CN102474376A - 发送上行链路控制信息的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种发送用户设备的上行链路控制信息的方法。该方法包括：重复地生成与上行链路数据传输层一样多的上行链路控制信息；调制上行链路控制信息以生成多个重复的调制符号；将预编码矩阵应用于多个重复的调制符号以生成多个第一预编码的符号；以及在上行链路子帧中分别通过多个天线来发送多个第一预编码的符号，上行链路子帧在时域中包括多个单载波频分多址(SC-FDMA)符号和在频域中包括多个子载波。

Description

发送上行链路控制信息的方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通信，并且更具体地，涉及用于由用户设备将上行链路控制信息发送给基站的方法和装置。
背景技术
高级国际移动电信(IMT)(其是下一代(即，后第三代)移动通信系统)的标准化工作在国际电信联盟无线电通信部分(ITU-R)中执行。高级IMT目的在于在稳定或者缓慢地移动的状态下以1Gbps，或者在快速移动的状态下以100Mbps的数据传送速率支持基于网际协议(IP)的多媒体服务。
第三代合作项目(3GPP)是满足高级IMT需求的系统标准，并且基于正交频分多址(OFDMA)/单载波频分多址(SC-FDMA)传输来准备高级长期演进(LTE)，其是LTE的改进版本。高级LTE是用于高级IMT有前途的候选者之一。
下行链路表示基站(BS)通过其将信号发送到用户设备(UE)的链路。上行链路表示UE通过其将信号发送到BS的链路。LTE支持在下行链路中使用4个发射(Tx)天线，并且支持在上行链路中仅仅使用一个Tx天线。这是因为UE使用一个功率放大器(AMP)。因而，由于在下行链路和上行链路之间可用Tx天线的数目是不同的，所以在下行链路和上行链路之间峰值/均值系统吞吐量是不对称的。这是LTE的一个主要缺点。
在LTE-A中，考虑了通过在上行链路中使用多个Tx天线(例如，4个Tx天线)来传输上行链路信号以提高上行链路吞吐量。当UE通过使用4个Tx天线来向BS发送上行链路信号的时候，可以在数据传输区中以背负方式来发送上行链路控制信息。因此，需要用于由UE在多天线传输中可靠地发送上行链路控制信号的方法和装置。
发明内容
技术问题
本发明提供用于由用户设备可靠地将上行链路控制信息发送给基站的方法和装置。
问题的解决方案
按照本发明的一个方面，提供了一种发送用户设备的上行链路控制信息的方法。该方法包括：重复地生成与上行链路数据传输层一样多的上行链路控制信息；调制上行链路控制信息以生成多个重复的调制符号；将预编码矩阵应用于多个重复的调制符号以生成多个第一预编码的符号；以及在上行链路子帧中分别地通过多个天线来发送所述多个第一预编码的符号，所述上行链路子帧在时域中包括多个单载波频分多址(SC-FDMA)符号和在频域中包括多个子载波。
按照本发明的另一个方面，提供了一种发送用户设备的上行链路控制信息的方法。该方法包括：在时域中包括多个符号和在频域中包括数据区和控制区的子帧中，通过使用第一多输入多输出(MIMO)传输方案来通过多个发射(Tx)天线在数据区中发送传输块；以及通过使用第二MIMO传输方案来通过多个Tx天线在数据区中发送上行链路控制信息，其中第二MIMO传输方案与第一MIMO传输方案是否相同是按照上行链路控制信息的类型来确定的。
按照本发明的再一个方面，提供了一种用户设备，包括：用于发送和接收无线电信号的射频(RF)单元；以及耦合到所述RF单元的处理器，其中所述处理器调制上行链路控制信息以生成调制符号，重复调制符号以生成多个重复的调制符号，将预编码矩阵应用于所述多个重复的调制符号以生成多个第一预编码的符号，并且在上行链路子帧中分别地通过多个天线来发送所述多个第一预编码的符号，所述上行链路子帧在时域中包括多个单载波频分多址(SC-FDMA)符号和在频域中包括多个子载波。
按照本发明，用户设备可以取决于在用户设备和基站之间的信道状态来重复地发送上行链路控制信息。因此，即使信道状态不好，也可以可靠地发送上行链路控制信号。
附图说明
图1示出无线通信系统。
图2示出第三代合作项目(3GPP)长期演进(LTE)的无线电帧结构。
图3示出用于一个下行链路(DL)时隙的资源网格的例子。
图4示出DL子帧的结构。
图5示出上行链路(UL)子帧结构。
图6示出使用预编码器的无线通信系统。
图7示出在物理上行链路共享信道(PUSCH)上复用UL控制信息和UL数据的过程。
图8示出在PUSCH上的资源映射。
图9是示出当使用单载波频分多址(SC-FDMA)的时候发射机的示例性结构的框图。
图10和图11示出由图9的子载波映射器在频域中将复数值的符号映射到相应的子载波上的示例性方法。
图12是示出基准信号处理器的例子的框图。
图13示出当使用正常循环前缀(CP)的时候解调基准信号(DMRS)的示例性结构。
图14示出当使用扩展CP的时候DM RS的示例性结构。
图15是示出当群聚的SC-FDMA(或者群聚的DFT扩展-OFDM(DFT-OFDM))用于单个载波的时候发射机的示例性结构的框图。
图16是示出当群聚的SC-FDMA(或者群聚的DFT-OFDM)用于多个载波并且多个载波被连续地分配的时候发射机的示例性结构的框图。
图17是示出当群聚的SC-FDMA(或者群聚的DFT-OFDM)用于多个载波并且多个载波被不连续地分配的时候发射机的示例性结构的框图。
图18示出当使用块特定的DFT-OFDM的时候发射机的示例性结构。
图19是示出支持多输入多输出(MIMO)传输的发射机的示例性结构的框图。
图20是示出图19的MIMO处理器的示例性结构的框图。
图21示出在发射机中发送控制信息或者数据的方法。
图22示出按照控制信息的类型和可应用的传输方法在PUSCH区域中执行复用的方法。
图23示出当UL控制信息和UL数据以相同的预编码应用并且通过复用来发送的时候重复UL控制信息的过程。
图24示出使用群聚的SC-FDMA操作的发射机的例子。
图25示出当通过在使用群聚的SC-FDMA操作的发射机中使用N个群聚的资源来执行PUSCH传输的时候以背负方式发送控制信息的方法。
图26是示出基站和用户设备的结构的框图。
具体实施方式
如下所述的技术可以在各种无线通信系统中使用，诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等等。CDMA可以借助于诸如通用陆上无线电接入(UTRA)或者CDMA-2000的无线电技术来实现。TDMA可以借助于诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/用于GSM演进(EDGE)的增强的数据速率的无线电技术来实现。OFDMA可以借助于诸如美国电气和电子工程师学会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20、演进的UTRA(E-UTRA)等等的无线电技术来实现。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作项目(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进的UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPPLTE在下行链路中使用OFDMA，并且在上行链路中使用SC-FDMA。高级LTE(LTE-A)是3GPP LTE的演进。
为了清楚，以下的描述将集中在3GPP LTE/LTE-A。但是，本发明的技术特征不局限于此。
图1示出无线通信系统。
参考图1，无线通信系统10包括至少一个基站(BS)11。相应的BS11对特定的地理区域(通常称为小区)15a、15b和15c提供通信服务。该小区可以被分成多个区域(称为扇区)。A用户设备(UE)12可以是固定或者移动的，并且可以称为另一个术语，诸如移动站(MS)、用户终端(UT)、订户站(SS)、无线设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持设备、接入终端(AT)等等。BS11通常是与UE12通信的固定站，并且可以称为另一个术语，诸如演进的节点B(eNB)、基站收发信机系统(BTS)、接入点、接入网络(AN)等等。
在下文中，下行链路(DL)表示从BS到UE的通信链路，并且上行链路(UL)表示从UE到BS的通信链路。在DL中，发射机可以是BS的一部分，并且接收机可以是UE的一部分。在UL中，发射机可以是UE的一部分，并且接收机可以是BS的一部分。
无线通信系统可以是多输入多输出(MIMO)系统、多输入单输出(MISO)系统、单输入单输出(SISO)系统和单输入多输出(SIMO)系统中的任何一个。MIMO系统使用多个发射(Tx)天线和多个接收(Rx)天线。MISO系统使用多个Tx天线和一个Rx天线。SISO系统使用一个Tx天线和一个Rx天线。SIMO系统使用一个Tx天线和多个Rx天线。
在下文中假设无线通信系统是MIMO系统。Tx天线表示用于传输一个信号或者流的物理或者逻辑天线。Rx天线表示用于接收一个信号或者流的物理或者逻辑天线。
MIMO系统可以通过使用各种多天线传输和接收方案来操作，诸如空时块编码(STBC)、空频块编码(SFBC)、频率切换发射分集(FSTD)、时间切换发射分集(TSTD)、循环延迟分集(CDD)、空间复用、发射分集、预编码向量切换(PVS)、天线选择、天线虚拟化等等。
在STBC中，信号是通过在时域和空域上单独发送的，并且对于每个天线接收到的信号是通过最大似然合并方案来确定的。SFBC是用于通过在空域和频域中有效地应用选择性而在对应域中获得分集增益和多用户调度增益两者的方案。FSTD是用于以频分方式来划分通过多个天线发送的信号的方案。TSTD是用于以时分方式来划分通过多个天线发送的信号的方案。CDD是用于通过在Tx天线之间使用路径延迟来获得分集增益的方案。空间复用是用于通过对于每个天线发送不同的数据来提高数据速率的方案。发射分集是用于通过在不同的天线中发送相同的数据来提高传输可靠性的方案。作为一种类型的发射分集方案，PVS是用于通过在特定的时间、时隙或者符号基础上切换预编码向量(即，权重)来获得随机波束形成增益的方案。该天线选择是用于按照信道状态来选择供发送和接收信号的天线的方案。天线虚拟化是用于由接收机通过虚拟天线(其数目不同于发射机天线的数目)来获得接收信号的效果的方案。
图2示出3GPP LTE的无线电帧结构。
参考图2，无线电帧由10个子帧组成。一个子帧由2个时隙组成。一个子帧可以具有1毫秒(ms)的长度，并且一个时隙可以具有0.5毫秒的长度。用于传送一个子帧的时间被定义为传输时间间隔(TTI)。TTI可以是调度的最小单位。
一个时隙可以在时域中包括多个正交频分复用(OFDM)符号。由于3GPP LTE在DL传输中使用OFDMA，所以OFDM符号用于表示一个符号持续时间，并且可以称为其他的术语。例如，OFDM符号还可以被称为SC-FDMA符号。虽然在此处描述的是一个时隙包括7个OFDM符号，但是在一个时隙中包括的OFDM符号的数目可以取决于循环前缀(CP)长度而改变。按照3GPP TS36.211V8.5.0(2008-12)，在正常CP的情况下，一个子帧包括7个OFDM符号，并且在扩展CP的情况下，一个子帧包括6个OFDM符号。无线电帧结构仅仅用于示例性的目的，并且因此，在无线电帧中包括子帧的数目和在子帧中包括时隙的数目可以不同地改变。
3GPP TS36.211V8.3.0(2008-05)“技术规范组无线电接入网络；演进的通用陆上无线电接入(E-UTRA)；物理信道和调制(版本8)”的章节4.1和4.2可以作为参考资料结合在此处以解释参考图2描述的无线电帧结构。
图3示出用于一个DL时隙的资源网格的例子。
在FDD和TDD无线电帧中，一个时隙在时域中包括多个OFDM符号，并且在频域中包括多个资源块(RB)。在下文中，该符号可以表示一个OFDM符号或者一个SC-FDMA符号。RB是资源分配单位，并且在一个时隙中包括多个连续的子载波。
参考图3，时隙(例如，在DL子帧中包括的DL时隙)在时域中包括多个OFDM符号。仅仅为了示例性的目的，在此处描述的是在频域中一个DL时隙包括7个OFDMA符号，并且一个RB包括12个子载波，但是本发明不限于此。在RB中子载波间隔例如可以是15kHz。
在资源网格上的每个单元称为资源元素，并且一个RB包括12×7个资源元素。在DL时隙中包括的RB的数目NDL取决于在小区中确定的DL传输带宽。在图3中描述的资源网格还可以应用于UL传输。
图4示出DL子帧的结构。
参考图4，该子帧包括两个连续的时隙。位于在该子帧内的第一时隙的前端部分的高达三个OFDM符号对应于要分配以物理下行链路控制信道(PDCCH)的控制区。剩余的OFDM符号对应于要分配以物理下行链路共享信道(PDSCH)的数据区。除了PDCCH之外，诸如物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合自动重复请求(HARQ)指示符信道(PHICH)等等的控制信道可以分配给该控制区。UE可以通过解码经由PDCCH发送的控制信息来读取经由PDSCH发送的数据信息。虽然该控制区在此处包括三个OFDM符号，但是这仅仅为了示例性的目的。因此，两个OFDM符号或者一个OFDM符号可以包括在控制区中。在子帧的控制区中包括的OFDM符号的数目可以通过使用PCFICH来获知。
控制区由多个控制信道元素(CCE)组成，所述CCE是逻辑CCE流。在下文中，CCE流表示在一个子帧中构成控制区的所有CCE的集合。CCE对应于多个资源元素组。例如，CCE可以对应于9个资源元素组。资源元素组用于定义控制信道到资源元素的映射。例如，一个资源元素组可以由四个资源元素组成。
多个PDCCH可以在控制区中发送。PDCCH携带控制信息，诸如调度分配。PDCCH在一个或者几个连续CCE的聚合上传送。PDCCH格式和可用PDCCH比特的数目按照构成CCE聚合的CCE的数目来确定。在下文中，用于PDCCH传输的CCE的数目被称为CCE聚合等级。CCE聚合等级是用于搜索PDCCH的CCE单位。CCE聚合等级的大小由相连的CCE的数目来定义。例如，CCE聚合等级可以是{1，2，4，8}的元素。
经由PDCCH发送的控制信息被称为下行链路控制信息(DCI)。DCI包括上行链路调度信息、下行链路调度信息、系统信息、上行链路功率控制命令、用于寻呼的控制信息、用于指示随机接入信道(RACH)响应的控制信息等等。
DCI格式的例子包括：格式0，用于物理上行链路共享信道(PUSCH)的调度；格式1，用于一个物理下行链路共享信道(PDSCH)代码字的调度；格式1A，用于所述一个PDSCH代码字的紧致调度；格式1B，用于供单个代码字以空间复用模式的秩1传输的简单调度；格式1C，用于下行链路共享信道(DL-SCH)的显著紧致调度；格式1D，用于以多用户空间复用模式的PDSCH调度；格式2，用于以闭环空间复用模式的PDSCH调度；格式2A，用于以开环空间复用模式的PDSCH调度；格式3，用于对于PUCCH和PUSCH的2比特功率控制的传输功率控制(TPC)命令的传输；以及格式3A，用于对于PUCCH和PUSCH的1比特功率控制的TPC命令的传输。
图5示出UL子帧结构。
参考图5，UL子帧可以被分成控制区和数据区。控制区是分配了用于携带UL控制信息的物理上行链路控制信道(PUCCH)的区域。该数据区是分配了用于携带用户数据的物理上行链路共享信道(PUSCH)的区域。
用于一个UE的PUCCH在一对RB中被分配。属于RB对的RB在两个时隙的每个中占据不同的子载波。这被称为分配给PUCCH的RB对在时隙边缘跳频。
PUCCH可以支持多个格式。也就是说，可以按照调制方案来发送具有用于每个子帧的不同比特数的UL控制信息。例如，当使用二进制相移键控(BPSK)(即，PUCCH格式1a)的时候，可以在PUCCH上发送1比特UL控制信息，并且当使用四相移相键控(QPSK)(即，PUCCH格式1b)的时候，可以在PUCCH上发送2比特UL控制信息。除此之外，PUCCH格式的例子包括格式1、格式2、格式2a、格式2b等等。为此，3GPP TS36.211V8.2.0(2008-03)“技术规范组无线电接入网络；演进的通用陆上无线电接入(E-UTRA)；物理信道和调制(版本8)”的章节5.4可以通过引用的方式结合在此处。
图6示出使用预编码器的无线通信系统。
参考图6，发射机100包括预编码器250和Nt个Tx天线190-1，...，190-Nt。预编码器250耦合到Nt个Rx天线190-1，...，190-Nt(其可以经由资源元素映射器、信号发生器、RF单元等等耦合。稍后将描述发射机的结构)。接收机600包括Rx处理器610和Nr个Rx天线690-1，...，690-Nr。发射机100可以是UE或者BS的一部分，并且接收机600可以是BS或者UE的一部分。
MIMO信道矩阵H在Nt个Tx天线190-1，...，190-Nt和Nr个Rx天线690-1，...，690-Nr之间被形成。MIMO信道矩阵H具有Nr×Nt的大小。
R个空间流被输入到预编码器250。R个空间流中的每个包括多个空间符号。空间符号可以是复数值的符号。
预编码器250可以如由等式1表示的那样来执行预编码。
[等式.1]
z(k)＝W·x(k)
在此处，z(k)＝[z1(k)z2(k)...zNt(k)]T表示Tx符号向量，W表示具有Nt×R大小的预编码矩阵，并且x(k)＝[x1(k)x2(k)...xR(k)]T表示空间符号向量。R表示秩。
发射机100通过Nt个Tx天线190-1，...，190-Nt来发送Tx符号向量z(k)。
接收机600通过Nr个Rx天线690-1，...，690-Nr来接收Rx信号向量y＝[y1y2...yNr]T。Rx信号向量y可以由等式2来表示。
[等式.2]
y＝HWx+n
＝Px+n
在此处，n＝[n1n2...nNr]T表示噪声向量，并且P＝HW表示预编码的信道矩阵。
使用预编码器的无线通信系统可以使用基于码本的预编码或者基于非码本的预编码。当使用基于码本的预编码的时候，由UE发送给BS的UL控制信息可以包括在码本中指示预编码矩阵/向量的索引。当使用基于非码本的预编码的时候，UL控制信息可以是指示信道状态的信息。
当使用基于码本的预编码的时候，码本包括可以应用于每个秩的预编码向量或者预编码矩阵。此外，天线和每个预编码向量/矩阵具有其自己的索引。因此，接收机可以将适宜的预编码向量/矩阵报告给发射机。替代地，应用哪个预编码向量/矩阵可以由发射机通过使用该索引而报告给接收机。当使用基于码本的预编码的时候，在该码本中包括的预编码向量/矩阵的数目是受限的，并且因此，与使用基于非码本的预编码的情形相比，性能可能是不好的。但是，基于码本的预编码具有UL控制信号反馈开销降低的优点。
下面的表1示出可以由具有2个Tx天线的发射机用于DL传输的示例性码本。并且表2示出可以由具有4个Tx天线的发射机用于DL传输的示例性码本。这样的码本可以用于由BS到UE的多天线传输(即，DL传输)。
[表1]
Figure BDA0000132798470000121
[表2]
Figure BDA0000132798470000131
在表2中，
Figure BDA0000132798470000132
在集合{s}(其是矩阵Wn的列集合)中被定义为
W n = I - 2 u n u n H / u n H u n .
并且，I表示四乘四单位矩阵。
如表1所示，用于2个Tx天线的码本包含7个预编码向量/矩阵，并且该单位矩阵仅仅用于开环传输，因此，6个预编码向量/矩阵用于闭环传输。如表2所示，用于4个Tx天线的码本具有64个预编码单元，并且16个预编码单元用于每个传输秩。
在UL传输中支持MIMO传输的情况下，码本可以用于类似DL传输的UL传输。例如，表3至表6可以用于UL传输。
下面的表3示出可以由具有2个Tx天线端口的UE用于UL传输的示例性码本。
[表3]
Figure BDA0000132798470000141
下面的表4示出可以用于4个Tx天线端口和秩1传输的示例性码本。
[表4]
Figure BDA0000132798470000142
下面的表5示出可以用于4个Tx天线端口和秩2传输的示例性码本。
[表5]
Figure BDA0000132798470000151
下面的表6示出可以用于4个Tx天线端口和秩3传输的示例性码本。
[表6]
Figure BDA0000132798470000152
UL数据通常在分配了PUSCH的数据区中发送，但是UL控制信息还可以一起被发送。当UL控制信息在PUSCH区中与数据一起被发送的时候，其被称作UL控制信息以背负方式被发送。当UL数据传输由UL许可所引起并且在相同的UL子帧中请求反馈传输的时候，可能出现UL控制信息以背负方式被发送的情形。
图7示出在PUSCH上复用UL控制信息和UL数据的过程。
参考图7，数据比特a0，a1，...，aA-1以一个传输块的格式提供在每个TTI中。首先，循环冗余校验(CRC)奇偶位p0，p1，...，pL-1附接到数据位a0，a1，...，aA-1以生成CRC附接位b0，b1，...，bB-1(步骤200)。在此处，下标B、A、L满足B＝A+L。下面的等式3示出ak和bk之间的关系。
[等式.3]
bk＝ak    对于k＝0，1，...，A-1
bk＝pk-A  对于k＝A，A+1，...，A+L-1
CRC附接位b0，b1，...，bB-1以代码块为单位被分割，并且CRC奇偶位以代码块为单位被重新附接(步骤210)。cr0，cr1，...，cr(kr-1)表示在代码块分割之后的比特序列输出。在此处，如果代码块的总数是C，则r表示代码块编号，并且Kr表示用于代码块编号r的比特数。
对用于给定代码块的比特序列执行信道编码(步骤220)。d(i) 0，d(i) 1，...，d(i) D-1表示编码的比特，D表示用于每个输出流的编码比特的编号，并且i表示从编码器输出的比特流的索引。
对编码比特执行比率匹配(步骤230)。然后，对比率匹配比特执行代码块级联(步骤240)。结果，生成数据比特序列f0，f1，...，fG-1。在此处，G表示当在PUSCH上复用控制信息的时候除在控制信息传输中使用的比特以外用于发送比特的编码比特的总数。
控制信息(UL控制信息)可以与数据(UL数据)一起被复用。数据和控制信息可以通过供其传输分配不同数目的编码符号来使用不同的编码率。控制信息的例子包括信道质量指示符(CQI)、秩指示符(RI)、确认/否认(ACK/NACK)等等。
对在CQI值O0，O1，...，OO-1执行信道编码(这里O是CQI比特的数目)以生成控制信息比特序列q0，q1，...，qQ-1(步骤250)。对RI值O0 RI或者RI值O0 RI和O1 RI执行信道编码以生成控制信息比特序列q0 RI，q1 RI，...，qQRI-1 RI(步骤S260)。同样地，对ACK/NACK值O0 ACK或者ACK/NACK值O0 ACK和O1 ACK或者ACK/NACK值O0 ACK，O1 ACK，...，OoACK-1 ACK执行信道编码以生成控制信息比特序列q0 ACK、q1 ACK，...，qQACK-1 ACK(步骤S270)。
数据比特序列f0，f1，...，fG-1如上所述被生成，并且与CQI的控制信息比特序列q0，q1，...，qQ-1一起被复用成已复用的序列g0，g1，...，gH-1(步骤280)。在复用的过程中，可以首先布置CQI的控制信息比特序列q0，q1，...，qQ-1，并且其后可以布置数据比特序列f0，f1，...，fG-1。也就是说，如果H＝G+Q，[g0，g1，...，gH-1]可以被配置，诸如[q0，q1，...，qQ-1，f0，f1，...，fG-1]。
已复用的序列g0，g1，...，gH-1通过信道交织器被映射为调制序列h0，h1，...，h-1(步骤280)。此外，RI或者ACK/NACK的控制信息比特序列通过信道交织器被映射为调制序列h0，h1，...，h-1。在此处，hi是在星座上的调制符号，这里H′＝H+QRI。调制序列h0，h1，...，h-1的每个调制符号被映射为用于PUSCH的资源元素。资源元素是以一个SC-FDMA符号(或者OFDMA符号)和一个子载波定义的子帧分配单元。
图8示出在PUSCH上的资源映射。
在PUSCH区中执行复用的方法可以按照控制信息的类型而不同。如图8所示，在子帧的PUSCH区中，解调基准信号(DM RS)在第一时隙或者第二时隙中被分配给一个符号。DM RS是用于在PUSCH区中发送的数据和控制信息的解调的基准信号。在图8中示出了在第一和第二时隙中将DM RS分配给第四符号的例子。在这种情况下，特定类型的控制信息可以是CQI/PMI(即，控制信息类型1)，并且可以相对于一个子载波从第一符号分配给该子帧最后可用的符号，并且其后可以分配给下一个子载波。也就是说，除分配了DM RS的符号之外，其可以从第一符号分配到该子帧的最后符号。
另一类型的控制信息是ACK/NACK(即，控制信息类型2)，并且可以分配给与分配了DM RS的符号邻近的符号。分配了ACK/NACK的符号的数目可以多达4个。通过使用这样的分配方法，ACK/NACK可以使用最好的信道估算结果。在删余数据(即，PUSCH数据)之后，ACK/NACK可以被分配给与分配了DM RS的符号邻近的符号。RI(即，控制信息类型3)可以被分配给与可以分配ACK/NACK的符号邻近的符号。
在分配了PUSCH的数据区中，可以按照在UL传输中使用的传输方案来实现不同的资源分配。例如，当SC-FDMA被用作传输方案的时候，离散傅里叶变换(DFT)扩展符号流被分配(或者映射)给在数据区中连续的子载波或者等距离间隔的子载波。另一方面，当群聚的SC-FDMA被用作传输方案的时候，在DFT扩展的N个符号流之中，M(＜N)个符号流被分配或者映射给连续的子载波，并且剩余的N-M个符号流被分配(或者映射)给通过特定的间隔与分配(或者映射)了M个符号的子载波以特定间隔分隔开的连续的子载波。也就是说，当使用群聚的SC-FDMA方案的时候，映射了符号的子载波在每个群聚资源中可以是连续的，并且每个群聚资源可以不连续地设置。当使用群聚的SC-FDMA的时候，存在可以执行频率选择性调度的优点。
首先，将描述当使用SC-FDMA的时候的发射机的结构。
图9是示出当使用SC-FDMA的时候发射机的示例性结构的框图。
参考图9，发射机100包括离散傅里叶变换(DFT)单元111、子载波映射器112、快速傅里叶逆变换(IFFT)单元113和CP插入单元114。发射机100可以进一步包括信道编码单元(未示出)、调制器(未示出)和RF单元(未示出)。信道编码单元对信息比特执行信道编码以生成编码比特。信息比特可以是从发射机发送的数据。调制器将编码比特映射到用于表示信号星座上的位置的符号上以生成调制符号。对调制方案没有限制。调制方案可以是m相移键控(m-PSK)，或者m正交调幅(m-QAM)。调制符号被输入给DFT单元111。
DFT单元111对输入符号执行DFT以输出复数值的符号。例如，如果输入了NTx符号，则DFT大小是NTx(这里NTx是自然数)。
子载波映射器112在频域中将复数值的符号映射给相应的子载波。复数值的符号可以被映射给与分配用于数据传输的资源块相对应的资源元素。IFFT单元113对输入符号执行IFFT以输出作为时域信号用于数据的基带信号。如果IFFT大小是NFFT，则NFFT可以通过信道带宽来确定(这里NFFT是自然数)。CP插入单元114复制用于该数据的基带信号的后面部分，并且将该复制插入在用于该数据的基带信号的前面。符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI)是通过CP插入避免的，并且因此，甚至在多路径信道中也可以维持正交性。
因而，在DFT扩展之后执行IFFT的传输机制被称为SC-FDMA。SC-FDMA还可以被称为DFT扩展OFDM(DFT-OFDM)。在SC-FDMA中，峰均功率比(PAPR)或者立方量度(CM)可能降低。当使用SC-FDMA传输机制的时候，可以提高功率消耗受限的UE中的发射功率效率。因此，可以提高用户吞吐量。
图10和图11示出由图9的子载波映射器在频域中将复数值的符号映射到相应子载波上的示例性方法。
参考图10，子载波映射器在频域中将从DFT单元输出的复数值的符号映射到连续的子载波上。“0”被插入到其上没有映射多个复数值的符号的子载波。这被称为局部化映射。
参考图11，子载波映射器将L-1个“0”(这里L是自然数)插入到从DFT单元输出的每两个连续的复数值的符号中。也就是说，从DFT单元输出的复数值的符号被映射到在频域中等距离分布的子载波上。这被称为分布映射。当子载波映射器使用图10的局部化映射或者图11的分布映射的时候，维持单载波属性。在3GPP LTE中使用局部化映射。
用于解调UL数据的基准信号在PUSCH(如上所述，这样的基准信号称为解调基准信号(DM RS))上被发送。与UL数据不同，基准信号可以被映射到频域中的子载波上，并且其后可以在没有执行DFT的情况下通过执行IFFT而被发送。用于生成基准信号的模块可以被称为基准信号处理器。基准信号处理器可以具有如以下图12所示的结构。基准信号处理器可以是发射机的一部分。
图12是示出基准信号处理器的例子的框图。
参考图12，基准信号处理器120包括基准信号发生器121、子载波映射器122、IFFT单元123和CP插入单元124。
基准信号发生器121生成由复数值的元素组成的基准信号序列。子载波映射器122将构成该基准信号序列的复数值的元素映射到相应的子载波上。如果其是用于DM RS的基准信号序列，则该复数值的元素在子帧中被映射给DM RS符号的子载波。用于DM RS的基准信号序列(即，解调基准信号)可以通过使用局部化映射而被映射给子载波。IFFT单元123对输入符号执行IFFT以输出作为时域信号用于基准信号的基带信号。CP插入单元124复制用于该基准信号的基带信号的后面部分，并且将该复制插入在用于该基准信号的基带信号的前面。
在该子帧中，DM RS可以在时域中具有与图13和图14相同的结构。
图13示出当使用正常CP的时候的DM RS的示例性结构。参考图13，子帧包括第一时隙和第二时隙。第一时隙和第二时隙中的每个包括7个OFDM符号。在该子帧中的14个OFDM符号以符号索引0至13被编号。DM RS通过使用具有符号索引3和10的OFDM符号被发送。数据或者控制信息可以通过使用除发送DM RS的OFDM符号以外剩余的OFDM符号被发送。
图14示出当使用扩展CP的时候的DM RS的示例性结构。参考图14，子帧包括第一时隙和第二时隙。第一时隙和第二时隙中的每个包括6个OFDM符号。在该子帧中的12个OFDM符号以符号索引0至11被编号。DM RS通过使用具有符号索引2和8的OFDM符号被发送。数据或者控制信息可以通过使用除发送DM RS的OFDM符号以外剩余的OFDM符号被发送。
现在，将描述当使用群聚的SC-FDMA(或者群聚的DFT-OFDM)的时候的发射机的示例性结构。
图15是示出当群聚的SC-FDMA(或者群聚的DFT-OFDM)用于单载波的时候发射机的示例性结构的框图。图16是示出当群聚的SC-FDMA(或者群聚的DFT-OFDM)用于多个载波并且多个载波被连续地分配的时候发射机的示例性结构的框图。图17是示出当群聚的SC-FDMA(或者群聚的DFT-OFDM)用于多个载波并且多个载波被不连续地分配的时候发射机的示例性结构的框图。
参考图15和图16，发射机210包括DFT单元211、子载波映射器212、IFFT单元213和CP插入单元214。
从DFT单元211输出的复数值的符号被分割为N个子块(这里N是自然数)。在此处，N个子块可以以子块#1、子块#2、...、子块#N来表示。子载波映射器212通过在频域中分布子块来将N个子块映射到子载波上。NULL可以插入每两个连续的子块中。在一个子块中复数值的符号可以在频域中映射给连续的子载波。也就是说，可以在一个子块中使用局部化映射。
当如图15所示在单载波中使用N个子块的时候，所有N个子块对应于一个载波。另一方面，当在如图16所示的多个载波中使用N个子块的时候，N个子块中的每个可以对应于一个载波。替代地，当在多个载波中使用N个子块的时候，在N个子块之中的多个子块可以对应于一个载波。
但是，在图16中，时域信号是通过使用一个IFFT单元来生成的。因此，为了使发射机用于多个载波，在相连的载波之间间隔的子载波必须在相连的载波分配的情形下调整。当分配给该发射机的多个载波被不连续地分配的时候，可能需要包括多个IFFT单元，因为载波是相互不邻接的。
图17示出在这种情况下可以使用的发射机的例子。参考图17，发射机310包括DFT单元311、子载波映射器312、多个IFFT单元313-1、313-2、...、313-N和CP插入单元314(这里N是自然数)。对N个子块中的每个独立地执行IFFT。第nIFFT单元313-n对子块#n执行IFFT以输出第n基带信号(这里n＝1，2，...，N)。第n基带信号乘以第n载波信号fn的信号以生成第n无线电信号。添加从N个子块生成的N个无线电信号，并且其后通过CP插入单元314插入CP。
图18示出当使用块特定的DFT-OFDM的时候发射机的示例性结构。
参考图18，发射机410包括代码块分割单元411、块分割单元412、多个信道编码单元413-1，...，413-N、多个调制器414-1，...，414-N、多个DFT单元415-1，...，415-N、多个子载波映射器416-1，...，416-N、多个IFFT单元417-1，...，417-N和CP插入单元418(这里N是自然数)。在此处，N可以是由发射机410使用的多个载波的数目。
代码块分割单元411将传输块分割为多个代码块。块分割单元412将代码块分割为多个块。在此处，代码块可以是从多载波发射机发送的数据，并且块可以是通过使用在多个载波之中的一个载波发送的数据段。发射机410以块为单位来执行DFT。发射机410可以在非相连载波分配情形和相连载波分配情形两者下使用。以如图18所示的块为单位执行DFT的传输机制被称为块特定的DFT-OFDM或者N×SC-FDMA。
图19是示出支持MIMO传输的发射机的示例性结构的框图。发射机可以是UE的一部分。
参考图19，发射机1000包括MIMO处理器、Nt个资源元素映射器120-1，...，120-Nt、Nt个信号发生器130-1，...，130-Nt、Nt个射频(RF)单元140-1，...，140-Nt和Nt个Tx天线190-1，...，190-Nt(这里Nt是自然数)。
MIMO处理器110耦合到Nt个资源元素映射器120-1、...、120-Nt中的每个。Nt个资源元素映射器120-1、...、120-Nt分别地耦合到Nt个信号发生器130-1、...、130-Nt。Nt个信号发生器130-1、...、130-Nt分别地耦合到Nt个RF单元140-1、...、140-Nt。Nt个RF单元140-1、...、140-Nt分别地耦合到Nt个Tx天线190-1、...、190-Nt。也就是说，资源元素映射器#n120-n耦合到信号发生器#n130-n，信号发生器#n130-n耦合到RF单元#n140-n，并且RF单元#n140-n耦合到Tx天线#n190-n(这里n＝1、...、Nt)。在多天线传输的情况下，一个资源网格被定义用于每个Tx天线。
信息被输入给MIMO处理器110。信息可以是控制信息或者数据。信息可以具有比特(称为信息比特)或者比特流(称为信息比特流)的格式。发射机1000可以在物理层中实现。在这种情况下，信息可以从诸如媒体访问控制(MAC)层的高层导出。
MIMO处理器110被配置成从该信息中生成Nt个Tx流#1、#2、...、#Nt。Nt个Tx流中的每个包括多个发送符号。发送符号可以是通过处理信息获得的复数值的符号。
Nt个资源元素映射器120-1、...、120-Nt被配置成接收相应的Nt个Tx流。也就是说，资源元素映射器#n120-n被配置成接收Tx流#n。资源元素映射器#n120-n被配置成在分配用于信息传输的资源块中将Tx流#n映射给资源元素。Tx流#n的每个发送符号可以被映射给一个资源元素。“0”可以插入到没有映射Tx流#n的资源元素。
一个或多个资源块可以被分配用于信息传输。如果分配了多个资源块，则可以或者连续地或者不连续地分配多个资源块。
Nt个信号发生器130-1、...、130-Nt中的每个被配置成生成时间连续的OFDM信号，例如，对于每个SC-FDMA符号或者群聚的SC-FDMA符号。时间连续的OFDM信号也被称为基带信号。Nt个信号发生器130-1、...、130-Nt中的每个可以通过对每个符号执行离散傅里叶变换(DFT)、快速傅里叶逆变换(IFFT)、CP插入等等来生成SC-FDMA信号，或者群聚的SC-FDMA信号。也就是说，如上参考图9、图15～图18所述的发射机的结构可以被包括在信号发生器内。
Nt个RF单元140-1、...、140-Nt中的每个将其OFDM基带信号转换为无线电信号。基带信号可以通过以载波频率执行上变换而被转换为无线电信号。载波频率也被称为中心频率。发射机1000可以使用单载波或者多个载波。
无线电信号分别通过Nt个Tx天线190-1、...、190-NT被发送。
图20是示出图19的MIMO处理器的示例性结构的框图。
参考图20，MIMO处理器110包括Q个编码器2100-1，...，2100-Q、Q个加扰器2200-1，...，2200-Q、Q个调制映射器2300-1，...，2300-Q、层映射器2400和预编码器2500。
Q个编码器2100-1，...，2100-Q分别地耦合到Q个加扰器2200-1，...，2200-Q。Q个加扰器2200-1，...，2200-Q分别地耦合到多个调制映射器2300-1，...，2300-Q。多个调制映射器2300-1，...，2300-Q耦合到层映射器2400。层映射器240耦合到预编码器2500。
预编码器2500耦合到Nt个资源元素映射器。也就是说，信道编码器#q2100-q耦合到加扰器#q2200-q，并且加扰器#q2200-q耦合到调制映射器#q2300-1(这里q＝1，...，Q)。
Q个编码器2100-1，...，2100-Q中的每个被配置成接收信息比特(或者信息比特流)，并且生成编码比特。在信息比特是数据比特的情况下，Q个编码器2100-1，...，2100-Q中的每个执行附接CRC奇偶位，信道编码和比率匹配。例如，Q个编码器2100-1，...，2100-Q中的每个输入数据比特，并且通过对数据比特执行信道编码来生成编码比特。信息比特对应于要由发射机发送的信息。信息比特的大小按照信息可以是不同的。编码比特的大小按照信息比特的大小和信道编码方案也可以是不同的。对信道编码方案没有限制。信道编码方案的例子可以包括turbo编码、卷积编码、块编码等等。通过对信息比特执行信道编码获得的编码比特被称为代码字。在此处，Q表示代码字的数目。信道编码器#q2100-q输出代码字#q(这里q＝1，...，Q)。
Q个加扰器2200-1，...，2200-Q中的每个被配置成生成用于每个代码字的加扰比特。加扰比特是通过以加扰序列加扰编码比特来生成的。加扰器#q 2200-q被配置成生成用于代码字#q(这里q＝1，...，Q)的加扰比特。
Q个调制映射器2300-1、...、2300-Q中的每个被配置成生成用于每个代码字的调制符号。调制符号可以是复数值的符号。调制映射器#q 2300-1被配置成通过将用于代码字#q的加扰比特映射给用于表示在信号星座上位置的符号来生成调制符号(这里q＝1，...，Q)。对调制方案没有限制。例如，调制方案可以是双相移键控(PSK)或者m正交调幅(QAM)。从用于代码字#q的调制映射器#q2300-1输出的调制符号的数目按照加扰比特的大小和调制方案可以是不同的。
层映射器2400被配置成将用于每个代码字的调制符号映射给R个空间层。调制符号可以以不同的方式映射给空间层。结果生成R个空间流。在此处，R表示秩。秩R可以等于或者大于代码字的数目Q。
预编码器2500被配置成通过对R个空间流执行预编码来生成Nt个Tx流。Tx天线的数目Nt等于或者小于秩R。
由预编码器2500生成的Nt个Tx流被分别地输入给Nt个资源元素映射器。
图21示出在发射机中发送控制信息或者数据的方法。
参考图21，调制#1可以应用于数据，例如，传输块(TB)，并且调制#2可以应用于控制信息(步骤S110和S210)。调制#1和调制#2可以在调制映射器2300-1，...，2300-Q中执行(但是，这不限于此。按照实现的方法，调制可以在编码器2100-1，...，2100-Q中执行)。已调制的控制信息被称为调制符号，并且已调制的TB的符号被称为传输调制符号。TB可以包括在媒体访问控制(MAC)层中生成的MAC协议数据单元(PDU)中由UE发送给BS的用户数据，并且控制信息可以是由UE发送给BS的UL控制信息。UL控制信息的例子包括信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵指示符(PMI)、混合自动重复请求(HARQ)确认/否认(ACK/NACK)、秩指示符(RI)等等。CQI提供有关适合信道的调制和编码方案(MCS)级别的信息。PMI提供有关在基于码本的预编码中适合信道的预编码矩阵的信息。PMI可以是在码本中简单矩阵索引。替代地，PMI可以是信道量化信息、信道协方差矩阵等等。RI指示信道的秩。
ACK/NACK提供有关成功或者失败接收由BS发送的数据的信息。RI是有关由UE推荐的层数目(即，秩)的信息。也就是说，RI指示可以在空间复用中使用的流的数目。
如上所述，UL控制信息以各种类型存在，并且传输可靠性可以按照控制信息的类型而不同地请求。例如，在多个控制信息片之中，ACK/NACK和RI可能比CQI/PMI需要更高的传输可靠性。因此，与用于数据相同的调制方案可以用于特定类型的控制信息(例如，CQI/PMI)，并且具有比用于数据更低的调制阶数的调制方案可以用于另一的类型的控制信息(例如，ACK/NACK和RI)。例如，当16QAM用于数据的时候，可以通过使用QPSK来调制ACK/NACK和RI。
通过调制UL控制信息生成的调制符号可以按照秩数重复(步骤S310)。该调制符号的重复可以由层映射器2400来执行。由通过秩数相关的调制符号组成的UL控制信息向量使用与用于数据相同的预编码(步骤S410)。预编码可以由预编码器2500来执行。为了解释方便起见，在对通过调制UL控制信息生成的调制符号执行预编码之后获得的符号被称为第一预编码符号，并且通过对由调制传输块生成的传输调制块执行预编码获得的符号被称为第二预编码符号。
对其执行预编码的第一预编码符号和第二预编码符号被复用给数据区(即，PUSCH区)(步骤S510)。复用可以由资源元素映射器120-1、...、120-Nt来执行。
已复用的第一和第二预编码符号，即，UL控制信息和数据可以按照单独的MIMO传输方案发送(步骤S610和S710)。在这种情况下，可以不管其类型而按照与在数据传输中使用的MIMO传输方案不同的MIMO传输方案来发送UL控制信息。或者可以按照其类型按照不同的MIMO传输方案来发送UL控制信息。例如，可以按照与用于数据相同的MIMO传输方案来发送CQI/PMI，并且可以按照与用于数据的MIMO传输方案不同的MIMO传输方案来发送ACK/NACK和RI。
图22示出按照控制信息的类型和可应用的传输方法在PUSCH区域中执行复用的方法。
如图22所示，控制信息按照控制信息的类型被分配给不同的资源元素。对于控制信息执行复用的方法与在图8中描述的方法是相同的。如上所述(参考图8)，在复用控制信息之后，可以按照不同于在数据传输中使用的MIMO传输方案来发送整个控制信息。替代地，可以按照控制信息的类型通过使用不同的MIMO传输方案来发送控制信息。
在向后兼容方面，能够在UL传输(例如，以3GPP版本10操作的UE，在下文中为LTE-AUE)中执行MIMO传输的UE也必须在UL传输中仅仅支持单天线传输的传统系统(例如，3GPP版本8系统)中操作。
替代地，LTE-A UE可以在BS的请求下执行MIMO传输，其在BS中看上去与单天线传输相同。也就是说，LTE-A UE(其处于支持MIMO传输的系统中)还可以执行看上去与在传统系统中使用的相同的传输。
因而，当LTE-A执行看上去与在传统系统中使用的相同的MIMO传输的时候，为了解释方便起见，其被称为后退传输。换句话说，后退传输可以是透明的MIMO传输方法，从接收机的视角其看上去与单个天线传输相同。后退传输可以通过使用各种类型的MIMO传输方案来实现，诸如天线选择、天线虚拟化、预编码向量转换(PVS)、固定的预编码等等。后退传输比通过使用一个天线发送信号的情形具有更高的传输可靠性。后退传输可被用于整个控制信息或者在PUSCH区中以背负方式发送的一些类型的控制信息的传输。在这种情况下，其对定义用于解调以背负方式发送的控制信息的DM RS分配方法说来是必需的。例如，其对定义分配用于在解调以背负方式发送的控制信息时始终使用的第一虚拟天线的DM RS的方法说来是必需的。
当按照控制信息的类型使用不同的MIMO传输方案的时候，如图22所示，可以通过使用MIMO传输方案(其与用于数据传输的MIMO传输方案相同)来发送CQI/PMI，并且可以通过使用不同于用于数据传输的MIMO传输方案的MIMO传输方案(例如，前面提到的后退传输方案或者传输分集方案)来发送ACK/NACK和RI。
与在数据传输中使用的相同的预编码可以应用于在PUSH区中以背负方式发送的UL控制信息。
例如，如果s表示控制符号，则可以通过使用与在以上等式2中使用的相同的预编码矩阵/向量来发送s。也就是说，s可以通过等式4来表示。
[等式.4]
y(i)＝HWs(i)+n
在以上的等式4中，s(i)表示控制符号向量。在这种情况下，传输可靠性可以通过重复控制符号来提高。当在控制符号向量s(i)中重复控制符号的时候，控制符号向量s(i)可以具有如等式5所示重复控制符号的形式。
[等式.5]
s(i)＝[s1(i)s1，...，s1(i)]
如等式5所示，可以重复一个控制符号以提高传输可靠性。Rx处理器610可以基于预编码的DM RS从Rx信号向量中估算预编码的信道矩阵P。当估算预编码的信道矩阵P的时候，接收机600可以估算在每个空间层中发送的信息流。在控制符号被重复和层数一样多的情况下，可以通过各种方式来实现这个过程。例如，可以在每层中重复地发送信息比特(即，比特级别控制信息重复)，或者可以在每层中重复地发送数据符号(即，符号级别控制信息重复)。
空间复用可以应用于控制符号向量。例如，如果需要背负大量控制信息，则BS可以通过使用空间复用来请求UE发送控制信息。如果UE通过使用空间复用来发送控制信息，则存在吞吐量提高的优点。当使用空间复用的时候，控制符号向量可以由等式6表示。
[等式.6]
s(i)＝[s1(i)s2(i)，...，sR(i)]
当空间复用用于控制符号向量的时候，与数据信息相比可以应用稳健的信道编码，以便确保传输可靠性。
如上所述以背负方式发送的控制符号可以使用具有比在数据传输中使用的更低阶数的调制方案。例如，如果在UL数据符号中使用的调制方案是{QPSK，16QAM，64QAM}，则诸如{QPSK，16QAM}或者{QPSK}的具有低阶的调制方案可以用于控制符号。通常，控制信息需要的传输可靠性比数据需要的传输可靠性更高。因此，将具有比用于数据的调制方案更低调制阶数的调制方案应用于控制信息。因而，当具有低阶的调制方案用于控制符号的时候，可以实现对噪声和干扰环境稳健的传输。
UE可以以混合方式发送控制符号向量。也就是说，如上所述，可以组合使用控制符号的重复和控制符号的复用。例如，如果UL数据传输秩是R，则UE可以通过执行预编码来发送L个控制符号(这里L＜R)。在这种情况下，控制符号向量可以由等式7来表示。
[等式.7]
0s(i)＝[s1(i)s1(i)，s2(i)，s3(i)，...，sR-1(i)]
如等式7所示，可以重复一些控制符号，即，S1(i)，并且剩余的符号S2(i)至SR-1(i)可以通过执行空间复用来发送。
图23示出当以相同的预编码应用UL控制信息和UL数据并且通过复用来发送UL控制信息和UL数据的时候重复UL控制信息的过程。
参考图23，CRC奇偶位被附接到传输块#1和传输块#2，并且其后它们以代码块为单位被分割。然后，CRC奇偶位再次以代码块为单位被附接。在代码块分割之后对比特序列执行信道编码。对其执行信道编码的编码比特进行比率匹配，并且然后进行代码块级联，从而生成数据比特序列。以上已经参考图7描述了这样的过程。图23与图7的不同之处在于，其中相同的控制信息，即，相同的控制信息，诸如CQI、RI、ACK/NACK等等被复用为不同的传输块，即，传输块#1和传输块#2。也就是说，控制信息被重复。已复用的UL数据和控制信息通过信道交织器被映射给无线电资源(这个过程可以由在图20中的编码器2100-1，...，2100-Q执行)，并且然后进行加扰、调制、层映射(可选地，层移动)和预编码。结果，SC-FDMA信号被生成并且发送给多个发射天线的每个Tx天线端口(上述的加扰、调制、层映射(层移动)、预编码和SC-FDMA信号生成可以分别地由加扰器(2200-1、2200-Q)、调制映射器(2300-1，...，2300-Q)、层映射器(2400)、预编码器(2500)、信号发生器(130-1、130-Nt)执行)。
虽然在图23中重复地复用所有控制信息片，但是本发明不受限于此。也就是说，控制信息可以按照其类型重复，或者可以应用空间复用方案。此外，虽然在图23中在信道编码之前重复控制信息，但是可以在信道编码之后重复控制信息。也就是说，在加扰之后可以应用将相同的控制信息插入不同的传输块中的过程。在这种情况下，相同的调制符号可以用于控制信息。
按照控制信息的类型和信道条件，可以允许在相同的子帧中同时传输PUSCH和PUCCH。例如，为了支持改善重传，可以在相同的子帧中通过使用PUCCH资源与PUSCH传输一起同时地发送ACK/NACK信息。可以在发送PUSCH的子帧中通过使用PUCCH资源同时地发送RI。但是，因为CQI/PMI具有低的优先级，所以可能不允许同时传输。
可以如表7至表9所示不同地定义取决于控制信息的类型是否允许同时传输。在表7至表9中，调度请求表示UL无线电资源分配请求信号。
[表7]
 允许并行PUCCH PUSCH传输
  ACK/NACK   ○
  RI   ○
  调度请求   ○
  CQI/PMI   ×
[表8]
 允许并行PUCCH PUSCH传输
  ACK/NACK   ○
  RI   ×
  调度请求   ○
  CQI/PMI   ×
[表9]
 允许并行PUCCH PUSCH传输
  ACK/NACK   ○
  RI   ×
  调度请求   ×
  CQI/PMI   ×
在以上的表7至表9中，“○”表示允许PUSCH和PUCCH的同时传输，并且“×”表示不允许同时传输。
在下文中，将描述在无线通信系统中使用群聚的SC-FDMA来发送UL控制信息的方法。
图24示出使用群聚的SC-FDMA操作的发射机的例子。为了解释方便起见，首先描述使用群聚的SC-FDMA操作的发射机，并且其后描述发送UL控制信息的方法。
参考图24，发射机200包括代码块分割单元710、信道编码单元720、调制器730、DFT单元740、子载波映射器750、IFFT单元760和CP插入单元770。
代码块分割单元710将传输块(TB)分割为代码块。信道编码单元720执行信道编码。调制器730通过使用各种方法来调制数据和控制信息。
从DFT单元740输出的复数的符号被分割为N个子块(这里N是自然数)。在此处，N可以表示为子块#1、子块#2、...、子块#N。子载波映射器750在频域中扩展N个子块，并且然后将它们映射给子载波。NULL可以插入在每两个连续的子块之间。在一个子块中复数值的符号可以在频域中映射给连续的子载波。也就是说，可以在一个子帧中使用局部化映射方案。
IFFT单元760对N个子块执行IFFT，并且其后CP插入单元770插入CP。
其中通过分割为多个子块处理从DFT单元输出的符号的图24的机制被称为群聚的SC-FDMA。SC-FDMA在PUSCH传输时在频域中分配连续的资源，以便避免提高峰均功率比(PAPR)。但是，该群聚的SC-FDMA能够执行不连续的资源分配以获得调度增益。在这种情况下，必须考虑在PUSCH中背负控制信息的方法。
图25示出当通过在使用群聚的SC-FDMA操作的发射机中使用N个群聚的资源来执行PUSCH传输的时候以背负方式发送控制信息的方法。
假设在PUSCH传输中使用N个群聚，这里在图25中N是3。然后，可以通过使用以下的方法中的任何一个来背负控制信息。
1.使用主群聚背负：主群聚可以首先通过使用高层信号来定义。当请求控制信息的背负传输的时候，主群聚仅仅用于背负。主群聚可以固定为在N个群聚之中的第一群聚。在此处，第一群聚可以是在频域中具有最低频率索引的群聚。在图25中，主群聚可以是群聚1，并且在这种情况下，可以通过使用群聚1来背负控制信息。
2.使用选择的群聚背负：当BS请求背负传输控制信息的时候，BS可以向UE指示可以用于控制信息背负的群聚。这种方法可以通过考虑在N个群聚之中的信道条件来指示选择的群聚，并且因此存在信道选择性传输是可允许的优点。
3.使用所有群聚背负：该群聚可以被视为仿佛它们物理上不连续地部署或者逻辑上连续地部署。当所有群聚被视为实际上连续的资源块的时候，可以重复使用常规方法(例如，3GPP rel.8)。
4.以群聚组背负：L个群聚被配置为一个组，并且所配置的组可以用于控制信息背负。例如，在图25中，群聚1和2可以被配置为一个组，并且该组可用于通过使用这个组以背负方式发送控制信息。
图26是示出BS和UE的结构的框图。
BS800包括处理器810、存储器820和射频(RF)单元830。处理器810实现所提出的功能、处理和/或方法。前面提到的接收机的功能可以通过处理器810实现。存储器820耦合到处理器810，并且存储用于驱动处理器810的各种各样的信息。RF单元830耦合到处理器810，并且传送和/或接收无线电信号。
UE900包括处理器910、存储器920和RF单元930。处理器910配置一个子帧，该子帧在时域中包括多个符号，并且在频域中包括在其上可以仅仅发送控制信息的控制区(即，PUCCH区)和在其上可以共同地发送UL控制信息和数据的数据区(即，PUSCH区)。此外，处理器910在该子帧的PUSCH区中将UL控制信息和数据发送给BS。在这种情况下，UL控制信息可以通过多个Tx天线来发送。如上所述，UL控制信息按照控制信息的类型使用在数据传输或者另一的MIMO传输中使用的MIMO传输方案。此外，UL控制信息可以在应用预编码(其与在数据传输中使用的相同)之后发送。此外，关于UL控制信息，相同的控制信息可以通过秩编号重复，或者可以通过与不同的控制信息片复用来发送。前面提到的发射机100和200的功能可以通过处理器910来实现。此外，无线电接口协议的层可以通过处理器910来实现。存储器920耦合到处理器910，并且存储用于驱动处理器910的各种各样的信息。RF单元930耦合到处理器910，并且发送和/或接收无线电信号。
处理器810和910可以包括专用集成电路(ASIC)、单独的芯片组、逻辑电路、数据处理单元，和/或用于相互变换基带信号和无线电信号的变换器。存储器820和920可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储卡、存储介质，和/或其他等效的存储设备。RF单元830和930可以包括用于发送和/或接收无线电信号的一个或多个天线。当本发明的实施例以软件实现的时候，前面提到的方法可以以用于执行前面提到的功能的模块(即，处理、功能等等)来实现。模块可以存储在存储器820和920中，并且可以由处理器810和910来执行。存储器820和920可以位于处理器810和910的内部或者外部，并且可以通过使用各种公知的装置耦合到处理器810和910。
虽然参考本发明的示例性实施例已经特别地示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离在所附的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中在形式和细节方面进行各种改变。示例性的实施例应当认为仅仅是叙述性的感知并且不是为了限制的目的。因此，本发明的范围不是由发明的详细说明来限定，而是由所附的权利要求来限定，并且在该范围内的所有差别将被解释为包括在本发明中。

Claims (14)

1.一种发送用户设备的上行链路控制信息的方法，所述方法包括：
重复地生成与上行链路数据传输层一样多的所述上行链路控制信息；
调制所述上行链路控制信息以生成多个重复的调制符号；
将预编码矩阵应用于多个重复的调制符号以生成多个第一预编码的符号；以及
在上行链路子帧中分别通过多个天线发送所述多个第一预编码的符号，所述上行链路子帧在时域中包括多个单载波频分多址(SC-FDMA)符号和在频域中包括多个子载波。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
调制传输块以生成多个传输调制符号；
将所述预编码矩阵应用于所述多个传输调制符号以生成多个第二预编码的符号；以及
在所述上行链路子帧中分别通过所述多个天线发送所述多个第二预编码的符号。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
在所述子帧中复用所述多个第一预编码的符号和所述多个第二预编码的符号。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在复用所述第一和第二预编码的符号时，所述多个第一预编码的符号基于时间被优先地映射到所述上行链路子帧，并且此后映射所述第二预编码的符号。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述上行链路控制信息是信道质量指示符(CQI)或者预编码矩阵指示符(PMI)。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，在复用所述第一预编码的符号和第二预编码的符号时，将基准信号分配给在上行链路子帧中的所述多个SC-FDMA符号中的两个，并且所述第一预编码的符号被分配给与分配了所述基准信号的所述SC-FDMA符号邻近的SC-FDMA符号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述上行链路控制信息是确认/否认(ACK/NACK)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述秩指示符(RI)被分配给与分配了所述ACK/NACK的所述SC-FDMA符号邻近的SC-FDMA符号。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预编码矩阵具有Nt×R的大小，所述多个重复的调制符号构成具有R×1大小的向量，并且构成具有R×1大小的所述向量的R个调制符号全部是相同的，这里Nt表示多个天线的数目，并且R表示在所述用户设备和基站之间的信道中的秩数目。
10.一种发送用户设备的上行链路控制信息的方法，所述方法包括：
在时域中包括多个符号和在频域中包括数据区和控制区的子帧中，通过使用第一多输入多输出(MIMO)传输方案来通过多个发射(Tx)天线在所述数据区中发送传输块；以及
通过使用第二MIMO传输方案来通过所述多个Tx天线在所述数据区中发送上行链路控制信息，其中所述第二MIMO传输方案与所述第一MIMO传输方案是否相同是按照所述上行链路控制信息的类型来确定的。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述上行链路控制信息的类型包括信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵指示符(PMI)、秩指示符(RI)和确认/否认(ACK/NACK)。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，如果所述上行链路控制信息的类型是CQI或者PMI，则所述第二MIMO传输方案与所述第一MIMO传输方案相同，并且如果所述上行链路控制信息的类型是ACK/NACK或者RI，则所述第二MIMO传输方案与所述第一MIMO传输方案不相同。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，在频域中所述数据区被分成N个不连续的群聚资源区(这里N是大于或等于2的自然数)，并且其中所述上行链路控制信息在所述N个群聚资源区之中具有最低频率索引的群聚资源区中被发送。
14.一种用户设备，包括：
射频(RF)单元，用于发送和接收无线电信号；以及
处理器，所述处理器耦合到所述RF单元，其中所述处理器调制所述上行链路控制信息以生成调制符号，重复所述调制符号以生成多个重复的调制符号，将预编码矩阵应用于所述多个重复的调制符号以生成多个第一预编码的符号，并且在上行链路子帧中分别通过多个天线发送所述多个第一预编码的符号，所述上行链路子帧在时域中包括多个单载波频分多址(SC-FDMA)符号和在频域中包括多个子载波。
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