斷續接收期間用于信道狀態信息/探測參考碼元報告的確定性用戶設備行為的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及將信道質量報告和/或探測參考碼元(soundingreferencesymbol) 從移動臺發送到基站的方法。本發明還提供了用于執行在此描述的方法的移動臺和基站。
【背景技術】
[0002] 長期演進(LTE)
[0003] 在世界各地大規模采用基于WCDMA無線電接入技術的第三代移動系統(3G)。增強 或者演進該技術的第一步需要引入高速下行鏈路分組接入(HSDPA)和增強的上行鏈路,該 增強的上行鏈路還被稱為高速上行鏈路分組接入(HSUPA),其提供非常具有競爭力的無線 電接入技術。
[0004] 為了對日益增加的用戶需求做好準備并且對新型無線電接入技術具有競爭力, 3GPP引入了被稱為長期演進(LTE)的新型移動通信系統。LTE是為了滿足下一個十年對 高速數據和媒體傳送以及大容量語音支持的運營商需要而設計的。提供高比特率的能力是 LTE的關鍵措施。
[0005] 關于被稱為演進UMTS陸地無線電接入(UTRA)和UMTS陸地無線電接入網絡 (UTRAN)的長期演進(LTE)的工作項(WI)技術規范最終被確定為版本8(LTERel. 8)。LTE 系統代表以短等待時間和低成本提供基于IP的全功能的基于有效分組的無線電接入和無 線電接入網。在LTE中,為了利用給定的頻譜實現靈活系統部署,規定了可擴展多傳輸帶 寬,諸如1.4、3. 0、5. 0、10. 0、15. 0和20. 0MHz。在下行鏈路中,因為其由于低碼元速率、采 用循環前綴(CP)及其對不同傳輸帶寬布局的相似性而對多徑干擾具有本征抗干擾性,所 以采用基于正交頻分多址(OFDM)的無線電接入。在上行鏈路中采納基于單載波頻分多址 (SC-FDM)的無線電接入,因為考慮到用戶設備(UE)的受限發送功率,提供廣泛區域覆蓋 優于改善峰值數據速率。采用了包括多輸入多輸出(MHTO)信道傳輸技術的許多密鑰分組 無線電接入技術,并且在LTERel. 8/9中實現高效控制信令結構。
[0006]LTE架構
[0007] 圖1示出整體架構,并且在圖2中給出E-UTRAN架構的更詳細圖解。E-UTRAN包 括eNodeB,該eNodeB將E-UTRA用戶平面(PDCP/RLC/MAC/PHY)和控制平面(RRC)協議終 止送到用戶設備(UE)。該eNodeB(eNB)作為包括用戶平面標題壓縮和加擾(encryption) 功能的物理(PHY)層、媒體存取控制(MAC)層、無線電鏈路控制(RLC)層和分組數據控制協 議(PDCP)層的宿主。其還提供對應于控制平面的無線電資源控制(RRC)功能。其執行許 多功能,包括無線電資源管理、許可控制、調度、協商上行鏈路服務質量(QoS)的增強、小區 信息廣播、用戶平面數據和控制平面數據的加密/解密以及下行鏈路/上行鏈路用戶平面 分組標題的壓縮/解壓縮。eNodeB通過X2接口互連。
[0008]eNodeB還通過Sl接口連接到EPC(演進分組核心),更具體地說,通過Sl-MME連 接到MME(移動管理實體)和通過Sl-U連接到服務網關(SGW)。Sl接口支持MME/服務網 關和eNodeB之間的多對多關系。SGW路由選擇并且轉發用戶數據分組,而在eNodeB間切換 時,還用作用戶平面的移動錨點,并且用作LTE與其他3GPP技術之間的移動錨點(終止S4 接口并且中繼2G/3G系統與TONGW之間的業務)。對于空閑狀態的用戶設備,SGW終止下 行鏈路數據通路并且當下行鏈路數據到達用戶設備時觸發尋呼。其管理并且存儲用戶設備 上下文,例如,IP承載業務的參數、網絡內部路由信息。對于合法監聽,其還對用戶業務進 行復制。
[0009]MME是LTE接入網的密鑰控制節點。MME負責空閑模式用戶設備跟蹤和包括重傳的 尋呼過程。其參與承載激活/關閉過程,并且在最初連結時和在參與核心網(CN)節點重定 位的內部LTE切換時,還負責選擇用戶設備的SGW。其負責驗證用戶(通過與HSS交互)。 非接入層面(NAS)信令在MME處終止,并且其還負責對用戶設備產生并且分配臨時身份。其 檢驗用戶設備的驗證,以暫存在服務提供商的公眾陸地移動網(PLMN)上,并且強制實施用 戶設備漫游限制。MME是網絡中用于對NAS信令進行加密保護/完整性保護的終點,并且 控制安全密鑰管理。合法監聽信令也由MME支持。在來自SGSN的S3接口在MME終止的情 況下,MME還對LTE與2G/3G接入網之間的移動性提供控制平面功能。MME還使到歸屬HSS 的S6a接口終止,以使用戶設備漫游。
[0010]LTE中的分量載波結構(版本8)
[0011] 將3GPPLTE的下行鏈路分量載波(版本8)再劃分為所謂子幀中的時頻域。在 3GPPLTE中(版本8),將每個子幀劃分為兩個下行鏈路時隙,如圖3所示,其中第一下行鏈 路時隙包括第一OFDM碼元內的控制信道區域(PDCCH區域)。每個子幀都包括時域內給定 數量的碼元(在3GPPLTE中,包括12或者14個OFDM碼元(版本8)),其中每個OFDM碼元 都跨越分量載波的整個帶寬。因此,OFDM碼元分別包括許多通過相應副載波發送 的調制碼元,也如圖4所示。
[0012] 假定多載波通信系統例如采用例如3GPP長期演進(LTE)使用的0FDM,調度程序 能夠指配的資源最小單位是一個"資源塊"。物理資源塊(PRB)被定義為時域內的個 連續OFDM碼元(例如,7個OFDM碼元)和頻域內的M13個連續副載波,如圖4所例示(例 如,分量載波的12個副載波)。因此,在3GPP(版本8)中,物理資源塊包括個資源 單元,對應于時域內的一個時隙和頻域內的180kHz(關于下行鏈路資源柵格的更多詳情, 請參見例如 3GPPTS36. 211,"EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA); PhysicalChannelsandModulation(Release8)'section6. 2,可在//www. 3gpp. 〇rg獲得,并且在此通過引用合并其)。
[0013] -個子幀包括兩個時隙,使得當采用所謂"正常"CP(循環前綴)時一個子幀中存 在14個OFDM碼元,而當采用所謂"擴展"CP時,一個子幀中存在12個OFDM碼元。因為術 語的緣故,在下面,將等同于跨越整個子幀的這些個連續副載波的時頻資源稱為"資 源塊對",或者等同于"RB對"或者"PRB對"。
[0014] 術語"分量載波"指頻域內的幾個資源塊的組合。在LTE的未來版本中,不再使用 術語"分量載波",而將專門術語變更為"小區","小區"指下行鏈路和任選上行鏈路資源的 組合。在通過下行鏈路資源發送的系統信息中,指出上行鏈路資源的載波頻率與下行鏈路 資源的載波頻率之間的鏈接。
[0015] 對分量載波結構的類似假設也適用于后面的版本。
[0016]LTE-A中支持寬帶的載波聚合
[0017] 2007年的世界無線電通信大會(WRC-07)確定了用于高級頂T的頻譜。盡管確定 了用于高級MT的整個頻譜,但是實際可用的頻帶寬度根據每個地區或者國家而不同。然 而,在確定了可用頻譜后就提出了第三代合作伙伴計劃(3GPP)出現的無線接口的標準化。 在3GPPTSGRAN#39會議上,批準了對"進一步改進E-UTRA(LTE-Advanced(高級))"的研 究項目說明。該研究項目覆蓋了例如為了滿足對頂T-Advanced的要求考慮改進的技術部 分。
[0018]LTE-Advanced系統能夠支持的帶寬是100MHz,而LTE系統只能支持20MHz。當今, 缺少無線電頻譜已經成為無線網的發展瓶頸,并且因此,難以找到對LTE-Advanced系統足 夠的頻帶。因此,亟待找到一種獲得較寬無線電頻譜帶的方式,其中可能答案是載波聚合功 能。
[0019] 在載波聚合中,兩個或者兩個以上分量載波(分量載波)聚合,以支持至多IOOMHz 的較寬傳輸帶寬。在對IOOMHz足夠寬的LTE-Advanced系統中,即使LTE內的這些小區處 于不同的頻帶,LTE系統中的幾個小區仍聚合為一個較寬信道。
[0020] 至少當上行鏈路和下行鏈路中的分量載波的聚合數相同時,能夠將所有分量載波 配置為LTERel. 8/9兼容的。用戶設備聚合的所有分量載波不一定都是Rel. 8/9兼容的。 利用現有機制(例如,限制(barring))可以用于避免Rel. 8/9用戶設備預占分量載波。
[0021] 用戶設備可以根據其應用同時接收或者發送一個或者多個分量載波(對應于多 個服務小區)。對載波聚合具有接收和/或發送能力的LTE-ARel. 10用戶設備能夠同時 通過多個服務小區接收和/或發送,而如果分量載波的結構遵循Rel. 8/9技術規范,則LTE Rel. 8/9用戶設備只能通過單個服務小區接收和發送。
[0022] 利用3GPPLTE(版本8/9)數字命理學(numerology),對于每個分量載波被限制到 頻域中的最大110資源塊的連續的和非連續的分量載波,都支持載波聚合。
[0023] 能夠配置3GPPLTE-A(版本10)兼容用戶設備,以使同一個eNodeB(基站)始發 的并且在上行鏈路和下行鏈路中可能帶寬不同的不同數量的分量載波聚合。能夠配置的下 行鏈路的分量載波的數量取決于UE的下行鏈路聚合能力。相反,能夠配置的上行鏈路的分 量載波的數量取決于UE的上行鏈路聚合能力。不能對移動終端配置比下行鏈路分量載波 多的上行鏈路分量載波。
[0024] 在典型的TDD部署,上行鏈路和下行鏈路中的分量載波的數量和每個分量載波的 帶寬相同。從同一個eNodeB始發的分量載波不需要具有相同的覆蓋范圍。
[0025] 連續聚合的分量載波的中心頻率之間的間隔是300MHz的倍數。這處于與3GPP LTE(版本8/9)的IOOMHz頻柵(frequencyraster)兼容的數量級,并且與此同時使副載波 與15MHz的間隔頻率保持正交。根據聚合情況,通過將少量未使用的副載波插在連續分量 載波之間,能夠使nx300kHz的間隔頻率變得容易。
[0026] 多個載波聚合的特性僅受MAC層的影響。對于上行鏈路和下行鏈路二者,在MAC中 對每個聚合分量載波要求一個HARQ實體。每個分量載波最多一個傳送塊(在沒有上行鏈 路的SU-M頂0的情況下)。在同一個分量載波上,需要映射傳送塊及其可能的HARQ重傳。
[0027] 圖5和圖6分別對下行鏈路和上行鏈路示出具有激活載波聚合(activated carrieraggregation)的層 2 結構。
[0028] 當配置載波聚合時,移動終端僅與網絡具有一個RRC連接。在RRC連接建立/再 建立時,與LTERel. 8/9相同,一個小區提供安全輸入(一個ECGI、一個PCI和一個ARFCN) 以及非接入層移動性信息(例如,TAI)。在RRC連接建立/再建立之后,將對應于該小區 的分量載波稱為下行鏈路主小區(PCell)。始終對處于連接狀態的每個用戶設備配置一個 并且僅一個下行鏈路PCell(DLPCell)和一個上行鏈路PCell(ULPCell)。在配置的這組 分量載波中,將其他小區稱為輔小區(SCell);該SCell的載波是下行鏈路輔分量載波(DL SCC)和上行鏈路輔分量載波(ULSCC)。下行鏈路和上行鏈路PCell的特性是:
[0029] -對于每個SCell,除了下行鏈路SCell,UE對上行鏈路資源的使用是可配置的; 因此,配置的DLSCC的數量始終大于或者等于ULSCC的數量,并且不能將SCell配置為僅 使用上行鏈路資源
[0030] 一上行鏈路PCell用于傳輸層1上行鏈路控制信息
[0031] -下行鏈路PCell不能被關閉,與SCell不同
[0032] -從UE的觀點出發,每個上行鏈路資源只屬于一個服務小區
[0033] -能夠配置的服務小區的數量取決于UE的聚合能力
[0034] 一當下行鏈路PCell承受Rayleigh衰落(RLF)時,而不是當下行鏈路SCell承受 RLF時,重傳再建立
[0035] 一下行鏈路PCell小區能夠利用切換改變(即,利用安全密鑰改變和RACH過程)
[0036] -從下行鏈路PCell獲取非接入層信息
[0037] -只能利用切換過程改變PCell(即,利用安全密鑰改變和RACH過程)
[0038] 一PCe11 用于傳輸PUCCH
[0039] 分量載波的配置和再配置能夠由RRC執行。激活和關閉通過MAC控制單元實現。 在LTE內切換時,對于目標小區內的使用,RRC還能夠添加、移除或者再配置SCell。當添 加新SCell時,專用RRC信令用于發送SCell的系統信息,該信息是傳輸/接收必需的(與 Rel-8/9中用于切換相同)。
[0040] 當對用戶設備配置載波聚合時,有一對上行鏈路和下行鏈路分量載波始終是活動 的。該對中的下行鏈路分量載波也可以被稱為"DL錨載波(anchorcarrier)"。這也適用 于上行鏈路。
[0041] 當配置載波聚合時,可以同時通過多個分量載波調度用戶設備,但是在任何時間 最多進行一個隨機接入過程。跨載波調度(Cross-carrierscheduling)允許分量載波的 PDCCH通過另一個分量載波調度資源。出于該目的,在相應DCI格式中引入了分量載波標識 符字段,被稱為CIF。
[0042] 上行鏈路與下行鏈路分量載波之間的鏈接允許識別當存在非跨載波調度時該確 認適用的上行鏈路分量載波。下行鏈路分量載波與上行鏈路分量載波的鏈接不一定要求是 一對一的。換句話說,一個以上的下行鏈路分量載波能夠鏈接到同一個上行鏈路分量載波。 與此同時,下行鏈路分量載波只能鏈接到一個上行鏈路分量載波。
[0043]LTERRC狀態
[0044]LTE僅基于兩個主狀態:"RRC_IDLE" 和 "RRC_C0NNECTED"。
[0045] 在RRC_IDLE下,無線電不活動,但是ID由網絡分配并且跟蹤。具體地說,處于RRC_ IDLE下的移動終端執行小區選擇和再選擇一換句話說,其判定預占哪個小區。小區(再) 選擇考慮到每個可用無線接入技術(RAR)的每個可用頻率的優先權、無線鏈路質量以及小 區狀況(即,小區是受限的還是預留的)。RRC_IDLE移動終端監視尋呼信道,以檢測進入的 呼叫,并且還獲取系統信息。系統信息主要包括網絡(E-UTRAN)能夠用于控制小區(再)選 擇過程的參數。RRC規定可用于RRC_IDLE下的移動終端的控制信令,S卩,尋呼和系統信息。 在TS36. 304中規定了RRC_IDLE下的運動終端的行為,在此通過引用合并TS36. 304。
[0046] 在RRC_C0NNECTED下,移動終端具有與eNodeB中的上下文(context)建立的RRC 連接。E-UTRAN對移動終端分配無線電資源,以便于通過共享數據信道傳遞(單播)數據。 為了支持該操作,移動終端監視用于指出共享傳輸資源在時間和頻率方面的動態分配的關 聯控制信道。移動終端將其緩沖器狀況的報告和下行鏈路信道質量的報告以及相鄰小區測 量信息送到網絡,以使E-UTRAN對該移動終端選擇最適合的小區。這些測量報告包括使用 其他頻率或者RAT的小區。UE還接收主要由使用傳輸信道所需信息構成的系統信息。為 了延長電池壽命,RRC_C0NNECTED下的UE配置有斷續接收(DRX)周期。RRC是E-UTRAN對 RRC_C0NNECTED下的UE行為進行控制的協議。
[0047] 圖7示出由處于IDLE和CONNECTED狀態的用戶終端執行的有關功能的概況的狀 態圖。
[0048] 邏輯信道和傳送信道
[0049]MAC層通過邏輯信道對RLC層提供數據傳遞服務。邏輯信道是承載諸如RRC信 令的控制數據的控制邏輯信道,或者是承載用戶平面數據的業務邏輯信道。廣播控制信道 (BCCH)、尋呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)和專用控制信 道(DCCH)是控制邏輯信道。專用業務信道(DTCH)和多點廣播業務信道(MTCH)是業務邏 輯信道。
[0050] 來自MAC層的數據通過傳送信道與物理層交換。根據其如何通過空氣發送,將數 據復用到傳送信道中。如下將傳送信道劃分為下行鏈路或者上行鏈路。廣播信道(BCH)、下 行鏈路共享信道(DL-SCH)、尋呼信道(PCH)和多點廣播信道(MCH)是下行鏈路傳送信道,而 上行鏈路共享信道(UL-SCH)和隨機接入信道(RACH)是上行鏈路傳送信道。
[0051] 然后,分別在下行鏈路和上行鏈路的邏輯信道與傳送信道之間進行復用。
[0052] 層1/層2 (L1/L2)控制信令
[0053] 為了將預定用戶的分配狀態、傳送格式和其他與數據有關的信息(例如,HARQ信 息、發送功率控制(TPC)命令)通知該預定用戶,通過下行鏈路,與該數據一起發送L1/L2 控制信令。假定用戶分配能夠從一個子幀到另一個子幀而不同,則與子幀內的下行鏈路數 據一起復用L1/L2控制信令。應當注意,還可以基于TTI(傳輸時間間隔)執行用戶分配, 其中TTI長度能夠是子幀的倍數。對于所有用戶,可以在服務區內固定TTI長度,TTI長度 可以對不同用戶而不同,甚至還可以對于每個用戶動態平衡。L1/L2控制信令只需要每隔一 個TTI發送一次。在不喪失一般性的情況下,下面假定TTI等同于一個子幀。
[0054] 通過物理下行鏈路控制信道(PDCCH)發送L1/L2控制信令。PDCCH承載諸如下行 鏈路控制信息(DCI)的消息,該下行鏈路控制信息包括資源指配(resourceassignment) 和移動終端或者UE組的其他控制信息。通常,在一個子幀內能夠發送幾個H)CCH。
[0055] 應當注意,在3GPPLTE中,也通過H)CCH發送上行鏈路數據傳輸指配,上行鏈路數 據傳輸指配被稱為上行鏈路調度確認(uplinkschedulinggrant)或者上行鏈路資源分 配。
[0056] 對于調度確認,可以將通過L1/L2控制信令發送的信息分離為下面的兩類:承載 Cat1信息的共享控制信息(SCI)和承載Cat2/3信息的下行鏈路控制信息(DCI)。
[0057] 承載Cat1信息的共享控制信息(SCI)
[0058] L1/L2控制信令的共享控制信息部分含有與資源分配(指示)有關的信息。共享 控制信息通常含有下面的信息:
[0059] 一表示被分配資源的(各)用戶的用戶身份。
[0060] 一RB分配信息,用于指出對(各)用戶分配的資源(資源塊(RB))。分配的資源 塊的數量能夠是動態的。
[0061] 一指派的時長(任選),如果可以通過多個子幀(或者TTI)指派。
[0062] 根據其他信道的設立和下行鏈路控制信息(DCI)的設立一請參見如下一共享控 制信息還可以含有諸如上行鏈路傳輸的ACK/NACK的信息、上行鏈路調度信息以及關于 DCI(資源、MCS等)的信息。
[0063] 承載Cat2/3信息的下行鏈路控制信息(DCI)
[0064] L1/L2控制信令的下行鏈路控制信息部分含有與發送到Cat1信息指出的調度用 戶的數據的傳輸格式(Cat2信息)有關的信息。此外,在將(混合)ARQ用作重傳協議的 情況下,Cat2信息承載HARQ(Cat3)信息。只需由根據Cat1調度的用戶解碼下行鏈路 控制信息。下行鏈路控制信息通常含有關于如下的信息:
[0065] 一Cat2信息:調制方案、傳送塊(凈荷載)大小或者編碼率、與M頂0(多輸入多 輸出)有關的信息等等。能夠用信號發送傳輸塊(或者凈荷載)或者碼率。總之,利用調 制方案信息和資源信息(分配的資源塊的數量)能夠互相計算這些參數。
[0066] -Cat3信息:與HARQ有關的信息,例如,混合ARQ處理數、冗余版本、重傳序列號
[0067] 下行鏈路控制信息以總大小不同并且其字段內包含的信息不同的幾種格式出現。 在 3GPPTS36. 212,"Multiplexingandchannelcoding",section5. 3.3.1(在//www. 3gpp.org可獲得,在此通過引用合并)描述了當前對LTE定義的不同DCI格式。
[0068] 上行鏈路控制信息(UCI)
[0069] 通常,能夠將移動通信系統中的上行鏈路控制信令劃分為兩類:
[0070] -與數據有關的控制信令,是始終與上行鏈路數據一起發送的控制信令,并且用 于數據處理過程。例子包括傳送格式指示,"新數據"指示符(NDI)和MMO參數。
[0071] -獨立于任何上行鏈路數據分組發送與數據不關聯的控制信令。例子包括:下行 鏈路數據分組的HARQ確收(Acknowledgement) (ACK/NACK)、用于支持鏈路適配的信道質量 指示符(CQI)、以及諸如秩指示符(RI)的MIMO反饋、以及用于下行鏈路傳輸的預編碼矩陣 指示符(PMI)。上行鏈路傳輸的調度請求(SR)也落入該類中。
[0072] 與上行鏈路數據關聯的控制信令在LTE中不是必需的,因為有關信息已為eNodeB 所知。因此,僅與數據不關聯的控制信令存在于LTE上行鏈路中。
[0073] 因此,UCI能夠由如下構成:
[0074] -調度請求(SR)
[0075] 一HARQACK/NACK,作為對H)SCH(物理下行鏈路共享信道)上的下行數據分組的 響應。對于單碼字下行鏈路傳輸,發送一個ACK/NACK比特,而對于雙碼字下行鏈路傳輸,使 用兩個ACK/NACK比特。
[0076] -信道狀態信息(CSI),包括CQI以及由RI和PMI構成的與M頂0有關的反饋。對 于CSI,采用每個子幀20比特。
[0077] UE在子幀中能夠發送的UCI的數量取決于傳輸控制信令數據可用的SC-FDM碼元 的數量。根據要發送的信息的數量,PUCCH支持8種不同格式。根據下面的概述,支持關于 PUCCH的如下UCI格式:
[0078]
[0079] 使用不同定義的HJCCH格式(根據TS36. 211的5. 4. 1和5. 4. 2),