CN101772907A - 无线通信系统中用于发送/接收上行链路控制信道的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种在无线通信系统的上行链路中用于发送/接收用于解调控制信道信息的导频码元的方法和装置。当演进节点B(ENB)希望在某一子帧中从用户设备(UE)接收信道质量信息(CQI)和确认(ACK)/否定确认(NACK)二者时，如果UE仅仅发送了CQI信道，则防止ENB从该CQI信道中检测到不存在的ACK/NACK信息，从而避免了错误警报。

Description

无线通信系统中用于发送/接收上行链路控制信道的装置和方法
技术领域
本发明一般涉及一种无线通信系统中用于发送/接收控制信道的装置和方法，更具体地，涉及一种在移动通信系统中用于在上行链路上发送/接收控制信道的装置和方法。
背景技术
一般地，移动通信系统已被发展为在支持通信的同时保证用户的移动性。由于通信技术的快速发展，这样的移动通信系统被发展成为能够不仅支持语音通信而且支持高速数据通信的高级通信系统。现在，移动通信系统已经演进为支持高速数据通信，一个示例是作为由第三代合作伙伴项目(3GPP)提出的下一代移动通信标准的增强通用地面无线接入(EUTRA)系统。
移动通信系统可以分为各种类型，诸如时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和频分多址(FDMA)。在它们当中，CDMA已被广泛使用。但是，CDMA由于其有限数量的正交码而导致在支持高速的大容量数据方面有困难，因此，作为一类FDMA的正交频分多址(OFDMA)和单载波频分多址(SC-FDMA)现在分别被用作EUTRA的下行链路和上行链路标准技术。
在EUTRA系统中，上行链路控制信息包括确认(ACK)/否定确认(NACK)反馈信息，其是用于反馈下行链路传输数据的接收的成功/失败的信号。上行链路控制信息也包括用于反馈下行链路信道质量的信道质量指示(CQI)信息。将通常由1比特组成的ACK/NACK信息重复发送若干次，以便改善它的接收性能并扩展蜂窝覆盖范围。ACK/NACK在这里被定义为ACK或NACK。
一般地，CQI信息由多个比特组成以表达信道质量，并且在进行信道编码之后发送，以用于接收性能改善和蜂窝覆盖范围扩展。块编码或卷积编码可用作CQI信息的信道编码。根据控制信息的类型来确定接收控制信息所需的接收可靠性。一般地，ACK/NACK需要的比特误差率(Bit Error Rate，BER)低于CQI所需要的比特误差率，其中，ACK/NACK需要大约10-2～10-4的比特误差率，且CQI需要10-2～10-1的比特误差率。
在EUTRA系统中，当用户设备(UE)或移动站仅仅发送上行链路控制信息信道而不发送数据时，它使用所分配的特定频带用于控制信息传输。用于仅仅发送控制信息的物理信道被定义为物理上行链路控制信道(PUCCH)，并且该PUCCH被映射到所分配的特定频带。
图1是示出在3GPP EUTRA系统中用于在上行链路上发送控制信息的物理信道PUCCH的传输结构的图。
在图1中，垂直轴代表频域，水平轴代表时域。时域的范围被示出为一个子帧102，而频域的范围被示出为系统传输带宽110。作为上行链路的基本传输单位的子帧102具有1ms的长度，并且一个子帧由两个0.5ms的时隙104和106组成。时隙104和106的每个分别由多个SC-FDMA码元111～124、以及131～144组成。图1示出了其中一个时隙由7个SC-FDMA码元组成的示例。
频域的最小单位是副载波(subcarrier)，并且资源分配的基本单位是资源块(RB)108和109。RB 108和109由多个副载波和多个SC-FDMA码元组成。在图1所示的示例中，12个副载波和构成2个时隙的14个SC-FDMA码元形成一个RB。即使在应用OFDM传输的下行链路中，也由12个副载波和14个OFDM码元产生一个RB。
PUCCH映射到的频带对应于位于系统传输带宽110的两端的RB 108和109。PUCCH能够进行跳频以增加一个子帧期间的频率分集性，并且在这种情况下，可以逐时隙跳跃。演进节点B(ENB)或基站能够偶尔分配多个RB用于PUCCH传输，以批准来自多个用户的控制信息的传输。在图1中，用附图标记150和附图标记160示出跳频。以下提供对跳频的详细描述。
在第一时隙104中通过预分配的RB 108发送的控制信息#1在进行跳频之后在第二时隙106中通过另一个预分配的RB 109发送。相反，在第一时隙104中通过预分配的RB 109发送的控制信息#2在进行跳频之后在第二时隙106中通过另一个预分配的RB 108发送。
在图1的示例中，在一个子帧102中，在SC-FDMA码元111、113、114、115、117、138、140、141、142和144上发送控制信息#1，并且在SC-FDMA码元131、133、134、135、137、118、120、121、122和124上发送控制信息#2。在导频SC-FDMA码元112、116、139和143(或132、136、119和123)上发送参考信号(RS)(也称为导频)。利用预定序列产生RS，并且RS用于接收器处的相干解调的信道估计。在图1中，用举例的方式示出了用于控制信息传输的SC-FDMA码元的数目、用于RS传输的SC-FDMA码元的数目、和它们在子帧中的位置，并且它们根据所期望的传输控制信息的类型和/或系统操作会发生变化。
码分复用(CDM)可以用于多路复用对于不同用户的上行链路控制信息，诸如通过PUCCH发送的ACK/NACK信息、CQI信息、和多输入多输出(MIMO)反馈信息。与频分复用(FDM)相比较，对于干扰信号，CDM是鲁棒的。
Zadoff-Chu(ZC)序列作为要用于CDM多路复用控制信息的序列而被讨论。由于ZC序列在时域和频域中具有恒定的信号幅度，因此它具有良好的峰值对平均值功率比(PAPR)特性，并且在频域内显示出卓越的信道估计性能。此外，ZC序列具有对于非零移位的循环自相关(circularautocorrelation)为零(0)的特性。因此，能够使用ZC序列的不同的循环移位值来标识使用同一ZC序列发送控制信息的UE。
在实际的无线信道环境中，对于意欲进行多路复用的用户设置不同的循环移位值以便满足它们大于该无线传输路径的最大传输延迟的条件，从而保持用户间的正交性。因此，能够根据ZC序列的长度和循环移位值来确定多路接入的用户的数目。ZC序列甚至能够被应用于RS传输的SC-FDMA码元，以标识使用该循环移位值的不同的UE的RS。
一般地，用于PUCCH的ZC序列的长度假定为12个采样，其等于构成一个RB的副载波的数目。在这种情况下，由于ZC序列的不同的循环移位值的最大可能数量为12，因此可以通过将不同的循环移位值分配给PUCCH来将最多12个PUCCH多路复用到一个RB中。作为在EUTRA系统中一般考虑的无线信道模型，典型城市(Typical Urban，TU)模型由于频率选择性信道特性而以至少2个采样的间隔将循环移位值应用于PUCCH。用这种方法以至少2个采样的间隔应用循环移位值将一个RB之内的循环移位值的数目限制为6或更小。用这样的方式，能够保持以一对一为基础映射到循环移位的PUCCH之间的正交性而没有它的急剧损失。
图2示出了当通过具有图1的结构的PUCCH发送CQI时在同一RB内利用ZC序列的不同的循环移位值多路复用用户的CQI的示例。
在图2中，垂直轴代表ZC序列的循环移位值200。在假定作为无线信道的TU模型中，由于在一个RB之内能够进行多路复用而没有急剧的正交性损失的信道的最大数目为6，因此示出了6个CQI 202、204、206、208、210和212进行多路复用的情况。在图2的示例中，同一RB和同一ZC序列用于以如下方式传输CQI信息：使用循环移位′0′214发送来自于UE#1的CQI 202；使用循环移位′2′218发送来自于UE#2的CQI 204；使用循环移位′4′222发送来自于UE#3的CQI 206；使用循环移位′6′226发送来自于UE#4的CQI 208；使用循环移位′8′230发送来自于UE#5的CQI 210；以及使用循环移位′10′234发送来自于UE#6的CQI 212。参考图1，将描述基于ZC序列在控制信息的CDM传输期间如何将控制信息信号映射到ZC序列。用于UE#i的长度为N的ZC序列被定义为g(n+Δi)mod N，其中n＝0，...，N-1，Δi表示用于UE#i的循环移位值，i表示用于标识UE的UE索引。此外，UE#i意欲发送的控制信息信号被定义为mi，k，其中k＝1，...，Nsym。如果Nsym表示一个子帧之内用于控制信息传输的SC-FDMA码元的数目，则映射到每个SC-FDMA码元的信号ci，k，n(UE#i的第k个SC-FDMA码元的第n采样)被定义为如等式(1)。
c i，k，n＝g(n+Δi)mod N×mi，k    ..........(1)
其中，k＝1，...，Nsym，n＝0，1，...，N-1，以及Δi表示用于UE#i的ZC序列的循环移位值。
在图1的示例中，在一个子帧中，用于控制信息传输的SC-FDMA码元的数目Nsym为10，除了4个SC-FDMA码元用于RS传输，ZC序列的长度N为12，其等于构成一个RB的副载波的数目。从一个UE的观点上说，循环移位后的ZC序列被应用于每个SC-FDMA码元，并且用下述方式来生成其所期望的传输控制信息信号：在用于控制信息传输的每个SC-FDMA码元处，在时域中将一个调制码元乘以循环移位后的ZC序列。因此，每子帧可以发送最多Nsym个控制信息调制码元。也就是说，在图1的示例中，在一个子帧期间可以发送最多10个控制信息调制码元。
除了基于ZC序列进行CDM控制信息传输以外，还可以通过另外应用时域正交覆盖(cover)来增加用于发送控制信息的PUCCH的多路复用容量。Walsh序列可以是正交覆盖的示例。存在M个正交序列作为长度为M的正交覆盖。具体地说，对于像ACK/NACK这样的1比特控制信息来说，可以通过将时域正交覆盖应用于在传输期间ACK/NACK被映射到的SC-FDMA码元来增加其多路复用容量。EUTRA系统考虑到用于ACK/NACK传输的PUCCH每时隙使用3个SC-FDMA码元用于RS传输以改善信道估计性能。因此，在图1的一个时隙由7个SC-FDMA码元组成的示例中，用于ACK/NACK传输的4个SC-FDMA码元是可用的。由无线信道的变化所引起的正交性损失可以通过将其中应用时域正交覆盖的时间间隔限制为一个时隙或更少而被最小化。长度为4的正交覆盖被应用于用于ACK/NACK传输的4个SC-FDMA码元，并且长度为3的正交覆盖被应用于用于RS传输的3个SC-FDMA码元。
关于ACK/NACK和RS，可以利用ZC序列的循环移位值来标识它们的用户，并且通过正交覆盖的额外用户标识也是可以的。对于ACK/NACK的相干接收，由于应当存在以一对一为基础映射到ACK/NACK的RS，因此ACK/NACK信号的多路复用容量受到映射到ACK/NACK的RS的限制。例如，在每RB考虑6个循环移位值的TU信道模型中，由于不同的长度为3的时域正交覆盖可以应用于ZC序列的循环移位(其应用于RS)，因此，来自于最多18个不同的用户的RS可以进行多路复用。关于ACK/NACK，由于它以一对一为基础被映射到RS，因此每RB可以多路复用最多18个ACK/NACK信号。在这种情况下，存在应用于ACK/NACK的4个长度为4的正交覆盖，并且在它们当中，使用3个正交覆盖。应用于ACK/NACK的正交覆盖可以在UE和ENB之间先前达成的协议之下或者通过信令，而在UE和ENB之间被共同认可。结果，与不使用时域正交覆盖的情况相比较，可以增加三倍的多路复用容量。
图3示出了在用于ACK/NACK传输的PUCCH结构中利用ZC序列的不同的循环移位值和附加的时域正交覆盖在同一RB中多路复用每个用户的ACK/NACK的示例。
在图3中，垂直轴代表ZC序列的循环移位值300，水平轴代表时域正交覆盖302。在假定作为无线信道的TU模型中，如果在一个RB内可以进行多路复用而没有急剧的正交性损失的循环移位的最大数目为6并且另外使用3个长度为4的正交覆盖364、366和368，则最多18个(＝6×3)ACK/NACK信号304、306、308、310、312、314、316、318、320、322、324、326、328、330、332、334、336和338可以进行多路复用。在图3的示例中，同一RB和同一ZC序列以下述方式被用于ACK/NACK传输：使用循环移位′0′340和正交覆盖′0′364来发送来自于UE#1的ACK/NACK 304；使用循环移位′0′340和正交覆盖′1′366来发送来自于UE#2的ACK/NACK 306；使用循环移位′0′340和正交覆盖′2′368来发送来自于UE#3的ACK/NACK 308；...；使用循环移位′10′360和正交覆盖′0′364来发送来自于UE#16的ACK/NACK 334；使用循环移位′10′360和正交覆盖′1′366来发送来自于UE#17的ACK/NACK336；使用循环移位′10′360和正交覆盖′2′368来发送来自于UE#18的ACK/NACK 308。正交覆盖364、366和368是它们之间满足正交性的长度为4的正交码。
在用这种方法通过PUCCH发送CQI或ACK/NACK期间，存在其中一个UE应当在一个子帧之内同时发送CQI和ACK/NACK的可能情况。在大多数典型情况下，在它发送CQI之前的几个子帧中，UE通过下行链路控制信道从ENB接收它的调度的下行链路数据信道。在接收到下行链路控制信道后，UE从发送下行链路数据的RB接收数据，解码所接收的数据，并发送与解码结果对应的ACK/NACK。如果其中UE应当发送ACK/NACK的子帧在时序上与其中它应当发送CQI的子帧同时发生，则UE必须在该子帧之内一起发送ACK/NACK和CQI。即使当发送ACK/NACK和CQI时UE也应当发送RS。但是，由于在该标准中还没有讨论这样的情况，因此需要一种用于同时传输ACK/NACK和CQI并同时传输RS的发送/接收装置和方法。
在这种情况下，即使当UE接收通过下行链路发送的调度控制信道失败时，UE也可以仅仅发送CQI信道。然后，尽管ENB等待接收对于调度控制信道的ACK/NACK信息，但是UE实际上发送的是CQI信息。在这种情况下，即使UE仅仅发送了CQI信息，ENB也可能误认为它从UE接收了ACK/NACK信息和CQI信息。此外，ENB可能从CQI信道中检测到不存在的ACK/NACK信息，从而产生错误。因此，ENB可能误认从UE发送的控制信息，可能引起通信失败。
发明内容
做出本发明以解决至少上述问题和/或缺点并且提供至少下述优点。因此，本发明的一方面提供一种在无线通信系统中当一个UE同时发送ACK/NACK和CQI信息时用于发送/接收用于相应信息的控制码元的装置和方法。
本发明的另一方面提供一种用于解决当UE未能接收它的下行链路调度控制信道时ENB将UE发送的CQI信道误认为是ACK/NACK信息的问题的控制码元发送/接收装置和方法。
本发明的再一方面提供一种用于正确识别UE和ENB之间交换的控制信息的控制信息发送/接收装置和方法。
根据本发明的一方面，提供了一种在通信系统中使用信号发送第一类型的信息比特的方法。该信号包括一个或多个时隙，并且时隙包括第一数目的码元和第二数目的码元。在第一数目的码元中发送参考信号，并且在第二数目的码元中发送第二类型的信息比特。如果第一数目的码元具有第一值，则通过第一正交覆盖来调制第一数目的码元。如果第一数目的码元具有第二值，则通过第二正交覆盖来调制第一数目的码元。发送第一数目的码元。
根据本发明的另一方面，提供了一种在通信系统中使用信号发送第一类型的信息比特的装置。该信号包括一个或多个时隙，并且时隙包括第一数目的码元和第二数目的码元。在第一数目的码元中发送参考信号，并且在第二数目的码元中发送第二类型的信息比特。该发送装置包括乘法器单元，用于如果第一数目的码元具有第一值，则通过第一正交覆盖调制第一数目的码元，以及如果第一数目的码元具有第二值，则通过第二正交覆盖调制第一数目的码元。该发送装置还包括发送器单元，用于发送第一数目的码元。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明的上述及其它方面、特征和优点将更加明显，其中：
图1是示出了EUTRA上行链路控制信道的结构的图；
图2是示出了在EUTRA上行链路中的CQI信道的多路复用结构的图；
图3是示出了在EUTRA上行链路中的ACK/NACK信道的多路复用结构的图；
图4是示出了根据本发明的实施例的用于传输上行链路CQI信息的RS结构的图；
图5是示出根据本发明的实施例的UE的发送过程的图；
图6是示出了根据本发明的实施例的UE的发送装置的结构的图；
图7是示出了根据本发明的实施例的ENB的接收过程的图；
图8是示出了根据本发明的实施例的ENB的接收装置的结构的图；
图9A和图9B是示出了根据本发明的另一个实施例的用于传输上行链路CQI传输的RS结构的图；并且
图10A和图10B是示出了根据本发明的附加实施例的用于传输上行链路数据信道传输的RS结构的图。
具体实施方式
下面参考附图详细描述本发明的优选实施例。虽然在不同的附图中，但是相似的元件可以由相似的参考数字指定。可以省略本领域已知的结构或过程的详细描述以免混淆本发明。这里使用的术语是基于本发明中的功能而定义的，并且可以根据用户、运营商的意图或使用实践而变化。因此，术语的定义应当基于贯穿该说明书的内容而进行。
在下面描述中，本发明提供了一种当一个UE应当同时发送诸如ACK/NACK和CQI信息的控制信息时用于发送/接收连同控制信息一起发送的RS码元的装置和方法。
当UE在UE发送CQI之前的几个子帧中通过下行链路控制信道从ENB接收它的调度的下行链路数据信道时，希望UE将在相应子帧中发送CQI和ACK/NACK信息二者的ENB根据其来执行接收操作。但是，在接收下行链路控制信道失败时，UE在该子帧中仅仅发送CQI信息。在这种情况下，由于ENB误认为ACK/NACK和CQI信息在从UE接收到的上行链路控制信道中一起进行了信道编码或时分复用(TDM)，因此即使控制信道中不包括ACK/NACK信息，ENB也可能检测ACK/NACK信息，从而产生错误。然后，ENB可能非期望地丢弃数据分组并将下一新的数据分组调度给UE，从而误认为UE已经成功地通过下行链路调度信道接收到调度的数据分组。
本发明提供一种用于防止如下错误警报的RS码元发送/接收方法和装置：当ENB期望在某一帧中从UE接收CQI和ACK/NACK二者时，如果UE仅仅发送CQI信道，则ENB从CQI信道中检测到不存在的ACK/NACK信息。本发明对于UE仅仅发送CQI信道的情况和UE发送CQI和ACK/NACK信息二者的另一种情况应用不同的RS码元模式。因此，即使UE仅仅发送了CQI信息，但是如果ENB由RS码元估计信道从而误认为一起发送了CQI和ACK/NACK信息，则它也获得不同于实际信道的信道估计，从而防止非正常地实现信道补偿。结果，本发明防止出现ENB接收器错误地从UE发送的CQI信道中检测出ACK/NACK信息的错误。
尽管在这里将参考基于OFDM的蜂窝无线通信系统来详细描述本发明的实施例，但是本领域技术人员显然可知，在不脱离本发明的范围的情况下，通过略微修改，本发明的主要构思可以应用于具有相似技术背景和信道格式的其它通信系统中。
现在将详细描述根据本发明的三个不同的实施例的上行链路RS码元发送/接收方法和装置。
图4示出了根据本发明的实施例的、对于仅仅发送CQI的情况或者一起发送CQI和ACK/NACK的情况的上行链路控制信道的子帧结构。尽管图4中没有详细地示出，但是在其中发送PUCCH #k的RB中，可以使用与PUCCH #k的ZC序列的不同的循环移位来发送用于发送不同的UE的CQI或ACK/NACK的PUCCH。在图4中，以举例方式仅仅示出了PUCCH #k。在图4中，b1，b2，...，b10代表通过控制信道发送的控制信息的调制码元，以及RS1、RS2、RS3和RS4代表用于在接收器处解调控制信息调制码元的RS码元。如上所述，在EUTRA上行链路中，每个码元均在被乘以长度为12的ZC序列之后被发送。
图4所示的信道结构具有如下特性：对于其中通过控制信道码元b1，b2，...，b10仅仅发送CQI的情况和其中通过这些码元一起发送CQI和ACK/NACK信息的另一种情况，其具有不同的RS码元模式。具体地，在图4的示例中，特定的RS码元(图4中的RS2和RS4)彼此之间具有正交关系以便将仅仅发送CQI的情况与一起发送CQI和ACK/NACK信息的情况区分开来。也就是说，在仅仅发送CQI的情况400下，每个时隙的两个RS码元具有[+1+1]的模式401和402。但是，在一起发送CQI和ACK/NACK的情况403下，每个时隙的两个RS码元具有[+1-1]的模式404和405。
由于UE用这种方法根据可能的情况向ENB发送不同模式的RS码元，因此ENB可以显著地降低ACK/NACK信息的错误警报概率。例如，由于UE接收ENB发送的下行链路调度控制信道失败，因此当UE通过应用RS码元模式401和402在相应子帧中仅仅发送CQI信息时，ENB接收器在UE发送了CQI和ACK/NACK信息二者的假定之下通过应用RS码元模式404和405对下行链路控制信道执行信道估计。因而，ENB获得完全不相干的信道估计，以致它不能正常地解调和解码UE发送的码元。由于RS码元模式401和404彼此具有正交关系，因此当ENB接收器应用错误的RS码元模式时获得的信道估计的信噪比(SNR)非常低，以使得不可能进行正常的解调。也就是说，本发明对于仅仅发送CQI的情况和一起发送CQI和ACK/NACK的情况应用具有正交性的不同的RS码元模式。这显著地降低了当ENB具有关于UE应用的控制信道格式的错误信息时由于它由RS码元做出错误信道估计而错误地检测到ACK/NACK和CQI信息的可能错误。
在本发明的此实施例中，这里以举例方式给出对于情况400应用的RS码元模式401和402以及对于情况403应用的RS码元模式404和405，但是也可以应用其它模式。
图5示出了根据本发明的实施例的UE的发送过程。
在步骤500中，UE生成要在CQI信息的传输时间段、在相应子帧中发送的CQI信息。其后，在步骤501，UE确定是否需要在该子帧中一起发送ACK/NACK信息和CQI信息。例如，如果UE在前一子帧中接收到下行链路数据分组，则它可以在相应子帧中发送对于解码结果的ACK/NACK信息。但是，如果由于UE未能接收对于下行链路数据分组的下行链路控制信道而使得UE没有认识到下行链路数据分组的接收，或者如果ENB没有给UE调度下行链路数据分组，则UE不需要ACK/NACK传输。当在子帧中不需要ACK/NACK传输时，在步骤502，UE对CQI信息进行信道编码，然后将其映射到该子帧中的相应码元(即，图4中的码元b1，b2，...，b10)。其后，在步骤503，UE将与仅仅发送CQI的情况对应的RS码元模式(图4中的401和402)应用于RS码元。
但是，当需要在子帧中一起发送ACK/NACK信息和CQI时，在步骤504，UE一起信道编码ACK/NACK信息和CQI，或者通过TDM将它们映射到该子帧中的相应码元b1，b2，...，b10，并且在步骤505，将与上述情况对应的RS码元模式(图4中的404和405)应用于RS码元。最后，在步骤506，UE通过乘以它们的相关ZC序列来发送SC-FDMA码元。
图6是示出了根据本发明的实施例的UE发送装置的结构的框图。
CQI产生器601和ACK/NACK产生器603分别生成要被发送的CQI和ACK/NACK。CQI产生器601生成的CQI被输入到信道编码器605或多路复用器和编码器607。当仅仅发送CQI时，信道编码器605信道编码CQI值。但是，当同时发送CQI和ACK/NACK时，CQI产生器601生成的CQI和ACK/NACK产生器603生成的ACK/NACK在多路复用器和编码器607中被多路复用和信道编码。在控制器611的控制下，第一开关609将信道编码器605或多路复用器和编码器607的输出切换到第二开关615。
作为它的重要功能之一，控制器611将模式控制信息发送到RS码元发生器613，以使得根据UE是仅仅发送CQI还是一起发送CQI和ACK/NACK来生成RS。在控制器611的控制下，第二开关615根据时隙中相应SC-FDMA码元的位置，将从第一开关609输出的控制信息码元或从RS码元发生器613输出的RS码元输入到ZC序列乘法器617中。在ZC序列乘法器617中乘以ZC序列后的码元在经过快速傅里叶变换(FFT)变换器619之后，被输入到副载波映射器621中，在其中它将控制信息输入到与传输频带对应的IFFT变换器623中。然后，IFFT变换器623执行IFFT变换并且将结果输出到射频(RF)单元(图6中未示出)，在其中它在发送之前将控制信息上变频到射频带。
当ZC序列是在频域中定义的序列时，乘以ZC序列后的码元被直接输入到副载波映射器621中而不需要FFT变换器619。
图7是根据本发明的实施例的对于CQI和ACK/NACK信道的ENB的接收过程的图。
在步骤700，ENB识别出在其中其被调度从目标UE接收CQI的子帧。然后，在步骤701，ENB通过对子帧中的每个SC-FDMA码元与相应的ZC序列执行相关来获得相关值。相关值在进行信道补偿之后变为由相应SC-FDMA码元发送的控制信道调制码元的估计。在步骤702，ENB确定UE是否被调度在子帧中将ACK/NACK与CQI一起发送。如果UE被调度在子帧中仅仅发送CQI，则在步骤703，ENB通过应用与其仅仅发送CQI的情况对应的RS码元模式来获得信道估计。在步骤704，ENB通过将信道估计应用于携带CQI码元的SC-FDMA码元来执行信道补偿。其后，在步骤705，ENB对所接收的控制信道码元执行解调和信道解码。如果ENB在几个子帧之前向UE发送下行链路控制信道，则ENB将确定UE将通过控制信道一起发送CQI和关于调度的数据分组的ACK/NACK信息。如果在步骤702确定UE一起发送CQI和ACK/NACK信息，则ENB在步骤706中通过应用与该情况对应的RS码元模式来获得信道估计，并且在步骤707中通过应用该信道估计来对所接收的控制信道码元执行信道补偿。其后，在步骤708，ENB利用与一起发送CQI和ACK/NACK的情况对应的格式来执行解调和解码，从而获得ACK/NACK信息和CQI信息。
如果ENB解码失败，或者如果与对应于仅仅发送CQI的情况的RS码元模式的相关值大于所接收的RS码元信号，或者如果在信道补偿之后解码的码字的软判决度量非常低，则ENB可以认为UE仅仅发送了CQI。当UE仅仅发送CQI并应用了据此的RS码元模式时，对于通过步骤706、707和708解码的信号，由于使用了错误的RS码元模式，所以所接收的RS码元相关值以及解码的CQI和ACK/NACK码元的能量非常低。因此，ENB可以通过另外执行步骤703、704和705来重新尝试解调CQI。
同时，另一种接收方法可以将从针对图4中的情况400考虑的RS码元模式中获得的信道估计的SNR与从针对情况403考虑的RS码元模式中获得的信道估计的SNR相比较，以检查哪一种情况的信道估计的SNR较高，从而确定UE应用的是对于情况400的发送(格式)还是对于情况403的发送。如果即使UE通过应用对于情况403的格式而一起发送了CQI和ACK/NACK，ENB也误认为UE通过应用对于情况400的格式仅仅发送了CQI信息，则ENB可以认识到UE未能正常地接收对于下行链路数据分组的调度信道的事实。
图8是示出了根据本发明的实施例的ENB的接收装置的结构的框图。
利用FFT变换器801将通过RF单元(图8中未示出)接收的信号转换为频域信号。转换后的频域信号被应用于副载波解映射器803，通过副载波解映射器803从其中选择对应于相应UE的PUCCH信号的副载波信号。其后，所选择的副载波信号被应用于ZC序列相关器805，其中它以相应的码元间隔与所应用的ZC序列进行相关，然后被输入到IFFT变换器807。当当前SC-FDMA码元索引对应于RS码元时，从IFFT变换器807输出的信号经由第一解多路复用器809输入到RS码元解覆盖器813，并且在RS码元解覆盖器813中将RS码元上携带的值解覆盖。其后，信道补偿器811可以使用RS码元解覆盖器813的输出来获得信道估计。在控制器816的控制下，利用与仅仅接收到CQI信息的情况对应的RS码元值、或者与一起接收到CQI和ACK/NACK的情况对应的RS码元值执行解覆盖。
基于从控制器816输出的值，信道补偿器811执行信道估计和信道补偿。也就是说，在信道补偿器811中进行信道补偿之后，控制信道码元经由第一解多路复用器809输入到第二解多路复用器815。然后，在控制器816的控制下，第二解多路复用器815当仅仅接收到CQI信息时将它的输出提供给信道解码器817，并且在该信道解码器817中解码输入信号。基于从信道解码器817输出的信号，CQI确定器821对于CQI信息做出决定。当所接收的CQI信号或RS信号的接收SNR很低时，在CQI确定器821中可以丢弃解码的CQI信息。
当一起接收到CQI和ACK/NACK码元时，CQI和ACK/NACK信息在信道解码器和解多路复用器819中进行信道解码和解多路复用，并且结果被输入到CQI确定器821和ACK/NACK确定器823中，它们分别对CQI信息和ACK/NACK信息做出决定。如上所述，当所接收的CQI、ACK/NACK和RS信号的接收SNR较低时，可以丢弃解码后的信息。具体地，当由于出现了即使UE仅仅发送了CQI信息但是ENB也误认为一起发送了ACK/NACK和CQI信息的错误而导致ENB执行ACK/NACK接收时，本发明提出的RS结构的应用可以显著地降低所接收的RS信号的SNR。这有助于显著降低ENB将误认为发送了ACK/NACK的概率。
图9A和图9B示出了根据本发明的另一个实施例的对于仅CQI传输或对于同时传输CQI和ACK/NACK的上行链路控制信道的子帧结构。
此实施例和图4所示的实施例之间的差别在于，由于长度较长的循环前缀(CP)被应用于SC-FDMA码元，因此在每个时隙中存在6个码元，并且码元之一是RS码元。在第四码元间隔期间发送RS码元。
在图9A所示的结构中，在UE通过上行链路控制信道仅仅发送CQI信息的情况900下，UE将模式[+1](901)和[+1](902)应用于RS码元。但是，在UE通过上行链路控制信道一起发送CQI和ACK/NACK信息的情况903下，UE应用模式[-1](904)和[-1](905)。也就是说，对于情况900和903，UE应用具有90°相位差的RS码元值。因此，即使UE利用格式900发送控制信息和RS码元，当ENB接收到CQI和ACK/NACK信息时误认为应用了格式903，ENB也根据具有180°相位差的RS码元估计信道，从而避免了ENB错误地检测到在由UE发送的控制信道上并没有携带的ACK/NACK信息的错误警报。更具体地说，当UE发送的CQI信道的码字被定义为X时，如果在解调之前ENB根据具有180°相位差的RS码元值执行信道估计，则几乎不可能进行正常的解码，除非在一起发送CQI和ACK/NACK时生成通过反转码字X的每个比特的0和1获得的码字。
如图9B所示，尽管在仅仅发送CQI的情况906中分别在第一时隙和第二时隙中应用RS码元模式[+1](907)和[-1](908)，并且在一起发送CQI和ACK/NACK的情况911中应用RS码元模式[-1](909)和[+1](910)，但是在对于这两个情况的RS码元之间发生相同的180°的相位差。RS码元不必要应当具有180°的相位差，并且UE只需要应用模式以便根据应用于控制信道的信道编码方案而在对于这两个情况的RS码元模式之间具有适当的相位差。
如图1所示，在EUTRA上行链路中，当在不同的频带中发送第一时隙和第二时隙的码元时，它们以逐时隙为基础独立地进行信道估计。因此，在UE具有高的移动性或逗留在市区的情况下的信道环境中，通过对情况900和903在RS1和RS2上应用RS码元模式[+1+1]和[-1-1]来在两个时隙上应用正交模式，几乎不能减少错误警报。但是，在本发明中甚至不排除这样的RS码元模式的应用，并且这在UE具有低的移动性并且逗留在郊区的情况下的信道环境中可以减少错误警报。
图10A和图10B是示出了根据本发明的附加实施例的用于传输上行链路数据信道的RS结构的图。在此实施例中，在两个时隙上具有正交关系的RS码元模式被应用于上行链路数据信道。
在EUTRA上行链路中，为了满足SC-FDMA的单载波传输特性，当一个UE应当在一个子帧中同时发送数据信道和控制信道时，在数据信道的传输波段中发送控制信道码元。在图10A和图10B中，水平轴代表时域，垂直轴1006代表任意上行链路数据信道物理上行链路共享信道(PUSCH)#n的带宽。
图10A和图10B示出了对于在PUSCH#n中仅仅发送数据的情况1000和1010以及对于与控制信息一起发送数据的情况1003和1013应用不同的RS码元模式的实施例。在时隙中的7个码元当中的中心码元上发送RS。在图10A中，在其中在PUSCH波段1006中仅仅发送数据的情况1000下，分别在RS1和RS2上发送码元[+1](1001)和[+1](1002)，并且在其中一起发送数据和控制信息的情况1003下，分别在RS1和RS2上发送码元[+1](1004)和[-1](1005)。也就是说，如果在该全部两个时隙上的RS码元模式[RS1RS2]与这两个情况相比较，则结果模式分别变为[+1+1]和[+1-1]，从而保持相互正交关系。
通过根据可能的情况应用不同的RS码元模式，可以减少如前述实施例中针对PUCCH所描述的那样的错误警报。与图4的实施例相似，即使ENB已经通过下行链路控制信道对某一UE调度了下行链路数据分组，由于它未能正常地接收该控制信道，因此UE也可以在其中它将发送对于该数据分组的ACK/NACK的子帧中不发送ACK/NACK。但是，如果在该子帧中为UE调度上行链路数据分组，则UE在该子帧中仅仅发送数据信道而不用发送ACK/NACK信息。
当即使UE通过应用RS码元模式1001和1002发送数据信道而不发送控制信息，ENB也误认为UE将数据信道与控制信息一起发送时，ENB接收器通过应用RS码元模式1004和1005估计不同于实际信道的信道来执行信道补偿，因而不能解调数据信道。在这种情况下，如果ENB在通过应用RS码元模式1001和1002而进行其信道估计和信道补偿之后成功地对所接收的数据信道执行了解码，则ENB可以认识到UE仅仅发送了数据信道。一种替换的方法可以将从针对情况1000考虑的RS码元模式中获得的信道估计的SNR与从针对情况1003考虑的RS码元模式中获得的信道估计的SNR相比较，以检查哪一种情况的信道估计的信噪比较高，从而确定UE是应用了对于情况1000的传输格式还是对于情况1003的传输格式。
与第二实施例相似，图10B的示例在情况1010和1013之间应用具有180°相位差的RS码元模式。在其中UE通过PUSCH仅仅发送数据分组的情况1010下在RS1和RS2上发送码元[+1](1011)和[+1](1012)，并且在其中一起发送数据和控制信息的情况1013下发送码元[-1](1014)和[-1](1015)。图10A的RS码元结构适合于其中在第一时隙和第二时隙二者中在同一频带中发送PUSCH的情况，而图10B的RS码元结构适合于其中PUSCH(类似PUCCH)在第一时隙和第二时隙之间的传输波段有变化(即，进行跳频传输)的情况。
从前面的描述中明显可知，当在无线通信系统中UE发送上行链路控制信道时，本发明的实施例可以显著地降低即使UE没有发送ACK/NACK信息ENB也将错误地检测到ACK/NACK信息的错误概率，从而防止了在ENB中丢弃UE未能接收的下行链路数据分组的问题。
此外，根据本发明的实施例，ENB甚至可以正确地检测UE发送的CQI信息，从而有助于增加下行链路系统容量。
尽管已经参考本发明的特定优选实施例和附图对本发明进行了示出和描述，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出形式和细节上的各种修改。

Claims (14)

1.一种在通信系统中使用信号发送第一类型的信息比特的方法，该信号包括一个或多个时隙，时隙包括第一数目的码元和第二数目的码元，其中在该第一数目的码元中发送参考信号，并且在该第二数目的码元中发送第二类型的信息比特，该方法包括步骤：
如果该第一数目的码元具有第一值，则通过第一正交覆盖来调制该第一数目的码元；
如果该第一数目的码元具有第二值，则通过第二正交覆盖来调制该第一数目的码元；以及
发送该第一数目的码元。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该第一类型的信息比特包括与数据的正确或不正确接收对应的确认比特。
3.如权利要求1所述的方法，其中，该第二类型的信息比特包括信道质量指示(CQI)比特。
4.如权利要求1所述的方法，其中，该第一值包括发送CQI比特的指示。
5.如权利要求1所述的方法，其中，该第二值包括发送CQI比特和确认比特的指示。
6.如权利要求1所述的方法，其中，当码元的第一数目为2时，第一正交覆盖是{1，1}，以及第二正交覆盖是{1，-1}。
7.如权利要求1所述的方法，其中，该通信系统包括单载波频分多址通信系统。
8.一种在通信系统中使用信号发送第一类型的信息比特的装置，该信号包括一个或多个时隙，时隙包括第一数目的码元和第二数目的码元，其中在该第一数目的码元中发送参考信号，并且在该第二数目的码元中发送第二类型的信息比特，该发送装置包括：
乘法器单元，用于如果该第一数目的码元具有第一值，则通过第一正交覆盖调制该第一数目的码元，以及如果该第一数目的码元具有第二值，则通过第二正交覆盖调制该第一数目的码元；和
发送器单元，用于发送该第一数目的码元。
9.如权利要求8所述的装置，其中，该第一类型的信息比特包括与数据的正确或不正确接收对应的确认比特。
10.如权利要求8所述的装置，其中，该第二类型的信息比特包括信道质量指示(CQI)比特。
11.如权利要求8所述的装置，其中，该第一值包括发送CQI比特的指示。
12.如权利要求8所述的装置，其中，该第二值包括发送CQI比特和确认比特的指示。
13.如权利要求8所述的装置，其中，当码元的第一数目为2时，第一正交覆盖是{1，1}，以及第二正交覆盖是{1，-1}。
14.如权利要求8所述的装置，其中，该通信系统包括单载波频分多址通信系统。
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