用于多载波网络操作的系统和方法
【专利说明】
[0001 ]本申请是申请号为201080053476.1的中国专利申请（用户多载波网络操作的系统 和方法)的分案申请。
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003] 本申请要求美国临时专利申请No. 61/246,061 (题为"SYSTEM AND METHOD FOR MULTI-CARRIER NETWORK OPERATION"，于2009年9月25日递交）和美国临时专利申请No.61/ 293,521(题为"SYSTEM AND METHOD FOR MULTI-CARRIER NETWORK OPERATION"，于2010年 1 月8日递交)的优先权，通过引用方式合并于此。
技术领域
[0004] 本发明总体涉及通信系统中的数据传输，更具体地，涉及促进移动通信系统中的 多载波操作的方法和系统。
【背景技术】
[0005] 这里使用的术语"用户设备"和"UE"可以指无线设备，如移动电话、个人数字助理 (PDA)、手持或膝上型计算机和类似设备或具有通信能力的其他用户代理（"UA"）。在一些实 施例中，UE可以指代移动无线设备。术语"UE"还可以指代具有类似能力但是一般不便携带 的设备，如台式计算机、机顶盒或网络节点。
[0006] 在传统无线通信系统中，基站或者其他网络节点中的发送设备在称为小区的整个 地理区域上发送信号。随着技术演进，已经引入了可以提供先前不可能的服务的更先进的 设备。这种先进设备可以包括例如演进通用陆地无线接入网（E-UTRAN)节点B(eNB)而不是 基站，或者与传统无线通信系统中的对等设备相比更加高度演进的其他系统和设备。这里 可以将这种先进的或下一代设备称为长期演进(LTE)设备，使用这种设备的基于分组的网 络可以称为演进分组系统(EPS)。对LTE系统和设备的更多改进将最终得到LTE先进(LTE-A) 系统。这里使用的短语"基站"将指可以向UE提供对通信系统中的其他组件的接入的任何组 件，如传统基站或者LTE或LTE-A基站(包括eNB)。
[0007] 在如E-UTRAN之类的移动通信系统中，基站向一个或多个UE提供无线接入。基站包 括:分组调度器，用于动态调度下行链路业务数据分组传输，以及在与基站通信的所有UE间 分配上行链路业务数据分组传输资源。调度器的功能包括:在UE之间划分可用空中接口容 量;决定针对每个UE的分组数据传输要使用的传输信道；以及监视分组分配和系统负载等 等。调度器动态分配物理下行链路共享信道(PDSCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)数据 传输的资源，并通过调度信道向UA发送调度信息。
[0008] 为了促进通信，在基站和UE之间建立多个不同的通信信道，其中，包括物理下行链 路控制信道(PDCCH)。如该称号所暗示的，PDCCH是允许基站在下行链路数据通信期间控制 UE的信道。为此，使用PDCCH向UE发送被称为下行链路控制(DCI)分组的调度指派和控制数 据分组，以向UE指示要由UE使用来接收下行链路通信业务分组或发送上行链路通信业务分 组的调度信息，或者特定的指令(例如，功率控制命令、执行随机接入过程的命令或者半持 久性调度激活或去激活）。针对每个业务分组/子帧传输，可以由基站向UE发送单独的DCI分 组。
[0009]在一些情况下，对于UE、基站和/或其他网络组件之间的通信，可以使用载波聚合 (carrier aggregation)来支持较宽的传输带宽并增加潜在的峰值数据速率。在载波聚合 中，如图1所示，聚合多个子载波并且可以将其在子帧中向UE分配。图1示出了通信网络中的 载波聚合，其中，每个子载波具有20MHz的带宽，总的系统带宽是100MHz。如图所示，将可用 带宽100分割为多个载波102。取决于UE的容量，UE可以在多个子载波(在图1示出的示例中， 最多总共5个载波102)上接收和发送。在一些情况下，取决于网络部署，可以利用位于相同 频带中的载波102和/或位于不同频带中的载波102来进行载波聚合。例如，一个载波102可 以位于2GHz处，第二聚合载波102可以位于800MHz处。
[0010]在多载波通信网络实现中，可以定义各种类型的载波。后向兼容的载波包括如下 UE可以接入的载波:符合在添加了对载波聚合的支持的规范版本之前的规范文本或版本。 换言之，不支持并且不知道载波聚合的UE可以接入后向兼容载波。可以将这种UE称为遗留 UE。例如，如果将载波聚合添加到LTE版本10，则较早的LTE版本的UE(例如，LTE版本8或LTE 版本9)的UE可以接入后向兼容载波。可以将后向兼容载波作为单个载波(独立地)或者作为 载波聚合的一部分进行操作。在频分双工(FDD)实现的情况下，后向兼容载波可以成对出现 (例如，DL(下行链路)和UL(上行链路)载波对）。非后向兼容载波是较早LTE版本的UE不能接 入的，然而是定义了载波聚合的操作的LTE版本的UE可以接入的。如果非后向兼容从频率双 工距离（frequency duplex distance)发起，可以将非后向兼容载波作为单个载波（独立 地)操作，或者否则可以作为载波聚合的一部分操作。扩展载波不能作为单个载波(独立地） 操作，而是必须是分量载波集合的一部分，在分量载波集合中，集合中的至少一个载波是具 有独立能力的载波。在多载波网络中，UE DL分量载波集合包括DL分量载波的集合，在DL分 量载波上，可以将UE调度为接收DL中的H)SCH。类似地，UE UL分量载波集合包括UL分量载波 的集合，在UL分量载波上，可以将UE调度为发送UL中的PUSCH。
[0011] 在多载波系统中的各种载波中，可以总体将载波分配为两种类型中的一种。类型A 载波是完全配置的载波，包括允许所有UE(包括遗留UE和支持或知道载波聚合的UE)驻留所 需的所有同步信道和系统信息广播。如果其支持遗留UE，类型A载波便是后向兼容的载波。 如果仅支持支持或知道载波聚合的UE，类型A载波是非后向兼容的。类型B载波可以不提供 所有必须的系统信息广播，并且可以或者不可以包括同步信道。类型B载波不允许空闲模式 的UE驻留。与扩展载波类似，类型B载波在载波聚合模式下仅为RRC_C0NNECTED UE提供服 务，即，类型B载波可以不是独立载波。最后，类型B载波可以包括，或者可以不包括roccH。
[0012] 图2是使用载波聚合的示例网络50的示意。在图2中，两个基站52和54(例如，eNB) 与多个UE通信。在该示例中，基站52和54中的每个控制3个"小区"。在该示意中，可以使用术 语小区来指代特定的地理覆盖区域(虽然应该注意到，由于不同频率的不同传播特性，不同 载波频率所提供的覆盖有轻微的不同）。小区A、B、C和D每个都使用3个不同的载波频率1、2 和3来操作，并且每个载波频率还对应于分量载波。使用两个不同的载波频率操作的小区E 和使用单个载波频率操作的小区F。每个"小区"所使用的载波频率取决于网络部署，并且静 态配置或者不频繁地改变。在示例中，UE 56和58都能够使用载波聚合来工作。UE 58位于小 区A内，并因而基站52可以选择使用最多3个载波频率来与UE 58通信。相反，UE 56位于小区 F之内。因为小区F仅提供单个频率载波，基站仅经由单个载波频率(例如，载波频率3)与UE 56通信。
[0013]图3是多载波网络实现的示意，并且示出了相同基站(例如，eNB)操作的4个分量载 波(频率1-4)。如图所示，分量载波在频率上不是都相邻的，并且甚至可以驻留在不同的无 线频带中。在该示例中，频率1、2和3是类型A载波，而频率4是类型B载波。在该示例中，基站 使所配置的UE 60使用频率3作为UE的锚定载波以及使用频率4作为UE的非锚定载波来操 作。UE 62被配置为使用频率1作为UE的锚定载波以及使用频率2和3作为非锚定载波来操 作。在操作期间，基站可以重新配置任何UE，以改变UE在其上操作的锚定载波和非锚定载波 (即，在UE和UE在其上操作的载波之间可以存在动态关联）。在该示例中，UE 64表示不能够 在载波聚合模式下操作的UE。例如，UE 64可以是被构建为在引入载波聚合之前的较早规范 版本的UE。由此，UE 64被配置为仅使用频率2操作。
[0014] 在图3中示出的示例中，基站和UE 60之间的用户数据和/或层3控制信令(例如，专 用的无线资源控制(RRC)信令)的通信可以使用锚定载波(频率3)、非锚定载波(频率3)或者 两者都使用。可以基于基站内的调度器的判决来调整该行为。
[0015] -般而言，在现有的多载波通信网络实现中，虽然可以定义很多不同类别的分量 载波(CC)，然而没有定义如何向UE指派一个或多个CC的详细操作、多个CC与UE之间的关系 以及针对具体UE的下行链路/上行链路(DL/UL)CC集合的细节。在载波聚合实现中要考虑的 其他问题包括CC是否有资格作为小区。同样地，如果CC有资格作为小区，没有定义在向UE指 派多个CC时的适当操作。类似地，在多载波实现中，现有标准没有成功地描述如何执行对UE 的CC指派和激活，UE如何从一个CC切换到另一CC，如何定义向具体UE指派的CC，以及如何在 向UE指派的每个CC上加扰数据和控制信道。类似地，现有的多载波网络实现没有成功地提 供允许遗留UE将非后向兼容载波与后向兼容载波区分开的机制。
【附图说明】
[0016] 为了更完整地理解本公开，现在结合附图和详细描述来参考以下简要描述，其中 类似的参考标号表;^类似的部分。
[0017] 图1示出了通信网络中的载波聚合，其中，每个子载波具有20MHz的带宽，总的系统 带宽是100MHz;
[0018]图2是实现载波聚合的示例网络50的示意；
[0019] 图3是多载波网络实现的示意，并且示出了相同基站(例如，eNB)操作的4个分量载 波；
[0020] 图4是示出用户设备(UE)检索针对最近向UE指派的分量载波(CC)的最新系统信息 (SI)的过程的流程图；
[0021] 图5示出了控制信道实现，其中，单个roCCH可以分配一个或多个CC上的资源；
[0022] 图6是无线通信系统的图，该无线通信系统包括可针对本公开的各种实施例中的 一些进行操作的UE;
[0023] 图7是可针对本公开的不同实施例中的一些进行操作的UA的方框图；
[0024] 图8是可以在UA上实现的软件环境的图，该UA可针对于本公开的不同实施例中的 一些进行操作；以及
[0025]图9是适用于本公开的各种实施例中的一些的示意性通用计算机系统；以及 [0026]图10和11是示例分量载波控制MAC控制单元的示意。
【具体实施方式】
[0027] 本发明总体涉及通信系统中的数据传输，更具体地，涉及促进移动通信系统中的 多载波操作的方法和系统。
[0028] 为此，一些实施例包括用于针对第一分量载波(CC)和第二CC，接收系统信息（SI) 更新的方法。第一和第二CC由基站提供。该方法包括使用第一 CC接收寻呼消息。当寻呼消息 包含改变通知时，方法包括从寻呼消息检索CC标识信息。CC标识信息标识第二CC。方法包括 使用第二CC接收系统信息块类型KSIBlhSIBl包含针对第二CC的SI调度信息。SI调度信息 定义了修改边界。方法包括在遵循该修改边界的子帧期间，使用第二CC接收SIB2。
[0029] 其他实施例包括用于接收针对第一分量载波(CC)的系统信息(SI)更新的方法。第 一CC由基站提供。方法包括从基站接收无线资源控制(RRC)消息，该RRC消息标识第一CC的 寻呼时机。方法包括:在该寻呼时机期间，使用第一CC来接收寻呼消息，以及当寻呼消息包 含改变通知时，使用第一 CC来接收系统信息块类型1(SIB1)和系统信息块类型2(SIB2)中的 至少一个。
[0030] 其他实施例包括用于针对第一分量载波(CC)和第二CC，发送系统信息(SI)更新的 方法。第一和第二CC由基站提供。方法包括检测针对第二CC的SI修改，以及使用第一CC来发 送寻呼消息。寻呼消息包括改变通知和第二CC的标识信息。方法包括使用第二CC来发送系 统信息块类型KSIBlhSIBl包含针对第二CC的SI调度信息，以及SI调度信息定义修改边 界。方法包括在遵循该修改边界的子帧期间，使用第二CC来发送SIB2。
[0031 ]其他实施例包括用于针对第一分量载波(CC)和第二CC，接收系统信息(SI)更新的 方法。第一和第二CC由基站提供。该方法包括使用第一 CC接收寻呼消息。当寻呼消息包含改 变通知时，方法包括从寻呼消息检索标识信息。标识信息标识第二CC。方法包括使用第二CC 来接收第一 SI。第一 SI包含针对第二CC的SI调度信息，以及SI调度信息定义修改边界。方法 包括在遵循该修改边界的子帧期间，使用第二CC接收第二SI。
[0032] 其他实施例包括使用用户设备(UE)接收分量载波(CC)分配的方法。方法包括从基 站接收CC指派，CC指派标识由基站提供的第一 CC。当CC指派包括在第一 CC上启用接收的指 令时，方法包括在第一 CC上启用信号接收。当CC指派没有包括在第一 CC上启用接收的指令 时，方法包括:存储第一 CC的系统信息（SI )，从基站接收第二传输，第二传输包括在第一 CC 上启用接收的指令，以及使用所存储的SI来在第一 CC上启用信号接收。
[0033] 其他实施例包括使用用户设备(UE)接收分量载波(CC)分配的方法。方法包括从基 站接收CC指派，CC指派标识由基站提供的第一 CC。当CC指派没有包括在第一 CC上启用接收 的指令时，方法包括:从基站接收第二传输，第二传输包括在第一 CC上启用接收的指令，以 及使用第一 CC的系统信息(SI)来在第一 CC上启用信号接收。
[0034] 其他实施例包括用于在多载波网络中实现信道加扰的方法。多载波网络包括由基 站提供的第一分量载波(CC)和第二CC。第一 CC具有小区标识(ID)和小区无线网络临时标识 符(C-RNTI)。方法包括:从基站提供虚拟C-RNTI和虚拟小区ID，以及使用虚拟C-RNTI和虚拟 小区ID来在第二CC上实现加扰。
[0035] 其他实施例包括用于在多载波网络中实现信道加扰的方法。多载波网络包括由基 站提供的第一分量载波(CC)和第二CC。第一 CC具有小区标识(ID)和小区无线网络临时标识 符(C-RNTI)。方法包括:使用第一CC来接收控制信息，该控制信息分配第二CC上的资源，使 用第一 CC的小区ID和C-RNTI来产生加扰序列，使用加扰序列来解码使用第一 CC接收到的控 制信息，以及使用控制信息在第二CC上分配的资源。
[0036] 其他实施例包括用于在多载波网络中实现信道加扰的方法。多载波网络包括由基 站提供的第一分量载波(CC)和第二CC。第一 CC具有小区标识(ID)和小区无线网络临时标识 符(C-RNTI)。该方法包括使用第一CC接收控制信息。当控制信息分配第一CC上的资源时，方 法包括使用第一 CC的小区ID和C-RNTI来产生加扰序列，该加扰序列用于解码使用第一 CC接 收到的控制信息。当控制信息分配第二CC上的资源时，方法包括使用第二CC的虚拟小区标 识(ID)和虚拟小区无线网络临时标识符(C-RNTI)来产生加扰序列，该加扰序列用于解码使 用第一 CC接收到的控制信息。
[0037] 其他实施例包括用于在多载波网络中实现信道加扰的方法。多载波网络包括由基 站提供的第一分量载波(CC)和第二CC。方法包括:使用第一 CC接收控制信息，以及，使用第 一 CC的小区标识（ID)和小区无线网络临时标识符(C-RNTI)中的至少一个以及第二CC的虚 拟小区标识(ID)和虚拟小区无线网络临时标识符(C-RNTI)中的至少一个，执行盲解码来解 码控制信息。当使用由使用第一 CC的小区ID和C-RNTI产生的第一加扰序列来解码控制信息 时，方法包括使用控制信息在第一CC上分配的资源。当使用由使用第二CC的虚拟小区ID和 虚拟C-RNTI产生的第二加扰序列来解码控制信息时，方法包括使用控制信息在第二CC上分 配的资源。
[0038] 因此，为了实现上述的以及相关的目的，本发明包括以下充分描述的特征。以下描 述和附图详细阐述了本发明的特定示意方面。然而，这些方面仅仅指示可以采用本发明原 理的各种方式中的一些方式。结合附图来进行考虑，根据本发明的以下详细描述，本发明的 其他方面和新颖特征将变得显而易见。
[0039] 现在参照附图来描述本发明的各个方面，其中，贯穿附图，类似的标号指示类似或 对应的单元。然而应当理解，附图及其相关详细描述不应将要求保护的实质内容限制为所 公开的具体形式。而是，本发明要覆盖落入要求保护的实质内容的精神和范围内的所有修 改、等同和替换。
[0040] 这里使用的术语"组件"、"系统"等意在指计算机相关实体，是硬件、硬件和软件的 组合、软件或者所执行的软件。例如，组件可以是但不限于：在处理器上运行的进程、处理 器、对象、可执行程序、执行线程、程序和/或计算机。作为示意，在计算机上运行的应用和计 算机均可以是组件。一个或多个组件可以驻留在执行进程和/或线程内，组件可以本地位于 一个计算机上和/或分布在两个或更多计算机之间。
[0041] 这里使用"示例性"一词意味着用作示例、实例或示意。没有必要将这里描述为"示 例性"的任何方面或设计解释为相对于其他方面或设计而言是优选的或有利的。
[0042] 此外，可以使用标准的编程和/或工程技术将所公开的主题实现为系统、方法、装 置或制件，以产生软件、固件、硬件或其任何组合来控制计算机或者基于处理器的设备实现 在这里详细描述的方面。这里使用的术语"制件"