用于在物理上行链路控制信道上传送控制信息的网络节点、用户设备及其中的方法
【专利摘要】本文提供了在用户设备中用于布置到电信系统中网络节点的物理上行链路控制信道PUCCH传送的方法。PUCCH传送包括在下行链路载波传送中使用的控制信息。此外，控制信息使用至少两个Reed-Müller，RM码字进行RM编码，并且通过至少两个天线端口使用Alamouti编码的传送分集传送。此外，控制信息包括第一比特或符号序列和至少第二比特或符号序列。用户设备布置第一比特或符号序列和至少第二比特或符号序列，使得随后一起进行Alamouti编码的来自第一比特或符号序列和至少第二比特或符号序列的至少两个比特或符号源于至少两个RM码字的相同RM码字。这被执行以便使得在网络节点使用一个RM码字编码的控制信息能够独立于使用另一RM码字编码的控制信息进行处理。还提供了一种用户设备、一种在网络节点中的方法和一种网络节点。
【专利说明】用于在物理上行链路控制信道上传送控制信息的网络节点、用户设备及其中的方法
【技术领域】
[0001]本文中的实施例涉及网络节点、用户设备及其中的方法。具体而言，本文中的实施例涉及布置和接收电信网络中的物理上行链路控制信道(PUCCH)传送。
【背景技术】
[0002]在典型的蜂窝无线电系统中，也称为移动台和/或用户设备(UE)的无线终端经无线电接入网络(RAN)与一个或多个核心网络通信。无线电接入网络覆盖分成小区区域的地理区域，每个小区区域由例如无线电基站(RBS)的在一些网络中也可例如称为“NodeB”(UMTS)或“eNodeB”(LTE)的基站服务。小区是指由在基站站点的无线电基站设备提供无线电覆盖的地理区域。每个小区通过在小区中广播的本地无线电区域内的身份识另O。在整个移动网络中独特地识别小区的另一身份也在小区中广播。基站通过在无线电频率上操作的空中接口与基站范围内的用户设备单元(UE)进行通信。
[0003]在一些版本的无线电接入网络中，几个基站一般例如通过陆线或微波连接到监管和协调连接到那的多个基站的各种活动的控制器节点，如无线电网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC)。无线电网络控制器一般连接到一个或更多个核心网络。
[0004]通用移动电信系统(UMTS)是从第二代(2G)全球移动通信系统(GSM)演进的第三代移动通信系统。通用地面无线电接入网络(UTRAN)实质上是为用户设备单元(UE)使用宽带码分多址的无线电接入网络。在称为第三代合作伙伴项目(3GPP)的论坛中，电信供应商为第三代网络以及特别地UTRAN提议且达成了标准，并且研究增强数据率和无线电容量。用于演进分组系统(EPS)的规范已在第三代合作伙伴项目(3GPP)内完成，并且此工作在即将到来的3GPP版本中继续。EPS包括也称为长期演进(LTE)无线电接入的演进通用地面无线电接入网络(E-UTRAN)和也称为系统体系结构演进(SAE)核心网络的演进分组核心(EPC)。E-UTRAN/LTE是3GPP无线电接入技术的一种变型，其中，无线电基站节点直接连接到EPC核心网络而不是连接到无线电网络控制器(RNC)节点。通常，在E-UTRAN/LTE中，无线电网络控制器(RNC)节点的功能分布在例如LTE中的eNodeB的无线电基站节点与核心网络之间。因此，EPS系统的无线电接入网络(RAN)具有包括无线电基站节点而不向无线电网络控制器(RNC)节点报告的基本上“平坦的”体系结构。
[0005]3GPP长期演进(LTE)在下行链路中使用正交频分复用(OFDM)，并且在上行链路中使用离散傅立叶变换(DFT)扩展0FDM。基本LTE下行链路物理资源因此可视为通常如图1所不的时间频率网格，其中每个资源兀素对应于在一个OFDM符号间隔内的一个OFDM子载波。
[0006]在时间域中，LTE下行链路传送组织成1ms的无线电帧，每个无线电帧由10个长度为Tsubfranre = Ims的相等大小子巾贞组成,通常如图2所示。
[0007]此外，在LTE中的资源分配一般根据资源块进行描述，其中，资源块对应于在时间域中的一个时隙(0.5ms)和在频率域中的12个连续副载波。资源块在频率域中从系统带宽的一端以O开始编号。
[0008]下行链路传送是动态调度的，例如，在每个子帧中基站传送有关当前下行链路子帧中数据要传送到哪些用户设备和数据在哪些资源块上传送的控制信息。此控制信令一般在每个子帧中的前1、2、3或4个OFDM符号中传送。在图3中概括示出了具有3个OFDM符号作为控制的下行链路系统。
[0009]LTE使用混合自动重传请求(HARQ)，其中，在子帧中接收下行链路数据后，用户设备尝试将它解码并且向基站报告解码是成功(确认，ACK)还是不成功(否定确认，NACK)。在未成功的解码尝试的情况下，基站可重新传送错误的数据。
[0010]从用户设备到基站的上行链路控制信令通常包括:
[0011]-用于收到的下行链路数据的混合ARQ确认。
[0012]-与下行链路信道条件有关的用户设备报告，用作下行链路调度的辅助。
[0013]-调度请求，指示用户设备需要上行链路资源用于上行链路数据传送。
[0014]如果用户设备尚未被指派用于数据传送的上行链路资源，则在专门指派用于Rel-8物理上行链路控制信道(PUCCH)上的上行链路L1/L2控制的上行链路资源(即，资源块)中传送第I层/第2层(L1/L2)控制信息，如信道状态报告、混合ARQ确认和调度请求。如图4所示，这些资源位于总可用小区带宽的边缘。每个此类资源由上行链路子帧的两个时隙的每个时隙内12个“副载波”(即，一个资源块)组成。为提供频率分集，这些频率资源在时隙边界上进行跳频，即，一个“资源”由在子帧的第一时隙内谱的上部和在子帧的第二时隙期间谱的下部相等大小的资源的12个副载波组成，或反之亦然。如果更多资源需要用于上行链路L1/L2控制信令，例如，在支持大量用户的极大总传送带宽的情况下，则可指派在以前指派的资源块旁的另外资源块。
[0015]将PUCCH资源定位在总的可用谱的边缘的原因是双重的:
[0016]-与上述跳频一起，这最大化控制信令经历的频率分集。
[0017]-在频谱内的其它位置(B卩，不在边缘)指派用于PUCCH的上行链路资源将使上行链路频谱分段，从而不可能指派极宽传送带宽到单个用户设备并且仍保持上行链路传送的单载波性质。
[0018]在一个子帧期间的一个资源块的带宽对于单个用户设备的控制信令需求太大。因此，为有效利用为控制信令留出的资源，多个用户设备可共享相同资源块。这是通过以下来完成:对不同用户设备指派小区特定长度12的频率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。
[0019]PUCCH 格式 3
[0020]在LTE中使用载波聚合时，一个上行链路载波设计成携带用于所有DL载波TOSCH传送的HARQ-ACK/NACK比特。为了使得可能传送多于4个比特的A/N，可使用PUCCH格式
3。格式3的基础是DFT预编码的0FDM，参见图5。用于配置具有传送分集和对应ACK/NACK传送的PUCCH格式3的信令在图6中示出。
[0021]如果ACK/NACK比特的数量多达11，则也可包括调度请求(SR)比特的多个ACK/NACK比特进行Reed-MUller (RM)编码以形成48个编码的比特。然后，通过小区特定序列对编码的比特进行加扰。24个比特在第一时隙内传送，并且其它24个比特在第二时隙内传送。每时隙24比特被转换成12个正交相移键控(QPSK)符号，使用正交覆盖码跨五个DFT扩展(DFTS)-OFDM符号扩展，进行DFT预编码，并且在一个资源块(带宽)和五个DFTS-0FDM符号(时间)内传送。扩展序列是UE特定的，并且使能在相同资源块内多达5个用户的复用。对于参考信号，使用循环移位的CAZAC序列，例如计算机优化的序列。为甚至进一步改进在参考信号之间的正交性，可将长度为二的正交覆盖码应用到参考信号。然而，这在LTE第10版中未使用。
[0022]如果ACK/NACK比特的数量超过11，则将比特分割成两个部分，并且使用两个RM编码器，每个部分分别一个RM编码器。这称为双RM码。因此，PUCCH格式3可支持多达20个ACK/NACK比特加I个SR比特。双RM码中的每个编码器输出转换成每时隙12个QPSK符号的24比特，并且12个QPSK符号的两个集合在副载波内交织，使得第一编码器映射(要注意的是，在“映射到、、、”操作中，包括时间域中符号的小区、时隙和符号特定循环移位以便提供小区间干扰随机化)其12个符号到奇副载波上，并且将第二个编码器映射到偶副载波上，其中，每时隙采用6个奇和6个偶副载波。然后，如在单RM码情况中，使用五个正交覆盖码之一跨五个DFTS-0FDM符号扩展每时隙12个QPSK符号。编码和复用的细节分别在图7和图8中示出，其中，在图8中，在双码字组合器操作中使用以下算法，其中，m...,J23是来自第一编码器的输出序列，并且？) ^2，...，，1是来自第二编码器的输出序列，以及Vrb =12是每资源块副载波的数量。
[0023]通过比特序列和m，...，，I23的交替级联，获得输出比特序列
b。，b1； b2,..., , V1，其中，5 = 4'#sf，如下所示:
[0024]
【权利要求】
1.一种在用户设备(121)中用于布置到电信系统中网络节点(110)的物理上行链路控制信道PUCCH传送的方法，其中所述PUCCH传送包括在下行链路载波传送中使用的控制信息，其中所述控制信息使用至少两个Reed-MUller，RM码字进行RM编码，并且通过至少两个天线端口使用Alamouti编码的传送分集传送，以及其中 所述控制信息包括第一比特或符号序列和至少第二比特或符号序列，所述方法包括 -布置(1503)所述第一比特或符号序列和至少第二比特或符号序列，使得随后一起进行Alamouti编码的来自所述第一比特或符号序列和至少第二比特或符号序列的至少两个比特或符号源于所述至少两个RM码字的相同RM码字，以便在所述网络节点(110)使得使用一个RM码字编码的控制信息能够独立于使用另一 RM码字编码的控制信息而进行处理。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述布置(1503)包括将所述第一比特序列和所述至少第二比特序列中的比特的顺序排序。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述顺序根据由以下所述的算法:
其中;是所述第一比特序列， Zjj1,.己是所述至少第二比特序列， NT = 12是所述PUCCH传送中每资源块的副载波数量，以及 b0, b1； b2，...，，Iv1是在使用离散傅立叶变换DFT进行预编码并且在所述PUCCH传送中传送之前要进行加扰、正交相移键控QPSK调制和Alamouti编码的输出比特序列。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述布置(1503)包括将所述第一符号序列和所述至少第二符号序列的符号的顺序排序，其中第一符号序列和所述至少第二符号序列包括来自第一比特序列和至少第二比特序列的加扰和正交相移键控QPSK调制的比特。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述布置(1503)还包括 -在所述第一符号序列和所述至少第二符号序列已使用所述离散傅立叶变换DFT进行预编码后，将Alamouti编码应用到所述第一符号序列和所述至少第二符号序列。
6.如权利要求4-5任一项所述的方法,其中所述布置(1503)还包括 -在使用所述离散傅立叶变换DFT进行预编码前，将所述第一符号序列和所述至少第二符号序列分段，其中所述段根据以下所述的算法形成:
其中 Ns = 2是子帧中的时隙数量， η? = O,..., Ns-1是时隙索引， \ w =12是所述TOCCH传送中每资源块的副载波数量， Zi = Uf -1是副载波索引， L = 4是段的使用数量，
I = O,..., L-1是段索弓丨，
c = O, I是RM码字索引，
?s丄+, 是对应于段1 = 0，...，L-1、时隙ns = 0，..，Ns-1和RM码字c = 0，I的重复的符号《 = 0，...，]^ 一I。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其中使用所述至少两个RM码字之一编码的控制信息包括HARQ-ACK信息的信息比特，并且使用所述至少两个RM码字的另一码字编码的控制信息包括信道状态信息的信息比特。
8.一种用于布置到电信系统中网络节点(110)的物理上行链路控制信道TOCCH传送的用户设备(121)，其中所述PUCCH传送包括在下行链路载波传送中使用的控制信息，其中所述控制信息使用至少两个Reed-Miiller, RM码字进行RM编码,并且通过至少两个天线端口使用Alamouti编码的传送分集传送，以及其中 所述控制信息包括第一比特或符号序列和至少第二比特或符号序列，所述用户设备(121)包括 处理电路(1702)，配置成布置所述第一比特或符号序列和至少第二比特或符号序列，使得随后一起进行Alamouti编码的来自所述第一比特或符号序列和至少第二比特或符号序列的至少两个比特或符号源于所述至少两个RM码字的相同RM码字，以便使得在所述网络节点(110)使用一个RM码字编码的控制信息能够独立于使用另一 RM码字编码的控制信息而进行处理。
9.如权利要求8所述的用户设备(121)，其中所述处理电路(1702)还配置成将所述第一比特序列和所述至少第二比特序列中的比特的顺序排序。
10.如权利要求9所述的用户设备(121)，其中所述顺序根据由以下所述的算法:
其中 “S2,..., J23是所述第一比特序列， m..，，f23是所述至少第二比特序列， N: =12是所述PUCCH传送中每资源块的副载波数量，以及 b0, b1； b2，...，，Iv1是在使用离散傅立叶变换DFT进行预编码并且在所述PUCCH传送中传送之前要进行加扰、正交相移键控QPSK调制和Alamouti编码的输出比特序列。
11.如权利要求8所述的用户设备(121)，其中所述处理电路(1702)还配置成将所述第一符号序列和所述至少第二符号序列的符号的顺序排序，其中第一符号序列和所述至少第二符号序列包括来自第一比特序列和所述至少第二比特序列的加扰的和正交相移键控QPSK调制的比特。
12.如权利要求11所述的用户设备(121)，其中所述处理电路(1702)还配置成在所述第一符号序列和所述至少第二符号序列已使用所述离散傅立叶变换DFT进行预编码后，将所述Alamouti编码应用到所述第一符号序列和所述至少第二符号序列。
13.如权利要求11-12所述的用户设备(121)，其中所述处理电路(1702)还配置成在使用所述离散傅立叶变换DFT进行预编码前，将所述第一符号序列和所述至少第二符号序列分段，其中所述段根据以下所述的算法形成:
其中 Ns = 2是子帧中的时隙数量， ns = O,..., Ns-1是时隙索引，
= 12是所述PUCCH传送中每资源块的副载波数量， ? = O,...,A^-1是副载波索引， L = 4是段的使用数量，
I = O,..., L-1是段索弓丨，
c = O, I是RM码字索引， T (η) ns—+i 是对应于段I = 0，...，L-1、时隙ns = 0，..，Ns-1和RM码字c = 0，I的重复的符号 n ~ O，...，Nsr -1。
14.一种在网络节点(110)中用于接收来自电信系统中用户设备(121)的物理上行链路控制信道PUCCH传送的方法，其中所述PUCCH传送包括在下行链路载波传送中使用的控制信息，其中所述控制信息使用至少两个Reed-MUller，RM码字进行RM编码，并且通过至少两个天线端口使用Alamouti编码的传送分集传送,所述方法包括 经至少两个天线端口接收(1507)来自用户设备(121)的所述TOCCH传送，以及处理(1508)所述控制信息，使得使用一个RM码字编码的控制信息独立于使用另一 RM码字编码的控制信息进行处理。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述处理(1508)包括 根据以下所述的算法，为所述至少两个RM码字的每个码字执行最大似然检测:
其中 Nex是接收天线的数量， Nslot是子帧中的时隙数量， Ntx是传送天线的数量， C是包含所有有效码字的集合，
表示在属于时隙ns的参考符号RS上，在用于天线端口 ntx的接收器天线上的估计信道， h°ns,n?,nR,data表不通过在属于时隙Ils的数据符号上的RM码字C,在用于天线端口 ntx的接收器天线Ilni上的估计信道，以及α是数据符号的数量与RS符号的数量的比率。
16.一种用于接收来自电信系统中用户设备(121)的物理上行链路控制信道TOCCH传送的网络节点(110)，其中所述TOCCH传送包括在下行链路载波传送中使用的控制信息，其中所述控制信息使用至少两个Reed-Miiller, RM码字进行RM编码,并且通过至少两个天线端口使用Alamouti编码的传送分集传送，所述网络节点(110)包括 处理电路(1603)，配置成经至少两个天线端口接收来自用户设备(121)的所述TOCCH传送，以及处理所述控制信息，使得使用一个RM码字编码的控制信息独立于使用另一 RM码字编码的控制信息进行处理。
17.如权利要求16所述的网络节点(110)，所述处理电路(1603)还配置成根据以下所述的算法，为所述至少两个RM码字的每个码字执行最大似然检测:
其中 Nex是接收天线的数量， Nslot是子帧中的时隙数量， Ntx是传送天线的数量， C是包含所有有效码字的集合， ?rx,?a,Rs表示在属于时隙ns的参考符号RS上，在用于天线端口 ntx的接收器天线上的估计信道， 石表示通过在属于时隙ns的数据符号上的RM码字C，在用于天线端口 ntx的接收器天线Iini上的估计信道，以及 α是数据符号的数量与RS符号的数量的比率。
【文档编号】H04L1/04GK104081704SQ201280066692
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年3月14日 优先权日:2011年11月10日
【发明者】M.弗伦内, S.发拉哈蒂, 郑荣富 申请人:瑞典爱立信有限公司