CN105450363B

CN105450363B - 共享控制信道结构

Info

Publication number: CN105450363B
Application number: CN201510882767.6A
Authority: CN
Inventors: M·里尼; F·弗雷德里克森; T·科尔丁; S·维苏里
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2007-01-03
Filing date: 2008-01-03
Publication date: 2019-03-29
Anticipated expiration: 2028-01-03
Also published as: US9820263B2; EP3435573B1; EP2100471B9; US9281917B2; PL3435573T3; US20080159323A1; CN101611652A; JP5421119B2; PL2100471T3; CN105450363A; EP2100471B1; EP3435573A1; DE602008063738C9; DE602008063738C5; WO2008081004A1; EP2100471A1; KR101086742B1; US20160227529A1; JP2010515389A; KR20090108061A

Abstract

一种共享控制信道结构，包括至少将针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而分配给用户的至少一个控制信道，其中所述至少一个控制信道被布置为模块化结构的至少一部分，所述模块化结构包括至少两个不同大小的模块化码块。特别地，所述模块化结构之一可以表示为树结构，其中每个所述模块化码块分别定义所述树中的一个节点。

Description

共享控制信道结构

相关申请应用

本申请根据35USC 119(e)要求由相同的四个发明人于2007年1月3日提交的、名为“Control Channel with Unified Signaling Entries”的美国临时专利申请序列号(尚未指定)的优先权。在此通过引用并入该申请的全部内容。

技术领域

按照各种实施方式，本发明涉及：一种共享控制信道结构，其包括至少针对网络中上行链路和下行链路方向中的至少一个而分配给用户的至少一个控制信道；一种用于创建至少一个控制信道的方法；一种装置，包括用于创建至少一个控制信道的发射机；一种用于接收至少一个控制信道的接收机装置；以及一种用户设备，其包括用于接收至少一个控制信道的接收机。

背景技术

在诸如第三代伙伴合作计划(3GPP)中的通用移动电信系统(UMTS)陆地接入网(UTRAN)的长期演进(LTE)的无线通信系统中，诸如快速链路自适应、混合自动重传请求或者高速下行链路分组接入(HSDPA)情况下的快速调度等新功能或者特征依赖于对变化的无线电条件的快速自适应。为了实现这些特征，使用控制信道来携带与如下这些终端设备(或者，在3G术语中称为用户设备(UE))相关的控制信息，其中针对这些终端设备，数据在相应的信道上可用。

特别地，LTE技术定义分组无线电系统，其中期望所有信道分配在子帧的短周期内发生。这是由分组无线电技术以及由宽传输频带和高符号率传输技术(其即使在短时间间隔处仍允许高载荷)的可用性二者驱动的。这与现有技术3G系统是不同的，在现有技术3G系统中，即使是对于分组业务也需要建立专用的信令信道。这与每个IP分组传输自己包含传输报头的WLAN型分配也不相同。

可以将自适应编码概念应用于控制信道，以扩展控制信道的动态范围。还可以考虑控制信道的自适应调制。控制信道的功率控制是可行的，但是由于干扰影响以及硬件限制，仅能利用受限的动态范围。

为了支持控制信道上的不同数据率，可以支持一定范围的信道编码率。因此，针对经由控制信道的控制信令而言，可以支持例如编码方案的至少两种格式。控制信道的自适应调制不是必需的，但是按照本发明，如果需要，除了自适应编码之外也可以包括自适应调制。下行链路(DL)控制信令可以位于前n个传输符号中。由此，DL中的数据传输最早可以开始于控制信令结束的同一传输符号。

图1示出了一种多个控制信道外的“母”控制信道的设计示例。通过使用可变编码方案来划分物理资源以便分配，可以将该母控制信道分为一些“子”控制信道。在此示例中，“母”控制信道的信道大小是360个信道比特，其可以对应于180个QPSK(正交相移键控)符号。然而，请注意，信道比特的数量是一个设计参数，其可以用来调节覆盖与容量之间的权衡。在图3中，上半部分示出了将两个用户分配子相同物理资源内的情况，其中每个用户使用一个“子”控制信道，按照上述示例其对应于180个信道比特。经由控制信道递送的控制信息可以划分为用于终端设备的分配信息42、终端标识44(例如，用户设备标识(UEID)、小区特定的无线电网络临时标识(C-RNTI)等)以及差错校验模式46(例如，循环冗余校验(CRC))。注意，终端标识44与差错校验模式46可以合并，从而可以实现至少部分差错校验模式的终端特定的或者用户特定的掩码。

在解码控制信道时，在实际解释信息比特(也即，内容解码)之前，接收端将必须知道所解码的控制符号块(包括利用选定的信道码率编码的控制信息)的大小和/或长度(以便进行信道解码和差错校验)。为了说明，假设如下情形：下行链路分配使用80个比特。在单个用户以及信道大小为360个信道比特的上述情况中，有效的码率约为0.2(也即，80/360＝0.22)；而在下一种情况中，通过在将信道大小降低为180比特的同时仍然将下行链路分配大小保持为80比特，将有效编码率升高到了约为0.4。现在，如果存在两个格式可用于控制信令，则必须确定分别使用格式#1和格式#2的下行链路的用户数量，以便掌握每个格式的大小。这对于上行链路方向的分配来说同样成立。该信息例如可以作为独立的类别0(Cat0)信息(用于控制信道的控制信息)来转发。

特别地，在增强通用陆地无线电接入(E-UTRA)空中接口和B3G技术中，携带资源分配的所有数据在下行链路控制信道中用信号发送，其存在于(下行链路的和上行链路的)数据信道的多载波符号之前的子帧的第一多载波符号中，其中控制信道是独立编码的。

在现有技术中，可以通过随后的已知信道化编码序列(其具有直接序列扩频系统中的固定扩频因子)来接收信令信道。这些信道化码资源形成了信道，该信道对于不同UE而言是时间复用的。已知信道化码序列之后的每个UE可以利用其UE特定的标识符来针对某个匹配进行过滤，以找到其时间复用的活跃周期。

备选地，在现有技术中，提供控制信道，其被划分为包括UE群组的公共信令条目，从而针对所有UE共同地公告物理资源分配，并且在该群组中利用短标识符来索引占用每个物理资源块(PRB)的UE。

发明内容

需要提供一种改进的控制信令方案，具体地，这是通过有效地创建控制信道结构和用于分配的信令条目来提供，其中所述条目针对短子帧周期而提供。

按照本发明的第一方面，提供一种控制信道结构，其包括至少针对网络中上行链路和下行链路方向中的至少一个而至少分配给用户的至少一个控制信道，其中所述至少一个控制信道被布置为模块化结构，其包括至少两个不同大小的模块化码块。

优选地，所述模块化结构形成树，其中每个模块化码块分别定义该树的一个节点。

按照本发明的第二方面，提供一种用于创建至少一个控制信道的方法，所述至少一个控制信道至少针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而分配给用户，其中所述至少一个控制信道被布置为模块化结构，其包括至少两个不同大小的模块化码块。

按照本发明的第三方面，提供一种装置，其包括发射机，用于创建至少一个控制信道，所述至少一个控制信道至少针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而分配给用户，从而所述至少一个控制信道被布置为模块化结构，其包括至少两个不同大小的模块化码块。

按照本发明的第四方面，提供一种接收机装置，用于接收至少针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而分配给用户的至少一个控制信道，其中所述至少一个控制信道被布置为模块化结构，其包括至少两个不同大小的模块化码块；包括搜索器，用于在所述至少一个控制信道的模块化结构中搜索适当的码块。

按照本发明的第五方面，提供一种用户设备，其包括接收机，用于接收针对上行链路和下行链路方向中的至少一个而分配给该用户设备的至少一个控制信道，其中所述至少一个控制信道被布置为模块化结构，其包括至少两个不同大小的模块化码块，并且还包括搜索器，用于在所述至少一个控制信道的模块化结构中搜索用户设备特定的标识符。

其他有益的实施方式在从属权利要求中限定。

按照本发明的实施方式，可以提供一种装置，其创建形成模块化结构(例如，编码树)的、独立编码的块的信令信道结构；并且提供一种接收机装置，用于通过其接收机特定的无线电网络标识符和搜索算法，在所提到的模块化结构(也即，树)中搜索控制信道。

此外，可以提供一种装置，用于(在发射机中)创建和(在接收机中)接收统一的信令条目格式，以用于发射和接收的正确操作。

按照本发明的另一实施方式，控制信道形成模块化结构，例如，可变信道码率的编码树。该树的节点可以包括通过给定码率编码的信令条目。(信息比特的)信令条目可以是不同的类型，并且可以具有不同的信息块长度(IBL)。每个信令条目类型可以遵循统一的条目格式。可以对信令条目的每个信息块进行编码、码率匹配，以及精确调制到形成树的已编码节点的子载波符号。

接收机可以包括用于在控制信道(例如，树)的节点中搜索UE特定的MAC ID的装置。由于控制信道的模块化结构，这通过有限且最优的搜索次数来允许UE特定的独立编码控制信道。

eNB(E-UTRAN节点B)可以包括用于在模块化结构的控制信道之间灵活地分配多载波传输的子载波资源的装置。

按照本发明，将控制信道实现为树，其中树的每个节点包括精确已知的子载波资源，其可以包括已调制的码块，然而其中，系统带宽基本上没有改变。树结构允许对匹配控制信道的有效搜索，因为已经发现：在树的给定节点处的搜索结果允许在树的下一更高层次中候选搜索的减少。这无法利用其他任意的但是系统化的映射方案来实行。在没有模块化结构(例如，树)的情况下，也即，具有控制信道到子载波资源的任意且系统化映射的情况下，所需的搜索次数变大，而本发明中不会出现这种情况。

按照本发明的控制信道的模块化结构有益于支持由用户进行的搜索和解码过程。具体地，按照本发明的模块化结构允许搜索和解码过程的并行化(也即，在得知其他候选信道的解码测试结果之前，同时从信道(特别是物理下行链路控制信道)的多个候选位置进行解码)。而且，按照本发明的模块化结构使得有可能按照任何希望的顺序在控制信道中进行搜索和解码，特别地，从最大控制信道到最小控制信道，从最小控制信道到最大控制信道，以及从其SINR(信噪比，其中噪声包括形式噪声和干扰二者)在接收机处最接近期望SINR(由于期望发射机分别是控制功率)的控制信道到其SINR背离期望SINR的控制信道。此外，本发明使得有可能限制每个用户的搜索和解码过程的次数。模块化结构还允许对子帧的下行链路控制信令部分中可用的所有子载波资源的有效使用。可以取决于其信令所需的传输资源来提供针对每个子帧而分配的最大数量的用户。而且，创建了控制信道的离散结构，而不考虑其可变的信息块长度(IBL)以及有效码率(ECR)。而且，按照本发明的模块化结构允许通过已定义的调制、通过从已定义的有效码率集中选择的有效码率、通过其他控制信道之间的子载波的功率平衡、通过来自未使用子载波的控制信道的功率增加、和/或通过大量的频率分集，来支持每个控制信道(特别是物理下行链路控制信道)的传输。最后，本发明可以得到对每个用户有权编码的控制信道的可配置性的、每个用户的合理限制。

附图说明

现在，将参考附图基于实施方式来描述本发明，其中：

图1示意性地示出了使用可变编码方案的控制信道设计的原理示例；

图2示出了表示用于增强型无线网络中通信的信道的示意图；

图3是示出了按照一个实施方式的一个子帧的下行链路控制信令和共享数据传输资源的时间复用的示意图；

图4示出了按照一个实施方式在模块化结构中的多个物理下行链路控制信道的布置的示意图；

图5示出了按照一个实施方式在码块树布置中的物理下行链路控制信道的示意图；

图6示出了按照一个实施方式在码块树布置中的物理下行链路控制信道的示意图，其在树的不同层级具有三个已分配节点；

图7示出了按照一个实施方式的树的示例，其中三个已分配节点按照分布式方式映射至子载波资源；

图8示出了按照一个实施方式的通过系统带宽将控制信道分发至子帧中的一个、两个或者更多OFDM(正交频分复用)符号的示意图；

图9示出了按照另一实施方式的通过系统带宽将控制信道分发至子帧中的三个OFDM符号的示意图；

图10是示出了按照一个实施方式的将系统带宽划分为整数个模块化PDCCH的示意图；

图11示意性地示出了图10的PDCCH的模块化结构的示例；

图12示意性地示出了按照另一实施方式的表示为树的PDCCH的模块化结构的更为一般的示例；

图13示出了按照另一实施方式在宽系统带宽情况下的码块树布置中的物理下行链路控制信道的示意图，其中与窄系统带宽上的树相比，该树的三个已分配层级在树中较高(离树根)；

图14示出了按照一个实施方式的信令条目与PDCCH的模块化结构的速率匹配的示意图；以及

图15示出了按照一个实施方式的基于计算机的实现的示意框图。

具体实施方式

下面，将基于例如演进的UTRA(E-UTRA)的无线传输系统来描述本发明的各种实施方式。本发明的实施方式并不限于仅与这一种特定类型的无线通信系统结合使用，而且可以用来在其他无线通信系统中也获优，作为非限制性示例，其他无线通信系统例如无线adhoc网络、认知无线电、后第三代(B3G)系统和第四代(4G)系统。

作为非限制性示例，可以使用数学变换来创建多载波符号。作为这种数学变换的非限制性示例，可以通过离散傅里叶变换或者通过快速傅里叶变换来生成OFDM多载波信号。可以用来生成多载波信号的其他非限制性的示例性的变换包括：余弦变换、正弦变换、滤波器组变换以及双正交变换。这些变换的性质不同于OFDM的性质，但是可以类似地进行应用以创建多载波传输。甚至可以使用阻塞的变换或者交织的变换(IFDMA)来创建类似的传输方案，其中符号块同时在多个频点上可用。参考E-UTRA技术，术语“多载波符号”和“OFDM符号”可互换使用。对于其他B3G技术，术语“多载波符号”可以更为一般地加以考虑。

图2示出了一种通用网络和信道架构的示意图，在其中本发明可以在一种示例性实施中实现。无线电接入网经由接入设备20提供对UE 10的接入，其中接入设备20例如是基站设备、节点B或者接入点，其具有调度器功能，以便通过将物理资源块分配给与接入网具有连接性的用户来对资源进行调度。使用图2中指示的特定信道来执行数据和控制信令。

提供DL共享信道(DSCH)100作为共享传输信道，这意味着，可用带宽可以在所服务的活跃用户之间灵活、动态地共享。频率的快速调度在来自所有服务用户的集合的、按照时间调度的用户之间，在子帧的时段内共享DSCH 100。这利用了多用户分集，并且为具有更多需求的用户分配更多带宽，并且将具有更有利无线电条件的更多带宽分配给每个用户。调度器的决策例如可以基于预测的信道质量(时间上和频率上)、小区的当前负载、以及业务优先级类型(实时或者非实时服务)。而且，提供物理下行链路共享信道(PDSCH)120，作为用来向用户携带高速突发数据的物理信道。类似地，提供上行链路共享信道(USCH)200作为共享传输信道，并且提供物理上行链路共享信道(PUSCH)220，作为用来携带来自用户的高速突发数据的物理信道。从UE 10到接入设备20的上行链路(UL)方向中的反馈信息(例如，确认、信道信息等)经由物理上行链路控制信道(PUCCH)300发送。

而且，提供物理下行链路控制信道(PDCCH)400作为物理信令信道，用来运送与下行链路方向中的PDSCH 120和上行链路方向中的PUSCH中的至少一个有关的控制信息，或者用来执行混合自动重传请求(HARQ)信令。

下行链路和上行链路上的传输可以应用频分双工或者时分双工布置。

快速链路自适应支持在信道条件允许时使用频谱上更为有效的调制。利用有利的信道条件，例如可以使用16正交振幅调制(QAM)或者甚至64QAM，而当面临不利或者不太有利的信道条件或较大的穿透损耗时或者当期待宽区域覆盖时，可以使用QPSK。

而且，可以自适应调整编码率，其中1/4编码率表示：纠错和检错占用了75％的带宽，而用户数据率仅仅是已编码符号率的25％。同样，4/4编码率表示：用户实现了最大数据率，但是没有纠错，因此预计接收到的数据中存在很多差错，由于差错恢复重传，这降低了吞吐量。

作为附加测量，自适应调制和编码(AMC)方案可以用于链路自适应。这些方案使系统能够改变编码和调制方案。必须根据接收端的反馈来测量或者估计信道条件。可以为具有较好传输条件的链路指派较高阶的调制方案和较高的编码率。AMC的好处包括可以获得瞬时高数据吞吐量以及具有低干扰变化的高效率，因为其是基于调制和编码自适应而不是传输功率的变化。

链路自适应是这样的过程，其修改传输参数以适应于所经历的信道参数。较高阶的调制与信道编码相结合优化了衰落无线电信道的使用。通过以恒定功率进行传输，可以选择调制和编码方案(MCS)以最大化吞吐量。接入设备处的介质访问控制(MAC)层功能根据短传输时间间隔(TTI)并根据针对净荷而选择的选定频率资源来选择与瞬时无线电条件相匹配的MCS。这对于下行链路和上行链路传输而言同样成立，即使是在其MCS选择是独立的情况下。MCS选择例如可以取决于信道质量指示、物理信道的瞬时功率、所请求服务的服务质量(QoS)需求或者所经历的缓冲队列大小。

在一个实施方式中，对用于物理下行链路控制信道PDCCH 300的MCS格式设置加以限制，使得只能将整数个分配适配(fit)在给定数量的子载波符号上(在时间维度上)的固定数量的子载波内(在系统带宽内)。也就是说，基本上，针对用于下行链路信令、上行链路信令或者用于在相同PDCCH中将这二者信号发送的每个分配，预留已知的子载波集合。继而，如果所分配的用户处于不佳的信道条件，则将设置MCS，从而将所有子载波用于该用户。也就是说，将母控制信道完全分配给该用户。如果例如其他用户的信道条件是：两个或者更多用户将适配在母控制信道(也即，子载波集合)内，其将被划分为多个子控制信道，使得这些用户将共享母控制信道的子载波的分配集，同时对于每个用户仍可以使用独立的编码，从而使其将较不鲁棒的MCS用于其存在于子控制信道之一中的资源分配信息。

因此，作为子帧的已定义多载波符号(最多为子帧的所有多载波符号)上的多个子载波符号(最多为系统带宽中可用的所有子载波符号)而可用的完全下行链路信令资源可以划分成多个控制信道。这些下行链路信号资源将包括整数个母控制信道和相应的较大整数个子控制信道。

这些结构将允许多种可能的分配备选方案。例如，在分配了母控制信道的子载波资源中，在子控制信道上没有可行的分配。类似地，在没有分配母控制信道的子载波资源中，在相应的子控制信道上可以具有较大数量的分配。继而可以将单个母控制信道独立地划分为子控制信道。由此，只要利用唯一的符号内容对每个子载波符号进行调制，则包括多个母控制信道和多个子控制信道的任意分配组合是可行的。在包含大量子载波资源的模块化控制信道结构中可以存在任意数量的分配。即使是对于较少数量的可用子载波资源(例如，由于有限的系统带宽)，更为有限数量的分配将是可能的，但是按照模块化控制信道结构，其多种布置仍然是可行的。

每个下行链路子帧被时间复用以包含下行链路控制信令资源和物理下行链路共享信道(PDSCH)。如图3所示，下行链路控制信令在下行链路和上行链路的共享数据传输资源之前。这些下行链路控制信令资源实际上可以携带多个物理下行链路控制信道(PDCCH)，其中的每一个携带针对一个MAC ID的信息。这表示，对于每个UE，信令块被独立编码。

如图4所示，建议将多个控制信道按照所使用的物理信道比特而被布置为不同大小的码块的模块化结构，使得最大码块的控制信道可以由一半大小的最多两个控制信道替代。此外，一半大小的一个控制信道可以由大小为最大码块大小四分之一的最多两个控制信道替代。由于被布置为模块化结构，UE能够从可能的备选集合中有效地找到候选PDCCH。由于不同的信令条目类型(例如，下行链路分配，上行链路分配等)具有不同的信息块长度(IBL)，并且它们可能针对不同UE利用不同信道码率来被编码，因此其对子载波符号资源的使用有很大不同。

如图5所示，将该结构备选地表示为树，其中最大码块命名为“CB1”，CB1的一半大小的控制块命名为“CB2”，而CB1四分之一大小的码块命名为“CB3”。每个码块都称为控制信道，因为其携带用于一个MAC ID的信息。MAC ID由UE或者UE群组用来检测信道。在树的每个层级，每个节点表示码块的单个控制信道，其可以包括利用有效码率(ECR)编码的、给定长度(信息块长度IBL)的信息块。在树的最低层级处的控制信道的数量由系统带宽和可用于最大码块的OFDM符号的数量(n)确定。未被该层级中的控制信道占用的树的任何节点可以作为两个控制信道而用于树的下一层级，其中的每个控制信道的大小是母节点处控制信道的大小的一半。

包括给定数量的子载波资源的系统带宽可以划分成整数倍数的控制信道。在图5的实施方式中，树的给定节点(也即，子载波集合)可以包括最大码块的一个控制信道、次大码块的最多两个控制信道、或者最小码块的最多四个控制信道。因此，假设，树中较低层的每个码块是树中前一较高层中码块的大小的两倍。使用速率匹配来将具有选定码率的IBL精确调节到形成树节点的子载波资源。如果某些节点没有包含任何控制信道，则由此不利用数据调制该子载波，并且其不消耗传输功率。

图6示意性地示出了一个树的示例，其在树的不同层级具有三个已分配节点(一个由CB1定义，另一个由CB2定义，又一个由CB3定义)。

图7示意性地示出了一个树的示例，其具有按照分布式方式映射到子载波资源的三个已分配节点(一个由CB1定义，另一个由CB2定义，又一个由CB3定义)。在系统带宽上分发PDCCH。PDCCH上的每个码块分发到一组子载波。例如，CB1包括CB11、CB12、CB13、CB14；CB2包括CB21、CB22、CB23、CB24；以及CB3包括CB31、CB32、CB33、CB34。在图7中，“RS(A1)”和“RS(A2)”示出了子帧的第一OFDM符号中用于两个天线的参考符号的存在。

如图8所述，每个控制信道在前n个OFDM符号(其可用于控制信道)上完全扩展。还如图8所示，PDCCH被完全地频率复用到控制信令可用的所有OFDM符号资源上的子载波。这支持PDCCH之间的有效功率均衡，从而使得每个PDCCH满足预期UE接收机处的期望SINR。

由于已知频率分集提供增益，实际上可以建议将每个PDCCH调制到如图7所示的子载波的分布式集合中，而不是图8所示的连续集合。

实际上，控制信道在系统带宽上被分发到该子帧中的一个、两个或者三个OFDM符号上的子载波，以将频率分集最大化，使得例如每个码块存在已分配的子载波资源的四个分布式集合。这在图9中示出。

图10是示出了一个实施方式的示意图，在该实施方式中，系统带宽被划分成整数个模块化PDCCH。图11给出了图10中所示的结构的树表示的示例，其中树的每个节点对应于已定义的子载波集合。图12中给出了树结构的更为一般的表示，其与图4的表示相兼容(n1＝3)，其中，再一次，树的每个节点包括精确定义的子载波集合。

图13示意性地示出了宽系统带宽上的树的另一示例，其中与例如图5到图8以及图10到图12所示的窄系统带宽的树相比，该树的三个已分配层级在树中要高得多。

由于每个控制信道必须由MAC ID唯一地标识，所以其可以通过利用MAC-ID对CRC位进行部分掩码来与CRC进行比较。由于MAC ID用于寻址UE特定的控制信道和公共控制信道二者，所以以兼容的方式定义MAC ID是合理的。从C-RNTI地址空间保留MAC ID。由此，通过利用相应的MAC ID来对控制信道进行滤波，从而可以接收任何控制信道。检错可以从MACID掩码的CRC获得。将MAC ID的长度匹配到16比特的C-RNTI长度，但是CRC可以选择为16比特或者24比特。

小区中个体UE的标识基于C-RNTI，其在从LTE空闲状态变为LTE活跃状态时或者在进行对新小区的切换时被信号发送给UE。由此，C-RNTI可以直接用作用于个体UE的控制信道的MAC ID。

对于寻呼信令，指派共同可用的MAC ID(称为PG-RNTI)。这可以在系统信息中通告。由此，任何UE可以通过PCH(寻呼控制信道)可用的公知MAC ID来对属于其DRX(间断接收)活跃周期的子帧中可能的寻呼分配进行滤波。PCH本身被调制到子帧的数据部分。

用于RACH(随机接入信道)响应的控制信道的标识从用于由UE创建的RACH突发的资源导出。由此，RACH子帧、RACH频率资源以及RACH前导索引可以一起应用，以确定MAC-ID(对于RACH响应的情况，称为RA-ID)，以便让UE接收该RACH传输之后的任一下行链路子帧中的RACH响应。

小区中UE群组的标识是基于从C-RNTI地址空间指派群组ID。由此，UE可以具有其个体C-RNTI以及同时有效的群组ID二者，并且可以对MAC ID进行滤波以便接收具有C-RNTI、群组ID或者二者的控制信道。

在控制信道上存在不同类型的信令条目。每个条目类型遵循给定位的精确格式，并且具有与其他格式的已定义关系。提供将来的信令条目或者修改现有信令条目将是可能的。这可能需要改变已知的速率匹配因子，以将其适配(fit)到模块化控制信道结构，例如树的节点。

因此，由于需要定义不同的信令条目类型(例如，针对下行链路分配、上行链路分配等)，因此其IBL可能不相等，这是因为每个以比特计的信令条目类型都尽量可行地最小化。为了将编码的PDCHH结构保持为模块化，任何给定的信令条目必须速率匹配至针对该PDCCH而选择的子载波资源的精确集合。速率匹配确保PDCCH的符号资源是精确的和模块化的(如图14所示)，其中针对最低ECR的最大信令条目满足最大PDCCH(PDCCH#k)。具有较高ECR的那些已编码信令条目映射至最大PDCCH一半大小的PDCCH(作为PDCCH#1)。具有最高码率的最小信令条目映射至最小PDCCH(作为PDCCH#11)。如果它们被应用于较低的码率，则其映射至两倍大小的PDCCH(PDCCH#k2)。

速率匹配的灵活性具有极大好处，因为信令条目类型无论如何都需要精确地标准化。现在，对信令字段的任何将来更新都将在针对假定大小的PDCCH进行旧有解码器搜索时导致问题。然而，由于模块化结构，码块大小即使是对于将来更新也是保持恒定的，并且只需分别对新的速率匹配因子进行标准化。由此，可以通过先前定义的速率匹配因子和新定义的速率匹配因子二者一致地搜索模块化结构。尽管可能存在具有新速率匹配定义的条目，但是可以正常地找到实现先前定义的(旧有)速率匹配因子的所有码块。反之亦然，尽管可能存在具有旧速率匹配定义的条目，但是可以正常地找到实现新速率匹配因子的码块。

信令条目的类型至少可以是：

-下行链路信令条目，

-上行链路信令条目，

-寻呼信令条目，

-RACH响应信令条目，

-上行链路确认信令条目，和/或

-Cat0信令条目。

信令条目的未来类型至少可以是：

-下行链路群组信令条目，其中VoIP(IP(互联网协议)语音)是主要驱动者，

-上行链路群组信令条目，其中VoIP是主要的驱动者，和/或

-用于两码字MIMO(多输入多输出)的下行链路信令条目。

所提出的用于下行链路信令的比特字段可以包括：

-UE专用的MAC ID(由C-RNTI[16比特]标识)，

-CRC[8比特](除了16比特的、UE ID掩码的CRC之外)，其中对于窄带，CRC[0比特]是足够的，

-取决于带宽的、已分配物理资源的指示符[DLA_bw比特]，其中可以灵活地分配任何PRB，并且提出F-FDM各种优化方案，

-分配的传输格式[5比特]，

-HARQ控制信息[5比特]，其中异步HARQ可以包括3比特HARQ过程编号和/或2比特冗余版本(比特组合充当新数据指示符)，和/或

-其他信息，MIMO等。

所提出的用于上行链路信令条目的比特字段可以包括：

-UE专用的MAC ID(由C-RNTI[16比特]标识)，

-取决于带宽的、已分配物理资源的指示符[DLA_bw比特]，其中只有相邻资源单元可以分配给一个UE，其中将第一和最后资源单元的索引发送，和/或第一RU的实际索引以及所分配RU的数量将短于或者等于上述，但是结果是可变字段，

-分配的持续时间[2比特]，其可以嵌入其他比特字段，例如在这种情况下是TFI，并且可能特别是针对覆盖关键的情形中的RRC_Connection_Request消息而所需的(因为不允许分段)，

-分配的传输格式[5比特]，

-HARQ控制信息[5比特]，其中同步HARQ可以包括2比特冗余版本(比特组合充当新数据指示符)，

-功率控制[5比特]—每k_PC个子帧，

-定时提前[4比特]—每k_TA个子帧，和/或

-其他信息，MIMO等。

所提出的用于寻呼信令条目的比特字段可以包括：

-寻呼专用的MAC ID，PG-RNTI[16比特]

-CRC[0比特](16比特的、UE ID掩码的CRC)

-取决于带宽的、已分配物理资源的指示符[PGA_bw比特]，其中系统带宽上的PRB分集传输最多600个子载波，和/或

-分配的传输格式[5比特]。

所提出的用于RACH响应信令条目的比特字段可以包括：

-RACH响应特定的MAC ID，RA-ID[16比特]，其中RA-ID包括用于RACH突发的时间、频率和序列索引的前导索引部分

-CRC[0比特](16比特的、RA-ID掩码的CRC)

-定时提前长[10比特]，和/或

-功率设置[5比特]。

所提出的用于上行链路确认(ACK)信令条目的比特字段可以包括：

-按照先前上行链路分配顺序的HARQ ACK/NAK(否定确认字符)列表[ACK/NAK的最大数量]，其中每个先前分配为1比特。

在列表格式中的固定延迟(待定义的～1.5或者2.5ms)之后，在给定下行链路子帧(k)中确认子帧(k-Δk)的先前上行链路分配。为了解码子帧(k)中的AN(ACK/NAK)比特，UE知道(在子帧k-Δk中)在哪个节点中给出了分配中是足够的。

注意，多个比特字段是取决于带宽的，例如，UE标识和CRC对于窄带总计可以包括16比特，而对于宽带可以包括最多24比特。而且，分配指示极大地取决于带宽，因为最大值为6比特对于1.25MHz带宽而言是足够的，但是对于20MHz而言需要最大值为100比特。这就是为什么按照依赖于带宽的方式发送分配所需的比特数在此表示为：作为系统带宽函数的下行链路分配的DLA_bw、作为带宽函数的上行链路分配ULAbw、以及作为系统带宽函数的寻呼分配的PGA_bw。

除非可以根据其MAC ID的IBL和/或类型唯一地识别条目类型，否则可能需要条目ID。寻呼条目可以根据其MAC ID唯一地识别，其中PG-RNTI不与任何UE特定的C-RNTI相匹配。RACH响应条目可以根据其MAC ID唯一地识别，其中RA-ID不与任何UE特定的C-RNTI相匹配。由此，下行链路信令条目、上行链路信令条目、下行链路群组信令条目、上行链路群组信令条目可能需要条目ID。

设置树的维度，使得树的最低层级包含足够的节点以在所部署的系统带宽上支持所需最大数量的最鲁棒码块。这些码块确定了每个子帧的最大数量的“小区边缘”用户。另一方面，树必须包含足够的节点以支持达到每个子帧最大数量的用户的分配。树的深度由IBL的数量与可用码率的数量的乘积确定。

在优选实施方式中，存在至少两个明显不同的IBL和至少两个不同的码率，使得树的深度至少为3。如下面阐释的那样，可以通过速率匹配来满足所有其他IBL调节。

一旦树的最大尺寸已知，则计算其映射到多少OFDM符号上(最大)。这取决于系统带宽，因为对于不同的带宽，子载波资源有很大不同。

树可以剪切，因而所有节点不可能分配到树的所有层级中。仍然，可以分配所有可用的子载波。可以通过指示位于树的哪个层级的哪些节点实际可用于分配，从而容易地信号发送经过剪切的树。(这是用于传输的公共信息，并且可以例如在系统信息消息中静态地信号发送)。剪切将仅仅减少可能的分配组合的数量，从而降低UE的搜索复杂度。尽管进行了剪切，仍然余留足够数量甚至是过量的PDCCH组合可用。相对于较窄的带宽，对于较宽的带宽而言，剪切的机会和需要出现的更多。

由于在树(即使是经过剪切的树)中进行搜索消耗UE处理时间，确定节点的子集可能是可行的，其中期望每个UE解码该子集以便检测其任何分配。该UE特定的树节点集合可以例如在初始接入期间通过无线电资源控制(RRC)信令事先信号发送给UE。要解码的节点(控制信道)的数量可以部分地取决于UE能力。然而，任何UE必须能够解码寻呼条目、AN条目以及用于下行链路和上行链路信令条目的给定数量的备选节点的可能码块。用于下行链路和上行链路信令条目的多个控制信道位置将仍然必须包括树的不同层级处的多个备选(有效码率)，使得信令信道的灵活性不会绑定用于PSSCH调度器做出的决策的信令选择。建议：所有UE将搜索至少四个码块位置。

如上文参考图3到图13所述，设置控制信道的维度，使得其形成二叉树，也即，用于最长信息块长度(IBL)的最鲁棒信道编码格式可以根据树的深度分为2^x倍数的码块。

最长IBL是下行链路信令条目，因为其需要允许灵活的频率复用(F-FDM)方案和异步HARQ处理，其比用于任何其他类型分配的信令消耗更多的比特。由此，利用最低ECR编码的下行链路信令条目将被设计为占用一个母PDCCH。如果上行链路条目的IBL接近下行链路条目，其也将占用一个母PDCCH。如果上行链路条目明显较小，例如，接近0.5*IBL_DL，则上行链路条目将被速率匹配至子PDCCH之一。然而，如果下行链路和上行链路分配设计为可以置于相同的PDCCH，则他们将转而占用一个母PDCCH。在这种情况下，从属下行链路信令条目和上行链路信令条目每个将占用子PDCCH之一。

从2x码块大小的集合{ECR0,ECR1}中选择最鲁棒编码，其顺序例如是{1/6,1/3}或者{1/8,1/4}或者{1/8,1/2}。通过增加树的深度，还有更多的码率选项可用，但是这显著增加了树中的期望搜索过程。某些选择可能更倾向于例如{1/6,1/3,2/3}或者{1/8,1/4,1/2}的更多码率。

上行链路信令条目包含大约下行链路信令条目一半大小的IBL。这是因为在上行链路中，只允许相邻频率复用(A-FDM)分配方案。此外，上行链路的同步HARQ过程需要较少的信令。另一方面，功率控制和定时提前可以将IBL变为接近等于下行链路条目。上行链路条目可以针对每个UE使用ECR0或者ECR1。

寻呼码块总是需要分布式传输格式，以最大化其频率分集。此外，其不包括HARQ过程，从而使其信令条目IBL短于下行链路条目。寻呼码块可以被速率匹配至最鲁棒下行链路码块的大小，从而选择ECR0，但是由于速率匹配，将得到略低的码率。备选地，寻呼码块可以被速率匹配至较不鲁棒的下行链路码块的大小，从而选择ECR1，但是由于速率匹配，将得到比ECR0略高的码率但是比ECR1略低的码率。每个子帧最多需要一个寻呼信令条目，因为每个子帧最多有一个PCH(寻呼信道)传输信道，其携带所有所寻呼UE的寻呼消息。

RACH响应信令条目的IBL接近其他最小条目的IBL的相等大小。RACH响应分别可以应用ECR0或者ECR1，因为期望RACH前导来指示下行链路传输的大致CQI(信道质量指示符)水平。每个子帧可能有一个以上RACH响应信令条目。

上行链路确认(AN码块)的下行链路信令条目是当前子帧(k)之前的过去子帧(k-Δk)中的上行链路子帧中每个UE分配的肯定或者否定确认的列表格式。具有子帧(k-Δk)中分配的每个UE将需要解码子帧k中的公共AN码块。每个UE的确认比特在AN列表字段中的位置由该信令条目在树中的位置确定，该树中的位置已经信号发送了子帧(k-Δk)中针对UE的上行链路分配。由于树是公共的，每个UE将唯一地知晓其分配在树中的位置。

如果下行链路和上行链路分配的IBL大小没有有效地适配到相同的二叉树，也即，IBL_DL～2*IBL_UL或者IBL_DL～IBL_UL不成立，则分别构造用于下行链路和上行链路分配的独立的树可能是合理的。

在此提出，即使不同信令条目的IBL没有严格匹配树的2^x结构，也可通过速率匹配来构造树。由此，利用ECR0或者ECR1编码的每个信令条目将进行速率匹配，以强制精确适配到树节点中的控制信道。关于速率匹配，其对于不同于树的控制信道结构的其他可能模块化选择同样成立。

由于树结构需要控制信道是2^x构造的，优选地有三种实现它的方式：

-将信令条目的比特字段设计为使得每个条目的IBL的维度刚好遵循2^x结构。

-向信令条目添加某些额外RFU(为将来使用而预留的)，以刚好满足2^x结构。

-IBL是任意但已知的长度，并且并不直接遵循2^x结构，但是码块仍然遵循。这可以通过将具有给定码率的IBL速率匹配至2^x结构来实现。其惩罚是，速率匹配因子也必须由接收机盲检。然而，由于信令条目及其IBL是已知的，要搜索的速率匹配因子的有限集也是已知的。另一优点是，仅需在树的有限节点处进行速率匹配。

由于PDCCH的模块化结构，可以提供未来的信令条目或者修改现有的信令条目。对信令条目的可能改变可能需要引入新的速率匹配因子，但是这被认为是代价较小的。很好地保持了与较早实现的兼容性，因为先前定义的速率匹配因子和新添加的速率匹配因子二者都可以对模块化控制信道结构进行搜索。尽管存在具有新速率定义的条目，但是可以正常地找到实现先前定义的速率匹配因子的所有码块。反之亦然，尽管存在具有旧速率匹配定义的条目，但是可以正常地找到实现新速率匹配因子的码块。

如果每个OFDM符号的平均传输功率保持恒定，则任何码块可以具有任何所需的功率提升。可以通过利用可从未使用符号资源获得的或者可在指派给不同UE的控制信道的不同码块之间获得的功率来进行功率提升。通过QPSK的控制信道解调制以及通过卷积编码的控制信道解码是可行的操作，而无需知道相对于导频符号的信号幅度。由此，功率提升是可实践的解决方案，在这种情况下其不需要任何特定的信令。任何未使用的子载波资源不会对其在相邻小区中的同信道符号造成任何小区间干扰。

UE接收机被配置用于搜索来自针对其授权的PDCCH的分配信息。然而，存在多种依赖关系，使得UE并非总是需要搜索全部信令条目。这种依赖关系可以包括UE状态、UE能力或者UE对活跃业务流的知识。

在LTE空闲状态中，UE仅搜索寻呼信令条目，并且在其搜索中不需要应用其他速率匹配因子。

如果UE创建了RACH突发，其将搜索RACH响应，并且无需在其搜索中应用其他速率匹配因子。

在典型的LTE活跃状态操作中，UE无需搜索寻呼条目的速率匹配因子或者RACH响应条目的速率匹配因子。UE仅需搜索下行链路条目和上行链路条目的速率匹配因子。

针对VoIP使用还定义下行链路群组条目和上行链路群组条目可能是可行的。由此，如果UE的VoIP会话是活跃的，将其必须搜索用于下行链路和下行链路群组条目的速率匹配因子以及用于上行链路和上行链路群组条目的速率匹配因子二者。

此外，如果UE能够支持双码字MIMO，其需要搜索用于下行链路MIMO信令条目的速率匹配因子(如果其是单独定义的)。然而，在这种情况下，建议针对该UE的所有信令遵循MIMO条目格式，并且由此将根本无需搜索常规下行链路信令条目。

尽管在树的节点中存在多种不同的可行速率匹配因子，树将如此定义，使得每个UE将只需要搜索与其期望信令条目格式有关的那些速率匹配因子。

图15示出了所提出的高级解码过程的基于软件的实现的示意图。在此，图2的UE10包括处理单元210，其可以是任何处理器或者具有控制单元的计算机设备，其基于存储在存储器212中的控制程序的软件例程来执行控制。程序代码指令从存储器212取回，并加载到处理单元210的控制单元中，以便执行上文描述的功能的处理步骤。这些处理步骤可以基于输入数据DI来执行，并且可以生成输出数据DO，其中输入数据DI可以对应于接收到的PDCCH 300的控制信息，而输出数据DO可以对应于解码的分配信息。因此，本发明可以实现为包括代码装置的计算机程序产品，当该代码装置在计算机设备或者数据处理器上运行时，其用于生成按照实施方式的解码过程的每个独立步骤。

概括来说，控制信道结构包括至少针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而分配给用户的至少一个控制信道，其中所述至少一个控制信道被布置为模块化结构，所述模块化结构包括至少两个不同大小的模块化码块。这种模块化结构之一可以特别地表示为树结构，其中每个模块化码块分别定义树的一个节点。

很显然，本发明可以容易地扩展为使用自适应编码或者调制或者其他类型格式的任意类型的控制信道。可以使用任何模式或者序列来选择和测试可用类型的格式。所描述的实施方式涉及经由无线信道的控制信令。然而，按照各种实施方式，本发明同样可以应用于经由有线信道的控制信令。而且，本发明可以应用于将要解码控制信息的任何设备、装置、模块或者集成电路。因此，示例性实施方式可以在所附权利要求书的范围内变化。

Claims

1.一种装置，包括：

用于针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而至少向用户分配至少一个控制信道的装置，

其中所述至少一个控制信道被布置为模块化结构的至少一部分，所述模块化结构包括至少两个不同大小的模块化码块；

其中所述模块化结构形成为树，其中每个所述模块化码块分别定义所述树中的一个节点；

其中所述节点包括由给定码率编码的信令条目，

其中所述至少一个控制信道的所述模块化结构通过有限且最优的搜索次数来允许用户设备特定的独立编码控制信道，并且

其中所述信令条目包括信息块，并且所述信令条目的每个信息块被速率匹配至所述树的节点。

2.根据权利要求1的装置，其中将针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而被分配给用户的多个控制信道被布置为树，所述树包括至少两个不同层级上的模块化码块的节点，其中每个码块定义所述树的节点处的一个控制信道。

3.根据权利要求2的装置，其中不同层级的所述码块具有不同大小。

4.根据权利要求1的装置，其中所述树是二叉树。

5.根据权利要求1的装置，其中所述树的每个节点对应于子载波符号的预定集合。

6.根据权利要求1的装置，其中所述树是可变码率的树。

7.根据权利要求1的装置，其中所述至少一个控制信道针对信令而提供。

8.根据权利要求7的装置，其中每个所述信令条目包括统一的条目格式。

9.根据权利要求7的装置，其中至少某些所述信令条目是不同类型的。

10.根据权利要求7的装置，其中所述信令条目包括信息块，并且至少某些所述信令条目具有不同的信息块长度。

11.根据权利要求10的装置，其中上行链路信令条目包括如下信息块长度，所述信息块长度是下行链路信令条目的信息块长度的部分。

12.根据权利要求10所述的装置，其中上行链路信令条目包括如下信息块长度，所述信息块长度是下行链路信令条目的信息块长度的一半。

13.根据权利要求1的装置，其中按照系统带宽和/或按照预定的信道码率来设置所述树的维度。

14.根据权利要求1的装置，其中剪切所述树，从而仅包括所有可能节点的节点子集。

15.根据权利要求1的装置，其中较高顺序的层级中的码块的大小小于较低顺序的层级中的码块的大小。

16.根据权利要求1的装置，其中来自针对目前没有使用的码块而提供的资源的功率可以用于目前使用中的至少另一码块。

17.根据权利要求1的装置，其中来自所述树的节点中的子载波上的码块资源的至少部分传输功率可以在所述树的另一节点中的子载波上使用。

18.一种方法，包括：

针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而至少向用户分配至少一个控制信道，

其中所述节点包括由给定码率编码的信令条目，

19.根据权利要求18的方法，其中将针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而被分配给用户的多个控制信道被布置为树，所述树包括至少两个不同层级上的模块化码块的节点，其中每个码块定义所述树的节点处的一个控制信道。

20.根据权利要求19的方法，其中不同层级的所述码块具有不同大小。

21.一种装置，包括：

发射机，被配置用于针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而至少向用户分配至少一个控制信道，其中所述至少一个控制信道被布置为模块化结构的至少一部分，所述模块化结构包括至少两个不同大小的模块化码块；

其中所述节点包括由给定码率编码的信令条目，

22.根据权利要求21的装置，其中所述发射机被配置用于针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个向用户分配多个控制信道，其中所述控制信道被布置为树，所述树包括至少两个不同层级上的模块化码块的节点，其中每个码块定义所述树的节点处的一个控制信道。

23.根据权利要求21的装置，其中不同层级的所述码块具有不同大小。

24.一种系统，包括：

发射机，用于针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而至少向用户分配至少一个控制信道，其中所述至少一个控制信道被布置为模块化结构的至少一部分，所述模块化结构包括至少两个不同大小的模块化码块；

其中所述节点包括由给定码率编码的信令条目，

25.一种接收装置，包括：

用于接收至少针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而分配给用户的至少一个控制信道的装置，其中所述至少一个控制信道被布置为模块化结构的至少一部分，所述模块化结构包括至少两个不同大小的模块化码块，所述接收装置包括搜索器，用于在所述至少一个控制信道的模块化结构中搜索适当的码块，

其中所述模块化结构形成为树，其中每个所述模块化码块分别定义所述树中的一个节点，

其中所述节点包括由给定码率编码的信令条目，

其中所述至少一个控制信道的所述模块化结构通过有限且最优的搜索次数来允许用户设备特定的独立编码控制信道，

其中所述信令条目包括信息块，并且所述信令条目的每个信息块被速率匹配至所述树的节点，以及

其中所述搜索器被配置为通过使用特定于所述接收装置的标识符来搜索适当的码块。

26.根据权利要求25的接收装置，其中针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而向用户分配的多个控制信道被布置为树，所述树包括至少两个不同层级上的模块化码块的节点，其中每个码块定义所述树的节点处的一个控制信道。

27.根据权利要求25的接收装置，其中不同层级的所述码块具有不同大小。

28.一种方法，包括：

由装置的接收机，接收至少针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而分配给用户的至少一个控制信道，其中所述至少一个控制信道被布置为模块化结构的至少一部分，所述模块化结构包括至少两个不同大小的模块化码块，

由所述装置的处理器，在所述至少一个控制信道的模块化结构中搜索适当的码块，

其中所述节点包括由给定码率编码的信令条目，

其中所述装置的所述处理器配置为通过使用特定于所述装置的标识符来搜索适当的码块。

29.一种装置，包括：

接收机，被配置用于接收至少针对网络中的上行链路和下行链路方向中的至少一个而分配给用户的至少一个控制信道，其中所述至少一个控制信道被布置为模块化结构的至少一部分，所述模块化结构包括至少两个不同大小的模块化码块，

处理器，被配置为用于在所述至少一个控制信道的模块化结构中搜索适当的码块，

其中所述节点包括由给定码率编码的信令条目，

其中所述处理器被配置为通过使用特定于所述装置的标识符来搜索适当的码块。

30.一种系统，包括：

搜索器，用于在所述至少一个控制信道的模块化结构中搜索适当的码块，

其中所述节点包括由给定码率编码的信令条目，

其中所述搜索器被配置为通过使用特定于所述系统的标识符来搜索适当的码块。