时分双工上行链路/下行链路重新配置机制的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于基于灵活的TDD上行链路下行链路配置在移动台与基站之间的通 信的方法。本发明还提供用于参与这里所述的方法的移动台和基站。
【背景技术】
[0002] 长期演进(LTE)
[0003]基于WCDMA无线电访问技术的第三代移动系统（3G)正遍布全世界大范围地部署。 增强或演进此技术的第一步需要引入高速下行链路分组访问（HSDPA)和增强的上行链路 (也称为高速上行链路分组访问(HSUPA))，从而提供具有高度竞争力的无线电访问技术。
[0004] 为了为进一步提高的用户需求做准备以及为了相对于新的无线电访问技术具有 竞争力，3GPP引入了称为长期演进(LTE)的新移动通信系统。LTE被设计来满足对下个十年 的高速数据和媒体传输以及高容量语音支持的载波需要。提供高比特率的能力是对于LTE 的关键措施。
[0005] 长期演进(LTE)的工作项（WI)规范（称为演进的UMTS陆地无线电访问（UTRA)和 UMTS陆地无线电访问网络(UTRAN))定稿为版本8(LTE版本8) ITE系统代表以低时延和低成 本提供基于全IP的功能性的高效的基于分组的无线电访问以及无线电访问网络。在LTE中， 指定了可扩展的多个发送带宽，诸如1.4、3.0、5.0、10.0、15.0和20.0MHz，以便使用给定的 频谱获得灵活的系统部署。在下行链路中，采用基于正交频分复用(OFDM)的无线电访问，这 是因为其对多径干扰(MPI)的固有抗干扰能力，而此抗干扰能力是由于低码元速率、循环前 缀(CP)的使用以及其与不同发送带宽布置的关联而得到的。在上行链路中采用基于单载波 频分多址(SC-FDMA)的无线电访问，这是因为，考虑到用户设备(UE)的有限的发送功率，提 供广域覆盖优先于提高峰值数据速率。采用了包括多输入多输出(ΜΙΜΟ)信道发送技术在内 的许多关键的分组无线电访问技术，并且在LTE版本8/9中实现了高效的控制信令结构。 [0006] LTE架构
[0007] 图1中示出了整体架构，图2中给出了E-UTRAN架构的更详细表示。E-UTRAN包括 eNodeB，其提供了向着用户设备（UE)的E-UTRA用户平面（PDCP/RLC/MAC/PHY)和控制平面 (RRC)协议端接（termination) ^NodelKeNB)主管(host)物理(PHY)、介质访问控制(MAC)、 无线电链路控制(RLC)和分组数据控制协议(PDCP)层，这些层包括用户平面报头压缩和加 密的功能性。eNodeB还提供对应于控制平面的无线电资源控制(RRC)功能性。eNodeB执行许 多功能，包括无线电资源管理、准许控制、调度、施加经协商的上行链路服务质量(Q〇S)、小 区信息广播、用户和控制平面数据的加密/解密、以及下行链路/上行链路用户平面分组报 头的压缩/解压缩。通过X2接口将eNodeB彼此互连。
[0008] eNodeB还通过Sl接口连接到EPC(演进的分组核），更具体地，通过S1-MME(移动性 管理实体）连接到MME并通过Sl-U连接到服务网关（SGW) Al接口支持MME/服务网关与 eNodeB之间的多对多关系。SGW对用户数据分组进行路由并转发，同时还工作为eNodeB间的 移交期间的用于用户平面的移动性锚点、并工作为用于LTE与其它3GPP技术之间的移动性 的锚点（端接S4接口并中继2G/3G系统与PDN GW之间的业务）。对于空闲状态的用户设备， SGW在对于用户设备的下行链路数据到达时，端接(terminate)下行链路数据路径并触发寻 呼。SGW管理和存储用户设备上下文(context)，例如，IP承载服务的参数、网络内部路由信 息。在合法拦截的情况下，SGW还执行对用户业务的复制。
[0009] MME是用于LTE访问网络的关键控制节点。MME负责空闲模式用户设备追踪和寻呼 过程，包括重发。MME参与承载激活/禁用处理，并且还负责在初始附接时以及在涉及核心网 络(CN)节点重定位的LTE内移交时为用户设备选择SGW JME负责（通过与HSS交互)认证用 户。非访问层(NAS)信令在MME处终止，并且MME还负责对用户设备生成和分派临时标识。MME 检查对用户设备在服务提供商的公共陆地移动网络(PLMN)上驻留（camp)的授权，并施加用 户设备漫游限制。MME是网络中用于NAS信令的加密/完整性保护的端点，并处理安全密钥管 理。MME还支持信令的合法拦截。MME还利用从SGSN起终接在MME的S3接口，提供用于LTE与 2G/3G访问网络之间的移动性的控制平面功能。MME还端接朝向归属HSS的S6a接口，用于漫 游用户设备。
[0010] LTE(版本8)中的分量载波结构
[0011]在所谓的子帧中，在时频域中细分3GPP LTE(版本8)的下行链路分量载波。在3GPP LTE(版本8及进一步的版本）中，将每个子帧分为如图3中所示的两个下行链路时隙，第一个 下行链路时隙在第一个OFDM码元内包括控制信道区（PDCCH区）。每个子帧包括时域中的给 定数目的OFDM码元（在3GPP LTE (版本8及进一步的版本）中为12或14个OFDM码元），每个 OFDM码元横跨分量载波的整个带宽。因此，OFDM码元各自包括在相应的Λ= X iV念个副载波 上发送的多个调制码元，同样如图4中所示。
[0012] 假设例如采用OFDM的多载波通信系统（如例如在3GPP长期演进(LTE)中使用的）， 可以由调度单元分配的资源的最小单位是一个"资源块"。将物理资源块(PRB)定义为时域 中的个连续的OFDM码元(例如，7个OFDM码元)以及频域中的个连续的副载波，如图 4中所例示的（例如，对于分量载波为12个副载波）。在3GPP LTE(版本8)中，物理资源块从而 包括X 个资源单元，其对应于时域中的一个时隙以及频域中的180kHz(关于下行 链路资源网格的进一步细节，例如参见3GPP TS 36.211，"Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)!Physical Channels and Modulation(Release 8)"，第6 · 2部分，其可在http: //www · 3gpp · org获得并且通过引用合并在此）。
[0013] -个子帧由两个时隙构成，从而当使用所谓的"常规" CP(循环前缀)时一个子帧中 有14个OFDM码元，当使用所谓的"扩展" CP时一个子帧中有12个OFDM码元。为了术语，下文 中，等价于跨越完整帧的相同Λ益个连续副载波的时频资源称为"资源块对"，或等价地"RB 对"或"PRB对"。
[0014] 术语"分量载波"是指频域中的几个资源块的组合。在LTE将来的版本中，术语"分 量载波"不再被使用，相反，该术语被改变为"小区"，其指下行链路以及可选的上行链路资 源的组合。在下行链路资源上发送的系统消息中指示下行链路资源的载频和上行链路资源 的载频之间的关联。
[0015] 对分量载波结构的类似假设也适用于以后的版本。
[0016]逻辑和传输信道
[0017] MAC层通过逻辑信息为RLC层提供数据传送服务。逻辑信道是携带诸如RRC信令的 控制数据的控制逻辑信道、或携带用户平面数据的业务(traffic)逻辑信道。广播控制信道 (BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)以及专用控制信 道(DCCH)是控制逻辑信道。专用业务信道(DTCH)和多播业务信道(MTCH)是业务逻辑信道。
[0018] 通过传输信道将来自MAC层的数据与物理层交换。根据如何在空中发送数据，将该 数据复用到传输信道中。如下将传输信道分类为下行链路或上行链路。广播信道(BCH)、下 行链路共享信道(DL-SCH)、寻呼信道(PCH)以及多播信道(MCH)是下行链路传输信道，而上 行链路共享信道(UL-SCH)和随机访问信道(RACH)是上行链路传输信道。
[0019] 然后，分别在下行链路和上行链路中，在逻辑信道与传输信道之间执行复用。
[0020] 第1层/第2层(L1/L2)控制信令
[0021] 为了向所调度的用户通知它们的分派状态、传输格式和其它的数据有关的信息 (例如，HARQ信息、发送功率控制(TPC)命令），将L1/L2控制信令与数据一起在下行链路上发 送。假设用户分派可以随子帧而改变，在子帧中将L1/L2控制信令与下行链路数据复用。应 注意，也可以基于TTI(发送时间间隔）而执行用户分派，TTI长度可以是子帧的倍数。TTI长 度可以是对于所有用户在服务区域中固定的，可以是对于不同用户不同的，或者甚至可以 是对于每个用户动态的。一般地，每TTI仅需要发送一次L1/L2控制信令。在不失一般性的情 况下，以下假设TTI等价于一个子帧。
[0022]在物理下行链路控制信道(PDCCH)上发送L1/L2控制信令。PDCCH携带作为下行链 路控制信息(DCI)的消息，其在大多数情况下包括用于移动终端或UE组的资源分配和其它 控制信息。一般地，可以在一个子帧中发送几个roccH。
[0023] 应注意，在3GPP LTE中，还在HXXH上发送对于上行链路数据发送的分配(还称为 上行链路调度许可或上行链路资源分配）。
[0024] -般地，可以将用于分配上行链路或下行链路无线电资源（尤其是LTE(-A)版本 10)的L1/L2控制信令上发送的信息归类为以下项：
[0025] 用户标识，指示被分派的用户。典型地，通过用用户标识对CRC进行掩码而将此 包括在校验和中；
[0026] 资源分派信息，指示被分派用户的资源(资源块RB)。注意，被分派用户的RB的数 目可以是动态的；
[0027] 载波指示符，在如下情况下被使用：第一载波上发送的控制信道分配涉及第二 载波的资源，即，第二载波上的资源、或与第二载波有关的资源；
[0028] 调制和编码方式，确定所米用的调制方式和编码率；
[0029] _HARQ信息，诸如新数据指示符(NDI)和/或冗余版本(RV)，其在数据分组或其部 分的重发中尤其有用；
[0030] 功率控制命令，用于调整所分配的上行链路数据或控制信息发送的发送功率；
[0031] 参考信号信息，诸如所应用的循环移位和/或正交覆盖(cover)码索引，它们要 用于与分配有关的参考信号的发送或接收；
[0032] 上行链路或下行链路分配索引，其用于标识分配的顺序，其在TDD系统中尤其有 用；
[0033] 跳频信息，例如，关于为了增大频率分集性是否和如何应用资源跳跃的指示；
[0034] _CSI请求，其用于触发分配的资源中的信道状态信息的发送;以及
[0035] 多集群信息，其是用于指示并控制是在单个集群(RB的连续集）中、还是在多个 集群(连续RB的至少两个非连续集）中发生发送的标志。已经通过3GPP LTE-(A)版本10引入 了多集群分派。
[0036] 应注意，以上清单是非详尽的，并且，根据所使用的DCI格式，不是所有提及的信息 项都需要出现在每个I3DCCH发送中。
[0037] 下行链路控制信息以若干格式出现，所述若干格式的整体尺寸不同并且其字段中 所包含的信息也不同。当前为LTE定义的不同DCI格式如下，并且，在3GPP TS 36.212， "Multiplexing and channel coding)"第5.3.3.1 部分（其可在http://www.3gpp.org获得 并且通过引用合并在此）中详细描述了不同DCI格式。对于关于DCI格式的进一步信息以及 在DCI中发送的特定信息，请参见技术标准或由Stefanie Sesia、Issam Toufik、Matthew Baker编辑的 "LTE-The UMTS Long Term Evolution-From Theory to Practice" 第9.3 章，其通过引用被合并在此。
[0038] 格式〇:DCI格式0用于使用上行链路发送模式1或2中的单天线端口发送来发送对 于HJSCH的资源许可。
[0039] 格式1:DCI格式1用于发送对于单码字PDSCH发送(下行链路发送模式1、2和7)的资 源分配
[0040] 格式1A:DCI格式IA用于对于单码字PDSCH发送的资源分配的紧凑信令，并且用于 将专用前导签名分派给移动终端用于无竞争随机访问。
[0041] 格式1B:DCI格式IB用于对于使用具有秩-1发送(下行链路发送模式6)的闭环预编 码的H)SCH发送的资源分配的紧凑信令。所发送的信息与格式IA中相同，但是添加了应用于 PDSCH发送的预编码矢量的指示符。
[0042] 格式1C: DCI格式IC用于PDSCH分配的非常紧凑的发送。当使用格式IC时，将PDSCH 发送限制为使用QPSK调制。例如，这用于用信号传送(signal)寻呼消息和广播系统信息消 息。
[0043] 格式1D:DCI格式ID用于对于使用多用户MIMO的PDSCH发送的资源分配的紧凑信 令。所发送的信息与格式IB中相同，但是，代替预编码矢量指示符的比特之一，存在单个比 特来指示是否将功率偏置(offset)应用于数据码元。需要此特征来示出是否在两个UE之间 共享发送功率。LTE的将来版本可以将此扩展到更大数目的UE之间的功率共享的情况。 [0044] 格式2:DCI格式2用于发送对于用于闭环MBTO操作的PDSCH的资源分配。
[0045] 格式2A:DCI格式2Α用于发送对于用于开环MMO操作的PDSCH的资源分配。所发送 的信息与格式2相同，除了如下之外：如果eNodeB具有两个发送天线端口，则不存在预编码 信息，并且，对于四个天线端口，两个比特用于指示发送秩。
[0046] 格式2B:在版本9中被引入，并且用于发送对于用于双层波束形成的PDSCH的资源 分配。
[0047] 格式2C:在版本10中被引入，并且用于发送对于用于具有多达8层的闭环单用户或 多用户M頂0操作的I3DSCH的资源分配。
[0048]格式2D:已经在版本11中被引入，并且用于多达8层的发送;主要用于C0MP(协作多 点）。
[0049] 格式3和3A:DCI格式3和3A用于发送对于分别具有2比特或1比特功率调整的PUCCH 和PUSCH的功率控制命令。这些DCI格式包含对于一组UE的各自的功率控制命令。
[0050]格式4:DCI格式4用于在上行链路发送模式2中使用闭环空间复用发送来调度 PUSCH0
[0051]下表给出一些可用DCI格式以及典型的比特数目的概览，为了说明的目的假设 50RB的系统带宽以及eNodeB处的四个天线。右列中指示的比特数目包括用于特定DCI的CRC 的比特。
[0053] 表:DCI 格式
[0054] 为了UE可以识别是否其已经正确接收到HXXH发送，通过追加到每个HXXH的16比 特CRC(即DCI)提供错误检测。此外，UE可以识别哪个(些)PDCCH意图用于它是必要的。这在 理论上可以通过将标识符添加至I 3DCCH有效载荷来实现;然而，原来用"UE标识"对CRC进行 扰码是更高效的，这节省了附加开销。可以如由3GPP在TS 36.212的第5.3.3.2部分"CRC attachment"（通过应用将其合并在此）中详细定义地那样计算CRC并对其进行扰码。该部分 描述了如何通过循环冗余校验(CRC)在DCI发送上提供错误检测。下面给出简单总结。
[0055] 整个有效载荷用于计算CRC奇偶校验比特。计算并附加奇偶校验比特。在UE发送天 线选择未被配置或不适用的情况下，在附加之后，用对应的RNTI对CRC奇偶校验比特进行扰 码。
[0056] 扰码还可以取决于UE发送天线选择，如从TS 36.212显而易见的。在UE发送天线选 择被配置且适用的情况下，在附加之后，用天线选择掩码和对应的RNTI对CRC奇偶校验比特 进行扰码。因为在两个情况下RNTI都参与了扰码操作，所以，为了简化且不失一般性，以下 对实施例的描述简单地指用RNTI进行扰码（以及在适用的情况下解扰码)的CRC，尽管如此， RNTI应当因此被理解为例如诸如天线选择掩码的扰码处理中的进一步的要素(element)。 [0057] 对应地，UE通过应用"UE标识"来对CRC进行解扰码，并且，如果检测到CRC错误，则 UE确定roCCH携带其意图用于其自己的控制信息。也使用术语"掩码"和"解掩码"用于上述 用标识对CRC进行扰码的处理。
[0058]以上提及的可用于对DCI的CRC进行扰码的"UE标识"也可以是SI-RNTI (系统信息 无线电网络临时标识符），其不是这样的"UE标识"，而是与所指示且发送的信息(在此情况 下为系统信息）的类型关联的标识符。SI-RNTI通常在规范中固定，因此对于所有UE来说是 先验已知的。
[0059] 存在用于不同目的的各种类型的RNTI。从3GPP 36.212第7.1章获取的以下表给出 各个16比特RNTI和它们的用途的概览。
[0061]表:丽I
[0062] 物理下行链路控制信道(PDCCH)和物理下行链路共享信道(PDSCH)
[0063]物理下行链路控制信道(PDCCH)携带例如用于为下行链路或上行链路发送分派资 源的调度许可。可以在一个子帧中发送多个roccH。
[0064] 在子帧内的第一 Aofdm码元(通常是如由PCFi CH指示的1、2或3个oroM，在 例外情况下是如由PCFICH指示的2、3或4个OFDM码元)上发送用于用户设备的ΗΧΧΗ，从而遍 布整个系统带宽；系统带宽通常等价于小区或分量载波的跨度（span)。由时域中的第一 个(^0府马元以及频域中的/1\^/兄％个副载波占据的区域也称为?00〇1区或控制信 道区。频域中的个副载波上的时域中的其余
'个OFDM码 元称为H)SCH区或共享信道区（见以下）。
[0065] 对于物理下行链路共享信道(PDSCH)上的下行链路许可（即，资源分配），PDCCH在 同一子帧内为（用户)数据分配roscH资源。子帧内的roccH控制信道区包括CCE集，其中子帧 的控制区中的所有CCE遍布时间和频率控制资源而分布。可以将多个CCE组合以有效地减小 控制信道的编码率。以使用树结构的预定方式组合CCE，以实现不同的编码率。
[0066] 在传输信道级别上，经由HXXH发送的信息也称为L1/L2控制信令(关于L1/L2控制 信令的细节，见上文）。
[0067] 在子帧中接收的上行链路资源分配与PUSCH中对应的上行链路发送之间存在特定 的预定义定时关系。在TS 36.212vll.l.0"3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network；EvoIved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)!Physical layer procedures(Release 11)"第8.0 章 "UE procedure for transmitting the physical uplink shared channel"（通过引用 将其合并在此)中给出细节。
[0068] 具体地，图7中再现的TS 36.212的表8-2定义了用于TDD配置0-6的参数k，其中k指 示子帧中接收的上行链路资源分配的目标的正偏移(offset);对于TDD配置0,存在对于上 行链路子帧3和8的定时的附加定义，这里为了简化而省略其。例如，参数k对于TDD配置1的 子帧1为6,意味着在TDD配置1的子帧1中接收的上行链路资源分派意图在于TDD配置1的子 帧1+6 = 7，其确实是上行链路子帧等。
[0069] 混合ARQ方式
[0070] 用于在不可靠信道上的分组发送系统中的错误检测和校正的常用技术称为混合 自动重传请求(HARQ)。混合ARQ是前向纠错(FEC)和ARQ的组合。
[0071] 如果发送FEC编码的分组并且接收单元无法正确解码该分组(通常通过由CRC(循 环冗余校验)校验错误），则接收单元请求重发该分组。通常(并且在整个此文档中）将附加