CN101827426B - 多载波系统中监听控制信道的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多载波系统中监听控制信道的方法及装置，其中的方法包括步骤：基站向终端下发配置信令，指示终端在部分载波上连续监听控制信道，或者，在部分或全部载波上非连续监听控制信道；终端根据基站的配置信令监听控制信道。本发明针对多载波系统，提出了频域的DRX过程，能够提高系统的省电性能。

Description

多载波系统中监听控制信道的方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种多载波系统中监听控制信道的方法及装置。

背景技术

在基于共享信道的移动通信系统中，上下行数据的传输一般由基站(eNB)调度器负责控制，当调度器确定调度某用户时，将通过控制信道通知终端在何种资源上发送或接收数据。终端(UE)监听控制信道，当检测到包含自身的调度信息时，根据控制信道上的指示完成数据的发送(上行)或接收(下行)。

在激活状态下，由于终端不确定eNB何时对其进行调度，因此一种常见的工作模式为，终端连续监听控制信道，对每个包含其下行调度控制信道的子帧都进行解析，以判断是否被调度。这种工作方式在终端数据量较大，可能被频繁调度的情况下能获得较高的效率。然而对某些业务而言，数据的到达频率较低，导致终端被调度的次数也较小，如果终端仍然连续监听控制信道，无疑会增加其耗电量。

LTE-A(LTE Advanced，改进的长期演进系统)要求达到下行1Gbps，上行500Mbps。在20Mhz的带宽上已经无法满足这种需求，因此LTE-A系统引入了载波聚合(Carrier Aggregation，CA)技术，即同一小区中，将连续或不连续的多个载波(称为成员载波)集中在一起，在需要时同时为UE服务，以提供所需的速率。为了保证LTE-A的UE能在每一个聚合的成员载波下工作，每一个成员载波最大不超过20Mhz。LTE-A的CA技术如图1所示。图1所示的LTE-A小区中，聚合了4个成员载波。基站可以同时在4个成员载波上与UE进行数据传输，以提高系统吞吐量。

本文中，将应用了CA技术的移动通信系统简称为“多载波系统”。目前，对于多载波系统如何监听控制信道，尚没有确定的可行方案。

发明内容

本发明提供一种多载波系统中监听控制信道的方法及装置，以解决目前多载波系统如何监听控制信道没有明确方案的问题。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

一种多载波系统中监听控制信道的方法，包括：基站向终端下发配置信令，指示终端在部分载波上连续监听控制信道，或者，在部分或全部载波上非连续监听控制信道；终端根据基站的配置信令监听控制信道。

当指示终端在部分或全部载波上非连续监听控制信道时，还包括：当两个或两个以上载波的有效时间(Active time)重合时，所述终端在其中一个载波上监听控制信道。

其中，所述配置信令包括成员载波索引；所述终端根据基站的配置信令监听控制信道的过程包括：所述终端在所述成员载波索引对应的载波上，连续监听控制信道。

或者，所述配置信令包括成员载波索引以及非连续接收(DRX)配置信令，所述DRX配置信令包括起点、周期和计时器长度；所述终端根据基站的配置信令监听控制信道的过程包括：所述终端在成员载波索引对应的载波上，在按照DRX配置信令确定的Active time内监听控制信道。

所述配置信令中各成员载波索引的DRX配置信令具有相同的周期、不同的起点。

一种控制多载波系统中监听控制信道的装置，包括：配置信令生成单元，用于生成配置信令；配置信令发送单元，用于将所述配置信令发送给终端，指示终端在部分载波上连续监听控制信道，或者，在部分或全部载波上非连续监听控制信道。

其中，所述配置信令生成单元生成的配置信令包括成员载波索引；所述配置信令发送单元指示终端在所述成员载波索引对应的载波上连续监听控制信道。

或者，所述配置信令生成单元生成的配置信令包括成员载波索引以及DRX配置信令，所述DRX配置信令包括起点、周期和计时器长度；所述配置信令发送单元指示所述终端在所述成员载波索引对应的载波上，在按照DRX配置信令确定的Active time内监听控制信道。

优选地，所述配置信令生成单元生成的配置信令中各成员载波索引的DRX配置信令具有相同的周期、不同的起点。

一种多载波系统中监听控制信道的装置，包括：配置信令接收单元，用于从基站接收配置信令；控制信道监听单元，用于根据所述配置信令，在部分载波上连续监听控制信道，或者，在部分或全部载波上非连续监听控制信道。

优选地，还包括：载波选择单元，当配置信令接收单元接收的配置信令表明存在两个或两个以上载波的Active time重合时，用于从中选择一个载波，并指示所述控制信道监听单元在所选择的载波上监听控制信道。

本发明中，终端仅在部分载波上连续监听控制信道，或者，在部分载波或所有载波上非连续监听控制信道，而不是在所有载波上连续监听控制信道，从而可以节约终端的电量。

可见，本发明基于应用CA技术的多载波系统，提出了频域的DRX方案，能够在多载波系统中提高终端的省电性能。

附图说明

图1为现有技术采用CA技术的LTE-A系统小区载波示意图；

图2为处于DRX状态的UE监听控制信道的过程示意图；

图3为DRX过程示意图；

图4为DRX中各定时器的工作过程和相互关系示意图；

图5为本发明多载波系统中监听控制信道的方法流程图；

图6为本发明方法实施例一示意图；

图7为本发明方法实施例二示意图1；

图8为本发明方法实施例二示意图2；

图9为本发明方法实施例二示意图3；

图10为本发明方法实施例二中不同载波上Active time重合示意图；

图11为本发明控制多载波系统中监听控制信道的装置结构示意图；

图12为本发明多载波系统中监听控制信道的装置结构示意图。

具体实施方式

在LTE-A中，为了使UE能够达到更高的传输速率，UE需要能够同时在小区中的多个甚至全部成员载波上进行数据传输，如果根据目前的机制，UE需要在所有的成员载波上监听控制信道。如果UE总在所有的载波上监听控制信道，无疑会浪费较多能量。

为了充分理解本发明实施例，首先介绍非连续接收(DiscontinuousReception，DRX)技术。

为了解决耗电问题，移动通信系统采用了DRX工作模式，在这种工作模式下，终端周期性的对控制信道进行监听，因而达到节电的目的。由于一个小区只有一个载波，处于DRX状态的UE监听控制信道的过程如图2所示。即，即使UE处于DRX状态，但在Active Time(有效时间)期间，仍然工作在全带宽，即UE的DRX只在时域上进行。

DRX的过程如图3所示。其中On duration(监听持续期)表示UE监听控制信道的时间段，其间射频通道打开，并连续监听控制信道；除去On duration之外的其它时间，UE处于Sleep(休眠)状态，其射频链路将被关闭，不再监听控制信道，以达到省电的目的。On Duration都是周期性出现(Cycle)，具体周期由eNB配置实现。为了具体实现DRX操作，LTE设计了多种定时器，并结合混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)过程，给出了DRX状态下的操作过程，相关定时器的具体介绍如下。

①On Duration Timer：从DRX周期起点开始计数的连续几个可以承载物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)的子帧。在此期间UE需监听PDCCH，以查看是否有针对本UE的资源分配。如果终端在On Duration期间接收到上下行调度，将启动其它定时器开展后续调度过程，但如果终端在On Duration期间没有接收到上下行调度，将会进入sleep状态，直到下一个DRX周期，On Duration Timer启动时才能重新接收数据传输。

UE在On Duration期间如果接收到上下行调度，还可能启动以下定时器，指示UE进一步监听PDCCH。

②DRX Inactivity Timer(DRX非激活定时器)：收到调度新数据的PDCCH时启动，启动期间UE一直监听PDCCH；终止条件是该定时器超时或收到强制终止的介质访问控制(Media Access Control，MAC)层信令。

③HARQ RTT Timer(HARQ Round Trip Timer)：仅针对下行传输，收到调度下行数据的PDCCH时启动，固定长度为最短重传时间间隔，在此期间除非被其它定时器覆盖，否则不需要监听PDCCH。

④DRX Retransmission Timer(DRX重传定时器)：仅针对下行传输，HRAQ RTT Timer超时后，如果前一次传输仍然没有解码成功，则启动，启动期间UE一直监听PDCCH；终止条件是该定时器超时或收到期待的重传调度。

图4给出了上述定时器的工作过程和相互关系。在on duration其间的t1时刻，eNB调度了针对process 1的初始传输，于是UE打开Inactivity Timer和对应的RTT Timer1。由于Process 1的初始传输解码不成功，RTT Timer超时后，UE打开了Retransmission Timer1。

t2时刻，eNB调度了针对Process 2的初始传输，Inactivity Timer被重新启动，同时打开针对Process 2的RTT Timer2。

在Retransmission timer1超时前的t3时刻，UE收到了针对Process 1的重传，于是终止Retransmission Timer1，并打开RTT Timer1。

RTT Timer2超时后，由于Process 2的初始传输没有解码成功，于是UE打开Retransmission Timer2。在Retransmission Timer2超时前的t4时刻，eNB调度了Process 2的重传，于是UE终止Retransmission Timer2，打开RTTTimer2。

在Retransmission Timer1超时之前的t5时刻，eNB继续调度了Process 1的重传，于是Retransmission Timer1被终止，同时启动RTT Timer1。在RTTTimer2超时之前，UE对Process 2中的数据解码成功，于是向eNB反馈ACK，同时在RTT Timer2超时后，也不再启动Retransmission Timer2。同样，在RTTTimer1超时之前，UE对Process 1中的数据解码成功，于是向eNB反馈ACK，在RTT Timer1超时后，也不再启动Retransmission Timer1。

通过上述过程可以看出，在On duration Timer、Retransmission Timer和Inactivity Timer中，有任何一个定时器正在运行，UE都将监听控制信道。UE监听控制信道的时间又称为Active Time。由于多个定时器的作用，监听PDCCH的时间可能在On duration后被延长，甚至与下一个On duration过程重合。

在介绍了DRX技术之后，下面结合附图，对本发明进行详细阐述。

简言之，本发明配置UE只监听部分载波，即在频域引入非连续接收的思想。

参见图5，为本发明多载波系统中监听控制信道的方法流程图，包括：

S501：基站向终端下发配置信令，指示终端在部分载波上连续监听控制信道，或者，在部分或全部载波上非连续监听控制信道；

S502：终端根据基站的配置信令，在部分载波上连续监听控制信道，或者，在部分或全部载波上非连续监听控制信道。

具体有如下实施例：

实施例一：UE仅在部分载波上连续监听控制信道。

参见图6，为实施例一示意图。图6中，UE仅在载波2上连续监听控制信道，以获得可能的调度信息。采用这种配置方案时，当基站需要调度UE时，必须在UE监听的成员载波上发送控制信息，才能被UE检测到。

在实施例一中，基站向UE发送包括成员载波索引的配置信令，指示UE在哪个载波上监听控制信道。例如，对于图6所示的情形，基站向UE发送的配置信令中包括“载波2的索引”，UE接收到配置信令后，在载波2上连续监听控制信道。

需要说明的是，对于实施例一，不同的UE可以配置为监听不同的载波，例如，对于图6，基站可以配置两个UE(UE1和UE2)分别监听载波1和载波2；并且，同一个UE也可以监听多于一个载波，例如，对于图6，针对某个UE，可以配置同时监听载波1和载波2。

实施例二，UE在部分或全部载波上非连续监听控制信道。

实施例二引入DRX思想，对可能的几种实现方案介绍如下。

(1)UE在部分载波上非连续监听控制信道。

这其中又至少包括两种情况：

(1.1)UE仅在一个载波上非连续监听控制信道。

参见图7，UE仅在载波2上非连续监听控制信道，以获得可能的调度信息。从一个载波的角度而言，这种方式与LTE中的DRX过程相同，但基站需要预先指定UE在哪个成员载波上监听控制信道。

与实施例一类似，该方案中，不同的UE可以配置为监听不同的载波，例如，对于图7，基站可以配置两个UE(UE1和UE2)分别监听载波1和载波2。

(1.2)UE在多于一个载波上(非所有载波)非连续监听控制信道。

参见图8，UE在载波1和2上非连续监听控制信道，以获得可能的调度信息。在一个载波上的过程与LTE中的DRX过程相同。不同的UE可以配置为监听不同的载波组合。

与(1.1)相比，(1.2)这种方案需要UE同时或非同时在多于一个成员载波上监听控制信道。基站在调度UE时，可以根据一些因素，如成员载波之间的信道差异、负荷等，在UE监听的成员载波之间选择，即给基站提供了更大的灵活性。

这种方案之所以会给基站提供更大的灵活性，原因在于：

采用CA技术后，如果UE只配置为在一个载波上连续或非连续监听PDCCH，那么根据现有的LTE的规范，UE只能在Active time期间反馈被监听载波的CQI(信道质量)，基站在调度时，因为只能获得一个载波的CQI，所以无法在其它CQI更好的载波上进行调度。如果配置UE连续或非连续监听多个载波，那么在Active time期间，基站可以获得多个载波上的CQI。在真正需要调度时，基站可以在有CQI信息的多个载波之间，选择CQI较好的进行数据传输。同样，由于不同载波的负荷也是不同的，UE监听多个载波，当基站调度时，可以选择负荷较轻的载波进行调度。

(2)UE在全部载波上非连续监听控制信道。

参见图9，UE在所有载波上按照一定的周期和非连续监听控制信道，以获得可能的调度信息。在此方案中，在某一时刻，UE仍然只在部分成员载波上监听控制信息。与(1.2)相比，可以给基站提供最大的调度灵活性，具体理由不再赘述。

在实施例二中，基站向UE发送配置信令，指示UE在哪个载波上监听控制信道。对于配置信令的具体形式，可以有多种实现方式。

第一种是可以沿用LTE系统的DRX配置信令，只不过要在配置信令中增加成员载波索引。在LTE中DRX的配置是由RRC(Radio Resources Control，无线资源控制)信令通知UE，其具体格式采用ASN(Abstract Syntax Notation，抽象语法记法)编码。对于图7-图9的方式，采用与LTE相同的方案分别配置每个载波上的DRX过程，但各成员载波DRX总的效果是UE在同一时刻不同时监听所有的成员载波。参见表1，为第一种配置信令示意表。

表1

成员载波索引	DRX配置信息
		1	成员载波1下的DRX配置信息(起点、周期、各种Time长度等)
2	成员载波2下的DRX配置信息(起点、周期、各种Time长度等)
		……	……

第二种配置信令的实现方式为，设计新的配置信令，实现对多个载波上DRX的统一配置。如配置UE在成员载波1，2，...，N之间按照配置的周期和Timer长度，进行跳频。对于上面的表1，各成员载波上的DRX信息沿用LTE的格式，其中包含了DRX的起点信息(UE从什么时刻开始不连续监听PDCCH)。在第二种实施方式上，为了达到跳频的效果，要在不同载波上为UE配置相同的DRX cycle，但不同的起点。

在终端侧，终端解析配置信令得到成员载波索引和DRX配置信令后，在成员载波索引对应的载波上，按照DRX配置信令确定Active time，在Activetime监听控制信道。

另外，由于LTE-A的DRX过程需要兼容LTE的终端，所以从每个载波的角度而言，可能采用与LTE相同的DRX过程，相关的DRX Timer也将采用。此时会出现一个载波上的Active Time与另一个载波上的on duration在时间上重合的问题。此时，可以规定UE在此刻只监听其中一个载波，以达到更好的省电性能。参见图10，为本发明方法实施例二中不同载波上Active time重合示意图。图10中，成员载波2上的Active Time在定时器的作用下扩展并和成员载波3上的下一个on duration重合，此时可以设定UE仍然仅在载波2上监听控制信道，避免UE同时在载波2和载波3上监听控制信道，以达到更好的省电性能。

与上述方法相对应，本发明还提供一种控制多载波系统中监听控制信道的装置。具体地，该装置可以是指基站设备本身，也可以是指位于基站设备内部的功能实体，可以通过软件、硬件或软硬件结合实现。

参见图11，为基站侧该装置内部结构示意图，包括：

配置信令生成单元1101，用于生成配置信令；

配置信令发送单元1102，用于将所述配置信令发送给终端，指示终端在部分载波上连续监听控制信道，或者，在部分或全部载波上非连续监听控制信道。

其中：

对应于实施例一：

配置信令生成单元1101生成的配置信令包括成员载波索引；配置信令发送单元1102指示终端在所述成员载波索引对应的载波上连续监听控制信道。

对应于实施例二：

配置信令生成单元1101生成的配置信令包括成员载波索引以及DRX配置信令，所述DRX配置信令包括起点、周期和计时器长度；

配置信令发送单元1102指示所述终端在所述成员载波索引对应的载波上，在按照DRX配置信令确定的Active time内监听控制信道。

在实施例二中，优选地，可以采用跳频方式实现配置信息，此时，配置信令生成单元1101生成的配置信令中各成员载波索引的DRX配置信令具有相同的周期、不同的起点。

此外，本发明还提供一种多载波系统中监听控制信道的装置。具体地，该装置可以是指终端设备本身，也可以是指位于终端设备内部的功能实体，可以通过软件、硬件或软硬件结合实现。

参见图12，为终端侧该装置内部结构示意图，包括：

配置信令接收单元1201，用于从基站接收配置信令；

控制信道监听单元1202，用于根据所述配置信令，在部分载波上连续监听控制信道，或者，在部分或全部载波上非连续监听控制信道。

优选地，该装置还包括：

载波选择单元1203，用于当配置信令接收单元1201接收的配置信令表明存在两个或两个以上载波的有效时间Active time重合时，用于从中选择一个载波，并指示控制信道监听单元1 202在所选择的载波上监听控制信道。

与基站侧装置相对应，配置信令接收单元1201所接收的配置信令包括两种形式：

一种是，配置信令包括成员载波索引，此时，控制信道监听单元1202在所述成员载波索引对应的载波上连续监听控制信道；

另一种是，配置信令包括成员载波索引以及DRX配置信令，其中DRX配置信令包括起点、周期和计时器长度；此时，控制信道监听单元1202在所述成员载波索引对应的载波上，在按照DRX配置信令确定的Active time内监听控制信道。

本发明中，终端仅在部分载波上连续监听控制信道，或者，在部分载波或所有载波上非连续监听控制信道，而不是在所有载波上连续监听控制信道，从而可以节约终端的电量。

可见，本发明基于载波聚合技术，提出了频域的DRX方案，能够在多载波系统中提高终端的省电性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多载波系统中监听控制信道的方法，其特征在于，包括：

基站向终端下发配置信令，指示终端在部分或全部载波上非连续监听控制信道；

终端根据基站的配置信令监听控制信道；

当两个或两个以上载波的有效时间Active time重合时，所述终端在其中一个载波上监听控制信道。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，

所述配置信令包括成员载波索引以及非连续接收DRX配置信令，所述DRX配置信令包括起点、周期和计时器长度；

所述终端根据基站的配置信令监听控制信道的过程包括：所述终端在成员载波索引对应的载波上，在按照DRX配置信令确定的Active time内监听控制信道。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述配置信令中各成员载波索引的DRX配置信令具有相同的周期、不同的起点。

4.一种控制多载波系统中监听控制信道的装置，其特征在于，包括：

配置信令生成单元，用于生成配置信令；

配置信令发送单元，用于将所述配置信令发送给终端，指示终端在部分或全部载波上非连续监听控制信道；

其中，当所述配置信令表明存在两个或两个以上载波的有效时间Activetime重合时，所述终端在其中一个载波上监听控制信道。

5.根据权利要求4所述装置，其特征在于，

所述配置信令生成单元生成的配置信令包括成员载波索引以及非连续接收DRX配置信令，所述DRX配置信令包括起点、周期和计时器长度；

所述配置信令发送单元指示所述终端在所述成员载波索引对应的载波上，在按照DRX配置信令确定的有效时间Active time内监听控制信道。

6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述配置信令生成单元生成的配置信令中各成员载波索引的DRX配置信令具有相同的周期、不同的起点。

7.一种多载波系统中监听控制信道的装置，其特征在于，包括：

配置信令接收单元，用于从基站接收配置信令；

控制信道监听单元，用于根据所述配置信令，在部分或全部载波上非连续监听控制信道；

载波选择单元，当配置信令接收单元接收的配置信令表明存在两个或两个以上载波的有效时间Active time重合时，用于从中选择一个载波，并指示所述控制信道监听单元在所选择的载波上监听控制信道。

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