CN101442338B - 一种时分双工系统的上行控制信令传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时分双工系统的上行控制信令传输方法，包括：根据TDD系统的上下行时隙比例配置，当无线半帧中存在除UpPTS之外的上行时隙时，UpPTS不用于承载上行控制信道PUCCH，所述除UpPTS之外的上行时隙用于承载PUSCH和上行控制信道PUCCH；当无线半帧中只有UpPTS一个上行时隙时，UpPTS用于承载PUSCH和PUCCH。当需要传输上行控制信令时，基站根据用户设备是否存在上行数据，判断是否为该用户设备分配PUSCH，若是，则基站为该用户设备分配PUSCH，用户设备在分配的PUSCH上传输数据和上行控制信令；否则，用户设备在预先为其分配的PUCCH上传输上行控制信令。应用本发明的方法，能够在不同的上下行时隙比例下，简化上行控制信道的设计，保证上行控制信令的正常传输。

Description

一种时分双工系统的上行控制信令传输方法

技术领域

本发明涉及时分双工系统的长期演进方案，特别涉及一种时分双工系统的上行控制信令传输方法。

背景技术

第三代移动通信系统(3G)采用CDMA多址方式，支持多媒体业务，具有较高的竞争能力。为了确保在更长的时间内保持这种竞争能力，3GPP启动了3G无线接口技术的长期演进(Long Term Evolution，LTE)研究项目。

目前，LTE系统确定支持2种帧结构。第一类帧结构如图1所示，支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种双工方式。其中，一个无线帧的帧长为10ms，共包括20个时隙，时隙标记从0到19，每时隙长度为0.5ms，两个连续的时隙定义为一个子帧，子帧i由时隙2i和2i+1组成，其中i＝0，1，...，9。

第二类帧结构如图2所示，仅支持TDD双工方式。其中，一个无线帧的帧长为10ms，包括两个5ms的半帧。每个半帧由7个业务时隙(标记为TS0～TS6)和3个特殊时隙(下行导频时隙(GwPTS)，保护间隔(GP)时隙和上行导频时隙(UpPTS))组成。每子帧定义为一个业务时隙。其中，子帧0和下行导频时隙总是用于下行传输，而上行导频时隙和子帧1总是用于上行传输。

在LTE系统中确定的上行传输的基本结构为如图3所示。每个上行业务子帧可以承载上行共享信道(PUSCH)和上行控制信道(PUCCH)。其中，PUSCH用于传输业务数据和伴随的上行控制信令，PUCCH用于传输单独的上行控制信令。

对于一个用户设备(UE，user equipment)，如果存在上行业务数据，基站在发送给用户设备的下行调度信令中为该用户设备分配上行资源，作为PUSCH，该用户设备的上行控制信令与数据时分复用(TDM)，一起在PUSCH传输；如果没有上行业务数据，用户设备的上行控制信令则在预先为该用户分配的PUCCH上传输。PUCCH信道映射到系统带宽的两侧的预留频带，通过跳频的方式实现。

具体到图3所示的上行传输基本结构中，1表示PUSCH中传输的上行控制信令，2表示PUSCH中传输的业务数据，1和2采用时分复用的方式共享整个业务子帧；3和4表示系统带宽两侧预留频带中的一对跳频资源，用于承载一个PUCCH。

由上述可见，在LTE系统确定的上行传输基本结构中，上行控制信令的传输可以有两种方式，当用户设备存在上行业务数据时，上行控制信令伴随上行业务数据在PUSCH传输；当用户设备不存在上行业务数据时，上行控制信令单独在PUCCH传输。

LTE系统基于OFDM技术，其子载波间隔设定为15kHz，对应的OFDM符号长度为66.67us。对于第一类帧结构来说，其每个时隙长度0.5ms，在支持单播业务和小覆盖应用时，使用长度为4.76us的短CP，每时隙由7个OFDM符号构成；在支持多小区广播业务和大覆盖应用时，使用长度为16.66us的长CP，此时每个时隙由6个OFDM符号构成。

对于第二类帧结构来说，其子载波间隔与OFDM符号长度保持不变，但每个子帧的长度设定为0.675ms。与第一类帧结构类似，第二类帧结构同样定义了两种CP长度的配置用于支持不同的应用场景：在单播业务和小覆盖应用时，使用长度约为8.33us的短CP，每个子帧由9个OFDM符号构成；在多小区广播业务和大覆盖应用下，使用长度约为17.71us的长CP，每个子帧由8个OFDM符号构成。

由上述可见，LTE系统支持的两种帧结构有较大差异，这给双模系统的实现带来很大困难。而且，子帧长度的不同以及CP长度的不同等也导致二者性能上的差异。这些都不利于LTE系统的推广与研发进展。因此，LTE决定将两种TDD帧结构统一为一种，进行结构的优化，提高与FDD系统的一致性，提升性能。

本申请人在申请号为200710176799.X(申请日：2007.11.2)的发明专利申请中涉及到一种新的适用于LTE TDD系统的帧结构。如图4所示，在该帧结构中，每个5ms半帧划分成8个长度为0.5ms的普通时隙和1个长度同样为1ms的特殊区域，该特殊区域由DwPTS、GP和UpPTS3个特殊时隙构成。另外，每两个普通时隙配对组成一个子帧，与FDD保持一致。

在图4所示的LTE TDD帧结构中，关于特殊区域的配置在本申请人。。的发明专利申请中进行了详细描述。具体地，特殊区域中3个特殊时隙的具体时长可以灵活配置，以保证与TD-SCDMA系统的兼容以及采用不同的GP长度满足不同的覆盖要求。在这种情况下，随着兼容的TD-SCDMA系统的不同上下行时隙比例，以及系统的不同覆盖要求，UpPTS会有不同的长度，占用不同的符号(DFT-SOFDM符号)数。例如，当采用短CP时，根据TD-SCDMA系统的不同上下行时隙比例和系统的覆盖要求，UpPTS最少可能只有2个符号长度，最多可能有11个符号长度。

由于UpPTS也属于上行子帧，因此上行传输过程也应该将UpPTS考虑在内。但是随着系统上下行时隙比例的不同，图4所示LTE TDD帧结构中UpPTS的长度是不断变化的，因此在图4所示的LTE TDD帧中，无法直接利用图3所示的LTE系统中上行传输的基本结构进行上行控制信令的传输，难以提供针对所有情况的统一设计方案，只能针对每种UpPTS长度进行单独设计。导致多种实现方案，这样的复杂度是难以接受的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种时分双工系统的上行控制信令传输方法，能够在不同的上下行时隙比例下，简化上行控制信道的设计，保证上行控制信令的正常传输。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种时分双工系统的上行控制信令传输方法，包括：

当无线半帧中存在除UpPTS之外的上行时隙时，预先设置UpPTS用于承载上行业务信道PUSCH，不用于承载上行控制信道PUCCH，所述除UpPTS之外的上行时隙用于承载PUSCH和PUCCH；当无线半帧中只有UpPTS一个上行时隙时，预先设置UpPTS用于承载PUSCH和PUCCH；

当需要传输上行控制信令时，基站根据用户设备是否存在上行数据，判断是否为该用户设备分配PUSCH，若是，则基站为该用户设备分配PUSCH，用户设备在分配的PUSCH上传输数据和上行控制信令；否则，用户设备在预先为其分配的PUCCH上传输上行控制信令。

较佳地，所述设置UpPTS用于承载PUCCH为：设置系统带宽两侧的预留频带用于承载PUCCH，并且根据UpPTS中用于承载PUCCH的长度，设置PUCCH采用的跳频方式。

较佳地，当所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为11个符号时，设置PUCCH采用5/6跳频实现；

当所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为10个符号时，设置PUCCH采用5/5跳频实现；

当所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为9个符号时，设置PUCCH采用4/5跳频实现；

当所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为8个符号时，设置PUCCH采用4/4跳频实现；

当所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为7个符号时，设置PUCCH采用4/3跳频实现。

较佳地，若系统中的符号采用短CP，则，

系统带宽大于1.25MHZ、且无线半帧中不包括SRS时，所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为11个符号；

系统带宽大于1.25MHZ、且无线半帧中包括SRS时，所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为10个符号；

系统带宽为1.25MHZ、且随机接入信道RACH占有两个符号长度、且无线半帧中不包括SRS时，所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为9个符号；

系统带宽为1.25MHZ、且随机接入信道RACH占有两个符号长度、且无线半帧中包括SRS时，所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为8个符号。

较佳地，若系统中的符号采用长CP，则，

系统带宽大于1.25MHZ、且无线半帧中不包括SRS时，所述UpPTS的长度为10个符号；

系统带宽大于1.25MHZ、且无线半帧中包括SRS时，所述UpPTS的长度为9个符号；

系统带宽为1.25MHZ、且随机接入信道RACH占有两个符号长度、且无线半帧中不包括SRS时，所述UpPTS的长度为8个符号；

系统带宽为1.25MHZ、且随机接入信道RACH占有两个符号长度、且无线半帧中包括SRS时，所述UpPTS的长度为7个符号。

较佳地，当跳频序列的每部分符号数为5或6时，两个符号用于传输导频，其他符号用于传输上行信令；当跳频序列的每部分符号数为3或4时，一个符号用于传输导频，其他符号用于传输上行信令。

较佳地，若一个用户设备需要在一个上行时隙传输多个控制信令，在预先为其分配的PUCCH上传输上行控制信令为：

对所述上行控制信令采用联合编码方案；

按照预先根据传输质量要求设置的最大传输比特，将所述上行控制信令经过联合编码后在分配的PUCCH上传输。

较佳地，所述预先设置的最大传输比特为：限制每个用户设备在一个PUCCH上最多承载6或4或2比特。

较佳地，若当前系统的存在除了UpPTS之外的上行时隙，在预先为其分配的PUCCH上传输上行控制信令为：

在预先为该用户设备在除UpPTS之外的其他上行时隙中分配的PUCCH上传输上行控制信令。

由上述技术方案可见，本发明中，预先设置当无线半帧中存在除UpPTS之外的上行时隙时，UpPTS用于承载PUSCH，不用于承载PUCCH，所述除UpPTS之外的上行时隙用于承载PUSCH和上行控制信道PUCCH；当无线半帧中只有UpPTS一个上行时隙时，预先设置UpPTS用于承载PUSCH和PUCCH。在需要传输上行控制信令时，基站根据用户设备是否存在上行数据，判断是否为该用户设备分配PUSCH，若是，则基站为该用户设备分配PUSCH，用户设备在分配的PUSCH上传输上行控制信令，否则，用户设备在预先为其分配的PUCCH上传输上行控制信令。通过上述方式，针对各类系统的上下行时隙比例，提供两种上行控制信道结构。在存在除UpPTS之外的上行时隙时，UpPTS承载PUSCH，不承载PUCCH；在只存在UpPTS一个上行时隙时，设置UpPTS承载PUSCH和PUCCH，从而保证无论是否存在上行数据，上行控制信令均能够正常传输。并且，上述仅设计了两种上行控制信道结构，相对于针对每种时隙比例进行设计的情况简化了上行控制信道结构。

附图说明

图1为目前LTE系统的第一类帧结构示意图。

图2为目前LTE系统的第二类帧结构示意图。

图3为目前LTE系统的上行传输基本结构图。

图4为一种新的LTE TDD系统的帧结构示意图。

图5为本发明中时分双工系统的上行控制信令传输方法总体流程图。

图6为本发明实施例中上行控制信令传输方法的具体流程图。

图7为本发明实施例中第一类上下行时隙比例下上行控制信道的设置示意图。

图8为本发明实施例中第二类上下行时隙比例下上行控制信道的设置示意图。

图9为本发明实施例中UpPTS中用于承载PUCCH的长度为11个符号时PUCCH的设置示意图。

图10为本发明实施例中UpPTS中用于承载PUCCH的长度为10个符号时PUCCH的设置示意图。

图11为本发明实施例中UpPTS中用于承载PUCCH的长度为9个符号时PUCCH的设置示意图。

图12为本发明实施例中UpPTS中用于承载PUCCH的长度为8个符号时PUCCH的设置示意图。

图13为本发明实施例中UpPTS中用于承载PUCCH的长度为7个符号时PUCCH的设置示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明的基本思想是：根据上下行时隙比例的不同，设置UpPTS中承载PUSCH和PUCCH的方式，简化上行控制信道格式。

具体地，当上下行时隙比例为1∶3、2∶2或3∶1时，设置UpPTS可用于承载PUSCH，不用于承载PUCCH。这样，如果存在上行数据，则上行控制信令伴随上行数据在任意上行时隙的PUSCH上传输；如果不存在上行数据，则上行控制信令在除UpPTS外的普通上行业务时隙中的PUCCH上传输。当上下行时隙比例为0∶4时，设置UpPTS用于承载PUSCH和PUCCH。这样，由于只有UpPTS时隙为上行时隙，如果存在上行数据，上行控制信令伴随上行数据在UpPTS的PUSCH上传输；如果不存在上行数据，上行控制信令在UpPTS中的PUCCH上传输。

图5为本发明中时分双工系统的上行控制信令传输方法的总体流程图。如图5所示，该方法包括：

步骤501，预先设置，当无线半帧中存在除UpPTS之外的上行时隙时，UpPTS用于承载PUSCH，不用于承载PUCCH，所述除UpPTS之外的上行时隙用于承载PUSCH和PUCCH；当无线半帧中只有UpPTS一个上行时隙时，UpPTS用于承载PUSCH和PUCCH。

本步骤中的预先设置操作在基站开始运行前进行，设置的结果保存在基站中。当基站开始应用于某个区域进行数据收发的控制时，依照在基站中保存的上述设置结果进行上行控制信令的传输控制。

步骤502，当需要传输上行控制信令时，基站根据用户设备是否存在上行数据，判断是否为该用户设备分配PUSCH，若是，则执行步骤503，否则，执行步骤504。

步骤503，基站为用户设备分配PUSCH，用户设备在分配的PUSCH上传输上行控制信令。

步骤504，用户设备在预先为其分配的PUCCH上传输上行控制信令。

至此，本发明提供的方法流程结束。

由上述可见，根据上下行时隙比例的不同，设置UpPTS用于承载的信道也不同。下面通过具体实施例说明本发明的具体实施方式。

图6为本发明实施例中时分双工系统的上行控制信令传输方法的具体流程图。如图6所示，该方法包括：

步骤601，预先在基站中设置，当无线半帧中存在除UpPTS之外的上行时隙时，UpPTS用于承载PUSCH，不用于承载PUCCH，除UpPTS之外的上行时隙用于承载PUSCH和上行控制信道PUCCH。

对应图4所示的帧结构，当系统的上下行时隙比例为1∶3、2∶2或3∶1，存在除UpPTS之外的其他上行时隙。对于这些时隙比例下的上行控制信道设置过程相同。下面以1∶3的上下行时隙比例为例进行说明。图7为新的LTETDD系统帧结构中对上行控制信道的设置示意图。

如图7所示，UpPTS和子帧1中的两个业务时隙用于进行上行传输。其中，对于除UpPTS外的其他上行业务时隙，每两个上行业务时隙构成一个上行子帧，采用图3所示的LTE系统的上行传输基本结构。在系统带宽的中段设置为PUSCH，用于传输上行业务数据和伴随的上行控制信令；在系统带宽两侧的预留频带中，分别位于两个时隙中的一对跳频资源1a和1b用于承载PUCCH。整个UpPTS用于承载PUSCH，传输上行业务数据和伴随的上行控制信令。

步骤602，预先设置当无线半帧中只有UpPTS一个上行时隙时，UpPTS用于承载PUSCH和PUCCH。

对应图4所示的帧结构，当系统的上下行时隙比例为0∶4，不存在除UpPTS之外的其他上行业务时隙，只有UpPTS一个上行时隙。如果上行资源过少，会导致上行信令和上行数据没有足够资源传输，上行资源受限，因此，在实际应用中应该会保证UpPTS具有较多的符号。由于UpPTS具有较多的符号，能够保证PUCCH的覆盖，因此将UpPTS设置为用于承载PUSCH和PUCCH。以保证PUCCH的覆盖。

图8为0∶4的上下行时隙比例下，在新的LTE TDD系统帧结构中对上行控制信道的设置示意图。如图8所示，该帧结构中只存在UpPTS一个上行时隙，将该UpPTS设置为与图7所示的普通上行时隙相同的结构。具体的，将系统带宽的中段设置为PUSCH，用于传输上行业务数据和伴随的上行控制信令；在系统带宽两侧的预留频带中，利用跳频方式实现PUCCH的映射。

如前所述，系统的上下行时隙比例为0∶4，UpPTS具有较多的符号，具体可能作为PUCCH的UpPTS长度分别为11、10、9、8或7个符号长度。下面具体针对UpPTS的不同长度，具体说明利用跳频实现PUCCH的具体设计。

当系统采用短CP时，UpPTS长度为11个符号，其中，根据不同的传输要求，UpPTS中用于承载PUCCH的长度也不同。

具体地，一，基站在特定的时间需要进行信道质量探测，这时，在无线半帧中需要包括测量参考信号(SRS，Sounding Reference Signal)，用于探测信道质量，一般地，SRS可以位于任意上行时隙中，占有整个系统带宽的一个符号长度；但是在系统上下行时隙比例为0∶4时，只存在UpPTS一个上行时隙，因此如果无线半帧中需要包括SRS，则该SRS一定在UpPTS中，因此该SRS占有的UpPTS中的一个符号长度无法用于承载PUCCH。二，在无线半帧中需要承载随机接入信道(RACH)，RACH也可以位于任意上行时隙中，一般占有两个符号长度，并占有1.25MHZ的系统带宽；在系统上下行时隙比例为0∶4时，只存在UpPTS一个上行时隙，因此RACH一定在UpPTS中，如果系统带宽只有1.25MHZ，那么RACH占有的UpPTS中的两个符号长度上，由于系统两侧不存在剩余可作为预留的频带，因此也无法用于承载PUCCH。考虑到上述两点，UpPTS中用于承载PUCCH的长度可能为11、10、9或8个符号。具体的，

1、当系统带宽大于1.25MHZ、且无线半帧中不包括测量参考信号(SRS，Sounding Reference Signal)时，  UpPTS中用于承载PUCCH的长度为11个符号，这种情况下，PUCCH采用5/6跳频实现，如图9所示。

2、当系统系统带宽大于1.25MHZ、且无线半帧中包括SRS时，UpPTS中用于承载PUCCH的长度为10个符号，这种情况下，PUCCH采用5/5跳频实现，如图10所示。

3、当系统带宽为1.25MHZ、且随机接入信道RACH占有两个符号长度、且无线半帧中不包括SRS时，  UpPTS中用于承载PUCCH的长度为9个符号，这种情况下，PUCCH采用4/5跳频实现，如图11所示。

4、当系统带宽为1.25MHZ、且随机接入信道RACH占有两个符号长度、且无线半帧中包括SRS时，UpPTS中用于承载PUCCH的长度为8个符号，这种情况下，PUCCH采用4/4跳频实现，如图12所示。

当系统采用短CP时，UpPTS长度为10个符号，其中，与采用短CP的情况类似，根据不同的传输要求，UpPTS中用于承载PUCCH的长度可能为10、9、8或7个符号。

1、当系统带宽大于1.25MHZ、且无线半帧中不包括测量参考信号(SRS，Sounding Reference Signal)时，UpPTS中用于承载PUCCH的长度为10个符号，这种情况下，PUCCH采用5/5跳频实现，如图10所示。

2、当系统系统带宽大于1.25MHZ、且无线半帧中包括SRS时，UpPTS中用于承载PUCCH的长度为9个符号，这种情况下，PUCCH采用4/5跳频实现，如图11所示。

3、当系统带宽为1.25MHZ、且随机接入信道RACH占有两个符号长度、且无线半帧中不包括SRS时，  UpPTS中用于承载PUCCH的长度为8个符号，这种情况下，PUCCH采用4/4跳频实现，如图10所示。

4、当系统带宽为1.25MHZ、且随机接入信道RACH占有两个符号长度、且无线半帧中包括SRS时，UpPTS中用于承载PUCCH的长度为7个符号，这种情况下，PUCCH采用3/4跳频实现，如图13所示。

通过上述步骤601和602完成了上行控制信道格式的预先设置。其中，两个步骤可以同步进行，或者先执行步骤602再执行步骤601。接下来，在需要传输上行控制信令时，执行下述步骤：

步骤603，当需要传输上行控制信令时，基站根据是否存在用户数据，判断是否为该用户设备分配PUSCH，若存在，执行步骤604及其后续步骤，否则执行步骤606及其后续步骤。

本步骤中，若存在上行数据，则确定需要为用户设备分配PUSCH，则执行步骤604及其后续步骤进行PUSCH的分配，并利用该分配的PUSCH进行上行控制信令的传输；若不存在上行数据，则确定不需要为用户设备分配PUSCH，执行步骤606，用户设备在预先为自身分配的PUCCH上传输上行控制信令。

步骤604，基站为用户设备分配PUSCH。

本步骤中，基站可以根据业务的需要和当前系统的上下行时隙比例，向用户设备发送上行调度控制信令，为用户设备调度上行资源，作为分配给该用户设备的PUSCH。

当系统中存在除UpPTS之外的其他上行时隙时，也就是对应图4所示的帧结构中系统的上下行时隙比例为1∶3或2∶2或3∶1时，在步骤601中预先设置了UpPTS和普通上行业务时隙均可以承载PUSCH，因此本步骤中为用户设备调度的上行资源可以位于UpPTS和任意普通上行业务时隙中。

当系统中不存在除UpPTS之外的其他上行时隙时，也就是对应图4所示的帧结构中系统的上下行时隙比例为0∶4时，只有UpPTS一个上行时隙，并且在步骤601中预先设置了UpPTS可以承载PUSCH，因此本步骤中为用户设备调度的上行资源位于UpPTS中。

具体分配PUSCH的过程与现有的实现方式相同，这里就不再赘述。

步骤605，用户设备接收上行调度控制信令，确定为自身分配的PUSCH，并利用该PUSCH进行上行数据和伴随的上行控制信令的传输。

步骤606，基站不向用户设备发送上行调度控制信令，用户设备将上行控制信令在PUCCH上传输。

本步骤中，由于用户设备不存在上行数据，因此不需要向该用户设备发送上行调度控制信令。用户设备接收基站发送的下行调度信令，确定其中未包括上行资源的调度，即确定基站并未为本设备分配PUSCH，则将上行控制信令在预先分配的PUCCH上传输。

当系统中存在除UpPTS之外的其他上行时隙时，也就是对应图4所示的帧结构中系统的上下行时隙比例为1∶3或2∶2或3∶1时，在步骤601中预先设置了除UpPTS外的其他上行时隙用于承载PUCCH，则用户设备将上行控制信道在除UpPTS外的其他上行时隙中预先为自身分配的PUCCH上进行传输。具体预先分配PUCCH的过程与现有实现方式相同，这里就不再赘述。

当系统中不存在除UpPTS之外的其他上行时隙时，也就是对应图4所示的帧结构中系统的上下行时隙比例为0∶4时，在步骤602中预先设置了UpPTS用于承载PUCCH，并且针对不同的传输要求设定了承载PUCCH的方式。本步骤中，根据当前的传输要求，按照对应的方式，将上行控制信令在PUCCH上传输。

具体地，当采用短CP时，若系统带宽大于1.25MHZ、且本次传输的无线半帧中不包括SRS，则对应UpPTS中用于承载PUCCH的长度为11个符号，在采用5/6跳频实现的PUCCH上传输上行控制信令；若系统带宽大于1.25MHZ、且本次传输的无线半帧中包括SRS，则对应UpPTS中用于承载PUCCH的长度为10个符号，在采用5/5跳频实现的PUCCH上传输上行控制信令；若系统带宽为1.25MHZ、且RACH占有两个符号长度、且本次传输的无线半帧中不包括SRS时，则对应UpPTS中用于承载PUCCH的长度为9个符号，在采用4/5跳频实现的PUCCH上传输上行控制信令；若系统带宽为1.25MHZ、且RACH占有两个符号长度、且本次传输的无线半帧中包括SRS时，则UpPTS中用于承载PUCCH的长度为8个符号，在采用4/4跳频实现的PUCCH上传输上行控制信令。

当采用长CP时，若系统带宽大于1.25MHZ、且本次传输的无线半帧中不包括SRS，则对应UpPTS中用于承载PUCCH的长度为10个符号，在采用5/5跳频实现的PUCCH上传输上行控制信令；若系统带宽大于1.25MHZ、且本次传输的无线半帧中包括SRS，则对应UpPTS中用于承载PUCCH的长度为9个符号，在采用4/5跳频实现的PUCCH上传输上行控制信令；若系统带宽为1.25MHZ、且RACH占有两个符号长度、且本次传输的无线半帧中不包括SRS时，则对应UpPTS中用于承载PUCCH的长度为8个符号，在采用4/4跳频实现的PUCCH上传输上行控制信令；若系统带宽为1.25MHZ、且RACH占有两个符号长度、且本次传输的无线半帧中包括SRS时，则UpPTS中用于承载PUCCH的长度为7个符号，在采用3/4跳频实现的PUCCH上传输上行控制信令。

当系统中不存在除UpPTS之外的其他上行时隙时，也就是对应图4所示的帧结构中系统的上下行时隙比例为0∶4时，只有UpPTS一个上行资源，若一个用户设备需要在一个上行时隙传输多个控制信令时，为保证信号质量，在上行控制信令时需要进行一定的限制。通常，如果需要传输上行控制信令，却不存在上行数据，那么用户设备传输的上行控制信令为相对于接收到的上一个无线半帧中各个下行业务时隙的ACK信息。即反馈对于上一个无线半帧中的每个下行业务时隙传输的数据是否正确接收的信息。下面就以反馈ACK信息作为上行控制信令为例，具体分析对传输的上行控制信令的限制条件。

当系统中不存在除UpPTS之外的其他上行时隙时，也就是对应图4所示的帧结构中系统的上下行时隙比例为0∶4时，在一个无线半帧中存在4个上行业务时隙，考虑到多天线的应用情况，每个业务时隙传输两个数据流，则在一个无线半帧中最多可能需要提取4×2＝8个下行数据流，针对每个下行数据流最多需要反馈1个ACK比特，则针对一个无线半帧的下行数据，最多需要反馈8个ACK比特。

ACK信息采用联合编码方案，设编码前ACK信息为m比特，经过联合编码后形成n比特。这里，比特数n就是PUCCH所需要承载的比特数。

根据图9到图13所示的UpPTS中PUCCH的实现方式，可以确定在各种情况下，一个无线半帧中PUCCH承载的最大比特数。以图9和图13为例，在图9中，PUCCH采用5/6跳频实现，其中，两个符号用于传输导频，其他符号用于传输上行控制信令，那么一个无线半帧中有(5-2)+(6-2)＝7个符号用于传输上行控制信令；同时，上行控制信令采用QPSK的调制方式，1个符号对应调制前的两个比特，因此，7个符号用于传输上行控制信令，即PUCCH承载的最大比特数为7×2＝14。在图13中，PUCCH采用3/4跳频实现，其中，一个符号用于传输导频，其他符号用于传输上行控制信令，那么一个无线半帧中有(4-1)+(3-1)＝5个符号用于传输上行控制信令；同时，上行控制信令采用QPSK的调制方式，1个符号对应调制前的两个比特，因此，5个符号用于传输上行控制信令，即PUCCH承载的最大比特数为5×2＝10。

图10到图12所示的PUCCH的实现方式下，PUCCH承载的最大比特数与上述计算方式相同，具体得到的PUCCH承载的最大比特数均为12，如表1所示。也就是对应各种情况下，ACK信息经过编码后的最大比特数。

UpPTS

PUCCH

Full case

Casel

Case2

Case3

符号数	承载比特数	ACK比特数	ACK比特数	ACK比特数	ACK比特数
						11	14	8	6	4	2
10	12	8	6	4	2
						9	12	8	6	4	2
8	12	8	6	4	2
						7	10	8	6	4	2

表1

为保证性能，需要保证ACK信息的一定编码码率，因此，对应各种情况，给出了一个无线半帧中传输的最大ACK比特数。第一种情况为：设置传输的最大ACK比特数为6，那么用户设备在无线帧中传输ACK信息时，需要符合该最大限制，即在一个无线半帧中传输的ACK比特不得超过6比特；第二种情况为：设置传输的最大ACK比特数为4，那么用户设备在一个无线半帧中传输的ACK比特不得超过4比特；第三种情况为：设置传输的最大ACK比特数为2，那么用户设备在一个无线半帧中传输的ACK比特不得超过2比特。当然，最大ACK比特数越小，编码码率就越小，从而能够带来更好的系统性能。在实际应用中，可以根据需要确定系统中对ACK信息的最大限制。

至此，本发明实施例中的方法流程结束。由上述可见，在本发明实施例中，针对上行控制信令传输的完整流程进行了详细介绍。尤其是，在当前系统中只存在UpPTS一个上行时隙时，对应图4所示帧结构中系统的上下行时隙比例为0∶4时，对具体PUCCH的实现方案，以及传输上行控制信令的方式进行了详述，保证了上行控制信令的正常传输。应用本发明实施例的方法流程，仅设计了两种上行控制信道结构，相对于针对每种时隙比例进行设计的情况简化了上行控制信道结构。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种时分双工系统的上行控制信令传输方法，其特征在于，该方法包括：

当无线半帧中存在除UpPTS之外的上行时隙时，预先设置UpPTS用于承载上行业务信道PUSCH，不用于承载上行控制信道PUCCH，所述除UpPTS之外的上行时隙用于承载PUSCH和PUCCH；当无线半帧中只有UpPTS一个上行时隙时，预先设置UpPTS用于承载PUSCH和PUCCH；

当需要传输上行控制信令时，基站根据用户设备是否存在上行数据，判断是否为该用户设备分配PUSCH，若是，则基站为该用户设备分配PUSCH，用户设备在分配的PUSCH上传输数据和上行控制信令；否则，用户设备在预先为其分配的PUCCH上传输上行控制信令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置UpPTS用于承载PUCCH为：设置系统带宽两侧的预留频带用于承载PUCCH，并且根据UpPTS中用于承载PUCCH的长度，设置PUCCH采用的跳频方式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

当所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为11个符号时，设置PUCCH采用5/6跳频实现；

当所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为10个符号时，设置PUCCH采用5/5跳频实现；

当所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为9个符号时，设置PUCCH采用4/5跳频实现；

当所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为8个符号时，设置PUCCH采用4/4跳频实现；

当所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为7个符号时，设置PUCCH采用4/3跳频实现。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若系统中的符号采用短CP，则，

系统带宽大于1.25MHZ、且无线半帧中不包括SRS时，所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为11个符号；

系统带宽大于1.25MHZ、且无线半帧中包括SRS时，所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为10个符号；

系统带宽为1.25MHZ、且随机接入信道RACH占有两个符号长度、且无线半帧中不包括SRS时，所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为9个符号；

系统带宽为1.25MHZ、且随机接入信道RACH占有两个符号长度、且无线半帧中包括SRS时，所述UpPTS中用于承载PUCCH的长度为8个符号。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若系统中的符号采用长CP，则，

系统带宽大于1.25MHZ、且无线半帧中不包括SRS时，所述UpPTS的长度为10个符号；

系统带宽大于1.25MHZ、且无线半帧中包括SRS时，所述UpPTS的长度为9个符号；

系统带宽为1.25MHZ、且随机接入信道RACH占有两个符号长度、且无线半帧中不包括SRS时，所述UpPTS的长度为8个符号；

系统带宽为1.25MHZ、且随机接入信道RACH占有两个符号长度、且无线半帧中包括SRS时，所述UpPTS的长度为7个符号。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

当跳频序列的每部分符号数为5或6时，两个符号用于传输导频，其他符号用于传输上行信令；当跳频序列的每部分符号数为3或4时，一个符号用于传输导频，其他符号用于传输上行信令。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若一个用户设备需要在一个上行时隙传输多个控制信令，所述用户设备在预先为其分配的PUCCH上传输上行控制信令为：

对所述上行控制信令采用联合编码方案；

按照预先根据传输质量要求设置的最大传输比特，将所述上行控制信令经过联合编码后在分配的PUCCH上传输。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预先设置的最大传输比特为：限制每个用户设备在一个PUCCH上最多承载6或4或2比特。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若当前系统存在除了UpPTS之外的上行时隙，所述用户设备在预先为其分配的PUCCH上传输上行控制信令为：

在预先为该用户设备在除UpPTS之外的其他上行时隙中分配的PUCCH上传输上行控制信令。

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