CN102224687B - 用于pucch的空间代码传送分集的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明的各方面针对用于具有多个天线的无线终端的传送分集方法以及被配置为执行所述方法的无线终端。所述传送分集方法包括：使用用于每一个天线或者天线组的不同的正交序列，以便将上行链路控制信道从无线终端传送到基站。所述方法的第一步骤包含：将至少一个正交序列分配给所述多个天线中的一个或者多个，所述多个天线中的每一个被分配至少一个正交序列。一旦所述正交序列被分配，进一步的步骤包含：使用用于每一个天线的至少一个正交序列来对要在物理上行链路控制信道（PUCCH）上传送的信号进行扰频，从而产生扰频的PUCCH，以用于由每一个天线进行传送。然后，可以在多个天线上传送扰频的PUCCH。

Description

用于PUCCH的空间代码传送分集的方法和系统

相关申请

本申请要求2008年9月22日提交的美国临时专利申请号61/098994以及2009年1月2日提交的美国临时专利申请号61/142260的权益，其全部内容在此引入以供参考。

技术领域

本申请大体上涉及无线通信技术，并且具体地涉及传送分集方案。

背景技术

典型地，正交频分复用（OFDM）系统遭受峰均功率比（PAPR）问题。由于用户设备（UE）（其示例是诸如无线蜂窝电话或者无线使能的计算机和PDA之类的设备）的成本和物理尺寸限制，与在从基站到UE的方向上的下行链路（DL）传送相比，在从UE到基站的方向上的上行链路（UL）传送中PAPR是更大的问题。

已经针对当前的单天线LTE标准提出的解决方案是做出离散傅里叶逆变换的输入序列以使得输出PAPR较低。例如，对于物理上行链路共享信道（PUSCH），在OFDM之前，数据被离散傅里叶变换（DFT）预编码。这种过程称为单载波频分多址接入（SC-FDMA）。对于物理上行链路控制信道（PUCCH），在单天线UE中，可以使用低PAPR正交序列（OS）来跨越给定的频带扩展数据。

在一些通信系统、诸如例如高级长期演进（LTE-A）以及高级演进UMTS地面无线电接入（A E-UTRA）中，UE可以配备有多于一个天线以使得能够实现更高的峰值数据速率以及更高的链路可靠性。在某些情况下，UE的多个天线可被用于提供开环传送分集（OLTD）。

用于在DL方向上使用OLTD的一些编码方案候选包括：空时块编码（STBC）；空频块编码（SFBC）；循环延迟分集（CDD）；预编码矢量切换（PVS）；以及射频组合（RFC）。

用于DL的各种候选方案每一个具有其正面和负面特性。STBC保留低PAPR性质，但是需要每子帧偶数个OFDM码元。SFBC可能增加PAPR，但是对于每子帧任何数量的OFDM码元都起作用。CDD保留低PAPR性质，并且对于每时隙任何数量的码元都起作用，但是性能不像STBC和SFBC那样好。PVS周期性地使用利用针对传送机和接收机两者的已知序列的一些预编码器。RFC使用接收机处的盲预编码器来组合用于数据和参考码元的RF波。后两种方案在空间相关的信道中遭受较差的性能。

如上所述，一些用于DL的候选方案可能不能实现低PAPR性质。这样，当前的用于DL的方案可能不是用于可靠的UL传送的适当解决方案。

当信道估计是基于码分多路复用（CDM）的（诸如对于PUCCH的情况）时，在传送机处增加更多的天线也可能导致重新考虑要如何执行信道估计。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于具有多个天线的无线终端的方法，包括：将至少一个正交序列分配给所述多个天线中的一个或者多个，所述多个天线中的每一个被分配至少一个正交序列；使用用于每一个天线的至少一个正交序列来对要在物理上行链路控制信道（PUCCH）上传送的信号进行扰频，从而产生扰频的PUCCH，以用于由每一个天线进行传送；在多个天线上传送扰频的PUCCH。

在一些实施例中，用于对要在PUCCH上传送的信号进行扰频的正交序列对于每一个天线是不同的。

在一些实施例中，用于对要在PUCCH上传送的信号进行扰频的正交序列对于所有天线是相同的。

在一些实施例中，所述方法还包括接收用于配置无线终端要使用哪个正交序列的更高层信令。

在一些实施例中，所述方法还包括在多于一个正交序列被分配给无线终端时：接收用于多于一个正交序列之一的单个正交序列索引（orthogonal sequence index）以配置无线终端要使用的第一正交序列;确定作为单个正交序列索引的函数的剩下的多于一个正交序列的索引。

在一些实施例中，所述方法还包括在多于一个正交序列被分配给无线终端时：接收用于无线终端要使用的每一个正交序列的正交序列索引。

在一些实施例中，对于给定的无线终端，使用与用于对PUCCH进行扰频的正交序列相同数量的正交序列来对参考信号（RS）进行扰频。

在一些实施例中，通过网络对无线终端进行服务，所述网络被配置为支持包括两个或者更多个能够同时执行上行链路信令的天线的无线终端。

在一些实施例中，所述网络是LTE-A网络。

在一些实施例中，将至少一个正交序列分配给所述多个天线中的一个或者多个，所述多个天线中的每一个被分配至少一个正交序列，包括：基于PUCCH格式1/1a/1b和PUCCH格式2/2a/2b中的至少一个来分配至少一个正交序列。

根据本发明的第二方面，提供了一种无线终端，包括：多个天线；接收机，其耦合到所述多个天线中的至少一个接收天线；传送机，其耦合到所述多个天线中的至少一个传送天线；上行链路传送控制器；上行链路传送控制器被配置为：将至少一个正交序列分配给要在至少一个传送天线上传送的物理上行链路控制信道（PUCCH）；使用要由传送机传送的至少一个正交序列中的一个或者多个来对PUCCH进行扰频，从而产生用于至少一个传送天线中的每一个的扰频的PUCCH；所述传送机被配置为在所述至少一个传送天线上传送扰频的PUCCH。

在一些实施例中，用于对PUCCH进行扰频的正交序列对于至少一个传送天线中的每一个是不同的。

在一些实施例中，用于对PUCCH进行扰频的正交序列对于所有传送天线是相同的。

在一些实施例中，所述无线终端还包括接收用于配置无线终端要使用哪个正交序列的更高层信令的接收机。

在一些实施例中，所述无线终端还包括在多于一个正交序列被分配给无线终端时：接收机被配置为接收用于多于一个正交序列之一的单个正交序列索引以配置无线终端要使用的第一正交序列；确定作为单个正交序列索引的函数的剩下的多于一个正交序列的正交序列索引。

在一些实施例中，所述无线终端还包括在多于一个正交序列被分配给无线终端时：接收机被配置为接收用于无线终端要使用的每一个正交序列的正交序列索引。

在一些实施例中，所述多个天线等于两个天线的倍数。

在一些实施例中，传送天线的数量等于接收天线的数量，其等于多个天线的总数量。

在一些实施例中，通过网络对无线终端进行服务，所述网络被配置为支持包括两个或者更多个能够同时执行上行链路信令的天线的无线终端。

在一些实施例中，所述网络是LTE-A网络。

根据本发明的第三方面，提供了一种在基站中使用以配置基站支持的多天线无线终端的方法，所述方法包括：分配要由多天线无线终端的多个天线中的一个或者多个使用的至少一个正交序列，以使得所述多个天线中的每一个将被分配至少一个正交序列；如果无线终端要被分配多个正交序列、但通过发送单个正交序列指示符来进行分配，则定义多个正交序列之间的关系；传送用于多个正交序列之一的单个正交序列指示符以配置无线终端要使用的第一正交序列；如果无线终端要被分配多个正交序列、但通过发送标识每个正交序列的指示符来进行分配，则传送用于无线终端要使用的每个正交序列的正交序列指示符。

根据本发明的第四方面，提供了一种在基站中用于从基站支持的多天线无线终端接收信号的方法，所述方法包括：从多天线无线终端的单独的传送天线中的每一个接收两个或者更多个信号，两个或者更多个信号中的每一个包括已经在使用正交序列进行编码的物理上行链路控制信道（PUCCH）上传送的信号；执行信道估计；组合两个或者更多个信号，从而产生组合的信号；解码在PUCCH上传送的信号。

在结合附图回顾本发明的特定实施例的以下描述时，本发明的其它方面和特征将对于本领域普通技术人员来说变得显而易见。

附图说明

现在参照附图描述本发明的各实施例，附图中：

图1是蜂窝通信系统的框图；

图2是其中可以实施本发明的一些实施例的无线终端的示例的框图；

图3是图示根据本发明的一方面的使用传送分集方案的无线设备的方法的示例的流程图；

图4是图示根据本发明的一方面的从基站支持的多天线无线终端接收信号的方法的示例的流程图；

图5是图示根据本发明的一方面的从无线终端的角度用于配置无线终端的方法的示例的流程图；

图6是图示根据本发明的一方面的从基站的角度用于配置无线终端的方法的示例的流程图；

图7a和图7b是与其它传送分集方案相比，本发明的传送分集方案的仿真的实施的曲线图；

图8是可以用于实施本申请的一些实施例的示例基站的框图；

图9是可以用于实施本申请的一些实施例的示例无线终端的框图；

图10是可以用于实施本申请的一些实施例的示例中继站的框图；

图11是可以用于实施本申请的一些实施例的示例OFDM传送机架构的逻辑分解的框图；以及

图12是可以用于实施本申请的一些实施例的示例OFDM接收机架构的逻辑分解的框图。

具体实施方式

本发明的各方面针对对于具有两个或者更多个天线的UE使用开环发送信令用于UL传送。在一些实施例中，利用一种新的分集方案—空间代码传送分集（SCTD）以用于UL控制信道的传送。分集方案可被用于的一种特定的通信系统是高级LTE（LTE-A）。在LTE-A中，分集方案可被应用于物理上行链路控制信道（PUCCH）。更一般地，分集方案不意在限于仅LTE-A，而是可被用于其它类型的通信系统，特别是使用诸如基于CDM（码分多路复用）的方案之类的正交代码方案的通信方案，以用于编码UL传送，以便在两个或者更多个天线上同时传送。

在一些实施方式中，对于具有可能与PAPR有关的上行链路覆盖问题并且能够进行多输入多输出（MIMO）传送的UE，多于一个代码序列被分配给UE。然后，UE使用多于一个所分配的代码序列来分别编码多个天线上的PUCCH信息。序列之间的正交性提供最大可能的分集增益。以此方式，PUCCH信息提供传送分集，而不根本地改变现有的被用于单天线UE的PUCCH设计。

在一些实施方式中，传送分集方案使得能够实现增加的UL PUCCH覆盖，这继而可以使得能够实现增加的小区大小并且还可以增加系统可靠性。在一些实施方式中，传送分集方案基本上符合当前的单天线LTE PUCCH设计，同时借助于传送分集来改善PUCCH覆盖。

参照附图，图1图示了本发明的各方面可在其上得到支持的网络。图1示出了基站控制器（BSC）10，其控制多个小区12内的无线通信，由对应的基站（BS）14服务所述小区。在LTE系统中，基站可被称为eNB。在一些配置中，每个小区还被分为多个扇区13或区域（未示出）。通常，每个基站14便于使用OFDM与移动和/或无线终端16进行通信，所述移动和/或无线终端在与对应的基站14相关联的小区12内。移动和/或无线终端在这里还可以被称作用户设备（UE）。移动终端16相对于基站14的移动导致信道状况的明显波动。如所图示的，基站14和移动终端16可以包括多个天线，以提供空间分集用于通信。在一些配置中，中继站15可以辅助在基站14和无线终端16之间的通信。无线终端16可以从任何小区12、扇区13、区域（未示出）、基站14或者中继15移交18到其它小区12、扇区13、区域（未示出）、基站14或者中继15。在一些配置中，基站14与每个网络并且与另一个网络（诸如核心网络或者因特网，均未示出）在回程网络11上通信。在一些配置中，基站控制器10是不需要的。

图2图示了具有多个天线的UE的基本示例。UE 200示出为具有四个天线210、212、214、216。每个天线被耦合到UE 200中相应的天线端口220、222、224、226。在一些实施例中，由UE使用的天线端口是虚拟天线端口。在图2的示例中，天线210和212被耦合到天线端口220和222，并且这两个端口被视为第一虚拟端口228。天线214和216被耦合到天线端口224和226，并且这两个端口被视为第二虚拟端口229。虚拟天线端口228和229被耦合到传送机230和接收机232，以使得传送机230可以在四个天线的任意数目的天线上传送，并且信号可以由接收机232在四个天线的一个或多个上接收。在物理实施方式中，传送机230和接收机232可以被耦合到四个天线端口中的每一个。传送机230和接收机232每个被耦合到图2中被指定为信号处理240的框。此信号处理框包括用于对要由UE传送或者要由UE接收的信号进行编码、调制和/或扰频的所有软件/硬件。

一旦正交序列被分配用于给定的天线，在信号处理框240或者传送机230中就可能发生PUCCH的编码。信号处理框240和/或传送机230的成分可以包括下面在图9和12中更详细地描述的组件。

在图2的示例中，UE被示出为具有4个天线，然而这并非意在将本发明的范围限制于该特定的实施例。更一般地，UE具有的天线的数量特定于实施方式。在一些实施例中，天线的数量等于两个天线。在一些实施例中，天线的数量等于两个天线的倍数。

在一些实施例中，天线端口的数量和UE使用的正交序列的数量可以小于或等于UE的传送天线的数量。例如，在图2中，存在两个虚拟天线端口228和229以及四个传送天线。在一些实施例中，被分配给UE的正交序列的数量可以小于或等于UE物理天线端口的数量。例如，在一些实施方式中，当不存在UL覆盖问题并且因此不需要传送分集来克服UL覆盖问题时，单个正交序列可被分配给所有的天线端口，但多个天线仍用于从UE进行传送。更一般地，正交序列可被称为被分配给与天线端口形成对照的物理天线。正交序列如何被分配给天线或者天线端口对于接收由天线传送的信令的基站来说是透明的。

在LTE通信系统的上下文中，对于具有单个天线的UE，UE传送的RS和数据每个乘以正交序列。不同的用户被分配不同的正交序列，但是每个UE仅被分配一个正交序列。仅需要单个编码的RS用于信道估计，因为UE仅具有单个天线，并且由此仅具有单个信道用于通信。

在LTE-A系统的上下文中，对于具有多于一个天线的UE，在当前的PUCCH设计中，除了RFC方案和短CDD方案之外，UE被分配用于每个RS的正交序列，以使得信道估计可以对于每个信道被执行。如用于RS所使用的那样，通过使用相同数量的正交序列以及相同数量的天线端口以用于数据（诸如例如PUCCH信令），可以改善另外可能具有UL覆盖问题的UE的UL覆盖。

在这种多天线UE情况下，可以视为UE的每个天线对于不同的用户是类似的。然而，存在可用于被分配给UE的有限数量的正交序列。如果存在有限数量可被分配的正交序列并且UE可被分配多个正交序列，则可被支持的UE的数量因此被减少。例如，在其中存在12个正交序列可用的情况下，这12个正交序列可以支持每个被分配单个正交序列的12个单天线UE、每个被分配两个正交序列的6个双天线UE、每个被分配三个正交序列的3个四天线UE，或者它们的某些组合。可被分配给小区中的各个UE的正交序列的数量、小区中支持的UE的数量、可被分配给UE的正交序列的最大数量、以及是否不同数量的正交序列可被分配给小区的UE都是通信系统中特定于实施方式的变量的示例。

参照图3，现在将描述一种实施用于具有多个天线的无线终端的传送分集方案的方法的示例。该方法中的第一步骤3-1包含：将至少一个正交序列分配给多个天线中的一个或者多个。所述多个天线中的每一个被分配至少一个正交序列。将至少一个正交序列分配给所述多个天线中的一个或者多个可以包括、但不限于以下步骤：每个天线被分配与其它天线不同的正交序列，天线组被分配与其它天线组不同的正交序列（这可以例如是由于虚拟天线端口被耦合到多个物理天线的结果），并且所有天线被分配相同的正交序列。

第二步骤3-2包含：使用用于每一个天线的至少一个正交序列之一来对要在物理上行链路控制信道（PUCCH）上传送的信号进行扰频，从而产生扰频的PUCCH，以用于由每一个天线进行传送。

第三步骤3-3包含：在所述多个天线传送扰频的PUCCH。

在一些实施例中，在给定天线上传送的参考信号（RS）可以使用与用于给定天线的正交序列相同的正交序列进行扰频。

在一些实施例中，将不同的正交序列分配给用于相同的UE的不同的传送天线端口。当将不同的正交序列分配给不同的传送天线或者天线端口时，从不同天线端口传送的PUCCH信令是相同的，但该信令由不同的正交序列进行扰频，导致用于PUCCH的传送分集。

被配置为实施传送分集方案的无线终端可以包括：多个天线、耦合到多个天线中的至少一个接收天线的接收机、被耦合到多个天线中的至少一个传送天线的传送机、以及上行链路传送控制器。上行链路传送控制器是为了描述的目的而如此命名，其可以是被配置为接收有关无线终端要使用哪个正交序列来根据这里描述的传送分集方案传送PUCCH的配置信息的任何软件、硬件或它们的组合。上行链路传送控制器被配置为将至少一个正交序列分配给要在至少一个传送天线上传送的物理上行链路控制信道（PUCCH）。然后，使用要由传送机传送的至少一个正交序列中的一个或者多个来对PUCCH进行扰频，从而产生用于至少一个传送天线中的每一个的扰频的PUCCH。传送机被配置为在至少一个传送天线上传送扰频的PUCCH。

基站使用传送分集方案接收由UE传送的PUCCH。基站被配置为组合从传送UE的传送天线端口中的两个或者更多个接收的信号。信号可以如何被组合的示例是最大比组合（MRC）。当多于一个UE与基站进行通信时，基站组合用于每个相应的UE的信号。基站还被配置为例如使用经过编码的RS信令来进行信道估计。一旦已经执行了信道估计，基站就可以解码PUCCH。

参照图4，从基站的角度、从基站支持的多天线无线终端接收信号的方法的示例包含第一步骤4-1：从多天线无线终端的每个单独的传送天线接收两个或者更多个信号，所述两个或者更多个信号中的每一个包括已经在使用至少一个正交序列进行编码的物理上行链路控制信道（PUCCH）上传送的信号。第二步骤4-2包含：执行信道估计。第三步骤4-3包含：至少部分地基于所述信道估计来组合两个或者更多个所接收的信号，从而产生组合的信号。第四步骤4-4包含解码在PUCCH上传送的信号。

在一些实施方式中，用于此传送分集方案的信道估计开销类似于用于其它传送分集方案的信道估计开销。例如，所述开销可以类似于STBC和/或CDD的开销。

在支持传送分集方案的通信系统中，UE可被配置以通过更高层信令实施传送分集方案。在一些实施例中，可以基于统计特性来确定对于给定的UE的配置，所述统计特性诸如、但不限于UE的移动性和位置特性、或者UE与基站之间的信道的统计特性。在一些实施例中，由于统计分析确定UE具有PUCCH覆盖问题，基站通过更高层信令来配置UE，所述PUCCH覆盖问题可以响应于使用传送分集方案来被改善或者至少在某种程度上被缓解。

在一些实施例中，如果确定存在PUCCH覆盖问题或者PUCCH覆盖问题的可能性，则UE被配置为使用可以改善其PUCCH覆盖的传送分集方案。

如果确定不存在PUCCH覆盖问题，或者PUCCH覆盖问题的可能性较低，则仍然可以使用分集方案。如果不存在覆盖问题并且使用传送分集方案，传送分集方案的潜在好处是节省UE处的电力并且使与其它UE的干扰最小化。如果不存在覆盖问题并且未使用传送分集方案，则存在可用于由其它UE使用的额外的正交序列。例如，即使UE不具有PUCCH覆盖问题，UE也可被配置为使用单个正交序列用于多个不同的天线端口。这使得额外的序列能够被其它UE使用，并且还可以使与其它UE的干扰最小化。

当UE被配置为实施传送分集方案时，则存在可被用于发信号通知要由被支持的每个UE使用的正交序列的多个方法。与现有的用于单天线UL传送分集方案的方法相比，一些方法不使用额外的开销，并且一些方法可以利用额外的开销来适应明确定义多个正交序列的使用的信令。

在第一示例方法中，第一步骤包含：定义可使用的正交序列之间的关系。例如，如果正交序列每个被分配索引值，则特定的正交序列以及由此它们相关联的索引可被定义为相关的。基站和UE意识到正交序列之间的所定义的关系，或者使得基站和UE意识到所述关系。由于代码序列以预定义方式相关，因此进一步的步骤包含对于UE标识仅一个序列索引。然后，UE可以基于代码序列之间的预定义关系来获得被分配给UE的剩余序列的索引。在此第一方法中，由于仅使用单个索引值来标识多个正交序列，因此与将用于配置仅需要标识单个正交序列或者正交序列索引的单天线UE的开销相比，所述方法可以不利用更多的开销。

参照图5，从UE的角度用于配置UE的方法的示例包含第一步骤5-1：接收用于多于一个正交序列之一的单个正交序列索引，以配置无线终端要使用的第一正交序列。

第二步骤5-2包含：确定作为单个正交序列索引的函数的剩下的多于一个正交序列的索引。确定作为单个正交序列的函数的剩下的正交序列的索引可以包括使用正交序列之间的已知的预定义关系。

在第二示例方法中，对于UE，正交序列每个被明确地标识。例如，返回参照上面讨论的使用正交序列索引的过程，被分配给UE的所有序列的索引被明确地发信号通知给UE。与单天线UE情况相比，此方法可以利用额外的带宽，用于标识正交序列。

参照图6，从基站的角度用于配置UE的方法的示例包含第一步骤6-1：分配要由多天线无线终端的多个天线中的一个或者多个使用的至少一个正交序列，以使得所述多个天线中的每一个将被分配至少一个正交序列。第二步骤6-2包含：如果UE要被分配多个正交序列、但仅单个正交序列指示符要被发送给UE，定义多个正交序列之间的关系。第三步骤6-3包含：传送用于多个正交序列之一的单个正交序列指示符以配置无线终端要使用的第一正交序列。第四步骤6-4包含：如果无线终端要被分配其中标识每个正交序列的指示符要被传送的多个正交序列，则传送用于无线终端要使用的每个正交序列的正交序列指示符。

尽管正交序列索引是标识上述示例中描述的正交序列的特定方法，但是这仅是以示例的方式被使用，并且其不意在限制本发明的范围。将理解：可以利用标识要用于传送分集方案的正交序列的其它方式。

在一些实施方式中，用于PUCCH的PUCCH格式是1/1a/1b。在一些实施方式中，用于PUCCH的PUCCH格式是2/2a/2b。

在PUCCH格式1/1a/1b中，必须以确保序列是正交的方式来选择代码序列。例如，在格式1/1a/1b中，序列包括循环移位（CS）分量以及正交覆盖（OC）分量。对于格式1/1a/1b，使用至少一个CS分量和至少一个OC分量来生成正交序列。当选择两个分量的组合时必须加以注意，以确保所生成的序列是正交的。在PUCCH格式2/2a/2b中，序列包括循环分量并且结果都是正交的。

下面的表定义用于与其它三种可被用于PUCCH信令的方案相比、使用上述用于PUCCH信令的传送分集方案的仿真的参数。表1定义了关于信道带宽、全部子载波的数量、子帧的大小、FFT大小、采样频率、循环前缀的大小、子载波频率、数据资源分配、信道估计的类型（与理想的形成对照的现实的）、码元星座的类型、用于PUCCH的信道编码的类型、信道特征以及MIMO配置的类型的参数。

表1—关于仿真的信号的参数

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图7a是对于表1中定义的条件、用于与STBC、RFC和PVS相比使用上述传送分集方案的单个UE的仿真的曲线图。纵轴是块误差率（BLER）的表示，范围是从10^-3到10⁰。横轴是信噪比（SNR）的表示，范围是从-12dB到4dB。在仿真中，用于空间代码传送分集方案的接收机被仿真为迫零（ZF）接收机，用于STBC方案的接收机被仿真为最小均方误差（MMSE）接收机，用于RFC方案的接收机被仿真为迫零接收机，用于PVS方案的接收机被仿真为迫零接收机。可以在图4a中看到：尽管当SNR改进时四个传送分集方案在-12dB处具有类似的BLER，空间代码传送分集方案具有最佳的BLER。

图7b是对于表1中定义的条件、用于与STBC、RFC和PVS相比使用上述传送分集方案的六个UE的仿真的曲线图。纵轴和横轴与7a中相同。可以在图7b中看到：当SNR改进时，即使对于大于单个UE，空间代码传送分集方案具有最佳的BLER。

无线系统概述

参照图8，图示了基站14的示例。基站14通常包括控制系统20、基带处理器22、传送电路24、接收电路26、多个天线28、以及网络接口30。接收电路26从由移动终端16（图9中图示）和中继站（图10中图示）提供的一个或者多个远程传送机接收承载信息的射频信号。低噪声放大器和滤波器（未示出）可以合作以放大信号并且从中去除宽带干扰，以用于处理。下变换和数字化电路（未示出）然后将把经过滤波的所接收的信号下变换为中频或者基带频率信号，其然后被数字化为一个或者多个数字流。

基带处理器22处理数字化的所接收的信号以提取在所接收的信号中传递的信息或者数据比特。此处理典型地包括解调、解码、以及误差校正操作。这样，基带处理器22通常在一个或者多个数字信号处理器（DSP）或者专用集成电路（ASIC）中实施。所接收的信息然后被直接地或者在中继15的辅助下经由网络接口30跨越无线网络发送或者被传送到由基站14服务的另一个移动终端16。

在传送侧，基带处理器22在控制系统20的控制下从网络接口30接收可以表示语音、数据或者控制信息的数字化的数据，并且对所述数据进行编码以用于传送。经过编码的数据被输出到传送电路24，其中所述数据被具有期望的一个或多个传送频率的一个或者多个载波信号调制。功率放大器（未示出）将把经过调制的载波信号放大到适合传送的电平，并且将经过调制的载波信号通过匹配网络（未示出）传递到天线28。下面更详细地描述调制和处理细节。

参照图9，图示了移动终端16的示例。类似于基站14，移动终端16将包括控制系统32、基带处理器34、传送电路36、接收电路38、多个天线40、以及用户接口电路42。接收电路38从一个或者多个基站14和中继15接收承载信息的射频信号。低噪声放大器和滤波器（未示出）可以合作以放大信号并且从中去除宽带干扰，以用于处理。下变换和数字化电路（未示出）然后将把经过滤波的所接收的信号下变换为中频或者基带频率信号，其然后被数字化为一个或者多个数字流。

基带处理器34处理数字化的所接收的信号以提取在所接收的信号中传递的信息或者数据比特。此处理典型地包括解调、解码、以及误差校正操作。基带处理器34通常在一个或者多个数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）中实施。

对于传送，基带处理器34从控制系统32接收可以表示语音、视频、数据或者控制信息的数字化的数据，对所述数据进行编码以用于传送。经过编码的数据被输出到传送电路36，其中所述数据被调制器使用以调制处于期望的一个或多个传送频率处的一个或者多个载波信号。功率放大器（未示出）将把经过调制的载波信号放大到适合传送的电平，并且将经过调制的载波信号通过匹配网络（未示出）传递到天线40。对于本领域技术人员可用的各种调制和处理技术被用于在移动终端与基站之间的直接的或者经由中继站的信号传送。

在OFDM调制中，传送频带被分为多个正交的载波。每个载波根据要传送的数字数据而被调制。因为OFDM将传送频带分为多个载波，因此每载波的带宽降低并且每载波的调制时间增加。由于多个载波并行地被传送，因此在任意给定载波上的用于数字数据或码元的传送速率低于在使用单个载波时的传送速率。

OFDM调制利用对于要传送的信息的快速傅里叶逆变换（IFFT）的性能。对于解调，对于所接收的信号的快速傅里叶变换（FFT）的性能恢复所传送的信息。在实践中，IFFT和FFT分别由执行离散傅里叶逆变换（IDFT）和离散傅里叶变换（DFT）的数字信号处理提供。因此，OFDM调制的特征是：对于传送信道内的多个频带生成正交载波。经过调制的信号是具有相对低的传送速率并且能够停留在它们相应的频带内的数字信号。各个载波不直接由数字信号进行调制。代之，所有的载波一次被IFFT处理调制。

在操作中，OFDM优选地用于至少从基站14到移动终端16的下行链路传送。每个基站14配备有“n”个传送天线（n>=1），并且每个移动终端16配备有“m”个接收天线40（m>=1）。应注意，相应的天线可被用于使用适当的双工器或开关的接收和传送，并且仅为了清楚而被如此标记。

当使用中继站15时，OFDM优选地用于从基站14到中继15以及从中继站15到移动终端16的下行链路传送。

参照图10，图示了中继站15的示例。类似于基站14和移动终端16，中继站15将包括控制系统132、基带处理器134、传送电路136、接收电路138、多个天线130、以及中继电路142。中继电路142使得中继14能够辅助在基站14与移动终端16之间的通信。接收电路138从一个或者多个基站14和移动终端16接收承载信息的射频信号。低噪声放大器和滤波器（未示出）可以合作以放大信号并且从中去除宽带干扰，以用于处理。下变换和数字化电路（未示出）然后将把经过滤波的所接收的信号下变换为中频或者基带频率信号，其然后被数字化为一个或者多个数字流。

基带处理器134处理数字化的所接收的信号以提取在所接收的信号中传递的信息或者数据比特。此处理典型地包括解调、解码、以及误差校正操作。基带处理器134通常在一个或者多个数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）中实施。

对于传送，基带处理器134从控制系统132接收可以表示语音、视频、数据或者控制信息的数字化的数据，对所述数据进行编码以用于传送。经过编码的数据被输出到传送电路136，其中所述数据被调制器使用以调制处于期望的一个或多个传送频率处的一个或者多个载波信号。功率放大器（未示出）将把经过调制的载波信号放大到适合传送的电平，并且将经过调制的载波信号通过匹配网络（未示出）传递到天线130。如上所述，对于本领域技术人员可用的各种调制和处理技术被用于在移动终端与基站之间直接地或者经由中继站间接地信号传送。

参照图11，将描述逻辑OFDM传送架构。最初，基站控制器100将要传送到各个移动终端16的数据直接或者在中继站15的辅助下发送给基站14。基站14可以使用与移动终端相关联的信道质量指示符（CQI）来安排用于传送的数据并且选择适当的编码和调制以传送所安排的数据。CQI可以直接来自移动终端16，或者在基站14处基于由移动终端16提供的信息而确定。在任一种情况下，用于每个移动终端16的CQI是信道幅度（或响应）跨越OFDM频带变化的程度的函数。

作为比特流的所安排的数据44被使用数据扰频逻辑46以减少与数据相关联的峰均功率比的方式被扰频。用于扰频的数据的循环冗余校验（CRC）被使用CRC添加逻辑48确定并且被附加到扰频的数据。接下来，使用信道编码器逻辑50执行信道编码，从而有效地向数据添加冗余，以便于在移动终端16处恢复和误差校正。再一次，用于特定的移动终端16的信道编码基于CQI。在一些实施方式中，信道编码器逻辑50使用已知的涡式编码技术。经过编码的数据然后由速率匹配逻辑52处理以补偿与编码相关联的数据扩展。

比特交错器逻辑54系统地重新排序经过编码的数据中的比特以使连续的数据比特的丢失最小化。所得到的数据比特通过映射逻辑56取决于所选择的基带调制而被系统地映射到对应的码元。优选地，使用正交幅度调制（QAM）或者正交相移键控（QPSK）调制。调制的程度优选地基于用于特定移动终端的CQI而被选择。码元可使用码元交错器逻辑58被系统地重新排序以进一步支持所传送的信号对于由频率选择性衰落造成的周期性数据丢失的抗扰性。

在这点上，比特组已经被映射到表示幅度和相位星座中的位置的码元。当期望空间分集时，码元的块然后被空时块代码（STC）编码器逻辑60处理，所述空时块代码编码器逻辑60以使得所传送的信号更抗干扰并且更容易在移动终端16处解码的方式修改所述码元。STC编码器逻辑60将处理输入的码元并且提供对应于基站14的传送天线28的数量的“n”个输出。上面针对图11描述的控制系统20和/或基带处理器22将提供映射控制信号以控制STC编码。在这点上，假定用于“n”个输出的码元表示要传送的数据并且能够由移动终端16恢复。

对于当前的示例，假定基站14具有两个天线28（n=2），并且STC编码器逻辑60提供码元的两个输出流。因此，由STC编码器逻辑60输出的码元流中的每一个被发送到对应的IFFT处理器62，对其分别进行图示以易于理解。本领域技术人员将认识到：可以使用一个或者多个处理器以单独或者与这里描述的其它处理相组合地提供这种数字信号处理。IFFT处理器62将优选地对于相应的码元进行操作以提供傅里叶逆变换。IFFT处理器62的输出提供时域中的码元。时域码元被编组为帧，所述帧通过前缀插入逻辑64与前缀相关联。每个所得到的信号经由对应的数字上变换（DUC）和数模（D/A）变换电路66在数字域中被上变换为中频并且被变换为模拟信号。所得到的（模拟）信号然后经由RF电路68和天线28同时以期望的RF频率被调制、放大、并且传送。应注意，所预期的移动终端16已知的导频信号被在各子载波之间散布。下面详细讨论的移动终端16将使用导频信号用于信道估计。

现在参照图12以图示移动终端16直接从基站14或者在中继15的辅助下进行的所传送的信号的接收。在所传送的信号到达移动终端16的每个天线40时，相应的信号被对应的RF电路70解调和放大。为了简洁和清楚，仅详细描述和图示了两个接收路径中的一个。模数（A/C）变换器和下变换电路72将模拟信号数字化和下变换，以用于数字处理。所得到的数字化的信号可以被自动增益控制电路（AGC）74使用以基于所接收的信号电平控制RF电路70中放大器的增益。

最初，将数字化的信号提供给同步逻辑76，其包括粗同步逻辑78，其缓存若干OFDM码元并且计算两个连续的OFDM码元之间的自相关。对应于相关结果的最大值的所得到的时间索引确定细同步搜索窗，其被细同步逻辑80使用以基于报头确定准确的帧开始位置。细同步逻辑80的输出便于由帧对齐逻辑84进行帧获取。适当的帧对齐是重要的，以使得后续的FFT处理提供从时域到频域的精确变换。细同步算法基于由报头承载的所接收的导频信号与已知的导频数据的本地副本之间的相关。一旦发生了帧对齐获取，就利用前缀去除逻辑86去除OFDM码元的前缀，并且将所得到的样本发送到频率偏移校正逻辑88，其补偿由传送机和接收机中的不匹配的本地振荡器造成的系统频率偏移。优选地，同步逻辑76包括频率偏移和时钟估计逻辑82，其基于报头来帮助估计所传送的信号上的这种效应并且将这些估计提供给校正逻辑88，以适当地处理OFDM码元。

在这点上，时域中的OFDM码元准备好使用FFT处理逻辑90进行到频域的变换。结果是频域码元，其被发送到处理逻辑92。处理逻辑92使用散布的导频提取逻辑94来提取散布的导频信号，使用信道估计逻辑96基于所提取的导频信号来确定信道估计，并且使用信道重建逻辑98来提供对于所有的子载波的信道响应。为了确定对于每个子载波的信道响应，导频信号本质上是多个导频码元，它们在时间和频率上以已知的模式贯穿OFDM子载波在数据码元之间散布。以图12继续，处理逻辑将所接收的导频码元与在特定时刻在特定子载波中预期的导频码元进行比较，以确定对于其中导频码元被传送的子载波的信道响应。结果被内插以估计对于大多数（如果不是所有的话）的未被提供导频码元的剩下的子载波的信道响应。实际的和内插的信道响应被用于估计整体信道响应，其包括对于OFDM信道中大多数（如果不是所有的话）的子载波的信道响应。

从对于每个接收路径的信道响应获得的频域码元和信道重建信息被提供给STC解码器100，其提供在所有所接收的路径上的STC解码，以恢复所传送的码元。信道重建信息将均衡信息提供给STC解码器100，所述均衡信息足以在处理相应的频域码元时去除传送信道的效应。

使用码元去交错器逻辑102将所恢复的码元按顺序放回，所述码元去交错器逻辑102对应于传送机的码元交错器逻辑58。去交错的码元然后使用去映射逻辑104被解调或者去映射到对应的比特流。比特然后使用比特去交错器逻辑106被去交错，所述比特去交错器逻辑106对应于传送机架构的比特交错器逻辑54。去交错的比特然后被速率去匹配逻辑108处理并且呈现给信道解码器逻辑110，以恢复初始扰频的数据以及CRC校验和。因此，CRC逻辑112去除CRC校验和，以传统方式校验扰频的数据，并且将其提供给去扰频逻辑114，以使用已知的基站去扰频代码进行去扰频，从而恢复原始传送的数据116。

与恢复数据116并行地，CQI或者至少足以在基站14处创建CQI的信息被确定并且被传送到基站14。如上面所注意到的，CQI可以是载波干扰比（CR）以及信道响应在OFDM频带中跨越各个子载波变化的程度的函数。对于此实施例，被用于传送信息的OFDM频带中每个子载波的信道增益相对于彼此进行比较，以确定信道增益跨越OFDM频带变化的程度。尽管许多技术可用于测量变化的程度，但是一种技术是计算贯穿被用于传送数据的OFDM频带的每个子载波的信道增益的标准偏差。

图1和图8到12提供了可被用于实施本申请的各实施例的通信系统的一个特定示例。此外，尽管图11和12是相对于传送基站和接收移动终端而进行描述的，但是应当理解：移动终端、特别是被配置有多个传送天线并且被配置为实施上述方法的移动终端的传送架构可以包括与图11的传送架构中描述的类型相似的类型的信号处理元件。将理解：本申请的各实施例可以利用具有不同于所述特定示例、但是以符合这里描述的实施例的实施方式的方式操作的架构的通信系统而实施。

根据上述教导，本发明的许多修改和变化是可能的。因此应理解：在所附权利要求的范围内，可以以除了这里特别描述的方式之外的方式实践本发明。

Claims (14)

1.一种用于具有多个天线的无线终端的方法，所述方法包括：

在所述无线终端不至少部分地基于所述无线终端的移动性特性、所述无线终端的位置特性和所述无线终端与基站之间的信道的统计特性中的至少一个实现传送分集方案时，所述多个天线中的每一个被分配相同的正交序列；

在所述无线终端至少部分地基于所述无线终端的移动性特性、所述无线终端的位置特性和所述无线终端与所述基站之间的信道的统计特性中的至少一个实现传送分集方案时，所述多个天线中的每一个天线被分配多个不同的正交序列中的相应的一个序列；

基于所述分配来对要在物理上行链路控制信道PUCCH上传送的信号进行扰频，从而产生扰频的PUCCH，以用于由每一个天线进行传送；

在多个天线上传送扰频的PUCCH；

在所述多个天线中的每一个天线被分配多个不同的正交序列中的相应的一个序列时，执行下列a)和b)中的一个：

a)i)接收用于所述多个不同的正交序列之一的单个正交序列索引以配置无线终端要使用的第一正交序列；以及

ii)确定作为单个正交序列索引的函数的剩下的多个不同的正交序列的索引，所述多个不同的正交序列基于所述单个正交序列索引以及所确定的索引被分配；以及

b)接收用于无线终端要使用的每一个正交序列的正交序列索引，所述多个不同的正交序列基于所接收的正交序列索引被分配。

2.如权利要求1所述的方法，还包括接收用于配置无线终端要使用哪个正交序列的更高层信令。

3.如权利要求1所述的方法，其中对于给定的无线终端，使用与用于对PUCCH进行扰频的正交序列相同数量的正交序列来对参考信号RS进行扰频。

4.如权利要求1所述的方法，其中通过网络对无线终端进行服务，所述网络被配置为支持包括至少两个能够同时执行上行链路信令的天线的无线终端。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述网络是长期演进增强LTE-A网络。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述分配基于PUCCH格式1/1a/1b和PUCCH格式2/2a/2b中的至少一个。

7.一种无线终端，包括：

多个天线；

接收机，其耦合到所述多个天线中的至少一个接收天线；

传送机，其耦合到所述多个天线中的至少一个传送天线；

上行链路传送控制器，所述上行链路传送控制器被配置为：

将至少一个正交序列分配给要在至少一个传送天线上传送的物理上行链路控制信道PUCCH；

使用要由传送机传送的至少一个正交序列中的至少一个来对PUCCH进行扰频，从而产生用于至少一个传送天线中的每一个的扰频的PUCCH；

所述传送机被配置为在所述至少一个传送天线上传送扰频的PUCCH；并且

在所述无线终端不至少部分地基于所述无线终端的移动性特性、所述无线终端的位置特性和所述无线终端与基站之间的信道的统计特性中的至少一个实现传送分集方案时，相同的正交序列被分配给所述至少一个传送天线中的每一个；

在所述无线终端至少部分地基于所述无线终端的移动性特性、所述无线终端的位置特性和所述无线终端与所述基站之间的信道的统计特性中的至少一个实现传送分集方案时，所述至少一个传送天线中的每一个天线被分配多个不同的正交序列中的相应的一个序列；并且

在所述多个不同的正交序列被分配给无线终端时，采用下列a)和b)中的一个：

a)i)所述接收机被配置为接收用于所述多个不同的正交序列之一的单个正交序列索引以配置无线终端要使用的第一正交序列；以及

ii)所述上行链路传送控制器还被配置为确定作为单个正交序列索引的函数的剩下的多个不同的正交序列的索引，所述多个不同的正交序列基于所述单个正交序列索引以及所确定的索引被分配；以及

b)所述接收机被配置为接收用于无线终端要使用的每一个正交序列的正交序列索引，所述多个不同的正交序列基于所接收的正交序列索引被分配。

8.如权利要求7所述的无线终端，其中所述接收机还被配置为接收更高层信令以确定无线终端要使用哪个正交序列。

9.如权利要求7所述的无线终端，其中所述多个天线等于两个天线的倍数。

10.如权利要求7所述的无线终端，其中传送天线的数量与接收天线的数量相等，其等于多个天线的总数量。

11.如权利要求7所述的无线终端，其中通过网络对无线终端进行服务，所述网络被配置为支持包括至少两个能够同时执行上行链路信令的天线的无线终端。

12.如权利要求11所述的无线终端，其中所述网络是长期演进增强LTE-A网络。

13.一种在基站中使用以配置多天线无线终端的方法，其中所述多天线无线终端被所述基站支持，所述方法包括：

确定所述无线终端是否至少部分地基于所述无线终端的移动性特性、所述无线终端的位置特性和所述无线终端与基站之间的信道的统计特性中的至少一个实现传送分集方案；

基于所述确定在所述无线终端不实现所述传送分集方案时，向所述无线终端的多个天线中的每一个分配相同的正交序列；

基于所述确定在所述无线终端实现所述传送分集方案时，基于单个正交序列指示符和标识每个正交序列的正交序列指示符之一向所述无线终端的多个天线中的每一个天线分配多个不同的正交序列中的相应的一个序列；

如果无线终端要基于单个正交序列指示符被分配所述多个不同的正交序列，则所述方法还包括：

定义与多个正交序列关联的索引之间的关系；

传送用于多个正交序列之一的单个正交序列指示符以配置无线终端要用于传送的第一正交序列；以及

如果无线终端要基于标识每个正交序列的正交序列指示符被分配所述多个不同的正交序列，则所述方法还包括：

传送用于无线终端要用于传送的每个正交序列的正交序列指示符。

14.一种供在基站中使用的用于从基站支持的多天线无线终端接收信号的方法，所述方法包括：

从多天线无线终端的单独的传送天线接收至少两个信号，所述至少两个信号中的每一个包括已经在使用被分配给所述多天线无线终端的相应的传送天线的至少一个正交序列进行编码的物理上行链路控制信道PUCCH上传送的信号，所述分配至少部分地基于所述多天线无线终端的移动性特性、所述多天线无线终端的位置特性和所述多天线无线终端与基站之间的信道的统计特性中的至少一个；

执行信道估计；

至少部分地基于所述信道估计来组合所述至少两个信号，从而产生组合的信号；

解码在PUCCH上传送的信号；

在所述至少一个被分配的正交序列不是多个不同的正交序列时，所述多天线无线终端的每一个传送天线被分配相同的正交序列；并且

在所述至少一个被分配的正交序列是多个不同的正交序列时，所述多天线无线终端的每一个传送天线被分配所述多个不同的正交序列中的相应的一个序列。