CN102301616B

CN102301616B - 在mimo无线通信系统中分配用于传送上行链路信号的资源的方法及其装置

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Publication number: CN102301616B
Application number: CN201080006285.XA
Authority: CN
Inventors: 金奉会; 李大远; 鲁俞真; 姜秉祐; 徐东延; 卢东昱
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2009-02-01
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2030-02-01
Also published as: WO2010087666A3; US9295035B2; US20150071048A1; CA2749669C; WO2010087666A2; CN102301616A; US20120014242A1; MX2011006776A; US20150071049A1; EP2384554B1; KR101632216B1; KR20100089029A; US8913477B2; CA2749669A1; EP2384554A4; US8971166B1; EP2384554A2; US20140185425A1; US20160142116A1; US8699314B2

Abstract

公开了一种在多输入多输出(MIMO)无线通信系统中分配用于传送信号的资源的方法。该方法包括将与第一单载波频分多址(SC-FDMA)符号相对应的多个空间资源中的一个或多个空间资源分配给第一传输块，将与第一SC-FDMA符号相对应的多个空间资源中的一个或多个其它空间资源分配给第二传输块，和将与第二SC-FDMA符号相对应的空间资源分配给第一传输块和第二传输块。

Description

在MIMO无线通信系统中分配用于传送上行链路信号的资源的方法及其装置

技术领域

本发明涉及无线通信系统，尤其是，涉及在多输入多输出(MIMO)无线通信系统中分配用于传送上行链路信号的资源的方法及其装置。

背景技术

在多输入多输出(MIMO)中，使用多个发射天线和多个接收天线。通过这种方法，可以改善数据传输/接收效率。也就是说，由于在无线通信系统的发射机或者接收机中使用多个天线，容量可以提高，并且性能可以改善。在下文中，MIMO也可以被称作“多天线”。

在MIMO技术中，单个天线路径不用于接收一个消息。而是，在MIMO技术中，经由若干个天线接收的数据段被收集和合并，以便完成数据。如果使用MIMO技术，可以在具有特定大小的小区范围内改善数据传送速率，或者可以提高系统覆盖范围，同时确保特定的数据传送速率。此外，这种技术可以在移动通信终端、转发器等等中广泛地使用。按照MIMO技术，有可能克服在使用单个天线的传统移动通信的传输量方面的限制。

常规多天线(MIMO)通信系统的结构在图1中示出。在发射机中提供N_T个发射天线，并且在接收机中提供N_R个接收天线。如果在发射机和接收机两者中使用多个天线，与仅在发射机或者接收机中的一个中使用多个天线的情形相比较，理论的信道传输容量提高。信道传输容量的提高与天线的数目成正比例。因此，传送速率被改善，并且频率效率被改善。如果在使用一个天线的情形下最大传送速率是R₀，则在使用多个天线的情形下，传送速率理论上可以提高通过将R₀乘以速率提高比R_i而获得的值。在这里，R_i是两个值N_T和N_R中较小的。

例如，在使用四个发射天线和四个接收天线的MIMO通信系统中，理论上可以获得单个天线系统四倍的传送速率。在二十世纪九十年代中期证明MIMO系统的理论容量提高之后，迄今为止已经积极地对实质上改善数据传送速率的各种技术进行了研究。在它们之中，某些技术已经被应用于第三代移动通信和下一代无线局域网(LAN)的各种无线通信标准。

MIMO技术可以被分成使用通过各种信道路径的相同符号来提高传输可靠性的空间分集方案，和使用多个发射天线来传送多个不同的数据符号以便改善传送速率的空间多路复用方案。此外，这些方案被适当地合并以便获得各自的优点。

与MIMO技术相关地，已经积极地实施各种研究，诸如在各种信道环境和多址接入环境下与MIMO通信能力计算有关的信息理论，有关无线电信道测量和MIMO系统的模型推导的研究，和用于改善传送速率和改善传输可靠性的空时信号处理技术。

发明内容

技术问题

设计为解决问题的本发明的目的在于一种在多输入多输出(MIMO)无线通信系统中分配用于传送上行链路信号的资源的方法及其装置。

技术方案

本发明的目的可以通过提供一种在多输入多输出(MIMO)无线通信系统中分配用于使终端能够传送信号的资源的方法来实现，该方法包括：将与第一单载波频分多址(SC-FDMA)符号相对应的多个空间资源中的一个或多个空间资源分配给第一传输块；将与第一SC-FDMA符号相对应的多个空间资源中的一个或多个其它空间资源分配给第二传输块；和将与第二SC-FDMA符号相对应的空间资源分配给第一传输块和第二传输块。

该一个或多个空间资源可以包括第一空间资源和第二空间资源，并且该一个或多个其它空间资源可以包括第三空间资源和第四空间资源。

该多个空间资源中的一个或多个空间资源的分配可以包括：将包括在第一空间资源中的第一频率资源和包括在第二空间资源中的第一频率资源分配给第一传输块，并且该多个空间资源中的一个或多个其它空间资源的分配可以包括：将包括在第三空间资源中的第一频率资源和包括在第四空间资源中的第一频率资源分配给第二传输块。

如果包括在特定单元的子帧中的所有第一频率资源被分配，则第一空间资源和第二空间资源的分配可以包括：将包括在第一空间资源中的第二频率资源和包括在第二空间资源中的第二频率资源分配给第一传输块，并且第三空间资源和第四空间资源的分配可以包括：将包括在第三空间资源中的第二频率资源和包括在第四空间资源中的第二频率资源分配给第二传输块。

当SC-FDMA符号的数目增加时，可以以预定数目的空间资源为单位移动分配给第一传输块和第二传输块的空间资源。预定数目的空间资源的单位可以是一个层或者两个层为单位。

在本发明的另一个方面中，在此处提供的是一种多输入多输出(MIMO)无线通信系统的终端装置，该终端装置包括：处理器，被配置为：将与第一单载波频分多址(SC-FDMA)符号相对应的多个空间资源中的一个或多个空间资源分配给第一传输块，将与第一SC-FDMA符号相对应的多个空间资源中的一个或多个其它空间资源分配给第二传输块，以及将与第二SC-FDMA符号相对应的空间资源分配给第一传输块和第二传输块；和传送模块，被配置为通过MIMO天线使用分配的资源来传送第一传输块和第二传输块。

如果第一空间资源和第二空间资源被分配给第一传输块，则该处理器可以将包括在第一空间资源中的第一频率资源和包括在第二空间资源中的第一频率资源分配给第一传输块，并且如果第三空间资源和第四空间资源被分配给第二传输块，该处理器可以将包括在第三空间资源中的第一频率资源和包括在第四空间资源中的第一频率资源分配给第二传输块。

在包括在特定单元的子帧中的所有第一频率资源被分配的情形下，如果第一空间资源和第二空间资源被分配给第一传输块，则该处理器可以将包括在第一空间资源中的第二频率资源和包括在第二空间资源中的第二频率资源分配给第一传输块，并且如果第三空间资源和第四空间资源被分配给第二传输块，该处理器可以将包括在第三空间资源中的第二频率资源和包括在第四空间资源中的第二频率资源分配给第二传输块。

当SC-FDMA符号的数目增加时，该处理器可以以预定数目的空间资源为单位移动分配给第一传输块和第二传输块的空间资源。该处理器可以以一个层或者两个层为单位执行移动。

有益效果

按照本发明的实施例，终端可以在MIMO无线通信系统中有效地向基站传送信号。

通过本发明实施例获得的效果不局限于以上描述的效果，并且从本发明实施例的详细说明中，其它的效果将被更加清楚地推导出来，并且被本领域技术人员所理解。

附图说明

所附附图被包括以提供对本发明进一步的理解，其举例说明本发明的实施例，并且与说明书一起起解释本发明原理的作用。

在附图中：

图1是示出常规多输入多输出(MIMO)通信系统的配置的示意图。

图2是示出在长期演进(LTE)系统中使用的无线电帧的结构的示意图。

图3是示出在LTE系统中使用的上行链路子帧的结构的示意图。

图4是举例说明对要在上行链路中发送的数据和控制信息进行多路复用的过程的示意图。

图5是举例说明对编码后的码块的信息部分和奇偶校验部分进行分割以便执行速率匹配的方法的流程图。

图6是举例说明在常规无线通信系统中在终端处传送上行链路信号的信号处理过程的示意图。

图7是举例说明在MIMO无线通信系统中用于传送作为上行链路信号的数据的、码字、层和天线之间的映射关系的示意图。

图8是举例说明将码字映射给层的各种方法的示意图。

图9是示出在发射天线的数目是两个并且使用单码字方案的情形下，按照本发明一个实施例分配资源给上行链路信号的方法的例子的示意图。

图10是示出在发射天线的数目是两个并且使用多码字方案的情形下，按照本发明一个实施例分配资源给上行链路信号的方法的例子的示意图。

图11是示出在发射天线的数目是两个并且使用多码字方案的情形下，按照本发明一个实施例分配资源给上行链路信号的另一个方法的例子的示意图。

图12A和12B是示出在发射天线的数目是四个并且使用单码字方案的情形下，按照本发明一个实施例分配资源给上行链路信号的方法的例子的示意图。

图13是示出在发射天线的数目是四个并且使用多码字方案的情形下，按照本发明一个实施例分配资源给上行链路信号的方法的例子的示意图。

图14是示出在两个传输块中的每一个被分割为三个码块、被编码并被以秩4传送的情形下，按照本发明一个实施例的资源分配方法的例子的示意图。

图15是示出在两个传输块中的每一个被分割为三个码块、被编码并被以秩4传送的情形下，资源分配方法的另一个例子的示意图。

图16是使用多个发射/接收天线的系统的数据处理的概念图。

图17是示出按照本发明一个实施例在MIMO系统中用于在上行链路中传送数据流的空间分布的示意图。

图18是示出按照本发明一个实施例的终端装置的配置的示意图。

具体实施方式

在下文中将参考所附附图描述本发明的优选实施例。应该明白，与所附附图一起公开的详细说明意欲描述本发明的示范实施例，并且不意欲描述可以经由其来实现本发明的唯一实施例。在下文中，详细说明包括详细内容以提供本发明的完全理解。但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，无需该详细内容可以实现本发明。例如，虽然在移动通信系统是3GPP LTE系统的假设之下进行以下的详细说明，但通过排除3GPP LTE的独特项目，其也适用于其他规定的移动通信系统。

在某些情况下，公知的结构和设备被省略，以避免掩盖本发明的构思，并且该结构和设备的重要功能被以方框图形式示出。贯穿附图相同的附图标记将用于指代相同的或者类似的部分。

在以下的描述中，假设终端是用于移动或者固定用户端设备，诸如用户设备(UE)、移动站(MS)等等的一般术语。此外，假设基站是用于与终端通信的网络端的任何节点，诸如节点B、e节点B(eNodeB)等等的一般名称。此外，在本发明中，可以注意到，传输块和码字具有相同的含义。

参考图2，该无线电帧具有10ms(327200·T_S)的长度，并且包括具有相同大小的10个子帧。该子帧中的每个具有1ms的长度，并且包括两个时隙。该时隙中的每个具有0.5ms(15360·T_S)的长度。T_S表示采样时间，并且由T_S＝1/(15kHz×2048)＝3.2552×10^-8(大约33ns)表示。每个时隙在时域中包括多个正交频分多路复用(OFDM)符号，并且在频域中包括多个资源块(RB)。在LTE系统中，一个RB包括12个子载波×7(6)OFDM符号。传输时间间隔(TTI)(其是用于数据传输的单位时间)可以以一个或多个子帧为单位来确定。该无线电帧的结构仅仅是示范性的，并且包括在无线电帧中子帧的数目，包括在子帧中时隙的数目，或者包括在时隙中OFDM符号的数目可以不同地改变。

图3是示出在LTE系统中使用的上行链路子帧的结构的示意图。

参考图3，具有1ms长度的子帧300(其是LTE上行链路传输的基本单位)包括具有0.5ms长度的两个时隙301。在正常循环前缀(CP)的长度的情况下，每个时隙包括7个符号302和对应于一个单载波频分多址(SC-FDMA)符号的一个符号。RB 303是对应于频域中的12个子载波和时域中的一个时隙的资源分配单元。LTE系统的上行链路子帧的结构大略地被分成数据区304和控制区305。数据区指的是用于数据传输，诸如传送给每个终端的语音或者分组的一系列通信资源，并且其对应于在子帧内除去控制区的其余资源。控制区指的是用于从每个终端传送下行链路信道质量报告、下行链路信号的接收ACK/NACK、上行链路调度请求等等的一系列通信资源。

图4是举例说明对要在上行链路中发送的数据和控制信息进行多路复的过程的示意图。

如图4所示，在数据与控制信息多路复用时，传输块(TB)循环冗余校验(CRC)被附加到TB以在上行链路中传送(S401)，按照TB的大小TB被分割为若干个码块(CB)(S402)，并且CB CRC被附加到若干个CB中的每个(S403)。结果值经历信道编码(S404)。此外，信道编码的数据经历速率匹配(S405)，CB被级联(S406)，并且级联的CB被与控制信号多路复用(S407)。

同时，CRC被附加到信道质量信息(CQI)/预编码矩阵索引(PMI)(S408)，并且与数据分离地，CQI/PMI经历信道编码(S409)。信道编码的CQI/PMI经历速率匹配(S410)，并且与数据多路复用(407)。

此外，与数据分离地，秩指示符(RI)经历信道编码(S411)。信道编码的RI经历速率匹配(S412)，并且与数据多路复用(S407)。

多路复用的数据、CQI/PMI和RI经历信道交织(S413)。

与数据、CQI/PMI和RI分离地，ACK/NACK信息经历信道编码(S414)。ACK/NACK信息通过打孔(puncture)过程被插入交织的信号的一部分中，并且ACK/NACK信息插入其中的交织的信号被映射到物理资源(S415)，并且经历用于上行链路传输的信号处理。

同时，在移动通信系统中，为了可靠的传输，发射机执行信道编码。在这种情况下，接收机使用前向纠错码对于从发射机传送的信息执行编码，并且传送编码的信息，以便纠正在信道中出现的信号错误。接收机解调接收的信号，并且对前向纠错码执行解码过程，以便恢复传送的信息。接收机在解码过程中纠正在信道中出现的接收信号的错误。

可以使用各种类型的前向纠错码，但是，在本发明中，例如，将描述turbo码。turbo编码器包括递归系统卷积(RSC)编码器和交织器。众所周知，当输入数据块的大小增大时，turbo编码器的性能提高。在实际的无线通信系统中，为了实施方便起见，具有预定大小或更大的数据块被分割为若干个小的数据块，并且执行编码。分割的小数据块被称作码块。码块通常具有相同的大小，但是，由于交织器的大小限制，一个码块可能具有不同于另一个码块的大小。当一个数据块被分成两个或更多个码块的时候，CRC可以被添加到每个码块以用于错误检测。

RSC编码器按照交织器的预定大小，也就是说，以码块为单位，执行前向纠错编码过程。然后，交织器执行交织，以便减小在信号经由无线电信道传输时发生的突发错误的影响。然后，信号被以映射到无线电资源的状态而传送。

由于用于实际传输的无线电资源量是恒定的，所以编码的码块将经历速率匹配。通常，速率匹配包括打孔或者重复。速率匹配可以以编码的码块为单位执行。作为另一个方法，编码的码块可以被分割为信息(系统数据)部分和奇偶校验比特部分，并且分割的部分可以单独地经历速率匹配。图5是举例说明对编码的码块的信息部分和奇偶校验部分进行分割以便执行速率匹配方法的流程图。在图5中，假设编码速率是1/3。

对于上行链路信号传输，终端的加扰模块601可以使用终端特定的加扰信号对传送的信号进行加扰。加扰的信号被输入给调制映射器602，以便按照传送的信号的类型和/或信道状态，使用二相相移键控(BPSK)、四相相移键控(QPSK)或者16正交调幅(16QAM)方案被调制为复数符号。此后，调制的复数符号被对应于DFT扩展的变换预编码器603扩展，以便被输入给资源元素映射器604。该资源元素映射器604可以将复数符号映射到时间-频率资源元素供实际传输使用。处理后的信号可以输入给SC-FDMA信号发生器605，并且可以经由天线传送给基站。

图7是举例说明在MIMO无线通信系统中用于传送作为上行链路信号的数据的、码字、层和天线之间映射关系的示意图。

参考图7，在数据信息和传输符号之间存在复杂的映射关系。媒体访问控制(MAC)层将N_C个TB作为数据信息传送给物理层。在物理层中，TB通过信道编码过程被转换成码字，并且经历速率匹配过程，诸如打孔或者重复过程。信道编码过程是由信道编码器，诸如turbo编码器或者尾比特卷积编码器(tail bit convolution encoder)执行的。

在执行信道编码过程和速率匹配过程之后，N_C个码字被映射到N_L个层。层指的是使用MIMO技术所传送的不同信息，并且层的数目不大于秩，秩是不同的可发送信息的最大数目。这可以由层的#≤秩(H)≤min(N_T，N_R)来表达。在这里，H表示信道矩阵，N_T表示发射天线的数目，并且N_R表示接收天线的数目。

与正交频分多址(OFDMA)传输方案(其是常规下行链路传输方案)不同，使用SC-FDMA方案传送的上行链路信号相对于每个层经历离散傅里叶变换(DFT)过程，以使得通过部分地抵消快速傅里叶逆变换(IFFT)过程的影响，传送的信号具有单载波特征。在各个层中经历DFT过程的信号被乘以预编码矩阵，被映射到N_T个发射天线，经历IFFT过程，并且被传送给基站。

图8是举例说明将码字映射到层的各种方法的示意图。

参考图8，存在将码字映射到层的各种方法。当执行MIMO传输的时候，发射机将按照层确定码字的数目。通过参考不同的数据序列的数目和信道的秩来确定码字和层的数目。发射机需要适当地将码字映射到层。

在本发明中，提出了在MIMO系统中有效地传送上行链路信号的方法。尤其是，在本发明中，假设在MIMO系统中，使用SC-FDMA方案传送上行链路信号。

供参考，在图9至14中，X轴的数据采样索引表示用于指示在SC-FDMA系统中输入给DFT的数据采样(调制值)的顺序的索引，并且Y轴表示用于指示SC-FDMA符号的顺序的索引。假设采样索引从每层的左侧到右侧增大，并且SC-FDMA符号索引从上面到下面增大。在块中的数字表示编码的码块的比特向量的顺序，或者相应调制值的顺序。

在下文中，将描述在发射天线的数目是2或者4的情形下，在MIMO无线通信系统中分配用于传送上行链路信号的资源的方法。以下的资源分配方法仅仅是示范性的，并且其它实施例是可能的。

<发射天线的数目是2的情形>

图9是示出在发射天线的数目是两个并且使用单码字方案的情形下，按照本发明一个实施例分配资源给上行链路信号的方法的例子的示意图。尤其是，图9示出一个TB被分割为三个码块，并且码块被编码并以秩2传送的情形。

首先，图9(a)示出使用空间域的资源和频域的资源，然后使用时域的资源来传送编码的码块的方案。参考图9(a)，在一个频域的资源中空间域的所有资源被使用，并且下一个频域的资源被使用。在这个方案中，在时域中区别码块。

图9(b)示出在一个空间域的资源中使用时域的资源、然后使用频域的资源的方案。在传送一个码块之后剩余的空间域被用于下一个码块的传输。此外，在一个空间域的所有资源被使用之后，下一个空间域的资源被使用。在一个空间域内使用频率区别码块。如果码块的数目是偶数，一个码块不使用两个空间域的资源。但是，如果码块的数目是奇数，至少一个码块使用两个空间域的资源。

图9(c)示出一种方案，在其中一个码块首先在一个空间域中使用时域的资源，在下一个空间域中使用时域的资源，以及使用频域的资源。此外，图9(d)示出一种方案，在其中一个码块以空间域、时域、频域的顺序，在使用空间域的资源和时域的资源之后使用频域的资源。在图9(c)和9(d)中，在一个空间域内使用频率区别码块。

图10是示出在发射天线的数目是两个并且使用多码字方案的情形下，按照本发明一个实施例分配资源给上行链路信号的方法的例子的示意图。尤其是，图10示出两个TB被分别分割为三个码块和两个码块，并且码块被编码并以秩2传送的情形。也就是说，在图10中，CB1、CB2和CB3是从一个TB中分割的码块，并且CB4和CB5是从另一个TB分割的码块。

首先，图10(a)示出一种方案，在其中使用空间域的资源传送TB，并且从每个TB分割的码块被使用频域的资源传送，然后被使用时域的资源传送，也就是说，示出一种方案，在其中使用不同的空间资源传送TB，包括在一个时域的资源中的所有频域资源被使用，然后下一个时域的资源被使用。按照图10(a)的方案，在空间域中区别TB，并且在时域中区别对应于每个TB的码块。

图10(b)示出使用空间域的资源传送TB，从每个TB中分割的码块被使用时域的资源传送，然后使用频域的资源传送的情形。按照图10(b)的方案，在空间域中区别TB，并且在频域中区别对应于每个TB的码块。

图11是示出在发射天线的数目是两个并且使用多码字方案的情形下，按照本发明一个实施例分配资源给上行链路信号的另一个方法的例子的示意图。尤其是，图11示出两个TB中的每个被分割为两个码块，并且码块被以码块为单位编码，而且被以秩2传送的情形。也就是说，在图11中，CB1和CB2是从一个TB中分割的码块，并且CB3和CB4是从另一个TB中分割的码块。

尤其是，图11示出以时域、频域的顺序分配时域的资源和频域的资源，并且当时域的资源的索引增大时，空间域的资源被移动的情形。图11(b)示出以两个SC-FDMA符号为单位分配时域的资源的情形。

参考图11，在空间域中均匀分布码块以便获得分集增益。从一个符号来看，由于从一个TB分割的码块存在于一个层中，可以使用用于消除经由另一层接收的信号的干扰消除方案来改善接收性能。

<发射天线的数目是4的情形>

图12A和12B是示出在发射天线的数目是4并且单码字方案被使用的情形下，按照本发明一个实施例的分配资源给上行链路信号的方法的例子的示意图。尤其是，图12A和12B示出一个TB被分割为三个码块，并且码块被编码并以秩4传送的情形。

首先，图12A(a)示出在使用空间域的资源和频域的资源传送编码的码块之后，使用时域的资源的方案。参考图12A(a)，在一个频域的资源中空间域的所有资源被使用，并且然后使用下一个频域的资源。在这个方案中，在时域中区别码块。

图12A(b)示出使用时域的资源、然后使用频域的资源的方案。在传送一个码块之后剩余的空间域被用于下一个码块的传输。此外，在一个空间域的所有资源被使用之后，下一个空间域的资源被使用。在一个空间域内使用频率区别码块。

图12B(a)示出一种方案，在其中一个码块以空间域、时域、频域的顺序，在使用空间域的资源和时域的资源之后，使用频域的资源。此外，图12B(b)示出一种方案，在其中一个码块首先在一个空间域中使用时域的资源，在下一个空间域中使用时域的资源，并且然后使用频域的资源。在图12B(a)和12B(b)中，在一个空间域内使用频率区别码块。

在下文中，将描述发射天线的数目是4个并且使用多码字方案的情形。在这种情况下，按照发射天线的数目和TB的数目是否相等给出描述。

图13是示出在发射天线的数目是四个并且使用多码字方案的情形下，按照本发明一个实施例分配资源给上行链路信号的方法的例子的示意图。尤其是，图13示出TB的数目是四个的情形，四个等于发射天线的数目。因为使用一个层传送一个TB，所以不使用不同的层传送从一个TB分割的码块。

在图13中，假设四个TB被分别分割为三个码块、两个码块、一个码块，和两个码块，并且被以秩4传送。也就是说，在图13中，CB1、CB2和CB3是从第一TB分割的码块，CB4和CB5是从第二TB分割的码块，CB6是从第三TB分割的码块，CB7和CB8是从第四TB分割的码块。

在图13(a)中，使用各个层所传送的码块被使用时域的资源传送，然后被使用频域的资源传送。

接下来，将描述发射天线的数目和TB的数目不同的情形。

在发射天线的数目和TB的数目不同的情形下，像单码字方案中一样，从一个TB分割的码块被以映射到若干个层的状态而传送。在本发明中，考虑两个TB被映射到最多四个层的情形。

第一，作为使用一个层的传送，可以使用与图10(a)或者10(b)所示的一个层相对应的资源分配方法来传送TB。

第二，作为使用两个层的传送，可以使用在图9中示出的资源分配方法来传送一个TB并且可以传送分割的码块，或者可以使用在图10中示出的资源分配方法来传送两个TB并且传送从每个TB分割的码块。

第三，作为使用三个层的传送，假设两个TB被传送。像使用一个层的传送一样，可以使用与图10(a)或者10(b)所示的一个层相对应的资源分配方法来传送一个TB，并且可以使用在图9中示出的资源分配方法来传送另一个TB。

第四，作为使用四个层的传送，假设两个TB被传送。可以使用在图9中示出的资源分配方法来传送从每个TB分割的码块。

图14是示出在两个TB中的每个被分割为三个码块、被编码并以秩4传送的情形下，按照本发明一个实施例的资源分配方法的例子的示意图。尤其是，在图14中，CB1、CB2和CB3表示从TB1分割的码块，CB4、CB5和CB6表示从TB2分割的码块。

首先，图14(a)示出以符号为单位交替地使用空间域的资源的方案。在使用N个层传送一个TB的情形下，对其分配了一个TB的空间域的资源被以N个层为单位而移动，并且被在下一个传输符号中传送。也就是说，从一个TB分割的CB1、CB2和CB3在图14(a)的第一符号中使用层1和层2来传送，但是被移动并在第二符号中使用层3和层4来传送。

图14(b)示出以符号为单位交替地使用空间域的资源的方案，其中虽然使用N个层传送一个TB，但以一个层为单位交替地使用空间域的资源。如可以从图14(b)看到的，从一个TB分割的CB1、CB2和CB3在第一符号中被使用层1和层2来传送，但是被移动并在第二符号中使用层2和层4来传送。在这种情况下，码块被均匀分布在整个空间域上，以便获得分集增益。

图15是示出在两个TB中的每个被分割为三个码块、被编码并以秩4传送的情形下，资源分配方法的另一个例子的示意图。

图15(a)示出以符号为单位交替地使用空间域的资源的方案，其中以两个层为单位来移动一个TB，以便在传输时使用空间域的资源。图15(b)示出以一个层为单位来移动一个TB，以便在传输时使用空间域的资源的情形。

按照在图14和15中示出的资源分配方法，从一个传输符号来看，由于仅仅从一个TB分割的码块存在于一个层中，所以可以使用用于消除经由另一层接收的信号的干扰消除方案来提高接收性能。

如上所述，在上行链路信号的传输中可以在DFT之前或者在IFFT之后执行层单位的移动。更优选地，层单位的移动可以在DFT之前执行。

在按照本发明实施例的MIMO系统中用于传送上行链路信号的资源分配方法如上所述。在当前的LTE标准文档中，分配资源给上行链路信号的方法被描述为分配资源给下行链路信号的方法的扩展。也就是说，优选地，在传送上行链路信号的情形下，通过优先地使用时域的资源来传送信号。但是，通过优先地使用频域的资源来传送信号的方法也被描述。这将描述如下。

如果可以使用调度的资源来传送的调制符号的数目是H，则可以使用调度的资源来传送的比特数D变为H·log₂Q。在这里，Q表示调制阶数。例如，在BSPK的情况下Q是2，在QPSK的情况下Q是4，并且在16QAM的情况下Q是16。调制符号经过信道交织器以便被映射到实际的传输单元(例如，资源元素(RE))。

假设信道交织器的列的数目是符号的数目N_symb，该符号用于传送包括在特定时间传输单元中的数据。例如，如果14个符号存在于1ms的传输单元中，并且两个符号被用作用于信道估计的参考符号，则信道交织器的列的数目C变为12，其等于除去了参考符号的数目的数据符号的数目。

此外，因为信道交织器以调制符号为单位执行交织，所以如果使用调制阶数Q，则以log₂Q比特为单位执行处理，如等式1所表示的。

等式1

y_{0} = {[q_{0}, \cdot \cdot \cdot, q_{\log_{2} Q - 1}]}^{T},

y_{1} = {[q_{\log_{2} Q}, \cdot \cdot \cdot, q_{2 \log_{2} Q - 1}]}^{T}, \cdot \cdot \cdot,

y_{k} = {[q_{k \cdot \log_{2} Q}, \cdot \cdot \cdot, q_{(k + 1) \cdot \log_{2} Q - 1}]}^{T}

在等式2中，q_j表示编码的比特。

此时，信道交织器的行数R变为此时，如果则信道交织器可以由等式2表示。

等式2

在这里，g_k表示向量，该向量指示形成一个调制符号的编码的比特流。通过等式2，信道交织器的输入数据被逐行写入并逐列读取。

也就是说，相对于输入数据y_k，获得

g_{k} = y_{k} = {[q_{k \log_{2} Q}, \cdot \cdot \cdot, q_{(k + 1) \cdot \log_{2} Q - 1}]}^{T},

并且输出变为y₀，y_C，…，y_(R′-1)·C，y₁，…，y_R′·C-2，y_R′·C-1。

从编码的比特流来看，在通过信道交织器之后符号被映射到时域和频域的资源的时候，如果从频域的资源顺序地执行映射，则会获得从时域的资源执行映射的效果。因为信道交织器的总的大小是调制符号的数目，其对应于时域的资源和频域的资源的乘积，所以行方向指示时间方向，并且一行指示在一个符号中频域的资源的数目，逐列执行读取以使得获得从时域的资源执行映射的效果。

但是，当在使用多个发射/接收天线的MIMO天线系统中使用多个空间层同时传送多个数据的时候，信道交织器将被重新地设计以用于有效的资源映射。

假设通过编码一个码字或者TB同时传送的数据流的数目是L。这对应于单码字方案的一个传输编码链(chain)，或者多码字方案的若干个编码链中的一个编码链。在这种情况下，如图16所示，除了时域和频域的资源之外，编码的比特流还需要被映射到空间域的资源。

图16是使用多个发射/接收天线的系统的数据处理的示意图。在图16中，空间分布过程用来在空间域的资源中分布调制的数据符号。

图17是示出按照本发明一个实施例在MIMO系统中用于在上行链路中传送数据流的空间分布的示意图。尤其是，图17示出使用两个层传送一个TB的空间分布的实施例。参考图17，传送的符号被首先在一个频域的资源中映射到空间域的资源，并且然后使用时域的资源。然后，使用相对于频域的资源相同的方法来执行映射。

本发明提出了信道交织器的结构，其中，当在使用若干个层来传送一个TB的数据流的情形下，使用在时间轴中填充频域的资源并且然后填充下一个频域的资源的映射方法的时候，在如图17所示的时间轴中码块被每次映射到若干个层一个符号，并且然后在时间轴中下一个频域的资源被填充。也就是说，提出了信道交织器的结构，其中，按照空间域的资源、时域的资源和频域的资源的顺序来执行映射。

首先，可以考虑调整输入比特流向量的大小的方法。

在用于传输一个TB的层的数目增加为L的情形下，调制符号可以被映射到其的资源的数目增加L倍。因此，如果可以使用一个层而传送的调制符号的数目是H，则可以使用L个层而传送的符号的数目变为H·L。如果独立的阶数(l＝1，…，L)被应用于每个层，则可用于使用调度的资源来传送一个TB的比特数D变为因此，因为输入给信道交织器的比特流的长度增加，所以如果输入数据的向量的大小增加为则与用于使用一个层执行传输的信道交织器相比较，资源可以被有效地映射而没有显著地改变配置。

交织器的列数C固定为N_symb，并且行数变为此时，如果输入给等式2的信道交织器的比特流向量可以被扩展为如等式3所表示的。等式2的信道交织器的结构可以无需改变地应用于MIMO系统。

等式3

y_{k} = {[q_{k \cdot \log_{2} Q_{1}}^{1}, \cdot \cdot \cdot, q_{(k + 1) \cdot \log_{2} Q_{1} - 1}^{1}, q_{k \cdot \log_{2} Q_{2}}^{2}, \cdot \cdot \cdot, q_{(k + 1) \cdot \log_{2} Q_{2} - 1}^{2}, \cdot \cdot \cdot, q_{k \cdot \log_{2} Q_{L}}^{L}, \cdot \cdot \cdot, q_{(k + 1) \cdot \log_{2} Q_{L} - 1}^{L}]}^{T}

在等式3中，表示使用第一层传送的编码的比特。也就是说，相对于输入数据y_k，获得g_k＝y_k，并且输出是y₀，y_C，…，y_(R′-1)·C，y₁，…，y_R′·C-2，y_R′·C-1。比特向量g_k变为L个调制符号，其每个由log₂Q₁(l＝1，…，L)比特组成。

也就是说，在图17中示出的映射方法可以甚至使用传统的信道交织器，通过调整输入比特流向量的大小来执行。

作为另一个实施例，在应用于所有层的调制阶数等于Q的情形下，输入向量变为等式4。

等式4

y_{k} = {[q_{k \cdot \log_{2} Q}^{1}, \cdot \cdot \cdot, q_{(k + 1) \cdot \log_{2} Q - 1}^{1}, q_{k \cdot \log_{2} Q}^{2}, \cdot \cdot \cdot, q_{(k + 1) \cdot \log_{2} Q - 1}^{2}, \cdot \cdot \cdot, q_{k \cdot \log_{2} Q}^{L}, \cdot \cdot \cdot, q_{(k + 1) \cdot \log_{2} Q - 1}^{L}]}^{T}

如果在所有层中使用相同的调制阶数，也就是说，Q₁＝Q₂＝…Q₁＝Q，则行数R是

\frac{D}{C} = \frac{HL \cdot \log_{2} Q}{C},

并且R′是

\frac{R}{L \cdot \log_{2} Q_{1}} = \frac{H}{C} .

接下来，可以考虑调整信道交织器的比特向量的数目的方法。

如果假设用于传送一个TB的层数是L，则信道交织器的列数是N_symb，并且调制阶数Q₁(l＝1，…，L)被应用于层，则行数R变为

\frac{D}{C} = \frac{H}{C} \cdot Σ_{l = 1}^{L} \log_{2} Q_{1} .

此时，如果定义则信道交织器可以由等式5表示。

等式5

在等式5中，g_k表示向量，该向量指示配置一个调制符号的比特流。如果等式6是使用第l层传送的比特流向量，则信道交织器的输入是并且输出是逐列执行的。

等式6

y_{k}^{l} = {[q_{k \cdot \log_{2} Q_{1}}^{l}, \cdot \cdot \cdot, q_{(k + 1) \cdot \log_{2} Q_{1} - 1}^{l}]}^{T} (l = 1, \cdot \cdot \cdot, L)

此时，信道交织器的输出变为

y_{0}^{1}, y_{0}^{2}, \cdot \cdot \cdot, y_{0}^{L}, y_{C}^{1}, y_{C}^{2}, \cdot \cdot \cdot, y_{C}^{L}, \cdot \cdot \cdot, y_{R^{'} C - 1}^{1}, y_{R^{'} C - 1}^{2}, \cdot \cdot \cdot, y_{R^{'} C - 1}^{L} .

也就是说，在图17中示出的映射方法可以通过调整信道交织器的比特向量的数目来执行。

同时，如果在所有层中使用相同的调制阶数，也就是说，Q₁＝Q₂＝…Q₁＝Q，则获得

R = \frac{D}{C} = \frac{HL \cdot \log_{2} Q}{C}

和

R^{'} = \frac{R}{L \cdot \log_{2} Q_{1}} = \frac{H}{C} .

以上的描述涉及一种当HARQ相关信息和控制信息，诸如CQI/PMI/RI没有一起传送的时候的映射方法。在用户数据与HARQ信息和CQI/PMI/RI信息一起传送的情形下，按照后续规则执行映射。假设CQI/PMI使用与用户数据相同的调制方案。首先，在RI信息被映射到信道交织器的特定位置之后，用户数据被映射到信道交织器的剩余位置，RI信息没有被映射到该剩余位置。最终，HARQ相关信息被映射到特定位置。此时，预先映射到HARQ相关信息的数据被打孔。RI信息和HARQ相关信息映射到的位置不相互重叠。

图18是示出按照本发明一个实施例的终端装置结构的示意图。

参考图18，终端装置1800包括处理器1810、存储器1820、RF模块1830、显示模块1840和用户接口模块1850。

示出终端装置1800是为了描述方便起见，并且某些模块可以被省略。终端装置1800可以进一步包括必要的模块。此外，在终端装置1800中，某些模块可以再分成子模块。处理器1810被配置为按照参考附图所描述的本发明的实施例来执行操作。

尤其是，处理器1810可以执行为多路复用控制信号和数据信号所必需的操作。对于处理器1810的详细操作，可以参考对图1至17的描述。

存储器1820连接到处理器1810，以便存储操作系统、应用程序、程序代码、数据等等。RF模块1830连接到处理器1810，以便执行用于将基带信号转换为RF信号，或者将RF信号转换为基带信号的功能。RF模块1830执行模拟转换、放大、滤波和频率上变换或者其反过程。显示模块1840连接到处理器1810，以便显示各种信息。该示模块1840不受限于此，并且可以使用已知元件，诸如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)或者有机发光二极管(OLED)。用户接口模块1850连接到处理器1810，并且可以由已知的用户接口，诸如小键盘和触摸屏的组合组成。

通过按照预定的格式合并本发明的组成部件和特征来提出以上提及的本发明的实施例。在没有额外评述的条件下，单独的组成部件或者特征将被认为是可选择的因素。如果需要的话，单个的组成部件或者特征不需要与其它部件或者特征结合。此外，某些组成部件和/或特征可以合并以实现本发明的实施例。在本发明的实施例中公开的操作顺序可以转变为别的。一些实施例的某些部件或者特征还可以包括在其它实施例中，或者可以根据需要以其它实施例替换。显然的是，通过合并其间没有明确关系的权利要求可以配置实施例，或者可以在申请之后通过修改而增加新的权利要求。

本发明的实施例是在终端和基站之间的数据传输/接收关系的基础上描述的。在本发明中由基站实施的特定操作也可以根据需要由基站的上层节点实施。换句话说，对于本领域技术人员来说显而易见的是，用于允许基站与包括该基站的若干网络节点所组成的网络中的终端进行通信的各种操作将由基站或者除基站以外的其它网络节点实施。术语“基站”可以根据需要以术语固定站、节点B、e节点B(eNB)或者接入点替换。术语“移动站”也可以根据需要以术语用户设备(UE)、移动站(MS)或者移动订户站(MSS)替换。

本发明的实施例可以通过各种手段，例如，硬件、固件、软件或者其组合实现。在通过硬件实现本发明的情况下，本发明可以借助于专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(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、微处理器等等实现。

如果本发明的操作或者功能是通过固件或者软件实现的，本发明可以以各种格式，例如，模块、进程、函数等等的形式实现。软件代码可以存储在存储单元中，使得其可以由处理器驱动。存储单元设置在处理器的内部或者外部，使得其可以经由各种公知装置与前面提到的处理器通信。

工业实用性

虽然在MIMO无线通信系统中分配用于传送上行链路信号的资源的方法及其装置被应用于3GPP LTE系统，但除了3GPP LTE系统之外，该方法和装置可以被应用于使用类似的DFT过程来传送上行链路信号的各种MIMO无线通信系统。

对于本领域技术人员来说显而易见的是，不脱离本发明的精神或者范围，可以在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明意欲覆盖归入所附权利要求和其等效范围之内的本发明的修改和变化。

Claims

1.一种在多输入多输出(MIMO)无线通信系统中在终端处分配资源给上行链路信号的方法，所述方法包括：

将具有第一比特大小的交织器输入向量序列逐行地写入交织器矩阵；

通过逐列地读出所述交织器矩阵中的所述交织器输入向量序列而产生输出比特序列；

通过以第二比特大小为单位来调制所述输出比特序列而产生复数值调制符号；

将至少两个层映射到所述复数值调制符号；并且

其中，所述第一比特大小由以下所示的等式1定义：

<等式1>

L·log₂Q，

这里L是层数，并且Q是所述至少两个层的调制阶数，

其中，所述第二比特大小被定义为log₂Q，

其中，所述交织器输入向量序列g_k由以下所示的等式2定义：

<等式2>

g_{k} = {[q_{k \cdot \log_{2} Q}^{1}, \cdot \cdot \cdot, q_{(k + 1) \cdot \log_{2} Q - 1}^{1}, q_{k \cdot \log_{2} Q}^{2}, \cdot \cdot \cdot, q_{(k + 1) \cdot \log_{2} Q - 1}^{2}, \cdot \cdot \cdot, q_{k \cdot \log_{2} Q}^{L}, \cdot \cdot \cdot, q_{(k + 1) \cdot \log_{2} Q - 1}^{L}]}^{T},

这里q_j表示编码的比特，

其中，所述交织器输入向量序列g_k中的被映射到层l。

2.根据权利要求1的方法，其中，如果调制符号的数目由每层的H给出，并且所述交织器矩阵的列数由C给出，则所述交织器矩阵的行数R由以下所示的等式3定义：

<等式3>

\frac{H \cdot L \cdot \log_{2} Q}{C},

这里L是层数，并且Q是调制阶数。

3.根据权利要求2的方法，其中，所述交织器矩阵的列数是符号数N_symb。

4.根据权利要求2的方法，其中，所述交织器矩阵由以下所示的等式4表示：

<等式4>

这里和g_k是所述交织器输入向量序列。

5.一种在多输入多输出(MIMO)无线通信系统中在终端处分配资源给上行链路信号的装置，所述装置包括：

将具有第一比特大小的交织器输入向量序列逐行地写入交织器矩阵的装置，

通过逐列地读出所述交织器矩阵中的所述交织器输入向量序列而产生输出比特序列的装置，

通过以第二比特大小为单位来调制所述输出比特序列而产生复数值调制符号的装置，以及

将至少两个层映射到所述复数值调制符号的装置；并且