CN101981991B

CN101981991B - 用于在移动系统中通信的方法

Info

Publication number: CN101981991B
Application number: CN2009801108345A
Authority: CN
Inventors: B·斯科里克; L·M·G·M·托尔休曾; M·P·J·贝克
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2029-03-26
Also published as: US8385960B2; ES2389048T3; US20110021229A1; JP5178908B2; KR101561434B1; US20160218848A1; EP2274944B1; US9307524B2; CN101981991A; US20130155985A1; JP2011518475A; WO2009118705A1; US10153883B2; EP2274944A1; PL2274944T3; KR20100126547A

Abstract

本发明涉及用于从主站到多个次站的通信的方法，包括以下步骤：在主站上，根据散列函数，随时间分配资源给次站，其中该散列函数使得两个次站在两个子帧中被分配共用资源的概率实质上等于这两个次站在第一子帧中被分配共用资源的概率与这两个次站在第二子帧中被分配共用资源的概率的乘积。

Description

用于在移动系统中通信的方法

技术领域

本发明涉及用于在主站与多个次站之间通信的方法。

例如，本发明与如同移动电信系统一样的电信系统有关。更具体地说，本发明与UMTS有关。

背景技术

在常规的UMTS系统中，PDCCH(物理下行链路控制信道)消息可以使用1、2、4或8个信道控制元素(CCE或资源元素)——其被称为CCE聚集级(aggregation level)1、2、4或8。搜索空间是聚集CCE(具有某一聚集级)的集合，在该空间内，移动站(或用户设备(UE)或次站)执行对于那个聚集级是可能的所有PDCCH净荷的盲解码(blind decoding)。搜索空间根据聚集级来定义；在这样的系统中的次站因而可以具有多达四个的搜索空间。例如，用于聚集级1(其被称为1-CCE)的UE的搜索空间可以包括利用3、4、5、6、7、8标记的CCE，而其用于聚集级8的搜索空间可以包括两个资源集合的聚集CCE，其包括分别利用1、2、......8和9、10、......16标记的CCE。在这个示例中，UE因而对于1-CCE执行六次盲解码，并且对于8-CCE执行两次盲解码。

在示例中，为了确定搜索空间的起始点，移动站(或次站，也被称为UE，用于3GPP用语中的用户设备)计算散列函数f(UE_ID，s)，其中UE_ID是UE的标识符(对于不同的UE，其是不同的)，而s是随时间变化的子帧号。所希望的是不同的UE尽可能稀少地冲突(具有相等的散列值)。

在3GPP中当前提议的散列函数具有如下形式：

f(UE_ID，s)＝K(UE_ID*16+s)+L modulo M，

其中K、L和M是常数，UE ID是UE的标识符，并且s是子帧号。清楚的是：由于这个特殊的散列函数f，对于某一子帧号冲突的两个UE持久地冲突，即，对于所有的子帧号都冲突。

发明内容

本发明的目的是提议一种用于通信的方法，其允许减小冲突的概率。

本发明的另一个目的是提供一种用于通信的方法，其防止两个UE重复地冲突。

为此，根据本发明的第一方面，提议一种用于从主站到多个次站的通信的方法，包括以下步骤：在主站上，根据散列函数，随时间给次站分配资源，其中该散列函数使得两个次站在两个子帧中被分配共用资源的概率实质上等于这两个次站在第一子帧中被分配共用资源的概率与这两个次站在第二子帧中被分配共用资源的概率的乘积。

结果，在本文中提议的散列函数旨在减小持久冲突的可能性。事实上，这些散列函数使得不同的UE在两个子帧中冲突的概率近似等于两个UE在这些子帧之中的第一子帧中冲突的概率乘以这两个UE在这些子帧之中的第二子帧中冲突的概率。因此，这两个UE不太可能重复地冲突。

本发明还涉及一种包含用于与主站通信的装置的次站，该次站还包括：

控制装置，其被配置成搜索多个搜索空间中的至少一个搜索空间，每一个搜索空间包括至少一个资源集合，其中至少一个资源集合可能用于发射消息给所考虑的次站，其中该次站的搜索空间根据散列函数来确定，其中该散列函数使得两个次站被配置成在任何两个子帧二者中在搜索空间中具有共用资源的概率实质上等于这两个次站被配置成在第一子帧中具有共用资源的概率与这两个次站被配置成在第二子帧中具有共用资源的概率的乘积；

其中控制装置被配置用于：在所配置的至少一个搜索空间中搜索来自主站的、被寻址到所考虑的次站的控制消息，并且接收该控制消息。

根据本发明的还另一方面，提议一种包含用于与多个次站通信的装置的主站，该主站还包括：

分配装置，用于将至少一个资源集合分配给多个搜索空间中的至少一个搜索空间中的指定次站，每一个搜索空间包括至少一个资源集合，其中指定次站的搜索空间根据散列函数来确定，其中该散列函数使得两个次站被配置成在任何两个子帧二者中在搜索空间中具有共用资源的概率实质上等于这两个次站被配置成在第一子帧中具有共用资源的概率与这两个次站被配置成在第二子帧中具有共用资源的概率的乘积。

本发明的这些和其他方面从下述的实施例中将是显然的，并且本发明的这些和其他方面将参考下述的实施例来说明。

附图说明

现在将参考附图、利用示例来更详细地描述本发明，其中：

图1是根据本发明的包含主站和至少次站的系统的框图。

图2是表示根据本发明的实施例的分配的搜索空间的时间图。

具体实施方式

本发明涉及用于在如同蜂窝网络一样的网络中通信的方法。例如，该网络可以是如图1所示的UMTS网络。

参考图1，根据本发明的无线电通信系统包括主站(BS)100和多个次站(MS)110。主站100包括微控制器(μC)102、与天线装置106相连接的收发机装置(Tx/Rx)104、用于改变发射功率电平的功率控制装置(PC)107以及用于连接到PSTN或其他适当网络的连接装置108。每个MS 110包括微控制器(μC)112、连接到天线装置116的收发机装置(Tx/Rx)114以及用于变更发射功率电平的功率控制装置(PC)118。从主站100到移动站110的通信发生在下行链路信道上，而从次站110到主站100的通信发生在上行链路信道上。

由次站接收的下行链路控制信道之一是PDDCH，其中每一个次站必须盲解码多个集合的CCE，以查明哪个集合被分配给它，如在本说明书的序言部分中所陈述的。

根据本发明的第一实施例，描述了由发明人完成的各种模拟的结果。利用这些模拟，假设48个CCE是可用的。这与本发明的说明性的示例性第一实施例相对应。已考虑了用于1-CCE的48个搜索空间的不同集合；对于1-CCE将被发送给他的每一个用户来说，随机分配这48个搜索空间中的一个搜索空间(该选择对应于我们模拟为在数字1、2、......、48上是一致(uniform)的那个UE的散列函数的结果)。在这个示例中，每一个搜索空间包括六个CCE。已考虑下列集合的搜索空间：

S_1：所有的搜索空间是邻接的——即，具有的形式为{i，i+1，i+2，i+3，i+4，i+5}，其中0≤i≤47，其中i是CCE索引，并且所有的元素以48为模。

S_5：所有的搜索空间具有的形式为{i，i+5，i+10，i+15，i+20，i+25}，其中0≤i≤47，并且所有的元素以48为模。

S_7：所有的搜索空间具有的形式为{i，i+7，i+14，i+21，i+28，i+35}，其中0≤i≤47，并且所有的元素以48为模。

S_d：所有的搜索空间具有的形式为{i，i+1，i+3，i+7，i+12，i+22}，其中0≤i≤47，并且所有的元素以48为模。S_d被设计成使得所有的搜索空间仅在1 CCE中重叠。

因此，例如，对应于i＝25的S_5的搜索空间包括利用25、30、35、40、45、2(如同50模48等于2)标记的CCE。

图2示出允许共有的资源元素的数量与现有技术相比、根据第一实施例被最小化的模式的使用。在图2上，描述可用资源200的集合。

在常规系统中，如果只考虑1-CCE和8-CCE的集合，那么在图2上描述用于一个次站或用于8-CCE消息的UE的搜索空间(从邻接的CCE组中构造2个位置208)。1-CCE消息的位置201(6个邻接位置)使得：如果另一个UE正在接收8-CCE消息，很可能所有可能的位置被阻塞。

根据本发明的第一实施例，可用资源300的集合包括用于8-CCE消息308的一个UE的搜索空间，如同在图2上一样，其中从邻接CCE组中构建2个位置。至于用于1-CCE消息的UE的搜索空间，表示6个非邻接位置301。这些位置是非邻接的，由此它们减少与更高聚集级搜索空间的重叠，并因此增加能够找到位置来发送小型消息的可能性。

为了确定每个次站的搜索空间的开始，每一个次站使用散列函数。根据这个实施例公开的散列函数旨在减小持久冲突的可能性。实际上，这些散列函数使得不同的UE在两个子帧中冲突的概率近似等于这两个UE在这些子帧之中的第一子帧中冲突的概率乘以这两个UE在这些子帧之中的第二子帧中冲突的概率。换言之，在不同子帧中的冲突事件是近似独立(无关)的。

实际上，我们描述函数f_s(x)，其中x∈X，s∈{0，1，...M-1}中的{0，1，...，T-1}。在当前情况中变量x对应于UE_ID，并且s对应于子帧号。这些函数具有下列属性。

1.对于每一个s∈{0，1，...，T-1}，函数f_s以近似相等次数(often)获得{0，1，...M-1}中的每一个元素。

2.对于{0，1，...，T-1}中所有不同的s、t，X中的元素x的数量使得：对于i和j的所有值来说，f_s(x)＝i且f_t(x)＝j是近似相同的。

我们提议使用如下形式的散列函数的集合：

f_s(x)＝(Ax mod M_s)mod M

其中A是常数，并且M₀、M₁、......、M_T-1是不同的数。如果M₀、M₁、......、M_T-1相对于彼此以及相对于M而言是互质的，则是有利的。

作为第一实施例的变型，选择以下参数：

T＝10，UE ID在X＝{0，1，...，2²⁴-1}中，M＝47以及A＝1。对于乘数M₀、M₁、......、M₉来说，如下表中所述的，我们取接近2¹²的10个质数。

为了测试T＝10个散列函数中的每一个函数的“一致性”，即，上面的属性1，对于i＝0，......，M-1，我们计算元素x∈X的数量，其中f_t(x)＝i。计算这些数中的最小数与这些数中的最大数的商。在一致分布的情况下，这个商将等于1；由此我们希望这个商应近似为1。对于我们的特别选择M₀、M₁、......、M₉来说，所计算的商的范围为从09885到09906。

s M_s s M_s

0 4057 5 4099

1 4073 6 5003

2 4079 7 5009

3 4091 8 5011

4 4093 9 5021

表1：乘数的列表

为了测试散列函数f_s和f_t的独立性，即，上面的属性2，对于所有的配对(i，j)，我们计算对于f_s(x)＝i以及f_t(x)＝j的元素x∈X的数量。

接下来，我们计算这M²个数中的最小数与这M²个数中的最大数的商。理想地，我们希望这个商等于1。对于我们的特别选择M₀、M₁、......、M₉来说，所计算的商的范围是从0.9752到0.9808。

我们可以推断出：在该实施例中，散列函数是近似一致均匀的并且是近似独立的。

在预想的应用中，T的值和范围X是固定的，而M可以改变。由于实施原因，有利的是M₀、M₁、......、M_T-1不取决于M。如果我们将M改变为24，则对于一致性所计算的商的范围是从0.9941到0.9952；为了测试独立性而计算的商的范围是从0.9779到0.9889。由此，对这种情况而言，所提议的散列函数也是近似一致和近似独立的。如果我们将M改变为120，那么对于一致性所计算的商的范围是从0.9706到0.9762；为了测试独立性而计算的商的范围是从0.9330到0.9474。

本发明可以应用于与UMTS LTE和UMTS LTE-Advanced相似的移动电信系统，但在一些变型中，本发明也可以应用于任何的动态地或者至少半持久地进行资源分配的通信系统。

在本说明书和权利要求书中，元素之前的词“一”或“一个”并未排除多个此类元素的存在。更进一步，词“包括”并未排除除了所列举的元素或步骤之外的其他元素或步骤的存在。

在权利要求书的括号中包含参考符号旨在帮助理解，而非限制。

对于本领域技术人员来说，通过阅读本公开内容，其他的修改将是显然的。这样的修改可以包括无线电通信领域中已知的其他特征。

Claims

1.一种用于在主站和多个次站之间通信的方法，包括以下步骤：

(a)每一个次站被配置成搜索多个搜索空间中的至少一个搜索空间，每一个搜索空间包括至少一个资源集合，其中至少一个资源集合用于发射消息给所考虑的次站，

(b)根据散列函数来确定指定次站的搜索空间，其中所述散列函数使得两个次站被配置成在任何两个子帧二者中在搜索空间中具有共用资源的概率实质上等于这两个次站被配置成在第一子帧中具有共用资源的概率与这两个次站被配置成在第二子帧中具有共用资源的概率的乘积，

(c)在每一个次站上，在所配置的至少一个搜索空间中搜索来自主站的、被寻址到所考虑的次站的控制消息，并且接收所述控制消息。

2.权利要求1的方法，其中所述散列函数导致在指定子帧中将每一个可用资源配置给指定次站的实质上一致的概率。

3.权利要求1或2的方法，其中对于两个不同的子帧s和t，散列函数的输出实质上是彼此无关的。

4.权利要求1或2的方法，其中散列函数具有如下形式：

f(x，s)＝(h(x)mod g(s))modM，

其中x是每一个次站的参数，s是子帧号，h是取决于x的函数，g是取决于s的函数，M是常数，并且mod是模函数。

5.权利要求4的方法，其中h是恒定的乘数。

6.权利要求4的方法，其中次站的参数是该次站的标识符。

7.权利要求4的方法，其中对于s的每一个值，g(s)是质数。

8.一种包括用于与多个次站通信的装置的主站，所述主站还包括：

分配装置，用于在多个搜索空间之中的至少一个搜索空间中将至少一个资源集合分配给指定次站，每一个搜索空间包括至少一个资源集合，其中根据散列函数来确定指定次站的搜索空间，其中所述散列函数使得两个次站被配置成在任何两个子帧二者中在搜索空间中具有共用资源的概率实质上等于这两个次站被配置成在第一子帧中具有共用资源的概率与这两个次站被配置成在第二子帧中具有共用资源的概率的乘积。

9.一种包括用于与主站通信的装置的次站，所述次站还包括：

控制装置，被配置成搜索多个搜索空间中的至少一个搜索空间，每一个搜索空间包括至少一个资源集合，其中至少一个资源集合用于发射消息给所考虑的次站，其中根据散列函数来确定次站的搜索空间，其中所述散列函数使得两个次站被配置成在任何两个子帧二者中在搜索空间中具有共用资源的概率实质上等于这两个次站被配置成在第一子帧中具有共用资源的概率与这两个次站被配置成在第二子帧中具有共用资源的概率的乘积；

其中控制装置被配置成在所配置的至少一个搜索空间中搜索来自主站的、被寻址到所考虑的次站的控制消息，并且接收所述控制消息。