CN105187172B - 在无线通信系统中传输控制信息的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无线通信系统中传输控制信息的方法和设备。在此公开一种用于在无线通信系统中传输物理上行链路控制信道(PUCCH)信号的方法及其设备，该方法包括设置用于PUCCH信号的传输功率。如果在为调度请求(SR)配置的子帧上传输PUCCH信号，则PUCCH信号包括一个或者多个混合自动重传请求应答(HARQ‑ACK)比特和SR比特。当确定用于PUCCH的传输功率时，取决于在子帧中是否存在用于上行链路共享信道(UL‑SCH)的传输块来选择性地考虑SR比特。

Description

在无线通信系统中传输控制信息的方法和设备
本申请是2013年2月5日提交的国际申请日为2011年10月21日的申请号为201180038662.2(PCT/KR2011/007899)的，发明名称为“无线通信系统中传输控制信息的方法和设备”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更具体而言，涉及一种用于在支持载波聚合(carrier aggregation)(CA)的无线通信系统中传输控制信息的方法和装置。
背景技术
无线通信系统已经多样化，以提供诸如声音或数据服务的各种通信服务。通常，无线通信系统是多址系统，该多址系统能够共享可用系统资源(带宽、传输功率等)使得支持与多个用户的通信。多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统等。
发明内容
技术问题
本发明的目的是为了提供一种用于在无线通信系统中有效地传输控制信息的方法和装置。本发明的另一目的是为了提供一种用于有效地传输控制信息的信道格式和信号处理方法及其装置。本发明的另一目的是为了提供一种用于有效地分配用于传输控制信息的资源的方法和装置。
通过本发明解决的技术问题不限于上述技术问题，并且根据下面的描述本领域的技术人员能够理解其它的技术问题。
技术方案
为了实现这些目的和其它的优点并且根据本发明的目的，如在此具体化和广泛地描述的，一种用于在无线通信系统中通过通信设备传输物理上行链路控制信道(PUCCH)信号的方法，包括：设置用于PUCCH信号的传输功率。如果在为调度请求(SR)配置的子帧上传输PUCCH信号，则PUCCH信号包括一个或者多个混合自动重传请求应答(HARQ-ACK)比特和SR比特，并且通过使用下述等式来确定用于PUCCH的传输功率：
其中，nHARQ与HARQ-ACK的信息比特的数目相关联，N表示正整数，并且当在子帧上不存在用于上行链路共享信道(UL-SCH)的传输块时，nSR是1，并且当在子帧上存在用于UL-SCH的传输块时，nSR是0。
在本发明的另一方面中，一种通信设备，该通信设备被配置成在无线通信系统中传输物理上行链路控制信道(PUCCH)信号，其包括：射频(RF)单元；和处理器，该处理器被配置成设置用于PUCCH信号的传输功率。如果在为调度请求(SR)配置的子帧上传输PUCCH信号，则PUCCH信号包括一个或者多个混合自动重传请求应答(HARQ-ACK)比特和SR比特，并且通过使用下述等式来确定用于PUCCH的传输功率：
其中，nHARQ与HARQ-ACK的信息比特的数目相关联，N表示正整数，并且当在子帧上不存在用于上行链路共享信道(UL-SCH)的传输块时，nSR是1，并且当在子帧上存在用于UL-SCH的传输块时，nSR是0。
可以通过使用下述等式来确定在子帧i处用于PUCCH信号的传输功率：
其中，PPUCCH(i)表示用于PUCCH的传输功率，PCMAX,c(i)表示为服务小区c配置的最大传输功率，P0_PUCCH表示由较高层配置的参数，PLc表示服务小区c的下行链路路径损耗估计值，ΔF_PUCCH(F)表示与PUCCH格式相对应的值，ΔTxD(F')表示由较高层配置的值或者0，并且g(i)表示当前PUCCH功率控制调整状态。
如果在子帧中不存在用于上行链路控制信道(UL-SCH)的传输块，则SR比特指示实际的SR信息，并且如果在子帧中存在用于上行链路共享信道(UL-SCH)的传输块，则SR比特指示虚信息。虚信息可以具有预定值。例如，如果SR比特指示虚信息，则SR比特可以被设置为0或者1的预定值，并且可以优选地设置为0。
SR比特可以被附加到一个或者多个HARQ-ACK比特的末尾。
在正的SR的情况下，SR比特可以被设置为1，并且在负的SR的情况下，SR比特可以被设置为0。
一个或者多个HARQ-ACK比特和SR比特可以被联合编码。
可以以同时的PUCCH-和-物理上行链路共享信道(PUSCH)传输模式来配置通信设备。
N可以是2或者3。
一个或者多个HARQ-ACK比特和SR比特可以被联合编码。
所述PUCCH信号可以是PUCCH格式3信号。
有益效果
根据本发明，能够在无线通信系统中有效地传输控制信息。另外，能够提供用于有效地传输控制信息的信号处理方法和信道格式。另外，能够有效地分配用于传输控制信息的资源。
本发明的效果不限于上述的效果，并且根据下面的描述本领域的技术人员能够理解其它的效果。
附图说明
附图被包括作为本发明的详细描述的一部分以便于帮助本发明的理解，附图提供了本发明的实施例，并且连同详细描述一起描述本发明的技术映射。
图1示出用于第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)系统(其是无线通信系统的一个示例)的物理信道，和使用该物理信道的一般信号传输；
图2是示出无线帧的结构的图；
图3a是示出上行链路信号处理过程的图；
图3b是示出下行链路信号处理过程的图；
图4是示出单载波频分多址(SC-FDMA)方案和正交频分多址(OFDMA)方案的图；
图5是示出在满足单载波特性的频域上的信号映射方案的图；
图6是示出将DTF处理输出采样映射到分簇的SC-FDMA(clustered SC-FDMA)中的单个载波的信号处理过程的图；
图7和图8是示出将DFT处理输出采样映射到分簇的SC-FDMA方案中的多个载波的信号处理过程的图；
图9是示出在分割的SC-FDMA(segmented SC-FDMA)方案中的信号处理过程的图；
图10是示出上行链路子帧的结构的图；
图11是示出在上行链路中传输参考信号(RS)的信号处理过程的图；
图12是示出用于物理上行链路共享信道(PUSCH)的解调参考信号(DMRS)的图；
图13至图14是示出物理上行链路控制信道(PUCCH)格式1a和1b的时隙级别(level)结构的图；
图15和图16是示出PUCCH格式2/2a/2b的时隙级别结构的图；
图17是示出PUCCH格式1a和1b的ACK/NACK信道化的图；
图18是示出在相同PRB内混合PUCCH格式1/1a/1b和PUCCH格式2/2a/2b的结构的信道化的图；
图19是示出用于传输PUCCH的PRB的分配的图；
图20是基站(BS)中的下行链路分量载波的管理的概念图；
图21是在用户设备(UE)中的上行链路分量载波的管理的概念图；
图22是在BS中一个MAC层管理多个载波的情况的概念图；
图23是在UE中一个MAC层管理多个载波的情况的概念图；
图24是在BS中一个MAC层管理多个载波的情况的概念图；
图25是在UE中多个MAC层管理多个载波的情况的概念图；
图26是在BS中多个MAC层管理多个载波的情况的概念图；
图27是从UE的接收角度，一个或者多个MAC层管理多个载波的情况的概念图；
图28示出多个下行链路(DL)分量载波(CC)和上行链路(UL)CC被链接的非对称载波聚合(CA)的图；
图29A至图29F是示出PUCCH格式3的结构及其信号处理过程的图；
图30是图示根据现有的3GPP Rel-8/9的UL传输过程的流程图；
图31是示出根据本发明的实施例的通过PUCCH传输控制信息的过程的图；以及
图32是示出可应用于本发明的BS和UE的图。
具体实施方式
可以在诸如码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、或者单载波频分多址(SC-FDMA)系统的各种无线接入系统中利用下述技术。CDMA系统可以实施为诸如通用陆地无线接入(UTRA)或CDMA2000的无线技术。TDMA系统可以被实施为诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线服务(GPRS)/增强数据速率的GSM演进(EDGE)的无线技术。OFDMA系统可以被实施为诸如IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE 802-20或E-UTRA(演进的UTRA)的无线技术。UTRA系统是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴项目长期演进(3GPP LTE)通信系统是E-UMTS(演进的UMTS)的一部分，其在下行链路中采用OFDMA系统并且在上行链路中采用SC-FDMA系统。LTE-A(高级)是3GPP LTE的演进版本。为了阐明描述，将会集中于3GPP LTE/LTE-A，但是本发明的技术范围不限于此。
在无线通信系统中，用户设备(UE)在下行链路(DL)中从基站(BS)接收信息，并且在上行链路(UL)将信息传输到BS。在BS和UE之间传输或接收的信息包括数据和各种控制信息，并且根据传输或接收的信息的种类/用途存在各种物理信道。
图1示出用于第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)系统(其是移动通信系统的一个示例)的物理信道和使用该物理信道的一般信号传输方法的视图。
当UE接通电源或者当UE重新进入小区时，在步骤S 101中UE执行诸如与BS同步的初始小区搜索操作。对于初始小区搜索操作，UE可以从BS接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)以使得执行与BS的同步，并且获取诸如小区ID的信息。其后，UE可以从BS接收物理广播信道，并且获取小区中的广播信息。同时，UE可以在初始小区搜索步骤中接收下行链路参考信号(DL RS)，并且确认下行链路信道状态。
在步骤S102中，完成初始小区搜索的UE可以接收物理下行链路控制信道(PDCCH)和与PDCCH相对应的物理下行链路共享信道(PDSCH)，并且获取更详细的系统信息。
其后，UE可以在步骤S103至S106中执行随机接入过程，以便于完成对eNB的接入。对于随机接入过程，UE可以经由物理随机接入信道(PRACH)传输前导(S103)，并且可以经由PDCCH和与PDCCH相对应的PDSCH接收响应于前导的消息(S104)。在基于竞争的随机接入中，可以执行竞争解决过程，该竞争解决过程包括附加PRACH的传输(S105)以及PDCCH和与其相对应的PDSCH的接收(S106)。
然后执行上述过程的UE可以接收PDCCH/PDSCH(S107)，并且传输物理上行链路共享信道(PUSCH)/物理上行链路控制信道(PUCCH)(S108)，作为一般的上行链路/下行链路信号传输过程。从UE传输到BS的控制信息被统称为上行链路控制信息(UCI)。UCI包括混合自动重传请求肯定应答/否定应答(HARQ ACK/NACK)、调度请求(SR)、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵指示符(PMI)、秩指示符(RI)等。通常经由PUCCH传输UCI。然而，在同时传输控制信息和业务数据的情况下，可以经由PUSCH传输UCI。可以根据网络请求/指令经由PUSCH非周期地传输UCI。
图2示例性地示出无线帧结构。在蜂窝正交频分复用(OFDM)无线分组通信系统中，在子帧单元中执行上行链路/下行链路数据分组传输。一个子帧被定义为包括多个OFDM符号的预定时间间隔。3GPP LTE标准支持可应用于频分双工(FDD)的类型1无线帧结构和可应用于时分双工(TDD)的类型2无线帧结构。
图2(a)是示出类型1无线帧的结构的图。下行链路无线帧包括10个子帧，并且一个子帧在时域中包括两个时隙。以传输时间间隔(TTI)限定传输一个子帧所需要的时间。例如，一个子帧可以具有1毫秒的长度，并且一个时隙可以具有0.5毫秒的长度。一个时隙在时域中可以包括多个OFDM符号并且在频域中包括多个资源块(RB)。因为3GPP LTE系统在下行链路中使用OFDMA，OFDM符号指示一个符号持续时间。OFDM符号可以被称为SC-FDMA符号或者符号持续时间。RB是资源分配单元并且在一个时隙中包括多个连续子载波。
在一个时隙中包括的OFDM符号的数量可以根据循环前缀(CP)的配置而变化。CP包括扩展CP和正常CP。例如，如果通过正常CP来配置OFDM符号，则在一个时隙中包括的OFDM符号的数量可以是七。如果通过扩展CP配置OFDM符号，一个OFDM符号的长度被增加，在一个时隙中包括的OFDM符号的数量少于在正常CP的情况下的OFDM符号的数量。在扩展CP的情况下，例如，在一个时隙中包括的OFDM符号的数量可以是六。如果信道状态是不稳定的，例如，如果用户设备(UE)高速移动，则可以使用扩展CP以便于进一步减少符号之间的干扰。
在使用正常CP的情况下，因为一个时隙包括七个OFDM符号，所以一个子帧包括14个OFDM符号。同时，每个子帧的前两个或者三个OFDM符号可以被分配到物理下行链路控制信道(PDCCH)，并且剩余的OFDM符号可以被分配到物理下行链路共享信道(PDSCH)。
在图2(b)中示出类型2无线帧的结构。类型2无线帧包括两个半帧，其中的每一个半帧由五个子帧、下行链路导频时隙(DwPTS)、保护时段(GP)、以及上行链路导频时隙(UpPTS)组成，其中一个子帧由两个时隙组成。DwPTS用于执行初始小区搜索、同步、或者信道估计。UpPTS用于执行基站的信道估计和用户设备(UE)的上行链路传输同步。保护时段(GP)位于上行链路和下行链路之间，使得消除由于下行链路信号的多径延迟在上行链路中产生的干扰。
无线帧的结构仅为示例性的。因此，可以以不同的方式更改在无线帧中包括的子帧的数量、在子帧中包括的时隙的数量或者在时隙中包括的符号的数量。
图3a示出在UE处传输UL信号的信号处理过程的视图。
为了传输UL信号，UE的加扰模块210可以使用UE特定加扰信号来加扰被传输的信号。将加扰信号输入到调制映射器202，使得根据被传输信号的种类和/或信道状态通过二相相移键控(BPSK)、四相相移键控(QPSK)、16-正交振幅调制(QAM)或者64-QAM方案将其调制成复数符号。其后，通过变换预编码器203处理已调制的复数符号并且将其输入到资源元素映射器204。资源元素映射器204可以将复数符号映射到时间-频率资源元素。可以经由SC-FDMA信号生成器205和天线将已处理的信号传输到BS。
图3b是在BS传输下行链路(DL)信号的信号处理过程的图。
在3GPP LTE系统中，BS可以在下行链路中传输一个或多个码字。因此，一个或者多个码字可以被处理以通过加扰模块301和调制映射器302配置复数符号，与图3a的UL传输相类似。其后，可以通过层映射器303将复数符号映射成多个层，并且各个层可以被乘以预编码矩阵304并且可以被分配到各个传输天线。将会经由天线分别传输的已处理的信号可以通过资源元素映射器305映射到时间-频率资源元素，并且可以经由OFDMA信号生成器306和天线被分别地传输。
在无线通信系统中，在UE在上行链路中传输信号的情况下，与BS在下行链路中传输信号的情况相比较，峰均比(PAPR)可能是更加有问题的。因此，如参考图2和3在上面描述的，OFDMA方案用于传输下行链路信号，而SC-FDMA方案用于传输上行链路信号。
图4是解释SC-FDMA方案和OFDMA方案的图。在3GPP系统中，在下行链路中使用OFDMA方案并且在上行链路中使用SC-FDMA。
参考图4，用于UL信号传输的UE和用于DL信号传输的BS相同之处在于，包括串-并转换器401、子载波映射器403、M点离散傅里叶逆变换(IDFT)模块404、并-串转换器405以及循环前缀(CP)添加模块406。用于使用SC-FDMA方案传输信号的UE还包括N点DFT模块402。N点DFT模块402部分地抵消(offset)M点IDFT模块404的IDFT处理影响，使得被传输的信号具有单载波特性。
图5是解释在频域中满足单载波特性的频域中的信号映射方案的图。图5(a)示出局部映射方案，并且图5(b)示出分布映射方案。
现在将会描述分簇的SC-FDMA方案，其是SC-FDMA方案的修改形式。在分簇的SC-FDMA方案中，DFT处理输出采样在子载波映射处理中被划分成子组(sub-group)，并且在频域(或子载波域)中被非连续地映射。
图6是示出在分簇的SC-FDMA方案中将DFT处理输出采样映射到单个载波的信号处理过程的图。图7和图8是示出在分簇的SC-FDMA方案中将DFT处理输出采样映射到多个载波的信号处理过程的图。图6示出应用载波内分簇的SC-FDMA(intra-carrier clustered SC-FDMA)方案的示例，并且图7和图8示出应用载波间分簇的SC-FDMA(inter-carrierclustered SC-FDMA)方案的示例。图7示出在频域中连续地分配分量载波的状态下通过单个IFFT块来生成信号以及设置连续分量载波之间的子载波间距的情况，并且图8示出在频域中非连续地分配分量载波的状态下通过多个IFFT块来生成信号的情况。
图9是示出分割的SC-FDMA方案中的信号处理过程的图。
在分割的SC-FDMA方案中，在数目上与特定数目的DFT相对应的IFFT被应用，使得DFT和IFFT是一对一对应的，并且常规SC-FDMA方案的DFT扩展和IFFT的频率子载波映射配置被扩展。因此，分割的SC-FDMA方案也被称为NxSC-FDMA或NxDFT-s-OFDMA方案。在本发明中，通用术语“分割的SC-FDMA”被使用。参考图9，分割的SC-FDMA方案特征在于，整个时域的调制符号被分组成N(N是大于1的整数)组，并且以组单元为基础执行DFT处理，以便于缓和(relax)单载波特性。
图10是示出UL子帧的结构的图。
参考图10，UL子帧包括多个时隙(例如，两个)。每个时隙包括SC-FDMA符号，其数量根据CP的长度而变化。例如，在正常CP的情况下，时隙可以包括七个SC-FDMA符号。UL子帧被划分成数据区域和控制区域。数据区域包括PUSCH，并且用于传输诸如语音的数据信号。控制区域包括PUCCH并且用于传输控制信息。PUCCH包括在频率轴上位于数据区域的两端处的RB对(例如，m＝0,1,2,3)，并且在时隙之间跳频。UL控制信息(即，UCI)包括HARQ ACK/NACK、信道质量信息(CQI)、预编码矩阵指示符(PMI)、以及秩指示符(RI)。
图11是图示用于在上行链路中传输参考信号(RS)的信号处理过程的图。如在图11中所示，数据通过DFT预编码器被转换成频域信号，并且经受频率映射和IFFT，并且被传输。相反地，RS没有通过DFT预编码器。更加具体地，RS序列被在频域中直接生成(步骤S11)，经受局部映射处理(步骤S12)，经受IFFT(步骤S13)，经受CP附加处理(步骤S14)，并且被传输。
RS序列由基础序列的循环移位α来定义，并且通过表达式1来表达。
等式1
其中，表示RS序列的长度，表示以子载波单位表示的资源块的大小，并且m是表示最大UL传输频带。
将基础序列分组成数个组。u∈{0，1，...，29}表示组编号，并且ν对应于相应 组中的基础序列编号。每个组包括具有长度(1≤m≤5)的一个基础序列v＝0 和具有长度的两个基础序列v＝0，1。在相应组内的编 号v和序列组编号u可以随着时间而改变。基础序列的定义遵循序 列长度
具有或更大长度的基础序列可以被定义如下。
关于通过下述等式2给出基础序列
等式2
其中，可以通过下列等式3定义q次根(q-th root)Zadoff-Chu序列。
等式3
其中，q满足下列等式4。
等式4
其中，Zadoff-Chue序列的长度由最大的素数(prime number)给出，并且因此满足
具有小于的长度的基础序列可以定义如下。首先，对于和如在等式5中所示给出基础序列。
等式5
其中，通过下列表1分别给出用于和的值
表1
表2
现在将会描述RS跳频。
通过组跳频模式fgh(ns)和序列移位模式fss，如在下面的等式6中所示定义在时隙ns中的序列组编号u。
等式6
u＝(fgh(ns)+fss)mod30，
其中，mod表示模操作。
存在17个不同跳频模式和30个不同序列移位模式。通过用于激活由较高层提供的组跳频的参数可以启动(enable)或禁止(disable)序列组跳频。
PUCCH和PUSCH可以具有相同的跳频模式，但是可以具有不同序列移位模式。
组跳频模式fgh，(ns)在PUSCH和PUCCH中是相同的，并且通过下面的等式7给出。
等式7
其中，c(i)表示伪随机序列，并且在每个无线帧的开始处通过初始化伪随机序列生成器。
在序列移位模式fss的定义方面PUCCH和PUSCH是不同的。
PUCCH的序列移位模式是并且PUSCH的序列移位模式是Δss∈{0，1，...，29}由较高层配置。
在下文中，将会描述序列跳频。
序列跳频仅被应用到具有长度的RS。
关于具有长度的RS，在基础序列组内的基础序列编号v是v＝0。
关于具有长度的RS，通过下面的等式8给出在时隙ns中在基础序列组内的基础序列编号ν。
等式8
其中，c(i)表示伪随机序列，并且用于启动由较高层提供的序列跳频的参数确定是否启动序列跳频。在无线帧的开始处可以通过来初始化伪随机序列生成器。
如下确定用于PUSCH的RS。
可以通过来定义用于PUCCH的RS序列rPUSCH(·)。m和 n满足并且满足
在一个时隙中，循环移位是α＝2 ncs/12和
是广播值，通过UL调度分配给出并且nPRS(ns)是小区特定循环移位 值。nPRS(ns)根据时隙编号ns而变化，并且是
c(i)是伪随机序列，并且c(i)是小区特定值。在无线帧的开始处可以通过来初始化伪随机序列生成器。
表3示出在下行链路控制信息(DCI)格式0下的循环移位字段和
表3
在PUSCH用于UL RS的物理映射方法如下。
序列被乘以幅度比例因子(amplitude scaling factor)βPUSCH，并且被映射到物理资源块(PRB)的相同集合，该物理资源块(PRB)被用于在rPUSCH(0))处开始的序列内的相应PUSCH。l＝3用于正常CP并且l＝2用于扩展CP。当序列被映射到子帧内的资源元素(k，l)时，首先增加k的阶(order)，并且然后增加时隙编号。
总之，如果长度大于或等于ZC序列与循环扩展一起使用。如果长度小于则使用计算机生成的序列。根据小区特定循环移位、UE特定循环移位、跳频模式来确定循环移位。
图12A是示出在正常CP的情况下用于PUSCH的解调参考信号(DMRS)的结构的图，并且图12B是示出在扩展CP的情况下用于PUSCH的DMRS的结构的图。在图12A中，经由第四和第十一SC-FDMA符号传输DMRS，并且在图12B中，经由第三和第九SC-FDMA符号传输DMRS。
图13和图16示出PUCCH格式的时隙级别结构。PUCCH包括下列格式以便于传输控制信息。
(1)格式1：这用于开关键控(on-off keying)(OOK)调制和调度请求(SR)
(2)格式1a和格式1b：它们用于ACK/NACK传输
1)格式1a：用于一个码字的BPSK ACK/NACK
2)格式1b：用于两个码字的QPSK ACK/NACK
(3)格式2：这用于QPSK调制和CQI传输
(4)格式2a和格式2b：它们用于CQI和ACK/NACK同时传输。
表4示出根据PUCCH格式的调制方案和每子帧比特数量。表5示出根据PUCCH格式的每时隙RS数量。表6示出根据PUCCH格式的RS的SC-FDMA符号位置。在表4中，PUCCH格式2a和2b对应于正常CP情况。
表4
PUCCH格式 调制方案 每子帧比特数量，M<sub>bit</sub>
1 N/A N/A
1a BPSK 1
1b QPSK 2
2 QPSK 20
2a QPSK+BPSK 21
2b QPSK+BPSK 22
表5
PUCCH格式 正常CP 扩展CP
1,1a,1b 3 2
2 2 1
2a,2b 2 N/A
表6
图13示出在正常CP的情况下的PUCCH格式1a和1b。图14示出在扩展CP的情况下的PUCCH格式1a和1b。在PUCCH格式1a和1b中，以时隙单位在子帧内重复相同的控制信息。每个UE通过不同资源传输ACK/NACK信号，该不同资源包括计算机生成的恒定幅度零自相关(CG-CAZAC)序列的不同循环移位(CS)(频域码)和正交覆盖(OC)或正交覆盖码(OrthogonalCover Code)(OCC)(时域码)。例如，OC包括Walsh/DFT正交码。如果CS的数量是6并且OC的数量是3时，则在使用单个天线的情况下可以在PRB中复用总共18个UE。可以在特定时域(在FFT调制之后)或者特定频域(在FFT调制之前)中应用正交序列w0、w1、w2和w3。
对于SR和静态调度(persistent scheduling)，包括CS、OC和PRB的ACK/NACK资源可以通过无线资源控制(RRC)被提供给UE。对于动态ACK/NACK和非静态调度，通过与PDSCH相对应的PDCCH的最低CCE索引可以将ACK/NACK资源隐含地提供给UE。
图15示出在正常CP的情况下的PUCCH格式2/2a/2b。图16示出在扩展CP的情况下的PUCCH格式2/2a/2b。参考图15和图16，在正常CP的情况下，除了RS符号之外，一个子帧包括10个QPSK数据符号。每个QPSK符号在频域中通过CS被扩展，并且然后被映射到相对应的SC-FDMA符号。SC-FDMA符号级别CS跳频可以被应用，以便于使小区间干扰随机化。可以使用CS通过CDM复用RS。例如，如果假定可用CS的数量是12或6，则可以在相同PRB中复用12或6个UE。例如，在PUCCH格式1/1a/1b和2/2a/2b中，通过CS+OC+PRB和CS+PRB可以复用多个UE。
在下述表7和表8中示出用于PUCCH格式1/1a/1b的长度-4和长度-3OC。
表7
用于PUCCH格式1/1a/1b的长度-4正交序列
表8
用于PUCCH格式1/1a/1b的长度-3正交序列
在表9中示出在PUCCH格式1/1a/1b中用于RS的OC。
表9
1a和1b
图17是解释用于PUCCH格式1a和1b的ACK/NACK信道化(channelization)的图。图17示出的情况。
图18是示出在相同PRB内混合PUCCH格式1/1a/1b和格式2/2a/2b的结构的信道化的图。
可以如下地应用将CS跳频和OC重新映射。
(1)用于小区间干扰随机化的基于符号的小区特定CS跳频
(2)时隙级别CS/OC重新映射
1)对于小区间干扰随机化
2)用于在ACK/NACK信道和资源k之间映射的基于时隙的接入
用于PUCCH格式1/1a/1b的资源nr包括下述组合。
(1)CS(＝在符号级别中的DFT OC)(ncs)
(2)OC(在时隙级别中的OC)(noc)
(3)频率RB(nrb)
当表示CS、OC和RB的索引分别是ncs、noc和nrb时，典型的索引nr包括ncs、noc和nrb。nr满足nr＝(ncs,noc,nrb)。
通过PUCCH格式2/2a/2b可以传输CQI、PMI、RI、以及CQI和ACK/NACK的组合。可以应用里德-穆勒(Reed Muller)(RM)信道编码。
例如，在LTE系统中，用于UL CQI的信道编码被描述如下。使用(20,A)RM码来信道编码比特序列a0，a1，a2，a3，...，aA-1。表10示出用于(20,A)码的基础序列。a0和aA-1分别代表最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)。在扩展CP的情况下，最大信息比特数量是11，除了CQI和ACK/NACK被同时传输的情况之外。在使用RM码将比特序列编码成20比特之后，可以应用QPSK调制。在QPSK调制之前，可以加扰被编码的比特。
表10
通过等式9可以生成信道编码比特b0，b1，b2，b3，...，bB-1。
等式9
其中，满足i＝0,1,2,…,B-1。
表11示出用于宽带报告(单个天线端口，传输分集或开环空间复用PDSCH)CQI反馈的上行链路控制信息(UCI)字段。
表11
字段 带宽
带宽CQI 4
表12示出用于宽带CQI和PMI反馈的UCI字段。该字段报告闭环空间复用PDSCH传输。
表12
表13示出用于宽带报告的RI反馈的UCI字段。
表13
图19示出PRB分配。如图19中所示，PRB可以用于在时隙ns中的PUCCH传输。
多载波系统或载波聚合系统指的是为了宽带支持，聚合和利用具有小于目标带宽的带宽的多个载波的系统。为了与现有系统的向后兼容性，当具有小于目标带宽的带宽的多个载波被聚合时，聚合的载波的带宽可以被限于在现有系统中使用的带宽。例如，现有的LTE系统可以支持1.4、3、5、10、15和20MHz的带宽，并且从LTE系统演进的高级LTE(LTE-A)系统可以仅使用LTE系统所支持的带宽来支持大于20MHz的带宽。可替选地，不管在现有系统中使用的带宽，可以定义新带宽，使得支持CA。多载波可以与CA和带宽聚合交换地使用。CA包括连续CA和非连续CA。
图20是在BS中下行链路分量载波的管理的概念图，并且图21是在UE中上行链路分量载波的管理的概念图。为了方便解释，假定在图20和图21中较高层是MAC层。
图22是在BS中一个MAC层管理多个载波的情况的概念图。图23是在UE中一个MAC层管理多个载波的情况的概念图。
参考图22和图23，一个MAC层管理一个或多个频率载波以使得执行传输和接收。因为由一个MAC层管理的频率载波不需是相互连续的，所以资源管理是灵活的。在图22和图23中，为了方便起见，一个物理(PHY)层意指一个分量载波。一个PHY层不必要意指独立的射频(RF)设备。通常，一个独立的RF设备意指一个PHY层，但是本发明不限于此。一个RF设备可以包括数个PHY层。
图24是在BS中多个MAC层管理多个载波的情况的概念图。图25是在UE中多个MAC层管理多个载波的情况的概念图，图26是在BS中多个MAC层管理多个载波的情况的另一概念图，并且图27是在UE中多个MAC层管理多个载波的情况的另一概念图。
除了在图22和图23中示出的结构之外，数个MAC层可以控制数个载波，如图24至图27中所示。
每个MAC层可以一对一对应地控制每个载波，如在图24和图25中所示，并且对于一些载波每个MAC层可以一对一对应地控制每个载波，并且对于剩余的载波一个MAC层可以控制一个或者多个载波，如在图26和图27中所示。
系统包括诸如一个载波至N个载波的多个载波，并且载波可以是连续的或者非连续的，不管UL/DL。TDD系统被配置成在DL和UL传输中管理多(N)个载波。FDD系统被配置成使得在UL和DL中使用多个载波。在FDD系统的情况下，可以支持在UL和DL中聚合的载波的数量和/或载波的带宽是不同的非对称CA。
当UL和DL中的聚合的分量载波的数量是相同的时，能够配置所有的分量载波，使得能够与现有系统向后兼容。然而，没有从本发明中排除不考虑兼容性的分量载波。
在下文中，为了描述的方便，假定当通过DL分量载波#0传输PDCCH时，与PDCCH相对应的PDSCH被通过DL分量载波#0传输。然而，可以应用跨载波(cross-carrier)调度，并且可以通过另一DL分量载波传输PDSCH。术语“分量载波”可以被替换为另一等效术语(例如，小区)。
图28示出在支持CA的无线通信系统中传输上行链路控制信息(UCI)的场景。为了方便起见，在本示例中，假定UCI是ACK/NACK(A/N)。UCI可以包括控制信息信道状态信息(例如，CQI、PMI、RI等)或者调度请求信息(例如，SR等)。
图28示出5个DL CC和一个UL CC被链接的非对称CA的图。可以从UCI传输的观点设置非对称CA。即，可以不同地设置用于UCI的DL CC-UL CC链接以及用于数据的DL CC-UL CC链接。为了方便起见，如果假定一个DL CC可以传输最多两个码字，则UL ACK/NACK比特的数目至少是二。在这样的情况下，为了通过一个UL CC传输用于通过5个DL CC所接收的数据的ACK/NACK，至少10比特的ACK/NACK是必要的。为了支持每个DL CC的DTX状态，对于ACK/NACK传输来说至少12比特(＝55＝3125＝11.61比特)是必要的。因为以现有的PUCCH格式1a/1b可以传输最多2比特的ACK/NACK，所以这样的结构不能传输扩展的ACK/NACK信息。为了方便起见，虽然描述了由于CA而增加UCI信息的量的示例，但是由于天线数量的增加、TDD系统和延迟系统中的回程子帧的存在等，可能增加UCI信息的量。与ACK/NACK相似，当通过一个ULCC传输与多个DL CC相关联的控制信息时，要被传输的控制信息的量增加。例如，在必须通过UL锚(anchor)(或者主)CC传输用于多个DL CC的CQI的情况下，可能增加CQI有效载荷。
可以将DL主CC定义为与UL主CC链接的DL CC。链接包括隐式和显式链接。在LTE中，一个DL CC和一个UL CC被自然地配对(inherently paired)。例如，通过LTE配对，与UL主CC链接的DL CC可以被称为DL主CC。这可以被认为隐式链接。显式链接指的是网络事先配置链接并且显式链接通过RRC等以信号发送。在显式链接中，与UL主CC配对的DL CC可以被称为主DL CC。UL主(或锚)CC可以是其中传输PUCCH的UL CC。可替选地，UL主CC可以是其中通过PUCCH或PUSCH传输UCI的UL CC。通过较高层信令可以配置DL主CC。DL主CC可以是其中UE执行初始接入的DL CC。除了DL主CC之外的DL CC可以被称为UL辅CC。相似地，除了UL主CC之外的UL CC可以被称为UL辅CC。
LTE-A使用小区的概念以便于管理无线资源。将小区定义为下行链路资源和上行链路资源的组合，并且上行链路资源不是必不可少的分量。因此，小区可以仅由下行链路资源组成或者可以由下行链路资源和上行链路资源的组合组成。如果CA被支持，则在下行链路资源载波频率(或者DL CC)和上行链路资源载波频率(或UL CC)之间的链接可以由系统信息指示。以主要频率(primary frequency)操作的小区(或PCC)可以称为主小区(PCell)，并且以辅助频率(secondary frequency)操作的小区(或者SCC)可以称为辅小区(SCell)。DL CC和UL CC可以分别称为DL小区和UL小区。另外，锚(或者主)DL CC和锚(或主)UL CC可以分别被称为DL PCell和UL PCell。PCell被用于执行UE的初始连接建立处理或连接重新建立处理。PCell可以指示在切换处理中所指示的小区。在执行RRC连接建立之后可以配置SCell，并且SCell可以用于提供另外的无线资源。PCell和SCell可以统称为服务小区。因此，在UE处于RRC_连接(RRC_CONNECTED)状态但是没有被配置有CA或者不支持CA的情况下，仅包括PCell的唯一一个服务小区存在。相反地，在UE处于RRC_CONNECTED状态并且被配置有CA的情况下，存在一个或多个服务小区，并且每个服务小区包括PCell和所有的SCell。对于CA，除了在连接建立处理中初始地配置的PCell之外，网络还可以在开始初始安全性激活处理之后配置为支持CA的UE而配置的一个或多个SCell。
可以仅在FDD中定义DL-UL配对。由于TDD使用相同频率，所以不能定义DL-UL配对。可以通过SIB2的UL E-UTRA绝对无线频率信道号(EARFCN)信息从UL链接确定DL-UL链接。例如，在初始接入期间通过SIB2解码可以获取DL-UL链接，不然，可以通过RRC信令获取。因此，仅SIB2链接可以存在，并且其他DL-UL配对没有被明显地定义。例如，在图28的5DL:1UL结构中，DL CC#0和UL CC#0具有SIB2链接关系，并且剩余的DL CC可以与未对UE配置的其他ULCC具有关系。
为了支持诸如图28的场景，新方案是必要的。在下文中，在支持载波聚合的通信系统中用于UCI的反馈(例如，多个A/N比特)的PUCCH格式被称为CA PUCCH格式(或者PUCCH格式3)。例如，PUCCH格式3被用于传输与在多个DL服务小区接收到的PDSCH(或PDCCH)相对应的A/N信息(可能地，包括DTX状态)。
图29A至图29F示出根据本实施例的PUCCH格式3的结构及其信号处理过程。
图29A示出根据本实施例的PUCCH格式被应用于PUCCH格式1(正常CP)的结构的情况。参考图29A，信道编码块对信息比特a_0、a_1、...、a_M-1(例如，多个ACK/NACK比特)进行信道编码，并且生成编码比特(已编码的比特或正在编码的比特)(或码字)b_0、b_1、...、b_N-1。M表示信息比特的大小，并且N表示编码比特的大小。信息比特包括UCI，例如，用于通过多个DL CC所接收的多个数据(或PDSCH)的多个ACK/NACK比特。不管配置信息比特的UCI的种类/数量/大小，信息比特a_0、a_1……、以及a_M-1被联合编码。例如，如果信息比特包括用于多个DL CC的多个ACK/NACK比特，则不相对于每个DL CC或每个ACK/NACK比特执行信道编码，而是相对于整个比特信息执行信道编码。因此生成单个码字。信道编码可以包括但是不限于简单重复、simplex编码(simplex coding)、里德-穆勒(RM)编码、打孔RM编码、咬尾卷积编码(TBCC)、低密度奇偶校验(LDPC)以及turbo编码。虽然未在附图中示出，考虑调制阶和资源量，编码比特可以被速率匹配。速率匹配功能可以被包括在信道编码块中或者可以使用单独的功能块来执行。例如，信道编码块可以相对于多个控制信息执行(32,0)RM编码，以使得获得单个码字并且执行循环缓冲速率匹配。
调制器调制被编码的比特b_0、b_1……、以及b_N-1，并且生成调制符号c_0、c_1……、以及c_L-1。L表示调制符号的大小。通过改变所传输的信号的幅度和相位来执行调制方法。例如，调制方法包括n相相移键控(n-PSK和n正交调幅(QAM)(n是大于或者等于2的整数)。更加具体地，调制方法可以包括二相PSK(BPSK)、四相PSK(QPSK)、8-PSK、QAM、16-QAM、64-QAM等。
划分器将调制符号c_0、c_1……、以及c_L-1划分到时隙。没有具体地限制将调制符号划分到时隙的顺序/模式/方法。例如，划分器从头部开始顺序地将调制符号划分到时隙(局部类型)。在该情况下，如所示的，可以将调制符号c_0、c_1、...、c_L/2-1划分到时隙0，并且可以将调制符号c_L/2、c_L/2+1、...、c_L-1划分到时隙1。当被划分到时隙时调制符号可以被交织(或者排列)。例如，可以将偶数编号的调制符号划分到时隙0，并且可以将奇数编号的调制符号划分到时隙1。可以改变调制处理和划分处理的顺序。替代于将不同的编码比特划分到时隙，相同的编码比特可以被配置成以时隙单位重复。在这样的情况下，可以省略划分器。
DFT预编码器相对于被划分到时隙的调制符号执行DFT预编码(例如，12点DFT)，以便于生成单载波波形。参考附图，划分到时隙0的调制符号c_0、c_1、...、以及c_L/2-1被DFT预编码成DFT符号d_0、d_1、...、以及d_L/2-1，并且划分到时隙1的调制符号c_L/2、c_L/2+1、...、以及c_L-1被DFT预编码成DFT符号d_L/2、d_L/2+1、...、以及d_L-1。DFT预编码可以被替换成另一线性操作(例如，Walsh预编码)。DFT预编码器可以被替换成CAZAC调制器。CAZAC调制器调制被划分到具有相对应序列的时隙的调制符号c_0、c_1、…、以及c_L/2-1和c_L/2、c_L/2+1、…、以及c_L-1，并且生成CAZAC调制符号d_0、d_1、…、d_l/2-1和d_L/2、d_L/2+1、…、以及d_L-1。例如，CAZAC调制器包括CAZAC序列或者用于LTE计算机生成的(CG)1RB的序列。例如，如果LTE CG序列是r_0、…、以及r_L/2-1，则CAZAC调制符号可以是d_n＝c_n*r_n或者d_n＝conj(c_n)*r_n。
扩展块在SC-FDMA符号级别(时域)扩展经受DFT的信号。使用扩展码(序列)执行SC-FDMA符号级别的时域扩展。扩展码包括准正交码和正交码。准正交码包括但是不限于伪噪声(PN)码。正交码包括但是不限于Walsh码和DFT码。虽然为了本发明中描述的简单正交码被描述为扩展码的代表示例，但是正交码仅是示例性的并且可以被替换为准正交码。由用于传输控制信息的SC-FDMA符号的数量来限制扩展码大小(或者扩展因子(SF))的最大值。例如，在四个SC-FDMA符号被用于在一个时隙中传输控制信息的情况下，在每个时隙中可以使用具有长度4的(准)正交码w0、w1、w2以及w3。SF意指控制信息的扩展程度，并且与UE的复用阶(order)或天线的复用阶相关联。SF可以根据系统的需求变成1、2、3、4……，并且可以在BS与UE之间事先定义，或者可以通过DCI或者RRC信令被通知给UE。例如，在用于控制信息的SC-FDMA符号之一被打孔以便于传输SRS的情况下，具有减少的SF值(例如，SF＝3而不是SR＝4)的扩展码可以被应用于时隙的控制信息。
通过上述过程生成的信号被映射到PRB中的子载波，经受IFFT，并且被转换成时域信号。时域信号被附加以CP，并且生成的SC-FDMA符号被通过RF级(RF stage)传输。
假定用于5个DL CC的ACK/NACK被传输，将会详细地描述每个过程。在每个DL CC可以传输两个PDSCH的情况下，如果包括DTX状态，则ACK/NACK比特的数目可以是12。考虑QPSK调制和SF＝4时间扩展，编码块大小(在速率匹配之后)可以是48比特。可以将编码的比特调制成24个QPSK符号，并且生成的QPSK符号中的12个符号被划分到每个时隙。在每个时隙中，通过12点DFT操作将12个QPSK符号转换成12个DFT符号。在每个时隙中，12个DFT符号被在时域中使用具有SF＝4的扩展码扩展成四个SC-FDMA符号，并且被映射。因为通过[2比特*12子载波+8SC-FDMA符号]传输12个比特，所以编码率是0.0625(＝12/192)。在SF＝4的情况下，每1PRB可以复用最多四个UE。
参考图29A描述的信号处理过程仅是示例性的，并且在图29A中映射到PRB的信号可以使用各种等效的信号处理过程而获得。将参考图29B至图29F描述等效于图29A的信号处理过程。
图29B在DFT预编码器和扩展块的顺序上不同于图29A。在图29A中，因为在SC-FDMA符号级别扩展块的功能等于从DFT预编码器输出的DFT符号序列乘以特定常数，所以即使当DFT预编码器和扩展块的顺序被改变时，映射到SC-FDMA符号的信号的值也是相同的。因此，可以以信道编码、调制、划分、扩展以及DFT预编码的顺序来执行用于PUCCH格式3的信号处理过程。在这样的情况下，通过一个功能块可以执行划分处理和扩展处理。例如，调制符号可以在SC-FDMA符号级别被扩展，同时被可选地划分到时隙。作为另一示例，当将调制符号划分到时隙时，调制符号可以被复制以适合扩展码的大小，并且可以一对一对应地相乘调制符号和扩展码的元素。因此，在每个时隙生成的调制符号序列被扩展到在SC-FDMA符号级别的多个SC-FDMA符号。其后，与每个SC-FDMA符号相对应的复数符号序列被以SC-FDMA符号单位进行DFT预编码。
图29C在调制器和划分器的顺序上不同于图29A。因此，可以以在子帧级别的联合信道编码和划分以及在每个时隙级别的调制、DFT预编码以及扩展的顺序来执行用于PUCCH格式3的信号处理过程。
图29D在DFT预编码器和扩展块的顺序上不同于图29C。如上所述，因为在SC-FDMA符号级别扩展块的功能等于从DFT预编码器输出的DFT符号序列乘以特定常数，所以即使当DFT预编码器和扩展块的顺序被改变时，映射到SC-FDMA符号的信号的值也是相同的。因此，通过在子帧级别的联合信道编码和划分以及在每个时隙级别的调制，可以执行用于PUCCH格式3的信号处理过程。在每个时隙生成的调制符号序列被扩展到在SC-FDMA符号级别的多个SC-FDMA符号，并且与每个SC-FDMA符号相对应的调制符号序列被以SC-FDMA符号单位进行DFT预编码。在这样的情况下，通过一个功能块可以执行调制处理和扩展处理。例如，当编码比特被调制时，在SC-FDMA符号级别可以直接扩展被生成的调制符号。作为另一示例，当编码比特被调制时，复制调制符号以适合于扩展码的大小，并且可以一对一对应地相乘调制符号和扩展码的元素。
图29E示出根据本实施例的PUCCH格式3被应用到PUCCH格式2的结构的情况(正常CP)，并且图29F示出将根据本实施例的PUCCH格式3应用到PUCCH格式2的结构的情况(扩展CP)。基本信号处理过程等同于参考图29A至图29D描述的那些。由于重新使用现有LTE的PUCCH格式2的结构，所以在PUCCH格式3中的UCI SC-FDMA符号和RS SC-FDMA符号的数量/位置与图29A的不同。
表14示出PUCCH格式3中的RS SC-FDMA符号的位置。假定在正常CP的情况下时隙中的SC-FDMA符号的数量是7(索引0至6)，并且在扩展CP的情况下时隙中的SC-FDMA符号的数量是6(索引0至5)。
表14
在此处，RS可以重新使用现有LTE的结构。例如，使用基础序列的循环移位可以定义RS序列(参见等式1)。
将会使用等式来描述PUCCH格式3的信号处理过程。为了方便起见，假定长度5的OCC被使用(例如，图29E至图29F)。
首先，使用UE特定加扰序列来加扰比特块b(0),...,b(Mbit-1)。比特块b(0),...,b(Mbit-1)可以与图29A的编码比特b_0、b_1、……、b_N-1相对应。比特块b(0),...,b(Mbit-1)可以包括ACK/NACK比特、CSI比特、以及SR比特中的至少一个。根据下述等式可以生成加扰的比特块
等式10
此处，c(i)表示加扰序列。c(i)包括由长度-31gold序列定义的伪随机序列，并且可以通过下述等式生成。mod表示模运算。
等式11
c(n)＝(x1(n+NC)+x2(n+NC))mod 2
x1(n+31)＝(x1(n+3)+x1(n))mod 2
x2(n+31)＝(x2(n+3)+x2(n+2)+x2(n+1)+x2(n))mod 2
其中，NC＝1600。将第一m序列初始化为x1(0)＝1,x1(n)＝0,n＝1,2,...,30。第二m序列被初始化为无论子帧何时开始，可以将cinit初始化为ns表示无线帧中的时隙编号，表示物理层小区标识，并且nRNTI表示无线网络临时标识符。
加扰的比特块被调制，并且复数调制符号块d(0),...,d(Msymb-1)被生成。当执行QPSK调制时，复数调制符号块d(0),...,d(Msymb-1)对应于图29A的调制符号c_0、c_1、…、c_N-1。
使用正交序列以块式方式(block-wise)扩展复数调制符号块d(0),...,d(Msymb-1)。通过下述等式生成个复数符号集。通过下述等式执行图29B的频率划分/扩展处理。每个复数符号集对应于一个SC-FDMA符号，并且具有(例如，12)个复数调制值。
等式12
其中，和分别对应于用于在时隙0和时隙1处的PUCCH传输的SC-FDMA 符号的数量。在使用正常PUCCH格式3的情况下，在使用缩短的PUCCH格 式3的情况下，和和分别指示应用到时隙0和时隙1的 正交序列，并且通过表15给出。表示正交序列索引(或者正交码索引)。表示取整函 数(flooring function)。可以是c(i)可 以通过等式11给出，并且可以在每一个无线帧的开始处被初始化为表示与天线端口编号相对应的索引。
表15示出根据传统方法的正交序列
表15
在表15中，根据下述等式生成正交序列(或者码)。
等式13
通过资源索引识别用于PUCCH格式3的资源。例如，可以是通过SCell PDCCH的传输功率控制(TPC)字段可以指示更加具体地，通过下述等式可以给出用于每个时隙的
等式14
其中，表示用于时隙0的序列索引值并且表示用于时隙1的序列索 引值在正常PUCCH格式3的情况下，在缩短的PUCCH格式3的情 况下，
根据上述等式，在缩短的PUCCH格式3的情况下(即，)，在时隙0和时隙1中使用相同索引的正交序列。
根据下述等式，可以循环地移位块扩展复数符号集。
等式15
其中，ns表示无线帧中的时隙号，并且l表示在时隙内的SC-FDMA符号编号。通过等 式12定义
根据下述等式来变换-预编码每个循环移位的复数符号集。结果，生成复数符号块
等式16
在功率控制之后将复数符号块映射到物理资源。下面将会详细地描述功率控制。PUCCH在子帧的每个时隙中使用一个资源块。在资源块中，被映射到未被用于RS传输的天线端口p上的资源元素(k,l)(参见表14)。从子帧的第一时隙开始，以k、l然后时隙编号的升序执行映射。k表示子载波索引，并且l表示在时隙中的SC-FDMA符号索引。P表示用于PUCCH传输的天线端口的数目。p表示用于PUCCH传输的天线端口编号，并且在下述表中示出p和之间的关系。
表16
在下文中，将会描述传统的PUCCH功率控制方法。将会着重于PUCCH格式3。如果服务小区c是主小区，则如下给出用于在子帧i处的PUCCH传输的UE传输功率PPUCCH(i)。
等式17
PCMAX,c(i)表示为服务小区c配置的UE的最大传输功率。
PO_PUCCH是由PO_NOMINAL_PUCCH和PO_UE_PUCCH的总和组成的参数。通过较高层(例如，RRC层)来提供PO_NOMINAL_PUCCH和PO_UE_PUCCH。
PLc表示服务小区c的下行链路路径损耗估计值。
通过较高层来提供参数ΔF_PUCCH(F)。每个ΔF_PUCCH(F)值表示相对于PUCCH格式1a与PUCCH格式相对应的值。
在UE被配置成通过较高层使用两个天线端口传输PUCCH的情况下，通过较高层提供参数ΔTxD(F')。否则，即，在UE被配置成使用单个天线端口传输PUCCH的情况下，ΔTxD(F')是0。即，考虑天线端口传输模式ΔTxD(F')对应于功率补偿值。
h(·)取决于PUCCH格式。h(·)是具有nCQI、nHARQ以及nSR中的至少一个作为参数的函数。
在PUCCH格式3的情况下，给出
其中，nCQI表示与信道质量信息相关联的功率补偿值。更加具体地，nCQI对应于用于信道质量信息的信息比特的数目。nSR表示与SR相关联的功率补偿值。更具体地，nSR对应于SR比特的数目。如果通过PUCCH格式3传输HARQ-ACK时的时间是为SR传输而配置的子帧(被称为SR子帧)，则UE通过PUCCH格式3传输被联合编码的SR比特(例如，1比特)和一个或者多个HARQ-ACK比特。因此，在SR子帧上通过PUCCH格式3传输的控制信息的大小始终比HARQ-ACK有效载荷大小大1。因此，如果子帧i是SR子帧，则nSR是1，并且如果子帧i是非SR子帧，则nSR是0。
nHARQ表示与HARQ-ACK相关联的功率补偿值。更加具体地，nHARQ与(有效或者实际)信息比特的数目相关联。另外，nHARQ被定义为在下行链路子帧上接收到的传输块的数目。即，通过用于分组的PDCCH的数目来确定功率控制，该分组被eNB调度并且被UE成功地解码。相反地，通过所配置的DL小区的数目来确定HARQ-ACK有效载荷大小。因此，如果UE具有一个服务小区，则nHARQ是在子帧i上传输的HARQ比特的数目。如果UE具有多个服务小区，可以如下地给出nHARQ。在TDD的情况下，如果UE从服务小区c在子帧i-km(km∈K,0≤m≤M-1)中的一个上接收SPS释放PDCCH(SPS release PDCCH)，则nHARQ,c＝(在子帧i-km上接收到的传输块的数目)+1。如果UE没有从服务小区c在子帧i-km(km∈K:{k0,k1,…kM-1},0≤m≤M-1)中的一个上接收SPS释放PDCCH，则nHARQ,c＝(在子帧i-km上接收到的传输块的数目)。在FDD的情况下，类似于TDD的情况给出nHARQ，并且M＝1和k0＝4。
更加具体地，在TDD的情况下，可以给出C表示所配置的服务小区的数目。表示在服务小区c的子帧i-km上接收到的SPS释放PDCCH和传输块的数目。在FDD的情况下，可以给出 表示在服务小区c的子帧i-4上接收到的SPS释放PDCCH和传输块的数目。
g(i)表示当前PUCCH功率控制调整状态。更加具体地，可以给出g(0)是重新设置之后的第一值。δPUCCH是UE特定校正值，并且也被称为TPC命令。在PCell的情况下δPUCCH被包括在具有DCI格式1A/1B/1D/1/2A/2/2B/2C的PDCCH中。另外，δPUCCH与有关具有DCI格式3/3A的PDCCH的UE特定PUCCH校正值联合编码。
实施例：在配置同时的PUCCH和PUSCH传输模式的情况下的PUCCH功率控制
图30是示出根据现有的3GPP Rel-8/9的UL传输过程。图30示出缓冲状态报告(BSR)和MAC层的SR过程。
参考图30，如果UL数据变为可用于较高层实体(例如，RLC实体或者PDCP实体)中的传输(S3002)，则BSR过程被触发(S3004)。BSR过程用于向服务eNB提供与UE的UL缓冲器中用于传输的可用数据量有关的信息。如果BSR过程被触发，则MAC层确定是否存在为新传输分配的UL资源(例如，UL-SCH资源)(S3006)。如果被分配的UL-SCH资源存在，则MAC层生成MACPDU(S3008)。MAC PDU可以包括可用于传输的未决(pending)数据和/或BSR MAC控制元素(CE)。其后，MAC层将生成的MAC PDU传输到物理(PHY)层(S3010)。经由UL-SCH信道将MACPDU传输到PHY层。考虑到PHY层，MAC PDU是UL-SCH传输块。其后，被触发的BSR过程被取消(S3012)。如果在BSR MAC CE被传输之后在缓冲器中存在未决数据，则eNB可以考虑到BSR将UL-SCH资源分配给UE，并且UE可以使用被分配的资源来传输未决数据。
相反地，如果为新传输而分配的UL资源不存在，则SR过程被触发(S3014)。SR过程用于请求用于新传输的UL-SCH资源。如果SR过程被触发，则MAC层指令PHY层以信号传送SR(S3016)。PHY层根据MAC层的指令在SR子帧(为SR传输而配置的子帧)上传输SR。其后，MAC层确定可用于新数据传输或者BSR的UL-SCH资源是否存在(S3018)。如果可用的UL-SCH资源不存在，则SR过程未决，并且步骤S3014至S3016被重复。相反地，如果可用的UL-SCH资源存在，即，如果通过UL许可分配了UL-SCH资源，则被触发的SR过程被取消(S3020)。如果通过SR过程UL-SCH资源变成可用的，则根据BSR过程执行步骤S3006至S3012。
总之，在现有的3GPP Rel-8/9中，SR被触发并且在SR子帧上不传输PUSCH(即，用于SR子帧的UL-SCH资源/UL-SCH传输块不存在)，UE通过PUCCH格式1传输正的SR(positiveSR)。相反地，如果触发SR并且在SR子帧上传输PUSCH(即，用于SR子帧的UL-SCH资源/UL-SCH传输块存在)，则UE放弃SR传输并且通过PUSCH传输BSR MAC CE和/或未决数据。
同时，在现有的3GPP Rel-8/9中，可以触发SR并且可以在SR子帧中触发非周期的仅CQI的(CQI only)PUSCH。仅CQI的PUSCH信号仅包括CQI并且不包括数据(即，UL-SCH传输块)。因此，如果仅CQI的PUSCH被触发，因为用于新传输的可用UL-SCH资源不存在，所以被触发的SR没有被取消。即，在相同的子帧上要求仅CQI的PUSCH信号和SR PUCCH信号的同时传输。然而，在现有的3GPP Rel-8/9中，不允许PUCCH和PUSCH的同时传输。因此，在本实例中，UE将仅CQI的PUSCH触发视为错误配置(mis-configuration)。结果，UE放弃非周期的CQIPUSCH传输，并且通过PUCCH格式1仅传输正的SR。为了参考，如果CQI请求字段的值是1，则MCS索引IMCS是29，并且在用于UL许可的PDCCH信号中被分配的PRB的数目小于或者等于4(NPRB≤4)，UE将信令分析为仅CQI的PUSCH分配。
如上所述，在现有的3GPP Rel-8/9中，为了具有低的峰值平均功率比(PRPR)特性的UL传输，禁止PUCCH和PUSCH的同时传输。然而，在3GPP Rel-10中，通过RRC信令可以配置同时的PUCCH-和-PUSCH传输模式。即，UE可以在相同的子帧上通过PUCCH传输UCI(例如，HARQ-ACK和/或者SR)，并且通过PUSCH仅传输CSI(例如，CQI)或者数据(例如，UL-SCH传输块)。
根据参考等式17描述的PUCCH格式3的传统功率控制方法，如果通过PUCCH格式3在SR子帧上传输控制信息，则控制信息始终包括SR比特(例如，1比特)，并且添加的SR比特被用于增加PUCCH的传输功率(nSR＝1)。在传统的功率控制方法中，也假定没有配置PUCCH和PUSCH的同时传输。即，在一个子帧上仅可以传输PUCCH或者PUSCH，并且如果应在相同的子帧上传输PUCCH和PUSCH，则通过PUSCH来传输被调度为通过PUCCH传输的控制信息。因此，在SR子帧上的PUCCH的传输指示用于SR子帧的UL-SCH资源/UL-SCH传输块不存在。在这样的情况下，被添加到控制信息的SR比特始终可以被用于携带有效信息。
然而，考虑以同时的PUCCH-和-PUSCH传输模式来配置UE，有必要更有效地执行功率控制。例如，如果假定在同时的PUCCH-和-PUSCH传输格式中配置UE，则在SR子帧上同时传输PUCCH格式3信号和PUSCH信号的情景是可能的。在这样的情况下，PUCCH格式3信号可以包括SR比特并且PUSCH信号可以包括UL-SCH传输块。另外，PUSCH信号可以仅包括CSI。如参考图30所描述的，如果对于SR子帧存在UL-SCH资源/UL-SCH传输块，则触发的SR被取消。即，PUSCH信号中的UL-SCH传输块的存在可以指示负的SR(negative SR)。因此，如果PUSCH信号包括UL-SCH传输块，则包括在PUSCH格式3信号中的SR比特携带冗余信息。在这样的情况下，因为SR比特可以具有任何值(不确定)，所以SR比特的值可以被视为无效信息。即，如果对于SR子帧UL-SCH传输块存在，则包括在PUCCH格式3信号中的SR比特对应于不具有信息的虚比特(dummy bit)。因此，如果在PUCCH功率控制期间同等地处理虚比特被包括在PUCCH格式3信号中的情况和虚比特没有被包括在PUCCH格式3信号中的情况，则可能减少功率效率。
在下文中，将会描述考虑同时的PUCCH-和-PUSCH传输模式有效地执行PUCCH功率控制的方法。下面的描述将会着重于根据等式17的UL信号传输情景校正h(·)的方法。
如果配置了PUCCH和PUSCH的同时传输，则UL传输情景如下：
(1)如果在非SR子帧上同时传输用于HARQ-ACK的PUCCH格式3信号和PUSCH信号，则PUSCH信号可以包括数据(例如，UL-SCH传输块)或者仅包括CSI。
(2)如果在SR子帧上同时传输用于HARQ-ACK的PUCCH格式3信号和PUSCH信号，则PUSCH信号可以包括数据(例如，UL-SCH传输块)或者仅包括CSI。
在(1)的情况下，SR比特没有被包括在用于PUCCH格式3的控制信息中。因此，通过使用下述等式可以确定用于PUCCH的功率控制的h(·)。
等式18
在(2)的情况下，将会考虑SR来考虑下述情况。
i)可以通过PUCCH格式3来传输HARQ-ACK和SR，并且仅CSI可以通过PUSCH来传输。在这样的情况下，因为SR比特是指示实际SR信息的有效值，所以能够考虑SR比特来执行PUCCH的功率控制。在这样的情况下，可以通过使用下述等式来确定用于PUCCH的功率控制的h(·)。
等式19
ii)可以通过PUCCH格式3传输HARQ-ACK和SR，并且可以通过PUSCH传输UL-SCH传输块(例如，BSR或者数据)。在本示例中，SR比特可以被用于指示实际的SR信息，不管是否在SR子帧上传输UL-SCH传输块。在本示例中，如果在SR子帧上传输UL-SCH传输块，则SR比特指示始终指示负SR的值(例如，0)。因此，如果在SR子帧上存在UL-SCH传输块，则PUCCH信号中的SR比特可以被用于检查通过PUCCH传输的控制信息的错误。因为SR比特携带有效信息，所以可以通过使用下述等式确定用于PUCCH的功率控制的h(·)。
等式20
iii)可以通过PUCCH格式3传输HARQ-ACK和SR，并且可以通过PUSCH传输UL-SCH传输块(例如，BSR或者数据)。在本示例中，SR比特可以被视为不具有信息的虚比特。即，如果在SR子帧上不存在UL-SCH传输块，则包括在PUCCH中的SR比特指示实际的SR比特(即，实际的SR信息或者有效比特)。在这样的情况下，UE的MAC层将SR指示信息以信号传送到PHY层，并且PHY层根据SR指示信息设置SR比特的值。在SR子帧上不存在UL-SCH传输块的情况也包括在SR子帧上传输仅CSI的PUSCH的情况(即，不具有UL-SCH传输块的非周期CSI)。相反地，如果在SR子帧上存在UL-SCH传输块，则包括在PUCCH信号中的SR比特指示虚比特(即，虚信息或者无效比特)。在这样的情况下，MAC层不将SR指示信息以信息传送到PHY层。而是，取决于是否满足条件，PHY层可以将SR比特设置为虚值。虚比特可以具有预定的值。例如，虚比特可以被设置为0或者1的预定值，并且可以优选被设置为0。
更加具体地，可以通过PUCCH格式3传输通过复用HARQ-ACK比特流[b0 b1 … bm-1]和SR比特s0所生成的控制信息，并且可以通过PUSCH传输UL-SCH传输块(即，BSR或数据)。HARQ-ACK比特流和SR比特的复用包括将SR比特s0附加到HARQ-ACK比特流[b0 b1 … bm-1]的末尾(或者前部)使得产生[b0 b1 … bm-1 s0]，并且包括执行编码(即，联合编码)。在本示例中，SR比特用作为了避免控制信息大小的模糊性而固定地插入的比特。SR比特被设置为预定值(例如，0或者1并且优选0)，并且当解码控制信息时eNB可以忽略SR比特。而是，eNB可以根据PUSCH信号的UL-SCH传输块(例如，BSR或者数据)的存在/不存在来确定是否触发UE的SR。
如上所述，在本示例中，因为SR比特没有指示实际的SR信息，所以在功率控制期间不考虑SR比特。换言之，如果在SR子帧上同时传输PUCCH和PUSCH，则可以通过PUCCH格式3传输HARQ-ACK和虚SR，并且可以通过PUSCH传输UL-SCH传输块(例如，BSR或者数据)。可以通过下述等式来确定用于PUCCH的功率控制的h(·)。
等式21
在本示例中，不同于等式17，因为通过nSR＝0，不是通过nSR＝1来执行PUCCH的功率控制，所以即使在SR子帧中，用于UL传输的功率效率也可以增加。在本示例中，nSR可以指示有效SR比特(具有实际信息的SR比特)的数目。另外，如果通过PUCCH格式3在SR子帧上传输HARQ-ACK，则可以通过使用虚SR比特一直等效地保持控制信息的有效载荷大小，来增加eNB的解码效率。
iv)可以通过PUCCH格式3传输HARQ-ACK，并且可以通过PUSCH传输UL-SCH传输块(例如，BSR或者数据)。在本示例中，SR比特可以被放弃。即，如果当在SR子帧上不存在UL-SCH传输块时包括在PUCCH信号中的控制信息的有效载荷大小是N，则当在SR子帧上存在UL-SCH传输块时包括在PUCCH信号中的控制信息的有效载荷大小变成N-1。
因为SR比特没有被传输，所以尽管在SR子帧上传输PUCCH，不同于等式17，通过nSR＝0，不是通过nSR＝1来执行PUCCH的功率控制。因此，可以通过下述等式确定用于PUCCH的功率控制的h(·)。
等式22
可以如下地概括上述方法，不管同时的PUCCH-和-PUSCH传输模式的配置。
等式23
如果在非SR子帧上传输PUCCH格式3信号，则nSR＝0。
如果在SR子帧上传输PUCCH格式3信号，
–如果UL-SCH传输块不存在，则nSR＝1，并且
–如果UL-SCH传输块存在，则nSR＝1(等式20)和nSR＝0(等式21至22)。
图31示出根据本发明的实施例的经由PUCCH传输控制信息的过程。
参考图31，eNB将PDCCH和与其相对应的PDSCH传输到UE(S3102)。可以在一个SCell上接收PDCCH和PDSCH中的至少一个。其后，UE生成用于通过PUCCH格式3的传输的控制信息。控制信息包括用于PDSCH的HARQ-ACK信息。如果在SR子帧上传输HARQ-ACK，则控制信息进一步包括SR比特。SR比特被附加到HARQ-ACK比特流的末尾(或者前部)，并且SR比特和HARQ-ACK比特流被联合编码。通过图29中示出的过程从控制信息生成PUCCH格式3信号。UE设置用于PUCCH传输的PUCCH传输功率(S3104)，并且通过功率控制过程等将PUCCH格式3信号传输到eNB(S3106)。
在本示例中，如果在SR子帧上传输PUCCH格式3信号，则考虑是否存在与SR子帧相关联的UL-SCH传输块来设置用于PUCCH传输的传输功率。例如，考虑是否存在与SR子帧相关联的UL-SCH传输块，等式17的传输功率设置方法被使用并且h(·)可以被等式23替换。SR子帧指示为SR传输而配置的子帧。通过较高层(例如，RRC)配置SR子帧，并且可以通过时段/偏移来指定SR子帧。
图32示出可应用于本发明的BS和UE的图。
参考图32，无线通信系统包括BS 110和UE 120。BS 110包括处理器112、存储器114和射频(RF)单元116。处理器112可以被配置成实施本发明中提出的过程和/或方法。存储器114被连接到处理器112，使得存储与处理器112的操作相关联的各种信息。RF单元116被连接到处理器112使得传输和/或接收RF信号。UE 120包括处理器122、存储器124、以及RF单元126。处理器122可以被配置成实施本发明中提出的过程和/或方法。存储器124被连接到处理器122使得存储与处理器122的操作相关联的各种信息。RF单元126被连接到处理器122使得传输和/或接收RF信号。BS 110和/或UE 120可以具有单个天线或多个天线。
通过以预定形式的本发明的结构元件和特征的组合来实现前述实施例。除非个别说明，应选择性地考虑结构元件或者特征中的每一个。在没有与其他结构元件或特征组合的情形下，可以实施结构元件或特征中的每一个。而且，可以相互组合一些结构元件或特征以组成本发明的实施例。在本发明的实施例中所描述的操作的顺序可以被更改。一个实施例的一些结构元件或特征可以被包括在另一实施例中，或者可以由另一实施例的相应结构元件或特征替代。此外，将会显然的是，涉及特定权利要求的一些权利要求可以与涉及除了该特定权利要求之外的其它权利要求的另一权利要求组合，以组成实施例，或者在申请被提交之后通过修改添加新的权利要求。
已经基于基站和用户设备之间的数据传输和接收描述了本发明的实施例。根据需要可以通过基站的上层节点执行已被描述为通过基站执行的特定操作。换言之，将会显然的是，基站或除了基站之外的网络节点能够执行为了在包括多个网络节点以及基站的网络中与用户设备进行通信而执行的各种操作。基站可以被替换为诸如固定站、节点B、e节点B(eNB)、接入点的术语。而且，用户设备可以被替换为诸如移动站(MS)和移动订户站(MSS)的术语。
通过例如硬件、固件、软件或其它们的组合的各种手段能够实施根据本发明的实施例。如果通过硬件实施根据本发明的实施例，则能够通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实施根据本发明的实施例。
如果通过固件和软件来实施根据本发明的实施例，则通过执行上述功能或操作的模块、进程、或者函数可以实施本发明的实施例。可以将软件代码存储在存储器单元中，并且然后由处理器驱动。存储器单元可以位于处理器的内部或外部，以通过各种已知装置将数据传输到处理器并且从处理器接收数据。
对本领域的技术人员来说将显然的是，在不脱离本发明精神或者范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明意欲覆盖落入随附的权利要求和它们的等效物的范围内的本发明的修改和变化。
[工业实用性]
本发明可应用到无线移动通信系统的终端、BS或其它设备。更加具体地，本发明可应用到用于传输上行链路控制信息的方法和设备。

Claims (14)

1.一种在在时分双工(TDD)模式下操作的无线通信系统中通过设备传输物理上行链路控制信道(PUCCH)信号的方法，所述方法包括：
当混合自动重传请求应答(HARQ-ACK)传输与用于调度请求(SR)传输配置的子帧#n一致时，生成包括HARQ-ACK比特和SR比特的所述PUCCH信号；以及
基于下述等式设定用于所述PUCCH信号的传输功率：
其中，nHARQ是与HARQ-ACK相关联的功率补偿值，
如果所述子帧#n不具有任何相关联的用于上行链路共享信道(UL-SCH)的传输块，则nSR是1，并且如果所述子帧#n具有相关联的用于UL-SCH的传输块，则nSR是0。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，nHARQ是在一个或多个配置的小区上在子帧#n-km中接收的一个或多个传输块的数量和零个或多个半持久调度(SPS)释放物理下行链路控制信道(PDCCH)的总和，这里km∈K:{k0,k1,…kM-1}，以及0≤m≤M-1。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，基于下述等式确定在子帧#n处用于所述PUCCH信号的传输功率：
其中，PPUCCH(n)表示用于PUCCH的传输功率，PCMAX,c(n)表示对服务小区c配置的最大传输功率，P0_PUCCH表示由较高层配置的参数，PLc表示服务小区c的下行链路路径损耗估计值，ΔF_PUCCH(F)表示与PUCCH格式相对应的值，ΔTxD(F')表示由较高层配置的值或者0，并且g(n)表示当前PUCCH功率控制调整状态。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述HARQ-ACK比特的大小根据配置的小区的数目而固定。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述SR比特被附加到所述HARQ-ACK比特的末尾。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述HARQ-ACK比特和所述SR比特被联合编码。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，以同时的PUCCH和物理上行链路共享信道(PUSCH)传输模式来配置通信设备。
8.一种被配置为在时分双工(TDD)模式下操作的无线通信系统中传输物理上行链路控制信道(PUCCH)信号的设备，所述设备包括：
射频(RF)单元；和
处理器，所述处理器被配置为，当混合自动重传请求应答(HARQ-ACK)传输与用于调度请求(SR)传输配置的子帧#n一致时，生成所述PUCCH信号，所述PUCCH信号包括HARQ-ACK比特和SR比特，并且所述处理器被配置为基于下述等式设定用于所述PUCCH信号的传输功率：
其中，nHARQ是与HARQ-ACK相关联的功率补偿值，
如果所述子帧#n不具有任何相关联的用于上行链路共享信道(UL-SCH)的传输块，则nSR是1，并且如果所述子帧#n具有相关联的用于UL-SCH的传输块，则nSR是0。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，nHARQ是在一个或多个配置的小区上在子帧#n-km中接收的一个或多个传输块的数量和零个或多个半持久调度(SPS)释放物理下行链路控制信道(PDCCH)的总和，这里km∈K:{k0,k1,…kM-1}，以及0≤m≤M-1。
10.根据权利要求8或9所述的设备，其中，基于下述等式确定在子帧#n处用于所述PUCCH信号的传输功率：
其中，PPUCCH(n)表示用于PUCCH的传输功率，PCMAX,c(n)表示对服务小区c配置的最大传输功率，P0_PUCCH表示由较高层配置的参数，PLc表示服务小区c的下行链路路径损耗估计值，ΔF_PUCCH(F)表示与PUCCH格式相对应的值，ΔTxD(F')表示由较高层配置的值或者0，并且g(n)表示当前PUCCH功率控制调整状态。
11.根据权利要求8或9所述的设备，其中，所述HARQ-ACK比特的大小根据配置的小区的数目而固定。
12.根据权利要求8或9所述的设备，其中，所述SR比特被附加到所述HARQ-ACK比特的末尾。
13.根据权利要求8或9所述的设备，其中，所述HARQ-ACK比特和所述SR比特被联合编码。
14.根据权利要求8或9所述的设备，其中，以同时的PUCCH和物理上行链路共享信道(PUSCH)传输模式来配置通信设备。
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