CN103718492A - 用于预编码无线电控制信号的发射分集 - Google Patents

Abstract

预编码的无线电控制信号的序列被重新布置，以便增强分集发射。在一个示例中，分割上行链路控制比特的序列，以形成多个群组。对多个群组中的每个群组的比特进行纠错编码，并将其编码为符号。这些符号被映射至不同端口，以通过多个端口进行分集发射。

Description

用于预编码无线电控制信号的发射分集

技术领域

本公开涉及无线电通信系统中的发射分集领域，以及更具体地，涉及通过将比特划分至群组而进行的发射分集。

背景技术

发射分集试图改变针对无线电信号不同方面的发射路径。分集可以通过在不同时间、不同频率或从不同位置发送两个信号得以产生。发射分集的更复杂形式不止一次发送单个分组的变体，使得接收器可以组合这两个信号以重建原始分组。在某些发射分集系统中，两个信号都包含所有信息，而在其他系统中，两个信号中的每个包含信息的不同部分。即使未从一个或另一个信号中接收到所有比特，也可以使用纠错、解穿孔、最大似然序列估计或其他技术来重建原始分组。

在长期演进（LTE）中，用于某些信号的发射分集通过将分组划分为多个部分得以提供。这些部分的每一个在不同时隙中并且在不同子载波上发送。此外，不同天线可以用于这两个时隙。这提供了时间和频率分集以及用于空间分集的选项。

LTE在下行链路中使用正交频分复用（OFDM），而在上行链路中使用离散傅里叶变换（DFT）-扩频OFDM。基本LTE下行链路物理资源由此可以视为如图1所示的时间频率网格，其中每个资源元素对应于在一个OFDM符号间隔期间的一个OFDM子载波。图1是LTE下行链路物理资源的网格图示（3GPP TS36.211，第三代合作伙伴项目技术规范号36.211）。

在时域中，LTE下行链路发射被组织到10ms的无线电帧中，每个无线电帧包括长度为T子帧=1ms的十个相同尺寸的子帧。图2是LTE时域结构的图示，其中时间沿着帧从左向右移动。

LTE中的资源分配典型地以资源块的方式描述，其中资源块对应于时域中的一个时隙（0.5ms），以及频域中的12个连续子载波。资源块在频域中进行编号，从系统带宽的一端、从0开始。下行链路（DL）发射动态地进行调度，即，在每个子帧中，基站向远程终端发射控制信息，以指示在当前下行链路子帧中、被指派用于发射数据至每个终端的资源块。远程终端在LTE中典型地称为用户设备或UE。此控制信令典型地在每个子帧中前1、2、3或4个OFDM符号中进行发射。带有用于控制的3个OFDM符号的下行链路系统在图3中示出。图3是DL子帧的网格图示，其在第一块中示出了控制，随后跟随数据业务，附图标记贯穿网格分布。

LTE使用混合ARQ（HARQ），其中ARQ涉及自动重复请求或者自动重复查询，其中，在子帧中接收到下行链路数据之后，终端试图对其进行解码并向基站报告该解码是成功（确认，ACK）还是不成功（负面确认，NACK）。在不成功解码尝试的情况下，基站可以重传有误的数据。

在LTE中从终端到基站的上行链路控制信令包括针对所接收下行链路数据的混合ARQ确认；涉及下行链路信道状况的终端报告，其用于辅助下行链路调度；以及调度请求，其指示移动终端需要用于上行链路数据发射的上行链路资源。

如果移动终端未被指派用于数据发射的上行链路资源，则在专门指派用于物理上行链路控制信道的发布8（Rel-8PUCCH）上的上行链路L1/L2控制的上行链路资源（资源块）中发射L1/L2(层1/层2)控制信息（信道状态报告、混合ARQ确认和调度请求）。

图4是示出了指派用于信号上行链路控制消息的资源的PUCCH的网格图示。如图4所示，这些资源位于全部可用小区带宽的边缘处。每个这种资源包括上行链路子帧的两个时隙中每个时隙内的12个“子载波”（一个资源块）。为了提供频率分集，这些频率资源是时隙边界上的跳频，即，一个“资源”包括子帧第一时隙内频谱上面部分处的12个子载波，以及在子帧第二时隙期间频谱下面部分处相同大小的资源，或者反之亦然。如果针对上行链路L1/L2控制信令需要更多资源，例如，在支持大量用户的超大整体发射带宽的情况下，附加的资源块可以被指派为靠近之前指派的资源块。

PUCCH资源块位于整体可用频谱的边缘处，以将控制信令经历的频率分集最大化。此外，在频谱内其他位置（即，不是边缘）处指派用于PUCCH的上行链路资源将使上行链路频谱破碎（fragment），从而使得不可能向单个移动终端指派非常宽的发射带宽，却仍然保持上行链路发射的单载波属性。

当在LTE中使用载波聚合时，一个上行链路载波被设计为携带HARQ-ACK/NACK比特，用于所有DL载波物理下行链路共享信道（PDSCH）发射。为了支持发射不止4比特的ACK/NACK，可以使用PUCCH格式3。格式3的基础是DFT预编码OFDM，如下文在图5中图示的。

如果ACK/NACK比特的数量多达11位，则多个ACK/NACK比特（其可能也包括调度请求（SR）比特）进行雷德密勒（RM）编码以形成48个编码比特。已编码比特继而利用小区特定序列进行加扰。在第一时隙内发射24个比特，而在第二时隙内发射另外24个比特。每个时隙的24个比特被变换为12个QPSK符号（使用正交叠加码（cover code）在5个DFTS（DFT扩频）-OFDM符号上扩展）、进行DFT预编码，并且在一个资源块（带宽）和5个DFTS-OFDM符号（时间）内发射。扩频序列特定于每个终端（UE），并且支持在对相同资源块内对最多达5个用户进行复用。

对于参考信号，使用循环移位恒定幅度零自相关（CAZAC）序列。这是示出为图5中的处理示意图，其中对输入比特进行编码、加扰和调制，继而应用至加权复用器和DFT。DFT应用至逆快速傅里叶变换（IFFT）块，如所示。这是用于UE的、基于DFTS-OFDM的PUCCH格式3，其在正常竞争周期（CP）子帧中支持不止4个HARQ比特。

在一个子帧期间、一个资源块的带宽对于单个终端的控制信令需求而言太大了。因此，为了有效地利用为控制信令留出的资源，多个终端可以共享相同资源块。这通过向不同终端指派小区特定长度-12频域序列的不同正交相位旋转和/或覆盖时隙或子帧内的子帧的不同正交时域覆盖来实现。

如果ACK/NACK比特的数目超过11，则这些比特被划分成两个部分，以及使用两个RM编码器，针对每个部分分别使用一个编码器。这公知为双RM码。因此，PUCCH格式3可以支持多达20个ACK/NACK比特（加上1个SR比特）。双RM码中的每个编码器输出24个比特，这24个比特被变换为针对每个时隙的6个四相相移键控（QPSK）符号，并且6个QPSK符号的这两个集合在子载波上交织，使得第一编码器将其6个符号映射至奇数子载波，而第二编码器映射至偶数子载波。这12个QPSK符号继而使用五个正交覆盖码中的一个、在5个DFTS-OFDM符号上扩展，与在单个RM码情况中相同。编码和复用在图6A和图6B中进行图示。

图6A示出了将多达11个上行链路控制信息（UCI）比特编码并复用至时隙0和时隙1。图6B示出了将12-21个UCI比特分割成分段1和分段2。这些被编码并映射至12个QPSK符号，并继而映射至时隙0和时隙1。

在LTE发布10中，将空间正交发射分集用于PUCCH格式3，以实现发射分集。支持利用两个天线端口的发射，并且除参考信号的循环移位和用于数据的正交覆盖码之外，针对两个天线中的每一个重复图5所示的格式3编码和映射，其中循环移位和正交覆盖码是不同的，用于在天线端口之间提供正交性。

发明内容

目的在于，通过调整将符号映射至各种分集发射模式的方式，来改善无线电通信系统中对利用分集发射的信号的接收。

对预编码的无线电控制信号序列进行重新布置，以增强分集发射。在一个示例中，生成上行链路控制比特的序列。该比特序列被分割以形成多个群组。在纠错编码器中对比特群组进行编码。多个群组的每个群组的比特继而被编码成符号。符号被映射至不同端口，以便通过多个端口进行分集发射。

在另一实施方式中，无线电终端从该无线电终端向无线电通信系统的服务节点传送上行链路控制信息。无线电终端包括比特分割单元，用于将比特序列分割成多个群组；纠错编码器，用于针对每个比特群组应用纠错；符号编码器，用于将多个群组中每个群组的比特映射至符号；以及映射器，用于将符号映射至不同端口，以通过多个端口进行分集发射。

利用分割、编码和映射的组合对发射分集性能进行增强。可以减小跨信道干扰和多路径干扰的影响。

附图说明

本公开可以通过参考以下描述和附图得以最好地理解。

图1是LTE下行链路物理资源的网格图示。

图2是时域结构的LTE帧和子帧的线形图。

图3是示出控制和数据的LTE下行链路子帧的网格图示。

图4是示出控制和数据的LTE上行链路子帧的网格图示。

图5是生成用于LTE PUCCH格式3的、离散傅里叶变换预编码正交频分复用符号的处理图示。

图6A是用于将多达11个上行链路控制信息比特复用至两个不同时隙的LTE系统框图。

图6B是用于使用分割、将多达21个上行链路控制信息比特复用至两个不同时隙的LTE系统框图。

图7是使用用于一个天线的奇数索引载波和用于另一天线的偶数索引载波的单载波FDMA发射的发射图示。

图8是根据第一实施方式、用于对UCI比特进行编码并将其映射至奇数编号子载波和偶数编号子载波的系统框图。

图9A是根据第二实施方式、用于对UCI比特进行编码并将其映射至奇数编号子载波和偶数编号子载波的系统框图。

图9B是根据第二实施方式、用于对UCI比特进行编码并将其映射至奇数编号子载波和偶数编号子载波的备选系统框图。

图10A是根据第三实施方式、用于对UCI比特进行编码并将其映射至奇数编号子载波和偶数编号子载波的系统框图。

图10B是根据第三实施方式、用于对UCI比特进行编码并将其映射至奇数编号子载波和偶数编号子载波的备选系统框图。

图11是根据第四实施方式、用于对UCI比特进行编码并将其映射至奇数编号子载波和偶数编号子载波的系统框图。

图12是根据一个实施方式、两个不同用户设备同时向固定节点发送UCI比特的系统图示。

图13是根据第二实施方式、用于对UCI比特进行编码并将其映射至奇数编号子载波和偶数编号子载波的系统框图。

图14是无线电通信系统中的用户设备从小区A横穿至小区B的系统图示。

图15是根据一个实施方式、用于发送或接收上行链路控制信息的固定或移动节点的硬件框图。

图16是根据一个实施方式、编码并映射UCI比特的过程流程图。

具体实施方式

在下文描述中，阐述了多个具体细节，诸如逻辑实现、操作码、用于指定操作数的装置、资源划分/共享/复制实现、系统部件的类型和相互关系、以及逻辑划分/整合选择。然而，本领域技术人员将会理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践不同的实现。在其他实例中，控制结构、门级电路和全软件指令序列未详细示出，以避免模糊本描述。

在下文描述以及权利要求中，可以使用术语“耦合”和“连接”及其衍生物。应当理解，这些术语不旨在作为相互的同义词。“耦合”用于指示两个或更多元件可以或者可以不处于相互的直接物理或电接触中，它们进行协作或相互交互。“连接”用于指示相互耦合的两个或更多元件之间的通信的建立。

用户可以使用用户设备（UE）经由通信系统进行通信，并且向系统中或系统外的其他UE发送和接收数据。对通信系统的接入可以通过固定线路或无线通信接口或其组合来提供。为UE提供移动性的无线接入系统的示例包括蜂窝接入网络、各种无线局域网（WLAN）、无线个人局域网（WPAN）、基于卫星的通信系统以及这些的各种组合。通信系统典型地根据标准和/或规范和协议集合来操作，这些标准和/或规范和协议集合阐述允许系统中的各种元件做什么以及应当如何实现。例如，通常定义用户，或者更精确地说用户设备提供有电路交换通信还是分组交换通信，还是二者均有。同样，在用户设备和通信的各种元件之间应当实施的通信的方式以及它们的功能和责任典型地由预定义的通信协议来定义。各种功能和特征通常布置在层级或分层结构中，即所谓的协议栈，其中更高级别的层可以影响较低级别功能的操作。

在蜂窝系统中，基站形式的网络实体提供用于与在一个或多个小区或扇区中的移动设备通信的节点。在某些系统中，基站称为“节点B”。通常，基站装置以及接入系统的其他装置用于通信所需要的操作由特定控制实体来控制，诸如基站控制器、移动交换中心、或分组数据支持节点。

本公开在通用移动电信系统（UMTS）的第三代（3G）移动通信系统，尤其是长期演进（LTE）的背景中描述。LTE的特定示例是演进的通用陆地无线电接入（E-UTRA）。演进的通用陆地无线电接入网络（E-UTRAN）包括E-UTRAN节点B（eNB），其被配置用于提供基站和控制功能。然而，本发明不限于此。

在下文描述和权利要求中，术语“UE”和“用户设备”被用来指代远程终端、移动设备或无线电广播装置、订户设备以及可以连接到不止一个小区并且经历切换的任何其他类型的移动设备。术语“切换”也包括“移交”。术语“eNB”或“小区”通常用来指代基站、接入点、固定终端和类似设备以及基站的无线电覆盖区域、小区或扇区。出于示例性目的，描述是在LTE的背景中给出的，但是本发明不限于此。

总览

在物理上行链路控制信道（PUCCH）格式3发射分集的一个备选方式中，多个天线端口与单个RM码一起使用。这需要针对每个发射器仅单个正交覆盖码，即使使用两个发射端口。在此方式中，信号可以通过分布式单载波频分复用（SC-FDMA）调制技术而变为正交。图7是针对两个天线情况的此方法示意图，其中用于天线端口0的DFT-S-OFDM PUCCH信号占据偶数索引子载波，以及用于天线端口1的该信号占据奇数索引子载波。第一输出块中的偶数索引的符号作为偶数索引输入符号的DFT值被获取。第一输出块中奇数索引的符号被设置为0。第二输出块中奇数索引的符号作为奇数索引输入符号的DFT值被获取。第二输出块中偶数索引的符号被设置为0。

为了增强PUCCH格式3信道的覆盖，可以通过跳频和/或天线分集来增强分集。使用单个资源块或单个天线的发射分集机制是简单高效的，但是在与发布10编码器和调制器结构组合时、具有较差的性能和劣质分集阶数。

具体地，如果上述SC-FDMA发射分集方法直接与PUCCH格式3的双RM编码组合，则根本不获得发射分集。这是因为，第一码字总是映射至由两个可用天线中第一天线发射的奇数子载波。类似地，第二码字总是映射至由两个可用天线中第二天线发射的偶数子载波。结果，任何码字都不能得到空间分集益处。结果，PUCCH格式3发射的分集阶数对于与单个天线情况中具有相同资源开销的方式而言极大地减小了。

所公开的编码器、调制器和发射分集方法确保在单个和多个编码器情况中的码字到子载波映射使得码字被映射到两个可用的天线端口，并且每个编码器的输出比特为了改进性能而重新布置（交织）。

描述了6个不同版本。版本1到5可应用于两个发射天线发射的PUCCH信号。版本5和6可应用于单个发射天线发射的PUCCH信号。

版本1

对于使用双RM编码器的确认/负面确认（A/N）或A/N和调度请求（SR）发射，此第一版本提供了具有较低资源开销的良好分集。尽管目前在LTE中使用RM编码器，但是特定类型的检错或纠错码对于本发明而言不是核心的，并且取决于特定实现可以使用其他编码类型。在每个RM编码器之后引入比特分割单元或交织器。来自每个分割单元的24个比特的输出流被划分成两个12比特的分段，以用于分别在两个时隙中的每个时隙中进行发射。每个时隙中的进一步处理是类似的。

对于每个时隙，生成12个QPSK调制符号的集合，以及将12个第一和第二分割单元输出比特分别映射至实轴和虚轴。继而，在上述SC-FDMA方法之后会有进一步的处理。例如，扩展的变换编码块吸收12个复数值符号的块，并且输出具有12个复数值DFT域符号的两个块。

第一输出块中偶数索引的符号作为偶数索引输入符号的DFT值被获取。第一输出块中的奇数索引的符号被设置为0。

第二输出块中奇数索引的符号作为奇数索引输入符号的DFT值被获取。第二输出块中的偶数索引的符号被设置为0。

第一输出块继而从第一天线端口进行发射，以及第二输出块从第二天线端口进行发射。

此布置将有效地确保属于相同码字的比特在每个时隙中从两个天线进行发射，因为使用了QPSK符号的实轴和虚轴。这些操作可以用与图6B的硬件类似的硬件来执行，其可以实现在通用控制器中或者专用硬件中。

图8示出了用于实现上文所述版本1的示例硬件配置。取决于特定实现，该硬件可以实现在控制器中或专用编码器中。在左侧，上行链路控制信息（UCI）80作为比特流或分组而输入至比特分割单元81。UCI由UE在如图7所示的控制器715中生成或者在其他设备中生成，如本领域公知的。

比特分割单元将比特的一半发送至一个分段，另一半发送至另一分段。每个分段被馈送至相应的RM或其他类型的纠错解码器编码器82,86。每个RM编码器的输出被馈送至相应的QPSK块83,87，其用于将编码比特映射至QPSK符号。在每个块中，相应编码器输出的每个由比特分割单元83a，87a分割成两个分段中。在一个示例中，来自每个编码器有24个比特，所以每个分段具有12个比特，奇数比特位于一个分段中，以及偶数比特位于另一分段中。这四个比特群组被馈送至QPSK内的QPSK符号映射器83b、87b。

如前所述，比特被混合以创建QPSK符号。QPSK允许通过将一个比特映射至水平轴或实轴而将另一个比特映射至垂直轴或虚轴，从而将两个比特编码为单个符号。如所示，上面的分段引擎83a的奇数比特被应用至上面的QPSK符号映射器83b。它们被映射至编码器中的实轴。下面的分段单元87a的偶数比特也被应用至上面的QPSK符号映射器87b。这些比特被映射至虚轴。结果，根据两个12比特的集合，从上面的QPSK编码器83产生12个QPSK符号。下面的QPSK编码器87类似地工作。两个群组中的比特以奇偶为基础、在两个路径之间交织。

这两个符号集合继而在映射器85,89中分别被映射至两个时隙中的每一个。两个时隙中的每个配对分别在发射分集天线的不同元件中发送。一个符号群组在偶数编号子载波中发送，另一个符号群组在奇数子载波中发送。偶数子载波在一个天线上发送，奇数子载波在另一天线上发送。

版本2

对于使用双RM编码器的A/N或A/N和SR发射，可以使用第二版本。对于每个时隙，通过RM编码器从分割单元提供6个QPSK调制符号的集合。这些可以分别标记为A0，…A5和B0，…B5。对这些进行交织以获得两个新的集合A0，B0，A2，B2，A4，B4和A1，B1，A3，B3，A5，B5。继而，利用扩展的变换编码块进行的进一步处理吸收这两个新集合中每个集合中的6个复数值符号的块，并且针对每个集合输出6个复数值DFT域符号的块。

在PUCCH RB内的奇数子载波上，来自第一交织器输出的6个复数值DFT域符号从第一天线端口进行发射。在PUCCH RB内的偶数子载波上，来自第二交织器输出的6个复数值DFT域符号从第二天线端口进行发射。

此布置有效地确保了属于相同码字的比特在每个时隙中从两个天线进行发射，因为第一码字使用子载波4n，4n+1进行发射，而第二码字使用子载波4n+2,4n+3进行发射，其中n=0,1,2。这些操作可以用与图6B的硬件类似的硬件来执行，其可以实现在通用控制器中或者专用硬件中。

图9A是用于根据版本2进行编码的硬件框图。在图9A中，UCI信息比特90再次被应用至分割单元91以创建两个分段，以及对每个分段在相应的RM或其他类型的纠错编码器92,95中进行RM编码。作为结果的已编码比特的每一个在相应的符号编码器93,96中被编码为QPSK符号。在上述示例中，来自每个分段的24个已编码比特被编码为每个分段的12个QPSK符号。

这两个群组的每个继而被应用至相应的映射器94,97。上面的群组被映射94至前两个子载波（4n，4n+1），以及来自编码器97的下面的群组被映射至后两个子载波（4n+2,4n+3）。这通过使用上文描述的交织以改变符号的阶数并改善分集来实现。这两个分段继而在组合器98中、通过将奇数编号子载波应用至一个天线以及将偶数编号子载波应用至另一个天线、而在天线上交织。

在用于图9B所示的A/N或A/N和SR发射的进一步备选中，双RM编码器92,95后面跟随另一个比特分割单元或交织器92b，95b，其在每个RM编码器后面引入。UCI信息比特90再次被应用至分割单元91以创建两个分段，以及每个分段在相应RM或其他类型的纠错编码器92,95中进行RM编码。这些分段的每个被应用至辅助交织器。来自两个辅助交织器的24个比特的输出流被划分成12个比特的两个分段，用于分别在两个时隙中的每一个中进行发射，针对总计4个分段，每个时隙两个分段。

使用用于四个输出分段的每个的编码器93，93b，96，96b将比特分段变换为QPSK调制符号，从而产生6个QPSK调制符号的四个集合。如上所述，这些可以针对给定时隙分别表示为A0，…A5和B0,…B5。这些利用四个映射器94，94b，97，97b的集合进行交织，以获得两个新的集合A0，B0，A2，B2，A4，B4和A1，B1，A3，B3，A5，B5。继而，利用充当扩展变换编码块98,98b的两个组合器的进一步处理吸收这两个新集合的每一个中的6个复数值符号的块，并且针对每个集合输出6个复数值DFT域符号的块。

如图9A的示例所示，属于相同码字的比特位于每个时隙中，并且从两个天线进行发射，因为第一码字使用子载波4n，4n+1进行发射，而第二码字使用子载波4n+2,4n+3进行发射，其中n=0,1,2。这些操作可以在与图6B的硬件类似的硬件中执行，其可以实现在通用控制器中或专用硬件中。

版本3

对于使用双RM编码器的A/N或A/N和SR发射，可以使用版本3。对于每个时隙，6个QPSK调制符号的集合被输出至扩展变换编码块，其吸收这两个集合的每个中的6个复数值符号的块，以及针对每个集合输出6个复数值DFT域符号的块。

在PUCCH RB内的奇数子载波上，发射来自第一交织器输出的6个复数值DFT域符号。在PUCCH RB内的偶数子载波上，发射来自第二交织器输出的6个复数值DFT域符号。在子载波4n，4n+1上使用第一天线端口，在子载波4n+2,4n+3上使用第二天线端口，其中n=0,1,2。

此布置将有效地确保属于相同码字的比特在每个时隙中从两个天线进行发射，因为使用奇数子载波发射第一码字，使用偶数子载波发射第二码字，但奇数和偶数子载波都映射至每个天线端口。这些操作可以在与图6B的硬件类似的硬件中执行，其可以实现在通用控制器中或者专用硬件中。

图10A是适用于实现版本3的硬件或固件的硬件框图。在图10A中，UCI信息100再次被应用至分段引擎101，以创建针对相应RM编码器102,105的两个馈送。这些编码器的产物的每一个被应用至相应的QPSK编码器103,106。该硬件与图9的硬件相同。每个符号序列继而在相应的映射器104,107中分别被映射至偶数和奇数子载波。映射的本质已在上文描述。

偶数和奇数子载波继而在组合器108中进行组合以用于发射。在此情况下，第一和第二子载波被映射至第一天线，第二和第三子载波被映射至第二天线。

对于使用图10B的双RM编码器的A/N或A/N和SR发射，可以使用版本3的备选。在此备选版本中，在每个RM编码器102,105后面引入比特分割单元或交织器102b，105b。UCI信息100再次被应用至分割引擎101以创建两个馈送，每个RM编码器102,105一个馈送。这些编码器的产物的每一个被应用至辅助分割单元102b，105b。来自每个分割单元的24个比特的输出流被划分成12个比特的两个分段，用于分别在两个时隙中的每个中发射。每个时隙中的进一步处理是类似的。

4个12比特分段的每一个被应用至QPSK编码器103,103b，106,106b的集合中的一个，以产生6个QPSK调制符号的4个相应集合。四个符号集合被应用至扩展变换编码块形式的映射器104,104b,107,107b中，其针对每个集合输出6个复数值DFT域符号的块。这些块继而被分配至偶数和奇数子载波，如同在组合器108,108b中一样。

组合器108之一组合用于时隙1的块。其接收两个块，一个基于来自辅助分割单元102b中的一个的比特，另一个来自另一个辅助分割单元105b。这些块被组合并映射至两个天线端口，如图10A所示，即，子载波4n和4n+1（其中n=0,1,2）在时隙1中被映射至天线端口1，而子载波4n+2和4n+4在时隙1中被映射至天线端口2。

类似地，交织模式提供了：组合器108b中的另一个组合用于时隙2的块。其接收两个块，一个基于来自辅助分割单元102b中的一个的备选比特集合，另一个来自另一个辅助分割单元105b的备选比特集合。这些块被组合并映射至两个天线端口，如图10A所示，即，子载波4n和4n+1（其中n=0,1,2）在时隙2中被映射至天线端口1，而子载波4n+2和4n+4在时隙2中被映射至天线端口2。如图10A所示，第一天线端口使用子载波4n，4n+1，第二天线端口使用子载波4n+2,4n+3。

版本4

对于使用双RM编码器的A/N或A/N和SR发射，也可以使用版本4。在版本4中，可以使用在版本1至3任一中使用的比特分割单元或交织器。来自每个交织器的24个比特的输出流被划分成12个比特的两部分，用于分别在两个时隙的每个时隙中进行发射。每个时隙中的比特可以进一步分别被划分成6个比特的两个部分。因此，24个比特的输出流已经被划分成4个分段，每个分段具有6个比特。

发布10LTE格式3PUCCH针对大小高达20比特的有效载荷实现完全跳频分集。然而，对于21比特的有效载荷大小，未实现完全跳频分集，因为携带11比特的RM码字不能在两跳（hop）中提供非零汉明距离。版本4提供了更好的性能。

图11的分割单元1101被设计成使得在所有码字上获取的、距全零码字的最小汉明距离对于尽可能多的这种分段是非零的。针对发布10双RM编码器具有这种属性的比特分割单元的一个示例是按照如下映射下述输出RM比特的比特分割单元：

映射至第一时隙和第一天线端口：[01351316]

映射至第一时隙和第二天线端口：[24691018]

映射至第二时隙和第一天线端口：[7811142021]

映射至第二时隙和第二天线端口：[121517192223]

此比特分割将获取的分集阶数最大化。比特的四个分段或集合可以取决于分段被发射的天线端口或时隙而进行交换。在给定时隙和给定天线端口中发射的6个比特可以任意重新排序，而不会改变最优的分集属性。所有这种重新布置可以利用对分割单元的简单修改得以提供。

图11是适用于实现版本4的硬件或固件的硬件框图。在图11中，UCI信息再次被应用至分割引擎1101，以创建针对相应RM编码器1102a，1102b的两个馈送。这些编码器的产物中的每个被应用至用于上部分支的映射器1101a，1101b，1101c，1101d的相应集合，以及用于下部分支的类似映射器集合1109。这些映射器实现上面描述的映射。符号被映射至4个群组，对应于两个时隙和两个天线。在所示示例中，存在24个比特{0,23}。6个比特根据上文所述的功能和变体被指派至每个群组。图11示出了针对四个群组中每个群组的单独映射器1101a，1101b，1101c，1101d。这些映射器可以采用寄存器和简单逻辑门的形式，或者更复杂或更灵活的硬件。下部分段利用由单个映射器1109代表的映射器进行类似映射。

来自于映射器的每个结果比特序列被应用至相应的QPSK编码器1107a，1107b，1107c，1107d以被编码成符号。每个符号序列继而在映射器1103,1104,1105,1106的第二集合中被映射至特定时隙中的特定子载波集合以及上述模式中的天线端口。与图8、9、10相同，在映射器之后，映射的符号被应用至发射器，以在相应时隙和天线中发送。

版本5

如果对PUCCH格式3发射的接收受到发射相同PUCCH格式3的另一UE的干扰，有用的是：将不同分割方法用于不同UE，即，交织器是UE特定的或UE群组特定的。这改进了检测性能，并且在采用所谓的相同小区方案时（区域中的若干发射点作为单个基站进行操作，其天线分隔很远，乃至数百米）可能是相关场景。

对于在上文版本4中描述的分割，可以通过（但不限于）重新布置每个分段的比特顺序和/或重新布置分段到时隙/天线端口的映射，交换映射至不同时隙的分段，来获得UE特定的修改（而不会损失性能）。

图12示出了两个不同UE1201,1204，在此示例中示出为移动电话或平板电脑，其向eNB1208传送上行链路信息。这两个发射，如果重叠，则可能产生干扰1207。

第一UE1201包括UCI信息1202和映射硬件1203，如上文或下文示例的一个或多个中所展示的。类似地，第二UE1204包括UCI信息1205和映射硬件1206。无论用于UCI信息的特定值，针对第一UE1201的映射1203不同于针对第二UE的映射1206。结果，重叠发射之间的干扰可以降低。

版本6

如果UE仅配备有单个天线，则优化的比特分割单元可以改善PUCCH格式3的性能。具体地，利用此分割，即使在有效载荷大小是21比特的情况下，也可以实现完全跳频分集。

交织器被设计成使得在所有码字上获取的、距全零码字的最小汉明距离在两个时隙中都是非零的。针对发布10双RM编码器具有此属性的分割机制是按照如下映射下述输出RM比特的分割机制：

映射至第一时隙：[0135131624691018]

映射至第二时隙：[7811142021121517192223]

这两个比特集合可以在发射这两个比特集合的时隙之间交换。此外，在给定时隙中发射的12个比特可以任意重新排序，而不会改变最优分集属性。

上文描述的、用于DFT-S-OFDM PUCCH的发射分集机制提供了实质的链路性能增益。这些操作可以在与图6A或6B的硬件类似的硬件中执行，其可以实现在通用控制器或专用硬件中。

图13是适用于实现版本6的硬件或固件的硬件框图。在图13中，UCI信息1300再次被应用至分割引擎1301，以创建针对相应RM编码器1302,1306的两个馈送。这些编码器的产物的每一个被应用至相应的QPSK编码器1303,1307。此硬件部分与图9、10和11的硬件部分相同。上部分段中的每个符号序列继而使用如上所述的特定映射关系、在相应映射器1308,1309中被映射至两个时隙的偶数载波。类似地，下部分段被应用至映射器1308,1309，其使用预定映射关系将符号映射至奇数子载波。这产生了指派至奇数和偶数子载波以及PUCCH的第一和第二时隙的符号，取决于特定实现，这些符号可以通过单个天线或通过多个天线发射。

在图8、9A、9B、10A、10B、11、12和13的硬件图示中，使用诸如RM和QPSK的特定编码，然而，该编码可以调整以适应于不同实现。此外，示出并参考了上部分段和下部分段。两个分段之间的位置关系仅用于辅助理解附图。两个分段可以使用任何其他期望的术语进行区分。此外，提供的特定映射模式和群组仅是示例。映射可以进行重新布置或逆向，以适应于特定实现。

比特分割

比特分割单元或交织器可以被设计成引入优化的比特重新布置或交织方法，使得已编码比特被重新分布，以捕获最大可用分集阶数。然而，直接搜遍所有可能的交织器将会是复杂的，因为存在24!＝6.2×10²³个比特重新布置候选。这可以通过此处的描述来削减。

性能受到在针对单个天线情况的两个时隙之间或者在针对双天线情况的四个分段之间如何分布整体最小汉明距离的影响。针对相同时隙/分段中相同的编码比特集合，这些比特的顺序不能影响时隙/分段汉明距离。因此，在相同时隙/分段内重新布置代码比特的群组对于链路性能无影响。结果，除了交织器搜索之外，候选可以减少至二分或四分指派。换言之，比特重新布置涉及将24个已编码比特指派至相同大小的两个或四个子集（分别针对单个天线和双天线情况）。此方法可以扩展至不止两个天线和/或不止两个频率分段，在该情况下，会产生M分指派问题，其中M是天线和频率分段的数量的乘积。

为了进一步简化实现，可以使用针对单个天线和双天线情况优化的比特重新布置。因此，在

个候选上进行的第一二分搜索交付针对在版本6中描述的单个天线情况的优化的比特重新布置。该比特分段确保针对有效载荷大小多达21比特的PUCCH格式3信号的完全频率分集。

对第一优化的比特分割的两个时隙的

个可能再次二分的第二二分搜索交付针对在版本4中描述的双天线情况的优化的比特分割。此比特分割得到了针对有效载荷大小多达12比特的4L的最大可实现分集阶数，以及针对有效载荷从13到21比特的3L的分集阶数，其中L是接收器处分集接收天线的数量。

图14是无线电通信系统通用配置的示意图。在图14中，UE从小区A移动至小区B，并继而移动至小区C，这由附图中指向右侧的箭头所示。每个小区具有示出为尖塔的基站，诸如eNB，或者类似结构，其位于三个小区中每个小区的中心附近。尽管基站示出为在每个小区的中心附近，但是它们备选地可以使用扇区化的天线来限定每个小区的边界，或者以任何其他期望的配置限定。在E-UTRAN中，不同用户设备终端（UE）无线连接至无线电基站（通常称为演进的节点B（eNB）），并且向一个或多个基站发送上行链路控制信道信号。在E-UTRAN中，无线电基站向UE发送下行链路控制信道信号，并且经由控制连接至其的eNB的S1接口来直接连接至核心网（CN）。eNB也经由X2接口彼此连接。操作和支持系统（OSS）经由OSS接口逻辑上连接至所有无线电基站和CN。

图15是适用于UE和eNB的设备架构的示例硬件示意图。硬件700包括一个或多个天线元件701-1。可选的附加天线元件701-2示出为例如连接至发射和接收链，如虚线所示。可以存在单独的发射和接收阵列，扇区化的或分集的天线，或者单个全向天线元件。对于发射，数据被收集在发射队列703中，数据从该队列传输至基带调制器705，用于变换为符号、进行调制和上变频。发射器（Tx）707进一步调制和放大信号以通过天线进行发射。

在接收侧，所接收的符号在接收链（Rx）709中进行解调和下变频。基带系统从接收的信号中提取比特序列，并且生成可能需要的任何检错码。该比特流存储在接收缓冲器或队列713中以供系统使用。

控制器715控制接收链和发射链的操作，将数据应用至传出队列，并且从传入队列接收数据。控制器715还生成消息以支持在其上进行通信的无线和有线协议。该控制器耦合至一个或多个存储器系统717，其可以包含软件、中间高速缓存值、配置参数、用户和系统数据。控制器还可以包括内部存储器，这些类型的信息和数据的任何一个或多个可以存储于其中，而不用额外地存储到外部存储器系统中。该控制器耦合至系统输入/输出接口719，其允许与外部设备进行通信；和用户输入/输出接口721，其允许用户控制、消耗、管理和操作系统。

在eNB的情况下，系统接口719可以在S1、OSS和X2接口上提供对网络设备的剩余部分的访问，以发送和接收数据、消息和管理数据。然而，这些接口中的一个或多个也可以使用无线电接口701或另一接口（未示出）。在UE的情况下，该系统接口可以连接到设备上的其他元件，诸如，传感器、麦克风和相机，以及通过无线或有线接口连接到其他设备，诸如个人计算机或其他类型的无线网络。

图16是在上述某些硬件图示中示出的、比特映射和归组过程的方法流程图。在图16中，上述无线电通信系统的用户设备（UE）使用映射和编码来向无线电通信系统的服务节点发送上行链路控制信息，以改善服务节点处的接收。UE生成上行链路控制比特序列或上行链路控制信息（UCI）比特序列。此序列可以是在LTE和其他标准中描述的任何类型、形式或长度及示例。上文描述了针对不同长度序列的适配。在1611处对控制比特序列进行分割，以形成至少两个比特群组。在上述示例性硬件图示中，UCI总是被分割成两个群组。用于分割的特定格式取决于特定实现。

在1613，取决于特定实现，两个分段的每一个被编码以进行检错或纠错。在上述示例中，针对每个分段群组存在单独的纠错编码器。然而，编码器的数量和编码的方式可以按需修改。

在1615，这两个比特群组被编码成符号，诸如如上述示例所示的QPSK符号。这些符号继而在块1617处被重新布置，并且被映射至不同端口以进行分集发射。天线端口将符号作为上行链路控制信息进行发射，服务节点可以接收该符号。

块1615可以被编码到QPSK星座的不同轴上，使得两个或四个比特被组合以形成每个QPSK符号。用于每个符号的比特可以来自相同或不同群组。所以，例如，来自两个群组中的一个群组的奇数比特和来自两个群组中的另一群组的偶数比特可以被应用至QPSK编码器中的单个编码器，并且被组合以形成具有来自两个群组的比特的符号。

该符号继而可以按上文所述以不同方式被映射至端口（在块1617）。所以，例如，根据适当的分集机制，来自一个QPSK编码器的符号可以被应用至奇数子载波，来自第二QPSK编码器的符号可以被应用至偶数子载波以进行发射，并且子载波可以分发至两个天线端口。奇数子载波的一部分可以在两个分集天线中第一天线上发射，奇数子载波的另一部分可以在两个分集天线的第二个天线上发射。类似的方法可以应用于偶数子载波。另外，映射可以包括如图9和图10所示的组合操作。

如本文所描述的，指令可以涉及具体硬件配置，诸如配置用于执行某些操作或者具有预定功能的专用集成电路（ASIC），或者存储在实现在非瞬态计算机可读介质中的存储器中的软件指令。因此，附图中所示的技术可以使用存储的并且在一个或多个电子设备（例如，UE，eNB，等等）上执行的代码和数据来实现。这种电子设备使用机器可读介质，诸如非瞬态机器可读存储介质（例如，磁盘；光盘；随机访问存储器；只读存储器；闪速存储设备；相变存储器）和瞬态机器可读通信介质（例如，电的、光的、声学的或其他形式的传播信号——诸如载波、红外信号、数字信号，等等）来存储和传送（内部地和/或通过网络与其他电子设备）代码和数据。此外，这种电子设备通常包括一个或多个处理器的集合，其耦合到一个或多个其他部件，诸如一个或多个存储设备（非瞬态机器可读存储介质）、用户输入/输出设备（例如，键盘、触摸屏和/或显示器）以及网络连接。处理器集合与其他部件的耦合通常通过一个或多个总线和桥接器（也称为总线控制器）。因此，给定电子设备的存储设备通常存储代码和/或数据以用于在该电子设备的一个或多个处理器的集合上执行。当然，本发明的实施例的一个或多个部分可以使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现。

尽管在UCI比特的上下文中描述了本发明，但是所描述的分割映射、编码或归组技术也可以应用至其他类型数据。本发明不限于具有任何特定含义的比特或者任何类型的信号。所描述的技术可以应用至下行链路数据和控制以及上行链路数据和控制。

尽管已经就若干实施例描述了本发明，本领域技术人员将认识到，本发明不限于所描述的实施例，可以在修改和变更的情况下实践。因此说明书应当认为是示例性的而不是限制性的。

Claims (16)

1.一种实现在无线电通信系统的用户设备中的方法，用于从所述用户设备向所述无线电通信系统的服务节点发送上行链路控制信息，所述方法包括：

分割（1611）上行链路控制比特序列以形成多个比特群组；

在相应的纠错编码器中编码（1613）所述比特群组，针对每个比特群组一个纠错编码器；

将所述多个群组的每个群组的比特编码（1615）为符号；以及

映射（1617）所述符号至不同发射端口，以用于通过所述用户设备的多个天线端口、作为上行链路控制信息进行分集发射。

2.如权利要求1所述的方法，其中编码所述比特包括：将来自第一比特群组的比特应用至相移键控编码器的一个轴，以及将来自第二比特群组的比特应用至相移键控编码器的另一轴，并且其中映射所述符号包括：将所述相移键控编码器的符号应用至不同端口以进行发射。

3.如权利要求2所述的方法，其中分割包括：分割成两个比特群组，其中所述相移键控编码器是四相相移键控（QPSK）编码器，其中编码所述比特包括：将两个群组的比特应用至两个QPSK编码器的每一个，并且其中映射所述符号包括：将每个QPSK编码器的输出应用至两个不同端口中的一个。

4.如权利要求3所述的方法，其中编码所述比特包括：将来自所述两个群组中的一个群组的奇数比特和来自所述两个群组中的另一个群组的偶数比特应用至所述QPSK编码器中的一个。

5.如权利要求1所述的方法，其中编码所述比特包括：将来自第一群组的比特应用至第一相移键控编码器，以及将来自第二群组的比特应用至第二相移键控编码器，并且其中映射所述符号包括：映射来自所述相移键控编码器的符号至奇数子载波以进行发射，以及映射来自所述第二相移键控编码器的符号至偶数子载波以进行发射。

6.如前述任意一个或多个权利要求所述的方法，进一步包括：从两个不同分集天线发射所述奇数子载波和偶数子载波，使得所述奇数子载波的一部分在所述两个分集天线的第一分集天线上发射，以及所述奇数子载波的另一部分在所述两个分集天线的第二分集天线上发射。

7.如前述任意一个或多个权利要求所述的方法，其中分割所述比特序列包括：分割所述比特序列以减小经重新布置的符号的分集发射中的汉明距离。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述分集发射通过单个天线。

9.一种无线电通信系统的无线电终端，其中该无线电通信系统操作用于从所述无线电终端向所述无线电通信系统的服务节点传送上行链路控制信息，所述无线电终端包括：

比特分割单元（81），用于将上行链路控制比特序列分割成多个比特群组；

纠错编码器（82,86），用于对每个比特群组应用纠错编码；

耦合至所述纠错编码器（83,87）的符号编码器，用于将所述多个群组的每个群组编码为符号；以及

耦合至所述符号编码器的映射器（85,89），用于映射所述符号至不同天线端口，以用于通过所述用户设备的多个天线端口、作为上行链路控制信息进行分集发射。

10.如权利要求9所述的无线电终端，其中所述符号编码器是相移键控编码器，以及所述符号编码器将来自第一比特群组的比特应用至相移键控符号的一个轴，以及将来自第二比特群组的比特应用至相移键控符号的另一轴。

11.如权利要求10所述的无线电终端，其中所述比特分割单元将所述比特分割成两个群组，其中所述符号编码器是四相相移键控（QPSK）编码器，以及将来自两个比特群组的比特应用至两个QPSK编码器中的每一个，并且其中所述映射器将每个QPSK编码器的输出应用至两个不同端口中的一个。

12.如权利要求11所述的无线电终端，其中所述符号编码器将来自所述两个比特群组中的一个群组的奇数比特和来自所述两个比特群组中的另一个群组的偶数比特应用至所述QPSK编码器中的一个。

13.如权利要求9所述的无线电终端，其中所述符号编码器将来自第一比特群组的比特应用至第一相移键控编码器，以及将来自第二比特群组的比特应用至第二相移键控编码器，并且其中所述映射器将来自所述相移键控编码器的已编码符号应用至奇数子载波（89,107）以进行发射，以及将来自所述第二相移键控编码器的符号应用至偶数子载波（85,104）以进行发射。

14.如权利要求9-13中任何一个或多个所述的无线电终端，其中所述比特分割单元分割所述比特序列以减小经重新布置的符号的分集发射中的汉明距离。

15.如权利要求14所述的无线电终端，其中所述发射链具有用于分集发射的单个天线。

16.如权利要求15所述的无线电终端，其中所述发射链跨越用于分集发射的多个时间和频率来发射时隙。

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