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CN107624263A - 无线通信系统中确定基于竞争的pusch的传输结果的方法及其设备 - Google Patents

无线通信系统中确定基于竞争的pusch的传输结果的方法及其设备 Download PDF

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CN107624263A
CN107624263A CN201680027250.1A CN201680027250A CN107624263A CN 107624263 A CN107624263 A CN 107624263A CN 201680027250 A CN201680027250 A CN 201680027250A CN 107624263 A CN107624263 A CN 107624263A
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Abstract

本发明涉及一种无线通信系统。更加具体地说，本发明涉及一种在无线通信系统中确定基于竞争的PUSCH的传输结果的方法和设备，该方法包括：使用CB许可向eNB发送MAC PDU；当UE使用CB许可发送MAC PDU时启动定时器；当定时器正在运行时监视由eNB发送的ACK指示；如果UE直到定时器期满没有从eNB接收到ACK指示则认为使用CB许可的MAC PDU传输失败；以及向该eNB重发MAC PDU。

Description

无线通信系统中确定基于竞争的PUSCH的传输结果的方法及 其设备
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更加特别地，涉及一种在无线通信系统中确定基于竞争的PUSCH的传输结果的方法及其设备。
背景技术
作为可应用本发明的无线通信系统的示例，将简单地描述第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)(以下，被称为“LTE”)通信系统。
图1是示意性地图示作为示例性的无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的视图。演进的通用移动电信系统(E-UMTS)是传统的通用移动电信系统(UMTS)的高级版本，并且其基本标准化当前正在3GPP 中进行。E-UMTS通常可以被称为长期演进(LTE)系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，可以参考“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network(第三代合作伙伴计划；技术规范组无线电接入网络)”的版本7和版本8。
参考图1，E-UMTS包括用户设备(UE)、e节点B(eNB)，和接入网关(AG)，该接入网关(AG)位于网络(E-UTRAN)的末端，并且被连接到外部网络。eNB可以同时发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
每个eNB可以存在一个或多个小区。小区被设置以在诸如1.25、 2.5、5、10、15和20MHz的带宽的一个中操作，并且在该带宽中将下行链路(DL)或者上行链路(UL)传输服务提供给多个UE。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。eNB控制到多个UE的数据发送或者来自多个UE的数据接收。eNB将DL数据的DL调度信息发送给相应的UE以便通知UE在其中应当发送DL数据的时间/频率域、编码、数据大小，和混合自动重传请求(HARQ)相关的信息。此外，eNB将 UL数据的UL调度信息发送给相应的UE，以便通知UE可以由UE使用的时间/频率域、编码、数据大小，和HARQ相关的信息。可以在eNB 之间使用用于发送用户业务或者控制业务的接口。核心网(CN)可以包括用于UE的用户注册的AG和网络节点等。AG基于跟踪区(TA) 管理UE的移动性。一个TA包括多个小区。
虽然基于宽带码分多址(WCDMA)无线通信技术已经发展到 LTE，但是用户和服务提供商的需求和期望在上升。另外，考虑到正在开发的其他无线电接入技术，需要新的技术演进以确保未来的高的竞争力。需要降低每比特的成本、增加服务可用性、灵活使用频带、简化结构、开放接口、适当的UE功耗等。
发明内容
技术问题
被设计以解决问题的本发明的目的在于一种在无线通信系统中确定基于竞争的PUSCH的传输结果的方法及其设备。本发明解决的技术问题不限于上述技术问题，并且本领域技术人员可以从下面的描述中理解其它的技术问题。
技术方案
本发明的目的能够通过提供如所附权利要求中阐述的在无线通信系统中操作用户设备(UE)的方法来实现。
在本发明的另一方面，在此提供如所附权利要求中所阐述的通信装置。
要理解的是，本发明的前述一般描述和下面的详细描述二者是示例性的和说明性的，并且旨在提供对要保护的本发明的进一步解释。
有益效果
本发明在于UE判定当UE直到定时器期满没有从eNB接收到 ACK指示时在CB许可上的MAC PUD的传输失败。
本领域的技术人员将会理解，利用本发明实现的效果不限于已在上文特别描述的效果，并且从结合附图的下面的详细描述将会更清楚地理解本发明的其它优点。
附图说明
附图被包括以提供对本发明进一步的理解，并且被合并且组成本申请的一部分，附图图示本发明的实施例，并且与该描述一起用作解释本发明原理。
图1是示出作为无线通信系统的示例的演进的通用移动电信系统 (E-UMTS)的网络结构的图；
图2A是图示演进的通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的框图；并且图2B是描述典型的E-UTRAN和典型的EPC的架构的框图；
图3是示出基于第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网络标准的UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制面和用户面的图；
图4是示出在E-UMTS系统中使用的物理信道结构的示例的视图；
图5是根据本发明的实施例的通信装置的框图；
图6是执行基于竞争的传输的图的示例；
图7是执行基于竞争的SR过程的图的示例；
图8是执行基于竞争的传输的图的示例；
图9是UE侧中的MAC结构概要的图；
图10图示ACK/NACK(A/N)定时(或HARQ定时)；
图11是根据本发明的实施例的在无线通信系统中确定基于竞争的PUSCH的传输结果的概念图；
图12是根据本发明的实施例的在无线通信系统中确定用于基于竞争的PUSCH的传输结果的示例。
图13是根据本发明的实施例的在无线通信系统中确定基于竞争的PUSCH的传输结果的概念图。
具体实施方式
通用移动电信系统(UMTS)是第三代(3G)异步移动通信系统，其在基于欧洲系统的宽带码分多址(WCDMA)、全球移动通信系统 (GSM)以及通用分组无线电服务(GPRS)中操作。UMTS的长期演进(LTE)正在由标准化UMTS的第三代合作伙伴计划(3GPP)进行讨论。
3GPP LTE是用于启用高速分组通信的技术。为了包括旨在减少用户和提供商成本、改进服务质量、以及扩大和提升覆盖和系统容量的 LTE目标已经提出了许多的方案。3GPP LTE要求降低每比特的成本、增加服务可用性、灵活使用频带、简化结构、开放接口、以及适当的终端功耗作为更高级的要求。
在下文中，从本发明的实施例中将容易地理解本发明的结构、操作和其它的特征，在附图中图示其示例。在下文中将会描述的实施例是其中本发明的技术特征被应用于3GPP系统的示例。
虽然在本说明书中将使用长期演进(LTE)系统和LTE高级 (LTE-A)系统描述本发明的实施例，但是它们仅是示例性的。因此，本发明的实施例可应用于与上述定义相对应的任何其他的通信系统。另外，虽然在本说明书中基于频分双工(FDD)方案描述本发明的实施例，但是本发明的实施例可以被容易地修改并且被应用于半双工 FDD(H-FDD)方案或者时分双工(TDD)方案。
图2A是图示演进的通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的框图。E-UMTS也可以被称为LTE系统。通信网络可以被广泛地部署以提供诸如通过IMS的语音(VoIP)和分组数据的各种通信服务。
如在图2A中所图示，E-UMTS网络包括演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)、演进的分组核心网(EPC)、以及一个或者多个用户设备。E-UTRAN可以包括一个或者多个演进的节点B(e 节点B)20，并且多个用户设备(UE)10可以位于一个小区中。一个或者多个E-UTRAN移动性管理实体(MME)/系统架构演进(SAE) 网关30可以被定位在网络的末端并且被连接到外部网络。
如在此所使用的，“下行链路”指的是从e节点B 20到UE 10的通信，并且“上行链路”指的是从UE到e节点B的通信。UE 10指的是由用户携带的通信设备并且也可以被称为移动站(MS)、用户终端 (UT)、订户站(SS)或者无线设备。
图2B是描述典型的E-UTRAN和典型的EPC的架构的框图。
如在图2B中所图示的，e节点B 20将用户面和控制面的端点提供给UE 10。MME/SAE网关30为UE 10提供会话和移动性管理功能的端点。e节点B和MME/SAE网关可以经由S1接口被连接。
e节点B 20通常是与UE 10通信的固定站，并且也可以被称为基站(BS)或者接入点。每个小区可以部署一个e节点B 20。用于发送用户业务或者控制业务的接口可以在e节点B 20之间被使用。
MME提供各种功能，包括到eNB 20的NAS信令、NAS信令安全、AS安全性控制、用于3GPP接入网络之间的移动性的CN节点间信令、空闲模式UE可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、跟踪区域列表管理(用于在空闲和活跃模式下的UE)、PDN GW和服务GW选择、对于具有MME变化的切换的MME选择、用于切换到2G或者3G 3GPP接入网络的SGSN选择、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、对PWS(包括ETWS和CMAS)消息传输的支持。SAE网关主机提供相关联的功能，包括基于每个用户的分组过滤(通过例如深度分组检测)、合法侦听、UE IP地址分配、在下行链路中的传输级分组标记、UL和DL服务级计费、门控和速率增强、基于APN-AMBR 的DL速率增强。为了清楚起见，在此MME/SAE网关30将会被简单地称为“网关”，但是应理解此实体包括MME和SAE网关。
多个节点可以在e节点B 20和网关30之间经由S1接口被连接。 e节点B 20可以经由X2接口被相互连接，并且相邻的e节点B可以具有含X2接口的网状网络结构。
如所图示的，e节点B 20可以执行对于网关30的选择、在无线电资源控制(RRC)激活期间朝向网关的路由、调度和发送寻呼消息、调度和发送广播信道(BCCH)信息、在上行链路和下行链路两者中向 UE 10动态分配资源、e节点B测量的配置和规定、无线电承载控制，无线电准入控制(RAC)，和在LTE_ACTIVE(LTE_激活)状态下的连接移动性控制的功能。在EPC中，并且如上所述，网关30可以执行寻呼发起、LTE-IDLE(LTE-空闲)状态管理、用户面的加密、系统架构演进(SAE)承载控制，以及非接入层(NAS)信令的加密和完整性保护的功能。
EPC包括移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)、以及分组数据网络网关(PDN-GW)。MME具有关于UE的连接和能力的信息，主要在管理UE的移动性中使用。S-GW是具有E-UTRAN作为端点的网关，并且PDN-GW是具有分组数据网络(PDN)作为端点的网关。
图3是示出基于3GPP无线电接入网络标准的在UE和E-UTRAN 之间的无线电接口协议的控制面和用户面的图。控制面指的是用于发送被用于在UE和E-UTRAN之间管理呼叫的控制消息的路径。用户面指的是被用于发送在应用层中生成的数据，例如，语音数据或者互联网分组数据的路径。
第一层的物理(PHY)层使用物理信道向较高层提供信息传送服务。PHY层经由传输信道被连接到位于较高层上的媒体接入控制 (MAC)层。数据在MAC层和物理层之间经由传输信道传送。经由物理信道在发送侧的物理层和接收侧的物理层之间传送数据。物理信道使用时间和频率作为无线电资源。详细地，在下行链路中使用正交频分多址接入(OFDMA)方案调制物理信道并且在上行链路中使用单载波频分多址接入(SC-FDMA)方案调制。
第二层的MAC层经由逻辑信道向较高层的无线电链路控制 (RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。RLC层的功能可以通过MAC层的功能块实现。第二层的分组数据汇聚协议 (PDCP)层执行报头压缩功能，以在具有相对小的带宽的无线电接口中对于互联网协议(IP)分组，诸如IP版本4(IPv4)分组或者IP版本6(IPv6)分组的有效传输减少不必要的控制信息。
位于第三层的底部的无线电资源控制(RRC)层仅在控制面中被定义。RRC层与无线电承载(RB)的配置、重新配置和释放相关地控制逻辑信道、传输信道和物理信道。RB指的是第二层在UE和 E-UTRAN之间提供数据传输的服务。为此，UE的RRC层和E-UTRAN 的RRC层互相交换RRC消息。
eNB的一个小区被设置为在诸如1.25、2.5、5、10、15和20MHz 带宽的一个中操作，并且在该带宽中将下行链路或者上行链路传输服务提供给多个UE。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。
用于从E-UTRAN到UE的数据传输的下行链路传输信道包括用于系统信息的传输的广播信道(BCH)、用于寻呼消息的传输的寻呼信道(PCH)，和用于用户业务或者控制消息的传输的下行链路共享信道 (SCH)。下行链路多播和广播服务的业务或者控制消息可以经由下行链路SCH被发送，并且也可以经由单独的下行链路多播信道(MCH) 被发送。
用于从UE到E-UTRAN的数据传输的上行链路传输信道包括用于初始控制消息传输的随机接入信道(RACH)，和用于用户业务或者控制消息传输的上行链路SCH。被定义在传输信道上方，并且被映射到传输信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)和多播业务信道(MTCH)。
图4是示出在E-UMTS系统中使用的物理信道结构的示例的视图。物理信道包括在时间轴上的数个子帧和频率轴上的数个子载波。在此，一个子帧包括时间轴上的多个符号。一个子帧包括多个资源块并且一个资源块包括多个符号和多个子载波。另外，每个子帧可以使用子帧的某些符号(例如，第一符号)的某些子载波用于物理下行链路控制信道(PDCCH)，即，L1/L2控制信道。在图4中，L1/L2控制信息传输区域(PDCCH)和数据区域(PDSCH)被示出。在一个实施例中， 10ms的无线电帧被使用，并且一个无线电帧包括10个子帧。另外，一个子帧包括两个连续的时隙。一个时隙的长度可以是0.5ms。另外，一个子帧包括多个OFDM符号并且多个OFDM符号的一部分(例如，第一符号)可以被用于发送L1/L2控制信息。作为用于发送数据的单位时间的传输时间间隔(TTI)是1ms。
除了特定控制信号或者特定服务数据之外，基站和UE主要使用作为传输信道的DL-SCH经由作为物理信道的PDSCH发送/接收数据。指示PDSCH数据被发送到哪个UE(一个或者多个UE)以及UE如何接收和解码PDSCH数据的信息在被包括在PDCCH中的状态下被发送。
例如，在一个实施例中，利用无线电网络临时标识(RNTI)“A”对特定PDSCH进行CRC掩蔽，并且经由特定子帧使用无线电资源“B” (例如，频率位置)和传输格式信息“C”(例如，传输块大小、调制、编码信息等等)发送关于数据的信息。然后，位于小区中的一个或者多个UE使用其RNTI信息监测PDCCH。并且，具有RNTI“A”的特定的UE读取PDCCH并且然后接收通过PDCCH信息中的B和C指示的 PDSCH。
图5是根据本发明的实施例的通信装置的框图。
在图5中示出的装置可以是适于执行上述机制的用户设备(UE) 和/或eNB，但是其能够是用于执行相同操作的任何装置。
如在图5中所示，装置可以包括DSP/微处理器(110)和RF模块(收发器；135)。DSP/微处理器(110)被电气地与收发器(135)相连接并且对其进行控制。基于其实现和设计者的选择，装置可以进一步包括功率管理模块(105)、电池(155)、显示器(115)、键盘(120)、 SIM卡(125)、存储设备(130)、扬声器(145)以及输入设备(150)。
具体地，图5可以表示包括被配置成从网络接收请求消息的接收器(135)，和被配置成将发送或者接收时序信息发送到网络的发射器 (135)的UE。这些接收器和发射器能够组成收发器(135)。UE进一步包括被连接到收发器(135：接收器和发射器)的处理器(110)。
而且，图5可以表示网络装置，该网络装置包括发射器(135)，其被配置成将请求消息发送到UE；和接收器(135)，其被配置成从 UE接收发送或者接收时序信息。这些发射器和接收器可以组成收发器 (135)。网络进一步包括处理器(110)，其被连接到发射器和接收器。此处理器(110)可以被配置成基于发送或者接收时序信息计算延时。
图6是执行基于竞争的传输的图的示例。
在未加载或者部分加载的网络中对于典型互联网业务减少延时的一种简单而有效的方法是预分配。预分配是一种预调度的形式，其向 UE提供发送UL分组的机会，而不要求UE发送调度请求。同步时的调度请求过程需要10ms，并且这使得LTE不可能支持在原始LTE要求规范25.913中定义的10ms往返(2×5ms单向)延迟的原始RAN延时要求，除非为终端预调度UL资源。
当那些资源块未被用于来自其他UE的实际业务时，在UE有内容要发送的情况下，预分配向他们提供资源块许可。网络的一种可能性是使用可能需要来自UE的一些确认(例如，Ping或者TCP ACK)的下行链路分组来触发这种UL资源的预分配。还能够考虑更通用的方案。
注意，预分配与诸如半持久调度的其他形式的预调度不同。预分配使用PDCCH，以在未被实际业务使用时许可UL资源。另一方面，半持久调度对UE提供常规分配，而不在PDCCH上重复调度。
同时，基于竞争(CB)传输的目标是允许上行链路同步的UE发送上行链路数据，而不预先发送调度请求。这会减少延时和信令开销。对于小数据分组，与预定的数据分组相比，可能存在折衷点，其中在 CB信道上更有效地发送小分组。
CB信道的一般属性是错误率增加，因为数据分组可能彼此冲突。冲突减少信道的最大吞吐量，并且吞吐量对提供的负载变得敏感。如果允许提供的负载增加超过信道容量，则冲突概率迅速增加，系统变得不稳定并且吞吐量降低。因此，至关重要的是，CB传输不干扰无竞争(CF)上行链路传输，并且eNB具有为CB传输分配资源的有效且快速的手段。
实现上述目标的一种方式是仅允许在尚未预留用于CF上行链路传输的上行链路资源块中进行CB传输。用于CB传输的上行链路资源块的动态指配能够通过使用下行链路物理控制信道(PDCCH)来实现。通过使用PDCCH，能够在逐子帧的基础上将CB许可指配给未使用的资源，使得上行链路CF传输的调度不受影响。通过这种方式，能够避免CB资源的静态分配，并且根据上行链路负载，能够动态指配CB资源。
引入基于竞争的无线电网络临时标识符(CB-RNTI)，以识别 PDCCH上的CB上行链路许可。CB上行链路许可能够具有与版本8 UE 相同的格式，即，指定用于上行链路CB传输的资源块、调制编码方案和传输格式。除寻址到其专用C-RNTI的许可之外，版本10UE还可以监听寻址到这些CB-RNTI的CB上行链路许可。在RRC连接建立期间，能够向每个UE广播或用信号发送小区中的可用CB-RNTI。该方案可后向兼容，因为预先的版本10UE不会解码寻址到CB-RNTI的许可。
在使用公共资源时，MAC PDU中需要唯一UE标识符来识别UE。能够将C-RNTI MAC控制元素添加到在CB上行链路资源上发送的每个MAC PDU。
如果UE不具有专用CF许可，则应当仅允许该UE通过CB上行链路许可进行发送。应当仅允许UE针对有限数目的子帧使用CB资源，以改善冲突解决。与CB传输并行地，UE还能够发送调度请求以请求无竞争资源。然而，注意，为了维持单载波上行链路属性，这些不能在同一子帧中来发送。
基于竞争的传输方案能够如图6所示。
关于图6，e节点B通过广播或者专用信令向UE通知可用 CB-RNTI(A)。UE接收CB-RNTI，并且开始监测可用CB许可的PDCCH (B)。e节点B在PDCCH上调度CB许可(C)，以及UE检测CB 许可并且对要发送的数据执行L2&L1处理(D)。UE使用CB许可在 PUSCH上发送数据(E)。
通过所提出的形式，仅对同步的UE支持CB传输。采取这种形式，预期对当前规范的更改会很小，并且将主要影响MAC和RRC规范。如第3部分所呈现的，例如在TCP性能方面存在可感知的增益。
将概念扩展到也覆盖不同步UE将需要对物理层规范的实质性更改。对于不同步UE，传输不适合在子帧边界内，并且将需要保护时间以避免重叠传输。还需要某种形式的前导来同步eNB接收器。将CB 传输方案扩展到不同步UE的增益预计很小。同步UE的增益来自于6 ms差的重复。对于不同步UE，每个事务只有一次，因为在此之后， UE会被同步。因此，我们不认为来自不同步UE的CB传输是一种值得考虑的解决方案。
图7是执行基于竞争的SR过程的图的示例。
在版本8中，经由RRC信令将SR资源和序列分配给UE。当然，较短的SR周期是以较高的PUCCH资源消耗为代价。理论上的SR容量是每PRB 18个UE，如果支持180个UE，则PRB的数目等于 180/18＝10。如果在1ms的SR周期内假设10MHz带宽，则20％的资源将用于SR，这是很重的控制信道负担。因此，我们提议考虑在一个以上UE之间共享SR资源。
图7图示出如何能够共享SR。eNB通过RRC信令为几个UE配置相同的SR资源(S701)。UE使用经配置的SR资源向eNB发送SR (S703)。如果没有冲突SR，则eNB分配PUSCH许可(S705)。UE 在PUSCH上发送上行链路数据(S707)。
能够考虑两个选项来启用共享SR。
选项1是将UL许可寻址到为每组共享UE配置的新的SR-RNTI (共享的SR RNTI)。选项2是将PUCCH格式1a和/或格式1b用于 SR。例如，当使用格式1a时，能够识别2个UE；对于格式1b，能够识别4个UE。在eNB使用格式1a和/或1b接收到SR之后，能够向所识别的UE分配常规的UL许可。
现在，我们讨论当在一个以上UE在TTI(冲突)中使用相同的 PUCCH-SR资源时的处理。
对于选项1，eNB可能无法判断何时发生PUCCH-SR冲突；它为 UL传输许可资源，并且供一个以上UE使用。PUSCH传输将会失败。在这种情况下，eNB可能向共享该资源的每个UE的C-RNTI提供许可，或者不采取任何动作。如果在发送SR之后没有接收到任何UL许可，而需要应用一定(随机的或UE特定的)延迟，则UE可以再次发送SR，以避免与会同时发送SR的另一个UE持续冲突。这种解决方案的效率取决于UL许可中所选的MCS的冲突概率和鲁棒性程度：(即，如果 MCS是非常鲁棒的，则第一非冲突传输通常被成功解码，因此能够假设失败的传输是因冲突所致)。
对于选项2，SR冲突可能导致eNB处的DTX检测，因此不给予上行链路许可。UE行为能够与选项1的相似。可进一步研究eNB是否能够区分接收冲突或者接收强干扰。如果eNB能够区分，则能够分别为共享冲突资源的全部UE分配UL资源，这有助于减少因冲突后的退避所致的访问延迟。
基于上述分析，似乎选项2提供比选项1更简单、资源更有效的 SR冲突处理机制。此外，在选项2中无需新的SR-RNTI。
在发生PUCCH-SR冲突的情况下，这两个选项皆为低效，但是，如果SR周期很短，并且少数几个UE共享它，则冲突概率仍然保持很低。
将共享PUCCH-SR过程与CB-PUSCH进行比较，我们得出结论，当eNB具有未使用的PUSCH资源时，CB-PUSCH提供最佳的延迟性能。当加载网络时，共享SR是优选的。
图8是执行基于竞争的传输的图的示例。
因为UE不需要发送专用SR(D-SR)并且等待eNB作出响应，因此在假定基于竞争的资源可用于每个TTI的情况下，基于竞争的传输与1ms的SR周期之间可能存在3ms差。利用专用的预分配能够实现相同的性能，但在每个TTI中，为每个UE分配专用的资源将极为昂贵。与SR相关联的基于竞争的传输提供一种有意义的折中方案，其中共享预分配的资源，并且经由D-SR完成对使用该预分配的资源的UE 的识别。在图8中示出与SR相关联的基于竞争的传输的基本过程。
eNB利用D-SR和共享的资源来配置UE(S801)。在UL数据到达时，UE在共享的资源上“同时”发送SR和TB，而不等待专用的UL 许可(S803)。基于所接收的SR，eNB能够使用基于竞争的资源来识别UE。当eNB接收到一个以上链接到相同资源的SR时，这意味着发生冲突，无论TB是否被正确解码，都对TB进行ACK,并且向发送SR 的每个UE给予专用许可，即退回到R8/9；(针对冲突情况，经ACK 的TB会依赖于RLC重传)。当eNB仅接收到链接到相同资源的一个 SR时，没有冲突，如果TB未被正确解码，则为NACK，否则为ACK。因此，从UE的角度来看，正常的R8/9HARQ仍然适用(S805)。
具有不同资源的自适应重传可行，因为利用SR标识UE，这将减少基于竞争的资源的负载(S807)。
同时，资源使用效率是在PUSCH上进行基于竞争的传输所引起的主要问题之一，因为需要使用非常保守的MCS来保证覆盖。考虑到 RLC报头(至少1～2个字节)+具有要被添加用于UE身份的一个字节的MAC报头以及可能的BSR(2～4个字节)，针对大多提及的典型 TCPACK情形的TB的基于竞争的资源会需要3～4个PRB(一个具有最保守MCS的PRB为16位TBS)；而如果使用适当MCS的专用许可(一个PRB至多为712位TBS)，则需要更少的资源来容纳TB。如果要保留几个基于竞争的资源以减少冲突概率，则专用许可的容量将会受到显著影响，这使得3ms的延迟减少优化成为相当昂贵的方案。
此外，正常的HARQ操作可能无法工作，因为在接收到NACK时来自UE的重传不起作用，或者甚至如果因冲突而解码失败会使情况更糟，并且eNB难以(如果不是不可能)对在基于竞争的资源上发送的 TB进行软组合；而ACK不能被解释为ACK，因为其可能是用于其他UE的ACK。没有HARQ使资源效率更差，因为将会需要更加保守的 MCS才能确保仅在针对小区边缘UE的一个传输内TB能够被解码。
图9是用于UE侧的MAC结构概览的图。
MAC层处理逻辑信道复用、混合ARQ重传以及上行链路和下行链路调度。当使用载波聚合时，它还负责跨多个分量载波复用/解复用数据。
MAC以逻辑信道的形式向RLC提供服务。逻辑信道由其携带信息的类型来定义，并且通常被分类为用于传输操作LTE系统所需的控制和配置信息的控制信道或者用于用户数据的业务信道。为LTE指定的逻辑信道类型的集合包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、专用控制信道(DCCH)、多播控制信道(MCCH)、专用业务信道(DTCH)、多播业务信道(MTCH)。
从物理层，MAC层以传输信道的形式使用服务。传输信道由通过无线电接口如何发送信息以及具有什么特性来定义。传输信道上的数据被组织成传输块。在每个传输时间间隔(TTI)中，在不存在空间复用的情况下，至多一个动态大小的传输块通过无线电接口发送到终端/ 从终端发送。在空间复用(MIMO)的情况下，每个TTI能够存在多达两个传输块。
与每个传输块相关联的是传输格式(TF)，指定如何通过无线电接口发送传输块。传输格式包括关于传输块大小、调制和编码方案以及天线映射的信息。通过改变传输格式，MAC层能够由此实现不同的数据速率。因此，速率控制也被称为传输格式选择。
为了支持优先级处理，每个逻辑信道具有其自身RLC实体的多个逻辑信道能够通过MAC层复用成一个传输信道。在接收器处，MAC 层处理对应的解复用，并且将RLC PDU转发到它们各自的RLC实体，用于依序传递以及由RLC处理的其他功能。为了支持在接收器处进行解复用，使用MAC。对于每个RLC PDU，在MAC报头中存在相关联的子报头。子报头包含RLCPDU起源的逻辑信道(LCID)的标识以及PDU的长度(以字节为单位)。还存在标志，指示这是否为最后子报头。一个或几个RLC PDU与MAC报头一起并且视需要填充以满足调度的传输块大小，形成一个转发到物理层的传输块。
除不同逻辑信道的复用之外，MAC层还能够将所谓的MAC控制元素插入传输块，以通过传输信道来发送。MAC控制元素被使用于带内控制信令，例如，定时提前命令和随机接入响应。利用LCID字段中的保留值来识别控制元素，其中LCID值指示控制信息的类型。
另外，对于具有固定长度的控制元素，去除子报头中的长度字段。
在载波聚合的情况下，MAC复用功能还负责处理多个分量载波。载波聚合的基本原理是独立处理物理层中的分量载波，包括控制信令、调度和混合ARQ重传，而载波聚合对RLC和PDCP不可见。因此，载波聚合主要见于MAC层中，其中包括任何MAC控制元素的逻辑信道被复用，以每分量载波形成一个(在空间复用的情况下为两个)传输块，每个分量载波具有其自身的混合ARQ实体。
在用于具有配置的上行链路的每个服务小区的MAC实体上存在一个HARQ实体，其保持多个并行HARQ进程，允许传输连续地进行，同时等待对先前传输的成功或不成功接收的HARQ反馈。
当物理层被配置用于上行链路空间复用时，存在与给定TTI相关联的两个HARQ进程。否则，存在与给定TTI相关联的一个HARQ进程。
在给定的TTI，如果为TTI指示上行链路许可，则HARQ实体识别应该发生传输的HARQ进程。其还将接收到的由物理层中继的 HARQ反馈(ACK/NACK信息)、MCS和资源路由到适当的HARQ 进程。
对于每个TTI，HARQ实体将识别与该TTI相关联的HARQ进程。并且对于每个识别的HARQ进程，如果已经针对该进程和该TTI指示上行链路许可：
-如果接收到的许可没有被寻址到PDCCH上的临时C-RNTI并且如果相关联的HARQ信息中提供的NDI与该HARQ进程的先前传输中的值相比已被切换；或者
-如果在C-RNTI的PDCCH上接收到上行链路许可并且所识别的进程的HARQ缓冲器为空；或者
-如果在随机接入响应中接收上行链路许可，则如果在Msg3缓冲器中存在MAC PDU并且在随机接入响应中接收到上行链路许可，则 UE将获得从Msg3缓冲器发送的MAC PDU。或者，如果在Msg3缓冲器中不存在MAC PDU并且在随机接入响应中接收到上行链路许可，则UE将获得从“复用和组装”实体发送的MAC PDU。
并且UE将MAC PDU和上行链路许可以及HARQ信息递送到所识别的HARQ进程，并指示所识别的HARQ进程以触发新的传输。
否则，UE将向所识别的HARQ进程递送上行链路许可和HARQ 信息(冗余版本)，并且指示所识别的HARQ进程以生成自适应重传。
否则，如果此HARQ进程的HARQ缓冲器不为空，则UE将指示所识别的HARQ进程以生成非自适应重传。
当与先前传输中的值相比较确定NDI是否已经被切换时，MAC 实体将忽略在其临时的C-RNTI的PDCCH上的所有上行链路许可中接收的NDI。
每个HARQ进程与HARQ缓冲器相关联。
每个HARQ进程应保持指示当前在缓冲器中对于MAC PDU已经发生的传输的数目的状态变量CURRENT_TX_NB、和指示当前在该缓冲器中针对MAC PDU的HARQ反馈的状态变量HARQ_FEEDBACK。当HARQ进程建立时，CURRENT_TX_NB应初始化为0。
冗余版本的序列为0、2、3、1。变量CURRENT_IRV是冗余版本序列的索引。此变量是更新的模4。
在资源上以及利用在PDCCH或随机接入响应上指示的MCS执行新的传输。在资源上，以及如果提供，利用PDCCH上指示的MCS执行自适应重传。在与最后进行的传输尝试所使用的相同的资源上和利用相同的MCS执行非自适应重传。
MAC实体通过RRC配置有最大数量的HARQ传输和最大数量的 Msg3HARQ传输，分别为：maxHARQ-Tx和maxHARQ-Msg3Tx。对于除存储在Msg3缓冲器中的MAC PDU的传输之外的所有HARQ进程和所有逻辑信道上的传输，最大传输数目应被设置为maxHARQ-Tx。对于存储在Msg3缓冲器中的MAC PDU的传输，最大传输数目应被设置为maxHARQ-Msg3Tx。
当接收到针对该TB的HARQ反馈时，HARQ进程应将 HARQ_FEEDBACK设置为接收到的值。
如果HARQ实体请求新传输，则HARQ进程将CURRENT_TX_NB 设置为0，将CURRENT_IRV设置为0，将MAC PDU存储在相关联的 HARQ缓冲器中，存储从HARQ实体接收到的上行链路许可，将 HARQ_FEEDBACK设置为NACK，并生成如下所述的传输。
如果HARQ实体请求重传，则HARQ进程应将CURRENT_TX_NB 增加1，并且如果HARQ实体请求自适应重传，则UE将存储从HARQ 实体接收到的上行链路许可，将CURRENT_IRV设置为对应于在 HARQ信息中提供的冗余版本值，将HARQ_FEEDBACK设置为 NACK，并生成如下所述的传输。否则如果HARQ实体请求非自适应重传，则如果HARQ_FEEDBACK＝NACK，UE将生成如下所述的传输。
为了生成传输，如果从MSg3缓冲器获得MAC PDU；或者如果在发送时没有测量间隙，并且在重传的情况下，重传不与在该TTI中从 Msg3缓冲器获得的MAC PDU的传输相冲突，则HARQ进程将指示物理层根据存储的上行链路许可证生成与CURRENT_IRV值对应的冗余版本的传输，并将CURRENT_IRV增加1。另外，只有当存在用于该传输的HARQ反馈接收时的测量间隙，以及只有当没有从Msg3缓冲器获得MAC PDU时，在用于该传输的HARQ传输反馈接收时UE将 HARQ_FEEDBACK设置为ACK。
在执行上述动作之后，如果CURRENT_TX_NB＝最大传输次数-1，则HARQ进程将刷新HARQ缓冲器。
图10示出了ACK/NACK(A/N)定时(或HARQ定时)。
参考图10，UE可以在M个DL子帧(SF)(S1002_0到 S1002_M-1)(M≥1)中接收一个或多个PDSCH信号。根据传输模式，每个PDSCH信号可以包括一个或多个(例如，2个)传输块(TB)。尽管图10中未示出，也可以在步骤S1002_0至S1002_M-1中接收指示 SPS释放的PDCCH信号。当在M个DL子帧中存在PDSCH信号和/ 或SPS释放PDCCH信号时，UE通过用于ACK/NACK传输的过程(例如，ACK/NACK(有效载荷)生成，ACK/NACK资源分配等)在与 M个DL子帧相对应的一个UL子帧中发送ACK/NACK(S1004)。ACK /NACK包括关于步骤S1002_0至S1002_M-1中的PDSCH信号和/或 SPS释放PDCCH信号的应答信息。
虽然基本上在PUCCH上发送ACK/NACK，但是如果在ACK/ NACK传输定时存在PUSCH传输，则在PUSCH上发送ACK/NACK。如果为UE配置多个CC，则仅在PCC中发送PUCCH，并且在调度的 CC中发送PUSCH。可以使用各种PUCCH格式进行ACK/NACK传输。此外，可以使用诸如ACK/NACK捆绑，ACK/NACK信道选择等的各种方案来减少要以PUCCH格式发送的ACK/NACK比特的数量。
在现有技术中，UE经由专用UL资源发送UL数据，并且UE可以基于HARQ反馈知道传输结果。然而，对于基于竞争的PUSCH (CB-PUSCH)传输，UE不能知道传输结果，因为多个UE可以在相同的CB-PUSCH资源上发送UL数据，并且HARQ反馈不能区分在 CB-PUSCH资源上发送UL数据的UE。
UE必须尽早知道关于CB-PUSCH的传输结果，以便快速地执行 UL数据的重传。
图11是根据本发明的实施例的在无线通信系统中确定基于竞争的PUSCH的传输结果的概念图。
在一个或多个子帧中，UE被配置有基于竞争的许可(CB许可) (S1101)。CB许可意指给UE配置发送UL分组的机会而不需要UE 发送调度请求的许可。CB许可是在其上允许至少两个UE向eNB发送MAC PDU的时间-频率资源。也就是说，CB许可是与两个或更多个 UE共享的资源。
优选地，CB许可仅用于同步的UE，以便在不事先发送调度请求的情况下发送上行链路数据。
优选地，CB许可仅对应于尚未被保留用于专用上行链路传输的上行链路资源(即，使用传统的上行链路许可执行专用上行链路传输)，使得基于CB许可的传输不干扰专用上行链路传输。
UE使用CB许可发送CB-PUSCH(S1103)。
为了使eNB知道哪个UE在CB许可上发送CB-PUSCH，UE在通过CB许可发送的MAC PDU中包括其标识符，例如，C-RNTI。
当UE使用CB许可发送CB-PUSCH时，UE启动CB定时器 (S1105)。
优选地，CB定时器的值由RRC配置。eNB能够通过RRC消息向 UE用信号发送CB定时器的值。
优选地，按照CB许可或按照UE配置CB定时器的值。
当CB定时器正在运行时，UE在每个子帧中保持监视来自eNB 的ACK指示(S1107)。
如果在CB定时器正在运行时UE从eNB接收到ACK指示，则 UE判定CB许可上的CB-PUSCH的传输是成功的，并停止和/或重置CB定时器(S1109)。
当UE从eNB接收到ACK指示时，UE丢弃在CB许可上发送的 CB-PUSCH，并且生成要在CB许可上发送的新CB-PUSCH(S1111)。
如果UE直到CB定时器期满没有从eNB接收到ACK指示，则 UE判定CB许可上的CB-PUSCH的传输失败，重发CB-PUSCH并且重置CB-定时器(S1113)。
当UE判定使用CB许可的CB-PUSCH传输失败时，UE使用CB 许可重发CB-PUSCH或者UE发起缓冲器状态报告(BSR)、调度请求(SR)或随机接入(RA)过程以获得UL许可(S1115)。
优选地，当UE在CB许可上重发CB-PUSCH时。
优选地，CB-PUSCH的ACK指示由以下形式之一提供：i)接收由CB-RNTI掩蔽的PDCCH。CB-RNTI和CB许可之间存在一对一的映射关系。映射关系由RRC配置，ii)接收由C-RNTI掩蔽的PDCCH，或iii)接收由C-RNTI掩蔽的PDCCH，并且相应的PDSCH包括用于新传输的UL许可。
图12是根据本发明的实施例的在无线通信系统中确定基于竞争的PUSCH的传输结果的示例。
eNB为一组UE配置CB许可。CB许可被配置在具有固定大小的至少一个子帧中(S1201)。
UE生成MAC PDU并且使用CB许可向eNB发送MAC PDU (S1203)并且定时器启动(S1205)。但是MAC PDU的传输失败。
当定时器运行时UE监视由eNB发送的ACK指示，并且如果UE 直到定时器期满没有从eNB接收到ACK指示则认为使用CB许可的 MAC PDU传输失败(S1207)。
UE使用CB许可向eNB重发MAC PDU(S1209)。
图13是根据本发明的实施例的在无线通信系统中确定基于竞争的PUSCH的传输结果的概念图。
在一个或多个子帧中UE配置有基于竞争的许可(CB许可) (S1301)。CB许可意指给UE配置不需要UE发送调度请求而发送 UL分组的机会的许可。CB许可是在其上允许至少一个UE向eNB发送MAC PDU的时间-频率资源。也就是说，CB许可是与两个或更多个 UE共享的资源。
优选地，CB许可仅用于同步的UE，以便在不事先发送调度请求的情况下发送上行链路数据。
优选地，CB许可仅对应于尚未被保留用于专用上行链路传输的上行链路资源(即，使用传统的上行链路许可执行专用上行链路传输)，使得基于CB许可的传输不干扰专用上行链路传输。
为了使eNB获知哪个UE使用CB许可发送CB-PUSCH，UE在通过CB许可发送的MAC PDU中包括其标识符，例如，C-RNTI。
eNB给UE配置有映射到执行CB-PUSCH传输的子帧的任何子帧 (S1303)。
UE使用CB许可发送CB-PUSCH(S1305)，并且在映射到执行 CB-PUSCH传输的子帧的任何一个子帧中监视来自eNB的ACK指示 (S1307)。
优选地，每个CB许可与在一个或多个特定子帧上发送的ACK指示相关联。特定子帧由RRC配置。eNB能够通过RRC消息用信号发送用于每个CB许可的特定子帧。特定子帧是映射到执行CB-PUSCH 传输的子帧的任何子帧。
如果UE在特定子帧之一中从eNB接收到ACK指示，则UE判定 CB许可上的CB-PUSCH的传输成功，并停止和/或重置CB定时器 (S1309)。
当UE从eNB接收到ACK指示时，UE丢弃使用CB许可发送的 CB-PUSCH，并且生成要在CB许可上发送的新的MAC PDU(S1311)。
如果UE在任何特定子帧中没有从eNB接收到ACK指示，则UE 判定CB许可上的CB-PUSCH的传输失败，重发CB-PUSCH并且重置 CB-定时器(S1313)。
当UE判定使用CB许可的CB-PUSCH传输失败时，UE使用CB 许可重发CB-PUSCH或者UE发起缓冲器状态报告(BSR)、调度请求(SR)或随机接入(RA)过程以获得UL许可(S1315)。
优选地，当UE使用CB许可重发CB-PUSCH时。
优选地，CB-PUSCH的ACK指示由以下形式之一提供：i)接收由CB-RNTI掩蔽的PDCCH。CB-RNTI和CB许可之间存在一对一的映射关系。映射关系由RRC配置，ii)接收由C-RNTI掩蔽的PDCCH，或iii)接收由C-RNTI掩蔽的PDCCH，并且相应的PDSCH包括用于新传输的UL许可。
在下文中所描述的本发明的实施例是本发明的元素和特征的组合。除非另外提到，否则元素或特征可以被认为是选择性的。可以在不与其它元素或特征组合的情况下实践每个元素或特征。此外，可以通过组合元素和/或特征的部分来构造本发明的实施例。可以重新排列在本发明的实施例中所描述的操作顺序。任何一个实施例的一些构造都可以被包括在另一实施例中，并且可以用另一实施例的对应构造来替换。对本领域的技术人员而言显而易见的是，在所附权利要求中未被明确彼此引用的权利要求可以以组合方式呈现为本发明的实施例，或者通过在本申请被提交之后的后续修改作为新的权利要求被包括。
在本发明的实施例中，可以通过BS的上节点执行被描述为通过 BS执行的特定操作。即，显而易见的是，在由包括BS的多个网络节点组成的网络中，为了与MS通信而执行的各种操作可以由BS或除了该BS之外的网络节点来执行。术语“eNB”可以用术语“固定站”、“节点B”、“基站(BS)”、“接入点”等来替换。
可以通过例如硬件、固件、软件或其组合的各种手段来实现上述实施例。
在硬件配置中，可以通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现根据本发明实施例的方法。
在固件或软件配置中，可以以执行上述功能或操作的模块、过程、功能等的形式来实现根据本发明的实施例的方法。软件代码可以被存储在存储器单元中并且由处理器来执行。存储器单元可以位于处理器的内部或外部，并且可以经由各种已知的装置将数据发送到处理器和从处理器接收数据。
本领域的技术人员将理解的是，在不脱离本发明的本质特性的情况下，可以以除了在此阐述的特定方式以外的其它特定方式来执行本发明。上述实施例因此在所有方面都被解释成说明性的而不是限制性的。本发明的范围应该由所附权利要求来确定，而不是由上述描述来确定，并且旨在将落入所附权利要求的含义内的所有改变包括在其中。
工业实用性
虽然已经围绕被应用于3GPP LTE系统的示例描述了上述方法，但是除3GPP LTE系统之外本发明可适用于各种无线通信系统。

Claims (16)

1.一种在无线通信系统中用户设备(UE)操作的方法，所述方法包括：
使用基于竞争的(CB)许可向e-节点B(eNB)发送媒体接入控制(MAC)协议数据单元(PDU)；
当所述UE使用所述CB许可发送所述MAC PDU时，启动定时器；
当所述定时器运行时，监视由所述eNB发送的确认(ACK)指示；
如果所述UE直到所述定时器期满没有从所述eNB接收到所述ACK指示，则认为使用所述CB许可的所述MAC PDU传输失败；以及
执行与使用所述CB许可的所述MAC PDU传输失败相对应的故障过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述定时器正在运行时，所述UE在每个子帧中保持监视来自所述eNB的所述ACK指示。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述ACK指示包括由与所述CB许可相关联的基于竞争的无线电网络临时标识符(CB-RNTI)掩蔽的物理下行链路控制信道(PDCCH)的接收、或由小区-RNTI(C-RNTI)掩蔽的PDCCH的接收、或由C-RNTI掩蔽的PDCCH的接收中的一个，并且相应的物理下行链路共享信道(PDSCH)包括用于新的传输的UL许可。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述故障过程包括所述UE使用用于所述eNB的所述CB许可重发所述MAC PDU。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述故障过程包括所述UE发起缓冲器状态报告(BSR)、调度请求(SR)或随机接入(RA)过程以获得UL许可。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，当接收到所述ACK指示时，所述定时器被停止或重置。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述UE从所述eNB接收到ACK指示时，所述UE丢弃使用所述CB许可发送的所述MACPDU，并且生成要使用CB许可发送的新的MAC PDU。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，按照所述UE或者按照所述CB许可配置所述定时器。
9.一种在无线通信系统中操作的用户设备(UE)，所述UE包括：
射频(RF)模块；和
处理器，所述处理器被配置成：
控制所述RF模块，
使用基于竞争的(CB)许可将媒体接入控制(MAC)协议数据单元(PDU)发送到e-节点B(eNB)；
当所述UE使用CB许可发送所述MAC PDU时，启动定时器；
当所述定时器正在运行时，监视由所述eNB发送的确认(ACK)指示；
如果所述UE直到所述定时器期满没有从所述eNB接收到所述ACK指示，则认为使用所述CB许可的所述MAC PDU传输失败；并且
执行与使用所述CB许可的所述MAC PDU传输失败相对应的故障过程。
10.根据权利要求9所述的UE，其中，当所述定时器正在运行时，所述UE在每个子帧中保持监视来自于所述eNB的所述ACK指示。
11.根据权利要求9所述的UE，其中，所述ACK指示包括由与所述CB许可相关联的基于竞争的无线电网络临时标识符(CB-RNTI)掩蔽的物理下行链路控制信道(PDCCH)的接收、或由小区-RNTI(C-RNTI)掩蔽的PDCCH的接收、或由C-RNTI掩蔽的PDCCH的接收中的一个，并且相应的物理下行链路共享信道(PDSCH)包括用于新的传输的UL许可。
12.根据权利要求9所述的UE，其中，所述故障过程包括所述UE使用用于所述eNB的所述CB许可重发所述MAC PDU。
13.根据权利要求9所述的UE，其中，所述故障过程包括所述UE发起缓冲器状态报告(BSR)、调度请求(SR)或随机接入(RA)过程以获得UL许可，而不是重发所述MAC PDU。
14.根据权利要求9所述的UE，其中，当接收到所述ACK指示时，所述定时器被停止或重置。
15.根据权利要求9所述的UE，其中，当所述UE从所述eNB接收到ACK指示时，所述UE丢弃使用所述CB许可发送的所述MAC PDU，并且生成要使用CB许可发送的新的MAC PDU。
16.根据权利要求9所述的UE，其中，按照所述UE或者按照所述CB许可配置所述时间。
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