CN102316587A - 通信网络设备、通信终端和通信资源分配方法 - Google Patents

通信网络设备、通信终端和通信资源分配方法 Download PDF

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CN102316587A CN2011101126450A CN201110112645A CN102316587A CN 102316587 A CN102316587 A CN 102316587A CN 2011101126450 A CN2011101126450 A CN 2011101126450A CN 201110112645 A CN201110112645 A CN 201110112645A CN 102316587 A CN102316587 A CN 102316587A
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Abstract

本发明涉及通信网络设备、通信终端和通信资源分配方法。描述一种通信***的通信网络设备,该通信网络设备包括:配置成在多个帧中发送数据的发送器,其中在每个帧中提供多个通信资源单元以被分配用于下行链路控制数据的数据发送,其中数据通信资源单元在帧内由频率范围和通信时间间隔限定;以及通信资源分配器,被配置成将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据接收的多个通信资源单元中的第一组通信资源单元分配用于发送下行链路控制数据并且将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据接收的多个通信资源单元中的尚未被分配用于发送下行链路控制数据的第二组通信资源单元分配用于发送类型与下行链路控制数据不同的数据。

Description

通信网络设备、通信终端和通信资源分配方法
技术领域
实施例一般涉及一种通信网络设备、通信终端和通信资源分配方法。
背景技术
3GPP(第三代合作伙伴计划)已向UMTS(通用移动电信***)标准的第8版版本中引入LTE(长期演进)。利用LTE,通过提高***容量和频谱效率来进一步优化UMTS空中接口用于分组数据发送。
3GPP标准论坛中的目前话题是在频谱效率、小区边缘吞吐量、覆盖和延时方面在UMTS标准的第10版版本中的LTE(长期演进)的进一步发展(也称为LTE-高级(LTE-Advanced))。LTE-高级的关键特性之一在于通过频谱聚合来支持>20MHz和直至100MHz的带宽,即LTE-高级(LTE-A)无线电小区的带宽被划分成多个所谓的分量载波(CC),其中每个分量载波的带宽被限于最大20MHz。尤其是,使用这样的分量载波来发送下行链路控制信道(PCFICH、PHICH、PDCCH)和PDSCH。
期望的是用于在这样的配置中分配通信资源的高效方法。
附图说明
在附图中,类似的参考标号一般在不同视图中通篇指代相同部分。附图未必按比例,而是一般着重于图示实施例的原理。在以下描述中,参照以下附图来描述各种实施例,其中:
图1示出了根据实施例的通信***。
图2示出了根据实施例的帧。
图3示出了根据一个实施例的OFDMA符号分配。
图4示出了根据实施例的子帧的结构。
图5图示了用于向CCE映射不同PDCCH的例子。
图6示出了频率分配图。
图7在第一幅图和第二幅图中图示了根据实施例的下行链路调度。
图8示出了根据一个实施例的用于支持MTC的高级网络架构。
图9示出了根据实施例的通信***的通信网络设备。
图10示出了根据实施例的流程图。
图11示出了根据实施例的通信***的通信终端。
图12示出了根据实施例的流程图。
图13示出了根据实施例的通信网络设备。
图14示出了根据实施例的子帧的分配。
具体实施方式
以下详细描述参照附图,这些附图通过图示的方式示出了可以实践实施例的具体细节和实施例。以充分细节描述这些实施例,以使本领域技术人员能够实践本发明。可以利用其它实施例并且可以进行结构、逻辑和电改变而不脱离本发明的范围。各种实施例未必互斥,因为一些实施例可以与一个或者多个其它实施例组合来形成新实施例。
3GPP(第三代合作伙伴计划)已向UMTS(通用移动电信***)标准的第8版版本中引入LTE(长期演进)。利用LTE,通过提高***容量和频谱效率来进一步优化UMTS空中接口用于分组数据发送。尤其是,明显增加最大净发送速率、即在下行链路发送方向上增加至300Mbps而在上行链路发送方向上增加至75Mbps。另外,LTE支持1.4、3、5、10、15和20MHz的可扩展(scalable)带宽并且在下行链路中是基于多址方法OFDMA/TDMA(正交频分多址/时分多址)而在上行链路中是基于SC-FDMA/TDMA(单载波-频分多址/TDMA)。OFDMA/TDMA是如下多载波多址方法,在该多载波多址方法中给订户提供在频谱中的限定数目的子载波和限定发送时间以用于数据发送目的。LTE UE(用户设备)的用于发送和接收的RF带宽能力已设置成20MHz。物理资源块(PRB)是在LTE中限定的物理信道的分配基线单位。物理资源块包括12个子载波×6或者7个OFDMA/SC-FDMA符号的矩阵。成对的一个OFDMA/SC-FDMA符号和一个子载波被表示为资源单元(RE)。
图1示出了根据实施例的通信***100。
根据这一实施例,根据LTE的网络架构来配置通信***100。将注意:在替代实施例中可以根据任何其它适当电信技术或者标准的网络架构来配置通信***100,例如从而提供如下多载波通信***,该多载波通信***例如在多个帧中提供数据发送,其中在每帧中提供多个通信资源单元以被分配用于下行链路控制数据的数据发送,其中数据通信资源单元在帧内由频率范围和通信时间间隔限定。举例而言,在各种实施例中,可以根据LTE高级的网络架构来配置通信***100。
通信***包括无线电接入网络(E-UTRAN,演进型UMTS地面无线电接入网络)101和核心网络(EPC,演进型分组核心)102。E-UTRAN 101可以包括基(收发器)站(eNodeB,eNB)103。每个基站103都针对E-UTRAN 101的一个或者多个移动无线电小区104提供无线电覆盖。
位于移动无线电小区104中的移动终端(UE,用户设备)105可以经由在该移动无线电小区中提供覆盖(换而言之操作)的基站而与核心网络102并且与其它移动终端105通信。
可以基于多址方法通过空中接口106在基站103和位于由基站103操作的移动无线电小区104中的移动终端之间发送控制和用户数据。
基站103可以例如借助所谓的X2接口107例如经由宽带互连(例如经由有线线路互连)来彼此互连。基站也可以借助S1接口108连接到核心网络(演进型分组核心)102,更确切地说连接到MME(移动性管理实体)109和服务网关(S-GW)110。MME 109负责控制位于E-UTRAN的覆盖区中的UE的移动性,而S-GW 110负责处理用户数据在移动终端105与核心网络102之间的发送。
在一个实施例中,根据LTE,通信***100可以支持以下类型的双工方法:全双工FDD(频分双工)、半双工FDD和TDD(时分双工)。根据全双工FDD,两个单独频带用于上行链路发送(即从移动终端105向基站103的发送)和下行链路发送(即从基站103向移动终端105的发送),并且两种发送可以同时出现。根据半双工FDD,两个单独频带也用于上行链路和下行链路发送,但是两种发送在时间上未重叠。根据TDD,相同频带用于上行链路和下行链路二者中的发送。在时间帧内,可以在下行链路与上行链路之间替代地切换发送方向。
根据(无线电)帧结构实现在移动终端105与对应的基站103(即操作移动终端105所在的移动无线电小区的基站)之间的数据发送。在图2中示出了表示为帧结构类型1的帧结构的例子。
图2示出了根据实施例的(无线电通信)帧200。
帧200可以用于全双工和半双工FDD。帧200可以是10ms长并且可以由例如从0编号到19的长度为0.5ms的20个时隙201构成。子帧202可以被限定为两个连续时隙201。在每个10ms间隔中,10个子帧202可用于下行链路发送或者上行链路发送。上行链路和下行链路发送在频域中分离。根据时隙格式,子帧202可以分别在DL(下行链路)中包括14或者12个OFDMA(正交频分多址)符号而在UL(上行链路)中包括14或者12个SC-FDMA符号。
根据一个实施例,根据LTE下行链路和FDD模式可以指定以下物理信道:
▪ PDSCH:
- 在下行链路中运送用户和控制数据以及寻呼消息
- 占用子帧中的未由PDCCH占用的OFDMA符号
▪ PDCCH:
- 仅下行物理信道,即未向这一信道映射逻辑和传输信道
- 运送与下行链路/上行链路发送有关的控制信息,比如资源分派和HARQ信息
- 占用子帧中的第一时隙中的1、2、3或者4个OFDMA符号。符号的数目由网络调节并且在PCFICH上用信号通知
- 应用QPSK(正交相移键控)
▪ PCFICH:
- 向UE通知用于PDCCH的OFDMA符号的数目
- 占用子帧中的第一时隙中的第一OFDMA符号
- 当用于PDCCH的OFDMA符号的数目大于零时发送
▪ PHICH:
- 响应于上行链路发送来运送混合ARQ ACK/NACK
- 占用子帧中的第一时隙中的1、2或者3个OFDMA符号。符号的数目由网络调节并且在PBCH上用信号通知
▪ PBCH:运送将在无线电小区中广播的***信息,比如下行链路带宽信息和向PHICH分派的OFDMA符号的数目。
在如在UTMS标准的第8版版本中指定的LTE***中,用于FDD模式的下行链路控制信道(PCFICH、PHICH、PDCCH)和PDSCH的发送被组织如下。
在图3中图示了根据一个实施例的用于FDD模式的下行链路控制信道(PCFICH、PHICH、PDCCH)和PDSCH的发送。
图3示出了根据一个实施例的OFDMA符号分配。
在图3中示出了四个无线电帧301、302、303、304,每个无线电帧都具有如上文参照图2说明的结构,即每个包括10个子帧305,其中每个子帧305都包括两个时隙306。在这一实施方式中,每个时隙306都可以包括7个OFDMA符号。物理资源块(PRB)在这一实施例中对应于7个(或者替代地为6个)OFDMA符号的12个子载波。
长度为1ms的子帧305可以分离成占用确切数目的直至四个OFDMA符号的控制信道区域(如由第一阴影307指示)。作为一种实施方式,第一阴影307指示四个OFDMA符号的情况。
另外,每个子帧305都包括占用其余OFDMA符号的PDSCH区域(由第二阴影308指示)。
控制信道区域和PDSCH区域的长度可由无线电接入网络101配置。在对应的区域中,在频域中向资源单元(RE)映射下行链路控制信道和PDSCH,其中每个资源单元(在以下中也称为发送资源单元)对应于成对的一个OFDMA符号和一个子载波。在图3中描绘了控制信道区域长度为4个OFDMA符号而PDSCH区域长度为10个OFDMA符号的例子。
更详细地,控制信道区域可以组织成所谓的资源单元组(REG),并且向对应的资源单元组映射控制信道PCFICH、PHICH和PDCCH。资源单元组可以包括确切数目的资源单元或者由确切数目的资源单元构成。资源单元组的大小可以依赖于小区特定的参考信号(RS)的存在,即在具有RS的OFDMA符号中资源单元组大小为6个资源单元(其中2个资源单元用于RS),否则为4个资源单元。另外,可用资源单元组的数目可以如表1中所指示的那样依赖于下行链路带宽大小。
带宽[MHz] 具有RS的OFDMA符号中的REG数目 无RS的OFDMA符号中的REG数目
1.4 12 18
3 30 45
5 50 75
10 100 150
15 150 225
20 200 300
表1:依赖于带宽大小的REG数目
在图4中图示了示例性资源单元组结构。
图4示出了根据实施例的子帧400的结构。
在两个物理资源块401的带宽大小和长度为四个OFDMA符号的下行链路控制信道区域上图示了子帧400。如上文提到的那样,在一个实施例中,物理资源块对应于12个子载波和6或者7个OFDMA符号(在这一例子中为7个OFDMA符号)。因此,图4中的每个方块402可以指示可以针对小区特定的参考信号(RS)分配、可以保留或者可以可用于分配(即可以被提供用于发送下行链路控制信道(如果它在控制信道区域中)或者用于PDSCH(如果它是PDSCH区域的部分))的一个资源单元。在所示的例子中,控制信道区域中的可用于下行链路控制信道数据发送的每四个资源单元如粗线403所指示的那样被分组成资源单元组。对于第一OFDMA符号,资源单元组也包括两个不可用的资源单元(被保留或者被用于参考信号)。
为了提高覆盖和最大化频率分集,控制信道PCFICH、PHICH和PDCCH可以同等地分布于下行链路带宽上并且按以下顺序被映射到它们的对应的资源单元组:可以首先映射PCFICH、然后接着是PHCIH而最后可以将PDCCH映射到PCFICH和PHICH未占用的其余资源单元组上。
具体地,可以首先仅在第一OFDMA符号中向同等分布于带宽上的四个资源单元组映射PCFICH。根据预先限定的公式确定四个资源单元组。
第二,可以在时域中向确切数目的OFDMA符号(直至3个OFDMA符号)映射PHICH。在频域中,可以向同等分布于带宽上而未由PCFICH占用的、3的倍数个资源单元组映射PHICH。根据预先限定的公式确定对应的资源单元组。
第三,可以向如在PCFICH上用信号通知的确切数目的OFDMA符号(直至4个OFDMA符号)映射PDCCH。在频域中,可以向未由PCFICH和PHICH占用的其余资源单元组上映射PDCCH。
可以在子帧中并行发送多个PDCCH,用于服务于无线电小区104中的不同移动终端(UE)105。详细地,复用将在子帧中发送的所有PDCCH,并且每块编码的PDCCH位被QPSK调制和映射在与编码位的数量匹配的一个或者若干连续CCE(控制信道单元)的聚合上,由此CCE对应于9个资源单元组。
在表2中列举了所支持的CCE聚合水平(也称为“PDCCH格式”)。
PDCCH格式 CCE的数目 REG的数目 PDCCH位的数目
0 1 9 72
1 2 18 144
2 4 36 288
3 8 72 576
表2:所支持的CCE聚合水平
可以在子帧中并行发送的PDCCH的数目依赖于小区中的可用CCE的数目。可用CCE的数目(表示为NCCE)并且因而可用资源单元组的数目可以依赖于移动无线电小区带宽并且依赖于未向PCFICH或者PHICH分派的资源单元组的数目(表示为NREG),并且通过等式NCCE= NREG/9
Figure 178962DEST_PATH_IMAGE002
确定,其中
Figure 21016DEST_PATH_IMAGE001
.
Figure 416226DEST_PATH_IMAGE002
用来表示向下取整操作(floor operation)。
图5图示了用于向CCE映射不同PDCCH的例子。
在图5中,图示了编号为PDCCH 1、PDCCH 2和PDCCH 3的三个PDCCH,其中可以向两个CCE(CCE 0、CCE 1)映射PDCCH 1,向两个CCE(CCE 2、CCE 3)映射PDCCH 2而可以向四个CCE(CCE 4至CCE 7)映射PDCCH 3。
根据下行链路带宽大小和信令数量,用于在子帧中复用和资源映射PDCCH的目前结构可能产生未用于下行链路控制信道的大量资源单元组,即未运送下行链路控制信道的任何控制信息的资源单元组。这一点的原因在于仅考虑与移动无线电小区中的可用CCE数目对应的资源单元组用于PDCCH分配。
在3GPP中的目前话题是LTE朝向IMT(国际移动通信)-高级无线电接口技术的进一步发展(称为LTE-高级)。IMT-高级活动已开始并且由ITU-R(国际电信联盟-无线电通信部)指导。按照用户趋势和技术开发,IMT-高级活动的关键目的在于开发如下移动无线电通信***,所述移动无线电通信***包括超出目前IMT-2000***比如UMTS和CDMA2000(CDMA:码分多址)的能力之外的新能力。候选IMT-高级***将支持的关键特征已由ITU-R设置并且尤其是包括:
▪ 高质量移动服务;
▪ 全球漫游能力;以及
▪ 对于高移动性环境为100Mbps而对于低移动性环境为1Gbps的峰值数据速率。
在3GPP中与LTE-高级有关的目前讨论聚焦于用于基于约定的要求而在频谱效率、小区边缘吞吐量、覆盖和延时方面进一步演进LTE的技术。候选技术包括多跳中继、具有直至(4x4)个天线的上行链路MIMO(多输入多输出)、具有直至(8x8)个天线的下行链路MIMO、协同多点发送/接收(CoMP)、通过频谱聚合来支持>20MHz和直至100MHz的带宽、灵活频谱使用/频谱共享和小区间干扰管理。
LTE-高级的关键特性之一在于通过频谱聚合来支持>20MHz和直至100MHz的带宽、即LTE-高级(LTE-A)移动无线电小区的带宽将包括大量所谓的分量载波(CC),其中每个分量载波的带宽大小被限于最大20MHz。分量载波可以相邻或者不相邻,并且在FDD模式下考虑下行链路和上行链路分量载波的不对称分配,即在上行链路和下行链路中不同带宽的不同分量载波数目。LTE-A UE可以根据它的RF能力在一个或者多个分量载波上同时接收或者发送。
另外,要求LTE-A无线电小区向后兼容于RF TX/RX能力为20MHz的第8版(Rel-8)LTE UE,即需要与Rel-8 LTE相符地配置/操作分量载波中的至少一个。
在图6中图示了根据在FDD模式中操作的LTE-A的、根据一个实施例的示例性RF部署场景。
图6示出了频率分配图601、602、603。
第一频率分配图601示出了第一场景是单频带、邻接的和在上行链路/下行链路中的不对称RF部署场景,其中每个分量载波的带宽大小为20MHz。上行链路包括由载波频率f1和f2表征的两个相邻分量载波(即40MHz上行链路邻接)。下行链路包括由载波频率f3至f6表征的四个相邻分量载波(即80MHz下行链路邻接)。
类似地,第二频率分配图602图示了第二场景是具有80MHz下行链路(非邻接)和40MHz上行链路(非邻接)的单频带场景。
第三频率分配图603图示了第三场景是在上行链路和下行链路中为40MHz(非邻接)的多频带场景。
在3GPP中关于在资源分派方面的调度和分量载波配置的目前讨论状态如下。
在LTE-A无线电小区中可用的所有上行链路/下行链路分量载波之中,可以给LTE-A UE配置(例如在经由RRC、无线电资源控制、消息设立(setup)连接时并且可以在该连接期间重新配置)如下下行链路和上行链路分量载波集,在该下行链路和上行链路分量载波集上UE可被调度来分别在下行链路中接收PDSCH而在上行链路中接收PUSCH。这些分量载波集称为“UE DL CC集”和“UE UL CC集”。
两个选项可以用于下行链路调度。在图7中图示了这一点。
图7在第一幅图701和第二幅图702中图示了根据实施例的下行链路调度。
第一幅图701图示了单载波调度。提供移动终端105以监控如通过DL CC(下行链路分量载波)集配置的(由沿着频率轴703的中心频率f1、f2、f3、f4指示的)所有分量载波上的PDCCH,并且可以仅针对与用于用信号通知PDSCH资源分派的PDCCH相同的分量载波分派PDSCH资源。这一选项与LTE相符。
第二幅图702图示了交叉载波调度。提供移动终端105以监控与单载波调度相比更小的分量载波集上的PDCCH(如由阴影指示)。这可以由DL CC集配置。就某个分量载波上接收到的PDCCH而言,可以分派不同分量载波上的PDSCH资源。交叉载波调度与单载波调度相比的主要益处可以体现于减少UE解码复杂性,例如可以减少所监控的PDCCH的数目。
通信***100可以用于在各种通信设备之间(例如在两个移动终端105之间或者在移动终端105与作为核心网络102的部分或者连接到核心网络102的服务器之间)交换数据。
在一个实施例中,通信***100可以用于机器型通信(MTC)。MTC是由于预期将来市场增长而近年来备受关注的话题。MTC指代在未必需要人类交互的移动网络上的机器之间的数据通信。MTC应用的例子包括机群(fleet)管理、远程维护和控制以及远程诊断。
机器型通信可以理解为如下数据通信形式:该数据通信形式涉及未必需要人类交互的一个或者多个实体。
鉴于市场潜力,3GPP决定在UMTS***的将来版本中支持MTC并且约定服务要求。
图8示出了根据一个实施例的用于支持MTC的高级网络架构800。
根据高级网络架构800提供可以视为与图1中所示的通信***100的移动终端105对应的MTC设备801。MTC设备是配备用于机器型通信的用户设备,该用户设备通过通信网络例如PLMN(公共陆地移动网络)802来与MTC服务器通信。通信网络802可以视为对应于通信***100的网络侧(即MTC服务器803可以例如连接到的E-UTRAN 101和核心网络102)并且也可以视为移动网络运营商域的部分。
MTC服务器是与通信网络802本身通信并且通过通信网络802来与MTC设备801通信的实体。MTC服务器803针对MTC用户执行服务。MTC服务器803可以根据待引入的灵活性水平而位于通信网络802内部或者外部(例如也可以是核心网络102的部分)。
MTC用户可以使用由MTC服务器803提供的服务。
在3GPP工作组级上,近来已批准与针对MTC的RAN改进有关的研究项目。目的在于研究如何实现在考虑机器型通信的特定要求、因服务于可能很大数目的MTC设备而引入的***性能影响时将RAN资源(UTRA/E-UTRA)高效用于机器型通信、识别问题并且提出可能的解决方案而且减少MTC复杂性。待考虑的针对MTC的要求之一是低数据使用、即应当设计MTC用于仅发送或者接收预先限定的少量数据并且UMTS***应当支持以最少信令开销来发送少量数据。
根据一个实施例,通信***100(例如LTE-高级通信***)以高效方式支持机器型通信。更详细地,根据一个实施例,描述MTC有关数据在下行链路方向上的高效发送。
根据一个实施例,这一发送不限于MTC有关数据而是也可以用于其它类型的数据。
在以下中参照图9描述根据一个实施例的通信网络设备。
图9示出了根据实施例的通信***的通信网络设备900。
通信网络设备900包括配置成在多个帧中发送数据的发送器901,其中在每个帧中提供多个通信资源单元以被分配用于下行链路控制数据的数据发送,其中数据通信资源单元在帧内由频率范围和通信时间间隔限定。
通信网络设备900还包括通信资源分配器902,该通信资源分配器902被配置成:将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据发送的多个通信资源单元中的第一组通信资源单元分配用于发送下行链路控制数据,其中下行链路控制数据指定通信***的操作参数;并且将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据发送的多个通信资源单元中的尚未被分配用于发送下行链路控制数据的第二组通信资源单元分配用于发送类型与下行链路控制数据不同(another type than the downlink control data)的数据。
根据一个实施例,类型与下行链路控制数据不同的数据是通信***的应用层的数据,即应用层数据。
根据一个实施例,类型与下行链路控制数据不同的数据是在通信***的通信终端设备之间交换的数据。例如,可以在移动通信设备之间或者在移动通信设备与作为通信***的部分或者连接到通信***的服务器之间交换另一类型的数据。类型与下行链路控制数据不同的数据例如是MTC有关数据,即发送至MTC设备或从MTC设备发送(例如在MTC设备与MTC服务器之间交换)的数据。
根据一个实施例,下行链路控制数据是物理层的控制数据、即物理控制数据。下行链路控制数据可以包括调度数据、资源分配数据(例如用于PDSCH)或者接收诸如HARQ ACK/NAK消息的确认数据。
因而,操作参数可以指代定通信网络的物理层操作的操作参数。一般地,操作参数可以指代定通信网络关于数据发送的行为(例如在物理层上的行为)的参数。操作参数可以例如是允许移动终端从通信网络接收和/或向通信网络发送的参数。
根据一个实施例,下行链路控制数据是下行链路控制信道比如PCFICH、PHICH和PDCCH的数据。
根据一个实施例,类型与下行链路控制数据不同的数据是下行链路数据信道的数据。
通信网络设备例如是基站或者是基站的部分。
根据一个实施例,通信网络设备还被配置成向至少一个通信终端发送信息,基于该信息可推断哪些通信资源单元是第二组通信资源单元的部分。该信息例如是用于其它类型的数据的发送调度(schedule)。该信息可以例如指定包括被分配用于发送其它类型的数据的第二组通信资源的帧的长度和帧的周期(即在帧之间的时间段)。例如,通信网络设备发送调度信息,比如下文描述的MTC调度。换而言之,根据一个实施例,根据所发送的MTC调度来发送MTC有关数据。
在一个实施例中,帧的发送资源单元被分组成多个发送资源单元组,并且第一组包括至少一个发送资源单元组,而第二组包括至少一个发送资源单元组。
通信时间间隔例如对应于一个调制符号的发送。
频率范围例如对应于调制符号将调制的一个子载波。
调制符号例如是OFDMA调制符号。
在一个实施例中,每个帧都包括多个(例如两个)子帧,并且每个子帧都包括第一区域(例如控制信道区域)和第二区域(例如PDSCH区域),该第一区域包括多个通信资源单元,该第二区域包括另一多个通信资源单元。例如也可以提供其它多个通信单元用于分配类型与下行链路控制数据不同的数据或者也可以提供其它多个通信单元用于分配下行链路控制数据和其它类型的数据。例如,子帧对应于多个(可能连续的)通信时间间隔,并且第一区域例如对应于通信时间间隔的第一(可能连续的)部分,而第二区域例如对应于通信时间间隔的第二(可能连续的)部分。例如,第一区域和第二区域形成完整子帧,并且第二区域的通信时间间隔在时间上跟随第一区域的通信时间间隔,即第二区域在第一区域之后。换而言之,可以提供子帧的第一部分用于下行链路控制数据,并且分配它的至少部分(即它的一些资源单元)用于发送/接收类型与下行链路控制数据不同的数据。
在一个实施例中,向第一组通信资源单元和向第二组通信资源单元分派多个通信资源单元可以随着帧(from frame to frame)动态改变。换而言之,在一个帧中,向第一组通信资源单元和向第二组通信资源单元分派多个通信资源单元可以不同于在后继帧中向第一组通信资源单元和向第二组通信资源单元分派多个通信资源单元,即该分派可以随着帧改变并且例如被动态确定。
发送器例如被配置成使用第二组通信资源单元来发送其它类型的数据。
通信网络设备900例如实现如图10中所图示的方法。
图10示出了根据实施例的流程图1000。
流程图1000图示了用于通信***的通信资源分配方法,该通信***包括配置成在多个帧中发送数据的发送器,其中在每个帧中提供多个通信资源单元以被分配用于下行链路控制数据的数据发送,其中数据通信资源单元在帧内由频率范围和通信时间间隔限定。
在1001,将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据发送的多个通信资源单元中的第一组通信资源单元分配用于发送下行链路控制数据,其中下行链路控制数据指定通信***的操作参数。
在1002,将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据发送的多个通信资源单元中的尚未被分配用于发送下行链路控制数据的第二组通信资源单元分配用于发送类型与下行链路控制数据不同的数据。
通信网络设备900例如与如在以下中参照图11描述的通信终端通信。
图11示出了根据实施例的通信***的通信终端1100。
通信终端1100包括配置成在多个帧中接收数据的接收器1101,其中在每个帧中提供多个通信资源单元以被分配用于下行链路控制数据的数据接收,其中通信资源单元在帧内由频率范围和通信时间间隔限定。
通信终端1100还包括通信资源分配器1102,该通信资源分配器1102被配置成:将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据接收的多个通信资源单元中的第一组通信资源单元分配用于接收下行链路控制数据,其中下行链路控制数据指定通信***的操作参数;并且将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据接收的多个通信资源单元中的尚未被分配用于接收下行链路控制数据的第二组通信资源单元分配用于接收类型与下行链路控制数据不同的数据。
通信终端1100例如是移动终端。
根据一个实施例,通信资源分配器被配置成将第一组通信资源单元确定为已由发送下行链路控制数据的通信网络设备分配用于发送下行链路控制数据的那些通信资源单元,并且通信资源分配器被配置成将第二组通信资源单元确定为已由发送其它类型的数据的通信网络设备分配用于发送其它类型的数据的那些通信资源单元。
根据一个实施例,通信终端1100还被配置成从至少一个通信网络设备接收信息,基于该信息可推断哪些通信资源单元是第二组通信资源单元的部分;并且例如基于该信息来确定哪些通信资源单元属于第一组和/或哪些通信资源单元属于第二组。该信息例如是用于其它类型的数据的发送调度。该信息可以例如指定包括被分配用于发送其它类型的数据的第二组通信资源的帧的长度和帧的周期(即在帧之间的时间段)。例如,通信终端1100接收调度信息,比如下文描述的MTC调度。换而言之,根据一个实施例,根据接收到的MTC调度来接收MTC有关数据。
接收器例如被配置成使用第二组通信资源单元来接收其它类型的数据。
通信终端1100例如实现如图12中所图示的方法。
图12示出了根据实施例的流程图1200。
流程图1200图示了用于通信***的通信资源分配方法,该通信***包括配置成在多个帧中接收数据的接收器,其中在每个帧中提供多个通信资源单元以被分配用于下行链路控制数据的数据接收,其中通信资源单元在帧内由频率范围和通信时间间隔限定。
在1201中,将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据接收的多个通信资源单元中的第一组通信资源单元分配用于接收下行链路控制数据,其中下行链路控制数据指定通信***的操作参数。
在1202中,将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据接收的多个通信资源单元中的尚未被分配用于接收下行链路控制数据的第二组通信资源单元分配用于接收类型与下行链路控制数据不同的数据。
根据一个实施例,说明性地,被提供来被分配用于发送下行链路控制数据(即被保留用于发送下行链路控制数据)、但是例如由于通信资源在给定时间未完全用于下行链路控制数据的事实或者由于从未完全使用针对下行链路控制数据提供的通信资源的事实而未用于下行链路控制数据的通信资源用于其它类型的数据,例如MTC有关数据。第一组通信资源单元和第二组通信资源单元可以随着帧改变、即用于发送(或者接收)其它类型的数据的部分通信资源单元可以随着帧改变。换而言之,根据一个实施例,分别向下行链路控制数据和其它类型的数据的发送或者接收动态分配通信资源单元。例如,用于发送(或者接收)下行链路控制数据的部分通信资源单元可以在相应无线电小区中的移动终端的数目减少时减少,因而可以用于并且用于发送(或者接收)其它类型的数据的部分通信资源单元增加,或者反之亦然。
在实施例中,“电路”可以被理解为任何种类的逻辑实施实体,该实体可以是专用电路或者是运行存储于存储器中的软件、固件或者其任何组合的处理器。因此,在实施例中,“电路”可以是硬接线逻辑电路或者可编程逻辑电路,比如可编程处理器,例如微处理器(例如复杂指令集计算机(CISC)处理器或者简化指令集计算机(RISC)处理器)。“电路”也可以是运行软件(例如任何种类的计算机程序(例如使用虚拟机器码比如例如Java的计算机程序))的处理器。下文将更详细描述的相应功能的任何其它种类的实施方式也可以理解为根据替代实施例的“电路”。
应当注意的是,在通信网络设备的背景中描述的实施例对于通信终端和通信资源分配方法类似有效,并且反之亦然。
下行链路控制数据可以例如是PCFICH、PHICH和PDCCH的数据。这意味着通信网络设备例如是LTE-A通信***(例如E-UTRAN)的部分并且下行链路控制信道未使用的资源单元或者资源单元组用于发送其它类型的数据,例如MTC有关数据或者将在通信终端或者用户设备之间(比如在移动终端之间或者在移动终端与服务器之间)交换的其它数据。例如,所发送的数据可以是用户数据或者应用层的数据或者与某些通信服务有关的数据(比如SMS(短消息服务)消息数据、CBS(小区广播服务)消息数据或者类似数据)。
其中通信网络设备是LTE-A通信***的部分的实施例可以视为基于如上文参照图4和图5说明的对控制信道区域中未用于下行链路控制信道数据的资源单元组的使用。LTE-A通信***中对控制信道区域中用于下行链路控制信道的资源单元组的使用不足可以视为***内在问题,并且一个实施例可以视为基于避免浪费这些通信资源。
这一效果在如上文参照图7说明的那样执行交叉载波调度时(即当在分量载波上发送的PDCCH用来分派多个分量载波上的PDSCH资源时)在LTE-高级***中甚至更大,因为这可能在一个分量载波中导致甚至更高数目的资源单元组在控制信道区域中未被使用,因为可以使用不同分量载波来发送调度信息。
一个实施例因此可以视为允许通过将未用于下行链路控制信道数据的资源单元组用于以最少信令开销对仅要求少量数据的通信服务进行数据发送来避免浪费这些资源单元组。如上文提到的那样,这样的通信服务可以是机器型通信(MTC),这是由于预期将来市场增长而近年来备受关注的话题。机器型通信指代在未必需要人类交互的移动网络上的机器之间的数据通信。例如,机器型通信可以是如下通信:该通信未涉及人类用户生成的数据,例如未包括人类语音数据而是仅包括机器自动生成的数据(例如在无人类用户交互时生成的数据)。MTC设备可以例如是具有低移动性的设备,例如位于诸如贩卖机等的静止机器中的终端。
一个实施例可以视为允许在LTE-高级通信***中支持机器型通信,包括MTC有关数据在下行链路方向上的(即从(例如包括E-UTRAN 101和核心网络102的)通信网络向在这种情况下为MTC设备的移动终端105的)高效发送。
这样的实施例可以例如具有在以下中参照图8中所示的MTC网络架构描述的以下特征。
在下行链路控制信道区域中的未用资源单元组上映射和发送MTC有关数据。对于每个所限定的MTC有关标识符(M-RNTI),通信网络802(例如E-UTRAN 101的部件)配置包括以下信息的MTC调度:
▪ 针对被配置成运送MTC有关数据的每个分量载波的资源单元组聚合水平,即在其上在下行链路控制信道区域中的未用资源单元组上映射和发送MTC有关数据的连续无线电帧集。基于预先限定的公式,(例如对应于移动终端105的)MTC设备801确定用信号通知的资源单元组聚合水平的有效数目的未用资源单元组并且收集它们用于对接收到的MTC有关数据进行解码。另外,根据针对每个分量载波配置的下行链路控制信道区域长度,下行链路控制信道区域中的未用资源单元组的数目可以随着分量载波(from component carrier to component carrier)变化。一般地,用于MTC有关数据(或者一般地为其它类型的数据,即其它类型数据)的调度信息可以包括其多个资源单元中的资源单元被分配用于发送/接收MTC有关数据(或者一般地为其它类型的数据)的大量帧的规范
▪ 值范围为[0, …, 1023]的资源单元组聚合水平的起始无线电帧号
▪ 资源单元组聚合水平的周期,即可以发送MTC有关数据(或者一般地为其它类型的数据)所在的定期发生时刻的规范。示例性值可以在以小时为单位的范围[1, 2, 4, 8, 16, 24]中。
另外,网络802,即网络通信设备(例如E-UTRAN 101的部件),例如经由***信息或者经由专用信令向MTC设备801中的一个或者多个用信号通知MTC调度。两种类型的信令均可以例如被映射于PDSCH上。
在这一实施例中,通信网络设备900可以例如具有如图13中所图示的结构。
图13示出了根据实施例的通信网络设备1300。
通信网络设备1300的部件可以视为反映用于发送MTC有关数据(MTC有效载荷)1301的信号处理链。在相应接收器侧上的信号处理链可以是对应的信号处理链。
通信网络设备1300包括CRC(循环冗余校验)电路1302、卷积编码器1303和速率匹配电路1304(其可以视为通信网络设备1300的信道编码部分的部分)。
在CRC电路1302中,向MTC有效载荷1301附着奇偶校验位(例如16位)用于检错。用对应的M-RNTI(MTC无线电网络临时标识符)对CRC奇偶校验位进行加扰以在相应的MTC设备801处标识接收到的MTC有关数据。卷积编码器1303以速率1/3对MTC有效载荷和CRC奇偶校验位进行编码用于纠错。然后,速率匹配电路1304根据如资源单元组聚合水平用信号通知的可用资源单元组数目来速率匹配编码位。
通信网络设备1300还包括向编码位施加小区特定的加扰以对发送MTC有关数据的小区进行标识的加扰电路1305。
另外,通信网络设备1300包括根据QPSK来调制加扰位序列的调制电路1306,其中每两位各被映射到一个QPSK符号。
然后,映射电路1307根据用信号通知的资源单元组聚合水平向资源单元组1308映射调制符号。
上述实施例允许以资源高效方式在LTE-高级通信***中支持机器型通信。另外,通过使用下行链路控制信道区域中的未用于发送下行链路控制信道的数据的资源,将LTE-高级无线电小区中的下行链路无线电资源高效地用于机器型通信。
为了更好地理解上述实施例,在以下中给出向控制信道区域的资源单元组映射MTC有关数据或者换而言之将控制信道区域的资源单元组分配用于发送(或者从接收MTC设备的观点来看用于接收)MTC有关数据的例子。
针对以下例子考虑以下配置。
通信网络802被假设为在下行链路中基于OFDMA/TDMA、在上行链路中基于SC-FDMA/TDMA并且在FDD模式下操作的LTE-高级网络。
MTC设备位于LTE-高级无线电小区中,该LTE-高级无线电小区被配置成使得有在上行链路和下行链路中可用的一个分量载波,该下行链路具有下行链路带宽大小为1.4MHz、正常CP(循环前缀)长度和单个天线。
在图14中图示了并且将在以下中描述这一例子中使用的子帧结构。
图14示出了根据实施例的子帧1400的分配。
如参照图2所述,子帧1400包括第一时隙1401和第二时隙1402。
子帧1400分离成在这一例子中占用两个OFDMA符号的控制信道区域1403和在这一例子中占用其余12个OFDMA符号的PDSCH区域1404。图14中所示的每个小矩形1405对应于一个OFDMA符号与72个子载波(从k=0至k=71编号)之一的组合,即对应于一个资源单元。如由第一阴影1406所指示,一些资源单元不可用于分配,例如用于参考信号(RS)或者保留。
根据表1中给出的值,在控制信道区域中,12个资源单元组在第一OFDMA符号中可用,而18个资源单元组在第二OFDMA符号中可用。粗线指示资源单元组,其中在子帧1400的第一OFDMA符号1407中示出了资源单元组使得它们包括一个不可用资源单元(例如由于用于RS)。第一OFDMA符号1407的资源单元组也可以被限定成每个包括两个不可用资源单元(例如用于RS的两个资源单元)。
在这一例子中,如由第二阴影1409所指示,向第一OFDMA符号1407中的同等分布于带宽上的4个资源单元组映射PCFICH。
如由第三阴影1410所指示,向第一OFDMA符号1407中的同等分布于带宽上的3个资源单元组映射PHICH。
可以向第一OFDMA符号1407和第二OFDMA符号1408的其余23个资源单元组(=NREG)映射PDCCH,但是根据等式NCCE=
Figure 292915DEST_PATH_IMAGE001
NREG/9
Figure 115377DEST_PATH_IMAGE002
,如由第四阴影1411所指示,仅18个资源单元组有效地用于PDCCH发送。因而,如由空白资源单元组1412所指示,每个子帧有未用于下行链路控制数据的5个资源单元组。
在这一例子中,这些未用资源单元组用于从MTC服务器803向位于LTE-高级无线电小区中的MTC设备801发送MTC有关数据。在这一例子中向所有这些MTC设备801分派相同的M-RNTI。为了在20ms(=2个无线电帧)内发送240位的MTC有效载荷(这对应于位速率12kbps),通信网络802经由***信息向MTC设备801用信号通知MTC调度。在这一例子中,MTC调度包括以下信息:
▪ 资源单元组聚合水平:L=2个连续无线电帧。这个值意味着使用100个资源单元组(并且在这一例子中因此使用400个资源单元)
▪ 资源单元组聚合水平的起始无线电帧号:5。这意味着在这一例子中无线电帧#5和#6运送MTC有关数据
▪ 资源单元组聚合水平的周期:4小时。
参照所配置的MTC调度,通信网络802的LTE-高级eNB向位于小区中的所有MTC设备在两个连续的无线电帧#5和#6上每4小时发送240位的MTC有效载荷。用于发送MTC有关数据的信号处理链例如对应于由参照图13描述的通信网络设备所实现的处理。在这一例子中,在CRC电路1302中向240位的MTC有效载荷附着16个CRC奇偶校验位用于检错。用M-RNTI对CRC奇偶校验位进行加扰以在每个MTC设备处标识接收到的MTC有关数据。卷积编码器1303以速率1/3对MTC有效载荷和CRC奇偶校验位(=256)进行编码用于纠错。然后根据如由资源单元组聚合水平用信号通知的可用资源单元组数目来将所得到的768位的编码位速率匹配成800位。在由加扰电路1305进行移动无线电小区特定的加扰和QSPK调制之后,然后向100个资源单元组映射并且向MTC设备发送100个调制符号。
在接收侧,每个MTC设备801都根据用信号通知的MTC调度和等式NCCE=NREG/9
Figure 444727DEST_PATH_IMAGE004
来确定在无线电帧#5和#6中未用于下行链路控制数据的每个子帧的5个资源单元组。另外,每个MTC设备801都根据与参照图13描述的通信网络设备1300的信号处理链对应的信号处理链来处理接收到的MTC有关数据,以便获得发送的MTC有效载荷。
尽管已参照具体实施例具体地示出和描述本发明,但是本领域技术人员应当理解可以在其中进行形式和细节上的各种改变而不脱离如所附权利要求限定的本发明的精神和范围。本发明的范围因此由所附权利要求指示,并且因此意图涵盖在权利要求的含义和等效范围内的所有改变。

Claims (23)

1. 一种通信***的通信网络设备,包括:
发送器,被配置成在多个帧中发送数据,其中在每个帧中提供多个通信资源单元以被分配用于下行链路控制数据的数据发送,其中数据通信资源单元在所述帧内由频率范围和通信时间间隔限定;
通信资源分配器,被配置成:
将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据发送的多个通信资源单元中的第一组通信资源单元分配用于发送下行链路控制数据,其中下行链路控制数据指定所述通信***的操作参数,并且
将所述帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据发送的多个通信资源单元中的尚未被分配用于发送下行链路控制数据的第二组通信资源单元分配用于发送类型与下行链路控制数据不同的数据。
2. 根据权利要求1所述的通信网络设备,其中类型与下行链路控制数据不同的数据是所述通信***的应用层的数据。
3. 根据权利要求1所述的通信网络设备,其中类型与下行链路控制数据不同的数据是在所述通信***的通信终端设备之间交换的数据。
4. 根据权利要求1所述的通信网络设备,其中下行链路控制数据是物理层的控制数据。
5. 根据权利要求1所述的通信网络设备,其中下行链路控制数据是下行链路控制信道的数据。
6. 根据权利要求1所述的通信网络设备,其中类型与下行链路控制数据不同的数据是下行链路数据信道的数据。
7. 根据权利要求1所述的通信网络设备,其中通信网络设备是基站。
8. 根据权利要求1所述的通信网络设备,还配置成向至少一个通信终端发送信息,基于所述信息能推断哪些通信资源单元是第二组通信资源单元的部分。
9. 根据权利要求8所述的通信网络设备,其中所述信息是用于其它类型的数据的发送调度。
10. 根据权利要求1所述的通信网络设备,其中发送器被配置成使用第二组通信资源单元来发送其它类型的数据。
11. 根据权利要求1所述的通信网络设备,其中帧的发送资源单元被分组成多个发送资源单元组,并且所述第一组包括至少一个发送资源单元组而所述第二组包括至少一个发送资源单元组。
12. 根据权利要求1所述的通信网络设备,其中通信时间间隔对应于一个调制符号的发送。
13. 根据权利要求1所述的通信网络设备,其中频率范围对应于待由调制符号所调制的一个子载波。
14. 根据权利要求13所述的通信网络设备,其中调制符号是OFDMA调制符号。
15. 根据权利要求1所述的通信网络设备,其中向第一组通信资源单元和向第二组通信资源单元分派多个通信资源单元能随着帧动态改变。
16. 一种用于通信***的通信资源分配方法,所述通信***包括配置成在多个帧中发送数据的发送器,其中在每个帧中提供多个通信资源单元以被分配用于下行链路控制数据的数据发送,其中数据通信资源单元在所述帧内由频率范围和通信时间间隔限定,所述方法包括:
将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据发送的多个通信资源单元中的第一组通信资源单元分配用于发送下行链路控制数据,其中下行链路控制数据指定所述通信***的操作参数,并且
将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据发送的多个通信资源单元中的尚未被分配用于发送下行链路控制数据的第二组通信资源单元分配用于发送类型与下行链路控制数据不同的数据。
17. 一种通信***的通信终端,包括:
接收器,被配置成在多个帧中接收数据,其中在每个帧中提供多个通信资源单元以被分配用于下行链路控制数据的数据接收,其中通信资源单元在所述帧内由频率范围和通信时间间隔限定;
通信资源分配器,被配置成:
将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据接收的多个通信资源单元中的第一组通信资源单元分配用于接收下行链路控制数据,其中下行链路控制数据指定所述通信***的操作参数,并且
将所述帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据接收的多个通信资源单元中的尚未被分配用于接收下行链路控制数据的第二组通信资源单元分配用于接收类型与下行链路控制数据不同的数据。
18. 根据权利要求17所述的通信终端,是移动终端。
19. 根据权利要求17所述的通信终端,其中所述通信资源分配器被配置成将第一组通信资源单元确定为已由发送下行链路控制数据的通信网络设备分配用于发送下行链路控制数据的那些通信资源单元,并且其中所述通信资源分配器被配置成将第二组通信资源单元确定为已由发送其它类型的数据的通信网络设备分配用于发送所述其它类型的数据的那些通信资源单元。
20. 根据权利要求17所述的通信终端,还被配置成从至少一个通信网络设备接收信息,基于所述信息能推断哪些通信资源单元是第二组通信资源单元的部分。
21. 根据权利要求20所述的通信终端,其中所述信息是用于所述其它类型的数据的发送调度。
22. 根据权利要求17所述的通信终端,其中所述接收器被配置成使用第二组通信资源单元来接收其它类型的数据。
23. 一种用于通信***的通信资源分配方法,所述通信***包括配置成在多个帧中接收数据的接收器,其中在每个帧中提供多个通信资源单元以被分配用于下行链路控制数据的数据接收,其中通信资源单元在所述帧内由频率范围和通信时间间隔限定,所述方法包括:
将帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据接收的多个通信资源单元中的第一组通信资源单元分配用于接收下行链路控制数据,其中下行链路控制数据指定所述通信***的操作参数,并且
将所述帧中被提供来被分配用于下行链路控制数据的数据接收的多个通信资源单元中的尚未被分配用于接收下行链路控制数据的第二组通信资源单元分配用于接收类型与下行链路控制数据不同的数据。
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