CN102938693A - Lte-a tdd不同上下行配比的反馈方法 - Google Patents

Lte-a tdd不同上下行配比的反馈方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种LTE-ATDD不同上下行配比的反馈方法,对于载波聚合场景的非对称上下行子帧,每个成员载波的上行子帧只反馈本载波的下行子帧PDSCH的Ack/Nack,不反馈其他载波的Ack/Nack。本发明还提出另一种LTE-ATDD不同上下行配比的反馈方法,对于载波聚合场景的非对称上下行子帧,每个成员载波的下行子帧的Ack/Nack由至少四个子帧后的最近的具有最小辅小区索引的辅小区的上行子帧反馈,允许多个载波的Ack/Nack在其他载波传输。本发明利用不同子帧配比时上行子帧的不对称的特性,可以降低上行子帧中反馈的下行PDSCH的Ack/Nack最大值,减少下行子帧的Ack/Nack反馈到eNB的时延。

Description

LTE-A TDD不同上下行配比的反馈方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术,尤其涉及LTE-A时分双工(TDD)不同上下行配比的反馈方法。 
背景技术
在LTE-A Release10(Rel-10)中,引入载波聚合概念以支持更宽带宽,即两个或更多载波被聚合在一起,以支持LTE-A传输带宽大于20MHz。对于Rel-10的载波聚合的时分双工(TDD)场景,只支持频段内(intra-band)场景,该频段(band)是国际电信联盟确定的可使用的无线频谱资源。在这种情况下,如果采用不同的上下行配比会使上行与下行在收发时产生严重的干扰,因此聚合的各载波必须采用相同的TDD上下行配比。如图1所示为Rel-10载波聚合场景使用相同的上下行配比的示意图。其中CC1至CC5为参与载波聚合的各个载波,D表示载波的下行子帧,U表示载波的上行子帧,S表示特殊子帧(每个载波可配置不同的特殊子帧)。上下行子帧比例如表1所示。 
表1 
表1中共列出配置0到配置6这七种上行-下行配置,其中配置0在子帧0、5为下行,子帧2、3、4、7、8、9为上行,因此上下行配比为3∶1。根据表1可以得出其他配置的上下行配比。 
在LTE-A Release11中将引入频段间(inter-band)载波聚合,以达到更 灵活的资源利用,同时对于inter-band载波聚合,由于使用不同频段的频率,因此上行与下行收发时的干扰较小。但这需要用户设备(UE)与基站(eNB)具有同时收发的能力。在Rel-11载波聚合中,当不同频段使用不同的上下行配比时,可能会出现上行子帧与下行子帧数量不匹配的情况,如图2a至图2c中椭圆圈标示。其中图2a为参与载波聚合的两个子载波的下行到上行转换点的时长为5ms的情况,图2b为参与载波聚合的两个子载波的下行到上行转换点的时长为10ms的情况,图2c为参与载波聚合的两个子载波的下行到上行转换点的时长分别为5ms和10ms的情况。 
在Rel-8/9/10中,TDD由于有不同的上下行配比,只有在有上行子帧授权的情况下(PUCCH或PUSCH),才能发送物理下行共享信道(PDSCH)的反馈消息(Ack/Nack)。混合自动重传请求(HARQ)设计基于两个原则: 
1,UE将在至少四个子帧后第一个上行子帧发送Ack/Nack; 
2,根据一个上行子帧中承载的Ack/Nack数量最小化的原则,在时域分配Ack/Nack。 
根据上述原则,对某些重负载业务,一个上行子帧可能需要反馈多个下行子帧的Ack/Nack,表2表示为Ack/Nack反馈时下行与上行的对应关系。 
Figure BDA0000083283570000021
表2 
从表2中可以看出,以配置1为例,在上行子帧2和子帧7上反馈n-7和n-6的下行子帧的Ack/Nack,其中n为子帧号(本例中为2、7),在上行子帧3和子帧8上反馈n-4的下行子帧的Ack/Nack,其中n为子帧号(本例中为3、8)如图3(a)所示。对于配置4的上行子帧2、子帧3,分别需要反馈4个下行子帧的Ack/Nack,如图3(b)所示。对于配置5的上行子帧2需要反馈9个下行子帧的Ack/Nack(分别为子帧n-13、n-12、n-9、n-8、n-7、 n-5、n-4、n-11、n-6)。这增加了下行子帧的Ack/Nack反馈到达基站的延时,增加了整个链路的处理时间,同时对物理上行控制信道(PUCCH)的容量提出了更高的要求。 
在Rel-10中,当采用载波聚合时,只有主成员载波(PCC)上允许PUCCH传输,辅成员载波(SCC)不承载PUCCH;并且在没有PUCCH时,只有具有最小的辅小区索引(SCellIndex)值的载波的PUSCH允许承载上行控制信息(UCI)。当采用4∶1的上下行配比时,5个成员载波(CC)最多需要反馈40比特的Ack/Nack信息,由于Rel-10中定义的带信道选择的PUCCH格式1b和PUCCH格式3分别支持最多4bits和20bits的Ack/Nack,因此对于TDD场景有时需要对码字进行空间绑定,并且某些情况需要对子帧进行时间绑定。这影响了TDD系统的吞吐量性能,增加了TDD系统设计的复杂度。 
发明内容
本发明提供了一种LTE-A TDD不同上下行配比的Ack/Nack反馈方法,利用不同子帧配比时上行子帧的不对称的特性,可以降低上行子帧中反馈的下行PDSCH的Ack/Nack最大值,减少下行子帧的Ack/Nack反馈到eNB的时延。 
本发明实施例提出的一种LTE-ATDD不同上下行配比的反馈方法,对于载波聚合场景的非对称上下行子帧,每个成员载波的上行子帧只反馈本载波的下行子帧PDSCH的Ack/Nack,不反馈其他载波的Ack/Nack。 
较佳地,在所有成员载波同时出现上行子帧时,判断主成员载波PCC上是否承载物理上行控制信道PUCCH,若是,由PCC上承载的PUCCH反馈Ack/Nack。 
较佳地,所述判断主成员载波PCC上是否承载物理上行控制信道PUCCH的结果为否,则执行如下步骤:选择辅小区索引最小的辅成员载波SCC的物理上行共享信道PUSCH反馈Ack/Nack。 
较佳地,对于载波聚合场景的非对称上下行子帧,允许SCC承载PUCCH 信道,但须满足在相应子帧只传输一个PUCCH,如果在一个子帧有多个上行和1个或多个下行的不对称的子帧时,选择辅小区索引最小的SCC传输PUCCH。 
较佳地,参与所述载波聚合的所有成员载波具有相同的下行到上行切换点时长。 
本发明实施例提供的另一种LTE-A TDD不同上下行配比的反馈方法,对于载波聚合场景的非对称上下行子帧,每个成员载波的下行子帧的Ack/Nack由至少四个子帧后的最近的具有辅小区索引最小的辅小区SCC的上行子帧反馈,允许多个载波的Ack/Nack在其他载波传输。 
较佳地,在所有成员载波同时出现上行子帧时,判断主成员载波PCC上是否承载物理上行控制信道PUCCH,若是,由PCC上承载的PUCCH反馈Ack/Nack。 
较佳地,所述判断主成员载波PCC上是否承载物理上行控制信道PUCCH的结果为否,则执行如下步骤:选择辅小区索引最小的辅成员载波SCC的物理上行共享信道PUSCH反馈Ack/Nack。 
较佳地,对于载波聚合场景的非对称上下行子帧,允许SCC承载PUCCH信道,但须满足在相应子帧只传输一个PUCCH,如果在一个子帧有多个上行和1个或多个下行的不对称的子帧时,选择辅小区索引最小的SCC传输PUCCH。 
较佳地,参与所述载波聚合的所有成员载波具有相同的下行到上行切换点时长。 
从以上技术方案可以看出,本发明的一个实施例方案可以使每个载波维护各自独立HARQ的时序关系,由于某些下行子帧的Ack/Nack已经在各自的上行子帧上反馈,因此所有成员载波同时出现上行子帧时能够减少反馈的总的Ack/Nack数量,而不同的子帧配比能够使Ack/Nack分散传输。本发明的另一实施例方案可以提供最短的Ack/Nack等上行控制信息到eNB的反馈时延,更平均每个上行子帧承载Ack/Nack的数量。上述实施例方案均利用不同子帧配比时上行子帧的不对称的特性,可以降低上行子帧中反馈的下行PDSCH的Ack/Nack最大值,减少下行子帧的Ack/Nack反馈到eNB的时延。 
附图说明
图1为LTE-A Rel-10载波聚合场景中各个成员载波使用相同的上下行配比示意图; 
图2a至图2c为LTE-A Rel-11载波聚合场景中各个成员载波使用不同上下行配比示意图;其中图2a为参与载波聚合的两个子载波的下行到上行转换点的时长为5ms的情况,图2b为参与载波聚合的两个子载波的下行到上行转换点的时长为10ms的情况,图2c为参与载波聚合的两个子载波的下行到上行转换点的时长分别为5ms和10ms的情况; 
图3(a)、(b)分别为上下行配置1和配置4的上行子帧反馈下行子帧Ack/Nack的时序关系。 
图4为不同上下行配比情况,允许一个载波在至少4个子帧后的其他的载波的上行子帧反馈Ack/Nack。 
图5为SCC传输PUCCH的示意图。 
具体实施方式
本发明提出的LTE-A TDD不同上下行配比的Ack/Nack反馈方法包括如下技术特征: 
特征A:对于TDD不同频段配置不同的上下行配比时的Ack/Nack反馈(需要满足至少四个子帧的时序关系),提出两种解决方案: 
方案一: 
(1)对于载波聚合场景的非对称上下行子帧,如图2(a)、(b)、(c)中椭圆所示,即在该子帧有的载波为上行子帧、有的载波为下行子帧,每个成员载波的上行子帧只反馈本载波的下行子帧PDSCH的Ack/Nack,不反馈其他载波的Ack/Nack,反馈的时序关系按表2中定义的下行子帧与上行子帧的对应关系; 
(2)在所有成员载波同时出现上行子帧时(如图1椭圆所示),判 断主成员载波PCC上是否承载物理上行控制信道PUCCH,若是,由PCC承载的PUCCH反馈Ack/Nack等上行控制信息,SCC不反馈Ack/Nack;当PCC上没有PUCCH时,选择SCellIndex最小的SCC的PUSCH反馈Ack/Nack等控制信息。 
这种反馈方式具有实现简单的优点,有较好的后向兼容性,每个载波维护各自独立HARQ的时序关系,由于某些下行子帧的Ack/Nack已经在各自的上行子帧上反馈,因此在所有成员载波同时出现上行子帧时能够减少反馈的总的Ack/Nack数量,这种不同的子帧配比使Ack/Nack分散传输。 
方案二: 
(1)对于载波聚合场景的非对称上下行子帧,如图2(a)、(b)、(c)中椭圆所示,即在该子帧有的载波为上行子帧、有的载波为下行子帧,每个成员载波的下行子帧的Ack/Nack由至少四个子帧后的最近的上行子帧反馈,允许一个载波的Ack/Nack在其他载波传输,如图4所示。 
(2)在所有成员载波同时出现上行子帧时(如图1椭圆所示),判断主成员载波PCC上是否承载物理上行控制信道PUCCH,若是,由PCC承载的PUCCH反馈Ack/Nack等上行控制信息,SCC不反馈Ack/Nack;当PCC上没有PUCCH时,选择SCellIndex最小的SCC的PUSCH反馈Ack/Nack等控制信息。 
方案二的优点是能够提供最短的Ack/Nack等上行控制信息到eNB的反馈时延,更平均每个上行子帧承载Ack/Nack的数量。 
特征B:允许SCC承载PUCCH信道,但须满足在相应子帧只传输一个PUCCH,如果在一个子帧有多个上行和1个或多个下行的不对称的子帧,选择SCellIndex最小的SCC传输PUCCH。 
以图2(a)为例,如果CC2配置为PCC,那么只有CC2可承载PUCCH,对于图中椭圆所示的CC1的上行子帧,如果要传输控制信息只能通过PUSCH,这需要eNB发送DCI(下行控制信息),如果此时没有上行数据传输,则会引起额外的信令开销。因此允许SCC传输PUCCH信道,即使在上 下行子帧不对称的情况,在辅CC仍会有1个PUCCH传输,此时不仅不会影响PUCCH的性能,而且不需要上述调度PUSCH承载控制信息的开销。 
特征C:载波聚合中载波不同配比的选择。 
方案一:允许表1中上下行配置0-6的任意组合。 
方案二:只允许下行到上行切换点时长相同的配比的组合。即只允许下行到上行切换点时长为5ms的上下行配比的载波聚合,或者只允许下行到上行切换点时长为10ms的上下行配比的载波聚合,不允许下行到上行切换点时长5ms和10ms的混合载波聚合。 
其他多个载波不同子帧配置的解决方案均可视为上述三个特征的组合。 
为使本发明技术方案的特点和技术效果更加清楚,以下通过具体实施例对本发明方案进行详细阐述。 
图3所示为本发明特征A中方案一反馈Ack/Nack的情况,参与载波聚合的成员载波有成员载波1(CC1)和成员载波2(CC2),其中CC1采用表1所示配置1,CC2采用表1所示配置4。CC1的下行子帧的Ack/Nack在CC1的上行子帧反馈,CC2的下行子帧的Ack/Nack在CC2的上行子帧反馈(需满足至少四个子帧后的第一个上行子帧的时序关系)。 
(1)对于CC1的子帧7,8只反馈CC1的下行子帧的PDSCH的Ack/Nack,不反馈CC2的Ack/Nack 
(2)对于CC1和CC2无线帧的子帧2,3,即多载波同时出现上行子帧时,Ack/Nack在PCC的PUCCH上传输或在具有SCellIndex最小值的SCC的PUSCH上传输。 
图4所示为本发明特征A中的方案二反馈Ack/Nack的情况。 
(1)对于CC1的子帧7,8可反馈其他CC的Ack/Nack。 
(2)对于CC1的子帧2,3,即多载波同时出现上行子帧时,Ack/Nack 
在PCC的PUCCH上传输或在具有SCellIndex最小值的SCC的PUSCH上传输。 
对于特征A中方案一和方案二,在相应子帧如果只传输一个PUCCH的情况,允许SCC承载PUCCH信道。对于图4,如果CC2定为PCC,CC1为SCC时,允许CC1的子帧7,8传输PUCCH。 
图5为依照特征B反馈Ack/Nack的情况,5个不同上下行配比的载波聚合,如果配置CC4为PCC时(SCellIndex为0),假设CC1、CC2、CC3、CC5的SCellIndex分别为1、2、3、4。允许SCC传输PUCCH,对于椭圆中的多个SCC出现上行子帧时,对于某个子帧将只允许SCellIndex最小的一个SCC传输PUCCH,例如对于子帧3只允许CC1传输PUCCH,对于子帧4只允许CC3传输PUCCH,对于子帧7、8只允许CC1传输PUCCH。 
图2(a)、(b)可以看作本发明特征C中方案二的实施例,即载波聚合中只允许下行到上行切换点时长相同的载波,不允许任意的上下行配比的载波聚合在一起。 
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 (10)

1.一种LTE-ATDD不同上下行配比的反馈方法,其特征在于,
对于载波聚合场景的非对称上下行子帧,每个成员载波的上行子帧只反馈本载波的下行子帧PDSCH的Ack/Nack,不反馈其他载波的Ack/Nack。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:在所有成员载波同时出现上行子帧时,判断主成员载波PCC上是否承载物理上行控制信道PUCCH,若是,由PCC上承载的PUCCH反馈Ack/Nack。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断主成员载波PCC上是否承载物理上行控制信道PUCCH的结果为否,则执行如下步骤:选择辅小区索引最小的辅成员载波SCC的物理上行共享信道PUSCH反馈Ack/Nack。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对于载波聚合场景的非对称上下行子帧,允许SCC承载PUCCH信道,但须满足在相应子帧只传输一个PUCCH,如果在一个子帧有多个上行和1个或多个下行的不对称的子帧时,选择辅小区索引最小的SCC传输PUCCH。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,参与所述载波聚合的所有成员载波具有相同的下行到上行切换点时长。
6.一种LTE-ATDD不同上下行配比的反馈方法,其特征在于,
对于载波聚合场景的非对称上下行子帧,每个成员载波的下行子帧的Ack/Nack由至少四个子帧后的最近的具有辅小区索引最小的辅小区SCC的上行子帧反馈,允许多个载波的Ack/Nack在其他载波传输。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:在所有成员载波同时出现上行子帧时,判断主成员载波PCC上是否承载物理上行控制信道PUCCH,若是,由PCC上承载的PUCCH反馈Ack/Nack。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述判断主成员载波PCC上是否承载物理上行控制信道PUCCH的结果为否,则执行如下步骤:选择辅小区索引最小的辅成员载波SCC的物理上行共享信道PUSCH反馈Ack/Nack。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,对于载波聚合场景的非对称上下行子帧,允许SCC承载PUCCH信道,但须满足在相应子帧只传输一个PUCCH,如果在一个子帧有多个上行和1个或多个下行的不对称的子帧时,选择辅小区索引最小的SCC传输PUCCH。
10.根据权利要求6至9任一项所述的方法,其特征在于,参与所述载波聚合的所有成员载波具有相同的下行到上行切换点时长。
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