無線通信系統中控制信息的編碼和復用的製作方法

2023-10-30 01:29:22 3

專利名稱：無線通信系統中控制信息的編碼和復用的製作方法
技術領域：
本文的公開整體涉及通信，並且更具體地設計用於在無線通信系統中發送控制信息的技術。
背景技術：
如今已廣泛地部署了無線通信系統以提供各種通信服務，如語音、視頻、分組數據、消息、廣播等。這些系統可以是能夠通過共享可用的系統資源來支持多個用戶的多址系統。這種多址系統的例子包括碼分多址(CDMA)系統、時分多址(TDMA)系統、頻分多址(FDMA)系統、正交FDMA(OFDMA)系統和單載波FDMA(SC-FDMA)系統。在無線通信系統中，節點B可以在下行鏈路上向用戶設備(UE)發送業務數據並且/或者在上行鏈路上從UE接收業務數據。下行鏈路(或前向鏈路)是指從節點B到UE的通信鏈路，上行鏈路(或反向鏈路)是指從UE到節點B的通信鏈路。UE可以向節點B發送信道質量指示符(CQI)信息，用於指示下行鏈路信道質量。節點B可以基於CQI信息來選擇速率，並且可以以所選速率向UE發送業務數據。UE可以發送對從節點B接收的業務數據的確認(ACK)信息。節點B可以基於該ACK信息，確定是向UE重傳未決的業務數據還是發送新業務數據。希望能夠有效地發送ACK和CQI信息。

發明內容
描述了用於在無線通信系統中發送控制信息的技術。在一個方案中，可以在傳輸之前，在頻率上以及在時間上對控制信息進行擴展。在一種設計中，UE可以基於分組碼對控制信息(例如ACK和/或CQI信息)進行編碼，以獲得編碼數據。UE可以利用離散傅立葉變換(DFT)在頻率上對編碼數據進行擴展，以獲得頻率擴展數據。UE還可以利用正交序列在時間上對頻率擴展數據進行擴展，以獲得控制信息的輸出數據。在一種設計中，UE可以在N個下行鏈路子幀中接收N個混合自動重傳請求(HARQ)過程的碼字，其中N>1。UE可以確定針對每個HARQ過程的ACK值，並且可以單獨地或者聯合地對N個HARQ過程的N個ACK值進行編碼，以獲得ACK信息。UE可以處理該ACK信息，以獲得輸出數據，並且可以在M個上行鏈路子幀的其中一個中發送該輸出數據，其中M>1。N個下行鏈路子幀和M個上行鏈路子幀可以是時分雙エ的。在另ー個方案中，可以基於在時域和頻域中都利用碼分復用的第一編碼和復用方案來處理第一控制信息(例如，針對ー個HARQ過程的ACK信息)。可以基於在時域中利用碼分復用而在頻域中利用擴展的第二編碼和復用方案來處理第二控制信息(例如，針對多個HARQ過程的ACK信息、CQI信息或ACK和CQI信息二者)。在一種設計中，發射器(例如，UE)可以基於第一控制信息生成調製符號，利用該調製符號來對參考信號序列進行調製並且利用第一正交序列在時間上對已調參考信號序列進行擴展。在一種設計中，接收器(例如，節點B)可以利用第一正交序列在時間上對接收數據進行解擴，以獲得時間解擴數據，將時間解擴數據與參考信號序列進行相關以獲得相關結果，並且基於該相關結果來恢復第一控制信息。在一種設計中，發射器可以對第二控制信息進行編碼以獲得編碼數據，利用DFT在頻率上對該編碼數據進行擴展以獲得頻率擴展數據，並且利用第二正交序列在時間上對該頻率擴展數據進行擴展。在一種設計中，接收器可以利用第二正交序列在時間上對接收數據進行解擴以獲得時間解擴數據，利用逆DFT(IDFT)在頻率上對時間解擴數據進行解擴，以獲得頻率解擴數據，並且對該頻率解擴數據進行解碼，以恢復第二控制信息。 以下將更詳細地描述本文的公開的各種方案和特徵。


圖I顯示了無線通信系統。圖2A顯示了 TDD系統的示例性幀結構。圖2B顯示了 TDD系統的N:M配置。圖3顯示了下行鏈路和上行鏈路上的示例性傳輸。圖4顯示了用於上行鏈路的傳輸結構。圖5顯示了用於編碼和復用方案I的示例性結構。圖6顯示了用於編碼和復用方案2的示例性結構。圖7顯示了用於編碼和復用方案3的示例性結構。圖8顯示了節點B和UE的方框圖。圖9顯示了用於編碼和復用方案I的發射處理器。圖10顯示了用於編碼和復用方案3的發射處理器。圖11顯示了用於編碼和復用方案I的接收處理器。圖12顯示了用於編碼和復用方案3的接收處理器。圖13顯示了用於發送控制信息的過程。圖14顯示了用於發送控制信息的裝置。圖15顯示了用於接收控制信息的過程。圖16顯示了用於接收控制信息的裝置。圖17顯示了用於處理控制信息的過程。圖18顯示了用於處理控制信息的裝置。圖19顯示了用於在TDD系統中發送數據的過程。圖20顯示了用於在TDD系統中發送數據的裝置。圖21顯示了用於在TDD系統中接收數據的過程。圖22顯示了用於在TDD系統中接收數據的裝置。
具體實施例方式本文所述的技術可用於各種無線通信系統，如CDMA、TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA以及其它系統。術語「網絡」和「系統」一般可以互換使用。CDMA系統可以實現諸如通用地面無線電接入(UTRA)、cdma2000等的無線電技術。UTRA包括寬帶CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它變形。cdma2000涵蓋IS-2000、IS-95和IS-856標準。TDMA系統可以實現諸如全球移動通信系統(GSM)的無線電技術。OFDMA系統可以實現諸如演進的UTRA (E-UTRA)、超移動寬帶(UMB)、IEEE802. 11 (WiFi) ,IEEE802. 16 (WiMAX)、IEEE802. 20、Flash_0FDM 等的無線電技術。UTRA和E-UTRA是通用移動通信系統(UMTS)的一部分。3GPP長期演進(LTE)是UMTS的即將發布的使用E-UTRA的版本，其在下行鏈路上採用OFDMA而在上行鏈路上採用SC-FCDMA。在名為「第三代合作夥伴計劃」(3GPP)的組織的文獻中描述了 UTRA、E-UTRA, UMTS, LTE和GSM。在名為「第三代合作夥伴計劃2」(3GPP2)的組織的文獻中描述了 cdma2000和UWB。 為了清楚起見，下面針對LTE描述了技術的ー些方面，在下面的大部分描述中使用了 LTE技術。圖I顯示了無線通信系統100，其可以是LTE系統。系統100可以包括多個節點BllO和其它網絡實體。節點B可以是用幹與UE通信的固定站並且還可以被稱為演進節點B(eNB)、基站、接入點等。UE120可以散布在整個系統中，並且每個UE可以是靜止的或移動的。UE還可以被稱為移動站、終端、接入終端、用戶單元、站等。UE可以是可攜式電話、個人數字助理(PDA)、無線數據機、無線通信設備、手持設備、膝上電腦、無繩電話等。系統可以利用時分雙エ(TDD)。對於TDD，下行鏈路和上行鏈路共享相同的頻率資源，所述資源可以在ー些時候用於下行鏈路並且在其它時候用於上行鏈路。圖2A顯示了可用於TDD系統的示例性幀結構200。可以將傳輸時間線分割成無線幀的単元。每個無線幀可以具有預定的持續時間(例如，10毫秒(ms))並且可以被分割成索引為O到9的10個子幀。LTE支持多種下行鏈路-上行鏈路配置。對於所有下行鏈路-上行鏈路配置，子幀O和5可用於下行鏈路(DL)，子幀2可用於上行鏈路(UL)。子幀3、4、7、8和9中的每ー個可根據下行鏈路-上行鏈路配置，用於下行鏈路或上行鏈路。子幀I可以包括3個特殊的欄位，其包括下行鏈路導頻時隙(DwPTS)、保護周期(GP)和上行鏈路導頻時隙(UpPTS)。取決於下行鏈路-上行鏈路配置，子幀6可以僅包括DwPTS，或者全部三個特殊欄位，或者下行鏈路子幀。可以將未被用於特殊欄位的每個子幀分割成兩個時隙。每個時隙可以包括Q個符號周期，例如，Q=6個符號周期用於擴展循環前綴，Q=7個符號周期用於標準循環前綴。在公開可獲得的題為 「Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) ; PhysicalChannels and Modulation」 的 3GPP TS36. 211 中描述了幀結構 200。圖2B顯示了用於TDD系統中的下行鏈路和上行鏈路的N:M配置。對於N:M配置，下行鏈路-上行鏈路循環包括N個下行鏈路子幀I到N，其後緊接著M個上行鏈路子幀I到M0通常N彡1，M彡1，並且N可以等於也可以不等於M。當N不等於M時，在下行鏈路和上行鏈路中存在不對稱。在圖2B中為了清楚起見，沒有顯示具有特殊欄位的子幀。下行鏈路-上行鏈路循環可以是靜態的或半靜態的。可以支持以下的系統配置
· 1:M配置一I個下行鏈路子幀，後面緊接著M個上行鏈路子幀，其中MS I。·Ν:Μ配置——N個下行鏈路子幀，後面緊接著M個上行鏈路子幀，其中，N彡1，MSI。UE可以操作在不連續接收(DRX)模式中，在該模式中UE不在每個下行鏈路-上行鏈路循環中接收Pl個下行鏈路子幀。UE然後可以有效地操作在(N-Pl) :M配置中。可替換地，UE可以操作在不連續發送(DTX)模式中，在該模式中UE在每個下行鏈路-上行鏈路循環中不在P2個上行鏈路子幀上進行發送。UE然後可以有效地操作在N: (M-P2)配置中。UE還可以既操作在DRX模式中又操作在DTX模式中，其中UE在每個下行鏈路-上行鏈路循環中不接收Pl個下行鏈路子幀並且不在P2個上行鏈路子幀上進行發送。UE然後可以有效地操作在(N-Pl) : (M-P2)配置中。在任ー情況下，UE的配置可以影響到UE將如何發送控制信息，如下所述。
系統支持HARQ。對於下行鏈路上的HARQ，節點B可以向UE發送碼字的傳輸，並且可以發送ー個或多個額外的傳輸，直到該碼字被UE正確地解碼，或者發送了最大數量的傳輸，或者遇到一些其它終止條件為止。HARQ可以改善數據傳輸的可靠性。圖3顯示了 TDD系統中節點B的示例性下行鏈路傳輸和UE的示例性上行鏈路傳輸。UE可以周期性地估計節點B的下行鏈路信道質量，並且可以在CQI信道上向節點B發送CQI信息。節點B可以使用CQI信息和/或其它信息來調度UE以進行下行鏈路傳輸並且為UE選擇合適的速率(例如，調製和編碼方案)。對於在其中調度了 UE的每個下行鏈路子幀，節點B可以處理Nb個傳輸塊(或分組)以獲得Nb個碼字，每個傳輸塊ー個碼字，其中Nb ^ I0節點B可以在物理下行鏈路共享信道(PDSCH)上向UE發送Nb個碼字，並且在物理下行鏈路控制信道(PDCCH)上向UE發送對應的下行鏈路分配。在未調度有UE的每個下行鏈路子幀中，節點B可以不發送下行鏈路分配和碼字。UE可以處理每個下行鏈路子幀中的I3DCCH以獲得發送給UE的下行鏈路分配(如果有的話)。如果接收到下行鏈路分配，那麼UE可以處理I3DSCH並且對發送給UE的Nb個碼字進行解碼。UE可以生成對於UE在下行鏈路階段的N個下行鏈路子幀中接收的所有碼字的ACK信息。該ACK信息可以包括對每個碼字的ACK或NAK，其中ACK可以指示該碼字被正確地解碼，NAK可以指示該碼字被錯誤地解碼。UE可以在接下來的上行鏈路階段中在所分配的上行鏈路子幀中在ACK信道上發送ACK信息。ACK和CQI信道可以是物理上行鏈路控制信道(PUCCH)的一部分。對於接收到NAK的每個碼字，節點B可以重發該碼字，而對於接收到ACK的每個碼字，節點B可以發送新碼字。LTE在下行鏈路上利用正交頻分復用(OFDM)並且在上行鏈路上利用單載波頻分復用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM將系統帶寬分割成多(K)個正交的子載波，其通常還被稱為音調、頻段等。每個子載波可以調製有數據。通常，在頻域中用OFDM來發送調製符號，而在時域中用SC-FDM來發送調製符號。相鄰的子載波之間的間隔可以是固定的，並且子載波的總數⑷可以取決於系統帶寬。例如，對於系統帶寬I. 25,2. 5、5、10和20MHz，K分別可以等於 128、256、512、1024 或 2048。圖4顯示了可用於上行鏈路的傳輸結構400的設計。可以將總共K個子載波分組成資源塊。每個資源塊可以在一個時隙中包括S個子載波(例如，S=12個子載波)。可以向PUCCH和物理上行鏈路共享信道(PUSCH)分配可用資源塊。PUCCH可以包括在系統帶寬的兩個邊緣附近的資源塊，PUSCH可以包括未分配給PUCCH的所有資源塊。可以向UE分配PUCCH的資源塊以便向節點B發送控制信息。還可以向UE分配PUSCH的資源塊以便向節點B僅發送業務數據或業務數據和控制信息兩者。UE可以在上行鏈路上向節點B發送各種類型的控制信息。表I列出了根據ー種設計可以由UE發送的一些類型的控制信息。表I
權利要求
1.一種用於在無線通信系統中發送控制信息的方法，包括 利用離散傅立葉變換(DFT)在頻率上對控制信息進行擴展以獲得頻率擴展數據；並且 利用正交序列在時間上對所述頻率擴展數據進行擴展以獲得所述控制信息的輸出數據。
2.如權利要求I所述的方法，其中，在頻率上對所述控 制信息進行擴展包括利用S點DFT在S個子載波上對所述控制信息進行擴展以獲得包括所述S個子載波的S個頻域符號的所述頻率擴展數據，其中S大於I。
3.如權利要求2所述的方法，其中，在時間上對所述頻率擴展數據進行擴展包括利用長度為L的正交序列對所述S個頻域符號進行擴展以獲得包括用於L個符號周期的L組每組S個輸出符號的所述輸出數據，其中L大於I。
4.如權利要求I所述的方法，還包括 基於分組碼對所述控制信息進行編碼以獲得編碼數據，並且 其中，在頻率上對所述控制信息進行擴展包括在頻率上對所述編碼數據進行擴展以獲得所述頻率擴展數據。
5.如權利要求I所述的方法，其中，所述控制信息包括確認(ACK)信息和信道質量指示符(CQI)信息，所述方法還包括 基於分組碼對所述ACK信息和所述CQI信息進行聯合編碼以獲得編碼數據，並且其中，在頻率上對所述控制信息進行擴展包括在頻率上對所述編碼數據進行擴展以獲得所述頻率擴展數據。
6.如權利要求I所述的方法，還包括 確定針對N個混合自動重傳請求(HARQ)過程中的每ー個的確認(ACK)值，其中N大於I ;並且 基於針對N個HARQ過程的N個ACK值，生成ACK信息，其中，所述控制信息包括所述ACK信息。
7.如權利要求6所述的方法，其中，生成所述ACK信息包括對針對所述N個HARQ過程的所述N個ACK值進行聯合編碼以獲得所述ACK信息。
8.如權利要求6所述的方法，其中，確定針對每個HARQ過程的ACK值包括將針對每個HARQ過程的ACK值設置為Q個可能的值中的ー個，其中Q大於1，並且 其中，生成所述ACK信息包括對所述N個ACK值進行聯合編碼以獲得Nacx個比特的ACK信息，其中NArK=[bg2(QN)l，並且「I表示向上取整運算符。
9.如權利要求6所述的方法，其中，為所述N個HARQ過程中的每ー個發送ー個碼字，並且其中， 如果沒有接收到分配，則將針對每個HARQ過程的ACK值設置為第一值， 如果所述碼字被正確解碼，則將針對每個HARQ過程的ACK值設置為第二值，或者 如果所述碼字被錯誤解碼，則將針對每個HARQ過程的ACK值設置為第三值。
10.如權利要求6所述的方法，其中，為所述N個HARQ過程中的每ー個發送第一和第二碼字，並且其中， 如果沒有接收到分配，則將針對每個HARQ過程的ACK值設置為第一值，如果所述第一碼字和第二碼字都被正確解碼，則將針對每個HARQ過程的ACK值設置為第二值， 如果僅所述第一碼字被正確解碼，則將針對每個HARQ過程的ACK值設置為第三值， 如果僅所述第二碼字被正確解碼，則將針對每個HARQ過程的ACK值設置為第四值，或者 如果所述第一和第二碼字都被錯誤解碼，則將針對每個HARQ過程的ACK值設置為第五值。
11.如權利要求6所述的方法，還包括 在N個下行鏈路子幀中接收用於N個HARQ過程的碼字；並且在M個上行鏈路子幀的其中一個中發送所述輸出數據，其中所述N個下行鏈路子幀和所述M個上行鏈路子幀是時分雙工的。
12.如權利要求I所述的方法，其中，所述控制信息包括確認(ACK)信息或信道質量指示符(CQI)信息或者ACK和CQI信息兩者。
13.一種用於進行無線通信的裝置，包括 至少一個處理器，其被配置為利用離散傅立葉變換(DFT)在頻率上對控制信息進行擴展以獲得頻率擴展數據，並且利用正交序列在時間上對所述頻率擴展數據進行擴展以獲得所述控制信息的輸出數據。
14.如權利要求13所述的裝置，其中，所述至少一個處理器還被配置為利用S點DFT在S個子載波上對所述控制信息進行擴展以獲得包括所述S個子載波的S個頻域符號的所述頻率擴展數據，其中S大於I。
15.如權利要求13所述的裝置，其中，所述至少一個處理器還被配置為確定針對N個混合自動重傳請求(HARQ)過程中的每一個的確認(ACK)值，其中N大於1，並且基於針對N個HARQ過程的N個ACK值，生成ACK信息，其中，所述控制信息包括所述ACK信息。
16.如權利要求15所述的裝置，其中，所述至少一個處理器還被配置為對所述N個ACK值進行聯合編碼以獲得所述ACK信息。
17.如權利要求15所述的裝置，其中，所述至少一個處理器還被配置為在N個下行鏈路子幀中接收用於N個HARQ過程的碼字，並且在M個上行鏈路子幀的其中一個中發送所述輸出數據，其中所述N個下行鏈路子幀和所述M個上行鏈路子幀是時分雙工的。
18.一種用於無線通信系統的裝置，包括 用於利用離散傅立葉變換(DFT)在頻率上對控制信息進行擴展以獲得頻率擴展數據的模塊；以及 用於利用正交序列在時間上對所述頻率擴展數據進行擴展以獲得所述控制信息的輸出數據的模塊。
19.如權利要求18所述的裝置，其中，用於在頻率上對所述控制信息進行擴展的模塊包括用於利用S點DFT在S個子載波上對所述控制信息進行擴展以獲得包括所述S個子載波的S個頻域符號的所述頻率擴展數據的模塊，其中S大於I。
20.如權利要求18所述的裝置，還包括 用於確定針對N個混合自動重傳請求(HARQ)過程中的每一個的確認(ACK)值的模塊，其中N大於I;以及用於基於針對N個HARQ過程的N個ACK值，生成ACK信息的模塊，其中，所述控制信息包括所述ACK信息。
21.如權利要求20所述的裝置，其中，用於生成所述ACK信息的模塊包括用於對所述N個ACK值進行聯合編碼以獲得所述ACK信息的模塊。
22.—種電腦程式產品，包括 計算機可讀介質，所述計算機可讀介質包括 用於使至少ー個計算機利用離散傅立葉變換(DFT)在頻率上對控制信息進行擴展以獲得頻率擴展數據的代碼；以及 用於使所述至少一個計算機利用正交序列在時間上對所述頻率擴展數據進行擴展以獲得所述控制信息的輸出數據的代碼。
23.一種用於在無線通信系統中接收控制信息的方法，包括 利用正交序列在時間上對接收數據進行解擴以獲得時間解擴數據；並且 利用離散傅立葉逆變換(IDFT)在頻率上對所述時間解擴數據進行解擴以獲得控制信息的解擴符號。
24.如權利要求23所述的方法，其中，在頻率上對所述時間解擴數據進行解擴包括利用S點IDFT在S個子載波上對所述時間解擴數據進行解擴以獲得S個解擴符號，其中S大於I。
25.如權利要求23所述的方法，還包括 基於分組碼對所述解擴符號進行解碼以獲得解碼控制信息。
26.如權利要求23所述的方法，還包括 基於所述解碼符號確定針對N個混合自動重傳請求(HARQ)過程中的每ー個的確認(ACK)值，其中N大於I。
27.如權利要求26所述的方法，還包括 在N個下行鏈路子幀中發送用於N個HARQ過程的碼字；並且 在M個上行鏈路子幀的其中一個中獲取所述接收數據，其中所述N個下行鏈路子幀和所述M個上行鏈路子幀是時分雙エ的。
28.如權利要求23所述的方法，其中，所述控制信息包括確認(ACK)信息或信道質量指示符(CQI)信息或者ACK和CQI信息兩者。
29.ー種用於進行無線通信的裝置，包括 至少ー個處理器，其被配置為利用正交序列在時間上對接收數據進行解擴以獲得時間解擴數據，並且利用離散傅立葉逆變換(IDFT)在頻率上對所述時間解擴數據進行解擴以獲得控制信息的解擴符號。
30.如權利要求29所述的裝置，其中，所述至少一個處理器被配置為利用S點IDFT在S個子載波上對所述時間解擴數據進行解擴以獲得S個解擴符號，其中S大於I。
31.如權利要求29所述的裝置，其中，所述至少一個處理器還被配置為基於所述解碼符號確定針對N個混合自動重傳請求(HARQ)過程中的每ー個的確認(ACK)值，其中N大於Io
32.如權利要求31所述的裝置，其中，所述至少一個處理器還被配置為在N個下行鏈路子幀中發送用於N個HARQ過程的碼字，並且在M個上行鏈路子幀的其中一個中獲取所述接收數據，其中所述N個下行鏈路子幀和所述M個上行鏈路子幀是時分雙工的。全文摘要
本發明描述了用於在無線通信系統中發送控制信息的技術。在一個方案中，UE利用DFT在頻率上並且利用正交序列在時間上對控制信息進行擴展，以獲得控制信息的輸出數據。在一種設計中，UE在N個下行鏈路子幀中接收用於N個HARQ過程的碼字，確定針對每個HARQ過程的ACK值，對針對N個HARQ過程的N個ACK值進行編碼以獲得ACK信息，生成該ACK信息的輸出數據並且在M個上行鏈路子幀的其中一個中發送該輸出數據。在另一個方案中，基於在時域和頻域中都利用碼分復用的第一編碼和復用方案來處理第一控制信息。基於在時域中利用碼分復用而在頻域中利用擴展的第二編碼和復用方案來處理第二控制信息。
文檔編號H04L1/00GK102739367SQ20121023975
公開日2012年10月17日 申請日期2008年8月13日 優先權日2007年8月13日
發明者B-h·金, D·P·馬拉蒂, J·蒙託霍, S·薩卡爾 申請人:高通股份有限公司