專利名稱：在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送控制信號的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及在無線通信系統(tǒng)中發(fā) 送控制信號的方法。
背景技術：
在寬帶無線通信系統(tǒng)中，為了在有限的無線資源下使效率最大化， 提供了在時域、空間域及頻域中更有效地發(fā)送數(shù)據(jù)的方法。正交頻分復用(OFDM， orthogonal frequency division multiplexing) 使用多個正交子載波。此外，OFDM利用了快速傅立葉逆變換(IFFT) 與快速傅立葉變換(FFT)之間的正交性。發(fā)射機通過執(zhí)行IFFT來發(fā)送 數(shù)據(jù)。接收機通過對接收到的信號執(zhí)行FFT來恢復原始數(shù)據(jù)。發(fā)射機利 用IFFT來將多個子載波進行合并，而接收機利用FFT來對多個子載波進 行分離。根據(jù)OFDM，能夠在寬帶信道的頻率選擇性衰落環(huán)境中降低接 收機的復雜度，并且，在頻域中利用隨著子載波而不同的信道特性來執(zhí) 行選擇性調(diào)度時，能夠提高頻譜效率。正交頻分多址(OFDMA， orthogonal frequency division )是基于OFDM的多址方案。根據(jù)OFDMA，可以通過將不同的子載波分配給多個用戶來提高無線資源的效率。為了在空間域中使效率最大化，基于OFDM/OFDMA的系統(tǒng)采用了 多天線技術，多天線技術通過在空間域中生成多個時域/頻域，而用作為 適于高速多媒體數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g。基于OFDM/OFDMA的系統(tǒng)還使用信 道編碼方案(用于在時域中有效地使用資源)、調(diào)度方案(其利用多個用 戶的信道選擇性特性)、以及適于分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕旌献詣又貍髡埱?(HARQ)方案等。為了實施用于實現(xiàn)高速分組傳輸?shù)母鞣N發(fā)送或接收方法，在時域、 空間域和頻域上傳輸控制信號是關鍵且必不可少的因素。用于發(fā)送控制4信號的信道稱作控制信道。上行控制信號可以有多種，諸如作為對下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻憫目隙ù_認(ACK) /否定確認(NACK)信號、指示下 行信道質(zhì)量的信道質(zhì)量指示符(CQI， channel quality indicator)、預編碼 矢巨陣索弓i (PMI， precoding matrix index)、秩指示符(RI， rank indicator)等。通常，控制信道所使用的時間/頻率資源比數(shù)據(jù)信道所使用的時間/ 頻率資源更有限。需要反饋無線信道的狀態(tài)信息，以提高系統(tǒng)的頻譜效 率及多用戶分集增益。因此，當反饋大尺寸的數(shù)據(jù)時，必須有效地設計 控制信道。此外，必須將控制信道設計為具有良好的峰均功率比(PAPR) /立方量度(CM， cubicmetric)特性，以減少用戶設備中的功耗。存在對能夠保持良好PAPR/CM特性并同時提高傳輸容量的控制信 道結構的需求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了 一種使用所分配的時間/頻率資源來同時發(fā)送不同控 制信號的方法。本發(fā)明還提供了一種通過控制信道來發(fā)送多個控制信號的方法。 在一個方面， 一種在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送控制信號的方法包括以下 步驟在時隙中將第一控制信號與第二控制信號進行復用，該時隙在時 域中包括多個正交頻分復用(OFDM)符號，該多個OFDM符號被分成 多個數(shù)據(jù)OFDM符號和多個基準信號(RS) OFDM符號，該多個數(shù)據(jù) OFDM符號用于發(fā)送所述第一控制信號，該多個RS OFDM符號用于發(fā) 送RS，其中，在頻域中通過基本序列對所述第一控制信號進行擴頻之后 將所述第一控制信號映射到所述多個數(shù)據(jù)OFDM符號，將所述RS映射 到所述多個RS OFDM符號，將所述第二控制信號映射到所述多個RS OFDM符號中的至少一個RS OFDM符號；以及在所述時隙中發(fā)送所述 第一控制信號及所述第二控制信號。子幀可以包括兩個時隙，并且該子幀中的兩個時隙中的各個時隙可 以使用不同的子載波。所述第一控制信號可以是表示下行信道狀態(tài)的信道質(zhì)量指示符(CQI)，所述第二控制信號可以是用于混合自動重傳請求(HARQ)的 肯定確認(ACK) /否定確認(NACK)信號。所述時隙可以包括五個數(shù)據(jù)OFDM符號和兩個RS OFDM符號，并 且所述兩個RS OFDM符號彼此不連續(xù)?？梢詫⑺龅诙刂菩盘栍成涞?所述時隙中的最后一個RS OFDM符號。所述第一控制信號可以使用四相相移鍵控(QPSK)調(diào)制，所述第二 控制信號可以使用QPSK或二相相移鍵控(BPSK)調(diào)制。在另一方面， 一種在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送控制信號的方法包括以下 步驟在上行控制信道中發(fā)送第一控制信號和第二控制信號，使用時隙 來發(fā)送所述上行控制信道，該時隙包括多個OFDM符號，其中，將所述 第二控制信號與用于第一控制信號的RS進行復用，在所述上行控制信道 上在不同的OFDM符號中發(fā)送所述第一控制信號與所述RS，并且，在用 于所述RS的多個OFDM符號中的一個OFDM符號中與所述RS —起發(fā) 送所述第二控制信號，其中，所述第一控制信號使用QPSK調(diào)制，所述 第二控制信號使用QPSK調(diào)制或BPSK調(diào)制。在另一方面， 一種在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送控制信號的方法包括以下 步驟對承載第一控制信號和第二控制信號的上行控制信道進行設置， 其中，在所述上行控制信道上在不同的OFDM符號中發(fā)送所述第一控制 信號與RS，并且，將所述第二控制信號與所述RS進行復用；以及在所 述上行控制信道上發(fā)送所述第一控制信號和所述第二控制信號。本發(fā)明的有益效果是能夠增大上行控制信道的傳輸容量，并且可以 保持峰均功率比(PAPR) /立方量度(CM)特性。


圖l示出了無線通信系統(tǒng)。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的發(fā)射機的框圖。 圖3示出了無線幀的示例性結構。 圖4示出了示例性子幀。圖5示出了信道質(zhì)量指示符(CQI)信道的結構。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的控制信道的結構。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的控制信道的結構。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的控制信道的結構。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的控制信道的結構。圖IO示出了當分配了多個資源塊時的控制信號傳輸?shù)囊粋€示例。圖11示出了當分配了多個資源塊時的控制信號傳輸?shù)牧硪皇纠?。圖12示出了當分配了多個資源塊時的控制信號傳輸?shù)囊粋€示例。圖13是示出了生成映射到保留子載波的保留信號的方法的流程圖。圖14示出了使用長擴頻碼的控制信號傳輸?shù)囊粋€示例。圖15示出了 ACK/NACK信道的結構。
具體實施方式
圖1示出了無線通信系統(tǒng)?？梢詮V泛地部署這種無線通信系統(tǒng)，以 提供諸如語音、分組數(shù)據(jù)等各種通信服務。參照圖1，無線通信系統(tǒng)包括基站(BS)20及至少一個用戶設備(UE) 10。 UE10可以是固定的或移動的，并可以用其它術語來表示UEIO，諸 如移動臺(MS)、用戶終端(UT)、用戶臺(SS)、無線設備等。BS 20 通常是與UE IO進行通信的固定站，并且可以用其它術語來表示BS20， 諸如節(jié)點B、基站收發(fā)機系統(tǒng)(BTS)、接入點等。在BS20的覆蓋范圍內(nèi)存在一個或更多個小區(qū)。以下，將"下行鏈路"定義為從BS 20到UE 10的通信鏈路，將"上 行鏈路"定義為從UE IO到BS 20的通信鏈路。在下行鏈路中，發(fā)射機 可以是BS20的一部分，接收機可以是UE10的一部分。在上行鏈路中， 發(fā)射機可以是UE 10的一部分，接收機可以是BS 20的一部分。 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的發(fā)射機的框圖。 參照圖2，發(fā)射機100包括發(fā)射(Tx)處理器IIO、執(zhí)行離散傅立葉 變換(DFT)的DFT單元120以及執(zhí)行快速傅立葉逆變換(IFFT)的IFFT 單元130。 DFT單元120對由Tx處理器110處理后的數(shù)據(jù)執(zhí)行DFT，并輸出頻域符號。輸入至DFT單元120的數(shù)據(jù)可以是控制信號和/或用戶數(shù) 據(jù)。IFFT單元130對接收到的頻域符號執(zhí)行IFFT，并輸出Tx信號。Tx 信號是時域信號，通過Tx天線190來發(fā)射Tx信號。將從IFFT單元130 輸出的時域符號稱作正交頻分復用(OFDM)符號。因為在DFT擴頻之 后執(zhí)行IFFT，因此也將從IFFT單元130輸出的時域符號稱作單載波頻分 多址(SC-FDMA)符號。SC-FDMA是一種通過在IFFT單元130的前一 級執(zhí)行DFT來實現(xiàn)擴頻的方案，其在降低了峰均功率比(PAPR) /立方 量度(CM)方面優(yōu)于OFDM。圖3示出了無線幀的示例性結構。參照圖3，無線幀包括10個子幀。 一個子幀可包括兩個時隙。 一個 時隙可以在時域中包括多個OFDM符號，并且在頻域中包括至少一個子 載波。時隙是時域中無線資源分配的單位。例如， 一個時隙可包括7個 或6個OFDM符號。由時域中的時隙及頻域中的多個子載波來定義"資 源塊"，資源塊是無線資源分配的基本單位。以下，假設由一個時隙和12 個子載波來定義一個資源塊。僅出于示例性的目的而示出了無線幀的結構，因此，包括在無線幀 中的子幀數(shù)量、或者包括在子幀中的時隙數(shù)量、或者包括在時隙中的 OFDM符號數(shù)量并不限于此。圖4示出了示例性子幀。子幀可以是使用SC-FDMA的上行子幀。 將用于發(fā)送一個子幀的時間定義為傳輸時間間隔(TTI)。參照圖4，可以將上行子幀分成兩個部分，即，控制區(qū)域和數(shù)據(jù)區(qū) 域。由于控制區(qū)域與數(shù)據(jù)區(qū)域使用不同的頻帶，因此實現(xiàn)了頻分復用 (FDM)?？刂茀^(qū)域僅用于發(fā)送控制信號，并被分配給控制信道。數(shù)據(jù)區(qū)域用 于發(fā)送數(shù)據(jù)，并被分配給數(shù)據(jù)信道。控制信道發(fā)送控制信號。數(shù)據(jù)信道 發(fā)送用戶數(shù)據(jù)和/或控制信號?？梢詫⒖刂菩诺篮蛿?shù)據(jù)信道設置在一個子 幀內(nèi)。但是，為了保持單載波特性，不能在一個子幀內(nèi)由--個UE同時發(fā) 送控制信道及數(shù)據(jù)信道?？刂菩诺揽梢苑Q為物理上行控制信道(PUCCH)。 數(shù)據(jù)信道可以稱 物理上行共享信道(PUSCH)。控制信號的示例包括用于混合自動重傳請求(HARQ)的肯定確認(ACK) /否定確認(NACK) 信號、指示下行信道狀態(tài)的信道質(zhì)量指示符(CQI)、指示碼本(codebook) 的預編碼矩陣的預編碼矩陣索引(PMI)、指示獨立的多輸入多輸出 (MIMO)信道數(shù)量的秩指示符(RI)、用于請求上行無線資源分配的調(diào) 度請求(SR)等。
在控制區(qū)域中承載控制信號?？梢栽跀?shù)據(jù)區(qū)域中一起承載用戶數(shù)據(jù) 和控制信號。也就是說，當UE僅發(fā)送控制信號時，可以分配控制區(qū)域來 發(fā)送該控制信號。此外，當UE發(fā)送數(shù)據(jù)及控制信號這兩者時，可以分配 數(shù)據(jù)區(qū)域來發(fā)送數(shù)據(jù)及控制信號。在例外的情況下，即使僅發(fā)送控制信號 時，也可能會大量發(fā)送控制信號，或不適于經(jīng)由控制區(qū)域來發(fā)送控制信號。 在這種情況下，可以將無線資源分配給數(shù)據(jù)區(qū)域以發(fā)送該控制信號。
在控制區(qū)域中，各個UE的控制信道可以使用不同頻率(或子載波) 或不同的碼?？梢允褂妙l分復用(FDM)或碼分復用(CDM)來識別各 個控制信道。
可以對包括在一個子幀內(nèi)的兩個時隙中的各個時隙進行跳頻。也就 是說，將包括在一個子幀內(nèi)的兩個時隙中的一個時隙分配到頻帶的一側(cè)， 而將另一時隙分配到該頻帶的另一側(cè)。可以通過這些時隙(分別使用不 同子載波)來發(fā)送各個控制信道，來獲得頻率分集增益。
以下為了簡潔，假設一個時隙由7個OFDM符號組成，因此包括兩 個時隙的一個子幀總計由14個OFDM符號組成。僅出于示例性的目的 而示出了一個子幀中包括的OFDM符號數(shù)或一個時隙中包括的OFDM符 號數(shù)，因此本發(fā)明的技術范圍并不限于此。
圖5示出了CQI信道的結構。CQI信道用于發(fā)送CQI。
參照圖5， 一個時隙包括7個OFDM符號。將基準信號(RS)分配 給該7個OFDM符號中的2個OFDM符號，將CQI分配給其余5個OFDM 符號。將映射到CQI的OFDM符號稱作"數(shù)據(jù)OFDM符號"。將映射到 RS的OFDM符號稱作"RS OFDM符號"。RS OFDM符號的位置及數(shù)量 可以取決于控制信道而變化。RS OFDM符號的位置及數(shù)量的變化會引起 數(shù)據(jù)OFDM符號的位置及數(shù)量的變化。
9當在CQI信道上發(fā)送控制信號時，使用頻域擴頻以增大可復用UE 的數(shù)量或者控制信道的數(shù)量。使用頻域擴頻碼來對CQI進行擴頻。 Zadoff-Chu (ZC)序列是恒包絡零自相關(CAZAC， Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)序列的一個示例，并被用作頻域擴頻碼。如果對 CQI信道分配了一個資源塊，則使用長度為12的CAZAC序列。
可以通過下式來生成長度為N的ZC序列c(k):
其中，0SkSN-l， M是根索引并且是小于或等于N的自然數(shù)。N與 M互質(zhì)。這表示， 一旦確定了 N，則根索引的數(shù)量等于可用ZC序列的 數(shù)量?？梢允褂梅謩e具有不同循環(huán)移位值的多個ZC序列來標識UE?？?能的循環(huán)移位數(shù)可以取決于信道延遲擴展而變化。
如果對CQI信道分配了包含有12個子載波的一個資源塊并且對于 ZC序列可以有6個循環(huán)移位，則可以標識6個UE。如果將使用四相相 移鍵控(QPSK)調(diào)制的CQI映射到各個OFDM符號，則在每個時隙中 可以發(fā)送10比特的編碼CQI。也就是說，通過一個子幀最多可以發(fā)送10 比特的CQI。例如，需要5個子幀來發(fā)送50比特的CQI。當分配了兩個 或更多個資源塊時，ZC序列的長度增大，因此可以獲得額外的擴頻增益。 但是，在可支持的UE數(shù)量以及傳輸容量方面沒有變化。因此，需要有一 種通過劃分所分配的頻率資源來同時發(fā)送不同的控制信號、以在保持 PAPR/CM特性的情況下提高傳輸容量的方法。
通過發(fā)送各種上行控制信號，除時域/頻域的無線資源之外，還可有 效地利用空間域的無線資源。待發(fā)送的各種控制信號的示例不但包括大 尺寸的控制信號(即，CQI)，還包括相對較小尺寸的其它控制信號(即， ACK/NACK、 SR、 PMI、 RI等)。可以通過獨立的信道分配來發(fā)送控制 信號。但是，由于擴頻碼的特性，當同時發(fā)送多個控制信道時，PAPR/CM
式1特性會出現(xiàn)問題。具體而言，因為與MIMO有關的控制信號與CQI具有相關性，所以優(yōu)選的是，當發(fā)送該控制信號時將該控制信號映射到CQI信道。可以將1比特或2比特的控制信號(即，ACK/NACK或SR)映射到大尺寸的控制信道，以提高頻譜效率。<復用后的控制信道的結構>
現(xiàn)在，將說明通過用于發(fā)送大尺寸控制信號的控制信道(例如，CQI信道)來復用小尺寸控制信號(例如，ACK/NACK、 SR等)的方法。"小尺寸控制信號"表示該控制信號的尺寸小于大尺寸控制信號。例如，小尺寸控制信號可以是具有較小比特數(shù)的控制信號。但是，在本發(fā)明中并不對控制信號的尺寸作出具體限制。
所需要的傳輸容量根據(jù)上行控制信號的類型及目的而不同。例如，需要對較窄頻帶的信道信息進行反饋，以通過頻率選擇性調(diào)度來獲得頻率分集增益以及多用戶分集增益。因此，當在寬帶系統(tǒng)中發(fā)送CQI時，在單位時間(例如， 一個TTI)內(nèi)發(fā)送大小在從幾個比特至數(shù)十個比特的范圍內(nèi)的信息。相反，當發(fā)送ACK/NACK信號、SR、與MIMO有關的PMI、 RI等時，根據(jù)需要而發(fā)送大小在從1比特或2比特至數(shù)個比特的范圍內(nèi)的信息。在小尺寸控制信號的情況下，可支持UE容量比單位時間中的可發(fā)送符號間隔更重要。此外，當通過多個控制信道來發(fā)送不同的控制信號時，由于擴頻碼的特性(即，其在單位信道內(nèi)保持良好的PAPR/CM)， PAPR/CM的特性可能會劣化。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的控制信道的結構。使用這種結構，通過可被視為大尺寸控制信道的CQI信道來對小尺寸控制信號進行復用和發(fā)送。
參照圖6， CQI信道在頻域中使用基于ZC序列的擴頻碼。通過執(zhí)行循環(huán)移位，利用最多6個正交碼來對UE進行復用。因此，在每個時隙中可以利用5個OFDM符號來發(fā)送CQI。
CQI信道使用兩個RS來進行相干檢測。將小尺寸控制信號映射到兩個RSOFDM符號。也就是說，將這些RS與小尺寸控制信號進行復用。利用兩個RSOFDM符號最多可以得到12個正交碼。也就是說，通過在時域中使用正交擴頻碼(例如，沃爾什-哈達瑪(W-H， Walsh-Hadamard)碼)并在頻域中使用通過執(zhí)行6次循環(huán)移位而獲得的6個ZC序列，最多可以獲得12個二維正交碼。
通過在每個時隙中選擇不同的碼，可以實現(xiàn)每傳輸單元發(fā)送多個比特。此外，通過在每個時隙中選擇相同的碼，可以通過跳頻來獲得分集增益。例如，如果假設使用1比特的ACK/NACK信號或1比特的SR，則可以通過選擇比特0 (即，ACK)或比特l (即，NACK)來發(fā)送正交碼(1， 1)或(1， -1)，或者，可以通過選擇ACK信號(即，(1， -l))或NACK信號(即，(-1， -l))來在RS上承載和發(fā)送正交碼(1， 1)或(1， -1)。此外，如果使用2比特的ACK/NACK信號，則可以將(l， 1)、(1， -1)、 (-1、 -1)及(-1， 1)分別用于(NACK， NACK)或非連續(xù)傳輸(DTX)、 (ACK， ACK)、 (ACK， NACK)及(NACK， ACK)。
如圖所示，可以在處理ZC序列的前一級對擴頻碼進行處理。但是，因為即使在執(zhí)行了 IFFT之后也仍然可以保持ZC序列的特性，因此，可以在執(zhí)行了 IFFT之后通過乘以擴頻碼來執(zhí)行發(fā)送。
對小尺寸控制信號進行復用不會對CQI信道的傳輸容量及UE的容量造成影響。小尺寸控制信號可以使用擴頻碼，以與CQI信道的RS (以下簡稱為"CQIRS")進行復用。此外，根據(jù)使用小尺寸控制信號的符號的調(diào)制方案，可以將該小尺寸控制信號與RS進行復用。例如，可將RS與二相相移鍵控(BPSK)或QPSK調(diào)制后的ACK/NACK信號進行復用。
各個時隙可以使用不同的擴頻碼。可選的是，兩個時隙可以使用同--擴頻碼?？梢栽诙鄠€時隙中使用長擴頻碼。例如，可以將長度為4的擴頻碼用于兩個時隙中的4個RS。
如果將小尺寸控制信號與CQI RS—起發(fā)送，則針對CQI使用相干檢測，而針對復用后的其它控制信號使用非相干檢測。這是因為小尺寸控制信號被映射到了 RS OFDM符號。接收機可以首先通過非相干檢測來對映射到RS OFDM符號的復用后的控制信號進行再現(xiàn)，然后通過相干檢測來對CQI進行再現(xiàn)。如果使用了二維正交碼，則接收機可以通過執(zhí)行解擴處理來對復用后的控制信號進行再現(xiàn)。如果將控制信號與RS進行復
12用，則在性能方面對CQI的相干檢測會有影響。但是，如果復用后的控制信號是小尺寸控制信號，則可以使損失最小化。例如，如果復用后的控制信號的尺寸為1比特，并且如果通過選擇比特0或比特1來發(fā)送正
交碼(l， l)或(l， -1)，則針對第一個RSOFDM符號發(fā)送同一數(shù)據(jù)(即，1)。因此，至少可以對于一個RS保持相干檢測的性能。通過將多個RS中的一些RS確定為"專用RS"并將其余RS確定為"相對RS"，可以使得相干檢測性能的劣化最小化。
雖然使用時域及頻域的二維正交碼來對控制信號進行復用，但是，也可以使用諸如時域正交碼或頻域正交碼的一維碼。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的控制信道的結構。使用這種結構，通過可被視為大尺寸控制信道的CQI信道來對小尺寸控制信號進行復用和發(fā)送。
參照圖7， CQI和RS使用不同的OFDM符號。將小尺寸控制信號與要分配給RS的多個OFDM符號中的一個OFDM符號進行復用。將兩個RS OFDM符號分配給CQI信道。在這兩個RS OFDM符號中，將第一個RS OFDM符號分配給CQI RS，而在第二個RS OFDM符號上映射了小尺寸控制信號(例如，ACK/NACK信號)及CQI RS。也就是說，在第二個RSOFDM符號中，將小尺寸控制信號與RS進行復用。例如，可以使用映射到ACK/NACK信號的BPSK (即，1比特ACK/NACK)符號或QPSK (即，2比特ACK/NACK)符號來對CQI RS進行調(diào)制和復用。具體而言，在按照一半碼速率執(zhí)行信道編碼來發(fā)送10比特的信息比特的CQI信道的情況下，在每個時隙中將10個QPSK CQI調(diào)制信號d(O)至d(9)映射到5個OFDM符號并進行發(fā)送。在這種情況下，如果利用BPSK或QPSK來對一個或兩個比特的ACK/NACK信號進行調(diào)制，則可以將單個調(diào)制符號(即，d(10))與RS進行復用，因此可以通過一個子幀(即，兩個相繼的跳頻時隙)最多發(fā)送21比特或22比特。例如，可以按照將一個調(diào)制符號與RS序列相乘的方式來將ACK/NACK信號與RS進行復用。
各個時隙可以使用不同的調(diào)制符號?？梢栽趦蓚€時隙中使用同一調(diào)制符號。雖然在IFFT處理的前一級對RS進行調(diào)制，但是也可以在IFFT處理的后一級對RS進行調(diào)制。
僅出于示例性的目的而示出了與小尺寸控制信號進行復用的RS
OFDM符號的位置，因此本發(fā)明并不限于此。不僅可以對第二個RS OFDM符號進行復用，而且還可以對第一個RS OFDM符號進行復用， 并且，在每個時隙中復用的OFDM符號的位置可以變化。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的控制信道的結構。使用這種 結構，通過可被視為大尺寸控制信道的CQI信道來對小尺寸控制信號進 行復用和發(fā)送。
參照圖8，考慮到作為大尺寸控制信號的CQI的調(diào)制方案，通過相 位偏移(phase shift)來對小尺寸控制信號進行復用。在這種情況下，無 需額外的功率分配，并且不會出現(xiàn)帶寬損失。例如，如果沒有相位偏移， 則僅發(fā)送CQI，而如果存在^/4的相位偏移，則可以通過將SR與CQI 復用來發(fā)送SR。
可以針對各個時隙設置不同的相位偏移，由此來增大傳輸容量?？?以針對1個或更多個TTI執(zhí)行同一相位偏移，以通過跳頻來獲得頻率分 集增益并通過重復來獲得時間分集增益。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施方式的控制信道的結構。使用這種 結構，通過可被視為大尺寸控制信道的CQI信道來對小尺寸控制信號進 行復用和發(fā)送。
參照圖9，根據(jù)小尺寸控制信號來選擇特定序列，并且將所選擇的 序列用作掩碼(masking code)。例如，假設ZC序列的長度為12，對應 于一個資源塊的長度。此外，針對2比特的小尺寸控制信號使用長度為4 的w_H碼。將4個W-H碼中的一個W-H碼選擇作為針對小尺寸控制信 號的掩碼。將長度12的ZC序列劃分為3個部分，并利用該掩碼對各個 部分進行遮掩(mask)。將遮掩后的序列用作頻域擴頻碼，因此通過對 CQI進行擴展來發(fā)送遮掩后的序列。通過序列調(diào)制來對小尺寸控制信號 進行調(diào)制，同時保持ZC序列的常規(guī)特性。接收機通過對序列調(diào)制后的碼 執(zhí)行解擴處理來對復用后的控制信號進行再現(xiàn)，然后生成CQI。
當在一個時隙持續(xù)時長內(nèi)發(fā)送同一小尺寸控制信號時，可以獲得分集增益?？蛇x的是，可以針對各個OFDM符號應用不同的小尺寸控制信號。 當將掩碼遮掩到ZC序列上時，ZC序列的循環(huán)移位可能會影響正交 性。結果，循環(huán)移位的偏移會受到限制。但是，可以對單位時間的可支 持的UE容量及傳輸容量進行控制。例如，如果通過長度為4的W-H碼 來針對各個OFDM符號映射不同的控制信號，則一個時隙最多可以發(fā)送 20個比特。這意味著傳輸容量接近翻倍。
雖然作為示例針對序列調(diào)制而說明了 W-H碼和ZC序列，但是也可 以使用其它通用正交碼。
<使用多個資源塊來發(fā)送控制信號>
當分配多個資源塊(RB)以發(fā)送上行控制信號時，為了保持單載波 特性，對頻域擴頻碼進行調(diào)整以適合所分配的RB的尺寸。在圖5所示的 控制信道結構中，可支持的UE數(shù)量以及每單位時間的傳輸容量受到限 制，而與所分配的RB的數(shù)量無關。例如，由兩個RB構成的控制信道支 持每時隙6個UE的容量以及每時隙5個OFDM符號的傳輸容量，這與 由一個RB構成的控制信道所支持的數(shù)量相同。因此，根據(jù)傳統(tǒng)的控制信 道結構，即使額外地分配頻率資源也仍然不能提高傳輸容量。結果，頻 譜效率降低。因此，當分配多個RB時，需要能夠通過分配額外的頻率資 源而提高傳輸容量并同時保持良好的PAPR/CM特性的信道結構。 圖10示出了當分配了多個資源塊時控制信號傳輸?shù)囊粋€示例。 參照圖IO，當分配了k個RB時，分配k個擴頻碼。在DFT處理的 前一級針對各個擴頻碼映射控制信號。將DFT擴頻碼映射到子載波。然 后，對所生成的碼進行IFFT處理后發(fā)送。因此，可以通過分配k個RB 來發(fā)送k個控制信號。擴頻碼可以用于小區(qū)內(nèi)UE標識和/或小區(qū)標識。 可以使用同一擴頻碼。可選的是，可以根據(jù)所映射的控制信號而使用不 同的碼。
雖然這里針對一個RB分配一個擴頻碼，但是可以針對多個RB分配 一個擴頻碼。例如，可以針對兩個RB分配一個擴頻碼。
傳輸容量比傳統(tǒng)信道提高了k倍。根據(jù)所需要的傳輸容量，可以通
過靈活的頻率分配來使得頻譜效率最大化。
15圖11示出了當分配了多個RB時控制信號傳輸?shù)牧硪皇纠?br> 參照圖ll，與圖10的實施方式相比，在DFT處理的前一級通過擴 頻碼來對控制信號進行擴頻，然后利用交織器對其進行交織。通過DFT 對交織后的信號進行擴頻，然后將其映射到子載波上。然后，對所生成 的信號進行IFFT處理后發(fā)送。
圖12示出了當分配了多個RB時控制信號傳輸?shù)囊粋€示例。
參照圖12，如果一個RB包括12個子載波，則多個RB中的各個 RB將長度為11的ZC序列用作擴頻碼。將隨機碼分配給其余的一個保留 子載波，以改善PAPR/CM特性。對于K個RB，對各個RB保留一個子 載波。因此，將隨機碼分配給K個保留的子載波，以改善PAPR/CM特性。
可以直接使用長度為11的ZC序列而無需變換。可以對長度為12 的ZC序列進行截短，以用作長度為11的ZC序列?？梢詫﹂L度小于ll 的ZC序列進行擴展，以用作長度為11的ZC序列。
雖然將構成各個RB的12個子載波中的第一個子載波用作保留子載 波，但是對于保留子載波的位置并沒有限制。因此，保留子載波可以位 于各個RB的最后一個子載波或者中部。此外，可以對各個RB分配一個 或更多個保留子載波。分配給這些RB的保留子載波的數(shù)量可以隨RB而 不同。
當在傳統(tǒng)的控制信道結構中將一個RB (即，12個子載波)分配給 控制信道時，將長度為12的ZC序列用作擴頻碼。如果分配了兩個RB， 則將長度為24的ZC序列用作擴頻碼。當將對應于一個RB的ZC序列 用于兩個RB時，ZC序列的PAPR/CM特性有可能會削弱。因此，為了 改善PAPR/CM特性，使用所分配子載波中的一些子載波。
當針對每個傳輸單元計算隨機碼時，計算量會非常高。在這種情況 下，可以使用查找表。通常，控制信號使用預定的調(diào)制方案(例如，QPSK)， 并且ZC序列具有預定的長度。因此，將要映射到保留子載波的隨機信號 預先保存在查找表中，使得能夠根據(jù)可發(fā)送的數(shù)據(jù)(即，控制信號)來 提供良好的PAPR/CM特性。
圖13是示出了生成映射到保留子載波的保留信號的方法的流程圖。參照圖13，在步驟S310中，從所分配的資源塊中選擇保留子載波。
在步驟S320中，利用預定的調(diào)制方案來生成數(shù)據(jù)。在步驟S330中，選 擇序列。例如，當資源塊包括12個子載波并將一個子載波用作保留子載 波時，選擇長度為11的ZC序列。在步驟S340中，利用數(shù)據(jù)或所選擇的 序列來生成Tx信號。在步驟S350中，將所生成的Tx信號與PAPR/CM 要求進行比較。如果不滿足PAPR/CM要求，則在步驟S360中，針對保 留子載波生成隨機信號，并通過將該隨機信號映射到保留子載波來生成 新的Tx信號。確定該新的Tx信號是否滿足PAPR/CM要求。如果滿足 PAPR7CM要求，則在步驟S370中對查找表進行更新。該查找表包括與 調(diào)制方案、序列、保留子載波以及隨機信號有關的信息。
圖14示出了使用長擴頻碼的控制信號傳輸?shù)囊粋€示例。 參照圖14，根據(jù)所使用的碼的長度或特性來確定在時域或頻域中使 用擴頻碼的UE標識和/或小區(qū)標識。因為相對短的擴頻碼通常具有較小 的碼集的勢(cardinality),因此相對短的擴頻碼對于消除小區(qū)間干擾而言 沒有效果。因此，長擴頻碼對于在多小區(qū)環(huán)境中進一步有效地進行小區(qū) 間標識而言是必需的。在序列(例如，ZC序列)中，當在有限的頻率資 源內(nèi)使用了全部的碼時，保持了PAPR/CM特性。但是，難以在時域中對 該序列進行劃分并且難以在頻域中對該序列進行映射。因此，將長擴頻 碼進行分段，并且對各個段進行DFT處理、子載波映射以及IFFT處理。 這樣，可以保持良好的PAPR/CM特性。此外，使用長擴頻碼可以容易地 實現(xiàn)小區(qū)間標識。
當在分配有兩個RS OFDM符號的CQI信道中基準信號對于小區(qū)間 干擾魯棒時，信道估計可以更加可靠。在傳統(tǒng)的CQI信道結構中，UE容 量僅為6。為了在小區(qū)內(nèi)UE標識或小區(qū)間標識方面獲得優(yōu)于傳統(tǒng)方法的 性能，可以在兩個ODFM符號的持續(xù)時長內(nèi)對具有雙倍長度的ZC序列 進行分段。
雖然以上說明側(cè)重于CQI信道，但是本發(fā)明的技術特征還可以應用 于各種類型的控制信道。例如，本領域技術人員能夠容易地將本發(fā)明應 用于ACK/NACK信道(如下所述)。圖15示出了 ACK/NACK信道的結構。ACK/NACK信道是發(fā)送用于 HARQ的ACK/NACK信號的控制信道。ACK/NACK信號是針對下行數(shù) 據(jù)的發(fā)送和/或接收的確認信號。
參照圖15，在一個時隙所包括的7個OFDM符號中，在該時隙中部 的3個連續(xù)OFDM符號上承載RS，而在其余4個OFDM符號上承載 ACK/NACK信號。在位于該時隙中部的3個連續(xù)OFDM符號上承載RS。 RS中使用的符號的位置及數(shù)量可以取決于控制信道而變化。這些符號的 位置及數(shù)量的變化會弓i起ACK/NACK信號中使用的符號的變化。
當在預先分配的頻帶中發(fā)送控制信號時，同時使用頻域擴頻及時域 擴頻，以增大可復用的UE數(shù)量及控制信道的數(shù)量。頻域擴頻碼用于在頻 域?qū)CK/NACK信號進行擴頻。ZC序列可以用作頻域擴頻碼。對頻域 擴頻后的ACK/NACK信號進行IFFT處理，然后利用時域擴頻碼在時域 中再次進行擴頻。利用針對4個OFDM符號的4個時域擴頻碼w0、 wl、 w2及w3來對ACK/NACK信號進行擴頻。還利用長度為3的擴頻碼來 對RS進行擴頻。
可以通過硬件、軟件或它們的組合來實現(xiàn)本發(fā)明。在硬件實現(xiàn)中， 可以通過被設計用于執(zhí)行上述功能的專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處 理器(DSP)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、處 理器、控制器、微處理器、其它電子單元或其組合中的-種來實現(xiàn)本發(fā) 明。在軟件實現(xiàn)中，可以通過用于執(zhí)行上述功能的模塊來實現(xiàn)本發(fā)明。 軟件可以存儲在存儲單元中并被處理器執(zhí)行。存儲單元或處理器可以采 用本領域技術人員公知的各種方式。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實施方式而具體示出并說明了本發(fā) 明，但是本領域的技術人員可以了解的是，可以在不脫離由所附權利要 求所服定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在形式和細節(jié)上對本發(fā)明進 行各種修改。這些示例性實施方式應該被視為僅出于描述而不是限制的 目的。因此，本發(fā)明的范圍不是由本發(fā)明的具體描述而是由所附權利要 求限定，并且落入該范圍內(nèi)的全部差異均應被理解為包含在本發(fā)明中。
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權利要求
1、一種在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送控制信號的方法，該方法包括以下步驟在時隙中將第一控制信號與第二控制信號進行復用，該時隙在時域中包括多個正交頻分復用(OFDM)符號，該多個OFDM符號被分成多個數(shù)據(jù)OFDM符號和多個基準信號(RS)OFDM符號，該多個數(shù)據(jù)OFDM符號用于發(fā)送所述第一控制信號，該多個RS OFDM符號用于發(fā)送RS，其中，在頻域中通過基本序列對所述第一控制信號進行擴頻之后將所述第一控制信號映射到所述多個數(shù)據(jù)OFDM符號，將所述RS映射到所述多個RS OFDM符號，將所述第二控制信號映射到所述多個RSOFDM符號中的至少一個RS OFDM符號；以及在所述時隙中發(fā)送所述第一控制信號及所述第二控制信號。
2、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，子幀包括兩個時隙，并且該 子幀中的兩個時隙中的各個時隙使用不同的子載波。
3、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一控制信號的信息比 特數(shù)大于所述第二控制信號的信息比特數(shù)。
4、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一控制信號是表示下 行信道狀態(tài)的信道質(zhì)量指示符(CQI)，所述第二控制信號是用于混合自 動重傳請求(HARQ)的確認(ACK) /否定確認(NACK)信號。
5、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)OFDM符號的數(shù) 量大于所述RS OFDM符號的數(shù)量。
6、 根據(jù)權利要求5所述的方法，其中，所述時隙包括五個數(shù)據(jù)OFDM 符號和兩個RS OFDM符號，并且所述兩個RS OFDM符號彼此不連續(xù)。
7、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，將所述第二控制信號映射到 所述時隙中的最后一個RS OFDM符號。
8、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第二控制信號是單個調(diào) 制符號。
9、 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一控制信號使用四相相移鍵控(QPSK)調(diào)制，所述第二控制信號使用QPSK或二相相移鍵控 (BPSK)調(diào)制。
10、 一種在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送控制信號的方法，該方法包括以下步驟在上行控制信道上發(fā)送第一控制信號和第二控制信號，使用時隙來發(fā)送所述上行控制信道，該時隙包括多個OFDM符號，其中，將所述第二控制信號與用于所述第一控制信號的RS進行復用，在所述上行控制信道上在不同的OFDM符號中發(fā)送所述第一控制信號與所述RS，并且，在用于所述RS的多個OFDM符號中的一個OFDM符號中與所述RS —起發(fā)送所述第二控制信號，其中，所述第一控制信號使用QPSK調(diào)制，所述第二控制信號使用QPSK調(diào)制或BPSK調(diào)制。
11、 一種在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送控制信號的方法，該方法包括以下步驟對承載第一控制信號和第二控制信號的上行控制信道進行設置，其 中，在所述上行控制信道上在不同的OFDM符號中發(fā)送所述第一控制信 號與RS，并且，將所述第二控制信號與所述RS進行復用；以及在所述上行控制信道上發(fā)送所述第一控制信號和所述第二控制信號。
12、 根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，所述第一控制信號使用 QPSK調(diào)制，所述第二控制信號使用QPSK調(diào)制或BPSK調(diào)制。
13、 根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，在用于發(fā)送所述RS的多 個OFDM符號中的一個OFDM符號中與所述RS —起發(fā)送所述第二控制 信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種在無線通信系統(tǒng)中發(fā)送控制信號的方法，該方法包括以下步驟在時隙中將第一控制信號與第二控制信號進行復用，該時隙在時域中包括多個正交頻分復用(OFDM)符號，該多個OFDM符號被分成多個數(shù)據(jù)OFDM符號和多個基準信號(RS)OFDM符號，其中，在頻域中通過基本序列對所述第一控制信號進行擴頻之后將所述第一控制信號映射到所述多個數(shù)據(jù)OFDM符號，將所述RS映射到所述多個RSOFDM符號，將所述第二控制信號映射到所述多個RS OFDM符號中的至少一個RS OFDM符號；以及在所述時隙中發(fā)送所述第一控制信號及所述第二控制信號。
文檔編號H04L27/26GK101682603SQ200880020176
公開日2010年3月24日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權日2007年6月14日
發(fā)明者盧珉錫, 權榮炫, 李玹佑, 郭真三, 金東哲, 韓承希 申請人:Lg電子株式會社