CN101287281A - 无线通信***中下行调度控制信令的传输设备和方法 - Google Patents

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李迎阳
李小强
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Abstract

本发明提供了在时分双工***中传输下行调度控制信令的方法。在时分双工***中，基站在下行物理控制信道中传输时域资源信息来指示在调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧；基站传输所述的下行物理控制信道。可以有效地降低下行物理控制信道的开销，从而提高***的频谱利用率。可以有效地降低用户设备接收下行物理控制信道的复杂度，从而提高用户设备的待机时间。可以有效地利用s***的时频资源，从而提高***的频谱利用率。

Description

无线通信***中下行调度控制信令的传输设备和方法
技术领域
本发明涉及无线通信***，特别是涉及无线通信***中下行调度控制信令的传输设备和方法。
背景技术
现在，3GPP标准化组织已经着手开始对其现有***规范进行长期的演进(LTE，Long Term Evolution)。在众多的物理层传输技术当中，基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，以下简称OFDM)的下行传输技术和基于单载波频分多址接入(Single CarrierFrequency Division Multiple Access，以下简称SC-FDMA)的上行传输技术是研究的热点。OFDM技术本质上是一种多载波调制通信技术，其基本原理是把一个高速率的数据流分解为若干个低速率数据流在一组相互正交的子载波上同时传送。OFDM技术由于其多载波性质，在很多方面具有性能优势。SC-FDMA技术本质上是一种单载波传输技术，其信号峰平比(Peak to Average Power Ratio，以下简称PAPR)比较低，从而移动终端的功率放大器可以以较高的效率工作，扩大小区的覆盖范围，同时通过添加循环前缀(Cyclic Prefix)和频域均衡，其处理复杂度比较低。
无线通信***根据其双工方式可以分为频分双工(FDD)和时分双工(TDD)。FDD双工方式是指无线***中的两个方向上的通信分别在两个相隔一定距离的频率上完成，从而通信实体可以同时完成接收和发送的操作。TDD双工方式是指无线***中的两个方向上的通信在相同的频率上完成，从而通信实体不能同时进行接收和发送的操作，即接收和发送的操作在时间上分开。在LTE中，TDD双工方式有两种不同的帧结构：即一般TDD帧结构(Generic TDD Frame Structure)和备选TDD帧结构(Alternative TDD Frame Structure，缩写为A-TDD)。其中一般TDD帧结构与FDD的帧结构基本相同，而备选TDD帧结构有其特殊的结构。下文中将分别给出这两种结构。
根据现有的关于LTE的讨论结果，如图1所示是LTE***下行FDD和一般TDD的帧结构，在LTE***中的无线资源是指***或用户设备可以占用的时间和频率资源，可以用无线帧(Radio Frame)(101-103)为单位来做区分，无线帧的时间长度与WCDMA***的无线帧的时间长度相同，即其时间长度为10ms；每个帧细分为多个时隙(Slot)(104-107)，目前的假设是每个无线帧包含20个时隙，时隙的时间长度为0.5ms；每个时隙又包含多个OFDM符号，根据目前的假设，LTE***中有效OFDM符号的时间长度约为66.7μs。OFDM符号的CP的时间长度可以有两种，即短CP的时间长度大约为4.8μs，长CP的时间长度大约16.7μs，长CP时隙用于多小区广播/多播和小区半径非常大的情况，短CP时隙(108)包含7个OFDM符号，长CP时隙(109)包含6个OFDM符号。
根据当前LTE的讨论结果，图2是LTE A-TDD***的帧结构，无线帧(radio frame)(201-203)的时间长度为10ms；每个帧等分为两个5ms的半帧(half-frame)(204、205)；每个半帧包含7个时隙(206～212)和三个特殊的域，即下行导频时隙(DwPTS)(213)、保护间隔(GP)(214)和上行导频时隙(UpPTS)(215)。并且每个半帧的时隙0(206)和DwPTS固定用于下行传输，UpPTS和每个半帧的时隙1(207)固定用于上行传输。以抽样频率为30.72MHz为例，每个时隙(206～212)包含20736个抽样，时间为0.625ms；DwPTS包含2572个抽样，时间约为83.7ms；GP包含1536个抽样，时间为50ms；UpPTS包含4340个抽样，时间约为141.3ms。与FDD***相同，其有效OFDM符号的时间长度约为66.7μs，OFDM符号的CP的时间长度可以有两种，短CP的时间长度大约为7.29μs，长CP的时间长度大约为16.67μs。短CP时隙(216)包含9个OFDM符号和一个时隙间隔(TI)(218)，长CP时隙(217)包含8个OFDM符号和一个TI(219)。注意两种TI(218、219)的时间长度不相等。根据目前的讨论结果，每个时隙是一个子帧。
在OFDM***中，如果用户的数据被映射到连续的子载波上，则是局部式传输。如果用户的数据被映射到分散的子载波上，则是分布式传输。同一小区内的用户设备所使用的子载波通常不会重叠，这种资源分配方式被称为在频域的正交资源分配。在时域的正交资源的分配方式是基站对同一小区内的用户设备使用不同的时隙或OFDM符号来传输数据。综合频域和时域的资源分配方式，在OFDM***中可以将下行的资源以时域和频域二维格的方式分配给用户。
在通信***中，基站通过在每个调度时刻发送控制信令完成资源分配和对各个用户设备的收发的控制，在本专利中，将针对每个用户设备的控制信令称为下行物理控制信道。在当前LTE的讨论中，下行物理控制信道既可以承载下行调度控制信令，也可以承载上行调度控制信令。同时下行物理控制信道也可以传输对上行发送数据的确认信息(ACK/NACK)。
在当前的A-TDD的讨论中，在DwPTS中传输主同步信道(PrimarySynchronization Channel，以下简称为P-SCH)。P-SCH使用***带宽中心的72个子载波。对于DwPTS中剩余的子载波，目前一种提案是在其中传输数据。
在当前的LTE讨论中，***的广播信息可以在主广播信道(PrimaryBroadcast Channel，以下简称为P-BCH)和动态广播信道(DynamicBroadcast Channel，以下简称为D-BCH)中传输。另外还可能定义次广播信道(Secondary Broadcast Channel，以下简称为S-BCH)来传输广播信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种时分双工***中下行调度控制信令的传输设备和方法。
按照本发明的一方面，一种时分双工***中下行调度控制信令的传输方法，包括步骤：
a)在时分双工***中，基站在下行物理控制信道中传输时域资源信息来指示在调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧；
b)基站传输所述的下行物理控制信道。
按照本发明的另一方面，一种时分双工***中用户设备接收控制信令的方法，包括如下步骤：
a)在时分双工***中，用户设备检测下行物理控制信道；
b)用户设备按照下行物理控制信道中传输的时域资源信息所指示的调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧信息来读取下行数据。
按照本发明的另一方面，一种时分双工***中基站传输下行调度控制信令的设备，包括发射部分，还包括：
调度器模块，用于根据用户设备汇报的CQI以及用户设备的数据业务信息从而确定如何将资源块分配给各个用户设备；
控制信令生成器模块，用于根据资源块分配的状况产生一个或多个下行物理控制信道，并在各个下行物理控制信道中传输时域资源信息来指示在调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧；
所述的发射装置将各个下行物理控制信道发射到无线信道中。
按照本发明的另一方面，一种时分双工***中用户设备处理控制信令的设备，包括接收部分，还包括：
物理信道解复用器，用于将接收的信号解复用出各个下行物理控制信道以及其他物理信道；
控制信令处理器，用于将下行物理控制信道中传输的时域资源信息所指示的调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧信息提供给物理信道解复用器；
所述的接收装置将基站发送的射频信号进行接收，进行射频接收和模数转换等处理后，传输至物理信道解复用器。
按照本发明的另一方面，一种时分双工***中下行调度控制信令的传输方法，包括步骤：
a)在时分双工***中，基站配置在每个半帧中使用两个子帧来传输下行物理控制信道；
b)基站传输所述的下行物理控制信道。
按照本发明的另一方面，一种时分双工***中用户设备接收控制信令的方法，包括步骤：
a)在时分双工***中，当基站配置在每个半帧中使用两个子帧来传输下行物理控制信道时，用户设备在其中的一个子帧内仅接收下行调度控制信令，而在另一个子帧内仅接收上行调度控制信令；
b)用户设备根据所接收的下行或上行调度控制信令相应地接收下行数据或者是发射上行数据。
按照本发明的另一方面，一种时分双工***中用户设备接收控制信令的方法，包括步骤：
a)在时分双工***中，当基站配置在每个半帧中使用两个子帧来传输下行物理控制信道时，在不单独传输下行调度控制信令的子帧内，用户设备先检测是否有上行调度控制信令传输，如果有上行调度控制信令传输，用户设备继续检测是否有下行调度控制信令传输；如果没有上行调度控制信令传输，用户设备停止检测当前子帧的下行物理控制信道。在不单独传输上行调度控制信令的子帧内，用户设备先检测是否有下行调度控制信令传输。如果有下行调度控制信令传输，用户设备继续检测是否有上行调度控制信令传输；如果没有下行调度控制信令传输，用户设备停止检测当前子帧的下行物理控制信道；
b)用户设备根据所接收的下行或上行调度控制信令相应地接收下行数据或者是发射上行数据。
按照本发明的另一方面，一种时分双工***中下行调度控制信令的传输方法，包括步骤：
a)在备选TDD帧结构中，基站配置在下行导频时隙中的部分时频资源来传输下行物理控制信道；
b)基站在所述下行导频时隙中传输所述的下行物理控制信道。
采用本发明所提出的第一种方法，可以有效地降低下行物理控制信道的开销，从而提高***的频谱利用率。采用本发明所提出的第二种方法，可以有效地降低用户设备接收下行物理控制信道的复杂度，从而提高用户设备的待机时间。采用本发明所提出的第三种方法，可以有效地利用***的时频资源，从而提高***的频谱利用率。
附图说明
图1是LTE***下行FDD和一般TDD的帧结构；
图2是LTE A-TDD***的帧结构；
图3是LTE A-TDD***的上下行分配示例；
图4是LTE一般TDD***的上下行分配示例；
图5是基站调度资源和发射控制信令的设备图；
图6是用户设备处理控制信令的设备图；
图7是实施例一的示意图；
图8是基站发射机硬件框图的一个示例；
图9是用户设备接收机硬件框图的一个示例；
图10是实施例二的示意图；
图11是实施例三的示意图。
具体实施方式
本发明提出了三种时分双工***中下行调度控制信令的传输设备和方法。
方法一：在下行物理控制信道中传输指示了在剩余的调度周期内数 据传输所使用的子帧的时域资源信息
本方法包括步骤：
a)在时分双工***中，基站在下行物理控制信道中传输时域资源信息来指示在调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧；
b)基站传输所述的下行物理控制信道。
在本方法的步骤a)中，调度周期是指在用户设备被调度的下行时间间隔。在LTE A-TDD***中，调度周期有两种划分方式。一种方式是将一个半帧作为一个调度周期，另一种方式是以上行至下行的转换点后的第一个下行子帧为调度周期的起点，而以下一个半帧的子帧0为调度周期的终点。以图3所示的上下行分配为例。在图3中，子帧0(301)，DwPTS(302)，子帧3(307)，子帧4(308)，子帧5(309)，和子帧6(310)用来传输下行数据，而UpPTS(304)，子帧1(305)，子帧2(306)用来传输上行数据。按照第一种方式的调度周期如图3中的调度周期1所示，包括子帧0，子帧3，子帧4，子帧5，子帧6。按照第二种方式的调度周期如图3中的调度周期2所示，包括子帧3，子帧4，子帧5，子帧6和下一个半帧的子帧0。值得注意的是DwPTS并没有被包括在上述的描述中，由于DwPTS只包含一个OFDM符号，因此如果用来传输数据的话，可以看作是子帧0的延伸。
在LTE一般TDD***中，调度周期为无线帧内连续的下行传输间隔。以图4所示的上下行分配为例。在图4中，子帧0(401)，子帧1(402)，子帧2(403)，子帧5(406)，子帧6(407)，和子帧7(408)用来传输下行数据，而子帧3(404)，子帧4(405)，子帧8(409)，和子帧9(410)用来传输上行数据。调度周期如图4中所示，例如子帧0，子帧1，和子帧2可以作为一个调度周期，子帧5，子帧6，和子帧7也可以作为一个调度周期。
在本方法中，基站在传输下行物理控制信道的子帧内传输对应用户设备的数据，同时在下行物理控制信道中用时域资源信息来指示在调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧。该时域资源信息的长度可以是定长的(即与下行物理控制信道传输的子帧位置无关)，也可以是变长的(即与下行物理控制信道传输的子帧位置相关)。时域资源信息可以变长的主要原因是在调度周期内，用户设备的数据并不在下行物理控制信道传输的子帧前传输。需要注意的是在本专利中所描述的定长和变长时域资源信息是在给定的上下行分配比例的前提下。
时域资源信息可以用两种方式来指示。第一种是位图(Bitmap)方式，即用一个比特来指示所对应的子帧是否有相应的下行数据传输。该方式非常灵活，可以支持下行数据在调度周期内不连续传输的情况。另外一种方式是指示所使用的子帧的个数。在该方式下要求某个用户设备的下行数据在调度周期内连续传输。
由于时域资源信息的长度可以是定长和变长两种，同时指示方式可以采用位图和个数两种方式，下文对可能的四种组合进行更详细的描述。在下文的描述中，设定一个调度周期内有N个下行子帧，分别记为DLi，0≤i≤N-1。例如对应与图3所示的LTE A-TDD***的上下行分配示例中，N＝5。对应于调度周期1，DL0为子帧0，DL1为子帧3，DL2为子帧4，DL3为子帧5，DL4为子帧6。对应于调度周期2，DL0为子帧3，DL1为子帧4，DL2为子帧5，DL3为子帧6，DL4为下一个半帧中的子帧0。对应于图3所示的LTE一般TDD***的上下行分配示例，对应与第一个调度周期，DL0为子帧0，DL1为子帧1，DL2为子帧2；对应与第二个调度周期，DL0为子帧5，DL1为子帧6，DL2为子帧7。并且设定用户设备在DLj，0≤j≤N-1中检测到相对应的下行物理控制信道。
组合一：时域资源信息的长度固定，并且用位图来指示。在该方式下，用位图来指示调度周期内除下行物理控制信道所在子帧外的其他子帧是否传输了该下行物理控制信道所对应的用户设备的数据。在该方式下，用N-1个比特来指示DLi，0≤i≤N-1，i≠j中是否还传输了该用户设备的下行数据。例如可以用DLi＝1来指示在DLi中传输了该用户设备的下行数据，而用DLi＝0来指示在DLi中并未传输该用户设备的下行数据。当然也可以用DLi＝1来指示在DLi中并未传输该用户设备的下行数据，而用DLi＝0来指示在DLi中传输了该用户设备的下行数据。需要注意的是在该组合下，DLi，0≤i＜j的信息可以任意设置，这是由于在该调度周期内，用户设备的下行数据从DLj开始传输。
组合二：时域资源信息的长度固定，并且用所使用的子帧的个数来指示。该方式下的时域资源信息为调度周期内除下行物理控制信道所在子帧外的传输了该下行物理控制信道所对应的用户设备的数据的子帧的个数。在该方式下，固定地用
Figure A20071010056900151
个比特来指示DLi，j＜i≤N-1中是否还传输了该用户设备的下行数据(其中
Figure A20071010056900152
指示对x进行向上取整操作)。设定时频资源所指示的值为M。则M＝0指示DLi，j＜i≤N-1均没有该用户的下行数据；M＝1指示DLj+1中有该用户的下行数据；M＝2指示DLj+1和DLj+2中有该用户的下行数据；依此类推。
组合三：时域资源信息的长度可变，并且用位图来指示。在该方式下，用可变长度的位图来指示调度周期内在下行物理控制信道所在子帧后的其他子帧是否传输了该下行物理控制信道所对应的用户设备的数据。在该方式下，用N-j-1个比特来指示DLi，j＜i≤N-1中是否还传输了该用户设备的下行数据。例如可以用DLi＝1来指示在DLi中传输了该用户设备的下行数据，而用DLi＝0来指示在DLi中并未传输该用户设备的下行数据。当然也可以用DLi＝1来指示在DLi中并未传输该用户设备的下行数据，而用DLi＝0来指示在DLi中传输了该用户设备的下行数据。
组合四：时域资源信息的长度可变，并且用所使用的子帧的个数来指示。该方式下的时域资源信息为调度周期内在下行物理控制信道所在子帧后的传输了该下行物理控制信道所对应的用户设备的数据的子帧的个数。在该方式下，用
Figure A20071010056900161
个比特来指示DLi，j＜i≤N-1中是否还传输了该用户设备的下行数据。设定时频资源所指示的值为M。则M＝0指示DLi，j＜i≤N-1均没有该用户的下行数据；M＝1指示DLj+1中有该用户的下行数据；M＝2指示DLj+1和DLj+2中有该用户的下行数据；依此类推。该组合与组合二的区别在与组合二中用固定的长度来指示时域资源信息，而在本组合中，时域资源信息的长度取决与下行物理控制信道传输的位置。
需要注意的是本方法并不限定对应与同一个用户设备，在同一调度周期内不同子帧内传输的下行数据是联合进行编码还是分别进行编码。同时本方法也不限定这些不同的子帧属于同一个HARQ进程还是属于不同的HARQ进程。
在本方法中，用户设备的操作如下所示。
a)在时分双工***中，用户设备检测下行物理控制信道；
c)用户设备按照下行物理控制信道中传输的时域资源信息所指示的调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧信息来读取下行数据。
在步骤a)中，用户设备首先检测下行物理控制信道。用户设备可以检测调度周期内的所有的下行子帧内的下行物理控制信道，也可以由网络配置用户设备只检测部部分下行子帧。基站在D-BCH(或者S-BCH)中来广播具体需要检测的下行子帧的位置，这样以该基站为服务基站(Serving Node B)的用户设备均可以按照该配置信息来检测下行物理控制信道。另外基站也可以通过高层信令来单独配置每个用户设备需要检测的下行子帧的位置。
在步骤b)中，当用户设备检测到在某个子帧中基站向该用户设备发送了下行物理控制信道时，用户设备读取该下行物理控制信道，并通过时域资源信息获取下行数据在该调度周期内所使用的子帧的位置，从而用户设备可以读取相应的下行数据。
如图5所示基站调度资源和发射控制信令的设备图中，基站的控制信令生成器模块502是本发明的体现。基站的调度器模块501根据用户设备汇报的CQI以及用户设备的数据业务信息从而确定如何将资源块分配给各个用户设备；基站的控制信令生成器模块502根据资源块分配的状况产生一个或多个下行物理控制信道，并在各个下行物理控制信道中传输时域资源信息来指示在调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧；最后基站将各个下行物理控制信道在发射装置503中发射。具体的基站发射硬件框图在实施例中给出。
如图6所示用户设备处理控制信令的设备图，用户设备的控制信令处理器模块603是本发明的体现。601接收装置将基站发送的射频信号进行接收，进行射频接收和模数转换等处理后在模块602物理信道解复用器中解复用出各个下行物理控制信道以及其他物理信道。在模块603控制信令处理器中，用户设备将下行物理控制信道中传输的时域资源信息所指示的调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧信息提供给模块602物理信道解复用器，从而用户设备可以读取相应的下行数据。具体的用户设备接收硬件框图在实施例中给出。
方法二：基站配置在每个半帧中使用两个子帧来传输下行物理控制 信道
本方法包括步骤：
a)在时分双工***中，基站配置在每个半帧中使用两个子帧来传输下行物理控制信道；
b)基站传输所述的下行物理控制信道。
在本方法中所使用的两个子帧的位置可以固定，也可以由网络来配置。当使用固定的两个子帧来传输时，一种方式是在子帧0和在上行到下行的转换点后的第一个子帧内传输下行物理控制信道。以图3所示的LTEA-TDD***为例，下行物理控制信道在子帧0(301)和子帧3(307)中传输。当由网络来配置时，基站在D-BCH(或者S-BCH)中来广播用来传输下行物理控制信道的两个子帧的位置，这样以该基站为服务基站(Serving Node B)的用户设备均可以按照该配置信息来检测下行物理控制信道。另外基站也可以通过高层信令来单独通知每个用户设备传输下行物理控制信道的两个子帧的位置。
对两个子帧中所传输的下行物理控制信道的类型，主要有三种设置。
设置一：对两个子帧中所传输的下行物理控制信道的类型没有任何限制，即下行调度控制信令和上行调度控制信令均可以传输。该方式提供给基站调度最大的灵活性。
设置二：在其中的一个子帧内只传输下行调度控制信令，而在另一个子帧内只传输上行调度控制信令。以在子帧0和在上行到下行的转换点后的第一个子帧传输下行物理控制信道为例，一种方式是在子帧0中传输上行调度控制信令，而在上行到下行的转换点后的第一个子帧内传输下行调度控制信令。在该方式下，用户设备在特定的子帧内只需要按照所要检测的控制信令的类型来进行相应的检测。例如在上述的例子中，在子帧0中，用户设备只需要按照上行调度控制信令可能的格式来检测下行物理控制信道；而在上行到下行的转换点后的第一个子帧内，用户设备只需要按照下行调度控制信令可能的格式来检测下行物理控制信道。
设置三：在其中的一个子帧内不单独传输下行调度控制信令，而在另一个子帧内不单独传输上行调度控制信令。在该方式下，如果一个用户设备在一个半帧内既有下行调度控制信令，又有上行调度控制信令，在满足定时要求的情况下，基站可以选择两个子帧中的一个子帧来同时传输两种下行物理控制信道；或者当由于定时的关系这两个控制信令不能在同一个子帧内传输时，基站在两个子帧内分别传输下行控制信令和上行控制信令。这里的定时关系是指由于基站或者用户设备的处理时间和TDD***的帧结构等因素导致对基站发送下行物理控制信道的定时位置的限制。而当用户设备在一个半帧内仅有下行调度控制信令或者上行调度控制信令时，则只能在某个特定的子帧内传输，并且单独的下行调度控制信令和单独的上行调度控制信令所对应的子帧不同。以在子帧0和在上行到下行的转换点后的第一个子帧传输下行物理控制信道为例，子帧0内不单独传输下行调度控制信令，而上行到下行的转换点后的第一个子帧内不单独传输上行调度控制信令。当一个用户设备在一个半帧内既有下行调度控制信令，又有上行调度控制信令，在满足定时要求的情况下，基站可以选择两个子帧中的一个子帧来同时传输两种下行物理控制信道；当由于定时的关系这两个控制信令不能在同一个子帧内传输时，基站在上行到下行的转换点后的第一个子帧内传输下行控制信令，并在子帧0内传输上行控制信令。而当用户设备在一个半帧内仅有下行调度控制信令时，基站仅在上行到下行的转换点后的第一个子帧内传输下行物理控制信道；而当用户设备在一个半帧内仅有上行调度控制信令时，基站仅在子帧0内传输下行物理控制信道。用户设备的操作如下。在不单独传输下行调度控制信令的子帧内，用户设备先检测是否有上行调度控制信令传输。如果有上行调度控制信令传输，用户设备继续检测是否有下行调度控制信令传输；如果没有上行调度控制信令传输，用户设备停止检测当前子帧的下行物理控制信道。在不单独传输上行调度控制信令的子帧内，用户设备先检测是否有下行调度控制信令传输。如果有下行调度控制信令传输，用户设备继续检测是否有上行调度控制信令传输；如果没有下行调度控制信令传输，用户设备停止检测当前子帧的下行物理控制信道。
需要注意的是，上述讨论中的下行调度控制信令并不包括下行传输的ACK/NAK。对于ACK/NAK，有两种传输方式。一种方式是ACK/NAK固定在两个子帧中的一个内传输。以在子帧0和在上行到下行的转换点后的第一个子帧传输下行物理控制信道为例，可以固定ACK/NAK在子帧0中传输。另外一种方式是ACK/NAK可以在两个子帧中的任意一个中传输，但是具体到每一个用户设备，基站在下行传输ACK/NAK所使用的子帧可以根据定时关系的要求来选择，或者是由基站进行配置。
方法三：使用下行导频时隙(DwPTS)中的部分时频资源来传输下行 物理控制信道
本方法包括步骤：
a)在备选TDD帧结构中，基站配置在下行导频时隙中的部分时频资源来传输下行物理控制信道；
b)基站在所述下行导频时隙中传输所述的下行物理控制信道。
由于DwPTS中只有频率中心附近的72个子载波用来传输P-SCH，因此在本方法中用DwPTS中的部分子载波来传输下行物理控制信道。可以用来被传输的下行物理控制信道可以包括下行调度控制信令，上行调度控制信令，和对上行发送数据的确认信息(ACK/NACK)。
基站在D-BCH(或者S-BCH)中来配置DwPTS中的部分时频资源来传输下行物理控制信道。例如，基站可以配置DwPTS中除了用来传输P-SCH的子载波来传输下行调度控制信令，上行调度控制信令，对上行发送数据的确认信息(ACK/NACK)这三种信令中的一种或多种。
对于用户设备而言，当用户设备获知DwPTS中传输了下行调度控制信令和上行调度控制信令时，用户设备除了在下行子帧中检测下行调度控制信令和上行调度控制信令外，还需要检测DwPTS中的下行调度控制信令和上行调度控制信令。当DwPTS中仅用来传输ACK/NAK时，用户设备仅当基站配置其接收DwPTS中的ACK/NAK时才需要对其进行检测。
实施例
本部分给出了该发明的三个实施例。为了避免使本专利的描述过于冗长，在下面的说明中，略去了对公众熟知的功能或者装置等的详细描述。
第一实施例：
本实施例对应于基站在下行物理控制信道中传输指示了在剩余的调度周期内数据传输所使用的子帧的时域资源信息。
如图7所示，子帧0(701)，DwPTS(702)，子帧3(708)，子帧4(709)，子帧5(310)，和子帧6(711)用来传输下行数据，而UpPTS(704)，子帧1(705)，子帧2(706)用来传输上行数据。按照上文所述第二种方式的调度周期包括子帧3，子帧4，子帧5，子帧6和下一个半帧的子帧0(712)。
基站的操作如下所述。在本实施例中，设定基站在子帧3传输对某个用户设备的下行物理控制信道(707)。该下行物理控制信道位于子帧3开始的几个OFDM符号中。并且设定基站为该用户设备在子帧3，子帧4，和子帧5中传输下行数据。设定基站按照上文所述的组合三的方式来传输时域资源信息，即传输可变长度的位图来指示时频资源信息。则在本实施例中，基站传输4比特的时频资源信息用来指示在子帧4，子帧5，子帧6和下一个半帧的子帧0中是否传输了该用户设备的数据。在本实施例中，基站传输“1100”用来指示该用户设备的下行数据在子帧4和子帧5中传输，但是并没有在子帧6和下一个半帧的子帧0中传输。
用户设备的操作如下所述。用户设备首先检测下行物理控制信道。在本实施例中，用户设备在子帧3中检测出了基站发给其的下行物理控制信道。用户设备读取该下行物理控制信道，并通过时域资源信息“1100”获取基站还在子帧4和子帧5中传输了该用户设备的下行数据，从而用户设备获知在该调度周期内，基站为该用户设备在子帧3，子帧4，和子帧5中传输下行数据，因此用户设备可以相应地读取下行数据。
图8是本发明基站发射机备硬件框图的一个示例。如图所示，基站生成一个或多个下行物理控制信道(801)，并在下行物理控制信道中传输时域资源信息来指示在调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧；然后对其进行信道编码和交织(802)，速率匹配(803)，接下来对信号进行QAM调制(804)，然后输入复用器(809)；基站对当前调度的用户的数据(805)进行信道编码和交织(806)，速率匹配(807)，接着对信号执行QAM调制(808)，并输入复用器(809)；复用器(809)把控制信息和数据复用到一起，然后基站对复用信号执行OFDM调制(IFFT)(810)，添加循环前缀(811)，数/模变换(812)，最后通过射频发射机(813)和天线(814)发射。
图9是本发明用户设备接收硬件框图的一个示例。用户设备通过天线(901)和射频接收机(902)接收来自基站的信号，经模/数转换(903)，去除循环前缀(904)，执行OFDM解调(FFT)(905)并输入解复用器(906)；用户设备首先处理解复用器(906)输出的下行物理控制信道，对其执行QAM解调(907)，解速率匹配(908)，解交织和信道译码(909)，从译码出的下行物理控制信道(910)中的时域资源信息中获取下行数据在该调度周期内所使用的子帧的位置，从而用户设备可以相应地从解复用器(906)中在相应的时频资源上读取数据，然后执行QAM解调(911)，解速率匹配(912)，解交织和信道译码(913)，最后得到用户数据(914)。
第二实施例：
本实施例对应于基站配置在每个半帧中使用两个子帧来传输下行物理控制信道，并且基站在其中的一个子帧内不单独传输下行调度控制信令，而在另一个子帧内不单独传输上行调度控制信令。在所有的三个示例当中，子帧0，子帧3，子帧4，子帧5，和子帧6为下行子帧，而子帧1和子帧2为上行子帧。另外，基站使用子帧0和子帧3来传输下行物理控制信道，并且子帧0内不单独传输下行调度控制信令，而子帧3内不单独传输上行调度控制信令。
在示例一中，基站在子帧0(1002)内传输的下行物理控制信道中传输了某个用户设备的上行调度控制信令(1001)，并且该上行调度控制信令指示用户设备在子帧2(1004)中发送上行数据。对于该用户设备而言，在子帧0内，用户设备先检测是否有上行调度控制信令传输。在本示例中，用户设备检测到基站传输的上行调度控制信令(1001)，因次用户设备继续检测是否有下行调度控制信令传输，并且没有发现相应的下行调度控制信令。然后用户设备在子帧2中传输上行数据。
在示例二中，基站在子帧3(1014)内传输的下行物理控制信道中传输了某个用户设备的下行调度控制信令(1013)，并且该下行调度控制信令指示用户设备在子帧4(1015)和子帧5(1016)中接收下行数据。对于该用户设备而言，在子帧3内，用户设备先检测是否有下行调度控制信令传输。在本示例中，用户设备检测到基站传输的下行调度控制信令(1013)，因次用户设备继续检测是否有上行调度控制信令传输，并且没有发现相应的上行调度控制信令。然后用户设备在子帧4和子帧5中接收下行数据。
在示例三中，基站在子帧0(1021)内传输的下行物理控制信道中同时传输了某个用户设备的上行调度控制信令和下行调度控制信令(1020)，并且该上行调度控制信令指示用户设备在子帧2(1023)中发送上行数据，该下行调度控制信令指示用户设备在子帧3(1024)和子帧4(1025)中接收下行数据。对于该用户设备而言，在子帧0内，用户设备先检测是否有上行调度控制信令传输。在本示例中，用户设备检测到基站传输的上行调度控制信令，因此用户设备继续检测是否有下行调度控制信令传输，并且继而检测到相应的下行调度控制信令。然后用户设备在子帧2中传输上行数据，并且在子帧3和子帧4中接收下行数据。
第三实施例：
本实施例对应于基站使用下行导频时隙(DwPTS)中的部分时频资源来传输下行物理控制信道。在本实施例中，传输的是下行的ACK/NAK。
如图11所示，，基站配置用户设备检测DwPTS中的ACK/NAK。因此当用户设备在子帧2(1101)中发送上行数据后，用户设备在DwPTS(1102)中检测传输的ACK/NAK。需要注意的是图11中所示的下行ACK/NAK仅为针对该用户设备的ACK/NAK。用户设备然后根据ACK/NAK中的信息来判断是否重传数据。

Claims (42)

1. 一种时分双工***中下行调度控制信令的传输方法，包括步骤：
a)在时分双工***中，基站在下行物理控制信道中传输时域资源信息来指示在调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧；
b)基站传输所述的下行物理控制信道。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的调度周期在LTEA-TDD***中是一个半帧。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的调度周期在LTEA-TDD***中以上行至下行的转换点后的第一个下行子帧为调度周期的起点，而以下一个半帧的子帧0为调度周期的终点。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的调度周期在LTE一般TDD***中为无线帧内连续的下行传输间隔。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于基站在传输下行物理控制信道的子帧内传输对应用户设备的数据。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的时频资源的传输方法是用位图来指示调度周期内除下行物理控制信道所在子帧外的其他子帧是否传输了该下行物理控制信道所对应的用户设备的数据。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于设定一个调度周期内有N个下行子帧，分别记为DLi，0≤i≤N-1，同时设定用户设备在DLj，0≤j≤N-1中检测到相对应的下行物理控制信道，则时域资源信息用N-1个比特来指示DLi，0≤i≤N-1，i≠j中是否还传输了该用户设备的下行数据。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于用DLi＝1来指示在DLi中传输了该用户设备的下行数据，而用DLi＝0来指示在DLi中并未传输该用户设备的下行数据。
9. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于用DLi＝1来指示在DLi中并未传输该用户设备的下行数据，而用DLi＝0来指示在DLi中传输了该用户设备的下行数据。
10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的时频资源的传输方法是用固定长度的信息来指示调度周期内除下行物理控制信道所在子帧外的传输了该下行物理控制信道所对应的用户设备的数据的子帧的个数。
11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于设定一个调度周期内有N个下行子帧，分别记为DLi，0≤i ≤N-1，同时设定用户设备在DLj，0≤j≤N-1中检测到相对应的下行物理控制信道，则时域资源信息用「log2 N
Figure A2007101005690003C1
个比特来指示DLi，j＜i≤N-1中是否还传输了该用户设备的下行数据。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于设定时频资源所指示的值为M。则M＝0指示DLi，j＜i≤N-1均没有该用户的下行数据；M＝1指示DLj+1中有该用户的下行数据；M＝2指示DLj+1和DLj+2中有该用户的下行数据；依此类推。
13. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的时频资源的传输方法是用可变长度的位图来指示调度周期内在下行物理控制信道所在子帧后的其他子帧是否传输了该下行物理控制信道所对应的用户设备的数据。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于设定一个调度周期内有N个下行子帧，分别记为DLi，0≤i≤N-1，同时设定用户设备在DLj，0≤j≤N-1中检测到相对应的下行物理控制信道，则时域资源信息用N-j-1个比特来指示DLi，j＜i≤N-1中是否还传输了该用户设备的下行数据。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于用DLi＝1来指示在DLi中传输了该用户设备的下行数据，而用DLi＝0来指示在DLi中并未传输该用户设备的下行数据。
16. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于用DLi＝1来指示在DLi中并未传输该用户设备的下行数据，而用DLi＝0来指示在DLi中传输了该用户设备的下行数据。
17. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的时频资源的传输方法是用可变长度的信息来指示调度周期内在下行物理控制信道所在子帧后的传输了该下行物理控制信道所对应的用户设备的数据的子帧的个数。
18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于设定一个调度周期内有N个下行子帧，分别记为DLi，0≤i≤N-1，同时设定用户设备在DLj，0≤j≤N-1中检测到相对应的下行物理控制信道，则时域资源信息用「log2(N-j)个比特来指示DLi，j＜i≤N-1中是否还传输了该用户设备的下行数据。
19. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于设定时频资源所指示的值为M。则M＝0指示DLi，j＜i≤N-1均没有该用户的下行数据；M＝1指示DLj+1中有该用户的下行数据；M＝2指示DLj+1和DLj+2中有该用户的下行数据；依此类推。
20. 一种时分双工***中用户设备接收控制信令的方法，包括如下步骤：
a)在时分双工***中，用户设备检测下行物理控制信道；
b)用户设备按照下行物理控制信道中传输的时域资源信息所指示的调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧信息来读取下行数据。
21. 一种时分双工***中基站传输下行调度控制信令的设备，包括发射部分，还包括：
调度器模块，用于根据用户设备汇报的CQI以及用户设备的数据业务信息从而确定如何将资源块分配给各个用户设备；
控制信令生成器模块，用于根据资源块分配的状况产生一个或多个下行物理控制信道，并在各个下行物理控制信道中传输时域资源信息来指示在调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧；
所述的发射装置将各个下行物理控制信道发射到无线信道中。
22. 一种时分双工***中用户设备处理控制信令的设备，包括接收部分，还包括：
物理信道解复用器，用于将接收的信号解复用出各个下行物理控制信道以及其他物理信道；
控制信令处理器，用于将下行物理控制信道中传输的时域资源信息所指示的调度周期的剩余子帧内下行数据传输所使用的子帧信息提供给物理信道解复用器；
所述的接收装置将基站发送的射频信号进行接收，进行射频接收和模数转换等处理后，传输至物理信道解复用器。
23. 一种时分双工***中下行调度控制信令的传输方法，包括步骤：
a)在时分双工***中，基站配置在每个半帧中使用两个子帧来传输下行物理控制信道；
b)基站传输所述的下行物理控制信道。
24. 根据权利要求23所述的方法，其特征在于所述的两个子帧的位置固定。
25. 根据权利要求24所述的方法，其特征在于所述的两个子帧分别为子帧0和在上行到下行的转换点后的第一个子帧。
26. 根据权利要求23所述的方法，其特征在于所述的两个子帧的位置由网络来配置。
27. 根据权利要求26所述的方法，其特征在于基站在D-BCH(或者S-BCH)中来广播所述的两个子帧的位置。
28. 根据权利要求26所述的方法，其特征在于基站通过高层信令来单独通知每个用户设备所述的两个子帧的位置。
29. 根据权利要求23所述的方法，其特征在于所述的两个子帧既可以传输下行调度控制信令，又可以传输上行调度控制信令。
30. 根据权利要求23所述的方法，其特征在于所述的两个子帧中，其中的一个子帧内只传输下行调度控制信令，而在另一个子帧内只传输上行调度控制信令。
31. 根据权利要求30所述的方法，其特征在于当所述的两个子帧分别为子帧0和在上行到下行的转换点后的第一个子帧，在子帧0中传输上行调度控制信令，而在上行到下行的转换点后的第一个子帧内传输下行调度控制信令。
32. 根据权利要求23所述的方法，其特征在于所述的两个子帧中，其中的一个子帧内不单独传输下行调度控制信令，而在另一个子帧内不单独传输上行调度控制信令。
33. 根据权利要求32所述的方法，其特征在于当所述的两个子帧分别为子帧0和在上行到下行的转换点后的第一个子帧，子帧0内不单独传输下行调度控制信令，而上行到下行的转换点后的第一个子帧内不单独传输上行调度控制信令。
34. 根据权利要求23所述的方法，其特征在于ACK/NAK固定在所述两个子帧中的一个内传输。
35. 根据权利要求34所述的方法，其特征在于固定ACK/NAK在子帧0中传输。
36. 一种时分双工***中用户设备接收控制信令的方法，包括步骤：
a)在时分双工***中，当基站配置在每个半帧中使用两个子帧来传输下行物理控制信道时，用户设备在其中的一个子帧内仅接收下行调度控制信令，而在另一个子帧内仅接收上行调度控制信令；
b)用户设备根据所接收的下行或上行调度控制信令相应地接收下行数据或者是发射上行数据。
37. 一种时分双工***中用户设备接收控制信令的方法，包括步骤：
a)在时分双工***中，当基站配置在每个半帧中使用两个子帧来传输下行物理控制信道时，在不单独传输下行调度控制信令的子帧内，用户设备先检测是否有上行调度控制信令传输，如果有上行调度控制信令传输，用户设备继续检测是否有下行调度控制信令传输；如果没有上行调度控制信令传输，用户设备停止检测当前子帧的下行物理控制信道。在不单独传输上行调度控制信令的子帧内，用户设备先检测是否有下行调度控制信令传输。如果有下行调度控制信令传输，用户设备继续检测是否有上行调度控制信令传输；如果没有下行调度控制信令传输，用户设备停止检测当前子帧的下行物理控制信道；
b)用户设备根据所接收的下行或上行调度控制信令相应地接收下行数据或者是发射上行数据。
38. 一种时分双工***中下行调度控制信令的传输方法，包括步骤：
a)在备选TDD帧结构中，基站配置在下行导频时隙中的部分时频资源来传输下行物理控制信道；
b)基站在所述下行导频时隙中传输所述的下行物理控制信道。
39. 根据权利要求38所述的方法，其特征在于所述的下行物理控制信道为下行调度控制信令。
40. 根据权利要求38所述的方法，其特征在于所述的下行物理控制信道为上行调度控制信令。
41. 根据权利要求38所述的方法，其特征在于所述的下行物理控制信道为对上行发送数据的确认信息(ACK/NACK)。
42. 根据权利要求38所述的方法，其特征在于基站在D-BCH(或者S-BCH)中来配置DwPTS中的部分时频资源来传输下行物理控制信道。
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