CN103427955A - 用于发送/接收上行链路信令信息的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
一种利用单一快速傅立叶变换(FFT)块来传送具有各种特性的上行链路信息项的方法和设备。该方法包括:当存在要传送的上行链路数据时,确定是否存在要传送的上行链路信令信息;当不存在上行链路信令信息时,对该上行链路数据和该上行链路数据的控制信息进行多路复用,并通过为该上行链路数据分配的第一频率资源来传送多路复用后的数据;当存在上行链路信令信息时,对该上行链路数据、该上行链路数据的控制信息、和该上行链路信令信息进行多路复用,并通过为该上行链路数据分配的第一频率资源来传送多路复用后的数据;和当没有要传送的上行链路数据而存在要传送的上行链路信令信息时,通过为该上行链路信令信息分配的第二频率资源来传送该上行链路信令信息。
Description
本申请是申请日为2007年01月03日、申请号为200780008033.9、发明名称为“用于在单载波频分多址***中传送/接收上行链路信令信息的方法和设备”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于在利用单载波的频分多址(FDMA)无线通信***中传送/接收上行链路信令信息和上行链路数据的方法和设备。
背景技术
已积极研究正交频分多路复用(OFDM)方案或与OFDM方案类似的单载波频分多址(SC-FDMA)方案作为可用于移动通信***中通过无线信道的高速数据传送的方案。
利用多个载波传送数据的OFDM方案是特定类型的多载波调制(MCM)方案,其中将串行码元序列变换为并行码元序列,并且在传送并行码元序列之前,用多个互相正交的副载波(或副载波信道)来调制并行码元序列。
图1示出了典型OFDM***的发射机。OFDM发射机包括信道编码器101、调制器102、串并(S/P)变换器103、快速逆傅立叶变换(IFFT)块或数字傅立叶变换(DFT)块104、并串(P/S)变换器105、和循环前缀(CP)***器106。
信道编码器101接收信息比特序列并对其进行信道编码。一般来说,卷积编码器、turbo编码器、或低密度奇偶校验(LDPC)编码器被用作信道编码器101。调制器102根据例如正交相移键控(QPSK)方案、8PSK方案、16相正交调幅(16QAM)方案、64QAM方案、256QAM方案等的调制方案对信道编码后的比特序列进行调制。其间,尽管图1中未示出,但是显然的是,可在信道编码器101和调制器102之间***用于执行重复和穿孔的速率匹配块。
S/P变换器103从调制器102接收输出数据并将所接收的数据变换为并行数据。IFFT块104接收从S/P变换器103输出的并行数据并对该并行数据执行IFFT操作。P/S变换器105将从IFFT块104输出的数据变换为串行数据。CP***器106将CP***到从P/S变换器105输出的串行数据中,由此生成要传送的OFDM码元。
IFFT块104将频域的输入数据变换为时域的输出数据。在典型OFDM***中,因为在频域中处理输入数据,所以当数据已被变换到时域中时,数据的峰均功率比(PAPR)可增加。
PAPR是上行链路传送中要考虑的最重要因素之一。当PAPR增加时,小区覆盖减小,从而终端需要的信号功率增加。所以,必须首先降低PAPR,并由此可能使用作为根据典型OFDM方案修改的方案的SC-FDMA方案用于基于OFDM的上行链路传送。也就是说,可能通过使能时域中的处理而不在频域中执行数据的处理(信道编码、调制等),来有效降低PAPR。
图2示出了采用作为典型上行链路传送方案的SC-FDMA方案的***中的发射机。SC-FDMA发射机包括信道编码器201、调制器202、串并(S/P)变换器203、快速傅立叶变换(FFT)块204、副载波映射器205、IFFT块206、并串(P/S)变换器207、和CP***器208。
信道编码器201接收信息比特序列并对其进行信道编码。调制器202根据例如QPSK方案、8PSK方案、16QAM方案、64QAM方案、256QAM方案等的调制方案对信道编码器201的输出进行调制。可在信道编码器201和调制器202之间省略速率匹配块。
S/P变换器203接收从调制器202输出的数据并将所接收的数据变换为并行数据。FFT块204对从S/P变换器203输出的数据执行FFT操作,由此将该数据变换为频域的数据。副载波映射器205将FFT块204的输出数据映射到IFFT块206的输入。IFFT块206对从副载波映射器205输出的数据执行IFFT操作。P/S变换器207将IFFT块206的输出数据变换为并行数据。CP***器208将CP***到从P/S变换器207输出的并行数据中,由此生成要传送的OFDM码元。
图3更详细地示出了用于图2所示的资源映射的结构。其后,将参考图3来描述副载波映射器205的操作。已经受了信道编码和调制的数据码元301被输入到FFT块302。FFT块302的输出被输入到IFFT块304。副载波映射器303将FFT块302的输出数据映射到IFFT块304的输入数据。
副载波映射器303将FFT块302变换的频域数据的信息码元映射到IFFT块304的对应输入点或输入抽头,使得该信息码元可由合适的副载波承载。
在映射过程期间,当将FFT块302的输出码元顺序映射到IFFT块304的相邻输入点时,通过在频域中连续的副载波来传送这些输出码元。该映射方案被称为局部频分多址(LFDMA)方案。
此外,当将FFT块302的输出码元映射到IFFT块304的其间具有预定间隔的输入点时,通过在频域中的其间具有相等间隔的副载波来传送这些输出码元。该映射方案被称为交织频分多址(IFDMA)方案或分布频分多址(DFDMA)方案。
尽管图2和3示出了一种用于在频域中实现SC-FDMA技术的方法,但是也可能使用各种其它方法,例如在时域中实现该技术的方法。
图4的图表(a)和(b)是用于在频域中的DFDMA和LFDMA所利用的副载波的位置之间进行比较的视图。在图表(a)中,利用DFDMA方案的终端的传送码元在整个频域(即,该***频带)上按照相等间隔分布。在图表(b)中,利用LFDMA方案的终端的传送码元连续位于频域的某一部分。
根据LFDMA方案,因为使用整个频带的连续部分,所以可能通过在其中发生频带的严重信道改变的频率选择性信道环境中选择具有好信道增益的部分频带,来获得频率调度增益。相反,根据DFDMA方案,可能通过利用在宽频带上分布的大量副载波,来获得频率分集增益,因为传送码元具有各种信道增益。
为了如上所述维持单载波的特性,应将同时传送的信息码元映射到IFFT块,使得它们在通过单一FFT块(或DFT块)之后可总是满足LFDMA或DFDMA。
在实际通信***中,可传送各种信息码元。例如,在基于通用移动电信***(UMTS)的利用SC-FDMA的长期演进(LTE)***的上行链路中,可传送上行链路数据、用于规定上行链路数据的传输方案的控制信息(其包括上行链路数据的传输格式(TF)信息和/或混合自动重发请求(HARQ)信息)、用于下行链路数据的HARQ操作的确收/未确收(ACK/NACK)、指明所报告的用于基站调度的信道状态的信道质量指示(CQI)等。这些枚举的信息项分别具有不同传送特性。
可在以下情况下传送上行链路数据,其中终端在该终端的传送缓冲器中具有数据,并已从基站接收到用于上行链路传送的许可。仅当传送上行链路数据时,才传送用于规定上行链路数据的传输方案的控制信息。有时,可以在不传送控制信息的情况下传送上行链路数据。相反,响应于下行链路数据传送的ACK/NACK与上行链路数据的传送没有关系。即,可同时传送上行链路数据和ACK/NACK,或可仅传送上行链路数据和ACK/NACK之一。此外,在给定时间传送的CQI也与上行链路数据的传送没有关系。即,可同时传送上行链路数据和CQI,或可仅传送上行链路数据和CQI中之一。
如上所述,在SC-FDMA***中传送各种类型的上行链路信息。在作为单一副载波的特性的单一FFT块的使用限制下,必须有效控制信息传送,以便传送如上所述各种类型信息。也就是说,当仅传送上行链路数据时,当仅传送ACK/NACK或CQI时,以及当传送上行链路数据和上行链路信令信息(ACK/NACK或CQI)两者时,必须安排特定传送规则。
发明内容
技术方案
因此,已作出了本发明以解决现有技术中存在的上述问题,并且本发明提供了一种用于利用单一FFT块传送具有各种特性的上行链路信息项的方法和设备。
本发明还提供了一种用于根据上行链路数据的存在或不存在来传送例如ACK/NACK或CQI的上行链路信令信息的方法和设备。
本发明还提供了一种用于指明在上行链路数据的传送中例如ACK/NACK或CQI的上行链路信令信息是否使用分配给上行链路数据的资源的方法和设备。
为了实现该目的,提供了一种用于在SC-FDMA无线通信***中传送多种类型上行链路信息的方法,该方法包括步骤:当存在要传送的上行链路数据时,确定是否存在要传送的上行链路信令信息;当不存在上行链路信令信息时,对该上行链路数据和该上行链路数据的控制信息进行多路复用,并通过为该上行链路数据分配的第一频率资源来传送多路复用后的数据;当存在上行链路信令信息时,对该上行链路数据、该上行链路数据的控制信息、和该上行链路信令信息进行多路复用,并通过为该上行链路数据分配的第一频率资源来传送多路复用后的数据;和当没有要传送的上行链路数据而存在要传送的上行链路信令信息时,通过为该上行链路信令信息分配的第二频率资源来传送该上行链路信令信息。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于在SC-FDMA无线通信***中传送多种类型上行链路信息的设备,该设备包括:多路复用器,用于当存在要传送的上行链路数据而不存在要传送的上行链路信令信息时,对该上行链路数据和该上行链路数据的控制信息进行多路复用,并且当存在要传送的上行链路数据和要传送的上行链路信令信息两者时,对该上行链路数据、该上行链路数据的控制信息、和该上行链路信令信息进行多路复用;数据资源映射器,用于通过为该上行链路数据分配的第一频率资源来传送该多路复用器所多路复用的信息;和上行链路信令资源映射器,用于当没有要传送的上行链路数据时,通过为该上行链路信令信息分配的第二频率资源来传送该上行链路信令信息。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于在SC-FDMA无线通信***中接收多种类型上行链路信息的方法,该方法包括步骤:确定是否已通过为上行链路数据分配的第一频率资源接收到该上行链路数据;当已接收到该上行链路数据时,确定通过该第一频率资源接收的信息是否包括上行链路信令信息;当所述通过该第一频率资源接收的信息不包括上行链路信令信息时,将所述通过该第一频率资源接收的信息解多路复用为该上行链路数据和该上行链路数据的控制信息;当所述通过该第一频率资源接收的信息包括上行链路信令信息时,将所述通过该第一频率资源接收的信息解多路复用为该上行链路数据、该上行链路数据的控制信息、和该上行链路信令信息;和当还没有接收到该上行链路数据时,通过为该上行链路信令信息分配的第二频率资源来接收该上行链路信令信息。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于在SC-FDMA无线通信***中接收多种类型上行链路信息的设备,该设备包括:确定单元,用于当已通过为上行链路数据分配的第一频率资源接收到信息时,确定该信息是否包括上行链路信令信息;解多路复用单元,用于当所述通过该第一频率资源接收的信息不包括上行链路信令信息时,将所述通过该第一频率资源接收的信息解多路复用为该上行链路数据和该上行链路数据的控制信息,而当所述通过该第一频率资源接收的信息包括上行链路信令信息时,将所述通过该第一频率资源接收的信息解多路复用为该上行链路数据、该上行链路数据的控制信息、和该上行链路信令信息;和接收机单元,用于当没有通过该第一频率资源接收到信息时,通过为该上行链路信令信息分配的第二频率资源来接收该上行链路信令信息。
有利效果
本发明呈现了一种用于上行链路数据和上行链路信令信息的多路复用和资源映射的方案,以便满足SC-FDMA无线通信***中的上行链路数据和上行链路信令信息的传送的单一副载波特性。本发明可消除干扰单一副载波传送的因素并防止PAPR增加,这些情况可以当彼此不相关地传送根据调度器的确定发生的上行链路数据、根据下行链路数据的传送发生的ACK/NACK、以及例如指明信道状态的CQI的上行链路信令信息时发生。
附图说明
根据结合附图进行的以下详细描述,本发明的以上和其它目的、特征和优点将更明显,其中:
图1是图示了典型OFDM***的发射机的结构的框图;
图2是图示了采用作为典型上行链路传送方案的SC-FDMA方案的***中的发射机的结构的框图;
图3是更详细地图示了用于图2所示资源映射的结构的框图;
图4是用于在频域中的DFDMA和LFDMA所利用的副载波的位置之间进行比较的视图;
图5图示了根据本发明的LTE***的上行链路传送帧及其子帧的结构;
图6图示了根据本发明的时域和频域上的图5的子帧502;
图7图示了根据本发明的分配给上行链路数据和ACK/NACK的资源;
图8图示了根据本发明第一实施例的频率-时间资源的使用;
图9是根据本发明第一实施例的发射机的操作的流程图;
图10是图示了根据本发明第一实施例的发射机的结构的框图;
图11是根据本发明第一实施例的接收机的操作的流程图;
图12是图示了根据本发明第一实施例的接收机的结构的框图;
图13是根据本发明第二实施例的发射机的操作的流程图;
图14是图示了根据本发明第二实施例的发射机的结构的框图;
图15是根据本发明第二实施例的接收机的操作的流程图;
图16是图示了根据本发明第二实施例的接收机的结构的框图;
图17图示了其中同时多路复用ACK/NACK和CQI的根据本发明第三实施例的子帧;
图18图示了根据本发明第三实施例的频率-时间资源的使用;
图19图示了根据本发明第三实施例的CQI信息的结构;
图20是根据本发明第三实施例的发射机的操作的流程图;和
图21是根据本发明第三实施例的接收机的操作的流程图。
具体实施方式
其后,将参考附图来描述本发明的优选实施例。在以下描述中,当这里合并的已知功能和配置的详细描述可使得本发明的主题有点不清楚时,将省略该详细描述。此外,在本发明的以下描述中,提供各种特定限定仅帮助对发明的一般理解,并且对于本领域技术人员来说显然的是,可在没有这样的限定的情况下实现本发明。
本发明对不同类型上行链路信息进行多路复用,以使得能够传送上行链路信息,这可满足使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案的无线通信***中的单载波(SC)特性。以下描述讨论在SC-FDMA无线通信***中的用于上行链路数据、控制信息、确收/未确收(ACK/NACK)、信道质量指示(CQI)等的上行链路传送的多路复用。如这里使用的,除了上行链路数据及其控制信息之外的其它信息(即,包括ACK/NACK和CQI的信息)被称为上行链路信令信息。
讨论正由第3代伙伴项目(3GPP)进行标准化的长期演进(LTE)***,以便描述本发明。LTE***采用SC-FDMA方案用于上行链路传送。图5示出了根据本发明的上行链路传送帧及其子帧。
在图5中,附图标记501表示无线电帧,其是上行链路传送单位,并被定义为具有10ms的长度。一个无线电帧501包括20个子帧502,每一子帧502具有0.5ms长度。此外,每一子帧502包括六个长块(LB)503、505、506、507、508和510、两个短块(SB)504和509、以及逐个位于这些块之前的CP511和512。LB503到510承载用作相干调制的参考的除了导频之外的信息,而SB504和509用于承载导频。
图6示出了根据本发明的时域和频域上的图5的子帧502。水平轴指明频域601,而垂直轴指明时域602。频域601的范围对应于整个频带604,而时域602的范围对应于一个子帧603。如注释的,SB605和607承载导频,而LB607和608承载除了导频之外的其它信息。
如上所述,利用上行链路资源传送由基站根据资源分配传送的上行链路数据、与该上行链路数据相关的控制信息、用于指明下行链路数据的接收成功或失败的ACK/NACK、用于指明信道状态的CQI等。
根据基站的调度来进行传送上行链路数据的确定,并还根据基站的分配来进行要使用的资源的确定。还根据基站分配的资源来传送连同上行链路数据一起传送的控制信息。相反,由于基于下行链路数据生成ACK/NACK,所以响应于定义下行链路数据的控制信道或下行链路数据信道,利用根据是否传送下行链路数据而自动分配的上行链路资源,来传送ACK/NACK。此外,由于通常周期性传送CQI,所以使用通过更高信令的设置(setup)预先确定的资源,来传送CQI。
因为信息项使用如上所述各种资源分配方法,所以当一起传送各种类型信息时,同时使用所述各种资源分配方法。为了满足单一副载波的特性,在一个子帧期间使用的资源必须维持LFDMA或DFDMA的特性。例如,当同时传送上行链路数据和ACK/NACK时,即在一个传送时间间隔(TTI)期间,上行链路数据使用基站分配的资源,而ACK/NACK使用另一方法所确定的资源,例如根据下行链路数据的控制信道确定的资源。所以,这两种资源的使用可导致与单一副载波的特性相矛盾,由此增加PAPR。所以,本发明提供了一种方法,通过该方法,同时传送的信息项可总是维持单一副载波的特性。
特别是,其后将描述上行链路数据和ACK/NACK的一起传送。上行链路数据的传送可伴随上行链路数据的控制信息的传送。此外,下面的讨论也可应用到其它上行链路信令信息,例如代替ACK/NACK的CQI。
为了当仅传送ACK/NACK和上行链路数据之一或当同时传送ACK/NACK和上行链路数据两者时、总是维持单一副载波的特性,本发明提供了以下方法。即,当仅传送ACK/NACK和上行链路数据之一时,使用分配给对应信息的资源。特别是,当仅传送上行链路数据时,利用基站分配的资源来传送上行链路数据。当仅传送ACK/NACK时,利用所确定的用于ACK/NACK传送的资源,来传送ACK/NACK。然而,当同时传送ACK/NACK和上行链路数据两者时,仅利用为上行链路数据分配的资源来传送ACK/NACK和上行链路数据,而忽略所确定的用于ACK/NACK传送的资源。换言之,利用为上行链路数据分配的资源来同时传送ACK/NACK和上行链路数据。
图7示出了根据本发明的分配给上行链路数据和ACK/NACK的资源。附图标记701表示频域,而附图标记702表示时域。此外,在一个时间间隔中,分配给数据的副载波对应于第一资源703,而分配给ACK/NACK的副载波对应于第二资源704。上述分配给上行链路数据和ACK/NACK的资源703和704在频域上分离。尽管图7示出了分配给上行链路数据和ACK/NACK的资源703和704之间的逻辑分离,但是不仅当使用LFDMA时而且当使用DFDMA时,将资源703和704分离为两个副载波集。
当已将整个频率资源划分为两个副载波集时,当仅存在上行链路数据时,利用第一资源703传送上行链路数据,而当仅存在ACK/NACK时,利用第二资源704传送ACK/NACK。相反,当存在上行链路数据和ACK/NACK两者时,仅利用第一资源703而不利用第二资源704来对上行链路数据和ACK/NACK两者进行多路复用和传送。
即,ACK/NACK的传送位置根据是否存在上行链路数据而改变。在传送上行链路数据时,根据是否存在ACK/NACK,信息数量不同,并且上行链路数据的传输格式因此不同。所以,应在基站和终端之间预先约定要传输的信息的类型和数量。
当终端仅传送上行链路数据而基站误认为终端已传送了上行链路数据和ACK/NACK两者时,不可能期待正常通信,因为根据不同编码/解码方案来执行编码和解码。例如,当终端已成功接收到用于上行链路数据的调度信息但是未能接收到下行链路数据、并在不发送ACK/NACK的情况下确定不存在下行链路数据时,可发生这样的通信错误。所以,基站必须正确理解终端所传送的信息的类型和数量。例如,基站通过分析终端所传送的信息或根据基站是否已向终端传送了下行链路数据,来确定从终端接收的信息的类型。对于另一示例,终端可向基站明确报告上行链路信息的类型。
第一实施例
根据本发明的第一实施例,终端可向基站通知是否将传送上行链路信令信息(特别是,ACK/NACK)。其后,将参考图8来描述根据本发明第一实施例的频率-时间资源的使用。
在图8中,附图标记801表示在LTE***的上行链路中使用的一个子帧,而附图标记808表示为了传送数据而分配的频带。在频带808中,附图标记802表示向传送上行链路数据而非ACK/NACK的第一终端分配的第一副载波集,而附图标记803表示向传送上行链路数据连同ACK/NACK的第二终端分配的第二副载波集。
在第一副载波集802中,通过所分配的时间资源来传送用于信道估计的导频804和806。导频804和806具有基站和终端已知的导频图案的序列,其代表包括全1序列(其所有比特具有值1)。即,用于没有ACK/NACK的副载波集802的导频804和806被设置为具有例如全1序列的代表性序列。相反,用于承载ACK/NACK的副载波集803的导频805和807被设置为具有与导频804和806的序列不同的序列。即,副载波集803使用除了全1序列之外的导频。例如,其使用具有其中交替重复1和-1的序列的导频。这时,通过将两个不同序列之间的最小距离设置为最大,可能使得基站区分这两个序列时出现错误的概率最小化。
简单地说,终端通过具有不同导频图案的序列的导频来向基站通知是否和上行链路数据一起同时传送ACK/NACK。
图9示出了根据本发明第一实施例的发射机(终端)的操作,而图10示出了发射机(终端)。参考图9,当终端的操作已开始时,终端在步骤902中确定是否存在要传送的数据。当存在终端要传送的数据时,通过基站的调度等来命令该终端。当步骤902的确定推断出存在要传送的数据并且基站已分配了用于传送数据的资源时,终端确定是否存在要传送的ACK/NACK(步骤903)。当存在要传送的ACK/NACK时,通过用于下行链路数据的HARQ操作并基于是否已接收到下行链路数据,来确定该信息。
当在步骤903中已确定存在要传送的ACK/NACK时,终端在步骤905中设置具有预定序列的导频图案#2作为该数据的导频信号,并对数据、ACK/NACK、和该数据的控制信息进行多路复用。然后,在步骤908中,终端将多路复用后的信息映射到如上所述基站所分配的数据资源,并然后传送映射后的信息。这时,也通过作为数据资源的预定时间资源的短块,来传送导频图案#2的导频信号。
相反,当已在步骤903中确定不存在要传送的ACK/NACK时,终端在步骤906中设置具有预定序列的导频图案#1作为该数据的导频信号,并对数据和该数据的控制信息进行多路复用。然后,在步骤909中,终端将多路复用后的信息映射到如上所述基站所分配的数据资源,并然后传送映射后的信息。这时,也通过作为数据资源的预定时间资源的短块来传送导频图案#1的导频信号。当终端没有明确地向基站通知是否该终端将传送ACK/NACK时,可省略步骤905和906。
其间,当步骤902的确定推断出没有要传送的上行链路数据时,终端在步骤904中确定是否存在要传送的ACK/NACK。当存在要传送的ACK/NACK时,终端在步骤907中利用为ACK/NACK分配的资源(即,利用与下行链路数据的资源对应的ACK/NACK资源)来传送ACK/NACK。相反,当没有要传送的ACK/NACK时,处理终止。
参考图10中示出的发射机,用于下行链路数据的ACK/NACK1001经受信道编码器1006的例如重复编码的编码,并然后被输入到解多路复用器(DEMUX)1016。来自DEMUX1016的输出路径取决于指明是否存在上行链路数据1002的信号104。特别是,当存在上行链路数据1002时,DEMUX1016连接到输出路径1009。否则,DEMUX1016连接到输出路径1008。
上行链路数据1002由信道编码器1013编码并然后被输入到多路复用器1015,而指明上行链路数据1002的传输格式的控制信息1003由信道编码器1014编码并然后被输入到多路复用器1015。此外,编码后的ACK/NACK可通过输出路径1009被输入到多路复用器1015。通过开关1012向多路复用器1015输入用于为上行链路数据1002分配的资源(数据资源)的导频信号1011和1012之一。开关1012的选择取决于指明是否存在ACK/NACK的信号105。特别是,当没有向数据资源传送ACK/NACK时,开关1012选择导频图案#1的导频信号1011,而当向数据资源传送ACK/NACK时,开关1012选择导频图案#2的导频信号1012。
多路复用器1015所多路复用的信息由数据资源映射器1021映射到数据资源,并然后被传送。数据资源映射器1021包括以上参考图2所述的FFT(或DFT)块、副载波映射器、和IFFT块。即,当存在上行链路数据1002和ACK/NACK1001两者时,在FFT操作之前,对上行链路数据1002和ACK/NACK1001进行多路复用。相反,当不存在上行链路数据时,通过输出路径1008输出的编码后的ACK/NACK由ACK/NACK资源映射器1020映射到为ACK/NACK指定的资源(ACK/NACK资源),并然后被传送。
图11示出了根据本发明第一实施例的接收机(基站)的操作,而图12示出了接收机(基站)。参考图11,当基站的操作已开始时,基站在步骤1102中确定其是否将从终端接收数据。基于基站是否已向终端分配了用于上行链路的数据资源,来确定基站是否将从终端接收数据。当步骤1102的确定推断出存在要接收的数据时,基站在步骤1103中通过为数据分配的资源(即通过数据资源)来接收信息,并在步骤1105中确定该数据资源中包括的导频信号的图案。
在步骤1105中,基站通过利用相关器等使该导频信号与已知的导频图案#1和导频#2相关,来确定导频信号的导频图案。当导频信号具有导频图案#1时,基站确定数据资源不包括ACK/NACK,并通过对所接收的信息进行解多路复用和解码来获取上行链路数据和控制信息。相反,当导频信号具有导频图案#2时,基站确定数据资源包括ACK/NACK,并通过对所接收的信息进行解多路复用和解码来获取上行链路数据、控制信息、和ACK/NACK。当终端没有向基站明确通知是否传送ACK/NACK时,基站可根据下行链路调度器是否已先前分配了用于下行链路数据的资源,代替在步骤1105中使用导频信号的导频图案,来确定其是否将接收ACK/NACK。
当步骤1102中的确定推断出没有要接收的数据时,基站在步骤1104中基于下行链路调度器是否已先前分配了用于下行链路数据的资源,确定是否存在要接收的ACK/NACK。当存在要接收的ACK/NACK时,基站在步骤1106中通过为ACK/NACK分配的资源(ACK/NACK资源)来接收信息,并在步骤1109中通过解码所接收的信息来获取ACK/NACK。当步骤1104中的确定推断出没有要接收的ACK/NACK时,处理终止。
参考图12,基站通过接收机块1201接收无线电信号。然后,解多路复用器(DEMUX)1202对无线电信号进行解多路复用,并然后提取用于特定终端的信号。这时,DEMUX1202通过利用调度器1215的控制信号而工作。即,当调度器1215已向终端分配了数据资源时,DEMUX1202仅输出所提取的信号中的数据资源信息1204。相反,当接收到没有数据的ACK/NACK时,DEMUX1202仅输出所提取的信号中的ACK/NACK资源信息1212。信道解码器1213对ACK/NACK资源信息1212进行解码并输出解码后的ACK/NACK。
将数据资源信息1204提供到导频确定块1203和解多路复用器(DEMUX)1205。导频确定块1203确定在数据资源信息1204中包括的导频信号的导频图案,并基于导频图案确定是否存在ACK/NACK。基于确定结果,将指明是否存在ACK/NACK的控制信号1216输入到DEMUX1205。当控制信号1216指明存在ACK/NACK时,DEMUX1205将解多路复用后的信息1204再次解多路复用为编码后的上行链路数据1222、编码后的控制信息1221、和编码后的ACK/NACK1223。DEMUX1205的输出1221、1222和1223由信道解码器1206、1207和1208解码,并然后作为上行链路数据1210、控制信息1209、和ACK/NACK1211输出。
相反,当控制信号1216指明不存在ACK/NACK时,DEMUX1205将解多路复用后的信息1204再次解多路复用为编码后的上行链路数据1222和编码后的控制信息1221。DEMUX1205的输出1221和1222由信道解码器1206和1207解码,并然后作为上行链路数据1210和控制信息1209输出。这时,用于ACK/NACK1211的信道解码器1208不工作。
第二实施例
根据本发明第二实施例,在控制信息中排列一比特或多比特的ACK/NACK字段。当和上行链路数据一起传送ACK/NACK时,ACK/NACK由该控制信息中预定义的ACK/NACK字段承载。所以,在资源映射之前仅对编码后的数据和编码后的控制信息进行多路复用。当存在ACK/NACK时,根据下行链路数据的接收成功或失败,而将ACK/NACK字段设置为具有指明ACK或NACK的值。否则,将ACK/NACK字段设置为具有指明NACK的值。
图13示出了根据本发明第二实施例的发射机(终端)的操作,而图14示出了发射机(终端)。参考图13,当终端的操作已开始时,终端在步骤1302中确定是否存在要传送的数据。当存在终端要传送的数据时,通过基站的调度等来命令终端。当步骤1302的确定推断出存在要传送的数据并且基站已分配了用于数据传送的资源时,终端在步骤1303中确定是否存在要传送的ACK/NACK。是否存在要传送的ACK/NACK的确定是通过下行链路数据的HARQ操作执行的,并基于是否已接收到下行链路数据。
当在步骤1303中已确定存在要传送的ACK/NACK时,终端在步骤1305中在控制信息的ACK/NACK字段中设置ACK/NACK,并对数据和控制信息进行多路复用。然后,在步骤1308中,终端将多路复用后的信息映射到数据资源,并然后传送映射后的信息。相反,当在步骤1303中已确定不存在要传送的ACK/NACK时,终端在步骤1307中在控制信息的ACK/NACK字段中设置NACK,并对数据和控制信息进行多路复用。然后,在步骤1308中,终端将多路复用后的信息映射到数据资源,并然后传送映射后的信息。
其间,当步骤1302中的确定推断出没有要传送的上行链路数据时,终端在步骤1304中确定是否存在要传送的ACK/NACK。当存在要传送的ACK/NACK时,终端在步骤1309中利用为ACK/NACK分配的资源(即,利用ACK/NACK资源)来传送ACK/NACK。相反,当没有要传送的ACK/NACK时,处理终止。
参考图14中示出的发射机,上行链路数据1401由信道编码器1408编码,并然后输入到多路复用器(MUX)1411。相反,根据指明是否存在上行链路数据1401的控制信号1420,通过解多路复用器(DEMUX)1415向输出路径1417或输出路径1416传递指明下行链路数据的接收成功或失败的ACK/NACK1402。当没有传送上行链路数据1401时,传递到输出路径1416的ACK/NACK1402经受信道编码器1406的例如重复编码的编码,并然后由ACK/NACK资源映射器1410利用ACK/NACK资源来传送。
当没有传送上行链路数据1410时,传递到输出路径1417的ACK/NACK1402被输入到开关1405。开关1405在预定NACK1404和ACK/NACK1402之间选择。特别是,当在输出路径1417中存在ACK/NACK1402时,开关1405选择ACK/NACK1402,而当在输出路径1417中不存在ACK/NACK1402时,开关1405选择NACK1404。
MUX1409对开关1405的输出与控制信息1403进行多路复用,而多路复用后的信息由信道编码器1407编码并然后被输入到多路复用器(MUX)1411。MUX1411对信道编码器1408所编码的数据和信道编码器1407所编码的控制信息进行多路复用,并然后由数据资源映射器1412利用数据资源来传送多路复用后的信息。
在如上所述发射机中,当存在上行链路数据时,ACK/NACK和控制信息一起被编码和传送。这时,包括ACK/NACK的控制信息比不包括ACK/NACK的控制信息使用更好的解码性能。这时因为控制信息的误差需求通常比ACK/NACK的误差需求低。在图14所示结构中,控制信息和ACK/NACK由一个信道编码器1407同时编码,并且信道编码器1407根据ACK/NACK的较低误差需求而工作。
当包括ACK/NACK的控制信息的信道编码方案具有不等误差保护的特性时,输入到信道编码器1407的信息位根据它们的位置具有不同的误差概率。所以,通过将ACK/NACK字段定位在控制信息中能够使得误差概率最小化的位置处,可能满足ACK/NACK的误差需求和控制信息的误差需求两者。例如,3GPP TS25.212v6.6.0的4.7.1.2部分描述了可使得最高有效位(MSB)具有最低误差概率的具有不等误差保护特征的信道编码方案。所以,当使用所描述的信道编码方案时,可能通过将ACK/NACK设置为控制信息中的MSB并使用正确的传送功率,来降低ACK/NACK的误差概率并正确维持控制信息的误差概率。
图15示出了根据本发明第二实施例的接收机(基站)的操作,而图16示出了接收机(基站)。参考图15,当基站的操作已开始时,基站在步骤1502中确定基站是否将从终端接收数据。关于基站是否将从终端接收数据的确定是基于基站是否已向终端分配了用于上行链路的数据资源的。当步骤1502的确定推断出存在要接收的数据时,基站在步骤1503中通过为数据分配的资源(即,通过数据资源)来接收信息,在步骤1504中解码该数据资源中包括的控制信息,并在步骤1505中通过读取该控制信息中包括的ACK/NACK字段来获得ACK/NACK。
相反,当步骤1502的确定推断出没有要接收的数据时,基站在步骤1506中确定是否存在要接收的ACK/NACK。当存在要接收的ACK/NACK时,基站在步骤1507中通过为ACK/NACK分配的资源(ACK/NACK资源)来接收信息,并在步骤1508中通过解码所接收的信息来获取ACK/NACK。当步骤1506中的确定推断出没有要接收的ACK/NACK时,处理终止。
参考图16,基站通过接收机块1601接收无线电信号。然后,解多路复用器(DEMUX)1602对无线电信号进行解多路复用,并然后提取用于特定终端的信号。这时,DEMUX1602通过利用基站调度器1603的控制信号而工作。即,当调度器1603已向终端分配了数据资源时,DEMUX1602仅输出所提取的信号中的数据资源信息1604。相反,当接收没有数据的ACK/NACK时,DEMUX1602仅输出所提取的信号中的ACK/NACK资源信息1605。信道解码器1613对ACK/NACK资源信息1605进行解码,并输出解码后的ACK/NACK1614。
解多路复用器1606将数据资源信息1604解多路复用为编码后的数据和编码后的控制信息。信道解码器1607通过对编码后的数据进行解码来获得上行链路数据1609。此外,信道解码器1608对编码后的控制信息进行解码,而解多路复用器1610对解码后的信息进行解多路复用,并单独输出纯控制信息1611和ACK/NACK1612。
第三实施例
其后,将针对作为要传送的上行链路数据的上行链路信令信息的ACK/NACK和CQI被同时多路复用、而在与上行链路信令信息分离的时间处传送上行链路数据的情况,来描述本发明的第三实施例。
图17示出了其中同时多路复用ACK/NACK和CQI的根据本发明第三实施例的子帧。一个子帧1708包括五个长块LB#1-LB#5、四个短块SB#1、SB#2、SB#3、SB#4、以及以及逐个位于这些块之前的CP511和512。与图5所示子帧相比,在图17所示子帧中,一个长块503由两个短块SB#1、SB#21700和1702替代。
例如,SB#11700承载ACK/NACK和CQI,而SB#21702承载为了解调ACK/NACK和CQI所使用的导频。此外,其他块1706承载上行链路数据、控制信息、和其他信息。用于解调上行链路数据的导频可通过SB#3或SB#4来传送。
图18示出了图17所示子帧中的SB#11800和SB#21802所承载的ACK/NACK和CQI在频域中的映射的示例。在图18中,水平轴指明频率资源1808的逻辑映射。如图所示,N个ACK/NACK信道(ACKCH)1804和K个CQI信道(CQICH)1806被分配给SB#11800的频率资源。根据IFDMA方案和LFDMA方案中的所应用的传送方案,ACK和CQI信道可在物理频域中使用包括图4的(a)所示的断续副载波和图4的(b)所示的连续副载波的副载波集。为了传送ACK/NACK和/或CQI,对应终端使用在对应子帧中(即,同时)分配的ACK/NACK信道和/或CQI信道,来对ACK/NACK和/或CQI进行多路复用。
所以,当终端同时传送ACK/NACK和CQI时,通过CQI信道传送的CQI信息可具有图19所示结构,以便使得能够通过单一副载波来传送ACK/NACK和CQI。
图19示出了根据本发明第三实施例的CQI信息的结构。附图标记1900表示CQI字段,而附图标记1902表示ACK/NACK字段。尽管ACK/NACK字段在图19中被表达为具有1比特的尺寸,但是ACK/NACK字段可根据表达ACK/NACK的方法和HARQ传送方案等,而具有多比特的尺寸。
图20示出了根据本发明第三实施例的发射机(终端)传送ACK/NACK和CQI的处理。当开始工作时,终端确定是否到了传送CQI的时间(步骤2002)。例如通过在周期性确定的特定子帧中的为CQI信道分配的特定短块来确定传送CQI的时间。当到了传送CQI的时间时,终端前进到步骤2003,其中终端确定是否存在要传送的ACK/NACK。
当步骤2003中的确定推断出必须同时传送CQI和ACK/NACK两者时,终端在步骤2010中在CQI信息中的ACK/NACK字段中设置ACK/NACK的值,并在CQI字段中设置CQI值。然后,终端前进到步骤2014,其中终端对CQI字段和ACK/NACK字段两者进行信道编码,并通过分配给CQI信道的频率-时间资源(其后,称为CQI资源)来执行单载波传送。
当步骤2003中的确定推断出没有要传送的ACK/NACK或者没到传送ACK/NACK的时间时,终端在步骤2012中在CQI信息中的ACK/NACK字段中设置NACK,并在CQI字段中设置CQI值。然后,终端前进到步骤2014,其中终端对包括CQI字段和ACK/NACK字段两者的CQI信息进行信道编码,并执行单载波传送。
其间,当步骤2002的确定推断出没到传送CQI的时间时,终端在步骤2004中确定是否存在要传送的ACK/NACK。当存在要传送的ACK/NACK并且到了传送ACK/NACK的时间时,终端在步骤2018中在要通过ACK/NACK信道传送的ACK/NACK信息中设置ACK/NACK的值。然后,在步骤2020中,终端对ACK/NACK信息进行编码,并然后通过分配给ACK信道的频率-时间资源(其后,称为ACK/NACK资源)来执行单载波传送。当步骤2004中的确定推断出没有要传送的ACK/NACK时,处理终止。
图21示出了根据本发明第三实施例的接收机(基站)的操作。
根据本发明的第三实施例,当仅传送CQI而没有ACK/NACK时,CQI信息中的ACK/NACK字段被设置为NACK。所以,接收机(基站)可通过用接收机已知的值来设置NACK值,而改善CQI解码的解码性能。当根据本发明的第二实施例解码控制信息时,也可应用该方法。
一旦开始工作,终端就在步骤2102中确定是否到了从终端接收CQI信息的时间。当到了从终端接收CQI信息的时间时,基站前进到步骤2103,其中基站通过CQI资源接收CQI信息。然后,在步骤2105中,基站确定是否存在要接收的ACK/NACK。然后,当存在要接收的ACK/NACK并且到了接收ACK/NACK的时间时,基站前进到步骤2107,其中基站对CQI信息中包括的CQI字段和ACK/NACK字段进行解码。然后,在步骤2109中,基站确定ACK/NACK和CQI。
相反,当没有要接收的ACK/NACK或者没到接收ACK/NACK的时间时,基站在步骤2112中在CQI信息中的ACK/NACK字段中设置NACK的字段值。然后,在步骤2114中,基站对CQI信息中包括的CQI字段进行解码,由此确定CQI。在步骤2112中,基站可在ACK/NACK字段中强制设置NACK的字段值。
其间,当步骤2102中的确定推断出没到接收CQI信息的时间时,基站在步骤2104中确定是否存在要接收的ACK/NACK。当存在要接收的ACK/NACK并且到了接收ACK/NACK的时间时,基站在步骤2120中通过为ACK/NACK信道分配的资源(即,通过ACK/NACK资源)来接收ACK/NACK信息。然后,在步骤2122中,基站对接收的ACK/NACK进行解码,由此获取ACK/NACK。当步骤2104中的确定推断出没有要接收的ACK/NACK时,处理终止。
尽管已参考本发明的某些优选实施例而示出和描述了本发明,但是本领域技术人员将理解,可在这里进行形式和细节的各种改变,而不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围。
Claims (18)
1.一种用于在单载波频分多址(SC-FDMA)无线通信***中发送上行链路信息的方法,所述方法包括步骤:
当存在要发送的上行链路数据时,确定是否存在要发送的指示是否已成功接收下行链路数据的ACK/NACK信息;
当不存在ACK/NACK信息时,对所述上行链路数据和所述上行链路数据的控制信息进行多路复用,并通过为所述上行链路数据分配的频率资源来发送包括所述上行链路数据和所述控制信息的多路复用后的数据;和
当存在ACK/NACK信息时,对所述上行链路数据、所述上行链路数据的控制信息、和所述ACK/NACK信息进行多路复用,并通过为所述上行链路数据分配的频率资源来传送包括所述上行链路数据、所述控制信息和所述ACK/NACK信息的多路复用后的数据,
其中,所述ACK/NACK信息位于与所述上行链路数据的导频紧邻的位置。
2.根据权利要求1的方法,其中,所述ACK/NACK信息位于与所述上行链路数据的导频的两侧紧邻的位置。
3.根据权利要求1的方法,其中,所述导频用于所述上行链路数据的解调。
4.一种用于在单载波频分多址(SC-FDMA)无线通信***中发送上行链路信息的设备,该设备包括:
多路复用器,用于当存在要发送的上行链路数据而不存在要发送的ACK/NACK信息时,对所述上行链路数据和所述上行链路数据的控制信息进行多路复用,并且当存在要发送的上行链路数据和要发送的ACK/NACK信息两者时,对所述上行链路数据、所述上行链路数据的控制信息、和所述ACK/NACK信息进行多路复用;和
数据资源映射器,用于通过为所述上行链路数据分配的频率资源来发送所述多路复用器所多路复用的信息,
其中,所述ACK/NACK信息指示是否已成功接收下行链路数据,并且所述ACK/NACK信息位于与所述上行链路数据的导频紧邻的位置,
其中,当存在ACK/NACK信息时,所述数据资源映射器通过为所述上行链路数据分配的频率资源来发送包括所述上行链路数据、所述控制信息和所述ACK/NACK信息的多路复用后的数据。
5.根据权利要求4的设备,其中,所述ACK/NACK信息位于与所述上行链路数据的导频的两侧紧邻的位置。
6.根据权利要求4的设备,其中,所述导频用于所述上行链路数据的解调。
7.一种用于在单载波频分多址(SC-FDMA)无线通信***中接收上行链路信息的方法,该方法包括步骤:
(1)确定是否已通过为上行链路数据分配的频率资源接收到所述上行链路数据;
(2)当已接收到所述上行链路数据时,确定通过所述频率资源接收的信息是否包括指示是否已成功接收下行链路数据的ACK/NACK信息;
(3)当所述通过所述频率资源接收的信息不包括ACK/NACK信息时,将所述通过所述频率资源接收的信息解多路复用为所述上行链路数据和所述上行链路数据的控制信息;和
(4)当所述通过所述频率资源接收的信息包括ACK/NACK信息时,将所述通过所述频率资源接收的信息解多路复用为所述上行链路数据、所述上行链路数据的控制信息和ACK/NACK信息,
其中,所述ACK/NACK信息位于与所述上行链路数据的导频紧邻的位置,
其中,当所述通过所述频率资源接收的信息包括所述上行链路数据、所述控制信息和所述ACK/NACK信息时,所述通过频率资源接收的信息是通过为所述上行链路数据分配的频率资源来发送的。
8.根据权利要求7的方法,其中,所述ACK/NACK信息位于与所述上行链路数据的导频的两侧紧邻的位置。
9.根据权利要求7的方法,其中,所述导频用于所述上行链路数据的解调。
10.一种用于在单载波频分多址(SC-FDMA)无线通信***中接收上行链路信息的设备,该设备包括:
确定单元,用于当已通过为上行链路数据分配的频率资源接收到信息时,确定所述信息是否包括ACK/NACK信息;
解多路复用单元,用于当所述通过所述频率资源接收的信息不包括ACK/NACK信息时,将所述通过所述频率资源接收的信息解多路复用为所述上行链路数据和所述上行链路数据的控制信息,而当所述通过所述频率资源接收的信息包括ACK/NACK信息时,将所述通过所述频率资源接收的信息解多路复用为所述上行链路数据、所述上行链路数据的控制信息、和ACK/NACK信息,
其中,所述ACK/NACK信息指示是否已成功接收下行链路数据,并且所述ACK/NACK信息位于与所述上行链路数据的导频紧邻的位置,
其中,当所述通过所述频率资源接收的信息包括上行链路数据、控制信息和ACK/NACK信息时,所述通过所述频率资源接收的信息是通过为所述上行链路数据分配的频率资源来发送的。
11.根据权利要求10的设备,其中,所述ACK/NACK信息位于与所述上行链路数据的导频的两侧紧邻的位置。
12.根据权利要求10的设备,其中,所述导频用于所述上行链路数据的解调。
13.一种用于在单载波频分多址(SC-FDMA)无线通信***中发送上行链路信息的方法,所述方法包括步骤:
如果存在要发送的上行链路数据和指示是否已成功从基站接收到下行链路数据的ACK/NACK信息,则多路复用所述上行链路数据、导频和所述ACK/NACK信息;和
向所述基站发送包括所述上行链路数据、所述导频和所述ACK/NACK信息的多路复用后的数据,
其中,所述ACK/NACK信息位于与所述上行链路数据的导频紧邻的位置。
14.根据权利要求13的方法,其中,所述ACK/NACK信息位于与所述上行链路数据的导频的两侧紧邻的位置。
15.根据权利要求13的方法,其中,所述导频用于所述上行链路数据的解调。
16.一种用于在单载波频分多址(SC-FDMA)无线通信***中发送上行链路信息的终端,所述终端包括:
发送器,用于向基站发送包括上行链路数据、导频和ACK/NACK信息的多路复用后的数据;和
控制器,如果存在要发送的上行链路数据和指示是否已成功从所述基站接收到下行链路数据的ACK/NACK信息,则控制多路复用所述上行链路数据、所述导频和所述ACK/NACK信息的操作,
其中,所述ACK/NACK信息位于与所述上行链路数据的导频紧邻的位置。
17.根据权利要求16的终端,其中,所述ACK/NACK信息位于与所述上行链路数据的导频的两侧紧邻的位置。
18.根据权利要求16的终端,其中,所述导频用于所述上行链路数据的解调。
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