CN102948106A - 具有分布在多个子帧内的控制信息的控制信道架构 - Google Patents

Abstract

与子帧（116）内的数据（128）接收相关的控制信息（126）由基站（102）通过多个子帧（114、116）传输。移动无线通信装置（104）的控制器（134）基于第一子帧（114）内的第一物理控制信道（118）中的至少部分控制信息（130）以及第二子帧（116）内的第二物理控制信道（120）中的至少另一部分控制信息（132）重建从多个子帧（114、116）接收的控制信息（126）。

Description

具有分布在多个子帧内的控制信息的控制信道架构

相关申请的交叉引用

本申请涉及与本申请同时申请的题为“CONTROL CHANNELARCHITECTURE WITH CONTROL INFORMATION DISTRIBUTEDOVER MULTIPLE SUBFRAMES ON DIFFERENT CARRIERS（具有分布在不同载波上的多个子帧内的控制信息的控制信道架构）”、案号为TUTL00192PC的国际专利申请，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本发明一般地涉及无线通信系统，更具体地涉及无线通信系统中的控制信号。

蜂窝通信系统中的基站向地理单元内的无线通信装置提供通信服务，在该地理单元中每个基站与相关的单元内的无线通信装置交换信号。每个单元的尺寸和形状以及相应的基站覆盖范围由多个因素决定并且至少部分基于基站的设计参数。除了在相对较大地理区域内向多个装置提供服务的大型宏单元外，一些蜂窝通信系统越来越多的采用较小的单元来提高效率、提高覆盖区域、提高服务质量以及提供更多的服务。这些较小的单元可包括多种尺寸，通常称为微单元、微微单元（picocell）和毫微微单元（femtocell）。微单元和微微单元常用于办公大楼、购物中心以及城市地区来提供额外的保障、该地区更大的用户容量、更多的服务特性和/或改善的服务质量。毫微微单元具有相对更小的地理区域并且通常用于住所或小型办公地点。由于在这些地方常见的基站回传资源不可用，所以毫微微单元有时会通过DSL或电缆调制解调器与蜂窝基础设施相连。毫微微单元是蜂窝网络的一部分并因此使用与宏单元中同样的技术与无线装置通信。除了数据信息外，基站与移动通信装置之间还交换控制信号。在某些情况下，控制信息从基站通过下行控制信道传输到移动通信装置，在移动通信装置中控制信息指示可如何接收数据通信，例如解调信息，解码信息等。通信资源可被分成包含子帧的帧。在传统系统中，与数据接收相关的控制信息在同一子帧中传输。

发明内容

关于子帧中数据接收的控制信息通过基站在多个子帧中传输。移动无线通信装置内的控制器基于第一子帧内的第一物理控制信道的至少一部分控制信息以及第二子帧内第二物理控制信道的至少另一部分控制信息重建通过多个子帧接收的控制信息。

附图说明

图1是根据本发明的示例性实施方式的通信系统的框图。

图2示意性地示出具有多个资源要素的帧。

图3示出根据3GPP长期演进（LTE）通信规范的子帧。

图4是在基站上执行的方法的流程图。

图5是在移动无线通信装置上执行的方法的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明的示例性实施方式的通信系统100的框图。通信系统100可根据多种技术以及通信标准中的任一种来实行。例如下文中描述的示例，系统100根据正交频分多路复用（OFDM）标准运行。参照通信系统100所描述的各个框的各种功能和操作可以多种可执行代码如软件和固件的形式应用在任何数量的装置、电路和/或元件中。此外，提到“第一”和“第二”组件的目的在于识别而并不需要指示任何相对时间信息。例如，可以在传输第一信号之前、传输第一信号之后或传输第一信号时传输第二信号。

系统100包括至少一个基站102和至少一个无线通信装置104。在大多数情况下，一些基站通过网络基础设施与网络控制器相连以向多个无线通信装置提供无线通信服务。基站102包括无线收发器106，无线收发器106与无线通信装置104中的无线收发器110交换无线信号108。因此，基站102包括向无线通信装置104传输无线信号的发送器，无线通信装置104包括接收信号的接收器。来自基站102和无线通信装置104的传输由限定通信信号发送、规范和传输参数的通信规范控制。通信规范可为通信提供严格的规范并且还可在具体实施会有变化但仍然遵循通信规范的情况下提供一般需求。虽然下面所讨论的涉及3GPP长期演进（LTE）通信规范，但在某些情况下也可使用其他通信规范。通信规范至少限定数据信道、用于上行下行传输的控制信道并详述从基站至无线通信装置的物理下行控制信道的至少一些时序和频率参数。控制信道包括广播控制信道以及预定给特定无线通信装置的控制信道。在基于OFDM的系统中，通过分配特定的频率-时间资源来限定物理信道。这些资源的粒度（granularity）取决于系统的规范和设计。如下面的进一步详细讨论，频率-时间资源（有时称为资源要素）的传输限定在帧112内，帧112包括若干子帧114、116。每个子帧114、116包括物理控制信道118、120以及物理数据信道122、124。虽然特定的实现进一步为基站和/或无线通信装置具体指定频率、时序、以及编码参数，但传统系统仅在同一子帧中为无线通信装置104传输控制信息和相关的数据。

然而，在本文所述的示例中，与子帧116中数据128相关的控制信息126分布在至少另一个子帧114内。在一个示例中，控制信息的至少第一部分130通过第一子帧114的第一物理控制信道132传输，控制信息126的至少第二部分132通过第二子帧116的第二物理控制信道120传输，控制信息126促进第二子帧116的物理数据信道124内数据128的接收。无线通信装置104中的收发器110接收子帧112、114，控制器134从第一子帧中的控制信息130的至少一部分和第二子帧116的控制信息132中的至少一部分重建控制信息126。收发器110的接收器利用控制信息126接收第二子帧116中物理数据信道124内的数据128。虽然本示例仅讨论两个子帧，但该技术还可应用在更多（大于2）个子帧中。在某些情况下，控制信息126通过一个或多个子帧的物理控制信道而不是包括与控制信息126相对应的数据128的子帧116传输。

因此，如本文中所述，控制信息126是需要无线通信装置104接收的完整的控制信息，从而接收与控制信息126相对应的数据128。在传输前，将控制信息126编码或进行其他处理以减少错误。因此，子帧间和/或子帧内会存在冗余信息。在某些情况下，无线通信装置104仅能够准确地接收每个子帧内传输的一部分控制信息但能够重建接收数据128所需的所有控制信息126。控制信息126在分成多个部分之前或之后会进行加扰（scramble）。

因此，基站102中的控制器136将控制信息126分成第一部分130和第二部分130，并将这些部分分配到两个或多个子帧中。这种划分通常执行为在控制信息错误编码后将错误编码的控制信息定位到子帧内。控制信息130的第一部分定位到第一子帧114的第一物理控制信道118，控制信息132的第二部分定位到第二子帧116的第二物理控制信道120。第二子帧116还包括数据信道124内的数据128。控制信息分布在子帧114、116内的帧112传输至无线通信装置104。基于控制信息130、132的两部分或更多部分中至少一些接收到的信息，无线通信装置104中的控制器134重建控制信息126。接收到并解码的控制信息用于接收数据128。

如本文所述，控制信息126是涉及基站102与无线通信装置104之间的通信的信息或数据。控制信息126在控制信道内传输。因此，虽然在传统系统中控制信道被限定穿过多个子帧，但本文所述的示例中讨论的是使用限定穿过多个子帧的多个控制信道或单个控制信道来通过多个子帧传输信息。

图2是示出频率-时间资源要素202的频率-时间图200中帧112的框图。图200无需按比例构建而仅提供示例性的可视化表示。许多其他资源要素的组合可用于传输控制信息126和数据132。

帧112包括多个子帧，这些子帧包括至少第一子帧（K）114和第二子帧（K+1）116。用于传输的频率载波分成多个子载波。传输在时间上也进行了划分以限定多个时隙，时隙进一步分成符元时间。对于LTE通信规范，每个时隙包含7个符元时间。符元时间和子载波的组合限定资源要素202。因此，通过子载波传输的符元为资源要素。在子帧中传输的控制信息130、132的每一部分均通过使用一个或多个资源要素来传输。用于传输相关信息的资源要素可以是或可以不是连续的。对于图2的示例，控制信息130的第一部分使用第一符元204通过第一子帧114中的第一子载波206传输并使用第二符元208通过第二子载波210传输。控制信息132的第二部分使用第三符元212通过第二子帧116中第二子载波210和第三子载波214传输。数据128使用第四符元216通过第二子帧116中第二子载波210传输。如上所述，重建控制信息126需要第一部分130的控制信息的至少一部分和第二部分132的控制信息的至少一部分。例如，无线通信装置104的控制器134可仅由成功接收到的第二子载波和第三子载波所传输的信息重建控制信息126。对于这种情况，通过第一子载波206传输的符元204的损坏不会影响无线通信装置接收控制信息126以及因此准确地接收数据132。

图3是根据3GPP LTE通信规范的子帧300的示意图。子帧300包括两个时隙302、304，每个时隙包括7个符元时间306。第一时隙302内的符元时间0、1和2组成物理控制信道118、120，即物理下行控制信道（PDCCH）308。导频信号（或参考信号）310插入符元时间0和4内。子帧300包括广播信道即物理广播信道（PBCH）312并跨越第一时隙302中的符元时间3和4的一部分以及第二时隙304中的符元时间0和1的一部分。数据信道122、124是物理下行共享信道（PDSCH）314并由第一时隙302的符元时间3-6和第二时隙304的符元时间1-6的其余部分所覆盖。子帧300还包括主同步信道（P-SCH）316和辅助同步信道（S-SCH）318。

在根据3GPP LTE通信规范传输控制信号126的示例中，控制信息130的第一部分在第一子帧和第二子帧的符元时间1和/或符元时间2内传输。如上所述，资源要素在子帧内可以是连续或不连续的。在第二子帧内传输的数据128通过第一时隙302的符元时间3、4、5和/或6和/或第二时隙304的符元时间1、2、3、5和/或6传输。

图4是基站102上执行的方法的流程图。虽然此方法可通过代码和/或硬件的任意组合实现，但是在示例性实施方式中通过执行基站102内的控制器136上的代码使此方法易于执行。

在步骤400中，将控制信息分成多个部分并分配在多个子帧内。划分可包括根据下行物理信道处理的已知技术的处理、加扰、编码以及定位。对于图4的示例，步骤400包括在步骤402中处理控制信息以及在步骤404中将控制信息定位到多个子帧。定位可包括：天线端口处理（关于MIMO/SDMA）和频率-时间空间内资源要素定位以及其他处理。处理和定位使控制信息的错误编码和控制信息126分布在多个子帧内。如上所述，例如，第一部分130定位到第一子帧114的第一物理控制信道118，第二部分132定位到第二子帧116的第二物理控制信道120，控制信息126对应的数据128在第二子帧116的物理数据信道124内。处理还可包括在控制信息126分成多个部分之前和/或之后对控制信息126进行加扰。

在步骤406中，控制信息通过多个子帧传输。基于定位和处理，生成下行OFDM信号108并将下行OFDM信号108从基站传输到无线通信装置104。如上所述，信号108包括帧112，帧112具有布置在多个子帧内的多个时间-频率资源要素。子帧包括至少第一子帧和第二子帧。

在步骤408中，在第二子帧116内传输数据128。由于在同一子帧内传输第二部分132和数据128，所以步骤406和步骤408同时进行。

图5是移动无线通信装置104上执行的方法的流程图。虽然此方法可通过代码和/或硬件的任意组合实现，但是在示例性实施方式中通过执行无线通信装置104内控制器134上的代码使此方法更易于执行。

在步骤502中，控制信息130的第一部分接收在第一子帧114内。无线通信装置104内的接收器通过无线信道接收OFDM信号108，该信号包括具有子帧114的帧112。

在步骤504中，控制信息132的第二部分接收在第二子帧116内。接收器接收在OFDM信号中传输的帧内的第二子帧。信号被解调、解码以及进行其他处理，以接收控制信息126的第一部分130和第二部分132。

在步骤506中，通过第一部分130的至少一部分和第二部分132的至少一部分来重建控制信息126。在某些情况下这些部分可能需要另外的处理才可重建控制信息。由于子帧内的控制信息经过错误编码或加扰，为了恢复控制信息就要对接收到的部分进行解扰和错误解码。如上所述，在某些情况下，控制信息126可仅由第一部分130的部分信息和第二部分132的部分信息恢复。如果控制信息126是经过加扰的，则通过接收器和/或控制器解扰。

在步骤508中，使用控制信息126接收数据128。接收器和控制器134使用控制信息126对第二子帧116内数据128进行准确解码、解调以及其他处理。

显然，鉴于这些教导，本发明的其他实施方式和修改对于本领域技术人员而言是显而易见的。上述描述是说明性的而不是限制性的。本发明仅由随后的权利要求所要求的范围限定，权利要求包括结合以上说明书和附图所描述的所有这些实施方式和修改。因此本发明的范围不应由上述说明确定，而是由所附权利要求及其等效范围所确定。

Claims (14)

1.一种移动无线通信装置，包括：

接收器，配置为通过无线通信信道接收帧，所述帧包括布置在多个子帧中的多个时间-频率资源要素，所述多个子帧包括具有第一物理控制信道的第一子帧和具有第二物理控制信道以及物理数据信道的第二子帧，对应于所述物理数据信道内数据接收的控制信息分布在至少所述第一物理控制信道和所述第二物理控制信道内；以及

控制器，配置为基于所述第一物理控制信道的至少部分控制信息和所述第二物理控制信道的至少部分其他控制信息重建所述控制信息。

2.如权利要求1所述的移动无线通信装置，其中所述帧符合3GPP长期演进（LTE）通信规范，所述物理控制信道为由3GPP长期演进（LTE）通信规范限定的物理下行控制信道（PDCCH），所述物理数据信道为由3GPP长期演进（LTE）通信规范限定的物理下行共享信道（PDSCH）。

3.如权利要求1所述的移动无线通信装置，其中所述控制信息在传输至所述移动无线通信装置之前进行错误编码，所述控制器还配置为解码所述错误编码。

4.如权利要求1所述的移动无线通信装置，其中所述控制信息在传输至所述移动无线通信装置之前进行加扰，所述控制器还配置为解扰所述控制信息。

5.如权利要求1所述移动无线通信装置，还包括：使用所述控制信息接收数据。

6.一种基站，包括：

发送器，配置为通过无线通信信道传输帧，所述帧包括布置在多个子帧中的多个时间-频率资源要素，所述多个子帧包括具有第一物理控制信道的第一子帧、具有第二物理控制信道以及物理数据信道的第二子帧；以及

控制器，配置为将控制信息分成控制信息的第一部分和控制信息的第二部分，并将所述控制信息的第一部分定位到所述第一物理控制信道以及将所述控制信息的第二部分定位到所述第二物理控制信道，所述控制信息与所述物理数据信道内的由移动无线通信装置进行的数据接收相对应。

7.如权利要求6所述的基站，其中所述帧符合3GPP长期演进（LTE）通信规范，所述物理控制信道为由3GPP长期演进（LTE）通信规范限定的物理下行控制信道（PDCCH），所述物理数据信道为由3GPP长期演进（LTE）通信规范限定的物理下行共享信道（PDSCH）。

8.如权利要求6所述的基站，其中所述控制器还配置为错误编码所述控制信息以使得通过接收所述控制信息的第一部分的仅一部分和所述控制信息的第二部分的仅一部分来接收所述控制信息。

9.如权利要求6所述的基站，其中所述控制器还配置为在划分所述控制信息之前对所述控制信息加扰。

10.一种方法，包括：

在移动无线通信装置中通过无线通信信道接收帧，所述帧包括布置在多个子帧中的多个时间-频率资源要素，所述多个子帧包括具有第一物理控制信道的第一子帧、具有第二物理控制信道以及物理数据信道的第二子帧，与所述物理数据信道内数据接收相对应的控制信息分布在至少所述第一物理控制信道和所述第二物理控制信道内；以及

基于所述第一物理控制信道中的至少部分控制信息和所述第二物理控制信道中的至少部分其他控制信息重建所述控制信息。

11.如权利要求10所述方法，还包括：

在基站中将所述控制信息分成控制信息的第一部分和控制信息的第二部分；

将所述控制信息的第一部分定位到所述第一物理控制信道以及将所述控制信息的第二部分定位到所述第二物理控制信道；

从所述基站通过所述无线通信信道传输所述帧。

12.如权利要求11所述方法，还包括：

在所述基站中对所述控制信息进行错误编码；以及

在所述移动无线通信装置中应用错误解码以通过所述控制信息的第一部分的仅一部分和所述控制信息的第二部分的仅一部分接收所述控制信息。

13.如权利要求9所述方法，还包括：

在划分所述控制信息之前在所述基站对所述控制信息进行加扰；以及

在所述移动无线通信装置对所述控制信息进行解扰。

14.如权利要求10所述方法，其中所述帧符合3GPP长期演进（LTE）通信规范，所述物理控制信道为由3GPP长期演进（LTE）通信规范限定的物理下行控制信道（PDCCH），所述物理数据信道为由3GPP长期演进（LTE）通信规范限定的物理下行共享信道（PDSCH）。

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