用于上行链路免授权传输方案的系统和方法
【专利说明】用于上行链路免授权传输方案的系统和方法
[0001]本发明要求2013年3月8日递交的发明名称为“用于上行链路免授权传输方案的系统和方法(System and Method for Uplink Grant-Free Transmiss1n Scheme)，，的第13/790，673号美国非临时申请的优先权，该申请的内容通过引用并入本文中。
技术领域
[0002]本发明涉及一种用于无线通信的系统和方法，并且在具体实施例中，涉及一种用于上行链路免授权传输方案的系统和方法。
【背景技术】
[0003]在诸如长期演进(LTE)网络的典型无线网络中，上行链路(UL)的共享数据信道的选择是基于调度/授权的，并且调度和授权机制由网络中的基站(BS)控制。用户设备(UE)向基站发送UL调度请求。当BS接收到该调度请求时，BS向UE发送指示其UL资源分配的UL授权。然后，UE发送关于所授权的资源的数据。
[0004]这种方法的问题是，调度/授权机制的信令资源开销会相当大，尤其是在所传输的数据较小的情况下。例如，对于每次约20字节的小包传输，调度/授权机制所使用的资源可能是包大小的约30%，或甚至50%。这种方式的另一问题是调度/授权过程会导致数据传输的初始延迟。即使在资源可用的情况下，在典型的无线网络中，在发送调度请求与第一上行链路数据传输之间也存在最小7ms?8ms的延迟。
【发明内容】
[0005]本发明的优选实施例提供了一种用于上行链路免授权传输方案的系统和方法，其大体上解决或规避了这些和其它问题，并且大体上实现了多种技术优点。
[0006]根据一个实施例，一种方法，包括:由BS实施免授权上行链路传输方案。所述免授权上行链路传输方案在时间-频率域中定义第一竞争传输单元(CTU)接入区、定义多个CTU、通过将所述多个CTU中的至少一些CTU映射至所述第一 CTU接入区而定义缺省的CTU映射方案；以及通过定义用于将多个用户设备(UE)映射至所述多个CTU的规则而定义缺省的用户设备(UE)映射方案。
[0007]根据另一实施例，基站(BS)，包括:处理器；以及存储用于由所述处理器执行的编程的计算机可读存储介质，所述编程包括用于执行以下操作的指令:实施免授权上行链路传输方案；接收来自用户设备(UE)的上行链路传输；尝试摸索地对所述上行链路传输进行解码；以及向所述UE指示摸索地对所述上行链路传输进行解码的尝试是否成功。所述免授权上行链路传输方案定义多个竞争传输单元(CTU)，在时间-频率域内定义一个或多个CUT接入区，通过将多个CTU映射至一个或多个CTU接入区来创建缺省的CTU映射方案，以及通过限定用于将多个UE映射至多个CTU的规则来创建缺省的UE映射方案。
[0008]根据另一实施例，一种用于免授权传输方案的方法，包括:由用户设备(UE)通过根据UE映射规则和缺省的CTU映射方案确定适当的CTU进行上行链路传输以及在所述适当的CTU上向基站(BS)传输上行链路传输，来实施默认竞争传输单元(CTU)映射方案。
[0009]根据又一实施例，用户设备(UE)包括处理器以及存储用于由所述处理器执行的编程的计算机可读存储介质，所述编程包括用于执行以下操作的指令:如下实施缺省的竞争传输单元(CTU)映射方案:根据UE映射规则和所述缺省的CTU映射方案确定适当的CTU用于上行链路传输；以及在所述适当的CTU上向基站(BS)传输上行链路传输；基于所述BS的指示确定是否发生了冲突；以及当所述UE确定发生了冲突时，使用异步混合自动重传请求(HARQ)机制向所述BS重传所述上行链路传输。
【附图说明】
[0010]为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中:
[0011]图1为示出根据各种实施例的网络的框图；
[0012]图2为示出根据各种实施例的各种竞争传输(CTU)接入区的示例配置的图；
[0013]图3为示出根据各种实施例的CTU至CTU接入区的示例映射的图；
[0014]图4为示出根据各种实施例的示例CTU索引编号的图；
[0015]图5A和图5B为示出根据各种实施例的示例UE映射和重映射的图；
[0016]图6为根据各种实施例的使用消息传递算法方法和活动UE检测器的的联合签名和数据检测的框图；
[0017]图7A和图7B为根据各种实施例的基站(BS)活动的流程图；
[0018]图8A和图8B为根据各种实施例的用户设备(UE)活动的流程图；
[0019]图9为示出根据实施例的可以用于实施例如本文中描述的设备和方法的计算平台的框图。
【具体实施方式】
[0020]以下将详细讨论实施例的制造和使用。然而，应了解，本发明提供可在各种特定背景中实现的许多可用发明构思。所讨论的特定实施例仅说明用以制造和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
[0021]关于特定的背景(即LTE无线通信网络)描述了各种实施例。然而，也可以将各种实施例应用于其它无线网络，诸如用于微波存取(WiMAX)网络全球互通。
[0022]图1为根据各种实施例的网络100的框图。基站(BS) 102管理其覆盖区域116内的各个UE 104?114的上行链路通信和下行链路通信。BS 102可以替代地被称为蜂窝塔、eNodeB、接入网络等。BS 102可以同时支持多个蜂窝载波的传输。BS 102实施免授权上行链路传输方案，其中定义了竞争传输单元(CTU)接入区，使得UE 104?114可以竞争和访问上行链路资源而无需请求/授权机制。免授权上行链路传输方案可以由BS定义，或者它可以在无线标准(例如，3GPP)中设置。UE 104?114可以被映射至不同的CTU接入区以避免冲突(即，当两个或两个以上UE尝试在相同的上行链路资源上传输数据时)。然而，如果发生了冲突，UE 104?114可以使用异步HARQ(混合自动重传请求)方法来解决冲突。BS 102摸索地检测(即，没有显式信令)激活的UE并对接收到的上行链路传输进行解码。
[0023]根据这种方案，UE 104?114可以发送上行链路传输而无需BS向请求/授权机制分配资源。因此，节约了总网络开销资源。另外，该系统允许通过旁路请求/授权方案而在上行链路期间节约时间。虽然图1中仅示出了一个BS 102和六个UE 104?114，但典型的网络可以包括多个基站，每个基站覆盖来自其地理覆盖区域中不同数量的大量UE的传输。
[0024]网络100使用各种高级信令机制来使能和配置免授权传输。能够进行免授权传输的UE 104?114将这种能力利用信号通知给BS 102。这使得BS102能够同时支持免授权传输和传统信号/授权传输(例如，针对较旧的UE模型)。相关UE可以通过例如3GPP (第三代合作伙伴项目)标准中定义的RRC(无线电资源控制)信令来利用信号通知这种能力。可以向RRC信令中的UE能力列表添加新字段来指示UE是否支持免授权传输。替代地，可以修改一个或多个现有字段或根据一个或多个现有字段进行推断，来指示免授权支持。
[0025]BS 102还使用高级机制(例如，广播信道或慢速信令信道)来将使能和配置免授权传输方案所必需的信息通知给UE 104?114。例如，BS 102可以利用信号通知以下内容:其支持免授权传输、其搜索空间和用于CTU接入区的接入码、签名集合的最大大小(即，所定义的签名的总数)、调制编码方案(MCS)设置等。另外，BS 102可以使用例如慢速信令信道(例如，仅在几百晕秒量级发生而非在每TTI中发生的信令信道)来不时地更新该信息。
[0026]BS 102实施免授权上行链路传输方案。免授权传输上行链路方案定义有CTU接入区以使得UE 104?114能够进行免授权传输。CTU是由网络100预定义的用于竞争传输的基本资源。每个CTU可以是时间元素、频率元素、码域元素、和/或导频元素的组合。码域元素可以是CDMA(码分多址)码、LDS(低密度签名)签名、SCMA(稀疏码多址接入)码本等。下文中将这些可能的码域元素统称为“签名”。多个UE可以竞争同一 CTU。CTU的大小由网络预先设置，并且可以考虑期望的传输大小、期望填充量和/SMCS等级。
[0027]CTU接入区是发生竞争传输的时间-频率区。免授权上行链路传输方案可以针对网络100定义多个CTU接入区。免授权传输上行链路方案可以由BS 102通过高级信令(例如，通过广播信道)来定义，或者可以由标准预定义并在UE中(例如，在UE的固件中)实施。这些区可以存在于一个或多个频带中(带内或带间)，并且可以占用整个上行链路传输带宽或BS 102的总传输带宽或BS 102所支持的载波的一部分。仅占用带宽的一部分的CTU接入区允许BS 102同时支持根据传统请求/授权方案的上行链路传输(例如，针对不能支持免授权传输的较旧的UE模型)。另外，BS 102可以利用未使用的CTU进行按照请求/授权方案的调度传输，或者在一段时间内未