用于调度lte蜂窝系统中的经延迟ack/nack的设备和方法
【专利说明】用于调度LTE蜂窝系统中的经延迟ACK/NACK的设备和方法
[0001]对相关串请的交叉引用
[0002]本申请案主张名为“用于调度LTE蜂窝系统中的经延迟ACK/NACK的设备和方法(APPARATUS AND METHOD FOR SCHEDULING DELAYED ACKS/NACKS IN LTE CELLULARSYSTEMS) ”且于2013年3月16日提交的第13/844，864号美国正式申请的优先权，所述申请的全部内容是以引用方式明确地并入本文中。
技术领域
[0003]本发明大致上涉及通信系统，且更特定地说涉及一种用于调度长期演进(LTE)蜂窝系统中的延迟确认(ACK)/否定确认(NACK)的设备和方法。
【背景技术】
[0004]无线通信系统被广泛部署用于提供各种电信服务，诸如拨号服务、视频、数据、消息传送和广播。典型的无线通信系统可采用能够通过共享可用系统资源(例如带宽、发射功率)支持与多个用户进行通信的多址接入技术。此类多址接入技术的实例包含码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统和时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统。
[0005]—直以来，各种电信标准采用此类多址技术以用于提供使得不同的无线装置能够以一种城市、国家、地区和甚至全球的层次进行通信的常见协议。一种新兴的电信标准的实例是长期演进(LTE)。LTE是由第三代合作伙伴计划3GPP颁布的通用移动电信系统(UMTS)移动标准的增强版的集合。其经设计以通过改进频谱效率、降低成本、改进服务、充分利用新的频谱且使用下行链路(DL)上的0FDMA、上行链路(UL)上的SC-FDMA和多输入多输出(MIMO)天线技术与其它开放式标准进行更好的集成来更好地支持移动宽带互联网接入。然而，随着对移动宽带接入的需求的日益增长，存在进一步改进LTE技术的需要。优选地，此类改进应可适用于其它多址接入技术和采用此类技术的电信标准。
【发明内容】
[0006]在一方面中，本发明提供一种方法、一种计算机程序产品和一种设备。所述设备可为eNB。所述eNB向至少一个用户设备(UE)告知以下各者中的至少一者的变化:用于由所述至少一个UE发射针对由所述至少一个UE接收的下行链路(DL)发射的ACK/NACK的第一配置，和用于由所述至少一个UE接收针对由所述至少一个UE发送的上行链路(UL)发射的ACK/NACK的第二配置。所述eNB向所述至少一个UE指示一或多个资源，所述至少一个UE将在所述一或多个资源中发射针对所接收的DL发射的所述ACK/NACK或接收针对所发送的UL发射的所述ACK/NACK。在一种配置中，所述eNB向所述至少一个UE指示以下各者:所述至少一个UE需要用ACK/NACK确认的所述DL发射的子集，和所述eNB将要用ACK/NACK确认的由所述至少一个UE进行的所述UL发射的子集。所述eNB还可指示DL发射与针对所述发射的对应ACK/NACK之间或UL发射与针对所述发射的对应ACK/NACK之间的延迟周期。所述eNB还可指示UE应如何实施所述延迟周期。
[0007]另在一方面中，本发明提供一种方法、一种计算机程序产品和一种设备。所述设备可为UE。所述UE接收以下各者中的至少一者的变化的信息:用于发射针对由所述UE接收的DL发射的ACK/NACK的第一配置和用于接收针对由所述UE发送的UL发射的ACK/NACK的第二配置。所述UE接收包括一或多个资源的指示，在所述一或多个资源中将发射针对所接收的DL发射的所述ACK/NACK或接收针对所发送的UL发射的所述ACK/NACK。所述UE接收所述UE需要向eNB确认的DL发射的子集和/或将要由eNB确认的UL发射的子集的指不O
【附图说明】
[0008]图1是说明网络架构的实例的图。
[0009]图2是说明接入网络的实例的图。
[0010]图3是说明LTE中的DL帧结构的实例的图。
[0011 ] 图4是说明LTE中的UL帧结构的实例的图。
[0012]图5是说明用于用户和控制平面的无线电协议架构的实例的图。
[0013]图6是说明接入网络中的演进节点B和用户设备的实例的图。
[0014]图7是无线通信系统的图。
[0015]图8A、8B和8C是说明展示发射和对应确认的LTE帧的图。
[0016]图9A、9B、9C和9D是说明展示发射和对应确认的接收的LTE帧的图。
[0017]图10是无线通信系统的图。
[0018]图11是无线通信方法的流程图。
[0019]图12A、12B和12C是无线通信方法的流程图。
[0020]图13是无线通信方法的流程图。
[0021]图14A、14B和14C是无线通信方法的流程图。
[0022]图15是说明示范性设备中的不同模块/装置/组件之间的数据流的概念数据流图。
[0023]图16是说明用于采用处理系统的设备的硬件实施方案的实例的图。
[0024]图17是说明示范性设备中的不同模块/装置/组件之间的数据流的概念数据流图。
[0025]图18是说明用于采用处理系统的设备的硬件实施方案的实例的图。
【具体实施方式】
[0026]下文结合多个附图陈述的详述旨在作为各种配置的一种描述且不旨在表示其中可实践本文描述的多个概念的唯一配置。详述包含用于提供对各种概念的一种完整理解的目的的多个具体细节。然而，所属领域技术人员将明白，此类概念可在无此类具体细节的情况下加以实践。在一些实例中，以方框图形式展示熟悉的结构和组件以避免混淆此类概念。
[0027]现在将参考各种设备和方法提出多种电信系统的几个方面。此类设备和方法将在以下详述中加以描述且在多个附图中通过各种块、模块、组件、电路、步骤、程序、算法等等(统称为“多个元件”)加以说明。此类元件可使用电子硬件、计算机软件或其任何组合来实施。此类元件是否被实施为硬件或软件取决于施加于整体系统上的特定应用程序和多种设计约束。
[0028]例如，一个元件或一个元件的任何部分或多个元件的任何组合可用包含一个或多个处理器的“处理系统”来实施。处理器的实例包含微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、选通逻辑、离散硬件电路和被配置成执行整个发明中描述的各种功能的其它适当硬件。所述处理系统中的一个或多个处理器可执行软件。软件应被广泛地解释为意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用程序、软件应用程序、软件包、常式、子常式、对象、可执行文件、执行线程、程序、功能等等，而无论其是否称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或其它。
[0029]因此，在一个或多个示范性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实施。如果实施于软件中，那么所述功能可被存储在计算机可读媒体上或被编码为计算机可读媒体上的一个或多个指令或代码。计算机可读媒体包含计算机存储媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。例如，且无限制，此计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-R0M或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它多个磁性存储装置，或可用于以指令或数据结构的形式携带或存储所需程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。如本文中使用的磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)和软盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘用激光光学地复制数据。上述内容的组合还应包含在计算机可读媒体的范围内。
[0030]图1是说明LTE网络架构100的图。所述LTE网络架构100可称作演进分组系统(EPS)100所述EPS 100可包含一个或多个用户设备(UE) 102、一个演进UMTS陆地无线接入网(E-UTRAN) 104、一个演进分组核心(EPC) 110、一个归属用户服务器(HSS) 120和运营商的互联网协议(IP)服务122。所述EPS可与其它接入网络互连，但是为了简单起见没有展示实体/接口。如展示，所述EPS提供分组交换服务，然而，如所属领域技术人员将容易明白，整个发明中提出的各种概念可扩展到提供多种电路交换服务的网络。
[0031]所述E-UTRAN包含所述演进节点B (eNB) 106及其它eNB 108。所述eNB 106提供朝所述UE 102的用户和控制平面协议终止。所述eNB 106可经由回程(例如X2接口)连接到其它eNB 108。所述eNB 106还可称作基站、收发器基站、无线电基站、无线电收发器、收发器功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)或某个其它适当的术语。所述eNB 106给所述EPC 110提供对UE 102的接入点。UE 102的实例包含蜂窝电话、智能电话、会话初始化协议(SIP)电话、膝上型计算机、个人数字助手(PDA)、卫星无线电、全球定位系统、多媒体装置、视频装置、数字音频播放器(例如MP3播放器)、照相机、游戏机、平板计算机或任何其它类似功能装置。所述UE 102还可由所属领域技术人员称作移动站、用户站、移动单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动装置、无线装置、无线通信装置、远程装置、移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手机听筒、用户代理程序、移动客户端、客户端或其它适当术语。
[0032]所述eNB 106被连接到所述EPC 110。所述EPC 110包含移动管理实体(MME) 112、其它MME 114、服务网关116、多媒体广播多播服务(MBMS)网关124、广播多播服务中心(BM-SC) 126和分组数据网络(I3DN)网关118。所述MME 112是处理所述UE 102与所述EPC110之间的传讯的控制节点。通常，所述MME 112提供承载和连接管理。所有用户IP分组通过所述服务网关116被传送，所述服务网关116本身被连接到所述PDN网关118。所述PDN网关118提供UE IP地址分配以及其它功能。所述TON网关118被连接到所述运营商的IP服务122。所述运营商的IP服务122可包含互联网、内部网、IP多媒体子系统(MS)和PS串流服务(PSS)。所述BM-SC 126是MBMS讯务源。所述MBMS网关124将MBMS讯务分配到 eNB 106、108。
[0033]图2是说明LTE网络架构中的接入网络200的实例的图。在此实例中，所述接入网络200被分为数个蜂窝区域(小区)202。一个或多个较低功率等级eNB 208可具有与小区202中的一个或多个重叠的蜂窝区域210。所述较低功率等级eNB 208可为毫微微小区(例如家庭eNB(HeNB))、微微小区、微小区或远程无线电头端(RRH)。宏eNB 204各自被指派到一个相应小区202且被配置成给所述EPC 110提供对所述小区202中的所有UE 206的接入点。接入网络200中的此实例中不存在集中式控制器，但是替代配置中可使用集中式控制器。所述eNB 204负责所有无线电相关功能，包含无线电承载控制、许可控制、移动控制、调度、安全性和到所述服务网关116的连接。
[0034]由所述接入网络200采用的调制和多路接入方案可取决于所部署的所述特定电信标准而改变。在LTE应用中，OFDM是在DL上使用且SC-FDMA是在UL上使用以支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两者。如所属领域技术人员根据以下详述将容易明白，本文提出的各种概念充分适用于LTE应用。然而，此类概念可容易扩展到采用其它调制和多路接入技术的其它电信标准。例如，此类概念可扩展到演进数据优化(EV-DO)或超移动宽带(UMB)。EV-DO和UMB是由第三代合作伙伴计划2 (3GPP2)颁布作为CDMA2000系列标准的部分的空中接口标准，且采用CDMA以提供对移动站的宽带因特网接入。此类概念还可扩展到采用宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变体(诸如TD-SCDMA)的通用陆地无线电接入(UTRA);采用TDMA的全球移动通信系统(GSM);和演进UTRA(E-UTRA)、IEEE802.11 (W1-Fi)、IEEE 802.16 (WiMAX)、IEEE 802.20 和采用 OFDMA 的闪速 OFDM。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM在3GPP组织的多份文件中加以描述。CDMA2000和UMB在3GPP2组织的多份文件中加以描述。所采用的实际无线通信标准和多路接入技术将取决于施加于系统的所述具体应用和所述多种整体设计约束。
[0035]所述eNB 204可具有支持MMO技术的多个天线。MHTO技术的使用使得所述eNB204能够利用空间域来支持空间多工、波束成型和发射分集。空间多工可用于同时在相同频率上发射不同的数据流。所述数据流可被发射到单个UE 206以增加数据率，或被发射到多个UE 206以增加整体系统容量。这是通过对每一数据流进行空间预编码(即，施加振幅和相位的缩放)且接着通过所述DL上的多个发射天线发射每一经空间预编码的数据流而实现。所述经空间预编码的数据流以不同空间特征到达所述(多个)UE 206处，这使得所述(多个)UE 206中的每一个能够恢复通向所述UE 206的所述一个或多个数据流。在UL上，每一 UE 206发射一个经空间预编码的数据流，这使得所述eNB 204能够识别每一经空间预编码的数据流的来源。
[0036]当信道状况良好时通常使用空间多工。当信道状况较为不利时，可使用波束成型以将发射能量集中在一个或多个方向上。这可通过对所述数据进行空间预编码以用于通过多个天线进行发射而实现。为了实现所述小区的边沿处的良好覆盖，可结合发射分集使用单流波束成型发射。
[0037]在以下详述中，将参考支持所述DL上的OFDM的M頂O系统描述接入网络的各个方面。OFDM是对OFDM符号内的数个子载波进行数据调制的技术。所述子载波以精确频率被分隔。所述分隔提供使得接收器能够从所述子载波恢复所述数据的“正交性”。在时域中，可给每一 OFDM符号添加一个保护时间间隔(例如，循环前缀)以对抗OFDM符号间干扰。所述UL可使用呈DFT展频OFDM信号的形式的SC-FDMA以补偿高峰值-平均功率比(PAPR)。
[0038]图3是说明FDD-LTE中的DL帧结构的实例的图300。一个帧(1ms)被分为大小相等的10个子帧。每一子帧包含两个连续时隙。可使用一个资源网格来表示两个时隙，每一时隙包含一个资源块。资源网格被分为多个资源元素。在LTE中，一个资源块含有频域中的12个连续子载波，且对于每一 OFDM符号中的正规循环前缀，一个资源块含有时域中的7个连续OFDM符号，或84个资源元素。对于扩展的循环前缀，一个资源块含有时域中的6个连续OFDM符号且具有72个资源元素。所述资源元素中的一些(指示为R 302,304)包含DL参考信号(DL-RS)。所述DL-RS包含小区特有RS (CRS)(有时候也称作常见的RS) 302和UE特有RS (US-RS) 304。UE-RS 304仅发射到所述资源块上，在其上映射对应的物理DL共享信道(PDSCH)。每一资源元素携带的位数取决于调制方案。因此，UE接收的资源块越多且调制方案越高，用于所述UE的数据率就越高。
[0039]图4是说明LTE中的UL帧结构的实例的图400。用于所述UL的所述可用资源块可被分割为一个数据区段和一个控制区段。所述控制区段可形成于系统带宽的两个边沿处且可具有可配置的大小。所述控制区段中的资源块可被指派到UE以用于控制信息的发射。所述数据区段可包含所述控制区段中不包含的所有资源块。UL帧结构造成所述数据区段包含多个连续子载波，这可允许为单个UE指派所述数据区段中的所有连续子载波。
[0040]可为UE指派所述控制区段中的资源块410a、410b以将控制信息发射到eNB。还可为所述UE指派所述数据区段中的资源块420a、420b以将数据发射到所述eNB。所述UE可在所述控制区段中的被指派的资源块上的物理UL控制信道(PUCCH)中发射控制信息。所述UE可在所述数据区段中的被指派的资源块上的物理UL共享信道(PUSCH)上仅发射数据或发射数据和控制信息两者。UL发射可横跨子帧的两个时隙且可跳频。
[0041]可使用资源块的集合以执行初始系统接入且实现物理随机接入信道(PRACH)430中的UL同步。所述PRACH 430携带随机序列且不能携带任何UL数据/传讯。每一随机接入前置码占用对应于六个连续资源块的带宽。起始频率是由网络规定的。即，所述随机接入前置码的发射被限于某些时间和频率资源。对于PRACH，不存在频率跳跃。PRACH尝试是以单个子帧(Ims)或少数几个连续子帧的一个序列携带，且UE可每帧(1ms)只作出一次PRACH尝试。
[0042]图5是说明用于LTE中的用户和控制平面的无线电协议架构的实例的图500。用于所述UE和所述eNB的无线电协议架构经展示具有三层:层1、层2和层3。层I (LI层)是最低层且实施各种物理层信号处理功能。LI层在本文将称作物理层506。层2 (L2层)508在物理层506上且负责所述UE与所述eNB之间通过所述物理层506进行的链接。
[0043]在用户平面中，所述L2层508包含终止于网络侧上的所述eNB处的媒体存取控制(MAC)子层510、无线电链路控制(RLC)子层512和分组数据汇聚协议(TOCP)子层514。虽然没有展示，但是所述UE可在所述L2层508上具有几个上层，包含终止于网络侧上的所述PDN网关118处的网络层(例如，IP层)和终止于连接的另一端(例如，远端UE、服务器等等)处的应用程序层。
[0044]所述rocp子层514提供不同的无线电承载与逻辑信道之间的多工。所述rocp子层514还提供针对上层数据分组的标首压缩以减小无线电发射负荷、通过加密所述数据分组提供保护和所述eNB之间针对UE的切换支持。所述RLC子层512提供上层数据分组的分段和重组、丢失的数据分组的重发和数据分组的再排序以补偿由于混合自动重传请求(HARQ)产生的无序接收。所述MAC子层510提供逻辑信道与传输信道之间的多工。所述MAC子层510还负责在多个UE之间分配一个小区中的各个无线电资源(例如，资源块)。所述MAC子层510还负责HARQ操作。
[0045]在控制平面中，对于所述物理层506和所述L2层508，用于所述UE和所述eNB的无线电协议架构基本上相同，除了所述控制平面不存在标首压缩功能以外。所述控制平面还包含层3 (L3层)中的无线电资源控制(RRC)子层516。所述RRC子层516负责获得无线电资源(即，无线电承载)且负责使用所述eNB与所述UE之间的RRC传讯配置所述较低层。
[0046]图6是eNB 610与UE 650在接入网络中通信的方框图。在所述DL中，来自核心网络的上层分组被提供到控制器/处理器675。所述控制器/处理器675实施所述L2层的功能。在所述DL中，所述控制器/处理器675基于各种优先级度量将标首压缩、加密、分组分段和再排序、逻辑信道与传输信道之间的多工和无线电资源分配提供到所述UE 650。所述控制器/处理器675还负责HARQ操作、丢失的分组的重发和到所述UE 650的传讯。
[0047]发射(TX)处理器616实施用于所述LI层(S卩，物理层)的各种信号处理功能。所述信号处理功能包含编码和交错以促进所述UE 650处的前向纠错(FEC)，且包含基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(