CN103081561A - 用于在lte系统中接收物理上行链路控制信道的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于在长期演进（LTE）系统中接收物理上行链路控制信道（PUCCH）的设备，所述设备包括：多个系统FFT块，所述多个系统FFT块中的每一个对来自多个天线中的相应的一个的数据执行系统FFT；所分配的逻辑资源索引表块，其用于生成所分配的逻辑资源索引表；本地基序列发生器块，其用于生成本地基序列；多个PUCCH RB处理单元块，所述多个PUCCH RB处理单元块中的每一个接收所分配的逻辑资源索引表和本地基序列以及所述多个系统FFT块中的相应的一个的输出并产生DMRS解扩输出和数据值；SR检测块，其用于接收数据值和DMRS解扩输出并用于生成SR检测结果；多个用户数据提取块，所述多个用户数据提取块中的每一个接收数据值和DMRS解扩输出并执行用户数据提取；以及多个PUCCH用户处理单元块，所述多个PUCCH用户处理单元块中的每一个接收正交序列索引、数据值以及来自所述多个用户数据提取块中的相应的一个的输出，并生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号；其中，一个系统FFT块、一个PUCCH RB处理单元块、一个用户数据提取块和一个PUCCH用户处理单元块对应于一个天线。一种用于在长期演进（LTE）系统中接收物理上行链路控制信道（PUCCH）的方法也已被公开。

Description

用于在LTE系统中接收物理上行链路控制信道的方法及设备

技术领域

本发明涉及蜂窝电信系统，且尤其涉及用于在LTE（长期演进）基站中接收PUCCH（物理上行链路控制信道）的方法及设备。

背景

作为蜂窝电信系统的最新标准，LTE（长期演进）系统雄心勃勃地旨在为移动用户提供比以前高得多的数据速率，借助空气以100Mbps数量级传输，这是在早期一根电缆连接的数据速率。此外，为了能够更有效地利用有限的无线电资源，无线电资源应被分成可被分配给一个用户的更小的单元。通过在频域和时域二者共享所有无线电资源，OFDM（正交频分复用）完全适合用于这些目的。因此，OFDMA被直接接受用于LTE中的下行链路。并且上行链路SC-FDMA（单载波频分多址）实际上是DFT（离散傅立叶变换）扩频OFDM。

相比先前的蜂窝电信系统，例如WCDMA（宽带码分多址），LTE系统通过丢弃任何专用物理控制信道和快速调度控制资源，减少了用于物理控制信令的开销。这意味着，所有被定义的物理控制信道借助调度程序的快速调度，被一个小区中的所有用户共享。另外，这也适合突发的数据传输。而且，当然，要设计物理控制信道接收器存在新的挑战。根据目前的LTE标准，上行链路中的物理控制信道被称为PUCCH（物理上行链路控制信道）。因此，所述新的挑战是设计PUCCH接收器。

本发明的公开

本发明的目的是提供用于在LTE系统中接收PUCCH的方法和设备。根据不同的用途，有两种被定义的主要的PUCCH格式，其被标记为PUCCH格式1和PUCCH格式2，而且有来自这两种主要的格式的几种衍生的PUCCH格式。本发明的原理可被应用于所有CP（循环前缀）模式（例如，正常CP模式和扩展CP模式）和所有PUCCH格式（例如，PUCCH格式1和PUCCH格式2）。UE通过与三个正交序列结合的限定长度-12的DMRS（解调参考信号）的不同的循环移位，共享PUCCH。

本发明的目的是提供一种用于在长期演进（LTE）系统中接收物理上行链路控制信道（PUCCH）的设备，该设备包括：多个系统FFT块，所述多个系统FFT块中的每一个对来自多个天线中的相应的一个天线的数据执行系统FFT；所分配的逻辑资源索引表块，其用于生成所分配的逻辑资源索引表；本地基序列发生器块，其用于产生本地基序列；多个PUCCH RB处理单元块，所述多个PUCCH RB处理单元块中的每一个接收所分配的逻辑资源索引表和本地基序列以及所述多个系统FFT块中的相应的一个系统FFT块的输出并产生DMRS解扩输出和数据值；SR检测块，其用于接收所述数据值和所述DMRS解扩输出，并用于生成SR检测结果；多个用户数据提取块，所述多个用户数据提取块中的每一个接收所述数据值和所述DMRS解扩输出，并执行用户数据提取；以及多个PUCCH用户处理单元块，所述多个PUCCH用户处理单元块中的每一个接收正交序列索引、所述数据值和来自所述多个用户数据提取块中的相应的一个用户数据提取块的输出，并生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号；其中一个系统FFT块、一个PUCCH RB处理单元块、一个用户数据提取块和一个PUCCH用户处理单元块对应于一个天线。

根据本发明的某一实施方式，所述多个PUCCH RB处理单元块中的每一个被配置为包括：共轭子块，其用于接收本地基序列，并用于产生本地基序列的共轭形式；RB提取子块，其用于接收所分配的逻辑资源索引表和所述多个系统FFT块中的相应的一个系统FFT块的输出，并用于执行RB提取；乘法子块，其用于接收来自共轭子块和RB提取子块的输出，并用于执行乘法运算；SysVar去除子块，其用于接收乘法子块的输出，并用于产生符号循环移位变化被去除的复数符号；12-点的IDFT子块，其用于接收SysVar去除子块的输出，并用于执行12-点的IDFT；DMRS/数据解复用子块，其用于接收12-点的IDFT子块的输出，并用于在一个TTI中分割DMRS符号和数据符号以产生数据值和DMRS值；36个DMRS解扩器子块，其用于接收DMRS值，并用于产生DMRS解扩输出。

根据本发明的另一实施方式，SR检测块被配置为包括：多个数据解扩器子块，所述多个数据解扩器子块中的每一个接收数据值和未被使用的正交序列，并执行内积运算；按照数据符号的噪声功率估计子块，其用于接收多个数据解扩器子块的输出，并用于估计对数据符号的噪声功率；按照DMRS符号的噪声功率估计子块，其用于接收来自多个PUCCH RB处理单元块的DMRS解扩输出，并用于估计对DMRS符号的噪声功率；复合噪声功率子块，其用于接收对数据符号的噪声功率和对DMRS符号的噪声功率，并用于产生复合噪声功率；以及检测子块，其用于接收复合噪声功率，并用于执行检测以生成SR检测结果。

根据本发明的另一实施方式，所述未被使用的正交序列为[11-1-1]。

根据本发明的另一实施方式，按照数据符号的噪声功率估计子块被配置为计算对数据符号的噪声功率为：

其中

W(0)=1，W(1)=1，W(5)=-1，W(6)=-1；且a是一个天线的编号，τ是循环移位，n_s是时隙号，R_cs(a,n_s,l,τ)是关于来自编号为a的天线的时隙n_s、符号l和循环移位τ的相关结果且可从DMRS/数据解复用子块中获得。

根据本发明的另一实施方式，按照DMRS符号的噪声功率估计子块被配置为计算对DMRS的噪声功率为：

其中，{u₀,u₁,..,u_T}是可从所分配的逻辑资源索引表中获得的未被使用的位置，T+1是未被使用的位置的数量，且Z(n)是DMRS解扩输出。

根据本发明的另一实施方式，复合噪声功率子块被配置为通过对对DMRS符号的噪声功率和对数据符号的噪声功率求平均计算复合噪声功率。

根据本发明的另一实施方式，检测子块的检测阈值被设置为超过所述复合噪声功率几个dB。

根据本发明的另一实施方式，所述多个PUCCH用户处理单元块中的每一个被配置为包括：多个数据解扩器子块，所述多个数据解扩器子块中的每一个接收数据值和正交序列索引，并执行内积运算；最大比合并（MRC）子块，其用于接收来自所述多个数据解扩器子块的输出和来自所述多个用户数据提取块的输出；解调子块，其用于接收来自MRC子块的输出并用于执行解调；以及后处理子块，其用于接收和后处理来自解调子块的输出，以生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号。

根据本发明的另一实施方式，所述正交序列索引是0、1或2。

本发明的另一目的是提供一种用于在长期演进（LTE）系统中接收物理上行链路控制信道（PUCCH）的方法，该方法包括：对来自天线的数据执行系统FFT，以产生系统FFT输出；生成所分配的逻辑资源索引表；生成本地基序列；通过使用所分配的逻辑资源索引表、本地基序列和系统FFT输出产生DMRS解扩输出和数据值；通过使用数据值和DMRS解扩输出生成SR检测结果；通过使用数据值和DMRS解扩输出执行用户数据提取，以产生用户数据提取输出；以及通过使用正交序列索引、数据值和用户数据提取输出生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号。

根据本发明的某一实施方式，产生DMRS解扩输出包括：产生本地基序列的共轭形式；通过使用所分配的逻辑资源索引表和系统FFT输出执行RB提取，以产生RB提取输出；使本地基序列的共轭形式与RB提取输出相乘，以产生复数符号；去除复数符号的符号循环移位变化，以产生符号循环移位变化被去除的复数符号；通过使用符号循环移位变化被去除的复数符号执行12-点的IDFT，以产生12-点的IDFT输出；通过使用12-点的IDFT输出执行DMRS/数据解复用，以产生数据值和DMRS值；以及通过使用DMRS值执行DMRS解扩，以产生DMRS解扩输出。

根据本发明的另一实施方式，生成SR检测结果包括：通过使用未被使用的正交序列和数据值执行数据解扩，以产生第一数据解扩器输出；通过使用第一数据解扩器输出，估计对数据符号的噪声功率；通过使用DMRS解扩输出，估计对DMRS符号的噪声功率；通过使用对数据符号的噪声功率和对DMRS符号的噪声功率产生复合噪声功率；以及执行检测以生成SR检测结果。

根据本发明的另一实施方式，所述未被使用的正交序列为[11-1-1]。

根据本发明的另一实施方式，估计对数据符号的噪声功率包括计算对数据符号的噪声功率为：

其中，

W(0)=1，W(1)=1，W(5)=-1，W(6)=-1；且a是一个天线的编号，τ是循环移位，n_s是时隙号，R_cs(a,n_s,l,τ)是关于来自编号为a的天线的时隙n_s、符号l和循环移位τ的相关结果并且可通过执行DMRS/数据解复用获得。

根据本发明的另一实施方式，估计对DMRS符号的噪声功率包括计算对DMRS符号的噪声功率为：

其中，{u₀,u₁,..,u_T}是可从所分配的逻辑资源索引表中获得的未被使用的位置，T+1是未被使用的位置的数量，且Z(n)是DMRS解扩输出。

根据本发明的另一实施方式，产生复合噪声功率包括对对DMRS符号的噪声功率和对数据符号的噪声功率求平均。

根据本发明的另一实施方式，执行检测以生成SR检测结果包括使用检测阈值，所述检测阈值被设置为超过复合噪声功率几个dB。

根据本发明的另一实施方式，生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号包括：通过使用数据值和正交序列索引执行数据解扩，以产生第二数据解扩器输出；通过使用第二数据解扩器输出和用户数据提取输出执行最大比合并（MRC），以产生MRC输出；通过使用MRC输出执行解调，以产生解调输出；以及通过使用解调输出执行后处理，以生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号。

根据本发明的另一实施方式，所述正交序列索引为0、1或2。

附图简述

图1示出了根据本发明的PUCCH接收器的框图；

图2示出了PUCCH格式1和PUCCH格式2的示意图（现有技术）；

图3示出了用于PUCCH资源分配的整体布局（现有技术）；

图4示出了根据本发明的PUCCH RB处理单元的框图；

图5示出了根据本发明的PUCCH SR检测的框图；

图6示出了用于PUCCH SR检测的大小为36的检测窗口；以及

图7示出了根据本发明的PUCCH用户处理单元的框图。

发明详述

用于在LTE系统中接收PUCCH的示例性实施方式在图1中被示出。图1中的PUCCH接收器包括所分配的逻辑资源索引表块、本地基序列发生器块、多个PUCCH RB处理单元块（数量为A，这是天线的数量）、SR检测块、多个PUCCH用户处理单元块（数量为A）、多个系统FFT块（数量为A）、以及多个用户数据提取块（数量为A）。每个PUCCH RB处理单元块、每个用户数据提取块和每个PUCCH用户处理单元块都对应于一个天线。来自RF（射频）前端的信号被输入到系统FFT块中。并且这些信号对应于数量为A的天线。系统FFT块始终是PUCCH接收器中的第一个块，而不管哪种接收器被应用。用户数据提取块由PUCCH资源分配限定。因此，系统FFT块和用户数据提取块与现有技术中的那些相同，其将不被详细解释。因此，所分配的逻辑资源索引表块、本地基序列发生器块、PUCCH RB处理单元块、SR检测块和PUCCH用户处理单元块将在下面被详细讨论。

所分配的逻辑资源索引表块

所分配的逻辑资源索引表块被用来生成所分配的逻辑资源索引表，且所生成的分配的逻辑资源索引表将被用在PUCCH RB处理单元块中。在下文中，所分配的逻辑资源索引表的生成将被详细描述。

本描述将以PUCCH资源分配为开头。PUCCH位于整个系统带宽的两边，如图2所示。如上面所提到的PUCCH格式1和PUCCH格式2也在图2中被示出。在一个TTI（传输时间间隔）内存在跳频，以便获得频域分集增益。

存在与PUCCH资源分配相关的五个系统参数，用于PUCCH资源分配的所述系统参数可表示为：

$\mathrm{sys}\_\mathrm{param}\_\mathrm{PUCCH}=\{N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{HO}},N_{\mathrm{CS}}^{\left(1\right)},N_{\mathrm{RB}}^{\left(2\right)},c,{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{SHIFT}}^{\mathrm{PUCCH}}\},$

其中

·

预留给PUCCH的RB（资源块）的数量；

·

{0,1,...,7}，在用于格式1和格式2的混合的RB中用于PUCCH格式1的循环移位的数量；

·

仅仅用于PUCCH格式2的RB的数量；

·c：扩频序列长度，在正常CP的情况下c是3，而在扩展CP的情况下c是2；

·

在PUCCH中使用的两个相邻序列之间的距离。

以上五个系统参数直接决定了预留给PUCCH的资源块的布局。此外，图3示出了用于PUCCH资源分配的整体布局。

因此，在RB位置方面的物理资源、循环移位和扩频序列索引（或正交序列索引）可直接取自分别用于格式1和格式2的两个逻辑资源索引

和

其中，

和

是本领域中的已知参数。得到RB位置、循环移位和扩频序列索引的方式是现有技术，且将不被详细描述。ENodeB将每个UE的逻辑索引存储为逻辑资源索引表。表1示出了被生成的逻辑资源索引表的例子。RB数量、循环移位△_cs和正交序列索引n_oc(n_s)在取自该标准的表1中被示出。

表1

所分配的逻辑资源索引表将被用在PUCCH RB处理单元块中、用户数据提取块中以及PUCCH用户处理单元块中。所分配的逻辑资源索引表的使用将在下面进行讨论。

本地基序列发生器块

本地基序列发生器块用于生成本地基序列，并且所生成的本地基序列将被用在PUCCH RB处理单元块中。在下文中，本地基序列的生成将被详细描述。

本地基序列是长度-12的序列，其由本地基序列发生器块以如下方式生成：

${\stackrel{\‾}{r}}_{u,v}\left(n\right)=e^{\mathrm{j\φ}\left(n\right)\mathrm{\π}/4},0\≤n\≤M_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RS}}-1,$ 公式1

其中，u是组号，u∈{0,1,2,...,29}，v是在一个组中的基序列号，且v的值为0和1。该本地基序列可由u和v分组。

是参考序列的长度，且φ(n)的值由表2给出，表2是3GPP TS36.211中的表5.5.1.2-1。在表2中，

是每个RB的子载波的数量，该数量为12。在本实施方式中，参考序列的长度等于本地基序列的长度。由于

因此0≤n≤11。注意，该参考序列是本地基序列的某一循环移位。具体地，用户的参考序列逐时隙地改变，但本地基序列是相同的。

从公式1中可以知道的是本地基序列仍然可以用复数表示，例如，±1±j。在复数的计算中，乘法可被转换为加法。因此，不需要乘法，但需要加法。

在PUCCH RB处理单元块中产生的本地基序列的使用将参照PUCCHRB处理单元块进行讨论。

表2：

的φ(n)的定义

PUCCH RB处理单元块

PUCCH RB处理单元块被用来获得DMRS解扩输出。在下文中，PUCCH RB处理单元块的处理将被详细描述。

图4示出了PUCCH RB处理单元块的细节。PUCCH RB处理单元块各自包括共轭子块、RB提取子块、乘法子块、SysVar去除子块、12-点的IDFT子块、DMRS/数据解复用子块、36个DMRS解扩器子块（以产生总共36个值）。由本地基序列发生器块生成的本地基序列被输入到共轭子块中，由所分配的逻辑资源索引表块生成的所分配的逻辑资源索引表和系统FFT输出被输入到RB提取子块中。来自共轭子块的输出与来自RB提取子块的输出相乘。且该乘法的结果被输入到SysVar去除子块中。该信号流动如图4所示。

来自本地基序列发生器的本地基序列被输入到共轭子块中，以获得本地基序列的共轭形式。RB提取子块使用RB的逻辑索引和RB的物理索引之间的关系，其在所述标准中被清楚地定义。例如，如果所关心的UE被分配有RB＃20，那么仅从系统FFT输出中提取对应于RB＃20的12个点。共轭复数与来自RB提取子块的输出相乘。该乘法处理连同12-点的IDFT子块的处理一起被用于计算所接收的信号和本地基序列之间的卷积。

SysVar去除子块是要去除每个符号中的任意循环移位。SysVar去除子块的处理将在下面进行详细描述。

SysVar_去除子块的输入为：

-R(k)：用于一个SC-FDMA符号的来自乘法器的输出的所接收的12个复数符号。

来自SysVar_去除子块的输出为：

-R’(k)：12个复数符号，其符号循环移位变化已被去除。

将被使用的参数包括：

-n_s：(0,1,..,19)，时隙号，输入SC-FDMA符号位于其中；

-l：在一个时隙内的SC-FDMA符号编号（对于正常CP为0,..,6，对于扩展CP模式为0,...,5）；

用于所关心的UE的PUCCH的逻辑资源索引，其参照图3被提及；

小区的ID。

现在，将在下面详细描述SysVar去除子块的原理：

（a）执行如下运算，每个只执行一次。

$n_{\mathrm{PUCCH}}^{\left(1\right)}\→\left.\begin{array}{c}\left\{\begin{array}{c}{N}^{\′}\\ m\end{array}\right.\\ n_s\end{array}\right\}\→n^{\′}\left(n_s\right)\→n_{\mathrm{oc}}\left(n_s\right)\→{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{cs}}$

从上面的公式中，可以看出，首先N'、m从

中获得，然后n′(n_s)被获得，再然后扩频序列号n_oc(n_s)被获得，最后循环移位△_cs被获得。在这里，N′、m、n′(n_s)是中间变量且不具有物理意义。

·对于给定的

计算N′为

并根据下式计算m：

其中，

·然后根据时隙号n_s，进一步计算中间变量n′(n_s)。

对于一个子帧中的第一时隙：对于格式1，

；且对于格式2，

对于一个子帧中的第二时隙：

$h=(n^{\′}(n_s-1)+d)\mathrm{mod}(c{N}^{\′}/{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{shift}}^{\mathrm{PUCCH}}),$

其中，对于格式1，

；而且

对于格式2，

·然后根据下式计算扩频序列号n_oc(n_s)：

·根据其定义，即，通过查询分配表，获得循环移位△_cs。

注意，在表1中，取自

和的n_oc(n_s)和△_cs仅仅用于n(1)_PUCCH，而上面计算出的n_oc(n_s)和△_cs用于n(1)_PUCCH和n(2)_PUCCH。

·然后根据下式，针对所关心的UE在时隙n_s（具有编号n_s的时隙）中计算符号l的循环移位，n_cs(n_s,l)，并针对小区中的所有UE在时隙n_s中计算符号l的共同循环移位，

其为：

$n_{\mathrm{cs}}^{\mathrm{cell}}(n_s,l)={\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{7}c({8N}_{\mathrm{xymb}}^{\mathrm{UL}}\·n_s+8l+i)\·2^i.$

其中，是每个时隙的OFDM符号的数量，对于正常CP，其为7，且对于扩展CP，其为6，并且

c(n)=(x₁(n+N_C)+x₂(n+N_C))mod2

x₁(n+31)=(x₁(n+3)+x₁(n))mod2，

x₂(n+31)=(x₂(n+3)+x₂(n+2)+x₂(n+1)+x₂(n))mod2

其中Nc=1600。

有两个m-序列发生器来生成随机数，该随机数被用在LTE系统中。第一m-序列使用x₁(0)=1,x₁(n)=0,n=1,2,...,30被初始化。第二m-序列使用

被初始化，c_init是第二m-序列发生器中的移位寄存器的初始值。

（b）去除符号循环移位变化。

$R^{\′}\left(k\right)=e^{-j\frac{2\mathrm{\π}}{12}k\·n_{\mathrm{cs}}^{\mathrm{cell}}(n_s,l)}R\left(k\right).$

因此，SysVar_去除子块的输出R'(k)是复数符号，其符号循环移位变化已被去除。

如上所述，12-点的IDFT子块连同复数乘法一起被用于卷积的计算。DMRS/数据解复用子块被用于分割一个TTI中的DMRS和数据符号。DMRS/数据解复用子块的输出为N×12个数据值和M×12个DMRS值，其中，N代表在一个时隙中数据符号的数量，M代表在一个时隙中DMRS符号的数量。例如，对于正常CP模式下的PUCCH格式1，在每个时隙中有7个符号，并且符号0/1/5/6是数据符号，而符号2/3/4是DMRS符号。然后，DMRS/数据解复用子块的输出是4×12个数据值和3×12个DMRS值。

DMRS解扩器子块被用于获得正交序列和所接收的序列的内积。该正交序列在表3中进行定义。在表3中，

是正交序列的长度，在这种情况下，

为3。

表3用于PUCCH DMRS的扩频序列

借助图4中的子块，可以获得DMRS解扩输出。在这些子块中，用于去除循环移位的SysVar_去除子块是一个关键子块。

PUCCH SR（调度请求）检测块

PUCCH SR检测块被用于获得SR检测结果。在下文中，PUCCH SR检测块的SR检测将被详细描述。

图5示出了PUCCH SR检测块的细节。PUCCH SR检测块包括多个数据解扩器子块（数量为A）、按照数据符号的噪声功率估计子块、按照DMRS符号的噪声功率估计子块、复合噪声功率子块、和检测子块。来自天线＃1、＃2...＃A的数据被分别输入到相应的数据解扩器子块中。来自数据解扩器子块的输出被输入到按照数据符号的噪声功率估计子块中。从PUCCHRB处理单元块输出的来自天线＃1、＃2...＃A的DMRS解扩输出被输入到按照DMRS符号的噪声功率估计子块中。按照数据符号的噪声功率估计子块和按照DMRS符号的噪声功率估计子块的输出被全部输入到复合噪声功率子块中。然后，来自复合噪声功率子块的输出被输入到检测子块中，以获得SR检测结果。

在图5中，未被使用的正交序列将始终是[11-1-1]。数据解扩器子块被用来获得正交序列和所接收的序列的内积。

对数据符号和DMRS二者的噪声功率可被估计。

对于对数据符号的噪声功率估计：

如下所述，由于其与所有其它三个正交序列的正交性，所述未被使用的正交序列[11-1-1]可被应用，以对噪声功率进行一次估计，所述其它三个正交序列是在该协议中被定义的[1,1,1,1]、[1,-1,1,-1]、[1,-1,-1,1]，这在表4中示出：

表4用于PUCCH数据符号的扩频序列

-通过使用未被使用的正交序列（[11-1-1]）用于每个循环移位的De-Walsh：

$O(a,n_s,\mathrm{\τ})=\frac{1}{4}\underset{l=\mathrm{0,1,5,6}}{\mathrm{\Σ}}{R}_{\mathrm{cs}}(a,n_s,l,\mathrm{\τ})\·W\left(l\right),$

其中W(0)=1，W(1)=1，W(5)=-1，W(6)=-1；且a是接收天线的编号，τ是循环移位，R_cs(a,n_s,l,τ)是来自编号为a的天线的时隙n_s、符号l和循环τ的相关结果。R_cs(a,n_s,l,τ)可以从图4中的DMRS/数据解复用子块中被输出。

-基于O(a,n_s,τ)计算所有时隙、所有接收天线和所有循环移位的噪声功率：

${{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{data}}}^2=\underset{a,n_s=\mathrm{0,1},\mathrm{\τ}=0,..,11}{\mathrm{Avg}}\left\{{\left|O(a,n_s,\mathrm{\τ})\right|}^2\right\}.$

而对于对DMRS的噪声功率估计：

-根据参照SysVar_去除子块所指定的运算，基于输入值推导出检测窗中未被使用的位置{u₀,u₁,..,u_T}。这可通过查找所分配的逻辑资源索引表来完成，以找出被使用的位置，然后可以推导出未被使用的位置。

-根据下式计算噪声功率：

${{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{DMRS}}}^2=\frac{1}{T+1}\underset{n\∈\{u_0,u_1,..,u_T\}}{\mathrm{\Σ}}Z\left(n\right);$

其中，Z(n)是DMRS解扩器的输出，T+1是未被使用的位置的数量。

如果两个噪声功率估计都是可用的，那么仅仅通过在复合噪声功率子块中的简单的平均，计算复合噪声功率估计：

${\mathrm{\σ}}^2=\frac{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{data}}^2+{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{DMRS}}^2}{2}.$

检测子块的检测阈值被设置为超出上面计算出的噪声功率几个dB。然后，执行检测以获得SR检测结果。

根据本发明，大小为36的所谓的检测窗被形成，如图6所示。在图6中，每一行的12个值分别代表对于符号2/3/4的IDFT的输出，且每一列代表具有相同循环移位（0,1,..,11）的3个值。而且长度为3的一个扩频序列可适用于具有相同循环移位的3个值，以获得1个解扩输出，且因为有3个扩频序列，所以每一组的3个值可以具有3个解扩输出。因此，如图6所示，有3*12=36个解扩输出，其包括了整个检测窗。

PUCCH用户处理单元块

PUCCH用户处理单元块被用来获得用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI。在下文中，PUCCH用户处理单元块的处理将被详细描述。

图7示出了PUCCH用户处理单元块的细节。PUCCH用户处理单元块包括多个数据解扩器子块（数量为A）、MRC（最大比合并）子块、解调子块和后处理子块。来自天线＃1...＃A的数据被分别输入到数据解扩器子块中。正交序列索引（0或1或2）也被输入到数据解扩器子块中。从用户数据提取块中输出的来自天线＃1...＃A的具有指定的正交序列索引和循环移位的DMRS解扩器输出被输入到MRC子块中。来自MRC子块的输出在解调子块中被解调。然后，来自解调子块的输出在后处理子块中进行后处理，以获得用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI等信号。

对于数据符号，它可以根据所分配的物理资源首先被解扩。在图7中输入到数据解扩器子块中的数据符号和数据解扩器子块的处理与在图5中输入到数据解扩器子块中的数据符号和数据解扩器子块的处理相同。

再次，参照表4，序列索引被定义为0、1、2和3。然而，注意，序列索引“3”在标准中未被定义，但却在这里被定义，以便基于数据符号估计噪声功率。具体地，索引3是将被用于上述的噪声功率计算的未被使用的正交序列。这是本发明中的关键点之一。

解调子块与现有技术中的解调子块相同，并且将不被详细描述。

对于后处理，它可以指在对于PUCCH格式2的解调之后的Reed-Muller解码器。对于PUCCH格式1，该后处理可以是复杂的。该后处理的目的是获得用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI，在这里将不对其进行详细描述。

来自PUCCH接收器的输出是来自SR检测块的SR检测结果和来自PUCCH用户处理单元的用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI。

从以上描述中，由本发明提出的所分配的逻辑资源索引表块、本地基序列发生器块、PUCCH RB处理单元块、SR检测块和PUCCH用户处理单元块，有助于用于在LTE系统中接收PUCCH的设备。

根据用于接收PUCCH的设备的实施方式，存在相应的用于接收PUCCH的方法的实施方式。在一种实施方式中，参照图1，该方法包括如下步骤：

（1）对来自天线的数据执行系统FFT，以产生系统FFT输出；

（2）生成所分配的逻辑资源索引表；

（3）生成本地基序列；

（4）通过使用所述所分配的逻辑资源索引表、所述本地基序列和所述系统FFT输出，产生DMRS解扩输出和数据值；

（5）通过使用所述数据值和所述DMRS解扩输出生成SR检测结果；

（6）通过使用所述数据值和所述DMRS解扩输出执行用户数据提取，以产生用户数据提取输出，这是要提取针对所关心的用户的数据；以及

（7）通过使用正交序列索引、所述数据值和所述用户数据提取输出，生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号。

在另一实施方式中，参照图4，产生DMRS解扩输出的步骤包括：

（4a）生成本地基序列的共轭形式；

（4b）通过使用所分配的逻辑资源索引表和系统FFT输出执行RB提取，以产生RB提取输出；

（4c）使本地基序列的共轭形式乘以RB提取输出，以产生复数符号；

（4d）去除复数符号的符号循环移位变化，以产生符号循环移位变化被去除的复数符号；

（4e）通过使用符号循环移位变化被去除的复数符号执行12-点的IDFT，以产生12-点的IDFT输出；

（4f）通过使用12-点的IDFT输出执行DMRS/数据解复用，以产生数据值和DMRS值；以及

（4g）通过使用DMRS值执行DMRS解扩，以产生DMRS解扩输出。

注意，在步骤（4f）中，所述数据值是N×12个数据值，且所述DMRS值是M×12个DMRS值，其中N代表在一个时隙中数据符号的数量，且M代表在一个时隙中DMRS符号的数量。对于在正常CP模式下的PUCCH格式1，在每个时隙中有7个符号，且符号0/1/5/6是数据符号，而符号2/3/4是DMRS符号。然后，4×12个数据值和3×12个DMRS值被产生。

在另一实施方式中，参照图5，生成SR检测结果的步骤包括：

（5a）通过使用未被使用的正交序列和数据值执行数据解扩，以产生第一数据解扩器输出；

（5b）通过使用第一数据解扩器输出，估计对数据符号的噪声功率；

（5c）通过使用DMRS解扩输出，估计对DMRS的噪声功率；

（5d）通过使用对数据符号的噪声功率和对DMRS符号的噪声功率，产生复合噪声功率；以及

（5e）执行检测以生成SR检测结果。

根据设备的实施方式，未被使用的正交序列为[11-1-1]。对数据符号的噪声功率可被计算为：

且对DMRS符号的噪声功率可被计算为：

通过对对DMRS的噪声功率和对数据符号的噪声功率求平均，可以产生复合噪声功率。检测阈值可被设置为超过所述复合噪声功率几个dB。

在另一实施方式中，参照图7，生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号的步骤包括：

（7a）通过使用正交序列索引和数据值来执行数据解扩，以产生第二数据解扩器输出；

（7b）通过使用第二数据解扩器输出和用户数据提取输出执行最大比合并（MRC），以产生MRC输出；

（7c）通过使用MRC输出执行解调，以产生解调输出；以及

（7d）通过使用解调输出执行后处理，以生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号。

根据设备的实施方式，所述正交序列索引为0、1或2。

工业适用性

本发明的用于在LTE系统中接收PUCCH的方法和设备具有如下工业适用性：1）简单性及可扩展性，具体地，整个处理可被分成RB-级和用户-级，即使对于大量用户，其仍具有非常小的成本；2）独特的噪声功率估计，这通过在数据符号中而不仅仅在DMRS符号处使用未被使用的正交序列实现，其导致了更准确的噪声功率估计，且因此导致了更高的检测性能。

虽然本发明的实施方式已被示出和描述，但不旨在这些实施方式示出和描述本发明的所有可能的形式。相反，在本说明书中使用的词语是描述性的而非限制性的词语，并且应理解，可以做出各种变化和修改，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种用于在长期演进（LTE）系统中接收物理上行链路控制信道（PUCCH）的设备，所述设备包括：

多个系统FFT块，所述多个系统FFT块中的每一个对来自多个天线中的相应的一个天线的数据执行系统FFT；

所分配的逻辑资源索引表块，其用于生成所分配的逻辑资源索引表；

本地基序列发生器块，其用于生成本地基序列；

多个PUCCH RB处理单元块，所述多个PUCCH RB处理单元块中的每一个接收所述所分配的逻辑资源索引表和所述本地基序列以及所述多个系统FFT块中的相应的一个系统FFT块的输出，并产生DMRS（解调参考信号）解扩输出和数据值；

SR检测块，其用于接收所述数据值和所述DMRS解扩输出，并用于生成SR检测结果；

多个用户数据提取块，所述多个用户数据提取块中的每一个接收所述数据值和所述DMRS解扩输出，并执行用户数据提取；以及

多个PUCCH用户处理单元块，所述多个PUCCH用户处理单元块中的每一个接收正交序列索引、所述数据值和来自所述多个用户数据提取块中的相应的一个用户数据提取块的输出，并生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号；

其中，一个系统FFT块、一个PUCCH RB处理单元块、一个用户数据提取块和一个PUCCH用户处理单元块对应于一个天线。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个PUCCH RB处理单元块中的每一个被配置为包括：

共轭子块，其用于接收所述本地基序列，并用于产生所述本地基序列的共轭形式，

RB提取子块，其用于接收所述所分配的逻辑资源索引表和所述多个系统FFT块中的相应的一个系统FFT块的输出，并用于执行RB提取；

乘法子块，其用于接收来自所述共轭子块和所述RB提取子块的输出，并用于执行乘法运算；

SysVar去除子块，其用于接收所述乘法子块的输出，并用于产生符号循环移位变化被去除的复数符号；

12-点的IDFT子块，其用于接收所述SysVar去除子块的输出，并用于执行12-点的IDFT，

DMRS/数据解复用子块，其用于接收所述12-点的IDFT子块的输出，并用于在一个TTI中分割DMRS符号和数据符号，以产生所述数据值和所述DMRS值，

36个DMRS解扩器子块，其用于接收所述DMRS值，并用于产生所述DMRS解扩输出。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述SR检测块被配置为包括：

多个数据解扩器子块，所述多个数据解扩器子块中的每一个接收所述数据值和未被使用的正交序列，并执行内积运算；

按照数据符号的噪声功率估计子块，其用于接收所述多个数据解扩器子块的输出，并用于估计对数据符号的噪声功率；

按照DMRS符号的噪声功率估计子块，其用于接收来自所述多个PUCCH RB处理单元块的所述DMRS解扩输出，并用于估计对DMRS符号的噪声功率；

复合噪声功率子块，其用于接收所述对数据符号的噪声功率和所述对DMRS符号的噪声功率，并用于产生复合噪声功率；以及

检测子块，其用于接收所述复合噪声功率，并用于执行检测以生成所述SR检测结果。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述未被使用的正交序列为[11-1-1]。

5.根据权利要求3所述的设备，其中所述按照数据符号的噪声功率估计子块被配置为计算所述对数据符号的噪声功率为： ${{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{data}}}^2=\underset{a,n_s=\mathrm{0,1},\mathrm{\τ}=0,..,11}{\mathrm{Avg}}\left\{{\left|O(a,n_s,\mathrm{\τ})\right|}^2\right\},$ 其中 $O(a,n_s,\mathrm{\τ})=\frac{1}{4}\underset{l=\mathrm{0,1,5,6}}{\mathrm{\Σ}}{R}_{\mathrm{cs}}(a,n_s,l,\mathrm{\τ})\·W\left(l\right),$ W(0)=1，W(1)=1，W(5)=-1，W(6)=-1；且a是一个天线的编号，τ是循环移位，n_s是时隙号，R_cs(a,n_s,l,τ)是关于来自编号为a的天线的时隙n_s、符号l和循环移位τ的相关结果，并且可从所述DMRS/数据解复用子块中获得。

6.根据权利要求3所述的设备，其中所述按照DMRS符号的噪声功率估计子块被配置为计算所述对DMRS符号的噪声功率为：其中，{u₀,u₁,..,u_T}是可从所述所分配的逻辑资源索引表中获得的未被使用的位置，T+1是所述未被使用的位置的数量，且Z(n)是所述DMRS解扩输出。

7.根据权利要求3所述的设备，其中所述复合噪声功率子块被配置为通过对所述对DMRS符号的噪声功率和所述对数据符号的噪声功率求平均来计算所述复合噪声功率。

8.根据权利要求3所述的设备，其中所述检测子块的检测阈值被设置为超过所述复合噪声功率几个dB。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个PUCCH用户处理单元块中的每一个被配置为包括：

多个数据解扩器子块，所述多个数据解扩器子块中的每一个接收所述数据值和所述正交序列索引，并执行内积运算；

最大比合并MRC子块，其用于接收来自所述多个数据解扩器子块的输出和来自所述多个用户数据提取块的输出；

解调子块，其用于接收来自所述MRC子块的输出，并用于执行解调；以及

后处理子块，其用于接收和后处理来自所述解调子块的输出，以生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述正交序列索引为0、1或2。

11.一种用于在长期演进（LTE）系统中接收物理上行链路控制信道（PUCCH）的方法，所述方法包括：

对来自天线的数据执行系统FFT，以产生系统FFT输出；

生成所分配的逻辑资源索引表；

生成本地基序列；

通过使用所述所分配的逻辑资源索引表、所述本地基序列和所述系统FFT输出来产生DMRS（解调参考信号）解扩输出和数据值；

通过使用所述数据值和所述DMRS解扩输出来生成SR检测结果；

通过使用所述数据值和所述DMRS解扩输出来执行用户数据提取，以产生用户数据提取输出；以及

通过使用正交序列索引、所述数据值和所述用户数据提取输出生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其中产生DMRS解扩输出包括：

产生所述本地基序列的共轭形式；

通过使用所述所分配的逻辑资源索引表和所述系统FFT输出来执行RB提取，以产生RB提取输出；

使所述本地基序列的所述共轭形式与所述RB提取输出相乘，以产生复数符号；

去除所述复数符号的符号循环移位变化，以产生所述符号循环移位变化被去除的复数符号；

通过使用所述符号循环移位变化被去除的所述复数符号来执行12-点的IDFT，以产生12-点的IDFT输出；

通过使用所述12-点的IDFT输出来执行DMRS/数据解复用，以产生所述数据值和DMRS值；以及

通过使用所述DMRS值来执行DMRS解扩，以产生所述DMRS解扩输出。

13.根据权利要求11所述的方法，其中生成SR检测结果包括：

通过使用未被使用的正交序列和所述数据值来执行数据解扩，以产生第一数据解扩器输出；

通过使用所述第一数据解扩器输出，估计对数据符号的噪声功率；

通过使用所述DMRS解扩输出，估计对DMRS符号的噪声功率；

通过使用所述对数据符号的噪声功率和所述对DMRS符号的噪声功率，产生复合噪声功率；以及

执行检测，以生成所述SR检测结果。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述未被使用的正交序列为[11-1-1]。

15.根据权利要求13所述的方法，其中估计对数据符号的噪声功率包括计算所述对数据符号的噪声功率为：

其中，

W(0)=1，W(1)=1，W(5)=-1，W(6)=-1；且a是一个天线的编号，τ是循环移位，n_s是时隙号，R_cs(a,n_s,l,τ)是关于来自编号为a的天线的时隙n_s、符号l和循环移位τ的相关结果，并且可通过执行DMRS/数据解复用获得。

16.根据权利要求13所述的方法，其中估计对DMRS符号的噪声功率包括计算所述对DMRS符号的噪声功率为：

其中，{u₀,u₁,..,u_T}是可从所述所分配的逻辑资源索引表中获得的未被使用的位置，T+1是所述未被使用的位置的数量，且Z(n)是所述DMRS解扩输出。

17.根据权利要求13所述的方法，其中产生复合噪声功率包括对所述对DMRS符号的噪声功率和所述对数据符号的噪声功率求平均。

18.根据权利要求13所述的方法，其中执行检测以生成所述SR检测结果包括使用检测阈值，所述检测阈值被设置为超过所述复合噪声功率几个dB。

19.根据权利要求11所述的方法，其中生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号包括：

通过使用所述数据值和所述正交序列索引来执行数据解扩，以产生第二数据解扩器输出；

通过使用所述第二数据解扩器输出和所述用户数据提取输出来执行最大比合并（MRC），以产生MRC输出；

通过使用所述MRC输出来执行解调，以产生解调输出；以及

通过使用所述解调输出来执行后处理，以生成用于所关心的UE的ACK/NAK/CQI信号。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述正交序列索引为0、1或2。

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