CN106160929A - 对uci进行编码、确定uci的传输功率的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种对上行控制信息(UCI)进行编码的方法和设备，包括：UE首先根据在小区c的上行子帧i要反馈的UCI，生成小区c的上行子帧i上要传输的比特序列U；然后对比特序列U进行交织得到比特序列V；最后对比特序列V进行卷积编码。本申请还公开了一种确定UCI的传输功率的方法和设备，包括：UE首先根据在小区c的上行子帧i要反馈的UCI，生成对应于小区c的上行子帧i的比特序列；然后对所述比特序列进行信道编码；最后计算需要的上行传输功率，并映射到对应的上行信道上传输。采用本发明，能够避免UCI中出现连续已知比特，从而在采用卷积编码时可以充分利用PUCCH信道的资源，优化UCI传输的性能，为UE设置最佳的传输功率，从而降低UE的能量开销，提高上行资源利用率。

Description

对UCI进行编码、确定UCI的传输功率的方法和设备

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更具体的说涉及LTE载波聚合系统中对上行控制信息(UCI)进行编码的方法和设备，以及确定UCI的传输功率的方法和设备。

背景技术

在长期演进(LTE)系统中，基于混合自动重传请求(HARQ)技术来传输下行数据，相应地，用户设备(UE)在接收到来自基站的数据后，需要相应地反馈HARQ-ACK信息，即反馈ACK指示一个传输块(TB)成功接收，而反馈NACK指示TB接收失败。UE的HARQ-ACK信息还可以是非连续传输(DTX)，即代表UE没有收到基站的下行调度信令(DL grant)，这可以是基站确实没有调度UE的资源，或者基站调度了UE的资源，但是UE没有收到基站的DL grant。对FDD系统的一个小区，在一个上行子帧内只需要反馈一个下行子帧内的数据的HARQ-ACK信息；对TDD系统的一个小区，当其帧结构中的下行子帧数据多于上行子帧时，一般在一个上行子帧内需要反馈多个下行子帧内的数据的HARQ-ACK信息，所述多个下行子帧称为对应该上行子帧的绑定窗口。例如，绑定窗口的大小可以是1、2、3、4或者9。

在LTE系统的增强系统中，通过组合多个单元载波(CC)来得到更大的工作带宽，构成通信系统的下行链路和上行链路，即载波聚合(CA)技术，从而支持更高的传输速率。到目前为止，已经支持各种类型的CA，即：被聚合的小区可以都是FDD小区，也可以都是TDD小区且这些TDD小区的TDD上下行配置相同，还可以都是TDD小区但是这些TDD小区的TDD上下行配置不同，此外，还支持FDD小区和TDD小区的聚合，并且TDD小区的上下行配置可以是半静态配置的或者动态变化。

对一个UE，在配置了CA模式时，一个小区是主小区(Pcell)，而其他小区称为次小区(Scell)。按照LTE的方法，对Pcell和Scell基于HARQ机制来传输下行数据，相应地，UE需要反馈多个小区的HARQ-ACK信息。即，需要反馈的HARQ-ACK信息量相对于单小区的情况成倍增加了。按照LTE的方法，是在Pcell的一个PUCCH信道上反馈所有配置的小区的HARQ-ACK信息。按照LTE的方法，对一个配置的小区，是按照其绑定窗口的大小和配置的传输模式来确定需要反馈的HARQ-ACK比特数，并根据所有配置的小区的HARQ-ACK比特数得到需要反馈的HARQ-ACK比特总数。采用这个方法的原因是基于RRC信令配置的小区对基站和UE来说是比较可靠的。

按照LTE的方法，目前支持物理上行控制信道(PUCCH)格式3，其基本思想是对多个HARQ-ACK比特，例如来自多个配置的小区的HARQ-ACK比特进行联合编码，并映射到物理信道传输。PUCCH格式3最多可以支持传输22个比特。这里，采用的编码技术是RM码(Reed-Muller code)或者双RM码(Dual RM code)。RM码的一个优点是当基站确知UE发送的一个或者多个比特的值时，例如，基站并未调度对应一个HARQ-ACK比特的下行数据，则基站可以预知UE在这个比特上一定会反馈NACK/DTX，基站可以利用这个性质来降低接收复杂度和提高接收性能。即UE反馈的比特总数为A，并且其中B个比特对基站来说是已知的，则基站解码性能与UE基于RM码发送A-B个比特的情况是基本相同的。对应于RM码的这个性质，UE在PUCCH上传输HARQ-ACK信息时，其传输功率可以是基于UE实际收到的下行数据的TB个数来设置的，从而降低UE的传输功率。这样，在UE没有丢失下行数据的前提下，基站和UE所认为的有效HARQ-ACK比特数目是相同的，其在反馈的所有比特中的位置也是认识一致的，通过上面描述的基站的解码算法，基站可以解码得到UE反馈的HARQ-ACK信息并满足HARQ-ACK的性能要求。

目前3GPP标准化组织正在对聚合更多的小区的增强CA技术进行标准化工作，例如，聚合的小区数目可以达到32个。这时，对一个UE来说，可以是把所有配置的小区分成多个组，或者，也可以只有一个组；并对每个组，分别在一个小区的PUCCH上反馈HARQ-ACK信息，这个反馈HARQ-ACK信息的小区类似于现有CA技术中的Pcell。这里，每个组的小区数目仍然可以超过现有CA技术支持的最大聚合小区个数。因为在一个小区的PUCCH上需要反馈HARQ-ACK信息的小区数目增加了，在不过多影响下行数据传输性能的情况下，必然导致在PUCCH上需要反馈的HARQ-ACK比特总数增加，例如，大于22比特。当比特数太多时，基于RM码的编码技术的性能不是优化的，并且复杂度较高。一个可能的备选信道编码技术是卷积码，特别地，LTE系统中大量采用了咬尾卷积码技术。由于改变了信道编码技术，必然带来一系列的影响，相应地需要设计对应的HARQ-ACK信息的具体的传输方法。

发明内容

本申请旨在提供一种对上行控制信息(UCI)进行编码的方法和设备，以及确定UCI的传输功率的方法和设备，在保证满足传输可靠性的前提下，尽可能降低UE的上行传输功率，降低UE的能量开销，降低邻小区干扰，从而进一步提高UCI传输可靠性，提高上行资源利用率。

本申请提供了一种对上行控制信息进行编码的方法，包括：

根据用户设备UE在小区c的上行子帧i要反馈的上行控制信息UCI，生成小区c的上行子帧i上要传输的比特序列U；

对比特序列U进行交织得到比特序列V；

对比特序列V进行信道编码。

较佳地，所述UCI至少包括UE在对应于所述上行子帧i的各个小区的绑定窗内接收的下行数据的HARQ-ACK信息。

较佳地，所述UCI还包括调度请求SR和/或信道状态信息CSI。

较佳地，所述对比特序列U进行交织得到比特序列V包括：

记矩阵的列数矩阵的列从左到右依次编号为0,1,2,…,

计算矩阵的行数其中，是使成立的最小整数，矩阵的行从上到下依次编号为0,1,2,…,其中，D为比特序列U中的比特数目；

如果 $(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}})>D,$ 在矩阵中增加 $N_D=(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}-D)$ 个填充比特，并使y_k＝<NULL>，k＝0,1,…,N_D-1，将比特序列U的比特逐行写入矩阵：

根据表1的图样对所得到的矩阵进行列间排列，其中，P(j)是排列之后的第j列对应的原始列编号，列间排列之后的矩阵为：

从列间排列之后的矩阵中逐列读出得到交织后的序列V’，去除V’中的填充比特NULL，得到交织后的序列V；

表1

较佳地，所述对比特序列U进行交织得到比特序列V包括：

记矩阵的列数矩阵的列从左到右依次编号为0,1,2,…,

计算矩阵的行数其中，是使成立的最小整数，矩阵的行从上到下依次编号为0,1,2,…,其中，D为比特序列U中的比特数目；

如果 $(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}})>D,$ 在矩阵中增加 $N_D=(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}-D)$ 个填充比特，并使y_k＝<NULL>，k＝0,1,…,N_D-1，将比特序列U的比特逐行写入矩阵：

从表1的图样中去掉t个值，其中t大于等于1，再根据去掉t个值之后的表1的图样对所得到的矩阵进行列间排列，其中，P(j)是排列之后的第j列对应的原始列编号，列间排列之后的矩阵为：

从列间排列之后的矩阵中逐列读出得到交织后的序列V’，去除V’中的填充比特NULL，得到交织后的序列V；

表1

较佳地，生成比特序列U的方法包括：

按照所述绑定窗内的下行子帧的顺序得到比特序列U中其对应的HARQ-ACK比特的索引；

对所述各个小区，按照小区的索引来级联比特序列U中各个小区的HARQ-ACK比特。

较佳地，所述对比特序列U进行交织得到比特序列V包括：

记矩阵的列数矩阵的列从左到右依次编号为0,1,2,…,

计算矩阵的行数其中，是使成立的最小整数，矩阵的行从上到下依次编号为0,1,2,…,其中，D为比特序列U中的比特数目；

如果 $(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}})>D,$ 在矩阵中增加 $N_D=(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}-D)$ 个填充比特，并使y_k＝<NULL>，k＝0,1,…,N_D-1，将比特序列U的比特逐行写入矩阵，对所有偶数行，采用从左到右的写入方法，并对所有奇数行，采用从右到左的写入方法，得到矩阵：

根据表1的图样对所得到的矩阵进行列间排列，其中，P(j)是排列之后的第j列对应的原始列编号，列间排列之后的矩阵为：

从列间排列之后的矩阵中逐列读出得到交织后的序列V’，去除V’中的填充比特NULL，得到交织后的序列V；

表1

本申请还提供了一种对上行控制信息进行编码的设备，包括：序列生成模块、交织模块和编码模块，其中：

序列生成模块，用于根据UE在小区c的上行子帧i要反馈的UCI，生成小区c的上行子帧i上要传输的比特序列U；

交织模块，用于对比特序列U进行交织得到比特序列V；

编码模块，用于对比特序列V进行信道编码。

本申请还提供了一种确定上行控制信息的传输功率的方法，包括：

根据用户设备UE在小区c的上行子帧i要反馈的上行控制信息UCI，生成对应于小区c的上行子帧i的比特序列；

对所述比特序列进行信道编码；

计算需要的上行传输功率，并将UCI映射到对应的上行信道上传输。

较佳地，所述UCI至少包括UE在对应于所述上行子帧i的各个小区的绑定窗内接收的下行数据的HARQ-ACK信息。

较佳地，所述UCI还包括调度请求SR和/或信道状态信息CSI。

较佳地，所述基于信道编码后的比特序列计算需要的上行传输功率包括：

计算传输功率偏移f(N_actual,N_total,x,n_SR,n_CQI)，其中：

N_actual是所述上行子帧i中要反馈的有效HARQ-ACK比特的数目；

N_total是所述上行子帧i中要反馈的HARQ-ACK比特的最大数目；

x代表在上行子帧i中影响上行传输功率的其他因素；

n_CQI是所述上行子帧i中要反馈的CSI的比特数；

n_SR是所述上行子帧i要反馈的SR比特数，取值为0或者1。

较佳地，按照N_tot设置传输功率偏移，当不需要反馈CSI时， $h(n_{\mathrm{CQI}},n_{\mathrm{HARQ}},n_{\mathrm{SR}})=\frac{N_{\mathrm{total}}+n_{\mathrm{SR}}-q}{p};$ 当需要反馈CSI时， $h(n_{\mathrm{CQI}},n_{\mathrm{HARQ}},n_{\mathrm{SR}})=\frac{N_{\mathrm{total}}+n_{\mathrm{SR}}+n_{\mathrm{CQI}}-q}{p},$ p和q为常数，n_HARQ是所述上行子帧i中要反馈的HARQ-ACK的比特数。

较佳地，按照N_act设置传输功率偏移，当不需要反馈CSI时， $h(n_{\mathrm{CQI}},n_{\mathrm{HARQ}},n_{\mathrm{SR}})=\frac{N_{\mathrm{total}}+n_{\mathrm{SR}}-q}{p};$ 当需要反馈CSI时， $h(n_{\mathrm{CQI}},n_{\mathrm{HARQ}},n_{\mathrm{SR}})=\frac{N_{\mathrm{total}}+n_{\mathrm{SR}}+n_{\mathrm{CQI}}-q}{p},$ p和q为常数，n_HARQ是所述上行子帧i中要反馈的有效HARQ-ACK的比特数。

较佳地，按照N_actual计算传输功率偏移，并根据信道编码的输入比特序列中的已知HARQ-ACK比特的分布，计算修正值x，h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)＝f(N_total,N_actual,x,n_SR,n_CQI)＝f(N_actual,n_SR,n_CQI)+x，n_HARQ是所述上行子帧i中要反馈的有效HARQ-ACK的比特数。

较佳地，计算信道编码的输入比特序列中的等效的有效HARQ-ACK比特数目L_E，并根据L_E结合SR和CSI的比特数，确定功率偏移h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)，其中，等效比特L_E根据N_total、N_actual和信道编码的输入比特序列中的已知HARQ-ACK比特的分布计算。

较佳地，在对所述比特序列进行信道编码之前，还包括：对所述比特序列进行交织，再以交织后的比特序列进行信道编码。

本申请还提供了一种确定上行控制信息的传输功率的设备，包括：序列生成模块、编码模块和功率计算模块，其中：

序列生成模块，用于根UE在小区c的上行子帧i要反馈的UCI，生成对应于小区c的上行子帧i的比特序列；

编码模块，用于对所述比特序列进行信道编码；

功率计算模块，用于计算需要的上行传输功率，并将UCI映射到对应的上行信道上传输。

采用本发明的方法，能够避免在UCI中出现连续已知比特，从而在采用卷积编码时可以充分利用PUCCH信道的资源，优化UCI传输的性能，为UE设置最佳的传输功率，从而降低UE的能量开销，提高上行资源利用率。

附图说明

图1为本发明对UCI进行编码的方法流程图；

图2为本发明一较佳对UCI进行编码的设备的组成结构示意图；

图3为本发明确定UCI的传输功率的方法流程图；

图4为本发明一较佳确定UCI的传输功率的设备的组成结构示意图；

图5为本申请实施例中HARQ-ACK信道映射示意图一；

图6为本申请实施例中HARQ-ACK信道映射示意图二；

图7为本申请实施例中HARQ-ACK信道映射示意图三。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请做进一步详细说明。

在CA系统中，当配置的小区个数较多，或者绑定窗的大小较大时，UE需要反馈的HARQ-ACK比特比较多，例如，大于22比特。另外，当配置的小区个数较多时，UE需要反馈的信道状态信息(CSI)信息也相应地增加了。另外，UE在上行方向还可能需要发送调度请求(SR)。本发明下面用UCI来指代UE在上行信道上发送的信息，所述UCI可以只包括HARQ-ACK信息，也可以进一步包括以下信息中的至少一种信息:调度请求(SR)、周期CSI信息和非周期CSI信息。这里，由于UCI的比特数目较多，本发明假设采用卷积码来对UCI进行信道编码；当UCI包括多种类型的反馈信息时，是对所述多种类型的UCI进行联合编码。特别地，所述卷积码可以是LTE系统中大量采用的咬尾卷积码。

如上所述，UE反馈的HARQ-ACK比特数目可以是比较大的，但是，一般情况下，基站只在各个配置的小区的一部分资源上实际调度下行数据传输，相应地，也只是上述UE反馈的HARQ-ACK比特中的一部分才实际携带了有效的HARQ-ACK信息，有效HARQ-ACK比特是指基站需要根据这个比特的值来确定对应的TB的处理方法；而另一部分比特都是一些已知的值，例如,设置为NACK/DTX信息。例如，为了避免基站和UE之间对需要反馈的HARQ-ACK比特数目的混淆，可以是根据所配置的UE的小区数目，所配置的UE的每个小区的下行传输模式(TM)和绑定窗的大小来确定需要反馈的HARQ-ACK比特。在基站调度下行数据时，在一个小区上，可以是只在其绑定窗口的一部分子帧上调度数据，采用现有CA系统中的基于DAI(DownlinkAssignment Index，下行分配索引)对HARQ-ACK比特排序的方法，已知的HARQ-ACK信息集中在后部；另外，根据各个小区的当前链路状态，基站可能不调度一个小区上的任何一个子帧，从而对应这个小区的所有HARQ-ACK比特都是已知的。然而，卷积码的约束长度是有限的，如果出现连续的已知比特，将导致在信道编码后，对应这些已知比特的编码比特可以不携带任何有用信息，从而造成了性能损失。

为了尽可能避免上述可能出现的连续的已知比特，本发明提出在生成要反馈的UCI比特序列U后，首先对上述UCI比特进行交织得到序列V，交织的作用是尽可能使序列U中的距离较近的比特在交织后的序列V中的距离较远。交织的另一个作用是在给定序列U中的有效HARQ-ACK比特数目后，不论有效HARQ-ACK比特映射到比特序列U的哪些比特位置，通过交织，使得在各种不同的映射位置的情况下，各个有效HARQ-ACK比特都具有相同或者类似的解码性能。以下传输UCI信息的上行信道所在的小区记为小区c，小区c可以是Pcell，也可以是一个配置的UCI反馈功能的Scell。如图1是本发明对UCI进行编码的方法的流程图，包括以下步骤：

步骤101：根据UE在小区c的上行子帧i要反馈的UCI，生成小区c的上行子帧i上要传输的比特序列U。

具体而言，UE在配置的多个小区的绑定窗内接收基站发送的下行数据，并相应的生成HARQ-ACK信息。在要反馈HARQ-ACK信息的上行子帧上，UE可能还需要反馈SR和/或CSI，这时，UE可以把HARQ-ACK、SR和/或CSI级联起来得到比特序列U。

这里，UE在生成每个下行数据的TB的HARQ-ACK信息后，需要把所有的HARQ-ACK比特级联起来。例如，可以是采用现有CA系统的方法，对一个配置的小区，按照DAI的顺序排列HARQ-ACK比特，并把SPS业务对应的HARQ-ACK比特映射到对应这个小区的所有HARQ-ACK比特的最后一个比特；然后，对所配置的UE的各个小区，按照小区的索引来级联各个小区的HARQ-ACK比特。本发明不限制采用其他的方法来级联各个HARQ-ACK比特。

步骤102：UE对比特序列U进行交织得到比特序列V。

交织的作用是尽可能使序列U中的距离较近的比特在交织后的序列V中的距离较远，从而，使序列U中的连续已知比特分散到交织后的序列V中。交织的另一个作用是在给定序列U中的有效HARQ-ACK比特数目后，不论有效HARQ-ACK比特映射到比特序列U的哪些比特位置，通过交织，使得在各种不同的映射位置的情况下，各个有效HARQ-ACK比特都具有相同或者类似的解码性能。

步骤103：UE对比特序列V进行信道编码。

进行信道编码后，可以执行相应的后续操作，最后映射到上行信道上传输。

所述信道编码可以是卷积编码，特别地，可以是咬尾卷积码。

对应于上述方法，本申请还提供了一种设备，其较佳组成结构如图2所示，包括：序列生成模块、交织模块和编码模块，其中：

序列生成模块，用于根据UE在小区c的上行子帧i要反馈的UCI，生成小区c的上行子帧i上要传输的比特序列U；

交织模块，用于对比特序列U进行交织得到比特序列V；

编码模块，用于对比特序列V进行信道编码。

本发明的另一个方面，提出了UE传输UCI时的功率控制方法。该方法可以与如前所述的先交织然后再进行信道编码的方法结合使用，也可以作为独立的方法来工作。基于上面的分析，当UCI比特序列U中出现连续的已知比特时，将导致在信道编码后，对应这些已知比特的编码比特可以不携带任何有用信息，从而造成了性能损失。UE在发送这些不携带任何有用信息的已知比特对应的编码比特时，实际上是浪费了其上行功率。为解决该技术问题，本发明提出一种如图3所示的确定UCI的传输功率的方法，该方法包括：

步骤301：根据UE在小区c的上行子帧i要反馈的UCI，生成小区c的上行子帧i上要传输的比特序列U。

具体而言，UE在配置的多个小区的绑定窗内接收基站发送的下行数据，并相应的生成HARQ-ACK信息。在要反馈HARQ-ACK信息的上行子帧上，UE可能还需要反馈SR和/或CSI，这时，UE可以把HARQ-ACK、SR和/或CSI级联起来得到要反馈的UCI比特序列。

这里，UE在生成每个下行数据的TB的HARQ-ACK信息后，需要把所有的HARQ-ACK比特级联起来。例如，可以是采用现有CA系统的方法，对一个配置的小区，按照DAI的顺序排列HARQ-ACK比特，并把SPS业务对应的HARQ-ACK比特映射到对应这个小区的所有HARQ-ACK比特的最后一个比特；然后，对所配置的UE的各个小区，按照小区的索引来级联各个小区的HARQ-ACK比特。本发明不限制采用其他的方法来级联各个HARQ-ACK比特。

步骤302：UE对UCI比特序列进行信道编码等处理。所述信道编码可以是卷积编码，特别地，所述卷积编码可以是咬尾卷积码。

这里，UE可以是对步骤301中得到的UCI比特序列直接进行卷积编码，或者，UE也可以按照图1所示方法，首先对步骤301的UCI比特序列进行交织后再进行卷积编码。

步骤303：UE计算需要的上行传输功率，并把UCI映射到对应的上行信道上传输。

本步骤中，UE对信道编码后的比特序列进行必要的后续处理后，计算需要的上行传输功率，并映射到上行信道上传输。

一般的说，UE的上行传输功率与多种因素有关，例如链路损耗、PUCCH格式等。特别地，UCI信息的比特总数和已知HARQ-ACK比特的分布等因素影响UE的传输功率，本发明将这些因素对UE的传输功率的影响表示为功率偏移f(N_actual,N_total,x,n_SR,n_CQI)，其中：

N_actual是UE实际要反馈的有效HARQ-ACK比特的数目；

N_total是要反馈的HARQ-ACK比特的最大数目；例如，可以是根据所配置的UE的小区数目，所配置的UE的每个小区的下行传输模式(TM)和绑定窗的大小来确定N_total；

x代表影响上行传输功率的其他因素，例如对卷积编码模块输入序列中连续已知HARQ-ACK比特的度量；

n_CQI是所述上行子帧i中要反馈的CSI的比特数；

n_SR是所述上行子帧i要反馈的SR比特数，取值为0或者1。

实际采用的上行传输功率的方法可以是基于N_actual、N_total、x、n_CQI和n_SR中的一种或者多种进行确定。

对应于图3所述方法，本申请还提供了一种设备，其较佳组成结构如图4所示，包括：序列生成模块、编码模块和功率计算模块，其中：

序列生成模块，用于根UE在小区c的上行子帧i要反馈的UCI，生成对应于小区c的上行子帧i的比特序列；

编码模块，用于对所述比特序列进行信道编码；

所述功率计算模块，用于计算需要的上行传输功率，并将UCI映射到对应的上行信道上传输。

下面通过几个较佳实施例，对本申请技术方案进行进一步详细说明。

实施例一

如图1所示的本发明对UCI信息的处理方法，通过采用信道编码前对比特序列U进行交织得到序列V，从而把序列U中的连续已知比特打散到序列V中。本实施例描述本发明的编码前交织器的几种处理方法，但是本发明不限制必须使用这些处理方法。

在现有LTE标准中，在对信道编码之后的比特序列进行交织操作时，定义了子块交织器(sub-block interleaver)，所以，第一种交织方法是直接重用这个子块交织器对序列U进行处理。记序列U的比特数目为D，具体的处理步骤包括：

1)记矩阵的列数矩阵的列从左到右依次编号为0,1,2,…,

2)计算矩阵的行数即，是使成立的最小整数，矩阵的行从上到下依次编号为0,1,2,…,

3)如果 $(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}})>D,$ 则需要增加 $N_D=(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}-D)$ 个填充比特。假设先写入N_D个填充比特，然后写入序列U，则使y_k＝<NULL>，k＝0,1,…,N_D-1，接下来，把序列U的比特逐行写入矩阵，即k＝0,1,…,D-1:

本步骤中，也可以先将序列UE的比特逐行写入矩阵，再写入N_D个填充比特。

4)根据表1的图样对步骤3)得到的矩阵进行列间排列，其中，P(j)是排列之后的第j列对应的原始列编号。列间排列之后的矩阵为：

5)从矩阵逐列读出得到交织后的序列V’。记V’可以表示为其中，对应y_P(0),对应 $K_{\mathrm{\&Pi;}}=(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}).$ 是矩阵的元素总数。去除V’中的填充比特NULL，并保持其他的比特先后次序不变，可以得到交织后的序列V。

表1：LTE系统的卷积码的子块交织器的列间排列图样

采用上述第一种交织方法，子块交织器的列数为32，而32有可能是绑定窗大小的倍数。假设各个小区的绑定窗大小M相等，并且假设是采用现有CA系统的方法，对一个配置的小区，按照DAI的顺序排列HARQ-ACK比特，并把SPS业务对应的HARQ-ACK比特映射到对应这个小区的所有HARQ-ACK比特的最后一个比特；然后，对所配置的UE的各个小区，按照小区的索引来级联各个小区的HARQ-ACK比特，得到序列U。当M是32的因子时，矩阵的每一行恰好包含了若干个小区的所有HARQ-ACK比特。进一步假设对每个小区，是根据DAI顺序来排列HARQ-ACK比特，则各个小区的对应相同DAI值的HARQ-ACK比特将集中到特定的列。如图5所示，这里是假设M等于4，方格中的数字代表对应这个HARQ-ACK信息的DAI的值。根据图5，当各个小区都没有调度绑定窗内的所有子帧时，可能导致矩阵特殊的列的HARQ-ACK比特都是已知的，即DTX。如图6所示，方格中的数字代表对应这个HARQ-ACK信息的DAI的值，假设各个小区的绑定窗口内都是只调度了3个子帧的下行数据，则对应DAI等于4的列上全是已知的HARQ-ACK信息。

由图5和图6可见，根据表1的列间排列不能打散这样的一列已知比特，从而导致交织之后的序列中仍然存在连续的已知比特，这将降低性能。为了解决这个问题，本实施例提供了第二种交织方法，第二种交织方法是对表1所示现有LTE交织器图样进行变化，例如，删除其中的若干列，使保留的列数为素数，从而使得列数一定不是绑定窗大小的倍数，避免对应某个DAI值的HARQ-ACK比特集中到某一列中。例如，可以去掉表1的列间排列图样的值31，从而仅保留31列，如表2所示，其他交织操作与上述第一种交织方法的流程相同。

表2：LTE系统的卷积码的子块交织器的列间排列图样

为了解决上述第一种交织方法所存在的问题，本实施例还提供了一种改变生成序列U的方法。具体的说，对一个配置的小区，可以是直接按照绑定窗内的下行子帧的顺序得到其对应的HARQ-ACK比特的索引，即不对一个小区的HARQ-ACK比特根据DAI重排序；然后，对所配置的UE的各个小区，按照小区的索引来级联各个小区的HARQ-ACK比特，得到序列U。采用这个方法，因为基站调度的随机性，一个小区的绑定窗内哪个子帧调度了下行数据是有随机性的，即有效HARQ-ACK比特不是集中在一起，也就避免了聚集已知HARQ-ACK比特的列。

为了解决上述第一种交织方法所存在的问题，本申请还提供了第三种交织方法。假设第三种交织方法仍然采用上述第一种和第二种交织方法中生成序列U的方法来生成序列U，第三种交织方法是通过改变写入序列U到矩阵的方法，来尽量避免已知HARQ-ACK比特聚集到矩阵的特定的列。具体包括：

1)记矩阵的列数矩阵的列从左到右依次编号为0,1,2,…, $C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}-1.$

2)计算矩阵的行数即，是使成立的最小整数，矩阵的行从上到下依次编号为0,1,2,…,

3)如果 $(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}})>D,$ 则需要增加 $N_D=(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}-D)$ 个填充比特。假设先写入N_D个填充比特，然后写入序列U，则使y_k＝<NULL>，k＝0,1,…,N_D-1，接下来，把序列U的比特逐行写入矩阵，这里，对所有偶数行，采用从左到右的写入方法，并对所有奇数行，采用从右到左的写入方法，即k＝0,1,…,D-1:

当然，也可以对所有奇数行，采用从左到右的写入方法，并对所有偶数行，采用从右到左的写入方法。并且，本步骤中，也可以按照上述规则先将序列UE的比特逐行写入矩阵，再写入N_D个填充比特。

4)根据表1的图样对步骤3)得到的矩阵进行列间排列，其中，P(j)是排列之后的第j列对应的原始列编号。列间排列之后的矩阵为：

5)从矩阵逐列读出得到交织后的序列V’。记V’可以表示为其中，对应y_P(0),对应 $K_{\mathrm{\&Pi;}}=(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}).$ 去除V’中的填充比特NULL，并保持其他的比特先后次序不变，可以得到交织后的序列V。

较佳地，上述步骤4)中也可以根据表2的图样进行列间排序。

实施例二

根据现有LTE标准，在小区c的子帧i中的PUCCH信道的传输功率根据下式确定：

$P_{\mathrm{PUCCH}}\left(i\right)=\min \left\{\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{CMAX},c}\left(i\right),\\ P_{0\_\mathrm{PUCCH}}+{\mathrm{PL}}_c+h(n_{\mathrm{CQI}},n_{\mathrm{HARQ}},n_{\mathrm{SR}})+{\mathrm{\&Delta;}}_{F\_\mathrm{PUCCH}}\left(F\right)+{\mathrm{\&Delta;}}_{\mathrm{TxD}}\left(F^{\&prime;}\right)+g\left(i\right)\end{array}\right\}\left[\mathrm{dBm}\right]$

其中，P_CMAX,c(i)是所配置的UE的小区c上的最大传输功率；

Δ_{F_PUCCH}(F)是相对于参考格式(在LTE中参考格式是PUCCH格式1a)的功率偏差；

Δ_TxD(F')是与是否采用发射分集相关的参数；

PL_c是链路损耗；

P_{O_PUCCH}是高层信令配置的功率偏移值；

g(i)是闭环功率控制的累加值；

h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)是功率偏移，与PUCCH格式有关，并与需要反馈的UCI比特数有关；

n_CQI是子帧i中要反馈的CSI的比特数；

n_SR是子帧i要反馈的SR比特数，取值为0或者1；

n_HARQ子帧i中实际要反馈的有效HARQ-ACK的比特数，即N_actual。

例如，对PUCCH格式3，当需要反馈CSI时，

当采用了其他信道编码方法(例如卷积编码)来处理UCI反馈时，本实施例提出了确定参数项h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)的方法。对如图3所示的本发明传输UCI信息的功率控制方法，一般的说，确定UE的上行传输功率的参数h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)可以表示为f(N_actual,N_total,x,n_SR,n_CQI)。其中：

N_actual是UE在子帧i中实际要反馈的有效HARQ-ACK比特数目；

N_total是在子帧i中要反馈的HARQ-ACK比特总数；例如，可以是根据所配置的UE的小区数目，所配置的UE的每个小区的下行传输模式(TM)和绑定窗的大小来确定HARQ-ACK比特总数N_total；

x代表在子帧i中影响上行传输功率的其他因素。

实际采用的确定功率偏移的方法可以是基于N_actual、N_total和x、n_CQI和n_SR中的一种或者多种进行确定。下面描述几种可选的方法：

第一种计算h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)的方法是，UE可以固定按照N_total来设置其功率偏移。例如，当不需要反馈CSI时，当需要反馈CSI时，p和q为常数。这时，即使基站只调度了绑定窗内的一部分子帧的下行数据，UE仍然需要按照最保守的方法来设置UCI的传输功率，这将造成能量浪费。

第二种计算h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)的方法是，UE可以按照N_actual来设置其传输功率偏移。假设通过图1的方法中的交织操作，在N_actual不变的情况下，不论比特序列U中的已知比特如何分布，其有效HARQ-ACK比特的解码性能相同或者接近，则有可能按照当前实际反馈的有效HARQ-ACK比特的数目来设置其传输功率，从而实现UE上行传输功率的优化。例如，当不需要反馈CSI时，当需要反馈CSI时， $h(n_{\mathrm{CQI}},n_{\mathrm{HARQ}},n_{\mathrm{SR}})=\frac{N_{\mathrm{actual}}+n_{\mathrm{SR}}+n_{\mathrm{CQI}}-q}{p},$ p和q为常数。

第三种计算h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)的方法是，UE可以按照N_actual计算传输功率偏移，并根据卷积编码模块的输入序列S中的已知HARQ-ACK比特的分布，来计算得到修正值x，则h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)的值为上述两个值的和，即h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)＝f(N_total,N_actual,x,n_SR,n_CQI)＝f(N_actual,n_SR,n_CQI)+x。如图7所示，是卷积编码模块的输入序列S的示意图。图中标记a的方格对应表示有效HARQ-ACK比特，而标记0的方格代表已知HARQ-ACK比特。依赖于实际的基站调度情况，已知HARQ-ACK比特可以是连续的。通常来说，卷积编码模块的输入序列S中的连续已知比特出现得越多，连续已知比特的长度越长，则其对性能的影响越严重。例如，记S的长度为L_S，L_S等于N_total。记卷积码的约束长度为R，对S的连续已知HARQ-ACK比特的一个片段，记其长度为L_U,i，则这个片段中的L_U,i-R+1个比特完全是无用的，统计所有连续已知HARQ-ACK比特的片段中的无用比特的数目，即i是S中的连续已知HARQ-ACK比特的片段的索引。如图7所示，假设UCI比特序列长度为45，并假设卷积编码的约束长度为7，第一个较长连续已知比特片段包含连续12个比特，其中的无用比特个数为6；第二个较长连续已知比特片段包含连续9个比特，其中的无用比特个数为3，这样在这个UCI序列中存在9个无用比特。因为UE的总传输功率中的对应上述L_U个比特的部分是完全浪费的，它导致UE不得不提高传输功率，即修正值x，x的值可以是受限于序列S的总长度L_S、有效HARQ-ACK比特N_actual和无用比特数目L_U，即x＝g(L_S,N_actual,L_U)。例如，或者或者等，其中b是个常数。例如，当不需要反馈CSI时，当需要反馈CSI时，p和q为常数。

第四种计算h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)的方法是，计算序列S中的等效的有效HARQ-ACK比特数目L_E，然后根据L_E结合SR和CSI的比特数，来确定功率偏移h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)。这里，等效比特L_E的计算和N_total、N_actual和卷积编码模块的输入序列中的已知HARQ-ACK比特的分布有关。例如，采用上述第三种计算h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)的方法中计算无用比特的方法计算L_U，则实际上序列S中仅有L_S-L_U比特对于传输N_actual个有效HARQ-ACK比特是有用的。考虑L_U的影响，则可以等效为全部L_S个比特都有用，但是需要传输的有效HARQ-ACK比特也增加了，例如，从而，h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)＝h(n_CQI,L_E,n_SR)。例如，当不需要反馈CSI时，当需要反馈CSI时， $h(n_{\mathrm{CQI}},n_{\mathrm{HARQ}},n_{\mathrm{SR}})=\frac{L_E+n_{\mathrm{SR}}+n_{\mathrm{CQI}}-q}{p},$ p和q为常数。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (18)

1.一种对上行控制信息进行编码的方法，其特征在于，包括：

根据用户设备UE在小区c的上行子帧i要反馈的上行控制信息UCI，生成小区c的上行子帧i上要传输的比特序列U；

对比特序列U进行交织得到比特序列V；

对比特序列V进行信道编码。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述UCI至少包括UE在对应于所述上行子帧i的各个小区的绑定窗内接收的下行数据的HARQ-ACK信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述UCI还包括调度请求SR和/或信道状态信息CSI。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述对比特序列U进行交织得到比特序列V包括：

记矩阵的列数矩阵的列从左到右依次编号为

计算矩阵的行数其中，是使成立的最小整数，矩阵的行从上到下依次编号为其中，D为比特序列U中的比特数目；

如果 $(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{wubblock}}^{\mathrm{CC}})>D,$ 在矩阵中增加 $N_D=(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}-D)$ 个填充比特，并使y_k＝<NULL>，k＝0,1,…,N_D-1，将比特序列U的比特逐行写入矩阵：

根据表1的图样对所得到的矩阵进行列间排列，其中，P(j)是排列之后的第j列对应的原始列编号，列间排列之后的矩阵为：

从列间排列之后的矩阵中逐列读出得到交织后的序列V’，去除V’中的填充比特NULL，得到交织后的序列V；

表1

5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述对比特序列U进行交织得到比特序列V包括：

记矩阵的列数矩阵的列从左到右依次编号为

计算矩阵的行数其中，是使成立的最小整数，矩阵的行从上到下依次编号为其中，D为比特序列U中的比特数目；

如果 $(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{wubblock}}^{\mathrm{CC}})>D,$ 在矩阵中增加 $N_D=(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}-D)$ 个填充比特，并使y_k＝<NULL>，k＝0,1,…,N_D-1，将比特序列U的比特逐行写入矩阵：

从表1的图样中去掉t个值，其中t大于等于1，再根据去掉t个值之后的表1的图样对所得到的矩阵进行列间排列，其中，P(j)是排列之后的第j列对应的原始列编号，列间排列之后的矩阵为：

从列间排列之后的矩阵中逐列读出得到交织后的序列V’，去除V’中的填充比特NULL，得到交织后的序列V；

表1

6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，生成比特序列U的方法包括：

按照所述绑定窗内的下行子帧的顺序得到比特序列U中其对应的HARQ-ACK比特的索引；

对所述各个小区，按照小区的索引来级联比特序列U中各个小区的HARQ-ACK比特。

7.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述对比特序列U进行交织得到比特序列V包括：

记矩阵的列数矩阵的列从左到右依次编号为

计算矩阵的行数其中，是使成立的最小整数，矩阵的行从上到下依次编号为其中，D为比特序列U中的比特数目；

如果 $(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{wubblock}}^{\mathrm{CC}})>D,$ 在矩阵中增加 $N_D=(R_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}\&times;C_{\mathrm{subblock}}^{\mathrm{CC}}-D)$ 个填充比特，并使y_k＝<NULL>，k＝0,1,…,N_D-1，将比特序列U的比特逐行写入矩阵，对所有偶数行，采用从左到右的写入方法，并对所有奇数行，采用从右到左的写入方法，得到矩阵：

根据表1的图样对所得到的矩阵进行列间排列，其中，P(j)是排列之后的第j列对应的原始列编号，列间排列之后的矩阵为：

从列间排列之后的矩阵中逐列读出得到交织后的序列V’，去除V’中的填充比特NULL，得到交织后的序列V；

表1

8.一种对上行控制信息进行编码的设备，其特征在于，包括：序列生成模块、交织模块和编码模块，其中：

序列生成模块，用于根据UE在小区c的上行子帧i要反馈的UCI，生成小区c的上行子帧i上要传输的比特序列U；

交织模块，用于对比特序列U进行交织得到比特序列V；

编码模块，用于对比特序列V进行信道编码。

9.一种确定上行控制信息的传输功率的方法，其特征在于，包括：

根据用户设备UE在小区c的上行子帧i要反馈的上行控制信息UCI，生成对应于小区c的上行子帧i的比特序列；

对所述比特序列进行信道编码；

计算需要的上行传输功率，并将UCI映射到对应的上行信道上传输。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：

所述UCI至少包括UE在对应于所述上行子帧i的各个小区的绑定窗内接收的下行数据的HARQ-ACK信息。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：

所述UCI还包括调度请求SR和/或信道状态信息CSI。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基于信道编码后的比特序列计算需要的上行传输功率包括：

计算传输功率偏移f(N_actual,N_total,x,n_SR,n_CQI)，其中：

N_actual是所述上行子帧i中要反馈的有效HARQ-ACK比特的数目；

N_total是所述上行子帧i中要反馈的HARQ-ACK比特的最大数目；

x代表在上行子帧i中影响上行传输功率的其他因素；

n_CQI是所述上行子帧i中要反馈的CSI的比特数；

n_SR是所述上行子帧i要反馈的SR比特数，取值为0或者1。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：

按照N_actual设置传输功率偏移，当不需要反馈CSI时，当需要反馈CSI时，p和q为常数，n_HARQ是所述上行子帧i中要反馈的有效HARQ-ACK的比特数。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：

按照N_actual计算传输功率偏移，并根据信道编码的输入比特序列中的已知HARQ-ACK比特的分布，计算修正值x，h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)＝f(N_total,N_actual,x,n_SR,n_CQI)＝f(N_actual,n_SR,n_CQI)+x，n_HARQ是所述上行子帧i中要反馈的有效HARQ-ACK的比特数。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：

计算信道编码的输入比特序列中的等效的有效HARQ-ACK比特数目L_E，并根据L_E结合SR和CSI的比特数，确定功率偏移h(n_CQI,n_HARQ,n_SR)，其中，等效比特L_E根据N_total、N_actual和信道编码的输入比特序列中的已知HARQ-ACK比特的分布计算。

17.根据权利要求9至16任一项所述的方法，其特征在于：

在对所述比特序列进行信道编码之前，还包括：对所述比特序列进行交织，再以交织后的比特序列进行信道编码。

18.一种确定上行控制信息的传输功率的设备，其特征在于，包括：序列生成模块、编码模块和功率计算模块，其中：

序列生成模块，用于根UE在小区c的上行子帧i要反馈的UCI，生成对应于小区c的上行子帧i的比特序列；

编码模块，用于对所述比特序列进行信道编码；

功率计算模块，用于计算需要的上行传输功率，并将UCI映射到对应的上行信道上传输。