CN102461054A

CN102461054A - 用于在移动网络中通信的方法

Info

Publication number: CN102461054A
Application number: CN2010800282807A
Authority: CN
Inventors: T.J.莫尔斯利; M.特萨诺维克
Original assignee: Sharp Corp; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Sharp Corp; Koninklijke Philips NV
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2030-06-23
Also published as: CN102461054B; CA2766311C; ES2541836T3; EP2446574B8; KR101743769B1; TWI507003B; AU2010264133A1; CA2766311A1; WO2010150133A1; TW201130278A; BRPI1009694B1; BRPI1009694A2; RU2012102395A; US20120106494A1; AU2010264133A8; EP2446574B1; KR20120112356A; AU2010264133B2; US8873486B2; JP5719357B2

Abstract

本发明涉及一种用于在主站与多个次站之间通信的方法，包括：（a）主站将次站配置成在第一信道上搜索具有第一结构的多个搜索空间中的至少一个，所述第一结构包括至少第一数量的资源集合，其中至少一个资源集合可用于向次站传送消息，（b）主站将第一信道的特性设置成第一值，（c）一旦在搜索空间中检测到容量事件，则主站将第一信道的特性改成第二值。

Description

用于在移动网络中通信的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在网络中通信的方法。更具体地说，本发明涉及在类似于蜂窝电信网络（例如UMTS、UMTS LTE、GSM）的电信网络中在主站与次站之间的通信。

技术背景

在诸如UMTS LTE之类的移动网络中，下行链路控制信道PDCCH（物理下行链路控制信道）承载的是诸如针对上行链路或下行链路传输的资源分配之类的信息。一个PDCCH消息可以使用1、2、4或8个信道控制元素（CCE或资源元素）——被称为CCE聚合度1、2、4或8。

诸如LTE中的UE之类的移动站事先是不知道去往它的消息在CCE空间中的位置的。原则上，移动站可以尝试盲解码在CCE空间中具有不同开始位置的所有可能的PDCCH，并且由此接收任何去往该移动站的消息。但是，如果CCE空间大，那么该处理的复杂度会过高。由此配置了一种由多个搜索空间组成的更有限的搜索。

搜索空间是一组聚合CCE（具有某个聚合度），移动站（或用户设备（UE）或次站）在其中为针对该聚合度可能的所有PDCCH净荷执行盲解码。搜索空间是依照聚合度定义的；由此，次站可以具有四个之多的搜索空间。举个例子，用于聚合度1（称为1-CCE）的UE搜索空间可以包括用3、4、5、6、7、8索引的CCE，而其用于聚合度8的搜索空间则可以包括聚合CCE的两个资源集合，其中该集合分别是由1、2、……8以及9、10-……、16索引的CCE组成的。在本示例中，UE由此为1-CCE执行六次盲解码，以及为8-CCE执行两次盲解码。

LTE规范当前需要UE执行下列处理：

1-CCE聚合的6次解码尝试

2-CCE聚合的6次解码尝试

4-CCE聚合的2次解码尝试

8-CCE聚合的2次解码尝试。

较大的聚合旨在用于大型消息，和/或当需要较低码率时，例如在信道条件恶劣的情况下，该聚合也被用于小型消息。然而，当条件改变时，限制搜索空间来减小处理复杂度限制了针对不同条件的适当聚合的可用性。

然而有可能出现多个用户设备具有相同的搜索空间的情况。如果主站要向所有这些次站发送消息，那么这有可能会导致控制信道阻塞。此外，在这种信令方案的一些变体中业已提出了根据预定序列来分配搜索空间跳变（hopping）。这样做为不同的用户设备提供了不同的跳变序列，但是没有为不同分量载波上的不同搜索空间提供。因此，具有处于一个载波上的相同搜索空间的任何UE有可能在其他载波上同样也具有相同的搜索空间。这意味着如果一个载波上的控制信道受到阻塞，那么它在另一载波上也有可能会被阻塞。

这个问题的另一个方面在于：当前规范被设计成支持大量具有中等数据速率的活动UE的情形的。在搜索空间较小的情况下，即便是对具有高数据速率的少量活动UE来说，阻塞概率也是相对较高的。用于不同聚合度的搜索空间有可能会重叠，这意味着并不是始终可以通过为指定的次站选择不同的聚合度来避免阻塞，在高业务量负载的情况下尤其如此。

解决这其中的某些或所有问题将有助于改进用于多个载波的一个或多个搜索空间的设计，这可能也导致针对单载波情形的设计得到改进（例如减小盲解码负载或是降低阻塞概率）。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种缓解上述问题的通信方法。

本发明的另一个目的是提供一种能在不导致更多信令或开销的情况下使得搜索空间与状况相适配的方法。

本发明的另一个目的是提供一种减小控制信道阻塞风险的方法。

为此目的，根据本发明提供了一种用于在主站与多个次站之间通信的方法，包括：

（a）主站将次站配置成在第一信道上搜索具有第一结构的多个搜索空间中的至少一个，所述第一结构包括至少第一数量的资源集合，其中至少一个资源集合可用于向次站传送消息；

（b）主站将第一信道的特性设置成第一值；

（c）一旦在搜索空间中检测到容量事件，则主站将第一信道的特性改成第二值。

根据本发明的第二个方面，提出了一种次站，所述次站包括用于与主站通信的装置，所述次站包括用于在第一信道上激活搜索具有第一结构的多个搜索空间中的至少一个的控制装置，所述第一结构包括至少第一数量的资源集合，其中至少一个资源集合可以用于向次站传送消息，其中该控制装置被布置成在搜索空间中检测到容量事件时将第一信道的特性从第一值改成第二值。

根据本发明的另一个方面，提出了一种主站，包括用于与至少一个次站通信的装置，还包括用于将次站配置成在第一信道上搜索具有第一结构的多个搜索空间中的至少一个搜索空间的配置装置，所述第一结构包括至少第一数量的资源集合，其中至少一个资源集合可用于向次站传送消息，以及其中配置装置被布置成在搜索空间中检测到容量事件时将第一信道的特性从第一值改成第二值。

由此，主站能够防止控制信道阻塞。在特定实施例中，主站增加分配给控制信道的OFDM符号的数量。这导致次站搜索空间依照OFDM符号的数量而发生变化，从而能够避免阻塞。尽管这导致某些资源浪费，因为一些OFDM将不被用于传输，但控制信道阻塞对通信和服务质量造成的干扰将会更大。

从以下描述的实施例中可以清楚了解本发明的这些和其他方面，并且本发明的这些和其他方面将参考以下描述的实施例来说明。

附图说明

现在将参考附图并借助示例来对本发明进行更详细的描述，其中：

图1是实施本发明第一实施例的网络的框图；

图2是根据本发明第一实施例的系统的搜索空间的时间图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于在诸如蜂窝网络之类的网络中通信的方法。例如，该网络可以是图1所述的UMTS 网络。

参考图1，根据本发明的无线电通信系统包括主站（BS或eNodeB）100以及多个次站（MS或UE）110。主站100包括微控制器（μC）102，与天线装置106相连的收发信机装置（Tx/Rx）104，用于变更发射功率电平的功率控制装置（PC）107，以及用于连接到PSTN或其他适当网络的连接装置108。每一个UE 110包括微控制器（μC）112，与天线装置116相连的收发信机装置（Tx/Rx）114，以及用于变更发射功率电平的功率控制装置（PC）118。从主站100到移动站110的通信是在下行链路信道上发生的，而从次站110到主站100的通信则是在上行链路信道上发生的。在本示例中，下行链路信道包括控制信道，例如PDCCH。这种控制信道可以在多个载波上传送。这些载波可以用频率载波定义，或者在本发明的变体中可以用编码调制来定义。

本发明的第一实施例提供了一种有效方案来避免针对诸如LTE或先进LTE通信系统可以在多个载波上传送的控制信道例如PDCCH的阻塞。

实际上，在第一版的LTE规范（Rel-8）中，所使用的是高达20MHz的单载波。物理下行链路控制信道（PDCCH）上的控制信令消息被用于用信号传达传输资源的分配。每一个用户设备都被配置成具有搜索空间，并且在其内部搜索这种信令消息，从而避免不得不解码每个子帧中的每个可能位置，这会导致很大的盲解码开销。然而，在将LTE扩展至多载波的未来扩展中，将需要信令来指示每一个分量载波上的资源分配。理想的是避免所需要的盲解码次数的显著增加。在3GPP中设想的当前主要选项是使每一个分量载波（CC）都具有单独的PDCCH，其中：

- 一个PDCCH指示相同CC上的分配

或者

- 一个PDCCH指示相同或不同CC上的分配。

因此，在任一情况中，如果在每一个载波上都具有用于PDCCH消息的搜索空间（也就是PDCCH的一组可能的位置，在所述的每个可能的位置上UE尝试解码PDCCH（即盲解码）），都会是有益的。

但是，进一步的细节尚未定义。

通常，理想的是UE能够在任一CC上接收PDCCH（并且通常是同时接收一个以上的PDCCH）。

为了避免因为盲解码总数而导致的信号处理的过度增长，每一个载波的搜索空间应该保持尽可能小。

当前，在版本8中，依照TS36.213中的下列规定，用于指定UE的PDCCH的UE专用搜索空间的位置会随着子帧而改变：

“所要监视的PDCCH候选集合是依照搜索空间定义的，其中处于聚合度的搜索空间

是由PDCCH候选集合定义的。与搜索空间

的PDCCH 候选m相对应的CCE是由下式给出的：

Figure 2010800282807100002DEST_PATH_IMAGE003

其中Y _k是如下定义的，i=0,…,L－1以及

。

Figure 2010800282807100002DEST_PATH_IMAGE005

是在指定搜索空间中监视的PDCCH候选的数量。

对处于聚合度L的UE专用搜索空间

来说，变量Y _k是如下定义的：

其中

Figure 2010800282807100002DEST_PATH_IMAGE007

以及

，n _s是无线电帧内部的时隙数量。用于

的RNTI值是在第7.1节的下行链路以及第8节的上行链路中定义的。

RNTI值是特定于UE的，并且聚合度是1、2、4或8。

还存在预期用于将控制消息广播到多个UE的公共搜索空间（始于CCE 0）。

Figure 2010800282807100002DEST_PATH_IMAGE011

如果减小每一个载波上的UE专用搜索空间（如可能是多个载波的情形所需要的），那么它与公共搜索空间的一部分或是另一个UE的搜索空间发生碰撞的概率很大。这有可能导致阻塞控制信道，由此阻止eNB调度预期的DL和/或UL传输，从而造成性能损失（例如吞吐量或QoS）。在下表中给出了用于附加载波的可能的搜索空间集合（假设在附加载波上没有公共搜索空间），并且该表显示了UE监视的可能的PDCCH候选（版本10，仅仅附加载波）。

当前规定的这种搜索空间跳变方法为不同的UE给出了不同的跳变序列，但是并未提供不同分量载波上的不同搜索空间。因此，具有处于一个载波上的相同搜索空间的任何UE在其他载波上同样也具有相同的搜索空间。这意味着如果一个载波上的控制信道受到阻塞，那么它在另一载波上也有可能被阻塞。

这个问题的另一个方面在于：当前规范被设计成支持大量具有中等数据速率的活动UE的情形。在搜索空间较小的情况下，即便是对具有高数据速率的少量活动UE的情形来说，阻塞概率也是相对较高的。用于不同聚合度的搜索空间可能重叠，这意味着并不是始终可以通过为指定的UE选择不同的聚合度来避免阻塞。解决这其中的某些或所有问题将有助于改进用于多个载波的一个或多个搜索空间的设计，其同样可能导致用于单载波情形的设计得到改进（例如减小盲解码负载或是降低阻塞概率）。

申请人确定了一些可能的解决方案：

－使用较大的搜索空间。但是，这样做会因为盲解码的增长而增加处理（而其目标却是减少盲解码的数量）。

－使PDCCH在CC上的位置取决于PDCCH在锚载波上的位置。例如，PDCCH在CC上的位置与在锚载波上使用的位置可以是相同的。其缺点是必须在锚载波上发送（和检测）PDCCH。其他公司已在3GPP中提出了这种解决方案。

－第一实施例中描述的解决方案是以这样一种认知为基础的：在阻塞情景中，主站可以使用不同数量的OFDM来实施控制。这不会被当前规范所阻止，但在版本8中不是必需的。由于CCE的数量不是与OFDM符号的数量精确成比例的，因此，对于不同数量的OFDM符号，“mod”运算通常会为搜索空间产生不同的位置。重要的是确定主站使用不同数量的OFDM载波的触发器，举例来说，所述触发器可以是这样一种估计，那就是与由于针对控制信道信令的更大分配而导致资源的简单减少相比，阻塞将会产生更高数据速率损失。在复杂度和性能益处方面，这种解决方案被认为是很有好处的。

每个UE配置搜索空间：举个例子，对于每一个UE来说，附加分量载波上的搜索空间可以是固定的（例如通过RRC信令）。这种状况适用于一个或多个聚合度。如果值没有被配置，则跳变可以作为缺省值来应用。作为更常见的情形，UE专用的跳变区域是可以配置的。一种简化方式是直接从UE ID中推导UE专用的位置，但是这样做会导致具有特定ID的UE对之间的永久性阻塞。通过明确指示UE使用未必依赖于UE ID的跳变参数，可以避免这种状况。与先前的解决方案一样，这种解决方案被认为在复杂度和性能益处方面是很有好处的。这两种解决方案既可以独立使用，也可以组合使用。

－用于具有不同聚合度的搜索空间的始终不重叠位置：如果eNB首选的聚合度阻塞，那么可以使用不同的聚合度。在一些情况中，用于不同聚合度的搜索空间重叠。因此，实施非重叠将促进不同聚合度的使用。这样做以小的附加开销为代价缓解了阻塞问题。针对搜索空间的可能修改可以是

Figure 2010800282807100002DEST_PATH_IMAGE013

，其中是应用于特定聚合度的搜索空间的偏移，以便尝试和确保他们不会重叠（或是不会与可能作为替换物使用的相邻聚合度的搜索空间重叠）。该偏移值既可以是在规范中固定的，也可以是用信号传达的。如果是用信号传达的，那么它们在不同的CC中可以是不同的。

－为了避免公共搜索空间而被修改的跳变序列：如果UE专用的搜索空间落在公共搜索空间（或定义的区域）内，那么使用与伪随机序列、固定位置（其可能特定于UE）、或是另一载波上的搜索空间位置不同的位置。

根据第一实施例，在图1所示LTE之类的系统中，为了节约处理功率，每一个次站110都仅仅监视指定载波上的有限PDCCH位置集合。举例来说，这些位置可以被定义成次站ID、子帧编号、消息大小以及可用于控制信道信令的资源数量的函数。在确定搜索空间的过程中可以添加其他参数。同样，在确定搜索空间的过程中可以不考虑以上列举的一个或另一个参数。网络（例如主站100或eNB）选择改变控制信道特性的值。在第一实施例的示例中，主站通过为控制信道信令设置不同数量的OFDM符号而使用不同数量的资源。为了有效使用无线电资源，eNB会为其需要发送的PDCCH消息数量选择可能的最小数量的OFDM符号。但是，由于UE监视的PDCCH位置的数量受限，因此有可能出现无法发送某些预期消息的情形，例如由此多个UE将会预期相同位置中的PDCCH（导致控制信道的阻塞）。在这种情况下，根据本发明，用于控制的OFDM符号数量将会改变（即增加），由此给出不同的搜索空间集合，这样则很有可能避免阻塞问题。

在图2中举例示出了这种处理，该图对这个实施例的示例进行了描述。在该示例中示出了多个可用于传输PDCCH的分量的载波200a到200e，其中锚分量载波是分量载波200c。如图2所示，这些分量载波被分成了与控制信道特性的两个不同的值相对应的若干位相（phase）210和211，这里定义了两个不同的值。

在位相210，诸如专用于控制信道的OFDM符号数量之类的控制信道特性等于第一值，并且第一组搜索空间集合210a-c在连续的时间间隔中是专用于多个移动终端的。这些搜索空间可以处于有限数量的分量载波上，在这里则仅处于锚分量载波200c上。

用250标引的时刻标记了主站100在控制信道上检测到容量事件。这个容量事件可以是可达到的数据速率降低或是任何业务量相关状况。在一个有利的示例中，该容量事件是由主站检测到控制信道阻塞。这在消息针对的是共享相同搜索空间的多个次站且全部消息的大小大于搜索空间中包含的资源数量的时候发生。这将导致在其他次站之前选择某些次站，并且有可能导致服务质量降低。

为了避免这种控制信道阻塞，主站改变控制信道特性的值。在本示例中，所述特性是分配给控制信道的OFDM符号的数量，其从位相210提升到位相211。这种值的变化的结果是对次站的搜索空间进行了修改。如图2所示，次站的搜索空间被修改，以使其增大可用于传送控制消息的空闲资源的数量。

本发明的第二实施例包括在上行链路（UL）和下行链路（DL）中具有多个分量载波的控制信道。指定DL载波上的资源用该载波上的PDCCH指示。指定UL载波上的资源则由相应DL载波上的PDCCH指示。作为一种变化，在PDCCH中包含了附加字段来指示资源处于与用以发送PDCCH的载波不同的载波上。这也允许在UL与DL载波之间没有一一对应的可能性。对于LTE版本8来说，处于一个载波（锚载波）上的搜索空间都是相同的。其他载波上的一些搜索空间相对较小，由此针对每个聚合度在每一个载波上仅仅监视两个PDCCH位置。

针对上述的第一或第二实施例的扩展尤其适合具有少量UE且这些UE具有很高的数据速率需求的情景。为了避免特定UE之间的控制信道阻塞（以及避免公共搜索空间），至少一个UE被配置成使用至少一个载波上的至少一个固定搜索空间。作为示例，UE被高层信令配置成针对聚合度2在任何子帧以及所有载波（除了锚载波之外）上使用特定固定值Yk。第二UE被配置成具有与固定值Yk不同的值（被选定成给出不重叠的搜索空间）。

由于所描述的实施例非常适合具有多个分量载波的系统，因此，这些实施例是就多个分量载波来描述的。然而应该指出的是，该实施例也可以与单个载波一起使用。

本发明可适用于UMTS LTE和先进UMTS LTE之类的移动电信系统，但是在一些变体中，本发明还可适用于动态或者至少半永久性地完成资源分配的任何通信系统。

在本说明书和权利要求中，元素之前的词语“一”或“一个”并不排除存在多个此类元素。更进一步，词语“包括”并未排除存在除了这里列举的之外的其他元素或步骤。

权利要求的括号中包含的参考符号旨在帮助理解，而不是意图限制。

对本领域技术人员来说，通过阅读本公开，其他修改将会是显然的。这些修改可涉及无线电通信领域已知的其他特征。

Claims

1.一种用于在主站与多个次站之间通信的方法，包括：

（b）主站将第一信道的特性设置成第一值；

2.权利要求1的方法，其中容量事件包括主站想要将一组消息的传输调度到共享搜索空间的至少一部分的多个次站的一个子集，以及其中在使用第一信道的特性的第一值的时候，包含在所述次站的子集的搜索空间中的资源低于传输该组消息所需要的资源。

3.权利要求1或2的方法，其中步骤（c）包括主站增加专用于第一信道的资源的数量。

4.权利要求3的方法，其中第一信道是OFDM信道，以及其中步骤（c）包括主站增加专用于第一信道的OFDM符号的数量。

5.权利要求4的方法，其中搜索空间被配置成使得步骤（c）导致改变多个次站的至少一个次站的搜索空间。

6.权利要求4或5的方法，其中所考虑的次站，专用于所考虑的次站的搜索空间的结构取决于专用于第一信道的OFDM符号的数量。

7.权利要求1的方法，其中所述消息是来自主站的信令消息。

8.前述权利要求的方法，其中不同的资源集合处于不同的分量载波上。

9.前述任一权利要求的方法，其中第二结构是由主站用信号传达的。

10.前述任一权利要求的方法，其中次站的搜索空间结构随着帧改变，并且其中步骤（c）包括将至少一个次站配置成搜索在帧上固定的搜索空间。

11.权利要求10的方法，其中次站的搜索空间结构是依照预定序列而随着帧改变的。

12.一种次站，包括用于与主站通信的装置，并且所述次站包括用于在第一信道上激活搜索具有第一结构的多个搜索空间中的至少一个的控制装置，所述第一结构包括至少第一数量的资源集合，其中至少一个资源集合可用于向次站传送消息，其中该控制装置被布置成在搜索空间中检测到容量事件时将第一信道的特性从第一值变成第二值。

13.一种主站，包括用于与至少一个次站通信的装置，以及包括用于将次站配置成在第一信道上搜索具有第一结构的多个搜索空间中的至少一个的配置装置，所述第一结构包括至少第一数量的资源集合，其中至少一个资源集合可用于向次站传送消息，以及其中配置装置被布置成在搜索空间中检测到容量事件时将第一信道的特性从第一值变成第二值。

14.权利要求1-9中任一权利要求的方法，其中步骤（c）包括将搜索空间的结构从第一结构改成第二结构。

15.一种用于在主站与多个次站之间通信的方法，包括：

主站将次站配置成搜索多个搜索空间中的至少一个，所述搜索空间包括至少第一数量的资源集合，其中至少一个资源集合可以用于接收来自主站的消息，

其中搜索空间结构是从下列各项中选出的：（a）随着帧而改变的搜索空间结构，以及（b）在帧上固定的搜索空间。

16.一种次站，包括用于与主站通信的装置，并且所述次站包括用于在第一信道上激活搜索具有第一结构的多个搜索空间中的至少一个的控制装置，所述第一结构包括至少第一数量的资源集合，其中至少一个资源集合可用于向次站传送消息，其中搜索空间结构是从下列各项中选出的：（a）随着帧而改变的搜索空间结构，以及（b）在帧上固定的搜索空间。

17.一种主站，包括用于与至少一个次站通信的装置，以及包括用于将次站配置成在第一信道上搜索具有第一结构的多个搜索空间中的至少一个的配置装置，所述第一结构包括至少第一数量的资源集合，其中至少一个资源集合可用于向次站传送消息，其中搜索空间结构是从下列各项中选出的：（a）随着帧而改变的搜索空间结构，以及（b）在帧上固定的搜索空间。