CN101615933A - 发送上行控制信息的方法 - Google Patents

Abstract

一种发送上行控制信息的方法，包括步骤：用户设备对上行控制信息进行编码等处理；用户设备对上行数据和上行控制信息进行映射，其中，在可用的传输上行控制信息的符号中，优先把上行控制信息映射到不受用户设备的功率转换时间的影响的上行符号，然后再映射到可能会受到用户设备的功率转换时间的影响的上行符号；用户设备发送上行数据和上行控制信息。本发明的方法可以避免功率转换时间对上行控制信息的传输的影响，或者降低上述功率转换时间对上行控制信息的传输的影响。

Description

发送上行控制信息的方法

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更具体的说涉及在无线通信系统中的发送上行控制信息的设备和方法。

背景技术

3GPP标准化组织正在进行新一代无线通信标准的制订，该标准称为LTE。其下行传输技术基于正交频分复用(OFDM)；其上行传输技术基于单载波频分多址接入(SCFDMA)。LTE系统包含两种类型的帧结构，帧结构类型1采用频分双工(FDD)，帧结构类型2采用时分双工(TDD)。

图2是LTE FDD系统的帧结构，无线帧(radio frame)的时间长度是307200×T_s＝10ms，每个无线帧分为20个长度为15360T_s＝0.5ms的时隙，时隙的索引范围是0～19。每个时隙包含多个OFDM(或者SCFDMA)符号，其CP有两种，即一般CP和加长CP。使用一般CP的时隙包含7个OFDM(或者SCFDMA)符号，使用加长CP的时隙包含6个OFDM(或者SCFDMA)符号。每个子帧由两个连续的时隙构成，即第k个子帧包含时隙2k和时隙2k+1。

图3是LTE TDD系统的帧结构。每个长度为307200×T_s＝10ms的无线帧等分为两个长度为153600×T_s＝5ms的半帧。每个半帧包含8个长度为15360T_s＝0.5ms的时隙和3个特殊域，即下行导频时隙(DwPTS)、保护间隔(GP)和上行导频时隙(UpPTS)，这3个特殊域的长度的和是30720T_s＝1ms。每个时隙包含多个OFDM(或者SCFDMA)符号，其CP有两种，即一般CP和加长CP。使用一般CP的时隙包含7个OFDM(或者SCFDMA)符号，使用加长CP的时隙包含6个OFDM(或者SCFDMA)符号。每个子帧由两个连续的时隙构成，即第k个子帧包含时隙2k和时隙2k+1。子帧1和子帧6包含上述的3个特殊域。

根据当前LTE的讨论结果，最小的资源单位称为资源元素(RE)，一个RE在时域上对应一个符号，在频域上对应一个子载波。物理时频资源划分为多个物理资源块(PRB)，每个PRB包含12个子载波，是分配频域资源分配的最小粒度。另外，根据目前LTE的讨论结果，在每个无线帧内，某些上行子帧的最后一个符号将用于传输信道监测参考符号(SRS)。

图4和图5分别是LTE系统中在采用加长CP和一般CP的上行子帧中，各种上行信息的映射结构。在图4的加长CP结构中，上行解调参考符号(DM-RS)映射到每个时隙的第二个SCFDMA符号；在图5的一般CP结构中，上行解调参考符号(DM-RS)映射到每个时隙的第三个SCFDMA符号。当需要在物理上行共享信道(PUSCH)同时传输控制信息和数据时，ACK/NACK将映射到参考符号的两侧4个SCFDMA符号上；RI映射到ACK/NACK的两侧4个SCFDMA符号上。以下描述中，对RI映射的4个SCFDMA符号按从左到右的顺序索引为j＝0，1，2，3。考虑到用户设备发射机在发送上行信号时，存在功率转换时间，即在发送的开始阶段，功率上升并经过一段时间稳定到开启功率值；在发送的结束阶段，功率下降并经过一段时间达到关闭功率。在图4(a)中，第0个包含RI的SCFDMA符号位于上行信道的开始处，所以这个符号的RI会受到功率转换的影响；在图4(b)中，第0个包含RI的SCFDMA符号位于上行信道的开始处，同时第3个包含RI的SCFDMA符号位于上行信道的结束处，所以这两个符号的RI会受到功率转换的影响；在图5(b)中，第3个包含RI的SCFDMA符号位于上行信道的结束处，所以这个符号的RI会受到功率转换的影响；而图5(a)中，不存在上述问题。

如何避免或者降低上述功率转换时间对RI传输的影响？在目前的标准化会议上，并没有相关的讨论。

发明内容

本发明的目的是提供一种在无线通信系统中发送上行控制信息的方法。

为实现上述目的，一种发送上行控制信息的方法，包括步骤：

a)用户设备对上行控制信息进行编码等处理；

b)用户设备将上行控制信息映射到上行符号上去，其中，在可用的传输上行控制信息的符号中，优先把上行控制信息映射到不受用户设备的功率转换时间的影响的上行符号，然后再映射到受到用户设备的功率转换时间的影响的上行符号；

c)用户设备发送上行控制信息。

采用本发明的方法，可以避免功率转换时间对上行控制信息的传输的影响，或者降低上述功率转换时间对上行控制信息的传输的影响。

附图说明

图1是本发明的设备框图；

图2是LTE TDD的帧结构；

图3是LTE TDD的帧结构；

图4是加长CP结构的符号分布；

图5是一般CP结构的符号分布；

图6是信道交织器的示意图。

具体实施方式

针对一些上行控制信息(例如RI等)的传输会受到用户设备的功率转换时间的影响的问题，本发明提出具体的解决方法。

图1给出了本发明的设备框图，本发明由以下几个部分构成：

101：控制信息比特流生成装置，生成用户设备(UE，UserEquipment)的控制信息比特，这部分控制信息不需要与数据信息复用，而直接输入信道交织器。

102：信道编码器：根据数据信息比特的调制方式，对控制信息比特流101进行编码等操作。

103：控制信息比特流生成装置，生成用户设备(UE，UserEquipment)的控制信息比特，这部分控制信息和数据信息复用之后才输入信道交织器。

104：信道编码器：根据数据信息比特的调制方式，对控制信息比特流103进行编码等操作。

105：数据信息比特流生成器：生成UE的原始信息比特流。

106：信道编码器：对数据信息比特流105进行编码等操作。

107：控制数据比特复用器：将UE的控制比特流103及数据比特流105复用到一起。

108：信道交织器：将复用后的比特流107和控制比特流102进行交织处理，这里，在处理控制比特流102时，尽可能地避免或者降低功率转换时间的影响，从而保证控制比特流102的传输性能。

109：加扰器：对交织后的比特流进行加扰处理，区分用户的同时使得干扰随机化。

110：调制器：用于将用户的加扰后的数据比特映射成为信号星座中的信号点。

111：发射预编码器：用于对每个上行符号上传输的调制符号进行预变换，一般采用离散傅立叶变换(DFT)。

112：参考符号生成器：生成参考符号(DM-RS)，用于接收端的信道估计。

113：符号复用器：将生成的数据符号、控制符号、参考符号复用在一起。

114：物理资源块映射：用于把上行信息符号和参考符号映射到分配的物理资源块上，并变化到时域，一般采用逆傅立叶变换(IFFT)。

115：天线：将无线发射机输出的射频信号功率以电磁波的形式发射出去。

本发明主要涉及图1中信道交织器(108)部分。记上行数据信道在时间上包含N_symb ^PUSCH个上行符号，其索引为0，1，...，N_symb ^PUSCH-1，例如，对LTE系统，上行符号是SCFDMA符号。并假设图1中的控制比特流102是映射到这N_symb ^PUSCH个上行符号中的N_C个进行传输，这里 $N_C\≤N_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{PUSCH}}.$ 记这N_C个上行符号为集合K，本发明把集合K中的上行符号分为两类，第一类是不受用户设备的功率转换时间的影响的上行符号，记为集合K₁；第一类是有可能受到用户设备的功率转换时间的影响的上行符号，记为集合K₂。这里，受用户设备的功率转换时间影响的上行符号，指的是在发送这个上行符号的时间段，部分或者全部属于用户设备的发射机的功率转换时间；与之相对，不受用户设备的功率转换时间影响的上行符号，指的是在发送这个上行符号的时间段内不存在用户设备的发射机的功率转换时间。

本发明的第一种处理方法是使集合K₂为空，也就是说，保证发送控制比特102的上行符号都不受用户设备的功率转换时间的影响，或者说，在不受用户设备的功率转换时间的影响的上行符号中发送控制比特102。

当控制比特102不得不在可能会受到用户设备的功率转换时间的影响的上行符号中传输时，本发明的第二种处理方法是优先把控制比特流102映射到不受用户设备的功率转换时间的影响的上行符号(即集合K₁中的上行符号)，然后再映射到可能会受到用户设备的功率转换时间的影响的上行符号(即集合K₂中的上行符号)。这里，第一种具体的实现方法是：在PUSCH内，在占满的集合K₁的上行符号的所有调制符号后，再映射到集合K₂中的上行符号的调制符号上。这样，只有当控制比特流102的编码比特比较多，超过了集合K₁中的上行符号的承载能力时，才映射到集合K₂中的上行符号，这有利于保证控制比特流102的性能。第二种具体的实现方法是：当需要把控制比特流102平均分配到集合K中的N_C个上行符号上时，首先映射到集合K₁的上行符号的各一个调制符号，然后映射到集合K₂中的上行符号的各一个调制符号，并重复这个映射过程，直到RI的所有调制符号都映射完毕。这样，当控制比特流102的编码比特比较少时，它可能只映射到集合K₁的上行符号上；对控制比特流102的编码比特比较多时，可以最大化控制比特流102在集合K₁的上行符号上占用的调制符号的个数；这有利于保证控制比特流102的性能。这里，可以显示的区分集合K₁和集合K₂的上行符号，也可以不需要显示区分上述两类上行符号，而是通过定义映射的流程和相关的表格，隐含地完成对两类上行符号的区分和对优先映射集合K₁中的上行符号。

本部分给出了该发明的两个实施例，为了避免使本专利的描述过于冗长，在下面的说明中，略去了对公众熟知的功能或者装置等的详细描述。

实施例一：

这里以LTE系统为例，描述对RI的映射方法。根据当前LTE中的讨论，ACK/NACK是映射到上行解调参考符号的两侧4个SCFDMA符号上，RI映射到ACK/NACK的两侧4个SCFDMA符号上。

根据当前LTE的讨论结果，在信道交织器模块完成对数据比特和控制比特的复用。记输入比特流分别为数据和控制信息g ₀，g ₁，g ₂，...，g _H′-1，RI信息和ACK/NACK信息

这里的每个元素g _x，x＝0，...，H′-1、q _y ^RI，y＝q1，...，Q′_RI-1和q _z ^ACK，z＝0，...，Q′_ACK-1实际上代表一个调制符号的多个比特，对QPSK是2比特，对16QAM是4比特，对64QAM是6比特。

如图6所示，上述比特流写入到一个交织矩阵中，具体的流程如下：这里，当上述比特流中的一个或者多个不存在时，直接跳过相关的步骤执行其他步骤。

601：确定交织矩阵的列数 $C_{\mathrm{mux}}=N_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{PUSCH}},$ 并对各列从左到右索引， $C_{\mathrm{mux}}=N_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{PUSCH}}$ 是一个上行子帧内用于上行数据传输的SCFDMA符号的个数，不包括被SRS占用的SCFDMA符号；

602：确定交织矩阵的行数，

603，604：当需要发送RI时，RI信息

写入表1中的各列SCFDMA符号，并且是从最后一行开始向上逐行地写入。

这里，列集合(ColumnSet)在表1中定义。对表1中的各个列按从左到右的顺序索引为0～3，并把RI的调制符号按列的索引顺序依次写入表1中的各列SCFDMA符号的各一个调制符号，并重复这个过程直到RI的所有调制符号都写入完毕。注：可以选择表1中的两个选项中的一个来定义列集合。例如：

对于一般CP的帧来说，

如果RI包括一个调制符号，那么选择标号为4或7的SCFDMA符号的一个调制符号来传输RI。

如果RI包括两个调制符号，那么选择标号为4和7的SCFDMA符号的各一个调制符号来传输RI。

如果RI包括三个调制符号，那么选择标号为4、7和1的SCFDMA符号的各一个调制符号来传输RI。其中4和7的顺序可以互换。

对于加长CP的帧来说，

如果RI包括一个调制符号，那么选择标号为3或5的SCFDMA符号的一个调制符号来传输RI。

如果RI包括两个调制符号，那么选择标号为3和5的SCFDMA符号的各一个调制符号来传输RI。

如果RI包括三个调制符号，那么选择标号为3、5和8的SCFDMA符号的各一个调制符号来传输RI。其中3和5的顺序可以互换。

表1：映射RI的SCFDMA符号的索引

CP长度	列集合(选项一)	列集合(选项二)
			一般CP	{4，7，1，10}	{7，4，1，10}
加长CP	{3，5，8，0}	{5，3，8，0}

605：写入数据和控制信息g ₀，g ₁，g ₂，...，g _H′-1，从第0行和第0列开始，写满一行的所有列之后，开始写入下一行，这个操作需要跳过已经被RI占用的位置。

606，607：当需要发送ACK/NACK时，ACK/NACK信息写入表2中的各列SCFDMA符号，并且是从最后一行开始向上逐行地写入，这里的写入操作覆盖交织矩阵内已经写入的信息。这里，列集合(ColumnSet)在表2中定义。注：可以选择表2中的两个选项中的一个来定义列集合。

这里假设ACK/NACK的写入采用与RI类似的方法，但是本发明不限制RI和ACK/NACK的映射次序是否一致。

表2：映射ACK/NACK的SCFDMA符号的索引

CP长度	列集合(选项一)	列集合(选项二)
			一般CP	{3，8，2，9}	{8，3，2，9}
加长CP	{2，6，7，1}	{6，2，7，1}

608：从左到右逐列从交织矩阵读出比特流。

实施例二：

基于与实施例一相同的假设，这里描述另一种对RI映射的方法，具体步骤如下：

601：确定交织矩阵的列数 $C_{\mathrm{mux}}=N_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{PUSCH}},$ 并对各列从左到右索引， $C_{\mathrm{mux}}=N_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{PUSCH}}$ 是一个上行子帧内用于上行数据传输的SCFDMA符号的个数，不包括被SRS占用的SCFDMA符号；

602：确定交织矩阵的行数，

603，604：当需要发送RI时，RI信息

写入表3中的各列SCFDMA符号，并且是从最后一行开始向上逐行地写入。

这里，列集合(ColumnSet)在表3中定义。对表3中的各个列按从左到右的顺序索引为0～3。并把RI的调制符号按列的索引[C 321]的顺序依次写入表3中的各列SCFDMA符号的各一个调制符号，并重复这个过程直到RI的所有调制符号都写入完毕。注：可以选择表3中的两个选项中的一个来定义列集合。例如：

对于一般CP的帧来说，

如果RI包括一个调制符号，那么选择标号为4或7的SCFDMA符号的一个调制符号来传输RI。

如果RI包括两个调制符号，那么选择标号为4和7的SCFDMA符号的各一个调制符号来传输RI。

如果RI包括三个调制符号，那么选择标号为4、7和1的SCFDMA符号的各一个调制符号来传输RI。其中4和7的顺序可以互换。

对于加长CP的帧来说，

如果RI包括一个调制符号，那么选择标号为3或5的SCFDMA符号的一个调制符号来传输RI。

如果RI包括两个调制符号，那么选择标号为3和5的SCFDMA符号的各一个调制符号来传输RI。

如果RI包括三个调制符号，那么选择标号为3、5和8的SCFDMA符号的各一个调制符号来传输RI。其中3和5的顺序可以互换。

表3：映射RI的SCFDMA符号的索引

CP长度	列集合(选项一)	列集合(选项二)
			一般CP	{4，10，1，7}	{7，10，1，4}
加长CP	{3，0，8，5}	{5，0，8，3}

605：写入数据和控制信息g ₀，g ₁，g ₂，..，g _H′-1，从第0行和第0列开始，写满一行的所有列之后，开始写入下一行，这个操作需要跳过已经被RI占用的位置。

606，607：当需要发送ACK/NACK时，ACK/NACK信息

写入表4中的各列SCFDMA符号，并且是从最后一行开始向上逐行地写入，这里的写入操作覆盖交织矩阵内已经写入的信息。这里，列集合(ColumnSet)在表4中定义。注：可以选择表4中的两个选项中的一个来定义列集合。

这里，假设ACK/NACK的写入采用与RI类似的方法，但是本发明不限制RI和ACK/NACK的映射次序是否一致，这个操作通过下面的伪码实现。

表4：映射ACK/NACK的SCFDMA符号的索引

CP长度	列集合(选项一)	列集合(选项二)
			一般CP	{3，9，2，8}	{8，9，2，3}
加长CP	{2，1，7，6}	{6，1，7，2}

608：从左到右逐列从交织矩阵读出比特流。

Claims (8)

1.一种发送上行控制信息的方法，包括步骤：

a)用户设备对上行控制信息进行编码等处理；

b)用户设备将上行控制信息映射到上行符号上去，其中，在可用的传输上行控制信息的符号中，优先把上行控制信息映射到不受用户设备的功率转换时间的影响的上行符号，然后再映射到受到用户设备的功率转换时间的影响的上行符号；

c)用户设备发送上行控制信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述受用户设备的功率转换时间影响的上行符号是在发送这个上行符号的时间段，部分或者全部属于用户设备的发射机的功率转换时间；

所述不受用户设备的功率转换时间影响的上行符号是在发送这个上行符号的时间段内不存在用户设备的发射机的功率转换时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述上行控制信息是RI。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述上行控制信息是ACK/NACK。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对上行控制信息，在占满不受用户设备的功率转换时间的影响的上行符号的所有调制符号后，再映射到受用户设备的功率转换时间的影响的上行符号的调制符号上。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对上行控制信息，首先映射到不受用户设备的功率转换时间的影响的上行符号的各一个调制符号，然后映射到受用户设备的功率转换时间的影响的上行符号的各一个调制符号，并重复这个映射过程。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：对于一般CP的帧来说，如果RI包括一个调制符号，那么选择标号为4或7的SCFDMA符号的一个调制符号来传输RI；

如果RI包括两个调制符号，那么选择标号为4和7的SCFDMA符号的各一个调制符号来传输RI；

如果RI包括三个调制符号，那么选择标号为4、7和1的SCFDMA符号的各一个调制符号来传输RI，其中4和7的顺序可以互换。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：对于加长CP的帧来说，如果RI包括一个调制符号，那么选择标号为3或5的SCFDMA符号的一个调制符号来传输RI；

如果RI包括两个调制符号，那么选择标号为3和5的SCFDMA符号的各一个调制符号来传输RI；

如果RI包括三个调制符号，那么选择标号为3、5和8的SCFDMA符号的各一个调制符号来传输RI，其中3和5的顺序可以互换。

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