载波聚合系统中多个确认信号的传输方法和用户设备

摘要

公开了一种载波聚合系统中传输多个确认信号ACK/NACK的方法和用户设备。该方法包括步骤：建立某一下行链路聚合载波DL CC与上行链路聚合载波UL CC的一一对应关系；在一个UL CC上采用两个物理上行控制信道PUCCH传输所有的ACK/NACK比特，其中，第一PUCCH传输与该某一DL CC相对应的ACK/NACK信号，第二PUCCH采用传输信号与传输信道选择相结合的方法来承载多个ACK/NACK比特。利用上述方法，在一个UL CC上能传输多个ACK/NACK信号，可以同时满足对称和非对称载波聚合，避免了设计不同HARQ方案带来的复杂度。

权利要求

1.一种载波聚合系统中传输多个确认信号ACK/NACK的方法，包括步骤：建立某一下行链路聚合载波DL CC与上行链路聚合载波UL CC的一一对应关系；

在一个UL CC上采用两个物理上行控制信道PUCCH传输所有的ACK/NACK比特，其中，第一PUCCH传输与该某一DL CC相对应的ACK/NACK信号，第二PUCCH采用传输信号与传输信道选择相结合的方法来承载多个ACK/NACK比特，其中所述传输信号根据所述多个ACK/NACK比特的信息生成。

2.如权利要求1所述的方法，其中，该某一DL CC可以是锚载波。

3.如权利要求1所述的方法，其中在第二PUCCH中，采用Rel-8TDD ACK/NACK信号复用的方式，传输除该某一DL CC外的其余DL CC的ACK/NACK信号。

4.如权利要求3所述的方法，其中，所述其余DL CC中的各个DL CC内所有码字的ACK/NACK比特做逻辑与运算，绑定为单个ACK/NACK信息。

5.如权利要求1所述的方法，其中，在第二PUCCH中，根据所述多个ACK/NACK比特的信息，生成两个比特的传输信号。

6.如权利要求5所述的方法，其中，传输信号和信道选择结果联合表示了除该某一DL CC之外的其余DL CC的ACK/NACK信号。

7.如权利要求1所述的方法，其中，在基站和用户设备都维持能够反映上述对应关系的表格。

8.如权利要求7所述的方法，其中，基站盲检测第二PUCCH所占用的资源，并解码得到相应的比特后，从上述表格中查到各个DL CC对应的ACK/NACK信息。

9.如权利要求1所述的方法，其中，第一PUCCH中的传输过程是基于Rel-8FDD而进行的。

10.一种载波聚合系统中传输多个确认信号ACK/NACK的用户设备，包括：控制单元，建立某一下行链路聚合载波DL CC与上行链路聚合载波UL CC的一一对应关系；

收发单元，在一个UL CC上采用两个物理上行控制信道PUCCH传输所有的ACK/NACK比特，其中，第一PUCCH传输与该某一DL CC相对应的ACK/NACK信号，第二PUCCH采用传输信号与传输信道选择相结合的方法来承载多个ACK/NACK比特，其中所述传输信号根据所述多个ACK/NACK比特的信息生成。

11.如权利要求10所述的用户设备，其中，该某一DL CC可以是锚载波。

12.如权利要求10所述的用户设备，其中在第二PUCCH中，收发单元采用Rel-8TDD ACK/NACK信号复用的方式，传输除该某一DL CC外的其余DL CC的ACK/NACK信号。

13.如权利要求12所述的用户设备，其中，所述其余DL CC中的各个DL CC内所有码字的ACK/NACK比特做逻辑与运算，绑定为单个ACK/NACK信息。

14.如权利要求10所述的用户设备，其中，在第二PUCCH中，收发单元根据所述多个ACK/NACK比特的信息，生成两个比特的传输信号。

15.如权利要求14所述的用户设备，其中，传输信号和信道选择结果联合表示了除该某一DL CC之外的其余DL CC的ACK/NACK信号。

16.如权利要求10所述的用户设备，还包括维持能够反映上述对应关系的表格的存储单元。

说明书

载波聚合系统中多个确认信号的传输方法和用户设备

技术领域

[0001] 本发明的实施例涉及无线通信方法，具体涉及一种在载波聚合系统中传输多个确认信号的方法和用户设备。

背景技术

[0002] LTE-Advanced移动通信系统将支持比LTE Rel-8更高的频谱带宽，这些频谱可能分散在很多的零散通道里，需要将这些频谱集合起来使用。载波聚合技术用来解决这一问题，即系统可根据自己的实际能力同时在多个频段上发送或接收数据。关于载波聚合技术的应用，已达成的共识有：

[0003] ●支持对称与非对称的载波聚合。

[0004] ●从用户的角度讲，每个聚合载波(CC)上对应一个传输块TB和一个HARQ实体(无空间复用时)。

[0005] ●与下行控制信道PDCCH对应的CC由0-3比特的载波指示域(CIF)指示。

[0006] 根据上述共识，在载波聚合系统中，当用户在多个下行载波(DL CC)上存在下行数据信道(PDSCH)时，上行载波(UL CC)需要传输多个ACK/NACK确认信号。在对称的载波聚合场景下，DL CC与UL CC保持一一对应关系，如图1所示。此时，可以直接扩展Rel-8的HARQ设计，在各个UL CC上传输对应DL CC的ACK/NACK信号。然而，这种方法会导致CM值的增大和ACK/NACK信号传输功率的减小，从而影响传输性能。又由于各个DL CC之间不同的传播环境和干扰条件，可能需要不同的功率控制，这会带来应用复杂度的增加，这些都为直接扩展Rel-8的HARQ(混合自动重传请求)设计带来了困难。另外，在非对称的载波聚合场景下，UL CC与DL CC不再具有一一对应关系，大多数情况下DL CC数目大于UL CC，如图2所示，此时一个UL CC需要同时为多个DL CC传输ACK/NACK信号。

[0007] 为了能支持对称和非对称的载波聚合，避免在不同载波聚合场景下采用不同方法，必须在Rel-8上行HARQ反馈的基础上，设计一种高效的，能让多个ACK/NACK信号在一个UL CC上传输的方法。

[0008] 对于多个ACK/NACK信号在一个UL CC上传输的问题，目前存在的方法如下：

[0009] 一种方法是可以在一个UL CC上设置多个PUCCH(物理上行控制信道)，允许用户将每个DL CC对应的ACK/NACK信号平行映射到各个PUCCH信道。然而，该方法虽然可以最大限度的保留Rel-8的PUCCH TX/RX设计过程，但会带来CM值的增加和传输功率的降低，这会恶化边缘用户的传输性能。尤其是当DL CC数目较多时，简单的运用多信道传输难以满足系统性能要求。

[0010] 另一种方法可以采用与LTE Rel-8TDD类似的绑定/复用来传输多个ACK/NACK信号。信号绑定通过对多个DL CC上对应的确认比特进行逻辑与运算，生成一个ACK/NACK信号。但是，与TDD连续下行传输子帧间存在较大的时间相关性不同，由于各个DL CC经历不同的传播衰落和干扰，尤其在非连续载波聚合时，DL CC之间数据传输的相关性较小，采用信号绑定会导致大量不必要的重传，严重降低系统的频谱效率。因此，ACK/NACK信号绑定并不适用于载波聚合系统。信号复用采用信号传输与PUCCH资源选择相结合的方式来表示多个ACK/NACK信息。Rel-8TDD中的信号复用最多支持4个ACK/NACK信号传输，也无法满足最大5个20MHz带宽的载波聚合系统。

[0011] 还有一些方法，比如减小正交扩展因子，采用高阶调制信号或联合编码等，都需要重新设计PUCCH TX/RX过程，无法兼容Rel-8标准，并会造成传输性能下降和控制信道覆盖受限，在实际中难以应用。

发明内容

[0012] 本发明的目的是提供一种在多载波聚合系统中传输多个确认信号的方法和用户设备。

[0013] 在本发明的一个方面，提出了一种载波聚合系统中传输多个确认信号ACK/NACK的方法，包括步骤：建立某一下行链路聚合载波DL CC与上行链路聚合载波UL CC的一一对应关系；在一个UL CC上采用两个物理上行控制信道PUCCH传输所有的ACK/NACK比特，其中，第一PUCCH传输与该某一DL CC相对应的ACK/NACK信号，第二PUCCH采用传输信号与传输信道选择相结合的方法来承载多个ACK/NACK比特。

[0014] 根据本发明的实施例，该某一DL CC可以是锚载波。

[0015] 根据本发明的实施例，在第二PUCCH中，采用Rel-8TDD ACK/NACK信号复用的方式，传输除该某一DL CC外的其余DL CC的ACK/NACK信号。

[0016] 根据本发明的实施例，各个DL CC内所有码字的ACK/NACK比特做逻辑与运算，绑定为单个ACK/NACK信息。

[0017] 根据本发明的实施例，在第二PUCCH中，根据各个DL CC的ACK/NACK信息，生成两个比特的传输信号。

[0018] 根据本发明的实施例，传输信号和信道选择结果联合表示了除该某一DL CC之外的其余DL CC的ACK/NACK信号。

[0019] 根据本发明的实施例，在基站和用户设备都维持能够反映上述对应关系的表格。

[0020] 根据本发明的实施例，基站盲检测第二PUCCH所占用的资源，并解码得到相应的比特后，从上述表格中查到各个DL CC对应的ACK/NACK信息。

[0021] 根据本发明的实施例，第一PUCCH中的传输过程是基于Rel-8FDD而进行的。

[0022] 在本发明的另一方面，提出了一种载波聚合系统中传输多个确认信号ACK/NACK的用户设备，包括：控制单元，建立某一下行链路聚合载波DL CC与上行链路聚合载波UL CC的一一对应关系；收发单元，在一个UL CC上采用两个物理上行控制信道PUCCH传输所有的ACK/NACK比特，其中，第一PUCCH传输与该某一DL CC相对应的ACK/NACK信号，第二PUCCH采用传输信号与传输信道选择相结合的方法来承载多个ACK/NACK比特。

[0023] 利用上述方法和用户设备，在一个UL CC上能传输多个ACK/NACK信号，可以同时满足对称和非对称载波聚合，避免了设计不同HARQ方案带来的复杂度。

[0024] 另外，将Rel-8TDD HARQ传输机制应用到载波聚合系统中，最大程度的减小了对标准的改动，实际性能已经得到验证。

[0025] 另外，上述方法具有后向兼容性，LTE Rel-8用户可以在LTE-A网络中使用。LTE用户只能识别一个PUCCH信道而LTE-A用户可以同时识别两个PUCCH信道。

附图说明

[0026] 通过下面结合附图说明本发明的优选实施例，将使本发明的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：

[0027] 图1示出了根据现有技术的对称载波聚合系统中传输多个ACK/NACK信息的示意图；

[0028] 图2示出了根据现有技术的非对称载波聚合系统中传输多个ACK/NACK信息的示意图；

[0029] 图3示出了根据本发明实施例的多载波聚合系统的结构框图；

[0030] 图4示出了根据本发明实施例的在一个UL CC的两个PUCCH上传输多个ACK/NACK信息的示意图；

[0031] 图5示出了根据本发明实施例的在一个UL CC的两个PUCCH上传输4个ACK/NACK信息的示意图；

[0032] 图6示出了对ACK/NACK进行复用的示意图；

[0033] 图7示出了根据本发明实施例的多载波聚合系统的操作过程的流程图。

具体实施方式

[0034] 下面将说明本发明的多种实施例。随后的说明提供了对这些实施例的全面理解的详细细节。但是，本领域的技术人员应当了解，无需一些所述细节也可以实施本发明。此外，可能不会示出或详细说明一些公知的结构或者功能，以免不必要地使本发明多种实施例的相关说明不清楚。

[0035] 在下述说明中使用的术语即使是与本发明某些具体实施例的详细说明结合使用的，也要以其最宽的合理方式解释该术语。某些术语可能会在下面予以强调.但是，任何准备以某种受限的方式进行解释的术语将会在具体实施方式部分给予公开及明确的定义。

[0036] 根据本发明的实施例，采用PUCCH信道扩展与ACK/NACK信号复用相结合的方法，实现多个ACK/NACK信号在一个UL CC上的传输。

[0037] 图3示出了根据本发明实施例的多载波聚合系统的结构框图。如图3所示，根据本发明实施例的基站包括执行消息收发的收发单元11、存储各种数据或者表格的存储单元14、对收发单元接收的信号进行诸如盲检测之类的操作的检测单元13、执行HARQ功能的重传单元12、以及控制基站的各个单元或模块的控制单元15。

[0038] 根据本发明实施例的用户设备包括执行消息收发的收发单元21、存储各种数据或者表格的存储单元23和控制用户设备的各个单元或模块的控制单元22。下面详细描述本发明实施例的通信系统的详细构成和操作过程。

[0039] 根据本发明的实施例，在一个UL CC上采用两个PUCCH信道(PUCCH l和PUCCH2)传输所有的ACK/NACK比特。PUCCH1使用与Rel-8FDD相同的设计，用于传输某一DL CC的ACK/NACK信号。PUCCH2使用与Rel-8TDD ACK/NACK信号复用相似的设计，采用传输信号与传输信道选择相结合的方法来承载多个ACK/NACK信号。具体来讲，请参考图4。

[0040] 图4中所示N个DL CC的情景，一个UL CC最多需要反馈N个ACK/NACK信号。本发明实施例中，需要首先确定某一DL CC，与UL CC构成一对一的关系，在基站和用户设备的存储单元中都存储记录了该对应关系的表格。该DL CC的选取根据实际载波聚合场景而定，比如锚载波。同时，锚载波的引入可以节省控制信息开销，提高控制信号覆盖，极有可能应用到LTE-A系统中。

[0041] 图4中选取DL CC#n与UL CC形成一对一的关系，PUCCH1中只传输DL CC#n对应的ACK/NACK信号，PUCCH1所占据的资源 由nCCE，n和 共同决定，nCCE，n为指示DL CC#n中PDSCH的PDCCH所占据的最低资源序号， 是由高层配置的偏移量。PUCCH1的处理过程与Rel-8FDD完全相同。

[0042] PUCCH2中传输其余N-1个DL CCs的ACK/NACK信号，采用Rel-8TDD ACK/NACK信号复用的方式。当N大于2时，各个DL CC内所有码字的确认比特做逻辑与运算，绑定为单个ACK/NACK信息。当N等于2时，该绑定过程可省略。

[0043] PUCCH2根据各个DL CC的ACK/NACK信息，用户设备的控制单元22生成两个比特的传输信号b(0)b(1)，确定传输资源 可从 中选取， 由指示DL CC#i中PDSCH的PDCCH所占据的最低传输资源序号nCCE，i和由高层配置的偏移量 共同决定。

[0044] 传输信号(b(0)b(1))和信道选择结果 联合表示了N-1个DL CCs的ACK/NACK信号。(b(0)b(1))， 和ACK/NACK信号之间的映射关系可以参考Rel-8TDD中相关表格(TS36.213Table10.1-2，Table10.1-3，Table10.1-4)。上述表格可以存储在基站的存储单元14和用户设备的存储单元23中。

[0045] PUCCH2最多需要支持四个ACK/NACK信号，因此Rel-8TDD ACK/NACK信号复用可以直接使用，只需要将子帧替换为DL CC。

[0046] 由于一个UL CC只存在两个PUCCH，很容易解决PUCCH1和PUCCH2的资源分配问题，只需由高层为PUCCH1和PUCCH2配置具有不同偏移量的 和 值即可。

[0047] 通过上面的描述可知，本发明实施例的方案具有以下特点：

[0048] ◆在一个UL CC上能传输多个ACK/NACK信号，可以同时满足对称和非对称载波聚合，避免了设计不同HARQ方案带来的复杂度。

[0049] ◆将Rel-8TDD HARQ传输机制应用到载波聚合系统中，最大程度的减小了对标准的改动，实际性能已经得到验证。

[0050] ◆具有后向兼容性，LTE Rel-8用户可以在LTE-A网络中使用。LTE用户只能识别一个PUCCH信道而LTE-A用户可以同时识别两个PUCCH信道。

[0051] ◆考虑载波聚合系统对CM要求的适度放松，该方案所带来CM值增加较小，可以满足系统的要求。

[0052] 总之，本发明的实施例能为不同载波聚合场景提供统一的，高效的ACK/NACK信号传输方案，这符合LTE-A系统的发展要求。

[0053] 下面将对本发明实施例的实例进行讨论。为了便于说明，以四个DL CCs和一个UL CC的载波聚合为例，如图5所示，这并不妨碍本发明实施例提出的ACK/NACK信号传输方案应用于其它不同的频谱聚合场景。图7示出了根据本发明实施例的通信系统的各个单元和模块的操作过程的流程图。

[0054] 如图5所示，每个DL CC PDSCH的ACK/NACK信息表示为一个比特位，ACK用比特”1”表示，NACK用比特”0”表示。第i个DL CC上的ACK/NACK比特表示为d(i)。本例中，如图7所示，在步骤S11，用户设备的控制单元22选取DL CC#3与UL CC形成一对一关系。

[0055] 根据本发明实施例的方案，在步骤S12和S13，假定用户设备的收发单元21正确接收到DL CC#3中PDSCH的信息，则需要反馈的ACK/NACK比特d(3)＝1，采用Rel-8中的PUCCH format1a，d(3)由BPSK调制后生成一个符号，再经过时域和频域的扩展后通过收发单元21在PUCCH1中传输。PUCCH1所使用资源 由DL CC#3中PDSCH相应的PDCCH所占据的最低资源序号nCCE，3和高层配置的偏移量 联合决定，整个处理过程与Rel8一致，由控制单元22来执行。基站的收发单元接收相应的信号，检测单元13解码得到PUCCH1中的ACK/NACK信息后，确定DL CC#3接收正确，无需重传。

[0056] 对于其余DL CCs，假设用户设备的收发单元21正确接收到DL CC#0和DL CC#2中的PDSCH，而DL CC#1中的PDSCH接收错误，需要传输的ACK/NACK信息表示为(ACK NACK ACK)。

[0057] 采用Rel-8TDD ACK/NACK复用，控制单元22根据图6的表中定义的存储在存储单元23中的映射关系，确定(ACK，NACK，ACK)所对应的比特信息b(0)b(1)及资源分配从 中选取。

[0058] 本例中，需要传输的比特信息为b(0)b(1)＝1，1，资源分配 b(0)b(1)经过QPSK调制后通过收发单元21在PUCCH2上传输。

[0059] 基站的检测单元13盲检测PUCCH2所占用的资源 并解码得到b(0)b(1)比特后，便可由控制单元15从存储单元14存储的表中查到各个DL CC对应的ACK/NACK信息，本例中对应为(ACK，NACK，ACK)。在步骤S14，基站的HARQ单元12确认DL CC#0和DL CC#2中的PDSCH数据，并重传DL CC#1中的PDSCH数据。

[0060] 虽然上面以分离的功能模块的形式描述了本发明的实施例所提出的基站和中心实体，但是图3中示出的每一个组件在实际应用中可以用多个器件实现，示出的多个组件在实际应用中也可以集成在一块芯片或一个设备中。甚至中心实体也可以是某一个基站中起到本发明的实施方式所描述的功能的物理部分或逻辑部分。本领域普通技术人员应该理解，本发明实施方式中的基站和中心实体还可包括用于其它目的的任何单元或装置。

[0061] 利用上述方案，可以为不同载波聚合场景提供统一的ACK/NACK信号传输。

[0062] 另外，不仅能满足LTE-A系统单个UL CC传输多ACK/NACK信号的需求，还能保证对LTE Rel-8用户的后向兼容，这符合LTE-A的发展趋势。

[0063] 上述方案可以保证同时支持各种载波聚合场景，包括对称和非对称载波聚合。具有后向兼容和标准改动较小等优点，不会带了CM值的恶化，以最小的复杂度满足了多ACK/NACK传输的需求。

[0064] 本领域技术人员应该很容易认识到，可以通过编程计算机实现上述方法的不同步骤。在此，一些实施方式同样包括机器可读或计算机可读的程序存储设备(如，数字数据存储介质)以及编码机器可执行或计算机可执行的程序指令，其中，该指令执行上述方法的一些或全部步骤。例如，程序存储设备可以是数字存储器、磁存储介质(如磁盘和磁带)、硬件或光可读数字数据存储介质。实施方式同样包括执行上述方法的所述步骤的编程计算机。

[0065] 描述和附图仅示出本发明的原理。因此应该意识到，本领域技术人员能够建议不同的结构，虽然这些不同的结构未在此处明确描述或示出，但体现了本发明的原理并包括在其精神和范围之内。此外，所有此处提到的示例明确地主要只用于教学目的以帮助读者理解本发明的原理以及发明人所贡献的促进本领域的构思，并应被解释为不是对这些特定提到的示例和条件的限制。此外，此处所有提到本发明的原则、方面和实施方式的陈述及其特定的示例包含其等同物在内。