CN107708219A - 低时延通信制式的子帧上行调度定时方法 - Google Patents

低时延通信制式的子帧上行调度定时方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种低时延通信制式的子帧上行调度定时方法，包括：所述子帧为短传输时间间隔TTI子帧，该子帧的长度为1个时隙；如果用户终端在子帧n收到上行授权信息，则在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中k≥4。通过本发明，可以降低数据传输的环回时间，降低传输时延。

Description

低时延通信制式的子帧上行调度定时方法
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种低时延通信制式的子帧上行调度定时方法。
背景技术
目前，在通信技术领域，数据包传输延时是运营商、设备商、终端用户测量的性能度量。在无线接入网络的所有阶段都进行延时测量。比目前第三代合作伙伴计划(3GPP，3rdGeneration Partnership Project)无线接入技术(RAT，Radio Access Technology)更好的延时设计一直指导长期演进(LTE，Long Term Evolution)设计的一个主要因素。这有益于使终端用户更快地接入网络，达到较低的数据延时。
延时降低对无线资源效率有正面影响，较低的包数据延时可以在某一延时范围内增加可能的传输次数，达到更高的块差错率(BLER)目标。在较差的无线资源情况下能够释放更多的无线资源，同时维持相同的稳定性等级。此外为达到更高bit的速率(Rel-13CA达到Gbps)，用户终端(UE)缓存也相应增强，往返传输时间(RTT)所时间越长，缓存越大，减少延时是有效的降低UE和基站(eNB)缓存的方法。
时延降低通信技术也是第五代(5G)通信的一个研究热点。5G通信系统的一个典型的应用场景是对通信时延的要求较为敏感的场景，这些都对现有技术带来了挑战。为了满足低时延通信目标，在5G通信系统中，采用了低时延通信制式。所述的低时延通信制式是指：采用低于指定传输时间间隔(TTI)(简称为短TTI)的方式来进行低时延通信。所述TTI是指在无线链路中的一个独立解码传输的长度，例如在3GPP LTE与LTE-A的标准中，一般认为1TTI＝1ms，即一个子帧(Subframe)的大小，它是无线资源管理所管辖时间的基本单位，该子帧通常由两个0.5ms的时隙构成。所述的短TTI是指采用一个正交频分复用(OFDM)符号或者一个以上但是数量较少的几个OFDM符号进行低时延通信。
但是，更短的TTI可能会对信道估计与解调造成较大困难，并大幅提升调度开销和难度。对于大数据包业务的分段，还会影响大数据业务的连续传输性能。因此，这种情况下，需要重新设计合理的帧结构，以满足低时延通信的需求。
但是，目前基于4G的LTE的子帧长度为1ms，对于基于短TTI特别是时分双工(TDD，Time Division Duplex)场景的混合自动重传请求(HARQ)的定时设计还没有一个成型的技术方案。而现有技术基于1ms的子帧结构的传输方案，其数据传输的环回时间较长，传输时延较长。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种低时延通信制式的子帧上行调度定时方法，以降低数据传输的环回时间，降低传输时延。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种低时延通信制式的子帧上行调度定时方法，该方法中：
所述子帧为短传输时间间隔TTI子帧，该子帧的长度为1个时隙；
如果用户终端在子帧n收到上行授权信息，则在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中k≥4。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，该方法进一步包括：所述k≤7。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，该方法进一步包括：将控制信令的负荷均匀分布在不同子帧上。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，当用户终端的上下行配置为0时，则：
当n为0时，所述k为4和/或5；
当n为1时，所述k为5和/或6；
当n为2时，所述k为6和/或7；
当n为10时，所述k为4和/或5；
当n为11时，所述k为5和/或6；
当n为12时，所述k为6和/或7。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，当用户终端的上下行配置为1时，则：
当n为0、1、2、9、10、11、12、或19时，所述k为5。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，当用户终端的上下行配置为2时，则：
当n为0、1、10、或11时，所述k为4。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，当用户终端的上下行配置为3时，则：
当n为0、1、2、17、18、或19时，所述k为7。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，当用户终端的上下行配置为4时，则：
当n为0、1、2、或19时，所述k为5。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，当用户终端的上下行配置为5时，则：
当n为0、或1时，所述k为4。
在本发明所述方法的一种优选实施例中，当用户终端的上下行配置为6时，则：
当n为0、1、18、或19时，所述k为6；
当n为2时，所述k为6和/或7；
当n为10时，所述k为4；
当n为11时，所述k为4和/或5
当n为12时，所述k为5。
与现有技术相比，本发明是一种在低时延通信制式的子帧上行调度定时方法，所述子帧为短TTI子帧，该子帧的长度为1个时隙，即0.5ms，为描述方便，对于TDD的特殊子帧下行导频时隙(DwPTS)部分称为一个子帧，保护间隔(GP)和上行导频时隙(UpPTS)称为一个子帧。本发明所述的子帧是现有4G技术中的LTE的子帧长度的一半，并且对于该子帧的上行调度定时进行了特殊设计，即：如果用户终端在子帧n收到上行授权信息，则在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中k≥4。通过本发明的技术方案，由于本发明所述的子帧只有现有技术子帧的一半，并且对应公开了相应的上行调度定时方案，所以可以降低数据传输的环回时间，降低传输时延。
附图说明
图1为当用户终端的上下行配置为0时的上下行子帧调度示意图；
图2为当用户终端的上下行配置为1时的上下行子帧调度示意图；
图3为当用户终端的上下行配置为2时的上下行子帧调度示意图；
图4为当用户终端的上下行配置为3时的上下行子帧调度示意图；
图5为当用户终端的上下行配置为4时的上下行子帧调度示意图；
图6为当用户终端的上下行配置为5时的上下行子帧调度示意图；
图7为当用户终端的上下行配置为6时的上下行子帧调度示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
本发明的核心技术方案是：一种低时延通信制式的子帧上行调度定时方法，所述子帧为短TTI子帧，该子帧的长度为1个时隙；所述具体的上行调度定时方案是：如果用户终端在子帧n收到上行授权信息，则在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中k≥4。
在进一步的实施例中，所述k≤7。
对于本发明的应用背景是：随着终端处理能力的提高，终端的处理时延会显著降低，这主要表现在如下两方面：
对于下行链路(DL)，UE准备HARQ反馈的处理时间和准备潜在重传的处理时间的降低。
对于上行链路(UL)，根据上下授权接收，UE准备UL数据传输的处理时间和准备潜在重传的处理时间的降低。
对于低时延要求的通信场景，由于目前终端处理能力的提高，使得终端应用本发明所述的短TTI子帧成为可能。也就是说，现有技术一般要延迟4ms以上，而本发明中由于在子帧n上收到上行授权信息后，在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中k≥4，而本发明一个子帧的长度为1个时隙即0.5ms，所以本发明进行上行调度，即进行上行数据传输的时延最短为0.5×4＝2ms。目前高处理能力的终端正好可以应用这种低时延的上行调度定时方案。
本发明的方案中，针对1个时隙的子帧长度(0.5ms)上行数据的调度定时，上行授权与上行数据传输满足n+k，k>＝4的定时关系，即在子帧n收到上行授权信息，终端发送上行数据将在子帧n后的第k个子帧发送。
本发明中，在定时关系满足最小处理时延，即k的基础上，还可以进一步包括：将控制信令的负荷均匀分布在不同子帧上。下面详细介绍将控制信令的负荷均匀分布在不同子帧上的详细方案。
在通信系统中，上下行子帧的分配与基站分配给用户终端的上下行配置(UL-DLConfiguration)相关。如表1和表2所示为本发明中对子帧进行上行调度定时的调度关系示意表。其中最左一列为上下行配置号，该上下行配置号由基站从0-6中选一个分配给用户终端。表1和表2右边20列表示20个子帧，n表示子帧的序号，该序号从初始位置开始排序，每20个做一次循环。表1和表2中的具体数值表示每个子帧在相应的上下行配置号时的调度延迟的子帧个数，即所述k的值；如果数值为空表示该子帧为上行子帧或不需要调度。用户终端根据所述上下行配置号和所述表1和表2进行子帧的上行调度。
表1
表2
在现有技术中，在一个传输周期中，只有10个子帧，即子帧0至子帧9。
而在本发明中，由于子帧长度只有现有技术子帧的一半，因此有20个子帧，即子帧0至子帧19。
所述表1为子帧0至子帧9的调度关系，表2为子帧10至子帧19的调度关系。下面详细介绍。
图1为当用户终端的上下行配置为0时的上下行子帧调度示意图。其中，一个子帧采用7个正交频分复用(OFDM)符号，特殊子帧除外，斜线阴影的方框表示下行子帧，网格阴影的方框表示上行子帧，方框中的白色部分表示保护时隙。参见表1、表2和图1，当用户终端的上下行配置为0时，其上行子帧多于下行子帧，因此会出现一个子帧的授权调度多个子帧的情况，因此基站下发的DCI控制信令中，即所述上行授权信息，还包含2比特(bits)的上行链路索引(UL index)，在上下行配置为0时，该上行链路索引对子帧0、1、2、10、11、和12有效，即当UE在子帧0、1、2、10、11、或12收到基站下发的DCI控制信令时，该上行链路索引的值有效。
如表1和表2所示，在上下行配置为0的情况下，由于上行子帧的数量多于下行子帧，因此会出现一个子帧收到授权信息后，会调度多个子帧进行上行数据传输的情况。即UE会在子帧0、1、2、10、11、或12收到基站下发的DCI控制信令(该DCI控制信令中包含所述上行授权信息)，可以调度2个子帧进行上行数据传输，那么可以通过所述上行链路索引的值来判断调度哪一个子帧进行上行数据传输。如果上行链路索引的值为10，则调度所述2个子帧中的前一个子帧进行上行数据传输；如果上行链路索引的值为01，则调度所述2个子帧中的后一个子帧进行上行数据传输；如果上行链路索引的值为11，则同时调度所述2个子帧进行上行数据传输。
具体的，如表1和表2的具体数值，
当用户终端的上下行配置为0时，如果用户终端在子帧n收到上行授权信息，则在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中：
当n为0时，所述k为4和/或5；即用户终端在子帧0收到上行授权信息，则在子帧4和/或子帧5进行上行数据传输；
当n为1时，所述k为5和/或6；即用户终端在子帧1收到上行授权信息，则在子帧6和/或子帧7进行上行数据传输；
当n为2时，所述k为6和/或7；即用户终端在子帧2收到上行授权信息，则在子帧8和/或子帧9进行上行数据传输；
当n为10时，所述k为4和/或5；即用户终端在子帧10收到上行授权信息，则在子帧14和/或子帧15进行上行数据传输；
当n为11时，所述k为5和/或6；即用户终端在子帧11收到上行授权信息，则在子帧16和/或子帧17进行上行数据传输；
当n为12时，所述k为6和/或7；即用户终端在子帧12收到上行授权信息，则在子帧18和/或子帧19进行上行数据传输；
当n为其它序号时，为上行子帧或具有保护时隙的子帧，不会收到含有上行授权信息的DCI控制信令。
图2为当用户终端的上下行配置为1时的上下行子帧调度示意图。其中，一个子帧采用7个OFDM符号，特殊子帧除外，斜线阴影的方框表示下行子帧，网格阴影的方框表示上行子帧，方框中的白色部分表示保护时隙。参见表1、表2和图2，当用户终端的上下行配置为1时，如果用户终端在子帧n收到上行授权信息，则在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中：当n为0、1、2、9、10、11、12、或19时，用户终端会收到上行授权信息，即用户终端会在子帧0、1、2、9、10、11、12、或19收到上行授权信息，且所述k为5，即在收到上行授权信息的子帧后的第5个子帧进行上行数据传输。特别的，如果在子帧19收到上行授权信息，则会在下一周期的子帧4进行上行数据传输。
图3为当用户终端的上下行配置为2时的上下行子帧调度示意图。其中，一个子帧采用7个OFDM符号，特殊子帧除外，斜线阴影的方框表示下行子帧，网格阴影的方框表示上行子帧，方框中的白色部分表示保护时隙。参见表1、表2和图3，当用户终端的上下行配置为2时，如果用户终端在子帧n收到上行授权信息，则在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中：当n为0、1、10、或11时，用户终端会收到上行授权信息，且所述k为4。即在收到上行授权信息的子帧后的第4个子帧进行上行数据传输，即在子帧4、5、14或15进行上行数据传输。
图4为当用户终端的上下行配置为3时的上下行子帧调度示意图。其中，一个子帧采用7个OFDM符号，特殊子帧除外，斜线阴影的方框表示下行子帧，网格阴影的方框表示上行子帧，方框中的白色部分表示保护时隙。参见表1、表2和图4，当用户终端的上下行配置为3时，如果用户终端在子帧n收到上行授权信息，则在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中：当n为0、1、2、17、18、或19时，所述k为7。即用户终端会在子帧0、1、2、17、18、或19收到上行授权信息，对应的在子帧7、8、9、下一周期的子帧4、5、或6发送上行数据。
图5为当用户终端的上下行配置为4时的上下行子帧调度示意图。其中，一个子帧采用7个OFDM符号，特殊子帧除外，斜线阴影的方框表示下行子帧，网格阴影的方框表示上行子帧，方框中的白色部分表示保护时隙。参见表1、表2和图5，当用户终端的上下行配置为4时，如果用户终端在子帧n收到上行授权信息，则在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中：当n为0、1、2、或19时，所述k为5。即用户终端在子帧0、1、2、或19收到上行授权信息，对应的在子帧5、6、7、或下一周期的子帧4发送上行数据。
图6为当用户终端的上下行配置为5时的上下行子帧调度示意图。其中，一个子帧采用7个OFDM符号，特殊子帧除外，斜线阴影的方框表示下行子帧，网格阴影的方框表示上行子帧，方框中的白色部分表示保护时隙。参见表1、表2和图6，当用户终端的上下行配置为5时，如果用户终端在子帧n收到上行授权信息，则在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中：当n为0、或1时，所述k为4。即用户终端会在子帧0、或1收到上行授权信息，对应的在子帧4或5发送上行数据。
图7为当用户终端的上下行配置为6时的上下行子帧调度示意图。其中，一个子帧采用7个OFDM符号，特殊子帧除外，斜线阴影的方框表示下行子帧，网格阴影的方框表示上行子帧，方框中的白色部分表示保护时隙。参见表1、表2和图7，当用户终端的上下行配置为6时，如果用户终端在子帧n收到上行授权信息，则在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中：
当n为0、1、18、或19时，所述k为6；即用户终端在子帧0、1、18、或19收到上行授权信息，对应的在子帧6、7、或下一周期的子帧4或5发送上行数据；
当n为2时，所述k为6和/或7；即用户终端在子帧2收到上行授权信息，对应的在子帧8和/或子帧9发送上行数据。
当n为10时，所述k为4；即用户终端在子帧10收到上行授权信息，对应的在子帧14发送上行数据。
当n为11时，所述k为4和/或5；即用户终端在子帧11收到上行授权信息，对应的在子帧15和/或16发送上行数据。
当n为12时，所述k为5；即用户终端在子帧12收到上行授权信息，对应的在子帧17发送上行数据。
如上所述，当上下行配置为6时，上行子帧多于下行子帧，因此会出现一个子帧的授权调度多个子帧的情况，因此基站下发的DCI控制信令中，除了包含所述上行授权信息，还包含2比特(bits)的上行链路索引(UL index)，在上下行配置为6时，该上行链路索引对子帧2和11有效，即当UE在子帧2、或11收到基站下发的DCI控制信令时，该上行链路索引的值有效，当UE在其余子帧收到基站下发的DCI控制信令时，该上行链路索引的值为00，即无效。
具体的：如表1和表2所示，UE在子帧2、或11收到基站下发的上行授权信息时，可以调度2个子帧进行上行数据传输，如果上行链路索引的值为10，则调度所述2个子帧中的前一个子帧进行上行数据传输；如果上行链路索引的值为01，则调度所述2个子帧中的后一个子帧进行上行数据传输；如果上行链路索引的值为11，则同时调度所述2个子帧进行上行数据传输。
综上所述，本发明所述的子帧只有现有技术子帧的一半，并且对应公开了相应的上行调度定时方案，所以可以降低数据传输的环回时间，降低传输时延。
另外，本发明的每一个实施例可以通过由数据处理设备如计算机执行的数据处理程序来实现。显然，数据处理程序构成了本发明。此外，通常存储在一个存储介质中的数据处理程序通过直接将程序读取出存储介质或者通过将程序安装或复制到数据处理设备的存储设备(如硬盘和或内存)中执行。因此，这样的存储介质也构成了本发明。存储介质可以使用任何类型的记录方式，例如纸张存储介质(如纸带等)、磁存储介质(如软盘、硬盘、闪存等)、光存储介质(如CD-ROM等)、磁光存储介质(如MO等)等。
因此本发明还公开了一种存储介质，其中存储有数据处理程序，该数据处理程序用于执行本发明上述方法的任何一种实施例。
另外，本发明所述的方法步骤除了可以用数据处理程序来实现，还可以由硬件来实现，例如，可以由逻辑门、开关、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等来实现。因此这种可以实现本发明所述方法的硬件也可以构成本发明。
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)

1.一种低时延通信制式的子帧上行调度定时方法，其特征在于，
所述子帧为短传输时间间隔TTI子帧，该子帧的长度为1个时隙；
如果用户终端在子帧n收到上行授权信息，则在子帧n后的第k个子帧进行上行数据传输，其中k≥4。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述k≤7。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：将控制信令的负荷均匀分布在不同子帧上。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
当用户终端的上下行配置为0时，则：
当n为0时，所述k为4和/或5；
当n为1时，所述k为5和/或6；
当n为2时，所述k为6和/或7；
当n为10时，所述k为4和/或5；
当n为11时，所述k为5和/或6；
当n为12时，所述k为6和/或7。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
当用户终端的上下行配置为1时，则：
当n为0、1、2、9、10、11、12、或19时，所述k为5。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
当用户终端的上下行配置为2时，则：
当n为0、1、10、或11时，所述k为4。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
当用户终端的上下行配置为3时，则：
当n为0、1、2、17、18、或19时，所述k为7。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
当用户终端的上下行配置为4时，则：
当n为0、1、2、或19时，所述k为5。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
当用户终端的上下行配置为5时，则：
当n为0、或1时，所述k为4。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
当用户终端的上下行配置为6时，则：
当n为0、1、18、或19时，所述k为6；
当n为2时，所述k为6和/或7；
当n为10时，所述k为4；
当n为11时，所述k为4和/或5
当n为12时，所述k为5。
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