一个分量载波，以便针对所述分量载波发送反馈或以特定方式发送调度请求。在图4所示的例子中，用户终端UE2监听分量载波CC1、CC2、CC3、CC4和CC5。然而，一般地，也可以通过信令消息通知用户终端仅监听所有分量载波的子集。
在第五步骤5中，基站eNB根据Rel’10向用户终端UE2发送用于分配资源的信令消息。用于分配资源的信令消息包括在分量载波CC1和CC2上的用于针对第一传输块的传输进行资源分配的信令消息，以及在分量载波CC4和CC5上的用于针对第二传输块的传输进行资源分配的信令消息。
一般地，根据Rel’8，图4的例子中的所有用于分配资源的信令消息，即，所有PDCCH授权，保持可解码。所有的用户终端UE1、UE2(即，Rel’8和Rel’10用户终端)识别PDCCH授权对于哪个用户终端是有效的。PDCCH授权的内容的解释对于Rel’8和Rel’10是不同的。换言之，例如，通过应用用户终端特定资源映射函数，现有的资源分配格式对于Rel’10用户终端具有不同的解释。
原则上，根据Rel’10，一个或多个PDCCH授权在一个或多个分量载波上发送，其标志一个或多个传输块的传送。每个传输块被分发在一个或多个分量载波上。
在第六步骤6中，基站eNB在两个传输块中发送用户数据，所述两个传输块都被分发在分量载波CC1、CC2、CC3和CC5上。
在第七步骤7中，根据Rel’10，基站eNB向用户终端UE2发送另一个用于分配资源的信令消息。用于分配资源的信令消息包括在分量载波CC1上的用于针对第一传输块的传输进行资源分配的信令消息，以及在分量载波CC5上的用于针对第二传输块的传输进行资源分配的信令消息。
在第八步骤8中，基站eNB在两个传输块中发送用户数据，所述两个传输块都被分发在分量载波CC1和CC5上。
另外，为了解除对用户终端UE2的Rel’10功能的激活，基站eNB向用户终端UE2发送信令消息。然后，仅Rel’8特征保持可用，所有新的Rel’10特征被解除激活。用以解除对Rel’10功能的激活的所述信令消息可以在用户数据消息中发送(如复用在传输块中)，或作为独立的信令消息发送。
信令消息可以通过传输块中的无线资源控制(RRC)消息、MAC报头中的媒体接入控制(MAC)单元、或甚至特定的层1信令(例如授权的特定比特组合)来发送。
在本发明的一个实施例中，用户终端UE2在定时器到期之后被切换回Rel’8模式，不需要发送信今消息来解除对Rel’10功能的激活。
在本发明的一个实施例中，用户终端UE2由于节省功率的原因被切换回Rel’8模式。然后，用户终端UE2可以例如在Rel’8中执行已经指定的、所谓的DRX周期，在所述DRX周期中，用户终端UE2不接收任何信息，而是进入休眠模式。
在第九步骤9中，基站eNB在分量载波CC3向用户终端UE2发送信今消息，用于针对传输块的传送进行资源分配。
在第十步骤10中，基站eNB根据Rel’8在与信令消息相同的分量载波CC3上向用户终端UE2发送用户数据消息。
在图5中，示出了根据本发明的一个实施例的例如根据Rel’10的使用公共的资源映射函数的资源分配。
在图5的上半部分，示出了分量载波CC1的物理资源块#0-#5，以及分量载波CC2的物理资源块#6-#11，其在从基站发送到用户终端的用于分配资源的信令消息中表示。这样的信令消息可以是例如根据LTE的PDCCH授权。
在图5的下半部分，示出了分量载波CC1的物理资源块#0-#5，以及分量载波CC2的物理资源块#6-#11，其用于从基站发送到用户终端的包括用户数据的消息中。这样的包括用户数据的消息可以是例如根据LTE的物理下行链路共享信道PDSCH上的消息。
在每个表示用于分配资源的信令消息内的物理资源块的位置中，特定比特组合或的比特的简单出现表示用户数据将在特定物理资源块中发送。
图5中用实线示出了信令消息中表示的物理资源块与用于传输包括用户数据的消息的物理资源块的关系。例如，在信令消息中用于分量载波CC1的物理资源块#4的位置上的特定的比特组合或比特出现表示用户数据将以包括用户数据的消息的形式在分量载波CC2的物理资源块#10中发送。
根据Rel’8，信令消息中表示的物理资源块仅仅来自一个分量载波，仅仅与相同分量载波中用于包括用户数据的消息的物理资源块相关。
根据Rel’10，信令消息中表示的物理资源块来自一个或多个分量载波，与来自一个或多个分量载波的用于包括用户数据的消息的物理资源块相关。
为了能够重用Rel’10的信令消息的格式，将根据用户终端处于Rel’8模式还是处于Rel’10模式对表示信令消息中的物理资源块的比特组合或比特出现进行不同的解释。例如，如果用户终端处于Rel’8模式，则在信令消息中表示分量载波CC1的物理资源块#4的位置上的特定的比特组合或比特出现可以表示用户数据将以包括用户数据的消息的形式在分量载波CC1的物理资源块#4中发送，而在信令消息中表示分量载波CC1的物理资源块#4的位置上的相同的特定比特分量或相同比特出现表示用户数据将以包括用户数据的消息的形式在分量载波CC2的物理资源块#10中发送。
在本发明的一个实施例中，用户终端通过资源映射函数来解释用于分配资源的信令消息，该资源映射函数对于每个用户终端是特定的，并将所述用于分配资源的消息的物理资源块映射到用于用户数据传输的物理资源块。
在图5中，示意性地将资源映射函数示出为在信令消息和用户数据消息之间的方框。资源映射函数允许发送与Rel’8中规定的相同的资源分配格式，例如，相同的比特数目或相同的比特位置，但是对于Rel’10则具有不同的意义。资源映射函数在Rel’10用户终端中实现，即，每个Rel’10用户终端知道其各自的资源映射函数。
在本发明的一个实施例中，资源映射函数可以是依赖于时间的，即，资源映射函数可以在任何时间变化。
在本发明的另一个实施例中，资源映射函数可以在一个或多个特定时间间隔期间有效。从而，所谓的类比于Rel’8的持久调度是可能的。
在图6中，示出了根据本发明的一个实施例的例如根据Rel’10的使用资源映射函数的资源分配，该资源映射函数对于特定的分量载波是特定的。
图6中示出的资源分配与图5中示出的类似并具有如下区别，即其使用两个资源映射函数而不是一个公共的资源映射函数。第一资源映射函数对于具有第一分量载波CC1的物理资源块的信令消息是特定的，第二资源映射函数对于具有第二分量载波CC2的物理资源块的信令消息是特定的。然而，一般地，资源映射函数不需要限于一个或几个分量载波。
多于一个资源映射函数的使用允许例如对于信令具有不同的粒度。在图6中，例如，用于第一分量载波CC1的资源映射函数将信令消息中的一个物理资源块映射到包括用户数据的消息的两个物理资源块，而用于第二分量载波CC2的资源映射函数将信令消息中的一个物理资源块映射到包括用户数据的消息的一个物理资源块。
另外，多于一个资源映射函数的使用提供了更高数目的映射可能性，因为信令消息中表示的每个物理资源块可以在每个资源映射函数中进行不同的映射。
在本发明的一个实施例中，基站向用户终端发送关于资源映射函数的信息，该资源映射函数对于每个用户终端是特定的，其将用于分配资源的消息的物理资源块映射到用于用户数据传输的物理资源块。
可选择地，资源映射函数可以在用户终端中预定义。

Claims (15)

1.一种用于为用户终端(UE1、UE2)分配资源的方法，所述用户终端(UE1、UE2)运行在能够由所有用户终端(UE1、UE2)调整的第一标准版本，或运行在仅能够由一部分用户终端(UE2)调整的另一标准版本，其特征在于，
基站(eNB)发送用于为所述用户终端(UE1、UE2)分配资源的消息，所述消息对于所述第一标准版本和所述另一标准版本具有相同的格式，以及
所述用户终端(UE1、UE2)根据它们运行的标准版本通过资源映射函数而不同地解释所述用于为所述用户终端(UE1、UE2)分配资源的消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述用户终端(UE1、UE2)默认运行在所述第一标准版本，以及
所述基站使用至少一个信令消息将所述用户终端中的至少一个(UE2)切换到所述另一标准版本。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基站使用至少一个另外的信令消息将所述用户终端中的所述至少一个(UE2)切换回所述第一标准版本。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用户终端中的所述至少一个(UE2)在定时器到期之后被切换回所述第一标准版本。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户终端(UE1、UE2)通过资源映射函数解释所述用于分配资源的消息，所述资源映射函数对于每个用户终端(UE1、UE2)是特定的并将所述用于分配资源的消息的物理资源块映射到用于用户数据传输的物理资源块。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基站将来自至少一个传输块的用户数据分发到所述用于用户数据传输的物理资源块。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基站将所述用于用户数据传输的物理资源块分发到至少一个分量载波上。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述资源映射函数是依赖于时间的或依赖于分量载波的。
9.一种为用户终端(UE1、UE2)分配资源的基站(eNB)，所述用户终端(UE1、UE2)运行在能够由所有用户终端(UE1、UE2)调整的第一标准版本或运行在仅能够由部分用户终端(UE2)调整的另一标准版本，其特征在于，所述基站(eNB)包括至少一个处理装置，所述处理装置适于发送用于为所述用户终端(UE1、UE2)分配资源的消息，所述消息对于所述第一标准版本和所述另一标准版本具有相同的格式。
10.根据权利要求9所述的基站(eNB)，其特征在于，所述至少一个处理装置适于发送用于将所述用户终端(UE1、UE2)中的至少一个切换至所述另一标准版本的信令消息。
11.根据权利要求9所述的基站(eNB)，其特征在于，所述至少一个处理装置适于向所述用户终端(UE1、UE2)发送包括关于资源映射函数的信息的消息，所述资源映射函数对于每个用户终端(UE1、UE2)是特定的并将所述用于分配资源的消息的物理资源块映射到用于用户数据传输的物理资源块。
12.一种运行在第一标准版本或另一标准版本的用户终端(UE2)，其特征在于，所述用户终端(UE2)包括至少一个处理装置，所述处理装置适于根据所述设备运行的标准版本通过资源映射函数而不同地解释用于为所述设备分配资源的消息。
13.根据权利要求12所述的用户终端(UE2)，其特征在于，所述用户终端(UE2)默认在所述第一标准版本运行，并且所述用户终端包括用于使用至少一个信令消息将所述用户终端切换到所述另一标准版本的装置。
14.根据权利要求12所述的用户终端(UE2)，其特征在于，所述至少一个处理装置适于通过至少一个资源映射函数解释所述用于分配资源的消息，所述资源映射函数对于每个用户终端是特定的并将所述用于分配资源的消息的物理资源块映射到用于用户数据传输的物理资源块。
15.一种通信网络(CN)，包括用户终端(UE2)和用于为所述用户终端分配资源的基站(eNB)，所述用户终端运行在能够由所有用户终端(UE1、UE2)调整的第一标准版本或仅能够由部分用户终端(UE2)调整的另一标准版本，其特征在于，
所述基站(eNB)包括至少一个处理装置，其适于发送用于为所述用户终端(UE1、UE2)分配资源的消息，所述消息对于所述第一标准版本和所述另一标准版本具有相同的格式，以及
所述用户终端(UE1、UE2)包括至少一个处理装置，其适于根据所述用户终端(UE1、UE2)运行的标准版本通过资源映射函数而不同地解释所述用于为所述用户终端(UE1、UE2)分配资源的消息。
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