CN101378284B

CN101378284B - 一种实现控制信道发射分集的方法和相应的信号发送装置

Info

Publication number: CN101378284B
Application number: CN 200710148020
Authority: CN
Inventors: 魏巍; 丁美玲; 王文焕; 李峰
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-08-29
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2027-08-29
Also published as: CN101378284A

Abstract

本发明公开了一种实现控制信道发射分集的方法和相应的信号发送装置。在该装置上，模式配置模块根据无线通信系统的需求确定控制信道的发射分集模式；编码模块根据确定的发射分集模式对一个传输时间间隔内需承载在该控制信道上发送的比特流进行编码，得到互相关但不相同的多个编码块；发射模块根据确定的发射分集模式，在该传输时间间隔内的相应控制信道区域发射从编码模块得到的多个编码块。因此，本发明通过采用编码分集模式或将编码分集模块与时间分集模式相结合，引入了编码分集增益，在不增加系统开销及复杂度的前提下，提高了控制信道信息传输的可靠性，同时扩大了覆盖范围。

Description

一种实现控制信道发射分集的方法和相应的信号发送装置

技术领域

本发明涉及无线通信网络中的分集技术，尤其涉及一种实现控制信道发射分集的方法和相应的信号发送装置。

背景技术

在下一代的宽带无线通信网络中，解决基站(Base Station，BS)范围内控制信令的高可靠性及大范围覆盖的需求等问题将面临严峻的挑战。特别是在IMT-Advanced系统中，用户终端(User Terminal，UT)的最高移动速度可达500km/h，系统的高频带操作(Upper Band Operation，UBO)部分的频带将达到5GHz，小区覆盖范围将达到5km，此时，如何确保小区内控制信令高可靠性及大范围覆盖将是一个非常重要的问题。

目前，在IEEE 802.16j、LTE、IMT-Advanced、WINNER中采用增加发射功率、软合并、控制信道使用各种发射分集、传输时间间隔(TransmissionTime Interval，TTI)中使用时间分集等方法来解决上述存在的高可靠性及大范围覆盖等问题，但都存在诸多的问题。单纯增加发射功率虽然扩大了覆盖，但同时会带来更大的邻小区干扰的问题。软合并只适用于小区内传递公共信息，并且是相同的Node B内的小区。使用各种发射分集方案时，随着用户终端(UT)移动速度的提高会带来控制信令解调时的相位参考等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种实现控制信道发射分集的方法和相应的信号发送装置，具有良好的接收分集增益，并提高系统性能。

一方面，本发明提出一种实现控制信道发射分集的方法，包括以下步骤：

(a)确定控制信道的发射分集模式，根据确定的所述发射分集模式对一个传输时间间隔内需承载在所述控制信道上发送的比特流进行编码，得到互相关但不相同的多个编码块；

(b)根据确定的所述发射分集模式，在所述传输时间间隔内的相应控制信道区域发射所述多个编码块。

上述方法中：

步骤(a)确定控制信道的发射分集模式时，需确定以下参数：A，一个传输时间间隔内的控制信道可使用区域；B，互相关的编码块的个数；C，用于发射上述各个编码块的控制信道区域；所述参数是固定设置的，或者是可实时配置的。

上述方法中：

步骤(b)是将所述多个编码块中的每一编码块分别放在所述传输时间间隔中不同的控制信道区域发射；或者

步骤(b)是将所述多个编码块放在所述传输时间间隔中相同的控制信道区域发射。

上述方法中：

步骤(a)中确定控制信道的发射分集模式时，还需确定对各个编码块重复发送的次数；步骤(b)发射时，在所述传输时间间隔的控制信道区域中，按确定的次数重复发射所述多个编码块中的一个或多个编码块。

上述方法中：

重复发射所述多个编码块时，是将所述传输时间间隔的控制信道区域分成多组，每组由相邻的多个控制信道区域组成，在每一组控制信道区域中重复发射所述多个编码块中的一个编码块；或者

重复发射所述多个编码块时，是将所述传输时间间隔的控制信道区域分成与编码块数目相同的多组，每组由相邻的多个控制信道区域组成，在每一组控制信道区域中将所述多个编码块中的各个编码块分别发射一次。

上述方法中：

步骤(a)中是采用增量冗余技术对所述比特流进行分块编码，得到互相关的所述多个编码块。

上述方法中：

步骤(a)中采用增量冗余技术的分块编码方案是可配置的，配置时先确定系统中一个传输时间间隔内控制信道区域的个数，再结合所述多个编码块的重复发射次数确定要得到的编码块个数，作为冗余版本值，从而确定要采用的分块编码方案。

另一方面，本发明提出一种信号发送装置，应用于无线通信系统，包括发射模块，还包括模式配置模块和编码模块，其中：

该模式配置模块，用于根据无线通信系统的需求确定控制信道发射分集模式的参数，包括：一个传输时间间隔内的控制信道可使用区域，互相关的编码块的个数，以及用于发射上述各个编码块的控制信道区域；

该编码模块，用于根据确定的所述发射分集模式对一个传输时间间隔内需承载在所述控制信道上发送的比特流进行编码，得到互相关但不相同的多个编码块；

该发射模块，用于根据所确定的发射分集模式，在所述传输时间间隔内的相应控制信道区域发射所述多个编码块。

上述信号发送装置中：

该发射模块根据所确定的发射分集模式，将所述多个编码块中的每一编码块分别放在所述传输时间间隔中不同的控制信道区域发射；或者将所述多个编码块放在所述传输时间间隔中相同的控制信道区域发射。

上述信号发送装置中：

该模式配置模块确定控制信道的发射分集模式时，还需确定对各个编码块重复发送的次数；

该发射模块根据所确定的发射分集模式发射时，在所述传输时间间隔的控制信道区域中，按确定的次数重复发射所述多个编码块中的一个或多个编码块。

上述信号发送装置中：

该发射模块根据所确定的发射分集模式重复发射所述多个编码块时，是将所述传输时间间隔的控制信道区域分成多组，每组由相邻的多个控制信道区域组成，在每一组控制信道区域中重复发射所述多个编码块中的一个编码块；或者，是将所述传输时间间隔的控制信道区域分成与编码块数目相同的多组，每组由相邻的多个控制信道区域组成，在每一组控制信道区域中将所述多个编码块中的各个编码块分别发射一次。

上述信号发送装置中：

所述编码模块采用增量冗余技术对控制信道的比特流进行分块编码，先确定系统中一个传输时间间隔内控制信道区域的个数，再结合所述多个编码块的重复发射次数确定要得到的编码块个数，作为冗余版本值，从而确定要采用的分块编码方案并对所述比特流进行分块编码，得到互相关的所述多个编码块。

本发明主要的优势和特点如下：

1.与现有技术相比，本发明通过采用编码分集模式或将编码分集模块与时间分集模式相结合，引入了编码分集增益，在不增加系统开销及复杂度的前提下，提高了控制信道信息传输的可靠性，同时扩大了覆盖范围。

2.本发明还可实现发射分集的可配置性，实际配置方式可以根据所使用的无线通信系统、控制信道类型、可靠性需求及覆盖范围需求进行自适应调整。特别是使时间分集模式的配置方式更加灵活了。

3.在编码分集模式下将控制信道中所承载的比特流分割成编码块在不同的控制信道区域上进行传输，与现有的比特流传输相比，可以采用更低阶的调制方式以提高传输的可靠性。

附图说明

图1以包含三个控制信道可使用区域的传输时间间隔(TTI)为例，示出现有控制信道的传输格式；

图2是本发明实施例实现控制信道发射分集的方法的流程图；

图3(a)和图3(b)以包含三个控制信道可使用区域的传输时间间隔(TTI)为例，分别示出了两种时间分集模式下控制信道的传输格式；

图4是本发明所述的编码分集模式下的码块分割示意图；

图5为本发明一种编码分集下的控制信道传输格式的示意图；

图6以包含六个控制信道区域的传输时间间隔(TTI)为例，示出一种编码分集结合时间分集模式下的控制信道传输格式；

图7以包含六个控制信道区域的传输时间间隔(TTI)为例，示出另一种编码分集结合时间分集模式下的控制信道传输格式；

图8以包含六个控制信道区域的传输时间间隔(TTI)为例，示出又一种编码分集结合时间分集模式下的控制信道传输格式；

图9示出本发明实施例的信号发送装置的结构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开的内容中提及的传输时间间隔(TTI)是无线通信系统中特有的术语，是指无线通信系统以时间为单位划分出固定长度的传输时间间隔(TTI)，控制信息和/或数据信息都在所划分的传输时间间隔内(TTI)传输。图1以包含三个控制信道区域的传输时间间隔(TTI)为例，示出了现有控制信道的传输格式。图中，横格区域表示控制信道可使用的区域，即控制信道所承载的数据流(包括控制信令，也可以包含数据)可占据的区域。对于这种现有的控制信道时间分集模式，由于在传输时间间隔(TTI)内控制信道所承载的信息传输了三次，因此，带来了时间分集增益的效果。

本实施例提出的实现控制信道发射分集的方法如图3所示，包括以下步骤：

步骤110，根据无线通信系统的需求确定控制信道的发射分集模式；

本发明的发射分集模式可以只采用编码分集模式，或采用编码分集结合时间分集的模式。本实施例采用时间分集结合编码分集模式，需要确定以下几个参数：

A，控制信道在传输时间间隔(TTI)内传输的次数，即一个TTI内的控制信道可使用区域。

上述传输时间间隔以及控制信道在传输时间间隔内传输的次数取决于提供服务的通信系统，通信系统按照需求对这些参数做出配置。

B，编码分集模式下互相关的编码块的个数；

为了得到互相关的多个编码块，采用增量冗余(Incremental Redundancy，IR)技术对控制信道要传输的比特流进行分块编码。该个数即为要采用的编码方案的冗余版本(RV)值。

C，对各个编码块重复发送的次数，这决定了可以取得的时间分集增益，一般来说，对每个编码块重复发送的次数相同，但不局限于此；

上述互相关的编码块的个数和各个编码块重复发送的次数在一个TTI内控制信道可使用区域的数目的基础上综合考虑各自带来的编码增益和时间增益而确定的。

D，确定用于发射上述各个编码块的控制信道区域，即将各个编码块映射到相应的控制信道区域。

上述用于发射编码块的控制信道可使用区域称为控制信道区域，上述控制信道可使用区域可以全部占用，也可以有空闲。

在完成上述映射时，对于多个编码块可以采用两种方式，第一种是将所述多个编码块中的每一编码块分别放在所述传输时间间隔中不同的控制信道区域发射。第二种是将所述多个编码块放在所述传输时间间隔中相同的控制信道区域发射，主要用于控制信道区域数目较少的情形。

而第一种方式，又可以将所述传输时间间隔的控制信道区域分成多组，每组由相邻的多个控制信道区域组成。然后，在每一组控制信道区域中重复发射所述多个编码块中的一个编码块，或者，在每一组控制信道区域中将所述同一编码块分别发射一次。

系统可以根据当前的传输时间间隔(TTI)、控制信道类型、可靠性和覆盖要求、要传输的数据流量、信道质量等情况对以上各个参数进行实时的配置，以达到最佳的性能。即编码分集结合时间分集的具体模式是可配置的。例如，在某些无线通信网络中，对于不同类型的控制信道，可以根据当前控制信道的信号传输质量动态配置发射分集模式，但某些特殊控制信道在约定好之后是不能重新配置。

步骤120，按照所确定的发射分集模式，对一个传输时间间隔内需承载在所述控制信道上发送的比特流进行分块编码，得到两两之间互相关但不相同的多个编码块；

在分块编码前，需要将控制信道中所承载的数据流统一编码，比如CRC、信道编码等，编码后的数据流称为比特流。编码方案可以根据无线通信系统中对可靠性及大范围覆盖的需求进行选择。然后采用确定的增量冗余方法对比特流进行分块编码。

步骤130，按照所确定的发射分集模式，在所述传输时间间隔中的控制信道区域发射相应的编码块。

在另一实施例中，当只采用编码分集模式时，就只需要确定编码分集模式下互相关的编码块的个数，以及用于发射各个编码块的控制信道区域。具体都可以采用上一实施例中描述的方法。

本发明的技术方案并未修改现有的传输时间间隔(TTI)的信道传输格式，只是增加了编码增益，另外，使得现有的传输时间间隔(TTI)内控制信道区域的占用方式更加灵活了，因此本发明不增加系统开销及复杂度。

图1以包含三个控制信道可使用区域的传输时间间隔(TTI)为例，示出现有控制信道时间分集的传输格式。在一个传输时间间隔(TTI)内的控制信道可使用区域均被占满，控制信道连续传输三次控制信息，在单纯采用时间分集模式时，传输时间间隔(TTI)内每次发送的控制信道区域所承载的信息是完全一样的。图3(a)和图3(b)是另两种时间分集模式下控制信道的传输格式。图中的横格区域表示控制信道区域，网格区域表示空闲区域，属于控制信道可使用区域但没有发射控制信息。可见本发明提供了更加灵活的时间分集模式，如图3(a)中一个传输时间间隔(TTI)内控制信道只传输一次；图3(b)中一个传输时间间隔(TTI)内控制信道传输两次，但是，两次之间有一个控制信道可使用区域没有占据即没有使用。

对于图3(a)所示的传输格式来说，传输时间间隔(TTI)内控制信道所承载的信息只传输一次，该结构配置简单，适用于控制信道承载的信息能够保证解调可靠性的情况下，但是，该结构损失了时间分集增益。

对于图3(b)所示的传输格式来说，由于在传输时间间隔(TTI)内控制信道所承载的信息传输了多次，因此，带来了时间分集增益的效果。

图4是本发明实施例所述的编码分集模式下的码块分割示意图。图中，比特流是指经过CRC、信道编码后产生的数据流。根据增量冗余技术(IR)中冗余版本(Redundancy Version，RV)信息将比特流分块编码，分割得到互相关的n+1个编码块CB(m)，m＝0～n。

图5示出本发明所述编码分集模式下传输时间间隔(TTI)内控制信道的传输格式。CCH_B(m)为分割的编码块，m＝0～n为编码位，如图所示，竖格区域表示这n+1个分割的编码块中编码块CCB_B(0)占用的控制信道区域，横格区域表示这n+1个分割的编码块中编码块CCB_B(1)占用的控制信道区域，依次类推，最后由网格区域表示这n+1个分割的编码块中编码块CCB_B(n)占用的控制信道区域。发送时在所述控制信道区域依次发射不同的编码块。

在另一实施例中，可以将所有编码块放在一个传输时间间隔(TTI)内的同一个控制信道区域发射。

图6以包含六个控制信道可使用区域的传输时间间隔(TTI)为例，示出一种编码分集结合时间分集模式下的控制信道传输格式。图中，竖格区域表示编码分集模式下3个分割的编码块中编码块CCB_B(0)占用的控制信道区域，横格区域表示这3个分割的编码块中编码块CCB_B(1)占用的控制信道区域，网格区域表示这3个分割的编码块中编码块CCB_B(2)占用的控制信道区域。传输时间间隔(TTI)中的前三个控制信道所承载的信息占据的区域分别放置3个编码块CCB_B(0)、CCB_B(1)和CCB_B(2)，在随后的三个控制信道所承载的信息占据的区域重复放置编码块CCB_B(0)、CCB_B(1)和CCB_B(2)。这样，在获得编码分集增益的同时得到了时间分集的增益。

图7以包含六个控制信道区域的传输时间间隔(TTI)为例，示出另一种编码分集结合时间分集模式下的控制信道传输格式。图中，竖格区域表示编码分集模式下3个分割的编码块中编码块CCB_B(0)占用的控制信道区域，横格区域表示这3个分割的编码块中编码块CCB_B(1)占用的控制信道区域，网格区域表示这3个分割的编码块中编码块CCB_B(2)占用的控制信道区域。传输时间间隔(TTI)所包含的6个控制信道区域中前两个相邻控制信道区域都放置编码块CCB_B(0)，随后两个相邻控制信道区域都放置编码块CCB_B(1)，最后两个相邻控制信道区域都放置编码块CCB_B(2)。同样，在获得编码分集增益的同时，得到了时间分集的增益。

图8以包含三个控制信道区域的传输时间间隔(TTI)为例，示出又一种编码分集结合时间分集模式下的控制信道传输格式。图中，横格区域表示编码分集模式下2个分割的编码块中编码块CCB_B(0)占用的控制信道区域，竖格区域表示这2个分割的编码块中编码块CCB_B(1)占用的控制信道区域。传输时间间隔(TTI)中的第一个控制信道区域放置两个编码块CCB_B(0)和CCB_B(1)，第二个控制信道区域也放置该两个编码块CCB_B(0)和CCB_B(1)。这样，在只有两个控制信道区域的情况下，同时获得了编码分集增益和时间分集增益。

以上以3个或2个编码块为例进行了说明，但不限于此，分块的大小及数目受控制信道类型及可靠性和覆盖范围的限制。

由于本发明的时间分集模式可以灵活选择占用传输时间间隔(TTI)中的部分还是全部控制信道可使用区域，因此上述编码分集结合时间分集模式下的控制信道传输方案还包括将编码块放到传输时间间隔(TTI)中的部分控制信道可使用区域上发送，传输时间间隔(TTI)中剩下的控制信道可使用区域空闲(或用来传输业务数据)的实施例。

图9示出本发明相应的信号发送装置的组成结构。该装置应用于无线通信系统，与上述方法相关的主要模块包括模式配置模块901、编码模块902和发射模块903，其中：

模式配置模块901，用于根据无线通信系统的需求确定控制信道的发射分集模式；

编码模块902，用于根据所确定的发射分集模式，采用增量冗余技术对一个传输时间间隔(TTI)内需承载在控制信道上发送的比特流进行编码，得到两两互相关但不相同的多个编码块；

发射模块903，用于根据所确定的发射分集模式，在传输时间间隔(TTI)中的控制信道区域发射编码后得到的各个编码块。

各个模块具体如何实现上述功能可以参见上述流程中的具体说明，不此就不再一一赘述。

本发明所述方法以及装置中所采用的时间分集模式及编码分集模式中涉及到的关键技术都可以根据所使用的无线通信系统、控制信道类型、可靠性需求及覆盖范围需求进行自适应调整。

虽然本发明以前述的较佳实施例进行了公开，但并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，所作的修改均包含在本申请的范围内。

Claims

1.一种实现控制信道发射分集的方法，包括以下步骤：

(b)根据确定的所述发射分集模式，在所述传输时间间隔内的相应控制信道区域发射所述多个编码块；其中，

步骤(a)确定控制信道的发射分集模式时，需确定以下参数：A，一个传输时间间隔内的控制信道可使用区域；B，互相关的编码块的个数；C，用于发射上述各个编码块的控制信道区域；所述参数是固定设置的，或者是可实时配置的；步骤(a)中确定控制信道的发射分集模式时，还需确定对各个编码块重复发送的次数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

步骤(b)发射时，在所述传输时间间隔的控制信道区域中，按确定的次数重复发射所述多个编码块中的一个或多个编码块。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：

5.如权利要求1或2中任一权利要求所述的方法，其特征在于：

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：

7.一种信号发送装置，应用于无线通信系统，包括发射模块，其特征在于，还包括模式配置模块和编码模块，其中：

所述模式配置模块，用于根据无线通信系统的需求确定控制信道发射分集模式的参数，包括：一个传输时间间隔内的控制信道可使用区域，互相关的编码块的个数，以及用于发射上述各个编码块的控制信道区域；

所述编码模块，用于根据确定的所述发射分集模式对一个传输时间间隔内需承载在所述控制信道上发送的比特流进行编码，得到互相关但不相同的多个编码块；

所述发射模块，用于根据所确定的发射分集模式，在所述传输时间间隔内的相应控制信道区域发射所述多个编码块；其中，

所述模式配置模块确定控制信道的发射分集模式时，还需确定对各个编码块重复发送的次数。

8.如权利要求7所述的信号发送装置，其特征在于：

所述发射模块根据所确定的发射分集模式，将所述多个编码块中的每一编码块分别放在所述传输时间间隔中不同的控制信道区域发射；或者将所述多个编码块放在所述传输时间间隔中相同的控制信道区域发射。

9.如权利要求7或8所述的信号发送装置，其特征在于：

所述发射模块根据所确定的发射分集模式发射时，在所述传输时间间隔的控制信道区域中，按确定的次数重复发射所述多个编码块中的一个或多个编码块。

10.如权利要求9所述的信号发送装置，其特征在于：

所述发射模块根据所确定的发射分集模式重复发射所述多个编码块时，是将所述传输时间间隔的控制信道区域分成多组，每组由相邻的多个控制信道区域组成，在每一组控制信道区域中重复发射所述多个编码块中的一个编码块；或者，是将所述传输时间间隔的控制信道区域分成与编码块数目相同的多组，每组由相邻的多个控制信道区域组成，在每一组控制信道区域中将所述多个编码块中的各个编码块分别发射一次。

11.如权利要求7或8所述的信号发送装置，其特征在于：