CN101192906B

CN101192906B - 一种td-scdma***e-hich信道传递harq应答信息的方法

Info

Publication number: CN101192906B
Application number: CN2006101443290A
Authority: CN
Inventors: 刘虎; 殷玮玮; 费佩燕
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2026-12-01
Also published as: CN101192906A

Abstract

本发明的TD-SCDMA***E-HICH信道传递HARQ应答信息的方法，采用80比特的第一次扩频码，扩频因子16，剩余8比特用于标识用户同步是否调整或标识功率控制是否调整，剩余4个符号为剩余空间分别置于训练序列域两侧，训练序列域与数据之间，包括：通过***设定的序列集合确定第一次扩频码序列；根据第一次扩频码序列，对欲携带的HARQ信息执行第一次扩频，对第一次扩频的结果进行QPSK调制，产生QPSK复数序列；根据TPC和/或SS映射信息，对QPSK复数序列进行相位旋转；将经过相位旋转得到的数据进行叠加，对叠加后的数据进行第二次扩频、加扰处理；将第二次扩频、加扰处理后得到的数据发送出去。节省下行信道化码资源，确保UE的接收性能，使E-DCH的HARQ应答，TPC、SS信息高效接收。

Description

一种TD-SCDMA***E-HICH信道传递HARQ应答信息的方法

技术领域

本发明涉及一种无线通讯***，特别是涉及一种TD-SCDMA***E-HICH信道传递HARQ应答信息的方法。

背景技术

在第三代移动通信***中，为了提供更高速率的上行分组业务，提高频谱利用效率，3GPP(3rd Generation Partnership Project)在WCDMA和TD-CDMA***的规范中引入了高速上行分组接入(HSUPA：High Speed Uplink PacketAccess)特性，即上行增强特性。

HSUPA***又被称为上行增强***，简称为E-DCH***。在TD-CDMA***中，HSUPA***物理层引入E-PUCH物理信道，用于传输E-DCH类型的CCTrCH(Coded Composite Transport Channel，编码合成传输信道)。新引入下行信令信道E-AGCH和E-HICH。E-AGCH(绝对准予信道)用于传输授权信息；E-HICH用于携带上行E-DCH HARQ指示信息，HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)为混合自动重传。

由于E-HICH携带上行E-DCH HARQ指示信息，为了确保该信息正确接收，同时为了节省下行码道资源，E-HICH将采用二次扩频的方法。

本发明提出了一种适于TD-SCDMA的E-HICH时隙结构，并提出了用于E-HICH第一次扩频的码道资源，码道资源的分配方法，采用第一次扩频码序列相位旋转和(或)倒序的方法和(或)剩余码片空间，携带TPC(发射功率控制)、SS(同步偏移)信息。

发明内容

本发明所要解决的技术目的在于，提供一种TD-SCDMA***E-HICH信道传递HARQ应答信息的方法，以携带TPC、SS信息以及HARQ应答信息，即可节省下行信道资源，又确保UE的较好的接收性能。

本发明公开了一种TD-SCDMA***E-HICH信道传递HARQ应答信息的方法，采用80比特的第一次扩频码，扩频因子为16，剩余的8比特用于标识用户同步是否调整或者标识功率控制是否调整，或者剩余的4个符号作为剩余空间分别置于训练序列域两侧，训练序列域与数据之间，该方法包括如下步骤：

通过***设定的序列集合确定第一次扩频码序列；

根据所述第一次扩频码序列，对欲携带的HARQ应答信息执行第一次扩频，对第一次扩频的结果进行QPSK调制，产生QPSK复数序列；

根据TPC和/或SS映射信息，对所述QPSK复数序列进行相位旋转；

将经过所述相位旋转得到的数据进行叠加，并对叠加后的数据进行第二次扩频、加扰处理；及

将第二次扩频、加扰处理后得到的数据发送出去。

所述序列集合包括：20×20的哈达码矩阵和4×4的准正交码序列。

所述序列集合包括：20×20的哈达码矩阵和4×4的哈达码矩阵。

所述确定第一次扩频码序列的步骤进一步包括通过以下公式确定第一次扩频码的序列号的步骤，

其中r＝16t₀+(q₀-1)，r对应表示第一次扩频码的序列号，r＝[0，…，79]；

t₀表示一UE占用的E-DCH最小时隙号，t₀＝[0，…，4]；

q₀表示一UE占用的E-DCH中时隙t₀最小码道号，q₀＝[1，…，16]。

所述执行第一次扩频的步骤是通过执行以下公式对应的计算实现的：

s_1，k＝a_h⊕C_1，i，k，s_2，v＝s_1，k⊕C_2，j，m，

j＝r mod 4

其中k＝[0，1，…，19]；v＝[0，1，…，79]；

a_h为所述HARQ应答信息，C_1，i，k、C_1，j，m为所述序列集合中的序列。

所述执行第一次扩频的步骤进一步包括：将所述20×20的哈达码矩阵以及4×4的哈达码矩阵作卡氏乘积得到C₃，根据以下公式s_2，q＝a_h⊕C_3，i，q，i，q＝0，1，2，…，79，执行HARQ应答信息与第一次扩频码序列相乘的步骤；其中，a_h为所述HARQ应答信息，C_3，i，q为第一次扩频码序列，属于C₃。

所述进行相位旋转的步骤包括：如果TPC和SS有3个比特，则依照以下规则进行相位旋转：

TPC＝1，SS＝00，则QPSK复数序列的相位旋转0；

TPC＝1，SS＝01，则QPSK复数序列的相位旋转π/6；

TPC＝1，SS＝10，则QPSK复数序列的相位旋转π/6；

TPC＝1，SS＝11，则QPSK复数序列的相位旋转2π/6；

TPC＝0，SS＝00，则QPSK复数序列的相位旋转3π/6；

TPC＝0，SS＝01，则QPSK复数序列的相位旋转4π/6；

TPC＝0，SS＝10，则QPSK复数序列的相位旋转4π/6；

TPC＝0，SS＝11，则QPSK复数序列的相位旋转5π/6。

所述进行相位旋转的步骤包括：如果TPC和SS有3个比特，其中SS的一个比特映射在剩余空间中，则依照以下规则进行相位旋转：

TPC＝1，SS2＝0，则QPSK复数序列的相位旋转0；

TPC＝1，SS2＝1，则QPSK复数序列的相位旋转π/4；

TPC＝0，SS2＝0，则QPSK复数序列的相位旋转2π/4；

TPC＝0，SS2＝1，则QPSK复数序列的相位旋转3π/4。

所述进行相位旋转的步骤包括：如果TPC和SS有3个比特，其中SS的一个比特SS1映射在所述剩余空间中，另外一个比特SS2映射在QPSK复数序列中，则依照以下规则进行相位旋转：

TPC＝1，则QPSK复数序列的相位旋转0或者π/4；

TPC＝0，则QPSK复数序列的相位旋转π/2或者3π/4；

SS2＝1，则QPSK复数序列按照正序或者逆序排列；

SS2＝0，则QPSK复数序列按照逆序或者正序排列。

所述进行相位旋转的步骤包括：如果TPC和SS有3个比特，其中SS的两个比特映射在所述剩余空间中，则依照以下规则进行相位旋转：

TPC＝1，则QPSK复数序列的相位旋转0或者π/4；

TPC＝0，则QPSK复数序列的相位旋转π/2或者3π/4。

所述进行相位旋转的步骤包括：如果只有TPC 1个比特，SS没有比特，依照以下规则进行相位旋转：

TPC＝1，则QPSK复数序列的相位旋转0或者π/4；

TPC＝0，则QPSK复数序列的相位旋转π/2或者3π/4。

如果只有TPC 1个比特，SS没有比特，在所述第二次扩频、加扰的步骤之后，不做相位旋转，且还包括，将TPC映射到剩余空间的步骤。

所述相位旋转的步骤之后或者之前还包括，根据TPC、SS映射信息，对所述相位旋转后的序列进行逆序排列。

所述第二次扩频、加扰的步骤之后，还包括，将SS1映射到剩余空间中。

本发明提供了一种时分码分多址***中HSUPA技术E-HICH时隙结构、E-HICH第一次扩频码序列，以及码序列分配，采用扩频序列码相位旋转、扩频序列码排序变换或者结合剩余的8个比特的方法，传送HARQ、TPC、SS信息，既节省下行信道化码资源，又确保UE达到较好的接收性能，使E-DCH的HARQ指示信息，TPC、SS指示信息高效、正确接收。

附图说明

图1所示为TD-SCDMA***子帧的结构图；

图2所示为E-HICH帧结构示意图；

图3所示为20×20的哈达码矩阵；

图4、4A、4B所示为4×4的准正交码序列；

图5所示为4×4的哈达码矩阵；

图6所示为本发明方法的流程图。

具体实施方式

以下将参阅附图，详细说明本发明的具体实施过程。但所举实例仅用于说明本发明，并不用于限定本发明的范围。

本发明公开的是一种TD-SCDMA***E-HICH信道传递HARQ应答信息的方法。首先，基于现有技术可知，TD-SCDMA***子帧的结构如图1所示，包括3个特殊时隙和7个常规时隙(TS0~TS6)。常规时隙用作传送用户数据或控制信息。7个常规时隙拥有完全相同的时隙结构。每个常规时隙被分为了4个域：两个数据域、一个训练序列域(Midamble)和一个用作时隙保护的空域(GP)。如图2所示，为E-HICH帧结构示意图。数据域对称的分布于Midamble码的两端，每个数据域的长度为352chip。一帧当中所能承载的数据符号(Symbole)数取决于扩频因子，每一数据域所能容纳的数据符号数S与扩频因子SF的关系为：S*SF＝352。E-HICH采用的扩频因子为16，因此在一帧中最大比特容量为88比特(一个数据符号等于两比特)。

本发明采用的是80个比特的第一次扩频码。剩余的8个比特用于标识用户同步是否调整或者标识功率控制是否调整，如果为1，则调整，如果为0则不调整。该比特所对应的UE，由高层在建链时指示。或者为了降低前半部分数据对Midamble码以及Midamble码对后半部分的干扰，将空出来的4个数据符号(2×32个chip)放在Midamble码与数据之间，称为剩余空间。

数据域还用于承载物理层信令，该信令包括：SS和TPC。如图2所示，该SS和TPC的位置应紧靠在Midamble码旁边，因此有可能位于该剩余空间中。TPC(传输功率控制)被通信双方(网络和UE)用来请求对方增加或减少传输功率。同步偏移控制符号(SS，Synchronization Shift)被网络端用来对UE的传输时延进行控制。TPC紧随在SS之后，这两种物理层信令通常是共存的。SS被网络用来命令UE每M帧进行一次时序调整，调整步长为(k*T_c)/8，T_c为码片周期，缺省时的M以及k值(取值范围都是1~8)由网络设置。

本发明公开的一种TD-SCDMA***E-HICH信道传递HARQ应答信息的方法的流程图可参见图6所示。E-HICH信道数据的传输，需携带该TPC，SS信息以及HARQ(ACK/NACK)信息。该信令携带方法包括如下步骤：

首先确定第一次扩频码序列(步骤601)，根据该第一次扩频码序列对所携带的HARQ应答信息进行扩频(步骤602)，对第一次扩频产生的结果进行QPSK调制(步骤603)，调制后产生的QPSK复数序列由原先的比特级成为符号级，长度是原先的1/2，具有复数形式，并具备相位信息。根据TPC和SS信息，对所述QPSK复数序列进行相位旋转(步骤604)。

本发明中，该第一次扩频，即步骤601、602可通过两种不同的方法实现。

方法1：构造法

首先，对两种码集(C1、C2)进行构造。其中C1是20×20的哈达码矩阵，如图3所示。C2是4×4的准正交码序列，如图4所示。其中，C2的准正交码序列还可以选用其他的表达方式，如图4A、图4B所示。C2通过行列交换产生的新的序列表也可同样适用。

随后，结合E-DCH的相关参数，从序列集合中，选择特定序列作为第一次扩频码序列进行扩频。

该特定序列的确定与E-DCH的时隙、码道相关，即该时隙、码道的分配关系如下：

r＝16t₀+(q₀-1)

其中，

r可对应表示第一次扩频码序列号，r＝[0，…，79]；

t₀为第k个UE占用的E-DCH最小时隙号，t₀＝[0，…，4]；

q₀为第k个UE占用的E-DCH中时隙t₀的最小码道号，q₀＝[1，…，16]。

通过对UE占用的E-DCH最小时隙号以及所占用E-DCH中时隙t₀的最小码道号，可确定r的值。同时UE在不同时机进行数据传输，所占用的时隙不同，码道不同，所得到的r值不同。通过该r值，可确定该第一次扩频码序列。

随即通过以下公式，借助r值并参照C1和C2进行第一次扩频，设E-DCH携带的ACK/NACK的数据为a_h。

s_1，k＝a_h⊕C_1，i，k， k＝0，1，…，19

s_2，v＝s_1，k⊕C_2，j，m，v＝0，1，…，79j＝r mod 4。

得到S_2，v则第一次扩频结束，后续将对S_2，v进行QPSK调制(步骤603)，得到QPSK复数序列。通过v的取值范围可以看到，该第一次扩频码序列总共80比特。

方法2：直接由哈达码得到：

与方法1相类似的，为了节省UE存储空间，可以采用C1为20×20哈达码矩阵，C2为4×4哈达码矩阵，其中C1如图3所示，C2如图5所示。

先对C1，C2进行卡氏乘积(kroneker)，得到80×80的码序列C3，任选其中一列作为第一次扩频码序列，可见该第一次扩频码序列必定包括80比特。第一次扩频方法为：

假设E-DCH的ACK/NACK的数据为a_h，

s_2，q＝a_h⊕C_3，i，q，i，q＝0，1，2，…，79

得到S_2，q则第一次扩频结束，后续将对S_2，q进行QPSK调制，得到QPSK复数序列。

在QPSK调制结束后，按照TPC，SS映射信息对QPSK复数序列做相位旋转或逆序排列，以携带该TPC，SS信息。即TPC和SS分别采用对QPSK扩频结果相位旋转和(或者)QPSK扩频结果逆序排列的方式进行标识，总共包括四种映射方式：

方式一：TPC和SS有3个比特

TPC＝1，SS＝00，则QPSK复数序列的相位旋转0；

TPC＝1，SS＝01，则QPSK复数序列的相位旋转π/6；

TPC＝1，SS＝10，则QPSK复数序列的相位旋转π/6；

TPC＝1，SS＝11，则QPSK复数序列的相位旋转2π/6；

TPC＝0，SS＝00，则QPSK复数序列的相位旋转3π/6；

TPC＝0，SS＝01，则QPSK复数序列的相位旋转4π/6；

TPC＝0，SS＝10，则QPSK复数序列的相位旋转4π/6；

TPC＝0，SS＝11，则QPSK复数序列的相位旋转5π/6；

其中，TPC＝1为功率向上调整一个步长，TPC＝0为功率向下调整一个步长，SS＝00或者11是同步向前调整，SS＝11或者00是同步向后调整，SS＝01或者10是同步不调整。

方式二：TPC和SS有3个比特，SS有2个比特(分别为SS1，SS2)，其中SS的一个比特(SS2)映射在QPSK复数序列在数据域剩余的8个比特中，即映射在剩余空间中，则：

TPC＝1，SS2＝0，则QPSK复数序列的相位旋转0；

TPC＝1，SS2＝1，则QPSK复数序列的相位旋转π/4；

TPC＝0，SS2＝0，则QPSK复数序列的相位旋转2π/4；

TPC＝0，SS2＝1，则QPSK复数序列的相位旋转3π/4；

其中，TPC＝1为功率向上调整一个步长，TPC＝0为功率向下调整一个步长，

参数含义	SS1	SS2
参数含义	SS1	SS2	同步向前调整或同步向后调整	1	1
同步向后调整或同步向前调整	0	0	同步向前调整或同步向后调整	1	1
同步向后调整或同步向前调整	0	0	同步不调整	1	0
同步不调整	0	1	同步不调整	1	0

方式三：TPC和SS有3个比特，SS有2个比特(分别为SS1，SS2)，其中SS的一个比特(SS1)映射在QPSK复数序列剩余的8个比特中，另外一个比特(SS2)映射在QPSK复数序列的顺序中，则：

TPC＝1，则QPSK复数序列的相位旋转0或者π/4；

TPC＝0，则QPSK复数序列的相位旋转π/2或者3π/4；

SS2＝1，则QPSK复数序列按照正序或者逆序排列；

SS2＝0，则QPSK复数序列按照逆序或者正序排列；

在接收端，UE根据不同的映射方式进行相关匹配，得到多组匹配结果，从这些结果中选择最大的匹配值，并根据最大匹配值，确定ACK/NACK信息，TPC，SS信息。

方式四：TPC和SS有3个比特，其中SS的两个比特映射在QPSK复数序列剩余的8个比特中，则：

TPC＝1，则QPSK复数序列的相位旋转0或者π/4；

TPC＝0，则QPSK复数序列的相位旋转π/2或者3π/4；

在接收端，UE会根据不同的映射方式进行相关匹配，得到多组匹配结果，从这些结果中选择最大的匹配值，并根据最大匹配值，确定ACK/NACK信息以及TPC信息，解第二次扩频得到SS信息。

方式五：如果TPC有一个比特，没有SS比特，则可以采用相位旋转的方式，即：

TPC＝1，则QPSK复数序列的相位旋转0或者π/4；

TPC＝0，则QPSK复数序列的相位旋转π/2或者3π/4；

也可以不采用相位旋转，将TPC的一个比特映射在QPSK复数序列剩余的8个比特中。

在接收端，UE会根据不同的映射方式进行相关匹配，得到多组匹配结果，从这些结果中选择最大的匹配值，并根据最大匹配值，确定ACK/NACK信息以及TPC信息。

如果采用方式三进行QPSK复数序列相位旋转，则继续执行根据TPC，SS映射信息对QPSK复数序列做逆序排列的步骤(步骤605)，该步骤605也可以在采用方式三进行QPSK复数序列相位旋转之前进行。如果采用方式一、二、四进行QPSK复数序列相位旋转，则该根据TPC，SS映射信息对QPSK复数序列做逆序排列的步骤可以不执行。

针对多个ACK/NACK信息，分别执行以上所述的步骤，可以产生多个QPSK序列，将该多个QPSK序列进行归一化并加权叠加(步骤606)。此后，将多个QPSK序列叠加后的数据进行第二次扩频、加扰，扩频因子为16(步骤607)。如果之前应用的是映射方式二或方式三，还须应用方式二或方式三将SS1映射到对应的剩余位置(步骤609)，按照HICH时隙结构进行排列(步骤608)。如果没有应用映射方式二或方式三，可直接按照HICH时隙结构进行排列(步骤608)，与其他同一个时隙内的信道扩频序列一起发出(步骤610)，则该E-HICH信道中数据传输的过程全部结束。

步骤608中的时隙结构与第一次扩频码序列不同，是由RNC分配的空口资源，进行复数扩频。将不同UE的40个复数符号序列对应叠加，长度依然是40个的复数符号按照从1到40的顺序，放在midamble(训练序列)的两边，并且与midamble码各间隔2个符号的位置，用于放SS信息，经过SF＝16的扩频后，该SS位置就是32chip的剩余空间。

上述仅为本发明的可行实施例，并非用于局限本发明的专利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变化，均同理皆包含于本发明的范围内。

Claims

1.一种TD-SCDMA***E-HICH信道传递HARQ应答信息的方法，采用80比特的第一次扩频码，扩频因子为16，剩余的8比特用于标识用户同步是否调整或者标识功率控制是否调整，或者剩余的4个符号作为剩余空间分别置于训练序列域两侧，训练序列域与数据之间，其特征在于，该方法包括如下步骤：

通过***设定的序列集合确定第一次扩频码序列；

根据发射功率控制TPC和/或同步偏移SS映射信息，对所述QPSK复数序列进行相位旋转；

将第二次扩频、加扰处理后得到的数据发送出去。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述序列集合包括：20×20的哈达码矩阵和4×4的准正交码序列。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述序列集合包括：20×20的哈达码矩阵和4×4的哈达码矩阵。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定第一次扩频码序列的步骤进一步包括通过以下公式确定第一次扩频码的序列号的步骤，

t₀表示一UE占用的E-DCH最小时隙号，t₀＝[0，…，4]；

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述执行第一次扩频的步骤是通过执行以下公式对应的计算实现的：

s_{1, k} = a_{h} &CirclePlus; C_{1, i, k},

s_{2, v} = s_{1, k} &CirclePlus; C_{2, j, m},

j＝r mod4

其中k＝[0，1，…，19]；v＝[0，1，…，79]；

a_h为所述HARQ应答信息，C_1，i，k是20×20的哈达码矩阵、C_2，j，m是4×4的准正交码序列，m的取值为0、1、2、3。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述执行第一次扩频的步骤进一步包括：将所述20×20的哈达码矩阵以及4×4的哈达码矩阵作卡氏乘积得到C₃，根据以下公式

i，q＝0，1，2，Λ，79，执行HARQ应答信息与第一次扩频码序列相乘的步骤；其中，a_h为所述HARQ应答信息，C_3，i，q为第一次扩频码序列，属于C₃。

7.如权利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于，所述进行相位旋转的步骤包括：如果TPC和SS有3个比特，则依照以下规则进行相位旋转：

TPC＝1，SS＝00，则QPSK复数序列的相位旋转0；

TPC＝1，SS＝01，则QPSK复数序列的相位旋转π/6；

TPC＝1，SS＝10，则QPSK复数序列的相位旋转π/6；

TPC＝1，SS＝11，则QPSK复数序列的相位旋转2π/6；

TPC＝0，SS＝00，则QPSK复数序列的相位旋转3π/6；

TPC＝0，SS＝01，则QPSK复数序列的相位旋转4π/6；

TPC＝0，SS＝10，则QPSK复数序列的相位旋转4π/6；

TPC＝0，SS＝11，则QPSK复数序列的相位旋转5π/6。

8.如权利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于，所述进行相位旋转的步骤包括：如果TPC和SS有3个比特，其中SS的一个比特映射在剩余空间中，则依照以下规则进行相位旋转：

TPC＝1，SS2＝0，则QPSK复数序列的相位旋转0；

TPC＝1，SS2＝1，则QPSK复数序列的相位旋转π/4；

TPC＝0，SS2＝0，则QPSK复数序列的相位旋转2π/4；

TPC＝0，SS2＝1，则QPSK复数序列的相位旋转3π/4。

9.如权利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于，所述进行相位旋转的步骤包括：如果TPC和SS有3个比特，其中SS的一个比特SS1映射在所述剩余空间中，另外一个比特SS2映射在QPSK复数序列中，则依照以下规则进行相位旋转：

TPC＝1，则QPSK复数序列的相位旋转0或者π/4；

TPC＝0，则QPSK复数序列的相位旋转π/2或者3π/4；

SS2＝1，则QPSK复数序列按照正序或者逆序排列；

SS2＝0，则QPSK复数序列按照逆序或者正序排列。

10.如权利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于，所述进行相位旋转的步骤包括：如果TPC和SS有3个比特，其中SS的两个比特映射在所述剩余空间中，则依照以下规则进行相位旋转：

TPC＝1，则QPSK复数序列的相位旋转0或者π/4；

TPC＝0，则QPSK复数序列的相位旋转π/2或者3π/4。

11.如权利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于，所述进行相位旋转的步骤包括：如果只有TPC 1个比特，SS没有比特，依照以下规则进行相位旋转：

TPC＝1，则QPSK复数序列的相位旋转0或者π/4；

TPC＝0，则QPSK复数序列的相位旋转π/2或者3π/4。

12.如权利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于，如果只有TPC 1个比特，SS没有比特，在所述QPSK调制步骤之后，不做相位旋转，且还包括，将TPC映射到剩余空间的步骤。

13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述相位旋转的步骤之后或者之前还包括，根据TPC、SS映射信息，对所述相位旋转后的序列进行逆序排列。

14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二次扩频、加扰的步骤之后，还包括，将SS1映射到剩余空间中。