TW201032649A - A method for radio communication between a base station and a user terminal using transmission on component carriers, a base station, a user terminal and a communication network therefor - Google Patents

Description

201032649 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關係於如申請專利範圍第1項之傳輸於基地台 與使用者終端間的無線電通訊方法；如申請專利範圍第9 項之基地台；如申請專利範圍第1 〇項之使用者終端以及 如申請專利範圍第1 1項之通訊網路。 【先前技術】 使用於多細胞無線電傳輸的頻譜帶通常被稱爲載波。 在載道結合模式情境中，例如分頻雙工（frequency division duplex，FDD)，可設想其至使用者終端之下行傳輸及自使 用者終端之上行傳輸可在多重連續或不連續載波上發生， 該等載波被稱爲分量載波。 用於上行或下行傳輸的分量載波可由副載波或代碼波 形組成。該副載波被使用於例如正交分頻多工（Orthogonal Frequency Division，OFDM)無線電系統中。 正交分頻多工無線電系統目前正被廣泛地討論運用於 多種標準中，例如，用於進階版第三代合作夥伴計畫-長 期演進技術（3GPP LTE-advanced)，或 WIMAX 標準 IEEE 802.16(WIMAX = Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球互通微波存取）。 OFDM是一種多載波調變技術。其數據分佈於大量緊 密間隔之副載波上。藉由例如正交相移鍵控（QPSK)、16-QAM 或 64QAM(QAM = Quadrature Amplitude Modulation， 201032649 正交振幅調變）來調變複合振幅，可將位元流中的多數位 元對映至一個副載波。 在基地台和使用者終端間的通訊，專用下行分量載波 和專用上行分量載波被合倂使用。該專用下行分量載波和 專用上行分量載波的組合稱爲自包容單元，若自包容單元 中之資源，其係藉由下行分量載波上之控制頻道定址，只 允許在同一自包容單元中的資源定址。 下行和上行數據傳輸的排程在下行控制頻道中完成’ 其可被分佈於下行載波頻寬中，亦即專屬下行分量載波之 頻寬，其係被分配至該基地台及該使用者終端間的通訊。 藉由此控制頻道，在該專屬下行分量載波或該專屬上行分 量載波中用以資料傳輸之資源配置可被完成。 在多使用者排程的正常模式中，多使用者終端或使用 者終端群組分佈於例如多數20MHz之分量載波中，因爲 頻譜必須分佈於使用者終端之間。 若使用者終端所使用之分量載波在頻率上較遠，則使 用者終端將需要不同的無線電接收器和傳輸支線，例如不 同的功率放大器以使用分量載波來通訊。 然而，對使用者終端來說，在所有無線電端一直接收 和發送是不經濟的，因爲那很耗能。但若能利用例如不同 的傳輸支線使用不同的功率放大器，或許能因節能而提升 效能。 【發明內容】 -6 - 201032649 因此’本發明之目的指出使用者終端在資源有效方法 上’應該使用何種頻率來接收或發送。 本目的可由如申請專利範圍丨教示之方法，如申請專 利範圍9教示之基地台，如申請專利範圍1 〇教示之使用 者終端以及如申請專利範圍1 1教示之通訊網路來完成。 本發明之主要槪念爲至少一個主要分量載波被分配至 使用者終端用以和基地台通訊，而且依據在該至少一主要 φ 分量載波上傳輸至使用者終端的控制資訊，使用者終端可 在至少一輔助分量載波上和基地台通訊。 換言之’一個或多數個主要分量載波被分配至使用者 終端’而且更進一步地對於使用者終端，分量載波將作用 如輔助分量載波。對使用者終端而言，該至少一輔助分量 載波之啓動’接收和傳輸係依賴於該控制頻道，其係在該 至少一主要分量載波上解碼授權，或在該至少一主要分量 載波上解碼已接收之組態指令。 ^ 本發明之進一步發展可由申請專利範圍之附屬項和下 列敘述說明得之。 【實施方式】 圖1描述可實施本發明之一通訊網路（CN)，並包含使 用者終端UE1-UE4，和基地台BS1-BS8。 該使用者終端UE1-UE4各自連接到該一個或多數個 基地台B S 1 - B S 8，並且該基地台B S 1 - B S 8輪流連接到核心 網路（爲求簡便，其並未在圖1中表示）。 -7- 201032649 使用者終端UE1-UE4包含一使用者終端之功能，以 用於在例如WIMAX或OFDM網路之通訊網路中傳輸和接 收。換言之，使用者終端可藉由基地台連接至通訊網路。 更進一步，本發明之使用者終端UE1-UE4包含：至 少一處理裝置，適用於在至少一主要分量載波上接收控制 資訊，並且支援該使用者終端UE1-UE4依據該控制資訊 在至少一輔助分量載波上進行通訊。 該基地台BS1-BS8包含一例如WIMAX或OFDM網路 之通訊網路的基地台功能。換言之，基地台提供該對應之 細胞，並且提供使用者終端UE1-UE4連接至通訊網路CN 之可能性。 更進一步，本發明之基地台BS1-BS8包含：至少一處 理裝置，適用於指派至少一主要分量載波給使用者終端 UE1-UE4，以用於和基地台BS1-BS8通訊，並且在該至少 一主要分量載波上傳輸控制資訊至使用者終端UE1-UE4， 該控制資訊支援該使用者終端UE1-UE4在至少一輔助分 量載波上和該基地台BS1-BS8進行通訊。 圖2顯示沿著頻率軸f之無線電頻率區段，其係用於 基地台B S和使用者終端U E間的無線電通訊。使用於多 細胞無線電傳輸的頻譜帶通常被稱爲載波。在分頻雙工 (FDD)的載道結合模式情境中，可設想其至該使用者終端 UE之下行傳輸及自使用者終端UE之上行傳輸可在多重連 續或非連續載波上發生’該等載波被稱爲分量載波，如圖 2所示。 -8- 201032649 圖2的左邊部份顯示，分量載波DLl-DLn被結合且 形成下行載波，用於自該基地台BS至該使用者終端UE 之傳輸。 圖2的右邊部份顯示，分量載波ULl-ULm被結合且 形成上行載波，用於自該使用者終端UE至該基地台BS 之傳輸。 所有分量載波DLl-DLn和ULl-Ulm是由副載波構成 ©，其被使用於例如正交分頻多工（OFDM)或全球互通微波 存取（WIMAX)無線電系統中。 下行和上行數據傳輸的排程在下行控制頻道中完成， 其可被分佈於下行載波頻寬中，亦即下行分量載波DL1 -DLn的頻寬，其係被分配至該基地台BS和該使用者終端 UE間的通訊。藉由此下行控制頻道，在該下行分量載波 DL1-DLn或該上行分量載波ULl-ULm中用以資料傳輸之 資源配置可被完成，該下行分量載波和上行分量載波共同 φ 形成用於該基地台B S和該使用者終端UE間通訊之該下 行和上行載波。 一組態具有至少一個下行分量載波DLl-DLn和至少 一個上行分量載波ULl-ULm以用於在基地台和使用者終 端間的通訊，被稱爲自包容單元，若該下行控制頻道，其 係分佈於下行載波頻寬，並未定址該自包容單元以外的分 量載波。 根據例如3GPP LTE Release 8之標準，組態是由一下 行分量載波DLl-DLn和恰好一上行分量載波ULl-ULm配 201032649 對而成，用以在基地台和使用者終端間通訊。然而，可以 想見，不對等組態具有例如一個下行分量載波和兩個上行 分量載波或是兩個下行分量載波和一個上行分量載波將被 支援。這些組態無法被完全運用，或甚至無法被3GPP LTE Release 8之使用者終端所接受。 圖3顯示根據現況之不對等下行/上行組態的兩個例 子。 圖3的左邊部分顯示兩個下行分量載波DL1，DL2和 一個上行分量載波UL被使用於基地台和使用者終端間的 通訊。 圖3的右邊部分顯示一個下行分量載波DL和兩個上 行分量載波UL 1，UL2被使用於基地台和使用者終端間的 通訊。 現在利用該等自包容單元，其亦可被結合，藉由使用 各個自包容單元中的下行控制頻道來完成下行和上行資料 傳輸之排程，該自包容單元槪括DL1和UL1 - DLn和ULn ，其係被分配至該基地台BS和該使用者終端UE間的通 訊。藉由各下行控制頻道，在該自包容單元中用以資料傳 輸之資源配置被完成。 對使用者終端而言，在所有無線電端一直接收和發送 是不經濟的，因爲那很耗能。當例如不同的傳輸支線使用 不同的功率放大器時，或許能因節能而提升效能。 更進一步地，必須努力降低在自包容單元以外的其他 分量載波中的控制頻道解碼，該自包容單元係用於使用者 -10- 201032649 終端和基地台間的通訊。換言之，必須減少肓目解碼的數 量。 因此，根據本發明，指出使用者終端在資源有效方法 上’應該使用何種頻率來接收或發送。爲了減少盲目解碼 的數量’可以利用讓該使用者終端UE在所有分量載波中 都處於相同的路徑損失狀態。 圖4顯示依據本發明使用主要及輔助分量載波方法之 原理’該主要及輔助分量載波被分配至使用者終端以和基 地台通訊。 圖4顯示沿著頻率軸f之無線電頻率區段，該區段係 用於基地台B S和使用者終端UE間的無線電通訊。如同 圖2所示之先前技術。 圖4的左邊部分顯示，一集合下行載波，其係用於基 地台BS和使用者終端UE間的通訊，包含所謂的主要分 量載波DLp和所謂的輔助分量載波DLl-DLn。 圖4的右邊部分顯示，一集合上行載波，其係用於基 地台B S和使用者終端U E間的通訊，包含所謂的主要分 量載波ULp和所謂的輔助分量載波ULl-ULm。 在圖4所示之實施例中，爲求簡便，在上行鏈路和下 行鏈路中只有顯示一個主要分量載波。然而，集合下行載 波或集合上行載波也可能包含多於一個主要分量載波。 所有分量載波DLl-DLn，DLp和ULl-ULm，ULp是 由副載波所組成，其被使用於例如正交分頻多工（OFDM) 或全球互通微波存取（WIMAX)無線電系統中。 -11 - 201032649 依據本發明之方法，該使用者終端UE在上行ULp和 下行DLp或由基地台分配的自包容單元中’取得一個或多 個主要分量載波，以等待控制資訊之解碼。並且’依據在 下行控制頻道上，該控制頻道係分佈於下行分量載波DLp 頻寬中，該使用者終端UE是否有效接收控制資訊，或依 據已解碼控制資訊之內容，該使用者終端UE開啓一或多 個其他輔助下行分量載波DLl-DLn之接收分支，更佳的 是亦開啓一或多個其他輔助上行分量載波ULl-ULm之傳 輸分支。並且，該使用者終端UE試著在下行DLl-DLn中 解碼該其他輔助分量載波之控制資訊。 在本發明之一實施例中，自該使用者終端UE在至少 一主要下行分量載波DLp上接收控制資訊開始，在一定義 時間後，該使用者終端UE在至少一輔助上行分量載波 ULl-ULm或輔助下行分量載波DLl-DLn上啓動通訊。 換言之，在接收主要分量載波DLp之控制頻道後的定 義數量之子訊框，輔助分量載波DL1-DLn和UL1-ULm上 的接收和傳輸的睡眠模式將被結束，並且，該使用者終端 UE啓動在該輔助分量載波DLl-DLn和ULl-ULm上的接 收和傳輸。因爲該輔助上行或下行分量載波只在資料活動 開啓時才啓動，在不啓動的期間，將可節約該相對應之無 線電接收和傳輸部份的能量。 在本發明之一實施例中，在該至少一主要下行分量載 波DLp上’自該基地台BS傳輸至該使用者終端UE的控 制資訊包含一指示，該指示爲至少一分量載波被當作該至 -12- 201032649 少一輔助分量載波ULl-ULm或DLl-DLn使用。 該指示爲例如一或數個索引。該索引描述使用者終端 UE該在哪一個其他輔助分量中，開始尋找定址給該使用 者終端U E的控制頻道。 在本發明之另一實施例中，該至少一輔助分量載波 ULl-ULm或DLl-DLn是被事先定義好的，並且爲該使用 者終端UE所知。 A 在本發明之一實施例中，在該基地台BS所完成的控 制資訊編碼，就某種程度上而言，可使該使用者終端UE 在至少一輔助下行分量載波DLl-DLn上解碼控制資訊時 ，使用從至少一主要下行分量載波DLp的解碼程序中得到 的資訊來節省運算量，。 舉例來說，該基地台BS可使用和在該至少一主要下 行分量載波DLp上的控制資訊編碼相同的編碼率，以編碼 在該至少一輔助下行分量載波DLl-DLn上的控制資訊。 φ —旦使用者終端UE得知該編碼率，其係來自該至少一主 要下行分量載波DLp上的控制資訊之解碼程序，將可減少 在該至少一輔助下行分量載波DLl-DLn上控制資訊之編 碼程序的運算量。因爲只有資源組合，其係具有在該至少 一主要下行分量載波DLp上的控制資訊之編碼率，被使用 於在該至少一輔助下行分量載波DLl-DLn上之控制資訊 的解碼程序。 爲了使在該主要和輔助分量載波上使用相同的編碼率 合理，可以假設所有分量載波的路徑損失狀態都差不多相 -13- 201032649 同。 因此，在本發明之最佳實施例中，該基地台BS使用 一定義範圍中的編碼率來編碼該至少一輔助分量載 '波 DLl-DLn的控制資訊，該定義範圍包括該至少一主要分量 載波DLp之控制資訊使用的編碼率。因此，使用者終端 UE只需要解碼在該至少一輔助分量載波上的控制資訊’ 該控制資訊之控制資訊編碼率在該定義範圍中。 既然假設所有分量載波有相同的路徑損失狀態，即使 所有分量載波之無線電接收和傳輸分支在給定的子訊框中 被啓動，依照已接收的該至少一主要分量載波DLp之控制 頻道保護，該使用者終端UE會尋找該至少一輔助分量載 波DLl-DLn的控制資訊，該控制資訊也只在有近乎相同 保護的控制頻道中。 例如，如果在該主要分量載波DLp上，該使用者終端 UE 使用 4CCE 通道位兀（CCE = control channel element 控 制通道元件）和x位元有效負荷來解碼控制頻道，其編碼 率爲~ = W(4CCE)。因此，在該至少一輔助分量載波DLl-DLn 的控制 頻道中 ，該 使用 者終端 UE 只會 尋找編 碼率爲 G=ya/(5aCCE)之有效負荷少α和頻道位元5aCCE的組合， 其中，該編碼率在ρ + θ]的範圍中，J爲預 先定義好之數値。 在超出該專用下行或上行分量載波頻寬的其他分量載 波中的頻率定址，其係使用所謂的交換信號包含第一層或 第二層控制頻道’將可能要求對該交換信號採用較新、較 -14- 201032649 多的資源分配格式，其可能造成在使用者終端UE 盲目解碼負擔。 比起在分量載波中使用多數下行控制頻道時無 訊，和比起該交換信號的應用，依據上述實施例使 明，可避免在輔助分量載波DLl-DLn中許多控制 肓目解碼，因此可節省在使用者終端UE的運算複 運算量。 【圖式簡單說明】 以下將參考所附圖式進一步敘述本發明。 圖1顯示可實施本發明之蜂巢式通訊網路。 圖2顯示分頻雙工（FDD)中之載道結合模式， 據上行鏈路及下行鏈路中分量載波可能爲不同數量 進技術。 圖3顯示分頻雙工（FDD)中之載道結合模式， φ 據自包容單元之非對稱上行/下行組態之最先進技術 圖4顯示依據本發明分配至使用者終端之主要 分量載波之原理。 【主要元件符號說明】 BS1-BS8:基地台 UE1-UE4 :使用者終端 的額外 先驗資 用本發 資訊的 雜度和 其係依 之最先 其係依 〇 及輔助 -15-

Claims (1)

1. 201032649 七、申請專利範圍： 1. 一種使用在分量載波上的傳輸於基地台（BS)與使用 者終端（UE)間的無線電通訊方法，其特徵在於： •指派至少一主要分量載波（DLp)給該使用者終端 (UE)’以用於和該基地台（BS)通訊， •以及依據在該至少一主要分量載波（DLp)上之傳輸 至該使用者終端（UE)的控制資訊，該使用者終端 (UE)被支援以在至少一輔助分量載波（DL1_DLn， ULl-ULm)上和基地台（BS)通訊。 2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中：主要下 行和上行分量載波被集合成包含至少一主要下行和上行分 量載波的單元，該等單元係一起被用於分頻雙工傳輸中的 雙工傳輸，因此該等單元組成自包容單元，其中，在自包 容單元中藉由至少一控制頻道定址的資源只允許在同一自 包容單元中主要分量載波的資源定址。 3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中：自該使 用者終端（UE)接收該控制資訊起一定義時間後，該使用者 終端（UE)啓動而在該至少一輔助分量載波（DLl-DLn， ULl-ULm)上進行通訊。 4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中：該控制 資訊包含一指示，其係至少一分量載波被當作該至少一輔 助分量載波（DLl-DLn，ULl-ULm)使用。 5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中：該至少 —輔助分量載波（DLl-DLn，ULl-ULm)是被事先定義好的 201032649 ，並且爲該使用者終端（UE)所知。 6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中：該基地 台（BS)以一定義範圍中的編碼率來編碼該至少一輔助分量 載波（DLl-DLn，ULl-ULm)的控制資訊，該定義範圍包括 該至少一主要分量載波（DLp)之控制資訊的編碼率，因此 ，該使用者終端只需解碼該至少一輔助分量載波（DL 1 -DLn)上的控制資訊，其係具有在該定義範圍中的控制資訊 0 編碼率，並且，在該至少一輔助分量載波（DLl-DLn)上解 碼控制資訊時，該使用者終端（UE)可節省運算量。 7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中：若該控 制資訊之該編碼率在一定義範圍中，其包含該至少一主要 分量載波（DLp)之控制資訊的編碼率，則該使用者終端 (UE)只解碼在該至少一輔助分量載波（DL1-DLn)上之控制 資訊》 8. —種基地台（BS)，用於使用在分量載波上的傳輸於 φ 該基地台與使用者終端間的無線電通訊，該基地台（BS)包 含：至少一處理裝置，其適用於指派至少一主要分量載波 (DLp)給該使用者終端（UE)，以用於和該基地台（BS)間的 通訊，其特徵在於：該至少一處理裝置適用於在該至少一 主要分量載波（DLp)上傳輸控制資訊至該使用者終端（UE) ，該控制資訊支援該使用者終端（UE)在至少一輔助分量載 波（DLl-DLn，ULl-ULm)上和該基地台（BS)進行通訊。 9. 一種使用者終端（UE)，用於該使用者終端（UE)與基 地台（BS)間的無線電通訊，至少一主要分量載波（DLp)被 -17- 201032649 指派給該使用者終端（UE)用以和該基地台（BS)通訊，並且 該使用者終端（UE)包含至少一處理裝置，其適用於在該至 少一主要分量載波（DLp)上接收控制資訊，其特徵在於： 該至少一處理裝置適用於支援該使用者終端（UE)依據該控 制資訊在至少一輔助分量載波（DLl-DLn，ULl-ULm)上進 行通訊。 10.—種通訊網路（CN)，包含基地台（BS1-BS8)和使用 者終端（UE1-UE4)，用於使用在分量載波上的傳輸於該等 基地台（831-838)與使用者終端（1；£1-11£4)間的無線電通訊 ，該等基地台包含至少一處理裝置，其適用於指派至少一 主要分量載波（DLp)給該等使用者終端（UE卜UE4)，以用於 和該等基地台（BS1-BS8)通訊，並且該等使用者終端（UE1-UE4)包含至少一處理裝置，其適用於在該至少一主要分量 載波（DLp)上接收控制資訊，其特徵在於： •該等基地台（BS1-BS8)之至少一處理裝置適用於在 該至少一主要分量載波（DLp)上傳輸控制資訊至該 等使用者終端（UE1-UE4)，該控制資訊支援該等使 用者終端（UE1-UE4)在該至少一輔助分量載波（DLl-DLn ， ULl-ULm)上 和該等 基地台 （BS1-BS8)進行通 訊， .並且該等使用者終端（UE1-UE4)之至少一處理裝置 適用於支援該等使用者終端（UE1-UE4)依據該控制 資訊在該至少一輔助分量載波（DLl-DLn，UL1-ULm)上進行通訊。 -18-