CN107769896B - 无线网络中向用户设备提供接收反馈的方法、装置和基站 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基站用于向用户设备提供上行数据的接收反馈的方法和反馈装置，该方法可以包括：在接收所述上行数据后的下行子帧中向所述用户设备发送对所述上行数据的接收反馈，其中，所述接收反馈的发送与所述下行子帧的下行控制信道的起始时间之间具有第一时间间隔。

Description

无线网络中向用户设备提供接收反馈的方法、装置和基站
技术领域
本发明涉及无线网络中的接收反馈，尤其涉及在无线网络中用于向用户设备提供对上行数据的接收反馈的方法、装置及包括该装置的基站。
背景技术
第五代移动通信(5G)的物理层的设计希望以更低的成本和能耗实现在数据传输速度和时延方面的优良表现。为了在下一代无线蜂窝通信标准中达到千G比特每秒的传输速度，选择之一是借用毫米波频段的巨大频谱资源。为降低时延，特别为了快速提供接收反馈(例如HARQ ACK和NACK)，自包含(self-contained)的子帧结构被提出，现已被多家公司所接受。
具体地，在提出的自包含帧结构的建议中，基本思想是下行控制信道位于子帧的前部，对于TDD系统，对前一子帧中的上行数据的接收反馈最快将在下一个下行子帧中的下行控制信道上发送，对于FDD系统，上述接收反馈则最快在下行频带上的下一个下行子帧中发送。
发明内容
基于现有技术的上述情况，本发明公开的发明人希望通过本发明的实施例，实现一种优化的由基站向用户设备提供对上行数据的接收反馈的方案，该方案尤其适于基站在上一个上行子帧中接收上行数据后，在之后较早的一个下行子帧中发送相应的接收反馈的情形，包括但不限于，在紧随其后的第一个下行子帧中发送。并且，希望基站能有足够的时间处理接收到的上行数据，以便提供该接收反馈。
根据本发明的第一方面的实施例，提供了一种在无线通信网络中由基站向用户设备提供对上行数据的接收反馈的方法，包括：在接收所述上行数据后的下行子帧中向所述用户设备发送对所述上行数据的接收反馈，其中，所述接收反馈的发送与所述下行子帧的下行控制信道的起始时间之间具有第一时间间隔。
图1a为上下行通信双方即基站01与用户设备02的示意图，上下文中关于本发明公开的讨论可以结合图1a来进行。本发明公开的发明人发现，以LTE或LTE-A为例的网络中，如果将接收反馈的发送(例如，物理HARQ指示信道，PHICH)安排在下行控制信道(例如，物理下行信道PDCCH)的头部，则由于存在着发送延迟、传输延迟和处理延迟，基站来不及在指定时间前完成对接收的上行数据的处理，也就无法提供接收反馈。图1即上述帧结构的示意图，其中，在左侧示出的TDD帧结构中，对前一个上行子帧100中的上行数据，基站被要求在紧随其后的下行子帧110中提供接收反馈，而PHICH 111调度在下行子帧110的PDCCH 112的前部，可见，下行子帧100与PHICH 111之间离得太近，基站无法保证提供接收反馈。在图1右侧示出的FDD帧结构中，类似地，前一个上行子帧中的上行数据的接收反馈，要求基站01在紧接着到来的下行子帧130的PHICH 131中发送，但由于PHICH 131调度在了PDCCH 132的前端，且PDCCH 132已经处于下行子帧130的前端，导致了下行子帧120与PHICH 131太近，基站01无法保证接收反馈的提供。在图1b及之后说明的其它帧结构示意图中，用交叉网格图案表示下行控制信道，例如PDCCH，用黑色纯色表示为基站发送接收反馈调度的资源，例如PHICH，用点状图案表示PDCCH上承载的PHICH调度信令，PHICH调度信令用于告知用户设备02基站01将在哪个时频资源上发送接收反馈。
可选的，其中，所述下行控制信道位于所述下行子帧的前部。
可选地，其中，在所述下行子帧的下行控制信道之后发送所述接收反馈。
可选地，其中，所述接收反馈的发送占据所述下行子帧的整个频带或仅占用所述下行子帧的频带的第一部分，例如，PHICH可以在频域穿插在PDCCH的某些资源单元(resource element)上。
可选地，其中，所述下行控制信道仅占据所述下行子帧的频带的第二部分，所述接收反馈的发送仅占据所述下行子帧的频带的第三部分，且所述第二部分与所述第三部分不同。
可选地，其中，在所述下行子帧的物理下行共享信道上发送所述接收反馈。类似地，PHICH可以在频域穿插在窄带的PDSCH的某些资源单元上。
可选地，其中，在所述下行子帧的所述接收反馈包括第一部分和第二部分，所述第一部分为公共接收反馈，所述第二部分在所述物理下行共享信道上发送。其中，PHICH可以在频域穿插在窄带的PDCCH的某些资源单元上(作为接收反馈的第一部分)，在频域穿插在PDSCH的某些资源单元上(作为接收反馈的第二部分)。
实际应用中，上述的接受反馈包含第一部分和第二部分的例子如，在公共PHICH上发送第一部分，在物理下行共享信道即PDSCH上的PHICH上发送第二部分。某些情形下，可以只包含其中之一，特别是当在PDSCH上的PHICH足够时，公共PHICH是可以省略的。
根据本发明的第二方面的实施例，提供了一种在无线通信网络的基站中向用户设备提供对上行数据的接收反馈的反馈装置，配置为：在接收所述上行数据后的下行子帧中向所述用户设备发送对所述上行数据的接收反馈，其中，所述接收反馈的发送与所述下行子帧的下行控制信道的起始时间之间具有第一时间间隔。有利地，该第一时间间隔帮助基站满足发送时延、传输时延和处理时延的要求。
可选的，其中，所述下行控制信道位于所述下行子帧的前部。
可选地，该反馈装置还配置为：在所述下行子帧的下行控制信道之后发送所述接收反馈。
可选地，所述接收反馈的发送占据所述下行子帧的整个频带，或者
可选地，所述下行控制信道与所述接收反馈的发送均仅占用所述下行子帧的频带的第一部分。
可选地，所述下行控制信道仅占据所述下行子帧的频带的第二部分，所述接收反馈的发送仅占据所述下行子帧的频带的第三部分，且所述第二部分与所述第三部分不同。
可选地，该反馈装置，还配置为:在所述下行子帧的物理下行共享信道上发送所述接收反馈。
可选地，其中，在所述下行子帧的所述接收反馈包括第一部分和第二部分，所述第一部分为公共接收反馈，所述第二部分在所述物理下行共享信道上发送。其中，PHICH可以在频域穿插在窄带的PDCCH的某些资源单元上(作为接收反馈的第一部分)，在频域穿插在PDSCH的某些资源单元上(作为接收反馈的第二部分)。
根据本发明的第三方面，提供了一种无线通信网络中的基站，其中，包括前述任一项所述的用于向用户设备提供对上行数据的接收反馈的反馈装置。
与现有技术相比，本发明的实施例具有以下优点：1.能够在发送时延、传输时延和处理时延存在的情况下，使基站在需要发送接收反馈前，有足够时间完成对上行数据的处理，使对上行数据的传输的接收反馈变得快速、有效；2.良好地兼容了如LTE、LTE-A中的下行子帧设计，例如将下行控制信道安排在每个下行子帧的前部的设计；3.在具体例子中，能够兼容新近提出的窄带PDCCH的帧结构设计。
附图说明
通过阅读以下参照附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1a简单地示出了上下行通信的双方，包括基站01和用户设备02；
图1b示出了一种不理想的帧结构设计；
图2示出了根据本发明的实施例1的基站向用户设备提供接收反馈的帧结构示意图；
图3示出了根据本发明的实施例2的基站向用户设备提供接收反馈的帧结构示意图；
图4示出了根据本发明的实施例3的基站向用户设备提供接收反馈的帧结构示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、被并发地或者同时被实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时，所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。另外，所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
在上下文中所称“计算机设备”，也可以称为“电脑”，是指可以通过运行预定程序或指令来执行数值计算和/或逻辑计算等预定处理过程的智能电子设备，其可以包括处理器与存储器，由处理器执行在存储器中预存的存续指令来执行预定处理过程，或是由ASIC、FPGA、DSP等硬件执行预定处理过程，或是由上述二者组合来实现。计算机设备包括但不限于服务器、个人电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等。
所述计算机设备包括用户设备与网络设备。其中，所述用户设备包括但不限于电脑、智能手机、PDA等；所述网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算(Cloud Computing)的由大量计算机或网络服务器构成的云，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个超级虚拟计算机。其中，所述计算机设备可单独运行来实现本发明，也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本发明。其中，所述计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。
需要说明的是，所述用户设备、网络设备和网络等仅为举例，其他现有的或今后可能出现的计算机设备或网络如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。
后面所讨论的方法(其中的一些是通过流程图示出的)通常可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或者计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。
这里所公开的具体结构以及功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
应当理解的是，当一个单元被称为“连接”或者“耦合”到另一个单元时，其可以直接连接或者耦合到所述另一单元，或者可以存在一中间单元。与此相对，当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则不存在一中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他类似词语(例如“处于...之间”相比于“直接处于...之间”，“与...邻近”相比于“与...直接邻近”等等)。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则，这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或者更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。具体地，参照图2-图4并结合图1a对本发明的各个实施例进行介绍。这些实施例的共同特点在于，在基站01向用户设备02提供对上行数据的接收反馈时，基站01在接收上行数据后的下行子帧中向用户设备02发送对上行数据的接收反馈，并且，接收反馈的发送，也即PHICH，与该下行子帧的PDCCH的起始时间之间具有第一时间间隔。有利地，在这个第一时间间隔内，基站01有希望完成对上行数据的接收和处理，从而在调度的PHICH到来前做好提供接收反馈的准备。该第一时间间隔在图示的例子中的长度可能是不同的。
实施例1
参看图2，其中示出了根据本发明的实施例1由基站01向用户设备02为接收到的上行数据提供接收反馈的帧结构示意图，其中，PDCCH和PHICH均占据下行子帧的全部频带。图2中左右两侧分别示出了两种情形，以下分别讨论。
先来看图2左边的例子。在之后的下行子帧20中，基站01需要为之前的上行子帧中的上行数据发送接收反馈给用户设备02，PDCCH 201的起始时间与PHICH 202之间存在着第一时间间隔T21。
对接收反馈的发送可以依靠图示的PHICH调度信令203(信令与相应的PHICH之间以曲线箭头相连，下同)，可选地，基站01和用户设备02间也可以预先静态设定好这一第一时间间隔，于是，用户设备02会知道基站01在何时发送PHICH，从而相应地获得接收反馈。或者，也可以基于更高层准静态的信令交互来配置。在这个例子中，PHICH 202可以部分或全部落入PDCCH 201，也即，PHICH 202在时间上落在PDCCH 201的较后位置。
再看图2右边的例子，其中，在前一上行子帧之后的下行子帧22中，PDCCH 221位于子帧前端，且在PDCCH 221上发送PHICH调度信令223。与左侧的例子不同的是，PHICH 222晚于PDCCH 221，或者说，在PDCCH 221之后发送接收反馈，如图，其间有着明显的分隔，相比较而言，右侧例子中的第一时间间隔T23或许比左侧例子中的T21要长。
实施例2
图3示出了根据本发明的实施例2的基站向用户设备提供接收反馈的帧结构示意图。左侧的例子中，在下行子帧30中，PDCCH 301的起始与PHICH 302之间隔着第一时间间隔T31，并具有以下特点：
-PDCCH 301与接收反馈的发送(也即PHICH 302)均仅占用下行子帧的频带的第一部分，也即二者共享同一较窄的频带。PHICH可以在频域穿插在PDCCH的某些资源单元(resource element)上。
类似地，PHICH 302可以在时间上紧随PDCCH 301，也可以部分落入PDCCH 301的时间范围，或者像图2中右侧例子那样，晚于PDCCH且在时间上与PDCCH分离开。
在图3右侧的例子中，PDCCH 321的起始时间与PHICH 322之间隔着第一时间间隔T33体现以下特点：
-PDCCH仅占据下行子帧的频带的第二部分，PHICH仅占据所述下行子帧的频带的第三部分，且第二部分与第三部分不同。
与图2所示例子类似地，PHICH调度信令303、323是可选的，可以被静态配置，或是高层的准静态信令所代替。
观察图2和图3可见，PHICH可以单独占整个带宽，也可以在频域穿插在PDCCH的某些资源单元上。
实施例3
图4示出了根据本发明的实施例3的基站向用户设备提供接收反馈的帧结构示意图，本例的下行子帧40中，示出了公共的PDCCH 401，它的起始时间与PHICH 402之间具有一个第一时间间隔。子帧40中，还示出了多个物理下行共享信道PDSCH 404a-d，其中，PDSCH404a，404b和404d上均还承载着PHICH 402a，402b和404d，这些PHICH分别和公共的PDCCH401的起始时间之间间隔第一时间间隔T41，T43和T45，这些第一时间间隔中，基站01完成对上行数据的接收和处理，从而能够在PHICH 402a-d中向用户设备02提供接收反馈。
类似地，PHICH调度信令403用于对PHICH 402和402a-d的调度，而该调度信令是可选的，在一个变化例中，它可以被静态配置所取代，或者被高层的准静态信令取代。
其中，PHICH 402a-d的调度由PDCCH中的UE搜索空间(USS)不同UE的DL grant调度，区别在于，为PHICH 402a,b,d具体调度的资源块开始于时延要求的时间之后，因此，其可以自带对之前上行数据的接收反馈，而PHICH 402c则不行，因为其PDSCH调度在时延要求的时间之前，因此其该用户的前子帧的PHICH放在公共的PHICH中。上述的时延要求包括但不限于：发送时延、传输时延及处理时延。
其中，PHICH可以在频域穿插在窄带的PDCCH的某些资源单元上(作为接收反馈的第一部分)，在频域穿插在PDSCH的某些资源单元上(作为接收反馈的第二部分)。
此外，公共接收反馈(称公共PHICH)还可以承载该中没有调度PDSCH的用户的接收反馈。相反，如果没有这样的用户，且PDSCH上的PHICH足够，则可以省略图4中的公共PHICH402。
为实现前述的各个例子中的方案，无线通信网络的基站01中应配置用于向用户设备02(及其他未示出的用户设备)提供对上行数据的接收反馈的反馈装置(未示出)，该反馈装置配置为依照图2-图4中的例子中描述的方式来为用户设备及时，有效地提供接收反馈。
概括地说，该反馈装置配置为，在接收所述上行数据后的下行子帧中向所述用户设备发送对所述上行数据的接收反馈，其中，所述接收反馈的发送与所述下行子帧的下行控制信道的起始时间之间具有第一时间间隔。
可选的，其中，所述下行控制信道位于所述下行子帧的前部。
可选地，该反馈装置还配置为：在所述下行子帧的下行控制信道之后发送所述接收反馈。
可选地，所述接收反馈的发送占据所述下行子帧的整个频带。
可选地，所述下行控制信道与所述接收反馈的发送均仅占用所述下行子帧的频带的第一部分。
可选地，所述下行控制信道仅占据所述下行子帧的频带的第二部分，所述接收反馈的发送仅占据所述下行子帧的频带的第三部分，且所述第二部分与所述第三部分不同。
可选地，该反馈装置，还配置为:在所述下行子帧的物理下行共享信道上发送所述接收反馈。
虽然在图2-4所示的例子中，基站均在上行数据接收后的第一个下行子帧中发送接收反馈，本领域技术人员理解，这仅为示例，本发明的具体实现同样可以将接收反馈安排在接收上行数据之后的第2个至第N个下行子帧中，可以视需要而定。
需要注意的是，本发明可以在软件和/或者软件与硬件的组合体中被实施，例如，本发明的各个装置可采用专用集成电路(ASIC)或者任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器、磁或者光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
对于本领域技术人员而言，显然，本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一方面来看，均应该将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明来限定，因此，旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应该将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一以及第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
虽然前面特别示出并且描述了示例性实施例，但是本领域技术人员将会理解的是，在不背离权利要求书的精神和范围的情况下，在其形式和细节方面可以有所变化。这里所寻求的保护在所附权利要求书中做了阐述。

Claims (11)

1.一种在无线通信网络中由基站向用户设备提供对上行数据的接收反馈的方法，包括：
在接收所述上行数据后的下行子帧中向所述用户设备发送对所述上行数据的接收反馈，其中，所述接收反馈的发送与所述下行子帧的下行控制信道的起始时间之间具有第一时间间隔；
其中，在所述下行子帧的所述接收反馈包括第一部分和第二部分，所述第一部分为公共接收反馈，所述公共接收反馈在所述下行控制信道上发送，所述第二部分在物理下行共享信道上发送；其中，由所述下行控制信道上的PHICH调度信令对所述第一部分和所述第二部分进行调度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述下行控制信道位于所述下行子帧的前部。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述下行子帧的下行控制信道之后发送所述接收反馈。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述接收反馈的发送占据所述下行子帧的整个频带，或者仅占用所述下行子帧的频带的第一部分。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述下行控制信道信道仅占据所述下行子帧的频带的第二部分，所述接收反馈的发送仅占据所述下行子帧的频带的第三部分，且所述第二部分与所述第三部分不同。
6.一种在无线通信网络的基站中向用户设备提供对上行数据的接收反馈的反馈装置，配置为：
在接收所述上行数据后的下行子帧中向所述用户设备发送对所述上行数据的接收反馈，其中，所述接收反馈的发送与所述下行子帧的下行控制信道的起始时间之间具有第一时间间隔；
其中，在所述下行子帧的所述接收反馈包括第一部分和第二部分，所述第一部分为公共接收反馈，所述公共接收反馈在所述下行控制信道上发送，所述第二部分在物理下行共享信道上发送；其中，由所述下行控制信道上的PHICH调度信令对所述第一部分和所述第二部分进行调度。
7.根据权利要求6所述的反馈装置，其中，所述下行控制信道位于所述下行子帧的较前位置。
8.根据权利要求6所述的反馈装置，还配置为：
在所述下行子帧的下行控制信道之后发送所述接收反馈。
9.根据权利要求6或7所述的反馈装置，其中，所述接收反馈的发送占据所述下行子帧的整个频带，或者，仅占用所述下行子帧的频带的第一部分。
10.根据权利要求6所述的反馈装置，其中，所述下行控制信道仅占据所述下行子帧的频带的第二部分，所述接收反馈的发送仅占据所述下行子帧的频带的第三部分，且所述第二部分与所述第三部分不同。
11.一种无线通信网络中的基站，其中，包括权利要求6至10中任一项所述的用于向用户设备提供对上行数据的接收反馈的反馈装置。
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