CN102379094B - 在多载波系统中执行无线通信的方法及使用该方法的装置 - Google Patents

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Abstract

一种在多载波系统中通过用户设备(UE)执行无线通信的方法,包括:不管UE可支持的载波,接收关于确定为默认的至少一个载波的最小聚合信息,基于最小聚合信息配置至少一个载波,并使用这至少一个载波执行通信。

Description

在多载波系统中执行无线通信的方法及使用该方法的装置
技术领域
本发明涉及无线通信,尤其是,涉及在多载波系统中执行无线通信的方法。
背景技术
无线通信系统广泛地分布在世界各地以提供各种各样类型的通信服务,诸如语音或者数据通信。通常,无线通信系统是通过共享可用的无线资源能够支持多个用户通信的多址系统。多址系统的示例包括时分多址(TDMA)系统、码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统等等。
在无线通信系统中,即使在上行链路和下行链路之间不同地设置带宽,通常考虑一个载波。在第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)中,一个载波基于单载波构成上行链路和下行链路的每一个,并且上行链路的带宽与下行链路的带宽是对称的。但是,除了世界上某些区域之外,其不便于分配宽带宽的频率。因此,作为用于有效地使用分段的小频带的技术,正在开发频谱聚合技术以获得与当通过物理上聚合频率域中的多个频带来使用逻辑上宽带宽的频带时相同的效果。该频谱聚合包括:例如即使3GPPLTE支持高达20MHz的带宽,通过使用多个载波来支持100兆赫(MHz)的系统带宽的技术;和在上行链路和下行链路之间分配不对称带宽的技术。
UE(用户设备)可以具有用于下行链路载波的接收或者上行链路载波的传输的不同的能力。例如,一个UE可以仅仅支持20MHz或者更小的上行链路/下行链路载波的聚合,而另一个UE可以仅仅支持100MHz或者更小的上行链路/下行链路载波的聚合。因为这样的限制,当特定的UE首次与BS(基站)执行通信的时候BS需要确定如何建立载波的聚合。
发明内容
技术问题
因此,鉴于以上的问题设计了本发明,并且本发明的一个目的是提供一种执行无线通信的方法,其中可以容易地在UE和BS之间建立多个载波。
问题的解决方案
根据本发明的第一个方面,提供了一种在多载波系统中通过用户设备(UE)执行无线通信的方法,其中基站具有用于执行无线通信的多个M载波。该方法包括:接收定义载波数目n(这里1≤n<M)的最小聚合信息;基于最小聚合信息配置至少一个载波;以及使用配置的至少一个载波与基站执行无线通信。
根据本发明的第二个方面,提供了一种在多载波系统中通过基站(BS)执行无线通信的方法。该方法包括将定义载波数目n(这里1≤n<M)的最小聚合信息发送给UE,以使UE去基于最小聚合信息配置至少一个载波;以及经由这至少一个载波从UE执行无线通信。
本发明的第三个方面提供了一种用于在多载波系统中与基站执行无线通信的用户设备,其中基站具有用于执行无线通信的多个M载波,该用户设备包括:用于接收定义载波的数目n(这里1≤n<M)的最小聚合信息的收发机;用于基于最小聚合信息配置至少一个载波的处理器;并且其中收发机可操作用于使用配置的至少一个载波执行无线通信。
本发明的第四个方面提供了一种用于在多载波系统中与至少一个用户设备(UE)执行无线通信的基站,该基站包括:用于提供定义载波数目n(这里1≤n<M)的最小聚合信息,以使在多载波系统中UE能够基于最小聚合信息配置至少一个载波的装置;和
收发机,用于将最小聚合信息发送给UE;并且经由配置的至少一个载波从UE接收执行的与UE的无线通信。
在本发明的实施例中:
-n对应于在多载波系统中任何UE能够使用的载波的最小数量。
-最小聚合信息可以经由n个载波来接收或者发送。
-最小聚合信息可以经由广播信道、公共控制信道(CCCH)和无线资源控制(RRC)消息的至少一个来接收或者发送。
-该方法可以包括在根据UE的载波聚合能力可由UE支持的M载波的至少一个上接收或者发送新的聚合信息;以及基于新的聚合信息配置可由UE支持的载波。
-新的聚合信息可以基于UE的能力。
-新的聚合信息可以经由专用控制信道(DCCH)发送。
-新的聚合信息可以包括在无线资源控制(RRC)消息中,其中RRC消息是RRC连接建立消息、RRC连接重配置消息和RRC连接重建消息的任何一个。
-其中最小聚合信息可以经由在最小聚合信息被接收之前UE驻留其上的载波来接收或者发送。
本发明的有益效果
根据本发明,BS首先将最小聚合信息发送给UE。因此,可以导致快速的无线配置。此外,BS其次将考虑UE的能力的新的聚合信息发送给UE。因此,可以获得更加精确的无线配置。通过这样的分级的聚合信息传输方法,可以更加便于在多载波系统中的无线配置。
附图说明
图1示意地图示了无线通信系统。
图2示意地图示了用于支持多个载波的协议结构的示例。
图3图示了用于操作多个载波的帧结构的示例。
图4示出根据本发明的至少一个实施例在多载波系统中在下行链路载波和上行链路载波之间的映射关系。
图5是图示根据本发明实施例在多载波系统中执行无线通信的方法的流程图。
具体实施方式
图1图示了无线通信系统。无线通信系统10包括至少一个基站(BS)11。每个基站11向特定的地理区域15a、15b或者15c(其通常称为小区)提供通信服务。每个小区可以被分成多个区域(其也称作扇区)。移动站(MS)12可以是固定的或者移动的,并且可以称为其他的名称,诸如用户设备(UE)、用户终端(UT)、用户站(SS)、无线设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持设备等等。BS11通常指的是固定站,其与MS12通信,并且可以由其他名字来称呼,诸如演进的节点B(eNB)、基站收发机系统(BTS)、接入点(AP)等等。下行链路(DL)指的是从BS11到MS12的通信,并且上行链路(UL)指的是从MS12到BS11的通信。在下行链路中,发射机可以是BS11的一部分,并且接收机可以是MS12的一部分。在上行链路中,发射机可以是MS12的一部分,并且接收机可以是BS11的一部分。
频谱聚合(或者带宽聚合或者载波聚合)支持多个载波。载波是由带宽和中心频率定义的。频谱聚合被采用来支持提高信息吞吐量,防止由于宽带射频(RF)元素的引入而造成的成本提高,并且保证与现有的系统兼容。例如,如果四个载波被分配作为具有5MHz带宽的载波单元的粒度,则可以支持20MHz的最大带宽。
频谱聚合可以被分成邻接频谱聚合和非邻接频谱聚合。邻接频谱聚合使用邻接的载波,并且非邻接频谱聚合使用不相连的载波。聚合的载波的数目可以在上行链路和下行链路中不同。当下行链路载波的数目和上行链路载波的数目相等的时候,该聚合称为对称聚合,而当该数目不同的时候,该聚合称为不对称聚合。
聚合的多个载波的大小(即,带宽)可以改变。例如,当五个载波被用于配置70MHz频带的时候,它们可以被配置为5MHz载波(载波#0)+20MHz载波(载波#1)+20MHz载波(载波2)+20MHz载波(载波#3)+5MHz载波(载波#4)。
在以下的描述中,多载波系统指的是基于频谱聚合支持多个载波的系统。可以在多载波系统中使用邻接频谱聚合和/或不连续的频谱聚合,并且此外,可以使用对称聚合或者不对称的聚合。
图2图示了用于支持多个载波的协议结构的示例。公共介质访问控制(MAC)实体210管理使用多个载波的物理(PHY)层220。由特定的载波发送的MAC管理消息可以适用于其他的载波。PHY层220可以以TDD(时分双工)和/或FDD(频分双工)方案来操作。
存在若干在物理层220中使用的物理控制信道。物理下行链路控制信道(PDCCH)可以通知UE有关寻呼信道(PCH)和下行链路共享信道(DL-SCH)的资源分配,以及与DL-SCH相关的混合自动重传请求(HARQ)信息。PDCCH可以承载上行链路调度许可,其通知UE有关上行链路传输的资源分配。物理控制格式指示信道(PCFICH)通知UE有关用于PDCCH并且在每个子帧中发送的OFDM符号的数目。物理混合ARQ指示信道(PHICH)承载响应于上行链路传输的HARQACK/NAK信号。物理上行链路控制信道(PUCCH)承载上行链路控制信息,诸如响应于下行链路传输的HARQACK/NAK、调度请求和信道质量指示符(CQI)。物理上行链路共享信道(PUSCH)承载上行链路共享信道(UL-SCH)。
图3图示了用于操作多个载波的帧结构的示例。一个无线帧包括10个子帧。每个载波可以具有其自身的控制信道,即,PDCCH。一些载波可以仅仅具有SFH的一部分。多个载波可能或者可能不相互邻接。MS可以根据其能力支持一个或多个载波。
载波可以取决于其方向性被划分成完全配置的载波和部分配置的载波。完全配置的载波指的是可以发送和/或接收每个控制信号和数据的双向载波,并且部分配置的载波指的是仅可以发送下行链路数据的单向的载波。部分配置的载波可以主要地用于MBS(多播和广播服务)和/或SFN(单频网络)。完全配置的载波是为其配置了包括同步、广播、多播和单播控制信令的所有控制信道的独立的载波。部分配置的载波是配置为在TDD中仅仅用于下行链路传输的载波,或者在FDD模式中没有配对的UL载波的下行链路载波。
载波可以取决于它们是否被激活而分成主载波和辅载波。主载波指的是持续地激活的载波,并且辅载波指的是根据特定的条件激活或者停用的载波。激活指的是执行业务数据的传输或者接收,或者业务数据准备好传输或者接收。停用指的是不允许业务数据的传输或者接收。在停用模式下,可以进行测量,或者可以发送或者接收最小信息。MS仅仅使用单个主载波或者与主载波一起的一个或多个辅载波。MS可以通过BS分配主载波和/或辅载波。主载波是由BS使用来与MS交换业务和PHY/MAC控制信令(例如,MAC控制消息)的载波。辅载波是附加载波,MS可以将其用于业务、仅仅每个BS的特定的命令以及在主载波上接收的规则。主载波可以是完全配置的载波,主要控制信息通过主载波在BS和MS之间交换。辅载波可以是完全配置的载波或者部分配置的载波,其被根据MS的请求或者根据BS的指令来分配。主载波可以用于MS进入网络,或者用于辅载波的分配。主载波可以是从完全配置的载波之中选择出来的,而不是被固定到特定的载波上。设置为辅载波的载波可以改变为主载波。
图4示出根据本发明的至少一个实施例在多载波系统中在下行链路载波和上行链路载波之间的映射关系。
参考图4,在FDD系统中,下行链路载波被映射给相应的上行链路载波。D1被映射给U1,D2被映射给U2,并且D3被映射给U3。BS可以将D1、D2和D3指定为下行链路载波的聚合,并且将U1、U2和U3指定为上行链路载波的聚合。UE基于由逻辑信道BCCH发送的系统信息或者由逻辑信道DCCH发送的UE专用的RRC消息来检查在下行链路载波和和上行链路载波之间的对应关系和映射关系。虽然在图4中图示了在下行链路载波和上行链路载波之间的一对一映射关系,但是下行链路载波和上行链路载波可以具有1:n或者n:1的映射关系,即,下行链路载波可以映射给一个或多个上行链路载波,并且上行链路载波可以映射给一个或多个下行链路载波。
通常,下行链路传输需要比上行链路传输更宽的带宽。因此,在BS指示特定的载波的配置或者激活的情形下,特定的下行链路载波和对应的上行链路载波可以隐式地配置,或者不能连同考虑下行链路传输需要比上行链路传输更宽的带宽来激活。只有当BS指示特定的上行链路载波的配置或者激活时,特定的上行链路载波和对应的下行链路载波可以被隐式地共同配置或者激活。因此,在BS想要配置或者激活特定的下行链路载波,并且同时共同地配置或者激活映射到特定的下行链路载波的上行链路载波的情形下,BS必须明确地指示UE来配置或者激活映射的上行链路载波。
由于不同的UE具有不同的载波聚合能力,UE可以支持的载波根据UE可能不同。例如,一个UE不支持载波D1,但是另一个UE可以支持载波D1。当特定的UE被首次接入的时候,BS不知道该UE是否将支持所有载波D1、D2和D3,或者仅仅支持载波D1、D2和D3中的一些。在这种情况下,BS需要通知所有UE最小载波聚合信息。
图5是图示了根据本发明一个实施例在多载波系统中执行无线通信的方法的流程图。
参考图5,在步骤S100,BS将多个M载波的至少一个载波n指定为最小聚合信息。最小聚合信息是有关不管UE可以支持的载波而作为默认确定的至少一个载波的信息。最小聚合信息可以在UE没有接收到其专用的载波聚合信息,或者UE首次执行接入的情形下使用。BS可以经由最小聚合信息来通知UE为通信所必需的最小载波聚合信息,因为该BS不具有关于UE支持的载波的信息。该最小聚合信息还可以被称作默认聚合信息。指定为最小聚合信息的至少一个载波可以是上行链路载波(例如,U1)。或者,指定为最小聚合信息的至少一个载波可以是下行链路载波(例如,D1和D2)。
存在若干BS将至少一个载波指定为最小聚合信息的方法。
例如,BS可以将由UE驻留的载波指定为最小聚合信息。例如,在图4中,在UE驻留载波D2的时间期间,BS可以将载波D2和D3指定为有关下行链路的最小聚合信息,并且仅仅将载波U2指定为有关上行链路的最小聚合信息。
在另一个示例中,BS可以通过考虑是否载波仅仅是特定的UE可访问的,或者是否载波提供特定的服务来指定最小聚合信息。例如,发送公共警报系统(PWS)消息或者多媒体广播多播服务(MBMS)服务的载波可以被指定为最小聚合信息。PWS是包括地震和海啸警报系统(ETWS)(即,在欧洲/日本的公共警报系统),和商业移动警报系统(CMAS)(即,在北美洲的公共警报系统)的术语。PWS是在第三代合作伙伴计划(3GPP)系统中支持的报警消息传输方法。PWS消息可以是取决于区域的ETWS消息或者CMAS消息。在长期演进(LTE)中,PWS消息被随着其加载在系统信息块上而下行发送。
在步骤S110,UE从BS接收最小聚合信息。最小聚合信息在其中发送的载波可以是UE驻留的载波。例如,在UE驻留载波D2的时间期间,BS可以使用载波D2将最小聚合信息发送给UE。此外,最小聚合信息可以包括在系统信息中,并且经由广播信道(尤其是,BCCH)发送。对于另一个示例,最小聚合信息可以经由公共控制信道(CCCH)发送。
在步骤S120,UE基于最小聚合信息配置至少一个载波。在这里,该配置指的是UE和BS使用多个载波配置用于执行无线通信的无线接入。
在步骤S130,UE使用至少一个配置的载波执行与BS的无线通信。UE从指定为最小聚合信息的载波接收下行链路信道或者发送上行链路信道。例如,在最小聚合信息仅仅包括下行链路载波D1和D2以及上行链路载波U2的情形下,UE可以使用下行链路载波D1和D2执行下行链路接收,直到在步骤S131接收到其专用的聚合信息为止,并且在步骤S132使用上行链路载波U2执行上行链路传输。
不管是否UE处于空闲状态或者RRC连接状态,BS可以使用指定为最小聚合信息的载波执行通信。例如,驻留在下行链路载波D2(即,处于空闲状态之中)的UE可以使用指定为最小聚合信息的下行链路载波D1接收系统信息、寻呼消息、PWS消息和MBMS服务。UE(即,空闲状态)可以通过经由指定为最小聚合信息的至少一个上行链路载波执行随机接入将RRC连接请求消息发送给BS。
在步骤S140,UE将有关其载波聚合能力的信息发送给BS。在步骤S150,UE从BS接收有关UE可以支持的载波的新的聚合信息。在这里,新的聚合信息是有关已经考虑了UE的载波聚合能力由BS新指定的载波的聚合信息。也就是说,新的聚合信息专用于该UE。例如,最小聚合信息是载波D1、D2和U2,但是,新的聚合信息可以是载波D1、D2、D3、U1和U2。
UE处于RRC连接状态,并且其经由专用控制信道(DCCH)(即,专用信道)接收新的聚合信息。UE还可以经由公共控制信道(CCCH)接收新的聚合信息。同时,UE使用从下行链路载波D1、D2、D3、U1和U2之中指定为最小聚合信息的任何一个下行链路载波(例如,下行链路载波D2)接收新的聚合信息。在这里,UE可以删除最小聚合信息,同时存储新的聚合信息。
新的聚合信息是在无线资源控制(RRC)层中产生的RRC消息,并且可以是RRC连接建立消息、RRC连接重配置消息和RRC连接重建消息的任何一个。
在步骤S160,UE基于新的聚合信息重新配置载波。在步骤S170,UE使用指定为新的聚合信息的新的载波执行与BS的通信。例如,指定为新的聚合信息的下行链路载波可以包括下行链路载波D1、D2和D3,并且上行链路载波可以包括上行链路载波U1和U2。已经接收新的聚合信息的UE可以在步骤S171经由下行链路载波D1、D2和D3接收下行链路信道,并且可以在步骤S172经由上行链路载波U1和U2发送上行链路信道。在UE支持PWS的情形下,BS可以包括下行链路载波,该下行链路载波包括在新的聚合信息中,并且由PWS提供。
如上所述,BS首先将最小聚合信息发送给UE。因此,可以促使快速的无线配置。此外,BS其次将考虑UE的能力的新的聚合信息发送给UE。因此,可以获得更加精确的无线配置。通过这样的分级的聚合信息传输方法,可以更加便于在多载波系统中的无线配置。
如上所述的所有功能可以根据用于执行该功能的软件或者程序代码,由诸如微处理器、控制器、微控制器和专用集成电路(ASIC)的处理器来执行。程序代码可以基于本发明的描述来设计、开发和实现,并且这对于本领域技术人员是众所周知的。
虽然已经参考其示范性实施例具体示出和描述了本发明,但是本领域技术人员应理解,在不脱离如所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下,可以在其中做出形式上和细节上的各种变化。该示范性实施例应该仅仅被理解为描述性的意义而不是为了限制的目的。因此,本发明的范围不受本发明的详细说明的限制,而是由所附的权利要求来定义,并且在该范围内的所有差别都将被解释为包括在本发明中。

Claims (15)

1.一种在多载波系统中在用户设备(UE)和基站之间执行无线通信的方法,其中所述基站具有用于执行无线通信的多个M载波,所述方法包括:
UE接收定义载波数目n的最小聚合信息,这里1≤n<M;
基于所述最小聚合信息UE配置至少一个载波;和
UE使用所述配置的至少一个载波执行与所述基站的无线通信。
2.根据权利要求1所述的方法,其中n对应于在所述多载波系统中任何UE能够使用的载波的最小数量。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述最小聚合信息是经由所述n个载波的一个接收的。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述最小聚合信息是经由广播信道、公共控制信道(CCCH)和无线资源控制(RRC)消息的至少一个接收的。
5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括∶
接收关于根据所述UE的载波聚合能力所述UE能支持的所述M载波的至少一个新的聚合信息;和
基于所述新的聚合信息配置由所述UE能支持的载波。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述新的聚合信息基于所述UE的能力。
7.根据权利要求5所述的方法,其中所述新的聚合信息是经由专用控制信道(DCCH)发送的。
8.根据权利要求5所述的方法,其中所述新的聚合信息是经由无线资源控制(RRC)消息接收的,其中所述RRC消息是RRC连接建立消息、RRC连接重配置消息和RRC连接重建消息的任何一个。
9.根据权利要求5所述的方法,其中所述最小聚合信息是经由在所述最小聚合信息被接收之前所述UE驻留在其上的载波来接收的。
10.一种在多载波系统中在基站(BS)和至少一个用户设备(UE)之间执行无线通信的方法,所述方法包括:
将定义载波数目n的最小聚合信息从BS发送给UE,以使所述UE能够基于所述最小聚合信息配置至少一个载波,这里1≤n<M;和
经由所述至少一个载波BS与所述UE执行无线通信。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述n对应于在所述多载波系统中任何UE能够使用的载波的最小数量。
12.根据权利要求10所述的方法,其中所述最小聚合信息是经由所述n个载波的一个发送的。
13.根据权利要求10所述的方法,其中所述最小聚合信息是经由广播信道、公共控制信道(CCCH)和无线资源控制(RRC)消息的至少一个发送的。
14.一种在多载波系统中用于与基站执行无线通信的用户设备,其中所述基站具有用于执行无线通信的M个载波,M为多个,所述用户设备包括:
收发机,用于接收定义载波的数目n的最小聚合信息,这里1≤n<M;
处理器,用于基于所述最小聚合信息配置至少一个载波;并且
其中所述收发机可操作用于使用所述配置的至少一个载波执行无线通信。
15.一种在多载波系统中用于与至少一个用户设备(UE)执行无线通信的基站,所述基站具有用于执行无线通信的M个载波,M为多个,所述基站包括:
用于提供定义载波数目n的最小聚合信息的装置,以使得在所述多载波系统中的UE能够基于所述最小聚合信息配置至少一个载波,这里1≤n<M;和
收发机,用于:
将所述最小聚合信息发送给UE;并且
经由所述配置的至少一个载波执行与所述UE的无线通信。
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