CN102132512A - 用于移除电信网络中pdcch检测错误的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于不含糊编码长期演进(LTE)电信系统中物理下行链路控制信道(PDCCH)信道以移除检测错误的系统、方法和节点。该方法包含通过从循环缓冲区中排除至少一个编码位来修改循环缓冲区大小的步骤。循环缓冲区从具有多个位的PDCCH有效载荷收集交织位。用卷积码对PDCCH有效载荷进行编码。然后交织PDCCH有效载荷的位。交织位被收集到修改的循环缓冲区中。然后从修改的循环缓冲区中选择位用于传输。

Description

用于移除电信网络中PDCCH检测错误的系统和方法
相关申请的交叉参考
本申请要求2008年8月21日提交的美国临时申请No.61/090753的利益，该申请的公开通过参考全部结合于本文中。
技术领域
本发明涉及通信网络。更具体地说，并且不作为限制，本发明涉及用于移除长期演进(LTE)电信系统中物理下行链路控制信道(PDCCH)检测错误的系统和方法。
背景技术
图1例证了包括称为核心网络102和UMTS陆地无线电接入网(UTRAN)104的第三代(3G)网络的通用移动电信系统(UMTS)网络100的简化框图。UTRAN包括多个无线电网络控制器(RNC)106。此外，存在执行各种职能的多个RNC。每个RNC连接到一组基站。基站经常称为节点B。每个节点B 108负责与给定地理小区内的一个或多个用户设备(UE)110通信。服务RNC负责在节点B与核心网络之间路由用户和信令数据。
在LTE系统中，通过在多个UE之间共享的无线电资源发射PDCCH。UE被规定为对于UE特定的搜索空间必须监视四个聚集级别，具体地说是1、2、4和8，而对于公共搜索空间必须监视两个聚集级别，具体地说是4和8。
第三代合作伙伴项目(3GPP)技术规范(TS)36.213(版本8)章节9.1说明了用于确定物理下行链路控制信道指配的UE过程。具体地说，章节9.1.1(PDCCH指配过程)讨论了在聚集级别L∈{1，2，4，8}的搜索空间
Figure BPA00001320319100011
该聚集级别通过由下式给出的控制信道单元(CCE)的连续集合定义：
( Z k ( L ) + i ) mod N CCE , k - - - ( 1 )
其中NCCE，k是子帧k的控制区域中CCE的总数，定义搜索空间i＝0，1，...，M(L)·L-1的开始，并且M(L)是在给定搜索空间中要监视的PDCCH的数量。每个CCE含有36个正交相移键控(QPSK)调制符号。下面示出了由表1规定并在3GPP TS 36.213中公开的M(L)的值。
Figure BPA00001320319100022
表1：M(L)与聚集级别L
用这个定义，不同聚集级别的搜索空间可彼此交叠，而无论系统带宽如何。具体地说，UE特定搜索空间和公共搜索空间可以交叠。此外，不同聚集级别的搜索空间可以交叠。例如，表2在下面例证了这种交叠的示例。表2分别例证了其中对于L＝{1，2，4，8}NCCE，k＝9，
Figure BPA00001320319100023
的示例。
Figure BPA00001320319100024
表2
PDCCH传输采用比率1/3的截尾卷积码的基于循环缓冲区的速率匹配。由于接收到编码位和不同聚集级别之间交叠的搜索空间，多个聚集级别可通过循环冗余校验(CRC)校验。
此外，由于基于循环缓冲区的速率匹配，对于给定的聚集大小(2，4或8)，在第一CCE之后，编码位开始重复它们自己。图2A和2B是例证现有电信系统中CCE重复示例的简化框图。图2A和2B例证了具体有效载荷大小(即48位)的示例。图2A例证了具有以2次重复的聚集大小为4的多个CCE 200的有效载荷。每次重复在循环缓冲区中的同一位置开始。图2B例证了具有聚集大小为8的多个CCE 202的有效载荷。对于聚集大小8，存在四次重复，其中每次重复在循环缓冲区中的同一位置开始。
一般而言，在下式示出了具有混淆级别的必要条件：
N×k＝24×m                            (2)
其中N是含糊的(ambiguous)有效载荷大小，并且m和k都是整数。由于UE不需要用高于0.75的码率解码PDCCH，所以N应该不大于54×(8-m)。例如，当N＝48，m＝2k时，k可以取值1、2或4。在这种示例中，{1，2，4，8}的任何组合都可产生混淆的(2个或更多个)聚集级别。由于LTE PDCCH有效载荷含有信息位和对应的16位CRC，因此有效载荷大小不小于20位。可应用于LTE系统的所有有问题的大小的详尽列表是：
{20，21，24，28，30，32，36，40，42，48，60，72，96，120}    (3)
由于编码位重复和搜索空间在不同聚集大小之间交叠，多个聚集大小可通过CRC校验。由于PDCCH的第一CCE链接到上行链路确认/否定确认(ACK/NACK)资源以便动态调度，所以UE可在不同资源中发送其ACK/NACK，这是节点B不知道的(即，多个ACK/NACK资源是可能的)。这样，当来自不同聚集级别的两个或更多个PDCCH解码候选具有不同的最低CCE索引时，在从对应的PDCCH许可的第一CCE映射的上行链路(UL)ACK/NAK资源位置中可能存在混淆。可能错误的UL ACK/NAK资源位置不仅产生不必要的UL干扰，它还影响下行链路吞吐量，特别是对于高几何学(high geometry)UE。
已经存在大量补救这些问题的解决方案。在一个解决方案中，在每个PDCCH格式中增加两位来指示聚集大小。这个简单的解决方案将允许UE验证聚集大小的正确性。然而，这个解决方案增大了PDCCH上的开销，并且降低了这些重要系统信号的覆盖。
在另一个现有解决方案中，对于不同的聚集大小，应用不同的CRC掩码或加扰码。这明显增大了UE解码复杂性。此外，CRC的附加加扰操作(例如各种UE标识、发射天线选择掩码和用于聚集级别特定掩码的提议)导致更高的CRC错误检测概率。由此，这个解决方案未解决与检测可靠性相关联的问题。
在另一个现有解决方案中，演进的节点B(eNodeB)尝试在所有可能的位置解码UE的ACK/NACK。eNodeB没有UE是否选择含糊PDCCH有效载荷大小的PDCCH传输的正确聚集级别的知识。eNodeB可以选择检测所有可能聚集级别上给定UE的UL ACK/NACK。然而，它不仅产生附加的实现复杂性，而且更重要的是，它不能保证正确检测。首先，eNodeB必须确保没有UL ACK/NAK冲突是可能的。这施加了严格的调度约束，因为不同的UE不应该具有交叠的搜索空间。如果不是不可能的，那么由于系统载荷，在实际中满足这种情况是非常困难的。而且，eNodeB不能假定由于信道条件、混合自动重复请求(HARQ)终止目标和不完美的功率控制引起的某些聚集级别的特定ACK/NAK统计。最后，多个假设不可避免地提供了对UL ACK/NAK检测性能的负面影响。由此，利用eNodeB解决上面提到的问题是不切实际的。
为了确定PDCCH传输的实际聚集级别，UE可以使用各种方法。UE可以使用经调制符号来确定CCE的所有可能混淆组合的能量。然而，因为来自其它小区的干扰，这种方法是非常不可靠的。在另一个方法中，可以重新编码PDCCH。UE可解码位以重新编码PDCCH并确定CCE的所有可能混淆组合的信噪比(SNR)。这种方法更加可靠，但是非常复杂。备选地，UE可以执行每个分段的CRC校验，每个分段含有编码位的重复的整数倍和CCE的整数倍。没有保证每个分段都有相同的CRC校验结果。由此，必须设计复杂的判定逻辑。此外，这种方法不可避免地大大增加了盲PDCCH解码的数量。由此，除非采纳非常复杂的实现，否则不容易实现解决方案。备选地，为了绕过上面的复杂实现，可以选择聚集级别。例如，在具有正CRC校验的所有聚集级别之中，可以选择最高的或最低的聚集级别。在任一情况下，这些实现都易受不可忽略的(选择不正确聚集级别的)错误报警概率的影响。
在另一个现有解决方案中，可以向具有“麻烦的(troubled)”有效载荷大小的那些PDCCH应用零填充。因为存在如此多麻烦的有效载荷大小，因此这个解决方案需要复杂的接收器盲解码逻辑。
发明内容
本发明修改循环缓冲区的大小以避免任何聚集级别混淆。本发明通过从循环缓冲区中排除至少一个编码位来实现PDCCH的这种不含糊编码。具体地说，所排除的位可以是有效载荷中的最后编码位、多于一个编码位或任何编码位。
在一方面，本发明涉及通过不含糊编码移除长期演进(LTE)电信系统中物理下行链路控制信道(PDCCH)检测错误的方法。该方法包含通过从循环缓冲区中排除至少一个编码位来修改循环缓冲区大小的步骤。循环缓冲区从具有多个位的PDCCH有效载荷收集交织位。用卷积码对PDCCH有效载荷进行编码。然后交织PDCCH有效载荷的位。交织位被收集到修改的循环缓冲区中。然后从修改的循环缓冲区中选择位用于传输。
在另一方面，本发明涉及用于用不含糊编码移除LTE电信系统中PDCCH检测错误的系统。所述系统包含用于发射具有多个位的PDCCH有效载荷的发射器和用于从PDCCH有效载荷收集交织位的循环缓冲区。通过从循环缓冲区中排除至少一个编码位来修改循环缓冲区的大小。用卷积码对PDCCH有效载荷进行编码。交织PDCCH有效载荷的多个位，并将其收集到修改的循环缓冲区中。然后发射从修改的循环缓冲区中选择的位。
在又一方面，本发明涉及用于通过用不含糊编码发射有效载荷而移除LTE电信系统中PDCCH检测错误的节点。所述节点通过从循环缓冲区中排除至少一个编码位来修改循环缓冲区的大小。循环缓冲区从具有多个位的PDCCH有效载荷收集交织位。所述节点用卷积码对PDCCH有效载荷编码，并交织PDCCH有效载荷的多个位。所述节点将交织位收集到修改的循环缓冲区中。所述节点然后从修改的循环缓冲区中选择位用于传输。
附图说明
在以下部分中，将参考在附图中例证的示范实施例描述本发明，附图中：
图1(现有技术)例证了UMTS网络的简化框图；
图2A(现有技术)例证了具有聚集大小为4的多个CCE的有效载荷；
图2B(现有技术)例证了具有聚集大小为8的多个CCE的有效载荷；
图3是例证用于卷积编码的传送信道和控制信息的速率匹配的简化框图；以及
图4是例证移除LTE电信系统中PDCCH检测差错的步骤的流程图。
具体实施方式
在以下详细描述中，阐述了大量的具体细节以便提供对本发明的全面理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明。在其它情况下，众所周知的方法、过程、组件和电路未详细描述，以免模糊了本发明。
本发明是用于移除长期演进(LTE)电信系统中物理下行链路控制信道(PDCCH)检测错误的系统和方法。本发明修改循环缓冲区的大小使得不会引起聚集级别混淆。本发明通过从循环缓冲区中排除一个编码位来实现PDCCH的这种不含糊编码。在本发明的优选实施例中，排除的位可以是最后编码位。通过将循环缓冲区长度从3×N减小到(3×N-1)，将不存在可能引起PDCCH检测混淆的有效载荷大小N≥20。由于LTE PDCCH有效载荷含有信息位和对应的16位CRC，因此有效载荷大小不小于20位。备选地，排除的位数可大于1。附加地，排除的位可位于与有效载荷的最后位置不同的位置。
图3是例证用于卷积编码的传送信道和控制信息的速率匹配的简化框图，如在3GPP TS 36.212中所讨论的。如所描绘的，多个子块交织器250、252和254提供到位收集260的输出。然后在位选择和删减(bitselection and pruming)262处理有效载荷。具体地说，首先通过比率1/3的截尾卷积码对PDCCH有效载荷编码。由此，对于在截尾卷积编码器输入端的N位有效载荷大小，在编码器的输出端存在3×N位。如在图3中例证的，然后通过三个子块交织器交织这些位。交织位被收集到循环缓冲区中，然后可选择交织位用于传输。
用于卷积编码的传送信道和控制信息的速率匹配包括交织三位流
Figure BPA00001320319100071
和
Figure BPA00001320319100072
之后收集位并生成循环缓冲区，如在图3中描绘的。根据子块交织器250交织位流
Figure BPA00001320319100073
其中输出序列定义为
Figure BPA00001320319100074
根据子块交织器252交织位流其中输出序列定义为
Figure BPA00001320319100076
根据子块交织器252交织位流
Figure BPA00001320319100077
其中输出序列定义为
Figure BPA00001320319100078
输入到块交织器的位由
Figure BPA00001320319100079
表示，其中D是位数。
应该注意，在3GPP TS 36.212中所描述的卷积编码和速率匹配算法一般可应用于大范围用户数据和系统控制信息。由于检测可靠性问题仅源于PDCCH的特定结构，因此在本发明的优选实施例中，仅在PDCCH有效载荷的情况下进行最小改变。在本发明的第一实施例中，3GPP TS36.212的章节5.1.4.2.2(位收集、选择和传输)中的操作修改如下。生成长度为Kw＝3K∏的循环缓冲区如下：
对于k＝0，...，K∏-1
Figure BPA000013203191000711
对于k＝0，...，K∏-1
对于k＝0，...，K∏-1
如果该有效载荷用于PDCCH，则循环缓冲区的长度减少1：
Kw＝3K∏-1
用E表示速率匹配输出序列长度，速率匹配输出位序列是ek，k＝0，1，...，E-1。
设置k＝0并且j＝0
while{k＜E}
if w j mod K w &NotEqual; < NULL >
e k = w j mod K w
k＝k+1
end if
j＝j+1
end while
在本发明的第二实施例中，可以进一步修改上面对于第一实施例讨论的操作。具体地说，循环缓冲区长度判定如下：
对于PDCCH有效载荷，Kw＝3K∏-1，
否则Kw＝3K∏。
生成循环缓冲区如下：
Figure BPA00001320319100083
对于k＝0，...，K∏-1
Figure BPA00001320319100084
对于k＝0，...，K∏-1
Figure BPA00001320319100085
对于k＝0，...，K∏-2，对于PDCCH有效载荷，
以及对于k＝0，...，K∏-1，否则
用E表示速率匹配输出序列长度，速率匹配输出位序列是ek，k＝0，1，...，E-1。
设置k＝0并且j＝0
while{k＜E}
if w j mod K w &NotEqual; < NULL >
e k = w j mod K w
k＝k+1
end if
j＝j+1
end while
在本发明的第三实施例中，修改用于所有LTE卷积编码信号的循环缓冲区的大小。具体地说，3GPP TS 36.212的章节5.1.4.2.2(位收集、选择和传输)中的操作修改如下。生成长度为Kw＝3K∏-1的循环缓冲区如下：
Figure BPA00001320319100091
对于k＝0，...，K∏-1
Figure BPA00001320319100092
对于k＝0，...，K∏-1
Figure BPA00001320319100093
对于k＝0，...，K∏-2
用E表示速率匹配输出序列长度，速率匹配输出位序列是ek，k＝0，1，...，E-1。
设置k＝0并且j＝0
while{k＜E}
if w j mod K w &NotEqual; < NULL >
e k = w j mod K w
k＝k+1
end if
j＝j+1
end while
图4是根据本发明的示教例证移除LTE电信系统中PDCCH检测错误的步骤的流程图。参考图1-4，现在将说明本发明的步骤。该方法开始于步骤300，其中循环缓冲区的大小修改成使得不会引起聚集级别混淆。这可通过从循环缓冲区中排除一个编码位来实现。所排除的位可以是有效载荷的最后编码位、多于一个编码位或另一编码位。在一个实施例中，如上面所讨论的，仅修改PDCCH有效载荷的循环缓冲区。在另一个实施例中，循环缓冲区长度通过下式判定：
对于PDCCH有效载荷，Kw＝3K∏-1，
否则Kw＝3K∏。
在另一个实施例中，修改用于所有LTE卷积编码信号的循环缓冲区的大小。
接下来，在步骤302，通过比率1/3截尾卷积码对PDCCH有效载荷进行编码。在步骤304，然后由子块交织器250、252和254交织这些位。接下来，在步骤306，在位收集260将位收集到修改的循环缓冲区中。在步骤308，在262中对位进行选择和删减以便传输。
本发明提供了优于现有系统的多个明显优点。本发明提供了对PDCCH检测可靠性问题的通用解决方案。此外，本发明提供了检测和移除PDCCH检测错误的比较简单的方法和系统，而没有过度增加电信系统的复杂性。
本领域的技术人员要认识到，本申请中描述的创新概念可在大范围的应用上进行修改和改变。因此，申请专利的主题的范围不应局限于以上讨论的任何特定示范示教，而是由以下权利要求书定义。

Claims (25)

1.长期演进(LTE)电信系统中物理下行链路控制信道(PDCCH)的不含糊编码的方法，所述方法包括如下步骤：
通过从所述循环缓冲区中排除至少一个编码位来修改循环缓冲区的大小，所述循环缓冲区从具有多个位的PDCCH有效载荷收集交织位；
用信道码对所述PDCCH有效载荷编码；
交织所述PDCCH有效载荷的所述多个位；
将交织位收集到所述修改的循环缓冲区中；以及
从所述修改的循环缓冲区中选择位用于传输。
2.如权利要求1所述的方法，其中修改所述循环缓冲区的大小的所述步骤包含排除所述循环缓冲区的最后编码位。
3.如权利要求1所述的方法，其中修改所述循环缓冲区的大小的所述步骤包含从所述循环缓冲区中排除多个编码位。
4.如权利要求1所述的方法，其中修改所述循环缓冲区的大小的所述步骤包含从所述循环缓冲区的任何位置排除编码位。
5.如权利要求1所述的方法，其中修改所述循环缓冲区的大小的所述步骤包含只修改与PDCCH有效载荷相关联的循环缓冲区。
6.如权利要求1所述的方法，其中修改所述循环缓冲区的大小的所述步骤包含通过如下方式修改所述循环缓冲区长度：
对于PDCCH有效载荷，Kw＝3K∏-1，
否则Kw＝3K∏。
7.如权利要求1所述的方法，其中修改用于所有LTE卷积编码信号的所述循环缓冲区的大小。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述信道码是比率1/3的截尾卷积码。
9.用于发射不含糊编码的长期演进(LTE)电信系统中物理下行链路控制信道(PDCCH)信道的系统，所述系统包括：
发射器，用于发射具有多个位的PDCCH有效载荷；
循环缓冲区，用于从所述PDCCH有效载荷收集交织位；
用于通过从所述循环缓冲区中排除至少一个编码位来修改所述循环缓冲区的大小的构件；
用于用信道码对所述PDCCH有效载荷编码的构件；
用于交织所述PDCCH有效载荷的所述多个位的构件；
用于将交织位收集到所述修改的循环缓冲区中的构件；以及
用于从所述修改的循环缓冲区中选择位用于传输的构件。
10.如权利要求9所述的系统，其中用于修改所述循环缓冲区的大小的构件包含用于排除所述循环缓冲区的最后编码位的构件。
11.如权利要求9所述的系统，其中用于修改所述循环缓冲区的大小的构件包含用于从所述循环缓冲区中排除多个编码位的构件。
12.如权利要求9所述的系统，其中用于修改所述循环缓冲区的大小的构件包含用于从所述循环缓冲区的任何位置排除编码位的构件。
13.如权利要求9所述的系统，其中用于修改所述循环缓冲区的大小的构件包含用于只修改与PDCCH有效载荷相关联的循环缓冲区的构件。
14.如权利要求9所述的系统，其中用于修改所述循环缓冲区的大小的构件包含用于通过如下方式修改所述循环缓冲区长度的构件：
对于PDCCH有效载荷，Kw＝3K∏-1，
否则Kw＝3K∏。
15.如权利要求9所述的系统，其中修改用于所有LTE卷积编码信号的所述循环缓冲区的大小。
16.如权利要求9所述的系统，其中用于交织所述PDCCH有效载荷的所述多个位的构件是多个子块交织器。
17.如权利要求9所述的系统，其中所述信道码是比率1/3的截尾卷积码。
18.用于发射不含糊编码的长期演进(LTE)电信系统中物理下行链路控制信道(PDCCH)信道的节点，所述节点包括：
用于通过从所述循环缓冲区中排除至少一个编码位来修改循环缓冲区大小的构件，所述循环缓冲区从具有多个位的PDCCH有效载荷收集交织位；
用于用信道码对所述PDCCH有效载荷编码的构件；
用于交织所述PDCCH有效载荷的所述多个位的构件；
用于将交织位收集到所述修改的循环缓冲区中的构件；以及
用于从所述修改的循环缓冲区中选择位用于传输的构件。
19.如权利要求18所述的节点，其中用于修改所述循环缓冲区的大小的构件包含用于排除所述循环缓冲区的最后编码位的构件。
20.如权利要求18所述的节点，其中用于修改所述循环缓冲区的大小的构件包含用于从所述循环缓冲区中排除多个编码位的构件。
21.如权利要求18所述的节点，其中用于修改所述循环缓冲区的大小的构件包含用于从所述循环缓冲区的任何位置排除编码位的构件。
22.如权利要求18所述的节点，其中用于修改所述循环缓冲区的大小的构件包含用于只修改与PDCCH有效载荷相关联的循环缓冲区的构件。
23.如权利要求18所述的节点，其中用于修改所述循环缓冲区的大小的构件包含用于通过如下方式修改所述循环缓冲区长度的构件：
对于PDCCH有效载荷，Kw＝3K∏-1，
否则Kw＝3K∏。
24.如权利要求18所述的节点，其中修改用于所有LTE卷积编码信号的所述循环缓冲区的大小。
25.如权利要求18所述的节点，其中所述信道码是比率1/3的截尾卷积码。
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