CN105897374B - 一种传送低比特速率业务传输块的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传送低比特速率业务传输块的方法和系统，该方法包括：基站配置终端进入低比特速率工作状态，约定特定的DCI格式用于低比特率业务传输块传送，并约定低比特率业务传输块到所述DCI格式的映射规则；终端向基站确认；基站将低比特速率业务传输块适配到所述约定下行控制信息DCI；基站所述生成DCI按目前技术编码调制映射到物理层下行控制信道PDCCH传输；终端接收信号并提取PDCCH并进行控制信道解码，提取DCI；终端将获得不同格式的DCI中符合所述约定的DCI，识别为低比特速率业务传输块；终端按预定规则提取低比特速率业务传输块。本发明有效的提高了系统的资源利用率，并增大了基站对低比特速率业务的调度数目。

Description

一种传送低比特速率业务传输块的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及利用LTE物理下行控制信道传送低比特速率业务传输块的方法和系统。

背景技术

LTE(长期演进，Long Term Evolution)项目是3G的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术。采用OFDM(正交频分复用，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)和MIMO(多输入多输出，Multiple-Input Multiple-Out-put)作为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量，并降低系统延迟。本发明所述的LTE系统包含了它的后续演进版本如LTE-A。

LTE的下行方向采用了正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)，其中，LTE的1个无线帧包含10个子帧(subframe)、20个时隙(slot)，每个下行时隙又分为若干个OFDM符号，根据CP的长度不同，包含的OFDM符号的数量也不同。当使用常规CP时，一个下行时隙包含7个OFDM符号；当使用扩展CP时，一个下行时隙包含6个OFDM符号。在这个时频资源块中，一个资源单元(RE，Resource Element)是一个符号和一条子载波定义的资源，一个资源块(RB/PRB，Resource Block/Phsical Resource Block)是12条子载波和一个下行时隙所占据的时频资源。LTE的帧结构和包含的资源块定义根据不同的场景和配置会有不同的变化，在图1中描述了一种可能的例子，本发明所描述的方法在各种其他可能的结构配置中均可适用，不局限于图1的描述。。

LTE系统通常在每个子帧中会映射不同物理信道到对应的资源上，在图2中描述了这些物理信道的资源映射示意。在资源映射中首先放置CRS(小区参考信号)，然后放置PCFICH(物理格式指示信道)，终端系统通过对PCFICH的解码可以得到在这个子帧中的控制区域所占据的时域符号数目，一般情况下基站系统会配置1-3个符号作为控制区域，而这个子帧剩下的符号作为数据区域用于承载PDSCH(物理下行共享信道)。基站继续在控制区域内放置PHICH(物理HARQ(混合自动重传)指示符信道)，在完成这些资源映射后，在控制区域内剩下的未使用资源被提取出来并重新编号作为PDCCH(物理下行控制信道)的候选资源。相关的CRS，PCFICH，PHICH的具体映射规则可以参考TS36.211标准。

终端系统通过对PCFICH的解码可以得到在这个子帧中的控制区域所占据的时域符号数目，一般情况下基站系统会配置1-3个符号作为控制区域，而这个子帧剩下的符号将作为数据承载区域用于承载物理下线共享信道PDSCH。高层发送来的用户数据传输块(TB，Tranport Block)，在物理层经过编码调制多天线层映射等过程的处理数据最后映射到物理下线共享信道PDSCH上。

基站在控制区域内放置物理HARQ指示符信道PHICH，在完成这些资源映射后，控制区域内剩下的未使用资源被提取出来并重新编号作为物理下行控制信道PDCCH的资源。

在LTE系统中，为了有效的配置PDCCH和其他下行控制信道，定义了两个专用的控制信道资源单位，资源单元组(REG，RE Group)和控制信道粒子(CCE，Control ChannelElement)；其中，一个REG由四个频域上相邻的4个子载波组成，而一个CCE由若干REG构成，一个PDCCH又由若干个CCE构成，在这里存在多种不同的PDCCH格式选择，在表1中列举了PDCCH格式0-3的参数。

PDCCH格式	包含的CCE数目	包含的REG数目	包含的PDCCH比特
				0	1	9	72
1	2	18	144
				2	4	36	288
3	8	72	576

表1

LTE系统中，为了适用不同的传输环境和需求，设计了多种DCI格式，来为对应的UE配置合适的传输方案，在DCI的信息里显式或隐含的包括了为该用户所选定的传输参数，例如该用户的资源分配，调制/编码方式选择等信息。

在不同的传输模式和带宽下，DCI会有不同的比特数目，在表2中列举了DCI格式1A的部分信息作为例子，完整信息在3GPP TS36.212可以查到：

表2

DCI进行编码调制以产生对应选定格式DCI的编码后数据，一条DCI信息对应一个PDCCH数据。

PDCCH数据将按照下面的方法映射到物理资源上，

首先将控制区域的剩余RE资源提取出来并依次组合成N_CCE个CCE，在其上定义搜索空间(search space)，在一个搜索空间上可能对应多个PDCCH候选。在搜索空间上对应第m个PDCCH的对应CCE为

公式1

其中，i＝0，...L-1，L为选定PDCCH格式对应的CCE数目，也称为聚合度；Y_k＝(A·Y_k-1)modD，Y_-1＝n_RNTI≠0，A＝39827，D＝65537，n_s是一个10ms无线帧内时隙序号。

RNTI用来区分PDCCH上承载的信息的用途，

在标准中定义了一系列RNTI值，

(1)SI-RNTI：系统消息；(2)P-RNTI：寻呼；(3)RA-RNTI：标示用户发随机接入前导所使用的资源块；(4)C-RNTI：用户业务；(5)TPC-PUCCH-RNTI：PUCCH上行功控信息；(6)TPC-PUSCH-RNTI：PUSCH上行功控信息；(7)SPS C-RNTI的用法和C-RNTI是一样的，只是使用半静态调度的时候才用。

表3中描述3GPP系统对RNTI值的分配，来自3GPP TS36.321 7.1节

表3

一种RNTI是在标准中已经定义好，所有的UE都需要监控，例如P-RNTI是FFFE，SI-RNTI是FFFF，当UE检测到这两个RNTI值的时候就知道上面承载的信息为用于寻呼的信令或者为高层的SIB(系统信息块，System Information Block)信令，另外一种是动态分配，例如每个UE会在接入的过程中被分配一个唯一的C-RNTI，(小区无线网络临时标识，CellRadio Network Temporary Identifier)当UE检测到和自己匹配的RNTI值的时候，就知道上面的信息是属于自己的，在映射这两类信息时，映射位置不同。如果是公共信令，则映射到一个公共搜索空间，方法是取Y_k＝0，如果是终端自己的信令，则按照公式1映射到用户各自的搜索空间。相当于每个用户的搜索空间被伪随机的分配。

终端在检测PDCCH是通常要监视两种长度的DCI格式，同时解出多个并行传输的DCI。例如当终端被配置为传输模式4的时候，要在公共搜索空间和用户搜索空间监视DCI格式1A，在用户搜索空间监视DCI格式2。

在图3中，步骤301-307总结了目前技术下LTE物理层处理一个传输块传输进行的七个步骤，所述步骤301，基站生成对应PDSCH的下行控制信息DCI，所述步骤302，基站将DCI经过编码调制映射到PDCCH，所述步骤303，基站将传输块经过编码调制映射到PDSCH，所述步骤304，基站将PDCCH和PDSCH组合进子帧并发送，所述步骤305，终端检测PDCCH得到DCI，所述步骤306，按照DCI解码PDSCH得到传输块，所述步骤307，向上层提交传输块。

可见，在传送一个传输块的时候，需要同时解码PDCCH和PDSCH，当传送低比特速率业务传输块的时候，这种传输方式可以承载的用户数相对较低，主要原因在于PDCCH的数目有限。在表4中列举了控制符号为1/2/3下控制域所具有的CCE数目。

表4

以表4所示情况为例，假设信道条件足够好，采用1个CCE的PDCCH格式0，在3个控制符号的情况下，也最多承载87个低比特率UE，考虑到PDCCH还要承载多种控制信令，实际数目会远低于此数。

为解决PDCCH容量问题，在LTE R11期间，引入了增强型PDCCH(ePDCCH)技术，在PDSCH分配RB用于承载控制信息。在图4中，显示了在一个RB中构建增强型REG(eREG)的方式，一个RB的RE在排除掉解调参考符号(DMRS)后，剩余的RE按0-15循环编号，同号的RE构成一个eREG.eREG按照一定的规则构成增强型CCE(eCCE)，eCCE再组成ePDCCH，具体构成规则参考TS36.211标准。一般的情况是一个eCCE由4个eREG构成，一个ePDCCH由一个或多个eCCE构成，功能设计原理同PDCCH，在承载DCI的意义上，本文所述PDDCH也同时包括ePDCCH的相应处理。

以20Mhz带宽，100个RB的系统为例，在信道条件较好的情况下，假设一个低速率业务可以一个eCCE的ePDCCH和一个RB的PDSCH的配置来承载，一种较为均衡的方案是分配20个RB承载eCCE，80个RB承载业务，可以达到同时承载80个低速率业务。

注意到较长的DCI格式可能有40-60比特，而对应低速率业务在数十毫秒内产生的传输块长度可能在一个或少量DCI的长度之内，这样依目前技术用一个DCI和一个RB来承载传输块效率比较低下。

发明内容

本发明提供了一种传送低比特速率业务传输块的方法，该方法能够将低速率业务的传输块配置到下行控制信道上进行传输，提高了无线资源的使用效率，并增大了基站对低比特速率业务的调度数目。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种在下行控制信道上传送低比特速率业务传输块的方法，该方法包括：

基站配置终端进入低比特速率传输模式，约定用于传输低速率业务的DCI格式和低速率业务传输块到约定DCI格式的映射规则；终端确认；

基站将低比特速率业务的传输块按预定规则封装入约定下行控制信息DCI格式；基站将生成DCI编码调制并映射到物理下行控制信道PDCCH发送；

终端接收并解码物理下行控制信道，解出DCI并选出符合所述约定DCI格式的DCI；

从所所述选出的DCI中按预定规则提取低比特速率业务的传输块，并提交上层。

由上述可见，本发明提供的技术方案提供了一种新的低比特速率业务传输块在物理下行控制信道的传输方式，可以将低比特速率业务的传输块配置到物理下行控制信道传输，增加了低比特率业务传输块从DL-SCH(Downlink Shared Channel)传输信道到物理下行控制信道的映射途径。本发明的技术方案不需要过多的修改整个发送和技术的传输机制，有效的利用了目前技术下终端的物理下行控制信道检测能力，提高了系统的资源利用率，并增大了基站对低比特速率业务的调度数目。

本发明还公布了一种传送低比特速率业务传输块的系统。

所述系统包括：基站和终端；

配置参数中包括用于传送传输块的DCI格式选择以及传输块到DCI的映射规则。

所述基站包括：

配置模块，用于选择配置的参数并通过高层信令发送给终端；

映射模块，用于将传输块按照选定的配置参数映射入选定格式的DCI；

控制信道传输模块，用于将映射完成的DCI按控制信道处理方法生成PDCCH数据并最终映射到PDCCH信道上，合并入子帧发送；

所述终端包括：

配置模块，用于接收基站配置的参数并保存，并通过高层信令发送确认消息给基站；

控制信道接收模块，用于接收子帧，检测PDCCH信道，得到DCI，并将符合选定DCI格式的DCI分离出来；

解映射模块，从符合选定格式的DCI中提取出传输块。

附图说明

图1是现有技术中一种帧结构的示意图；

图2是现有技术中物理信道和信号示意图；

图3是现有技术中LTE物理层处理一个传输块传输的流程图；

图4是现有技术中eREG构成示意图；

图5是本发明实现基站配置终端并传送低比特速率业务传输块的流程图；

图6是一种实施例中传输块分拆适配到多个DCI处理的流程图；

图7是本发明对应LTE协议栈更新的示意图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

图5是本发明中实现基站配置终端并传送低比特速率业务传输块的流程图的方法流程图；如图5所述，

步骤501，基站配置终端进入低比特速率工作状态；

基站发送高层信令给终端，约定一种DCI格式为低比特速率业务使用，并约定低比特速率业务传输块映射入所述DCI格式的预设规则；

另外的DCI保持原有方法使用；

步骤502，终端向基站确认，并保存步骤501所述规则；

步骤503，基站将低比特速率业务传输块适配到步骤501所述下行控制信息DCI格式；

由于DCI的长度和传输块的长度不一定完全匹配，需要将传输块映射进DCI格式的规则预先设定，基站和终端保存同样的规则，终端可以依据所述规则从接收到的DCI反向提取传输块数据；

对于一个低比特速率业务传输块只适配到一个所述DCI的情况，一种较佳的方案是在预定规则应包括指示DCI数据内有效数据位的方式。

对于一个低比特速率业务传输块适配到多个所述DCI的情况，一种较佳的方案是在预定规则应包括指示DCI级联顺序和/或总数的方式。

步骤504，基站将步骤503所述DCI按目前技术编码调制映射到PDCCH传输；

步骤505，终端接收信号并提取物理层下行控制信道并进行控制信道解码，提取DCI：

终端将获得不同格式的DCI，其中符合步骤501所述约定格式的DCI，被识别为承载低比特速率业务传输块的DCI；

步骤506，终端从所述步骤505所述承载低比特速率业务传输块的DCI中按预定规则提取低比特速率业务传输块。

下面是本发明一种实施例中基站配置一个DCI格式，使用单个DCI承载低比特率业务传输块，并终端将之解出的详细说明，

按所述步骤501，基站发高层信令给终端，配置终端检测55比特长的DCI 2作为低比特率业务的传输，33比特长的DCI 1A按现有技术使用，并约定使用表5所述规则；

表5

按所述步骤502，终端向基站确认收到所述步骤501信息，

按所述步骤503，基站收到确认，将从上层收到的一个40比特(5字节)的低速率业务传输块按表5规则填充入DCI 2格式；

这样形成的55位数据为40位数据，12位填充数据，最后长度指示比特编码为100，表示一共5个字节有效数据；

按所述步骤504，将步骤503所述的DCI 2格式数据编码调制并映射到PDCCH上传输；

按所述步骤505，终端进行PDCCH检测，可能检测到多个DCI，但最多检测到一个DCI2格式数据块；

按所述步骤506，从所述步骤505中检测到的DCI 2数据中按表5规则提取低速率业务传输块；

由于最后3比特编码为100，因此提取前5字节数据，并提交上层。

图6是本发明另一种实施例，低速率业务传输块映射进多个DCI并在终端重组的过程示意图；

终端在作PDCCH检测的时候，可以同时检测到多个DCI信息，这样通过级联DCI的方式可以承载较多比特数的低速率业务传输块；

按所述步骤601，基站发高层信令给终端，配置终端检测55比特长的DCI 2格式作为低比特率业务的传输，33比特长的DCI 1A格式按现有技术使用，并约定使用表6所述规则；

表6

其中DCI级联顺序也可以类似采用比特编码显式排序，例如将总并发数限制为4个，利用DCI 49-50位的组合分别显示顺序，51-52位显示总数；在这里为了节省传输比特数，采用利用子载波序号的隐式排序；

按所述步骤602，终端向基站确认收到所述步骤601信息，

按所述步骤603，基站收到确认，将从上层收到的一个160比特(20字节)的低速率业务传输块按表6规则填充入4个DCI 2格式；

其中前3个DCI 2分别承载6字节数据，最后一个DCI 2承载2字节数据，其最后6位编码分别为，011101，011101，011101，011001；

按所述步骤604，将步骤603所述的DCI 2格式数据按现有技术编码调制并映射到PDCCH上传输；

选择4条PDCCH信道，并按第一条子载波的位置先后排序，将步骤603所述多个DCI2格式数据编码调制后得到数据按顺序依次映射入这4条PDCCH信道；

按所述步骤605，终端进行PDCCH检测，可能检测到多个DCI，其中检测到4个DCI 2格式数据块；记录对应这4个DCI 2格式的PDCCH首子载波位置。

按所述步骤606，从所述步骤605中检测到的DCI 2数据中按表6规则提取低速率业务传输块；

检测所述收到的DCI 2数据位50-52位，确认4个分块都已收到，依据所述步骤605记录的首子载波位置顺序依次提取步骤605所述DCI，对于每个DCI，按照表6对照最后3位比特编码提取数据，分别提取6/6/6/2字节，并组合成传输块提交上层。

根据DCI长度的不同和分拆传输块组合的方式不同，具体规则可以采用不同的方案，不以本例为限，终端可以正确组合出基站分拆的传输块即可。如果低比特速率业务的传输块长度超出了DCI格式的承载能力(包括单个DCI和级联DCI方式)，则按照现有技术承载到PDSCH上，使用另外的DCI格式来指示解码。

本发明将低比特率业务的传输块映射入DCI，并最终配置到PDCCH上传输，反映到协议栈上的改变如图7所示，相比现有技术从DL-SCH传输信道到物理下行共享信道的传输途径，增加了低比特率业务的DL-SCH传输信道到物理下行控制信道的传输途径。

由于PDCCH的子载波粒度要小于RB，因此对于处理低于一定大小的低比特率业务传输块要比现有技术更加有效。一个RB的RE数目大致相当于4个CCE/eCCE，而现有技术调度一个RB还需要一个额外的PDCCH，因此一般来说，如果低比特率业务传输块可以由4个以下CCE/eCCE承载的话，采用本发明技术将比现有技术更加有效。假设一个低比特速率业务非常繁忙的系统，平均用两个DCI 2格式来承载一个传输块，每个DCI用一个eCCE承载，在利用ePDCCH将全部PDSCH都配置成可以承载eCCE后，100个R B的系统可以在一个子帧内同时传输200个低速率比特率终端，远超出目前技术所支持的终端数。

综上所述，本发明提供了一种新的低比特速率业务传输块在物理下行控制信道的传输方式，可以将低比特速率业务的传输块配置到物理下行控制信道传输，增加了低比特率业务传输块从DL-SCH传输信道到物理下行控制信道的传输途径。本发明的技术方案不需要过多的修改整个发送和技术的传输机制，有效的利用了目前技术下终端的物理下行控制信道检测能力，提高了系统的资源利用率，并增大了基站对低比特速率业务的调度数目。

一种传送低比特速率业务传输块的系统如下所述。

配置参数中包括用于传送传输块的DCI格式选择以及传输块到DCI的映射规则。

所述系统包括：基站和终端；

所述基站包括：

配置模块，用于选择配置的参数并通过高层信令发送给终端；

映射模块，用于将传输块按照选定的配置参数映射入选定格式的DCI；

控制信道传输模块，用于将映射完成的DCI按控制信道处理方法生成PDCCH数据并最终映射到PDCCH信道上，合并入子帧发送；

所述终端包括：

配置模块，用于接收基站配置的参数并保存，并通过高层信令发送确认消息给基站；

控制信道接收模块，用于接收子帧，检测PDCCH信道，得到DCI，并将符合选定DCI格式的DCI分离出来；

解映射模块，从符合选定格式的DCI中提取出传输块。

模块间的数据处理流程如下所述。

基站和终端的配置模块通过高层信令确认用于传送传输块的DCI格式选择以及传输块到DCI的映射规则后，基站可以开始传送传输块，从上层发来的传输块首先经过映射模块，被映射入一个或多个符合预定DCI格式的DCI，并同时在DCI的剩余比特位上按预定规则生成编码信息用于表征有效数据位长度，总块数，DCI顺序；生成的DCI经过控制信道传输模块，经过目前技术的编码调制并映射到PDCCH上传输，其中利用PDCCH的子载波顺序也可以隐含表示DCI的顺序；终端接收子帧信号，并在控制信道接收模块进行PDCCH信道检测得到DCI，将符合约定DCI格式的DCI分离出来送至解映射模块；在解映射模块，按预定规则从符合约定DCI格式的DCI中反向提取出传输块。

其中，如果配置参数为固定的，始终选择一个DCI格式和唯一的映射规则并持续生效，可以在基站和终端固化保存所述配置参数，省略基站和终端的配置模块，不需进行基站发送配置参数，终端再确认。

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)

1.一种传送低比特速率业务传输块的方法，其特征在于，该方法包括：基站配置终端进入低比特速率工作状态，发送高层信令给终端，约定特定下行控制信息(DCI，DownlinkControl Information)格式为低比特速率业务使用，并约定低比特速率业务的传输块(TB，Transport Block)映射入所述DCI格式的预设规则；终端向基站确认，并保存所述预设规则；基站将低比特速率业务传输块适配到下行控制信息DCI格式；基站将生成DCI按物理下行控制信道(PDCCH，Physical Downlink Control CHannel)处理方式进行编码调制映射并传输；终端接收信号并提取物理层下行控制信道并进行控制信道解码，提取DCI；终端将获得不同格式的DCI，其中符合约定格式的DCI，被识别为承载低比特速率业务传输块的DCI；终端从所述承载低比特速率业务传输块的DCI中按预定规则提取低比特速率业务传输块。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基站配置终端进入低比特速率工作状态时，基站发送高层信令给终端，约定特定DCI格式为低比特速率业务使用，并约定低比特速率业务传输块映射入所述DCI格式的预设规则。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述约定的DCI格式，终端需要在终端进行检测，并将解出的DCI数据作为传输块数据，而不是用于解码物理下行共享信道(PDSCH，Physical Downlink Shared CHannel)的参数信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，传输块配置到物理下行控制信道PDCCH的传输对应LTE的协议栈结构的改变，是增加了从传输信道DL-SCH映射到物理下行控制信道PDCCH的传输途径。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输块映射到DCI的预定规则，基站和终端应预先制定传输块数据位到所述约定DCI数据位的映射和提取对应关系，基站和终端保存有相同的内容。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定传输块映射到DCI的规则应包括指示DCI上承载传输块长度的信息，使用所述DCI的数据位表示。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当一个传输块分拆映射入多个并发DCI时，所述传输块映射到DCI的规则包括指示多个并发DCI总数目的信息，使用所述DCI的数据位表示。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当一个传输块分拆映射入多个并发DCI时，所述传输块映射到DCI的规则应包括指示多个DCI连接先后顺序的信息，使用所述DCI的数据位表示或利用所述DCI对应PDCCH的子载波的先后顺序关系表示。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输块的业务数据信息以及权利要求6/7/8所述信息未占据所述DCI格式全部比特位置时，DCI格式中剩余的比特位置由与所述传输块无关的信息填充。

10.一种传送低比特速率业务传输块的系统，其特征在于，该系统包括：基站和终端；

所述基站包括：

配置模块，用于选择配置的参数并通过高层信令发送给终端；

映射模块，用于将传输块按照选定的配置参数映射入选定格式的DCI；

控制信道传输模块，用于将映射完成的DCI按控制信道处理方法生成PDCCH数据并最终映射到PDCCH信道上，合并入子帧发送；

所述终端包括：

配置模块，用于接收基站配置的参数并保存，并通过高层信令发送确认消息给基站；

控制信道接收模块，用于接收子帧，检测PDCCH信道，得到DCI，并将符合选定DCI格式的DCI分离出来；

解映射模块，从符合选定DCI格式的DCI中提取出传输块。