在支持mimo天线的无线移动通信系统中发送上行链路数据和控制信息的方法和装置的制造方法
【专利说明】在支持ΜΙΜΟ天线的无线移动通信系统中发送上行链路数 据和控制信息的方法和装置
[0001] 本申请是2011年12月21日提交的国际申请日为2010年12月20日的申请号为 201080027636. 5 (PCT/KR2010/009110)的，发明名称为"在支持MMO天线的无线移动通信 系统中发送上行链路数据和控制信息的方法和装置"专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及无线通信系统，更具体地说，涉及用于在支持MMO天线的无线移动通 信系统中发送上行链路数据和控制信息的装置及其方法。
【背景技术】
[0003] 在移动通信系统中，用户设备可以在下行链路中从基站接收信息，并且也可以在 上行链路中发送信息。通过用户设备发送和接收的信息可以包括数据和各种控制信息。并 且根据由用户设备所发送或接收的信息的类型和用途存在各种物理信道。
[0004] 图1是解释用于3GPP系统的物理信道和使用该信道发送信号的图。
[0005] 如果接通用户设备的电源或者用户设备进入新小区，那么用户设备可以执行初始 小区搜索任务，以便与基站匹配同步等[S 101]。为此，用户设备可以从基站接收主要同步 信道（P-SCH)和辅助同步信道（S-SCH)，可以与该基站匹配同步，并且然后获取诸如小区ID 等的信息。随后，用户设备可以从基站接收物理广播信道并且然后可以获取小区内广播信 息。同时，用户设备可以接收下行链路参考信号（DLRS)并且然后可以检查DL信道状态。
[0006] 在完成初始小区搜索之后，用户设备可以接收物理下行链路控制信道（PDCCH)以 及根据该物理下行链路控制信道（PDCCH)的物理下行链路共享信道（PDSCH)，并且然后可 以获取详细的系统信息[S102]。
[0007] 同时，无法完成接入基站的用户设备可以对基站执行随机接入过程（RACH)，以完 成接入[S103至S106]。为此，用户设备可以经由物理随机接入信道（PRACH)发送特定序列 作为前导[S103]，并且然后可以响应于随机接入经由PDCCH和相对应的H)SCH接收响应消 息[S104]。在基于竞争的随机接入的情形下，可以执行竞争解决过程，诸如额外物理随机接 入信道的发送S 105和物理下行链路控制信道和相对应的物理下行链路共享信道的信道 接收S106。
[0008] 在执行上述过程之后，用户设备可以执行roCCH/PDSCH接收S 107和PUSCH/ PUCCH (物理上行链路共享信道/物理上行链路控制信道）发送S108,作为一般上行链路/ 下行链路信号发送过程。
[0009] 图2是描述对于用户设备发送UL信号的信号处理过程的图。
[0010] 首先，为了发送UL信号，用户设备的加扰模块210可以使用UE专用 (UE-specific)加扰信号来加扰传输信号。该加扰的信号被输入到调制映射器220,并且然 后根据传输信号的类型和/或信道状态通过BPSK (二相相移键控）、QPSK (四相相移键控） 或16 QAM(正交幅度调制）被调制成复数符号。随后，复数符号由变换预编码器230来处 理，并且然后被输入到资源元素映射器240。在该情形下，资源元素映射器240可以将复数 符号映射到将实际用于传输的时间-频率资源元素。将该处理的信号输入到SC-FDM信号 发生器250,并且然后可以经由天线发送到基站。
[0011] 图3是描述对于基站发送DL信号的信号处理过程的图。
[0012] 在3GPP LTE系统中，基站可以在DL中发送至少一个码字。因此，与图2中所示的 上行链路类似，能够通过加扰模块310和调制映射器302将这至少一个码字中的每一个处 理成复数符号。然后可以通过层映射器303将复数符号映射到多个层。然后可以根据信道 状态，通过乘以由预编码模块304所选择的规定的预编码矩阵，将多个层中的每一个分配 至每个发送天线。以上述方式处理的每个天线传输信号被每个资源元素映射器305映射到 将用于传输的时间-频率资源元素，进入OFDM(正交频分多址）信号发生器306,并且然后 可以经由相对应的天线发送。
[0013] 如果在移动通信系统中的用户设备在UL中发送信号，那么可能导致比基站在DL 中发送信号的情形更严重的PAPR(峰均比）的问题。不同于用于DL信号传输的OFDM方 案，如参考图2和图3中所提及的，UL信号传输可以使用SC-FDM(单载波频分多址）方案。
[0014] 图4是描述在移动通信系统中用于UL信号传输的SC-FDAM方案和用于DL信号传 输的OFDM方案的图。
[0015] 首先，用于UL信号传输的用户设备和用于DL信号传输的基站在包括串-并转换 器410、子载波映射器403、M点IDFT模块404和CP (循环前缀）添加模块406方面是彼此 相同的。
[0016] 然而，通过SC-FDMA方案发送信号的用户设备可以额外地包括并-串转换器405 和N点DFT模块402。并且N点DFT模块402特征在于，通过消除M点IDFT模块404的IDFT 处理效果使得传输信号具有单载波特性。图5是描述在频域中的信号映射方案以满足频域 中的单载波属性的图。图5(a)示出了集中式映射（localized mapping)方案，而图5(b) 示出了分布式映射（distributed mapping)方案。当前，通过3GPP LTE系统定义集中式映 射方案。
[0017] 在下列描述中，将描述作为SC-FDM的改良形式的分簇SC-FDM (clustered SC-FDMA)。首先，分簇SC-FDMA的特征在于：将子载波映射处理中的DFT处理输出采样划分 成子群（subgroup)，并且随后在DFT处理和IFFT处理之间，以IFFT采样输入为单位将子群 分别映射到彼此分离开的子载波区域。并且，有时分簇SC-FDM可以包括滤波处理和循环 扩展处理。
[0018] 在该情形下，子群可以被称为簇（cluster)。并且，循环扩展可以表示在连续的符 号之间插入长于信道最大延迟扩展的保护间隔，以防止在多径信道上承载每个子载波符号 时相互的符号间干扰（ISI)。
[0019] 图6是在分簇SC-FDMA中将DFT处理输出采样映射到单载波的信号处理过程的 图。
[0020] 图7和图8是在分簇SC-FDMA中将DFT处理输出采样映射到多载波的信号处理过 程的图。具体而言，图6示出了在内部载波（intra-carrier)中应用分簇SC-FDMA的示例， 并且图7和图8示出了在之间载波（inter-carrier)中应用分簇SC-FDMA的示例。
[0021] 此外，图7示出了如果在频域中分配彼此相邻的分量载波的情形下对准彼此相邻 的分量载波之间间隔的子载波，则经由单个IFFT块生成信号的情况。并且，图8示出了在 频域中不相邻地分配分量载波的情形下，因为分量载波彼此不相邻，所以经由多个IFFT块 生成信号的情况。
[0022] 因为通过应用数量等于任意数量的DFT的IFFT，DFT和IFFT之间的相关配置具 有一对一关系，所以分簇SC-FDM可以简单地扩展常规SC-FDM的DFT扩频（spreading) 以及IFFT的频率子载波映射配置。并且，可以将分簇SC-FDMA表示为NxSC-FDMA或者 NxDFT-s-OFDMA，其根据本发明可以被包含地称为分段SC-FDMA (segmented SC-FDMA)。
[0023] 图9是在分段SC-FDMA中的信号处理过程的图。参考图9,分段SC-FDMA可以具有 如下特征：以将所有时域调制符号捆绑成N个组（N是大于1的整数）的方式，以组为单位 执行DFT处理，以缓和单载波性能条件。
[0024] 图10是描述在UL中发送参考信号（下文简称为RS)的信号处理过程的图。参考 图10,以下列方式发送数据。首先，在时域中生成信号，由DFT预编码器进行变换，频率映 射，并且然后经由IFFT发送。然而，通过跳过进入DFT预编码器的步骤直接在频域中生成 RS[S11]，进入集中式映射步骤S12,随后IFFI步骤S13和CP(循环前缀）附加步骤S14,并 且然后被发送。
[0025] 图11是在正常CP的情形下发送RS的子帧结构的图。并且图12是在扩展CP的 情形下发送RS的子帧的结构的图。参考图11，在第40FDM符号和第11 OFDM符号上承载 RS。参考图12,在第3 OFDM符号和第9 OFDM符号上承载RS。
[0026] 同时，作为传输信道的UL共享信道的处理结构可以如下描述。图13是处理用于 UL共享信道的传输信道的过程的框图。参考图13,在用于TB的CRC (循环冗余校验）已被 附加到应该在UL中发送传输块（在下文，简称为TB) [130]之后，根据TB大小，与控制信息 复用的数据信息被分成多个码块（code block)(在下文简称为CB)，并且然后用于CB的CRC 被附加到多个CB中的每一个[131]。随后，对于相应的结果值执行信道编码[132]。此外， 在对信道编码数据执行了速率匹配之后[133]，CB被组合在一起[S134]。然后，组合的CB 与CQI/PMI (信道质量信息/预编码矩阵索引）复用[135]。
[0027] 同时，CQI/PMI是与数据分开进行信道编码的[136]。然后信道编码的CQI/PMI与 数据复用[135]。
[0028] 此外，RI (秩指示）（rank indication)是与数据分开进行信道编码的[137]。
[0029] ACK/NACK(肯定应答/否定应答）是与数据、CQI/PMI和RI分开进行信道编码的 [138]。并且，复用的数据和CQI/PMI、分开信道编码的RI和分开信道编码的ACK/NACK进行 信道交织，以生成输出信号[139]。
[0030] 在下文描述中，可以解释在LTE上行链路系统中用于数据和控制信道的资源元素 (下文简称RE)。图14是描述对于UL数据和控制信道传输的物理资源的映射方法的图。
[0031] 参考图14,通过时间优先方案将CQI/PMI和数据映射到RE。通过打孔（perforate) 将编码的ACK/NACK插入在解调参考信号（DM RS)周围。RI被速率匹配为在ACK/NACK所位 于的RE旁边。用于RI和ACK/NACK的资源可以占据最多4个SC-FDMA符号。
[0032] 如上述所提及，通过将数据与诸如CQI/PMI等的这种UL控制信息（UCI)进行复 用，可以满足单载波属性。因此，可以实现保持较低CM(cubic metric)(立方量度）的UL 传输。
[0033] 在从改进传统系统而产生的系统（例如，LTE版本-10)中，从SC-FDMA和分簇DFT OFDM中所选择的至少一个传输方案可以被应用于用户设备的每个分量载波以用于UL传 输，并且可以与UL-MMO (上行链路ΜΜ0)传输一起