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WO2010009645A1 - 一种用于反馈下行接收状态的方法 - Google Patents

一种用于反馈下行接收状态的方法 Download PDF

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WO2010009645A1
WO2010009645A1 PCT/CN2009/072556 CN2009072556W WO2010009645A1 WO 2010009645 A1 WO2010009645 A1 WO 2010009645A1 CN 2009072556 W CN2009072556 W CN 2009072556W WO 2010009645 A1 WO2010009645 A1 WO 2010009645A1
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WO
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downlink
subframe
feedback
uplink
base station
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喻斌
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ZTE Corp
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ZTE Corp
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Definitions

  • Subframe 1 (hereinafter referred to as special subframe) contains 3 special time slots, which are DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), GP (Guard Period), and UpPTS (Uplink Pilot). Time Slot, uplink pilot time slot), where:
  • the weakness of ACK/NACK multiplexing is that when the number of ACK/NACK bits multiplexed on the PUCCH increases, the uplink coverage is limited. Therefore, considering the two factors of uplink coverage and throughput, we believe that the LTE TDD system can best support two multi-ACK/NACK bit feedback modes, namely, downlink multi-subframe acknowledgement information binding (ACK/NACK bundling) and downlink Sub-frame acknowledgement information multiplexing (ACK/NACK multiplexing), and in each mode only one feedback mechanism needs to be defined to save control signaling overhead, and the system can choose to use one of two modes. From the above analysis, if the LTE TDD system supports the above two feedback modes, then there must be an effective way to configure the two modes to improve the performance and efficiency of the LTE TDD system.
  • ACK/NACK multiplexing downlink multi-subframe acknowledgement information binding
  • ACK/NACK multiplexing downlink Sub-frame acknowledgement information multiplexing
  • the terminal when the terminal receives the control parameter indicating the binding mode of the downlink multi-subframe acknowledgment information, according to the configuration of the current uplink sub-frame and the downlink sub-frame, searching for the feedback in the feedback timing relationship table pre-configured by the system
  • the uplink subframe the terminal combines the data reception status confirmation information on the PDSCH of the multiple downlink subframes into one-bit acknowledgement information by logical AND operation, and transmits the acknowledgement information to the base station in the corresponding uplink subframe.
  • control parameter is carried in a PUCCH configuration information element in an existing architecture in an RRC Connection Reconfiguration message or an RRC Connection Setu message;
  • PUCCH dedicated configuration information element is an information element (Information Element) configured for the terminal.
  • the data transmission of the UE1 is scheduled and transmitted by the single code stream, and the data transmission of the UE2 is scheduled on the PDSCH of the downlink subframes 6, 7, 8, and 9 and transmitted by the single code stream, and the UE according to each subframe
  • the reception condition of the PDSCH generates a 1-bit downlink reception status acknowledgment message ACK/NACK.

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

一种用于反馈下行接收状态的方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域， 特别是涉及一种用于反馈下行接收状态的方 法。
背景技术
图 1示出了在 LTE ( Long Term Evolution, 长期演进）系统中 TDD ( Time Division Duplex,时分双工）模式的帧结构，一个 10ms的无线帧（ radio frame ) 被分成两个半帧（half frame ) , 每个半帧分成 10个长度为 0.5ms的时隙， 两 个时隙组成一个长度为 lms的子帧。 一个半帧包含 5个子帧。 在这种帧结构 中， 子帧的配置具有如下特点：
( 1 )子帧 0固定用于下行；
( 2 )子帧 1 (以下称为特殊子帧） 包含 3个特殊时隙， 分别是 DwPTS ( Downlink Pilot Time Slot, 下行导频时隙） 、 GP ( Guard Period, 保护间隔） 及 UpPTS ( Uplink Pilot Time Slot, 上行导频时隙） ， 其中：
DwPTS用于下行， 并可以传输 P-SCH ( Primary-Synchronization Channel, 主同步信道） 、 PDSCH ( Physical Downlink Share Channel, 物理下行共享信 道）等信号；
GP为保护时间， 且不传输任何数据；
UpPTS用于上行， 并可以用于传输 RACH ( Random Access Channel , 随 机接入信道） 、 sounding (探测）导频等信号；
( 3 )子帧 2固定用于上行传输。
该帧结构可以支持多种上下行比例配置，表 1示出了目前 LTE TDD配置 的 7种上 /下行子帧配置， 其中， DL/D表示下行， UL/U表示上行， S表示特 殊子帧。 例如在配置 1时， 子帧 2、 3、 7、 8用于上行传输， 子帧 0、 4、 5、
9用于下行传输， 同时特殊子帧 1、 6中的 DwPTS部分符号也用于下行传输。
表 1 子帧号
DL/UL子帧配置 转换点周期
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5 ms D s u u U D S U U U
1 5 ms D s u u D D S U U D
2 5 ms D s u D D D s U D D
3 10 ms D s u u U D D D D D
4 10 ms D s u u D D D D D D
5 10 ms D s u D D D D D D D
6 10 ms D s u u U D S U U D
由于不可避免的硬件处理延迟和时分双工的特性 , LTE TDD系统上行反 馈的下行接收状态 ACK ( Acknowledgement, 正确应答） 、 NACK ( Negative -Acknowledgement, 错误应答）或者由于丟失下行控制信令而产生的断续发 射状态 （Discontinuous Transmission, 简称为 DTX, 其可以隐含反馈或者用 NACK代替或者显示反馈） 的传输定时需要预先配置。 当前 LTE TDD规定， 终端在下行子帧 n的物理下行共享信道 ( Physical Downlink Shared Channel, PDSCH )的接收状态反馈信息 ACK/NACK应在 n + k ( k>3 )的上行子帧上进 行反馈。 变量 k的取值由 n和 DL/UL子帧配置来决定， 如表 2示出了在不同 DL/UL子帧配置下对应于下行子帧 n的上行反馈定时索引 k的取值：
表 2
Figure imgf000004_0001
在 LTE TDD系统中， 从表 1中可以知道， 在一些 DL/UL子帧配置下， 下行子帧数目会多于上行子帧数目， 这意味着一个上行子帧需要反馈多个下 行子帧的 PDSCH的 ACK/NACK信息，表 3示出了在 DL/UL子帧配置如表 1 时， 每个上行子帧需要反馈的下行 PDSCH的 ACK/NACK的最大可能数目。 子帧号
DL/UL子帧配置 转换点周期
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5 ms - - 1 0 1 - - 1 0 1
1 5 ms - - 2 1 - - - 2 1 -
2 5 ms - - 4 - - - - 4 - -
3 10 ms - - 3 2 2
4 10 ms - - 4 4
5 10 ms - - 9 - - - - - - -
6 10 ms - - 1 1 1 - - 1 1 - 由于 LTE上行需要满足单载波特性， 因此一个必须解决的问题是当下行 子帧数大于上行子帧数配置时， 如何在一个 PUCCH ( Physical Uplink Control Channel, 物理上行控制信道） 资源上反馈多个下行子帧的 PDSCH接收的 ACK/NACK信息。 在这里一个 PUCCH资源表示最小的上行控制信令承载物 理资源， 也就是现在 LTE规定的一个物理资源块（ Resource Block, RB )。 此 夕卜 LTE还规定， 当终端在反馈子帧中分配有 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)资源时， 下行接收状态 ACK/NACK就在 PUSCH上发送， 同样， 这 个时候也需要考虑如何在该终端拥有的 PUSCH 资源上反馈多个下行子帧的 PDSCH接收的 ACK/NACK信息。为处理上述的在一个子帧上 LTE TDD终端 存在的多 ACK/NACK比特传输问题， 当前 LTE TDD系统引入了下行多子帧 确认信息绑定（ ACK/NACK bundling )反馈方式， 即根据上 /下行传输定时关 系规定将终端需要在同一上行子帧上进行反馈的多个下行调度子帧的 PDSCH的数据接收状态信息 ACK/NACK进行绑定， 针对按照空分的数据流 ( spatial codeword stream, 也称码字流）， 通过对多个下行子帧的接收状态信 息进行逻辑 "与"操作而形成 1个绑定的 ACK/NACK比特作为多个下行接收 状态的反馈（在这个上行子帧上最多只能反馈一个 1比特的 ACK/NACK作为 多个下行数据接收状态的反馈）。如图 2所示，当 PDSCH釆用单码流传输时， 多个下行子帧的 ACK/NACK比特通过逻辑 "与" 产生一个 ACK/NACK比特 来发送，如果釆用 PUCCH传输，则可以使用 LTE系统定义的格式 la( PUCCH format la ) 。 如图 3所示， 当 PDSCH釆用双码流传输时， 针对每个码字流， 通过对多个下行子帧的 ACK/NACK进行逻辑 "与" 操作而产生一个绑定的 ACK/NACK比特， 这样， 双码流产生的这 2个比特在 PUCCH传输时可以釆 用格式 lb ( PUCCH format lb ) 。
但是， 釆用 ACK/NACK bundling一个缺点是导致了大量不必要的重传， 极大地减小了系统的吞吐量。也就是说，只要有一个下行子帧的 PDSCH对应 的确认消息为 NACK, 结果就为 NACK, 因而基站需要重新发送该终端所有 下行子帧的 PDSCH数据； 只有所有下行子帧的 PDSCH对应的确认消息都为 ACK时， 结果才为 ACK, 表示所有下行子帧的 PDSCH接收正确。 为了提高 系统吞吐量来达到频谱利用率要求， 十分必要在 ACK/NACK bundling的基础 上考虑下行多子帧确认信息复用 （ACK/NACK multiplexing )这种反馈模式， 即， 当某终端需要在一个上行子帧上反馈多个子帧的 PDSCH接收状态信息 ACK/NACK时， 不同下行子帧的 ACK/NACK比特通过某种复用方式在上行 子帧上同时发送； 当终端需要在同一个上行子帧上反馈多个下行子帧的接收 状态时， 终端在不同的下行子帧的接收状态间不做任何 "与" 操作， 而是在 该上行子帧上通过复用方式来分别反馈各下行子帧的接受状态。如图 4所示， 当终端在某上行子帧上需要反馈 4个下行 PDSCH的 ACK/NACK时， 每个下 行的 PDSCH可对应一个 ACK/NACK比特（双码字流时可以只反馈 1比特， 如果是空分码字流则要先进行绑定），这 4个 ACK/NACK比特可以通过码分 等方式复用在 PUCCH或者 PUSCH上面。
然而 , ACK/NACK multiplexing 的弱点是当复用在 PUCCH 上的 ACK/NACK比特数增多时， 上行覆盖受限。 所以考虑到上行覆盖和吞吐量两 个因素， 我们认为 LTE TDD系统最好能支持两种多 ACK/NACK比特的反馈 模式， 即下行多子帧确认信息绑定（ACK/NACK bundling )和下行多子帧确 认信息复用 （ACK/NACK multiplexing ) , 而在每种模式下只需要定义一种反 馈机制来节省控制信令开销， 系统可以选择釆用两种模式中的一种。 通过以 上分析可知， LTE TDD系统如果支持上述两种反馈模式， 那么， 系统中必须 要有一种有效的方式来配置这两种模式以提高 LTE TDD系统的性能和效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于反馈下行接收状态的方法， 使 系统可以通过灵活配置适合的模式来反馈下行接收状态。
为了解决上述问题， 本发明提供了一种用于反馈下行接收状态的方法， 该方法包括： 在基站发送给终端的无线资源控制 （RRC )信令中携带一控制 参数， 该控制参数用于指示终端在反馈下行接收状态时所釆用的反馈模式； 以及终端根据当前上行子帧和下行子帧的配置情况以及系统规定的上行反馈 定时关系， 按照所述反馈模式将其在多个下行子帧的物理下行共享信道
( PDSCH )上的数据接收状态在同一个上行子帧上反馈给基站。
进一步地， 所述反馈模式为下行多子帧确认信息绑定模式或下行多子帧 确认信息复用模式。
进一步地， 基站根据终端的上行信号质量确定在反馈下行接收状态时所 釆用的反馈模式， 如果所述上行信号质量小于预设门限， 则基站通过所述控 制参数指示终端在反馈下行接收状态时使用下行多子帧确认信息绑定模式； 如果所述上行信号质量大于或等于预设门限， 则基站通过所述控制参数指示 终端在反馈下行接收状态时使用下行多子帧确认信息复用模式。
进一步地， 所述上行信号质量用上行信号强度来表示。
进一步地，当终端收到指示下行多子帧确认信息绑定模式的控制参数时， 根据当前上行子帧和下行子帧的配置情况， 在系统预先配置的反馈定时关系 表中查找用于反馈的上行子帧；终端将其在多个下行子帧的 PDSCH上的数据 接收状态确认信息通过逻辑与操作绑定成 1 比特的确认信息， 在相应的上行 子帧上发送给基站。
进一步地，当终端收到指示下行多子帧确认信息复用模式的控制参数时 , 根据当前上行子帧和下行子帧的配置情况， 在系统预先配置的反馈定时关系 表中查找用于反馈的上行子帧；终端将其在多个下行子帧的 PDSCH上的数据 接收状态确认信息通过复用方式在相应的上行子帧上发送给基站。
进一步地， 所述 RRC信令包括 RRC连接重配置消息和 RRC连接建立 消息。
进一步地， 所述控制参数携带在 RRC连接重配置消息或 RRC连接建立 消息的物理上行控制信道专用配置信息单元内。
进一步地， 所述基站设置 1 比特的控制参数， 并用两种取值分别表示在 反馈下行接收状态时所釆用的相应的反馈模式。
进一步地， 所述反馈下行接收状态的方法应用于下行子帧数目多于上行 子帧数目的长期演进系统中的时分双工模式。
与现有技术相比， 本发明使系统可以通过灵活配置适合的模式来反馈下 行接收状态，且基站对小区中任何一个 UE都可以配置为 ACK/NACK bundling 模式或者 ACK/NACK multiplexing模式， 并根据基站自己的判断准则， 对处 于小区边缘或者反馈信号较弱的 UE,当需要反馈多个比特的 ACK/NACK时， 指示该 UE使用 ACK/NACK bundling来保证在反馈下行接收状态时上行信号 的接收性能； 同时对于处于小区中央或者信道条件好的 UE, 指示该 UE使用 ACK/NACK multiplexing来提高吞吐量。 附图概述
图 1为现有技术中 LTE TDD釆用的帧结构示意图；
图 2为在单码流情况下釆用 ACK/NACK bundling来实现多 ACK/NACK 比特反馈的示意图；
图 3为在双码流情况下釆用 ACK/NACK bundling来实现多 ACK/NACK 比特反馈的示意图；
图 4为在双码流情况下 ACK/NACK multiplexing的示意图；
图 5为本发明实施例的基站配置终端下行接收状态反馈模式的信令流程 图；
图 6为本发明应用实例的示意图。
本发明的较佳实施方式
本发明为了解决传统技术方案存在的弊端， 通过以下具体实施例进一步 阐述根据本发明的一种用于反馈下行接收状态的方法， 以下对具体实施方式 进行详细描述， 但不作为对本发明的限定。
本发明可适用于 LTE TDD系统中 DL/UL子帧配置中下行子帧数目多于 上行子帧数目的情况， 也就是一个上行子帧上可能需要反馈多个下行接收状 态的情况， 即 LTE TDD DL/UL子帧配置为 1-5 (参见表 1 ) 。
首先系统设置一个控制参数携带在 RRC 信令（如： RRC Connection Reconfiguration消息、 RRC Connection Setup消息等） 中， 以在基站向终端发 送下行数据时用来通知该终端在反馈下行接收状态时所釆用的反馈模式。
基站根据终端的上行信号质量确定在反馈下行接收状态时所釆用的反馈 模式， 上行信号质量可根据现有方式获得， 如根据上行信号强度参数获得： 对处于小区边缘或上行信号较弱的 UE(上行信号质量小于一预设门限）， 基站通过所述控制参数指示 UE 在反馈下行接收状态时使用 ACK/NACK bundling模式，以保证在反馈下行接收状态时上行信号的接收性能； 同时对于 处于小区中央或者信道条件好的 UE (上行信号质量大于等于一预设门限） ， 基站通过所述控制参数指示 UE使用 UEACK/NACK multiplexing模式来提高 吞吐量。
在具体实现中， 控制参数携带在 RRC Connection Reconfiguration消息或 RRC Connection Setu 消息内现有架构中的 PUCCH配置信息单元中； 这个 PUCCH 专用配置信息单元是配置给终端专用的信息单元 （Information Element ) 。
例如该参数设置为 lbit, 0表示釆用 ACK/NACK bundling, 而 1 表示
ACK/NACK multiplexing;也可以为 0表示 ACK/NACK multiplexing, 而 1表示 ACK/NACK bundling 对反馈模式控制参数的取值方式不构成对本专利的限 制。 在以下实施例的描述中， 均以第一种取值方式为准进行描述： 0表示釆 用 ACK/NACK bundling, 而 1表示 ACK/NACK multiplexing。
图 5示出本发明实施例的基站配置终端下行接收状态反馈模式的信令流 程图。 当某小区的基站调度多个下行子帧的 PDSCH给 UE时， UE可以通过 接收并读取基站发来的 RRC信令（如： RRC连接重配置消息、 RRC连接建 立消息等） 内的控制参数来获知自己应釆用的反馈模式， 然后根据上行反馈 定时关系 （如表 2和 3所示）和获知的反馈模式在预定的上行子帧上进行反 馈。
下面以一个应用实例进行说明。在 LTE TDD系统内预先配置有上行反馈 定时关系 （参见表 2 ) , UE根据基站发出的系统信息获知上行子帧和下行子 帧的配置情况（参见表 1 , 以其中的 DL/UL子帧配置为 4的表项为例） 。 如图 6所示（为了便于解释， 该示意图对两个无线帧的子帧进行了编号， 即， 从 0-19共 20个子帧） ， 假设在下行子帧 0、 1、 4、 5的 PDSCH上都调 度有 UE1的数据传输且釆用单码流传输， 在下行子帧 6、 7、 8、 9的 PDSCH 上调度有 UE2的数据传输且釆用单码流传输， UE根据每个子帧的 PDSCH的 接收情况产生 1个比特的下行接收状态确认消息 ACK/NACK。
UEl通过接收并读取 RRC connection reconfiguration消息内的控制参数来 获知反馈模式控制参数的值为 0, 即釆用 bundling的方式，接着根据系统规定 的反馈定时关系 （参考表 2中的 DL/UL子帧配置为 4的表项， 子帧 0、 1、 4、 5的 n+K均等于 12 ) , UE1应该在上行子帧 12上通过逻辑 "与"操作， 将 4 个比特的下行接收状态确认消息 ACK/NACK合并成 1个比特的 ACK/NACK 来进行反馈。 其中一个下行子帧的接收状态为 NACK, 所以通过逻辑 "与" 操作， UE反馈了 1个比特的 NACK,基站对前面 4个下行子帧上发送的数据 进行重传。 可以知道该模式可能造成不必要的重传， 降低吞吐率， 适合小区 边缘用户。
UE2通过接收并读取 RRC connection reconfiguration消息内的控制参数来 获知反馈模式控制参数的值为 1 , 即釆用 multiplexing的方式， 接着根据系统 预先配置的反馈定时关系 （参考表 2中的 DL/UL子帧配置为 4的表项， 子帧 6、 7、 8、 9的 n+K均等于 13 ) , UE2应在上行子帧 13上通过现有的复用方 式 （如时分复用、 空分复用等） 来反馈 4 个比特的下行接收状态确认消息 ACK/NACK。 此时如果下行子帧 6的接收状态为 NACK, 就重传下行子帧 6 上的数据， 对下行子帧 7、 8、 9没有影响。 可以看出该模式不会明显地降低 吞吐率， 但是复用多个 ACK/NACK比特会造成上行覆盖减小。
因此， 通过在 RRC专用信令中增加一个反馈模式控制参数， 使得反馈模 式控制可以是 UE特定（UE-Specific )的方式， 这样基站就可以灵活地配置小 区内各 UE的反馈模式， 使得系统的吞吐率和覆盖能力达到一个很好的平衡。
当然， 本发明还可有其他多种实施例， 熟悉本领域的技术人员可根据本 发明做出各种相应的改变和变形， 而不背离本发明精神及其实质， 但这些相 应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。 工业实用性
根据本发明的用于反馈下行接收状态的方法使系统可以通过灵活配置适 合的模式来反馈下行接收状态。 釆用本方法， LTE TDD系统支持下行多子帧 确认信息绑定和下行多子帧确认信息复用反馈模式 , 且在每种模式下只需要 定义一种反馈机制来节省控制信令开销，从而提高了 LTE TDD系统的性能和 效率， 避免了不必要的重传， 并增加了系统的吞吐量。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种用于反馈下行接收状态的方法， 其包括：
在基站发送给终端的无线资源控制（RRC ) 信令中携带一控制参数， 所 述控制参数用于指示所述终端在反馈下行接收状态时所釆用的反馈模式； 以 及
所述终端根据当前上行子帧和下行子帧的配置情况以及系统规定的上行 反馈定时关系， 按照所述反馈模式将其在多个下行子帧的物理下行共享信道 ( PDSCH )上的数据接收状态在同一个上行子帧上反馈给所述基站。
2、 如权利要求 1 所述的方法， 其中所述反馈模式为下行多子帧确认 信息绑定模式或下行多子帧确认信息复用模式。
3、 如权利要求 2所述的方法， 进一步包括：
所述基站根据所述终端的上行信号质量确定在反馈下行接收状态时所釆 用的反馈模式， 如果所述上行信号质量小于预设门限， 则所述基站通过所述 控制参数指示所述终端在反馈下行接收状态时使用所述下行多子帧确认信息 绑定模式； 以及
如果所述上行信号质量大于或等于预设门限， 则所述基站通过所述控制 参数指示所述终端在反馈下行接收状态时使用所述下行多子帧确认信息复用 模式。
4、 如权利要求 3 所述的方法， 其中所述上行信号质量用上行信号强 度来表示。
5、 如权利要求 3所述的方法， 进一步包括：
当所述终端收到指示所述下行多子帧确认信息绑定模式的控制参数时， 根据当前上行子帧和下行子帧的配置情况， 在系统预先配置的反馈定时关系 表中查找用于反馈的上行子帧； 以及
所述终端将其在多个下行子帧的 PDSCH上的数据接收状态确认信息通 过逻辑与操作绑定成 1 比特的确认信息， 在相应的上行子帧上发送给所述基 站。
6、 如权利要求 3所述的方法， 进一步包括：
当所述终端收到指示所述下行多子帧确认信息复用模式的控制参数时， 根据当前上行子帧和下行子帧的配置情况， 在系统预先配置的反馈定时关系 表中查找用于反馈的上行子帧； 以及
所述终端将其在多个下行子帧的 PDSCH上的数据接收状态确认信息通 过复用方式在相应的上行子帧上发送给所述基站。
7、 如权利要求 1所述的方法， 其中所述 RRC信令包括： RRC连接 重配置消息和 RRC连接建立消息。
8、 如权利要求 1所述的方法， 其中所述控制参数携带在 RRC连接重 配置消息或 RRC连接建立消息的物理上行控制信道专用配置信息单元内。
9、 如权利要求 2所述的方法， 其中所述基站设置 1比特的控制参数， 并用两种取值分别表示在反馈下行接收状态时所釆用的相应的反馈模式。
10、 如权利要求 1 所述的方法， 其中所述反馈下行接收状态的方法应 用于下行子帧数目多于上行子帧数目的长期演进系统中的时分双工模式。
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