专利名称：在tdd系统中发送ack/nack信息的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，特别涉及一种在TDD系统中发送ACK/NACK信息的方法。
背景技术：
长期演进(LTE)系统是基于混合自动重传请求(HARQ)进行数据传输的——即，数据接收方根据是否正确接收到数据，相应地选择反馈传输确认(ACK)或者否认(NACK)信息。动态下行数据传输的调度是通过物理下行控制信道(PDCCH)完成的；对于半持久调度 (SPS)，SPS数据的初始传输不需要发送PDCCH，但是对SPS数据的重传是需要通过PDCCH调度实现的。对于LTE频分双工(FDD)系统来说，当采用多入多出(MIMO)传输下行数据时，因为并行发送两个码字(CW)，用户设备(UE)相应地需要反馈两个ACK/NACK信息；而当不采用MIMO传输下行数据时，只发送一个CW，从而UE相应地就只需要反馈一个ACK/NACK信息。 另一方面，对于LTE时分双工(TDD)系统来说，当下行子帧的个数大于上行子帧的个数时， 至少在某一个上行子帧当中，将会出现多个下行子帧中传输的下行数据的ACK/NACK信息不得不集中在该同一个上行子帧内传输的情况。这时，方法A是通过对各个下行子帧数据的ACK/NACK信息进行逻辑与(AND)操作从而对每个CW分别得到一个ACK/NACK比特。但是，由于下行数据传输是通过PDCCH动态调度的，而UE有可能无法正确接收到基站发送的 PDCCH，从而造成数据收发双方对采用上述方法A得到的ACK/NACK比特所表征含义的理解存在歧义。为了解决这个问题，在LTE TDD系统中采用下行分配指示(DAI)的方法，使得UE 可以检测在数据传输过程中是否丢失了一个或者多个下行子帧内的PDCCH。在一个上行子帧对应的M个(M为大于等于1的整数)下行子帧内，每一个下行子帧内的PDCCH中的DAI 域都用于指示基站到当前下行子帧为止，一共在多少个下行子帧内发送了 PDCCH——从而，所述DAI的取值可以是1、2、3和4。但是，由于DAI不能检测出丢失了最后若干个PDCCH 的情况，所以在LTE TDD系统中进一步规定UE在其收到PDCCH的最后一个子帧所确定的 ACK/NACK信道上反馈ACK/NACK信息，从而基站根据UE实际占用的ACK/NACK信道，可以知道UE是否丢失了最后的一个或多个子帧的PDCCH。此外，另一种方法B则是对每个子帧得到一个ACK/NACK信息，如果采用MIMO传输数据，则用空间绑定得到1个ACK/NACK信息，然后基于QPSK调制和在多个ACK/NACK信道中选择使用的ACK/NACK信道来传输多个比特的 ACK/NACK信息。在LTE系统中，这个比特数是2，3和4。在增强型长期演进(LTE-A)系统中，为了支持更高的传输速率，通过载波聚合 (Carrier Aggregation, CA)的方法组合多个成员载波(CC)来得到更大的工作带宽。例如，为了实现IOOMHz的工作带宽，可以通过组合5个20MHz的CC来得到。采用CA的方法， 基站在多个CC上对同一个UE发送下行数据，相应地，UE就需要反馈在多个CC上发送的下行数据的ACK/NACK信息。一般来说，反馈的ACK/NACK信息越精确，则越有利用于提高下行链路的性能，但同时也会相应增加上行链路的资源开销和设计复杂度。对于采用CA方法的LTE-A TDD系统来说，UE需要反馈的ACK/NACK信息的比特数很多，例如当M等于4且 CC的个数为5时，假设UE配置了 MIMO数据传输，这时UE最多需要反馈40个传输块(TB) 的ACK/NACK信息。具体来说，如果不区分NACK和DTX(ACK/NACK信息通常分为三种状态 ACK——表示下行数据接收成功、NACK——表示检测到存在下行数据但接收失败和DTX—— 表示未检测到下行数据)，需要反馈40个比特的ACK/NACK信息；而如果区分NACK和DTX， 则需要反馈47个比特的ACK/NACK信息。显然，一次反馈这么多比特的ACK/NACK信息大大增加了上行资源开销，并会进一步导致上行覆盖的降低，而且LTE-A系统中现有的上行控制信道根本不具备如此巨大的反馈容量，因此，如果要支持如此巨大的比特开销，势必需要定义新的反馈信道结构，这无疑会大大增加标准和设备实现的复杂度及难度。
发明内容
本发明提供了一种在TDD系统中发送ACK/NACK信息的方法，能够在下行链路性能和上行资源开销中进行折中平衡，在保证下行链路性能的同时尽量降低传输ACK/NACK信息对上行资源的占用。为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种在TDD系统中发送ACK/NACK信息的方法，该方法包括接收基站配置UE的成员载波CC和每个CC的传输模式；根据上行反馈的开销情况选择ACK/NACK反馈模式；利用选定的反馈模式对ACK/NACK信息进行处理后在上行方向进行发送。
所述ACK/NACK反馈模式包括不对ACK/NACK信息进行任何绑定处理，直接反馈每个传输块的ACK/NACK信息；或者，使用能够减少ACK/NACK信息比特数的方法对所述ACK/NACK信息进行压缩处理。所述能够减少ACK/NACK信息比特数的方法包括对一个CC的至多M个子帧的数据传输的ACK/NACK信息进行绑定，并且绑定是对每个码字分别进行的；否则，首先对每个子帧执行空间绑定得到一个ACK/NACK信息，然后进一步对至多M个子帧的空间绑定之后的ACK/NACK信息进行绑定。所述选择ACK/NACK反馈模式的方法包括利用预设的M取值与ACK/NACK传输模式的对应关系，根据M的值选择ACK/NACK 传输模式。所述选择ACK/NACK反馈模式的方法包括利用预设的UE接收的CC的个数的取值与ACK/NACK传输模式的对应关系，根据基站配置UE接收的CC的个数选择ACK/NACK传输模式。所述选择ACK/NACK反馈模式的方法包括利用预设的配置UE接收的传输块的个数的取值与ACK/NACK传输模式的对应关系，根据基站配置UE接收的传输块的个数选择ACK/NACK传输模式。所述选择ACK/NACK反馈模式的方法包括利用预设的最大比特数与ACK/NACK传输模式的对应关系，计算在反馈ACK/NACK 信息时需要的最大比特数，根据所述比特数选择ACK/NACK传输模式。
由上述的技术方案可见，本发明实施例提供的在TDD系统中发送ACK/NACK信息的方法，能够在保证常用配置的下行链路性能的同时，避免各种极端情况下的上行反馈的开销过高，从而使得各种情况下的上行反馈的开销比较接近，从而不需要在极端情况下出现反馈最大比特数的ACK/NACK信息的情况另行设计专门的反馈信道结构和反馈方法，有助于降低标准和设备实现的复杂度及难度。
图1为本发明实施例一种在TDD系统中发送ACK/NACK信息的方法的流程示意图；图2为选择ACK/NACK信息反馈模式的一种实施方式的示意图；图3为选择ACK/NACK信息反馈模式的另一种实施方式的示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例， 对本发明进一步详细说明。如背景技术部分的描述，对于TDD系统来说，在一些上下行配置比例的条件下，存在一个上行子帧内需要反馈多个下行子帧(将所述下行子帧的个数记为M)的数据的ACK/ NACK信息的情况。以LTE系统为例，M值可以是2、3或4。此外，对于采用CA方法的LTE-A 系统，基站可以配置同时在多个下行CC中向UE发送下行数据。这样，对于LTE-A TDD系统， 需要在上行方向反馈的ACK/NACK信息的比特数就取决于M的取值、配置UE接收的CC的个数以及是否使用MIMO进行下行数据传输。容易理解，M的值越大，需要上行反馈的ACK/NACK信息的比特越多。假设CC的个数为5个(在LTE-A中CC的个数最多为5)且使用MIMO进行下行数据传输，则当不区分 NACK和DTX时，M等于4时的需要反馈的ACK/NACK信息的最大比特数为40，M等于3时的最大比特数为30，M等于2时的最大比特数为20。在实际应用中，M等于2的情况较为普遍和常见，通常应用于一些比较典型和常见的上下行配置比例中，所以应当优先考虑优化M 等于2时对ACK/NACK信息的反馈。另一方面，配置UE接收的CC个数越多，则需要上行反馈的ACK/NACK信息的比特也就越多。假设M等于4且使用MIMO进行下行数据传输，则当不区分NACK和DTX时，配置 UE接收5个CC的数据时需要反馈的ACK/NACK信息的最大比特数为40，而配置UE接收2 个CC的数据时最大比特数仅为16。在实际应用中，配置UE接收少数CC的情况(通常指为 UE配置了 2 3个CC的情况)出现的概率比较大，而只在一些较为极端情况下，才会为UE 配置较多的CC(通常指为UE配置了 4 5个CC的情况)，因此应该优先考虑优化聚合CC 数量较少的情况下时对ACK/NACK信息的反馈。基于以上分析，本发明提出一种在TDD系统中发送ACK/NACK信息的方法，其流程如图1所示，具体包括步骤101 接收UE的CC的配置信息和每个CC的传输模式，并根据上行反馈的开销情况选择合适的ACK/NACK反馈模式；当所述开销较大时，执行步骤103，否则执行步骤102。步骤102 直接反馈这些ACK/NACK信息，或仅对这些ACK/NACK信息做少量的处理以降低一些比特开销后在上行方向进行反馈。
步骤103 进行压缩处理以尽量降低上行反馈的资源开销，之后再在上行方向进行反馈。其中，当步骤101应用于比较典型和常见的情况时(即，M的值比较小且聚合CC的个数比较少的情况)，此时，由于需要反馈的ACK/NACK信息的比特数远小于所述的最大比特数，因此，为了优化下行数据传输的性能，可以直接执行步骤102。与之相对的是，当步骤 101应用于比较极端和少见的情况时(即，M的值比较大且聚合CC的个数比较多的情况)， 此时，需要反馈的ACK/NACK信息的比特较多，因此执行步骤103，即，需要做比较多的处理以尽量降低上行反馈的资源开销，之后再在上行方向进行反馈。需要指出的是，选择合适的ACK/NACK反馈模式的依据可以是M的取值、配置UE接收CC的个数或是否使用MIMO进行下行数据传输等；也可以是基站配置UE接收的各个CC 上的CW的总数，这里，与M的值无关，采用MIMO传输的CC上CW个数为2，不采用MIMO传输的CC上CW个数为1 ；也可以是基站配置UE接收的各个CC上的TB的个数最大值；也可以是需要在上行方向反馈的ACK/NACK信息的比特数，也可以是联合使用上述任意多个判决依据的组合等。对本发明图1的方法，通过把上述判决依据与一个的门限值比较，可以选择使用两个不同的ACK/NACK反馈模式。实际上，如果设置m(m大于1)个门限值，则可以实现选择使用m+1个不同的ACK/NACK反馈模式。根据上行方向所支持的反馈比特数，可以相应地对各个下行数据的ACK/NACK信息进行处理。当需要对ACK/NACK信息进行压缩时，本发明实施例中采用绑定的方法。这里的绑定是指对多个ACK/NACK信息经过处理后用比较少的比特来表示。可以使用的绑定方法有空间绑定——即，对一个子帧中MIMO传输的两个CW的ACK/NACK信息进行绑定；还可以采用时间绑定——即，对一个CC的多个子帧的ACK/NACK信息进行绑定；或者采用跨CC 的绑定——即，对多个CC上的ACK/NACK信息进行绑定。这里的绑定泛指任何能够减少比特数的方法，包括但不限于前文中提到的逻辑与操作。为了进一步详细说明反馈模式的含义， 下面列出几种可能的ACK/NACK反馈模式，需要说明以下内容仅为举例，本发明实施例并不限定只能使用以下几种减少ACK/NACK信息的比特开销的方法。第一种反馈ACK/NACK信息的模式是不执行任何绑定操作，直接反馈每个TB的 ACK/NACK信息，此时，既可以不区分NACK和DTX以降低反馈开销，也可以进一步区分NACK 和DTX，以反馈最精确的ACK/NACK信息。 第二种反馈ACK/NACK信息的模式是对一个CC的至多M个子帧的数据的ACK/NACK 信息进行绑定，且绑定是对每个CW分别进行的——也就是说，当采用MIMO进行数据传输时，UE分别反馈一个CC上的两个CW的绑定ACK/NACK信息。第三种反馈ACK/NACK信息的模式是对一个CC，首先对每个子帧执行空间绑定得到一个ACK/NACK信息，然后进一步对至多M个子帧的空间绑定之后的ACK/NACK信息进行绑定，这样对每个CC来说只反馈一个绑定之后的ACK/NACK信息。第四种反馈ACK/NACK信息的模式是对多个CC上的下行数据传输的ACK/NACK信息进行绑定，或者联合使用对多个CC的ACK/NACK信息的绑定和对同一个CC上的多个子帧的ACK/NACK信息的绑定。但是，与同一个CC的多个子帧的数据传输的ACK/NACK信息的相关性相比，不同CC之间的数据传输的ACK/NACK信息的相关性较小，这导致在对多个CC的数据的ACK/NACK信息进行绑定并反馈时，对下行数据传输的性能影响比较大。下面结合具体示例，对所述ACK/NACK信息进行绑定和比特数压缩的方法进行详细说明第一实施例如图2所示，假设选择ACK/NACK传输模式的判决条件是基站配置UE接收的各个 CC上的CW总数，则首先判断基站配置UE接收的各个CC上的CW总数是否超过门限值(步骤201)，假设判决的门限值是4——即，当CW总数小于等于4时，采用上述第二种反馈ACK/ NACK信息的模式——即，对一个CC的最多M个子帧的数据传输的ACK/NACK信息进行绑定， 且绑定是对每个CW分别进行的(步骤20 。假设每个CW的对应多个子帧的ACK/NACK信息最终绑定得到5个绑定状态，以CW总数为4为例，上行方向要反馈的ACK/NACK信息为 ceil (Iog2 (54)) = 10比特，所述ceil ()为向上取整运算。当CW总数大于4时，则采用第三种反馈ACK/NACK信息的模式——即，首先对每个子帧执行空间绑定得到一个ACK/NACK信息，然后进一步对至多M个子帧的空间绑定之后的 ACK/NACK信息进行绑定(步骤203)。假设每个CC的多个子帧的ACK/NACK信息最终绑定得到5个绑定状态，以基站配置UE接收的CC的个数是5为例，则上行方向要反馈的ACK/ NACK 信息为 ceil (Iog2 (55)) = 12 比特。第二实施例如图3所示，假设选择ACK/NACK传输模式的判决条件是不执行任何绑定操作时需要反馈的ACK/NACK信息的比特数，则首先判断此时需要反馈的ACK/NACK信息的比特数是否超过门限值(步骤301)，假设此时选定的判决门限是16比特。这里以M等于4为例，当基站配置UE接收的各个CC上的TB个数最大值小于等于 16从而ACK/NACK信息的比特数小于等于16时，采用第一种反馈ACK/NACK的模式——即不执行任何的绑定操作(步骤302)。当基站配置UE接收的各个CC上的TB个数最大值大于16从而ACK/NACK信息的比特数大于16时，则采用第二种反馈ACK/NACK的模式——即对一个CC的至多M个子帧的数据传输的ACK/NACK信息进行绑定，且绑定是对每个CW分别进行的(步骤30；3)。进一步假设每个CW的对应多个子帧的ACK/NACK信息最终绑定得到5个绑定状态，基站配置UE接收5个CC且都采用MIMO进行数据传输，则此时的TB总数为40，相应地上行方向要反馈的 ACK/NACK信息的比特数为ceil (Iog2 (510)) = 24比特。由以上描述可以看出，本发明提供的方法，能够在保证常用配置的下行链路性能的同时，避免各种极端情况下的上行反馈的开销过高，从而使得各种情况下的上行反馈的开销比较接近，从而不需要在极端情况下出现反馈最大比特数的ACK/NACK信息的情况另行设计专门的反馈信道结构和反馈方法，有助于降低标准和设备实现的复杂度及难度。最后，需要指出，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种在TDD系统中发送ACK/NACK信息的方法，其特征在于，该方法包括 接收用户终端UE的成员载波CC的配置信息和每个CC的传输模式；根据上行反馈的开销情况选择ACK/NACK反馈模式； 利用选定的反馈模式对ACK/NACK信息进行处理后在上行方向进行发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ACK/NACK反馈模式包括不对ACK/NACK信息进行任何绑定处理，直接反馈每个传输块的ACK/NACK信息；或者， 使用能够减少ACK/NACK信息比特数的方法对所述ACK/NACK信息进行压缩处理。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述能够减少ACK/NACK信息比特数的方法包括对一个CC的至多M个子帧的数据传输的ACK/NACK信息进行绑定，并且绑定是对每个码字分别进行的；否则，首先对每个子帧执行空间绑定得到一个ACK/NACK信息，然后进一步对至多M个子帧的空间绑定之后的ACK/NACK信息进行绑定。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述选择ACK/NACK反馈模式的方法包括利用预设的M取值与ACK/NACK传输模式的对应关系，根据M的值选择ACK/NACK传输模式。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述选择ACK/NACK反馈模式的方法包括利用预设的UE接收的CC的个数的取值与ACK/NACK传输模式的对应关系，根据基站配置UE接收的CC的个数选择ACK/NACK传输模式。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述选择ACK/NACK反馈模式的方法包括利用预设的配置UE接收的传输块的个数的取值与ACK/NACK传输模式的对应关系，根据基站配置UE接收的传输块的个数选择ACK/NACK传输模式。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述选择ACK/NACK反馈模式的方法包括利用预设的最大比特数与ACK/NACK传输模式的对应关系，计算在反馈ACK/NACK信息时需要的最大比特数，根据所述比特数选择ACK/NACK传输模式。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述选择ACK/NACK反馈模式的方法包括利用预设的UE接收的各个CC上的CW的总数与ACK/NACK传输模式的对应关系，根据 UE接收的各个CC上的CW的总数选择ACK/NACK传输模式。
全文摘要
本发明提供一种在TDD系统中发送ACK/NACK信息的方法，该方法包括接收用户终端UE的成员载波CC的配置信息和每个CC的传输模式；根据上行反馈的开销情况选择ACK/NACK反馈模式；利用选定的反馈模式对AC/NNACK信息进行处理后在上行方向进行发送。本发明提供的方法，能够在保证常用配置的下行链路性能的同时，避免各种极端情况下的上行反馈的开销过高，从而使得各种情况下的上行反馈的开销比较接近，从而不需要在极端情况下出现反馈最大比特数的ACK/NACK信息的情况另行设计专门的反馈信道结构和反馈方法，有助于降低标准和设备实现的复杂度及难度。
文档编号H04L1/16GK102237991SQ20101017642
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者李周镐, 李迎阳 申请人:三星电子株式会社, 北京三星通信技术研究有限公司