CN102970124B - 用于在移动通信系统中分配资源的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于在通信系统中分配资源的方法，所述方法包括：确定用于第一控制信息的确定的发送时间是否与用于第二控制信息的确定的发送时间重叠；如果所述发送时间彼此重叠，则向第一控制信息分配用于第二控制信息的资源；以及在分配的用于第二控制信息的资源上发送第一控制信息。

Description

用于在移动通信系统中分配资源的设备和方法
本申请是申请日为2008年06月10日、申请号为“200880103257.2”、发明名称为“用于在移动通信系统中分配资源的设备和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及用于在移动通信系统中分配资源的设备和方法，并且具体来说，涉及用于移动通信系统中控制信息的发送的设备和方法。
背景技术
近年来，移动通信系统正在演进成为能够不仅提供语音通信而且提供高速数据通信同时保证用户的移动性的高级系统。考虑到这种通信环境，正在将正交频分复用(OFDM)和/或与它类似的单载波-频分多址(SC-FDMA)作为高速数据通信方案进行研究。
目前，在作为异步蜂窝移动通信的标准研究组的第三代合作伙伴计划（3GPP）中，从第三代（3G）移动通信系统演进而来的长期演进（LTE），也被称作演进的通用陆地无线接入（Evolved Universal Terrestrial RadioAccess，E-UTRA），被推荐为下一代移动通信系统。
另外，LTE系统正发展成为一种应用OFDM和SC-FDMA技术的技术。这里，这种多址方案的特性在于：对时间-频率资源进行分配和管理，同时保持它们之间的正交性，以便通过其来运送每个用户的数据和控制信息的时间-频率资源不会相互重叠。
同时，在LTE系统中，上行链路控制信息包括：确认(ACK)/非确认(NACK)信息，它是用于对所发送的下行链路数据的接收的成功/失败做出响应的响应信息；信道质量指示（CQI）信息，用于反馈下行链路信道状态。
通常由1比特组成的ACK/NACK信息经历重发以改善接收性能和扩展小区覆盖范围。在应用多个输入/输出天线的多输入多输出（MIMO）系统中，针对每个MIMO码字都要发送ACK/NACK信息。另一方面，CQI信息由多个比特组成以表示信道状态，并且发送前经历信道编码以改善接收性能和扩展小区覆盖范围。分组编码(blocking coding)和卷积编码方案可用作针对CQI信息的信道编码方法。
接收控制信息时所需的接收可靠性是根据控制信息的类型来确定的。通常，对于ACK/NACK，所需要的最小误比特率（Bit Error Rate，BER）为10e-2~10e-4，而对于CQI，所需要的最小误块率（Block Error Rate，BLER）为10e-2~10e-1。
在LTE系统中，关于上行链路控制信息，它的发送格式根据发送/未发送上行链路数据来分类。当在上行链路上同时发送数据和控制信息时，LTE系统对该数据和控制信息执行时分复用（TDM），并且在对其发送之前将结果映射到被分配用于数据发送的时间-频率资源。另一方面，当仅发送控制信息而不发送数据时，LTE系统使用所分配的特定频带来发送该控制信息。
根据标准大会到目前为止所做出的结果，物理上行链路控制信道（PUCCH）被定义为用于发送控制信息的物理信道，并且PUCCH被映射到所分配的特定频带。参照图1，现在将对PUCCH的详细发送结构进行描述。
图1是图示用于在3GPP LTE系统中通过上行链路发送控制信息的物理信道PUCCH的发送结构的图。
参见图1，横坐标表示时域，纵坐标表示频域。时域对应于一个子帧102，而频域对应于系统的发送带宽110。
在上行链路中，时域的基本发送单元是子帧102，其长度为1ms(毫秒)。一个子帧由两个0.5ms的时隙104和106组成。时隙104（106）由多个SC-FDMA码元111～124（131～144）组成。例如，图1中假设一个时隙由7个SC-FDMA码元组成。
另一方面，频域的最小单元是子载波，资源分配的基本单元是资源块（RB）108和109。RB 108和109各自由多个子载波和多个SC-FDMA码元组成。这里，12个子载波连同构成2个时隙的14个SC-FDMA码元一起构成一个RB。
PUCCH被映射到的频带是与系统的发送带宽110的两端相对应的子载波，并且它们对应于参考标号108和参考标号109。PUCCH可以在一个子帧期间经历跳频以增加频率分集，并且在这种情况下，可以使用逐时隙跳频（hopping）。
图1所示为在逐时隙基础上执行跳频的结构，如参考标号150和参考标号160所示。例如，在第一时隙104中通过预分配的频带108发送的控制信息#1，在第二时隙106中通过经历跳频之后的另一预分配频带109来发送。相反，在第一个时隙104中通过预分配频带109发送的控制信息#2，在第二时隙106中通过经历跳频之后的另一预分配频带108来发送。
图1的示例中，在一个子帧102中，如参考标号111、113、114、115、117、138、140、141、142和144所示发送用于控制信息#1的SC-FDMA码元，同时如参考标号131，133、134、135、137、118、120、121、122和124所示发送用于控制信息#2的SC-FDMA码元。此外，用于参考信号（RS）的SC-FDMA码元在由参考标号112、116、139和143或参考标号132、136、119和123表示的时间发送。
这些RS的每一个都由预定序列组成，用于接收机处的相干解调的信道估计。在图1中，通过示例给出了用于控制信息发送的SC-FDMA码元的数目、用于RS发送的SC-FDMA码元的数目以及它们在子帧中的相应位置，可以根据期望的发送控制信息的类型和/或系统操作对它们进行改变。
同时，关于诸如ACK/NACK信息、CQI信息和MIMO反馈信息之类的上行链路控制信息，码分复用（CDM）可以被用来对不同用户的上行链路控制信息进行复用，CDM具有这样的特性：相比于频分复用（FDM），它对干扰信号的鲁棒性更好。正在讨论将Zadoff-Chu（ZC）序列作为要用于对控制信息进行CDM复用的序列。
由于Zadoff-Chu序列在时间和频率域中具有恒定的信号电平（恒定包络），所以Zadoff-Chu序列在频率域中具有良好的峰均功率比（Peak-to-AveragePower Ratio，PAPR）特性并且表现出优异的信道估计性能。另外，Zadoff-Chu序列的特性在于：非零移位的循环自相关（circular autocorrelation）为0。因此，在控制信息是使用相同的Zadoff-Chu序列发送的情况下，用户设备（UE）可以通过对Zadoff-Chu序列的循环移位值求微分来区分所发送的控制信息。
在实际的无线信道环境中，对意图经历复用的各个UE不同地设置循环移位值，使得它们满足这样的条件：它们大于无线传输路径的最大发送延迟(delay)值，由此保持用户之间的正交性。因此，能够多址接入的UE的数目由Zadoff-Chu序列的长度和循环移位值来确定。Zadoff-Chu序列还被应用到用于RS发送的SC-FDMA码元，使得可以利用循环移位值识别不同UE之间的RS。
通常，假设用于PUCCH的Zadoff-Chu序列的长度为12个样本(sample)，样本的数目等于构成一个RB的子载波的数目。在这种情况下，由于Zadoff-Chu序列的不同的循环移位值的最大可能数目是12，因此，通过向PUCCH分配不同的循环移位值，有可能将最多12个PUCCH复用到一个RB。
在此场景中，LTE系统基于频率选择(frequency-selective)信道特性在PUCCH之间应用具有至少2个样本间隔的循环移位值。应用具有至少2个样本间隔的循环移位值限制了一个RB中的循环移位值的数目为6。这样，可以保持与这些循环移位值一对一相关联的PUCCH之间的正交性，而不会突然失去正交性。
图2图示在通过具有图1的结构的PUCCH来发送CQI时，在同一RB中利用Zadoff-Chu序列的不同循环移位值对用于各个UE的CQI进行复用的示例。
参考图2，纵轴表示Zadoff-Chu序列的循环移位值0、1、…、11(200)。能够在一个RB中经历复用而不会突然失去正交性的信道的最大数目为6，并且图2中所示的情况为其中6个CQI信息202、204、206、206、210和212经历复用。
为了发送CQI信息，使用同一个RB和相同的Zadoff-Chu序列，并且这里示出：来自UE#1的CQI 202利用循环移位'0'214来发送；来自UE#2的CQI 204利用循环移位'2'218来发送；来自UE#3的CQI 206利用循环移位'4'222来发送；来自UE#4的CQI 208利用循环移位'6'226来发送；来自UE#5的CQI 210利用循环移位'8'230来发送；来自UE#6的CQI 212利用循环移位'10'234来发送。参考图1，现在将对关于在使用Zadoff-Chu序列以CDM方式发送控制信息时如何将控制信息信号映射到Zadoff-Chu序列进行描述。
比方说，对于UE#i，长度为N的Zadoff-Chu序列被定义为g(n+Δi)mod N,其中，n=0,1，...,N-1，Δi表示用于UE#i的循环移位值,i表示用于识别UE的UE索引。此外,假设UE#i期望发送的控制信息信号由mi,k来表示,其中k=1,…,Nsym。如果Nsym表示子帧中用于控制信息发送的SC-FDMA码元的数目,则映射到SC-FDMA码元的信号ci,k,n(表示用于UE#i的第k个SC-FDMA码元的第n个样本)如公式(1)所示来定义。
ci,k,n=g(n+Δi)mod N·mi,k ..........(1)
其中k=1,…,Nsym,n=0,1,…,N-1,并且Δi表示用于UE#i的Zadoff-Chu序列的循环移位值。
在图1的示例中，除去用于RS发送的4个SC-FDMA码元之外，一个子帧中用于控制信息发送的SC-FDMA码元的数目Nsym为10，并且Zadoff-Chu序列的长度N等于构成一个RB的子载波的数目，即等于12。
从UE的视角来看，在每个SC-FDMA码元上应用循环移位的Zadoff-Chu序列，并且UE期望发送的控制信息信号以这样的方式形成：在用于控制信息发送的每个SC-FDMA码元上，将一个调制码元乘以时域循环移位的Zadoff-Chu序列。因此，每个子帧能够发送最多Nsym个控制信息调制码元。也就是说，在图1的示例中，有可能在一个子帧期间发送最多10个控制信息调制码元。
除了基于Zadoff-Chu序列的CDM控制信息发送方案之外，可以通过进一步应用时域正交覆盖(orthogonal cover)来增加发送控制信息的PUCCH的复用能力。正交覆盖的典型示例可以包括沃尔什（Walsh）序列。对于长度为M的正交覆盖，存在相互之间满足正交性的M个序列。具体来说，对于诸如ACK/NACK这样的1比特控制信息，可以通过在发送之前对ACK/NACK所映射到的SC-FDMA码元应用时域正交覆盖来提高正交复用能力。
在LTE系统中，为了例如改善信道估计性能，用于ACK/NACK发送的PUCCH考虑在每个时隙使用3个SC-FDMA码元用于RS发送。因此，在一个时隙由7个SC-FDMA码元组成的示例中，像图1的情况那样，可用于ACK/NACK发送的SC-FDMA码元的数目为4。通过将应用时域正交覆盖的时间间隔限制为一个时隙或更短，由于无线信道的变化而导致的正交性的损失能够被最小化。在对用于ACK/NACK发送的4个SC-FDMA码元应用长度为4的正交覆盖的同时，对用于RS发送的3个SC-FDMA码元应用长度为3的正交覆盖。基本上，ACK/NACK和RS可以利用Zadoff-Chu序列的循环移位值来进行用户识别，并且能够借助于正交覆盖经历额外的用户识别。对于ACK/NACK的相干接收，由于存在与ACK/NACK信号一对一相关联的RS，因此ACK/NACK信号的复用能力受到与ACK/NACK信号相关联的RS的数目的限制。
例如，考虑每个RB最多6个循环移位值，由于对于应用到RS的Zadoff-Chu序列的每个循环移位可以应用不同的长度为3的时域正交覆盖，因此，可以复用来自最多18个不同用户的RS。由于ACK/NACK信号是一对一映射到RS的，因此每个RB可以复用最多18个ACK/NACK信号。在该情况中，存在四个长度为4的正交覆盖被应用到ACK/NACK，并且这些正交覆盖中的3个被使用。可以预先确定被应用到ACK/NACK的正交覆盖，或者能够通过信令在UE和基站(也称为节点B)之间被共同识别出来。因此，可以将复用能力提高到不使用时域正交覆盖的情况下的复用能力的3倍。
图3图示在上述用于ACK/NACK发送的PUCCH结构中，在同一RB中除了Zadoff-Chu序列的不同循环移位值之外，还利用时域正交覆盖来复用用于每个UE的ACK/NACK的示例。
在图3中，纵轴代表Zadoff-Chu序列的循环移位值300，横轴代表时域正交覆盖302。在一个RB中可以借以进行复用而不会突然失去正交性的循环移位值的最大数目为6，并且如果另外使用三个长度为4的正交覆盖364、366和368，那么可以复用最多6*3=18个AC K/NACK信号。
图3中所示为这样的示例，其中以如下方式使用相同的RB和相同的Zadoff-Chu序列进行ACK/NACK发送：来自UE#1的ACK/NACK 304利用循环移位'0'340和正交覆盖'0'364来发送；来自UE#2的ACK/NACK 306利用循环移位'0'340和正交覆盖'1'366来发送；来自UE#3的ACK/NACK 308利用循环移位'0'340和正交覆盖'2'368来发送；…；来自UE#16的ACK/NACK304利用循环移位'10'360和正交覆盖'0'364来发送；来自UE#17的ACK/NACK 306利用循环移位'10'360和正交覆盖'1'366来发送；来自UE#18的ACK/NACK 308利用循环移位'10'360和正交覆盖'2'368来发送。正交覆盖364、366和368是长度为4的正交码，并且相互之间满足正交性。
同时，对于一任意UE，在通过PUCCH以CDM方式发送CQI或ACK/NACK时，UE期望发送的CQI和ACK/NACK在有些情况中可能同时出现。例如，当响应于下行链路数据的接收而需要发送ACK/NACK时，可能发生CQI的发送。
此时，UE应当通过应用预先分配的循环移位值和正交覆盖来同时发送CQI和ACK/NACK。在此情况中，执行多码发送(multi-code transmission)，这导致了PAPR的增加。
发明内容
本发明的一个方面在于解决至少所述问题和/或缺点，并且提供至少以下描述的优点。因此，本发明的一个方面在于提供用于移动通信系统中的控制信息的发送的资源分配设备和方法。
本发明的另一个方面在于提供用于在移动通信系统中在同时发送CQI和ACK/NACK时分配资源的设备和方法。
本发明的再一方面在于提供用于在移动通信系统中在发送之前复用多个控制信息时分配资源的设备和方法。
本发明的又一方面在于提供用于在移动通信系统中发送/接收控制信息被分配到的资源的设备和方法。
根据本发明的一个方面，提供一种用于在移动通信系统中分配资源的方法。该资源分配方法包括：确定指示所接收的数据中存在/不存在错误的响应信息的发送时间是否与信道状态信息的发送时间重叠；以及当所述发送时间相互重叠时，为所述响应信息分配用于所述信道状态信息的资源块、频域中的循环移位值以及在时域中具有正交性的正交序列。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在移动通信系统中接收资源的方法。该资源接收方法包括：确定指示所接收的数据中存在/不存在错误的响应信息在发送设备处的发送时间是否与信道状态信息在发送设备处的发送时间重叠；以及当检测到所述发送时间重叠时，使用用于信道状态信息的资源块、频域中的循环移位值和在时域中具有正交性的正交序列，从所接收的信号中提取所述响应信息。
根据本发明的再一方面，提供一种用于在移动通信系统中分配资源的设备。该资源分配设备包括：控制器，用于确定指示所接收的数据中存在/不存在错误的响应信息的发送时间是否与信道状态信息的发送时间重叠；以及控制信道信号生成器，用于根据来自控制器的控制信号，使用用于信道状态信息的资源块、频域中的循环移位值和在时域中具有正交性的正交序列，在所述响应信息中生成控制信道。
根据本发明的又一方面，提供一种用于在移动通信系统中接收资源的设备。该资源接收设备包括：控制器，用于确定指示所接收的数据中存在/不存在错误的响应信息在发送设备处的发送时间是否与信道状态信息在发送设备处的发送时间重叠；以及控制信道信号接收器，用于根据来自控制器的控制信号，使用用于信道状态信息的资源块、频域中的循环移位值和在时域中具有正交性的正交序列，从接收信号中提取所述响应信息。
更具体地，根据本发明的再一方面，提供一种用于在通信系统中分配资源的方法，所述方法包括：确定用于第一控制信息的确定的发送时间是否与用于第二控制信息的确定的发送时间重叠；如果所述发送时间彼此重叠，则向第一控制信息分配用于第二控制信息的资源；以及在分配的用于第二控制信息的资源上发送第一控制信息。
附图说明
从后面结合附图的详细描述中，本发明的以上和其它方面、特征和优点将变得更加清楚，在附图中：
图1是图示移动通信系统中控制信道的发送结构的图；
图2是图示根据本发明的实施例的分配用于CQI的资源的示例的图；
图3是图示根据本发明的实施例的分配用于ACK/NACK的资源的示例的图；
图4是图示根据本发明的实施例的分配用于CQI和ACK/NACK的资源的示例的图；
图5是图示根据本发明的第一实施例的发送方的控制信息发送过程的图；
图6是图示根据本发明的第一实施例的接收方的控制信息接收过程的图；
图7A和图7B是图示根据本发明的实施例的发送设备的结构的图；
图8A和图8B是图示根据本发明的实施例的接收设备的结构的图；
图9是图示根据本发明的第二实施例的发送方的控制信息发送过程的图；
图10是图示根据本发明的第二实施例的接收方的控制信息接收过程的图；
图11是图示根据本发明的实施例的通过应用联合编码(joint coding)生成控制信息的示例的图；
图12是图示根据本发明的实施例的通过应用TDM生成子帧的示例的图；
图13是图示根据本发明的第三实施例的发送方的控制信息发送过程的图；以及
图14是图示根据本发明的第三实施例的接收方的控制信息接收过程的图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本发明的优选实施例。在后面的描述中，为了清楚和简明，省去了此处所包含的已知功能和配置的详细描述。这里所使用的术语是基于本发明中的功能来定义的并且可以根据用户、运营商的意图或通常的惯例而变化。因此，术语的定义应当是基于整个说明书内容的。
虽然在此将参照LTE系统给出本发明的具体实施例，但是对于本领域技术人员来说，很显然本发明的工作原理并不限于通过上行链路发送控制信息的特定发送系统，而是能够被应用到用于发送控制信息的所有系统。
在后面的描述中，本发明提供针对一任意UE意图发送的多个控制信息同时出现的情况的发送/接收操作，具体来说，本发明提供一种用于控制信息的资源管理方案。这里所使用的控制信息可以包括：(i)确认(ACK)/非确认(NACK)反馈信息，它是用于对所接收的数据的接收的成功/失败做出响应的信号；以及(ii)用于反馈信道状态的CQI(Channel Quality Indication，信道质量指示)信息；以及(iii)有关MIMO的反馈信息等。
更具体来说，本发明提供一种在通过PUCCH发送控制信息而无上行链路数据发送情况中、当基于Zadoff-Chu序列的循环移位值的CDM CQI的发送时间与基于Zadoff-Chu序列的循环移位值和正交覆盖的CDM ACK/NACK的发送时间重叠时减小PAPR的无线资源分配方案。本发明的工作原理也能够被应用到除CQI和ACK/NACK之外的其它控制信息的发送，例如，用于有关MIMO的反馈控制信息等。
图4是图示在同一个RB中基站在一任意时间为每个UE分配的用于CQI和ACK/NACK的无线资源。
参考图4，用于CQI发送的资源为RB索引和Zadoff-Chu序列的循环移位值，用于ACK/NACK发送的资源为RB索引、Zadoff-Chu序列的循环移位值和时域正交覆盖。在图4中，纵轴代表Zadoff-Chu序列的循环移位值400，而横轴代表时域正交覆盖402。
在一个RB中可以借以进行复用而不会突然失去正交性的循环移位值的最大数目为6，图4中所示为使用6个循环移位值的示例，这6个循环移位值即循环移位值'0'440、循环移位值'2'444、循环移位值'4'448、循环移位值'6'452、循环移位值'8'456和循环移位值'10'460。
对于1比特控制信息的ACK/NACK，可以通过向它应用正交覆盖来提高其复用能力。图4中所示为使用三个长度为4的正交覆盖432、434和436的示例。正交覆盖的长度与正交覆盖被应用到的ACK/NACK信号所映射到的SC-FDMA码元的数目成比例，并且正交覆盖最好是应用到一个时隙内的SC-FDMA码元，从而可以使无线信道中的变化所引起的正交性损失最小化。该正交覆盖的数目与为了该ACK/NACK的相干解调而应用到RS的正交覆盖的数目成比例。
为了方便起见，在图4中假设，用于ACK/NACK或CQI发送的资源全部被分配给不同的UE。然而，在此示例中，用于ACK/NACK#6416和CQI#2430的发送的资源被分配给同一UE#1。关于用于ACK/NACK发送的资源，可以根据基于基站向UE发送的数据信道或其相关联的控制信道的事先约定(previous agreement)来估计该资源，或者基站可以通过信令向UE显式地提供关于该资源的信息。关于用于CQI发送的资源，该资源是以半静态方式确定的，使得能够每预定时段发送CQI，或者基站在需要时设置该资源并且向UE提供关于该资源的信息。
在图4的示例中，在一任意时间按照事先约定的那样将RB#0和循环移位值'10'460分配给UE#1作为用于CQI#2430的发送的资源的状况下，出现了在CQI发送的同时发送用于对从基站接收的数据的接收的成功/失败做出响应的ACK/NACK#6416的需要。要指出的是，用于ACK/NACK#6416的发送的资源为RB#0、循环移位值'4'448和正交覆盖'2'436。
在此情况下，对于UE#1来说，同时发送CQI和ACK/NACK，即，多码发送(multi-code transmission)是不可取的，这会引起PAPR的增加。因此，UE#1应当对CQI发送和ACK/NACK发送中的一个赋予优先级，并且按照系统的吞吐量，考虑对ACK/NACK发送赋予较高的优先级。也就是，当ACK/NACK和CQI的发送时间彼此重叠时，UE#1在相应的时间只发送ACK/NACK而略过CQI发送。根据本发明，在上述情况中，UE能够使用先前分配用于CQI发送的资源作为用于ACK/NACK发送的资源。
原因如下。时域正交覆盖具有这样的特性：在应用该正交覆盖的时间间隔期间无线信道的变化不显著时，该正交覆盖的正交性将保持。然而，当由于UE高速移动而发生突然的信道变化时，UE的ACK/NACK信号遭受正交性损失，这造成性能恶化。此外，当向其应用正交覆盖之后对其进行复用的ACK/NACK信号所经受的信道变化之间存在显著的差异时，ACK/NACK信号之间的干扰会增加，这造成性能恶化。
在图4的示例中，分配给UE#1用于ACK/NACK#6416的发送的资源被分配成使得它们与分配给另一UE的用于ACK/NACK#4412和ACK/NACK#5414的发送的资源共享同一个RB#0和同一个循环移位值'4'448。在此情况中，可以使用不同的正交覆盖432、434和436来识别ACK/NACK#4412、ACK/NACK#5414和ACK/NACK#6416。如果使用所分配的资源发送的ACK/NACK#4412、ACK/NACK#5414和ACK/NACK#6416所经历的无线信道存在突然的变化，则由于正交覆盖之间失去正交性而导致ACK/NACK信号之间可能发生干扰，这造成性能恶化。因此，当在一任意时间UE#1被同时分配了用于ACK/NACK#6416的发送的资源和用于CQI#2430的发送的资源时，UE#1使用被分配用于CQI发送的资源来发送ACK/NACK而略过CQI发送。在此情况中，在用于CQI发送的资源中针对一个循环移位只分配一种类型的控制信息，这有助于减小来自若干UE的ACK/NACK信号之间的干扰。当UE处于无线信道的变化显著的场合比如处于快速移动环境中时，这是一个用于减小ACK/NACK信号之间的性能恶化的优选方案。
现在将对应用本发明的工作原理的详细实施例进行描述。
第一实施例
第一实施例提供针对在支持上行链路服务的移动通信系统中UE发送ACK/NACK和CQI作为控制信息的情况的详细发送/接收操作和设备。
图5图示根据本发明第一实施例的发送方的控制信息发送过程。由于系统支持上行链路服务，所以发送方为UE，并且为了方便起见，这里假设UE发送上述控制信息中的至少一个，并且不发送数据。UE通过由诸如从基站分配的全部RB、Zadoff-Chu序列的循环移位值和正交覆盖的资源所定义的物理信道PUCCH来发送控制信息。当同时发送数据和控制信息时，UE以时分复用(TDM)方式复用数据和控制信息，并且将数据映射到被分配用于数据发送的时间-频率资源。
参照图5，在步骤502中，UE从基站获取用于ACK/NACK和CQI的发送的资源。用于ACK/NACK发送的资源为RB信息、Zadoff-Chu序列的循环移位值和时域正交覆盖，而用于CQI发送的资源为RB信息和Zadoff-Chu序列的循环移位值。
对于用于ACK/NACK发送的资源，UE能够根据基于基站向UE发送的数据信道或其相关联的控制信道的事先约定估计该资源，或者基站能够通过信令显式地向UE提供关于该资源的信息。根据存在/不存在基站向每个UE发送的数据来动态地分配用于ACK/NACK发送的资源。也就是，当基站不向UE发送数据时，可以不分配用于ACK/NACK发送的资源。以半静态方式确定用于CQI发送的资源，使得能够每预定时段发送CQI，或者基站在必要时设置该资源并且将关于该资源的信息提供给UE。因此，用于CQI发送的资源的特性在于：它们保持不变的时间比用于ACK/NACK发送的资源保持不变的时间长。
在第一实施例中，将假设当ACK/NACK的发送时间与CQI的发送时间重叠时，被分配用于ACK/NACK发送的RB等于被分配用于CQI发送的RB。然而，即使被分配用于ACK/NACK发送的RB不等于被分配用于CQI发送的RB，本发明的基本操作也不受限制。
在步骤504中，UE确定ACK/NACK与CQI的发送时间是否相互重叠。ACK/NACK的发送时间可以被定义为在UE从基站接收数据(如果有的话)之后已经逝去预定解码处理时间的时间。
如果ACK/NACK与CQI的发送时间相互重叠，则UE前进至步骤506，在那里，它执行ACK/NACK信息发送过程，略过CQI发送。在步骤506，UE通过解码从基站接收的数据来确定存在/不存在错误，在不存在错误时生成ACK，而在存在错误时生成NACK。之后，在步骤508，UE使用预先分配的用于CQI发送的资源来发送所生成的ACK/NACK。此时，UE略过CQI发送。
换言之，当检测到ACK/NACK与CQI的发送时间之间重叠时，UE通过使用一个循环移位的CQI资源为所接收的数据发送ACK/NACK信号。结果，接收方能够防止遭受多码发送问题（在应用正交覆盖之后发送控制信息）滋扰的多个UE之间PAPR的增加，并且最大程度地确保从UE发送的ACK/NACK。
然而，如果在步骤504中确定ACK/NACK与CQI的发送时间不重叠，则在步骤510UE确定它将执行ACK/NACK发送还是将执行CQI发送。如果在步骤510中UE确定进行ACK/NACK发送，则在步骤512中UE通过解码从基站接收的数据来确定存在/不存在错误，在不存在错误时生成ACK，并且在存在错误时生成NACK。之后，在步骤514中，UE使用被分配用于ACK/NACK发送的资源来发送所生成的ACK/NACK。然而，如果在步骤510中UE确定进行CQI发送，则在步骤516中UE从自基站接收到的RS中测量信道状态，并且根据预先定义的格式生成CQI。之后，在步骤518中，UE使用被分配用于CQI发送的资源来发送所生成的CQI。
图6图示根据本发明的第一实施例的接收方的控制信息接收过程。这里，由于系统支持上行链路服务，所以接收方为基站，并且基站从UE接收控制信息，比如针对先前发送的下行链路数据的ACK/NACK，或当前CQI。
参照图6，在步骤602中，基站给在其控制之下的UE中的每一个分配用于ACK/NACK和CQI的发送的资源，并且将资源分配信息发送给该UE中的每一个。用于ACK/NACK发送的资源为RB信息、Zadoff-Chu序列的循环移位值和时域正交覆盖，而用于CQI发送的资源为RB信息和Zadoff-Chu序列的循环移位值。对于用于ACK/NACK发送的资源，UE能够根据基于基站向UE发送的数据信道或其相关联的控制信道的事先约定估计该资源，或者基站能够通过信令显式地向UE提供关于该资源的信息。因此，可以根据存在/不存在基站向每个UE发送的数据来动态地分配用于ACK/NACK发送的资源。也就是，当基站不向UE发送数据时，可以不分配用于ACK/NACK发送的资源。以半静态方式确定用于CQI发送的资源，使得能够每预定时段发送CQI，或者基站在必要时设置该资源并且将关于该资源的信息提供给UE。因此，用于CQI发送的资源保持不变的时间比用于ACK/NACK发送的资源保持不变的时间长。
在步骤604，基站确定特定UE的ACK/NACK与CQI的发送时间是否相互重叠，其中该ACK/NACK与CQI是基站期望从该UE接收的。该UE的ACK/NACK发送时间可以被定义为在该UE从基站接收数据(如果有的话)之后已经逝去预定解码处理时间的时间。因此，基站能够估计UE的ACK/NACK发送时间，并且由于CQI是周期性地发送的，所以基站能够确定CQI发送时间和ACK/NACK发送时间是否相互重叠。
当检测到CQI发送时间与ACK/NACK发送时间之间重叠时，基站前进至步骤606，在那里，它从被分配用于CQI发送的资源中提取针对先前发送的下行链路数据的ACK/NACK，识别出UE使用该CQI资源发送了ACK/NACK，而略去了CQI发送。在步骤608中，基站解码所提取的ACK/NACK以确定UE是否无误地接收了数据。基于对数据接收的判决，基站能够确定它是否应当对数据执行重发。
然而，当在步骤604中基站检测到ACK/NACK与CQI的发送时间不重叠时，在步骤610中基站确定是进行了ACK/NACK发送还是进行了CQI发送。在发送下行链路数据之后，如果基站向UE分配了用于ACK/NACK发送的资源并且经过预定时间之后通过该资源接收到了控制信号，则基站确定所接收的控制信号为ACK/NACK。另一方面，在向UE分配了用于CQI传输的资源之后，如果根据UE的预定CQI发送时段通过该资源接收了控制信号，则基站确定所接收的控制信号为CQI。
当在步骤610中检测到ACK/NACK的接收时，在步骤612中基站从被分配给UE用于ACK/NACK发送的资源提取ACK/NACK。在步骤614中，基站解码所提取的ACK/NACK以确定UE是否无误地接收了数据。然而，当在步骤610中检测到CQI的接收时，在步骤616中基站从被分配给UE用于ACK/NACK发送的资源提取CQI。在步骤618中，基站解码所提取的CQI以确定和获取UE当前所处的信道环境的状态。
图7A和7B图示根据本发明的实施例的发送设备的结构。
参照图7A，该发送设备包括控制器710、导频生成器712、控制信道信号生成器714、复用器717、串并(S/P)转换器718、快速傅立叶变换(FFT)块719、映射器720、快速傅立叶逆变换(IFFT)块722、并串(P/S)转换器724、正交码生成器726、乘法器728、CP(循环前缀)插入器730和天线732。
控制器710是用于控制该发送设备的总体操作的装置，生成诸如导频生成器712、控制信道信号生成器714、复用器717、映射器720和正交码生成器726的块中所需的控制信号。
例如，输入到导频生成器712的控制信号指示用于生成用于所分配的导频的Zadoff-Chu序列的序列索引和时域循环移位信息。控制信道信号生成器714被提供具有用于确定期望的发送控制信息是ACK/NACK还是CQI的判决信息，并且被提供具有诸如应用到控制信息的Zadoff-Chu序列的长度、序列索引和循环移位值的信息。
复用器717根据从控制器710提供的控制信号所指示的定时信息，将分别由导频生成器712和控制信道信号生成器714生成的导频和控制信息映射(复用)到预定位置中的SC-FDMA码元。复用器717的输出信号在S/P转换器718中被转换成并行信号之后被输入到FFT 719。FFT 719将该输入信号转换成频域信号。
在从控制器710接收到用于导频或控制信道的频率分配信息时，映射器720将输入的频域信号映射到所分配的频率资源。用于控制信道的频率分配信息指示相应的控制信道在其发送之前被映射到的RB。映射器720的输出信号在IFFT 722中被转换成时域信号，然后被输入到P/S转换器724，在那里，它被转换成串行信号。
在从控制器710接收到指示UE意图发送的信号是否为ACK/NACK的信息以及用于ACK/NACK发送的导频时，正交码生成器726生成对应于每种情况的正交码。而且，在从控制器710接收到定时信息时，正交码生成器726对于每个SC-FDMA码元将正交码的每个码片分别应用到被映射到SC-FDMA码元的控制信道信号。指示它将使用哪个正交码的信息是根据约定来定义的，或者是通过基站信令提供给UE的。通过将应用正交码的时间间隔限制为一个时隙或者更短，能够使得由于无线信道的变化而导致的正交性损失最小化。
例如，在一个时隙由7个SC-FDMA码元组成的系统中，在这些码元中，4个SC-FDMA码元用于ACK/NACK发送而3个SC-FDMA码元用于导频发送，应用到ACK/NACK的正交码的长度为4，而应用到用于ACK/NACK发送的导频的正交码的长度为3。因此，从控制器710接收到定时信息的正交码生成器726生成它将应用于一个子帧中的每个时隙的正交码，在该子帧中发送ACK/NACK或用于ACK/NACK发送的导频。应用到每个时隙的正交码可以彼此相同，也可以彼此不同。当UE意图发送的信号不是ACK/NACK和用于ACK/NACK发送的导频时，正交码生成器726被禁止。
也就是，当UE意图发送的信号是ACK/NACK和用于ACK/NACK发送的导频时，正交码生成器726所生成的正交码的每个码片（chip）乘以ACK/NACK被映射到的每个SC-FDMA码元，或者乘以用于ACK/NACK发送的导频被映射到每个SC-FDMA码元。此乘法过程在乘法器728中实现。如果UE意图发送的信号不是ACK/NACK和用于ACK/NACK发送的导频，则将串行信号直接输入到CP插入器730。CP插入器730针对每个码元将用于防止码元间干扰的CP插入到输入信号中，并且经由发射天线732发送插入CP的信号。
图7B是图示根据本发明的实施例的控制信道信号生成器的框图。
参照图7B，控制信道信号生成器714根据从控制器提供的控制信号生成控制信息，并且包括控制信息生成器740、信号编码器/调制器743、序列生成器742和乘法器746。
序列生成器742以SC-FDMA码元为单位生成将要应用的Zadoff-Chu序列。在此情况中，对于序列生成，序列生成器742从控制器710接收诸如序列长度、序列索引和循环移位值的信息。序列信息是在基站和UE中共同生成的信息，并且是相互可识别的。
如果ACK/NACK发送时间与CQI发送时间相互重叠，则控制器710命令控制信道信号生成器714生成并且发出ACK/NACK。在此情况中，控制器710指令控制信道信号生成器714使用被分配用于CQI发送的值，即，一个循环移位值，作为要应用的循环移位值。然而，如果ACK/NACK发送时间与CQI发送时间不重叠，则被分配用于ACK/NACK发送的循环移位值被用于ACK/NACK发送，并且分配用于CQI发送的循环移位值被用于CQI发送。
当UE意图发送的控制信息是ACK/NACK时，控制信息生成器740通过确定所接收的数据中存在/不存在错误来生成ACK/NACK，并且信道编码器/调制器743通过经由重复方式(repetition)执行信道编码来生成调制码元，然后对生成的ACK/NACK执行调制。之后，乘法器746将生成的调制码元中的每个调制码元乘以生成的Zadoff-Chu序列的每个样本，由此生成ACK/NACK控制信道。
另一方面，当UE意图发送的控制信息为CQI时，控制信息生成器740通过从所接收的导频测量信道状态来生成CQI，并且信道编码器/调制器743通过经由分组编码(block coding)或卷积编码执行信道编码来生成调制码元，然后对所生成的CQI执行调制。之后，乘法器746将生成的调制码元中的每个调制码元乘以生成的Zadoff-Chu序列的每个样本，由此生成CQI控制信道。
图8A和8B图示根据本发明的实施例的用于接收控制信息的接收设备的结构。
参照图8A，该接收设备包括天线810、CP去除器812、S/P转换器814、FFT块816、解映射器818、IFFT块820、P/S转换器822、解复用器824、控制器826、控制信道信号接收器828和信道估计器830。
控制器826是用于控制接收设备的总体操作的装置，生成/发送诸如解复用器824、解映射器818、控制信道信号接收器828和信道估计器830这些主要块中所需要的控制信号。
控制信道信号接收器828被提供具有与上行链路控制信息有关的各种控制信号。被输入到信道估计器830的控制信号指示用于生成被分配给意图接收导频序列UE的导频序列的序列索引、时域循环移位信息和正交码信息。基于控制器826提供的定时信息，解复用器824将来自P/S转换器822的信号分类(解复用)为输入到控制信道信号接收器828的控制信道信号和输入到信道估计器830的导频。从控制器826接收用于控制信道信号或导频的频率分配信息的解映射器818从控制信道信号或导频所映射到的实际频率资源中提取控制信道信号或导频。
在经由天线810接收到来自UE的ACK/NACK或CQI时，基站借助CP去除器812去除包括在所接收的信号中的CP，并且去除了CP的信号被S/P转换器814转换成并行信号，然后被输入到FFT块816。FFT块816将该输入信号转换成频域信号，并且将其输出到解映射器818。从控制器826接收用于导频或控制信道信号的频率分配信息的解映射器818从特定频率资源中解映射出频域导频信号和控制信道信号。IFFT块820将来自解映射器818的频域信号转换成时域信号。IFFT块820的输出信号在P/S转换器822中被转换成串行信号，并且解复用器824将输入信号分类为控制信道信号和导频。分类后的控制信道信号和导频分别被输入到控制信道信号接收器828和信道估计器830。信道估计器830从输入的导频信号中获取信道估计，并且将该信道估计提供给控制信道信号接收器828，用于控制信道信号的信道补偿。控制信道信号接收器828根据该信道估计对从解复用器824接收到的控制信号进行信道补偿，然后从其获取控制信息。
图8B是图示根据本发明的实施例的控制信道信号接收器的框图。
参照图8B，控制信道信号接收器828包括相关器（correlator）840、信道补偿器852、解扩器842和解调器/解码器854。
相关器840根据从控制器826提供的序列信息对输入的接收信号执行相关操作。这里，用于生成序列的序列信息是在基站和UE中共同生成的信息，并且是相互可识别的。基站使用诸如序列长度、序列索引和循环移位之类的信息执行相关，其中，这些序列长度、序列索引和循环移位全部与UE的序列长度、序列索引和循环移位相等。
基站能够确定UE的ACK/NACK发送时间是否与UE的CQI发送时间重叠。在检测到UE的ACK/NACK发送时间与UE的CQI发送时间之间重叠时，控制器826指示在相关器840处接收到的控制信息为ACK/NACK，并且指示UE使用被分配用于CQI发送的循环移位值作为要应用的循环移位值。如果UE的ACK/NACK发送时间与UE的CQI发送时间重叠，则被分配用于ACK/NACK发送的循环移位值被用于ACK/NACK接收，并且被分配用于CQI发送的循环移位值被用于CQI接收。
信道补偿器852使用从信道估计器830提供的信道估计执行信道补偿。解扩器842从控制器826接收指示所接收的控制信道信号是否为ACK/NACK。如果所接收的控制信道信号是ACK/NACK，则解扩器842使用预定用于UE的ACK/NACK发送的正交码对输入信号执行解扩操作。解扩操作通过将正交码的每个码片乘以ACK/NACK被映射到的SC-FDMA码元来实现。从控制器826接收定时信息的解扩器842生成要应用于接收ACK/NACK的一个子帧中各个时隙的正交码，并且对其执行解扩。应用到被映射到各个时隙的ACK/NACK的正交码可以彼此相同，也可以彼此不同。当接收到的控制信道信号不是ACK/NACK时，解扩器被禁止。
在从控制器826接收到指示所接收的控制信道信号是ACK/NACK还是CQI的信息时，如果所接收的控制信道信号是ACK/NACK，则用于执行解码和解码操作的解调器/解码器854对来自解扩器842的输入信号执行解调，然后对其执行多次累加，累加的次数与在发送方对ACK/NACK进行的重复次数相同。然而，如果所接收的控制信道信号为CQI，则解调器/解码器854对来自信道补偿器852的输入信号执行解调，然后执行对应于CQI的信道解码以确定CQI。
第二实施例
第二实施例提供当在支持上行链路服务的移动通信系统中UE发送ACK/NACK和CQI作为控制信息时用于执行基于联合编码(joint coding)的发送/接收的操作和装置。
图9图示根据本发明的第二实施例的发送方的控制信息发送过程。
参照图9，在步骤902中，UE从基站获取用于ACK/NACK和CQI的发送的资源。UE在步骤904中确定其是否应当在同一发送时间发送AC K/NACK和CQI。也就是，UE确定ACK/NACK和CQI的发送时间是否相互重叠。ACK/NACK的发送时间可以被定义为在UE从基站接收到下行链路数据(如果有的话)之后已经逝去预定解码处理时间的时间。如果基站不向UE发送数据，则UE的ACK/NACK发送绝不发生。每预定CQI发送时段发送CQI。
如果ACK/NACK和CQI的发送时间相互重叠，则UE前进至步骤905，在那里，UE确定：其将只发送ACK/NACK，而略过CQI发送；其将在联合编码之后发送CQI和ACK/NACK；还是其将在单独编码之后以TDM方式复用CQI和ACK/NACK。
例如，当基站由于UE位于基站的附近而期望所接收的信噪比(SNR)高于或等于预定阈值时，UE可以被设置为对CQI和ACK/NACK进行联合编码，或者在单独编码之后以TDM方式复用CQI和ACK/NACK。此外，当基站确定在特定情形下需要接收ACK/NACK和CQI二者时，其可以将UE设置为对CQI和ACK/NACK进行联合编码，或者在单独编码之后以TDM方式复用CQI和ACK/NACK。
然而，当UE由于远离基站而位于小区边界时，执行联合编码或者在单独编码之后执行TDM发送可能不满足预定的要求接收可靠性。在此情况中，UE可以被设置为只发送ACK/NACK，而略过CQI发送。此外，当基站确定在特定情形中不需要接收ACK/NACK和CQI时，UE可以被设置为只发送ACK/NACK，而略过CQI发送。
因此，可以根据先前在基站和UE之间进行的约定来确定：UE将只发送ACK/NACK，而略过CQI发送；UE将在联合编码之后发送CQI和ACK/NACK；还是UE将在单独编码之后以TDM方式复用CQI和ACK/NACK，或者由基站通过信令通知UE。
如果在步骤905中UE确定只发送ACK/NACK，则UE前进至步骤906，在那里，UE解码从基站接收的数据以确定存在/不存在错误。不存在错误时UE生成ACK，而存在错误时UE生成NACK。之后，在步骤907中，UE使用预先分配的用于CQI发送的资源发送生成的ACK/NACK。也就是，UE在当前发送时间略过CQI发送。
然而，如果在步骤905中UE确定对CQI和ACK/NACK进行联合编码或者在单独编码之后以TDM方式发送CQI和ACK/NACK，则UE前进至步骤908，在那里，UE确定所接收的数据中存在/不存在错误。不存在错误时UE生成ACK，而存在错误时UE生成NACK。此外，UE从自基站接收到的RS中测量信道状态，并且根据预先定义的格式生成CQI。UE对生成的ACK/NACK和CQI执行联合编码，或者在单独编码之后以TDM方式复用生成的ACK/NACK和CQI。在步骤909中，UE使用被分配用于CQI传输的资源来发送联合编码的信号或以TDM方式复用的信号。这里使用的术语“联合编码(joint-coding)”是指以下操作。例如，假设5个比特被分配用于表示CQI。在此情况中，在这5个比特中，特定位置中的1个比特用作ACK/NACK，而其余4个比特用作CQI比特。因此，这5个比特是ACK/NACK和CQI的联合比特，并且该联合比特根据预定编码方案来编码。这称为“联合编码”。
在步骤904中，如果ACK/NACK和CQI的发送时间不重叠，则UE前进至步骤910，在那里，UE确定其将进行ACK/NACK发送还是CQI发送。如果UE确定进行ACK/NACK发送，则在步骤912中UE确定所接收的数据中存在/不存在错误。不存在错误时UE生成ACK，而存在错误时UE生成NACK。之后，在步骤914中，UE使用被分配用于ACK/NACK发送的资源发送生成的ACK/NACK。然而，如果在步骤910中UE确定执行CQI发送，则在步骤916中UE从自基站接收的RS中测量信道状态，并且生成CQI。在步骤918中，生成的CQI使用被分配用于CQI传输的资源来发送。
图10图示根据本发明的第二实施例的接收方的控制信息接收过程。
参照图10，在步骤1002中，基站将用于ACK/NACK和CQI发送的资源分配给在其控制之下的多个UE中的每个UE。
基站在步骤1004中确定特定UE的ACK/NACK和CQI的发送时间是否相互重叠，其中，该ACK/NACK和CQI是基站意图从该UE接收的。该UE的ACK/NACK的发送时间可以被定义为在该UE从基站接收到数据(如果有的话)之后已经逝去预定解码处理时间的时间。如果基站不向该UE发送数据，则该UE的ACK/NACK发送绝不发生。每预定CQI发送时段发送CQI。
当检测到UE的ACK/NACK和CQI的发送时间之间相互重叠时，基站前进至步骤1005，在那里，基站确定：UE只发送了ACK/NACK，而略过CQI发送；UE在联合编码之后发送了CQI和ACK/NACK；还是UE在单独编码之后以TDM方式发送了CQI和ACK/NACK。
如果确定UE只发送了ACK/NACK，则基站前进至步骤1006，在那里，基站从被分配用于CQI发送的资源中提取ACK/NACK。在步骤1007中，基站解码所提取的ACK/NACK以确定UE接收数据成功/失败。然而，如果确定UE在联合编码之后发送了CQI和ACK/NACK，或者UE在单独编码之后以TDM方式发送了CQI和ACK/NACK，则基站前进至步骤1008，在那里，基站从被分配用于CQI发送的资源中提取联合编码的控制信号或以TDM方式复用的控制信号。在步骤1009中，基站解码所提取的信号以提取ACK/NACK，然后确定UE在数据接收中的成功/失败。此外，基站从提取的信号中检查CQI以确定并获取当前UE的信道状态。
另一方面，当在1004中检测到UE的ACK/NACK和CQI的发送时间之间不重叠时，基站前进至步骤1010，在那里，基站确定接收ACK/NACK还是接收CQI。
如果在步骤1010中基站确定执行ACK/NACK接收，则在步骤1012中基站从分配给UE用于ACK/NACK发送的资源中提取ACK/NACK。在步骤1014中，基站解码所提取的ACK/NACK以确定UE数据接收成功/失败。然而，如果在步骤1010中基站确定执行CQI接收，则在步骤1016中基站从被分配用于CQI信息发送的资源中提取CQI信息。在步骤1018中，基站解码所提取的CQI信息以确定并且获取UE所处的无线环境的信道状态。
第二实施例的发送/接收设备与第一实施例的发送/接收设备类似，并且，当同时发送ACK/NACK和CQI时，由于UE在联合编码或单独编码之后以TDM方式发送ACK/NACK和CQI，所以第二实施例的发送/接收设备还可以包括至少一个信道编码器、调制器、解调器和解码器，它们可以根据控制器的操作即控制信号来操作。此外，发送/接收设备还包括基于TDM发送的控制器的定时控制操作。
图11是图示根据本发明的实施例的、通过应用联合编码生成控制信息的方法的图。
基站在向UE发送下行链路数据时一起发送下行链路控制信道，其包括用于数据发送的控制信息，诸如详细的资源信息、调制方案和发送格式。因此，基站支持UE的数据接收操作。然而，即使基站通过下行链路控制信道发送了控制信息，也会发生这样情形，即，由于无线信道环境的恶化，UE不能通过下行链路控制信道接收到该控制信息。
在此情况中，基站预期在其数据发送之后已经逝去预定的UE解码处理时间的时间处从UE接收到针对该数据发送的ACK/NACK。然而，在此情形中，由于UE未能接收到下行链路控制信道和数据，所以其没有向基站进行ACK/NACK发送。结果，UE和基站之间会出现发送/接收信号的不一致。
此外，当ACK/NACK发送时间与UE的CQI发送时间重叠时，基站预期从UE接收到ACK/NACK和CQI。然而，在此情形中，由于UE只发送CQI，所以在UE和基站之间会发生发送/接收信号的不一致。在此情况中，基站能够确定UE一起发送了ACK/NACK和CQI，这造成了这样问题，即，基站试图从UE发送的CQI中接收ACK/NACK。
为了解决这个问题，本发明在同时发送CQI和ACK/NACK时总是在CQI发送期间分配ACK/NACK字段，即，在ACK/NACK字段中设置根据接收到的数据中存在/不存在错误所确定的ACK/NACK值，并且将其与CQI信息一起发送。当只发送CQI信息时，本发明将ACK/NACK字段设置为NACK，并且在联合编码后将其与CQI信息一起发送，这样避免了这样的情形，即，当UE通过下行链路控制信道未能接收到控制信息时，基站错误地将ACK/NACK字段检测为ACK(误报警(False Alarm))。
参照图11，示出了通过以下方式而得到控制信息的示例结构：在对CQI信息进行信道编码时无论存在/不存在ACK/NACK总是分配N比特ACK/NACK字段1104，然后将其与M比特CQI信息1302联合编码。这被应用到步骤908的联合编码或步骤916的CQI生成。该联合编码可以为分组编码或卷积编码。
图12是图示根据本发明的实施例的通过应用TDM生成控制信息的子帧的示例的图。
为了解决基站和UE之间发送/接收信号的不一致，UE被适配为在CQI信息期间无论存在/不存在ACK/NACK总是分配特定SC-FDMA码元作为用于ACK/NACK的码元。
也就是，当同时发送CQI信息和ACK/NACK时，UE将ACK/NACK值映射到被分配用于ACK/NACK的SC-FDMA码元。此外，在发送之前，UE将CQI信息的编码码元映射到被分配用于CQI信息的SC-FDMA码元。另一方面，当只发送CQI信息时，UE将用于ACK/NACK的SC-FDMA码元设置为NACK，并且在发送之前，将CQI信息的编码码元映射到被分配用于CQI信息的SC-FDMA码元。
该方法的使用避免了这样的情形，即，当UE通过下行链路控制信道未能接收到控制信息时，基站错误地将用于ACK/NACK的SC-FDMA码元检测为ACK(误报警(False Alarm))。
参照图12，示出了这样的示例，其中，在一个子帧1217中，分配SC-FDMA码元1204和1211作为用于ACK/NACK的码元并且分配SC-FDMA码元1201、1203、1205、1207、1208、1210、1212和1214作为用于CQI信息的码元。
在此情况中，由于在所要求的接收可靠性方面ACK/NACK高于CQI，所以UE被适配为将ACK/NACK映射到位于在图12的左时隙1215和右时隙1216中诸如具有较高信道估计性能的两个导频那样的RS信号1202和1206(1209和1213)之间的SC-FDMA码元1204和1211。此外，UE被适配为将CQI映射到除了被分配用于AC K/NACK的SC-FDMA码元和像导频那样的RS信号被分配到的SC-FDMA码元之外的剩余的SC-FDMA码元。
第三实施例
第三实施例提供这样一种情形，即，当在支持上行链路服务的移动通信系统中UE发送ACK/NACK时通过若干子帧发送ACK/NACK以提高基站的ACK/NACK接收性能。例如，当UE由于远离基站而位于小区边界时，由于只在一个子帧期间发送ACK/NACK可能不满足预定要求的ACK/NACK接收可靠性，所以UE可以通过若干子帧重复地发送ACK/NACK，由此允许基站通过组合所接收的ACK/NACK信号以提高ACK/NACK的接收性能。
图13图示根据本发明的第三实施例的发送方的控制信息发送过程。
参照图13，在步骤1302中，UE从基站获取用于ACK/NACK和CQI信息发送的资源。同时，UE通过信令从基站获取指示其应当通过多少(N)子帧重复地发送ACK/NACK的信息。应当考虑诸如基站和UE之间的距离、无线信道环境等之类的条件，来确定‘N’值从而满足ACK/NACK接收可靠性。例如，当N=1并且UE位于小区边界时，利用N=1难以满足ACK/NACK接收可靠性。因此，可以确定‘N’值，使得N>1。
在步骤1304中，UE确定其是否应当在同一发送时间发送ACK/NACK和CQI。在检测到ACK/NACK和CQI的发送时间之间重叠时，UE前进至步骤1305，在那里，UE确定：其将只发送ACK/NACK，而略过CQI信息发送；其将在联合编码之后发送CQI和ACK/NACK；还是其将在单独编码之后以TDM方式发送CQI和ACK/NACK。
如果在步骤1305中UE确定只发送ACK/NACK，则UE前进至步骤1306，在那里，UE确定所接收的数据中存在/不存在错误。在不存在错误时UE生成ACK，而在存在错误时UE生成NACK。在步骤1307中，UE以这样的方式通过N个子帧发送所生成的ACK/NACK，该方式为：UE在CQI发送调度子帧中使用被分配用于CQI的资源发送ACK/NACK，并且在其它(N-1)个子帧中使用被分配用于ACK/NACK的资源发送ACK/NACK。
如果在步骤1305中UE确定在联合编码之后发送CQI和ACK/NACK或者在单独编码之后以TDM方式发送CQI和ACK/NACK，则UE前进至步骤1308，在那里，UE确定所接收的数据中存在/不存在错误。在不存在错误时UE生成ACK，而在存在错误时UE生成NACK。而且，UE从自基站接收到的RS中测量信道状态，并且根据预先定义格式生成CQI信息。在步骤1309，UE使用被分配用于CQI发送的资源来发送所生成的ACK/NACK和CQI的联合编码的信号或以TDM方式复用的信号。
当在步骤1304中检测到ACK/NACK和CQI的发送时间之间不重叠时，UE前进至步骤1310，在那里，UE确定其将执行ACK/NACK发送还是将执行CQI信息发送。如果在步骤1310中UE确定执行ACK/NACK发送，则在步骤1312中UE检查对从基站接收到的数据的解码结果。UE在不存在解码错误时生成ACK，而在存在解码错误时生成NACK。在步骤1314中，UE使用被分配用于AC K/NACK发送的资源通过N个子帧发送所生成的ACK/NACK。
如果在步骤1310中UE确定执行CQI发送，则在步骤1316中UE从自基站接收到的RS中测量信道状态并且生成CQI。在步骤1318中，UE使用被分配用于CQI信息发送的资源来发送生成的CQI信息。
图14图示根据本发明的第三实施例的接收方的控制信息接收过程。
参照图14，在步骤1402中，基站将用于ACK/NACK和CQI发送的资源分配给在其控制之下的多个UE中的每个UE。同时，基站通过信令向特定UE提供指示该特定UE应当通过多少(N)个子帧重复地发送ACK/NACK的信息。
在步骤1404中，基站确定其期望从特定UE接收的ACK/NACK和CQI的该UE的发送时间是否相互重叠。在检测到ACK/NACK和CQI信息的该UE的发送时间之间重叠时，基站前进至步骤1405，在那里，基站确定：UE只发送了ACK/NACK，而略过CQI发送；UE在联合编码之后发送了CQI和ACK/NACK；还是UE在单独编码之后以TDM方式发送了CQI和ACK/NACK。如果在步骤1405中确定UE只发送了ACK/NACK，则基站前进至步骤1406，在那里，基站从用于N个子帧中被分配给特定UE用于在当前帧中的CQI发送的子帧的CQI的资源中提取ACK/NACK，并且从用于其它(N-1)个子帧中的ACK/NACK的资源中提取ACK/NACK。在步骤1407中，基站组合通过总共N个子帧提取的ACK/NACK，然后对组合的结果进行解码以确定该特定UE是否从基站无误地接收到下行链路数据。
如果在步骤1405中确定UE在联合编码之后发送了CQI和ACK/NACK，或者UE在单独编码之后以TDM方式发送了CQI和ACK/NACK，则基站前进至步骤1408，在那里，基站从预先分配给UE用于CQI发送的资源中提取经联合编码的或经TDM复用的信号。在步骤1409中，基站解码所提取的信号以提取ACK/NACK，然后确定UE是否无误地接收到数据。而且，基站从所提取的信号中提取CQI信息以确定并且获取信道状态。
另一方面，当在步骤1404中检测到ACK/NACK和CQI的该UE的发送时间之间不重叠时，基站前进至步骤1410，在那里，基站确定接收ACK/NACK还是接收CQI。当在步骤1410中接收ACK/NACK时，在步骤1412中基站从被分配给UE用于通过N个子帧的ACK/NACK发送的资源中提取ACK/NACK。在步骤1414中，基站组合从N个子帧提取的ACK/NACK，然后对组合的结果进行解码以确定UE数据接收成功/失败。然而，当在步骤1410中接收CQI信息时，基站在步骤1416中从被分配给UE用于CQI信息发送的资源中提取CQI信息。之后，在步骤1418中，基站对所提取的CQI信息进行解码以确定并获取信道状态。
第三实施例的发送/接收设备与第一实施例的发送/接收设备类似，并且还包括通过N个子帧发送/接收ACK/NACK的操作。
从前面的描述中清楚的是，根据本发明，UE通过所分配的单独的资源发送CQI和ACK/NACK，从而确保UE之间和/或控制信息之间的正交性。所确保的正交性有助于减小由于多个UE造成的PAPR性能下降。而且，当UE处于快速移动环境中时，本发明通过使用一个循环移位的资源区来发送UE的ACK/NACK信号，这有助于减小由于多码发送造成的ACK/NACK信号之间的PAPR性能下降。此外，本发明通过将ACK/NACK信号与CQI一起联合编码来总是发送ACK/NACK信号，由此防止可能发生的基站的ACK/NACK检测错误。而且，本发明组合通过一个或更多个子帧发送的ACK/NACK信号，从而提高基站的ACK/NACK接收性能。
虽然已经参照本发明的特定优选实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员会理解，可以在不脱离所附权利要求所定义的本发明的精神和范围的条件下在这里进行形式和细节上的各种变化。

Claims (16)

1.一种用于在移动通信系统中发送控制信息的方法，所述方法包括：
向第一控制信息分配第一资源；
向第二控制信息分配第二资源；
确定第一资源的发送时间是否与第二资源的发送时间重叠；
如果所述发送时间彼此重叠，则向第一控制信息重新分配第二资源；以及
在重新分配的第二资源上发送第一控制信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一控制信息被分配给导频信号分配到的资源块之间的资源块。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一控制信息包括指示在接收的数据中存在/不存在误差的ACK/NACK。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述第二资源包括频域上的至少一个资源块、序列的循环移位值以及正交序列。
5.一种用于在移动通信系统中接收控制信息的方法，所述方法包括：
确定被分配用于第一控制信息的第一资源的发送时间是否与被分配用于第二控制信息的第二资源的发送时间重叠；以及
如果所述发送时间彼此重叠，则使用被重新分配的第二资源从接收的信号提取第一控制信息，
其中，如果所述发送时间彼此重叠，则向第一控制信息重新分配第二资源作为重新分配的第二资源。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述第一控制信息被分配给导频信号分配到的资源块之间的资源块。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述第一控制信息包括指示在接收的数据中存在/不存在误差的ACK/NACK。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述第二资源包括频域上的至少一个资源块、序列的循环移位值以及正交序列。
9.一种用于在移动通信系统中发送控制信息的装置，所述装置包括：
控制器，用于确定被分配用于第一控制信息的第一资源的发送时间是否与被分配用于第二控制信息的第二资源的发送时间重叠；以及
生成器，用于如果所述发送时间彼此重叠，则向第一控制信息重新分配第二资源，并且在重新分配的第二资源上发送第一控制信息。
10.如权利要求9所述的装置，还包括映射器，用于将所述第一控制信息映射到分配给导频信号的资源块之间的资源块。
11.如权利要求9所述的装置，其中所述第一控制信息包括指示在接收的数据中存在/不存在误差的ACK/NACK。
12.如权利要求9所述的装置，其中所述第二资源包括频域上的至少一个资源块、序列的循环移位值以及正交序列。
13.一种用于在移动通信系统中接收控制信息的装置，所述装置包括：
控制器，用于确定被分配用于第一控制信息的第一资源的发送时间是否与被分配第二控制信息的第二资源的发送时间重叠；以及
接收器，用于如果所述发送时间彼此重叠，则使用被重新分配的第二资源从接收的信号提取第一控制信息，
其中，如果所述发送时间彼此重叠，则向第一控制信息重新分配第二资源作为重新分配的第二资源。
14.如权利要求13所述的装置，还包括解映射器，用于从分配给导频信号的资源块之间的资源块解映射第一控制信息。
15.如权利要求13所述的装置，其中所述第一控制信息包括指示在接收的数据中存在/不存在误差的ACK/NACK。
16.如权利要求13所述的装置，其中所述第二资源包括频域上的至少一个资源块、序列的循环移位值以及正交序列。
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