在无线通信系统中发射控制信息的方法和设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是2012年8月3日提交的国际申请日为2011年2月1日的申请号为 201180008256. I (PCT/KR2011/000713)的，发明名称为"在无线通信系统中发射控制信息的 方法和设备"专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种无线通信系统，并且更具体地，涉及一种用于发射控制信息的方 法和设备。无线通信系统能够支持载波聚合（CA)。
【背景技术】
[0003] 在无线通信系统中已经进行了广泛的研究以提供包括语音和数据服务的各种类 型的通信服务。一般而言，无线通信系统是通过在多个用户之间共享可用的系统资源（例 如，带宽、发射功率等）来支持与多个用户的通信的多接入系统。多接入系统可以采用多接 入方案，诸如码分多址（CDM)、频分多址（FDM)、时分多址（TDM)、正交频分多址（OFDM)、 单载波频分多址（SC-FDM)等。
【发明内容】
[0004] 技术问题
[0005] 本发明的目的是提供一种用于在无线通信系统中有效地发射控制信息的方法和 设备。本发明的另一目的是提供一种用于有效地发射控制信息的信道格式、信号处理方法 以及设备。本发明的另一目的是提供一种用于有效地分配用于发射控制信息的资源的方法 和设备。
[0006] 本领域的技术人员将了解的是，能够利用本发明实现的目的不限于已经在上文特 别描述的，并且从结合附图的以下具体描述将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其它 目的。
[0007] 技术解决方案
[0008] 在本发明的一个方面中，提供了一种在支持载波聚合的无线通信中在用户设备 (UE)处发射ACK/NACK的方法，该方法包括：接收物理下行链路控制信道（PDCCH);接收由 该H)CCH指示的物理下行链路共享信道（PDSCH);并且通过物理上行链路控制信道（PUCCH) 发射用于该I 3DSCH的ACK/NACK，其中，考虑聚合的载波的数目来选择用于发射ACK/NACK的 PUCCH格式。
[0009] 本发明的另一方面，提供了一种配置成在支持载波聚合的无线通信系统中发射 ACK/NACK的UE，该UE包括：RF单元；和处理器，该处理器被配置成：接收HXXH ;接收由该 PDCCH指示的H)SCH ;以及通过PUCCH发射用于该H)SCH的ACK/NACK，其中，考虑聚合的载 波的数目来选择用于发射ACK/NACK的PUCCH的格式。
[0010] 考虑聚合的载波的数目是否是2或更大来选择用于发射ACK/NACK的PUCCH格式。
[0011] 如果聚合的载波的数目为1，则ACK/NACK可以使用第一PUCCH格式来发射，并且如 果聚合的载波的数目为2或更大，则使用第二PUCCH格式来发射。
[0012] 如果ACK/NACK使用第一 PUCCH格式来发射，则使用由根序列和循环移位生成的序 列，并且如果ACK/NACK使用第二PUCCH格式来发射，则使用离散傅立叶变换（DFT)。
[0013] 用于第一 HJCCH格式的资源可以与构成HXXH的控制信道元素（CCE)的索引链 接，并且用于第二PUCCH格式的资源可以通过HXXH来指示。
[0014] 有利的效果
[0015] 根据本发明的实施例，能够在无线通信系统中有效地发射控制信息。此外，能够提 供用于有效地发射控制信息的信道格式和信号处理方法。此外，能够有效地分配用于控制 信息传输的资源。
[0016] 本领域的技术人员将了解的是，能够使用本发明实现的效果不限于在上文已经特 别描述的，并且从结合附图的以下具体描述将更清楚地理解本发明的其它优点。
【附图说明】
[0017] 被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入并构成本申请的一部分的附图 示出本发明的（一个或多个）实施例并且与说明一起用于解释本发明的原理。在附图中：
[0018] 图1图示了在3GPP LTE系统中使用的物理信道和使用该物理信道的信号传输方 法；
[0019] 图2图示了上行链路信号处理过程；
[0020] 图3图示了下行链路信号处理过程；
[0021] 图 4 图示了 SC-FDMA 和 OFDMA 方案；
[0022] 图5图示了频域中的信号映射方案，其满足单载波属性；
[0023] 图6图示了将DFT处理输出采样映射到成簇SC-FDMA中的单载波的信号处理过 程。
[0024] 图7和8图示了将DFT处理输出采样映射到成簇SC-FDMA中的多个载波的信号处 理过程。
[0025] 图9图示了在分段的SC-FDMA中的信号处理过程。
[0026] 图10图示了用于在上行链路上发射参考信号（RS)的信号处理过程；
[0027] 图11图示了在正常CP的情况下用于发射RS的子帧结构；
[0028] 图12图示了在扩展CP的情况下用于发射RS的子帧结构；
[0029] 图13图示了在正常CP的情况下的PUCCH格式Ia和Ib ;
[0030] 图14图示了在扩展CP的情况下的PUCCH格式Ia和Ib ;
[0031] 图15图示了子帧级的PUCCH结构；
[0032] 图16图示了用于PUCCH格式Ia和Ib的ACK/NACK信道化；
[0033] 图17图示了用于同一 PRB中的PUCCH格式Ι/la/lb和2/2a/2b的混合结构的信 道化；
[0034] 图18图示了 PUCCH格式2/2a/2b的时隙级结构；
[0035] 图19图示了用于PUCCH传输的PRB分配；
[0036] 图20图不了在基站（BS)中的下行链路分量载波的管理的概念；
[0037] 图21图示了在用户设备（UE)中的上行链路分量载波的管理的概念；
[0038] 图22图示了 BS中的通过一个MAC层的多载波的管理的概念；
[0039] 图23图示了 UE中的通过一个MAC层的多载波的管理的概念；
[0040] 图24图示了 BS中的通过多个MAC层的多载波的管理的概念；
[0041] 图25图示了 UE中的通过多个MAC层的多载波的管理的概念；
[0042] 图26图示了 BS中的通过多个MAC层的多载波的管理的概念；
[0043] 图27图示了 UE中的通过一个或多个MAC层的多载波的管理的概念；
[0044] 图28图示了其中多个DL CC被链接到一个UL CC的非对称载波聚合。
[0045] 图29和30图示了根据本发明的实施例的PUCCH格式和用于该PUCCH格式的信号 处理过程；
[0046] 图31至34图示了根据本发明的另一实施例的PUCCH格式和用于该PUCCH格式的 信号处理过程；
[0047] 图35至42图示了根据本发明的实施例的PUCCH资源；
[0048] 图43图示了根据本发明的实施例的用于通过多个天线来发射PUCCH的信号处理 过程；
[0049] 图44图示了根据本发明的另一实施例的PUCCH格式和用于该PUCCH格式的信号 处理过程；
[0050] 图45图示了载波聚合系统中的PUCCH格式自适应和BS的盲解码过程；
[0051] 图46、47以及48图示了根据本发明的实施例的PUCCH格式自适应；
[0052] 图49、50以及51示出了根据PUCCH格式的UCI比特长度和块错误率；
[0053] 图52至63图示了根据本发明的另一实施例的PUCCH资源分配；以及
[0054] 图64图示了适用于本发明的BS和UE的配置。
【具体实施方式】
[0055] 本发明的实施例适用于各种无线接入技术，诸如码分多址（CDM)、频分多址 (FDM)、时分多址（TDM)、正交频分多址（OFDM)、单载波频分多址（SC-FDM)等。CDM可以 被实现为诸如通用陆地无线接入（UTRA)或CDM 2000的无线技术。TDM可以被实现为诸 如全球移动通信系统（GSM)/通用分组无线业务（GPRS)/增强型数据速率GSM演进（EDGE) 的无线技术。OFDM可以被实现为诸如电气和电子工程师协会（IEEE)802. 11(无线保真 (Wi-Fi))、IEEE 802.16(全球微波互联接入（WiMAX))、IEEE 802. 20、演进的 UTRA(E-UTRA) 的无线技术。UTRA是通用移动通信系统（UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划（3GPP) 长期演进（LTE)是使用E-UTRA的演进UMTS (E-UMTS)的一部分。先进LTE (LTE-A)是3GPP LTE的演进。虽然为了清楚描述而以3GPP LTE/LTE-A为中心给出了以下描述，但是这仅仅 是示例性的并且因此不应该被解释为限制本发明。
[0056] 在无线通信系统中，UE通过下行链路从BS接收信息并且通过上行链路将信息发 射到BS。在BS与UE之间发射和接收的信息包括数据和各种类型的控制信息。根据在BS 与UE之间发射和接收的信息的类型/用途而存在各种物理信道。
[0057] 图1图示了在3GPP LTE系统中使用的物理信道和使用该物理信道的信号传输方 法。
[0058] 当接通电源或者当UE最初进入小区时，在步骤SlOl中UE执行包括与BS的同步 的初始小区搜索。对于初始小区搜索，UE可以通过从BS接收主同步信道（P-SCH)和次同 步信道（S-SCH)来与BS同步并且获取诸如小区标识符（ID)的信息。然后，UE可以在物理 广播信道（PBCH)上从小区接收广播信息。同时，UE可以通过在初始小区搜索期间接收下 行链路参考信号（DL RS)来确定下行链路信道状态。
[0059] 在初始小区搜索之后，在步骤S102中UE可以基于HXXH的信息接收物理下行链 路控制信道（PDCCH)和接收物理下行链路共享信道（PDSCH)来获取更多的特定系统信息。
[0060] 在步骤S103至S106中，UE可以执行随机接入过程以接入BS。对于随机接入，UE 可以在物理随机接入信道（PRACH)上将前导发射到BS(S103)并且在HXXH和与该HXXH 相对应的I3DSCH上接收用于前导的响应消息（S104)。在基于争用的随机接入的情况下，UE 可以通过进一步发射PRACH(S105)并且接收roCCH和与该roCCH相对应的roSCH(S106)来 执行争用解决过程。
[0061] 在前述过程之后，作为一般的下行链路/上行链路信号传输过程，UE可以接收 PDCCH/PDSCH(S107)并且发射物理上行链路共享信道（PUSCH)/物理上行链路控制信道 (PUCCH) (S108)。在这里，从UE发射到BS的控制信息被称作上行链路控制信息（UCI)。UCI 可以包括混合自动重传和请求肯定/否定ACK (HARQ ACK/NACK)信号、调度请求（SR)、信道 质量指示（CQI)、预编码矩阵索引（PMI)、秩指示（RI)等。虽然一般而言通过PUCCH发射 UCI，但是当控制信息和流量数据需要同时发射时，其可以通过PUSCH来发射。可以应网络 的请求/指示而通过HJSCH不定期地发射UCI。
[0062] 图2图示了 UE通过其发射上行链路信号的信号处理过程。
[0063] 为了发射上行链路信号，UE的加扰模块210可以使用UE特定加扰信号来对上行 链路信号加扰。经加扰的信号被输出到调制映射器220,在调制映射器220中根据信号类型 和/或信道状态而使用二进制相移键控（BPSK)、四相相移键控（QPSK)或16-正交幅度调制 (QAM)/64-QAM将经加扰的信号调制成复符号。经调制的复符号通过变换预编码器230处 理，并且然后应用于资源元素映射器240。资源元素映射器240可以将复符号映射到时频资 源元素。可以使以这种方式处理的信号经历SC-FDMA信号发生器250并且通过天线发射到 BS0
[0064] 图3图示了 BS通过其发射下行链路信号的信号处理过程。
[0065] 在3GPP LTE系统中，BS可以在下行链路上发射一个或多个码字。如在图2中所 示出的上行链路中，码字可以通过加扰模块301和调制映射器302而被处理成复符号。然 后，该复符号通过层映射器303而被映射到多个层。在预编码模块304中层可以乘以预编 码矩阵并且分配到传输天线。用于各个天线的经处理的信号可以通过资源元素映射器305 而被映射到时频资源元素并且经历OFDM信号发生器306以通过天线发射。
[0066]与BS发射下行链路信号的情况相比，当UE在无线通信系统中发射上行链路信号 时，峰均功率比（PAPR)变成了问题。因此，上行链路信号传输使用SC-FDM而下行链路信 号传输使用0FDMA，如上文中参考图2和3所描述的。
[0067] 图4图示了 SC-FDMA和OFDMA方案。3GPP系统在下行链路中采用OFDMA而在上行 链路中使用SC-FDM。
[0068] 参考图4,用于发射上行链路信号的UE和用于发射下行链路信号的BS两者包括 串行至并行转换器401、子载波映射器403、M点IDFT模块404、以及循环前缀（CP)加法器 406。用于根据SC-FDMA发射信号的UE另外地包括N点DFT模块402。
[0069] 图5图示了频域中的信号映射方案，其满足单载波属性。图5(a)图示了集中式的 映射方案而图5B图示了分布式的映射方案。
[0070] 现将描述作为SC-FDMA的修改版本的成簇SC-FDMA。在子载波映射处理中成簇 SC-FDM将DFT处理输出采样划分成子群，并且离散地将子群映射到频域（或子载波域）。
[0071] 图6图示了用于将DFT处理输出采样映射到成簇SC-FDMA中的单载波的信号处理 过程。图7和8图示了用于将DFT处理输出采样映射到成簇SC-FDM中的多个载波的信号 处理过程。图6示出了载波内成簇SC-FDM的应用的示例，而图7和8示出了载波间成簇 SC-FDM的应用的示例。图7图示了当设置邻近分量载波之间的子载波间隔，同时连续地在 频域中分配分量载波时，通过单个IFFT块生成信号的情况。图8示出了当非连续地在频域 中分配分量载波时，通过多个IFFT块生成信号的情况。
[0072] 图9图示了在分段的SC-FDM中的信号处理过程。
[0073] 当DFT块的数目等于IFFT块的数目并且因此DFT块和IFFT块是一对一的对应 时，分段的SC-FDM是常规的SC-FDM的DFT扩展和IFFT子载波映射结构的简单延伸。 虽然在此采用了术语'分段的SC-FDMA'，但是其还可以被称作NxSC-FDMA或NxDFT扩展 OFDM (NxDFT-s-OFDMA)。参考图9,分段的SC-FDM特征在于总的时域调制符号被划分成N 个群（N是大于1的整数）并且在逐群的基础上执行DFT处理以减轻单载波属性约束。
[0074] 图10图示了上行链路子帧结构。
[0075] 参考图10,上行链路子帧包括多个时隙（例如，两个时隙）。根据CP长度，时隙可 以包括不同数目的SC-FDM符号。例如，在正常CP的情况下时隙可以包括7个SC-FDM符 号。上行链路子帧被划分成数据区域和控制区域。数据区域包括PUSCH并且被用来发射诸 如音频数据的数据信号。控制区域包括HJCCH并且被用来发射UCI。PUCCH包括位于频域 中的数据区域的两个端上的RB对（例如在频率镜像的位置中的7个RB对，并且m = 0、1、 2、3、4)并且基于时隙跳跃。UCI包括HARQ八0(/嫩0(、0〇1、？]\0、1?1等。
[0076] 图11图示了用于在上行链路上发射参考信号（RS)的信号处理过程。虽然将数据 通过DFT预编码器转换成频域信号、频率映射、并且然后通过IFFT发射，但是RS不通过DFT 预编码器。具体地，在频域中生成的RS序列（Sll)顺序地经历集中式映射（S12)、IFFT(S13) 以及CP附加（S14)以发射。
[0077] RS序列通过基本序列的循环移位α来定义并且可以通过等式1来表示。
[0078] [等式 1]
[0079]
[0080] 在这里，表示RS序列的长度，灰f表示在子载波的基础上的资源块 大小，^ ^ ，并且表示最大上行链路传输带宽。
[0081] 基本序列&,,(?)被划分成若干组。u e {〇, 1，...，29}表示群号并且V对应于对应 的组中的基本序列号。每个群都包括具有.Mf (l<m<5)的长度的一个基本序 列（V = 〇)和具有的长度的两个基本序列（V = 〇，1)。对 应组中的序列组号U和基本序列号V可以随着时间而变化。根据序列长度来定义了基 本序；
[0082] 可以如下定义具有比长的长度的基本序列。
[0083] 对于MiVfs，基本序列丨通过以下等式2来给出。
[0084] 「禁式
[0085]
[0086] 在这里，可以通过以下等式3来定义q次方根Zadoff-Chu序列。
[0087] [等式 3]
[0088]
[0089] 在这里，q满足以下等式4。
[0090] [等式 4]
[0091]
[0092]
[0093] Zadoff-Chu的长度通过最大的素数给出，并且因此满足汉|? 。
[0094] 可以如下定义具有小于的长度的基本序列。对于二和 ::: 通过以下等式5来给出基本序列。
[0095]
[0096] 在这里，对于
分别如表1和表2中所示地给出。
[0097] [表 1]
[0098]
[0099] [表 2]
[0100]
[0101] 现在将描述RS跳跃。
[0102] 在时隙ns中的序列组号u可以根据等式6通过组跳跃图案f gh(ns)和序列移位图 案fss来定义。
[0103] [等式 6]
[0104] u = (fgh (ns) +f ss) mod30
[0105] 在这里，mod表示模运算。
[0106] 存在17种不同的跳跃图案和30种不同的序列移位图案。序列组跳跃可以借助启 用组跳跃的参数来启用或禁用并且由更高的层来提供。
[0107] PUCCH和PUSCH具有相同的跳跃图案但是可以具有不同的频率移位图案。
[0108] 对于HJSCH和PUCCH而言组跳跃图案fgh(ns)是相同的并且由以下等式7来给出。
[0109] [等式 7]
[0110]
[0111] 在这里，c (i)对应于伪随机序列并且该伪随机序列生成器可以在每个无线电帧的 开始利纟
来初始化。
[0112] 序列移位图案fss在HJCCH与PUSCH之间不同。
[0113] 对于PUCCH，序列移位图案通过./，·'??0来给出。
[0114] 对于HJSCH，序列移位图舅
来给出。 Asse {〇，1，...，29}由更高的层来配置。
[0115] 现将描述序列跳跃。
[0116] 序列跳跃仅适用于长度的参考信号。
[0117] 对于长度对的参考信号，在基本序列组内的基本序列号V由V = 〇来给 出。
[0118] 对于长度的参考信号，时隙ns中的基本序列组内的基本序列号V通过 以下等式8来给出。
[0119] [等式 8]
[0120]
[0121] 在这里，c(i)与伪随机序列和由更高层提供的参数对应并且使得序列跳跃能 够确定序列跳跃是否被启用。伪随机序列生成器可以在每个无线电帧的开始处利用用
f来初始化。
[0122] 如下确定用于HJCCH的参考信号。
[0123] 用于PUSCH的参考信号序列rPUS?( · ) E
定 义，其M
[0124] 在一个时隙中，循环移位由a = 2 ncs/1 2和
来给出。
[0125] 在这里，？是广播值，由上行链路调度分配来给出，并且nPRS(ns)是小区 特定循环移位值。nPRS(ns)随着时隙号ns而改变并且由
V给出。
[0126] 在这里，c (i)表示伪随机序列并且是小区特定值。伪随机序列生成器可以在每个 无线电帧的开始利月
初使化。
[0127] 表3示出了在下行链路控制信息（DCI)格式0中的循环移位字段和《Sks。
[0128]