LTE-A系统及其中继链路的物理下行控制信道的资源分配方法
技术领域
本发明涉及通信领域,具体而言,涉及一种LTE-A系统及其中继链路的物理下行控制信道的资源分配方法。
背景技术
LTE(Long Term Evolution,长期演进)系统、LTE-A(Long TermEvolution Advanced,高级的长期演进)系统、IMT-Advanced(International Mobile Telecommunication Advanced,高级的国际移动通信)系统都是以OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,正交频分复用)技术为基础,在OFDM系统中主要是时频两维的数据形式,在LTE、LTE-A中RB(Resource Block,资源块;资源块映射在物理资源上则称为物理资源块(PhysicalResource Block,PRB))定义为在时间域上连续1个slot(时隙)内的OFDM符号,在频率域上连续12或24个子载波,所以1个RB有Nsymb×Nsc RB个RE(Resource Element,资源单元),其中Nsymb表示1个slot内的OFDM符号的个数,Nsc RB表示资源块在频率域上连续子载波的个数。资源块和子载波的示意图如图1所示。
为了UE(User Equipment,用户设备)端省电,控制信道通常采用TDM(Time Division Multiplex,时分复用)方式,也就是说控制信道和业务信道在时间上是分开的,例如在一个子帧内有14个OFDM符号,前1或2或3或4个OFDM符号作为控制信道,后13或12或11或10个OFDM符号作为业务信道。帧结构的示意图图2所示。
首先以目前LTE系统的控制信道为例进行说明。例如在LTE系统中,下行控制信令主要包括以下内容:PCFICH(Physical ControlFormat Indicator Channel,物理控制格式指示信道)、DL grant(DownLink grant下行调度授权)、UL grant(UpLink grant,上行调度授权)和PHICH(Physical Hybrid Automatic Repeat RequestIndicator Channel,物理HARQ指示信道)。可以看出控制信道的设计是由不同的组成部分构成的,每个部分都有其特定的功能。为了方便描述,下面定义几个术语及约定:
1)指示几个OFDM符号用于控制信道即PCFICH,与CCE独立;PHICH也与CCE独立;2)在频域连续L个子载波叫做CCE(Control channels elements,控制信道单元),CCE可以包括DL grant和UL grant;3)所有的CCE都是QPSK(正交相移键控)调制;4)每个控制信道是由一个CCE或是CCE组合构成;5)每个UE能够监测一系列侯选控制信道;6)侯选控制信道的数目是盲检测的最大次数;7)候选控制信道的数目大于CCE的数目;8)收发两端规定好几种组合,例如只有1、2、4、8个CCE组合在一起作为侯选控制信道;9)1、2、4、8组合分别对应不同编码速率。
在eNode-B(基站)端,把每个UE的控制信息分别进行信道编码,然后进行QPSK调制,进行CCE到RE的映射,进行IFFT(快速傅里叶逆变换)变换发射后出去,假设此时控制信道由32个CCE构成,接收端进行FFT(快速傅里叶变换)变换后,UE从组合为1个CCE开始进行盲检测(即分别对CCE0、CCE1、...、CCE31进行盲检测),如果UE_ID没有监听成功,则从组合为2个CCE进行盲检测(即分别对[CCE0CCE1]、[CCE2CCE3]、...、[CCE30CCE31]),依次类推。如果在整个盲检测过程中都没有监听到和自己相匹配的UE_ID,说明此时没有属于自己的控制信令下达,则UE切换到睡眠模式;如果监听到和自己相匹配的UE_ID,之后按照控制信令解调相对应的业务信息。
B3G/4G的研究目标是汇集蜂窝、固定无线接入、游牧、无线区域网络等接入系统,结合全IP网络,在高速和低速移动环境下分别为用户提供峰值速率达100Mbps以及1Gbps的无线传输能力,并且实现蜂窝系统、区域性无线网络、广播、电视卫星通信的无缝衔接,使得人类实现“任何人在任何时间、任何地点与其他任何人实现任何方式的通信”。Relay(中继)技术可以作为一项有效的措施应用起来,Relay技术既可以增加小区的覆盖也可以增加小区容量。
如图3所示,LTE-A系统中引入relay之后增加了新的链路,相应的术语包括:eNode-B与relay之间的链路称为backhaul link(回程链路或中继链路)、relay与UE之间的链路称为access link(接入链路)、eNode-B与UE之间的链路称为direct link(直传链路)。
发明人发现现有技术至少存在以下问题:由于在系统中引入了中继节点,需要对eNode-B到RN(Relay Node,中继节点)链路具体的物理下行控制信道资源分配进行研究,但对于具体中继链路的物理下行控制信道中所映射的OFDM符号数,REG(resource elementgroup,资源单元组)的大小的研究仍然是空白,而这正是该发明要解决的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种LTE-A系统及其中继链路的物理下行控制信道的资源分配方法,以解决现有技术尚未对eNode-B到RN链路具体的物理下行控制信道的资源分配进行研究的问题。
根据本发明的一个方面,提供了一种中继链路的物理下行控制信道的资源分配方法,包括:为中继链路的物理下行控制信道分配资源,资源为物理资源块内的除已有物理下行控制信道所占用OFDM符号外的部分OFDM符号或全部OFDM符号。
优选地,物理资源块为一个时隙内的一个或多个物理资源块,或者物理资源块为一个子帧内的一对或多对物理资源块。
优选地,为中继链路的物理下行控制信道分配的部分OFDM符号在子帧的第1个时隙内,或者超过第1个时隙。
优选地,为中继链路的物理下行控制信道分配的部分OFDM符号的数量大于1或者大于等于2。
优选地,采用静态配置或者半静态配置的方式为中继链路的物理下行控制信道分配资源,静态配置是指系统规定固定不变的若干个OFDM符号用于承载中继链路的物理下行控制信道,半静态配置是指系统显示指示或隐示指示可变的若干个OFDM符号用于承载中继链路的物理下行控制信道。
优选地,当采用静态配置的方式时,为中继链路的物理下行控制信道分配的部分OFDM符号为子帧内除已有物理下行控制信道所占用OFDM符号外的任意OFDM符号;当采用半静态配置的方式时,为中继链路的物理下行控制信道分配的部分OFDM符号通过中继链路的物理广播信道或者高层信令下发信令通知给中继节点。
优选地,为中继链路的物理下行控制信道分配的全部OFDM符号中,当某一OFDM符号用于收发转换时,OFDM符号不再用于承载中继链路的物理下行控制信道。
优选地,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:
当为中继链路的物理下行控制信道分配的OFDM符号包含小区特殊的参考符号或中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:在物理资源块内的OFDM符号内,每6个子载波为1个资源单元组;中继链路的物理下行控制信道每4个复数符号为一个单元进行资源单元组的映射;
当为中继链路的物理下行控制信道分配的OFDM符号不包含小区特殊的参考符号和中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:在物理资源块内的OFDM符号内,每4个子载波为1个资源单元组;中继链路的物理下行控制信道每4个复数符号为一个单元进行资源单元组的映射。
优选地,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:
当为中继链路的物理下行控制信道分配的OFDM符号包含小区特殊的参考符号和/或中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:在物理资源块内的OFDM符号内,每3个子载波为1个资源单元组;中继链路的物理下行控制信道每2个复数符号为一个单元进行资源单元组的映射;
当为中继链路的物理下行控制信道分配的OFDM符号不包含小区特殊的参考符号和中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:在物理资源块内的OFDM符号内,每2个子载波为1个资源单元组;中继链路的物理下行控制信道每2个复数符号为一个单元进行资源单元组的映射。
优选地,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:
当为中继链路的物理下行控制信道分配的OFDM符号包含小区特殊的参考符号和/或中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:在物理资源块内的OFDM符号内,每12个子载波为1个资源单元组;中继链路的物理下行控制信道每8个复数符号为一个单元进行资源单元组的映射;
当为中继链路的物理下行控制信道分配的OFDM符号不包含小区特殊的参考符号和中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:在物理资源块内的OFDM符号内,每8个子载波为1个资源单元组;中继链路的物理下行控制信道每8个复数符号为一个单元进行资源单元组的映射。
优选地,根据系统带宽或者根据通知到中继节点的高层信令为中继链路的物理下行控制信道分配资源。
优选地,根据系统带宽为中继链路的物理下行控制信道分配资源包括:当系统带宽较大时,为中继链路的物理下行控制信道分配的资源为物理资源块内的除已有物理下行控制信道所占用OFDM符号外的部分OFDM符号;当系统带宽较小时,为中继链路的物理下行控制信道分配的资源为物理资源块内的除已有物理下行控制信道所占用OFDM符号外的全部OFDM符号。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种LTE-A系统,在该系统中,为中继链路的物理下行控制信道分配的资源为物理资源块内的除已有物理下行控制信道所占用OFDM符号外的部分OFDM符号或全部OFDM符号。
优选地,为中继链路的物理下行控制信道分配的资源采用静态配置或者半静态配置的方式,静态配置是指系统规定固定不变的若干个OFDM符号用于承载中继链路的物理下行控制信道,半静态配置是指系统显示指示或隐示指示可变的若干个OFDM符号用于承载中继链路的物理下行控制信道。
优选地,当采用半静态配置的方式时,为中继链路的物理下行控制信道分配的部分OFDM符号为子帧内除已有物理下行控制信道所占用OFDM符号外的任意OFDM符号;当采用半静态配置的方式时,为中继链路的物理下行控制信道分配的部分OFDM符号通过中继链路的物理广播信道或者高层信令下发信令通知给中继节点。
优选地,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:
当为中继链路的物理下行控制信道分配的OFDM符号包含小区特殊的参考符号或中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:在物理资源块内的OFDM符号内,每6个子载波为1个资源单元组;中继链路的物理下行控制信道每4个复数符号为一个单元进行资源单元组的映射;
当为中继链路的物理下行控制信道分配的OFDM符号不包含小区特殊的参考符号和中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:在物理资源块内的OFDM符号内,每4个子载波为1个资源单元组;中继链路的物理下行控制信道每4个复数符号为一个单元进行资源单元组的映射。
优选地,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:
当为中继链路的物理下行控制信道分配的OFDM符号包含小区特殊的参考符号和/或中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:在物理资源块内的OFDM符号内,每3个子载波为1个资源单元组;中继链路的物理下行控制信道每2个复数符号为一个单元进行资源单元组的映射;
当为中继链路的物理下行控制信道分配的OFDM符号不包含小区特殊的参考符号和中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:在物理资源块内的OFDM符号内,每2个子载波为1个资源单元组;中继链路的物理下行控制信道每2个复数符号为一个单元进行资源单元组的映射。
优选地,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:
当为中继链路的物理下行控制信道分配的OFDM符号包含小区特殊的参考符号和/或中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:在物理资源块内的OFDM符号内,每12个子载波为1个资源单元组;中继链路的物理下行控制信道每8个复数符号为一个单元进行资源单元组的映射;
当为中继链路的物理下行控制信道分配的OFDM符号不包含小区特殊的参考符号和中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的资源单元组大小为:在物理资源块内的OFDM符号内,每8个子载波为1个资源单元组;中继链路的物理下行控制信道每8个复数符号为一个单元进行资源单元组的映射。
因为提供了R-PDCCH的资源分配方案,具体涉及复用方式的选择及资源映射,解决了现有技术尚未对eNode-B到RN链路具体的物理下行控制信道的资源分配进行研究的问题,从而可以很好地适用于基站到中继节点链路,提高整个系统的调度增益及链路性能增益,复用方式灵活简单,既保证了后向兼容性(兼容LTE系统),也解决了中继节点能够正确接收来自基站控制信息的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了资源块、子载波的示意图;
图2示出了的帧结构示意图;
图3示出了系统的结构示意图;
图4示出了根据本发明实施例的中继链路的物理下行控制信道的资源分配方法的流程图;
图5示出了根据本发明优选实施例一的R-PDCCH复用方式的示意图之一;
图6示出了根据本发明优选实施例一的R-PDCCH复用方式的示意图之二;
图7示出了根据本发明优选实施例二的静态配置R-PDCCH的示意图之一;
图8示出了根据本发明优选实施例二的静态配置R-PDCCH的示意图之二;
图9示出了根据本发明优选实施例三的REG大小的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例,来详细说明本发明。
图4示出了根据本发明实施例的中继链路的物理下行控制信道的资源分配方法的流程图,包括:
步骤S10,为中继链路的物理下行控制信道(Relay link-PhysicalDownlink Control Channel,R-PDCCH)分配资源,该资源为物理资源块内的除已有物理下行控制信道所占用OFDM符号外的部分OFDM符号或全部OFDM符号。
该实施例通过为R-PDCCH分配资源,具体给出了其占用的物理资源块内的OFDM符号,解决了现有技术尚未对eNode-B到RN链路具体的物理下行控制信道的资源分配进行研究的问题。该实施例给出了R-PDCCH的资源分配的具体方案。
本发明提出的中继链路的物理下行控制信道复用方式选择及资源映射如下:
1、基站到中继节点链路的物理下行控制信道复用方式选择及资源映射具体包括:
中继链路的物理下行控制信道复用方式分为:占用一个时隙内的一个或若干个物理资源块或是一个子帧内的一对或若干对物理资源块内的除了物理下行控制信道之外的部分OFDM符号;占用一个时隙内的一个或若干个物理资源块或是一个子帧内的一对或若干对物理资源块内的除了物理下行控制信道之外的所有OFDM符号。
2、基于1中所述中继链路的物理下行控制信道占用的部分OFDM符号,OFDM符号可仅在子帧内的第1个时隙(slot)内,或是超过第1个时隙(slot)。
3、基于2中所述中继链路的物理下行控制信道占用的部分OFDM符号,其OFDM符号数大于1个OFDM符号,或是大于等于2个OFDM符号。
4、基于2中所述中继链路的物理下行控制信道占用的部分OFDM符号可以是静态或是半静态配置,静态配置是指系统规定固定不变的若干个OFDM符号用于承载中继链路的物理下行控制信道;半静态配置是指系统显示指示或隐示指示可变的若干个OFDM符号用于承载中继链路的物理下行控制信道。
5、基于4中所述固定不变的若干个OFDM符号可以占用子帧内除了物理下行控制信道之外的任何OFDM符号;所述可变的若干个OFDM符号可以通过中继链路的物理广播信道,或是高层信令下发信令通知中继节点。
6、基于1中所述中继链路的物理下行控制信道占用的所有OFDM符号,如果此时某个OFDM符号用于收发转换,则此时该OFDM符号不用于承载中继链路的物理下行控制信道。
7、基于1中所述中继链路的物理下行控制信道的REG大小采用和LTE系统中物理下行控制信道的REG大小相同,或是不同的方式。
REG大小相同时,被占用的OFDM符号包含小区特殊的参考符号(Cell-specific Reference Signals,CRS)或中继链路导频时,在该符号内采用的中继链路的物理下行控制信道REG大小为:在物理资源块内的该OFDM符号内,每6个子载波为1个REG,共2个REGs;被占用的OFDM符号不包含小区特殊的参考符号和中继链路导频时,在该符号内采用的中继链路的物理下行控制信道REG大小为:在物理资源块内的该OFDM符号内,每4个子载波为1个REG,共3个REGs,此时中继链路的物理下行控制信道每4个复数符号为1个单元进行REG的映射,其中的复数符号可以是星座调制后的符号或者是预编码后的符号。
REG大小不同时,被占用的OFDM符号包含小区特殊的参考符号和/或中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的REG大小为:在物理资源块内的该OFDM符号内,每3个子载波为1个REG,共4个REGs;被占用的OFDM符号不包含小区特殊的参考符号和中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的REG大小为:在物理资源块内的该OFDM符号内,每2个子载波为1个REG,共6个REGs,此时中继链路的物理下行控制信道每2个复数符号为1个单元进行REG的映射,其中的复数符号可以是星座调制后的符号或者是预编码后的符号。
REG大小不同时,被占用的OFDM符号包含小区特殊的参考符号和/或中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的REG大小为:在物理资源块内的该OFDM符号内,每12个子载波为1个REG,共1个REG;被占用的OFDM符号不包含小区特殊的参考符号和中继链路导频时,中继链路的物理下行控制信道的REG大小为:在物理资源块内的该OFDM符号内,每8个子载波为1个REG,共1.5个REGs,此时中继链路的物理下行控制信道每8个复数符号为1个单元进行REG的映射,其中的复数符号可以是星座调制后的符号或者是预编码后的符号。
8、基于1中所述两种方式在系统中,可以同时存在,或是仅存在一种,具体的还包括:当同时存在时可以根据系统带宽进行决定;或是根据高层信令通知中继节点具体的方式。
9、基于8中所述根据系统带宽进行决定是指当系统带宽较大时,选择部分OFDM符号;当系统带宽较小时,选择全部OFDM符号。
综上,采用本发明所述方法,提供一种中继链路的物理下行控制信道映射,可以很好地适用于基站到中继节点链路,提高整个系统的调度增益及链路性能增益,复用方式灵活简单,既保证了后向兼容性(兼容LTE系统),也解决了中继节点能够正确接收来自基站控制信息的问题。
下面结合附图和具体的实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一:
如图5所示,R-PDCCH占用第4个、第6个、第7个、第10个、第12个、第13个、第14个PRB(物理资源块)的第4个、第5个OFDM符号,此时表示R-PDCCH和R-PDSCH的复用方式为TDM结合FDM的方式,即占用了部分OFDM符号;如图6所示,R-PDCCH占用第6个、第7个、第10个PRB的除了PDCCH之外的所有OFDM符号,此时表示R-PDCCH和R-PDSCH的复用方式为FDM的方式。
目前系统带宽支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz,一个优选的实例是当系统带宽大于1.4MHz时采用TDM结合FDM的方式,而小于等于1.4MHz时采用FDM方式。
通过该种方式,使得系统灵活配置R-PDCCH的复用方式,适合小带宽和大带宽的应用场景,合理利用时频资源,提高调度增益。
实施例二:
如图7所示,采用TDM结合FDM方式时,如果系统是静态配置固定不变的OFDM符号用于承载R-PDCCH,则一个优选的实例是截止在子帧内的第1个时隙的最后1个OFDM符号,当然也可以截止在其它OFDM符号;如图8所示,采用FDM方式时,存在收发转换OFDM符号,如该子帧的最后1个OFDM符号,则此时除了PDCCH和所述收发转换OFDM符号之外的所有OFDM符号都用于承载R-PDCCH。
系统是静态配置固定不变的OFDM符号用于承载R-PDCCH,该方式没有增加信令开销,也没有增加eNode-B和RN侧的设计复杂度。
实施例三:
如图9所示,2个OFDM符号表示子帧内第4个、第5个OFDM符号,左图表示第4个OFDM符号内不包含任何参考符号,在该物理资源块内的第4个OFDM符号内每4个子载波为1个REG,第5个OFDM符号内包含CRS(如R0、R1),在该物理资源块内的第5个OFDM符号内每6个子载波为1个REG;右图表示第4个OFDM符号内不包含任何参考符号,在该物理资源块内的第4个OFDM符号内每2个子载波为1个REG,第5个OFDM符号内包含CRS,在该物理资源块内的第5个OFDM符号内每3个子载波为1个REG。
系统中RN的个数远远小于UEs的个数,所以对于R-PDCCH的REG大小可以取得较小,这样在资源映射时可以获得更多的交织增益,并且可以降低小区间的干扰。
本发明提出的中继链路的物理下行控制信道的资源分配方法可以应用于LTE-A系统中。
根据本发明的另一个方面,还提供了一种LTE-A系统,在该系统中,采用如图4至图9所示的优选实施例的方法为R-PDCCH分配资源。
从以上的描述中,可以看出,本发明实现了如下技术效果:本发明可以很好地适用于基站到中继节点链路,提高整个系统的调度增益及链路性能增益,复用方式灵活简单,既保证了后向兼容性(兼容LTE系统),也解决了中继节点能够正确接收来自基站控制信息的问题。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。