专利名称：利用多天线发送ack/nack信息的方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统，更具体的说涉及在无线通信系统中的多天 线发送ACK/NACK信息的设备和方法。
背景技术：
3GPP标准化组织的新一代无线通信标准LTE，其下行传输技术基于 正交频分复用(OFDM);其上行传输技术基于单载波频分多址接入 (SCFDMA) 。 LTE系统包含两种类型的帧结构，帧结构类型1采用频分 双工(FDD)，帧结构类型2釆用时分双工(TDD)。
图3是LTEFDD系统的帧结构，无线帧(radioframe)的时间长度是
307200xrs=10mS，每个无线帧分为20个长度为153607;-0.5ms的时隙，时隙的
索引范围是0 19。
图4是LTE TDD系统的帧结构。每个长度为307200Xrs = ioms的无线帧等
分为两个长度为153600x7^5ms的半帧。每个半帧包含8个长度为 153607^0.5ms的时隙和3个特殊域，即下行导频时隙(DwPTS)、保护间
隔(GP)和上行导频时隙(UpPTS)，这3个特殊域的长度的和是
307207; = 1 ms 。
对LTE FDD禾口LTETDD的帧结构，每个时隙包含多个OFDM (或者 SCFDMA)符号，其CP有两种，即一般CP和加长CP。使用一般CP的时 隙包含7个OFDM (或者SCFDMA)符号，使用加长CP的时隙包含6个 OFDM (或者SCFDMA)符号。每个子帧由两个连续的时隙构成，即第k 个子帧包含时隙2k和时隙2k+1 。在LTE中，物理时频资源划分为多个资源块(RB) ， RB是资源分配 的最小粒度。每个资源块在频域上包含M个连续的子载波，同时在时间上 包含N个连续的OFDM符号或者SCFDMA符号。M的值是12， N的值等于 一个时隙的OFDM符号或者SCFDMA符号的个数。
物理上行控制信道(PUCCH)占用系统频带的两端的资源，并且是 在子帧的两个时隙内各占用一个RB，从而具有频率分集的效果。如图4 所示，第一个用于PUCCH的资源是第一个时隙内频带低端的一个RB和第 二个时隙内频带高端的一个RB，它们在图中用^ = 0标识；第一个用于 PUCCH的资源是第一个时隙内频带高端的一个RB和第二个时隙内频带 低端的一个RB，它们在图中用附=1标识；依此类推。
PUCCH包括确认/否认信道(ACK/NACK)，信道质量指示信道(CQI) 和调度请求信道(SR1)等。不同的PUCCH资源之间，例如图5中的附=0 和m^的PUCCH资源，多个PUCCH信道是FDM的关系；在同一个 PUCCH资源，例如m二o的PUCCH资源内，通过CDM的方式可以复用多 个PUCCH信道。每个时隙内的SCFDMA符号分为两组，分别用来传输参 考信号和控制信息。在每个SCFDMA符号上，发送的信号是通过计算机 搜索得到的具有近似的恒包络零自相关(CAZAC)性质的序列，其长度 为12，并通过对其循环移位得到12个序列，这12个序列具有好的自相关 和互相关特性。对ACK/NACK信道，每个时隙的两组SCFDMA符号分别 进行了时域的扩展这里，当组内包含4或者2个SCFDMA符号时，扩展 码是长度为4或者2的Walsh码；当组内包含3个SCFDMA符号时，扩展码 是长度为3的傅立叶变换序列。这样，通过SCFDMA符号内和符号之间的 二维的扩展可以复用更多的信道，同时保证相互之间的干扰水平低。SRI 信道与ACK/NACK信道结构相同。
在LTE系统中，为了降低上行信号的峰平比(PAPR)，从而降低对 用户设备功率放大器的要求，增加上行覆盖，采用了单载波的物理层传输技术，即SCFDMA。由于LTE中的用户设备只有一个功放，从而每次只能 驱动一根发射天线。为了不破坏上行信号的单载波特性，不能利用FDM 或者CDM的复用方式同时在上行方向发送信号，这导致了很多对上行控 制信道之间，或者上行数据信道和上行控制信道之间进行复用时的限制。 在LTE的演进版本的标准中，因为用户设备配置了多个功放，可以支 持同时在多个天线上发送信息，所以可以利用这个新特征来增强上行控制 信道之间，或者上行数据信道和上行控制信道之间的复用性能，同时保证 单载波特性。另外，还可以得到多天线发送的空间分集增益。
发明内容
本发明的目的是提供一种在无线通信系统中的利用多天线发送 ACK/NACK信息的设备和方法。
按照本发明的一方面， 一种发送ACK/NACK信息的方法，包括步骤
发送设备发送P个比特的ACK/NACK信息，分配了 N个ACK/NACK信 道，并有M根天线，N大于等于M;
对P个ACK/NACK比特进行联合编码后，输出的编码比特映射到M个 ACK/NACK信道上；
在不同的天线上发送M个ACK/NACK信道。
按照本发明的另一方面， 一种接收ACK/NACK信息的方法，接收设备 接收到权利要求1的发送设备发送的信息后，包括步骤
在物理信道解复用器中，解复用出可能的M个ACK/NACK信道上的信
号；
对M个ACK/NACK信道的信号送入解码模块进行解码等操作得到P个 发送的ACK/NACK比特。ACK/NACK信息，从而获得空间分集增益。并且保证在每根天线上发送的 信号都保持了单载波特性，从而发送设备的功率放大器的要求比较低。
图1是本发明发送设备的框图; 图2是本发明接收设备的框图; 图3是LTE FDD的帧结构； 图4是LTE TDD的帧结构； 图5是PUCCH的资源位置。
具体实施例方式
假设发送设备需要发送P个比特的ACK/NACK信息，并假设为发送设 备分配了N个ACK/NACK信道资源，进一步假设发送设备至少配置了M个 功率放大器，从而可以同时利用M个天线发射信息，这里N大于等于M。
下面描述P个ACK/NACK比特的产生方法。假设一个上行子帧内只传 输一个下行子帧的数据的ACK/NACK信息，则P等于一个下行子帧的数据 需要的ACK/NACK比特的数目，例如，不采用MIMO时，只产生1比特的 ACK/NACK信息，即P等于1;采用MIMO时，并假设每个码字产生1比特 的ACK/NACK信息，P等于MIMO传输的码字个数。假设一个上行子帧内 传输多个下行子帧的数据的ACK/NACK信息，则P可以等于这些下行子帧 内的ACK/NACK比特的总数目，或者对这些下行子帧内的ACK/NACK比 特进行处理，从而得到P个ACK/NACK比特，例如，每个下行子帧内的一 个或者多个的ACK/NACK信息合并为1个ACK/NACK比特，而P等于发送 了数据的下行子帧的数目。假设系统的下行频率是由多个频段组成，并且 每个频段上的每个下行子帧的数据分别产生一个或者多个比特的ACK/NACK信息，贝UP可以等于这些频段上的相同时间位置的下行子帧内 的ACK/NACK比特的总数目；或者对这些频段上的相同时间位置的下行子 帧内的ACK/NACK比特进行处理，从而得到P个ACK/NACK比特，例如， 每个频段内相同时间位置的下行子帧内的ACK/NACK信息合并为1个 ACK/NACK比特，而P等于发送了数据的频段的数目。
下面描述N个ACK/NACK信道的分配方法。假设调度下行数据传输的 PDCCH是由一个或者多个CCE组成，每个CCE分别映射一个ACK/NACK 信道。这样，根据CCE到ACK/NACK信道的映射关系，用户设备在检测 到基站发送给它的PDCCH后，根据组成PDCCH的CCE，可以得到一个 或者多个ACK/NACK信道。第一种分配ACK/NACK信道的方法是假设一 个上行子帧内的可用ACK/NACK信道由一个下行子帧的PDCCH决定，则 N等于这个子帧内发送给用户设备的PDDCH包含的CCE的数目，即当 PDCCH包含1个CCE时，N等于1;当PDCCH包含多个CCE时，N大于1。 第二种分配ACK/NACK信道的方法是假设一个上行争帧内传输多个下行 子帧的数据的ACK/NACK信息，则可以是每个向用户设备发送了数据的子 帧得到一个ACK/NACK信道，即这个子帧内的组成PDCCH的一个CCE映 射的ACK/NACK信道；这样，N等于发送了数据的下行子帧的数目。第三 种分配ACK/NACK信道的方法是假设系统的下行频率是由多个频段组成， 并且每个频段上的每个下行子帧内分别发送PDCCH来调度下行数据传 输，则可以是每个向用户设备发送了数据的频段得到一个ACK/NACK信 道，即这个子帧内的组成PDCCH的一个CCE映射的ACK/NACK信道；这 样，N等于发送了数据的频段的数目。
记每个ACK/NACK信道的物理比特数为AU ，可以采用下面的方法来 定义A^。第一种方法假设每个ACK/NACK信道可以用QPSK的调制方 式传输2个比特的ACK/NACK信息，所以可以定义每个ACK/NACK信道的 物理比特数A^是2。第二种方法假设每个ACK/NACK信道包含两个时隙，并且在每个时隙内可以用QPSK调制方法提供2个物理比特，所以可 以定义每个ACK/NACK信道的物理比特数A^是4。例如，这两种方法可 以用于LTE系统中的ACK/NACK信道。
如图1所示是本发明的发送设备和方法
发送设备对这P个比特的ACK/NACK信息进行联合编码并得到 W.AU个编码比特，然后，这M.A^个编码比特等分为M个块，每个块的 比特数等于一个ACK/NACK信道能够提供的物理比特的数目;然后， 这M个块分别映射到M个ACK/NACK信道上；接下来，用M个功率放大器 驱动，在不同的ACK/NACK信道上用不同的天线来发送ACK/NACK信号。
如图2所示是本发明的接收设备和方法
接收设备通过接收天线和接收装置的处理，把接收到的信号送入物理 信道解复用器，从而解复用得到M个ACK/NACK信道的信号。接下来这M 个ACK/NACK信道的信号分别进行软解调，并送入解码模块进行解码，从 而得到P个比特的ACK/NACK信息。
实施例
本部分给出了该发明的实施例，为了避免使本专利的描述过于冗长， 在下面的说明中，略去了对公众熟知的功能或者装置等的详细描述。
实施例一
假设一个上行子帧内只传输一个下行子帧的数据的ACK/NACK信息， 并假设在采用MIMO进行数据传输时，在一个子帧内最多同时发送的码字 的个数是P，例如P等于4，每个码字产生1比特ACK/NACK信息，从而在 上行方向最多需要同时发送P个比特的ACK/NACK信息。假设调度下行数 据传输的PDCCH包含的CCE个数大于等于2，则根据CCE至ijACK/NACK 信道的映射关系，用户设备至少可以有两个可用的ACK/NACK信道，例如它们分别是PDCCH中索引最小的两个CCE映射的ACK/NACK信道。进一
步假设用户设备配置两个功率放大器和天线。并假设每个ACK/NACK信道 提供的物理比特数为4。
这样，假设基站在下行方向采用MIMO技术同时发送了P个码字的数 据，用户设备接收数据并产生这P个码字的P个ACK/NACK反馈信息。接 下来，用户设备对这P个ACK/NACK比特进行联合编码从而得到8个编码 比特，然后，这8个编码比特等分为2个块，每个块包含4个比特；然后， 第一个块的比特映射到第一个ACK/NACK上，并用第一根天线发送；第二 个块的比特映射到第二个ACK/NACK上，并用第二根天线发送。
基站通过接收天线和接收装置的处理，把接收到的信号送入物理信道 解复用器，从而解复用得到用户设备使用的2个ACK/NACK信道的信号， 每个ACK/NACK信道上的信号解调得到4个软比特信息，然后，基站把这 8个软比特信息送入解码模块进行解码，从而得到用户设备发送的P个 ACK/NACK比特。
实施例二
假设一个上行子帧内传输多个下行子帧的数据的ACK/NACK信息，并 记基站在P个(大于等于2)下行子帧内为用户设备发送了数据，则每个 子帧的ACK/NACK信息合并得到一个ACK/NACK比特，共得到P个 ACK/NACK信息比特。每个子帧得到一个ACK/NACK信道，这样，共有P 个ACK/NACK信道，从中选择2个用于传输ACK/ACK信息。进一步假设用 户设备配置两个功率放大器和天线。并假设每个ACK/NACK信道提供的物 理比特数为4。
用户设备接收数据并产生P个ACK/NACK比特，然后，用户设备对这 P个ACK/NACK比特进行联合编码从而得到8个编码比特，然后，这8个编 码比特等分为2个块，每个块包含4个比特；然后，第一个块的比特映射到第一个ACK/NACK上，并用第一根天线发送；第二个块的比特映射到第二 个ACK/NACK上，并用第二根天线发送。
基站通过接收天线和接收装置的处理，把接收到的信号送入物理信道 解复用器，从而解复用得到用户设备使用的2个ACK/NACK信道的信号， 每个ACK/NACK信道上的信号解调得到4个软比特信息，然后，基站把这 8个软比特信息送入解码模块进行解码，从而得到用户设备发送的P个 ACK/NACK比特。
实施例三
假设系统的下行频率是由多个频段组成，并且每个频段上的每个下行
子帧内分别发送PDCCH来调度下行数据传输，并记基站在P个(大于等 于2)频段内为用户设备发送了数据，则每个频段的ACK/NACK信息合并 得到一个ACK/NACK比特，共得到P个ACK/NACK信息比特。每个频段得 到一个ACK/NACK信道，这样，共有P个ACK/NACK信道，从中选择2个 用于传输ACK/ACK信息。进一步假设用户设备配置两个功率放大器和天 线。并假设每个ACK/NACK信道提供的物理比特数为4。
用户设备接收数据并产生P个ACK/NACK比特，然后，用户设备对这 P个ACK/NACK比特进行联合编码从而得到8个编码比特，然后，这8个编 码比特等分为2个块，每个块包含4个比特；然后，第一个块的比特映射到 第一个ACK/NACK上，并用第一根天线发送；第二个块的比特映射到第二 个ACK/NACK上，并用第二根天线发送。
基站通过接收天线和接收装置的处理，把接收到的信号送入物理信道 解复用器，从而解复用得到用户设备使用的2个ACK/NACK信道的信号， 每个ACK/NACK信道上的信号解调得到4个软比特信息，然后，基站把这 8个软比特信息送入解码模块进行解码，从而得到用户设备发送的P个 ACK/NACK比特。
权利要求
1.一种发送ACK/NACK信息的方法，包括步骤发送设备发送P个比特的ACK/NACK信息，分配了N个ACK/NACK信道，并有M根天线，N大于等于M；对P个ACK/NACK比特进行联合编码后，输出的编码比特映射到M个ACK/NACK信道上；在不同的天线上发送M个ACK/NACK信道。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，P等于一个下行子帧内 的码字的数目。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个下行子帧内产生1 个ACK/NACK比特，P等于发送了数据的下行子帧的数目
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个频段内的一个下行 子帧内产生1个ACK/NACK比特，P等于发送了数据的频段的数目。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，N等于这个子帧内发送 给用户设备的PDDCH包含的CCE的数目。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个发送数据的子帧得 到一个ACK/NACK信道，N等于发送了数据的下行子帧的数目。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个发送数据的频段得 到一个ACK/NACK信道，N等于发送了数据的频段的数目。
8. —种接收ACK/NACK信息的方法，接收设备接收到权利要求1的 发送设备发送的信息后，包括步骤.-在物理信道解复用器中，解复用出可能的M个ACK/NACK信道上的信号；对M个ACK/NACK信道的信号送入解码模块进行解码等操作得到P个 发送的ACK/NACK比特。
全文摘要
一种发送ACK/NACK信息的方法，包括步骤发送设备发送P个比特的ACK/NACK信息，分配了N个ACK/NACK信道，并有M根天线，N大于等于M；对P个ACK/NACK比特进行联合编码后，输出的编码比特映射到M个ACK/NACK信道上；在不同的天线上发送M个ACK/NACK信道。采用本发明的方法，利用多天线同时发送一个或者多个比特的ACK/NACK信息，从而获得空间分集增益。并且保证在每根天线上发送的信号都保持了单载波特性，从而发送设备的功率放大器的要求比较低。
文档编号H04B7/06GK101686076SQ200810168719
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月26日 优先权日2008年9月26日
发明者李小强, 李迎阳 申请人:三星电子株式会社;北京三星通信技术研究有限公司