專利名稱：在mimo無線通信系統(tǒng)中發(fā)送上行鏈路信號的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線移動通信系統(tǒng)，并且更具體地，涉及在MIMO無線通信系統(tǒng)中從用戶設(shè)備發(fā)送上行鏈路信號的方法。
背景技術(shù)：
通常，MIMO是使用多個發(fā)射天線和多個接收天線的方法，通過這種方法能提升數(shù)據(jù)發(fā)送/接收效率。具體而言，無線通信系統(tǒng)的發(fā)送側(cè)或接收側(cè)使用多個天線來增加容量或提升性能。在本公開中，可將MIMO稱為“多天線”。為了接收一個完整的消息，MIMO技術(shù)不依賴于一個信號天線路徑。相反，MIMO技術(shù)通過收集經(jīng)由多個天線接收的數(shù)據(jù)片段來完成數(shù)據(jù)。如果使用MIMO技術(shù)，則數(shù)據(jù)發(fā)送速度(數(shù)據(jù)速率)提高，或者可以通過保證特定的數(shù)據(jù)速率來增加系統(tǒng)覆蓋。此外，這種技術(shù)廣泛適用于移動通信終端、中繼等等。根據(jù)MIMO技術(shù)，能克服采用單天線的傳統(tǒng)移動通信的吞吐量限制。圖1是一般MIMO通信系統(tǒng)的方框圖。參照圖1，將Nt個發(fā)射天線設(shè)置在發(fā)送側(cè)， 而將Nk個接收天線設(shè)置在接收側(cè)。如果發(fā)送側(cè)和接收側(cè)的每一個都使用多個天線，則理論信道傳輸容量增加到大于只有發(fā)送側(cè)或接收側(cè)使用多個天線的情況下的信道傳輸容量。在這種情況下，信道傳輸容量與天線數(shù)量成比例地增加。因此，數(shù)據(jù)速率提高，頻率效率提升。 在理論上，根據(jù)信道傳輸容量增加的數(shù)據(jù)速率能夠提高通過將使用單天線情況下的最大數(shù)據(jù)速率Rtl與增加率氏相乘得到的量。在這種情況下，氏是Nt與Nk之間的較小值。例如，在使用4個發(fā)射天線和4個接收天線的MIMO通信系統(tǒng)中，在理論上能獲得4 倍于單天線系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)速率。自90年代中期證明多天線系統(tǒng)的理論容量增加以后，正在進(jìn)行很多努力來研究和開發(fā)各種技術(shù)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)速率的實際提升。并且，第三代移動通信和各種無線通信標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)反映了這些技術(shù)的一些?？蓪IMO技術(shù)分為空間分集方案和空間復(fù)用方案，空間分集方案使用相同的符號通過各種信道路徑來提高傳輸可靠性，空間復(fù)用方案通過利用多個發(fā)射天線同時發(fā)送多個不同的數(shù)據(jù)符號來提升傳輸速率。此外，通過將兩種方案適當(dāng)?shù)亟M合，能恰當(dāng)?shù)孬@得兩種方案的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題關(guān)于MIMO技術(shù)，在各方面正在進(jìn)行很多努力研究和開發(fā)與各種信道配置和多址環(huán)境中的MIMO通信容量計算相關(guān)的信息理論課題、MIMO通信系統(tǒng)中的無線信道測量和建模課題、用于傳輸可靠性和數(shù)據(jù)速率提升的空時信號處理技術(shù)課題等等。但是，為了提高傳輸可靠性，對SC-FDMA (單載波-頻分多址)系統(tǒng)中有效實現(xiàn)發(fā)射分集和復(fù)用的方法的需求上升。
技術(shù)方案因此，本發(fā)明是針對一種實際上避免了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷所致的一個或多個問題的無線通信系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是提供一種在MIMO無線通信系統(tǒng)中從用戶設(shè)備發(fā)送上行鏈路信號的方法。在下面的描述中將闡述本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點，根據(jù)描述，部分附加特征和優(yōu)點將顯而易見，或者可以通過實踐本發(fā)明而獲知。通過書面描述及其權(quán)利要求以及附圖特別指出的結(jié)構(gòu)將實現(xiàn)并獲得本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點。為了獲得本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，如同這里具體化并概括描述的，一種在無線通信系統(tǒng)中將控制信息和數(shù)據(jù)信息復(fù)用的方法，包括以下步驟將對應(yīng)于數(shù)據(jù)信息的碼字映射到預(yù)設(shè)數(shù)量的層，將控制信息映射到所述預(yù)設(shè)數(shù)量的層，在SC-FDMA 符號中將層映射的數(shù)據(jù)信息和層映射的控制信息復(fù)用到頻率區(qū)域，以及經(jīng)由多天線將該 SC-FDMA符號發(fā)送到基站。優(yōu)選地，將控制信息映射到層的步驟進(jìn)一步包括以對應(yīng)于數(shù)據(jù)信息的碼字的數(shù)量來劃分控制信息的步驟。優(yōu)選地，將控制信息映射到層的步驟進(jìn)一步包括將控制信息映射到預(yù)設(shè)數(shù)量的層的其中之一，以及將導(dǎo)頻序列、零序列和數(shù)據(jù)序列的至少一個映射到其余層的步驟。優(yōu)選地，復(fù)用步驟包括順序地將層映射的數(shù)據(jù)信息和層映射的控制信息組合在一起的步驟。優(yōu)選地，復(fù)用步驟包括將層映射的數(shù)據(jù)信息和層映射的控制信息相互疊加的步
馬聚ο為了進(jìn)一步獲得本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，一種用戶設(shè)備裝置，包括第一層映射模塊，配置為將對應(yīng)于數(shù)據(jù)信息的碼字映射到預(yù)設(shè)數(shù)量的層；第二層映射模塊，配置為將控制信息映射到預(yù)設(shè)數(shù)量的層；以及復(fù)用模塊，配置為在SC-FDMA符號中將層映射的數(shù)據(jù)信息和層映射的控制信息復(fù)用到頻率區(qū)域。優(yōu)選地，第二層映射模塊以對應(yīng)于數(shù)據(jù)信息的碼字的數(shù)量來劃分控制信息。優(yōu)選地，第二層映射模塊將控制信息映射到預(yù)設(shè)數(shù)量的層的其中之一，并且還將導(dǎo)頻序列、零序列和數(shù)據(jù)序列的至少一個映射到其余層。優(yōu)選地，復(fù)用模塊順序地將層映射的數(shù)據(jù)信息和層映射的控制信息組合在一起。優(yōu)選地，復(fù)用模塊將層映射的數(shù)據(jù)信息和層映射的控制信息相互疊加。應(yīng)當(dāng)理解，前面的概括描述和后面的詳細(xì)描述都是示例性和說明性的，目的是提供對權(quán)利要求書主張的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。有益效果根據(jù)本發(fā)明的實施例，MIMO無線通信系統(tǒng)中的用戶設(shè)備能有效地向基站發(fā)送上行鏈路信號。


附圖被包括以提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且被合并在說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分，其示出了本發(fā)明的實施例并與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1是一般MIMO通信系統(tǒng)的構(gòu)造的示意圖；圖2是說明MIMO無線通信系統(tǒng)中用于發(fā)送數(shù)據(jù)的上行鏈路信號的碼字、層以及天線之間關(guān)系的示意圖；圖3是一般SC-FDMA傳輸幀的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的上行鏈路幀的結(jié)構(gòu)的示意圖，其中控制信息和數(shù)據(jù)信息相互復(fù)用；圖5是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例發(fā)送上行鏈路信號的方法的示意圖；圖6是本發(fā)明第一實施例的第一修改示例的示意圖；圖7是本發(fā)明第一實施例的第二修改示例的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的上行鏈路幀的結(jié)構(gòu)的示意圖，其中控制信息和數(shù)據(jù)信息在頻率軸上相互復(fù)用；圖9是用于說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例發(fā)送上行鏈路信號的方法的示意圖；圖10至圖13是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的子載波映射的示例的示意圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的上行鏈路幀的結(jié)構(gòu)的示意圖，其中控制信息和數(shù)據(jù)信息相互復(fù)用；圖15是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例發(fā)送上行鏈路信號的方法的示意圖；圖16是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例發(fā)送上行鏈路信號的另一方法的示意圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明第四實施例向控制信息和數(shù)據(jù)信息分配資源的示例的示意圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的上行鏈路幀的結(jié)構(gòu)的示意圖，其中控制信息和數(shù)據(jù)信息相互復(fù)用；圖19是用于說明根據(jù)本發(fā)明第五實施例發(fā)送上行鏈路信號的方法的示意圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用戶設(shè)備裝置的方框圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其示例在附圖中示出。在本發(fā)明的以下詳細(xì)描述中包括有助于完整理解本發(fā)明的細(xì)節(jié)。但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然沒有這些細(xì)節(jié)也能實施本發(fā)明。例如，雖然下面的詳細(xì)描述基于移動通信系統(tǒng)包括3GPP LTE系統(tǒng)的假定而進(jìn)行，但是排除3GPP LTE的獨特特征之外，這些描述也適用于其他任意的移動通信系統(tǒng)。為了避免本發(fā)明變得不明確，有時候?qū)⒐慕Y(jié)構(gòu)和/或設(shè)備省略或者能夠表示為以結(jié)構(gòu)和/或設(shè)備的核心功能為中心的方框圖。只要有可能，全部附圖中都用相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件。此外，在下面的描述中，假定終端是諸如用戶設(shè)備(UE)、移動站(MQ等等這樣的移動或固定用戶級設(shè)備的通稱，而基站是諸如節(jié)點B、eN0de B、基站等等這樣的與終端通信的網(wǎng)絡(luò)級的任意節(jié)點的通稱。圖2是說明MIMO無線通信系統(tǒng)中用于發(fā)送數(shù)據(jù)的上行鏈路信號的碼字、層以及天線之間關(guān)系的示意圖。參照圖2，在數(shù)據(jù)信息與傳輸符號之間存在復(fù)雜的映射關(guān)系。首先，MAC(介質(zhì)訪問控制)層向物理層傳送N。個傳輸塊作為數(shù)據(jù)信息。在物理層中，通過信道編碼將傳輸塊轉(zhuǎn)換為碼字，并進(jìn)行諸如刪余、重復(fù)等等這樣的速率匹配。在這種情況下，通過諸如turbo編碼器、咬尾卷積編碼器等等這樣的信道編碼器來進(jìn)行信道編碼。完成信道編碼和速率匹配后，將N。個碼字映射到隊個層。在這種情況下，每個層意指通過MIMO技術(shù)發(fā)送的不同信息。并且，層的數(shù)量不應(yīng)大于作為發(fā)送不同信息的最大數(shù)量的秩。這可以表示為層的數(shù)量彡秩(H) ^min(NT, Ne),其中H表示信道矩陣。與諸如OFDMA(正交頻分多址)傳輸這樣的一般DL傳輸方案不同，在通過 SC-FDMA(單載波頻分多址)發(fā)送的上行鏈路信號中，在每個層中進(jìn)行DFT處理，以通過部分地抵消IFFT(快速傅里葉逆變換)處理的影響，使得傳輸信號能夠具有單載波特性。層中的DFT變換信號與預(yù)編碼矩陣相乘，映射到Nt個發(fā)射天線，然后通過IFFT處理發(fā)送到基站。同時，峰均功率比(PAPR)與功率放大器在發(fā)送側(cè)應(yīng)當(dāng)支持的動態(tài)范圍相關(guān)聯(lián)。此外，立方量度(CM)值是代表用PAra表示的數(shù)值的另一數(shù)值。通常，諸如SC-FDMA傳輸信號這樣的具有單載波特性的信號的CM或PAPR明顯小于多載波信號的CM或PAPR。例如，假定經(jīng)由一個子載波發(fā)送一個信息符號，如果只用信息符號X1來構(gòu)造傳輸信號y，則該傳輸信號
是單載波信號(y = Xl)。但是，如果用多個信息符號χι、χ2、&.....%來構(gòu)造傳輸信號，則
該傳輸信號是多載波信號(y = χι+χ2+χ3+. · · +χΝ)。由于信息符號相互疊加，所以多載波上承載的信號產(chǎn)生具有大振幅的信號。因此，CM或PAPR高。同時，雖然CM或PAPR與傳輸信號波形中疊加符號的數(shù)量成比例地增加，但是如果將控制信息簡單地添加到通過下文提出的單載波特性承載的數(shù)據(jù)信息，則CM或PAPR不會顯著增加。但是，能將CM或PAPR保持為明顯小于多載波上承載的信號的CM或PAPR。在下面的描述中，在描述根據(jù)本發(fā)明將數(shù)據(jù)信息與控制信息復(fù)用的方法之前，說明用于發(fā)送數(shù)據(jù)信息的SC-FDMA幀的構(gòu)造。圖3是一般SC-FDMA傳輸幀的結(jié)構(gòu)的示意圖。參照圖3，時間軸上的基本傳輸單元是1個子幀和構(gòu)成1個子幀的2個時隙。如果插入的CP (循環(huán)前綴)是正常CP，則構(gòu)成1個時隙的符號的數(shù)量為7。如果是擴(kuò)展的CPJU 6個符號構(gòu)成1個時隙。并且，每個時隙中包括至少一個參考信號符號。此外，IfSC-FDMA 符號包括多個子載波。可將資源單元定義為“1個子載波*1個符號資源”，即，1個子載波承載1個復(fù)數(shù)符號。如果采用DFT處理，則資源單元的定義可以意指通過DFT處理承載定義為DFT索引的 1個復(fù)數(shù)符號的子載波。但是，在SC-FDMA中，因為DFT尺寸等于用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖虞d波數(shù)量，所以DFT尺寸的含義在概念上等同于子載波數(shù)量的含義。同時，與數(shù)據(jù)信息不同，發(fā)送控制信息的時間點很有意義。因此，控制信息更需要可靠傳輸而不是快速傳輸。并且，HARQ方案并未應(yīng)用于控制信息。因此，如果將控制信息與數(shù)據(jù)信息一起發(fā)送，則要求控制信息對于傳輸路徑變得魯棒。在下面的描述中，提出一種將控制信息與數(shù)據(jù)信息復(fù)用的方法，使得基站能夠保證控制信息接收的可靠性。
<第一實施例>本發(fā)明的第一實施例涉及在DFT執(zhí)行之前將控制信息與數(shù)據(jù)信息復(fù)用的方法。首先，對于控制信息和數(shù)據(jù)信息的每一個進(jìn)行層映射處理。按照1 1的比例將控制信息映射的層與數(shù)據(jù)信息映射的層組合。然后執(zhí)行DFT處理。圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的上行鏈路幀的結(jié)構(gòu)的示意圖，其中控制信息和數(shù)據(jù)信息相互復(fù)用。具體來說，圖4在邏輯上示出了在DFT執(zhí)行之前控制信息與數(shù)據(jù)信息的復(fù)用結(jié)構(gòu)。并且，可將實際發(fā)送的信號的控制信息和數(shù)據(jù)信息分布到頻域。參照圖4，在頻域中將諸如CQI (信道質(zhì)量信息)、PMI (預(yù)編碼矩陣索引)等等這樣的UCI (上行鏈路控制信息)與數(shù)據(jù)信息復(fù)用，然后與數(shù)據(jù)信息共享相同的時域，即SC-FDMA 符號中的頻率軸。為了描述的清晰與方便，在包括圖4的下列附圖中只示出CQI和PMI。但是，也可以進(jìn)一步包括諸如RI (秩指示符)信息、ACK/NACK信息等等這樣的其他控制信息。 此外，以均勻分布到相互不同的SC-FDMA符號的方式來映射控制信息。雖然圖4示出了在頻率軸上連續(xù)分配控制信息和數(shù)據(jù)信息，但是控制信息和數(shù)據(jù)信息是參照虛擬頻率軸示出的，并且可以物理上被分配給不連續(xù)的子載波。參照圖5描述復(fù)用圖4所示的特定的SC-FDMA符號401上承載的信號的處理。圖5是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例發(fā)送上行鏈路信號的方法的示意圖。參照圖5，可通過控制信息與數(shù)據(jù)信息之間的串行連接來進(jìn)行控制信息與數(shù)據(jù)信息的復(fù)用，其中控制信息和數(shù)據(jù)信息在DFT執(zhí)行之前被分別映射到層。在這種情況下，因為按照1 1的比例將控制信息映射的層與數(shù)據(jù)信息映射的層組合，所以控制信息應(yīng)會被映射到數(shù)量等于數(shù)據(jù)信息映射的層的數(shù)量的層。但是，因為數(shù)據(jù)信息被劃分為多個碼字，而只用一個碼字構(gòu)造控制信息。因此，必須考慮如同數(shù)據(jù)信息一樣將只用一個碼字構(gòu)造的控制信息映射到的多個層的方法。具體而言，為了按照1 1的比例將控制信息與數(shù)據(jù)信息連續(xù)組合，如果將數(shù)據(jù)信息映射到隊個層，那么也應(yīng)當(dāng)將控制信息映射到隊個層。因此，根據(jù)本發(fā)明第一實施例，可以考慮用與數(shù)據(jù)信息一致的相同數(shù)量的碼字來簡單區(qū)別控制信息的方法。通過這種方法， 數(shù)據(jù)信息和控制信息可進(jìn)行相同結(jié)構(gòu)的層映射處理。具體而言，對應(yīng)于數(shù)據(jù)信息的碼字映射到隊個層，并且對應(yīng)于控制信息的碼字能夠映射到隊個層。在下面的描述中，說明根據(jù)第一實施例的控制信息的層映射處理的修改示例。該修改示例是一種將用一個碼字構(gòu)造的控制信息映射到隊個層的方法，而不是簡單地使用與數(shù)據(jù)信息一致的相同數(shù)量的碼字來區(qū)別控制信息。圖6是本發(fā)明第一實施例的第一修改示例的示意圖。參照圖6，在將用一個碼字構(gòu)成的控制信息映射到隊個層時，將控制信息映射到一個層。此外，將預(yù)設(shè)導(dǎo)頻序列、零序列(0序列)和數(shù)據(jù)序列的至少一個映射到其余的(隊-1) 個層。特別地，導(dǎo)頻序列或零序列可用作抵消產(chǎn)生于基站執(zhí)行的空間復(fù)用的層間干擾的有用手段。如下說明將第一實施例的層映射的控制信息與數(shù)據(jù)信息復(fù)用的方法的修改示例。圖7是本發(fā)明第一實施例的第二修改示例的示意圖。參照圖7，不是通過保證用于控制信息的額外資源來將控制信息與數(shù)據(jù)信息相互復(fù)用，而是簡單地將控制信息與數(shù)據(jù)信息相互疊加。在這種情況下，可以考慮通過將碼應(yīng)用
8到控制信息和數(shù)據(jù)信息的每一個或者只應(yīng)用到數(shù)據(jù)信息，來相互區(qū)別控制信息與數(shù)據(jù)信息的方法。但是，基站需要使用單獨的接收裝置，以用于在將控制信息與數(shù)據(jù)信息相互疊加的傳輸信號中區(qū)別控制信息和數(shù)據(jù)信息。根據(jù)第一實施例的第二修改示例，因為是按照相互疊加的方式發(fā)送控制信息和數(shù)據(jù)信息，所以有利的是沒有額外地使用資源。但是，不利的是會提高PAPR。<第二實施例>本發(fā)明第二實施例涉及對控制信息和數(shù)據(jù)信息分別執(zhí)行DFT，然后在頻率軸上將控制信息與數(shù)據(jù)信息復(fù)用的方法。圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的上行鏈路幀的結(jié)構(gòu)的示意圖，其中控制信息和數(shù)據(jù)信息在頻率軸上復(fù)用。本發(fā)明第二實施例與本發(fā)明第一實施例的區(qū)別在于，對于數(shù)據(jù)信息和控制信息分別地執(zhí)行DFT處理。具體而言，對控制信息執(zhí)行一次DFT處理，而對數(shù)據(jù)信息執(zhí)行另一次DFT處理。并且，通過不同的子載波分別映射執(zhí)行了 DFT的控制信息和執(zhí)行了 DFT的數(shù)據(jù)信息。在這種情況下，用于控制信息的DFT的尺寸可以不同于用于數(shù)據(jù)信息的DFT的尺寸。為了說明用于復(fù)用承載在特定SC-FDMA符號801上的信號的處理，如下描述圖9。圖9是用于說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例發(fā)送上行鏈路信號的方法的示意圖。為了描述的清楚，圖9示出了也對控制信息執(zhí)行DFT，這僅是示例性的。并且，應(yīng)當(dāng)注意，控制信息可略過DFT處理。參照圖9，因為用于承載控制信息的層的數(shù)量不同于用于承載數(shù)據(jù)信息的層的數(shù)量，所以適用于不同的MIMO方案。具體而言，可以使用對控制信息而言最佳的一個預(yù)編碼矩陣以及對數(shù)據(jù)信息而言最佳的另一個預(yù)編碼矩陣來執(zhí)行傳輸。因此，可以利用諸如 STBC(空時分組編碼)、SFBC(空頻分組編碼)和FSTD(頻率切換發(fā)射分集)這樣的發(fā)射分集方案來發(fā)送控制信息，而可以利用預(yù)編碼空間復(fù)用方案來發(fā)送數(shù)據(jù)信息。因此，在被映射到子載波的過程中，通過DFT處理和預(yù)編碼處理的控制信息和數(shù)據(jù)信息被復(fù)用在一起。這樣，可以利用諸如簇的概念來實施不連續(xù)的映射。在這種情況下， 簇意指整個子載波區(qū)域中用于上行鏈路傳輸?shù)囊徊糠肿虞d波組。在下面的描述中，說明將控制信息和數(shù)據(jù)信息映射到子載波的處理。圖10至圖13是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的子載波映射的示例的示意圖。參照圖10，根據(jù)子載波映射的第一方法，將子載波劃分為多個簇，然后將控制信息映射到第一簇。在這種情況下，第一簇意指以具有低索引，即低頻率，的子載波構(gòu)成的簇。圖11示出了子載波映射的第二方法。參照圖11，將控制信息分配到所分配的資源塊中任意的連續(xù)資源塊。在這種情況下，所分配的資源塊意指邏輯上分配的連續(xù)資源塊。雖然將分配給上行鏈路傳輸?shù)?0個資源塊劃分為3個不連續(xù)的簇，但是如果將控制信息分配給2個上資源塊(upper resource block)，則控制信息能夠物理地被分配到連續(xù)的資源塊或不連續(xù)的資源塊。圖11示出在整個分配的資源塊中，將控制信息分配給χ個上資源塊的結(jié)構(gòu)。分配給控制信息的資源塊的數(shù)量通過控制信息的MCS (調(diào)制和編碼方案)等級是可變的。因為基站不需要區(qū)別用于將控制信息與數(shù)據(jù)信息相互區(qū)別的兩個簇，所以可以保證基站的調(diào)度靈活性。圖12示出圖11所示上述映射方法的修改示例。圖12與圖11的區(qū)別在于，分配給控制信息的資源根據(jù)時間(例如每個時隙)而變化。具體而言，雖然在第一時隙中將控制信息映射到X個上資源塊，但是在第二塊中將控制信息映射到X個下資源塊(lower resource block)。通過這種映射方法，控制信息能獲得頻率分集和魯棒性，并且控制信息傳輸信號可以是可靠的。此外，能夠以改變發(fā)射天線的方式來實施資源分配依據(jù)時間的變化。圖13示出上述第二子載波映射方法的另一修改示例。參照圖13，將控制信息映射到全部分配的資源塊中χ個上資源塊和χ個下資源塊。 根據(jù)該映射方法，將數(shù)據(jù)信息分配到相同的頻率資源而不管時隙如何變化，并且控制信息可以獲得更多的頻率分集。<第三實施例>本發(fā)明第三實施例涉及對控制信息和數(shù)據(jù)信息分別執(zhí)行層映射處理和DFT處理， 然后在時間軸上將控制信息和數(shù)據(jù)信息復(fù)用的方法。具體而言，分別在不同的符號上發(fā)送控制信息和數(shù)據(jù)信息。圖14是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的上行鏈路幀的結(jié)構(gòu)的示意圖，其中控制信息和數(shù)據(jù)信息相互復(fù)用。參照圖14，分別對控制信息和數(shù)據(jù)信息執(zhí)行DFT。分別將控制信息和數(shù)據(jù)信息映射到不同的SC-FDMA符號。雖然圖14示出了用于控制信息的DFT的尺寸等于用于數(shù)據(jù)信息的DFT的尺寸的示例，但是本發(fā)明也適用于其尺寸相互不同的情況。具體來說，如果諸如CQI和PMI這樣的控制信息通過與參考信號相鄰來發(fā)送，則第三實施例涉及可以提升基站的信道估計性能的結(jié)構(gòu)。如下參照圖15說明復(fù)用圖14中所示特定符號1401和1402上承載的信號的處理。圖15是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例發(fā)送上行鏈路信號的方法的示意圖。圖 15示出了也對控制信息執(zhí)行DFT。并且，顯然控制信息可以略過DFT處理。參照圖15，因為控制信息和數(shù)據(jù)信息分別映射到不同的SC-FDMA符號，所以可以對控制信息和數(shù)據(jù)信息分別采用不同的傳輸方案。具體而言，應(yīng)用于控制信息的預(yù)編碼矩陣可以與應(yīng)用于數(shù)據(jù)信息的預(yù)編碼矩陣相同，也可以不同。并且，可以使用對于控制信息和數(shù)據(jù)信息的每一個而言最佳的預(yù)編碼矩陣。之后，通過信息流選擇處理在時間軸上將控制信息和數(shù)據(jù)信息復(fù)用。用于承載控制信息的SC-FDMA符號的數(shù)量可根據(jù)控制信息的MCS等級和應(yīng)用于控制信息傳輸?shù)膫鬏敺桨付兓?。例如，因為STBC方案要求至少兩個連續(xù)的符號，所以如果將STBC方案用于控制信息傳輸，則經(jīng)由至少兩個連續(xù)/分隔的SC-FDMA符號來發(fā)送控制信肩、ο為了保證用于SC-FDMA符號的時隙間發(fā)射分集，以時隙為單位發(fā)送具有相同信息的控制信息傳輸，用于控制信息傳輸?shù)腟C-FDMA符號的數(shù)量幾乎可以加倍。此外，為了盡量保證時隙間頻率分集，可以在每個時隙中經(jīng)由相同數(shù)量的SC-FDMA符號來發(fā)送控制信息。 圖16中示出了通過該方法將資源分配給控制信息和數(shù)據(jù)信息的示例。圖16是用于說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例發(fā)送上行鏈路信號的另一方法的示意圖?！吹谒膶嵤├?br> 本發(fā)明第四實施例涉及本發(fā)明第二實施例和第三實施例的組合。第二實施例或第三實施例可能會引起這樣的問題，僅為控制信息分配相當(dāng)大量的資源(根據(jù)第二實施例在頻率方面或者根據(jù)第三實施例在符號方面)。因此，本發(fā)明第四實施例是彌補這個問題的方法。圖17是根據(jù)本發(fā)明第四實施例向控制信息和數(shù)據(jù)信息分配資源的示例的示意圖。參照圖17，本發(fā)明第四實施例涉及在頻率軸和時間軸這兩者上復(fù)用控制信息和數(shù)據(jù)信息的方法。具體而言，控制信息和數(shù)據(jù)信息分別經(jīng)過DFT和預(yù)編碼處理，進(jìn)行子載波映射處理和信息流選擇處理，然后復(fù)用到頻域和時域。在這種情況下，根據(jù)應(yīng)用于控制信息的 MCS等級來確定在頻域中分配的子載波數(shù)量以及時域中的SC-FDMA符號的數(shù)量?！吹谖鍖嵤├祱D18是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的上行鏈路幀的結(jié)構(gòu)的示意圖，其中控制信息和數(shù)據(jù)信息相互復(fù)用。本發(fā)明第五實施例與本發(fā)明第三實施例的區(qū)別在于，在一個SC-FDMA 符號中，在時間軸上將控制信息與數(shù)據(jù)信息相互區(qū)別。具體而言，根據(jù)本發(fā)明第五實施例， 將控制信息和數(shù)據(jù)信息分別映射到SC-FDMA子符號，其中一個SC-FDMA符號在時間軸上被劃分為SC-FDMA子符號。為了說明復(fù)用特定時隙1801上承載的信號的處理，如下說明圖 19。圖19是用于說明根據(jù)本發(fā)明第五實施例發(fā)送上行鏈路信號的方法的示意圖。參照圖19，為了以控制信息基本上占有分配資源的一半，即一個SC-FDMA的一半的方式復(fù)用控制信息，必須調(diào)節(jié)子載波間隔。具體而言，應(yīng)當(dāng)將子載波間隔增加到A倍，以縮短用于數(shù)據(jù)的傳輸符號在時間軸上的長度。并且，應(yīng)當(dāng)將IFFT尺寸減少為1/A，以保持相同的采樣率。因此，為了占有一個SC-FDMA的一半，將子載波間隔增加到2倍，并將IFFT尺寸減少為1/2。此外，用于控制信息的SC-FDMA子符號和用于數(shù)據(jù)信息的SC-FDMA子符號可分別包括用于保護(hù)信息不受符號間干擾的CP。同時，根據(jù)用于發(fā)送控制信息的MCS等級，可以修改控制信息和數(shù)據(jù)信息的IFFT尺寸?！吹诹鶎嵤├道谜{(diào)制階數(shù)和數(shù)據(jù)信息的編碼速率，可計算通過上述實施例的其中之一速率匹配的控制信息的編碼速率和調(diào)制階數(shù)。例如，用于控制信息的編碼速率通過將數(shù)據(jù)信息的編碼速率乘以預(yù)定的第一偏移值(Bete。ffsJ來計算。在這種情況下，提供第一偏移值以補償與數(shù)據(jù)信息的編碼增益之差以及目標(biāo)誤塊率，從而調(diào)節(jié)控制信息的接收可靠性。提供等式1，以相關(guān)技術(shù)的編碼的控制信息執(zhí)行速率匹配處理的方式來計算應(yīng)當(dāng)滿足的調(diào)制的控制信息符號的數(shù)量。雖然等式1 描述了控制信息的CQI，但是它同樣地適用于諸如PMI、RI等等這樣的上行鏈路控制信息。[等式1]Qcqi = ceiling (Betaoffset X l/CRdata X l/QmodXTcqi),(其中，ceiling (χ)表示 χ 的上取整(round-up)函數(shù))。在等式1中，Q。qi表示分配用于控制信息的資源單元或者調(diào)制符號的數(shù)量。 Beta。ffsrt表示前述第一偏移值，并且是從基站發(fā)信號得到的值。CRdata表示數(shù)據(jù)信息的編碼速率。Qm。d表示一個符號中包括的比特信息的數(shù)量，即調(diào)制階數(shù)。并且，表示用于控制信息的輸入比特的數(shù)量。同時，通過等式2計算數(shù)據(jù)信息的編碼速率，即CRdata。[等式2]CRdata = TBSdata/(Nee X Qfflod)在等式2中，TBSdata表示CRC信息中包括的數(shù)據(jù)有效負(fù)載比特的數(shù)量。并且，Nee 表示分配給一個子幀的資源單元的數(shù)量。如果利用MIMO系統(tǒng)發(fā)送控制信息，即空間復(fù)用形式或發(fā)射分集形式，那么可以看到等式1或等式2在獲取控制信息的目標(biāo)誤塊率方面是不準(zhǔn)確的。這是因為上述等式?jīng)]有考慮以下事實。首先，當(dāng)控制信息通過映射到多個層而被接收時，產(chǎn)生層間干擾。其次，數(shù)據(jù)信息由多個傳輸塊(TB)或碼字構(gòu)成。本發(fā)明提出考慮控制信息的層間干擾的第二偏移值。第二偏移值與第一偏移值一起反映在等式1中，并命名為Alpha。ffsrt，以區(qū)別于第一偏移值。像第一偏移值一樣， Alphaoffset是從基站發(fā)信號得到的值。考慮第二偏移值對等式1的修改如等式3所示。[等式3]Qcqi = ceiling(AlphaoffsetXBetaoffset X l/CRdataX l/QmodXTcqi)在等式3中，第二偏移值可隨著控制信息映射到的層的數(shù)量而變化。為了考慮數(shù)據(jù)信息由多個傳輸塊或碼字構(gòu)成的事實，本發(fā)明提出了修改定義數(shù)據(jù)信息編碼速率的等式2的4個方案。根據(jù)第一方案，像等式4 一樣，將數(shù)據(jù)信息的編碼速率定義為將所有傳輸塊尺寸的和除以將分配給一個子幀中的一個層的資源單元的數(shù)量與調(diào)制階數(shù)相乘的結(jié)果所得到的值。[等式4]CRdata =(所有TBS)/(子幀的單層中RE的數(shù)量XQmJ根據(jù)第二方案，像等式5—樣，將數(shù)據(jù)信息的編碼速率定義為將一個傳輸塊尺寸除以將分配給一個子幀中的一個層的資源單元的數(shù)量與調(diào)制階數(shù)相乘的結(jié)果所得到的值。[等式5]CRdata =( 一個確定的TBS)/(子幀的單層中RE的數(shù)量XQm。d)根據(jù)第三方案，像等式6—樣，將數(shù)據(jù)信息的編碼速率定義為將所有傳輸塊的平均值除以將分配給一個子幀中的一個層的資源單元的數(shù)量與調(diào)制階數(shù)相乘的結(jié)果所得到的值。[等式6]CRdata =(平均TBS)/(子幀的單層中RE的數(shù)量XQfflod)根據(jù)第四方案，假定經(jīng)由所有層發(fā)送數(shù)據(jù)信息，將層的編碼速率定義為數(shù)據(jù)信息的編碼速率。具體而言，通過等式2計算所有傳輸塊的編碼速率，然后將所有計算的編碼速率的平均值定義為數(shù)據(jù)信息的編碼速率。第四方案的等式定義如下。[等式7]CRdata =取平均值{ ‘X’ ((TB ‘X’的TBS)/(映射到TB ‘X’的層的數(shù)量X子幀中 RE 的數(shù)量 XQfflod))!
圖20是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用戶設(shè)備裝置的方框圖。參照圖20，用戶設(shè)備裝置2000包括處理器2010、存儲器2020、RF模塊2030、顯示模塊2040以及用戶接口模塊2050。為了描述清楚起見，在附圖中示出用戶設(shè)備裝置2000。有些模塊可以省略。用戶設(shè)備裝置2000可進(jìn)一步包括必要的模塊。并且，可將用戶設(shè)備裝置2000中包括的模塊中指定的一個劃分成子模塊。首先，處理器2020能夠執(zhí)行將控制信號與數(shù)據(jù)信號相互復(fù)用所要求的操作。處理器2020的操作細(xì)節(jié)可參考參照圖1至圖19所描述的內(nèi)容。存儲器2020連接到處理器2010。并且，將操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序以及一般文件存儲在存儲器2020中。RF模塊2030連接到處理器2010并起到將基帶信號轉(zhuǎn)換為無線電信號的作用以及相反作用。為此，RF模塊2030執(zhí)行模擬轉(zhuǎn)換、放大、濾波以及頻率上行鏈路變換或者其相反處理。顯示模塊2040連接到處理器2010并顯示各種信息。并且，可利用諸如IXD(液晶顯示器)、LED (發(fā)光二極管)、OLED (有機(jī)發(fā)光二極管)等等這樣的公知組件來實施顯示模塊 2040。并且，用戶接口模塊2050連接到處理器2010并可以通過與諸如鍵盤、觸摸屏等等這樣的公知用戶接口組合來配置。上述實施例以規(guī)定的形式對應(yīng)于本發(fā)明的元素和特征的組合。并且，可以認(rèn)為各個元素或特征是選擇性的，除非它們被明確提及。能夠以不與其他元素或特征組合的形式來實施每個元素或特征。此外，可以通過部分地將元素和/或特征組合在一起來實施本發(fā)明的實施例?？梢孕薷膶Ρ景l(fā)明的每個實施例說明的一系列操作。一個實施例的某些構(gòu)造或特征可包括在另一實施例中或者可以替代另一實施例的對應(yīng)構(gòu)造或特征。并且，明顯可以理解，實施例由所附權(quán)利要求中沒有明確引用關(guān)系的權(quán)利要求進(jìn)行組合來構(gòu)造，或者能夠在提交申請之后通過修改而被包括為新的權(quán)利要求。在本公開中，本發(fā)明實施例以基站與終端之間的數(shù)據(jù)發(fā)送/接收為重點進(jìn)行描述。在本公開中，在某些情況下，被說明為通過基站執(zhí)行的特定操作可以通過基站的上位節(jié)點來執(zhí)行。具體而言，在由包括基站的多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)中，顯然為了與終端通信而進(jìn)行的各種操作可以由基站或者除了基站之外的其他網(wǎng)絡(luò)來執(zhí)行。在這種情況下，可以用諸如固定站、節(jié)點B、eN0de B(eNB)、接入點等等這樣的術(shù)語來代替“基站”。并且，可以用諸如用戶設(shè)備(UE)、移動站(MS)、移動用戶站(MSS)等等這樣的術(shù)語來代替“終端”?？梢杂酶鞣N手段來實施本發(fā)明的實施例。例如，可以用硬件、固件、軟件和/或它們的任意組合來實施本發(fā)明的實施例。在通過硬件的實施方式中，可以通過選自以下群組的至少一個來實施根據(jù)本發(fā)明各個實施例的方法，該群組包括ASIC(專用集成電路)、 DSP (數(shù)字信號處理器),DSPD (數(shù)字信號處理器件)、PLD (可編程邏輯器件)、FPGA (現(xiàn)場可編程門陣列)、處理器、控制器、微控制器、微處理器等等。在通過固件或軟件實施的情況下，可以通過用于執(zhí)行上述功能或操作的模塊、程序和/或函數(shù)來實施根據(jù)本發(fā)明各個實施例的方法。軟件代碼存儲在存儲器單元中，然后可通過處理器驅(qū)動。存儲器單元設(shè)置在處理器內(nèi)部或外部，通過公知的各種手段與處理器交換數(shù)據(jù)。雖然參照其優(yōu)選實施例在這里描述和說明了本發(fā)明，但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯然能夠在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下做出各種修改和變化。因此，希望本發(fā)明涵蓋落入所附權(quán)利要求書及其等同物范圍的本發(fā)明的修改和變化。工業(yè)實用性如上所述，參照應(yīng)用于3GPP LTE系統(tǒng)的示例描述了在MIMO無線通信系統(tǒng)中發(fā)送上行鏈路信號的方法及其裝置。而且，除了 3GPP LTE系統(tǒng)外，本發(fā)明也適用于通過應(yīng)用類似的DFT處理來發(fā)送上行鏈路信號的各種移動通信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種在無線通信系統(tǒng)中將控制信息與數(shù)據(jù)信息復(fù)用的方法，包括以下步驟將對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)信息的碼字映射到預(yù)設(shè)數(shù)量的層；將所述控制信息映射到所述預(yù)設(shè)數(shù)量的層；在SC-FDMA符號中將層映射的數(shù)據(jù)信息和層映射的控制信息復(fù)用到頻率區(qū)域；以及經(jīng)由多天線將所述SC-FDMA符號發(fā)送到基站。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，將所述控制信息映射到所述層的步驟進(jìn)一步包括以對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)信息的碼字的數(shù)量來劃分所述控制信息的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，將所述控制信息映射到所述層的步驟進(jìn)一步包括將所述控制信息映射到所述預(yù)設(shè)數(shù)量的層的其中之一的步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，將所述控制信息映射到所述層的步驟進(jìn)一步包括將導(dǎo)頻序列、零序列和數(shù)據(jù)序列的至少一個映射到其余層的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，復(fù)用步驟包括順序地將所述層映射的數(shù)據(jù)信息和所述層映射的控制信息組合在一起的步驟。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，復(fù)用步驟包括將所述層映射的數(shù)據(jù)信息和所述層映射的控制信息相互疊加的步驟。
7.一種用戶設(shè)備裝置，包括第一層映射模塊，配置為將對應(yīng)于數(shù)據(jù)信息的碼字映射到預(yù)設(shè)數(shù)量的層；第二層映射模塊，配置為將控制信息映射到所述預(yù)設(shè)數(shù)量的層；復(fù)用模塊，配置為在SC-FDMA符號中將層映射的數(shù)據(jù)信息和層映射的控制信息復(fù)用到頻率區(qū)域。
8.如權(quán)利要求7所述的用戶設(shè)備裝置，其中所述第二層映射模塊以對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)信息的碼字的數(shù)量來劃分所述控制信息。
9.如權(quán)利要求7所述的用戶設(shè)備裝置，其中所述第二層映射模塊將所述控制信息映射到所述預(yù)設(shè)數(shù)量的層的其中之一。
10.如權(quán)利要求9所述的用戶設(shè)備裝置，其中所述第二層映射模塊還將導(dǎo)頻序列、零序列和數(shù)據(jù)序列的至少一個映射到其余層。
11.如權(quán)利要求7所述的用戶設(shè)備裝置，其中所述復(fù)用模塊順序地將所述層映射的數(shù)據(jù)信息和所述層映射的控制信息組合在一起。
12.如權(quán)利要求7所述的用戶設(shè)備裝置，其中所述復(fù)用模塊將所述層映射的數(shù)據(jù)信息和所述層映射的控制信息相互疊加。
13.一種確定調(diào)制符號數(shù)量的方法，其中在數(shù)據(jù)信息和控制信息在MIMO系統(tǒng)中通過一起被復(fù)用而被發(fā)送的情況下，提供所述調(diào)制符號以傳送所述控制信息，所述方法包括以下步驟從基站接收第一偏移值和第二偏移值，所述第一偏移值用于補償與所述數(shù)據(jù)信息相比所述控制信息的接收可靠性，所述第二偏移值用于補償來自于基站的所述控制信息的層間干擾；以及通過以下等式確定用于傳送所述控制信息的符號的數(shù)量Qcqi = ceiling(AlphaoffsetXBetaoffsetX l/CRdataX l/QmodXTcqi),其中 ceiling()是 χ 的上取整函數(shù)，其中Beta。ffsrt是所述第一偏移值，其中Alpha。ffsrt是所述第二偏移值，其中CRdata是所述數(shù)據(jù)信息的編碼速率，其中Qnrod是調(diào)制階數(shù)，并且其中T。qi是用于所述控制信息的輸入比特數(shù)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)信息的編碼速率(CRdata)是將所述數(shù)據(jù)信息的所有傳輸塊尺寸的和除以將分配給一個子幀中的一個層的資源單元的數(shù)量乘以所述調(diào)制階數(shù)所產(chǎn)生的值所得到的結(jié)果值。
全文摘要
公開了一種在無線通信系統(tǒng)中復(fù)用控制信息與數(shù)據(jù)信息的方法。本發(fā)明包括將對應(yīng)于數(shù)據(jù)信息的碼字映射到預(yù)設(shè)數(shù)量的層，將控制信息映射到預(yù)設(shè)數(shù)量的層，在SC-FDMA符號中將層映射的數(shù)據(jù)信息和層映射的控制信息復(fù)用到頻率區(qū)域，以及經(jīng)由多天線將SC-FDMA符號發(fā)送到基站。
文檔編號H04B7/04GK102308489SQ201080007029
公開日2012年1月4日 申請日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者姜秉祐, 安俊基, 李大遠(yuǎn), 金奉會, 金沂濬, 金炳勛, 魯俞真 申請人:Lg電子株式會社