CN106877988B - 无线通信系统中基站发射下行链路控制信道的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在无线通信系统中基站发射下行链路控制信道的方法及其设备。在本发明中，公开一种用于基站发射下行链路信道的方法。更加具体地，该方法包括下述步骤：将为下行链路控制信道分配的一个或者多个资源块中的每个划分成预定数目的子集；基于下行链路控制信道的开始符号和/或结束符号，决定包括用于下行链路控制信道的资源分配基本单元的子集的数目；在下行链路控制信道上映射传输资源作为包括预定数目的子集的资源分配基本单元；以及通过使用被映射的传输资源发射下行链路控制信道。

Description

无线通信系统中基站发射下行链路控制信道的方法及设备
本申请是2014年2月19日提交的国际申请日为2012年6月21日的申请号为201280040411.2(PCT/KR2012/004905)的，发明名称为“在无线通信系统中基站发射下行链路控制信道的方法及其设备”专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更加特别地，涉及一种在无线通信系统中在基站处发射下行链路控制信道的方法和设备。
背景技术
将简要地描述第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(3GPP LTE)系统，作为能够应用本发明的无线通信系统的示例。
图1图示作为示例性无线通信系统的演进的通用移动电信系统(E-UMTS)网络的配置。E-UMTS系统是传统UMTS系统的演进，并且3GPP正在进行基于E-UMTS的标准化。E-UMTS也被称为LTE系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，分别参考“3rd GenerationPartnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network(第三代合作伙伴项目；技术规范组无线电接入网络)”的版本7和版本8。
参考图1，E-UMTS系统包括：用户设备(UE)，演进节点B(e节点B或eNB)，和接入网关(AG)，该AG位于演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)的一端并且连接到外部网络。eNB可以同时地发射用于广播服务、多播服务、和/或单播服务的多个数据流。
单个eNB管理一个或多个小区。一个小区被设置为在1.44、3、5、10、15和20Mhz带宽的一个中操作，并且在该带宽中向多个UE提供下行链路(DL)或者上行链路(UL)传输服务。不同的小区可以被配置为使得提供不同的带宽。eNB控制向多个UE的数据传输/从多个UE的数据接收。关于DL数据，通过将DL调度信息发射到UE，eNB向特定的UE通知DL数据应被发射的时间-频率区、编译方案、数据大小、混合自动重复请求(HARQ)信息等等。关于UL数据，通过将UL调度信息发射到UE，eNB向特定的UE通知UE能够发射数据的时间-频率区、编译方案、数据大小、HARQ信息等。用于发射用户业务或者控制业务的接口可以被定义在eNB之间。核心网(CN)可以包括用于UE的用户注册的AG和网络节点。AG在跟踪区(TA)的基础上管理UE的移动性。TA包括多个小区。
虽然基于宽带码分多址(WCDMA)，无线通信技术的发展阶段已经达到LTE，但是用户和服务提供商的需求和期望日益增长。考虑到其他无线电接入技术正在发展，要求有新的技术演进以实现未来的竞争性。具体地，需要每比特的成本降低、增长的服务可用性、频带的灵活使用、简化的结构、开放的接口、UE的适当的功率消耗等。
发明内容
技术问题
被设计为解决该问题的本发明的目的在于用于在无线通信系统中在基站处发射下行链路控制信道的方法和设备。
技术解决方案
在本发明的方面中，一种用于在无线通信系统中在基站处发射下行链路控制信道的方法，包括：将被分配给所述下行链路控制信道的一个或者多个资源块中的每个划分成预定数目的子集；基于下行链路控制信道的开始符号和结束符号中的至少一个，确定形成用于下行链路控制信道的基本资源分配单元的子集的数目；使用被配置有所确定的数目的子集的基本资源分配单元，将传输资源映射到下行链路控制信道；以及在映射的传输资源中发射下行链路控制信道。
传输资源可以是一个或者多个基本资源分配单元的聚合。另外，传输资源可以位于子帧的数据区域中。
如果下行链路控制信道的开始符号的索引小于第一值，则子集的数目可以被确定为是等于或者大于1并且小于预定数目的值。如果下行链路控制信道的开始符号的索引等于或者大于第一值，则子集的数目可以被确定为是预定数目。
如果下行链路控制信道的结束符号的索引等于或者大于第二值，则子集的数目可以被确定为是等于或者大于1并且小于预定数目的值。如果下行链路控制信道的结束符号的索引小于第二值，则子集的数目可以被确定为是预定数目。
在本发明的另一方面中，一种用于在无线通信系统中在用户设备处接收下行链路控制信道的方法，包括：使用被分配给下行链路控制信道的一个或者多个资源块，配置用于下行链路控制信道的基本资源分配单元；和通过根据聚合等级在基本资源分配单元的基础上监视搜索空间来接收下行链路控制信道。一个或者多个资源块中的每个被划分成预定数目的子集，并且基于下行链路控制信道的开始符号和结束符号中的至少一个来确定形成基本资源分配单元的子集的数目。
其中接收下行链路控制信道的资源可以是一个或者多个基本资源分配单元的聚合。其中接收下行链路控制信道的资源可以位于子帧的数据区域中。
如果下行链路控制信道的开始符号的索引小于第一值，则子集的数目可以等于或者大于1并且小于预定数目。如果下行链路控制信道的开始符号的索引等于或者大于第一值，则子集的数目可以是预定数目。
如果下行链路控制信道的结束符号的索引等于或者大于第二值，则子集的数目可以等于或者大于1并且小于预定数目。如果下行链路控制信道的结束符号的索引小于第二值，则子集的数目可以是预定数目。
有益效果
根据本发明的实施例，基站能够在无线通信系统中有效地发射下行链路控制信道。
本领域技术人员将会理解，可以通过本发明实现的效果不限于上面特别描述的效果，并且根据下面的详细描述，将更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
图1图示作为无线通信系统的示例的演进的通用移动电信系统(E-UMTS)网络的配置；
图2图示在用户设备(UE)和演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)之间的遵循第三代合作伙伴项目(3GPP)无线电接入网络标准的无线电接口协议构架中的控制平面协议栈和用户平面协议栈；
图3图示在3GPP系统中的物理信道和使用该物理层的通用信号传输方法；
图4图示多输入多输出(MIMO)通信系统的配置；
图5图示在长期演进(LTE)系统中的下行链路无线电帧的结构；
图6图示用于在LTE系统中配置下行链路控制信道的资源单元；
图7图示在LTE系统中的上行链路无线电帧的结构；
图8图示作为下一代通信系统的多节点系统的配置；
图9图示增强的物理下行链路控制信道(E-PDCCH)和通过E-PDCCH调度的物理下行链路共享信道(PDSCH)的示例；
图10图示根据本发明的实施例的定义用于配置E-PDCCH作为两个子物理无线电资源块(子PRB)的基本单元的示例；
图11图示根据本发明的另一实施例的定义用于E-PDCCH的基本聚合单元的示例；以及
图12是根据本发明的实施例的通信装置的框图。
具体实施方式
通过参考附图描述的本发明实施例将会容易地理解本发明的配置、操作、以及其他特征。在此阐述的本发明的实施例是本发明的技术特征被应用于第三代合作伙伴项目(3GPP)系统的示例。
虽然在长期演进(LTE)和LTE-高级(LTE-A)系统的背景中描述了本发明的实施例，但是它们仅是示例性的。因此，只要上述定义对于通信系统是有效的，本发明的实施例可应用于任何其他通信系统。另外，虽然在频分双工(FDD)的背景中描述了本发明的实施例，但是通过一些修改它们也可容易地应用于半FDD(H-FDD)或者时分双工(TDD)。
图2图示在用户设备(UE)和演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)之间的符合3GPP无线接入网络标准的无线电接口协议构架中的控制平面和用户平面协议栈。控制平面是UE和E-UTRAN发射控制消息以管理呼叫的路径，并且用户平面是发射从应用层生成的数据，例如，语音数据或者因特网分组数据的路径。
处于第一层(L1)处的物理(PHY)层将信息传输服务提供给其更高层，媒体接入控制(MAC)层。PHY层经由传送信道连接到MAC层。传送信道在MAC层和PHY层之间递送数据。在发射器和接收器的PHY层之间的物理信道上发射数据。物理信道使用时间和频率作为无线电资源。具体地，对于下行链路(DL)以正交频分多址(OFDMA)调制物理信道，并且对于上行链路(UL)以单载波频分多址(SC-FDMA)调制物理信道。
在第二层(L2)处的MAC层经由逻辑信道将服务提供给其更高层，无线电链路控制(RLC)层。在L2处的RLC层支持可靠的数据传输。在MAC层的功能块中可以实现RLC功能性。在L2处的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩，以减小不必要的控制信息的量，并且从而经由具有窄带宽的空中接口有效地发射诸如IP版本4(IPv4)或者IP版本6(IPv6)分组的因特网协议(IP)分组。
在第三层的最低部分处的无线电资源控制(RRC)层仅在控制平面上被定义。RRC层控制与无线电承载的配置、重新配置和释放有关的逻辑信道、传送信道和物理信道。无线电承载指的是在L2处提供的服务，用于UE和E-UTRAN之间的数据传输。为此，UE和E-UTRAN的RRC层互相交换RRC消息。如果在UE与E-UTRAN之间建立RRC连接，则UE是处于RRC连接模式下，并且否则，UE是处于RRC空闲模式下。在RRC层上面的非接入层(NAS)执行包括会话管理和移动性管理的功能。
由演进的节点B(eNB或者e节点B)管理的小区被设置为1.4、3、5、10、15和20Mhz带宽中的一个，并且给多个UE提供DL或者UL服务。不同的小区可以被设置为不同的带宽。
被用于将数据从E-UTRAN递送到UE的DL传送信道包括承载系统信息的广播信道(BCH)、承载寻呼消息的寻呼信道(PCH)，和承载用户业务或者控制消息的共享信道(SCH)。DL多播业务或者控制消息或者下行链路广播业务或者控制消息可以在DL SCH上，或者在单独定义的DL多播信道(MCH)上发射。被用于将数据从UE递送给E-UTRAN的UL传送信道包括：承载初始控制消息的随机接入信道(RACH)，和承载用户业务或者控制消息的UL SCH。定义在传送信道以上并且被映射到传送信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)，和多播业务信道(MTCH)等等。
图3图示在3GPP系统中的物理信道和用于在物理信道上发射信号的一般方法。
参考图3，当UE被通电或者进入新的小区时，UE执行初始小区搜索(S301)。初始小区搜索涉及获取对eNB的同步。具体地，UE对eNB同步其定时，并且通过从eNB接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)获取小区标识符(ID)和其他信息。然后UE可以通过从eNB接收物理广播信道(PBCH)获取小区中广播的信息。在初始小区搜索期间，UE可以通过接收下行链路基准信号(DL RS)监视DL信道状态。
在初始小区搜索之后，UE可以通过接收物理下行链路控制信道(PDCCH)并且基于在PDCCH中包括的信息接收物理下行链路共享信道(PDSCH)，来获取详细的系统信息(S302)。
如果UE最初接入eNB或者不具有用于到eNB的信号传输的无线电资源，则UE可以执行与eNB的随机接入过程(S303至S306)。在随机接入过程中，UE可以在物理随机接入信道(PRACH)上发射预定的序列作为前导(S303和S305)，并且可以在PDCCH和与PDCCH相关联的PDSCH上接收对前导的响应消息(S304和S306)。在基于竞争的RACH的情况下，UE可以附加地执行竞争解决过程。
在上述过程之后，UE可以从eNB接收PDCCH和/或PDSCH(S307)，并且将物理上行链路共享信道(PUSCH)和/或物理上行链路控制信道(PUCCH)发射到eNB(S308)，这是一般的DL和UL信号传输过程。特别地，UE在PDCCH上接收下行链路控制信息(DCI)。在此，DCI包括控制信息，诸如用于UE的资源分配信息。根据DCI的不同使用来定义不同的DCI格式。
UE在UL上发射到eNB或者在DL上从eNB接收的控制信息包括：DL/UL肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信号、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)、秩指示符(RI)等等。在3GPP LTE系统中，UE可以在PUSCH和/或PUCCH上发射诸如CQI、PMI、RI等等的控制信息。
现在将会描述多输入多输出(MIMO)系统。MIMO能够通过使用多个传输(Tx)天线和多个接收(Rx)天线增加数据的传输和接收效率。即，通过在发射机或者接收机处的多个天线的使用，在无线通信系统中MIMO能够增加容量并且提高性能。术语“MIMO”与“多天线”可互换。
MIMO技术不取决于接收整个消息的单个天线路径。而是，其通过组合通过多个天线接收到的数据片段来完善消息。MIMO能够增加预定大小的小区区域内的速率或者以给定的速率扩展系统覆盖。另外，MIMO能够在包括移动终端、中继器等等的广范围中找到它的使用。MIMO能够克服移动通信中的常规的单天线技术遇到的有限的传输容量。
图4图示了典型MIMO通信系统的配置。参考图4，发射机具有NT个TX天线而接收机具有NR个RX天线。与仅在发射机和接收机中的一个处使用多个天线相比，在发射机和接收机两者处同时使用多个天线提高了理论信道传输容量。信道传输容量与天线的数目成比例地提高。因此，传输速率和频率效率被提高。给定可以用单个天线实现的最大传输速率Ro，在多个天线的情况下可以将传输速率理论上提高至Ro和传输速率提高率Ri的乘积，Ri是NT与NR之间的较小值。
[等式1]
Ri＝min(NT，NR)
例如，相对于单天线系统，具有四个TX天线和四个RX天线的MIMO通信系统理论上可以实现传输速率的四倍提高。因为MIMO系统的理论容量增加在20世纪90年代中期被验证，所以许多技术已被积极地提出，以提高实际实施中的数据速率。技术中的一些已经反映在诸如用于3G移动通信、未来一代无线局域网(WLAN)等标准的各种无线通信标准中。
关于到目前为止MIMO的研究趋势，正在MIMO的许多方面进行积极研究，包括与在多样化信道环境和多址环境中多天线通信容量的计算有关的信息理论的研究、测量MIMO无线电信道和MIMO建模的研究、用来提高传输可靠性和传输速率的时空信号处理技术的研究等。
将通过数学建模详细地描述如图4中所图示的具有NT个TX天线和NR个RX天线的MIMO系统中的通信。关于传输信号，多达NT条信息能够通过NT个TX天线来发射，表达为以下向量。
[等式2]
Figure BDA0001131389180000093
不同的发射功率可以被应用于每条传输信息
Figure BDA0001131389180000094
假定传输信息的发射功率电平分别由
Figure BDA0001131389180000095
来表示。则发射功率控制的传输信息向量被给出为
[等式3]
Figure BDA0001131389180000091
发射功率控制的传输信息向量
Figure BDA0001131389180000092
可以使用发射功率的对角矩阵P而表达如下。
[等式4]
Figure BDA0001131389180000101
NT个传输信号
Figure BDA0001131389180000104
可以通过将发射功率控制的信息向量
Figure BDA0001131389180000102
乘以加权矩阵W来生成。加权矩阵W用来根据传输信道状态等将传输信息适当地分发到TX个天线。这些NT个传输信号
Figure BDA0001131389180000105
被表示为向量X，其可以通过[等式5]来确定。在本文中，wij表示第j条信息和第i个TX天线之间的加权，并且W被称为加权矩阵或预编码矩阵。
[等式5]
Figure BDA0001131389180000103
一般而言，信道矩阵的秩在其物理意义上是能够在给定信道上发射的不同条的信息的最大数目。因此，信道矩阵的秩被定义为信道矩阵中的独立行的数目与独立列的数目之间的较小者。信道矩阵的秩不大于信道矩阵的行或列的数目。信道矩阵H的秩rank(H)满足以下约束。
[等式6]
rank(H)≤min(NT，NR)
在MIMO中发射的不同条的信息被称为‘传输流’或简称为‘流’。‘流’还可以被称作‘层’。因此推导出传输流的数目不大于信道的秩，即不同条的可发射信息的最大数目。因此，信道矩阵H通过
[等式7]
流的编号≤rank(H)≤min(NT,NR)
来确定。
“流的编号”表示流的数目。在本文中要注意的一件事情是一个流可以通过一个或多个天线来发射。
一个或多个流可以以许多方式被映射到多个天线。流至天线映射可以取决于MIMO方案被描述如下。如果一个流通过多个天线来发射，则这可以被认为是空间分集。当多个流通过多个天线来发射时，这可以是空间复用。不必说，可以设想空间分集和空间复用相组合的混合方案。
图5图示被包括在DL无线电帧中的子帧的控制区域中的示例性控制信道。
参考图5，子帧包括14个OFDM符号。根据子帧配置，子帧的前一个至三个OFDM符号被用于控制区域，并且其他13至11个OFDM符号被用于数据区域。在图5中，参考字符R1至R4表示用于天线0至天线3的RS或者导频信号。在子帧中以预定的图案分配RS，而不管控制区域和数据区域。在控制区域中控制信道被分配给非RS资源，并且在数据区域中业务信道也被分配给非RS资源。被分配给控制区域的控制信道包括物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合-ARQ指示符信道(PHICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)等等。
PCFICH是用于承载与在各个子帧中被用于PDCCH的OFDM符号的数目有关的信息的物理控制格式指示符信道。PCFICH位于子帧的第一OFDM符号中，并且被配置有在PHICH和PDCCH之上的优先级。PCFICH包括4个资源元素组(REG)，每个REG基于小区标识(ID)被分发到控制区域。一个REG包括4个资源元素(RE)。RE是通过一个子载波乘一个OFDM符号定义的最小物理资源。PCFICH根据带宽被设置为1至3或者2至4。以正交相移键控(QPSK)调制PCFICH。
PHICH是承载用于UL传输的HARQ ACK/NACK的物理混合-自动重复和请求(HARQ)指示符信道。即，PHICH是递送用于UL HARQ的DL ACK/NACK信息的信道。PHICH包括一个REG并且被小区特定地加扰。ACK/NACK被一个比特指示，并且以二进制相移键控(BPSK)调制。被调制的ACK/NACK被以2或者4的扩展因子(SF)扩展。被映射到相同资源的多个PHICH形成PHICH组。根据扩展码的数目来确定被复用到PHICH组的PHICH的数目。PHICH(组)被重复三次以获得频域和/或时域中的分集增益。
PDCCH是被分配给子帧的前n个OFDM符号的物理DL控制信道。在此，n是通过PCFICH指示的1或者更大的整数。PDCCH占用一个或者多个CCE。PDCCH承载关于传送信道的资源分配信息、PCH和DL-SCH、UL调度许可、以及对各个UE或者UE组的HARQ信息。在PDSCH上发射PCH和DL-SCH。因此，除了特定控制信息或者特定服务数据之外，eNB和UE通常在PDSCH上发射和接收数据。
在PDCCH上递送用于指示一个或者多个UE接收PDSCH数据的信息和用于指示UE应如何接收和解码PDSCH数据的信息。例如，假定特定PDCCH的循环冗余校验(CRC)被通过无线电网络临时身份(RNTI)“A”来掩码(mask)，并且在特定子帧中发射与基于传送格式信息(例如，传输块大小、调制方案、编译信息等)“C”在无线电资源“B”中(例如，在频率位置处)所发射的数据有关的信息，小区内的UE使用搜索空间中的其RNTI信息来监视，即，盲解码PDCCH。如果一个或者多个UE具有RNTI“A”，则这些UE接收PDCCH并且基于接收到的PDCCH的信息来接收通过“B”和“C”指示的PDSCH。
图6图示被用于在LTE系统中配置DL控制信道的RE。具体地，图6(a)图示在eNB中的1或者2个Tx天线的情况下的DL控制信道的RE，并且图6(b)图示在eNB中的4个Tx天线的情况下的DL控制信道的RE。虽然根据Tx天线的数目使用不同的RS模式，但是以相同的方式为DL控制信道配置RE。
参考图6，DL控制信道的基本资源单元是REG。除了承载RS之外的RE，该REG包括四个连续的RE。PCFICH和PHICH分别包括4个REG和3个REG。以控制信道元素(CCE)为单位配置PDCCH，每个CCE包括9个REG。
为了确定是否包括L个CCE的PDCCH被发射到UE，UE被配置成监视被连续地或者以预定的规则布置的M(L)(≥L)个CCE。对于PDCCH接收UE应考虑的L可以是复数值。UE应监视以接收PDCCH的CCE集合被称为搜索空间。例如，LTE系统定义搜索空间，如在[表1]中图示。
[表1]
Figure BDA0001131389180000131
在[表1]中，L是CCE聚合等级，即，在PDCCH中的CCE的数目，Sk (L)是具有CCE聚合等级L的搜索空间，并且M(L)是要在具有CCE聚合等级L的搜索空间中监视的候选PDCCH的数目。
搜素空间被分类成仅特定的UE可访问的UE特定的搜索空间和小区内的所有的UE可访问的公共搜索空间。UE监视具有CCE聚合等级4和8的公共搜索空间和具有CCE聚合等级1、2、4、以及8的UE特定的搜索空间。公共搜索空间和UE特定搜索空间可以相互重叠。
对于各个CCE聚合等级，在每个子帧中被分配给UE的PDCCH搜索空间的第一CCE(具有最小的索引的CCE)的位置改变。这被称为PDCCH搜索空间散列。
可以在系统频带上分发CCE。更加具体地，多个逻辑上连续的CCE可以被输入到交织器并且交织器可以基于REG交换输入CCE的序列。因此，穿过子帧的控制区域的总时间/频率区物理地分发一个CCE的时间/频率资源。当以CCE为单位配置控制信道而以REG为单位交织时，可以最大化频率分集增益和干扰随机化增益。
图7图示在LTE系统中的UL子帧的结构。
参考图7，UL子帧可以被划分为控制区域和数据区域。包括上行链路控制信息(UCI)的物理上行链路控制信道(PUCCH)被分配给控制区域，并且包括用户数据的物理上行链路共享信道(PUSCH)被分配给数据区域。子帧的中间被分配给PUSCH，而在频域中数据区域的两侧被分配给PUCCH。在PUCCH上发射的控制信息可以包括HARQACK/NACK、表示下行链路信道状态的CQI、用于MIMO的RI、请求UL资源分配的调度请求(SR)。用于一个UE的PUCCH在子帧的各个时隙中占用一个RB。即，被分配给PUCCH的两个RB在子帧的时隙边界上跳频。特别地，具有m＝0、m＝1、m＝2以及m＝3的PUCCH被分配给图6中的子帧。
由于要求机器对机器(M2M)通信的各种装置的出现和发展和大量的数据，所以在当前无线通信环境中在蜂窝网络上被要求的数据的数量快速增加。为了满足高数据数量要求，通信技术被发展成使得能够有效地使用更多频带的载波聚合、增加有限频率中的数据容量的MIMO、协作多点(CoMP)等等。此外，朝着可访问用户的高度稠密的节点演进通信环境。具有高度稠密的节点的系统可以通过节点之间的协作提高系统性能。对于各个节点用作独立的基站(BS)、高级BS(ABS)、节点B、eNB、接入点(AP)等等的非协作情况，此技术具有非常优异的性能。
图8图示作为下一代通信系统的多节点系统的配置。
参考图8，如果所有的节点作为小区的天线集合共同地操作，在控制器的控制下通过他们的传输和接收，本系统可以被视为形成一个小区的分布式多节点系统(DMNS)。单独的节点可以是被分配的节点ID或者可以作为不具有节点ID的小区的天线操作。然而，如果节点具有不同的小区ID，则此系统可以被视为多蜂窝系统。如果根据它们的覆盖重叠多个小区，则这被称为多层网络。
同时，节点可以是节点B、eNB、微微区eNB(PeNB)、家庭eNB(HeNB)、远端射频头(RRH)、中继器、分发式天线等等。至少一个天线被安装在一个节点中。节点也被称为传输点。虽然节点指的是具有彼此分开了预定的距离或者更远的距离的天线的天线组，但是即使节点被定义为天线组，而不论天线之间的距离如何也可以实现本发明。
由于前述的多节点系统和中继节点的引入，各种通信技术已经变成可用的，从而提高信道质量。然而，为了将MIMO和小区间协作的通信技术应用于多小区环境，要求有新的控制信道。在该背景下，增强的PDCCH(E-PDCCH)正在讨论之中并且调节E-PDCCH被分配给除了传统控制区域(在下文中，被称为PDCCH区域)之外的数据区域(在下文中，被称为PDSCH区域)。因为E-PDCCH使得能够将关于节点的控制信息传输到各个UE，所以可以克服传统PDCCH区域的不足。E-PDCCH仅可以对LTE-A UE是可访问的，不是对传统UE是可访问的。
图9图示E-PDCCH和通过E-PDCCH调度的PDSCH的示例。
参考图9，E-PDCCH可以占用通常承载数据的PDSCH区域的一部分。UE应执行盲解码以确定针对UE的E-PDCCH的存在或者不存在。E-PDCCH像传统PDCCH一样用作调度(即，PDSCH和PUSCH控制)。然而，如果更多的UE被连接到诸如RRH的节点并且从而更多的E-PDCCH被分配给PDSCH区域，则UE应执行更多的盲解码，从而体验增加的复杂性。
本发明提出用于将资源有效地映射到在传统数据区域中发射的控制信道的E-PDCCH，替代传统PDCCH的方法。
<实施例1>
如果在具有诸如16阵列正交振幅调制(16QAM)的高调制阶数的调制方案中调制E-PDCCH或者在多个层发射E-PDCCH，则可以更加有效地发射E-PDCCH。通常，在具有诸如正交相移键控(QPSK)的低调制阶数的调制方案中调制控制信道，用于接收稳定性，并且受限于一个传输层，用于在空间资源中的干扰的减少。然而，如果在非常良好的信道状态下放置UE，则优选的是，借助于高的调制阶数或者多层传输增加控制信道的传输率。如果以高的调制阶数调制控制信道E-PDCCH或者在多个层中发射控制信道E-PDCCH，则优选的是，也以高的调制阶数调制数据信道PDSCH或者在多个层中发射数据信道PDSCH。
因此，基于在控制信道和数据信道之间的上述关系，本发明提出以等于或者高于控制信道的调制阶数调制数据信道和/或在与控制信道一样多的层或者比控制信道更多的层中发射数据信道。
根据本发明，关于控制信道的一些字段承载信息是无意义的并且通过利用字段有效地接收控制信道。例如，控制信道通常包括指示被用于数据信道的调制和编译方案(MCS)的字段。当以16QAM调制控制信道时，在本发明中没有以QPSK调制数据信道。因此，可以通过排除指示QPSK的值减少MCS字段中的比特的数目，并且因此可以增加编译速率，不论相同数目的RE如何。或者如果UE假定QPSK的非使用，则尽管保持MCS字段中的比特的数目，但是能够忽略基于指示QPSK的MCS字段的解调的可能性。在该情况下，能够增加在解调控制信道中成功的可能性。
如果使用如上所述的具有高调制阶数或者多个层的调制方案发射控制信道，则可以通过比较少量的资源发射所想要的信息。因此，本发明提出，与使用低阶调制方案或者单个层发射的E-PDCCH相比，用于E-PDCCH聚合等级的基本单元被配置有用于使用高阶调制方案或者多个层发射的E-PDCCH更少的RE。
例如，使用一个PRB作为基本聚合单元(例如，增强的CCE(E-CCE))，发射在QPSK中调制的E-PDCCH。即，分别在1、2、4、以及8个PRB中发射具有聚合等级1、2、4、以及8的E-PDCCH。
另一方面，对于在16QAM中调制的E-PDCCH，一个PRB的RE被划分成两个子集并且基本聚合单元(例如，E-CCE)被配置有子集中的一个。在此，子集被称为子PRB。即，在1、2、4、以及8个子PRB中分别发射具有聚合等级1、2、4、以及8的E-PDCCH。在相同的PRB的两个子PRB中，即，在一个PRB中，或者在频域中的相互分开的两个PRB中的两个子PRB中，可以发射被配置有两个子PRB的E-PDCCH，来自于一个PRB的各个子PRB实现频率分集增益。
或者可以预期E-CCE的大小被固定，例如，到一个子PRB并且多个E-CCE被聚合为用于配置E-PDCCH的基本单元。在本发明的上述实施例中，与一个子PRB相对应的一个E-CCE被视为用于以16QAM调制的E-PDCCH的基本单元，然而与两个子PRB相对应的E-CCE被视为用于以QPSK调制的E-PDCCH的基本单元。
图10图示根据本发明的实施例的将用于配置E-PDCCH的基本单元定义为两个子PRB的示例。
参考图10，子帧的第一时隙中的PRB被划分成两个子集，子集A和子集B，并且两个子集，子集A和子集B被定义为用于E-PDCCH的基本单元。根据图10注意的是，以频率第一的方式映射子集A和子集B。
图10仅是示例性的。因此，要清楚地理解，一个PRB可以以许多其他方式被划分成两个或者更多个子PRB。
在本发明的另一示例中，对于各个聚合等级，能够区别在一个搜索空间中的传输层的数目或者调制方案。例如，在低的聚合等级，信道状态通常是良好的。因此，对于低的聚合等级，高阶调制方案或者多层传输的使用可以是优选的。相反地，高的聚合等级被用于差的信道状态中或者当发射机没有获知精确的信道状态时。因此，为了更加稳定的操作，低阶调制方案或者单层传输对于高聚合等级来说是优选的。
例如，16QAM可以被用于聚合等级1并且QPSK可以被用于聚合等级2、4、以及8。在另一示例中，虽然在两个层中发射具有聚合等级1的E-PDCCH，但是在一个层发射具有聚合等级2、4、或者8的E-PDCCH。
另外，可以利用在基本聚合单元(E-CCE)和前述的调制方案和传输层的数目之间的关系。即，使用RE的小集合作为用于使用高阶调制或者多层传输的聚合等级的基本单元来为E-PDCCH聚集资源，而使用RE的大集合作为用于使用低阶调制或者单层传输的聚合等级的基本单元来为E-PDCCH聚集资源。
例如，使用16QAM在聚合等级1处以子PRB为单位发射E-PDCCH，而使用QPSK在聚合等级2、4、或者8处以PRB为单位发射E-PDCCH。通过此操作，在单个E-PDCCH中的比特的数目可以被保持为基本单位的倍数，K比特，因为在聚合等级n处发射nxK个比特，尽管改变调制方案或者传输层的数目(K是在聚合等级1处的DL控制信息的比特的数目)。
例如，如果以16QAM调制并且在占用PRB的RE的一半的一个子PRB中发射具有聚合等级1的E-PDCCH，则E-PDCCH总共递送K个比特。在聚合等级2、4、或者8的情况下，在QPSK中调制E-PDCCH，从而将每个RE的传输比特的数目减少到一半。然而，因为在聚合等级2、4、或者8处使用2、4、或者8个PRB，所以从聚合等级1开始被使用的RE的数目被增加了4、8、或者16倍。因此，E-PDCCH递送2K、4K、或者8K比特。也能够通过使用16QAM以子PRB为单位发射具有聚合等级1或者2的E-PDCCH并且通过使用QPSK以PRB为单位发射具有聚合等级4或者8的E-PDCCH。
为了实现上述操作，eNB可以通过诸如RRC信令的高层信令向UE指示聚合等级和要在该聚合等级处使用的调制方案/传输层的数目/基本聚合单元(E-CCE)。
在用于以用于E-PDCCH的基本聚合单元减少RE的数目的另一方法中，可以减少在发射E-PDCCH中使用的OFDM符号的数目。例如，在如图10中所图示的子帧的一个时隙(即，子帧的第4至第7OFDM符号)的一个时隙中发射使用QPSK的E-PDCCH，而在较少的OFDM符号(即，第4和第5个OFDM符号)中发射使用16QAM的E-PDCCH。因为减少了用于E-PDCCH的符号的数目，所以可以较早地完成E-PDCCH传输，特别在高阶调制方案中，并且可以在下述符号中发射更多的数据。
<实施例2>
除了E-PDCCH的传输层的数目或者调制阶数之外，根据其他通信配置可以调节用于E-PDCCH的基本聚合单元的大小。例如，根据E-PDCCH的开始符号或者结束符号的位置可以调节基本聚合单元的大小，这可以定义可用于E-PDCCH的资源的数量。
首先，可以考虑系统带宽。E-PDCCH在通过当前小区配置的频率区域中承载关于通过被调度的数据占用的频率资源的信息。通常，在频率资源信息中的比特的数目与系统带宽成比例。如果系统带宽窄，则在E-PDCCH中发射的比特的数目也减少。当在E-PDCCH中的比特的数目减少到预定的值或者低于预定的值时，用于E-PDCCH的基本聚合等级的大小的减少或者用于E-PDCCH的传输的符号的数目的减少在资源利用中可能是更加有效的。
其次，可以考虑CRS天线端口或者PDCCH长度的数目。eNB应当在子帧的前面的一些符号中至少发射CRS和PDCCH以支持测量信道的传统UE并且使用CRS和PDCCH接收控制信号。如果eNB没有在特定的子帧中发射CRS或者PDCCH(或者在有限数目的符号中，例如，在一个符号中发射CRS或者PDCCH)，则在该子帧中可以较早地完成E-PDCCH传输。因此，在数据传输中使用下述符号是更加有效的。
现在，将会描述根据PDCCH长度(或者E-PDCCH的开始符号的索引)调节E-PDCCH的基本聚合单元的方法。在PDCCH传输之后优选地发射E-PDCCH。PDCCH占用的符号的数目可以随着子帧配置而变化，并且作为结果，也可以根据子帧配置改变E-PDCCH的开始符号。
如果E-PDCCH提早开始(例如，在符号#0或者符号#1中)，则单个PRB的相对多的RE可以被用于E-PDCCH的传输。因此，基本E-PDCCH聚合单元被优选地设置成比PRB小的子PRB。相反地，如果E-PDCCH更迟地开始(例如，在符号#2或者符号#3中)，则在单个PRB中的相对小量的RE是可用的。然后，不需要基于子PRB必要地聚集用于E-PDCCH的资源。而是，基于PRB优选地执行聚合。
图11图示根据本发明的另一实施例的定义用于E-PDCCH的基本聚合单元的示例。特别地，在图11中假定聚合等级2根据E-PDCCH的开始符号改变基本聚合单元。
参考图11，(a)指示当E-PDCCH更晚地开始(例如，在符号#2或者符号#3中)，为E-PDCCH执行PRB类聚合的情况。(b)指示当E-PDCCH提早开始(例如，在符号#0或者符号#2中)，单个PRB的相对多的RE可用于E-PDCCH传输并且从而基本聚合单元被设置为小于用于E-PDCCH的PRB的子PRB的情况。
虽然在上面已经描述了子PRB类的聚合方案和PRB类的聚合方案，但是本发明不限于此。而是，本发明覆盖如下面所描述的更为一般的情形。即，通过将一个PRB划分成n个子集来定义子PRB类型并且根据E-PDCCH传输的开始符号改变n。因此，如果E-PDCCH提早开始，则较大的n值被使用，因为单个PRB的更多的RE可用于E-PDCCH(即，单个PRB被划分成更多的子PRB并且所得到的子PRB类型被用作基本聚合单元)。相反地，如果E-PDCCH开始变大，则较小的n值被使用(即，单个PRB被划分成较少的子PRB并且所得到的子PRB类型被用作基本聚合单元)。
如果UE意识到E-PDCCH提早开始，则UE使用比在E-PDCCH的盲解码期间大的n值(即，使用通过将单个PRB划分成更多的子PRB获取的基本聚合单元)监视搜索空间。相反地，如果UE意识到E-PDCCH较晚地开始，则UE使用较小的n值(即，使用通过将单个PRB划分成较少的子PRB获取的基本聚合单元)监视搜索空间。
此外，可以根据E-PDCCH的结束符号改变n。当E-PDCCH结束相对晚时，可以使用较大的n值(即，可以使用通过将单个PRB划分成更多个子PRB获取的基本聚合单元)，因为单个PRB的更多的RE可用于E-PDCCH。另一方面，当E-PDCCH相对早地结束时，可以使用较小的n值(即，可以使用通过将单个PRB划分成较少的子PRB获取的基本聚合单元)。
同样地，如果UE意识到E-PDCCH结束相对晚，则UE使用较大的n值(即，使用通过将单个PRB划分成更多的子PRB获取的基本聚合单元)监视搜索空间，然而如果UE意识到E-PDCCH相对早地结束，则UE使用较小的n值(即，使用通过将单个PRB划分成较少的子PRB获取的基本聚合单元)监视搜索空间。
<实施例3>
在没有通过上述E-PDCCH调制方案或者系统带宽关联诸如以用于E-PDCCH的基本聚合单元的RE的数目或者E-PDCCH的开始/结束符号的位置的信息的情况下，eNB可以通过诸如RRC信令的高层信令自由地设置信息并且传送特定消息中的信息。在各个子帧中E-PDCCH的开始/结束时间可以是不同的。
例如，因为传统UE搜索其PDCCH，所以假定在小区的MBSFN子帧中的两个符号中始终发射PDCCH，由此配置4天线端口CRS，不可能使用用于E-PDCCH传输的子帧的第一或者第二符号。因此，本发明的第三实施例提出在各个子帧中E-PDCCH的开始/结束符号的位置被设置成不同。一个重要事情是，E-PDCCH的开始/结束符号的位置不同，不论PDCCH的传输或者非传输如何。
更加具体地，eNB发射子帧模式并且在通过子帧模式指示的子帧中指示E-PDCCH的特定开始/结束点的使用。然后，eNB发射其他子帧模式并且在通过子帧模式指示的其他子帧中指示E-PDCCH的特定开始/结束点的使用。在没有传送子帧模式的情况下，子帧可以简单地划分成MBSFN子帧和非MBSFN子帧(即，一般的子帧)。在这样的情况下，能够指示用于MBSFN子帧和非MBSFN子帧中的每个的E-PDCCH的开始/结束点的位置。一旦在上述方法中确定E-PDCCH的开始OFDM符号，则通过E-PDCCH调度的PDSCH在相同的OFDM符号中优选地开始。
图12是根据本发明的实施例的通信装置的框图。
参考图12，通信装置1200包括处理器1210、存储器1220、射频(RF)模块1230、显示模块1240、以及用户接口(UI)模块1250。
为了便于描述，通信装置1200被示出为具有在图12中图示的配置。通信装置1200可以添加或者省略一些模块。另外，该通信装置1230的模块可以被划分为更多的模块。处理器1210被配置成根据参考附图描述的本发明的实施例来执行操作。具体地，对于处理器1210的详细操作，可以参考图1至图11的描述。
存储器1220连接到处理器1210，并且存储操作系统(OS)、应用、程序代码、数据等等。连接到处理器1210的RF模块1230将基带信号上转换为RF信号或者将RF信号下转换为基带信号。为此，RF模块1230执行数字-模拟转换、放大、滤波和频率上转换，或者反向地执行这些处理。显示模块1240被连接到处理器1210，并且显示各种类型的信息。显示模块1240可以被配置为，但不限于，诸如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、以及有机发光二极管(OLED)显示器的已知组件。UI模块1250被连接到处理器1210，并且可以通过诸如键盘、触摸屏等等的已知用户接口的组合来配置。
在上面描述的本发明的实施例是本发明的要素和特点的组合。除非另作说明，可以选择性的考虑要素或者特点。每个要素或者特点可以在无需与其他要素或者特点结合的情况下实践。此外，本发明的实施例可以通过组合要素和/或特点的一部分而构成。可以重新安排在本发明的实施例中描述的操作顺序。任何一个实施例的一些构造可以包括在另一个实施例中，并且可以以另一个实施例的相应结构来替换。对于本领域技术人员来说显而易见的是，在所附权利要求书中未明确地相互引用的权利要求可以组合地呈现作为本发明的实施例，或者在提交本申请之后，通过后续的修改作为新的权利要求而被包括。
本发明的实施例可以通过各种手段，例如，硬件、固件、软件或者其组合来实现。在硬件配置中，可以通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSDP)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现根据本发明的示例性实施例的方法。
在固件或者软件配置中，可以以模块、过程、功能等的形式实现本发明的实施例。软件代码可以存储在存储器单元中，并且由处理器执行。存储器单元位于该处理器的内部或者外部，并且可以经由各种已知的装置将数据发射到处理器和从处理器接收数据。
本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和必要特征的情况下，除了在此处阐述的那些之外，可以以其他特定的方式来执行本发明。以上所述的实施例因此在所有方面被解释为说明性的和非限制性的。本发明的范围应由所附权利要求及其合法等同物，而不是由以上描述来确定，并且落在所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化意欲被包含在其中。
工业实用性
虽然已经在3GPP LTE系统的背景下描述了用于在无线通系统中在BS处发射下行链路控制信道的方法和装置，但是它们可应用于很多其他无线通信系统。

Claims (6)

1.一种用于在无线通信系统中在基站(BS)处向用户设备(UE)发射增强物理下行链路控制信道(EPDCCH)的方法，所述方法包括：
通过将下行链路带宽和与所述下行链路带宽有关的阈值进行比较，确定形成用于所述EPDCCH的聚合单元的增强控制信道元素(ECCE)的数目；以及
使用一个或多个聚合单元向所述UE发射所述EPDCCH，
其中，当所述下行链路带宽等于或大于第一阈值时，所述ECCE的最小数目被确定为2，
其中，当所述下行链路带宽小于所述第一阈值时，所述ECCE的最小数目被确定为1。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个聚合单元的每一个被配置有所确定数目的ECCE。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述下行链路控制信道的聚合水平，确定用于发射所述EPDCCH的聚合单元的数目。
4.一种在无线通信系统中的基站(BS)，所述BS包括：
处理器，所述处理器被配置为通过将下行链路带宽和与所述下行链路带宽有关的阈值进行比较，来确定形成用于EPDCCH的聚合单元的增强控制信道元素(ECCE)的数目；以及
射频模块，所述射频模块被配置为使用一个或多个聚合单元向用户设备(UE)发射所述EPDCCH，
其中，当所述下行链路带宽等于或大于第一阈值时，所述ECCE的最小数目被确定为2，
其中，当所述下行链路带宽小于所述第一阈值时，所述ECCE的最小数目被确定为1。
5.根据权利要求4所述的BS，其中，所述一个或多个聚合单元的每一个被配置有所确定数目的ECCE。
6.根据权利要求4所述的BS，其中，基于所述下行链路控制信道的聚合水平，确定用于发射所述EPDCCH的聚合单元的数目。
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