CN102870356A - 正交频分复用系统的资源映射方法和装置 - Google Patents

正交频分复用系统的资源映射方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种用于在基于OFDM的无线通信系统中在上行链路ACK/NACK信道和支持空间复用的下行链路控制信道之间分配资源的方法和装置，该方法和装置内隐地使用用于区分资源分配空间和物理信道资源的参考信号来配置上行链路ACK/NACK信道。该方法能够将与通过空间复用扩展的控制信道相关的上行链路ACK/NACK信道复用到不支持空间复用的上行链路ACK/NACK信道资源。

Description

正交频分复用系统的资源映射方法和装置
技术领域
本发明一般涉及一种正交频分复用（OFDM）通信系统的资源映射方法和装置，并且更具体地，涉及一种用于为支持空分多址（SDMA）的控制信道分配上行链路ACK/NACK响应信道资源的方法和装置。
背景技术
已开发移动通信系统来向用户提供移动中的语音通信服务。随着技术的前进，移动通信已经发展为除了标准语音通信服务外还支持高速数据通信服务。然而，需要更精深的移动通信系统来缓解资源短缺并满足用户的高速服务需求。
长期演进（LTE）是第3代合作伙伴计划（3GPP）开发的下一代宽带通信技术。设计LTE以提供高达100Mbps的下行链路速度，并预计在2010年投入商用。为了满足对于LTE系统的需求，已经在各方面进行了研究，包括最小化连接中所涉及的节点的数目和安排接近无线信道的无线协议。
小区间干扰协调（ICIC）是LTE中引进的技术，以通过在小区间共享关于当前使用的数据信道资源的信息来减少小区间干扰（ICI），从而保持小区间干扰在基站的控制之下。在LTE系统中，对于数据信道，以资源块（RB）为单位向每一用户分配资源；但是对于控制信道，资源以资源元素组（REG）为单位分布地跨越整个系统带宽，不可能对于控制信道应用ICIC。相反地，作为LTE系统的演进版本的LTE高级（LTE-A）系统支持扩展的控制信道以便考虑ICIC来配置控制信道。与LTE控制信道不同，用与数据信道类似的方式来分配这样的控制信道，以便可以利用多天线和波束赋形来使用控制信道的空间复用。在遗留LTE控制信道中，不能为上行链路ACK/NACK信道分配通过空间复用而扩展的资源，通过逐个映射到单个控制信道元素（CCE）来配置上行链路ACK/NACK信道。
发明内容
技术问题
因此需要一种方法，使得可以配置LTE-A中的支持空间复用的控制信道与上行链路ACK/NACK信道之间的信道，并复用遗留LTE系统中的上行链路ACK/NACK信道。
解决方案
本发明的一方面是解决至少上述问题和/或缺点，并且提供至少如下所述的优点。
因此，本发明的一方面提供了一种OFDM系统的资源映射方法和装置，能够在上行链路ACK/NACK信道和支持空间复用的下行链路控制信道之间分配资源，并为上行链路ACK/NACK分配独立的空间分布物理资源，这导致与遗留LTE ACK/NACK信道的动态资源共享和资源效率的提高。
根据本发明的一方面，提供了一种发送器的资源映射方法。该资源映射方法包括：分配专用控制资源，用于根据专用控制信道区域中的资源索引和专用参考信号（DRS）端口索引来分配上行链路响应资源；以及当被映射到数据信道区域中时发送专用控制信道区域。
根据本发明的另一方面，提供了一种接收器的资源利用方法。该资源利用方法包括：接收数据信道区域的专用控制信道区域中的控制信息；通过分析该控制信息来解调在数据信道区域中接收的数据；使用根据专用控制信道区域中的资源索引和专用参考信号（DRS）端口索引而分配的专用控制资源来确定响应资源；以及使用该响应资源来发送数据的解调结果。
根据本发明的另一方面，提供了一种发送器的资源映射装置。该资源映射装置包括：专用参考信号（DRS）端口，与相应DRS端口索引对应；控制器，分配专用控制资源，用于根据专用控制信道区域中的资源索引和DRS端口索引来分配上行链路响应资源；以及复用器，当被映射到数据信道区域中时发送专用控制信道区域。
根据本发明的另一方面，提供了一种接收器的资源利用装置。该资源利用装置包括：接收处理器，接收数据信道区域的专用控制信道区域中的控制信息；解调器，通过分析所述控制信息来解调在数据信道区域中接收的数据；资源选择器，使用根据专用控制信道区域中的资源索引和专用参考信号（DRS）端口索引而分配的专用控制资源来确定响应资源；以及控制器，控制以使用响应资源来发送数据的解调结果。
有益效果
根据本发明，本发明的资源映射方法和装置便于配置与支持SDMA的下行链路控制信道对应的上行链路ACK/NACK响应信道，并允许eNB根据eNB使用的DRS端口数目而动态地分配资源。同样，本发明的资源映射方法和装置能够通过共享LTE ACK/NACK资源而无需额外的资源分配来提高资源效率。而且，本发明的资源映射方法和装置有利于即使当物理资源借助于空间复用被用于多个控制信道时也独立地使用上行链路ACK/NACK响应信道。本发明的资源映射方法和装置能够提高资源效率，并复用LTEACK/NACK信道和LTE-A ACK/NACK信道。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中，本发明的以上和其他目的、特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1是示出用于本发明所针对的LTE和LTE-A系统的子帧的配置的图；
图2是示出本发明所针对的LTE-A中考虑的无线环境场景的图；
图3是示出本发明所针对的LTE-A系统的子帧的使用的图；
图4是示出根据本发明的实施例的LTE-A控制信道与DRS端口之间的关系的图；
图5是示出根据本发明的实施例的LTE-A控制信道与ACK/NACK信道之间的映射关系的图；
图6是示出根据本发明的第一实施例的按DRS端口索引的顺序的ACK/NACK资源映射的原理的图；
图7是示出根据本发明的实施例的使用可用控制信道和DRS端口的原理的图；
图8是示出根据本发明的第二实施例的循环移位的E-CCE与ACK/NACK之间的映射关系的图；
图9是示出根据本发明的实施例的eNB的发送器的操作的流程图；
图10是示出根据本发明的实施例的UE或中继节点的接收器的操作的流程图；
图11是示出根据本发明的实施例的eNB的发送器的配置的图；以及
图12是示出根据本发明的实施例的UE或中继节点的接收器的配置的框图。
在附图中，相似的参考标号用来描绘相同或相似的元素、特征和结构。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的各种实施例。提供下面的描述以帮助全面理解本发明的实施例，由权利要求及其等价内容来限定本发明。该描述包括各种细节以帮助理解本发明，这些细节仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，可以对在此描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。此外，为了清楚和简明，省略对公知功能和构造的描述。
在本发明的实施例中，LTE系统是在下行链路中采用前述OFDM并在上行链路中采用单载波-频分多址（SC-FDMA）的系统。此外，LTE-A系统是从LTE系统发展来以使用多载波的系统。
图1是示出用于本发明所针对的LTE和LTE-A系统的子帧的配置的图。
参照图1，整个LTE传输带宽107由多个资源块（RB）组成，并且每一RB 109（或113）由在频域排列的12个频率音调（frequency tone）和14个OFDM符号113或12个OFDM符号121组成，并且是资源分配的基本单位。子帧105长度为1ms，并由两个时隙103组成。由14个OFDM符号组成的子帧被称为正常循环前缀（CP）子帧113，而由12个OFDM符号组成的子帧被称为扩展CP子帧121。
演进节点B（eNB）在子帧105中发送参考信号119。参考信号包括公用参考信号（CRS）123、125、127和129。CRS 123、125、127和129是由eNB按与用户设备（UE）所协商地利用各个天线端口0、1、2和3分布地跨越整个带宽而发送的参考信号。在天线数目是一个或更多的情况下，使用多天线。每个小区不同地配置CRS 123、125、127和129在RB中在频率轴上排列的绝对位置，但是CRS 123、125、127和129之间的相对距离被保持在规则间隔。即，以6RB的间隔排列用于同一天线端口的CRS而CRS的绝对位置对于每个小区不同，这避免了CRS的小区间干扰。
对每个天线端口不同地确定CRS数目，使得对于天线端口0和1中的每个存在8个CRS，而对于天线端口2和3中的每个存在4个CRS。当使用4个天线时，与关于天线端口0和1的信道估计精确度相比，关于天线端口2和3的信道估计精确度较差。
除了CRS 123、125、127和129以外，专用参考信号（以下称为“DRS“）是另一种类型的参考信号。在分配给接收方但不跨越整个系统带宽的物理资源块（PRB）中发送DRS。接收器可以使用所接收的DRS来执行数据信道解调。DRS是用于利用向特定接收器的波束赋形的传输的参考信号。DRS用于LTE-A系统中。
在LTE-A系统中，在子帧中为DRS分配总共24个资源元素（RE），并且24个DRS用于多至8个复用的天线。LTE UE可以使用CRS 123、125、127和129但不可以使用DRS，而LTE-A UE可以使用CRS和DRS两者。
控制信道信号被布置在时域中每一子帧的起始处。在图1中，参考标号117表示其中携带控制信道（被称为PDCCH）的区域。在子帧的起始处的L个OFDM符号中携带控制信道信号。L的值可以是1、2或3。在图1中，控制信号区域117由3个OFDM符号组成。在由于控制信道信息量少（L=1）而为控制信号分配1个OFDM符号的情况下，子帧的其余13个OFDM符号用于数据信道传输。L的值被如下用作用于根据接收过程中的控制信道资源来解映射控制信道的基本信息：即如果未接收到L的值，则不可能恢复控制信道。控制信号位于子帧的起始处的原因是，首先向UE通知关于是否存在向该UE发送的数据信道信号的信息，以使得该UE可以确定是否执行用于接收数据信道信号的操作。如果没有向UE发送的数据信道信号，则UE不必执行用于接收数据信道信号的操作以便节省功耗。同样，因为与数据信道相比UE可以较快地接收控制信道，所以可以减少调度延迟。
LTE标准指定三种下行链路控制信道：物理控制格式指示符信道（PCFICH）、物理混合ARQ指示符信道（PHICH）和在图1中以资源元素组（REG）为单位在控制区域117中发送的物理下行链路控制信道（PDCCH）。
PCFICH是用于发送控制信道格式指示符（CFI）的物理信道。CFI是用于指示L的2比特指示符，即，是子帧中为控制信道分配的符号数目。因为通过CFI来指示为控制信道分配的符号数目，所以除非半永久地分配下行链路资源，否则所有的UE必须在子帧中首先接收CFI。同样，因为可以从PCFICH中获得L的值，所以应该在每一子帧的第一个OFDM符号中发送PCFICH。PCFICH被划分成用于16个子载波的4个部分，并跨越整个带宽而发送。
PHICH是用于发送下行链路ACK/NACK信号的物理信道。由在上行链路中正发送数据的UE接收PHICH。因此，PHICH的数目与在上行链路中正发送的UE的数目成比例。可以在第一个OFDM符号（LPHICH=1）中或跨越三个OFDM符号（LPHICH=3）来发送PHICH。在初始接入时从eNB向小区内的UE发送关于PHICH的信息（符号数目，LPHICH）。与PCFICH相似，在为每小区指定的位置发送PHICH。因此，不管其他控制信道如何，可以在接收到主要广播信道（PBCH）信息之后接收PHICH。
PDCCH 117是用于发送数据信道分配信息和/或功率控制信息的物理信道。根据UE的信道条件，可以用不同的信道编码率来配置PDCCH 117。由于eNB使用四相相移键控（QPSK）作为PDCCH的固定调制方案，所以为了改变信道编码率需要改变为PDCCH分配的资源量。即，基站对于其信道条件好的移动终端使用高信道编码率，以便减少用于数据传输的资源量。相反地，基站对于信道条件差的移动终端使用低信道编码率，以便甚至以大量资源为代价而增加移动终端的接收概率。以控制信道元素（CCE）为单位来确定为每一PDCCH分配的资源量。CCE由多个REG 111组成。PDCCH 117的REG 111在被交织以获得分集增益之后，位于控制信道区域117中。PDCCH 117包含用于信号接收器的调度信息，并且UE使用在PDCCH 117中携带的调度信息来接收PDSCH 115，并通知eNB是否成功接收PDSCH。为了这个目的，PDCCH 117的CDE被映射到用于指示是否成功接收PDSCH的ACK/NACK PUCCH（物理上行链路控制信道）的资源。
为了复用几个ACK/NACK信号，对PHICH应用码域复用（CDM）技术。在单个REG中，利用CDM技术将8个PHICH信号复用到4个实数部分和4个虚数部分并重复NPHICH次，以便分布在频域上以获得频率分集增益。通过使用NPHICH个REG，可以形成8个或更少的PHICH信号。为了形成多于8个PHICH信号，有必要使用其他NPHICH个REG。
在分配PCFICH和PHICH之后，调度器确定L的值，基于L的值将物理信道映射到所分配的控制信道区域117的REG 111，并执行交织以获得频率分集增益。在控制信道区域117中以REG为单位由L的值确定的子帧101的全部REG 111上执行交织。控制信道区域117中的交织器的输出能够防止因对小区使用相同的交织器而导致的小区间干扰（ICI），并通过跨越一个或更多符号来分布控制信道区域117的REG 111而获得分集增益。同样，保证形成同一控制信道的REG 111跨越每个控制信道的符号被均匀地分布。
图2是示出在本发明所针对的LTE-A中考虑的无线环境场景的图。
参照图2，LTE-A在三个概念上对LTE进行了扩展：向多载波传输的扩展、多用户复用的改善和向异构网络的扩展。在第一个概念中，通过使用多个载波而扩展整个带宽。在第二个概念中，借助于多用户复用来利用多用户MIMO（MU-MIMO）的发送能力。这通过使用SDMA在空间上分离的相同资源上向经历空间独立信道的UE 215和217发送数据来提高资源效率。在第三个概念中，系统被扩展至异构网络。异构网络是包括诸如中继205的发送器、毫微微小区和热点小区207的系统。中继211被部署在宏小区中，并经由用于数据传输的无线回路209而连接至宏eNB 201，并且中继211被部署在没有宏小区的阴影区域或小区边缘以支持位置远离宏eNB 201的UE213。通过部署以低发送功率电平工作的微小（tiny）基站219、221和227来部署毫微微小区或热点小区，以保证到位于内部的UE 223的高数据率。要求LTE-A系统支持这样的技术以最大化系统吞吐量。对LTE下行链路控制信道采用这些技术存在一些问题，并参照图3进行这些问题的描述。
图3是示出具有毫微微和热点小区并支持MU-MIMO的系统中的下行链路控制信道的配置的图，用于解释扩展至异构系统的问题。
图3示出如参考标号301表示的从eNB经由无线回路到中继节点的数据传输和如参考标号302和303表示的中继节点的数据中继的时序。在图3的301部分中，子帧306和341用于到UE的传输，而子帧340用于到中继节点的传输。在子帧340中，中继节点可以接收由eNB发送的数据，如图3的302部分所示。假设中继节点不能同时发送和接收数据，则中继节点可以通过避开区域311来向附接于它的UE发送数据。因为中继节点可以同时发送和接收数据，所以需要用于发送-接收（Tx-RX）转换和Rx-Tx转换的转换时间。由于所述转换时间，中继节点不能在其中在无线回路上在由eNB发送的子帧中发送控制信道305的时段内接收。因此，中继节点不能接收LTE控制信道。为了解决此问题，在子帧中配置用于中继节点的中继专用控制信道313。将中继专用控制信道与PDSCH 315复用，以便在时域中跟随PDCCH。中继专用控制信道被称作R-PDCCH，这是在LTE-A中新定义的。
图3的316和317部分示出在毫微微和热点小区中出现的控制信道干扰。如参照图2所述，在其中在宏小区中部署微小基站的异构网络中，显然干扰增加了。虽然可以使用ICIC PDSCH 324和325来减轻数据信道的小区间干扰，但是对控制信道并不采用ICIC技术，以致由于小区中增加的干扰，UE可能未能接收控制信道。
在本发明中，通过经由载波2发送经历较高干扰的控制信道并调整载波1的发送功率以减轻干扰，使用对LTE-A采用的多载波概念（载波1和载波2）来解决此问题。这里，不能使用控制信道321，使得在载波1的控制信道中携带用于指示关于载波2的数据信道信息的指示符。然而，这里因为用于载波1的控制信道的资源是有限的，所以发生资源短缺。为了克服此资源短缺，将控制信道插入到数据信道区域中，如参考标号322和323所示。这种控制信道被称作高级PDCCH（E-PDCCH），这是在LTE-A标准中新定义的。
图3的327部分示出支持MU-MIMO的eNB的子帧中的控制信道资源短缺。为了最大化控制信道的MU-MIMO性能，在子帧中调度大量的UE。这导致控制信道的增加，并因此变得难于仅使用PDCCH区域来最大化数据信道的MU-MIMO性能。这里，如参考标号328所示控制信道可以携带较高负荷，而如参考标号329所示数据信道携带相对较低的或中等的负荷，因此可以考虑通过如参考标号331332所示在数据信道区域中分配用于LTE-A的新控制信道的资源来增加复用容量。这种控制信道被称作E-PDCCH，这是在LTE-A标准中新定义的。
如上所述，因为需要在LTE-A系统中定义的新控制信道与数据信道复用，所以SDMA是必要的。在此控制信道配置下，很难再使用利用LTE控制信道而分配的上行链路ACK/NACK资源。
虽然为简单起见下面的描述针对的是UE，但是除了UE，本发明还可用于中继节点。
图4和图5是示出根据本发明的实施例的用于LTE-A控制信道的上行链路ACK/NACK信道资源分配的图。
图4示出作为LTE-A的新引入的控制信道的高级/中继PDCCH（E/R-PDCCH）的配置。
参照图4，在子帧的PDSCH 411中复用E/R-PDCCH，如参考标号402至406所表示。这里，可以考虑将E/R-PDCCH映射到子帧的整个区域或子帧的第一时隙。一个PRB 407可以由多个高级CCE（E-CCE）组成。在图4中，PRB 407包括4个E-CCE。PRB 408由单个E-CCE组成。一个E-CCE可以用于多个DRS端口。即，单个E-CCE资源可以用于具有4个DRS端口的四个用户。虽然用各个DRS端口来区分E-CCE 402至405，但是当存在总共8个DRS端口时，每一个E-CCE资源可以用于两个DRS端口以使得关于总共8个用户的信号可以被复用到一个PRB。在控制区域中发送的PDCCH在LTE系统中由多个CCE组成，并且基于所分配的CCE中最低的CCE索引来为下行链路ACK/NACK信道分配资源。
图5示出根据本发明的实施例的LTE-A控制信道与ACK/NACK信道之间的映射关系。
参照图5，如参考标号501所示配置上行链路ACK/NACK资源。系统确定用于上行链路ACK/NACK资源的RB，并且其量对应于X个PRB。一个PRB被配置为23个循环移位502和3个正交覆盖（cover）503的组合，以使得在单个PRB中分配36个ACK/NACK资源。eNB考虑当前信道状态，即信道的延迟扩展，来确定相邻ACK/NACK信道之间的循环移位距离，以便最小化相邻ACK/NACK信道之间的干扰。若距离为3，则单个PRB中可用的ACK/NACK资源的数目是12。在所分配的PRB 501中配置ACK/NACK信道之后，除了如参考标号505所示的混合资源区域外的可用ACK/NACK资源的索引是NPUCCH (1)。预先配置NPUCCH (1)的量，以供半永久ACK/NACK和调度请求指示（SRI）之用。因此，可以用数学式1来表示已经接收到控制信道的UE使用的控制信道，即下行链路中的CCE索引nPUCCH (1)：
【数学式1】
nPUCCH (1)＝nCCE+NPUCCH (1)
其中，nCCE表示CCE的索引，而NPUCCH (1)表示下行链路控制信道中CCE的数目。
一旦确保与能够在子帧的PDCCH区域中使用的CCE的数目对应的资源，就可以无冲突地使用该资源。即，根据CCE 451分配的ACK/NACK资源被映射到资源507。在本发明的一个实施例中，可以分配被映射到用于LTE-A的E-CCE 450的ACK/NACK资源，以便完全地或部分地与遗留LTE的ACK/NACK资源重叠，或独立于遗留LTE的ACK/NACK资源。重叠部分是共享资源，而未重叠部分是为LTE-A扩展分配的资源。在独立地分配全部资源的情况下，这意味着没有共享资源。因此，当不考虑DRS端口时，可以用数学式2、3和4来分配资源。
当资源完全重叠时，用数学式2：
【数学式2】
nPUCCH (1)＝(nE-CCE％NCCE)+NPUCCH (1)
其中，nPUCCH (1)表示ACK/NACK资源的索引，nE-CCE表示E-CCE的索引，%表示模函数，而NCCE表示R/E-PDCCH中CCE的数目，并且NPUCCH表示ACK/NACK资源的数目。
当资源部分地重叠时，用数学式3：
【数学式3】
nPUCCH (1)＝(nE-CCE％(NCCE-Noffset)+Noffset+NPUCCH (1)
当独立地分配资源时，用数学式4：
【数学式4】
nPUCCH (1)＝nE-CCE+NCCE+NPUCCH (1)
其中，nCCE表示为LTE ACK/NACK传输分配的资源总量，而Noffset表示在为LTE ACK/NACK传输分配的资源的一些部分中保留的资源量，以便不用于LTE-A。即，确保NPUCCH (1)与Noffset之间的资源以便不用于LTE-A。这是为了保证LTE ACK/NACK资源的性能。当使用CRS或单个DRS端口时可以应用数学式2、3和4，还可以将它们应用到下文描述的实施例。
第一实施例针对的是当使用DRS端口时按DRS端口索引第一顺序来映射E-CCE和ACK/NACK资源的方法。即，此方法是向ACK/NACK资源预先分配多至可用E-CCE的总量和用于E-CCE的DRS端口的最大数目，并将预分配的资源与LTE ACK/NACK资源复用。如果按DRS端口索引第一顺序来映射ACK/NACK资源，并且如果UE使用不同的E-CCE，则eNB分配不同的的DRS端口，以使得用于UE的ACK/NACK资源彼此距离尽可能地远。可以在与另一UE共享并与为LTE PDCCH分配的资源重叠的预定搜索空间区域中向UE分配E-CCE。因此，在ACK/NACK资源被另一UE预先占用以免使用的情况下，即使可以使用其他DRS端口以及搜索空间中没有使用的其他CCE时，eNB也可以分配重叠的ACK/NACK资源。在即使在DRS端口之间相邻的ACK/NACK资源也很接近的情况下，复用到单个E-CCE中的UE使用的ACK/NACK信道的资源彼此相邻，这导致降低ACK/NACK信道解调性能。
例如，E-CCE索引可以按DRS端口顺序地递增，以使得按DRS端口索引的升序来分配ACK/NACK资源。同样，DRS端口索引可以按E-CCE顺序地递增，以使得按E-CCE索引的升序来分配ACK/NACK资源。
图6是示出根据本发明的第一实施例的按DRS端口索引的顺序的ACK/NACK资源映射的原理的图。
在图6中，参考标号602表示为ACK/NACK资源509分配的资源量，而参考标号601表示索引的起始点。参考标号607至610表示各个DRS端口的E-CCE。参考标号607表示用于DRS端口1的E-CCE，连续地部置用于DRS端口2的E-CCE，等等，如此使得配置用于所有DRS端口的资源。在存在大量DRS端口的情况下，循环移位如参考标号606所表示的ACK/NACK资源分配的起始点，以再使用。参考标号607和610表示使用总共8个DRS的情形。因此，可以用数学式5、6和7来执行资源分配。
当资源完全重叠时，用数学式5：
【数学式5】
nPUCCH (1)＝((NDRS MAXnE-CCE+nCCE)％NCCE)+NPUCCH (1)
其中，NDRS MAX表示eNB的DRS端口的数目。
当资源部分地重叠时，用数学式6：
【数学式6】
nPUCCH (1)＝((NDRS MAXnE-CCE+nCCE)％(NCCE-Noffset))+Noffset+NPUCCH (1)
当独立地分配资源时，用数学式7：
【数学式7】
nPUCCH (1)＝(NDRS MAXnE-CCE+nDRS)+NCCE+NPUCCH (1)
eNB可以使用多至8个DRS端口，而用于所有这些的资源分配可能导致资源浪费。因此，考虑通过高层信令向UE通知来减少要分配的资源的全部量。在这种情况下，可以用数学式8、9和10来执行资源分配。
当资源完全重叠时，用数学式8：
【数学式8】
nPUCCH (1)＝((NDRS MnE-CCE+nCCE)％NCCE)+NPUCCH (1)
当资源部分地重叠时，用数学式9：
【数学式9】
nPUCCH (1)＝(NDRS MnE-CCE+nCCE)+(NCCE-Noffset))+Noffset+NPUCCH (1)
当独立地分配资源时，用数学式10：
【数学式10】
nPUCCH (1)＝(NDRS MnE-CCE+nDRS)+NCCE+NPUCCH (1)
其中，NDRS M是由高层信令通知的用于资源分配，并且NDRS M={1,2,4,8}。即，当N RS M是2时，预留用于总共2个DRS的资源。在实际使用的DRS的数目是二或更多的情况下，与ACK/NACK资源冲突的概率增加，但是可以通过分配不同的DRS端口索引和E-CCE索引来抑制。
也可以如下表示资源分配。例如，可以用数学式11来代替数学式5。
当资源完全重叠时，用数学式11：
【数学式11】
nPUCCH (1)＝(NE-CCE％NCCE)+NPUCCH (1)nE-CCE＝NDRS MnE-CCE)+nDRS
本发明的第二实施例针对的是通过分配与要使用的E-CCE一样多的资源并通过与DRS的最大数目一样多的循环移位来部置所述资源、来增加资源效率的方法。
图7是示出根据本发明的实施例的使用可用控制信道和DRS端口的原理的图。
参照图7，可以按三种资源分配方式来使用采用SDMA的E-CCE。第一，单个E-CCE可以由通过DRS端口区分的多个用户共享，如参考标号706至708表示。第二，用户可以被分配不同的E-CCE但是使用相同的DRS端口。最后，可以混合这两种方法。如第一实施例中所述的每个E-CCE预先分配与总共的DRS端口一样多的资源的方法可能浪费资源，因为预先分配了是LTE ACK/NACK信道的资源的6至8倍的资源。为了克服该结构问题，可以如图8中所示配置资源。即，DRS端口对每个E-CCE复用，并且它们被映射到ACK/NACK资源。
图8是示出根据本发明的第二实施例的循环移位后的E-CCE和ACK/NACK之间的映射关系的图。
参照图8，参考标号801表示LTE中用于ACK/NACK资源分配803的全部资源，而参考标号802表示资源分配的起始点。参考标号807至809表示E-CCE资源到ACK/NACK资源的映射。参考标号807表示E-CCE索引0至7的映射，并且事实上用多达8个DRS端口来配置一个ACK/NACK资源。即，根据与E-CCE 0至7一起使用的DRS端口805，使用ACK/NACK索引0，例如，当CCE索引是3并且使用DRS端口3时，可以使用ACK/NACK资源索引0。通过与1个E-CCE一样多地循环移位第一ACK/NACK资源来部置第二ACK/NACK资源，并且通过与最大可用DRS端口一样多地循环移位来部置相同的方法。
在部置中，当如参考标号809所示八个用户使用具有不同E-CCE的相同DRS端口或CRS时，可以分配不同的ACK/NACK资源。同样，当如参考标号810所示八个用户使用具有不同DRS端口的相同E-CCE时，可以使用不同的ACK/NACK信道。在两个用户在单个E-CCE中被空间复用的情况下，八个用户可以使用两个E-CCE中的ACK/NACK资源。这可以用数学式12、13和14来表示。
当资源完全重叠时，用数学式12：
【数学式12】
nPUCCH (1)＝(NDRS MAX·floor(nE-CCE/NDRS MAX)+(n DRS+nE-CCE)％NDRS MAX)％NCCE+NPUCCH (1)
其中，floor表示下取整函数。
当资源部分地重叠时，用数学式13：
【数学式13】
nPUCCH (1)＝((NDRS MAX·floor(nE-CCE/NDRS MAX)+(nDRS+nE-CCE)％NDRS M AX％(NCCE-Noffset))+Noffset+NPUCCH (1)
当独立地分配资源时，用数学式14：
【数学式14】
nPUCCH (1)＝NDRS MAX·floor(nE-CCE/NDRS MAX)+(nDRS+nE-CCE)％NDRS MAX+NCCE+NPUCCH (1)
与第一实施例相似，可以在第二实施例中限制要复用的DRS端口的数目，并且这可以用数学式15、16和17表示。
当资源完全重叠时，用数学式15：
【数学式15】
nPUCCH (1)＝(NDMRS M·floor(nE-CCE/NDRS M)+(nDRS+nE-CCE)％NDRS M)％NCCE+NPUCCH (1)
当资源部分地重叠时，用数学式16：
【数学式16】
nPUCCH (1)＝((NDRS M·floor(nE-CCE/NDRS M)+(nDRS+nE-CCE)％NDRS M)％(NCCE-Noffset))+Noffset+NPUCCH (1)
当独立地分配资源时，用数学式17：
【数学式17】
nPUCCH (1)＝NDRS M·floor(nE-CCE/NDRS M)+(nDRS+nE-CCE)％NDRS M+NCCE+NPUCCH (1)
其中，是NDRS M由高层信令通知用于资源分配的，并且NDRS M={1,2,4,8}。
在上述实施例中，DRS端口是用于区分空间资源的参考信号，并可以被设计为利用不同的扰频码在物理上一致的资源当中进行区分以及在物理上分开的资源之间进行区分。这里，nDRS被表示为nDRS’和nSCID，其中nDRS’指示当前使用的DRS而nSCID是扰频码。因此，
nDRS=nDRS’或nDRS=nSCID*nDRS’+nSCID.
在此实施例中，假设跨越整个下行链路带宽发送E/R-PDCCH。这里，eNB不需要用信号通知哪个资源用于E/R-PDCCH。eNB可以使用整个下行链路带宽的一部分来用于E/R-PDCCH。即，eNB可以使用整个下行链路带宽中的至少一个PRB来用于E/R-PDCCH。这里，eNB利用RRC信令向UE通知所使用的资源的索引。
根据本发明的实施例，考虑所分配的资源的实际位置来计算n个E-CCE。例如，通过RRC信令来通知PRB索引10和11，用一个CCE来代替一个PRB。这里，在系统信息中从eNB向UE发送用于用CCE代替PRB的公式，并且可以将该公式存储在小区中。虽然CCE的总数目是二，但是在使用整个带宽的假设下n个E-CCE使用索引10和11。这里，Noffset对于小区内的用户被设置为相同值。
在本发明的实施例中，考虑所分配的资源的数目来计算nE-CCE。例如，当通过RRC信令来通知PRB索引10和11时，CCE总数目是2，并且在考虑实际分配的资源的数目的假设下nE-CCE使用0和1。这里，不能用CCE代替PRB。即，eNB既不需要向UE发送用于用CCE代替PRB的任何公式，也不需要保存该公式。这里，Noffset对于小区内的不同用户被设置为不同的值。
图9是示出根据本发明的实施例的eNB的发送器的操作的流程图。
参照图9，在步骤900中，eNB准备第N子帧中的调度。接着，在步骤901中，eNB在要利用LTE PDCCH调度的UE与要利用E-PDCCH调度的UE以及要利用R-PDCCH调度的中继节点之中进行区分，然后选择UE中的一个或中继节点。接着，在步骤902中，eNB考虑要向其发送LTE PDCCH的UE的搜索空间来分配PDCCH的CCE。
在使用CRS而不共享LTE-A ACK/NACK资源或使用一个DRS端口的情况下，在步骤903中，eNB对此进行检查，并在步骤907中考虑使用E/R-PDCCH的UE或中继节点的搜索空间来分配E/R-PDCCH的CCE。
在使用一个或更多DRS端口而不共享ACK/NACK资源的情况下，在步骤904中，eNB对此进行检查，并在步骤908中考虑使用E/R-PDCCH的UE或中继节点的搜索空间和可用DRS端口索引来分配E/R-PDCCH的CCE。这里，应用在第一和第二实施例中描述的ACK/NACK资源分配方法来无冲突地分配ACK/NACK资源。
如果完全或部分地共享ACK/NACK资源且如果使用一个CRS或DRS端口，则eNB在步骤905中对此进行检查，并在步骤909中考虑用于在步骤901中分配的LTE PDCCH的PDCCH的CCE索引来向使用E/R-PDCCH的UE或中继节点分配E-CCE。如果完全或部分地共享ACK/NACK资源且如果使用一个或更多DRS端口，则eNB在步骤906中对此进行检查，并在步骤910中考虑UE或中继节点的搜索空间、可用DRS端口索引和用于LTEPDCCH的CCE索引来分配E/R-PDCCH的E-CCE。
完成资源分配以后，eNB在步骤911中使用调度信息为数据信道分配资源。最后，eNB发送第N子帧。
图10是示出根据本发明的实施例的UE或中继节点的接收器的操作的流程图。
参照图10，在步骤1001中UE或中继节点开始接收第N子帧。在步骤1002中，已经接收E/R-PDCCH区域中的控制信道的UE或中继节点接收数据信道区域中的控制信道并解调控制信道。接着，在步骤1003中UE或中继节点恢复所接收的E/R-PDCCH中的CCE。在步骤1004中，UE或中继节点在其搜索空间中搜索所恢复的CCE中携带其调度信息的CCE。这里，UE或中继节点可以执行盲解码以搜索搜索空间。
接下来，在步骤1005中UE或中继节点使用在其CCE中携带的调度信息来接收数据信道。顺序地，在步骤1006中UE或中继节点确定是否成功解码数据信道。接下来，在步骤1007中，UE或中继节点使用E/R-PDCCH的最低CCE索引、要用于传输的天线类型和DRS端口索引，检查要用于上行链路传输的上行链路响应信道资源。即，UE或中继节点选择用于在上行链路控制信道区域中发送关于是否成功解码数据信道的信息的ACK/NACK资源。接下来，在步骤1008中UE或中继节点准备在预定的子帧中发送关于是否成功解码所调度的数据信道的信息。这里，预定子帧可以是第N+4子帧，但是不限于此。这里，UE或中继节点确定用于发送关于是否成功解调数据信道的信息的PRB和循环移位。最后，在步骤1009中UE或中继节点完成第N子帧的接收。
图11是示出根据本发明的实施例的eNB的发送器的配置的图。
如图11中所示，eNB包括PDCCH生成器1101和1103、DRS端口1102、R-PDCCH生成器1104、D-PDCCH生成器1106、CRS生成器1107和1111、控制器1105、复用器（MUX）1108、1109和1110、PDSCH生成器1112、时分复用器1113，以及发送（Tx）处理器1114。
PDCCH生成器1101和1103生成LTE PDCCH。控制单元1105聚集由PDCCH生成器1101和1103生成的PDCCH，并将PDCCH传送到控制区域复用器1108。控制区域复用器1108将所述PDCCH复用到控制信道区域。控制器1105具有搜索空间确定器1115和ACK/NACK资源确定器1116。搜索空间确定器1115确定各个UE和/或中继节点的搜索空间，而ACK/NACK资源确定器1116确定用于UE和/或中继节点的ACK/NACK资源。控制器1105考虑UE和/或中继节点的搜索空间和ACK/NACK资源来确定复用过程中控制信道的CCE的位置。
DRS端口1102生成DRS，R-PDCCH生成器1104生成R-PDCCH，而E-PDCCH生成器1106生成E-PDCCH。控制器1105向LTE-A控制信道复用器1109传送所述DRS、R-PDCCH或E-PDCCH。LTE-A控制信道复用器1109复用DRS和R-PDCCH或E-PDCCH。CRS生成器1107和1111生成要在数据信道区域中发送的CRS。PDSCH生成器1112生成要在数据信道区域中发送的PDSCH。数据区域复用器1110将数据复用到数据信道区域。
TDM 1113以时分复用的方式配置子帧。Tx处理器1114发送子帧。
在根据本发明的实施例的eNB的发送器中，控制器1105通过将用于包括UE和中继节点的接收器的每个E-CCE与至少一个DRS端口1102的索引进行匹配来执行调度。如果接收器的E-CCE具有相同的索引并与不同的DRS端口1102匹配，则控制器1105向EC-CCE分配一个PRB。如果接收器的E-CCE具有不同的索引并与相同的DRS端口1102匹配，则控制器1105每个E-CCE分配一个PRB。控制器1105还进行控制以使得E-CCE以根据与E-CCE对应的至少一个DRS端口1102的索引被复用到数据信道区域的形式被发送。
图12是示出根据本发明的实施例的UE或中继节点的接收器的配置的框图。
如图12中所示，UE或中继节点包括接收（Rx）处理器1201、TDM 1202、CRS接收器1024、信道估计器1203、数据区域接收器1205、控制区域接收器1206、DRS信道估计器1207、E/R-PDCCH解映射器1208、PDCCH解映射器1209、PDSCH解映射器1210、E/R-PDCCH接收器1211、PDCCH接收器1212、PDSCH接收器1213、响应处理器1214、盲解调器1215、CCE解复用器1216、控制器1217、PUCCH解映射器1218，以及PUCCH资源选择器1220。
Rx处理器1201在接收过程中接收信号。CRS接收器1204接收CRS，而信道估计器1203从CRS中获得信道估计信息。TDM 1202分离子帧中的PDCCH区域和PDSCH区域。数据区域接收器1205接收PDSCH区域，而控制区域接收器1206接收PDCCH区域。DRS信道估计器1207估计DRS信道。E/R-PDCCH解映射器1208从PDSCH区域中解映射E/R-PDCCH，PDCCH解映射器1209从PDCCH区域中解映射PDCCH，而PDSCH解映射器1210从PDSCH区域中解映射PDSCH。
信道估计器1203使用利用CRS获得的信道估计信息和通过DRS信道估计器1207获得的信息来估计信道，E/R-PDCCH接收器1211接收通过E/R-PDCCH解映射器1208解映射的E/R-PDCCH，PDCCH接收器1212接收通过PDCCH解映射器1209解映射的PDCCH，而PDSCH接收器1213接收通过PDSCH解映射器1210解映射的PDSCH。盲解调器1215对通过PDCCH接收器1212和E/R-PDCCH接收器1211接收的控制信道执行盲解码，来选择携带关于UE或中继节点的调度信息的CCE。CCE解复用器1216将CCE解调成为UE或中继节点的控制信道。这里，PDSCH接收器1213使用从所接收的控制信道中获得的调度信息来接收PDSCH。响应处理器1214确定PDSCH接收器1213是否成功接收PDSCH。
控制器1217检测在PDCCH或E/R-PDCCH上接收的控制信道中使用的最低CCE索引和DRS端口。PUCCH资源选择器1220使用检测到的CCE索引和DRS端口，选择用于发送是否成功接收数据信道的信息的上行链路响应信道的ACK/NACK资源。PUCCH映射器1218将上行链路ACK/NACK资源映射到PUCCH。
在根据本发明的实施例的UE或中继节点的接收器中，当经由E/R-PDCCH从发送器接收到调度信息时，控制器1217检查与E-CCE对应的DRS端口的索引。出于此目的，控制器1217可以使用盲解调器1215。响应处理器1214接收并解调PDSCH，并确定是否成功解调PDSCH。PUCCH资源选择器1220通过参考E-CCE索引和DRS端口索引来确定ACK/NACK资源。PUCCH映射器1218使用ACK/NACK资源来发送关于成功解调PDCCH的信息。
如上所述，本发明的资源映射方法和装置便于配置与支持SDMA的下行链路控制信道对应的上行链路ACK/NACK响应信道，并允许eNB根据eNB使用的DRS端口数目而动态地分配资源。同样，本发明的资源映射方法和装置能够通过共享LTE ACK/NACK资源而无需额外的资源分配来提高资源效率。而且，本发明的资源映射方法和装置有利于即使当利用空间复用将物理资源用于多个控制信道时也独立地使用上行链路ACK/NACK响应信道。本发明的资源映射方法和装置能够提高资源效率，并复用LTEACK/NACK信道和LTE-A ACK/NACK信道。
虽然已经参照其特定实施例示出和描述本发明，但是本领域技术人员可以理解，可在形式和细节上对其进行各种改变而不脱离如所附权利要求及其等同内容所定义的本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种发送器的资源映射方法，包括：
分配专用控制资源，用于根据专用控制信道区域中的资源索引和专用参考信号（DRS）端口索引来分配上行链路响应资源；以及
当被映射到数据信道区域中时发送专用控制信道区域。
2.如权利要求1的资源映射方法，其中，分配专用控制资源的步骤包括：
当资源索引彼此相同而DRS端口索引彼此不同时，向相同的物理资源块（PRB）分配专用控制资源；
当资源索引彼此不同而DRS端口索引彼此相同时，向不同的PRB分配专用控制资源；并且
向数据信道区域的整个带宽或整个带宽中的至少一个PRB分配专用控制资源。
3.如权利要求1的资源映射方法，其中，分配专用控制资源的步骤包括：
确定专用控制信道区域中专用控制资源的起始点；以及
从专用控制信道区域中的起始点起分配专用控制资源。
4.如权利要求3的资源映射方法，其中，分配专用控制资源的步骤包括以下至少一个：
按DRS端口索引的升序来分配专用控制资源，资源索引按每个DRS端口索引递增；
按DRS端口索引的升序来分配专用控制资源，DRS索引按每个资源索引递增；和
通过复用每个资源索引的DRS端口索引来分配专用控制资源。
5.如权利要求1的资源映射方法，其中，通过扰频码来区分DRS端口索引。
6.一种接收器的资源利用方法，包括：
接收数据信道区域的专用控制信道区域中的控制信息；
通过分析该控制信息来解调在数据信道区域中接收的数据；
使用根据专用控制信道区域中的资源索引和专用参考信号（DRS）端口索引分配的专用控制资源来确定响应资源；以及
使用该响应资源来发送数据的解调结果。
7.如权利要求6的资源利用方法，其中，当资源索引彼此相同而DRS端口索引彼此不同时，向相同的物理资源块（PRB）分配专用控制资源，并且当资源索引彼此不同而DRS端口索引彼此相同时，向不同的PRB分配专用控制资源，并向数据信道区域的整个带宽或整个带宽中的至少一个PRB分配专用控制资源。
8.一种发送器的资源映射装置，包括：
专用参考信号（DRS）端口，与各个DRS端口索引对应；
控制器，分配专用控制资源，用于根据专用控制信道区域中的资源索引和DRS端口索引来分配上行链路响应资源；以及
复用器，当被映射到数据信道区域中时发送专用控制信道区域。
9.如权利要求8的资源映射装置，其中，当资源索引彼此相同而DRS端口索引彼此不同时，控制器向相同的物理资源块（PRB）分配专用控制资源，并且当资源索引彼此不同而DRS端口索引彼此相同时，控制器向不同的PRB分配专用控制资源，并且向数据信道区域的整个带宽或整个带宽中的至少一个PRB分配专用控制资源。
10.如权利要求8的资源映射装置，其中，控制器确定专用控制信道区域中专用控制资源的起始点，并从专用控制信道区域中的起始点起分配专用控制资源。
11.如权利要求10的资源映射装置，其中，控制器按DRS端口索引的升序来分配专用控制资源，资源索引按每个DRS端口索引增加，并按DRS端口索引的升序来分配专用控制资源，DRS端口索引按每个资源索引增加，或者通过复用每个资源索引的DRS端口索引来分配专用控制资源。
12.如权利要求9的资源映射装置，其中，通过扰频码来区分DRS端口索引。
13.一种接收器的资源利用装置，包括：
接收处理器，接收数据信道区域的专用控制信道区域中的控制信息；
解调器，通过分析所述控制信息来解调在数据信道区域中接收的数据；
资源选择器，使用根据专用控制信道区域中的资源索引和专用参考信号（DRS）端口索引而分配的专用控制资源来确定响应资源；以及
控制器，控制以使用所述响应资源来发送数据的解调结果。
14.如权利要求13的资源利用装置，其中，当资源索引彼此相同而DRS端口索引彼此不同时，将向相同的物理资源块（PRB）分配专用控制资源，并且当资源索引彼此不同而DRS端口索引彼此相同时，向不同的PRB分配专用控制资源，并向数据信道区域的整个带宽或整个带宽中的至少一个PRB分配专用控制资源。
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