CN112005518B - 控制与数据的传输 - Google Patents
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Abstract
一种传输数据和控制信息的方法,其中传输可以预期使用的资源是预定义的。可以在预定义区域中发送消息,并在接收端解码该消息。该消息可以包括控制信息和数据两者。
Description
技术领域
以下公开的内容涉及下行链路数据的传输,特别有关提升下行链路通信效率的***。
背景技术
第三代移动电话标准和技术之类的无线通信***是众所周知的,第三代合作伙伴计划(3GPP)已经开发了这样的3G标准和技术,而普遍来说,第三代无线通信已经开发到支持宏小区移动电话通信的程度,通信***和网络已朝着宽带和移动***发展。
蜂窝无线通信***中,用户设备(User Equipment,UE)通过无线链路连接到无线电接入网络(Radio Access Network,RAN)。RAN包括一组基站(base station),其提供无线链路给位于该基站所覆盖的小区中的UE,并包括连接到核心网(Core Network,CN)的界面,核心网具有控制整体网路的功能。可以理解,RAN和CN各自执行相关于整个网络的相应功能。为方便起见,术语“蜂窝网络”将用于代表RAN&CN的组合呃,而可以理解的是,该术语也用于代表各个用于执行所公开的功能的***。
第三代合作伙伴计划已发展出所谓的长期演进(LTE)***,即演进的通用移动通信***地域无线接入网络(E-UTRAN),用于由被称为eNodeB或eNB(演进的NodeB)的基站所支持的一或多个宏小区的移动接入网。最近,LTE进一步向所谓的5G或新无线电(newradio,NR)***演进,其中一或多个小区由被称为gNB的基站所支持。NR被提出时,利用了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexed,OFDM)物理传输格式。
无线通信的发展趋势是朝着提供更低延迟和更高可靠性的服务的方向发展。例如,NR意图支持超可靠和低延迟通信(Ultra-reliable and low-latency communication,URLLC)。目前已经提出了1ms的用户平面延迟,其可靠度为99.99999%。将要提供的其他类型的服务包括用于高数据传输率的增强型移动宽带(enhanced Mobile BroadBand,eMBB),以及支持使用寿命长的、具有高能效通信通道的大量设备的海量机器类通信(massiveMachine-Type Communication,mMTC)。
物理无线链路上的通信是借由多个信道来定义,例如,物理下行链路控制信道(Physical Downlink Control Channel,PDCCH)是用来传输控制信息,尤其是下行链路控制信息(Downlink Control Information,DCI),其定义了数据如何通过物理下行链路共享信道(Physical Downlink Shared Channel,PDSCH)传输给UE。在UE侧成功接收数据需要PDCCH信道和PDSCH信道的接收和解码程序。
PDCCH中的DCI携带了与数据(PDSCH)有关的调度和控制信息。调度信息主要用来向UE指示哪些时频资源被分配用作其相关数据(PDSCH)的传输。DCI中用于下行链路传输的控制信息包括其他必要的参数,这些参数使UE能够解码已调度的数据。这些参数可以包括例如调制、编码方案,与混合自动重传请求(Hybrid-automatic-repeat-request)相关的参数以及与上行链路响应相关的参数。
DCI是为了NR、于TS 38.212中定义的一个特定的消息,并且被携载于PDCCH信道上。如TS 38.212中第7.3节中所定义的,DCI传送下行链路和上行链路调度信息、非周期性的CQI报告的请求、或一个小区和一个RNTI的上行链路功率控制命令。
关于下行链路物理信道,特别是PDCCH,通常会使用以下术语。这些具体示例是关于NR的,但其原理同样适用于其他物理信道的协议。
资源块(resource block,RB)是可以分配给用户的时间/频率资源的最小单位。资源块在频率方面为x-kHz宽,在时间方面为1个时隙长。用于PDCCH的每个资源块所使用的子载波的数量为12个,确切的x的值取决于子载波间隔(x=12*SCS),其可以为15kHz、30kHz、60kHz等。就时间方面,NR中默认的时隙长度为14个OFDM符号,但也可能存在小时隙长度(例如1、2、3个OFDM符号,最多到13个OFDM符号)。以毫秒(ms)为单位,一个时隙确切的持续时间取决于OFDM符号的组成数量以及SCS,例如在15kHz SCS和14个OFDM符号的情况下,1个时隙的长度为1ms。
在一个OFDM符号期间,资源元素组(resource-element group,REG)等于一个RB。
控制信道元素(control-channel element,CCE)是由6个REG组成。
PDCCH是由一或多个CCE(例如,L∈{1,2,4,8})组成。此数字被定义为CCE聚合级别(aggregation level,AL)。
对于PDCCH盲解码,针对每个DCI格式尺寸中每个CCE AL,可以配置UE所能监看到的AL的组合和PDCCH候选的数量。
对于每个服务小区,每个UE被配置有多个控制资源集(control resource set,CORESET)来监视PDCCH信道。每个CORESET由以下各项定义:起始OFDM符号、持续时间(连续的符号,最多3个符号)、RB组、CCE到REG的映射(以及在交错映射的情况下,REG束的大小)。
在时间(和频率,于B大于CORESET在符号上的大小的情况下)上,B个连续的REG形成一个REG束。
分布式资源映射通过交错操作实现,并且此交错操作是针对REG束进行。在CCE到REG非交错映射的情况下,B=6。
在CCE到REG交错映射的情况下,CORESET为1或2个符号时B∈{2,6},CORESETB为3个符号时B∈{3,6}。
于CCE AL L下的PDCCH搜索空间是由此CCE AL下的一组PDCCH候选所定义。
蜂窝无线通信***通常利用基于HARQ的协议来提高可靠性,但此以增加延迟为代价。利用用在PDCCH和PDSCH的HARQ协议来满足URLLC服务对于延迟的要求是具有挑战性的,可能需要新的方法来实现这些信道的传输。
3GPP通常将TR 38.802中的术语“可靠性”定义为在L秒内发送X个比特的成功概率R。L是指在某一信道质量Q下(例如,在覆盖范围的边缘的情况下),从无线电界面中的无线电协议层2/3SDU的入口点到无线电协议层2/3SDU的出口点传送一个小的数据包所花费的时间。)。
此延迟的边界L包括传输延迟、处理延迟,重发延迟(如果有的话)以及排队/调度延迟(包括调度请求,如果有的话,还包括授权的接收)。
在此文件中,还应当注意,当尝试达成可靠性目标时,应考虑频谱效率。
关于URLLC场景下的可靠性目标,NR在TR 38.913中认为“对于一个封包的一次传输中,URLLC一般的可靠性要求在32个字节、用户界面延迟为1ms的情况下为(1-10-5)。”
在一次正常的单发传输的情况下(即,没有HARQ重传或重复进行的情况),可以通过下式得出可靠性R:
R=RcRd,
其中Rc和Rd分别表示PDCCH和PDSCH成功传输的概率。为了简单起见,假设错误警报概率的影响可忽略不计(即,在没有DCI传输的情况下,被UE错误地检测为有效PDCCH这样的错误。在对DCI进行编码时,足够大的CRC(例如24比特)可能导致这种情况。
相反地,错误的封包传输的概率P(=1-R)由下式给出:
P=1-(1-Pc)(1-Pd),
其中Pc和Pd分别表示PDCCH和PDSCH错误传输的概率。
因此,NR的可靠性目标(>99.999%的可靠性,或者相反地,<0.001%的错误概率)可以通过例如通道的错误概率的结合(例如Pc=8·10-6和Pd=2·10-6)来得出。
在进行多发传输的情况下,几个额外的因素控制着传输可靠性。例如,假设没有一并结合HARQ,针对传统的两次发射的传输,可靠性可以通过下式给出:
R=RcRd1+(1-Rc)RDTXRcRd2+Rc(1-Rd1)RNRcRd2,
其中Rd1和Rd2分别表示PDSCH初次传输和PDSCH重传成功的概率;RDTX表示当UE在UL上“发送”DTX(即,不发送任何东西)时,gNB检测到DTX或NACK的概率;RN表示当UE发送NACK时,gNB检测到DTX或NACK的概率。
在上述等式的右侧,用来加总的第一项是关于初始传输的成功接收,第二项是关于在PDCCH检测失败的情况下重传的成功接收,而第三项是关于在PDSCH初始解码失败的情况下重传的成功接收。
关于控制信道传输的可靠性的提升,存在着许多方法,但是这些方法可能涉及到更多传输资源的使用。但是,可能缺少足够的控制信道资源来调度传输,以充分利用数据传输容量,故此数据传输容量可能会被闲置,从而导致资源利用效率低下。
具有或不具有自适应HARQ特性的多发传输可以提高可靠性,但是这在延迟的约束条件下是受限的。在流量繁重而又有严格的延迟要求的情况下,网络很有可能必须采用单次传输尽力而为,以同时满足延迟和可靠性的要求。
以PDCCH的设计来说,当网络意识到用户无法正确解码该控制信息时,通常会增加其聚合级别。聚合级别的增加意味着使用更多的资源来对该控制信息进行编码,这导致编码率降低,而使传输对错误的鲁棒性更高。较高的聚合级别的使用会消耗大量资源,这将导致其他用户无法使用控制资源。
图1显示OFDM传输***中的传输资源的示意图。每个时隙100被划分为控制区域101和数据区域102。该控制区域被用于发送控制信息,例如PDCCH,以调度在该时隙的数据区域102中的PDSCH信道103的传输。
URLLC服务通常在不可预测的时间间隔下传输小的数据包。传输控制消息来调度每个数据包需要大量资源,且此控制消息的开销可能变得与正在传输的数据的大小相当。这是对资源的低效率使用。再者,后面伴随数据的控制信息的传输增加了通信信道的延迟,特别是如果需要重传以达到所需的可靠性级别时。
本发明寻求解决本领域中至少一些显著的问题。
发明内容
提供此“发明内容”是为了以简化的形式介绍将在以下“具体实施方式”中进一步描述的一些概念的选择。此“发明内容”并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助手段。
一种传输数据的方法,该数据在无线蜂窝通信网络中从基站向用户设备(userequipment,UE)传输,无线链路采用正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexed,OFDM)传输格式,所述方法包括以下步骤:于基站处,在OFDM时隙中分配资源区域,以用于组合的数据和控制信息消息的传输;向UE发送所分配的资源区域的指示;以及在所分配的资源区域中,向UE发送包括数据部分和控制部分的组合的数据和控制信息消息。
所分配的资源区域的指示可以包括周期性,该资源区域根据该周期性进行重复。
所分配的资源区域可以与该OFDM时隙的控制区域全部或部分重叠。
所分配的资源区域的指示可以包括定义了该组合的数据和控制信息消息的传输格式的信息。
所分配的资源区域的指示可以以RRC消息进行发送。
该组合的数据和控制信息消息可以包括该OFDM时隙的数据区域中的资源的指示,以用于以该组合的数据和控制信息消息进行传输的数据的后续传输。
该后续传输利用可以与该组合的数据和控制信息消息的传输所使用的频率资源相同的频率资源。
所述组合的消息的数据部分可以具有预定义的长度。
所述方法可以进一步包括填充用于传输的数据以匹配该预定义的长度的步骤。
该预定义的长度可以是从多个预定义的长度中选出的。
该基站可以通过所分配的资源区域中的资源的一个子集,为UE发送该组合的控制和数据信息消息。
可以利用该基站和UE都已知的预定义规则来选择所述资源的子集。
该规则可以使用UE ID、时隙号、子帧号和所分配的资源区域的大小中的至少一个作为输入。
一种接收数据的方法,该数据在无线蜂窝通信网络中从基站,在用户设备(userequipment,UE)处被接收,无线链路采用正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexed,OFDM)传输格式,所述方法包括以下步骤:于UE处,接收OFDM时隙中资源区域的指示,在其中可接收到组合的数据和控制信息消息;于UE处,在所分配的资源区域中,接收包括数据部分和控制部分的组合的数据和控制信息消息;以及对所接收到的组合的数据和控制信息消息进行解码。
所分配的资源区域的指示可以包括周期性,该资源区域根据该周期性进行重复。
所分配的资源区域可以与该OFDM时隙的控制区域全部或部分重叠。
所分配的资源区域的指示可以包括定义了该组合的数据和控制信息消息的传输格式的信息。
所分配的资源区域的指示可以在RRC消息中被接收到。
该组合的数据和控制信息消息可以包括该OFDM时隙的数据区域中的资源的指示,以该组合的数据和控制信息消息进行传输的数据的后续传输可在所述资源上被接收到。
该后续传输利用可以与该组合的数据和控制信息消息的传输所使用的频率资源相同的频率资源。
可以利用解调参考信号(Demodulation Reference Signal,DMRS)对所接收的后续传输进行解码,该DMRS用于解码该组合的数据和控制传输。
所述组合的消息的数据部分可以具有预定义的长度。
该预定义的长度可以是从多个预定义的长度中选出的。
一种传输数据的方法,该数据在无线蜂窝通信网络中从基站向用户设备(userequipment,UE)传输,无线链路采用正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexed,OFDM)传输格式,所述方法包括以下步骤:于基站处,在OFDM时隙中分配资源区域,以用于数据消息的传输,其中所分配的资源区域与该OFDM时隙的控制区域全部或部分重叠;向UE发送所分配的资源区域的指示;以及在所分配的资源区域中,向UE发送包括数据消息。
所分配的资源区域的指示可以包括周期性,该资源区域根据该周期性进行重复。
所分配的资源区域的指示可以包括定义了该数据消息的传输格式的信息。
所分配的资源区域的指示可以以RRC消息进行发送。
该数据消息可以包括该OFDM时隙的数据区域中的资源的指示,以用于以该数据消息进行传输的数据的后续传输。
该数据消息可以具有预定义的长度。
所述方法可以进一步包括填充用于传输的数据以匹配该预定义的长度的步骤。
该预定义的长度可以是从多个预定义的长度中选出的。
该基站可以通过所分配的资源区域中的资源的一个子集,为UE发送该数据消息。
可以利用该基站和UE都已知的预定义规则来选择所述资源的子集。
该规则可以使用UE ID、时隙号、子帧号和所分配的资源区域的大小中的至少一个作为输入。
一种接收数据的方法,该数据在无线蜂窝通信网络中从基站,在用户设备(userequipment,UE)处被接收,无线链路采用正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexed,OFDM)传输格式,所述方法包括以下步骤:于UE处,接收OFDM时隙中资源区域的指示,在其中可接收到数据消息,其中所分配的资源区域与该OFDM时隙的控制区域全部或部分重叠;于UE处,在所分配的资源区域中,接收数据消息;以及对所接收到的数据消息进行解码。
所分配的资源区域的指示可以包括周期性,该资源区域根据该周期性进行重复。
所分配的资源区域的指示可以包括定义了该数据消息的传输格式的信息。
所分配的资源区域的指示可以在RRC消息中被接收到。
该数据消息可以包括该OFDM时隙的数据区域中的资源的指示,以用于以该数据消息进行传输的数据的后续传输。
该数据消息可以具有预定义的长度。
该预定义的长度可以是从多个预定义的长度中选出的。
可以通过所分配的资源区域中的资源的一个子集,接收该数据消息。
可以利用该基站和UE都已知的预定义规则来选择所述资源的子集。
该规则可以使用UE ID、时隙号、子帧号和所分配的资源区域的大小中的至少一个作为输入。
所述非暂态计算机可读介质可包括由以下构成的组中的至少之一:硬盘、CD-ROM、光存储设备、磁存储设备、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、电可擦除可编程只读存储器以及闪存。
附图说明
以下仅通过示例的方式,并结合附图,对本发明的进一步细节、方面以及实施例进行描述。为了简单和清楚起见,示出附图中的元件,且这些元件并不一定按照比例绘制。在各个附图中包含相同的标号,以便于理解。
图1显示传统调度方式下的传输资源;
图2显示数据传输方法的流程图;及
图3显示传输的时序。
具体实施方式
本领域技术人员将认识到并理解,所描述的示例的具体细节仅仅只是针对一些实施例的说明,并且这里阐述的教导适用于各种替代配置。
如上所述,在传统***中,控制消息发送于一个帧的控制区域,以调度位于该帧(或下一帧)的数据区域中的数据的后续传输。除了调度信息(时间和频率资源)外,该控制消息还包括要用于该传输的参数,例如调制格式、编码方案、HARQ进程号、预编码等,以及相关于上行链路上的ACK/NAK传输的资源的详细信息。
如上所阐述的,UE被配置用以侦听包括了预定义的CORESET资源上的控制信息的PDCCH信道。于PDCCH信道上接收到DCI消息之后,UE在所指示的资源上接收PDSCH传输,并使用所提供的参数对其进行解码。控制信息和数据的分开传输允许基站根据当前网络要求来调度这些传输,并使每个UE所需监视的资源最小化(因为每个UE只需监视DCI消息中为其分配的CORESET,而不是数据所在的所有可能的位置)。
图2显示了蜂窝通信网络中从基站到UE通过无线链路发送控制和数据的方法。
在步骤20中,基站在时隙中分配了资源区域,该资源区域可用于一个组合的控制和数据消息的传输。这样的一个组合的消息既包括传输给UE的数据,也包括与该数据有关的控制信息。该资源区域的配置包括了用来重复该区域的周期性。再者,此资源区域可以位在控制区域内或是独立的。因此,所分配的资源可以是CORESET或其他资源集。利用基站和UE都知道的预定义规则,此区域中有一组可能的资源,可以用来发送该组合的控制和数据消息。一个示例性的规则是定义了用于在CORESET内为特定UE发送PDCCH的被允许的控制资源(控制信道元素)的规则,亦即,可以以与选择用来传输PDCCH的资源的方式相同的方式,来选择该资源区域内的资源。也可以使用一或多个参数(例如UE ID、时隙号码等)来定义其他规则,这些参数定义了该资源区域内一个特定UE的传输机会。
在步骤21中,基站向UE发送该已分配的资源区域的指示。例如,此一传输可以是RRC消息。此资源区域的指示还可以包括一些细节,这些细节通常将包含在定义了后续数据传输的格式的控制传输中,例如调制格式、编码方案、HARQ进程号、预编码等,以及上行链路上与ACK/NAK传输有关的资源的详细信息。不需要在此指示消息内定义所有的传输细节。例如通过在标准规格书中进行定义,这些传输参数中大部分对基站和UE来说都是先验的。
在步骤22中,在接收到这些资源的指示后,UE将其自身配置为在所指示的资源区域侦听以所指示的特征发送的消息。在步骤23中,当准备好发送数据时,基站使用该预定义的参数,在以所指示的资源区域中的消息来发送数据。此消息以一个资源进行发送,该资源可能位于根据该预定义规则所配置的资源区域内,该预定义规则定义了该组可能位在该区域内的传输。基站所发送的消息包括UE所需的任以控制数据,以及该数据。也就是,在该时隙的已配置区域中发送一个组合的控制信息和数据消息。可以使用一或多个特定于UE的参数,即UE ID或连接的RNTI,来标识在该资源区域内进行传输的资源的规则。也可以使用一些***参数,例如已配置的资源区域的大小、时隙号,子帧号和帧号。利用此预定义规则,基站和UE都可以确定一或多个资源集,在所述资源集上可以将该组合的控制和数据消息发送到UE。使用这些参数的优点是,针对每个UE和每个传输场合,使该已配置的区域内的传输资源集随机化。这个机制可能类似于用于传统的控制传输(PDCCH)来确定哪些资源集可以用于在特定的CORESET中向特定的UE发送控制信息的机制。
在步骤24中,UE在该已知规则所定义的传输可能范围内,在所指示的资源区域中进行监听。UE在已配置的资源区域内检查这些所有可能的资源分配,并对该消息进行接收和解码,以复原该数据。所需的数据因而以单一封消息(在该控制区域中)被发送到UE,从而减少了延迟。此减少了控制的开销,因为先前为每个消息发送的许多参数,要么通过资源消息的指示进行了配置,要么固定为特定值,因此不需要为了每个数据传输再进行传送。并且,由于数据是以控制消息在预配置的资源区域中传输,因此不需要调度信息,从而进一步降低了开销。此外,此减少了CRC开销。传统上,CRC比特被添加到控制消息和数据消息两者中,但是在此例中,仅需要一组CRC比特,因仅存在单一个消息。
与单独的控制传输和单独的数据传输相比,所述组合传输允许解调参考符号(demodulation reference symbol,DMRS)的有效使用,从而可以准备质量更好的信道估计。由于此处典型的设置是具有较高可靠性要求的小数据包的传输,因此各个传输在每次传输中可能需要一定密度的DMRS,以确保高质量的信道估计。对于给定的DMRS开销,由于甚至更小的组合的控制和数据信息,所述组合传输可能可以获得质量更好的信道估计。换句话说,对于给定的信道估计的质量,与传统的控制和数据传输相比,所述组合传输可以减少DMRS开销。
在图2所示的方法的一个变体中,在控制区域中的控制和数据消息还可以包括用于在帧(或接续的帧)的数据区域中进行的数据传输的调度信息。此随后的数据传输可以用于在控制区域中发送的数据的重传,以提高传输可靠性。通过该预先的配置仍可以减少控制的开销,且由于该数据的两次传输可以在更短的时间内完成,因此可以改善延迟,并改善服务的质量。
在另一种方法中,如果在相同的频率资源上调度了该组合的控制和数据传输之后的数据重复传输,则UE可以重用第一个组合传输的DMRS,来获得并改善用于数据重复(PDSCH)传输的信道估计。这可能在PDSCH传输的天线配置上施加一些限制。用于发送PDSCH的天线配置(以及如果有的话,所使用的波束成形)应该使得信道估计可以从所述组合传输的信道估计推导而来。
所述组合的数据和控制信息的传输的使用可能增加UE必须执行的盲解码的次数。为了限制盲解码执行的次量,可以通过资源的该指示预先固定与传输有关的参数,或者可以仅使用可能的选项中的一个子集,以限制UE必须执行的测试的次数。
传统的***中,UE侦听预配置的控制资源,以接收指示了数据传输已被调度的DCI消息。在控制区域内的搜索空间中,UE必须进行多次盲解码才能找到与之相关的PDCCH。这种多次盲解码是由下列因素导致的:
·控制资源中有多个位置,可以映射到某一UE的PDCCH。
·有多个与DCI关联的聚合级别,gNB可以使用其中之一来发送PDCCH。
·UE可以被配置用来侦听多个不同大小的DCI。
因此,对于上述提及的所有可能性,对于每个不同的DCI尺寸,UE需要个别进行盲解码。对于仅针对控制消息的传输,这是可以接受的,因为UE已预先配置了在一些控制场合下它应监听的一组DCI,因此对于大多数用户而言,他们会知道他们所被配置的DCI尺寸的一个有限集合,并可以接收相应的DCI。然而,对于一个组合的控制信息和数据信息的传输,UE可能并不总是能够预先知道该数据的大小。如果用户必须进行多次盲解码,比如说要相容于从N1到N2的数据长度,例如N1=10比特和N2=60比特且每个落入此范围的属于整数的长度都是有效的数据大小,则将导致很大的盲解码负担。在这种情况下,由于长度的缘故,会有N2-N1(50)次盲解码,这还将乘以可能数量的聚合级别及其在时频资源中的位置。因此,从UE复杂性的角度来看,盲解码负担可能很快使得所述组合传输不切实际。
为了管理盲解码的次数,可以针对组合的消息中发送的数据大小定义一个阈值。也就是,所述组合的消息的数据部分可以被限定为某一尺寸。再者,如果数据的比特少于该阈值,则可以利用填充比特将该数据打包,使得比特数等于该阈值。这使得该数据的尺寸能够被预定义,且因此UE具有关于数据长度的先验知识,以使盲解码测试次数最小化。尽管填充或虚拟(dummy)比特的传输某种程度减低了所述组合传输的优势,但是盲解码次数的减少对于使所述组合传输技术方案在实践中可行可能是更重要的。
在一种变体中,可以定义一组预定义的数据大小,以增加灵活性,但此仍可限制所需的盲解码次数。
组合的数据和控制信息的传输的机会可以由网络激活,并且可以在每个UE的基础上完成。此技术主要适用于URLLC类型的服务,在这些服务中,数据很小且具有严格的延迟要求,因此可以在控制区域中进行传输。基于每个UE的激活操作避免了UE不太可能利用这种类型的传输来避免额外的盲解码负担的问题。
由于解码所述组合传输所需的大部分的传输参数是固定的或作为配置的一部分为UE配置的,因此所述组合的控制和数据传输中的控制信息的内容可能是非常有限的。在所提出的技术方案的一个变体中,所有的控制参数要么固定为特定的值,要么UE可以通过一个规则(例如,使用等式)来确定它们,或者以资源配置进行了预先配置,以使得基站不需要随着该数据发送任何的控制信息。因此,所述组合传输仅由在已配置的资源区域中传输到UE的数据构成。这样,就可以单独传输数据,而无需传输任何动态控制参数。这将使这些传输具有很高的资源利用效率。
图3显示与传统传输相比的组合传输的延迟-可靠性,在传统传输中,数据传输跟随着控制传输。图3(a)显示一种传统的方案,其配置了一个符号的控制资源,后面接着是提供给URLLC用户的用于数据传输的2个符号。URLLC封包从位于30的更高的层到达基站。Tw表示封包被调度之前的等待时间。Tt表示总传输时间,其包括控制和数据。在此之后跟随的是UE处理时间和在UL方向上发送HARQ ACK/NAK的时间,用T_HARQ表示。采用相当于2个符号的时间作为T_HARQ。假设第一次传输不成功,且UE发送了NAK,则gNB在从UE接收到NAK之后,对同一数据包进行重传。因此,如上所述的图3(a)所描绘的间隔中(具有某一命名的12个OFDM符号中的间隔),gNB可以发送两次数据包,即在原始的传输之后进行了一次重传。
对于同样长的资源长度,通过如图3(b)所示的组合传输,目标用户被配置有可以在单一个传输中传输控制和数据的资源。对于相同数量的HARQ处理和相同的ACK/NAK的上行链路传输时间,可以观察到基站可以进行3次数据传输,即在原始的传输之后进行2次重传。
所述组合的控制和数据可提高小型数据包的资源利用率。另外,参考图3,组合传输具有两种可能的方式来利用。如果一个特定的可靠性目标需要某一数量的重传,则组合传输提供了延迟方面的优势,这也意味着在传输繁重的情况下,当无法快速为用户提供服务时,该组合传输可以更好地适应所增加的调度等待时间。另一个优点可能是在可靠性方面。如果用户的信道状况很差,以至于需要在其延迟的目标内进行更多的重传的话,则与传统方案相比,所述组合传输将能够在特定的时间间隔内进行更多的重传。因此,与传统方案相比,所述组合传输整体上允许网络具有更多百分比的用户,满足了所要求的可靠性和延迟的界限。
为便于说明,图3显示了由控制和数据部分组成的传输场合。NR允许同时调度基于时隙的数据、非基于时隙的数据,也允许提供给不同用户的小时隙的使用。类似地,NR允许网络在不同的持续时间和不同的频率间隔的情况下使用不同的数字学(numerology)。我们没有详细介绍此类传输的所有可能性,但将控制和数据传输相结合的想法适用于此类传输所有的配置。
下面列出的模拟结果显示了与通过传输控制(PDCCH)来调度数据(PDSCH)的传统传输相比的,允许组合的控制和数据的传输的潜在影响。
一般的传输是在PDCCH中发送控制信息DCI。已经计算出在固定的SNR下导致某一块错误率的Polar码的编码率,然后以此来计算将要发送多少个已编码的比特。在这些已编码的比特中,添加了PDCCH的DMRS开销,其为用于PDCCH的所有资源块中的每第4个PDCCH资源元素。数据传输也跟随着第一个符号具有DMRS配置类型1的常规PDSCH传输,该第一符号在其前面加载的DMRS符号承担了50%的资源开销。在这些模拟结果中,控制和数据均使用24比特的CRC。
对于所述组合的控制和数据传输,总的信息比特(组合的数据和控制)与在每第4个资源元素上的Polar码和PDCCH DMRS一起发送。
对于传统传输,控制信息的大小取为40比特,而对于所述组合的控制和数据传输,则假定控制数据为20比特。这是由于所述组合传输不需要依据频率PRB和OFDM符号来调度任一资源。类似地,该组合传输不需要MCS指示,而应该具有一组或固定数量的有限可能性,其需要通过盲解码进行检查。最重要的是,与一般的DCI相比,HARQ的选择等也不需要或只需很少的比特。以上,对于所提出的方法,采用20个比特来控制所述组合传输实际上是消极的,事实上,可以很容易地进一步降低所述组合传输的控制开销。帮助优化组合的数据和控制的有效载荷(payload)的其他优势是一次存在24个比特的CRC。
如果传输必须以10^(-N)的BLER进行操作,则这将会是所述组合的控制和数据传输的BLER。另一方面,对于具有通过控制传输来进行调度的数据的传统方案,为了确保此为10^(-N)的BLER,成功传输的可靠性由下列等式给出:
P=Pc Pd
1-BLER=(1-BLERc)(1-BLERd)
BLER=BLERc+BLERd-BLERcBLERd
由于BLERcBLERd非常小,因此可以忽略,从而得出:
BLER=BLERc+BLERd
因此,为了确保传统传输的BLER为10^(-N),控制和数据都应以低于10^(-N)的BLER进行操作,一个示例性的操作要点可能是控制传输和数据传输的每一个都是0.5x10^(-N)。
表1显示了两种方案中在SNR=-5dB时确保特定的BLER的值为10^(-5)所需的资源比较,其中一种方案是传统传输方案,其中数据(PDSCH)跟随着控制信息(PDCCH)传输,另一种方案是在PDCCH上进行的控制和数据的组合传输。该表中的每个项目显示,针对特定的传输方案(最左列显示各种方案),传输特定数量的数据信息比特(显示于每列的顶部)所需的PRB数量。通常,PRB的分配是有规则的,因此实际分配上有一定的粒度,但是为便于说明,我们显示了在没有进行量化的情况下所需的最小PRB。用于模拟并借此进行以下比较的信道模型是TDL-A 10n-sec,3Km/h,带有2个Tx和2个Rx的天线。
表一
所述组合传输以与在传统方案中以1/4的DMRS开销(针对5G NR PDCCH进行的标准化)传输控制信息几乎相同的方式发送数据。传统方法中,所使用的DMRS被加载在前面,即加载于第一个符号中。因此,如果仅使用单一个符号数据,则DMRS开销将变得非常大。为此,传统方案的资源使用方式显示为3种不同的数据长度,即用于承载PDSCH的1个、2个和4个OFDM符号。由于只有一个在前面加载的(front-loaded)DMRS符号,因此DMRS开销对于1个符号的方案来说最大,而对于4个符号的方案来说最小。
资源消耗的比较显示了所述组合传输对于少量的信息数据包具有优势。对于32比特的信息数据,相较于使用4个数据符号的传统方案所需的233个PRB,所述组合传输仅使用了163个PRB。使用2个数据符号和1个数据符号的传统传输分别使用了249个和305个PRB,使得通信效率更加低下。
对于此信道模型和操作要点,所述组合传输和传统方案在200个比特的信息数据大小下的表现相当,其中两者分别使用了522个和521个PRB。低于此大小时,随着信息数据尺寸的减小,所述组合传输显示出更好的性能,变得越来越有效率。
小封包的组合传输的一些优点来自小封包有效率的信道编码。与传统的控制传输一样,由于所述组合传输使用了包括信道编码的传输策略,故它使用的是极性编码(polarcoding)。与LDPC相比,NR中用于PDCCH的极性编码在使用小数据包的情况下具有性能优势,而针对较大的数据包,LDPC的表现优于极性编码。所提出的方案是针对较小的封包或数据包,它使用极性编码进行组合的控制和数据传输,因此显示出更好的结果。
以上的公开内容主要以URLLC UE为例来作说明,但是此公开内容对于海量MTC设备也可以适用。大多数的MTC设备中,每台设备的数据传输量很少。在许多情况下,这些数据传输也可能是周期性的。由于活动不频繁,这些设备的信道状态信息在基站处是未知的,因此基站通常会选择相当保守的传输技术与这些设备进行通信。再者,这些设备中大多数都是价格不高的设备,因此可能终究无法执行复杂的技术。5G允许在时隙中的任何一个地方创建CORESET(用于PDCCH的资源),并且用户可以被配置成特定于多个用户的CORESET。这将使基站具有很大的灵活性,可以为多群用户(MTC设备)创建较小的CORESET,用户可以在其中接收他们的控制信息或组合的控制和数据,而例如,不会对PDCCH的容量产生很大影响。这在4G LTE中是不可能实现的,因为其仅在一个时隙的前2个或前3个符号中发送PDCCH,且PDCCH的容量可能很快成为一个阻塞点。利用在此提出的公开内容,基站可以利用5G灵活的CORESET配置,以小的数据包,来管理大量的MTC设备。
从上下文中可以理解到,本文中对于“数据”的传输的引用是指在下行链路上携带到UE的“用户数据”。
尽管未详细示出,但是构成网络一部分的任何设备或装置都可以至少包括处理器,存储单元和通信接口,其中处理器单元,存储单元和通信接口被配置为执行本发明任一方面的方法。更进一步的选项和选择如下所述。
本发明的实施例的信号处理功能特别是gNB和UE可以使用有关领域的技术人员已知的计算***或架构来实现。可使用诸如台式机、膝上型电脑或笔记本计算机、手持计算设备(PDA、蜂窝电话、掌上电脑等)、大型机、服务器、客户端的计算***,或者对于给定应用或环境可能期望的或者适宜的任何其它类型的专用或通用计算设备。所述计算***可包括一个或多个处理器,所述处理器可使用通用或专用处理引擎(诸如例如,微处理器、微控制器或其它控制模块)来实现。
所述计算***还可包括主存储器,诸如随机存取存储器(RAM)或其它动态存储器,以用于存储要由处理器执行的指令和信息。这样的主存储器还可以用于存储在指令的执行期间要由处理器执行的临时变量和其它中间信息。所述计算***同样可以包括只读存储器(ROM)或者其它静态存储设备以用于存储用于处理器的静态信息和指令。
所述计算***还可以包括信息存储***,所述信息存储***可以包括例如媒介驱动和可移动存储接口。媒介驱动可以包括驱动或其它机构以支持固定或可移动存储媒介,诸如硬盘驱动、软盘驱动、磁带驱动、光盘驱动、紧凑盘(CD)或数字视频驱动(DVD)、读或写驱动(R或RW)、或者其它可移动或固定媒介驱动。存储媒介可以包括例如硬盘、软盘、磁带、光盘、CD或DVD、或者由媒介驱动读或写入的其它固定或可移动媒介。所述存储媒介可以包括具有存储在其中的特定计算机软件或数据的计算机可读存储媒介。
在可替代实施例中,信息存储***可以包括用于允许计算机程序或者其它指令或数据被加载到计算***中的其它类似组件。这样的组件可以包括例如可移动存储单元和接口,诸如程序盒和盒接口、可移动存储器(例如,闪速存储器或其它可移动存储器模块)和存储器插槽,以及允许软件和数据从可移动存储单元传输到计算***的其它可移动存储单元和接口。
所述计算***还可包括通信接口。这样的通信接口可被用来允许软件和数据在计算***与外部设备之间被传输。通信接口的示例可包括调制解调器、网络接口(诸如以太网或其它NIC卡)、通信端口(诸如例如通用串行总线(USB)端口)、PCMCIA插槽和卡、等等。经由通信接口被传输的软件和数据为信号的形式,所述信号可为电的、电磁的和光学的信号或者能够被通信接口媒介接收的其它信号。
在本文档中,术语“计算机程序产品”、“计算机可读媒介”、“非暂时性计算机可读媒介”等一般可以被用来指代有形媒介,例如存储器、存储设备或存储单元。这些和其它形式的计算机可读媒介可以存储一个或多个指令以供包括计算机***的处理器使用以使得所述处理器执行指定的操作。一般被称作“计算机程序代码”(其可以以计算机程序的形式进行分组或者以其它分组方式进行分组)的这样的指令在被执行时使得计算***能够执行本发明的实施例的功能。。注意,所述代码可以直接使处理器执行指定的操作、被编译以这样做、和/或与其它软件、硬件和/或固件元件(例如,用于执行标准功能的库)进行组合以这样做
所述非易失性计算机可读介质可包括由以下构成的组中的至少之一:硬盘、CD-ROM、光存储设备、磁存储设备、只读存储器、可编程只读存储器、可擦除可编程只读存储器、EPROM、电可擦除可编程只读存储器以及闪存。
在元件使用软件实现的实施例中,所述软件可以被存储在计算机可读媒介中并且例如使用可移动存储驱动加载到计算***中。控制模块(在该示例中,软件指令或可执行计算机程序代码)在被计算机***中的处理器执行时使得处理器执行如这里所描述的本发明的功能。
此外,本发明构思可被应用于用于执行网络元件内的信号处理功能的任何电路。进一步可以预见,例如,半导体制造商可以在设计诸如专用集成电路(ASIC)或数字信号处理器(DSP)的微控制器的独立设备和/或任何其它子***元件时利用本发明构思。
将意识到,出于清楚的目的,以上描述已参照单个处理逻辑对本发明的实施例进行了描述。然而,本发明构思同样可以通过多个不同的功能单元和处理器来实现以提供信号处理功能。因此,对具体功能单元的提及要仅被视为对用于提供描述的功能的适当手段的提及,而并非指示严格的逻辑或物理结构或组织。
本发明的多个方面可以以任何适当形式来实现,包括硬件、软件、固件或这些的任何组合。本发明可选地可以至少部分地实现为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的计算机软件或者诸如FPGA设备的可配置模块组件。因此,本发明的实施例的元件和组件可以以任何适当方式物理地、功能性地和逻辑地实现。实际上,所述功能可以在单个单元中、在多个单元中、或者作为其它功能单元的一部分实现。
尽管已结合一些实施例对本发明进行了描述,但是其并非意在限于这里所阐述的具体形式。相反,本发明的范围仅由所附权利要求限定。此外,尽管已结合特定实施例对某些特征进行了描述,但本领域技术人员应当意识到,根据本发明可以结合所描述实施例的不同特征。在权利要求中,术语“包括”不排除存在其它元件或步骤。
此外,尽管被单个列出,但是多个手段、元件或方法步骤例如可以由单个单元或处理器来实现。此外,尽管单个特征可以包括在不同权利要求中,但是这些也可能有利地进行组合,并且包括在不同权利要求中不暗示特征的组合是不可行和/或有利的。而且,特征包括在一种类别的权利要求中不暗示限于该类别,而是指示该特征在适当时同样可应用于其它权利要求类别。
此外,特征在权利要求中的顺序不暗示任何特征必须以其来执行的具体顺序,并且特别是单个步骤在方法权利要求中的顺序不暗示步骤必须以该顺序来执行。相反,步骤可以以任何适当顺序来执行。此外,单数提及不排除复数。因此,对“一”、“第一”、“第二”等的提及不排除复数。
尽管已结合一些实施例对本发明进行了描述,但是其并非意在限于这里所阐述的具体形式。相反,本发明的范围仅由所附权利要求限定。此外,尽管已结合特定实施例对某些特征进行了描述,但本领域技术人员应当意识到,根据本发明可以结合所描述实施例的不同特征。在权利要求书中,术语“包括”不排除其他元件的存在。
Claims (35)
1.一种传输数据的方法,该数据在无线蜂窝通信网络中从基站向用户设备(userequipment,UE)传输,无线链路采用正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexed,OFDM)传输格式,所述方法包括以下步骤:于基站处,在OFDM时隙中分配资源区域,以用于组合的数据和控制信息消息的传输;向UE发送所分配的资源区域的指示;以及在所分配的资源区域中,向UE发送包括数据部分和控制部分的组合的数据和控制信息消息,其中该组合的数据和控制信息消息包括该OFDM时隙的数据区域中的资源的指示,以用于以该组合的数据和控制信息消息进行传输的数据的后续传输,其中该基站通过所分配的资源区域中的资源的一个子集,为UE发送该组合的控制和数据信息消息,其中利用该基站和UE都已知的预定义规则来选择所述资源的子集。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所分配的资源区域的指示包括周期性,该资源区域根据该周期性进行重复。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所分配的资源区域与该OFDM时隙的控制区域全部或部分重叠。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所分配的资源区域的指示包括定义了该组合的数据和控制信息消息的传输格式的信息。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所分配的资源区域的指示以RRC消息进行发送。
6.根据权利要求1所述的方法,其中该后续传输利用与该组合的数据和控制信息消息的传输所使用的频率资源相同的频率资源。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述组合传输的数据部分具有预定义的长度。
8.根据权利要求7所述的方法,还包括填充用于传输的数据以匹配该预定义的长度的步骤。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其中该预定义的长度是从多个预定义的长度中选出的。
10.根据权利要求1所述的方法,其中该规则使用UE ID、时隙号、子帧号和所分配的资源区域的大小中的至少一个作为输入。
11.一种接收数据的方法,该数据在无线蜂窝通信网络中从基站向用户设备(userequipment,UE)传输,无线链路采用正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexed,OFDM)传输格式,所述方法包括以下步骤:于UE处,接收OFDM时隙中资源区域的指示,在其中可接收到组合的数据和控制信息消息;于UE处,在所分配的资源区域中,接收包括数据部分和控制部分的组合的数据和控制信息消息;以及对所接收到的组合的数据和控制信息消息进行解码,其中该组合的数据和控制信息消息包括该OFDM时隙的数据区域中的资源的指示,以该组合的数据和控制信息消息进行传输的数据的后续传输可在所述资源上被接收到,其中通过所分配的资源区域中的资源的一个子集,接收该组合的控制和数据信息消息,其中通过所分配的资源区域中的资源的一个子集,接收该组合的控制和数据信息消息,其中利用该基站和UE都已知的预定义规则来选择所述资源的子集。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所分配的资源区域的指示包括周期性,该资源区域根据该周期性进行重复。
13.根据权利要求11所述的方法,其中所分配的资源区域与该OFDM时隙的控制区域全部或部分重叠。
14.根据权利要求11所述的方法,其中所分配的资源区域的指示包括定义了该组合的数据和控制信息消息的传输格式的信息。
15.根据权利要求11所述的方法,其中所分配的资源区域的指示在RRC消息中被接收到。
16.根据权利要求11所述的方法,其中该后续传输利用与该组合的数据和控制信息消息的传输所使用的频率资源相同的频率资源。
17.根据权利要求16所述的方法,其中利用解调参考信号(Demodulation ReferenceSignal,DMRS)对所接收的后续传输进行解码,该DMRS用于解码该组合的数据和控制传输。
18.根据权利要求11所述的方法,其中所述组合传输的数据部分具有预定义的长度。
19.根据权利要求18所述的方法,其中该预定义的长度是从多个预定义的长度中选出的。
20.根据权利要求11所述的方法,其中该规则使用UE ID、时隙号、子帧号和所分配的资源区域的大小中的至少一个作为输入。
21.一种传输数据的方法,该数据在无线蜂窝通信网络中从基站向用户设备(userequipment,UE)传输,无线链路采用正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexed,OFDM)传输格式,所述方法包括以下步骤:于基站处,在OFDM时隙中分配资源区域,以用于数据消息的传输,其中所分配的资源区域与该OFDM时隙的控制区域全部或部分重叠;向UE发送所分配的资源区域的指示;以及在所分配的资源区域中,向UE发送包括数据消息,其中该数据消息包括该OFDM时隙的数据区域中的资源的指示,以用于以该数据消息进行传输的数据的后续传输,其中该基站通过所分配的资源区域中的资源的一个子集,为UE发送该数据消息,其中利用该基站和UE都已知的预定义规则来选择所述资源的子集。
22.根据权利要求21所述的方法,其中所分配的资源区域的指示包括周期性,该资源区域根据该周期性进行重复。
23.根据权利要求21所述的方法,其中所分配的资源区域的指示包括定义了该数据消息的传输格式的信息。
24.根据权利要求21所述的方法,其中所分配的资源区域的指示以RRC消息进行发送。
25.根据权利要求21所述的方法,其中该数据消息具有预定义的长度。
26.根据权利要求25所述的方法,还包括填充用于传输的数据以匹配该预定义的长度的步骤。
27.根据权利要求25或26所述的方法,其中该预定义的长度是从多个预定义的长度中选出的。
28.根据权利要求21所述的方法,其中该规则使用UE ID、时隙号、子帧号和所分配的资源区域的大小中的至少一个作为输入。
29.一种接收数据的方法,该数据在无线蜂窝通信网络中从基站向用户设备(userequipment,UE)传输,无线链路采用正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexed,OFDM)传输格式,所述方法包括以下步骤:于UE处,接收OFDM时隙中资源区域的指示,在其中可接收到数据消息,其中所分配的资源区域与该OFDM时隙的控制区域全部或部分重叠;于UE处,在所分配的资源区域中,接收数据消息;以及对所接收到的数据消息进行解码,其中该数据消息包括该OFDM时隙的数据区域中的资源的指示,以用于以该数据消息进行传输的数据的后续传输,其中通过所分配的资源区域中的资源的一个子集,接收该数据消息,其中利用该基站和UE都已知的预定义规则来选择所述资源的子集。
30.根据权利要求29所述的方法,其中所分配的资源区域的指示包括周期性,该资源区域根据该周期性进行重复。
31.根据权利要求29所述的方法,其中所分配的资源区域的指示包括定义了该数据消息的传输格式的信息。
32.根据权利要求29所述的方法,其中所分配的资源区域的指示在RRC消息中被接收到。
33.根据权利要求29所述的方法,其中该数据消息具有预定义的长度。
34.根据权利要求33所述的方法,其中该预定义的长度是从多个预定义的长度中选出的。
35.根据权利要求29所述的方法,其中该规则使用UE ID、时隙号、子帧号和所分配的资源区域的大小中的至少一个作为输入。
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