TW201931921A - 上行鏈路控制資訊處理方法及使用者設備 - Google Patents

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Abstract

提出了一種透過實體上行鏈路控制通道（PUCCH）進行上行鏈路控制資訊（UCI）傳輸之方法。UCI可以包括不同資訊並使用不同PUCCH格式進行發送。在某些場景下，已編碼UCI位元流大小不會分配給整數個調製符號。為了消除不必要之處理並利用調製資源元素中之所有位元，應當將UCI碼字大小調整為PUCCH調製階數之倍數。

Description

新無線電之上行鏈路控制資訊處理
本發明之實施例一般涉及無線通訊，並且，更具體地，涉及新無線電（new radio，NR）系統中上行鏈路控制資訊（uplink control information，UCI）處理之方法及裝置。
多年來，無線通訊網路呈指數增長。長期演進（Long-Term Evolution，LTE）系統提供了簡單網路架構帶來之高峰值資料速率、低延遲、改進之系統容量以及低運行成本。LTE系統，又稱第四代（4th Generation，4G）系統，亦提供了與較舊網路之無縫整合，例如全球行動通訊系統（Global System For Mobile Communications，GSM）、分碼多重存取（Code Division Multiple Access，CDMA）和通用行動電訊系統（Universal Mobile Telecommunications System，UMTS）。在LTE系統中，演進通用地面無線存取網路（evolved universal terrestrial radio access network，E-UTRAN）包括與複數個稱為使用者設備（user equipment，UE）之行動台通訊之複數個演進節點B（evolved Node-B，eNodeB或eNB）。第三代合作夥伴計畫（3rd generation partner project，3GPP）網路通常包括第二代（2nd Generation，2G）/第三代（3rd Generation，2G）/4G系統之混合。下一代行動網路（Next Generation Mobile Network，NGMN）董事會已經決定將未來NGMN活動之重點放在定義5G NR系統之端到端需求上。
由於正交分頻多重存取（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA）對多路徑衰落之穩定性、更好之頻譜效率以及頻寬可擴展性， OFDMA已經被選擇用於LTE/NR下行鏈路（downlink，DL）無線存取方案。可以透過基於使用者現有通道條件將系統帶寬之不同子帶（例如，表示為資源區塊（resource block，RB）之子載波組）分配給各個使用者來實現下行鏈路之多重存取。在LTE/NR網路中，實體下行鏈路控制通道（physical downlink control channel，PDCCH）可用於下行鏈路排程。實體下行鏈路共用通道（physical downlink Shared channel，PDSCH）可用於下行鏈路資料。類似地，在上行鏈路中，實體上行鏈路控制通道（physical uplink control channel，PUCCH）可用於承載UCI。實體上行鏈路共用通道（physical uplink Shared channel，PUSCH）可用於上行鏈路資料。
在基於OFDMA之3GPP LTE/NR系統中，無線資源被分成時域中之子訊框或時槽，每個子訊框/時槽包括複數個OFDM符號。依據系統帶寬，每個OFDMA符號進一步由頻域中之複數個ODFMA子載波構成。資源網格之基本單元稱為資源元素（Resource Element，RE），其跨越OFDMA符號上之OFDMA子載波。複數個RE被分成實體資源區塊（physical resource block，PRB），其中每個PRB包括一個時槽中之十二個連續子載波。原則上，已編碼UCI位元被分配給整數個調製RE以進行PUCCH傳輸。然而，UCI碼字大小可能不是PUCCH調製階數之倍數。因此，需要在基地台進行不必要之處理並在UE側插入虛擬位元。
需要尋求解決方案。
提出了一種透過PUCCH進行UCI傳輸之方法。UCI可以包括不同資訊並使用不同PUCCH格式進行發送。在某些場景下，已編碼UCI位元流大小不會分配給整數個調製符號。為了消除不必要之處理並利用調製資源元素中之所有位元，應當將UCI碼字大小調整為PUCCH調製階數之倍數。在一個實施例中，UCI包括通道狀態資訊（Channel State information，CSI）第1部分之第一位元流和CSI第2部分之第二位元流。調整第一UCI位元流之碼字大小為PUCCH調製階數之倍數。第一UCI碼字大小和第二UCI碼字大小之和等於分配給PUCCH傳輸之總碼字大小。
在一個實施例中，UE在NR網路中對UCI進行編碼。UCI被編碼為具有第一UCI碼字大小之第一UCI位元流和具有第二UCI碼字大小之第二UCI位元流。UE調整第一UCI位元流使第一UCI碼字大小是調製階數之倍數。UE使用具有調製階數之調製方案調製該已調整第一UCI位元流並將其映射到複數個RE上。UE透過PUCCH發送UCI。
下面之詳細描述中描述了其他實施例和優點。該發明內容並非旨在定義本發明。本發明由發明申請專利範圍限定。
現在將詳細參考本發明之一些實施例，其示例見附圖。
第1圖描述了執行本發明實施例之經由PUCCH進行UCI傳輸之NR無線系統之系統圖。行動通訊網路100係包括基本設施單元101和複數個使用者設備UE 102、UE 103和UE 104之OFDM/OFDMA系統。每個基本單元形成分佈在地理區域上之無線無線電存取網路（radio access network，RAN）。基本單元亦可以指存取點（access point，AP）、存取終端、BS、節點B（Node-B）、eNodeB/eNB、下一代節點B（generation Node-B，gNodeB/gNB）或在本領域使用之其他術語。每個UE可以係智慧手機、可穿戴裝置、物聯網（Internet of Thing，IoT）裝置、平板電腦等。在基於OFDMA之LTE/NR系統中，無線資源被分成無線訊框和子訊框，每個無線訊框和子訊框由時域中之時槽和OFDM符號構成。依據系統帶寬，每個OFDMA符號進一步由頻域上之複數個ODFMA子載波構成。資源網格之基本單元稱為RE，其跨越OFDMA符號上之OFDMA子載波。RE被分組成PRB，其中每個PRB包括一個時槽中之12個連續子載波。
當存在下行鏈路封包要從eNodeB發送到UE時，每個UE得到一個下行鏈路分配，例如，PDSCH中之一組無線資源。當UE需要在上行鏈路中向eNodeB發送封包時，UE從eNodeB得到授權，該授權分配由一組上行鏈路無線資源構成之PUSCH。UE從專門特定於該UE之PDCCH得到下行鏈路或上行鏈路排程資訊。此外，廣播控制資訊也在PDCCH向小區中之所有UE發送。由PDCCH承載之下行鏈路或上行鏈路排程資訊以及廣播控制資訊稱為下行鏈路控制資訊（downlink control information，DCI）。UCI包括混合自動請求（Hybrid Automatic ReQuest，HARQ）應答/否定應答（Acknowledgement/Negative Acknowledgement，ACK/NACK）、通道品質指示（Channel Quality Indicator，CQI）、多輸入多輸出（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）反饋和排程請求（scheduling request，SR）。UCI由PUCCH承載。
在第1圖之示例中，PUCCH 120分配給UE 102用於UCI。PUCCH 130分配給UE 103用於UCI。PUCCH 140分配給UE 104用於UCI。PUCCH 120、PUCCH 130和PUCCH 140在整個頻域內形成不同無線資源交錯。類似地，具有交錯PRB之標稱通道頻寬上之複數個無線資源交錯可以作為PUSCH分配給該等UE。對於透過PUCCH之UCI傳輸，首先對UCI進行編碼、速率匹配和加擾。然後已編碼UCI位元進行調製以基於各種調製階數創建複值調製符號。最後該複值調製符號被映射到PRB之相應RE上進行OFDM訊號傳輸。
原則上，已編碼UCI位元被分配給整數個調製RE以進行PUCCH傳輸，並且調製RE中之每個位元被使用。然而，UCI碼字大小可能不是PUCCH調製階數之倍數。因此，需要在基地台進行不必要之處理並在UE側插入虛擬位元。例如，UE需要在執行調製之前插入虛擬位元，並且為了正確地解碼UCI，基地台需要在QPSK RE之邊界上丟棄一未指定位元。依據一新穎方面，為了消除不必要之處理並利用調製RE中之所有位元，建議調整UCI碼字大小使其始終為PUCCH調製階數之倍數（110）。
第2圖描述了執行本發明實施例之無線裝置（例如UE 201和基地台211）之簡化框圖。基地台211具有天線或天線陣列217，其發送和接收無線電訊號。射頻（radio frequency，RF）收發器模組216與天線耦合，從天線217接收RF訊號，將它們轉換為基帶訊號，並發送到處理器213。RF收發器216亦轉換從處理器213接收之基帶訊號，將它們轉換為RF訊號，並發送到天線217。處理器213處理接收到之基帶訊號並調用不同功能模組執行基地台211中之功能。記憶體212存儲程式指令和資料220以控制基地台211之操作。在第2圖之示例中，基地台211亦包括一組控制模組和電路，例如對接收到之OFDM訊號進行解碼和解調之解碼器和解調器電路215、排程UE以進行下行鏈路接收和上行鏈路發送之排程器214、處理OFDM訊號和RE映射之OFDMA模組219以及提供編碼和調製參數之配置和控制電路231。
類似地，UE 201具有天線或天線陣列207，其發送和接收無線電訊號。RF收發器模組206與天線耦合，從天線或天線陣列207接收RF訊號，將它們轉換為基帶訊號，並發送到處理器203。RF收發器206亦轉換從處理器203接收之基帶訊號，將它們轉換為RF訊號，並發送到天線或天線陣列207。處理器203處理接收到之基帶訊號並調用不同之功能模組和電路以執行UE 201中之功能。記憶體202存儲程式指令和資料210以控制UE 201之操作。合適之處理器包括但不限於，例如，特殊目的處理器、數位訊號處理器（digital signal processor，DSP）、複數個微處理器、與DSP核相關之一個或複數個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路（application specific integrated circuit，ASIC）、現場可程式設計閘陣列（file programmable gate array，FPGA）電路以及其他類型積體電路（integrated circuit，IC）和/或狀態機。
UE 201亦包括一組執行功能任務之控制模組和電路。這些功能可以由軟體、韌體、硬體和/或其任何組合實現。當功能模組和電路由處理器203執行（例如，透過執行程式碼210）時，允許UE 201執行本發明之實施例。可以使用與軟體相關聯之處理器實現和配置UE 201之功能特徵。例如，編碼器205將UCI資訊位元編碼成碼字，調製器204將已編碼UCI位元調製成調製符號，OFDMA電路209將調製符號映射到RE上，作為OFDM訊號經PUCCH發送，配置和控制電路221接收用於編碼和調製參數之配置資訊並將UCI位元流碼字大小調整為PUCCH調製階數之倍數，以便將UCI位元流映射到整數個調製RE上。
第3圖描述了NR系統中承載不同UCI內容之PUCCH上之UCI傳輸，其中，該不同UCI內容具有不同UCI碼字大小。PUCCH承載一組稱為UCI（上行鏈路控制資訊）之資訊。依據UCI在PUCCH中承載之資訊類型，PUCCH分為不同格式，可概括如下。HARQ-ACK使用PUCCH格式1a或1b。HARQ-ACK使用具有通道選擇之PUCCH格式1b。SR使用PUCCH格式1。HARQ-ACK和SR使用PUCCH格式1a或1b。CQI使用PUCCH格式2。CQI和HARQ-ACK使用PUCCH格式2a或2b作為常規迴圈首碼（cyclic prefix），並且使用PUCCH格式2作為擴展迴圈首碼。PUCCH形成3承載較長之HARQ-ACK，可選地具有SR和CSI報告。PUCCH格式4承載較長之UCI資訊位元，包括HARQ-ACK、SR（如果有）和週期CSI報告（如果有）。PUCCH格式5承載不止一個CSI報告和SR（如果有）。
第3圖表310描述了依據UCI內容和PUCCH格式透過PUCCH發送之UCI碼字大小EUCI 。對於透過PUCCH之UCI傳輸，首先對UCI進行編碼、速率匹配和加擾。然後對已編碼UCI位元進行調製以基於各種調製階數創建複值調製符號。最後該複值調製符號被映射到PRB之相應RE上進行OFDM訊號傳輸。原則上，已編碼UCI位元被分配給整數個調製RE以進行PUCCH傳輸。然而，UCI碼字大小EUCI 可能不是PUCCH調製階數Qm 之倍數。
具體地，CSI反饋資訊由兩部分構成，CSI第1部分和CSI第2部分。當PUCCH用於承載不同CSI部分時，已編碼UCI位元被分成待發送之兩個UCI位元流。每個UCI位元流都應被分別映射到整數個調製RE上以進行PUCCH傳輸，從而允許並行處理。如果UCI碼字大小EUCI 對於任意UCI位元流都不是PUCCH調製階數Qm 之倍數，則需要在基地台側進行不必要之處理並在UE側插入虛擬位元。依據一新穎方面，UE將每個UCI位元流之EUCI 調整為PUCCH調製階數Qm 之倍數。
在第3圖表310之示例中，描述了PUCCH上之八種不同UCI傳輸場景。在表310中，UCI傳輸之總碼字大小表示為ETOT ，每個位元流之UCI碼字大小表示為EUCI 。對於前5個場景，EUCI = ETOT 。對於場景6、7和8，UCI位元流1（包括CSI第1部分）和UCI位元流2（包括UCI第2部分）之EUCI 分別列出如下： 其中， - OCSI-part1 為CSI第1部分之大小； - OCSI-part2 為CSI第2部分之大小； - OACK 為HARQ-ACK之大小； - OSR 為SR之大小； - L為迴圈冗餘校驗（Cyclic Redundancy Check，CRC）大小； - Rmax UCI 為速率匹配率； - Qm 為調製階數。
對於每個UCI位元流，可以透過執行上限函數將每個位元流之UCI碼字大小調整為PUCCH調製階數Qm 之倍數。例如，在UCI場景6中，第一UCI位元流包括CSI第1部分，並且第二UCI位元流包括CSI第2部分。第一UCI位元流之UCI碼字大小為，並且第二UCI位元流之UCI碼字大小為。第一UCI碼字大小和第二UCI碼字大小之總和總是等於分配給透過PUCCH之UCI傳輸之總碼字大小ETOT 。
第4圖描述了依據一新穎方面在NR網路中為PUCCH確定合適UCI碼字大小之實施例。考慮PUCCH格式3，其中UCI包括HARQ-ACK和具有CSI 第1部分和CSI 第2部分之CSI。如果NPUCCH,3 symb,UCI = 12（表示用於PUCCH之OFDM符號之數量，不包括解調參考訊號（ Demodulation Reference Signal，DMRS）符號）、NPUCCH,3 PRB = 5（表示每12個PUCCH符號中5個PRB之頻率範圍，QPSK之5*12個RE）、Qm = 2（QPSK調製）、Rmax UCI = 0.35（速率匹配比）以及CRC大小L=11。如第4圖所示，如果存在兩個UCI位元流要發送，第一位元流#1則包括HARQ-ACK和CSI第1部分，並且第二位元流#2包括CSI第2部分。在一具體示例中，位元流#1共有HARQ-ACK+CSI-第1部分之384個資訊位元，即，OACK +OCSI-part1 = 384。位元流#2共有72位元，即，OCSI-part2 = 72。在速率匹配和CRC錯誤校驗後，位元流#1所需之UCI碼字大小=(384+11)/0.35 = 1129，並且PUCCH上之可用碼字總大小= 24*12*5 = 1440。
因此，對於位元流#1，使用QPSK之PUCCH上UCI碼字大小= min(1440, 1129) = 1129（奇數），對於位元流#2，使用QPSK之PUCCH上UCI碼字大小= 1440 – 1129 = 311（奇數）。由於QPSK之調製階數Qm =2，當具有奇數個位元之UCI位元流#1基於QPSK調製到RE上時，調製符號之數量將不再是整數（例如，奇數/2=非整數）。在當前技術中，如果UCI碼字大小不是PUCCH調製階數之倍數，則需要在基地台進行不必要之處理並在UE側插入虛擬位元。在一示例中，UE需要在執行調製之前插入虛擬位元，並且為了正確地解碼UCI，基地台需要在RE之邊界上丟棄一未指定位元。在另一示例中，除了並行映射（412）到調製符號外，亦需要耦合映射（411）。例如，如411所示，UE需要將位元流#1之一些位元和位元流2之一些位元進行配對，並執行耦合映射以進行調製和PUCCH傳輸。例如，QPSK調製和映射需要從位元流#1和#2中獲取位元，以生成QPSK符號之目標總數。因此，QPSK調製和映射不能獨立和分別執行，並且兩個位元流透過PUCCH傳輸耦合在一起，這在接收端引入了額外之複雜性。
另一方面，依據所提出之UCI傳輸方案，UCI位元流1調整為包括複數個PUCCH調製階數Qm 以確保調製符號為整數並啟用並行處理，如421所示。包括在UCI位元流NUCI 中之資訊位元數量可以透過使用上限操作調整，例如，將EUCI 調整為NUCI 上限除以Qm 再乘以Qm 。這樣，可以確保EUCI 係PUCCH調製階數Qm 之倍數。對於QPSK調製，調製階數Qm =2。因此，每個UCI位元流之UCI碼字大小應該為偶數。例如，如果在調整前位元流#1之EUCI 係奇數，則可以調整並擴展1位元以成為偶數。因此，由於該擴展碼字大小，位元流#1之碼率會變低，並且由於簡化之碼字大小，位元流#2之碼率會變高。
第5圖係執行本發明實施例之透過PUCCH進行UCI傳輸之方法之流程圖。在步驟501中，UE在NR網路中對UCI進行編碼。UCI被編碼成具有第一UCI碼字大小之第一UCI位元流和具有第二UCI碼字大小之第二UCI位元流。在步驟502中，UE調整第一UCI位元流使第一UCI碼字大小係調製階數之倍數。在步驟503中，UE使用具有調製階數之調製方案來調製該已調整第一UCI位元流並將其映射到複數個RE上。在步驟504中，UE透過PUCCH上發送UCI。
儘管已經結合用於指導目的之某些特定實施例描述了本發明，但本發明不限於此。因此，在不背離申請專利範圍中闡述之本發明之範圍之情況下，可以實現對所述實施例之各種特徵之各種修改、改編和組合。
100‧‧‧NR無線系統
101‧‧‧基本設施單元
102、103、104、201‧‧‧UE
120、130、140‧‧‧PUCCH/PUSCH
200‧‧‧無線裝置
202、212‧‧‧記憶體
203、213‧‧‧處理器
204‧‧‧調製器
205‧‧‧編碼器
206、216‧‧‧RF收發器
207、217‧‧‧天線或天線陣列
209、219‧‧‧OFDMA電路
210、220‧‧‧程式指令和資料
211‧‧‧基地台
214‧‧‧排程器
215‧‧‧解碼器和解調器電路
221、231‧‧‧配置和控制電路
310‧‧‧表
110、411、412、421、501、502、503、504‧‧‧步驟
圖式描述了本發明之實施例，其中相同之數字表示相同之部件。 第1圖描述了執行本發明實施例之經由PUCCH進行UCI傳輸之NR無線系統之系統圖。 第2圖展示了執行本發明實施例之UE和基地台（base station，BS）之簡化框圖。 第3圖描述了NR系統中承載不同UCI內容之PUCCH上之UCI傳輸，其中，該不同UCI內容具有不同UCI碼字大小。 第4圖描述了依據一新穎方面在NR網路中為PUCCH確定合適UCI碼字大小之實施例。 第5圖係執行本發明實施例之透過PUCCH進行UCI傳輸之方法之流程圖。

Claims (18)

  1. 一種方法，包括： 由一使用者設備在一新無線電網路中對一上行鏈路控制資訊進行編碼，其中，該上行鏈路控制資訊被編碼成包括具有一第一上行鏈路控制資訊碼字大小之一第一上行鏈路控制資訊位元流和具有一第二上行鏈路控制資訊碼字大小之一第二上行鏈路控制資訊位元流； 調整該第一上行鏈路控制資訊位元流，使該第一上行鏈路控制資訊碼字大小係一調製階數之倍數； 使用具有該調製階數之一調製方案調製該已調整第一上行鏈路控制資訊位元流並映射到複數個資源元素上；以及 透過一實體上行鏈路控制通道發送該上行鏈路控制資訊。
  2. 如發明申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該第一上行鏈路控制資訊位元流包括通道狀態資訊資訊之一第一部分。
  3. 如發明申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該第二上行鏈路控制資訊位元流包括通道狀態資訊資訊之一第二部分。
  4. 如發明申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該第一上行鏈路控制資訊位元流和該第二上行鏈路控制資訊位元流係分別且獨立地被調製和映射。
  5. 如發明申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該第一上行鏈路控制資訊碼字大小和該第二上行鏈路控制資訊碼字大小相加為該實體上行鏈路控制通道之一預定義總大小。
  6. 如發明申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該第一上行鏈路控制資訊位元流之該調整係為了確保該第一上行鏈路控制資訊位元流之調製符號為一整數。
  7. 如發明申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該第一上行鏈路控制資訊位元流之該調整係為了在該第一上行鏈路控制資訊位元流和該第二上行鏈路控制資訊位元流之間實現並行處理。
  8. 如發明申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該第一上行鏈路控制資訊位元流之該調整包括執行一上限操作。
  9. 如發明申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該調製方案係二進位相移鍵控、正交相移鍵控或正交幅度調製。
  10. 一種使用者設備，包括： 一編碼器，在一新無線電網路中對一上行鏈路控制資訊進行編碼，其中，該上行鏈路控制資訊被編碼成包括具有一第一上行鏈路控制資訊碼字大小之一第一上行鏈路控制資訊位元流和具有一第二上行鏈路控制資訊碼字大小之一第二上行鏈路控制資訊位元流； 一配置和控制電路，調整該第一上行鏈路控制資訊位元流，使該第一上行鏈路控制資訊碼字大小係一調製階數之倍數； 一調製器，使用具有該調製階數之一調製方案調製該已調整第一上行鏈路控制資訊位元流並將其映射到複數個資源元素上；以及 一發送器，透過一實體上行鏈路控制通道發送該上行鏈路控制資訊。
  11. 如發明申請專利範圍第10項所述之使用者設備，其中，該第一上行鏈路控制資訊位元流包括通道狀態資訊資訊之一第一部分。
  12. 如發明申請專利範圍第10項所述之使用者設備，其中，該第二上行鏈路控制資訊位元流包括通道狀態資訊資訊之一第二部分。
  13. 如發明申請專利範圍第10項所述之使用者設備，其中，該第一上行鏈路控制資訊位元流和該第二上行鏈路控制資訊位元流係分別且獨立地被調製和映射。
  14. 如發明申請專利範圍第10項所述之使用者設備，其中，該第一上行鏈路控制資訊碼字大小和該第二上行鏈路控制資訊碼字大小相加為該實體上行鏈路控制通道之一預定義總大小。
  15. 如發明申請專利範圍第10項所述之使用者設備，其中，該第一上行鏈路控制資訊位元流之該調整係為了確保該第一上行鏈路控制資訊位元流之調製符號為一整數。
  16. 如發明申請專利範圍第10項所述之使用者設備，其中，該第一上行鏈路控制資訊位元流之該調整係為了在該第一上行鏈路控制資訊位元流和該第二上行鏈路控制資訊位元流之間實現並行處理。
  17. 如發明申請專利範圍第10項所述之使用者設備，其中，該第一上行鏈路控制資訊位元流之該調整包括執行一上限操作。
  18. 如發明申請專利範圍第10項所述之使用者設備，其中，該調製方案係二進位相移鍵控、正交相移鍵控或正交幅度調製。
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