CN102412943A

CN102412943A - 基于信道选择传输ack/nack信息时的映射表格的配置方法

Info

Publication number: CN102412943A
Application number: CN2010102919436A
Authority: CN
Inventors: 李迎阳; 孙程君; 李小强
Original assignee: Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd; Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Beijing Samsung Telecommunications Technology Research Co Ltd; Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-09-17
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2012-04-11

Abstract

一种在基于信道选择传输ACK/NACK信息时的映射表格的配置方法，其特征在于，该方法包括：基站配置或者重配置UE的CC数和每个CC的传输模式；UE接收基站的PDCCH和数据，生成ACK/NACK反馈信息；基站检测UE的ACK/NACK反馈信息，并相应地进行HARQ操作。采用本发明的方法，在优化信道选择的性能的同时，可以实现在CA配置和重配置时避免基站和UE之间出现混淆。

Description

基于信道选择传输ACK/NACK信息时的映射表格的配置方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种在基于信道选择技术来传输ACK/NACK信息时的映射表格的配置方法。

背景技术

现在的长期演进系统(LTE)的最大带宽为20兆赫兹，已不能满足更高数据速率的需求。目前，为了提高用户的传输速率，在LTE的基础上又提出了长期演进系统的增强(LTE-A)。在增强长期演进(LTE-A)系统中，是通过组合多个单元载波(CC)来得到更大的工作带宽，构成通信系统的下行和上行链路，即载波组合(CA)，从而支持更高的传输速率。例如，为了支持100MHz的带宽，可以通过组合5个20MHz的CC来得到。

基于CA，基站在多个CC上对同一个UE发送下行数据，相应地，UE需要支持反馈在多个CC上发送的下行数据的ACK/NACK信息。根据目前LTE-A的讨论结果，各个CC上的数据传输的ACK/NACK信息是在一个上行CC上发送。为了支持多比特ACK/NACK信息的传输，在LTE-A中可以采用基于信道选择的方法来发送最多4比特ACK/NACK信息，这种方法已经在LTE TDD系统中使用。简单的说，假设有M个ACK/NACK信息，相应地分配M个ACK/NACK信道，因为每个ACK/NACK信道有4个可用的QPSK星座点，这样，一共得到4M个信道和星座点资源，从而从这4M个资源中选择合适的信道和星座点资源来反馈M个比特的信息。在LTE-A中，在设置信道选择的具体映射表格时，结合CA的特性，需要考虑一些新的需求来满足功能需求和提高性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种在基于信道选择技术来传输ACK/NACK信息时的映射表格的配置方法。

一种在基于信道选择传输ACK/NACK信息时的映射表格的配置方法，包括：

A、基站配置或者重配置UE的CC数和每个CC的传输模式，

B、UE接收基站的PDCCH(物理下行控制信道)和数据，生成ACK/NACK反馈信息，

C、基站检测UE的ACK/NACK反馈信息，并相应地进行HARQ操作。

采用本发明的方法，在优化信道选择的性能的同时，可以实现在CA配置和重配置时避免基站和UE之间出现混淆。

附图说明

图1示出了根据本发明的生成映射表格的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明提出在基于信道选择技术传输ACK/NACK信息时的映射表格的设计方法。这里为了降低反馈开销，一般情况下不区分NACK和DTX(非连续发送)。这样，每个数据的ACK/NACK信息为1比特信息，即ACK或者NACK/DTX。记需要反馈的ACK/NACK比特数目为M，M等于2、3或者4，则状态总数为2^M，其中包括状态(NACK/DTX，…NACK/DTX)。因为状态(NACK/DTX，…NACK/DTX)代表每个ACK/NACK比特都有可能是DTX，所以这个状态不可以映射使用任何一个ACK/NACK信道，UE只能不发送任何信号，即DTX。也就是说，如果把(NACK/DTX，…NACK/DTX)作为一个状态来处理，则需要用信道和星座点组合指示的状态总数实际上是2^M-1。以4比特ACK/NACK的信道选择为例，4个ACK/NACK信道一共提供了16个信道和星座点的组合，而按照上述方法只需要使用其中的15个。考虑到PCC(主单元载波)的重要性，这个剩下的一个信道和星座点组合可以用于区分PCC的NACK和DTX，即对应PCC配置SIMO(单入多出)和MIMO(多入多出)模式，指示的信息为(NACK，NACK/DTX，NACK/DTX，NACK/DTX)或者(NACK，NACK，NACK/DTX，NACK/DTX)，而对PCC的反馈信息为DTX并且SCC(次单元载波)的反馈信息为NACK/DTX的情况，UE不发送任何信号，即DTX。一般地说，对M个比特情况，使用2^M个信道和星座点组合来指示2^M种反馈状态，其中有一种状态是用于区分PCC的NACK和DTX信息。

在定义基于信道选择的映射表格时，不失一般性，以PCC的第一个比特作为映射表格中的第一个比特，其映射的信道称为第一个信道；对PCC配置MIMO的情况，以PCC的第二个比特作为映射表格中的第二个比特，其映射的信道称为第二个信道；对SCC的比特，按照其顺序依次对ACK/NACK比特和其对应的ACK/NACK信道排序，并且第k个ACK/NACK比特对应第k个ACK/NACK信道。这里，各个SCC的顺序可以是通过高层信令半静态配置的，例如，通过CA配置和重配置的信令来完成。具体地说，每个SCC的ACK/NACK比特在映射表格中的位置可以通过高层信令半静态配置，或者可以基于其他的信令来计算，例如根据SCC的CIF来计算，即SCC的ACK/NACK比特索引k＝f(CIF)。

一个映射表格的设计原则是支持嵌套特性。具体地说，按照嵌套特性的定义，当固定4比特映射表格中的一个ACK/NACK比特为NACK/DTX时，则由其他三个ACK/NACK比特的各种可能状态组合的映射规则组成的子表格应该与3比特映射表格一致；同样，当固定4比特映射表格中的两个ACK/NACK比特为NACK/DTX或者固定3比特映射表格中的一个ACK/NACK比特为NACK/DTX，则由其他两个ACK/NACK比特的各种可能状态组合的映射规则组成的子表格应该与2比特映射表格一致。但是，对一个比特数为M的映射表格，要对小于M的任何数目的ACK/NACK比特都支持嵌套特性是不可能的，而且，过多的考虑嵌套特性的支持，会降低映射表格的链路性能。

基于上述分析，同时考虑到PCC的重要性，即PCC是一直激活的，随时可以用于下行数据的传输，而SCC有可能根据当前是否激活的配置用于或者不能用于发送数据。因此，本发明提出在设计嵌套规则时，优先对PCC的ACK/NACK比特支持嵌套特性，即每一个满足嵌套特性的比特子集都至少包括一个PCC的ACK/NACK比特。这有利于在进行CA的配置和重配置时，消除基站和UE之间对ACK/NACK反馈格式的理解不一致。当PCC是SIMO传输模式时，PCC的数据只产生一比特ACK/NACK信息，满足嵌套特性的比特子集要包括这个比特；当PCC是MIMO传输模式时，PCC的数据产生两比特ACK/NACK信息，满足嵌套特性的比特子集要包括其中的一个比特，一般是PCC上的MIMO数据传输的码字(CW)0映射的比特。以下把这个ACK/NACK比特统称为PCC的第一个ACK/NACK比特。

另外，对信道选择来说，最典型的应用场景是包括两个CC的CA情况，所以在设计嵌套规则时，优先考虑对两个CC的CA系统的支持，即保证在两个CC的CA配置下实际可能发生的只发送一部分ACK/NACK比特的情况支持嵌套特性。这里，只发送一部分比特是由于一个配置了MIMO模式的CC当前时刻只发送了一个TB的数据；或者，基站只在一个CC上调度了数据；或者基站重配置CC的传输模式，从MIMO模式变为SIMO模式。

参考图1。在步骤101，首先，按照性能优化的原则来设计2比特映射表格。假设ACK/NACK比特对应的ACK/NACK信道是根据这个下行数据的PDCCH来得到，即或者按照LTE的方法，根据PDCCH的一个CCE(控制信道单元)隐含地得到使用的ACK/NACK信道；或者在PDCCH中包含显示比特用于指向一个高层预先配置的ACK/NACK信道。则这个表格定义需要考虑的当前一个ACK/NACK比特对应的ACK/NACK信道是否可用。一个典型的2比特映射表格如表1所示。根据这个表格，每个状态都有其映射到的ACK/NACK信道，采用的参考信号(RS)相位和数据符号的相位。当然，本发明不限制对2比特的情况只能采用表1的方法。

表1

接下来，在步骤102，基于已经定义的2比特映射表格生成3比特映射表格。这里，按照本发明的嵌套特性配置原则，对包括PCC的第一个ACK/NACK比特在内的比特子集支持嵌套。这样，分别记3个比特为b0、b1和b2，其中b0对应PCC的第一个比特。则在定义3比特映射表格时，保证比特b0和b1支持嵌套特性，即固定3比特映射表格的b2为NACK/DTX，则由b0和b1的可能状态组成的子表格与表1相同；类似地，在3比特表格中，定义比特b0和b2支持嵌套特性。这里，不考虑对b1和b2支持嵌套特性。最后，对剩余的3比特状态组合指定使用的信道和星座点。这里，对一个ACK/NACK信道，可以尽可能地把差异比特数目小的状态映射到相邻的星座点上。如表2是基于表1和嵌套特性得到的3比特映射表格的示意图。本发明不限制对3比特的情况只能采用表2的方法。

表2

接下来，在步骤103，基于例如表1和表2中的2比特映射表格和3比特映射表格生成4比特映射表格。这里，按照本发明的嵌套特性配置原则，对包括PCC的第一个ACK/NACK比特在内的比特子集支持嵌套。分别记4个比特为b0、b1、b2和b3，其中b0对应PCC的第一个比特。则在定义4比特映射表格时，首先保证对比特子集(b0，b1)、(b0，b2)和(b0，b3)支持嵌套特性，即保证每个子集两比特的状态组合映射规则与表1相同，这里不支持比特子集(b1，b2)、(b1，b3)和(b2，b3)的嵌套特性；接下来保证对比特子集(b0，b1，b2)和(b0，b2，b3)指示嵌套特性，即保证每个子集三比特的状态组合映射规则与表2相同，这里不支持比特子集(b1，b2，b3)和(b0，b1，b3)的嵌套特性。这里，对比特子集(b0，b1，b3)，虽然他也包含PCC的第一个比特，但是对包含两个CC的CA配置情况，反馈这种比特子集的情况不会出现，这是因为比特b3代表配置了MIMO传输模式的SCC的第二个比特，而实际上当一个CC的数据只有一个ACK/NACK比特时，这个比特一定是对应于这个CC的第一个比特，以SCC为例，当SCC只传输一个比特时，这个比特只能是b2。这样，考虑到优化两个CC的CA情况，所以不需要考虑对比特子集(b0，b1，b3)支持嵌套特性。最后，对剩余的4比特状态组合指定使用的信道和星座点。这里，在定义这些剩余信道和星座点指示的状态时，尽可能避免用同一个信道的两个星座点指示的状态的比特数差别比较大的情况；另外，虽然对比特子集(b0，b1，b3)不支持嵌套特性，但是可以用这4个剩余的信道和星座点组合优化其性能。

以下描述两个4比特映射表格的示例，但是本发明不限制对2比特的情况只能采用这两种的方法。

如表3所示是按照上述步骤生成一种4比特映射表格。这里假设只有当一个ACK/NACK比特是ACK时，其相应的ACK/NACK信道才可能用于反馈ACK/NACK信息，所以这个比特是对2个CC的情况进行优化的，但是可以用于包含3个CC或者4个CC的CA情况。

表3

如表4所示是按照上述步骤生成的另一种4比特映射表格。这里，假设PCC是MIMO传输模式，即比特b0和b1的数据是同时依赖于同一个PDCCH来调度的，所以基站和UE可以认为这两个ACK/NACK信道同时存在或者不存在。这样，因为状态(N，N，NACK/DTX，NACK/DTX)和(ACK，ACK，ACK，ACK)具有4比特差异，所以，为了避免把状态这两个状态映射到同一个ACK/NACK信道(即信道0)的两个相邻的星座点上，用信道1来反馈(ACK，ACK，ACK，ACK)，并用信道0来反馈状态(NACK，ACK，NACK，ACK)。对状态(NACK，ACK，NACK，ACK)，虽然比特0的反馈信息是NACK，但是因为PCC采用了MIMO传输，基站和UE都确定可以知道分别对应于这两个比特的两个ACK/NACK信道，所以可以采用信道0来反馈信息。这里不采用信道0来反馈状态(NACK，ACK，ACK，ACK)是因为这个状态与另一个已经配置使用信道的0的状态(ACK，NACK，NACK，NACK)比特比特差异为4个比特。

表4

采用本发明上面的方法，对两个CC的CA情况，因为具有好的嵌套特性，基站可以任意变换每个CC当前的传输方法，即MIMO或者SIMO，或者通过高层半静态配置每个CC的传输模式等操作，都不会造成在进行ACK/NACK传输时，基站和UE之间对当前发送的ACK/NACK信息的误解。

另一个在定义映射表格需要考虑的问题是如何区分基站只给UE配置一个CC(即只有一个PCC而没有SCC)和配置了多个CC(PCC和SCC)的情况。当UE只配置一个CC时，UE按照LTE的方法工作，即首先得到一个ACK/NACK信道，对动态调度，这个信道是通过PDCCH的一个CCE隐含指示；对半持久调度(SPS)，这个信道是高层半静态配置的；然后在这个ACK/NACK信道上用BPSK调制(1a格式)传输一个比特或者用QPSK调制(1b格式)传输2个比特。而对配置了CA的情况，UE采用基于信道选择的方法来反馈ACK/NACK信息。这里，因为在基站配置和重配置UE的CA模式时，有一段时间的不确定时间，这段时间内不能保证基站和UE对CA模式打开或者关闭的认识是一致的。这导致基站和UE所认为的ACK/NACK反馈方法有可能不一致，即基站不确定UE是采用LTE的格式1a/1b的方法，或者采用了信道选择的方法。

为了解决这个问题，一种方法是在定义信道选择的映射表格时，对只反馈PCC的ACK/NACK信息的情况，即除PCC以外的其他CC的反馈信息是NACK/DTX的情况，使信道选择的映射表格中用于反馈PCC的ACK/NACK信息的信道和星座点的定义与LTE的1a/1b信道一致。

具体地说，以4比特映射表格为例，当PCC是SIMO模式时，状态(NACK，NACK/DTX，NACK/DTX，NACK/DTX)和(ACK，NACK/DTX，NACK/DTX，NACK/DTX)映射到第一个ACK/NACK信道上，并且与1a信道一致分别使用1和-1两个星座点。例如，上面的表1～表3满足这里需要的性质，即可以用于定义2比特、3比特和4比特的映射表格，并避免基站和UE之间的混淆。换句话说，对PCC是SIMO的情况，可以按照本发明的上面表1～表3的方法配置表格的嵌套特性。本发明不限制只能使用表1～表3的具体映射方法。

当PCC是MIMO模式时，需要另外一组表格。因为PCC是MIMO模式，在采用信道选择方法时，最少比特数为3，所以需要定义一组信道3比特映射表格和4比特映射表格。如表5是一个3比特表格的示例，这里为了与LTE的1b信道保持一致，如表5所示，4个状态(NACK，NACK，NACK/DTX)、(NACK，ACK，NACK/DTX)、(ACK，NACK，NACK/DTX)和(ACK，ACK，NACK/DTX)分别映射到第一个ACK/NACK信道上并分别使用1、-j、j和-1四个星座点，为了发挥信道选择的性能优势，剩下的4个状态平均映射到信道2和信道3上。类似地，对4比特映射表格，4个状态(NACK，NACK，NACK/DTX，NACK/DTX)、(NACK，ACK，NACK/DTX，NACK/DTX)、(ACK，NACK，NACK/DTX，NACK/DTX)和(ACK，ACK，NACK/DTX，NACK/DTX)映射到第一个ACK/NACK信道上，并且与1b信道一致分别使用1、-j、j和-1四个星座点。如表6是4比特映射表格的另一个示例。

表5

表6

为了解决上述问题，另一种方法是定义合适的信道选择的映射表格，从而可以依赖于基站的盲检测得到正确的ACK/NACK信息。如上所述，按照表1～表3的映射表格，已经可以支持PCC发送单个TB的情况。所以下面重点描述PCC采用MIMO模式的情况。在只接收到PCC的情况下，如果采用表1的映射表格，容易验证当基站在信道0上收到星座点-1时，基站不能判断UE的反馈状态，这是因为采用LTE的1b信道格式，星座点-1代表(ACK，ACK)，而按照表格1，星座点-1代表(ACK，NACK)。

第一种解决方法是改变2比特映射表格，对需要利用信道0来发送的状态，按照格式1b中对应这个状态采用的星座点来设置映射表格中对相同的状态采用的星座点，从而避免信道选择方法与格式1b的混淆。如表7所示，基站在信道0上检测到星座点1代表(NACK，NACK)，这与1b格式是一致的；在信道0上检测到星座点j代表(ACK，NACK)，这与1b格式是一致的；在信道0上检测到星座点-j或者在信道1上检测的星座点j都代表(NACK，ACK)；在信道0上检测到星座点-1或者在信道1上检测的星座点-j都代表(ACK，ACK)。这里，虽然表格7不是优化的信道选择映射表格，但其性能还是要优于LTE的1b格式。相应地，参照表格2～表4可以得到表8～表9分别是3比特和4比特映射表格，这里可以简单地只调整信道0上的星座点映射方式。这里，表格7～9与表格1～3具有相同的嵌套特性。本发明不限制只能采用这几种表格。

表7

表8

表9

表1～表3可以用于PCC是SIMO模式的情况，而不会与格式1a的信道发生混淆。而当PCC采用MIMO模式时，可以对这些与格式1a没有混淆的表格进行变化从而保证不与格式1b信道的映射规则混淆。对UE只收到PCC的数据或者SCC的数据都是NACK/DTX的情况，它包括4个状态，即(*，*，NACK/DTX，NACK/DTX)，这里*可以取值ACK或者NACK/DTX。在映射表格中有4个信道和星座点的组合对应指示这四种状态，这些状态的映射是考虑了在PCC采用SIMO时支持嵌套特性和性能优化的。当UE检测到PCC上采用MIMO传输模式发送了数据时，即UE收到了基站发送的调度MIMO数据的PDCCH，这时基站和UE都是确定知道采用了MIMO传输的，所以可以重新定义者4个信道和星座点的组合和4种状态的对应关系，这不会引起基站的误解，因为当前只需要传递PCC的ACK/NACK信息，而其他SCC的反馈信息都是NACK/DTX。如表1的方法有利于嵌套特性和性能优化，所以在映射表格中采用，但是他与LTE的1b格式之间存在混淆。所以为了避免混淆，而重定义这个状态的映射关系时要考虑避免与1b格式的状态混淆。具体地说，表7是一种可能的方法，另一种方法是如表10的方法。这里，信道0和星座点-1不再按照表1用于指示状态(ACK，NACK，NACK/DTX，NACK/DTX)，而是用于指示(ACK，ACK，NACK/DTX，NACK/DTX)，从而与LTE中的格式1b保持一致。这里需要强调的是实际上表10的性能优于表1因为他假设两个信道都可用从而优化了状态的映射。所以这个方法不但可以解决CA配置和重配置的混淆问题，还增强了性能。相应地，参照表格2～表3可以得到表11～表12分别是3比特和4比特映射表格，这里可以简单地按照表10只调整信道0和信道1上对应反馈(*，*，NACK/DTX，NACK/DTX)状态的信道和星座点。本发明不限制只能采用这几种表格。

表10

表11

表12

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种在基于信道选择传输ACK/NACK信息时的映射表格的配置方法，包括：

基站配置或者重配置UE的单元载波CC数和每个CC的传输模式，

UE接收基站的物理下行控制信道PDCCH和数据，生成ACK/NACK反馈信息；

基站检测UE的ACK/NACK反馈信息，并相应地进行HARQ操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在映射表格中，一个信道和星座点组合用于区分主单元载波PCC的NACK和DTX。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在映射表格中每一个满足嵌套特性的比特子集都至少包括一个PCC的ACK/NACK比特。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，只对在两个CC的CA配置下实际可能发生的只发送一部分ACK/NACK比特的情况支持嵌套特性。

5.根据权利要求2或者3所述的方法，其特征在于，首先按照性能优化的原则定义2比特映射表格，然后基于已经定义的2比特映射表格生成3比特映射表格，接下来，基于这个2比特映射表格和3比特映射表格生成4比特映射表格。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对3比特映射表格时，比特子集(b0，b1)和(b0，b2)支持嵌套特性；对4比特映射表格时，首先保证对比特子集(b0，b1)、(b0，b2)和(b0，b3)支持嵌套特性，接下来保证对比特子集(b0，b1，b2)和(b0，b2，b3)指示嵌套特性。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，避免用同一个信道的两个星座点指示的状态的比特数差别比较大的情况。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，信道选择的映射表格中用于反馈PCC的ACK/NACK信息的信道和星座点的定义与LTE的1a/1b信道一致。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当PCC是SIMO模式时，状态(N，NACK/DTX，NACK/DTX，NACK/DTX)和(A，NACK/DTX，NACK/DTX，NACK/DTX)映射到第一个ACK/NACK信道上，并且与1a信道一致分别使用1和-1两个星座点。

当PCC是MIMO模式时，对4比特映射表格，4个状态(N，N，NACK/DTX，NACK/DTX)、(N，A，NACK/DTX，NACK/DTX)、(A，N，NACK/DTX，NACK/DTX)和(A，A，NACK/DTX，NACK/DTX)映射到第一个ACK/NACK信道上，并且与1b信道一致分别使用1、-j、j和-1四个星座点。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，定义信道选择的映射表格，使基站用盲检测得到正确的ACK/NACK信息。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，对2比特映射表格，其用信道0发送ACK/NACK信息的星座点与格式1b中发送相同ACK/NACK信息的星座点相同。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，信道0上的星座点j代表(A，N)。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，而当UE只收到PCC的数据或者SCC的数据都是NACK/DTX时，采用不同于信道选择映射表格里的映射方法反馈信息。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，重新定义者4个信道和星座点的组合和4种状态的对应关系，避免与1b格式的状态混淆。