CN104094662A - 用于物理下行链路控制信道复用的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

增强的物理下行链路控制信道与物理下行链路数据信道通过频分复用(FDM)或频分复用(FDM)+时分复用(TDM)进行复用。FDM模式适用于在该子帧只有UL授权的用户。不同用户的UL授权被交叉交错并在整个物理资源块(两个时隙)通过FDM进行传输。用于交叉交错的UL授权的频率资源被分配。TDM+FDM适用于在该子帧具有DL和UL授权或只有DL授权的用户。(可被混合的)DL/UL授权通过TDM+FDM仅在物理资源块的第一时隙进行传输，其中那些资源块的第二时隙可用于那些用户的下行链路数据传输。

Description

用于物理下行链路控制信道复用的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于物理下行链路控制信道复用的方法和系统及相关的盲解码。具体地说，本发明涉及物理下行链路控制信道和数据信道之间的资源复用。
背景技术
现代无线通信标准和系统依赖于复杂的调度方案来有效地利用有限的无线电资源并最大限度地提高系统的吞吐量。4G手机标准的特征在于正交频分多址(OFDMA)，其中对于下行链路和上行链路传输都需要资源调度。调度以集中的方式在基站进行，且调度授权可用于下行链路传输或上行链路传输。下行链路和上行链路授权二者都在物理下行链路控制信道(PDCCH)传输。“下行链路控制信道”之前的形容词“物理”强调这种控制信令非常频繁地发生，即，每1毫秒一次，所以它可以动态地适应信道的快速衰减。在其开销大，特别是对于在小区边缘的移动终端的这个意义上，频繁的信令，虽然对于动态链路自适应是关键的，但非常昂贵。因此，应该有对物理下行链路控制信道的开销限制，以便有足够的用于下行链路数据传输的物理资源。
在3GPPLTE，物理下行链路控制信道(PDCCH)与携带下行链路数据的物理下行链路共享信道(PDSCH)时间复用。更具体地说，物理控制信道占整个前几个OFDM符号，跨越了整个系统的带宽。不同用户的下行链路和上行链路授权被编码、调制、交叉交错和映射到指定用于PDCCH的那些OFDM符号。PDCCH的设计原则是：1)将PDCCH集中在前几个OFDM符号以允许DL/UL授权的早期解码；2)确保PDCCH的稳健解码。交叉交错和扩展到整个系统带宽的目的是使频率选择性的衰减和干扰随机化，并实现稳健性。
在LTE-A中继中，新的物理控制信道被引入中继回程链路，称为中继物理下行链路控制信道(R-PDCCH)[1]。R-PDCCH在下行链路数据信道(PDSCH)区占用一些资源。R-PDCCH可以占据整个物理资源块(PRB)对，其由PRB的两个时隙或仅一个时隙构成。当两个时隙被R-PDCCH占用时，R-PDCCH和PDSCH之间的复用称为频分复用(FDM)。当只有一个时隙(尤其是第一时隙)被R-PDCCH占用时，R-PDCCH和PDSCH之间的复用称为时分复用(TDM)+频分复用(FDM)。为了降低解码延迟，用于中继回程链路的DL授权只能在PRB对的第一时隙传输，而用于中继回程的UL授权只能在PRB对的第二时隙传输。R-PDCCH可以在不同的中继节点交叉交错或非交叉交错。对于交叉交错的R-PDCCH，只有共同的参考信号(CRS)可用于解调。交叉交错的R-PDCCH与PDCCH有很多相似的地方，其中解码的稳健性是一个优先考虑。由于CRS解调，交叉交错的R-PDCCH不能受益于波束形成，这类似于PDCCH。交叉交错也防止频率选择性的调度增益。相反，非交叉交错的R-PDCCH的设计原理是利用波束形成和频率选择性增益，其中解调参考信号(DMRS)是优选的。DMRS仅在包含R-PDCCH或PDSCH的物理资源块中存在，并与R-PDCCH或PDSCH经历相同的预编码。因此，预编码对于R-PDCCH是完全透明的，即，不需要指示在发射机处使用的预编码矩阵的独立的信令。
传统的蜂窝网络主要包括发射功率和天线增益相同的宏基站。站点到站点的距离几乎是恒定的，且网络网格相当均匀。对系统容量的快速增长的需求促使部署大量的低功率节点，如远程无线电头端(RRH)微微、毫微微节点，以从宏基站卸载流量和增加热点的吞吐量。宏基站、远程无线电头端、微微和毫微微小区的混合构成了所谓的异构网络(HetNet)。干扰场景在HetNet变得更加复杂，不仅对于诸如PDSCH的数据通道，而且对于诸如PDCCH的控制信道。在HetNet部署中，存在几种用于PDSCH的干扰协调方案，它们中的一种是部分频率再使用，其中正交资源被分配用于小区边缘的用户。然而，该方案不能用于PDCCH，因为它占据整个系统的带宽。在另一HetNet场景中，远程无线电头端(RRH)与宏小区具有相同的小区ID，因此对用户而言表现为透明的。通过在宏天线和RRH上的动态结合传输，透明的RRH能显著提高系统吞吐量。但是，它有用于PDCCH的有限资源的问题，其被覆盖区域内的所有预定的用户共享，即，没有PDCCH的小区分裂增益。因此，有提高PDCCH的能力和减轻HetNet中的强干扰的强烈动机。增强的物理下行链路控制信道被称作ePDCCH。
发明内容
根据一个方面，本发明包括在物理下行链路控制信道和物理下行链路数据信道之间进行资源复用的方法。物理下行链路控制信道包含用于下行链路数据传输的调度授权(DL授权)和用于上行链路数据传输的调度授权(UL授权)。该方法包括在两种情况下的资源映射：1)交叉交错不同用户的UL授权并将它们映射到跨越两个时隙的一组物理资源块。没有下行链路数据信道被允许在那些物理资源块进行传输。因此，下行链路控制信道和下行链路数据信道之间的复用是频分复用(FDM)；2)混合一个用户的DL授权和UL授权(如果存在的话)并将它们映射到物理资源块的第一时隙。在这里，下行链路数据信道可以在物理资源块的第二时隙进行传输。下行链路控制信道和下行链路数据信道之间的复用是时分复用(TDM)+频分复用(FDM)。
根据本发明，UL授权的交叉交错适用于在该子帧只有UL授权的用户。混合DL授权和UL授权适用于在该子帧具有DL授权和UL授权或只有DL授权的用户。
根据本发明，用户将首先尝试盲解码在物理资源块的第一时隙中的DL授权和UL授权。如果没有授权被检测到，用户便会尝试盲解码在物理资源块的第一时隙和第二时隙中的UL授权。
根据本发明，用于交叉交错的UL授权的物理资源块和用于混合的DL/UL授权的物理资源块是分开的且通过高层信令进行独立配置。
根据本发明，用于交叉交错的UL授权的物理资源块在频率上分布。
在另一方面，本发明包括一种具有包括用于下行链路和上行链路数据传输的调度授权的下行链路物理控制信道的系统。该系统包括不同用户的交叉交错的UL授权并将它们映射到物理资源块的两个时隙，混合用户的DL/UL授权并将它们映射到物理资源块的第一时隙。
附图说明
图1示出了增强的物理下行链路控制信道和下行链路数据信道的资源复用的例子。
具体实施方式
本发明考虑用于增强的物理下行链路控制信道的四个关键的设计原则：1)便于频域干扰协调；2)利用波束形成/预编码增益和频率选择性增益；3)降低解码延迟；4)确保控制信道解码的一定的稳健性。频域干扰协调可以通过下行链路控制信道和下行链路数据信道之间的FDM复用实现，例如，把UL授权分布到整个资源块，第一时隙和第二时隙。不同的小区可以配置用于UL授权的不同的物理资源块以避免干扰。波束形成/预编码增益和频率选择性增益可以通过允许下行链路控制信道和下行链路数据信道之间的TDM+FDM复用来获得，例如，把DL/UL授权分布在与用于下行链路数据传输相同的资源块，且使用相同的预编码。通过将DL授权仅限制在物理资源块的第一时隙，解码延迟可以保持较小。UL授权解码的一定的鲁棒性可以通过物理资源块的频率分布的分配和不同用户的UL授权的交叉交错来实现。UL授权的交叉交错也提高了包装效率，这有助于提高控制信道容量。
本发明在图1所示的例子中示出。有五个用户被在该子帧中进行调度，用户1到5。每个子帧包含两个时隙。我们关注不属于遗留PDCCH(深灰区域)的资源区。浅灰区域用于增强的物理下行链路控制信道(ePDCCH)传输。用户1仅具有DL授权。用户2具有DL授权和UL授权。用户3、用户4和用户5只有UL授权。用户1的DL授权在资源块的第一时隙传输，而第二时隙用于用户1的下行链路数据传输。用户1还使用(在第一和第二时隙中的)相邻的资源块用于其下行链路数据传输。用户2的DL授权和UL授权被混合并在两个资源块的第一时隙传输。用户2的下行链路数据在这两个资源块的第二时隙传输。用户1和用户2的DL/UL授权都能享受波束形成/预编码增益和频率选择性增益，以和它们的下行链路数据信道相同的方式。用户3、用户4和用户5的UL授权被交叉交错，并映射到两个资源块的第一和第二时隙。这两个资源块被频率分布以提供用于解码稳健性的频率分集。
在图1中，在第一时隙的用于DL/UL授权的物理资源块的数量在图1中是三。在第一时隙和第二时隙二者中用于UL授权的物理资源块的数量是二。它们的数量和位置由更高的层配置。
用户1到5先试着盲解码在三个资源块的第一时隙中的DL/UL授权。假设DL/UL授权解码没有错误，用户1检测其DL授权，其表明它的下行链路数据将在那两个相邻的资源块传输。由于用户1知道其DL授权占据物理资源块中的一个，它将继续在这两个资源块的总共3个时隙的其余时隙解码下行链路数据。在检测到其DL和UL授权时，用户2在两个相邻的资源块的总共两个时隙的其余时隙解码下行链路数据。在第一时隙解码后，用户3、用户4和用户5没有检测到他们的DL/UL授权。然后他们尝试盲解码在两个资源块的双方时隙中的交叉交错的UL授权。在检测到那些UL授权时，用户3、用户4和用户5应该准备在接下来的几帧进行UL数据传输。
本文描述的新的方法和系统的许多修改和改变可以由本领域那些技术人员采用而不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围。
参考文献
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Claims (21)

1.一种在两种情况下复用物理下行链路控制信道和物理下行链路数据信道的方法，包括：
1)交叉交错不同用户的用于上行链路数据传输的调度授权(UL授权)，并将它们映射到不允许物理下行链路数据信道进行传输的第一时隙和第二时隙中的整个物理资源块，其中下行链路控制信道和物理下行链路数据信道之间的资源复用在这种情况下是频分复用(FDM)；
2)混合用户的用于下行链路数据传输的调度授权(DL授权)和用于上行链路数据传输的调度授权(UL授权，如果存在的话)，并将它们映射到所述物理资源块的第一时隙，其中，第二时隙可用于该用户的下行链路数据传输，其中下行链路控制信道和物理下行链路数据信道之间的所述资源复用在这种情况下是频分复用(FDM)+时分复用(TDM)。
2.根据权利要求1所述的方法，当用户在该子帧中仅有UL授权时，该用户的UL授权与其他用户的UL授权交叉交错且在两个时隙中进行传输。
3.根据权利要求1所述的方法，当用户的UL授权仅在所述第一时隙中进行传输时，该用户的UL授权不与其他用户的UL授权交叉交错。
4.根据权利要求1所述的方法，当用户在该子帧中也具有DL授权(因此DL数据传输)时，该用户的UL授权只在所述第一时隙中进行传输。
5.根据权利要求1所述的方法，用户将首先尝试盲解码在一组物理资源块的第一时隙中的其DL/UL授权，如果没有授权被检测到，用户便会尝试盲解码在一组物理资源块中的两个时隙中的其UL授权。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：
分别配置潜在地用于交叉交错的UL授权传输和用于混合DL/UL授权传输的物理资源块组，其中所述配置通过高层信令进行。
7.根据权利要求6所述的方法，其中用于交叉交错的UL授权传输的物理资源块被进行频率分布。
8.一种用于复用物理下行链路控制信道和物理下行链路数据信道的装置，包括：
1)不允许物理下行链路数据信道进行传输的第一时隙和第二时隙中的物理资源块，其中资源复用在下行链路控制信道和物理下行链路数据信道之间，其中交叉交错不同用户的用于上行链路数据传输的调度授权(UL授权)，并将它们映射到不允许物理下行链路数据信道进行传输的所述第一时隙和所述第二时隙中的整个物理资源块，其中下行链路控制信道和物理下行链路数据信道之间的资源复用在这种情况下是频分复用(FDM)；
2)所述物理资源块的第一时隙，其中所述第二时隙可被使用，其中混合用户的用于下行链路数据传输的调度授权(DL授权)和用于上行链路数据传输的调度授权(UL授权，如果存在的话)，并将它们映射到所述物理资源块的第一时隙，其中所述第二时隙可用于该用户的下行链路数据传输，其中下行链路控制信道和物理下行链路数据信道之间的资源复用在这种情况下是频分复用(FDM)+时分复用(TDM)。
9.根据权利要求8所述的装置，其中当用户在该子帧仅有UL授权时，该用户的UL授权与其他用户的UL授权交叉交错且在两个时隙中进行传输。
10.根据权利要求8所述的装置，其中当用户的UL授权仅在所述第一时隙中进行传输时，该用户的UL授权不与其他用户的UL授权交叉交错。
11.根据权利要求8所述的装置，其中当用户在该子帧中也具有DL授权(因此DL数据传输)时，该用户的UL授权只在所述第一时隙进行传输。
12.根据权利要求8所述的装置，其中用户将首先尝试盲解码在一组物理资源块的第一时隙中的其DL/UL授权，如果没有授权被检测到，用户便会尝试盲解码在一组物理资源块中的两个时隙中的其UL授权。
13.根据权利要求12所述的装置，还包括分别配置的潜在地用于交叉交错的UL授权传输和用于混合DL/UL授权传输的物理资源块组，其中所述配置通过高层信令进行。
14.根据权利要求13所述的装置，其中用于交叉交错的UL授权传输的物理资源块被进行频率分布。
15.一种用于复用物理下行链路控制信道和物理下行链路数据信道的系统，包括：
1)不允许物理下行链路数据信道进行传输的第一时隙和第二时隙中的物理资源块，其中资源复用在下行链路控制信道和物理下行链路数据信道之间，其中交叉交错不同用户的用于上行链路数据传输的调度授权(UL授权)，并将它们映射到不允许物理下行链路数据信道进行传输的所述第一时隙和所述第二时隙中的整个物理资源块，其中下行链路控制信道和物理下行链路数据信道之间的资源复用在这种情况下是频分复用(FDM)；
2)所述物理资源块的第一时隙，其中所述第二时隙可被使用，其中混合用户的用于下行链路数据传输的调度授权(DL授权)和用于上行链路数据传输的调度授权(UL授权，如果存在的话)，并将它们映射到所述物理资源块的第一时隙，其中所述第二时隙可用于该用户的下行链路数据传输，其中下行链路控制信道和物理下行链路数据信道之间的资源复用在这种情况下是频分复用(FDM)+时分复用(TDM)。
16.根据权利要求15所述的系统，其中当用户在该子帧仅有UL授权时，该用户的UL授权与其他用户的UL授权交叉交错且在两个时隙中进行传输。
17.根据权利要求15所述的系统，其中当用户的UL授权仅在所述第一时隙中进行传输时，该用户的UL授权不与其他用户的UL授权交叉交错。
18.根据权利要求15所述的系统，其中当用户在该子帧中也具有DL授权(因此DL数据传输)时，该用户的UL授权只在所述第一时隙进行传输。
19.根据权利要求15所述的系统，其中用户将首先尝试盲解码在一组物理资源块的第一时隙中的其DL/UL授权，如果没有授权被检测到，用户便会尝试盲解码在一组物理资源块中的两个时隙中的其UL授权。
20.根据权利要求15所述的系统，还包括分别配置的潜在地用于交叉交错的UL授权传输和用于混合DL/UL授权传输的物理资源块组，其中所述配置通过高层信令进行。
21.根据权利要求15所述的系统，其中用于交叉交错的UL授权传输的物理资源块被进行频率分布。
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