专利名称：用于上行链路中多天线传输的方法和设备的制作方法
用于上行链路中多天线传输的方法和设备相关申请的交叉引用本申请要求2009年9月30日提交的美国临时专利申请No. 61/247，123、2009年 10月2日提交的美国临时专利申请No. 61/248，313和2010年6月18日提交的美国临时专利申请No. 61/356，320的权益，每个申请的内容以引用的方式结合于此。
背景技术：
使用多个天线的技术在蜂窝无线通信系统中已被用作提高数据传输健壮性和获得更高数据吞吐量的有效措施。多个天线技术的其中之一是空时块编码(STBC)。STBC基于在空间和时间两个域传送的信号中引入联合相关来提供发射分集以对抗衰减信道。Alamouti方案是为具有两个发射天线的系统提供发射分集的空时块码。基于 Alamouti的空时块 码已被广泛使用，因为它简单并且不需要发射机获知信道状态信息 (CSI)因此不需要信道反馈。由于它的有效性和易于实现，基于Alamouti的空时块码已被应用于许多无线系统，例如WiMAX和WiFi。在第三代合作伙伴计划(3GPP)中，它被引入自版本99之后的通用移动电信系统(UMTS)中的下行链路传输中，并且还被用于版本5中通过更高速数据信道的下行链路高速下行链路分组接入(HSDPA)。在3GPP标准中，Alamouti 方案的实现被称为空时发射分集(STTD )。增强型上行链路(EU)(也被称为高速上行链路分组接入(HSUPA))是在3GPP版本 6中引入的以在UMTS无线系统的上行链路中提供更高数据速率的特征。HSUPA可被配置为允许上行链路传输的更快调度和更低的总数据传输延迟。使用高级信号处理的多个天线传输/接收技术通常被称为多输入多输出(ΜΜ0)。 MIMO已被广泛研究，并且可显著地提高无线通信系统的性能。多个天线技术已被广泛地应用于许多无线通信系统，例如基于IEEE802. Iln的无线局域网络接入点和类似蜂窝系统的宽带码分多址接入(WCDMA)/高速分组接入(HSPA)和长期演进(LTE)。MMO被引入WiMAX和3GPP中。当前正在为3GPP版本9和10研究更高级的MMO增强。当前，在3GPP WCDMA标准中仅规定了下行链路(DL) MMO。
发明内容
公开了用于使用多个天线的上行链路传输的方法和设备。无线发射/接收单元 (WTRU)在为空时发射分集(STTD)配置的物理信道的输入流上进行STTD编码。每个物理信道可被映射到同相位(I)分支或正交相位(Q)分支。STTD编码生成多个输出流使得输入流不为一个输出流变化，输入流的符号被交换，并且一个符号的星座点被变化为在其他输出流的I分支或Q分支上的相反星座点。在I分支和Q分支上的所有配置的物理信道分别被合成以生成复数格式的多个合成的流，并且该合成的流通过多个天线得以传输。为STTD配置的物理信道可包括以下至少一者增强型专用信道(E-DCH)专用物理数据信道(E-DPDCH )、E-DCH专用物理控制信道(E-DPCCH )、高速专用物理控制信道 (HS-DPCCH)、专用物理控制信道(DPCCH)和专用物理数据信道(DPDCH)。
WTRU可在二进制域与或在复数域执行STTD编码。对于复数域STTD编码， STTD编码被执行在物力信道中对应于一个或整数多个最大扩展因子的复数值码元 (complex-valued chip)块上。WTRU可使用预编码权重在包括E-DPDCH的上行链路物理信道的至少一个类型上执行预编码，并且通过多个天线传送经预编码的输出流。依靠E-DroCH配置，可使用多输入多输出(MMO)传送多个E-DroCH数据流，或者可使用闭环发射分集传送单个E-DroCH数据流。预编码可在扩展操作之后或之前执行。
更详细的理解可以从下述结合附图以示例的方式给出的描述中得到，其中图IA是在其中一个或多个公开的实施例可得以实施的示例通信系统的系统图；图IB是可在图IA所示的通信系统中使用的示例无线发射/接收单元(WTRU)的系统图；
图IC是可在图IA所示的通信系统中使用的示例无线电接入网和示例核心网的系统图；图2不出了根据一个实施例的STTD发射机；图3不出了根据另一个实施例的STTD发射机；图4不出了根据另一个实施例的STTD发射机；图5示出了根据另一个实施例的STTD发射机；图6不出了根据另一个实施例的STTD发射机；图7示出了根据另一个实施例的STTD发射机；图8不出了根据另一个实施例的STTD发射机；图9 (A)-9 (D)示出了用于非STTD信道的传输方案；图10 (A)和10 (B)示出了用于二进制相移键控(BPSK)调制的数据传输的示例二进制STTD编码器；图11 (A)和11 (B)示出了用于4级脉冲幅度调制(4PAM)调制的示例STTD编码器；图12 (A)和12 (B)示出了用于8PAM的示例STTD编码器；图13示出了使用双二进制STTD编码器的示例发射机结构；图14示出了使用复数STTD编码器的示例STTD发射机；图15示出了示例复数STTD编码过程；图16示出了具有不同扩展因子(SF)的STTD符号配置；图17图释了应用于HSUPA数据信道的示例性复数STTD编码；图18示出了根据该实施例的相应块编码器；图19示出了根据一个实施例的示例发射机；图20不出了根据另一个实施例的不例发射机；图21示出了根据另一个实施例的示例发射机；图22不出了根据另一个实施例的不例发射机；图23示出了根据另一个实施例的示例发射机；
图24示出了根据另一个实施例的示例发射机；图25不出了根据另一个实施例的不例发射机；图26示出了包括使用给定信道化码、权重和IQ相位映射的扩展的扩展操作；图27示出了用于双流情况的示例预编码器；图28示出了用于双流情况的另一个示例预编码器；图29示出了用于双流情况的另一个示例预编码器；图30示出了用于两个流情况的示例发射机；图31A示出了使用E-HICH的示例UPCI信令； 图31B图释了七分之一的E-HICH子帧携带UPCI字段的情况；图32示出了根据一个实施例用于通过E-DCH信道状态信息信道(E-CSICH)为两个WTRU传送上行链路预编码控制信息(UPCI)的示例发射机；图33示出了根据另一个实施例用于通过E-CSICH为两个WTRU传送UPCI的另一个示例发射机；图34示出了根据另一个实施例用于通过E-CSICH为两个WTRU传送UPCI的另一个示例发射机；图35示出了根据该实施例的F-DPCH格式；图36和37分别示出了使用在图32和34中示出的发射机结构的PHI和POI信令；图38和39分别示出了使用在图32和34中示出的发射机结构的UPCI和等级指不(rank indication, RI)的信令；图40示出了用于E-CSICH的示例帧格式。
具体实施例方式图IA是在其中一个或多个公开的实施例可得以实施的示例通信系统100的图。通信系统100可以是向多个无线用户提供诸如语音、数据、视频、消息、广播等内容的多接入系统。通信系统100可使多个无线用户能够通过共享包括无线带宽这样的系统资源来访问这样的内容。例如，通信系统100可采用一个或多个信道接入方法，诸如码分多址(CDMA)、 时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA (OFDMA)、单载波FDMA (SC-FDMA)等。如图IA所示，通信系统100可包括无线发射/接收单元(WTRU)102a、102b、102c、 102d、无线电接入网络(RAN) 104、核心网106、公共交换电话网络(PSTN) 108、因特网110和其它网络112，虽然应理解公开的实施方式期望任意数目的WTRU、基站、网络和/或网络元件。每个WTRU 102a、102b、102c、102d可以是任意类型的、被配置为在无线环境中运行和 /或通信的装置。以示例的方式，WTRU 102a、102b、102c、102d可被配置为传送和/或接收无线信号，并且可包括用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、膝上型计算机、笔记本、个人计算机、无线传感器、消费电子产品
坐寸ο通彳目系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a、114b的每 Iv可以是任意类型的、被配置为无线地与WTRU 102a、102b、102c、102d的至少一个接口以便于接入诸如核心网106、因特网110和/或网络112这样的一个或多个通信网络的装置。以示例的方式，基站114a、114b可以是基站收发信台(BTS)、节点B、e节点B、家用节点B、家用e 节点B、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器等。虽然基站114a、114b每一个都被图示为单一元件，但应理解基站114a、114b可包括任意数目的互联的基站和/或网络元件。基站114a可以是RAN 104的一部分，RAN 104还可包括其它基站和/或网络元件 (未示出)，例如基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点等。基站114a和/或基站114b可被配置为在可被称为小区(未示出)的特定地理区域内传送和/或接收无线信号。小区可进一步被划分为小区扇区。例如，与基站114a相关联的小区可被划分为3个扇区。因此，在一个实施方式中，基站114a可包括3个收发信机，S卩小区的每个扇区一个收发信机。在另一个实施方式中，基站114a可米用多输入多输出(MIMO)技术，因此可为小区的每个扇区采用多个收发信机。基站114a、114b可通过可以是任意适当无线通信链路(例如射频(RF)、微波、红外线(IR)、紫外线(UV)、可视光等)的空中接口 116与一个或多个WTRU 102a、102b、102c、102d 通信。空中接口 116可使用任意适当的无线电接入技术(RAT)来建立。更具体地，如上所述，通信系统100可以是多接入系统，并且可以采用一个或多个信道接入方案，例如CDMA、TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA等。例如，RAN 104中的基站114a 和WTRU 102a、102b、102c可实现诸如可使用宽带CDMA (WCDMA)建立空中接口 116的通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入(UTRA)这样的无线电技术。WCDMA可包括诸如高速分组接入(HSPA)和/或演进HSPA (HSPA+)这样的通信协议。HSPA可包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。 在另一个实施方式中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可使用诸如可使用长期演进(LTE)和/或LET高级(LTE-A)来建立空中接口 116的演进UMTS陆地无线电接入 (E-UTRA)这样的无线电技术。在其它实施方式中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可使用诸如IEEE 802.16 (即全球微波接入互操作性(WiMAX))、CDMA 2000、CDMA20001X、CDMA 2000EV-D0、临时标准 2000 (IS-2000)、临时标准95 (IS-95)、临时标准856 (IS-856)、全球移动通信(GSM)、增强型全球数据发展速率(EDGE)、GSM EDGE (GERAN)等这样的无线电技术。图IA中的基站114b可以是无线路由器、家用节点B、家用e节点B或接入点，并且例如可利用任意适当的RAT以便于在本地区域中的无线连接，例如商业场所、家庭、车辆、 校园等。在一个实施方式中，基站114b和WTRU 102c、102d可实现诸如IEEE 802. 11这样的无线电技术以建立无线局域网(WLAN)。在另一个实施方式中，基站114b和WTRU 102c、 102d可实现诸如IEEE 802. 15这样的无线电技术以建立无线个域网(WPAN)。在其它另一个实施方式中，基站114b和WTRU 102c、102d可使用基于蜂窝的RAT (例如WCDMA、CDMA2000、 GSM、LTE、LTE-A等)来建立微微小区(picocell)或毫微微小区(femtocell)。如图IA所示，基站114b可具有直接连接到因特网110。因此，基站114b可以不需要通过核心网106 接入因特网110。RAN 104可以与核心网106通信，核心网106可以是任意类型的、被配置为向WTRU 102a、102b、102c、102d的一个或多个提供音频、数据、应用和/或通过因特网协议的语音 (VoIP)业务的网络。例如，核心网106可提供呼叫控制、计费业务、基于移动位置的业务、预付费呼叫、因特网连接、视频分布等和/或执行诸如用户认证这样的高级功能。虽然在图IA中未示出，但应理解RAN 104和/或核心网106可与采用与RAN 104相同RAT或不同RAT 的其它RAN直接或间接通信。例如，除了与可采用E-UTRA无线电技术的RAN 104相连接之夕卜，核心网106还可以与采用GSM无线电技术的另一个RAN (未示出)通信。核心网106 还可以充当 WTRU 102a、102b、102c、102d接入 PSTN 108、因特网 110 和 /或其它网络112的网关。PSTN 108可包括提供普通老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。因特网110可包括使用公共通信协议的全球互联计算机网络和设备的系统，所述协议例如有TCP/IP网际协议组中的传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和网际协议 (IP)。网络112可包括由其他服务提供商拥有和/或操作的有线或无线通信网络。例如， 网络112可包括与一个或多个RAN相连接、可采用与RAN 104相同的RAT或不同的RAT的另一个核心网。通信系统100中的WTRU 102a、102b、1 02c、102d的某些或全部可包括多模式能力， 即WTRU 102a、102b、102c、102d可包括用于通过不同的无线链路与不同的无线网络通信的多个收发信机。例如，图IA中示出的WTRU 102c可被配置为与可使用基于蜂窝的无线电技术的基站114a通信，并与可使用IEEE 802无线电技术的基站114b通信。图IB是示例WTRU 102的系统图。如图IB所示，WTRU 102可包括处理器118、收发信机120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、键盘126、显示器/触摸板128、不可移除存储器106、可移除存储器132、电源134、全球定位系统(GPS)芯片集136和其它外围设备138。应该理解的是WTRU102可包括前述元件的任何子组合，而与实施方式保持一致。处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、 多个微处理器、与DSP核相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路 (ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其它类型的集成电路(1C)、状态机等。处理器 118可执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使WTRU 102能够在无线环境中运行的任何其它功能。处理器118可与收发信机120相耦合，所述收发信机120可与发射/接收元件122相耦合。虽然图IB将处理器118和收发信机120示为单独的部件， 但应该理解处理器118和收发信机120可一起集成在电子封装或芯片中。发射/接收元件122可被配置为通过空中接口 116将信号传送到基站(例如基站 114a)，或从基站(例如基站114a)接收信号。例如，在一个实施方式中，发射/接收元件122 可以是被配置为传送和/或接收RF信号的天线。在另一个实施方式中，发射/接收元件 122可以是被配置为传送和/或接收例如IR、UV或可见光信号的发射器/检测器。仍然在另一个实施方式中，发射/接收元件122可被配置为传送和接收RF和光信号两者。应理解发射/接收元件122可被配置为传送和/或接收无线信号的任何组合。此外，虽然发射/接收元件122在图IB中被示为单独的元件，但是WTRU102可包括任意数量的发射/接收元件122。更具体地，WTRU 102可使用MMO技术。因此，在一个实施方式中，WTRU 102可包括用于通过空中接口 116传送和接收无线信号的两个或更多个发射/接收元件122 (例如多个天线)。收发信机120可被配置为调制将由发射/接收元件122传送的信号，和解调由发射/接收元件122接收的信号。如上所述，WTRU 102可以具有多模式能力。因此，收发信机120可包括使WTRU 102能够经由诸如UTRA和IEEE 802. 11这样的多个RAT通信的多个收发信机。
WTRU 102的处理器118与扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示器/触摸板 128 (例如,液晶显示器(IXD)显示单元或有机发光二极管(OLED)显示单元)相稱合,并从其接收用户输入数据。处理器118还可以向扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示/触摸板128输出用户数据。此外，处理器118可从任何类型的适当存储器访问信息，并且可存储数据到所述存储器中，例如不可移除存储器130和/或可移除存储器132。不可移除存储器 130可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或任何其它类型的存储器设备。 可移除存储器132可包括用户标识模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等。在其他的实施方式中，处理器118可从在物理位置上没有位于WTRU 102上(例如服务器或家用计算机(未示出)上)的存储器访问信息，并且可将数据存储在该存储器中。处理器118可以从电源134接收电能，并且可被配置为分配和/或控制到WTRU 102中的其它部件的电能。电源134可是向WTRU 102供电的任何适当的设备。例如，电源134可包括一个或多个干电池(例如，镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍氢(NiMH)、锂离子 (Li-ion)等)、太阳能电池、燃料电池等。处理器118还可与被配置为提供关于WTRU 102当前位置的位置信息(例如，经度和纬度)的GPS芯片组136相耦合。除来自GPS芯片集136的信息或作为其替代，WTRU 102 可通过空中接口 116从基站(例如,基站114a、114b)接收位置信息,和/或基于从两个或更多个邻近基站接收的信号的定时来确定其位置。应理解WTRU 102可通过任何适当的位置确定方法来获得位置信息，而与实施方式保持一致。、处理器118可进一步与其它外围设备138相耦合，所述外围设备138可包括一个或多个提供附加特性、功能和/或有线或无线连接的软件和/或硬件模块。例如，外围设备138可包括加速计、电子罗盘、卫星收发信机、数字相机(用于照片或视频)、通用串行总线 (USB)端口、振动装置、电视收发信机、免提耳机、蓝牙馨模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器等。图IC是根据实施方式的RAN 104和核心网106的系统图。如上所述，RAN 104可使用UTRA无线电技术通过空中接口 116与WTRU 102a、102b和102c通信。RAN 104还可以与核心网106通信。如图IC所示，RAN 104可包括节点B 140a、140b、140c，它们的每一个包括用于通过空中接口 116与WTRU 102a、102b、102c通信的一个或多个收发信机。节点 B 140a、140b、140c可每一个与RAN 104中的特殊小区(未示出)相关联。RAN 104还可包括 RNC 142a、142b。将理解，RAN 104可包括任意数目的节点B和RNC而与实施方式保持一致。如图IC所示，节点B 140a、140b可与RNC 142a通信。附加地，节点B 140c可与 RNC 142b通信。节点B 140a、140b、140c可通过Iub接口与各自的RNC 142a、142b通信。 RNC 142a、142b可通过Iur接口互相通信。RNC142a、142b的每一个可被配置为控制与其连接的各个节点B 140a、140b、140c。并且，RNC 142a、142b可被配置为执行或支持其他功能， 例如外环功率控制、负载控制、准入控制、分组调度、切换控制、宏分集、安全功能、数据加密
坐寸ο图IC所示的核心网106可包括媒体网关(MGW)144、移动交换中心(MSC)146、服务 GPRS支持节点(SGSN) 148和/或网关GPRS支持节点(GGSN) 150。虽然上述的每一个元件被图示为核心网106的一部分，将理解这些元件中的任一个可由除核心网运营商以外的实体所有和/或运营。
RAN 104中的RNC 142a可通过IuCS接口与核心网106中的MSC 146相连接。MSC 146 可与 MGW 144 相连接。MSC 146 和 MGW 144 可向 WTRU102a、102b、102c 提供到诸如 PSTN 108这样的电路交换网络的接入，以便于WTRU 102a、102b、102c和传统陆地通信装置之间
的通信。RAN 104中的RNC 142a还可通过IuPS接口与核心网106中的SGSN148相连接。 SGSN 148 可与 GGSN 150 相连接。SGSN 148 和 GGSN 150 可向 WTRU 102a、102b、102c 提供 到诸如因特网110这样的分组交换网络的接入，以便于WTRU 102a、102b、102c和使能IP的装置之间的通信。如上所述，核心网106还可与网络112相连接，网络112可包括由其他业务供应商所有和/或运营的其他有线或无线网络。应当注意，虽然实施方式此后将在3GPP WCDMA的背景下得以描述，但它们也可应用于其他无线通信系统，包括但不限于3GPP LTE、高级LTE、通用分组无线电业务(GPRS)、 CDMA2000、WiMAX、WiFi、IEEE 802. x 系统等。在3GPP WCDMA中，可为不同的目的和应用配置不同的上行链路信道。专用物理控制信道(DPCCH)和专用物理数据信道(DroCH)是版本99中引入的控制和数据信道。高速下行链路分组接入(HSDPA)在版本5中被引入的，且高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)起 HSDPA业务的控制信道的作用。HS-DPCCH携带信道质量指示和混合自动重传请求(HARQ) 应答。在版本6中，增强型专用信道(E-DCH)业务已被引入。E-DCH专用物理控制信道 (E-DPCCH)和E-DCH专用物理数据信道(E-DTOCH)是用于E-DCH业务的控制和数据信道。 DPCCH被用于启用节点B处的信道估计、维护稳定的功率控制循环和在误码率控制和授权分配方面为所有其他信道提供基线参考。STTD编码可用两个或更多个发射天线来实现，每个发射天线可与它自身的传送链相关联，传送链包括调制映射器、扩展器、I/Q合成、扰码器和分离的无线电前端。此后，实施方式将参考具有两个发射天线的STTD发射机来解释。然而，应当注意，这些实施方式可被扩展至任意数目的发射天线和任意类型的空间分集或空间复用多个天线传输技术。如下文将详细描述的那样，STTD编码器在即将传送的数据流或信号上进行空时处理，并将它的输入分布到两个或更多个传送链。在STTD编码器后，信号在两个或更多个传送链间独立、无交互地操作。图2示出了根据一个实施方式的STTD发射机200。根据该实施方式，STTD编码可应用于高速上行链路数据信道(即E-DroCH)，并且它可不应用于其他信道。STTD发射机 200包括第一物理层处理块202、STTD处理块204、第二物理层处理块206、第三物理层处理块208、信道合成器210和扰码器212。第一、第二和第三物理层处理块202、206、208可执行传统的信号处理功能，包括调制映射、信道化码扩展、增益调整和I/Q合成或任意其他功能。图2示出了 STTD处理块 204被放置在第一和第二物理处理块202、206之间，但是STTD处理块204可被放置在物理层处理的任意阶段，并且由第一和第二物理层处理块202、206执行的功能可不同地配置。可为WTRU配置一个或多个E-DPDCH。E-DPDCH由第一物理层处理块202处理，然后由STTD处理块204处理。依靠发射天线的数目，STTD处理块204输出两个或更多个信号流。STTD处理块204执行二进制STTD编码或复数STTD编码，并且可在比特/符号等级或块等级上执行STTD编码，这将在下文详细解释。如果配置了多个E-DroCH，多个E-DroCH 可依靠STTD编码器结构单独或联合地得以处理。物理信道(即E-DroCH)初始地被形成为实数值，并且每个物理信道可被映射到I分支或Q分支。在物理层处理块(第一物理层处理块202或第二物理层处理块206)中的I/Q组合阶段，物理信道被映射到I分支或Q分支以形成复数信号。非STTD信道由(多个)第三物理层处理块208处理。哪个非STTD信道被映射到哪个发射天线在下文中解释。在每个传送路径上的信道合成块210将来自被映射到相应天线的、包括非STTD信道和E-DTOCH的所有信道的信号流合并为复数信号。信道合成的信号流然后由扰码器212扰码并通过天线得以传送。图3示出了根据另一个实施方式的STTD发射机300。根据该实施方式，STTD编码被执行在HSUPA信道(即E-DroCH和E-DPCCH)上，并且它不可应用于其他信道。STTD发射机 300包括第一物理层处理块302a、302b、STTD处理块304a、304b、第二物理层处理块306a、 306b、第三物理层处理块308、信道合成器310和扰码器312。第一、第二和第三物理层处理块302a/302b、306a、306b、308可执行传统的信号处理功能，包括调制映射、信道化码扩展、增益调整和I/Q合成或任意其他功能。图3示出了 STTD处理块304a/304b被放置在第一和第二物理处理块302a/302b和306a/306b之间，但是STTD处理块304a/304b可被放置在物理层处理的任意阶段，并且由第一和第二物理层处理块302a/302b、306a/306b执行的功能可不同地配置。
E-DPCCH由第一物理层处理块302a处理，然后由STTD处理块304a处理。可为 WTRU配置一个或多个E-DPDCH。E-DPDCH由第一物理层处理块302b处理，然后由STTD处理块304b处理。STTD处理块304a/304b的每一个依靠发射天线的数目输出两个或更多个信号流。STTD处理块304a/304b执行二进制STTD编码或复数STTD编码，并且可在比特/ 符号等级上或块等级上执行STTD编码，这将在下文详细解释。如果配置了多个E-DTOCH， 多个E-DTOCH可依靠STTD编码器结构单独或联合地得以处理。物理层信道(即E-DTOCH、 E-DPCCH)初始地被形成为实数值，并且每个物理信道可被映射到I分支或Q分支。在物理层处理块(第一物理层处理块302a/302b或第二物理层处理块306a/306b)中的I/Q合成阶段，物理信道被映射到I分支或Q分支以形成复数信号。非STTD信道由第三物理层处理块 308处理。在每个传送路径上的信道合成块310将来自被映射到相应天线、包括非STTD信道、E-DPDCH和E-DPCCH的所有信道的信号流组合为复数信号。信道合成的信号流然后由扰码器312扰码并通过天线得以传送。使用图3的STTD发射机，与高速数据信道相关联的E-DPCCH的可靠性由发射分集相应地得以提高。因此，，将在不需要增加控制信道的传送功率的情况下提高在小区边缘处的用户吞吐量。这可允许E-DPCCH具有与E-DTOCH类似等级的可靠性。图4示出了根据另一个实施方式的STTD发射机。根据该实施方式，STTD编码在上行链路控制信道(即DPCCH、E-DPCCH和HS-DPCCH)上得以执行，并且它不可应用于其他信道。STTD发射机400包括第一物理层处理块402a、402b、402c、STTD处理块404a、404b、 404c、第二物理层处理块406a、406b、406c、第三物理层处理块408、信道合成器410和扰码器 412。第一、第二和第三物理层处理块402a、402b、402c、406a、406b、406c、408可执行传
统的信号处理功能，包括调制映射、信道化码扩展、增益调整和I/Q合成或任意其他功能。图4示出了 STTD处理块404a/404b/404c被放置在第一和第二物理处理块402a/402b/402c 和406a/406b/406c之间，但是STTD处理块404a、404b、404c可被放置在物理层处理的任意阶段，并且由第一和第二物理层处理块402a/402b/402c、406a/406b/406c执行的功能可不同地配置。HS-DPCCH由第一物理层处理块402a处理，然后由STTD处理块404a处理。DPCCH 由第一物理层处理块402b处理，然后由STTD处理块404b处理。DPCCH携带导频符号。因此，根据该实施方式，导频符号也是经STTD编码的。E-DPCCH由第一物理层处理块402c处理，然后由STTD处理块404c处理。STTD处理块404a/404b/404c的每一个依靠发射天线的数目输出两个或更多个信号流。STTD处理块404a/404b/404c执行二进制STTD编码或复数STTD编码，并且可在比特/符号等级上或块等级上执行STTD编码，这将在下文详细解释。物理层信道(即E-DPCCH、DPCCH、HS-DPCCH)初始地被形成为实数值，并且每个物理信道可被映射到I分支或Q分支。在物理层处理块(第一物理层处理块402a/402b/402c或第二物理层处理块406a/406b/406c)中的I/Q合成阶段，物理信道被映射到I分支或Q分支以形成复数信号。非STTD信道由第三物理层处理块408处理。在每个传送路径上的信道合成块410将来自被映射到相应天线、包括非STTD信道、E-DPCCH、DPCCH和HS-DPCCH的所有信道的信号流组合为复数信号。信道合成的信号流然后由扰码器412扰码并通过天线得以传送。图5示出了根据另一个实施方式的STTD发射机500。根据该实施方式，STTD编码在数据信道(即DroCH、E-DroCH)上得以执行，并且它不可应用于其他信道。STTD发射机 500包括第一物理层处理块502a、502b、STTD处理块504a、504b、第二物理层处理块506a、 506b、第三物理层处理块508、信道合成器510和扰码器512。第一、第二和第三物理层处理块502a、502b、506a、506b、508可执行传统的信号处理功能，包 括调制映射、信道化码扩展、增益调整和I/Q合成或任意其他功能。图5示出了 STTD处理块504a/504b被放置在第一和第二物理处理块502a/502b和506a/506b之间，但是STTD处理块504a/504b可被放置在物理层处理的任意阶段，并且由第一和第二物理层处理块502a/502b、506a/506b执行的功能可不同地配置。可为WTRU配置一个或多个DPDCH和/或一个或多个E-DPDCH。DPDCH由第一物理层处理块502a处理，然后由STTD处理块504a处理。E-DPDCH由第一物理层处理块502b处理，然后由STTD处理块504b处理。STTD处理块504a/504b的每一个依靠发射天线的数目输出两个或更多个信号流。STTD处理块504a/504b执行二进制STTD编码或复数STTD编码，并且可在比特/符号等级上或块等级上执行STTD编码，这将在下文详细解释。如果配置了多个DroCH和/或E-DTOCH，依靠STTD编码器结构多个DroCH和/或E-DTOCH可单独地或联合地得以处理。物理层信道(即DrocH和E-DrocH)初始地被形成为实数值，并且每个物理信道可被映射dao I分支或Q分支。在物理层处理块(第一物理层处理块502a/502b 或第二物理层处理块506a/506b)中的I/Q合成阶段，物理信道被映射到I分支或Q分支以形成复数信号。非STTD信道由第三物理层处理块508处理。在每个传送路径上的信道合成块510将来自被映射到相应天线、包括非STTD信道、DPDCH和E-DTOCH的所有信道的信号流组合为复数信号。信道合成的信号流然后由扰码器512扰码并通过天线得以传送。图6示出了根据另一个实施方式的STTD发射机600。根据该实施方式，STTD编码在所有上行链路信道(E-DroCH、E-DPCCH、DroCH、DPCCH、HS-DPCCH)上得以执行。STTD发射机 600 包括第一物理层处理块 602a、602b、602c、602d、602e、STTD 处理块 604a、604b、604c、 604d、604e、第二物理层处理块606a、606b、606c、606d、606e、信道合成器610和扰码器612。第一、第二和第三物理层处理块602a、602b、602c、602d、602e、606a、606b、606c、 606d.606e.608可执行传统的信号处理功能，包括调制映射、信道化码扩展、增益调整和I/ Q合成或任意其他功能。图6示出了 STTD处理块604a/604b/604c/604d/604e被放置在第一和第二物理处理块 602a/602b/602c/602d/602e 和 606a/606b/606c/606d/606e 之间，但是STTD处理块604a、604b、604c、604d、604e可被放置在物理层处理的任意阶段，并且由第一和第二物理层处理块 602a/602b/602c/602d/602e、606a/606b/606c/606d/606e 执行的功能可不同地配置。E-DPCCH由第一物理层处理块602a处理，然后由STTD处理块604a处理。可为 WTRU配置一个或多个DPDCH和/或一个或多个E-DPDCH。E-DPDCH由第一物理层处理块 602b处理，然后由STTD处理块604b处理。DPCCH由第一物理层处理块602c处理，然后由STTD处理块604c处理。DPCCH携带导频符号。因此，根据该实施方式，导频符号也是经STTD编码的。DPDCH由第一物理层处理块602d处理，然后由STTD处理块604d处理。 HS-DPCCH由第一物理层处理块602e处理，然后由STTD处理块604e处理。STTD处理块 604a/604b/604c/604d/604e的每一个依靠发射天线的数目输出两个或更多个信号流。STTD 处理块604a/604b/604c/604d/604e执行二进制STTD编码或复数STTD编码，并且可在比特 /符号等级上或块等级上执行STTD编码，这将在下文详细解释。物理层信道(即E-DPCCH、 DPCCH、HS-DPCCH)初始地被形成为实数值，并且每个物理信道可被映射到I分支或Q分支。在物理层处理块(第一物理层处理块602a/602b/602c/602d/602e或第二物理层处理块 606a/606b/606c/606d/606e)中的I/Q合成阶段，物 理信道被映射到I分支或Q分支以形成复数信号。在每个传送路径上的信道合成块610将来自被映射到相应天线、包括E-DPCCH、 E-DPDCH, DPCCH、DPDCH和HS-DPCCH的所有信道的信号流组合为复数信号。信道合成的信号流然后由扰码器612扰码并通过天线得以传送。图6中STTD发射机的优点是信道(数据和控制信道二者)在服务质量方面是全平衡的，因此只要功率控制根据特定的信噪比(SIR)或块误码率(BLER)目标适当地得以执行，在每个信道上的功率调整配置可保持一样，就像没有应用STTD—样。由于通过两个天线在DPCCH中传送的导频信号可在接收机处使用适当的STTD处理变得正交，在节点B处的信道估计可容易地得以实施，而不引入第二导频信号。峰均功率比(PAPR )或以上公开的所有STTD发射机结构的立方度量(cub i c metric)在每个天线处可保持与传统上行链路实现类似的等级，因为STTD处理随着时间不在符号间引入依赖性地基于每数据符号地得以执行。该行为可通过如下所示那样STTD处理可在二进制或符号域(与码元域相对)中得以实现的事实来理解。图7示出了根据另一个实施方式的STTD发射机。在该实施方式中，除了 DPCCH之外的所有信道都经STTD处理。因为导频信号被嵌入DPCCH中，该结构可提供不需要大量修改节点B接收机侧的信道估计的优点。图7中的STTD发射机本质上类似于图6中的STTD 发射机。因此，为了简明，将不在详细解释。图8示出了根据另一个实施方式的STTD发射机。在该实施方式中，E-DPCCH、E-DPDCH和HS-DPCCH被STTD编码，而DPDCH和DPCCH未被STTD编码。通过该实施方式，节点B接收机处的修改需要可得以减少。图8中的发射机本质上类似于图6中的STTD发射机。因此，为了简明，将不在详细解释。在其上没有应用STTD处理的信道可通过至少一个天线得以传送。如图9 (A)所示，非STTD信道可通过天线的其中之一得以传送。可替换地，如图9 (B)所示，非STTD信道的相同信号可通过两个(或所有)天线得以传送。可替换地，如图9 (C)所示，非STTD信道可根据配置的模式以时分复用形式通过两个(或所有)天线得以传送。可替换地，如图9 (D)所不,任意类型的空时处理或多输入多输出(MIMO)方案可被用于非STTD信道的传送。不同于UMTS通信系统中的下行链路，在上行链路中的物理信道被形成为实数值序列，并且被独立地馈入复数信道的I分支或Q分支。物理信道的每一个被它自身的信道化码和增益因子扩展和加权。结果，以这样的方式生成的复数信号可能没有纯二维星座的属性。它可呈现I相和Q相成分之间相位和幅度的不平衡。在发送至无线电前端之前，可以应用复数扰码器，并且这帮助均衡在被传送的信号中存在的不平衡。此后公开STTD编码器的实施方式。STTD编码器可以是二进制STTD编码器或复数 STTD编码器。二进制STTD编码器在物理层处理前(即在调制映射前)在二进制域运行。假设匕是即将传送的比特，i=0, 1，2. . .，N，其中N是每符号的比特数，STTD编码器处理这些比特来生成输入以创建两个(或多个)分离天线路径的分集。每个信道可独立地形成实数 值信息序列，并且可分离地放置在I和Q分支上的物理信道可由不同的STTD编码器来处理。然后可为每个I和Q分支单独地执行STTD编码。图10 (A)和10 (B)示出了用于二进制相位键控(BPSK)调制的数据传输的示例二进制STTD编码器。它们的其中之一可用于I分支信道，另一个可用于Q分支信道。每个分支可使用不同的二进制STTD编码器。输入比特匕可取3个值O、I和不连续传输(DTX)。定义如下:如果bi=0，则ξ=1 ,如果b#，则否则
b, =bjo双二进制STTD编码器配置可依靠调制映射的大小改变。图11 (A)和11 (B)示出了用于4级脉冲幅度调制(4PAM)调制的每个分支的具有示例星座映射规则的示例STTD 编码器。它们中的一个可被用于I分支信道，另一个可被用于Q分支信道。双二进制STTD编码器可扩展至具有任意顺序的其他星座图。例如，用于STTD编码的星座图映射规则一般地可以如下(I)为两个相继符号取数据比特 Kb1. . . bN_ibN. . . b2N_i，其中N是在一个符号中的比特数，(2)天线I的二进制数据保持不变， (3)两个符号的顺序如下改变以生成天线2的数据=I^b1... V1V .. b2N_! — bN... b^ibobi.
..bN_1；以及(4)星座图映射规则被应用于I分支信道，从而第二符号的第一比特被反转 bN^*v ,并且对于Q分支信道,从而第一符号的第一比特被反转(可替换地,依靠星座图映射规则，可以反转不同的比特位置)。图12 (A)和12 (B)示出了具有用于8PAM的星座图映射规则的示例STTD编码器。 它们中的一个可被用于I分支信道，并且另一个可被用于Q分支信道。图13示出了具有双二进制STTD编码器的示例发射机1300。发射机1300包括 STTD编码器1302、调制映射器1304、扩展块1306、增益控制块1308、信道合成块1310、I/Q 合成块1312和扰码块1314。每个信道可由STTD编码器1302单独地处理。每个STTD处理块1302依靠发射天线的数目输出两个或更多个信号流。来自STTD编码器1302的每一个信号流然后由调制映射器1304处理，然后由扩展块1306和使用其自身的信道化码和增益因子的增益控制块1308处理。信道合成块1310和I/Q合成块1312将所有信道合并为复数信号，该复数信号在通过指定的天线传送之前由扰码块1314扰码。由于在二进制域中得以实现，双二进制STTD编码器1302提供允许实现复制两个传送链(一个用于一个天线)的简单方案，而与传统的WTRU发射机结构相比不必须做出许多修改。由于所有考虑的物理信道(即DPCCH、DPDCH、E-DPCCH、E-DPDCH和HS-DPCCH)的符号边界在特定的时间点被对准，可在复数域中执行STTD编码。由于每个信道在实数域得以扩展并且复数信号包括多个信道的事实，STTD编码器应当处理由信道间不同扩展因子 (SF)引起的不同符号持续时间，如表I所示。表I
权利要求
1.一种在无线发射/接收单元(WTRU)中实施的用于使用多个天线进行上行链路传输的方法，该方法包括 在为空时发射分集(STTD)配置的至少一个物理信道的输入流上执行STTD编码，每个物理信道被映射为同相位(I)分支或正交(Q)分支，所述STTD编码在二进制域中在所述I分支和所述Q分支上独立地被执行； 分别合并在I分支和Q分支上的所有配置的物理信道来以复数格式生成多个合并的流，一个合并的流用于一个天线；以及 通过多个天线传送所合并的流。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述STTD编码分别生成用于所述I分支和Q分支的多个输出流，并且在所述I分支上的输入数据的星座点根据第一星座映射规则在所述输出流的至少一个输出流中被交换，并且在所述Q分支上的输入数据的星座点根据第二星座映射规则在所述输出流的至少一个输出流中被交换。
3.根据权利要求I所述的方法，其中为STTD配置的所述物理信道包括以下中的至少之一者增强型专用信道(E-DCH)专用物理数据信道(E-DH)CH)、E-DCH专用物理控制信道(E-DPCCH)、高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)、专用物理控制信道(DPCCH)以及专用物理数据信道(DPDCH)。
4.一种在无线发射/接收单元(WTRU)中实施的用于使用多个天线进行上行链路传输的方法，该方法包括 在多个物理信道的每一个物理信道的二进制序列上执行包括扩展操作的物理层处理，每个物理信道被映射到同相位(I)分支或正交相位(Q)分支； 对将被空时发射分集(STTD)编码的物理信道进行分组； 将分别将在I分支和Q分支上被STTD编码的物理信道的二进制序列组合成复数值码片序列； 在复数值码片块上执行STTD编码，所述物理信道的复数值码片被对准到所述物理信道中被配置具有最大扩展因子的物理信道；以及 通过多个天线传送经STTD编码的码片。
5.根据权利要求4所述的方法，其中为STTD配置的所述物理信道包括以下中的至少之一者增强型专用信道(E-DCH)专用物理数据信道(E-DH)CH)、E-DCH专用物理控制信道(E-DPCCH)、高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)、专用物理控制信道(DPCCH)以及专用物理数据信道(DPDCH)。
6.一种在无线发射/接收单元(WTRU)中实施的用于使用多个天线进行上行链路传输的方法，该方法包括 生成至少一个增强型专用信道(E-DCH)专用物理数据信道(E-DTOCH)数据流； 在包括E-DI3DCH的多个物理信道的每一个物理信道的二进制序列上执行物理层处理，每个物理信道被映射到同相位(I)分支或正交相位(Q)分支； 确定预编码权重； 通过将所述预编码权重乘以在至少一个物理信道上的数据流或多个物理信道的合并数据流，在包括E-DrocH的至少一个物理信道上执行预编码以生成多个输出流，每个天线一个输出流；传送携带用于信道估计的导频序列的控制信道对；以及 通过多个天线传送所述输出流，其中使用多输入多输出(MMO)传送多个E-DTOCH数据流或者使用闭环发射分集传送单个E-DTOCH数据流。
7.根据权利要求6所述的方法，其中在其上执行所述预编码的物理信道进一步包括以下至少之一者=E-DCH专用物理控制信道(E-DPCCH)、高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)、专用物理控制信道(DPCCH)以及专用物理数据信道(DPDCH)0
8.根据权利要求6所述的方法，其中在所述导频信道上携带的所述导频序列是正交的。
9.根据权利要求6所述的方法，其中使用不同的信道化码传送所述导频信道。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述预编码权重的预编码权重矩阵是对角的。
11.一种用于使用多个天线进行上行链路传输的无线发射/接收单元(WTRU)，该WTRU包括 空时发射分集(STTD)编码器，被配置成在为空时发射分集(STTD)配置的至少一个物理信道的输入流上执行STTD编码，每个物理信道被映射到同相位(I)分支或正交相位(Q)分支，所述STTD编码在二进制域中在所述I分支和所述Q分支上独立地被执行； 合成器，被配置成分别合并在I分支和Q分支上的所有配置的物理信道来以复数格式生成多个合并的流，一个合并的流用于一个天线；以及 用于传送所合并的流的多个天线。
12.根据权利要求11所述的WTRU，其中所述STTD编码器分别生成用于所述I分支和Q分支的多个输出流，使得在所述I分支上的输入数据的星座点根据第一星座映射规则在所述输出流的至少一个输出流中被交换，并且在所述Q分支上的输入数据的星座点根据第二星座映射规则在所述输出流的至少一个输出流中被交换。
13.根据权利要求11所述的WTRU，其中为STTD配置的所述物理信道包括以下中的至少之一者增强型专用信道(E-DCH)专用物理数据信道(E-DH)CH)、E-DCH专用物理控制信道(E-DPCCH),高速专用物理控制信道(HS-DPCCH),专用物理控制信道(DPCCH)以及专用物理数据信道(DPDCH)。
14.一种用于使用多个天线进行上行链路传输的无线发射/接收单元(WTRU)，该WTRU包括 物理层处理块，被配置成在多个物理信道的每一个物理信道的二进制序列上执行包括扩展操作的物理层处理，每个物理信道被映射为同相位(I)分支或正交相位(Q)分支； 合成器，被配置成对将被空时发射分集(STTD)编码的物理信道进行分组，并分别将在I分支和Q分支上被STTD编码的物理信道的二进制序列组合成复数值码片； STTD编码器，被配置成在复数值码片块上执行STTD编码，所述物理信道的复数值码片被对准到所述物理信道中被配置具有最大扩展因子的物理信道；以及 用于传送经STTD编码的码片的多个天线。
15.根据权利要求14所述的WTRU，其中为STTD配置的所述物理信道包括以下中的至少之一者增强型专用信道(E-DCH)专用物理数据信道(E-DH)CH)、E-DCH专用物理控制信道(E-DPCCH),高速专用物理控制信道(HS-DPCCH),专用物理控制信道(DPCCH)以及专用物理数据信道(DPDCH)。
16.一种用于使用多个天线进行上行链路传输的无线发射/接收单元(WTRU)，该WTRU包括 物理层处理块，被配置成生成至少一个增强型专用信道(E-DCH)专用物理数据信道(E-DPDCH)数据流；以及在包括E-DTOCH的多个物理信道的每一个物理信道的二进制序列上执行物理层处理，每个物理信道被映射到同相位(I)分支或正交相位(Q)分支； 权重生成块，被配置成确定预编码权重； 预编码块，被配置成通过将所述预编码权重乘以在至少一个物理信道上的数据流或多个物理信道的合并数据流，在包括E-DTOCH的至少一个物理信道上执行预编码以生成多个输出流，每个天线一个输出流；以及 用于传送所述输出流的多个天线，其中传送携带用于信道估计的导频序列的控制信道对，以及基于E-DTOCH配置，多个E-DTOCH数据流使用多输入多输出(MMO)被传送或者单个E-DTOCH数据流使用闭环发射分集被传送。
17.根据权利要求16所述的WTRU，其中在其上执行所述预编码的物理信道进一步包括以下中的至少之一者=E-DCH专用物理控制信道(E-DPCCH)、高速专用物理控制信道(HS-DPCCH),专用物理控制信道(DPCCH)以及专用物理数据信道(DTOCH)。
18.根据权利要求16所述的WTRU，其中在所述导频信道上携带的所述导频序列是正交的。
19.根据权利要求16所述的WTRU，其中使用不同的信道化码传送所述导频信道。
20.权利要求16所述的WTRU，其中所述预编码权重的预编码权重矩阵是对角的。
全文摘要
公开了使用多个天线用于上行链路传输的方法和设备。无线发射/接收单元(WTRU)在为空时发射分集(STTD)配置的物理信道的输入流上执行STTD编码。每个物理信道可被映射到同相位(I)分支或正交相位(Q)分支。WTRU可在二进制域或在复数域中执行STTD编码。附加地，WTRU可使用预编码权重在包括E-DPDCH的至少一个物理信道上执行预编码，并通过多个天线传送经预编码的输出流。预编码可在扩展操作之后或之前执行。
文档编号H04L1/06GK102714579SQ201080054213
公开日2012年10月3日 申请日期2010年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者B·佩尔蒂埃, F·席, H·张, L·蔡 申请人:交互数字专利控股公司