在无线通信系统中分离具有大量聚合载波的PUSCH/PUCCH的方法和装置与流程

本发明涉及无线通信，并且更加具体地，涉及在无线通信系统中分离具有大量聚合载波的、用于混合自动重传请求(HARQ)应答(ACK)的物理上行链路共享信道(PUSCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)的方法和装置。

技术领域

第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是用于使能高速分组通信的技术。针对包括旨在减少用户和提供商成本、改进服务质量、以及扩大和提升覆盖和系统容量的LTE目标已经提出了许多方案。3GPP LTE要求减少每比特成本、增加服务可用性、灵活使用频带、简单结构、开放接口、以及终端的适当功率消耗作为高级别的要求。

3GPP LTE可以配置载波聚合(CA)。在CA中，聚合两个或者更多个分量载波(CC)以便于支持高达100MHz的更宽的传输带宽。取决于其性能，用户设备(UE)可以在一个或者多个CC上同时地接收或者发送。

当UE被配置有诸如16的大量的载波时，上行链路控制信息(UCI)的大小也可以增加。基于物理上行链路控制信道(PUCCH)的当前设计(诸如经由PUCCH格式3)，在PUCCH中携带的UCI的数目被限制。因此，当网络配置多个载波时，可能需要支持具有大量比特的UCI的方法。一个示例是设计能够比当前PUCCH格式包括更多的UCI比特的新PUCCH格式。然而，也可以考虑重用当前可用的PUCCH格式的机制。

技术实现要素：

技术问题

本发明提供一种在无线通信系统中分离具有大量聚合载波的、用于混合自动重传请求(HARQ)应答(ACK)的物理上行链路共享信道(PUSCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)的方法和装置。本发明提供一种分离HARQ-ACK反馈以处理大量聚合载波的机制，诸如经由PUSCH和PUCCH来分离。

技术方案

在一个方面中，提供一种在无线通信系统中由用户设备(UE)发送上行链路控制信息(UCI)的方法。该方法包括：将用于多个小区的UCI分离到物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)；并且经由PUCCH和PUSCH发送分离的UCI。

在另一方面中，用户设备(UE)包括存储器、收发器、以及处理器，该处理器被耦合到存储器和收发器，并且被配置成，将用于多个小区的上行链路控制信息(UCI)分离到物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)；并且控制收发器以经由PUCCH和PUSCH发送分离的UCI。

发明的有益效果

能够有效地发送用于大量聚合载波的UCI。

附图说明

图1示出无线通信系统。

图2示出3GPP LTE的无线电帧的结构。

图3示出一个下行链路时隙的资源网格。

图4示出下行链路子帧的结构。

图5示出上行链路子帧的结构。

图6示出用于根据本发明的实施例的用于分离UCI的方法的示例。

图7示出实施本发明的实施例的无线通信系统。

具体实施方式

在此描述的技术、装置和系统可以用于各种无线接入技术，诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等等。CDMA可以用诸如通用陆地无线电接入(UTRA)或CDMA2000的无线电技术来实施。TDMA可以用诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线业务(GPRS)/增强型数据率GSM演进(EDGE)的无线电技术来实施。OFDMA可以用诸如电气电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20、演进型UTRA(E-UTRA)等等的无线电技术来实施。UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进型UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPP LTE在下行链路(DL)中采用OFDMA且在上行链路(UL)中采用SC-FDMA。高级LTE(LTE-A)是3GPP LTE的演进。为了清楚起见，本申请集中于3GPP LTE/LTE-A。但是，本发明的技术特征不限于此。

图1示出无线通信系统。无线通信系统10包括至少一个演进型节点B(eNB)11。各eNB 11向特定地理区域15a、15b和15c(通常称为小区)提供通信服务。各个小区可以被划分为多个区域(被称为扇区)。用户设备(UE)12可以是固定的或移动的并且可以被称作其他名称，诸如移动站(MS)、移动终端(MT)、用户终端(UT)、订户站(SS)、无线设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持设备。eNB 11通常指的是固定站，其与UE 12通信且可以被称为其他名称，诸如基站(BS)、基站收发系统(BTS)、接入点(AP)等等。

通常，UE属于一个小区，且UE属于的小区被称为服务小区。向服务小区提供通信服务的eNB被称为服务eNB。无线通信系统是蜂窝系统，所以存在邻近服务小区的不同小区。邻近于服务小区的不同小区被称为相邻小区。向相邻小区提供通信服务的eNB被称为相邻eNB。基于UE，相对地确定服务小区和相邻小区。

本技术可以用于DL或UL。通常，DL指的是从eNB 11到UE 12的通信，而UL指的是从UE 12到eNB 11的通信。在DL中，发射器可以是eNB 11的一部分并且接收器可以是UE 12的一部分。在UL中，发射器可以是UE 12的一部分并且接收器可以是eNB 11的一部分。

无线通信系统可以是多输入多输出(MIMO)系统、多输入单输出(MISO)系统、单输入单输出(SISO)系统和单输入多输出(SIMO)系统中的任何一个。MIMO系统使用多个发射天线和多个接收天线。MISO系统使用多个发射天线和一个接收天线。SISO系统使用一个发射天线和一个接收天线。SIMO系统使用一个发射天线和多个接收天线。下文中，发射天线指的是用于发射信号或流的物理或逻辑天线，并且接收天线指的是用于接收信号或流的物理或逻辑天线。

图2示出3GPP LTE的无线电帧的结构。参考图2，无线电帧包括10个子帧。子帧包括时域中的两个时隙。发送一个子帧的时间被定义为传输时间间隔(TTI)。例如，一个子帧可以具有1毫秒(ms)的长度，并且一个时隙可以具有0.5ms的长度。一个时隙包括时域中的多个正交频分复用(OFDM)符号。由于3GPP LTE在DL中使用OFDMA，OFDM符号用于表示一个符号时段。根据多址方案，OFDM符号可以被称为其他名称。例如，当SC-FDMA被用作UL多址方案时，OFDM符号可以被称为SC-FDMA符号。资源块(RB)是资源分配单元，且包括一个时隙中的多个连续子载波。仅为示例的目的示出无线电帧的结构。因此，可以以各种方式修改无线电帧中包括的子帧的数目、或者子帧中包括的时隙的数目、或者时隙中包括的OFDM符号的数目。

无线通信系统可以被划分为频分双工(FDD)方案和时分双工(TDD)方案。根据FDD方案，在不同频带进行UL传输和DL传输。根据TDD方案，在相同频带的不同时间段期间进行UL传输和DL传输。TDD方案的信道响应基本上是互易的。这意味着在给定频带中，下行链路信道响应和上行链路信道响应几乎是相同的。因此，基于TDD的无线通信系统的有利之处在于，DL信道响应可以从UL信道响应获得。在TDD方案中，整个频带在时间上被划分为UL和DL传输，因此通过eNB的DL传输和通过UE的UL传输不能同时进行。在以子帧为单位来区分UL传输和DL传输的TDD系统中，UL传输和DL传输在不同的子帧中进行。

图3示出一个下行链路时隙的资源网格。参考图3，DL时隙包括时域中的多个OFDM符号。作为示例，在此描述的是一个DL时隙包括7个OFDM符号，并且一个RB包括频域中的12个子载波。然而，本发明不限于此。资源网格上的各个元素被称作资源元素(RE)。一个RB包括12×7个资源元素。在DL时隙中包括的RB的数目N^DL取决于DL发射带宽。UL时隙的结构可以与DL时隙相同。OFDM符号的数目和子载波的数目可以取决于CP的长度、频率间隔等而变化。例如，在常规循环前缀(CP)的情况下，OFDM符号的数目为7，而在扩展CP的情况下，OFDM符号的数目为6。可以选择128、256、512、1024、1536和2048中的一个用作一个OFDM符号中的子载波的数目。

图4示出下行链路子帧的结构。参看图4，位于子帧内第一时隙的前部的最多三个OFDM符号对应于被指配有控制信道的控制区域。剩余OFDM符号对应于被指配有物理下行链路共享信道(PDSCH)的数据区域。3GPP LTE中使用的DL控制信道的示例包括：物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理混合自动重传请求(HARQ)指示符信道(PHICH)等等。PCFICH在子帧的第一OFDM符号发送，并且携带关于用于子帧内控制信道的传输的OFDM符号的数目的信息。PHICH是UL传输的响应，并且携带HARQ肯定应答(ACK)/否定应答(NACK)信号。通过PDCCH发送的控制信息被称作下行链路控制信息(DCI)。DCI包括UL或DL调度信息或包括用于任意UE组的UL发射(Tx)功率控制命令。

PDCCH可以携带下行链路共享信道(DL-SCH)的传输格式和资源分配、上行链路共享信道(UL-SCH)的资源分配信息、关于寻呼信道(PCH)的寻呼信息、关于DL-SCH的系统信息、诸如在PDSCH上发送的随机接入响应的上层控制消息的资源分配、对任意UE组内单个UE的Tx功率控制命令集、Tx功率控制命令、IP语音(VoIP)的激活等等。多个PDCCH可以在控制区域内发送。UE可以监测多个PDCCH。PDCCH在一个或若干连续控制信道元素(CCE)的聚合上发送。CCE是用于基于无线电信道的状态向PDCCH提供编码速率的逻辑分配单元。CCE对应于多个资源元素组。

根据CCE的数目和CCE所提供的编码速率之间的相关性来确定PDCCH的格式和可用PDCCH的比特数目。eNB根据要发送到UE的DCI确定PDCCH格式，并且将循环冗余检验(CRC)附接于控制信息。根据PDCCH的拥有者或用途，CRC用唯一标识符(称为无线电网络临时标识符(RNTI))加扰。如果PDCCH用于特定UE，则UE的唯一标识符(例如，小区-RNTI(C-RNTI))可以对CRC加扰。可替选地，如果PDCCH用于寻呼消息，则寻呼指示标识符(例如，寻呼-RNTI(P-RNTI))可以对CRC加扰。如果PDCCH用于系统信息(更加具体地，下面要描述的系统信息块(SIB))，则系统信息标识符和系统信息RNTI(SI-RNTI)可以对CRC加扰。为了指示作为对UE的随机接入前导码信号的传输的响应的随机接入响应，随机接入-RNTI(RA-RNTI)可以对CRC加扰。

图5示出上行链路子帧的结构。参考图5，UL子帧可以在频域中被划分为控制区域和数据区域。控制区域分配有用于携带UL控制信息的物理上行链路控制信道(PUCCH)。数据区域分配有用于携带用户数据的物理上行链路共享信道(PUSCH)。当由较高层指示时，UE可以支持PUSCH和PUCCH的同时传输。用于一个UE的PUCCH被分配给子帧中的RB对。属于RB对的RB占据分别两个时隙的不同子载波。这被称为分配给PUCCH的RB对在时隙边界上跳频。就是说，分配给PUCCH的RB对在时隙边界跳频。UE可以通过根据时间通过不同子载波发送UL控制信息来获得频率分集增益。

在PUCCH上发送的UL控制信息可以包括混合自动重传请求(HARQ)肯定应答/否定应答(ACK/NACK)、指示DL信道状态的信道质量指示符(CQI)、调度请求(SR)等等。PUSCH被映射到UL-SCH，传输信道。在PUSCH上发送的UL数据可以是传输块，用于在TTI期间发送的UL-SCH的数据块。传输块可以是用户信息。或者，UL数据可以是复用数据。复用数据可以是通过复用UL-SCH的传输块和控制信息而获得的数据。例如，复用到数据的控制信息可以包括CQI、预编码矩阵指示符(PMI)、HARQ、秩指示符(RI)等。或者UL数据可以仅包括控制信息。

描述载波聚合(CA)。可以参考3GPP TS 36.300V12.1.0(2014-03)的第5.5和7.5节。具有用于CA的单时序提前(TA)能力的UE能够在与共享相同TA的多个服务小区(在一个时序提前组(TAG)中编组的多个服务小区)对应的多个CC上同时地接收和/或发送。具有用于CA的多TA能力的UE能够在与具有不同的TA的多个服务小区(在多个TAG中编组的多个服务小区)对应的多个CC上同时地接收和/或发送。E-UTRAN确保各个TAG包含至少一个服务小区。不具备CA能力的UE能够在单个CC上接收，并且在仅对应于一个服务小区(一个TAG中的一个服务小区)的单个CC上发送。对于连续和非连续CC两者均支持CA，其中每个CC限于频域中的最多110个资源块。

可能配置UE以聚合源自相同eNB并在UL和DL中的可能不同带宽的不同数量的CC。能够被配置的DL CC的数目取决于UE的DL聚合能力。能够被配置的UL CC的数目取决于UE的UL聚合能力。不能够配置具有比DL CC更多的UL CC的UE。在典型的时分双工(TDD)部署中，UL和DL中的CC的数目和各个CC的带宽是相同的。能够被配置的TAG的数目取决于UE的TAG能力。源自相同的eNB的CC不需要提供相同的覆盖。

当配置CA时，UE仅具有与网络的一个RRC连接。在RRC连接建立/重建/切换时，一个服务小区提供NAS移动性信息(例如，跟踪区域标识(TAI))，并且在RRC连接重建/切换时，一个服务小区提供安全输入。此小区被称作主小区(PCell)。在DL中，与PCell对应的载波是DL主CC(DL PCC)，而在UL中，其是UL主CC(UL PCC)。

取决于UE能力，辅小区(SCell)能够被配置成与PCell一起形成服务小区集。在DL中，与SCell对应的载波是DL辅CC(DL SCC)，而在UL中，其是UL辅CC(UL SCC)。

因此，用于UE的配置的服务小区的集合始终由一个PCell和一个或者多个SCell组成。对于各个SCell，除了DL资源之外，UE对UL资源的使用是可配置的(配置的DL SCC的数目因此始终大于或者等于UL SCC的数目，并且，针对仅UL资源的使用，能够不配置SCell)。从UE的角度来看，各个UL资源仅属于一个服务小区。能够被配置的服务小区的数目取决于UE的聚合能力。可以仅用切换过程(即，用安全密钥变化和RACH过程)改变PCell。PCell用于PUCCH的传输。不同于SCell，PCell不能被停用。当PCell经历无线电链路失败(RLE)时，而不是当SCell经历RLF时，触发重建。从PCell得到NAS信息。

在下文中，根据本发明的实施例描述当配置大量载波时将用于多个小区的UCI，例如HARQ-ACK、CSI等等分离到PUCCH和/或PUSCH的方法。根据本发明的实施例，描述重用当前可用的PUCCH格式的机制和/或尽可能地使用PUSCH UCI搭载的机制。例如，如果UE支持PUCCH/PUSCH的同时传输，诸如HARQ-ACK或者周期性CSI报告的UCI可以经由PUCCH和PUSCH被同时地搭载。此外，替代仅利用一个PUSCH，多个PUSCH可以搭载HARQ-ACK和/或CSI反馈。在下文中，UCI可以包括HARQ-ACK和/或CSI，并且进一步包括其它各种类型的UCI。为了分离UCI，例如HARQ-ACK、CSI等等，可以考虑下述机制。

(1)可以经由PUCCH搭载HARQ-ACK直到最大允许的比特，并且如果存在剩余的HARQ-ACK，则可以经由PUSCH搭载剩余的HARQ-ACK。HARQ-ACK可以优先于CSI，不论HARQ-ACK/CSI的同时传输如何。如果允许在PUCCH与PUSCH之间分离UCI，则不论HARQ-ACK/CSI的同时传输如何，UE可以经由PUSCH搭载CSI。当HARQ-ACK比特的数目小于能够经由PUCCH格式3携带的最大允许的比特时，如果配置HARQ-ACK/CSI的同时传输，则UE可能需要也发送CSI反馈。在这样的情况下，如果在PUCCH内能够容纳HARQ-ACK和一个CSI报告，则可以经由PUCCH搭载HARQ-ACK和一个CSI报告。可以经由PUSCH搭载剩余的CSI。如果在PUCCH内不能够容纳HARQ-ACK和一个CSI，则可以经由PUSCH搭载CSI反馈。

(2)可以限制经由PUCCH发送其UCI的载波的数目。例如，与当前机制相同，可以假定多达5个CC利用PUCCH以发送UCI。如果UE被配置有多于5个CC，则可以经由PUSCH发送这些载波的UCI。可以考虑此解决方案的下述变化。

–一个变化是限制由PUCCH使用的不同数目的CC(例如，8)，并且禁用经由PUCCH发送CSI。即，不论是否经由PUCCH或者PUSCH发送HARQ-ACK，如果UE被配置有多于5个CC(如果TDD用于至少一个配置的载波，则数目可以更小)，则可以经由PUSCH搭载CSI。不论方法如何，为了应用提出的方法，UE可以被配置有诸如“PUCCH_PUSCH_UCI_SPLIT”的模式。

–另一变化是配置经由PUCCH发送其HARQ-ACK的CC的集合，而经由PUSCH发送其它CC的HARQ-ACK。在这样的情况下，取决于CSI的处理，可以进一步考虑可替选方案。CC的CSI可以被处理为与HARQ-ACK的配置相同(即，如果经由PUCCH发送HARQ-ACK，则也可以经由PUCCH发送CSI)。或者，可以经由PUSCH搭载CSI，不论配置如何。如果没有配置PUCCH/PUSCH的同时传输，则可以经由PUSCH搭载所有的UCI。然而，如果配置了PUCCH_PUSCH_UCI_SPLIT，则可以不丢弃周期性CSI反馈，并且可以经由PUSCH搭载所有CSI反馈。可替选地，为了支持PUCCH_PUSCH_UCI_SPLIT，可以强制其支持PUCCH/PUSCH的同时传输，使得可以在PUCCH和PUSCH之间分离UCI。对于此方法，UE可以基于其SCellIndex(例如，从最低)选择CC。通过这种方式，可以经由PUCCH发送PCell的HARQ-ACK(SCellIndex＝0)。

–当发送一个以上的PUCCH(例如，到SCell的PUCCH承载)时可以发生另一变化。在这样的情况下，可以按各个CC独立地进行CC的配置，并且可以经由PUSCH搭载剩余的UCI。在PUSCH搭载方面，可以经由PUSCH搭载所有剩余的UCI。为了在DL指配索引(DAI)或者HARQ-ACK时序方面避免潜在的混淆，由各个载波组具有一个PUCCH小区的载波组来分离PUSCH搭载也是应考虑的。

(3)UCI可以不经由PUCCH发送，相反，UCI可以始终经由PUSCH搭载。

如果在应该经由PUSCH搭载发送UCI的子帧中不存在调度的PUSCH，则可以考虑下述可替选方案。

(1)可以发送要经由PUSCH发送的UCI。即，HARQ-ACK传输可以延迟到下一个PUSCH传输并且/或者可以丢弃CSI传输。如果延迟HARQ-ACK传输，则可能引发HARQ-ACK时序的变化。对于下一个可用的PUSCH，由于PUSCH许可的缺乏，可以经由下一个可用的PUSCH搭载所有未发送的HARQ-ACK。例如，在子帧n，当UE被配置有10个CC时，用于8个CC的HARQ-ACK可以经由PUCCH发送，并且用于2个CC的剩余HARQ-ACK可以留给PUSCH搭载。因为子帧n不具有任何调度的PUSCH，所以可能延迟用于2个CC的HARQ-ACK。如果在子帧n+1，如果UE被配置有PUSCH，则可以在子帧n+1经由PUSCH搭载在子帧n用于2个CC的HARQ-ACK。

(2)通过将用于搭载UCI的较高层(较高层配置可以类似于半永久调度(SPS)配置)，UE可以被配置有默认PUSCH配置。

如果在PUSCH内存在太多要被搭载的内容，则可以在多个PUSCH之间分离UCI。对于在多个PUSCH之间分离UCI，基于发送PUSCH的SCellIndex，可以选择K个PUSCH，或者，可以基于SCellIndex分离UCI(通过编组几个载波)。或者，可以基于UCI的大小分离UCI(例如，通过编组用于HARQ-ACK的20个比特和用于CSI的80个比特)。

当UE没有被许可一个以上的PUSCH(或者根本没有被许可)时，最初的K个SCell(基于SCellIndex)可以使用参考PUSCH以发送UCI。如果已经存在调度的PUSCH，则可以首先分配那些PUSCH，并且如果仍需要更多的PUSCH，则基于在该SCell上还没有许可PUSCH的SCellIndex来分配参考PUSCH，以生成用于UCI搭载的K个PUSCH。

图6示出根据本发明的实施例的用于分离UCI的方法的示例。在步骤S100，UE将用于多个小区的UCI分离到PUCCH和PUSCH。在步骤S110，UE经由PUCCH和PUSCH发送分离的UCI。UCI可以包括HARQ-ACK反馈和CSI反馈。可以首先向PUCCH分配HARQ-ACK反馈直到最大允许的比特，并且如果在向PUCCH分配HARQ-ACK反馈之后，存在剩余的HARAQ-ACK，则可以向PUSCH分配剩余的HARQ-ACK反馈。HARQ-ACK反馈可以优先于CSI反馈。可以向PUSCH分配CSI反馈。

可替选地，向PUCCH分配其UCI的小区的数目可以被限于特定数目。特定数目可以是5。可以限制由PUCCH使用的小区的不同数目，并且可以向PUSCH分配CSI。可以向PUCCH分配用于在多个小区当中的第一组小区的HARQ-ACK，并且可以向PUSCH分配用于在多个小区当中的第二组的小区的HARQ-ACK。

可以在调度PUSCH的子帧经由PUSCH发送UCI。如果在应经由PUSCH发送UCI的子帧不存在调度的PUSCH，则可以延迟经由PUSCH的UCI的传输。

UE可以进一步将用于多个小区的UCI分离到多个PUSCH。可以基于SCell的索引选择经由PUSCH发送UCI的、在多个PUSCH当中的PUSCH的数目。或者，基于SCell的索引或UCI的大小，UCI可以被分到成多个PUSCH。

图7示出实现本发明的实施例的无线通信系统。

eNB 800可以包括处理器810、存储器820和收发器830。处理器810可以被配置为实施在本说明书中描述的提出的功能、过程和/或方法。无线电接口协议的层可以在处理器810中实施。存储器820可操作地与处理器810相耦合，并且存储用于操作处理器810的各种信息。收发器830可操作地与处理器810相耦合，并且发送和/或接收无线电信号。

UE 900可以包括处理器910、存储器920和收发器930。处理器910可以被配置为实施在本说明书中描述的提出的功能、过程和/或方法。无线电接口协议的层可以在处理器910中实施。存储器920被可操作地与处理器910相耦合，并且存储用于操作处理器910的各种信息。收发器930被可操作地与处理器910相耦合，并且发送和/或接收无线电信号。

处理器810、910可以包括专用集成电路(ASIC)、其他芯片组、逻辑电路和/或数据处理设备。存储器820、920可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、存储器卡、存储介质和/或其他存储设备。收发器830、930可以包括基带电路以处理射频信号。当实施例以软件实施时，在此描述的技术可以以执行在此描述的功能的模块(例如，过程、功能等)来实施。模块可以被存储在存储器820、920中，并且由处理器810、910执行。存储器820、920能够在处理器810、910内或者在处理器810、910的外部实现，在外部实现情况下，存储器820、920经由如在本领域已知的各种装置被可通信地耦合到处理器810、910。

鉴于在此处描述的示例性系统，已经参考若干流程图描述了按照公开的主题可以实施的方法。虽然为了简化的目的，这些方法被示出和描述为一系列的步骤或者模块，但应该明白和理解，所要求保护的主题不受步骤或者模块的顺序限制，因为一些步骤可以以与在此处描绘和描述的不同的顺序或者与其他步骤同时出现。另外，本领域技术人员应该理解，在流程图中图示的步骤不是排他的，并且可以包括其他步骤，或者在示例流程图中的一个或多个步骤可以被删除，而不影响本公开的范围和精神。