专利名称：用于dft预编码的信道的传送分集的系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于离散傅立叶变换(DFT)预编码信道的传送分集。
背景技术：
长期演进(LTE)在下行链路中使用正交频分复用(OFDM)，在上行链路中使用离散傅立叶变换(DFT)扩展OFDM (DFTS-0FDM)。DFTS-0FDM允许不但在时间域中而且在频率域中实现灵活的带宽指派和正交多址。因此，LTE上行链路方案有时也称为单载波FDMA(SC-FDMA)。在时间域中，LTE下行链路和上行链路传送被组织成10 ms的无线电帧，每个无线电巾贞由10个长度为Tsubframe=I ms的相等大小子巾贞组成。LTE中的资源分配一般根据资源块进行描述，其中，一个资源块对应于在时间域中的一个时隙(0.5 ms) (S卩，每子帧有两个时隙)和在频率域中的12个连续子载波。为支持下行链路和上行链路传输信道的传送，使用了某个上行链路层第I层和第2层(L1/L2)控制信令。上行链路L1/L2控制信令包括:(a)用于收到的下行链路数据的混合自动请求重发(HARQ)确认(ACK/NACK) ； (b)与下行链路信道条件有关的信道状态报告，报告可由基站在下行链路中调度数据的传送中使用；以及(c)指示移动终端(也称为“用户设备(UE) ”)需要用于上行链路数据传送的上行链路资源的调度请求。例如，在子帧中接收来自基站的下行链路数据后，UE尝试将数据解码并向基站报告解码是成功(ACK)还是不成功(NACK)。就未成功的解码尝试而言，基站能够重新传送错误的数据。无论UE是否具有上行链路传输信道(UL-SCH)数据要传送，且因此无论UE是否已指派有用于UL-SCH数据传送的任何上行链路资源，UE应传送上行链路L1/L2控制信令。因此，视UE是否已指派有用于UL-SCH数据传送的上行链路资源而定，两种不同的方法用于上行链路L1/L2控制信令的传送。如果UE没有足够的调度授予——也就是说，在当前子帧中没有为UL-SCH指派的资源，则单独的物理信道，物理上行链路控制信道(PUCCH)，用于上行链路L1/L2控制信令的传送。否则，将上行链路L1/L2控制信令与编码的UL-SCH复用到物理上行链路共享信道(PUSCH)上。更具体地说，如果UE未指派有用于数据传送的上行链路资源，则在PUCCH上专门指派用于上行链路L1/L2控制信息的上行链路资源(资源块)中传送L1/L2控制信息(例如，信道状态报告、HARQ确认和调度请求)。这些资源位于总可用小区带宽的边缘。每个此类资源由上行链路子帧的两个时隙的每个时隙内12个“子载波”(一个资源块)组成。LTE第8版(Rel-8)最近已标准化。LTE Re 1-8支持最高20 MHz的带宽。第三代合作伙伴计划(3GPP)已启动有关LTE第10版(Rel-1O)的工作。LTE Rel-1O的部分之一是支持大于20 MHz的带宽。有关LTE Rel-1O的一个重要要求是确保与LTE第8版的后向兼容性。这也应包括频谱兼容性。这将暗示比20 MHz更宽的LTE Rel-1O载波应对LTE第8版终端显示为多个LTE载波。每个此类载波能够称为分量载波(CC)。具体而言，对于早期LTE Rel-1O部署，能够预期与许多LTE遗留终端相比，将存在更少数量的具LTE Rel-1O能力的终端。因此，必需确保有效使用也用于传统终端的宽载波，即，可能实现在宽带LTERel-1O载波的所有部分中能够调度遗留终端的载波。获得此目的的直接方式将是借助于载波聚合(CA)。CA暗示LTE Rel-1O终端能够接收多个CC，其中，CC具有或至少可能具有与Rel-8载波相同的结构。CA PUCCH是基于用于支持超过4个ACK/NACK比特的UE的DFTS-0FDM。多个ACK/NACK比特(也可包括调度请求(SR)比特)被编码以形成48个编码比特。随后通过小区特定(且可能是DFTS-0FDM符号相关的)序列将48个编码比特加扰。前24比特在一个时隙内传送，并且其它24比特在第二时隙内传送。每时隙24比特被转换成12个QPSK符号，跨5个DFTS-0FDM符号扩展，在一个资源块(带宽)和五个DFTS-0FDM符号(时间)内进行DFT预编码和传送。扩展序列是UE特定的，并且允许在相同资源块内多达5个用户的复用。在每个时隙中也传送解调参考信号。参考信号包括参考序列。在本文中使用时，“参考序列”可表示传送装置传送的任何信息，以允许或另外促进接收装置解调与参考序列相关联的数据(例如，与参考序列一起传送的数据)。例如，在特定实施例中，参考序列可表示循环移位CAZAC序列(例如，3GPP TS 36.211中计算机优化的序列)。为甚至进一步改进在参考信号之间的正交性，能够应用长度为二的正交覆盖码到参考信号。在LTE系统的不断演进中，将另外的传送天线引入UE以改进传送性能。因此，需要设计组合用于PUCCH传送(包括CA PUCCH传送)的DFT预编码和传送分集编码的益处的传送方法和设备。
发明内容
一方面，公开解决方案的特定实施例提供组合用于PUCCH传送的DFT预编码和传送分集编码的益处的传送方法和设备。例如，特定实施例提供用于DFTS-OFDM PUCCH的改进传送分集编码方法和设备，而对复用容量的影响极小。在某些实施例中，改进的传送分集方法和设备具有为有效负载信号采用频率域分离以及采用时间域正交扩展分离和/或序列相移分离的特征。在一个实施例中，用于DFT预编码信道(例如，DFTS-OFDM PUCCH)的传送分集编码方法包括产生数据符号的块，以及变换数据符号的块以产生已变换符号的第一块和已变换符号的第二块。移动终端的第一天线用于在无线电帧的子帧的某个时隙期间且只使用子载波的第一集合传送已变换符号的第一块。第一天线也用于在相同时隙期间传送第一参考序列。移动终端的第二天线用于在相同时隙期间且只使用子载波的第二集合传送已变换符号的第二块。第二天线也用于在相同时隙期间传送第二参考序列。为增强信号分集，子载波的第一集合与子载波的第二集合正交。另外，可使用包括子载波的该第一集合和子载波的第二集合的子载波的第三集合传送第一参考序列和第二参考序列。在一些实施例中，方法也包括产生数据符号的第二块，以及变换数据符号的第二块以产生已变换符号的第三块和已变换符号的第四块。在这些实施例中，方法也包括(i)使用第一天线在子帧的第二时隙期间传送已变换符号的第三块和第一参考序列，以及(ii)使用第二天线在第二时隙期间传送已变换符号的第四块和第二参考序列。可使用子载波的第四集合传送已变换符号的第三块，以及可使用与子载波的第四集合正交的子载波的第五集合传送已变换符号的第四块。在一些实施例中，子载波的第一和第五集合只由偶数索引子载波组成，并且子载波的第二和第四集合只由奇数索引子载波组成。在其它实施例中，子载波的第一和第五集合只由奇数索引子载波组成，并且子载波的第二和第四集合只由偶数索引子载波组成。在一些实施例中，第一参考序列可与第二参考序列正交。例如，第一参考序列可以是第二参考序列的循环移位。在一些实施例中，变换数据符号的块的步骤包括以下步骤:将数据符号的块划分成至少第一子块和第二子块；应用离散傅立叶变换(DFT)到第一子块以产生已变换符号的第一块；以及应用离散傅立叶变换(DFT)到第二子块以产生已变换符号的第二块。在一特定实施例中，数据符号的块由12个数据符号组成。在此特定实施例中，变换12个数据符号的块的步骤可包括:将12个符号的块划分成6个符号的第一子块和6个符号的第二子块；应用大小为6的DFT到6个符号的第一子块以产生已变换符号的第一块；以及应用大小为6的DFT到6个符号的第二子块以产生已变换符号的第二块。在一些实施例中，传送已变换符号的第一块的步骤包括将已变换符号的第一块内的每个符号映射到子载波的第一集合内的特定子载波以及应用快速傅立叶逆变换(IFFT)到已变换符号的第一块。类似地，传送已变换符号的第二块的步骤可包括将已变换符号的第二块内的每个符号映射到子载波的第二集合内的特定子载波以及应用IFFT到已变换符号的第二块。
在一个实施例中，用于离散傅立叶变换(DFT)预编码信道的传送分集设备包括第一天线、第二天线和耦合到第一天线与第二天线的数据处理器。数据处理器配置成:(a)从消息比特的集合产生数据符号的块；(b)变换数据符号的块以产生已变换符号的第一块和已变换符号的第二块；(C)使用第一天线在无线电帧的子帧的某个时隙期间传送已变换符号的第一块和第一参考序列；以及(d)使用第二天线在该时隙期间传送已变换符号的第二块和第二参考序列。数据处理器可还经配置使得(i)使用子载波的第一集合传送已变换符号的第一块，( )使用与子载波的第一集合正交的子载波的第二集合传送已变换符号的第二块，以及(iii)使用包括子载波的该第一集合和子载波的第二集合的子载波的第三集合传送第一参考序列和第二参考序列。另一方面，公开解决方案的特定实施例提供包括用于离散傅立叶变换(DFT)预编码信道的任何一种本文中所述传送分集设备的移动终端。下面参照附图描述上述和其它方面及实施例。
附图包含在本文中，形成说明书的一部分，示出本发明的各种实施例，并且与描述一起，还用于解释本发明的原理和允许相关领域的技术人员形成和使用本发明。图中类似的标号指示相同或功能上类似的单元。图1示出支持用于PUCCH传送的传送分集编码的无线通信系统的一特定实施例。图2是示出用于DFTS-OFDM PUCCH的传送分集编码的过程的流程图。图3A、3B、4A、4B示出根据特定实施例的各种子载波映射。
图5示出概述根据特定实施例的传送分集方法的性能的数据。图6是示出用于实现图2所示某些步骤的示例过程的流程图。图7是用于DFTS-OFDM PUCCH的传送分集编码的设备的一特定实施例的框图。图8是可在图7所示设备的特定实施例中利用的DFT模块的框图。图9是图7所示设备的一备选实施例的框图。图10是移动终端的框图。
具体实施例方式现在参照图1。图1示出具有多个天线(例如，天线111和天线112)并且以无线方式与网络110进行通信的移动终端102。移动终端102的特定实施例提供用于DFTS-OFDMPUCCH的改进传送分集编码过程。现在参照图2，图2是示出可由移动终端102的特定实施例实现的此类过程200的示例的流程图。过程200假设移动终端102只包括两个天线:天线111和天线112，但由于能够使用不止两个天线，因此，所述解决方案不限于两个天线。过程200可从步骤202开始，在该步骤中，移动终端102的媒体访问控制(MAC)层生成消息比特(例如，诸如ACK/NACK比特、ACK/NACK比特加调度请求比特等控制信息)。在步骤204中，将消息比特编码到B比特的块中(例如，可将消息比特编码以形成48个编码比特的块)。在步骤206中，将编码比特的块加扰。在一些实施例中，可使用小区特定(且可能是DFTS-OFDM符号相关的)序列将编码比特的块加扰以根据
/H/')《/H*)4^广生 B (例如，Β=48)个加扰比特的块λ{/I 其中，i=0，
1，...，B-1，并且加扰序列c(i)根据3GPP TS 36.211的第7.2部分提供。例如，能够在每个子帧的开始通过。' \ ,丨r',:;f初始化加扰序列生成器。在步骤208中，从加扰比特的块产生数据符号的集合。例如，在步骤208中，加扰比特的第一块的第一子集(例如，48比特的24比特)用于产生N个数据符号(例如，12个数据符号)的第一±夹，并且加扰比特的块的第二子集(例如，48比特的另外24比特)用于产生N数据符号的第二块。在一个实施例中，在步骤208中，可对加扰比特的块进行QPSK调制以产生复值调制符号的两个块:d(0)，...，d (N-1)和d(N)，...，d(2N-l)。在步骤210中，将数据符号的集合分成两个块:数据符号的第一块(例如，d(0), , d (N-1))和数据符号的第二块(例如，d(N), , d(2N-l))。第一块将在子帧的第一时隙期间传送，并且第二块将在子帧的第二时隙期间传送。在步骤212中，变换数据符号的第一块以产生DFT预编码数据(例如，在一些实施例中，在变换数据符号的块之前，将每个数据符号乘以值(w(i)))。在特定实施例中，变换数据符号的第一块以产生已变换数据符号的第一块和已变换数据符号的第二块。在步骤214中，移动终端102的天线111和子载波的第一集合在子帧的第一时隙期间用于传送已变换数据符号的第一块。在步骤215中，天线111在子帧的第一时隙期间用于传送第一参考序列。在步骤216中，移动终端102的天线112和子载波的第二集合在子帧的第一时隙期间用于传送已变换数据符号的第二块。在步骤217中，天线112在子帧的第一时隙期间用于传送第二参考序列。有利的是，子载波的第一集合与子载波的第二集合正交。这在图3A中显示。如图3A所示，偶数索引子载波(即，fO，f2，...，f 10)用于传送已变换数据符号的第一块，而奇数索引子载波被设为0，并且奇数索引子载波(即，fl，f3，...，fll)用于传送已变换数据符号的第二块，而偶数索引子载波被设为O (在示例中，天线端口 O对应于天线111，并且天线端口 I对应于天线112)。这提供了用于有效负载信号(B卩，已变换数据符号的第一和第二块)的频率域分离及时间域正交扩展分离和/或序列相移分离的特征。在步骤215和217中，可使用所有12个可用子载波来传送参考序列。在此情况下，第一参考序列应与第二参考序列正交。在一备选实施例中，参考序列无需正交。在此类实施例中，将有利的是使用子载波的集合传送第一参考序列，并且使用与用于传送第一参考序列的子载波正交的子载波的集合传送第二参考序列。在步骤218中，变换数据符号的第二块以产生DFT预编码的数据。例如，变换数据符号的第二块以产生已变换数据符号的第三块和已变换数据符号的第四块。在步骤220中，天线111和子载波的第三集合在子帧的第二时隙期间用于传送已变换数据符号的第三块。在步骤221中，天线111在子帧的第二时隙期间用于传送第一参考序列。在步骤222中，天线112和子载波的第四集合在子帧的第二时隙期间用于传送已变换数据符号的第四块。在步骤223中，天线112在子帧的第二时隙期间用于传送第二参考序列。有利的是，子载波的第三集合与子载波的第四集合正交。这在图3B中显示。如图3B所示，偶数索引子载波(即，f0，f2，...，flO)用于传送已变换数据符号的第三块，而奇数索引子载波被设为0，并且奇数索引子载波(即，fl，f3，...，fll)用于传送已变换数据符号的第四块，而偶数索引子载波被设为O。这提供了用于有效负载信号(即，已变换数据符号的第三和第四块)的频率域分离及时间域正交扩展分离和/或序列相移分离的特征。在步骤221和223中，可使用所有12个可用子载波来传送参考序列。在此情况下，第一参考序列应与第二参考序列正交。在另一实施例中，为向所有信号提供甚至更均匀的空间分集暴露，能够如图4A、B所示为不同符号引入循环频率偏移。如这两个图中所示，仅使用偶数索引子载波(即，fO,f2，...，fl0)传送已变换数据符号的第一和第四块，数据分别经天线端口 O和I传送，并且仅使用奇数索引子载波(即，fl，f3，...，fll)传送已变换数据符号的第二和第三块，数据分别经天线端口 O和I传送。用于DFTS-OFDM PUCCH的上述传送分集方案提供相当大的链路性能增益。基于以下性能要求确定用于这些不同方案的要求的操作SNR:
权利要求
1.在具有第一天线(111)和第二天线(112)的移动终端(102)中，用于离散傅立叶变换(DFT)预编码信道的传送分集方法(200)，所述方法包括: 产生数据符号的块； 变换数据符号的所述块以产生已变换符号的第一块和已变换符号的第二块； 使用所述第一天线传送已变换符号的所述第一块和第一参考序列，其中所述传送步骤在无线电帧的子帧的某个时隙期间进行；以及 使用所述第二天线在所述时隙期间传送已变换符号的所述第二块和第二参考序列，其中 使用子载波的第一集合传送已变换符号的所述第一块， 使用与子载波的所述第一集合正交的子载波的第二集合传送已变换符号的所述第二块，以及 使用包括子载波的该第一集合和子载波的所述第二集合的子载波的第三集合传送所述第一参考序列和所述第二参考序列。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一参考序列与所述第二参考序列正交。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一参考序列是所述第二参考序列的循环移位。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其中变换数据符号的所述块的所述步骤包括: 将数据符号的所述块划分成至少第一子块和第二子块； 应用离散傅立叶变换(DFT)到所述第一子块以产生已变换符号的所述第一块；以及 应用离散傅立叶变换(DFT)到所述第二子块以产生已变换符号的所述第二块。
5.如权利要求4所述的方法，其中数据符号的所述块由12个数据符号组成，并且变换12个数据符号的所述块的所述步骤包括: 将12个符号的所述块划分成6个符号的第一子块和6个符号的第二子块； 应用大小为6的DFT (802)到6个符号的所述第一子块以产生已变换符号的所述第一块；以及 应用大小为6的DFT (804)到6个符号的所述第二子块以产生已变换符号的所述第二块。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法，其中 传送已变换符号的所述第一块的所述步骤包括将已变换符号的所述第一块内的每个符号映射到子载波的所述第一集合内的特定子载波以及应用快速傅立叶逆变换(IFFT)到已变换符号的所述第一块；以及 传送已变换符号的所述第二块的所述步骤包括将已变换符号的所述第二块内的每个符号映射到子载波的所述第二集合内的特定子载波以及应用所述IFFT到已变换符号的所述第二块。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法,还包括 产生数据符号的第二块； 变换数据符号的所述第二块以产生已变换符号的第三块和已变换符号的第四块；使用所述第一天线传送已变换符号的所述第三块和所述第一参考序列，其中所述传送步骤在所述子帧的第二时隙期间进行；以及使用所述第二天线在所述第二时隙期间传送已变换符号的所述第四块和所述第二参考序列，其中 使用子载波的第四集合传送已变换符号的所述第三块，以及 使用与子载波的所述第四集合正交的子载波的第五集合传送已变换符号的所述第四块。
8.如权利要求1-7任一项所述的方法，其中 子载波的所述第一和第五集合只由偶数索引子载波组成，并且子载波的所述第二和第四集合只由奇数索引子载波组成，或者 子载波的所述第一和第五集合只由奇数索引子载波组成，并且子载波的所述第二和第四集合只由偶数索引子载波组成。
9.一种用于离散傅立叶变换(DFT)预编码信道的传送分集设备(102)，所述设备包括: 第一天线(111); 第二天线(112);以及 数据处理器(1002)，耦合到所述第一天线和所述第二天线，所述数据处理器配置成:(a)从消息比特的集合产生数据符号的块；(b)变换数据符号的所述块以产生已变换符号的第一块和已变换符号的第二块；(c)使用所述第一天线在无线电帧的子帧的某个时隙期间传送已变换符号的所述第一块和第一参考序列；以及(d)使用所述第二天线在所述时隙期间传送已变换符号的 所述第二块和第二参考序列，其中 所述数据处理器还经配置使得(a)使用子载波的第一集合传送已变换符号的所述第一块，(b)使用与子载波的所述第一集合正交的子载波的第二集合传送已变换符号的所述第二块，以及(C)使用包括子载波的该第一集合和子载波的所述第二集合的子载波的第三集合传送所述第一参考序列和所述第二参考序列。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述第一参考序列与所述第二参考序列正交。
11.如权利要求10所述的设备，其中所述第一参考序列是所述第二参考序列的循环移位。
12.如权利要求9-11任一项所述的设备，其中所述数据处理器还经配置使得所述数据处理器通过以下操作变换数据符号的所述块: 将数据符号的所述块划分成至少第一子块和第二子块； 应用离散傅立叶变换(DFT)到所述第一子块以产生已变换符号的所述第一块；以及 应用离散傅立叶变换(DFT)到所述第二子块以产生已变换符号的所述第二块。
13.如权利要求12所述的设备，其中数据符号的所述块由12个数据符号组成，并且所述数据处理器还经配置使得所述数据处理器通过以下操作变换数据符号的所述块: 将12个符号的所述块划分成6个符号的第一子块和6个符号的第二子块； 应用大小为6的DFT (802)到6个符号的所述第一子块以产生已变换符号的所述第一块；以及 应用大小为6的DFT (804)到6个符号的所述第二子块以产生已变换符号的所述第二块。
14.如权利要求9-13任一项所述的设备，其中所述数据处理器还经配置使得所述数据处理器: 将已变换符号的所述第一块内的每个符号映射到子载波的所述第一集合内的特定子载波以及应用快速傅立叶逆变换(IFFT)到已变换符号的所述第一块；以及 将已变换符号的所述第二块内的每个符号映射到子载波的所述第二集合内的特定子载波以及应用所述IFFT到已变换符号的所述第二块。
15.如权利要求9-14任一项所述的设备，其中所述数据处理器还配置成: 产生数据符号的第二块； 变换数据符号的所述第二块以产生已变换符号的第三块和已变换符号的第四块； 使用所述第一天线在所述子帧的第二时隙期间传送已变换符号的所述第三块和所述第一参考序列；以及 使用所述第二天线在所述第二时隙期间传送已变换符号的所述第四块和所述第二参考序列，其中 所述数据处理器还经配置使得(a)使用子载波的第四集合传送已变换符号的所述第三块，(b)使用子载波的第五集合传送已变换符号的所述第四块，以及(c)子载波的所述第四集合与子载波的所述第五集合正交。
16.如权利要求15所述的设备，其中 子载波的所述第一和第五集合只由偶数索引子载波组成，并且子载波的所述第二和第四集合只由奇数索引子载波组成，或者 子载波的所述第一和第五集合只由奇数索引子载波组成，并且子载波的所述第二和第四集合只由偶数索引子载波组成。
17.如权利要求9-16任一项所述的设备，其中消息比特的所述集合包括一个或多个HARQ反馈比特。
18.如权利要求17所述的设备，其中消息比特的所述集合还包括调度请求比特。
19.如权利要求17所述的设备，其中所述HARQ反馈比特包括通过几个单独HARQ反馈比特的逻辑“与”运算获得的比特。
20.—种包括用于离散傅立叶变换(DFT)预编码信道的传送分集设备的移动终端(102)，所述设备包括: 第一天线(111); 第二天线(112);以及 数据处理器(1002)，耦合到所述第一天线和所述第二天线，所述数据处理器配置成:(a)从比特序列产生数据符号的块；(c)变换数据符号的所述块以产生已变换符号的第一块和已变换符号的第二块；(d)使用所述第一天线在无线电帧的子帧的某个时隙期间传送已变换符号的所述第一块和第一参考序列；以及(e)使用所述第二天线在所述时隙期间传送已变换符号的所述第二块和第二参考序列，其中 所述数据处理器还经配置使得(a)使用子载波的第一集合传送已变换符号的所述第一块，(b)使用与子载波的所述第一集合正交的子载波的第二集合传送已变换符号的所述第二块，以及(C)使用包括子载波的该第一集合和子载波的所述第二集合的子载波的第三集合传送所述第一参考序列和 所述第二参考序列。
全文摘要
组合用于PUCCH传送的DFT预编码和传送分集编码的益处的传送方法和设备。一方面，本发明提供用于DFTS-OFDMPUCCH的改进传送分集编码方法和设备，而对复用容量的影响极小。在一个实施例中，改进的传送分集方法和设备具有为有效负载信号采用频率域分离的特征。
文档编号H04B7/06GK103155439SQ201180049797
公开日2013年6月12日 申请日期2011年4月25日 优先权日2010年8月13日
发明者郑荣富, D.格尔斯滕伯格, R.鲍德迈尔, D.拉松 申请人:瑞典爱立信有限公司