本发明涉及无线通信网络中的接收应答,尤其涉及基于时分双工的无线通信网络中的接收应答的方法、装置。
背景技术:
长期演进(longtermevolution,lte)技术支持频分双工(frequencydivisionduplexing,fdd)和时分双工(timedivisionduplexing,tdd)两种双工方式。对于tdd,一种示例性的帧结构中,每个无线帧的长度是10毫秒(ms),等分为两个长度为5ms的半帧,每个半帧包含5个长度为1ms的子帧,分别为上行子帧、下行子帧和特殊子帧,每个特殊子帧包括3个域,分别为下行导频时隙(downlinkpilottimeslot,dwpts)、保护间隔(guardperiod,gp)和上行导频时隙(uplinkpilottimeslot,uppts),每个子帧由两个连续的时隙构成。
tdd系统中的传输包括:由基站(enb)到用户设备(userequipment,ue)的传输(称为下行)和由ue到基站的传输(称为上行)。基于lte的每10ms时间内上行和下行共用10个子帧,每个子帧或者配置给上行或者配置给下行,将配置给上行的子帧称为上行子帧,将配置给下行的子帧称为下行子帧,其余则为特殊子帧。tdd系统中支持7种上行/下行配置,如表1所示,其中,d代表下行子帧,u代表上行子帧,s代表上述包含3个特殊域的特殊子帧,每个子帧的长度可以为1ms。
表1.tdd系统中的7种上行/下行配置
在第三代合作伙伴计划(the3rdgenerationpartnershipproject,3gpp)的无线接入网(radioaccessnetwork,ran)技术规范组的第69号全体会议上,通过了一项关于如何缩短等待时间(latency)的研究项目,该项目旨在研究缩短等待时间的可行性及其好处。根据ran2的研究,缩短传输时间间隔(transmissiontimeinterval,tti)能够十分有效地缩短等待时间。lte和lte-a网络中的等待时间在相当程度上是由混合自动重传请求(hybridautomaticrepeatrequest,harq)的往返延迟(round-tripdelay,rtd)造成的。由于上、下行传输固有的(时域上的)非连续性特点,时分双工(timedivisionduplexing,tdd)的harq时间关系要比频分双工(frequencydivisionduplexing,fdd)更加复杂,其rtd更可观,相应地,harq所导致的等待时间的问题也更严重。
物理下行共享信道(physicaldownlinksharedchannel,pdsch)上的接收应答(例如,harq-ack或harq-nack)可以在物理上行共享信道(physicaluplinksharedchannel)或物理上行控制信道(physicaluplinkcontrolchannel)上传输。对于数据的发送与相应的接收应答间在时间上的关系,称为harq定时。
缩短tti对harq定时提出了新的要求,这是现有的harq定时方案所无法满足的。
技术实现要素:
对于tdd,在某个harq过程中的数据接收与相应的接收应答(例如接收方发送确认(ack)或不确认(nack)给发送方)的发送之间的时间关系取决于上行和下行链路的配置。
例如,目前的规范中,对于fdd和tdd,harq定时(timing)的定义都是针对tti长度为1毫秒的情形。为了前述的缩短整体的等待时间的目的,tti的长度需要被缩短,如何定义这些较短的tti,并提供相适应的harq定时方案,就是本发明的发明人希望通过本发明的实施例所解决的问题。
一些概念介绍:
tti:代表最小数据传送时间,具体是指无线链路一个能够独立解调的传输块的长度,在3gpplte中,一般认为1tti=1毫秒,即一个子帧的大小,它也是无线资源管理的基本单位。lte中物理层调度的基本单位是1ms,这样小的时间间隔可以使得lte中应用的时间延迟较小。然而在某些小区边缘,覆盖受限的情况下,ue由于受到其本身发射功率的限制,在1ms的时间间隔内,可能无法满足数据发送的误块率(bler)要求。因此,lte中提出了ttibundling的概念,对于上行的连续tti进行绑定,分配给同一ue,这样可以提高数据解码成功的概率,提高lte的上行覆盖范围,代价是增加了一些时间延迟。enodeb只有在收到所有绑定的上行帧以后,才反馈harq的ack/nack。3gppr8版本中定义ttibundling用于voip业务,最大连续使用的tti资源数为4,往返时间rtt为16ms,调制格式为qpsk,最大分配rb资源数为3。ttibundling既可以应用到fdd,也可以应用到tdd模式。利用4ttibundling进行lte上行覆盖增强,能够大概提高上行用户1~2db的sinr。
harq绑定(bundling):将同一服务小区的多个下行子帧的对应同一码字的接收应答(例如,ack/nack)做逻辑与(logicaland)操作,最终得到1比特(非空分复用,使用pucch格式1a)或2比特(空分复用,使用pucchformat1b)的ack/nack信息。
harq复用(multiplexing):将同一服务小区的同一下行子帧发送的2个码字对应的接收应答(ack/nack)做逻辑与(logicaland)操作,得到1bit的ack/nack信息。
根据本发明的第一方面的实施例,提供了一种基于时分双工的无线通信的接收方为发送方提供接收应答的应答装置,其特征在于,不以最小的时延来发送对至少一个接收应答。
进一步地,该应答装置包括:分配模块,配置为将多个接收应答分配到多个发送时间单元,其中至少一个接收应答不以最小的时延发送;发送模块,配置为在分配的发送时间单元内发送相应的接收应答。
进一步地,所述多个接收应答对应于多个连续的接收时间单元,所述分配模块还配置为,将所述多个接收应答基本均匀地分配到多个相邻的发送时间单元。
进一步地,所述接收方为用户设备,所述发送方为基站,所述多个发送时间单元包括上行子帧和特殊子帧。
进一步地,发送方采用缩短的传输时间间隔,所述应答装置还包括子帧划分模块,配置为将原子帧划分为多个新子帧,以使得:划分后的新子帧中的上行子帧、下行子帧、特殊子帧的相对顺序关系与划分前相同;或者,每个原上行子帧被划分为多个新上行子帧,每个原下行子帧被划分为多个新下行子帧,原特殊子帧不再分;或者,每个原上行子帧被划分为多个新上行子帧,每个原下行子帧被划分为多个新下行子帧,每个原特殊子帧被划分为多个新特殊子帧。
进一步地,每个新子帧的长度小于等于0.5毫秒。
进一步地,应答装置还包括:获得模块,配置为获得更新后的时间单元对应关系,所述更新后的时间单元对应关系表示各个接收时间单元的接收应答由哪个发送时间单元发送,其中,所述时间单元对应关系根据各个接收时间单元的负载信息确定;分配装置还配置为,根据所获得的更新后的对应关系,分配所述多个接收应答到所述多个发送时间单元。
根据本发明的第二方面的实施例,提供了一种基于无线通信设备,其特征在于,包括第一方面的实施例的应答装置。
根据本发明的第三方面的实施例,提供了一种基于时分双工的无线通信基站中用于辅助无线通信的接收方完成对发送方的接收应答的辅助装置,包括:确定装置,配置为确定所述接收方的多个接收应答和用于发送所述多个接收应答的发送时间单元的对应关系,其中,所述对应关系使得所述接收方不以最小的时延来发送其中至少一个接收应答;提供装置,配置为将所确定的对应关系提供给所述接收方。
进一步地,该辅助装置还包括:判断装置,配置为判断所述接收方的各个接收时间单元上是否有来自所述发送方的无线通信;确定装置还配置为,根据所述判断装置的判断结果,确定所述接收方的多个接收应答和用于发送所述多个接收应答的发送时间单元的对应关系。
根据本发明的第四方面的实施例,提供了一种无线通信基站,其特征在于,包括前述第三方面的实施例中的辅助装置。
根据本发明的第五方面的实施例,提供了一种基于时分双工的无线通信的接收方为发送方提供接收应答的方法,其特征在于,接收方不以最小的时延来发送至少一个接收应答。
进一步地,该方法包括:将多个接收应答基本均匀地分配到多个相邻的发送时间单元,其中,所述多个接收应答对应于多个连续的接收时间单元。
进一步地,发送方为基站,所述多个发送时间单元包括上行子帧和特殊子帧。
根据本发明的第六方面的实施例,提供了一种基于时分双工的无线通信基站中用于辅助无线通信的接收方完成对发送方的接收应答的方法,包括以下步骤:确定所述接收方的多个接收应答和用于发送所述多个接收应答的发送时间单元的对应关系,其中,所述对应关系使得所述接收方不以最小的时延来发送其中至少一个接收应答;将所确定的对应关系提供给所述接收方。
通过实施本发明的实施例,可以实现以下效果:
1.对于本发明公开所提出的动态harq定时解决方案,不仅考虑到tdd的上行/下行配置,而且考虑了服务类型、流量负荷、部署环境以及干扰情况等因素的影响,使得harq定时更为灵活,可以进一步缩短等待时间。
2.对于tti长度可以动态切换的情况,动态的harq定时方案更加灵活。
3.新的harq定时解决方案中,接收应答的发送在条件允许时,分布在多个不同的上行子帧甚至是特殊子帧上,使得尤其在某些上下行配置(例如,配置2、3、4、5)中,不需要在一个上行子帧中为过多的下行子帧发送接收应答。
4.因为不需要在一个上行子帧中为过多的下行子帧发送接收应答,在使用harq复用时,ue就不需要为接收应答发送很多个比特,避免了对上行链路覆盖的严重限制。
5.因为不需要在一个上行子帧中为过多的下行子帧发送接收应答,在使用harq绑定时,不必要的重传次数可以被明显减少。
6.提供了利于缩短等待时间的新的子帧划分方案,为具体实现等待时间的缩短提供了基础。
附图说明
通过后面给出的详细描述和附图将会更加全面地理解本发明,其中相同的单元由相同的附图标记表示,附图仅仅是作为说明给出的,因此不意图对本发明构成限制,并且其中:
图1a为采用1ms的tti的上行/下行配置2的帧结构简要示意图;
图1b为根据本发明的实施例采用0.5ms的tti的上行/下行配置2的帧结构简要示意图;
图1c为根据本发明的又一实施例采用0.5ms的tti的上行/下行配置2的帧结构简要示意图;
图1d为根据本发明的实施例的再分前后的特殊子帧的示意图;
图2a-2g为根据本发明的实施例的上行/下行配置0-6的下行链路的harq定时的示意图;
图3a-3d为根据本发明的实施例的上行/下行配置2、3、4和5的下行harq定时的示意图;
图4为根据本发明的具体实施例的上行/下行配置5的进一步改进的下行harq定时的示意图;
图5a-5b为根据本发明的具体实施例的上行/下行配置5的进一步改进的下行harq定时的示意图;
图6为根据本发明的实施例的将原有子帧划分为更短子帧后的上行/下行配置2帧结构示意图,其中每个特殊子帧的长度仍保留为1ms,没有再分;
图7为根据本发明的实施例的基于时分双工的无线通信的接收方在基站的辅助下为发送方提供接收应答的方法流程图;
图8为根据本发明的实施例的基于时分双工的无线通信的接收方为发送方提供接收应答的应答装置的示意框图;
图9为根据本发明的实施例的基于时分双工的无线通信基站中用于辅助无线通信的接收方完成对发送方的接收应答的辅助装置的示意框图。
应当提到的是,这些附图意图说明在某些示例性实施例中所利用的方法、结构和/或材料的一般特性,并且对后面提供的书面描述做出补充。但是这些附图并非按比例绘制并且可能没有精确地反映出任何给定实施例的精确的结构或性能特性,并且不应当被解释成定义或限制由示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。在附图中使用类似的或完全相同的附图标记是为了表明类似的或完全相同的单元或特征的存在。
具体实施方式
虽然示例性实施例可以有多种修改和替换形式,但是在附图中以举例的方式示出了其中的一些实施例,并且将在这里对其进行详细描述。但是应当理解的是,并不意图将示例性实施例限制到所公开的具体形式,相反,示例性实施例意图涵盖落在权利要求书的范围内的所有修改、等效方案和替换方案。相同的附图标记在各幅图的描述中始终指代相同的单元。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理,但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
这里所使用的术语“无线设备”或“设备”可以被视为与以下各项同义并且在后文中有时可以被称作以下各项:客户端、用户设备、移动站、移动用户、移动端、订户、用户、远程站、接入终端、接收器、移动单元等等,并且可以描述无线通信网络中的无线资源的远程用户。
类似地,这里所使用的术语“基站”可以被视为与以下各项同义并且在后文中有时可以被称作以下各项:b节点、演进型b节点、enodeb、收发器基站(bts)、rnc等等,并且可以描述在可以跨越多个技术世代的无线通信网络中与移动端通信并且为之提供无线资源的收发器。除了实施这里所讨论的方法的能力之外,这里所讨论的基站可以具有与传统的众所周知的基站相关联的所有功能。
后面所讨论的方法(其中一些通过流程图示出)可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时,用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。
这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的,并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现,并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。
应当理解的是,虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元,但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说,在不背离示例性实施例的范围的情况下,第一单元可以被称为第二单元,并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
应当理解的是,当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时,其可以直接连接或耦合到所述另一单元,或者可以存在中间单元。与此相对,当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时,则不存在中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他词语(例如“处于...之间”相比于“直接处于...之间”,“与...邻近”相比于“与...直接邻近”等等)。
这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指,否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是,这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在,而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
还应当提到的是,在一些替换实现方式中,所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说,取决于所涉及的功能/动作,相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。
除非另行定义,否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与示例性实施例所属领域内的技术人员通常所理解的相同的含义。还应当理解的是,除非在这里被明确定义,否则例如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释成具有与其在相关领域的上下文中的含义相一致的含义,而不应按照理想化的或者过于正式的意义来解释。
示例性实施例的一些部分和相应的详细描述是通过计算机存储器内的软件或算法以及对于数据比特的操作的符号表示而给出的。这些描述和表示是本领域技术人员用以向本领域其他技术人员有效地传达其工作实质的描述和表示。正如其通常被使用的那样,这里所使用的术语“算法”被设想成获得所期望的结果的自相一致的步骤序列。所述步骤是需要对物理数量进行物理操纵的那些步骤。通常而非必要的是,这些数量采取能够被存储、传输、组合、比较以及按照其他方式被操纵的光学、电气或磁性信号的形式。主要出于通常使用的原因,已经证明有时把这些信号称作比特、数值、元素、符号、字符、项、数字等等是便利的。
在后面的描述中将参照可以被实施为程序模块或功能处理的动作以及操作的符号表示(例如以流程图的形式)来描述说明性实施例,所述程序模块或功能处理包括实施特定任务或者实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等,并且可以利用现有网络单元处的现有硬件来实施。这样的现有硬件可以包括一个或更多中央处理单元(cpu)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路、现场可编程门阵列(fpga)计算机等等。
但是应当认识到,所有这些以及类似的术语应当与适当的物理数量相关联,并且仅仅是被应用于这些数量的便利标签。除非明确地另行声明或者从讨论中可以明显看出,否则例如“处理”、“计算”、“确定”或“显示”等术语指的是计算机系统或类似的电子计算设备的动作和处理,其对被表示为所述计算机系统的寄存器和存储器内的物理、电子数量的数据进行操纵,并且将其变换成被类似地表示为所述计算机系统存储器或寄存器或者其他此类信息存储、传送或显示设备内的物理数量的其他数据。
还应当提到的是,示例性实施例的软件实施的方面通常被编码在某种形式的程序存储介质上或者通过某种类型的传送介质来实施。所述程序存储介质可以是磁性(例如软盘或硬盘驱动器)或光学(例如紧致盘只读存储器或“cdrom”)存储介质,并且可以是只读或随机存取存储介质。类似地,所述传送介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤或者本领域内已知的某种其他适当的传送介质。示例性实施例不受任何给定实现方式的这些方面的限制。
处理器和存储器可以一同操作来运行装置功能。举例来说,存储器可以存储关于装置功能的代码段。所述代码段又可以由处理器执行。此外,存储器可以存储处理变量和常数以供处理器使用。
在本发明公开的上下文中,首先提出两种具有后向兼容性的缩短tti的方案,接着,介绍与之相适应的harq定时方案,包括静态的解决方案与动态的解决方案。
●对于静态的解决方案,将首先提出一些假设。基于这些假设,提出基本的harq定时设计原则。然后,再详细说明harq定时的关联关系。最后,针对不同的tdd上行/下行配置的给出其响应时序表。
●对于动态解决方案,将提出harq定时的关联关系,并将其配置到应用缩短了的tti的ue。这种解决方案与3gpp标准化中指定的静态方案完全不同。
用上述基本原理对分析静态解决方案会发现,对于tti长度缩短了的(例如,从原来的1ms缩短为0.5ms)harq定时,在单个上行子帧中需要对下行共享信道上的太多下行子帧中的数据传输进行确认(发送ack或nack),特别是对一些下行偏重配置(dl-heavyconfiguration,例如,配置2、3、4、和5)。因此,我们提出了一些增强的解决方案来进一步解决该问题,包括:
·解决方案1:将多个接收应答(ack或nack)均匀地关联到多个连续的上行子帧,例如,将8个接收应答中的4个关联到上行子帧m,将其余4个接收应答关联到上行子帧m的下一个子帧,上行子帧m+1。
·解决方案2:确定一些特殊子帧,然后将多个接收应答均匀地关联到上述特殊子帧及多个连续的上行子帧。
·解决方案3:根据确认的实际的要发送的接收应答的数目来动态地进行接收应答与上行子帧的关联。
此外,在为tdd的缩短的tti设计harq定时时,本发明公开的发明人发现,即使0.5ms的tti长度的情况下,也应对特殊子帧仔细处理。因此,在本发明公开中,还提出了特殊子帧的处理方法:
方法1:将原来的1ms的特殊子帧分成两部分,即,sd和su,其每一个具有为0.5ms的长度。此选项可用于某些特定的dwpts/gp/uppts的配置(配置7,8和9)。
方法2:虽然对原来1ms的上行子帧和下行子帧进行再分(例如,缩短为各0.5ms甚至更短),但对原来1ms的特殊子帧不再分。
上下文所提出的harq定时的解决方案可以基于一些假设而用于这两种方法。
以下结合附图对本发明的实施例进行详述。
图1a为采用1ms的tti的上行/下行配置2的帧结构简要示意图。图1b为根据本发明的实施例采用0.5ms的tti的上行/下行配置2的帧结构简要示意图;图1c为根据本发明的又一实施例采用0.5ms的tti的上行/下行配置2的帧结构简要示意图;图1d为根据本发明的实施例的再分前后的特殊子帧的示意图。
考虑到向下兼容性,有两种方案可用于在tdd中缩短tti。如图1a所示的1ms的tti在图2b和2c所示的两个例子中,以不同的方式再分为了长度更短(例如,0.5ms)的tti。图2b所示方案称为第一划分方案,图2c所示方案称为第二划分方案。
对于第一划分方案,上行/下行配置没有改变,新上行子帧、下行子帧与特殊子帧的相对位置关系没有改变,也即,原来是d-s-u-d-d的循环方式,划分后,仍是d-s-u-d-d如此循环,只不过是每个子帧的长度由原来的1ms变为了0.5ms。在这种情况下,之前的用于1毫秒tti的harq定时方案可以简单重用,如果可以假定enb和ue的处理时间可以随tti的缩短而线性减少。第一划分方案有它的缺点,例如,如果与传统的1ms的tti同时使用(也即,网络中同时存在1ms的tti的环境和0.5ms的tti的环境)会导致上下行之间的较高干扰。当然,上述干扰或许可以通过动态调度来避免,例如,不在短tti的ue使用的子帧上调度任何传统ue(使用1ms的tti),或不在传统ue所用的子帧上调度任何短tti的ue。
对于第二划分方案,现有的下行子帧d被分成两个新的下行子帧d,现有的上行子帧被分成两个新的上行子帧,此外,具有特定的dwpts/gp/uppts配置(例如配置7,8和9)的特殊子帧可分为sd和su,如图2d所示,其中,原来的dwpts与gp的前一部分分入了新的特殊子帧sd,而原来的uppts则与gp的后一部分分入了新的特殊子帧su。第二划分方案的优点是,它可以与传统的1ms的tti并存,而不会导致上行链路与下行链路间的高干扰。对于第二划分方案,需要新的harq定时方案。
接下来,结合图2a-2g介绍第二种划分方案下的harq定时解决方案的具体例子,图2a-2g具体示出了为根据本发明的实施例的上行/下行配置0-6的下行链路的harq定时方案的示意图,其中,子帧按照例如图1b所示的原理缩短为了0.5ms。
在介绍tdd中的缩短的tti所适用的harq定时方案前,先铺垫一些基本的假设:
基本假设:enb和ue的处理时间可以随tti长度的缩短而线性地减少,并且rtt也会相应缩短。
基于这一假设,使用0.5ms的tti的fdd系统,对子帧n上传输的数据进行的接收应答(表示子帧n的接收是否确认,ack表示确认,nack表示不确认)仍可以在子帧n+4上发送,而使用0.5毫秒tti的tdd系统的harq定时则可根据以下原则来设计。
tdd缩短tti后的下行链路的harq定时设计的基本原则
基站在下行子帧n上发送了一个传输块,那么,作为接收方的用户设备将在上行子帧n+k上发送对该传输块的接收应答,例如ack表示确认(接收成功),nack表示不确认(接收失败)。基站据此判断是否需要重传该传输块,还是可以发送下一个下行传输块。
其中,k的取值一般取决于接收端的处理时间,这一处理例如3个子帧(以一子帧1ms为例,则为3ms)的长度。由于存在着这样的处理时间,发送接收应答往往要延后4个子帧,例如,也即,k一般k≥4。根据前述假设,处理延迟随着tti的缩短而线性缩短,既然tti从1ms缩短为0.5ms,那么可以认为处理延迟从3ms缩短为1.5ms。值得注意的是,如果接收端的处理能力不同于上述,则k的取值可以相应地调整,所谓最小延时也会相应地缩短或延长。
基于上述基本原理,不同上行/下行配置的下行链路harq定时关系示于图2a-2g,并以k≥4的情况为例。应当注意,虽然k=4已经顾及了接收方的处理时间,也即,即使k=4,接收方也能在这期间完成对接收到的传输块的处理,并生成相应的接收应答。那么早一点发送相应的接收应答,就能早一点让基站知道接收结果,以便安排重发该传输块或者发送队列中的下一传输块。从缩短rtt的角度来看,假设传输块是在子帧n上发送的,那么子帧n之后的第一个上行子帧里发送接收应答,rtt应是最短,于是,我们就把子帧n与之后的这第一个上行子帧之间的间隔称为最小时延。这里,特殊子帧sd中同时用于pdcch和物理混合重传指示信道(physicalhybrid-arqindicatorchannel,phich)传输,而特殊子帧su由于其非常短的持续时间而不被用于pusch传输,相反,su可以留空,作为一个额外的保护时段或可用于信道探测或随机接入。
图2a-2g中,带箭头的曲线连接了发送下行传输块的下行子帧dx与发送该下行传输块的接收应答的上行子帧uy,另外,当特殊子帧sd用于传输时,也分配了相应的用于发送接收应答的上行子帧,并用带箭头的曲线相连,例如图2a中的特殊子帧sd2(2号特殊子帧)和u6(6号上行子帧)。
根据图2a-2g中的harq定时关联关系,不同的tdd配置的harq定时方案归纳在表2中。其中,针对每一个上行/下行配置中的每一个tti所发送的传输块,示出了接收方将在多少个tti之后提供相应的接收应答。
表2.不同tdd上行/下行配置的harq定时方案的例子
从图2a-2g中可以看出,在一些下行偏重配置(例如,图2c-2f所示的配置2、3、4和5)中,存在着较多的连续的下行子帧。按照前述有利于缩短rtt的规则,这些下行子帧都需要之后的第一个上行子帧中得到接收应答(例如,图2c中的u14,图2d右侧的u4,图2e中右侧的u4)。在这种情况下,如果使用复用,则ue需要发送很多个比特位,这将显著限制上行链路的覆盖;而如果使用绑定,则不必要的重传次数将显著增加。因此,这些下行偏重配置的harq定时可能需要进一步改进。
要解决上述问题,根据本发明公开的实施例,提出了这样的解决方案,主要应用于tti进一步缩短的情形,例如从1ms缩短为0.5ms甚至更短,希望在实现更短的等待时间的前提下,消除随之而来的不利影响。这些实施例的基本思想在于,无线通信的接收方(对于下行数据传输则为用户设备,对于上行数据传输则为基站)在接收到传输块之后,对于至少一个传输块,不以最小时延来为其发送接收应答。例如,对于基站在子帧n上发送的传输块,如果在子帧n后面,与子帧n隔4个子帧就有一个上行子帧(n+4),那么,最小时延就是4,而不以最小时延来发送接收应答意味着,如果上行子帧n+4后面有与之相连的其它上行子帧(例如,n+5甚至n+6),可以将子帧n的接收应答放在上行子帧n+5甚至n+6上。具体地,由于各个上行/下行配置中各个子帧的类型(上行、下行、特殊子帧)相对固定,可以预先配置好各个子帧上的传输块应该在后续的哪个子帧上提供接收应答,其中,可以通过“不以最小时延来为至少一个传输块发送接收应答”来避免某些子帧承载过多的接收应答的发送任务。
上述的基本思想有各种实现方式,以下以基站作为发送方发送下行数据,用户设备作为接收方提供接收应答为例分别说明:
实施例1:将需要发送的多个接收应答基本平均地分配给多个连续的上行子帧。
在这种情况下,在一个上行子帧中需要发送的接收应答的数量线性地减少。图3a-3d为根据本发明的实施例1的上行/下行配置2、3、4和5的下行harq定时的示意图。
参看图3a,其中,d6-d11为6个连续的下行子帧,u14是它们之后的第一个上行子帧。sd2作为一个下行特殊子帧,也承担了下行传输的任务,而之后的u4和u5与sd2相隔太近,不能满足接收方的处理时间的要求,于是,u14就成了sd2之后的第一个可用的上行子帧(相应地,对于sd2,其获得接收应答的最小时延就是它和u14间的时间间隔,即12个子帧)。至此,用户设备需要为sd2、d6-d11共7个子帧提供接收应答。不失一般性地,根据图3a所示,可以进行这样的分配,也即,sd2、d6、d7这三个下行子帧在u14得到应答,而d8-d11这四个子帧在u15得到应答。可以看出,经过上述的基本平均的分配,sd2、d6和d7都是以最小时延得到的接收应答,而d8、d9、d10之后的第一个可用的(间隔大于接收方所需的处理时间,例如3个子帧)上行子帧是u14,却在u15才得到应答,因此输入没有以最小时延得到应答,体现了上述原理。
同理,对于d16-d19,分别在u4和u5得到应答,而d18-d19因为没有在第一个可用的上行子帧u4上得到应答,也属于没有以最小时延提供接收应答的情况。
至于d0和d1,有u4和u5在其后,且能够满足接收方的处理时间的要求,因此,d0在u4得到应答,而d1在u5得到应答。
上例的一个变形则是,这些接收应答也可以以其它比例分布在这些上行子帧中,而不是相对严格地均分。
由于harq定时关系是以一个无线帧(10ms)为周期重复的,在本发明公开的附图中,一般只示出一个无线帧内(20个0.5mstti)的各个子帧上的定时关系,本领域技术人员可以根据附图的标示直接推出其余未示出的定时关系。
可以理解,对于上行传输,当有较多连续的上行子帧时,这些上行子帧之后的第一个可用的下行子帧也可能面临需要为过多的上行子帧向用户设备提供接收应答的问题。为此,可以参照上述例子,将这些上行子帧的接收应答任务基本平均地分配到多个连续的下行子帧,在其中,会有至少一个上行子帧没有以最小的时延获得基站的接收应答。
参看图3b-3d,也分别表示了在上行/下行配置3-5中的类似的处理方式,不再赘述。
实施例2:在图3a-3d所示的实施例1中,可能还有一些上行子帧承载了较多的接收应答的发送任务,例如图3d所示的右侧的u4和u5,就分别对应了8个下行子帧。为了进一步减少单个子帧所需要的对应/关联的下行子帧数量,根据实施例2,提出将特殊子帧su也用于发送接收应答。参看图4,图4为根据本发明的具体实施例2的上行/下行配置5的进一步改进的下行harq定时的示意图。
如图4所示,sd2、d6-d19共计15个子帧,如果根据图3d的例子,则需要用u4来提供sd2、d6-d12共8个子帧的接收应答,用u5来提供d13-d19共7个子帧的接收应答。
而根据图4的例子,su3也被用于发送接收应答,sd2、d6-d19共15个子帧,平均分配到su3、u4和u5,其中,由于sd2成为了sd2、d6-d19之后的第一个可用的子帧,因此,对于分配给u4和u5的子帧而言,接收应答就不是以最小时延发送的了。
实施例2中将特殊子帧su用于发送接收应答在具体应用中有以下两种实现方式:
方式1-3gpp明确指定用于发送接收应答的特殊子帧,并建立如图4所示的harq定时方案,方案预先保存在基站和用户设备处,在特定上行/下行配置被激活时,即可被调用,并根据预先定义的特殊子帧su与下行子帧间的对应关系,在相应的特殊子帧上发送接收应答。例如,如图4所示。
方式2-特殊子帧是否用于发送接收应答,由基站准静态地或动态地确定,并通知用户设备。
方式2可以与实施例1结合地灵活使用。例如,enb根据su子帧是否可用于接收应答的发送来配置hard定时方案。例如,如果在某些特殊情况下,su子帧不能被用于发送接收应答,则可以采用实施例1中定义的关联关系。另一方面,如果su子帧可以用于接收应答的发送,通过则通过实施例2中上述的定义的关联关系将被采用。为了实现方式2,可以为3gpp定义一个配置消息,以便基站明确告知ue如何进行接收应答的传输。例如,基站应告知ue,哪些harq进程的接收应答可以在特殊子帧上发送。并且从ue的角度,如果没有接收到这样的配置消息,ue将根据实施例1中定义的harq定时的关联关系。如果接收到配置信息,则ue应当清楚,根据本配置指示采取行动。也就是说,对于方式2,可以定义不同于实施例1(例如图3a-3d所示)的新的时间关联表。
实施例3:根据确认的实际的需要提供的接收应答的数量来动态地进行harq定时方案的定义
相对而言,实施例1与实施例2的解决方案属于静态的,其中,根据预先的静态定义,enb和ue清楚地预知如何执行接收应答的发送,也即,在哪个子帧上应当对哪些子帧的传输进行应答。
实施例1-2的方案无疑是可行的,当然,或许仍可以有进一步的改进。参看图5a-5b,其为根据本发明的具体实施例的上行/下行配置5的进一步改进的下行harq定时的示意图。
这是因为,在某些情况下,可能有一些下行子帧并没有发送下行数据。对于没有数据传输的这些下行子帧,就没有必要为其提供接收应答。换言之,这些下行子帧和用于为其发送接收应答的上行子帧或su子帧之间的关联关系可以暂时地取消。于是,腾出来的上行发送能力,如特殊子帧和一些上行子帧,可以被释放用于其他用途。在这种情况下,或许会有这样的优选的例子,例如,被释放出的上行子帧或特殊子帧su,可以被用于为其它下行子帧发送接收应答,而这些下行子帧的接收应答原本需要在更晚到来的上行子帧或特殊子帧su上发送,如此,可以将相应的接收应答的发送提前,有利于提高快速反馈,并降低传输延迟。
根据一个例子,此处的“动态”是指,即使是对于特定的上行/下行配置,下行子帧与用于为其发送接收应答的上行子帧或特殊子帧su间的harq定时关联关系可以根据要发送的应答的数目而改变。例如:
“如果有要在所有下行子帧发送下行数据,harq定时关联关系可以如预定义的静态方案(如例如,实施例1或2)确定。
“如果存在一些下行子帧没有数据传输,静态方案中确定的这些下行子帧与用于为其发送接收应答的上行子帧或特殊子帧su之间的关联关系可以暂时被打断。在这种情况下,enb将根据具体的上行/下行配置和需要发送的接收应答的数量来调整下行子帧与上行子帧或su之间的harq定时关联关系,然后将新确定的关联关系通知ue以用于harq处理。
如图5a-5b所示,如果所有下行子帧都需要发送下行数据,那么下行子帧与用于发送接收应答的子帧之间的对应关系可以如图4所示。如果存在一些下行子帧没有数据传输,例如,图5a所示的下行子帧6、7、8和9,如示,这些下行子帧原来与特殊子帧su3之间的关联关系被打断,而su3可以用于和其它下行子帧关联,如图5b所示,关联到d10-d12,使得d10-d12得到应答的时间提前了一个子帧,即,从原来分别为14、13、12个子帧的等待缩短为只需要13、12和11个子帧。上述调整的可行性源自enb知道哪些下行子帧要发送数据,而哪些下行子帧不会发送下行数据。一旦enb重新确定了如图5b所示的harq定时关联关系,可以将新的对应关系通知ue以用于相应harq过程。
下面,简要介绍下在缩短的tti的场景下对于原来的特殊子帧的处理。
如前所述,只有根据特殊配置的特殊子帧,也即那些具有特殊dwpts/gp/uppts配置(配置7,8,和9)的特殊子帧,才可以被分为前述的sd和su,如图6所示。而具有其它dwpts/gp/uppts配置(配置0~6)的特殊子帧,则不能很好地配合0.5ms的tti。对于具有dwpts/gp/uppts配置0~6的特殊子帧,建议可以在缩短的tti的场景中,继续保持当前的1ms的长度,即使所有下行子帧和上行子帧的长度都减少到0.5ms甚至更短。此外,虽然这些特殊子帧的长度不改变,其内容还是可以根据tti缩短的要求进行修改。
图6给出了保持特殊子帧为1ms时的上行/下行配置2的harq定时方案。当然,也可以进一步参照实施例1-2中的描述,将例如u14和u4中的一部分接收应答改为由例如u15和u5来发送。
上文中,主要针对tdd系统的缩短tti的情形下的静态下行harq时序解决方案的讨论。对于静态的解决方案,harq定时关联关系是由一个预定的关联表(例如3gppts36.213中定义的用于下行链路的表10.1.3.1-1)来确定。ue实现了使用根据其配置的上行/下行配置预定义的harq进程的关联关系。这种类型的解决方案的优点在于,对目前1ms的tti长度和七个已有的上行/下行配置而言,复杂度低。然而,考虑到为缩短等待时间而需要的更短的tti,然而,关联关系势必变得更加复杂,以支持不同的上行/下行配置和不同的tti长度的harq定时。如果eima和载波聚合(ca)与tti缩短一起使用时,复杂性将变得高得多。此外,静态的解决方案不能灵活考虑其他因素,诸如服务类型、流量负荷、部署环境以及干扰情况等因素的影响,为此,提出用于harq定时的动态配置方案,以应对tdd中的缩短的tti的需要。
在该动态机制中,harq定时关联关系是由enb根据以下各项中的任意多项来确定:上行/下行配置、tti长度、服务类型,流量负荷、干扰情况等。然后,确定好的harq定时关联关系(或称发送传输块的时间单元与用于为其提供接收应答的时间单元之间的对应关系)经由定义的信令通知给ue。当ue接收到来自enb的上述的确定的harq定时关联关系,即可依照执行harq处理。
具体地,这种动态确定的方式可以通过以下方式进行:
1:预先定义多个harq定时的关联关系表,其中考虑上行/下行配置及其它影响因素。ue和基站都知道这些表。基站根据上行/下行配置、tti长度和其它因素,从中选出一种关联关系,并向ue发送一个消息,来告知这个选择。根据不同的例子,这个通知应当足以让ue知道应该应用哪种具体的关联关系。例如,包含表的索引号,以及具体表中的具体关联关系的索引号。
2:也可以不预先定义上述的关联关系表。取而代之地,harq定时的关联关系完全由enb根据上行/下行配置、tti长度及任何其他需要考虑的因素来确定。一经确定,它将被用信号通知给ue以用于harq过程。信令的内容可以包括下行子帧与用于为其发送接收应答的上行子帧(特殊子帧)之间的关联关系,以及具体的harq进程索引。在这个选项中,harq定时的关联关系或许必须由enb来确定并通知ue,因为没有一个缺省的模式可以供ue使用。
动态的解决方案与静态的解决方案不同,其harq定时的配置有更高的灵活性。考虑到tti的缩短,即使对于同一个ue,为了缩短等待时间,或许可以支持不同的tti长度之间的动态切换。在这种情况下,有必要使用更灵活的harq定时配置机制,虽然信令开销可能会相应增加。
接下来,简要讨论下tti长度缩短到小于0.5ms的tdd的harq定时。本发明公开的发明人认为,至少有以下三种方案来根据本发明的思想来应对tti长度小于0.5ms的情形。
一、与图1b所示类似地,上行/下行配置没有发生实质改变,并只是单纯缩短tti的长度到小于0.5ms。这样,在与传统的1ms的tti的ue共存时,可能会形成较强的干扰。
二、如图1c所示类似地,目前1ms的下行子帧被划分成多个小于0.5ms的新的下行子帧,而目前1ms的上行子帧被划分为多个小于0.5ms的新的上行子帧,和当前的特殊子帧划分为多个小于0.5ms的新的特殊子帧。该方案可与传统1ms的tti共存,而不会产生高干扰。
三、为了进一步缩短等待时间,可以定义与现有的上行/下行配置不同的新的上行/下行配置。于是,在分析新的结构时,应当考虑与传统ue之间可能的干扰,并仔细设计特殊子帧。
图7为根据本发明的实施例的基于时分双工的无线通信的接收方在基站的辅助下为发送方提供接收应答的方法流程图。由于具体内容已经在上文中详加论述,此处只简述要点。
参看图7,在步骤s102中,基站1确定接收方(例如用户设备2)的多个接收应答(响应于之前基站发出的多个下行传输块)和用于发送这些接收应答的发送时间单元(例如,上行子帧)的对应关系,其中,对应关系使得ue2不以最小的时延来发送其中至少一个接收应答,例如,参看之前的附图及相关描述。
在步骤s104中,基站1将确定的对应关系提供给ue2(作为下行传输块的接收方)。
在步骤s202中,用户设备2将将多个接收应答分配到多个相邻的发送时间单元(例如上行子帧),其中,至少一个接收应答将不以最小的时延发送。
在步骤s204中,用户设备2在各个发送时间单元上发送相应的接收应答。
具体地,如前所述,用户设备2可以根据预先静态存储的对应关系找到各个上行子帧分别应该用于发送哪些下行子帧的接收应答,所以在有些例子中,步骤s102和s104是可选的。但是,在前述的各动态情形中,可以优选地保留步骤s102-s104。
根据一个实施例,步骤s202中的分配使得这些接收应答基本平均地分配到多个连续的(相邻的)上行子帧上,而这些接收应答对应于之前的多个连续的下行子帧,为这些下行子帧提供接收应答。
上述以及其它步骤特征的具体内容可以参看之前结合其它附图所做的详述。
图8为根据本发明的实施例的基于时分双工的无线通信的接收方为发送方提供接收应答的应答装置8的示意框图。
其中,这一基于时分双工的无线通信的接收方为发送方提供接收应答的应答装置8配置为不以最小的时延来发送至少一个接收应答。
进一步地,该应答装置8包括:
分配模块802,配置为将多个接收应答分配到多个发送时间单元,其中至少一个接收应答不以最小的时延发送;
发送模块804,配置为在分配的发送时间单元内发送相应的接收应答。
具体地,这多个接收应答对应于多个连续的接收时间单元(对ue2而言,为多个下行子帧),分配模块802还配置为,将多个接收应答基本均匀地分配到多个相邻的发送时间单元(例如,多个上行子帧)。
具体地,上述的用于发送接收应答的多个发送时间单元包括上行子帧和特殊子帧。
具体地,基站1(发送方)和ue2(接收方)采用缩短的传输时间间隔(tti),例如,比现有的1ms更短,例如0.5ms。于是,应答装置8还可以包括子帧划分模块806,配置为将原子帧划分为多个新子帧,以使得:
划分后的新子帧中的上行子帧、下行子帧、特殊子帧的相对顺序关系与划分前相同;或者
每个原上行子帧被划分为多个新上行子帧,每个原下行子帧被划分为多个新下行子帧,原特殊子帧不再分;或者
每个原上行子帧被划分为多个新上行子帧,每个原下行子帧被划分为多个新下行子帧,每个原特殊子帧被划分为多个新特殊子帧。
具体地,应答装置8还可以包括:
获得模块808,配置为(从基站1处)获得更新后的时间单元对应关系,所述更新后的时间单元对应关系表示各个接收时间单元(对ue2而言为下行子帧)的接收应答由哪个发送时间单元发送,其中,所述时间单元对应关系根据各个接收时间单元的负载信息确定;
所述分配装置802还配置为,根据所获得的更新后的对应关系,获得多个接收时间单元的负载信息。
图9为根据本发明的实施例的基于时分双工的无线通信基站中用于辅助无线通信的接收方完成对发送方的接收应答的辅助装置9的示意框图。
所示的基于时分双工的无线通信基站中用于辅助无线通信的接收方完成对发送方的接收应答的辅助装置9包括:
确定装置902,配置为确定所述接收方(例如ue2)的多个接收应答和用于发送所述多个接收应答的发送时间单元(例如上行子帧,或上行子帧与特殊子帧su)的对应关系,其中,所述对应关系使得所述接收方不以最小的时延来发送其中至少一个接收应答;
提供装置904,配置为将所确定的对应关系提供给所述接收方。
进一步地,还可以包括判断装置906,配置为判断所述接收方的各个接收时间单元上是否有来自所述发送方的无线通信;
确定装置902还配置为,根据所述判断装置的判断结果,确定所述接收方的多个接收应答和用于发送所述多个接收应答的发送时间单元的对应关系。
进一步地,确定装置902还配置为根据以下各项中的任意多项来确定所述对应关系:上行/下行配置、传输块的时间长度、服务类型,流量负荷、干扰情况。
需要注意的是,本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施,例如,本发明的各个装置可采用专用集成电路(asic)或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中,本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地,本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中,例如,ram存储器,磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外,本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现,例如,作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一,第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
虽然前面特别示出并且描述了示例性实施例,但是本领域技术人员将会理解的是,在不背离权利要求书的精神和范围的情况下,在其形式和细节方面可以有所变化。这里所寻求的保护在所附权利要求书中做了阐述。