专利名称：一种发送物理上行控制信道的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及高级长期演进(LTE-A，Long Term Evolution-Advanced)技术，尤其涉 及一种LTE-A中，发送物理上行控制信道(PUCCH，Physical UplinkControl Channel)的方
法及装置。
背景技术：
在长期演进(LTE，LongTerm Evolution)的 PUCCH 格式 2b 中，用户终η 端(UE) 需要同时反馈信道状态信息(CSI，Channel Status Information)和正确应答/错误应 答(ACK/NACK，Acknowledgement/Negative Acknowledgement)信息。其中，对于 CSI，通过 将CSI编码调制成10个符号后，采用两个时隙的10个正交频分复用(0FDM，Orthogonal Frequency Diversity Multiplexing)符号来承载；对于2比特ACK/NAK信息，通过将2比 特ACK/NAK信息编码调制成一个符号后，采用两个时隙上第二个参考符号来承载。图1为 LTE中PUCCH格式2b的结构示意图，如图1所示，空白小方格表示承载CSI信息，竖纹阴影 表示承载参考符号，斜纹阴影表示承载ACK/NAK信息的参考符号。在LTE-A中，由于多点协作传输、载波聚合和高阶多天线等技术的引入，UE需要反 馈大量的信道状态信息，同时，由于LTE-A中支持上行多天线，因此，基于多天线的PUCCH发 送方式越来越成为关注的问题。目前，当上行天线数目为M时，PUCCH格式2b的一种典型的发送方法是对CSI编 码调制后，通过M个正交PUCCH资源发送给基站，每个发射天线采用一个正交PUCCH资源。 而在LTE-A中基于多天线的PUCCH格式2b中，对于ACK/NAK信息一种传统的发送方法是 对2比特ACK/NAK信息经QPSK调制后，重复采用不同天线上的PUCCH信道的不同时隙上 的第二个参考符号发送。在这种方法中，相当于对2比特ACK/NAK信息进行重复编码生成 8比特信息后发送给基站，由于重复编码中最小汉明距离比较小，从而限制了 ACK/NAK的反 馈性能。而在LTE/LTE-A系统中，基站根据UE反馈的ACK/NAK信息来判断是否需要对已发 送数据进行重传，如果反馈的ACK/NAK信息出现错误，将会引起信息丢失或者不必要的重 传，严重影响了通信质量。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种发送物理上行控制信道的方法及装 置，能够提高ACK/NAK信息的反馈质量，从而保证同通信质量。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种发送物理上行控制信道的方法，包括对需要和信道状态信息CSI信息同时发送的正确应答/错误应答ACK/NAK信息进 行联合编码、调制处理；利用多个正交物理上行控制信道PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号发送调制后的信息。
所述发送调制后的信息为在每个正交PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号 上，依次发送所述调制后的信息。所述调制后的信息为2*M个调制符号Q(I)，Q(2)，.....Q(2M)，其中M为正交
PUCCH资源的个数；所述发送调制后的信息具体包括在第一个正交PUCCH资源的第一个时隙的第二个导频符号发送Q(I)；在第一个正 交PUCCH资源的第二个时隙的第二个导频符号发送Q (2)；在第二个正交PUCCH资源的第一 个时隙的第二个导频符号发送Q (3)，依此类推，直至在第M个正交PUCCH资源的第二个时隙 的第二个导频符号发送Q (2M)。所述ACK/NAK信息为两比特，分别以al和a2来表示；所述M = 2时，所述联合编码后的4*M = 8个编码比特为al，a2, a3, al, a2, a3, al, a2 ；所述M = 3时，所述联合编码后的4*M= 12个编码比特为al，a2，a3，al，a2，a3， al，3,2j 3,3j al，a2，a3 ；所述M = 4时，所述联合编码后的4*M= 16个编码比特为al，a2，a3，al，a2，a3， al，3,2j al，a2，a3，al，a2，a3，al，3,2 ；其中，a3= (al+a2)mod 2，mod 表示取模运算；所述根据不同正交PUCCH资源数目M联合编码后生成的4*M编码比特的顺序可以调整。所述ACK/NAK信息为两比特，分别以al和a2来表示；所述编码后的信息中的前4 个编码比特为al，a2，al，a2。所述M = 2时，所述联合编码后的4*M = 8个编码比特为al，a2, al, a2, a3, al, a3, a2 ；所述M = 3时，所述联合编码后的4*M= 12个编码比特为al，a2，al，a2，a3，al， 3,3j 3,2j 3,3j al，a3，3,2 ；所述M = 4时，所述联合编码后的4*M= 16个编码比特为:al, a2, al, a2, a3, al, 3,3j 3,2j al，3,2j al，a2，a3，al，a3，a2，；其中，a3= (al+a2)mod2, mod 表示取模运算；所述根据不同正交PUCCH资源数目M联合编码后生成的4*M编码比特中，除前4 比特之外的其它编码比特的顺序可以调整。所述正交PUCCH资源数目M不大于发射天线数目；或者，所述正交PUCCH资源数目M与发射天线数目相等，此时，每个发射天线使用一个正 交PUCCH资源发送；或者，发射天线数目大于所述正交PUCCH资源数目M，，此时，存在多个发射天线使用相 同的正交PUCCH资源发送。所述联合编码为Reed-Muller码、或卷积码、或turbo码。一种发送物理上行控制信道的装置，主要包括编码调制单元和发送单元，其中，编码调制单元，用于对需要和CSI信息同时发送的ACK/NAK信息进行联合编码、调 制处理，并将调制后的信息输出给发送单元；
发送单元，用于利用多个正交PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号发送调制 后的信息。所述发送单元具体用于，在每个正交PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号上，依次发送所述调制后的信息。所述ACK/NAK信息为两比特，分别以al和a2来表示；所述编码后的信息中的前4 个编码比特为al，a2，al，a2。所述正交PUCCH资源数目M不大于发射天线数目；或者，所述正交PUCCH资源数目M与发射天线数目相等，此时，每个发射天线使用一个正 交PUCCH资源发送；或者，发射天线数目大于所述正交PUCCH资源数目M，，此时，存在多个发射天线使用相 同的正交PUCCH资源发送。所述联合编码为Reed-Muller码、或卷积码、或turbo码。从上述本发明提供的技术方案可以看出，包括对需要和CSI信息同时发送的ACK/ NAK信息进行联合编码、调制处理，利用多个正交PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号 向基站发送调制后的信息。本发明通过对ACK/NAK信息的联合编码获取编码增益，扩大了 最小汉明距离，从而提高了 ACK/NAK的反馈质量。
图1为LTE中PUCCH格式2b的结构示意图；图2为本发明发送PUCCH格式2b的方法的流程图；图3为本发明发送PUCCH格式2b的装置的组成结构示意图；图4为本发明LTE中发送PUCCH格式2b的实施例的示意图。
具体实施例方式图2为本发明发送PUCCH格式2b的方法的流程图，如图2所示，包括步骤200 对需要和CSI信息同时发送的ACK/NAK信息进行联合编码、调制处理。本步骤中，通过对ACK/NAK信息的联合编码获取编码增益，扩大了最小汉明距离， 从而提高了 ACK/NAK的反馈质量。步骤201 利用多个正交PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号向基站发送调 制后的信息。假设可以利用的正交PUCCH资源为M个，每个正交PUCCH资源有两个时隙，本发明 方法具体如下首先，对ACK/NAK信息进行联合编码生成4*M个编码比特，进而经过QPSK调制后 生成2*M个调制符号。这里，联合编码和QPSK调制的具体实现属于本领域技术人员惯用技 术手段，不再赘述。然后，依次在每个正交PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号发送这些调制符
号。假设调制后生成的2*M个调制符号为Q(I)，Q(2),......Q(2M)，那么，Q(I)在第一个
正交PUCCH资源的第一个时隙的第二个导频符号发送；Q (2)在第一个正交PUCCH资源的第 二个时隙的第二个导频符号发送；Q (3)在第二个正交PUCCH资源的第一个时隙的第二个导频符号发送，依此类推，直至在第M个正交PUCCH资源的第二个时隙的第二个导频符号发送 Q(M) ο 优选地，假设ACK/NAK信息为2比特，以al和a2来表示，对于可以利用的正交 PUCCH资源数目为M(M = 2，3，4)个时，其编码采用如下形式当M = 2时，对2比特ACK/NAK信息进行联合编码，编码后的4*M = 8个编码比特 为:al, a2, a3, al, a2, a3, al, a2，其中，a3 = (al+a2)mod2，mod 表示取模运算。当M = 3时，对2比特ACK/NAK信息进行联合编码，编码后的4*M = 12编码比特 为:al, a2, a3, al, a2, a3, al, a2, a3, al, a2, a3,, a3 = (al+a2)mod20当M = 4时，对2比特ACK/NAK信息进行联合编码，编码后的4*M = 16编码比特 为:al, a2, a3, al, a2, a3, al, a2, al, a2, a3, al, a2, a3, al, a2,, a3 = (al+a2)mod 2。 容易看出，当M = 4时的编码比特是M = 2时的编码比特再重复一次的结果。上述编码方法仅为对初始ACK/NAK信息的优选编码方法，也可以采用如 Reed-Muller码(差错控制编码技术的一种)、或卷积码、或turbo码等编码方法。需要说明的是，根据不同正交PUCCH资源数目编码生成的桃编码比特的顺序可 以调整。特别地，由于LTE-A中的UE具有自动切换到单天线的能力，在单天线模式下，UE 在PUCCH资源的第一个时隙的第二个导频符号上发送的是al，a2对应的调制符号，在第二 个时隙的第二个导频符号上发送的也是al，a2对应的调制符号。因此，对上述编码比特的 顺序的一个优选调整为前4个编码比特为al，a2，al，a2，其它编码比特的顺序可以不做限 制。本发明方法可以扩展到利用的正交PUCCH资源M大于4的情况，由于会带来资源 开销大的问题，实际中应用比较少，这里不再赘述。通常，可以利用的正交PUCCH资源数目M不大于发射天线数目，当可以利用的正交 PUCCH资源数目M和发射天线数目相等时，每个发射天线使用一个正交PUCCH资源发送；当 发射天线数目大于正交PUCCH资源数目M时，会出现多个发射天线使用相同的正交资源发 送情况。图3为本发明发送PUCCH格式2b的装置的组成结构示意图，如图3所示，主要包 括编码调制单元和发送单元，其中，编码调制单元，用于对需要和CSI信息同时发送的ACK/NAK信息进行联合编码、调 制处理，并将调制后的信息输出给发送单元。发送单元，用于利用多个正交PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号发送调制 后的信息。下面结合几个实施例对本发明方法进行详细描述。第一实施例中，假设初始ACK/NAK信息(al，a2)为(1，0)，可以利用的正交PUCCH 资源个数M = 2，采用本发明优选方法对ACK/NAK信息进行编码，编码后的8比特信息al， a2，a3，al, a2，a3，al，a2为(1，0，1，1，0，1，1，0)，再经QPSK调制后对应的4个调制符号为
(j，-ι，- j，j) °采用本发明所给上述编码方法能够实现最小汉明距离的最大化，这里以本实施例 所给编码方法与简单的重复的编码方法进行对比初始ACK/NAK信息(al，a2)共有四种取 值(1，1)、(1,0), (0,1)和(0，0)，采用本发明所给编码方法，对应的编码后的信息分别为(1，1，0，1，1，0，1，1)、(1，0，1，1，0，1，1，0)、(0,1,1,0,1,1,0,1)和(0，0，0，0，0，0，0，0)，四
种编码比特的最小汉明距离，即各编码比特相差的最小比特数为5 ；而如果采用现有的重 复编码，则对应的四组编码信息分别为(1，1，1，1，1，1，1，1)、(1，0，1，0，1，0，1，0)、(0，1，0， 1,0,1,0,1)和(0，0，0，0，0，0，0，0)，其最小汉明距离为4。可以看出，采用本发明方法能够
实现最小汉明距离的最大化，从而提高了编译码的性能。按照图1所示的本发明方法，基于LTE中PUCCH格式2b在第一个正交PUCCH资源 的第一个时隙的第二个参考符号中承载第一个调制符号，第二个时隙的第二个参考符号承 载第二个调制符号；在第二个正交PUCCH资源的第一个时隙的第二个参考符号承载第三个 调制符号，第二个时隙的第二个参考符号承载第四个调制符号，如图4中的斜纹阴影所示， 图4为本发明LTE中发送PUCCH格式2b的实施例的示意图。进一步地，考虑到LTE-A中UE具有自动切换到单天线的能力，为了保证此时UE同 样能够获取准确的ACK/NAK信息，对上述8比特信息顺序进行调整为al，a2，al，a2，a3，al， a3，a2，该8比特信息为(1，0，1，0，1，1，1，0)，经QPSK调制后的4个调制符号为(j，j，-1， j)。按照本发明方法，通过M个正交PUCCH资源将上述4个调制符号发送给基站。由于前 4比特编码信息为(al，a2, al, a2)，与LTE中单天线的发送模式下的发送信息相同，因此保 证了 UE切换到单天线后，基站仍然能够准确地获取ACK/NAK信息。第二实施例中，假设初始ACK/NAK信息(al，a2)为(1，1)，可以利用的正交PUCCH 资源个数M = 3，采用本发明优选方法对ACK/NAK信息进行编码，编码后的12比特信息al， a2, a3, al, a2, a3, al，a2，a3，al，a2，a3 为(1，1，0，1，1，0，1，1，0，1，1，0)，再经 QPSK 调制后 对应的6个调制符号为(-1，-j, j，-1，-j, j)。按照图1所示的本发明方法，基于LTE中PUCCH格式2b在第一个PUCCH的第一个 时隙的第二个参考符号承载第一个调制符号，第二个时隙的第二个参考符号承载第二个调 制符号；在第二个PUCCH的第一个时隙的第二个参考符号承载第三个调制符号，第二个时 隙的第二个参考符号承载第四个调制符号；在第三个PUCCH的第一个时隙的第二个参考符 号承载第五个调制符号，第二个时隙的第二个参考符号承载第六个调制符号。进一步滴，考虑到LTE-A中UE具有自动切换到单天线的能力，为了保证此时UE同 样能够获取准确的ACK/NAK信息，对上述12比特信息顺序进行调整为al，a2, al, a2, a3, al, a3，a2，a3，al, a3，a2，该 12 比特信息为(1，1，1，1，0，1，0，1，0，1，0，1)，经 QPSK 调制后 的6个调制符号为(_l，-l，-j，-j，-j，-j)。按照本发明方法，通过M个正交PUCCH资源将 上述6个调制符号发送给基站。由于前4比特编码信息为(al，a2，al，a2)，与LTE中单天 线的发送模式下的发送信息相同，因此保证了 UE切换到单天线后，基站仍然能够准确地获 取ACK/NAK信息。第三实施例中，假设初始ACK/NAK信息(al，a2)为(0，1)，可以利用的正交PUCCH 资源个数M = 4，采用本发明优选方法对上述ACK/NAK信息进行编码，编码后的16比特信 息 al, a2，a3，al, a2，a3，al, a2，al, a2，a3，al, a2，a3，al, a2 为(0，1，1，0，1，1，0，1，0，1， 1，0，1，1，0，1)，再经QPSK调制后对应的8个调制符号为H，j，-ι，-j，-j，j，-ι，-j)。
按照图1所示的本发明方法，基于LTE中PUCCH格式2b在第一个PUCCH的第一 个时隙的第二个参考符号承载第一个调制符号，第二个时隙的第二个参考符号承载第二个 调制符号；在第二个PUCCH的第一个时隙的第二个参考符号承载第三个调制符号，第二个时隙的第二个参考符号承载第四个调制符号；在第三个PUCCH的第一个时隙的第二个参考符号承载第五个调制符号，第二个时隙的第二个参考符号承载第六个调制符号；在第四个 PUCCH的第一个时隙的第二个参考符号承载第七个调制符号，第二个时隙的第二个参考符 号承载第八个调制符号。进一步地，考虑到LTE-A中UE具有自动切换到单天线的能力，为了保证此时UE同 样能够获取准确的ACK/NAK信息，对上述16比特信息顺序进行调整为al，a2, al, a2, a3, al, a3, a2, al, a2, al, a2, a3, al, a3, a2，，该 16 比特信息为(0，1,0,1，1,0,1，1,0,1,0,1， ι，ο，ι，ι)，经qpsk调制后的6个调制符号为H，-j，j，-i，-j，-j，j，_l)。按照本发明方 法，通过M个正交PUCCH资源将上述8个调制符号发送给基站。由于前4比特编码信息为 (al, a2, al, a2)，与LTE中单天线的发送模式下的发送信息相同，因此保证了 UE切换到单 天线后，基站仍然能够准确地获取ACK/NAK信息。第四实施例中，假设初始ACK/NAK信息(al，a2)为(1，1)，可以利用的正交PUCCH 资源个数M = 4，第四实施例中采用Reed-Muller编码对ACK/NAK信息进行编码，编码后的 16 t；匕,胃胃、al, a2, a3, al, a2, a3, al, a2, al, a2, a3, al, a2, a3, al, a2 ^J (0,0,1,1,0,0,1, 1,0,1,1,0,1,0,1，0)，再经 QPSK 调制后对应的 8 个调制符号为(1，-1，1，-1，-j，j，j，-j)。按照图1所示的本发明方法，基于LTE中PUCCH格式2b在第一个PUCCH的第一 个时隙的第二个参考符号承载第一个调制符号，第二个时隙的第二个参考符号承载第二个 调制符号；在第二个PUCCH的第一个时隙的第二个参考符号承载第三个调制符号，第二个 时隙的第二个参考符号承载第四个调制符号；在第三个PUCCH的第一个时隙的第二个参考 符号承载第五个调制符号，第二个时隙的第二个参考符号承载第六个调制符号；在第四个 PUCCH的第一个时隙的第二个参考符号承载第七个调制符号，第二个时隙的第二个参考符 号承载第八个调制符号。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。
权利要求
一种发送物理上行控制信道的方法，其特征在于，包括对需要和信道状态信息CSI信息同时发送的正确应答/错误应答ACK/NAK信息进行联合编码、调制处理；利用多个正交物理上行控制信道PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号发送调制后的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送调制后的信息为在每个正交 PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号上，依次发送所述调制后的信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调制后的信息为2*M个调制符号 Q(I)，Q(2)，……Q(2M)，其中M为正交PUCCH资源的个数；所述发送调制后的信息具体包 括在第一个正交PUCCH资源的第一个时隙的第二个导频符号发送Q(I)；在第一个正交 PUCCH资源的第二个时隙的第二个导频符号发送Q(2)；在第二个正交PUCCH资源的第一个 时隙的第二个导频符号发送Q(3)，依此类推，直至在第M个正交PUCCH资源的第二个时隙的 第二个导频符号发送Q (2M)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述ACK/NAK信息为两比特，分别以al和 a2来表示；所述M = 2时，所述联合编码后的4*M = 8个编码比特为al，a2, a3, al, a2, a3, al,a2 ；所述M = 3时，所述联合编码后的4*M = 12个编码比特为al，a2，a3，al, a2，a3，al,3,2j 3,3j al，3,2j ；所述M = 4时，所述联合编码后的4*M = 16个编码比特为al，a2, a3, al, a2, a3, al, 3,2j al，3,2j j al，a2，a3，al，3,2 ；其中，a3 = (al+a2)mod2，mod表示取模运算；所述根据不同正交PUCCH资源数目M联合编码后生成的4*M编码比特的顺序可以调iF. ο
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述ACK/NAK信息为两比特，分别以al和 a2来表示；所述编码后的信息中的前4个编码比特为al，a2, al, a2。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述M= 2时，所述联合编码后的4*M = 8 f H石马t匕牛寺力:al, a2, al, a2, a3, al, a3, a2 ；所述M= 3时，所述联合编码后的4*M = 12个编码比特为al，a2，al，a2，a3，al，a3， 3,2j 3,3j al，3,3j 3,2 ；所述M = 4时，所述联合编码后的4*M= 16个编码比特为al，a2，al，a2，a3，al，a3， 3,2j al，3,2j al，a2，a3，al，a3，a2，；其中，a3 = (al+a2)mod2, mod表示取模运算；所述根据不同正交PUCCH资源数目M联合编码后生成的4*M编码比特中，除前4比特 之外的其它编码比特的顺序可以调整。
7.根据权利要求1 6任一项所述的方法，其特征在于，所述正交PUCCH资源数目M不 大于发射天线数目；或者，所述正交PUCCH资源数目M与发射天线数目相等，此时，每个发射天线使用一个正交PUCCH资源发送；或者，发射天线数目大于所述正交PUCCH资源数目M，，此时，存在多个发射天线使用相同的 正交PUCCH资源发送。
8.根据权利要求1 3任一项所述的方法，其特征在于，所述联合编码为Reed-Muller 码、或卷积码、或turbo码。
9.一种发送物理上行控制信道的装置，其特征在于，主要包括编码调制单元和发送单 元，其中，编码调制单元，用于对需要和CSI信息同时发送的ACK/NAK信息进行联合编码、调制处 理，并将调制后的信息输出给发送单元；发送单元，用于利用多个正交PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号发送调制后的 fn息ο
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述发送单元具体用于，在每个正交 PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号上，依次发送所述调制后的信息。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述ACK/NAK信息为两比特，分别以al 和a2来表示；所述编码后的信息中的前4个编码比特为al，a2, al, a2。
12.根据权利要求9 11任一项所述的装置，其特征在于，所述正交PUCCH资源数目M 不大于发射天线数目；或者，所述正交PUCCH资源数目M与发射天线数目相等，此时，每个发射天线使用一个正交 PUCCH资源发送；或者，发射天线数目大于所述正交PUCCH资源数目M，，此时，存在多个发射天线使用相同的 正交PUCCH资源发送。
13.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述联合编码为Reed-Muller码、 或卷积码、或turbo码。
全文摘要
本发明提供了一种发送物理上行控制信道的方法及装置，包括对需要和CSI信息同时发送的ACK/NAK信息进行联合编码、调制处理，利用多个正交PUCCH资源的每个时隙的第二个导频符号向基站发送调制后的信息。本发明通过对ACK/NAK信息的联合编码获取编码增益，扩大了最小汉明距离，从而提高了ACK/NAK的反馈质量。
文档编号H04L1/16GK101800620SQ20091024704
公开日2010年8月11日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者夏树强, 左志松, 杨维维, 梁春丽, 米德忠 申请人:中兴通讯股份有限公司