CN101513001B

CN101513001B - 用于无线通信的带局部化扩展的信令传输的装置和方法

Info

Publication number: CN101513001B
Application number: CN200780033352.5A
Authority: CN
Inventors: R·帕兰基; S·马利克; P·C·布迪阿努; A·格洛科夫
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2027-09-10
Also published as: US20080101441A1; BRPI0716182B1; WO2008031111A1; TW200841659A; NO20090802L; EP2067334A1; CA2660733C; JP2012249302A; KR20090073142A; JP2010503348A; PT2067334T; EP2067334B1; CA2660733A1; US8457221B2; BRPI0716182A2; SI2067334T1; JP5734922B2; NO343775B1; JP2014239505A; TWI461034B

Abstract

本发明描述了用于传送带局部化扩展的信令的技术。在一种设计中，发射机(例如，基站)扩展多个信令码元以获得多个输出码元集合，并进一步将这多个输出码元集合映射到多个时频块。可将扩展局部化至每个时频块。在扩展之前，发射机可用基于多个信令码元的发射功率确定的多个增益来定标这多个信令码元。发射机可将经定标信令码元加扰以获得经加扰码元并可扩展经加扰码元以获得多个输出码元集合。发射机可将每个输出码元集合映射到相应时频块。

Description

用于无线通信的带局部化扩展的信令传输的装置和方法

本申请要求转让给本申请人并通过援引结合于此的、2006年9月8日提交的题为“ACK Spreading Design(ACK扩展设计)”的临时美国申请S/N.60/843,366的优先权。

背景

I.领域

本公开一般涉及通信，尤其涉及用于在无线通信系统中传送信令的技术。

II.背景

无线通信网络被广泛地部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播等各种通信服务。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源来为多个用户支持通信的多址系统。此类多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交FDMA(OFDMA)系统、和单载波FDMA(SC-FDMA)系统。

无线通信系统可包括可为任意数目的终端支持通信的任意数目的基站。每个基站可向由该基站服务的终端传送数据和信令。每个终端还可向其服务基站传送数据和信令。可能期望发射机以使信令能够可靠地被预期接收机接收到的方式来传送信令。这可通过编码和/或重复信令并在分配给该信令的无线电资源上传送经编码和/或重复的信令来达成。以这种方式传送信令可改善检测性能。然而，可能存在这样的特定实例：其中分配给信令的无线电资源观测到比平常更多的干扰，因此信令可能被错误地接收到。

因此，在本领域中需要用于以在存在干扰变动的情况下达成良好检测性能的方式传送信令的技术。

概要

本文中描述了用于传送具有局部化扩展的信令以达成良好检测性能的技术。在一种设计中，发射机(例如，基站)可扩展多个信令码元以获得多个输出码元集合。多个信令码元可包括确认(ACK)码元和/或其它类型的信令码元。发射机可通过用扩展矩阵扩展多个信令码元来获得每一个输出码元集合。发射机随后可将多个输出码元集合映射到多个时频块，向每个时频块映射一个输出码元集合。由此可将扩展局部化至每个时频块。接收机(例如，终端)可执行互补解扩来恢复感兴趣的一个或多个信令码元。

在另一设计中，发射机可用基于多个信令码元的发射功率确定的多个增益来定标这多个信令码元(其可被送给不同接收机)。发射机可用相应加扰序列将每个经定标码元解扰以获得对应该信令码元的多个经加扰码元。发射机可形成多个经加扰码元集合并且每个集合包括对应多个信令码元中每一个的一个经加扰码元。发射机可用扩展矩阵解扩每个经加扰码元集合以获得相应输出码元集合。发射机随后可将每个输出码元集合映射到相应时频块。接收机可执行互补解扩来恢复感兴趣的一个或多个信令码元。

在以下进一步详细描述了本公开的各个方面和特征。

附图简要说明

图1示出了无线通信系统。

图2示出了示例传输结构。

图3示出了四个ACK比特的示例传输。

图4示出了多个瓦片中每一个的局部化扩展。

图5示出了关于每个瓦片的局部化扩展的解扩。

图6示出了带局部化扩展的ACK信令的传输。

图7示出了ACK信令的输出码元到三个瓦片的映射。

图8示出了在局部化扩展下发送的ACK信令的接收。

图9和10分别示出了用于传送带局部化扩展的信令的过程和装置。

图11和12分别示出了用于传送带局部化扩展的信令的另一过程和另一装置。

图13和14分别示出了用于接收在局部化扩展下发送的信令的过程和装置。

图15和16分别示出了用于接收在局部化扩展下发送的信令的另一过程和另一装置。

图17示出了基站和终端的框图。

详细描述

图1示出了具有多个基站110和多个终端120的无线通信系统100。基站是与诸终端通信的站。基站也可称为接入点、B节点、演进B节点等。每个基站110为特定地理区域102提供通信覆盖。术语“蜂窝小区”可指基站和/或其覆盖区，这取决于使用该术语的上下文。为了改进系统容量，基站覆盖区可被分成多个较小的区域，例如，三个较小的区域104a、104b和104c。每个较小的区域可由相应基站子系统来服务。术语“扇区”可指基站的最小覆盖区和/或服务此覆盖区的子系统。

终端120可散布在系统之中，且每个终端可以是静止或移动的。终端也可称为接入终端、移动站、用户装备、订户单元、站等。终端可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线设备、无线调制解调器、手持式设备、膝上型计算机等。终端可在任何给定时刻在前向和/或反向链路与零个、一个或多个基站通信。前向链路(或下行链路)指从基站到终端的通信链路，而反向链路(或上行链路)指从终端到基站的通信链路。术语“终端”和“用户”在本文中被可互换地使用。

本文中所描述的技术可用于各种无线通信系统，诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA和SC-FDMA系统。CDMA系统利用码分复用(CDM)并用不同正交码发送传输。TDMA系统利用时分复用(TDM)并在不同时隙内发送传输。FDMA系统利用频分复用(FDM)并在不同副载波上发送传输。OFDMA利用正交频分复用(OFDM)，而SC-FDMA系统利用单载波频分复用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM将系统带宽分成多个正交副载波，这些副载波也被称为频调、槽等。每个副载波可用数据来调制。一般而言，调制码元在OFDM下是在频域中发送，而在SC-FDM下是在时域中发送。这些技术也可用于利用多路复用方案的组合——例如CDMA和OFDM或者OFDM和 SC-FDM等——的无线通信系统。出于明晰起见，针对在前向链路上利用OFDM的系统描述这些技术的某些方面。也针对实现在公众可得到的、载明日期为2007年5月18日的题为“Physical Layer for Ultra Mobile Broadband(UMB)Air Interface Specification(用于超移动宽带(UMB)空中接口规范的物理层)”的3GPP2C.S0084-001-0中描述的超移动宽带(UMB)无线电技术的系统描述了这些技术的某些方面。

本文中所描述的这些技术也可用于各种类型的信令。例如，这些技术可用于分组的确认(ACK)和否定确认(NAK)、功率控制命令等。出于明晰起见，以下针对ACK/NAK信令描述这些技术的某些方面。

图2示出了可用于前向链路的传输结构200的设计。传输时间线可被分成各个帧，这些帧也可称为物理层(PHY)帧、时隙等。每个帧可横跨特定时段，该时段可以是固定或可配置的。每个帧可横跨T个码元周期，其中一般T≥1且在一种设计中T＝8。码元周期是一个OFDM码元的时长。

系统带宽可分成多个(K个)正交副载波。所有总共K个副载波可被用于传输。替换地，仅总共K个副载波中的子集可被用于传输，而其余副载波可充当用以使得系统满足频谱掩码要求的保护副载波。在一种设计中，副载波之间的间隔是固定的，且副载波的数目(K)取决于系统带宽。在一种设计中，对于1.25、2.5、5.0、10或20MHz的系统带宽，K可分别等于128、256、512、1024或2048。

前向链路的可用时间和频率资源可被分成诸瓦片，这些瓦片也可称为时频块、资源块等。瓦片可覆盖T个码元周期内的S个副载波，其中通常S≥1且T≥1。在一种设计中，瓦片覆盖8个周期内的16个副载波。在一种设计中，瓦片也可具有其它S×T维度。瓦片中的S个副载波可以是连续副载波，或者可以跨系统带宽分布。瓦片包括S·T个可被用来发送最多达S·T个码元的资源单元。资源单元是一个码元周期内的一个副载波，并且可称为资源元素、副载波-码元等。对于给定瓦片，某些资源单元可用于导频码元而其余资源单元可用于数据和/或信令码元。如本文所使用的，数据码元是对应话务数据的码元，信令码元是对应信令的码元，导频码元是对应导频的码元，而码元是复数值。导频是那样为发射机和接收机共同先验已知的数据。

一个或多个信令信道可被定义并且可为其分配足够数目的瓦片。例如，前向链路控制段(FLCS)可被定义并且可包括多个信令/控制信道，诸如前向确认信道(F-ACKCH)。可对FLCS分配跨时间和频率分布的瓦片以达成分集。可将分配给FLCS的瓦片中的不同资源单元分配给不同控制信道。每个控制信道的信令可在分配给该控制信道的资源单元上发送。

诸如F-ACKCH的控制信道可在给定传输中为用户携带一个信令码元或一个信息比特。信息比特可具有两个可能值(例如，0和1)中的一者，而信令码元可具有两个或多个可能实数或复数值中的一者。为了确保分集并提升可靠度，信令码元或信息比特可被重复并在多个资源单元上发送，这些资源单元可以跨多个副载波和/或码元周期分布。

图2示出了针对一个用户的ACK比特的示例传输。在此示例中，ACK比特被重复并在FLCS的三个瓦片中的三个资源单元上发送。跨频率发送ACK比特可提供频率分集。

用于ACK比特的资源单元可观测瓦片内干扰变动，这些变动是一瓦片内干扰的变动。瓦片内干扰变动可对应于瓦片中导频码元上的干扰功率与该瓦片内另一码元上的干扰功率不同。瓦片内干扰变动可能由毗邻扇区中的高功率控制信道所产生，并且会使性能降级。

为了减轻瓦片内干扰变动，ACK比特可被扩展并在更多资源单元上发送，这可为干扰变动提供更多的平均化。为了保持相同开销(例如，对于图2中所示的示例，每ACK比特三个资源单元)，多个ACK比特可用扩展矩阵来联合地扩展，以获得可在资源单元上发送的输出码元。

图3示出了四个ACK比特的矢量的传输的设计，这些ACK比特可对应四个不同用户或者对应于来自一个或多个用户的四个分组。在这种设计中，四个ACK比特可用12×4扩展矩阵来扩展，以获得可在12个资源单元上发送的12个输出码元。在图3中所示的设计中，前四个输出码元可在第一瓦片中的四个资源单元上发送，随后四个输出码元可在第二瓦片中发送，而最后四个输出码元可在第三瓦片中发送。则每个ACK比特可跨12个资源单元发送，并且由此较为不容易因瓦片间干扰变动而倾向于性能降级。

通常，发射机可扩展任何数目(L)个信令码元并且获得任何数目(Q) 个输出码元。在一种设计中，Q是L的整数倍，或者Q＝L·M，以使得L个输出码元可在M个瓦片的每一个上发送。接收机可执行互补解扩来恢复感兴趣的一个或多个信令码元。由发射机执行的扩展和由接收机执行的互补解扩可为瓦片内的干扰变动提供平均化。因此，瓦片内干扰变动的影响可被减轻。

发射机可以改善检测性能和简化接收机的处理的方式执行扩展。可选择任意Q×L扩展矩阵，以使得每个信令码元可用长度Q的不同扩展序列来扩展。在此情形中，接收机可在用于发送Q个输出码元的所有Q个资源单元上执行均衡，以便计及跨越这Q个资源单元上的信道响应中的变动。均衡可基于最小均方误差(MMSE)、最小二乘方(LS)、或某些其它技术。在高度频选信道中，信道响应的宽泛变动会导致Q×L扩展矩阵中L个扩展序列之间较大的正交性损耗。这种正交性损耗会导致性能降级，即时在进行均衡的情况下亦是如此。

在一方面，多个信令码元可被扩展以对抗干扰变动。扩展可被局部化至用于发送信令码元的每个瓦片，以便减轻归因于均衡损耗的性能降级并简化接收机处理。在一种设计中，扩展是基于由较小可逆矩阵构成的扩展矩阵。在一种设计中，Q×L总扩展矩阵S可通过级联M个较小的L×L基扩展矩阵来形成。M个输出码元集合可用M个基扩展矩阵获得，并且可在M个不同瓦片上发送。

在一种设计中，可使用单一类型的基扩展矩阵，并且总扩展矩阵S由M个此基扩展矩阵的副本构成。基扩展矩阵可以是离散傅里叶变换(DFT)矩阵、Walsh矩阵(其也被称为Hadamard矩阵)、酉矩阵等。在另一种设计中，总扩展矩阵S可由不同类型的基扩展矩阵构成。例如，L个信令码元可用DFT矩阵来扩展并在一个瓦片中发送，而相同的L个信令码元可用Walsh矩阵来扩展并在另一瓦片中发送。

图4示出了具有针对每个瓦片的局部化扩展的信令传输的设计。L个信令码元的矢量a＝[A₁...A_L]^T可被提供给M个扩展器410a到410m，其中“T”标示转置。每个扩展器410可用相应基扩展矩阵S_m扩展L个信令码元，并提供L个输出码元的矢量z_m＝[Z_1m...Z_Lm]^T，其中m∈{1，...，M}。来自每个扩展器410的L个输出码元可被映射到相应瓦片中的L个资源单元。由此，每个信令码元可在M个瓦片中的M·L个资源单元上发送。每个信令码元可基于每个瓦片对应信令码元的扩展序列跨该瓦片中的L个资源单元扩展。

L个信令码元的矢量的扩展可被表达为：

[\begin{matrix} z_{1} \\ z_{2} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ z_{M} \end{matrix}] = [\begin{matrix} S_{1} \\ S_{2} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ S_{M} \end{matrix}] a,

式(1)

其中S_m——m∈{1，...，M}——是对应瓦片m的基扩展矩阵，以及z_m——m∈{1，...，M}——是对应瓦片m的输出码元矢量。

对应每个瓦片m的基扩展矩阵可以是具有以下特性的酉矩阵：

S_{m} S_{m}^{H} = S_{m}^{H} S_{m} = I,

式(2)

其中“H”标示共轭转置，而I为单位矩阵。式(2)指示基扩展矩阵的各列彼此正交，且每一列具有单位功率。

对应每个瓦片m的扩展可被表达为：

z_m＝S_ma，其中m∈{1，...，M}。式(3)

式(3)可展开如下：

式(4)

其中A_l——l∈{1，...，L}——为矢量a中第l个信令码元，

S_klm为扩展矩阵S_m的第k行和第l列中的元素，以及

Z_km——k∈{1，...，L}——为对应瓦片m的第k个资源单元的输出码元。

通过使用局部化扩展，接收机可通过对对应每个瓦片的基扩展矩阵求逆来获得该瓦片的L个解扩码元。解扩码元是信令码元的初始估计。对于每个信令码元，可从M个瓦片获得M个解扩码元，并将其组合以获得该信令码元的最终估计。或者，接收机可例如基于MMSE或LS执行均衡。在此情形中，归因于均衡的损耗可能取决于每个瓦片内而不是所有M个瓦片上的信道变动的量。因此，相比其中扩展跨越所有M个瓦片的情形，均衡损耗在局部化扩展下可能更小。

图5示出了在针对每个瓦片进行局部化扩展下发送的信令的接收的设计。L个收到码元的矢量r_m＝[R_1m...R_Im]^T可从用于发送L个信令码元的每个瓦片获得。M个收到码元矢量r₁到r_M可从M个瓦片获得，并且被分别提供给M个解扩器510a到510m。每个解扩器510可基于相应的基扩展矩阵S_m将其收到码元矢量r_m解扩并提供L个解扩码元的矢量b_m。组合器520可分别从解扩器510a到510m接收M个解扩码元矢量b₁到b_M。组合器520可定标并组合这M个解扩码元矢量以获得L个信令码元估计的矢量

\hat{a} = {[\begin{matrix} {\hat{A}}_{1} & \cdot \cdot \cdot & {\hat{A}}_{L} \end{matrix}]}^{T} .

对每个瓦片m的解扩可被表达为：

b_{m} = S_{m}^{- 1} r_{m},

式(5)

其中S_m ^-1为对应瓦片m的解扩矩阵，其为S_m的逆。

接收机可能仅对由发射机发送的L个信令码元的子集感兴趣。接收机可在随后对每个瓦片m的给定信令码元A_l进行解扩，如下：

B_{lm} = [\begin{matrix} S_{1 lm}^{'} & S_{2 lm}^{'} & \cdot \cdot \cdot & S_{Llm}^{'} \end{matrix}] [\begin{matrix} R_{1 m} \\ R_{2 m} \\ \cdot \\ \cdot \\ \cdot \\ R_{Lm} \end{matrix}],

式(6)

其中R_km为矢量r_m中第k个收到码元，

S′_klm为解扩矩阵S_m ^-1的第m行和第l列中的元素，以及

B_lm为矢量b_m中第l个解扩码元，其为来自瓦片m中对应信令码元A_l的解扩码元。

接收机可针对信令码元A_l跨M个瓦片执行码元组合，如下：

{\hat{A}}_{l} = Σ_{m = 1}^{M} W_{lm} B_{lm},

式(7)

其中W_lm为瓦片m对应信令码元A_l的权重，以及

为信令码元A_l的最终估计。

每个瓦片的权重W_lm可基于对应该瓦片的收到信号质量来确定。收到信号质量可按信噪比(SNR)或某一其它度量来量化。更多的权重可被给予来自具有较高收到信号质量的瓦片的解扩码元。替换地，可将相同的权重应用于来自所有M个瓦片的解扩码元。

图6示出了用于发送带局部化扩展的ACK信令的发射(TX)信令处理器600的设计的框图。在这种设计中，四个ACK码元可被扩展，并在三个瓦片中发送，且扩展被局部化至每个瓦片。

在一种设计中，ACK码元为四个可能值中的一者，其可按如下赋予：

式(8)

ACK值0可对应于NAK，后者可针对错误解码的分组而发送。ACK值1可指示正确解码的分组并且还可通知用户保持当前资源指派。ACK值2可指示正确解码的分组并且还可通知用户放弃当前资源指派。ACK值3可通知用户放弃当前资源指派。ACK码元还可被定义成具有两个可能值中的一者(例如，0和1)或者基于可能值的一些其它集合。

定标单元610可接收并定标四个ACK码元。ACK码元可被发送给具有不同几何或SNR的用户。每个用户的ACK码元可用合适的增益来定标以针对该ACK码元达成合需SNR。定标单元610可将四个经定标的ACK码元A′₀到A′₃分别提供给四个加扰器612a到612d。

每个加扰器612可用来自针对ACK码元A_l所发送至的用户的加扰序列的三个加扰值Y_l0、Y_l1和Y_l2来将其经定标的ACK码元A′_l加扰。可向不同用户指派不同的加扰序列，这些序列可基于诸如用户的MAC ID、发射扇区的扇区ID等参数来生成。加扰可被用于区分从不同扇区到具有不同MAC ID的不同用户的信号。每个加扰器612可向三个扩展器614a、614b和614c提供三个经加扰的码元。

每个扩展器614可从四个加扰器612a到612d接收对应四个ACK码元的四个经加扰的码元。每个扩展器614可用扩展矩阵(例如，4×4DFT矩阵)扩展其四个加扰的码元并提供四个输出码元。扩展器614a、614b和614c可分别向码元-副载波映射器616a、616b和616c提供其输出码元。

每个映射器616可将其四个输出码元映射到相关联瓦片中的四个资源单元。映射器616a可将其输出码元映射到瓦片1，映射器616b可将其输出码元映射到瓦片2，而映射器616c可将其输出码元映射到瓦片3。

对应每个瓦片的发射机处理可被表达为：

z_m＝DY_mGa，式(9)

其中a＝[A₀ A₁ A₂ A₃]^T为四个ACK码元的4×1向量，

G为沿对角线具有对应四个ACK的四个增益而其它地方为零的4×4对角矩阵，

Y_m为沿对角线具有对应瓦片m的四个ACK的四个加扰值的4×4对角矩阵，

D为用于一个瓦片的扩展的4×4DFT矩阵，以及

z_m＝[Z_0m Z_1m Z_2m Z_3m]^T为是对应瓦片m的输出码元的4×1矢量。

对每个ACK码元A_l的处理可被表达为：

Z_klm＝D_klY_lmG_lA_l，其中k＝0，...，3且m＝0，...，2，式(10)

其中

G_{l} = \sqrt{P_{TXl}}

为增益，而P_TXl为ACK码元A_l的发射功率，

Y_lm为瓦片m的ACK码元A_l的加扰值，

D_kl为DFT矩阵D的第k行和第l列中的元素，以及

Z_klm为对应瓦片m中第k个资源单元的ACK码元A_l的输出码元。

式(10)指示可用增益G_l来定标ACK码元A_l以达成ACK码元A_l的合需发射功率。经定标的ACK码元随后可用三个加扰值来加扰以获得三个经加扰的码元。每个经加扰的码元可用DFT矩阵的列中的四个元素来扩展，以获得要在对应该经加扰码元的一个瓦片中发送的四个输出码元。可为ACK码元A_l获得总共12个输出码元。

所有四个ACK码元的输出码元可组合如下：

Z_{km} = Σ_{l = 0}^{3} Z_{klm},

式(11)

其中Z_km为要在瓦片m中的第k个资源单元上发送的输出码元。

图7示出了三个瓦片中对应四个ACK码元的12个输出码元。在这种设计中，每个瓦片覆盖8个码元周期内的16个副载波。在每个瓦片中，为导频码元保留18个资源单元，而其余资源单元可被用于发送其它码元。在一种设计中，四个输出码元Z_0m、Z_1m、Z_2m和Z_3m被映射到瓦片中的四个毗邻资源单元的群集。在时频中发送紧靠在一起的四个码元会使这些输出码元观测到更少的信道变动，这进而又可导致较少的正交性损耗。输出码元可被映射到三个瓦片中的不同码元周期，如图7中所示的。这可允许在不同副载波上发送的码元之中更好的发射功率共享。在同一对码元周期中在多个群集上传送输出码元会导致过多的发射功率被用于这些输出码元，而更少的发射功率可用于该码元周期对中的其余码元。这些输出码元也可以其它方式映射到资源单元。

图8示出了用于接收在局部化扩展下发送的ACK信令的接收(RX)信令处理器800的设计的框图。出于清晰起见，图8示出了用于恢复一个ACK码元A_l的处理。

码元-副载波解映射器810a、810b和810c可从用于发送ACK信令的三个瓦片获得收到码元。每个解映射器810可提供来自用于在相关联瓦片中发送ACK信令的四个资源单元的收到码元。解扩展器812a、812b和812c可分别获得来自解映射器810a、810b和810c的收到码元。四个ACK码元可用DFT矩阵的四列来扩展。每个解扩展器812可在随后用离散傅里叶逆变换(IDFT)矩阵的第l列中的四个元素来解扩其四个收到码元，该第l列对应于用来扩展正被恢复的ACK码元A_l的DFT矩阵的第l列。解扰器814可分别从解扩器812a、812b和812c接收三个解扩码元B_l0、B_l1和B_l2。解扰器814可将三个解扩码元与ACK码元A_l的三个加扰值Y_l0、Y_l1和Y_l2相乘，并提供三个经解扰的码元。组合器816可用为三个瓦片推导出的三个权重来定标三个经解扰的码元，并可在随后如式(7)中所示的将这三个经定标的码元相组合以获得ACK码元估计可针对感兴趣的每个ACK码元重复该接收机处理。ACK码元A_l也可通过执行均衡(例如，基于MMSE或LS)和解扰来恢复。

通常，任何增益值G_l可用于每个ACK码元A_l。对于平坦衰落信道，在接收机处四个扩展ACK码元保持正交，并且每个ACK码元可通过解扩收到码元来恢复。对于频选信道，信道变动可导致正交性损耗，这随后使得每个ACK码元对其余ACK码元造成干扰。在高功率下发射的ACK码元可导致对在低功率下发射的ACK码元的过度干扰，这在随后会使对低功率ACK码元的检测性能降级。为了减轻这种影响，对应四个ACK码元的四个增益之中最高增益与最低增益的比可被限于阈值或更低。这在随后可确保最高功率ACK码元不导致对最低功率ACK码元的过度干扰。可基于各种因子——诸如所期望的归因于信道变动的正交性损耗的最大量、合需检测性能等——来选择阈值。不同用户的ACK码元也可被布置成各个组，以使得每个组包括具有相近似发射功率的ACK码元。

图6和8中所示的处理也可以其它方式或次序执行。例如，加扰可在扩展之前(如图6中所示)或在扩展之后执行。定标可首先执行(如图6中所示)，或在加扰之后、或在某一其它点执行。定标和/或加扰也可被省略。

出于清晰起见，以上已描述了这些技术针对ACK信令的使用。这些技术也可用于其它类型的信令。例如，这些技术也可用于功率控制命令、其它扇区干扰(OSI)指示、接入准许、资源指派、导频质量指示符、分组开始指示、反向活跃比特等。

图9示出了用于发射带局部化扩展的信令的过程900的设计。过程900可由诸如基站等的发射机来执行。多个信令码元可被扩展以获得多个输出码元集合，并且每个输出码元集合是通过用扩展矩阵——例如DFT矩阵或Walsh矩阵——来扩展多个信令码元获得的(框912)。多个输出码元集合可被映射到多个时频块或瓦片(框914)。例如，每个输出码元集合可被映射到一个时频块中的毗邻资源单元群集。多个信令码元可包括ACK码元和/或其它类型的信令码元。

图10示出了用于发射带局部化扩展的信令的装置1000的设计。装置1000包括：用于扩展多个信令码元以获得多个输出码元集合的装置，并且每个输出码元集合是通过用扩展矩阵扩展多个信令码元获得的(模块1012)；以及用于将多个输出码元集合映射到多个时频块的装置(模块1014)。

图11示出了用于发射带局部化扩展的信令的过程1100的设计。过程1100可由诸如基站等发射机来执行。多个信令码元(例如，ACK码元)可用基于用于这些信令码元的发射功率确定的多个增益来定标(框1112)。最大增益与最小增益的比可被限于比预定值小。多个经定标的信令码元中的每一个可用相应加扰序列来加扰以获得该信令码元的多个经加扰的码元(框1114)。可形成多个经加扰码元的集合，并且每个集合包括对应多个信令码元中每一个的一个经加扰码元(框1116)。多个经加扰码元的集合可被扩展(例如，用DFT矩阵或Walsh矩阵)以获得多个输出码元集合，每个经加扰码元集合一个输出码元集合(框1118)。多个输出码元集合可被映射到多个时频块，向每个时频块映射一个输出码元集合(框1120)。每个输出码元集合可被映射到一个时频块中的毗邻资源单元群集。

图11中的处理也可以其它次序执行。处理中的一些(例如，定标和/或加扰)可被省略。也可对信令码元执行其它处理。

图12示出了用于发射带局部化扩展的信令的装置1200的设计。装置1200包括：用于用基于多个信令码元的发射功率确定的多个增益定标这多个信令码元的装置(模块1212)；用于用相应加扰序列加扰多个经定标信令码元的每一个以获得该信令码元的多个经加扰码元的装置(模块1214)；用于形成多个经加扰码元集合的装置，并且每个集合包括对应多个信令码元中每一个的一个经加扰码元(模块1216)；用于扩展多个经加扰码元集合以获得多个输出码元集合的装置，每个经加扰码元集合一个输出码元集合(模块1218)；以及用于将多个输出码元集合映射到多个时频块的装置，向每个时频块映射一个输出码元集合(模块1220)。

图13示出了用于接收信令的过程1300的设计。过程1300可由诸如终端等接收机来执行。多个收到码元集合可从用于发送多个带扩展的信令码元(例如，ACK码元)的多个时频块获得(框1312)。多个收到码元集合可被解扩(例如，基于诸如IFDT矩阵或Walsh矩阵的解扩矩阵)以获得多个解扩码元(框1314)。多个信令码元之一的信令码元估计可基于多个解扩码元导出(框1316)。可针对感兴趣的每个ACK码元重复该处理。

图14示出了用于接收在扩展下发射的信令的装置1400的设计。装置1400包括：用于从用来发送带扩展的多个信令码元的多个时频块获得多个收到码元集合的装置(模块1412)；用于解扩多个收到码元集合以获得多个解扩码元的装置(模块1414)；以及用于基于多个解扩码元导出多个信令码元之一的信令码元估计的装置(模块1416)。

图15示出了用于接收信令的过程1500的设计。过程1500可由诸如终端等接收机来执行。多个收到码元集合可从多个时频块获得，每个时频块一个收到码元集合(框1512)。每个收到码元集合可基于解扩矩阵来解扩以获得解扩码元(框1514)。针对多个收到码元集合可获得多个解扩码元，并且可将其解扰以获得多个经解扰的码元(框1516)。多个经解扰的码元可被组合以获得多个信令码元之一的信令码元估计(框1518)。对于框1518，用于多个时频块的多个权重可例如基于这些时频块的收到信号的质量来确定。多个经解扰的码元可用多个权重定标以获得多个经定标的码元。多个经定标的码元可在随后被组合以获得信令码元估计。接收机进行处理可取决于发射机进行的处理。

图16示出了用于接收在局部化扩展下发射的信令的装置1600的设计。装置1600包括：用于从多个时频块获得多个收到码元集合的装置，每个时频块一个收到码元集合(模块1612)；用于基于解扩矩阵将每个收到码元集合解扩以获得解扩码元的装置(模块1614)；用于解扰多个解扩码元以获得多个经解扰码元的装置(模块1616)；以及用于组合多个经解扰的码元以获得多个信令码元之一的信令码元估计的装置(模块1618)。

图10、12、14和16中的模块可包括处理器、电子器件、硬件设备、电子组件、逻辑电路、存储器等或其任何组合。

图17示出了基站110和终端120——其为图1中的基站之一和终端之一——的设计的框图。在基站110处，发射(TX)数据和信令处理器1710可从数据源(未示出)接收话务数据，和/或从控制器/处理器1740接收信令。处理器1710可处理(例如，格式化、编码、交织和码元映射)话务数据和信令并提供数据和信令码元。处理器1710还可生成导频码元。调制器(MOD)1720可处理数据、信令和导频码元(例如，OFDM情形)并提供输出码片。发射机(TMTR)1722处理(例如，转换到模拟、放大、滤波、以及上变频)这些输出码片流并生成前向链路信号，此信号随后从天线1724被发射。

在终端120处，天线1752可接收来自基站110和其它基站的前向链路信号并且可向接收机(RCVR)1754提供收到信号。接收机1754可调理(例如，滤波、放大、下变频和数字化)收到信号并提供收到样本。解调器(DEMOD)1760可对收到样本(例如，OFDM情形)执行解调并提供收到码元。RX数据和信令处理器1770可处理(例如，码元解映射、解交织和解码)收到码元以获得发送给终端120的经解码数据和信令。

在反向链路上，在终端120处，要由终端120发送的话务数据和信令可由TX数据和信令处理器1790处理、由调制器1792调制、由发射机1794调理、以及经由天线1752发射。在基站110处，来自终端120和可能的其它终端的反向链路信号可由天线1724接收、由接收机1730调理、由解调器1732解调、以及由RX数据和信令处理器1734处理以恢复由终端发送的话务数据和信令。对反向链路传输的处理可与对前向链路传输的处理相似或相异。

控制器/处理器1740和1780可各自指导基站110和终端120处的操作。存储器1742和1782可各自存储供基站110和终端120使用的数据和程序代码。调度器1744可针对前向和/或反向链路传输调度终端，并且可为经调度的UE提供资源(例如，瓦片)的指派。

对于信令传输，处理器1710和/或1790可执行图4或6中所示的处理、图9中的过程900、图11中的过程1100、和/或本文所描述的技术的其它过程。对于信令接收，处理器1734和/或1770可执行图5或8中所示的处理、图13中的过程1300、图15中的过程1500、和/或本文所描述的技术的其它过程。

本文中描述的这些技术可藉由各种手段来实现。例如，这些技术可实现在硬件、固件、软件、或其组合中。对于硬件实现，用于在实体(例如，基站或终端)处执行这些技术的各个处理单元可在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子器件、设计成执行本文中描述的功能的其他电子单元、计算机、或其组合内实现。

对于固件和/或软件实现，这些技术可用执行本文中描述的功能的模块(例如，程序、函数等等)来实现。固件和/或软件指令可被存储在存储器(例如，图17中的存储器1742或1782)中，并由处理器(例如，处理器1740或1780)执行。存储器可实现在处理器内部或处理器外部。固件和/或软件指令/代码还可被存储在计算机/处理器可读介质中，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可编程只读存储器(PROM)、电可擦PROM(EEPROM)、闪存、软盘、压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、磁或光学数据存储设备等。指令/代码可由一个或多个处理器来执行，并且可导致处理器执行本文所描述的功能的某些方面。

提供前面对本公开的描述是为了使本领域任何技术人员皆能制作或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征一致的最广义的范围。

Claims

1.一种用于无线通信的装置，包括：

第一扩展器，配置成基于第一基扩展矩阵来扩展多个信令码元以获得第一输出码元集合；

第二扩展器，配置成基于第二基扩展矩阵来扩展所述多个信令码元以获得第二输出码元集合，其中所述第一基扩展矩阵和所述第二基扩展矩阵是单一类型的或不同类型的基扩展矩阵，

第一映射器，配置成将所述第一输出码元集合映射到第一时频块；以及

第二映射器，配置成将所述第二输出码元集合映射到第二时频块，所述第一和第二时频块中的每一者覆盖多个码元周期中的多个副载波，并且所述多个信令码元中的每一者由此是在所述第一和第二时频块两者中发送的。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一基扩展矩阵包括离散傅里叶变换（DFT）矩阵或Walsh矩阵。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

加扰器，配置成将所述多个信令码元加扰以获得经加扰码元，并且其中所述第一和第二扩展器被配置成扩展所述经加扰码元以获得所述第一和第二输出码元集合。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

加扰器，配置成以用相应加扰序列将所述多个信令码元的每一个加扰以获得所述信令码元的多个经加扰码元，并形成第一和第二经加扰码元集合，其中每个集合包括对应于所述多个信令码元中每一者的一个经加扰码元，并且其中所述第一和第二扩展器被配置成扩展所述第一和第二经加扰码元集合以获得所述第一和第二输出码元集合，其中对每个经加扰码元集合的扩展得到一个输出码元集合。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

定标器，配置成用基于所述多个信令码元的发射功率确定的多个增益来定标所述多个信令码元。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：

所述多个增益之中的最大增益与最小增益的比被限定成小于预定值。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一映射器被配置成将所述第一输出码元集合映射到所述第一时频块中的毗邻资源单元的群集，并且其中所述第二映射器被配置成将所述第二输出码元集合映射到所述第二时频块中的毗邻资源单元的群集。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个信令码元包括确认（ACK）码元。

9.一种用于无线通信的方法，包括：

基于第一基扩展矩阵来扩展多个信令码元以获得第一输出码元集合；

基于第二基扩展矩阵来扩展所述多个信令码元以获得第二输出码元集合，其中所述第一基扩展矩阵和所述第二基扩展矩阵是单一类型的或不同类型的基扩展矩阵；

将所述第一输出码元集合映射到第一时频块；以及

将所述第二输出码元集合映射到第二时频块，所述第一和第二时频块中的每一者覆盖多个码元周期中的多个副载波，并且所述多个信令码元中的每一者由此是在所述第一和第二时频块中两者中发送的。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述多个信令码元加扰以获得经加扰码元，并且其中所述经加扰码元被扩展以获得所述第一和第二输出码元集合。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

用基于所述多个信令码元的发射功率确定的多个增益定标所述多个信令码元。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述映射第一输出码元集合包括将所述第一输出码元集合映射到所述第一时频块中的毗邻资源单元的群集，并且其中所述映射所述第二输出码元集合包括将所述第二输出码元集合映射到所述第二时频块中的毗邻资源单元的群集。

13.一种用于无线通信的装置，包括：

用于基于第一基扩展矩阵来扩展多个信令码元以获得第一输出码元集合的装置；

用于基于第二基扩展矩阵来扩展所述多个信令码元以获得第二输出码元集合的装置，其中所述第一基扩展矩阵和所述第二基扩展矩阵是单一类型的或不同类型的基扩展矩阵；

用于将所述第一输出码元集合映射到第一时频块的装置；以及

用于将所述第二输出码元集合映射到第二时频块的装置，所述第一和第二时频块中的每一者覆盖多个码元周期中的多个副载波，并且所述多个信令码元中的每一者由此是在所述第一和第二时频块两者中发送的。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：

用于将所述多个信令码元加扰以获得经加扰码元的装置，并且其中所述经加扰码元被扩展以获得所述第一和第二输出码元集合。

15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述用于映射所述第一输出码元集合的装置包括用于将所述第一输出码元集合映射到所述第一时频块中的毗邻资源单元的群集的装置，并且其中所述用于映射所述第二输出码元集合的装置包括用于将所述第二输出码元集合映射到所述第二时频块中的毗邻资源单元的群集的装置。

16.一种用于无线通信的设备，包括：

配置成基于第一基扩展矩阵来扩展多个信令码元以获得第一输出码元集合的第一模块；

配置成基于第二基扩展矩阵来扩展所述多个信令码元以获得第二输出码元集合的第二模块，其中所述第一基扩展矩阵和所述第二基扩展矩阵是单一类型的或不同类型的基扩展矩阵；

配置成将所述第一输出码元集合映射到第一时频块的第三模块；以及

配置成将所述第二输出码元集合映射到第二时频块的第四模块，所述第一和第二时频块中的每一者覆盖多个码元周期中的多个副载波，并且所述多个信令码元中的每一者由此是在所述第一和第二时频块两者中发送的。

17.一种用于无线通信的装置，包括：

解映射器，配置成从用于在扩展下发送多个信令码元的第一和第二时频块获得第一和第二收到码元集合，其中所述多个信令码元以第一基扩展矩阵来扩展以获得第一输出码元集合并且还以第二基扩展矩阵来扩展以获得第二输出码元集合，其中所述第一基扩展矩阵和所述第二基扩展矩阵是单一类型的或不同类型的基扩展矩阵，并且其中所述第一输出码元集合是在第一时频块上发送的，并且所述第二输出码元集合是在第二时频块上发送的，所述第一和第二时频块中的每一者覆盖多个码元周期中的多个副载波，并且所述多个信令码元中的每一者由此是在所述第一和第二时频块两者中发送的；

解扩器，配置成解扩所述第一和第二收到码元集合以获得多个解扩码元；以及

组合器，配置成基于所述多个解扩码元导出所述多个信令码元中的至少一者的至少一个信令码元估计。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述解扩器配置成用所述第一基扩展矩阵的逆来解扩所述第一收到码元集合并且用所述第二基扩展矩阵的逆来解扩所述第二收到码元集合以获得所述多个解扩码元中的至少一者。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第一基扩展矩阵包括离散傅里叶变换（DFT）矩阵或Walsh矩阵。

20.如权利要求17所述的装置，其特征在于，还包括：

解扰器，配置成将所述多个解扩码元解扰以获得多个经解扰码元，并且其中所述组合器被配置成基于所述多个经解扰码元导出所述至少一个信令码元估计。

21.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述组合器被配置成确定所述第一和第二时频块的权重、用所述权重定标所述多个经解扩码元以获得多个经定标码元、以及组合所述多个经定标码元以获得所述至少一个信令码元估计。

22.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述解映射器被配置成从所述第一时频块中的毗邻资源单元的群集获得所述第一收到码元集合，并且从所述第二时频块中的毗邻资源单元的群集获得所述第二收到码元集合。

23.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述多个信令码元包括确认（ACK）码元。

24.一种用于无线通信的方法，包括：

从用于在扩展下发送多个信令码元的第一和第二时频块获得第一和第二收到码元集合，其中所述多个信令码元以第一基扩展矩阵来扩展以获得第一输出码元集合并且还以第二基扩展矩阵来扩展以获得第二输出码元集合，其中所述第一基扩展矩阵和所述第二基扩展矩阵是单一类型的或不同类型的基扩展矩阵，并且其中所述第一输出码元集合是在第一时频块上发送的，并且所述第二输出码元集合是在第二时频块上发送的，所述第一和第二时频块中的每一者覆盖多个码元周期中的多个副载波，并且所述多个信令码元中的每一者由此是在所述第一和第二时频块两者中发送的；

解扩所述第一和第二收到码元集合以获得多个解扩码元；以及

基于所述多个解扩码元导出所述多个信令码元中的至少一者的至少一个信令码元估计。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述多个解扩码元解扰以获得多个经解扰码元；以及

基于所述多个经解扰码元导出所述至少一个信令码元估计。

26.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述将所述第一和第二收到码元集合解扩包括用解扩矩阵解扩所述第一和第二收到码元集合的每一者以获得所述多个解扩码元中的至少一者。

27.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述导出所述至少一个信令码元估计包括

确定所述第一和第二时频块的权重，

用所述权重定标所述多个解扩码元以获得多个经定标码元，以及

组合所述多个经定标码元以获得所述至少一个信令码元估计。

28.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述获得所述第一和第二收到码元集合包括：

从所述第一时频块中的毗邻资源单元的群集获得所述第一收到码元集合；以及

从所述第二时频块中的毗邻资源单元的群集获得所述第二收到码元集合。

29.一种用于无线通信的装置，包括：

用于从用以在扩展下发送多个信令码元的第一和第二时频块获得第一和第二收到码元集合的装置，其中所述多个信令码元以第一基扩展矩阵来扩展以获得第一输出码元集合并且还以第二基扩展矩阵来扩展以获得第二输出码元集合，其中所述第一基扩展矩阵和所述第二基扩展矩阵是单一类型的或不同类型的基扩展矩阵，并且其中所述第一输出码元集合是在第一时频块上发送的，并且所述第二输出码元集合是在第二时频块上发送的，所述第一和第二时频块中的每一者覆盖多个码元周期中的多个副载波，并且所述多个信令码元中的每一者由此是在所述第一和第二时频块两者中发送的；

用于解扩所述第一和第二收到码元集合以获得多个解扩码元的装置；以及

用于基于所述多个解扩码元导出所述多个信令码元中的至少一者的至少一个信令码元估计的装置。

30.如权利要求29所述的装置，其特征在于，还包括：

用于将所述多个解扩码元解扰以获得多个经解扰码元的装置；以及

用于基于所述多个经解扰码元导出所述至少一个信令码元估计的装置。

31.如权利要求29所述的装置，其特征在于，所述用于将所述第一和第二收到码元集合解扩的装置包括用于用解扩矩阵解扩所述第一和第二收到码元集合的每一者以获得所述多个解扩码元中的至少一者的装置。

32.一种用于无线通信的设备，包括：

配置成从用以在扩展下发送多个信令码元的第一和第二时频块获第一和第二个收到码元集合的第一模块，其中所述多个信令码元以第一基扩展矩阵来扩展以获得第一输出码元集合并且还以第二基扩展矩阵来扩展以获得第二输出码元集合，其中所述第一基扩展矩阵和所述第二基扩展矩阵是单一类型的或不同类型的基扩展矩阵，并且其中所述第一输出码元集合是在第一时频块上发送的，并且所述第二输出码元集合是在第二时频块上发送的，所述第一和第二时频块中的每一者覆盖多个码元周期中的多个副载波，并且所述多个信令码元中的每一者由此是在所述第一和第二时频块两者中发送的；

配置成解扩所述第一和第二收到码元集合以获得多个解扩码元的第二模块，以及

配置成基于所述多个解扩码元导出所述多个信令码元中的至少一者的至少一个信令码元估计的第三模块。