CN109314952A - 第五代新无线电物理下行控制信道设计 - Google Patents

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Abstract

提出一种改进新无线电物理下行控制信道(NR‑PDCCH)传输设计以及降低NR‑PDCCH盲解码的误警率的方法。下行控制信息(DCI)比特通过NR‑PDCCH携带，在CRC附加、信道编码、交织，以及调制之后发送到UE。所提出的NR‑PDCCH设计分成两部分。在第一部分中，使用UE‑ID或RNTI导出用于DCI比特的CRC附加的CRC掩码或扰频序列。在第二部分中，在DCI比特信道编码之后或之前使用UE特定的ID导出交织器。如果交织器置于信道编码之前，采用比特交织器的形式。如果交织器置于信道编码之后，采用比特交织器或信道交织器的形式。

Description

第五代新无线电物理下行控制信道设计
交叉引用
本发明请依据35 U.S.C.§119要求2017年1月10日递交，申请号为62/444,397，标题为“NR PDCCH Design”的美国临时申请的优先权，上述申请的标在此合并作为参考。
技术领域
本发明的实施例是有关于混合自动重传请求(HARQ)操作，以及更具体地，关于下一代5G新无线电(NR)移动通信网络中物理下行控制信道(PDCCH)设计。
背景技术
长期演进(LTE)系统由于简化的网络架构可以提供高峰值数据速率、低时延、改进的系统容量以及较低的运营成本。LTE系统还提供与诸如GSM、CDMA和通用移动电信系统(UMTS)等旧无线网络的无缝集成。在LTE系统中，演进型通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)包含与多个移动台通信的多个演进节点B(eNodeB或eNB)，其中移动台称作用户设备(UE)。考虑LTE系统增强以满足或超过先进国际移动电信(IMT-Advanced)第四代(4G)标准。基于用户现存信道条件通过向各个用户分配系统带宽的不同子频带(即，子载波组，表示为资源块(RB)在下行链路中实现多址接入。在LTE网络中，物理下行控制信道(PDCCH)用于动态下行链路调度。通常，PDCCH被配置为在每个无线电帧的一个子帧中占用前一个、两个或三个OFDM符号。
用于下一代5G新无线电(NR)系统的信号带宽，估计在低于6GHz频带情况下增加到高达数百MHz，以及在毫米波频带情况下甚至增加到GHz的值。此外，NR峰值速率需求高达20Gbps，这是LTE的十倍以上。5G NR系统包含三种主要应用，根据毫米波技术、小小区接入和未授权频谱传输的增强移动宽带(eMBB)、超可靠低时延通信(URLLC)，以及海量机器类通信(MTC)。还支持单载波内eMBB和URLLC复用。
分配多个物理资源块(PRB)用于携带下行控制信息(DCI)的PDCCH传输。用于下一代NR系统的PDCCH称为NR-PDCCH。为了解码特定针对UE的NR-PDCCH，UE需要找出其NR-PDCCH位置。在所谓的“盲”解码流程中，UE在知道哪个NR-PDCCH针对其自身之前必须尝试多个候选NR-PDCCH。所分配的候选NR-PDCCH的无线电资源可以分配或定位。此外，NR-PDCCH可以构建公共搜索空间(CSS)或UE特定的搜索空间(UESS)。因此，对于不同的UE聚合的候选NR-PDCCH的无线电资源可以是不同的。换句话说，NR-PDCCH可以是UE特定的并且它对于盲解码是有益的。使用UE特定的NR-PDCCH传输，由于存在更少数量的盲解码候选，每个UE的搜索空间大小可以降低。
DCI信息比特附加CRC比特，以及CRC附加通过UE ID掩码以降低NR-PDCCH解码的误警率。或者，生成通过UE ID开始的扰频序列并且将其扰频到DCI信息比特。然而，该两种方法都具有相同的误警率。应用扰频序列不能解决误检测问题。因此需要寻求一种改进NR-PDCCH传输的设计以及降低NR-PDCCH盲解码的误警率的解决方案。
发明内容
提出一种改进新无线电物理下行控制信道(NR-PDCCH)传输的设计以及降低NR-PDCCH盲解码的误警率的方法。下行控制信息(DCI)比特通过NR-PDCCH携带，在CRC附加、信道编码、交织，以及调制之后发送到UE。所提出的NR-PDCCH设计分成两部分。在第一部分中，使用UE ID或RNTI导出用于DCI比特的CRC附加的CRC掩码或扰频序列。在第二部分中，在DCI资比特信道编码之后或之前使用UE特定的ID导出交织器。如果交织器置于信道编码之前，采用比特交织器的形式。如果交织器置于信道编码之后，采用比特交织器或信道交织器的形式。如果使用信道交织器，信道交织器包含调制符号到时间-频率栅格的物理位置的映射。
在一个实施例中，提出具有UE特定的循环移位的DCI传输的方法。基站为移动通信网络中的用户设备(UE)生成包含下行控制信息的多个信息比特。该多个信息比特附加多个循环冗余校验(CRC)比特。基站对具有CRC的该多个信息比特执行信道编码以及输出多个编码比特。基站在该信道编码之前或之后使用UE特定的ID应用循环移位。基站在物理下行控制信道(PDCCH)的分配的无线电资源上向该UE发送该下行控制信息。
在下文详细描述中阐述了其他实施例和有益效果。发明内容并不旨在定义本发明。本发明由权利要求书定义。
附图说明
提供附图以描述本发明的实施例，其中，相同数字指示相同组件。
图1是根据一个新颖方面描述了具有新无线电(NR)控制信道设计的下一代NR移动通信网络。
图2是根据本发明的实施例描述了基站和用户设备简化方块图。
图3是根据一个新颖方面描述了通信系统中发送设备的功能块，该发送设备编码DCI的信息比特到码字以及然后映射到基带信号以进行传输。
图4是根据本发明的实施例描述了极化编码之后具有UE特定的循环移位的DCI传输的第一实施例。
图5是根据本发明的实施例描述了调制映射之后具有UE特定的循环移位的DCI传输的第二实施例。
图6是根据本发明的实施例描述了极化编码之前具有UE特定的循环移位的DCI传输的第三实施例。
图7是根据本发明的实施例描述了极化编码之前具有UE特定的循环移位的DCI传输的第四实施例。
图8是根据一个新颖方面的具有UE特定的循环移位的DCI传输的方法的流程图。
具体实施方式
现详细给出关于本发明的一些实施例的参考，其示例在附图中描述。
图1是根据一个新颖方面描述了具有NR物理下行控制信道(NR-PDCCH)设计的下一代新无线电(NR)移动通信网络100。移动通信网络100是OFDM/OFDMA系统，包含基站BS 101和多个用户设备，UE 102、UE 103以及UE 104。当存在下行链路封包从BS发送到UE时，每个UE获得下行链路分配，例如，物理下行链路共享信道(PDSCH)中的无线电资源集。当UE需要在上行链路中向BS发送封包时，UE从BS获得许可，分配由上行链路无线电资源集组成的物理上行链路共享信道(PUSCH)。UE从特定针对UE的NR-PDCCH中获得下行链路或上行链路调度信息。此外，广播控制信息也在NR-PDCCH中发送到小区中的所有UE。通过NR-PDCCH携带的下行链路和上行链路调度信息和广播控制信息一起被称为下行控制信息(DCI)。
在图1的示例中，NR物理下行控制信道(NR-PDCCH)110用于BS 101向UE发送DCI。在基于OFDMA下行链路的3GPP LTE系统中，无线电资源划分为子帧，每个子帧包含两个时隙，以及每个时隙在时域具有七个OFDMA符号。每个OFDMA符号依照系统带宽还在频域进一步包含多个OFDMA子载波。资源栅格的基本单元称为资源元素(RE)，其在一个OFDMA符号上跨越OFDMA子载波。物理资源块(PRB)占用一个时隙和十二个子载波，而PRB对占用一个子帧中的两个连续的时隙。每个NR-PDCCH与控制信道元素(CCE)集相关联以潜在地携带DCI。基站基于RE到CCE映射规则将多个RE映射到每个CCE。如果DCI旨在用于该UE，则基站在该CCE集上编码下行控制信息以发送给UE。
与LTE数字学相比(子载波间隔和符号长度)，在下一代5G NR系统中，支持多个数字学，以及取决于数字学类型，无线电帧结构略微不同。然而，无论何种数字学，一个无线电帧的长度总是10ms，子帧/时隙长度总是1ms。此外，NR-PDCCH传输的总体操作保持与LTE中的PDCCH传输相同。
为了解码特定地针对UE的NR-PDCCH，UE需要找出NR-PDCCH位置。在所谓的“盲”解码流程中，UE在知道哪个NR-PDCCH针对其自身之前必须尝试多个候选NR-PDCCH。NR-PDCCH可以构建公共搜索空间(CSS)或UE特定的搜索空间(UESS)。因此，对于不同的UE，聚合的候选NR-PDCCH的无线电资源可以是不同的。换句话说，NR-PDCCH可以是UE特定的以及它对于盲解码是有益的。使用UE特定的NR-PDCCH，由于存在更少数量的盲解码候选，每个UE的搜索空间大小可以降低。然而，对于UE来自候选NR-PDCCH的误检测是不可避免。
为了降低NR-PDCCH解码的误警率，DCI信息比特附加循环冗余校验(CRC)比特，以及CRC附加通过UE ID掩码。或者，生成通过UE ID开始的扰频序列并且将其扰频到DCI比特。然而，这两种方法都具有相同的误警率。应用扰频序列不能解决误检测问题。寻求一种改进NR-PDCCH传输的设计以及降低NR-PDCCH盲解码的误警率的解决方案。在图1的示例中，NB-PDCCH携带DCI比特，其附加有使用UE ID掩码扰频的CRC比特(步骤121)，然后使用极化码进行编码(步骤122)。基于UE特定的ID交织编码比特以发送到每个UE(步骤123)。在一个示例中，交织器123是使用UE特定的ID的UE特定的循环移位器。通过应用附加的UE特定的交织，可以降低NR-PDCCH解码的误警率。注意步骤123可以在步骤122之前或之后发生。
图2是根据本发明的实施例描述了基站201和用户设备211的简化方块图。对于基站201，天线207发送和接收无线电信号。耦接于该天线的RF收发器模块206接收来自该天线的RF信号，并且将RF信号转换为基带信号，然后将它们发送到处理器203。RF收发器206还转换从该处理器接收的基带信号，将基带信号转换为RF信号，然后将它们发送到天线207。处理器203处理接收的基带信号以及调用不同功能模块以执行基站201中的特征。存储器202存储程序指令和数据209以控制基站的操作。
UE 211中存在类似的配置，天线217发送和接收RF信号。耦接于该天线的RF收发器模块216接收来自该天线的RF信号，并且将RF信号转换为基带信号，然后将它们发送到处理器213。RF收发器216还转换从该处理器接收的基带信号，将基带信号转换为RF信号，然后将它们发送到天线217。处理器213处理接收的基带信号以及调用不同功能模块以执行UE 211中的特征。存储器212存储程序指令和数据219以控制UE的操作。
基站201和UE 211还包含几种功能模块和电路以执行本发明的一些实施例。不同的功能模块和电路可以通过软件、固件、硬件或其任何组合来实现。在一个示例中，每个功能模块或电路包含具有相应的程序代码的处理器。当通过处理器203和213执行时(例如，通过执行程序代码209和219)，功能模块和电路允许基站201编码并且向UE 211发送下行控制信息，以及允许UE 211接收以及相应地解码下行控制信息。
在一个实施例中，基站201经由控制模块208配置用于NR-PDCCH传输的无线电资源集，并且经由映射模块205将下行控制信息映射到配置的RE。NR-PDCCH中携带的下行控制信息然后经由编码器204调制和编码，以通过收发器206经由天线207发送。UE 211经由天线217通过收发器216接收下行控制信息。UE 211经由控制模块218确定用于NR-PDCCH传输的配置的无线电资源并且经由收集器215收集配置的RE。然后，UE 211经由解码器214从收集的RE中解调和解码下行链路信息。在一个示例中，编码器204应用极化编码于极化编码之前或之后的UE特定的循环移位，以降低NR-PDCCH解码的误警率。
图3是根据一个新颖方面描述了通信系统中的发送设备的功能块，该发送设备编码DCI的信息比特到码字以及然后映射到基带信号以进行传输。在步骤301中，将DCI的信息比特排列到传输块(TB)中并且附加CRC。此外，将TB分割成码块并且附加CRC。可选地，使用接收器UE相应的无线电网络暂时标识符(RNTI)对CRC比特进行扰频。在步骤302中，以某种码率执行信道编码(例如，极化码)。在步骤303中，执行速率匹配，创建具有期望码率的输出，以及其中映射TB到码字以用于PDCCH传输。在步骤304中，执行CCE聚合和PDCCH复用。在步骤305中，基于预定义的扰频规则对码字进行扰频(例如，利用小区ID扰频)。在步骤306中，执行调制映射，其中基于各种调制阶数(例如，PSK，QAM)调制码字以创建复值的调制符号。在步骤307中，对调制符号执行信道交织的配置功能。在步骤308中，对交织的符号执行新颖的UE特定的循环移位(例如，使用具有275个候选值的另一UE特定的配置的ID)。在步骤309中，使用每个天线端口的某种预编码矩阵执行预编码。在步骤310中，将每个天线的复值的符号映射到物理资源块(PRB)中相应的资源元素(RE)。最后，在步骤311中，经由天线端口生成用于基带信号NR-PDCCH传输的OFDM信号。
接收设备应该知道这些功能块中的映射规则以接收TB。UE接收通过有线信道或无线信道传播的信息承载信号，并且对其进行处理以恢复TB。为了UE接收通过PDSCH携带的TB，UE首先需要知道与这些TB相关联的PDCCH携带的DCI。DCI指示映射每个TB的信息比特到PDSCH携带的调制符号的规则、用于TB编码和调制符号的RB分配、用于信道估计的相关参考信号的信息，以及功率控制命令。UE基于所接收的控制信息和由网络提供的配置参数来解码TB。因此，UE能够正确地盲解码由NR-PDCCH携带的DCI是至关重要的。因此，提出了UE特定的循环移位(步骤308)以减少用于NR-PDCCH盲解码的误检测。
通常，交织器是输入端口元素(element)阶数到输出端口元素阶数的映射函数。循环移位可以视为特定类型的交织器。基于可配置ID，A1，的循环移位的一个示例由下列等式(1)示出：
z(i)＝w((i+A1)mod N)，i＝0,1,…,N-1 (1)
其中
-z(i)，i＝0,1,…,N-1,是循环移位的输出
-w(i)，i＝0,1,…,N-1,是循环移位的输入
-A1是配置的ID
图4是根据本发明的实施例描述了极化编码之后具有UE特定的循环移位的DCI传输的第一实施例。注意，并非DCI传输的所有步骤都在图4中描述。相反，仅描述了某些相关步骤。在步骤401中，发送设备，例如，基站(BS)，将DCI比特作为CRC附加的输入。可选地，CRC比特使用接收器UE相应的UE ID扰频。在一个示例中，该种扰频包含CRC比特与UE ID之间的异或操作。在步骤402中，以某种码率执行信道编码。在一个示例中，极化码用于信道编码。在步骤403中，使用UE特定的ID的比特交织器应用于编码比特。在一个示例中，UE特定的ID是由网络基于UE的某些特征配置的ID，并且UE特定的ID的值用来确定对编码比特循环移位多少比特。例如，UE特定的ID确定等式(1)中的A1的值。
图5是根据本发明的实施例描述了调制映射之后具有UE特定的循环移位的DCI传输的第二实施例。注意，并非DCI传输的所有步骤都在图5中描述。相反，仅描述了某些相关步骤。在步骤501中，发送设备，例如，基站(BS)，将DCI比特作为CRC附加的输入。可选地，CRC比特使用接收器UE相应的UE ID扰频。在步骤502中，以某种码率执行信道编码(例如，极化码)。在步骤503中，执行调制映射，其中基于各种调制阶数(例如，PSK，QAM)调制编码比特以创建复值的调制符号。在步骤504中，使用UE特定的ID的信道交织器应用于调制符号。在一个示例中，UE特定的ID是由网络基于UE的某些特征配置的ID，并且信道交织器可视为包含调制符号到时隙中时间-频率栅格上的物理位置的映射。例如，等式(1)中的调制符号的序列可以表示为w(i)。等式(1)中的信道交织器的输出是z(i)，其中A1取决于UE特定的ID。
图6是根据本发明的实施例极化编码之前具有UE特定的循环移位的DCI传输的第三实施例。注意，并非DCI传输的所有步骤都在图6中描述。相反，仅描述了某些相关步骤。在步骤601中，发送设备，例如，基站(BS)，将DCI比特作为CRC附加的输入。CRC比特使用接收器UE相应的UE ID扰频。在一个示例中，该种扰频包含CRC比特与UE ID之间的异或操作。在步骤602中，使用UE特定的ID的比特交织器应用于具有CRC附加的DCI比特。在一个示例中，UE特定的ID的值用来确定对DCI比特循环移位多少比特。在步骤603中，以某种码率执行信道编码(例如，极化编码)以供后续处理。
图7是根据本发明的实施例描述了极化编码之前具有UE特定的循环移位的DCI传输的第四实施例。注意，并非DCI传输的所有步骤都在图7中描述。相反，仅描述了某些相关步骤。在步骤701中，发送设备，例如，基站(BS)将DCI比特作为CRC附加的输入。利用接收器UE相应的UE ID的第一部分对CRC比特扰频。在一个示例中，该种扰频包含CRC比特与UE ID的第一部分之间的异或操作。在步骤702中，应用使用相应的UE ID的第二部分的比特交织器于具有CRC附加的DCI比特。在一个示例中，UE ID的第二部分的值用来确定对DCI比特循环移位多少比特。在步骤703中，以某种码率执行信道编码(例如，极化码)。
图8是根据一个新颖方面的具有UE特定的循环移位的DCI传输的方法的流程图。在步骤801中，基站为移动通信网络中的用户设备(UE)生成包含下行控制信息的多个信息比特。多个信息比特附加多个循环冗余校验(CRC)比特。在步骤802中，基站对具有CRC的多个信息比特执行信道编码，以及输出多个编码比特。在步骤803中，基站在信道编码之前或之后使用UE特定的ID应用循环移位。在步骤804中，基站在物理下行控制信道(PDCCH)分配的无线电资源上向UE发送下行控制信息。
出于说明目的，已结合特定实施例对本发明进行描述，但本发明并不局限于此。因此，在不脱离权利要求书所述的本发明范围的情况下，可对描述实施例的各个特征实施各种修改、改编和组合。

Claims (20)

1.一种方法，包含：
为移动通信网络中的用户设备(UE)生成包含下行控制信息的多个信息比特，其中该多个信息比特附加多个循环冗余校验(CRC)比特；
对具有CRC的该多个信息比特执行信道编码以及输出多个编码比特；
在该信道编码之前或之后使用UE特定的ID应用循环移位；以及
在物理下行控制信道(PDCCH)分配的无线电资源上向该UE发送该下行控制信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该多个CRC比特通过UE ID掩码。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该循环移位在该信道编码之后应用于该多个编码比特。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含：
对该多个编码比特执行调制映射以及输出多个调制符号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该循环移位是在该调制映射之后应用于该多个调制符号的信道交织的类型。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该信道交织包含该调制符号到该分配的无线电资源的不同物理位置。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该循环移位在该信道编码之前应用，其中该CRC比特通过UE ID掩码，以及其中该循环移位是基于该UE特定的ID。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该循环移位在该信道编码之前应用，其中该CRC比特通过UE ID的第一部分掩码，以及其中该循环移位是基于该UE ID的第二部分。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该多个编码比特还在该PDCCH传输之前扰频以及交织。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该UE特定的ID是通过该网络提供给该UE的配置的ID。
11.一种发送设备，包含：
控制电路，为移动通信网络中的用户设备(UE)生成包含下行控制信息的多个信息比特，其中该多个信息比特附加多个循环冗余校验(CRC)比特；
编码器，对具有CRC的该多个信息比特执行信道编码以及输出多个编码比特；
交织器，在该信道编码之前或之后使用UE特定的ID应用循环移位；以及
射频(RF)发送器，在物理下行控制信道(PDCCH)分配的无线电资源上向该UE发送该下行控制信息。
12.根据权利要求11所述的设备，该多个CRC比特通过UE ID掩码。
13.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，该循环移位在该信道编码之后应用于该多个编码比特。
14.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，进一步包含：
调制器，对该多个编码比特执行调制映射以及输出多个调制符号。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，该循环移位是在该调制映射之后应用于该多个调制符号的信道交织的类型。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，该信道交织包含该调制符号到该分配的无线电资源的不同物理位置。
17.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，该循环移位在该信道编码之前应用，其中该CRC比特通过UE ID掩码，以及其中该循环移位是基于该UE特定的ID。
18.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，该循环移位在该信道编码之前应用，其中该CRC比特通过UE ID的第一部分掩码，以及其中该循环移位是基于该UE ID的第二部分。
19.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，该多个编码比特还在该PDCCH传输之前扰频以及交织。
20.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，该UE特定的ID是通过该网络提供给该UE的配置的ID。
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