多载波上的不连续接收实现方法及系统
技术领域
本发明涉及通信领域中的不连续接收(DRX,Discontinuous Reception)技术,具体而言,涉及一种多载波上的不连续接收实现方法及系统。
背景技术
第三代移动通信伙伴组织(3GPP)确定长期演进(LTE)技术作为一种B3G技术,以满足人们对移动通信的更高需求。LTE技术在空中接口采用了最小为1.25MHz,最高为20MHz的带宽,运营商可以根据要求,灵活部署,取得更高的传输速率,同时,LTE采用了其他提高传输速率的关键技术,比如正交频分复用(OFDM)、多输入多输出(MIMO)、高阶调制等,目标是达到上行50Mbit/s,下行100Mbit/s的速率要求。为了进一步提高传输速率以及其它性能,3GPP确定高级长期演进(LTE-A)作为LTE的后续增强版本,采用了多载波聚合、中继节点、协同多点接收/发射等技术,目标是达到上行500Mbit/s,下行1Gbit/s的速率要求。其中,载波聚合是提高传输速率要求的最主要手段。所谓载波聚合,是指用户设备(UE)可以同时在多个分量载波上接收/发送数据,可以在下行/上行配置不同个数具有不同带宽的分量载波,每个分量载波对应一个混合自动请求重传(HARQ)媒体接入控制层(MAC)实体,所有的HARQ MAC实体由调度/优先处理MAC(Scheduling/priority MAC)实体控制。分量载波上有一个单独的物理下行控制信道(PDCCH)指示本分量载波或者其它分量载波上的资源分配。网络可以将业务数据分布在各分量载波上进行传输以提高传输速率。
DRX技术是UE用来节省电能的技术,基本原理为:UE不连续监听PDCCH信道,减少相关部件的电能损耗。DRX在LTE R8中已经进行了规范,其配置机制如下:在UE处于无线资源控制空闲(RRC IDLE)状态下,UE的DRX参数配置由系统信息给出,即,IDLE状态下UE的DRX参数为公共配置;在RRC连接(RRC Connected)状态下,UE的DRX参数配置由专用控制信令给出,即,当UE成功接入到网络后,网络配置UE特定的DRX参数。DRX参数包括:DRX周期(DRX cycle),包括长DRX周期(Long DRX-Cycle)、短DRX周期(Short DRX-Cycle)、DRX起始偏移(DRX Start Offset),和以下一些定时器,包括:
监听持续时间定时器(On Duration Timer):规定了DRX周期开始时连续的PDCCH子帧数。
DRX非活动定时器(DRX-Inactivity Timer):UE成功解码指示为下行/上行用户数据初始传输的PDCCH后监听连续的PDCCH子帧数,也就是指UE在收到了PDCCH指示的初始传输后,延长的活动时间(Active Time)。
MAC-争用解决定时器(MAC-Contention Resolution Timer):随机接入过程中,MSG 3发送后UE监听连续的PDCCH子帧数。
DRX重传定时器(DRX-Retransmission Timer):UE已开始期待监听下行重传时连续的PDCCH子帧数。
DRX参数配置最终将UE的时间分为:监听PDCCH的活动时间(ActiveTime)和不监听PDCCH的非活动时间(Inactive Time)。其中,活动时间包括:监听持续时间定时器、DRX非活动定时器和DRX重传定时器在运行时的时间、UE发送调度请求(SR)后等待上行链路授权(UL grant)的时间、UE重发/发送MSG 3后MAC-争用解决定时器运行时间、UE收到了MSG 2后(非竞争接入)后等待PDCCH的时间、UE等待分配UL授权的时间等。LTE R8的DRX机制也与位于MAC层中的其他过程紧密联系:对于上行而言,UE完成随机接入后,向网络发送SR请求调度,UE处于活动时间状态,网络向UE发送首传UL授权,UE收到后启动DRX非活动定时器以监听后续可能的PDCCH,经处理时延后进行上行传输(UL transmission),再经处理时延后在某规定子帧接收确认/非确认(ACK/NACK),并监听UL授权,如果收到NACK,但是没有UL授权,那么将在下一个该进程的发送时刻进行非自适应重传;对于下行而言,UE收到下行授权(DL assignment),启动HARQ往返时间定时器(RTT timer),如果HARQ往返时间定时器到期时,没有完成解码,那么将启动DRX重传定时器以监听PDCCH完成重传。另外,当收到分量载波DRX MAC命令控制单元(DRX MAC Command CE)时,将UE改变当前的短/长DRX周期类型,同时取消当前DRX周期的活动状态。
综上,虽然从单个分量载波的角度出发,以上这些机制在分量载波上同样适用,但是由于LTE-A上的分量载波独立配置了PDCCH信道,用于上行授权或者下行授权,并且PDCCH可以包括一个载波标识,以分配本分量载波和其他分量载波的资源,因此LTE-A需要引入一些新的DRX机制以利于从整体的角度出发来进行优化,提高UE的性能。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种多载波上的不连续接收实现方法及系统,能够实现多载波的不连续接收。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明提供一种多载波上的不连续接收实现方法,包括:
网络为业务分配分量载波组,并为同一分量载波组内的分量载波配置相同的不连续接收DRX参数。
上述技术方案中,所述网络根据逻辑信道中业务的服务质量QoS分配分量载波组,具有相同或相近QoS的业务所在的逻辑信道分配在同一个分量载波组进行传输。
其中,所述DRX参数包括:长DRX周期、短DRX周期、DRX周期起始位置、DRX媒体接入控制层MAC命令控制单元、短DRX周期定时器、监听持续时间定时器、DRX非活动定时器、MAC-争用解决定时器、混合自动请求重传HARQ往返定时器和DRX重传定时器。
上述技术方案中,所述长DRX周期、短DRX周期、DRX周期起始位置、DRX MAC命令控制单元、短DRX周期定时器、监听持续时间定时器、DRX非活动定时器及MAC-争用解决定时器为分量载波组特定;HARQ往返定时器和DRX重传定时器为HARQ进程特定。
上述技术方案中,所述分量载波包括:主分量载波和辅分量载波。
其中,所述主分量载波的DRX参数包括:长DRX周期、短DRX周期、DRX周期起始位置、DRX MAC命令控制单元、短DRX周期定时器、监听持续时间定时器、DRX非活动定时器、MAC-争用解决定时器、HARQ往返定时器和DRX重传定时器;
所述辅分量载波DRX参数包括:HARQ往返定时器和DRX重传定时器。
所述主分量载波的DRX参数还包括:DRX代理重传定时器。
上述技术方案中,该方法进一步包括:网络增加或减少分量载波组中的分量载波。
其中,网络增加分量载波步骤具体包括:
网络构造增加分量载波的分量载波MAC控制单元CC MAC CE,并通过已有分量载波发送给用户设备UE;
收到CC MAC CE后,UE判断对应的分量载波是否已经存在,若不存在,则UE为该分量载波构造HARQ MAC实体,并将该分量载波的载波标识增加到调度/优先处理MAC实体中相应的分量载波组中;若存在,则UE将该分量载波的载波标识增加到调度/优先处理MAC实体中相应的分量载波组中。
其中,网络减少分量载波步骤具体包括:
网络构造减少分量载波的CC MAC CE,并通过分量载波发送给UE;
UE删除调度/优先处理MAC实体中相应分量载波组内的该分量载波的载波标识;
UE判断分量载波是否可以删除,如果是,则UE删除该分量载波对应的HARQ MAC实体;否则结束流程。
上述技术方案中,所述CC MAC CE包括以下字段:组标识、载波标识、和操作标识;所述操作标识包括:减少分量载波的操作标识和增加分量载波的操作标识。
所述分量载波的时序为4ms。
本发明还提供了一种多载波上的不连续接收实现系统,该系统包括:分组单元、参数设置单元;具体的:
分组单元,用于根据业务的QoS和UE能力信息,为该业务分配分量载波组;
参数设置单元,用于为分量载波组配置DRX参数。
本发明通过将分量载波分组,为同一分量载波组内的分量载波配置相同的DRX参数,不连续监听PDCCH信道,减少相关部件的电能损耗。实现了LTE-A的优化,提高了UE的性能。
附图说明
图1为载波聚合的结构示意图;
图2为本发明多载波上的不连续接收实现方法的流程示意图;
图3为UE侧调度/优先处理MAC实体内为支持多载波聚合增加的分量载波组结构示意图;
图4为网络的分组载波聚合的MAC层配置命令CC MAC CE结构示意图;
图5为分量载波组增加一个分量载波的流程示意图;
图6为分量载波组减少一个分量载波的流程示意图;
图7为UE的DRX配置的流程示意图;
图8为本发明多载波上的不连续接收实现方法实施例1的流程示意图;
图9为本发明多载波上的不连续接收实现方法实施例2的流程示意图;
图10为本发明多载波上的不连续接收实现方法实施例3的流程示意图;
图11为本发明多载波上的不连续接收实现方法实施例4的流程示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想在于:通过将分量载波分组,为同一分量载波组内的分量载波配置相同的DRX参数,不连续监听PDCCH信道,减少相关部件的电能损耗。
分量载波特定的DRX,将所述分量载波分组,组内分量载波配置相同的DRX参数,进行一致的DRX行为;组间分量载波配置相同或不同的DRX参数,进行一致或不一致的DRX行为。
图1为载波聚合的结构示意图,如图1所示,业务数据经过分组数据汇聚协议(PDCP)实体和无线链路控制(RLC)实体后,由调度/优先处理MAC实体分配给相应的分量载波组。
优选的,所述分量载波组间的DRX行为对齐,包括但不限于:每个DRX周期开始时UE监听PDCCH时所位于的子帧对齐。可以通过配置相同的DRX起始偏移和互为整数倍关系的DRX周期实现。
图2为本发明多载波上的不连续接收实现方法的流程示意图,如图2所示,该实现方法包括:
步骤1:网络为业务分配分量载波组。
步骤2:网络为同一分量载波组内的分量载波配置相同的DRX参数。
所述分量载波组包含1个或者多个分量载波。
将所述分量载波分组的依据为逻辑信道中业务的服务质量(QoS),具有相同或相近QoS的业务所在的逻辑信道分配在同一个分量载波组进行传输。
所述分量载波所在的分量载波组可以更改,某分量载波更改到另外的分量载波组后,使用更改后的分量载波组的DRX参数配置和DRX行为。
进一步地,本发明包括了分量载波组的DRX参数被调度/优先处理MAC实体所记录,调度/优先处理MAC实体还记录分量载波组包括的分量载波标识。如图3为UE侧调度/优先处理MAC实体内为支持多载波聚合增加的分量载波组结构示意图,如图3所示,分量载波组的相关信息记录在调度/优先处理MAC实体中,相关信息分为两部分:一部分是该分量载波组的DRX参数,包括:长DRX周期、短DRX周期、DRX周期起始位置、短DRX周期定时器(DRXShort Cycle Timer)、监听持续时间定时器、DRX非活动定时器、和MAC-争用解决定时器等;另一部分是该分量载波组所包括的分量载波的载波标识。
进一步地,本发明包括了网络动态分配分量载波及分量载波资源时的方法。网络将动态地对业务进行分量载波的分配,各分量载波分配的方法通过分量载波MAC控制单元(CC MAC CE)进行。图4为网络的分组载波聚合的MAC层配置命令CC MAC CE结构示意图,如图4所示,CC MAC CE的字段包括组标识、载波标识、操作标识,共占用一个8位数(Oct 1)。其中,分量载波的操作标识包括:增加分量载波的操作标识和减少分量载波的操作标识,例如可分别编码为01/10。本发明对以上配置也不排除使用RRC信令进行。
进一步地,本发明包括了分量载波组相关信息在UE和网络之间的协商方法,具体为:若UE为业务发起者,则在建立RRC连接后,UE通过专用控制信道(DCCH)将业务的QoS信息和UE能力信息发送给网络;若UE为业务响应者,则网络保存业务的QoS信息,并向UE发起寻呼,当UE的RRC连接成功建立时,网络向UE询问UE能力信息。
下面,首先说明UE和网络之间多载波组的设置及DRX参数的配置情况。
以分量载波增加为例,图5为分量载波组增加一个分量载波的流程示意图,如图5所示,增加分量载波过程包括以下步骤:
步骤100、网络构造增加分量载波的CC MAC CE,并通过已有正在使用的分量载波发送给UE;
本步骤中,CC MAC CE的字段包括:组标识、载波标识、增加分量载波的操作标识。
步骤110:收到CC MAC CE后,UE判断对应的分量载波是否已经存在,若不存在,则执行步骤120;若存在,则执行步骤130。
步骤120:UE为该分量载波构造HARQ MAC实体。
步骤130:UE将该分量载波的载波标识增加到调度/优先处理MAC实体中相应的分量载波组中。
HARQ MAC实体将根据本发明下述实施例的方案监听PDCCH和进行DRX操作。
下面,进一步以分量载波减少为例,图6为分量载波组减少一个分量载波的流程示意图,如图6所示,该流程包括以下步骤:
步骤200:网络构造减少分量载波的CC MAC CE,并通过分量载波发送给UE;
本步骤中,该CC MAC CE可以通过待删除的分量载波发送给UE;
CC MAC CE的字段包括:组标识、载波标识、和减少分量载波的操作标识。
步骤210:UE删除调度/优先处理MAC实体中相应分量载波组内的该分量载波的载波标识。
步骤220:UE判断分量载波是否可以删除,如果是,则执行步骤230,否则结束流程;
本步骤中,判断依据是:该分量载波是否正在被其他分量载波组使用,若是,则不可删除;若不是,则可删除。
步骤230:UE删除该分量载波对应的HARQ MAC实体。
下面,结合附图说明UE的DRX的配置流程。图7为UE的DRX参数配置的流程示意图,如图7所示,该流程包括以下步骤:
步骤300:UE进行业务连接,网络根据业务的QoS和UE能力信息,为该业务分配分量载波组和DRX参数;
本步骤中,如果当前UE没有RRC连接,则UE先随机接入建立RRC连接;
本步骤中,UE能力信息来自UE,业务的QoS信息来自UE或者业务的发起者。
步骤310:UE收到网络的DRX参数配置后,在调度/优先处理MAC实体内为该业务增加分量载波组;
步骤320:UE判断分量载波是否已经存在,若不存在,则执行步骤330;若存在,则执行步骤340。
步骤330:UE为该分量载波构造HARQ MAC实体。
步骤340:UE在调度/优先处理MAC实体中将该分量载波的载波标识增加到相应的分量载波组中。
业务数据的传输,组内的分量载波按分组的规则进行协作的DRX操作,组外的分量载波进行独立的DRX操作。
下面,结合实施例和附图说明本发明多载波上的不连续接收实现方法。
实施例1:
对传输速率要求高的业务,组内分量载波的数据传输具有并行性,各分量载波具有一致的活动时间。
图8为本发明多载波上的不连续接收实现方法实施例1的流程示意图,如图8所示,在该实施例下,长DRX周期、短DRX周期、DRX周期起始位置、DRX MAC命令控制单元、短DRX周期定时器、监听持续时间定时器、DRX非活动定时器和MAC-争用解决定时器为分量载波组特定,即监听持续时间定时器、DRX非活动定时器和MAC-争用解决定时器为分量载波组内的分量载波所共享;HARQ往返定时器和DRX重传定时器为HARQ进程特定。本发明中DRX参数的定义和功能与现有LTE R8规范中的相同。
图8中水平线填充部分为UE扩展的监听,自下而上斜线填充部分为UE监听UL授权。
在该实施例下,当组内某一分量载波发送了SR后,组内所有分量载波将进入活动时间,直到在任意分量载波上收到了上行资源授权,网络可能为任何分量载波分配资源。当分量载波收到了指示首传的PDCCH时,分量载波组将启动/重启DRX非活动定时器,该DRX非活动定时器为组内共享,因此组内所有的分量载波将监听PDCCH。
在该实施例下,当分量载波收到指示首传的UL grant时,分量载波组将启动/重启DRX非活动定时器,在一定时延之后将进入活动时间进行UL传输,对于频分多工(FDD,Frequency Division Duplex)而言,载波分量的时序参照规范为4ms;对于时分多工(TDD,Time Division Duplex)而言,其时序参照规范可为其它值。
在该实施例下,当收到DRX MAC命令控制单元时,停止监听持续时间定时器和DRX非活动定时器,由于该分量载波组内的分量载波共享监听持续时间定时器和DRX非活动定时器,于是该分量载波组内所有的分量载波将进入DRX,当然等待重传的分量载波例外,即DRX重传定时器在运行时,DRX重传定时器用来监听重传,重传发生在与首传相同的分量载波的相同HARQ进程上。
实施例2:
为避免在所有分量载波上监听PDCCH,以节省电源,组内分量载波分为主分量载波和辅分量载波,UE在主分量载波上监听PDCCH,而在辅分量载波上不监听PDCCH;
图9为本发明多载波上的不连续接收实现方法实施例2的流程示意图,如图9所示,在该实施例下,主分量载波配置完整的DRX参数,包括:长DRX周期、短DRX周期、DRX周期起始位置、DRX MAC命令控制单元、短DRX周期定时器、监听持续时间定时器、DRX非活动定时器和MAC-争用解决定时器,以及HARQ往返定时器和DRX重传定时器。辅分量载波忽略除HARQ往返定时器和DRX重传定时器以外的所有DRX参数。本发明中DRX参数的定义和功能与现有LTE R8规范中的相同。
图9中水平线填充部分为UE扩展的监听,自下而上斜线填充部分为UE监听UL授权,自上而下斜线填充部分为UE监听DL重传。
在该实施例下,主分量载波设置DRX代理重传定时器(DRX assistedretransmision timer)以代替辅助分量载波的完成重传,如果有多个辅分量载波的重传同时发生,那么DRX代理重传定时器将设置为最长值,如果多个辅分量载波的重传前后发生,则不断更新DRX代理重传定时器,并设置为最长值。
在该实施例下,主分量载波和辅分量载波都可以向网络发送SR,发送SR后,主分量载波处于活动状态,辅分量载波仍然处于非活动状态。
在该实施例下,网络收到SR后,通过主分量载波向组内任意的分量载波分配资源,或者,通过主分量载波向发送SR的分量载波分配资源。
在该实施例下,主分量载波将监听到的针对辅分量载波的PDCCH转交给辅分量载波,如果是下行授权,辅分量载波将接收DL数据,并通过辅分量载波的物理上行控制信道(PUCCH)或者物理上行共享信道(PUSCH)向网络发送ACK/NACK,在辅分量载波相应进程的HARQ往返时间定时器到期时,启动DRX重传定时器,辅分量载波将DRX重传定时器的具体数值传递给主分量载波,主分量载波据此设置DRX代理重传定时器。
在该实施例下,辅分量载波将需要监听PDCCH的任务转交给主分量载波,例如,当辅分量载波发送了上行传输后,将在接收到NACK的子帧等待上行授权以进行重传,辅分量载波将需要监听的子帧号传递给主分量载波以让主分量载波代为监听PDCCH,于是主分量载波将监听PDCCH以完成辅分量载波的重传。
在该实施例下,主分量载波可以发生变化,网络可以为分量载波组动态地设定一个合适的主分量载波,这种设置可以通过MAC控制单元(MAC CE)或者RRC信令进行。
实施例3:
为避免在所有分量载波上监听PDCCH,以节省电源,组内分量载波分为主分量载波和辅分量载波,UE在主分量载波上监听组内所有分量载波的上下行首传,而在辅分量载波上监听重传。相对实施例2,可以减少主、辅分量载波之间的信息交互。
图10为本发明多载波上的不连续接收实现方法实施例3的流程示意图,如图10所示,在该实施例下,主分量载波配置完整的DRX参数,包括:长DRX周期、短DRX周期、DRX周期起始位置、DRX MAC命令控制单元、短DRX周期定时器、监听持续时间定时器、DRX非活动定时器和MAC-争用解决定时器,HARQ往返定时器和DRX重传定时器。辅分量载波忽略除HARQ往返定时器和DRX重传定时器以外的所有DRX参数。本发明中DRX参数的定义和功能与现有LTE R8规范中的相同。
图10中水平线填充部分为UE扩展的监听,自下而上斜线填充部分为UE监听UL授权,自上而下斜线填充部分为UE监听DL重传。
在该实施例下,辅分量载波的下行数据首传未成功时,启动DRX重传定时器,此时辅分量载波将在本分量载波上监听PDCCH以完成重传,相应地,网络也会将该辅分量载波的重传PDCCH放在辅分量载波上进行传输。
在该实施例下,辅分量载波的上行数据首传数据发送后,在固定的时序,对于FDD而言,分量载波的时序参照规范为4ms;对于TDD而言,其时序参照规范可为其它值,辅分量载波将在本载波上监听PDCCH以获得可能会有的上行授权。网络将该辅助分量载波的重传PDCCH放在辅助分量载波上进行传输。
实施例4:
组内处于活动时间的分量载波都可以作为主分量载波,并且处于活动时间的分量载波收到的PDCCH可以是其它处于非活动时间的分量载波的PDCCH。
图11为本发明多载波上的不连续接收实现方法实施例4的流程示意图,如图11所示,在该实施例下,各分量载波都可以向网络发送SR,发送SR的分量载波处于活动状态,但不影响其它分量载波的DRX状态。
图11中水平线填充部分为UE扩展的监听,自下而上斜线填充部分为UE监听UL授权,自上而下斜线填充部分为UE监听DL重传。
在该实施例下,分量载波之间的DRX是独立的,也可以看作实施例3的一种扩展处理,即主分量载波可能是组内任何一个处于活动时间的分量载波。
在该实施例下,对处于非活动时间的分量载波,可以通过其它的处于活动时间的分量载波接收PDCCH以进行DL或者UL数据的传输。
在该实施例下,对需要监听的上行重传或者下行重传,在本分量载波上进行监听PDCCH。
在该实施例下,分量载波将收到的其他分量载波的PDCCH转交给PDCCH内载波标识符指示的其他分量载波,其他分量载波将该转交获得的PDCCH当作从网络直接收到的PDCCH,并在本分量载波进行与LTE R8相同的DRX操作。
该实施例可以扩展到不采用载波组的DRX配置情况。
本发明还提供一种实现上述多载波上的不连续接收的系统,该实现系统包括:分组单元、参数设置单元;具体的:
分组单元,用于根据业务的QoS和UE能力信息,为该业务分配分量载波组;
参数设置单元,用于为分量载波组配置DRX参数。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。