CN102282819B - 多载波无线通信系统发送上行链路控制信息的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供一种在多载波无线通信系统中用于在数据信道上发送上行链路控制信息的方法及装置。根据本发明的在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)发送方法包括：参照可用的UCI位的数量来信道编码UCI；将经信道编码的UCI划分到多个物理上行链路共享信道(PUSCH)中；并且在各个PUSCH上发送与数据复用的UCI。

Description

多载波无线通信系统发送上行链路控制信息的方法和装置

技术领域

本发明涉及多载波无线通信系统，具体地，涉及用于在支持多载波传输的无线通信系统中在数据信道上发送上行链路控制信息的方法和装置。

背景技术

近来，正交频分复用(OFDM)被应用到大多数广播和无线通信系统中。由于对多径衰减信道的鲁棒性，所以OFDM对于无线通信来说是有优势的，其确保了在多个接入用户之间的正交性以及频谱效率。由于这些优点，OFDM被认为是用于高速和宽带通信系统的最具有吸引力的传输技术之一并且甚至优于直接序列-码分多址(DS-CDMA)技术。然而，OFDM的较高的峰均功率比(PAPR)增加了功率消耗，并且这可能缩小了覆盖范围。为此，3GPP长期演进(LTE)对于下行链路使用OFDM，而对上行链路使用单载波频分多址(SC-FDMA)以增加覆盖范围并且减少移动终端的功率消耗。由于OFDM和SC-FDMA两者是在频域中复用用户或信道，所以在分配作为调度资源的频率资源的过程中存在相似之处。

图1是图解在传统LTE系统的携带上行链路控制信息(UCI)的子帧的结构的图，而图2是示出在传统LTE系统中的携带UCI和数据的子帧的结构。

所述UCI包括与在下行链路中接收的数据分组相关的确认/否定(ACK/NACK)信息、信道质量指示符(CQI)报告和等级指示符(RI)信息。并且UCI在物理上行链路控制信道(PUCCH)上发送。如图1所示，在上行链路中的总可用带宽的边界的保留频率区域上发送PUCCH 101和102。在这种情况下，当移动终端发送分组数据时，对于PUCCH不能使用保留的频率区域。这是因为同时进行在PUCCH上的UCI的发送和在物理上行链路共享信道(PUSCH)上的数据的发送不满足单载波特性并因而增加了PAPR。

在当前LTE系统中，如图2所示，在发送上行链路数据期间，在为数据分配的频率资源(即PUSCH)上发送UCI。当在PUSCH资源上发送UCI时，根据控制信息的特性来改变复用方案。也就是说，CQI信息是速率匹配的、附于数据位的尾部，并且映射到物理位，由此被排列在子帧的后面部分107；而ACK/NACK信息被排列在位置106上，在该位置中，在参考码元的两侧对数据位穿孔(puncture)。RI信息被排列在参考码元两侧作为在数据位之间的ACK/NACK信息，而不是对数据位穿孔。由于在不考虑传输方案的情况下使用为数据传输分配的资源的一些部分，所以数据传输量被减少为和用于发送UCI的资源一样多。

下文中描述当在PUCCH资源上发送UCI连同数据时用于发送UCI的资源量。

这里，资源是指为PUSCH分配的多个码元或多个位。

当在PUCCH上发送UCI时，对信息位进行信道编码以便在每一类型的UCI固定要在PUCCH上发送的位的数量。通过增加或减少发送功率，接收质量可被保持在目标水平。当在PUSCH上发送UCI和数据时，用于UCI的发送功率应当等于用于数据的发送功率。如果以高频谱效率或高调制或高编码方案(MCS)级别来发送数据，则每个码元的接收信号噪声比(SNR)增加；否则，如果以低频谱效率或低MCS级别来发送数据，则每一码元的接收SNR减小。为了保持UCI的接收质量，在考虑数据的情况下需要调整用于UCI的发送码元的数量。在LTE中，根据在PUSCH上发送数据的频谱效率来调整UCI所需的发送码元的数量。这可以通过公式来表达。当可用于发送UCI的码元的数量是Q’时，可以使用公式来获取Q’。如公式(1)计算用于发送ACK/NACK或RI信息的码元的数量：

其中，O表示ACK/NACK信息或等级标识符(RI)信息的位的数量，

$M_{\mathrm{SC}}^{\mathrm{PUSCH}}$

表示为发送PUSCH分配的载波数，

$N_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{PUSCH}}$

表示用于发送PUSCH的SC-FDMA码元的数量，并且K_r是在信道编码之前的数据位的数量。从在初始发送时接收的PDCCH获得所有的这些参数。

${\mathrm{\β}}_{\mathrm{offset}}^{\mathrm{PUSCH}}$

表示用于考虑在数据和UCI的目标SNR之间的差的偏移值。

给定码元的数量、可以在考虑调制方案的情况下通过公式(2)来获取每一UCI的要信道编码的位的数量。

Q_ACK＝Q_m·Q′        (2)

其中

Q_m是指示调制方案的值(对于QPSK设置为2，对于16QAM设置为4)。

CQI信息的公式基本上类似于ACK/NACK信息和RI的公式。然而，由于对于尺寸较大的CQI可以添加循环冗余校验(CRC)，并且RI总是被分配资源，所以针对剩余的资源，修改该公式以便满足用于CQI信息的最小资源量，如公式(3)所示：

其中L表示在O等于或小于11位时不插入而在O大于11位时插入的CRC位的数量，由此L被定义为：

$L=\left\{\begin{array}{ccc}0& O\≤11& \\ 8& \mathrm{otherwise}& M_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}\·N_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}\end{array}\right.$

其表示载波以及构成子帧的SC-FDMA码元的数量。

Q_RI表示RI信息的位数。给定码元的数量，根据用于CQI的调制方案的在信道编码后的CQI位的数量如公式(4)所示计算：

Q_CQI＝Q_m·Q′    (4)

下文中描述LTE-高级(LTE-A)的多载波传输原理，在当前LTE系统中，小区在单个载波上发送多个子载波，而移动终端也在单个载波上发送。然而，在LTE-A系统中，可以聚合多个载波以增加最大传输速率，以便提供频谱效率。不过，在LTE结构中保持的支持传统LTE终端的各个载波以及这些载波被称为分量载波，并且被聚合以扩展整个带宽。

图3是示出在LTE-A系统中的载波聚合的原理的图。在图3中，示范性地描述了四个分量载波。四个分量载波201、202、203和204的每一个在PUCCH 205和206的边缘具有保留区域，而在中心具有用于PDCCH区域的数据区域。

发明内容

技术问题

因此，需要一种在支持载波聚合的无线通信系统中的终端同时发送UCI和数据的方法。也就是说，虽然和LTE系统中一样LTE-A系统使用PUSCH资源来发送UCI和数据，但是需要考虑如何分配用于UCI的资源来支持载波聚合(其中，PUSCH被分配多个分量载波)。为此，需要定义如何将UCI复用到多个PUSCH资源中(即要为UCI传输分配多少个PUSCH码元)。

技术方案

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种用于在支持载波聚合的多载波通信系统中发送上行链路控制信息连同数据的方法。

由于LTE-A系统支持在多个载波上分配PUSCH，所以需要定义如何在多个载波上复用UCI，即为UCI传输要分配多少个PUSCH码元。本发明提供用于在LTE-A系统中通过引入能够选择要使用的载波、计算用于在相应载波的PUSCH上发送UCI的PUSCH资源量以及复用UCI和数据的算法来有效率地发送UCI和数据的方法和装置。

根据本发明的一个示范性方面，一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)发送方法包括：参照可用的UCI位的数量来信道编码UCI；将经信道编码的UCI位划分到多个物理上行链路共享信道(PUSCH)中；并且在各个PUSCH上发送与数据复用的UCI。

根据本发明的另一示范性实施例，一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)发送装置，包括：发送控制器，其计算要发送的UCI的位数；至少一个信道编码器，用于在所述发送控制器的控制下，对UCI执行信道编码；至少一个划分器，其为多个物理上行链路共享信道(PUSCH)划分经信道编码的UCI；和至少一个PUSCH发送单元，其和载波的数量一样多，用于将经划分得到的UCI与数据进行复用并且在PUSCH上发送复用的UCI和数据。

根据本发明的另一示范性实施例，一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)接收方法包括：计算每一物理上行链路共享信道(PUSCH)的UCI位的数量Qk；从各个PUSCH提取对应于Qk的编码的UCI位；和从编码的UCI位的组合中解码UCI。

根据本发明的另一示范性实施例，一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)接收装置包括：UCI接收控制器，其计算每一PUSCH的UCI位的数量Qk；至少一个PUSCH接收单元，其与载波的数量一样多，并且在UCI接收控制器的控制下提取每一PUSCH的与Qk对应的编码的UCI位；至少一个组合器，其组合从各个PUSCH提取的编码的UCI位，以及至少一个信道解码器，其对组合的编码UCI位执行解码以恢复UCI。

根据本发明的另一示范性实施例，一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)发送方法包括：选择用于发送UCI的特定的物理上行链路共享信道(PUSCH)；参照可用UCI位的数量来信道编码UCI；将经信道编码的UCI分配到所述特定PUSCH；并且发送携带与数据复用的UCI的特定PUSCH连同仅携带数据的其他PUSCH。

根据本发明的另一示范性实施例，一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)发送装置包括：发送控制器，其选择特定的物理上行链路共享信道(PUSCH)和每一UCI的位数；至少一个信道编码器，在所述发送控制器的控制下，对所述UCI执行信道编码；至少一个切换器，在所述发送控制器的控制下，向所述特定PUSCH提供经信道编码的UCI；至少一个PUSCH发送单元，其与载波的数量一样多，用于将所述UCI与要在所述特定PUSCH上携带的数据复用，并且发送携带该UCI和数据的特定PUSCH和仅携带数据的其它PUSCH。

根据本发明的另一示范性实施例，一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)接收方法包括：选择特定的PUSCH；计算由所述特定PUSCH携带的编码的UCI位的数量Qk；从所述特定PUSCH提取对应于Qk的编码的UCI位；并且解码所述编码的UCI位以恢复原始的CQI。

根据本发明的另一示范性实施例，一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)接收装置，包括：UCI接收控制器，其选择特定的物理上行链路共享信道(PUSCH)并且计算在所述特定PUSCH上发送的UCI位的数量Qk；至少一个PUSCH接收单元，其与载波的数量一样多，并且在所述UCI接收控制器的控制下，所述至少一个PUSCH接收单元中的一个从所述特定PUSCH提取对应于Qk的UCI位，其它PUSCH接收单元仅仅提取数据；至少一个组合器，其组合从所述特定PUSCH提取的UCI位；和至少一个解码器，其解码所组合的UCI位以恢复原始的CQI。

有益效果

本发明的UCI发送/接收方法和装置能够在支持多载波传输的系统中确定用于在PUSCH上有效率发送UCI的资源，由此提高在PUSCH上发送的UCI的可靠性，而不影响PUSCH的数据传输性能。

附图说明

从下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它方面、特征和优点将更加清楚，在附图中：

图1是示出在传统LTE系统中的携带上行链路控制信息(UCI)的子帧的结构的图；

图2是示出在传统LTE系统中的携带UCI和数据的子帧的结构的图；

图3是示出在LTE-A系统中的载波聚合的原理的图；

图4是示出根据本发明第一实施例的用于传输携带UCI的PUCCH的分量载波的聚合的图；

图5是示出根据本发明第一实施例的用于传输携带UCI和数据的PUSCH的分量载波的聚合的图；

图6是示出根据本发明第一实施例的在无线通信系统中移动终端发送UCI的方法的流程图；

图7是示出根据本发明第一实施例的在无线通信系统中基站接收UCI的方法的流程图；

图8是示出用于执行图6的UCI发送方法的移动终端的配置的方框图；

图9是示出用于执行图7的UCI接收方法的基站的配置的方框图；

图10是示出根据本发明第二实施例的用于传输携带UCI的PUCCH的分量载波的聚合的图；

图11是示出根据本发明第二实施例的用于传输携带UCI和数据的PUSCH的分量载波的聚合的图；

图12是示出根据本发明第二实施例的在无线通信系统中移动终端发送UCI的方法的流程图；

图13是示出根据本发明第二实施例的在无线通信系统中基站接收UCI的方法的流程图；

图14是示出用于执行图12的UCI发送方法的移动终端的配置的方框图；

图15是示出用于执行图13的UCI接收方法的基站的配置的方框图；和

图16是示出在利用turbo编码的系统中当码率增加时典型的性能恶化的图。

具体实施方式

参照附图详细描述本发明的示范性实施例。贯穿附图，相同的参考数字被用来指代相同或相似的部分。可能省略对在此并入的公知功能和部件的详细描述以避免模糊本发明的主题。在下面的说明和权利要求书中使用的术语和词汇不限于字面含义，而是仅仅由发明人用来使得能够清楚和一致地理解本发明。因此，对于本领域技术人员来说明显的是：仅仅出于说明的目的而不是限制由所附权利要求及其等价内容限定的本发明的目的而提供下面的对本发明的示范性实施例的描述。

本发明提供了用于在支持多载波传输的无线通信系统中同时和有效率地传输上行链路数据和控制信息的方法。也就是说，本发明提供了在支持载波聚合的LTE-A系统中移动终端发送UCI和数据的装置及方法。在同时发送数据和UCI的情况下，在多个分量载波的PUSCH资源上携带UCI。本发明提供分配用于在载波聚合模式中发送UCI的资源的方法。本发明的UCI传输方法能够提高UCI可靠性，而不影响数据传输性能。下文中描述本发明的UCI传输方法的示范性实施例。

在根据本发明第一示范性实施例的用于支持载波聚合的无线通信系统的UCI传输方法中，发送器将UCI划分成片段并且将所述UCI片段复用到多个PUSCH中以便UCI片段与数据同时发送，而接收器将来自多个PUSCH的UCI片段去复用成原始的UCI。

在根据本发明第二示范性实施例的用于支持载波聚合的无线通信系统的UCI传输方法中，发送器在多个聚合的载波之一的PUSCH资源上发送UCI，而接收器从相应的载波的PUSCH资源中提取UCI。

<第一实施例>

在本发明的第一实施例中，当子帧同时携带UCI和数据时，该UCI被分成多个片段并且然后以分布方式在多个PUSCH上传输。

图4是示出根据本发明第一实施例的用于传输携带UCI的PUCCH的分量载波的聚合的图，而图5是示出根据本发明第一实施例的用于传输携带UCI和数据的PUSCH的分量载波的聚合的图。

参照图4，由于还没有向移动终端分配上行链路资源，所以在PUCCH上传输UCI。例如，如图4中所示，在由附图标记305、306和307表示的PUCCH上传输多个CQI信息或HARQ ACK/RI信息。然而，在已分配上行链路资源时，UCI连同上行链路数据一起在由图5的附图标记314-319表示的PUSCH上传输。当在PUSCH上传输UCI的情况下，UCI被分布到整个PUSCH上，由此增加频率分集增益。

下文中描述如何计算在每一PUSCH中用于传输UCI的资源量。当在第kPUSCH上要传输的UCI的位数是Q_k时，通过公式(5)和(6)来计算该Q_k：

其中，O表示UCI的信息位的数量，

$M_{\mathrm{SC},k}^{\mathrm{PUSCH}}$

是为第k PUSCH分配的子载波的数量，

$N_{\mathrm{symb},k}^{\mathrm{PUSCH}}$

是第k PUSCH的SC-FDMA码元的数量，和

K_r，k是在第k PUSCH上的每一码块的信道编码之前的数据位的数量。

Q_m，k是根据调制方案确定的值(对于QPSK为2，对于16QAM为4)。

和LTE系统不同，LTE-A系统使用新引入的参数p_k，其确定在每一PUSCH的UCI位的数量。在本发明的一示范性实施例中，

利用两个不同的方法来确定p_k以便最小化对PUSCH传输的影响。

在第一方法中，根据可以在每一PUSCH上传输的物理位的速率确定要由每一PUSCH携带的UCI码元的数量。用于计算p_k的第一方法可以被表达为公式(7)：

$p\_k=\frac{M_{\mathrm{sc},k}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}\&CenterDot;N_{\mathrm{symb},k}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}\&CenterDot;Q_{m,k}}{\underset{k=0}{\overset{s}{\mathrm{\&Sigma;}}}{M}_{\mathrm{sc},k}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}\&CenterDot;N_{\mathrm{symb},k}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}\&CenterDot;Q_{m,k}}---\left(7\right)$

其中

$M_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}\&CenterDot;N_{\mathrm{symb}}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}\&CenterDot;Q_{m,k}$

表示在子帧中每一PUSCH的子载波的数量、SC-FDMA码元的数量和调制方案，

在第二方法中，以每一PUSCH资源上的调制码元的速率确定要由每一PUSCH携带的UCI码元的数量。用于计算p_k的第二方法可以被表达成公式(8)：

$p\_k=\frac{M_{\mathrm{sc},k}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}\&CenterDot;N_{\mathrm{symb},k}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}}{\underset{k=0}{\overset{s}{\mathrm{\&Sigma;}}}{M}_{\mathrm{sc},k}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}\&CenterDot;N_{\mathrm{symb},k}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}}---\left(8\right)$

如果通过上述方法来计算每一PUSCH传输UCI所需的码元的数量，则均匀地分布数据传输的质量下降是有意义的。利用示范性情形来对此进行描述。假定为PUSCH分配两个载波，如表1中所示。

表1

如果要传输的CQI信息是O＝20位，则在利用第一和第二方法计算p_k后通过公式(3)来获得每一PUSCH的Q。这里，假定由初始PDCCH分配的子载波的数量和SC-FDMA码元的数量分别与要发送的当前子帧中的子载波的数量和SC-FDMA的数量一样。

表2

当利用Q个码元来传输UCI信息时，用于传输数据的码元的数量减小以便实际的码率增加，如表2的第5列所示。表2的第6列示出当在PUSCH上没有传输UCI信息时在实际码率和理想码率之间的差。如果基站在不考虑UCI传输的情况下执行调度，则PUSCH的数据传输性能随着码率差增大而恶化。第一方法以物理比特率划分多个UCI码元，以便码率的变化精确地统一。当在没有使用第一和第二方法中的任意一个的情况下均匀地向两个PUSCH分配UCI信息时，在PUSCH 1中的数据的码率的变化非常大，并且结果，PUSCH 1的数据传输性能明显恶化。在利用第一方法的情况下，以物理速率划分多个UCI码元，并且因而，在PUSCH 1和PUSCH 2两者中码率的变化相同。在利用第二方法的情况下，由于较大的穿孔数量，在利用低级别调制方案的PUSCH中，码率的变化较大。这通过向QPSK调制的码元分配相对多数量的码元以及向16QAM调制的码元分配相对少数量的码元而使得性能恶化均匀，这是因为由码率变化导致的性能恶化在16QAM中大于在QPSK中，如图16中所示。图16是示出典型的在利用turbo码的系统中随着码率增大而性能恶化的图。

在第三方法中，与频谱效率和分配的PUSCH资源的码元数量成比例地向每一PUSCH分配UCI位。除了考虑频谱效率以便优先利用具有高频谱效率的PUSCH资源来减少PUSCH的质量恶化以外，第三方法类似于第二方法。

$p\_k=\frac{{(M_{\mathrm{sc},k}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}\&CenterDot;N_{\mathrm{symb},k}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}})}^2/\left(\underset{r=0}{\overset{C-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{K}_{r,k}\right)}{\underset{k=0}{\overset{s}{\mathrm{\&Sigma;}}}{(M_{\mathrm{sc},k}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}}\&CenterDot;N_{\mathrm{symb},k}^{\mathrm{PUSCH}-\mathrm{current}})}^2/\left(\underset{r=0}{\overset{C-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{K}_{r,k}\right)}---\left(9\right)$

用于传输一个UCI的位的总数是各个PUSCH的UCI位之和，并且可被定义为

$Q=\underset{k=0}{\overset{s}{\mathrm{\&Sigma;}}}Q\_k$

其中，s是调度的PUSCH的数量。

图6是示出根据本发明第一实施例的在无线通信系统中的移动终端发送UCI的方法的流程图。

参照图6，移动终端检测发送UCI的需求(401)并且确定在用于发送数据的相应子帧中是否已经分配PUSCH(402)。如果还没有分配PUSCH，则移动终端在预设的PUCCH上发送UCI(403)。否则，如果已经分配PUSCH，则移动终端计算每一PUSCH的Q_k(404)。此时，移动终端利用公式(5)和(6)来计算Q_k。接下来，移动终端对各个PUSCH的Q_k值求和以获得Q并且通过利用该Q值来执行信道编码(405)并且在每一PUSCH以Q_k的速率划分经信道编码的UCI(406)。接下来，移动终端在每一PUSCH上复用数据和UCI(即每一载波复用数据和UCI)(407)。此时，CQI信息排列在数据之后，如在LTE系统中一样，用ACK/NACK信息替代相应的数据位，通过移位数据位而在相应位置上插入RI信息。在复用UCI和数据后，移动终端发送PUSCH(408)。

图7是示出根据本发明第一实施例的在无线通信系统中的基站接收UCI的方法的流程图。

参照图7，基站检测由移动终端发送的UCI的接收(501)并且确定在相应的子帧中是否已向移动终端分配PUSCH(502)。如果还没有向移动终端分配PUSCH，则基站在预设的PUCCH上接收UCI(507)。否则，如果已向移动终端分配了PUSCH，则基站计算各个PUSCH的Q_k值(503)。此时，利用公式(5)和(6)来计算Q_k值。接下来，基站在每一PUSCH提取和Q_k一样多的编码的UCI位(504)并且接着对整个编码位执行信道解码(505)。

图8是示出用于执行图6的UCI发送方法的移动终端的配置的方框图。

如图8中所示，移动终端包括多个信道编码器603和604、多个划分器605和606、UCI发送控制器615、和多个PUSCH发送单元615和616。第一每一载波发送器615包括复用器609、交织器611、PUSCH发送器613。第MPUSCH发送单元616包括复用器610、交织器612和PUSCH发送器614。

信道编码器603(或604)负责对每一UCI的信道编码。这里，由相同信道编码器对ACK/NACK信息或RI信息进行信道编码。在图8中，信道编码器604对ACK/NACK信息或RI信息执行信道编码，信道编码器603对CQI信息执行信道编码。信道编码器603和604的输入是长度为O的UCI信息，信道编码器603和604的输出是长度为Q的经信道编码的位。Q是各个PUSCH的Q_k值之和。信道编码器603和604输出信道编码的位(即编码的UCI)到相应的划分器605和606。UCI控制器615控制信道编码器603和604以及划分器605和606并且计算和输出每一UCI的Q_k值以及总的Q值到划分器605和606。

PUSCH发送单元615和616接收划分器605和606的输出以及数据分组并且复用划分得到的编码的UCI和数据。根据分配的PUSCH的数量来确定PUSCH发送单元的数量。在图8的示范性实施例中，假定为数据传输分配M个PUSCH。每一PUSCH发送单元包括复用器、交织器和PUSCH发送器。复用器609和610在速率匹配的数据的尾部插入和要在编码后发送的数据量一样多的UCI。此时，复用器609和610复用由划分器605输出的CQI信息和数据，如图8所示。ACK/NACK信息或RI信息被输入到交织器611和612以便与复用器609和610的输出交织。也就是说，CQI与数据复用，并且然后与复用的数据和ACK/NACK信息或RI信息在交织器611和612上交织。复用的数据和UCI由PUSCH发送器613和614处理并且然后通过PUSCH信道传输。

如上所述，PUSCH发送单元615和616被设置为和PUSCH的数量一样多，并且将UCI分布到各个PUSCH上以与分组数据一起发送。这里，划分器605将CQI信息进行划分并且以分布方式向复用器609和610输出划分后的CQI信息，而划分器606划分ACK/NACK信息或RI信息并以分布方式向交织器611和612输出划分后的ACK/NACK信息或RI信息。复用器609和610复用CQI信息和分组数据，交织器611和612将复用器609和610的输出与ACK/NACK信息或RI信息交织并且将交织结果输出到PUSCH发送器613和614。

图9是示出用于执行图7的UCI接收方法的基站的配置的方框图。

如图9所示，基站包括多个信道解码器703和704、多个组合器705和706、多个PUSCH接收单元715和716、UCI接收控制器717。第一PUSCH接收单元715包括去复用器709、去交织器711、和PUSCH接收器713，而第M PUSCH接收单元716包括去复用器710、去交织器712、和PUSCH接收器714。

根据分配的PUSCH的数量来确定PUSCH接收单元的数量。每一PUSCH接收单元715和716包括PUSCH接收器、去交织器和去复用器。PUSCH接收器713和714接收由移动终端在PUSCH上发送的数据和UCI。UCI接收控制器717输出表示各个PUSCH的ACK/NACK信息或RI信息的编码的UCI的数量的Qack1、...、Qack M值到去交织器711和712以计算ACK/NACK信息和RI信息的数量，并且输出表示各个PUSCH的编码的UCI的数量的Qcqi 1、Qcqi M值到去复用器709和710以计算CQI信息的数量。

在发送UCI的情况下，去交织器711和712对PUSCH执行去交织以输出复用的数据和ACK/NACK信息和/或RI信息。为了计算ACK/NACK信息和RI信息的数量，去交织器711和712使用表示在携带ACK/NACK信息或RI信息的各个PUSCH上的编码的UCI的数量的Qack_1、...、Qack_M值。通过去复用器709和710来提取CQI信息。为了提取CQI信息，去复用器709和710使用由UCI接收控制器717提供的Qcqi_1、...、Qcqi_M。

从各个PUSCH提取的UCI位被输出到组合器705和706以便与编码的UCI进行组合。编码的UCI被输出到信道解码器703和704以被解码成原始的UCI。

<第二实施例>

在本发明的第二实施例中，当在用于数据传输的多个载波中分配多个PUSCH时，使用PUSCH资源之一(称为特定PUSCH)来传输UCI。

图10是示出根据本发明第二实施例的用于传输携带UCI的PUCCH的分量载波的聚合的图，而图11是示出根据本发明第二实施例的用于传输携带UCI和数据的PUSCH的分量载波的聚合的图。

参照图10，聚合了四个分量载波806、807、808和809，由于还没有向移动终端分配上行链路资源，所以在PUCCH上传输UCI。在分量载波的边缘803、804和805的保留区域上传输PUCCH。然而，当在子帧中分配了PUSCH时，在载波分量中，UCI 809-810与PUSCH 811复用，如图11所示。在图11中，在第一、第二、和第四载波817、816和814中分配PUSCH，并且在第四载波814的PUSCH上携带UCI。这是因为第四载波的PUSCH是移动终端的特定PUSCH。

下文中描述如何选择特定PUSCH。

第一方法在由动态调度而不是由半持续调度(PSP)分配的PUSCH复用UCI和数据。典型地，SPS资源在尺寸上较小并且周期地出现以用于发送延迟敏感的数据(诸如基于IP的语音(VoIP)业务)。如果在为延迟敏感数据传输分配的SPS资源上携带UCI传输，则由于UCI导致的穿孔损失，数据可能不在一次中完全发送。由于延迟敏感的数据容易受到重发的影响，所以优先不使用SPS资源来发送UCI。因此，在动态调度资源上分配的PUSCH被选择作为特定PUSCH。

第二方法在具有低频谱效率的PUSCH上复用UCI和数据。如在第一实施例中所示，当频谱效率较低时，穿孔损失减小。因此，优先在具有最低频谱效率的PUSCH上复用UCI和数据。

第三方法在由最小载波索引指示的载波的PUSCH上复用UCI和数据。该方法是选择用于携带UCI的特定PUSCH的最简单方法。在这种情况下，可以使用由上层信令设置的特定于终端的载波索引，而不是特定于小区的载波索引。例如，UE1可以使用以载波1、载波2、载波3和载波4的顺序排序的索引，而UE2使用以载波3、载波2、载波1和载波4的顺序排序的索引，由此，UE具有不同的最低索引。

可以彼此组合地使用这些方法。例如，当多个载波被分配动态调度资源时，可以利用第二和第三方法来选择特定PUSCH，虽然可以以如在第一实施例中所述的分布方式来在多个载波上传输UCI。

图12是示出根据本发明第二实施例的在无线通信系统中的移动终端发送UCI的方法的流程图。

参照图12，移动终端检测发送UCI的需求(901)并且确定在用于发送数据的相应子帧中是否已分配PUSCH(902)。如果还没有分配PUSCH，则移动终端在预设的PUCCH上发送UCI(903)。否则，如果已分配PUSCH，则移动终端选择特定PUSCH(904)。通过利用第一到第三方法中的至少一个来选择该特定PUSCH。在仅仅存在一个被分配给PUSCH的载波的情况下，正是该PUSCH被选择作为特定PUSCH。接下来，移动终端计算Q值(905)。通过利用公式(1)到(4)来计算该Q值。一旦计算了Q值，则移动终端利用Q值根据UCI类型来对该UCI执行信道编码(906)。接下来，移动终端在该特定PUSCH上复用UCI和数据(907)并且发送PUSCH(908)。

图13是示出根据本发明第二实施例的在无线通信系统中的基站接收UCI的方法的流程图。

参照图13，基站检测由移动终端发送的UCI的UCI的接收(1001)并且确定在相应的子帧中是否已向移动终端分配PUSCH(1002)。如果还没有向移动终端分配PUSCH，则基站在本PUCCH上接收UCI(1003)。否则，在已向移动终端分配PUSCH的情况下，基站选择特定PUSCH(1004)。和在移动终端中一样，通过使用第一到第三方法中的至少一个来选择该特定PUSCH。接下来，基站根据关于该特定PUSCH的信息和UCI而利用公式(1)到(4)来计算Q值(1005)。接下来，基站从该特定PUSCH提取和Q一样多的UCI(1006)。最后，基站对所提取的UCI(编码的UCI位)执行信道解码以获取UCI(1007)。

图14是示出用于执行图12的UCI发送方法的移动终端的配置的方框图。

如图14所示，移动终端包括多个信道编码器1101和1103、UCI发送控制器1103、多个切换器1104和1105、多个PUSCH发送单元1111和1112。第一PUSCH发送单元1111包括复用器1106、交织器1108和PUSCH发送器1110；而第M PUSCH发送单元1113包括复用器1107、交织器1109和PUSCH发送器1112。该移动终端支持M个PUSCH。

信道编码器1101和1102对各种类型的UCI执行信道编码。UCI发送控制器1103向信道编码器1101和1102提供要输出的编码位的长度，这是因为编码位的数量根据PUSCH的频谱效率而变化。UCI发送控制器1103根据上面所述的过程来选择特定PUSCH，根据该特定PUSCH的频谱效率来确定Q值，并且输出该Q值到信道编码器1101和1102。

每一PUSCH发送单元1111和1113包括复用器、交织器和PUSCH发送器。复用器1106和1107复用该UCI的CQI信息和数据，交织器1108和1109将ACK/NACK信息或RI信息与复用器1106和1107的输出进行交织。在本发明的第二实施例中，UCI仅仅在特定PUSCH上与数据复用，并因而需要切换器1104和1105。一旦选择了特定PUSCH，则UCI发送控制器1103控制切换器1104和1105来仅仅在发送了特定PUSCH时才输出信道编码的UCI。例如，如果确定在载波1上发送了UCI(即载波1被选择作为特定载波)，则在UCI发送控制器1103的控制下切换该切换器1104和1105到PUSCH发送单元1111，由此复用器1106复用由信道编码器1101输出的UCI的CQI信息和要在该特定PUSCH上发送的数据，交织器1108交织由信道编码器1102输出的UCI的ACK/NACK信息或RI信息与复用器1106的输出。结果，PUSCH发送单元1111的PUSCH发送器1110发送数据以及UCI，而PUSCH发送单元1113的PUSCH发送器1112仅发送数据。

图15是示出用于执行图13的UCI接收方法的基站的配置的方框图。

如图15所示，基站包括多个信道解码器1201和1202、多个组合器1203和1204、多个PUSCH接收单元1212和1213以及UCI接收控制器1207。第一PUSCH接收单元1212包括去复用器1205、去交织器1208和PUSCH接收器1210；第M PUSCH接收单元1213包括去复用器1206、去交织器1209和PUSCH接收器1211。

根据PUSCH的数量(即根据聚合的载波的数量)来确定基站的PUCCH接收单元的数量。每一PUSCH接收单元1212和1213包括PUSCH接收器、去交织器和去复用器。去复用器对接收的信号执行去复用以提取CQI信息，而去交织器对经去复用的信号执行去交织以提取ACK/NACK信息或RI信息。UCI接收控制器1207计算Q值并且将计算得到的Q值提供到PUSCH接收单元1212和1213。此时，该Q值被提供给负责处理特定PUSCH的PUSCH接收单元1212和1213中的一个的复用器和去交织器。也就是说，UCI接收控制器1207检查特定PUSCH并且向负责该特定PUSCH的PUSCH接收单元提供该Q值。

如上所述，本发明的UCI发送/接收方法及装置能够在支持多载波传输的系统中有效率地确定在PUSCH上的用于传输UCI的资源，由此提高在PUSCH上传输的UCI的可靠性，而不影响PUSCH的数据传输性能。

虽然上面详细描述了本发明的示范性实施例，但是本领域技术人员应当清楚地理解：可以出现在此示教的本发明基本构思的多种变化和/或修改，并且这些变化和/或修改仍然落在由所附权利要求定义的本发明的精神和范围之内。

Claims (17)

1.一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)发送方法，包括：

确定在用于发送数据的相应子帧中是否已经分配PUSCH，如果已经分配PUSCH，则：

参照可用的UCI位的数量来信道编码UCI，包括：

计算每一PUSCH的位数；

计算所有PUSCH的位数之和；并且

对UCI执行信道编码以输出等于所有PUSCH的位数之和的数量的编码位；

将经信道编码的UCI位划分到多个物理上行链路共享信道(PUSCH)中；并且

在各个PUSCH上发送与数据复用的UCI。

2.如权利要求1所述的UCI发送方法，其中，所述UCI包括信道质量指示符(CQI)信息、确认/否认(ACK/NACK)信息和等级指示符(RI)信息。

3.如权利要求2所述的UCI发送方法，其中，发送UCI的步骤包括：

将所述CQI信息与数据复用；

将所述ACK/NACK信息或RI信息与经复用的CQI信息和数据交织；并且

在PUSCH上发送经交织的数据和UCI。

4.如权利要求3所述的UCI发送方法，还包括：

确定是否已分配PUSCH；并且

如果还没有分配PUSCH，则在物理上行链路控制信道(PUCCH)上发送UCI。

5.一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)发送装置，包括：

发送控制器，其计算要发送的UCI的位数；

至少一个信道编码器，用于在所述发送控制器的控制下，对UCI执行信道编码；

至少一个划分器，其为多个物理上行链路共享信道(PUSCH)划分经信道编码的UCI；和

至少一个PUSCH发送单元，其和载波的数量一样多，用于将经划分得到的UCI与数据进行复用并且在PUSCH上发送复用的UCI和数据。

6.如权利要求5所述的UCI发送装置，其中，所述UCI包括信道质量指示符(CQI)信息、确认/否认(ACK/NACK)信息和等级指示符(RI)信息，所述至少一个信道编码器包括：

第一信道编码器，其对CQI信息执行信道编码，和

第二信道编码器，其对所述ACK/NACK信息或RI信息执行信道编码，以及

至少一个划分器，包括：

第一划分器，其为各个载波划分由所述第一信道编码器输出的CQI信息，和

第二划分器，其为各个载波划分由所述第二信道编码器输出的ACK/NACK信息或RI信息。

7.如权利要求6所述的UCI发送装置，其中，每一PUSCH发送单元包括：

复用器，其将由所述第一划分器输入的CQI信息与分组数据进行复用；

交织器，其将由所述第二划分器输入的ACK/NACK信息或RI信息与所述复用器的输出进行交织；和

PUSCH发送器，其在相应的PUSCH上发送所述交织器的输出。

8.一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)接收方法，包括：

确定在相应的子帧中是否已向移动终端分配PUSCH，如果已向移动终端分配了PUSCH，则：

计算每一物理上行链路共享信道(PUSCH)的UCI位的数量Q_k；

从各个PUSCH提取对应于Q_k的编码的UCI位；和

从编码的UCI位的组合解码UCI。

9.如权利要求8所述的UCI接收方法，其中，所述UCI包括信道质量指示符(CQI)信息、确认/否认(ACK/NACK)信息和等级指示符(RI)信息。

10.如权利要求9所述的UCI接收方法，其中，提取编码的UCI位的步骤包括：

接收携带数据和UCI的PUSCH；

通过在所述PUSCH上进行去交织来获取ACK/NACK信息或RI信息；并且

通过去复用经去交织的PUSCH来获取数据和CQI信息。

11.一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)接收装置，包括：

UCI接收控制器，其计算每一PUSCH的UCI位的数量Q_k；

至少一个PUSCH接收单元，其与载波的数量一样多，并且在UCI接收控制器的控制下提取每一PUSCH的与Q_k对应的编码的UCI位；

至少一个组合器，其组合从各个PUSCH提取的编码的UCI位；和

至少一个信道解码器，其对组合的编码UCI位执行解码以恢复UCI。

12.如权利要求11所述的UCI接收装置，其中每一PUSCH接收单元包括：

PUSCH接收器，其接收在相应的PUSCH上的信号；

去交织器，其在UCI接收控制器的控制下去交织PUSCH接收器的输出以提取确认/否认(ACK/NACK)信息或等级指示符(RI)信息；和

去复用器，其去复用所述去交织器的输出以提取信道质量指示符(CQI)信息和数据。

13.如权利要求12所述的UCI接收装置，其中，至少一个组合器包括：

第一组合器，其组合由至少一个PUSCH接收单元输出的CQI信息位；

和

第二组合器，其组合由所述去交织器输出的经编码的ACK/NACK信息位或经编码的RI信息位，

所述信道解码器包括：

第一信道解码器，其解码所述第一组合器的输出以提取CQI信息；

和

第二信道解码器，其解码所述第二组合器的输出以提取ACK/NACK信息或RI信息。

14.一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)发送方法，包括：

确定在用于发送数据的相应子帧中是否已经分配PUSCH，如果已经分配PUSCH，则：

选择特定的物理上行链路共享信道(PUSCH)以发送UCI；

参照可用UCI位的数量来信道编码UCI，包括：

计算每一PUSCH的位数；

计算所有PUSCH的位数之和；并且

对UCI执行信道编码以输出等于所有PUSCH的位数之和的数量的编码位；

将经信道编码的UCI分配到所述特定PUSCH；并且

发送携带与数据复用的UCI的特定PUSCH以及仅携带数据的其他PUSCH。

15.一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)发送装置，包括：

发送控制器，其选择特定的物理上行链路共享信道(PUSCH)和每一UCI的位数；

至少一个信道编码器，在所述发送控制器的控制下，对所述UCI执行信道编码；

至少一个切换器，在所述发送控制器的控制下，向所述特定PUSCH提供经信道编码的UCI；

至少一个PUSCH发送单元，其与载波的数量一样多，用于将所述UCI与要在所述特定PUSCH上携带的数据复用，并且发送携带该UCI和数据的特定PUSCH和仅携带数据的其它PUSCH。

16.一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)接收方法，包括：

确定在相应的子帧中是否已向移动终端分配PUSCH，如果已向移动终端分配了PUSCH，则：

选择特定的PUSCH；

计算由所述特定PUSCH携带的编码的UCI位的数量Q_k；

从所述特定PUSCH提取对应于Q_k的编码的UCI位；并且

解码所述编码的UCI位以恢复原始的CQI。

17.一种在支持多载波传输的无线通信系统中的上行链路控制信息(UCI)接收装置，包括：

UCI接收控制器，其选择特定的物理上行链路共享信道(PUSCH)并且计算在所述特定PUSCH上发送的UCI位的数量Q_k；

至少一个PUSCH接收单元，其与载波的数量一样多，并且在所述UCI接收控制器的控制下，所述至少一个PUSCH接收单元中的一个从所述特定PUSCH提取对应于Q_k的UCI位，其它PUSCH接收单元仅仅提取数据；

至少一个组合器，其组合从所述特定PUSCH提取的UCI位；和

至少一个解码器，其解码所组合的UCI位以恢复原始的CQI。