配置缩短的PUCCH的方法和装置与流程

本发明概括而言涉及无线通信领域，更具体而言，涉及一种用于配置缩短的pucch的方法和装置。

背景技术：

在高级长期演进(lte-a)和即将到来的5g系统中，低传输延迟成为一种越来越重要的特性并且能够对需要或者受益于低传输延迟的现有和新的应用都有好处，例如一些关键任务应用、远程控制、自动驾驶和一些传输控制协议(tcp)应用等。

为了降低传输延迟，缩短传输时间间隔(tti)是一种重要的手段。在现有的lte-a系统中，数据传输的tti通常是一毫秒(ms)，即一个子帧。为了进一步降低传输延迟，tti长度可以缩短到例如0.5ms或更短。但是一旦tti缩短，包括上行链路控制信道(如lte-a中的物理上行控制信道(pucch))在内的相关信道应当相应地重新设计。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提出了一种用于配置tti短于传统pucch的缩短的pucch(spucch)的方法，以用于在蜂窝网络中向基站传输数据，如用于混合自动重传(harq)的确认(ack)或否定确认(nack)信息等。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于配置缩短的物理上行控制信道(pucch)的方法，包括：配置一个时隙中的多个连续符号用于所述缩短的pucch，其中所述缩短的pucch的持续时间小于或等于一个时隙；以及为所述缩短的pucch分配多个资源块 (rb)。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于配置缩短的物理上行控制信道(pucch)的装置，包括处理器，所述处理器用于：配置一个时隙中的多个连续符号用于所述缩短的pucch，其中所述缩短的pucch的持续时间小于或等于一个时隙；以及为所述缩短的pucch分配多个资源块(rb)。

附图说明

通过以下参考下列附图所给出的本发明的具体实施方式的描述之后，将更好地理解本发明，并且本发明的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见。在附图中：

图1示出了根据现有技术的lte系统中的pucch(即传统pucch)的结构的示意图；

图2示出了根据本发明的用于配置缩短的物理上行控制信道(也称为spucch)的方法的流程图；

图3示出了根据本发明一个实施例的用于0.5msspucch的信道配置的示意图；

图4示出了用于实现图3的spucch信道配置的逻辑结构的示意图；

图5示出了图3所示的信道配置的一种变形；

图6示出了根据本发明的一个实施例的用于4符号spucch的第一种格式(格式a)的信道配置的示意图；

图7示出了用于图6的spucch信道配置的逻辑结构的示意图；

图8示出了图6所示的信道配置的一种变形；

图9示出了根据本发明的一个实施例的用于4符号spucch的第二种格式(格式b)的信道配置的示意图；

图10示出了用于图9的spucch信道配置的逻辑结构的示意图；

图11示出了根据本发明的一个实施例的用于4符号spucch的第三种格式(格式c)的信道配置的示意图；

图12示出了用于图11的spucch信道配置的逻辑结构的示意图；

图13示出了图11所示的信道配置的一种变形；

图14示出了根据本发明的一个实施例的用于3符号spucch的信道配置的示意图；

图15示出了用于图14的spucch信道配置的逻辑结构的示意图；

图16示出了根据本发明的在一个子帧中配置多个spucch的示意图；

图17示出了根据本发明的一个实施方式的spucch与传统pucch的复用的示意图；

图18示出了根据本发明的一个实施方式的具有相同持续时间的spucch之间的复用的示意图；

图19示出了根据本发明的一个实施方式的具有不同持续时间的spucch之间的复用的示意图；

图20示出了根据本发明的一个实施方式的传统pucch与0.5msspucch共享频域资源的示意图；

图21示出了根据本发明的一个实施方式的类别apucch与类别bpucch分别占用不同频域资源的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据现有技术的lte系统中的pucch(即传统pucch)的结构的示意图。

如图1中所示，每个传统pucch的区域包括一个子帧中位于或 靠近系统带宽的一个边缘处的第一资源块(resourceblock，rb)(频域为1个rb宽，时域为0.5ms，即，该子帧的第一个时隙)，然后是位于或靠近系统带宽的相反边缘处的第二rb(频域仍然为1个rb宽，时域为该子帧的第二个时隙)。在一个时隙中，ofdm符号被标记为符号0至符号6(即，第一个符号至第七个符号)。

图2示出了根据本发明的用于配置缩短的物理上行控制信道(也称为spucch)的方法200的流程图。方法200例如在用户设备(ue)处执行。

如图2中所示，方法200包括步骤210，将一个时隙中的多个连续符号配置用于缩短的pucch，其中，该缩短的pucch的持续时间小于或等于一个时隙。也就是说，将一个时隙中的7个连续符号(正常循环前缀的情况)中的所有7个符号或其一部分配置用于该缩短的pucch。这里，以正常循环前缀为例来进行描述，然而，本领域技术人员可以理解，本发明的方案可以等同的应用到扩展循环前缀的情况，即一个时隙中包括6个符号。

由于spucch的持续时间短于传统pucch，因此spucch区域需要在频域扩展以占用多个rb从而为数据传输(例如ack/nack信息)实现与传统pucch类似的码率。

因此，方法200还包括步骤220，为缩短的pucch(spucch)分配多个rb。通常来说，spucch的持续时间越短(即占用的符号数越少)，分配的rb的个数越多。

此外，所分配的rb的个数还可以基于ue与其服务基站之间的信道条件进行调整。信道条件越差，应该为spucch分配的rb的数量更多。

为了简化调度，为spucch分配的多个rb可以在频域上连续。

在所分配的每个rb中，在一个时隙中，按照传统pucch的信道结构来配置spucch。也就是说，spucch的信道结构应当尽可能重用传统pucch的信道结构以保持与传统pucch的后向兼容。

spucch的符号包括数据符号(如ack/nack信息)和解调参 考信号(dmrs)符号。

对于spucch，在所分配的每个rb中，小区特定序列的相位旋转和正交覆盖序列可以由基站基于该特定rb中相位旋转和正交序列的使用而指定。对于分配的所有rb，小区特定序列的相位旋转和正交覆盖序列由基站单独指定。

为spucch设计的结构对于将spucch与传统pucch复用在一起提供了灵活性，还提供了对来自不同ue的spucch的复用的灵活性。复用可以通过两种方式实现。第一种是，多个ue为重叠的正交频分复用(ofdm)符号采用小区特定序列的不同相位旋转。第二种是，虽然多个ue采用小区特定序列的相同相位旋转，但是它们为重叠的ofdm符号采用正交的覆盖序列。

以下，结合几种具体的spucch结构的设计方案来对本发明的实施方式进行描述。考虑设计不同的spucch以用于向服务基站传输数据，如ack/nack信息。

短ttipucch的结构

在时域中，spucch的持续时间从0.5ms(7个ofdm符号)到1个ofdm符号，这短于传统pucch。因此，spucch区域应当在频域扩展以占用更多的rb以实现与传统pucch用于ack/nack信息的类似的码率。

接下来，列举在lte系统中用于ack/nack信息传输的具有不同tti的spucch设计：0.5mstti(7符号)、4符号tti、3符号tti和2符号tti。

0.5msspucch的结构

对于0.5mstti情况，spucch持续时间限制为0.5ms。因此为了实现与传统pucch用于ack/nack信息的类似的码率，需要在频域为spucch区域分配更多rb，例如两个或三个rb。

图3示出了根据本发明一个实施例的用于0.5msspucch的信道 配置的示意图。如图3中所示，为0.5ms的spucch分配两个rb。可以分配频域中的两个连续rb以简化调度。

对于0.5msspucch，在所分配的每个rb中，在一个时隙中，spucch信道结构重用传统pucch信道结构以保持与传统pucch的后向兼容。

例如，在一个时隙中，在spucch中一次配置2个数据符号、3个dmrs符号和另外2个数据符号。即，该时隙中间的三个ofdm符号用于rs传输，剩余四个ofdm符号用于数据传输，如ack/nack信息传输，这与传统pucch在一个时隙内的信道结构完全相同。

图4示出了用于实现图3的spucch信道配置的逻辑结构的示意图。其中，具体示出了spucch中的数据符号和dmrs符号的产生过程。

如图4中所示，在spucch所处的时隙中，在所配置的每个rb中，对小区特定序列进行相位旋转以获得相位旋转后的序列ru,0,i(例如长度为12)，其中i是spucch的rb索引。在图4所示的实例中，i＝0或1。

接下来，使用相位旋转后的小区特定序列对数据信息(如ack/nack符号d0)进行调制。

最后，将调制后的数据信息与第一正交覆盖序列(例如长度为4的正交覆盖序列{w0,iw1,iw2,iw3,i})相乘以产生数据符号(如数据符号#0、数据符号#1、数据符号#2和数据符号#3)。

另一方面，对于dmrs符号来说，将相位旋转后的小区特定序列与第二正交覆盖序列(例如长度为3的正交覆盖序列{wrs,0,iwrs,1,iwrs,2,i})相乘以产生dmrs符号。

对于该spucch来说，在所分配的每个rb中，小区特定序列的相位旋转和第一和第二正交覆盖序列由基站基于该特定rb中的相位旋转和正交序列的使用而指定。ue可以从服务基站接收包含所指定的相位旋转、第一正交覆盖序列和第二正交覆盖序列的下行控制 信息以对spucch进行配置。

对于分配的所有rb(在该实例中为两个rb)，小区特定序列的相位旋转和第一和第二正交覆盖序列由基站单独指定，其可以相同也可以不同。

优选地，对于所分配的所有rb使用相同的下行控制信息，以节省信令开销并降低信令复杂度。

另一方面，为了实现频率分集，分配给一个spucch的多个rb可以位于或靠近系统带宽的两个边缘，其中一部分rb位于或靠近系统带宽的一个边缘，其余rb位于或靠近系统带宽的相对的另一个边缘，如图5中所示。这种跳频方案(方案1)可以应用于本发明中设计的所有spucch结构，以下不再赘述。

4符号spucch的结构

对于4符号tti情况，spucch的持续时间限制为4个ofdm符号。因此为了实现与传统pucch用于ack/nack信息的类似的码率，需要在频域为spucch区域分配更多rb。如图6、8、9中所示，例如可以为具有4个ofdm符号的spucch分配4个rb。

为4符号spucch设计了三种格式：格式a、格式b和格式c。

图6示出了根据本发明的一个实施例的用于4符号spucch的第一种格式(格式a)的信道配置的示意图。如图6中所示，对于格式a，在时域中，spucch占用一个时隙中的前4个ofdm符号。

在所分配的每个rb中，在一个时隙中，spucch信道结构重用传统pucch信道结构以保持与传统pucch的后向兼容。spucch仅使用一个时隙中的前4个ofdm符号，前2个符号用于数据(如ack/nack信息)传输，接下来的2个符号用于rs传输。

图7示出了用于图6的spucch信道配置的逻辑结构的示意图。其中，具体示出了spucch中的数据符号和dmrs符号的产生过程。图7的实施方式与图4类似，不同之处仅在于数据符号和dmrs符号的位置不同以及使用的第一和第二正交覆盖序列的长度不同，在 此不再赘述。这是因为使用的第一正交覆盖序列的长度与一个spucch中传输的数据符号的个数相同，第二正交覆盖序列的长度与一个spucch中传输的dmrs符号的个数相同。

因此，可以使用两个长度为2的正交覆盖序列分别产生ack/nack符号和dmrs符号。该正交覆盖序列可以从集合{[11],[1-1]}中选择。

类似的，小区特定序列的相位旋转和第一和第二正交覆盖序列由基站基于该特定rb中的相位旋转和正交序列的使用而指定。ue可以从服务基站接收包含所指定的相位旋转、第一正交覆盖序列和第二正交覆盖序列的下行控制信息以对spucch进行配置。

优选地，对于所分配的所有rb使用相同的下行控制信息，以节省信令开销并降低信令复杂度。

另一方面，为了实现频率分集，分配给一个spucch的多个rb可以位于或靠近系统带宽的两个边缘，其中一部分rb位于或靠近系统带宽的一个边缘，其余rb位于或靠近系统带宽的相对的另一个边缘，如图8中所示。

图9示出了根据本发明的一个实施例的用于4符号spucch的第二种格式(格式b)的信道配置的示意图。如图9中所示，对于格式b，在时域中，spucch占用一个时隙中的最后4个ofdm符号。

在所分配的每个rb中，在一个时隙中，spucch信道结构重用传统pucch信道结构以保持与传统pucch的后向兼容。spucch仅使用一个时隙中的最后4个ofdm符号，最后2个符号用于数据(如ack/nack信息)传输，其他2个符号用于rs传输。

图10示出了用于图9的spucch信道配置的逻辑结构的示意图。其中，具体示出了spucch中的数据符号和dmrs符号的产生过程。图10的实施方式与图4和图7类似，不同之处仅在于数据符号和dmrs符号的位置不同以及使用的第一和第二正交覆盖序列的长度不同，在此不再赘述。

因此，可以使用两个长度为2的正交覆盖序列分别产生 ack/nack符号和dmrs符号。该正交覆盖序列可以从集合{[11],[1-1]}中选择。

类似的，小区特定序列的相位旋转和第一和第二正交覆盖序列由基站基于该特定rb中的相位旋转和正交序列的使用而指定。ue可以从服务基站接收包含所指定的相位旋转、第一正交覆盖序列和第二正交覆盖序列的下行控制信息以对spucch进行配置。

优选地，对于所分配的所有rb使用相同的下行控制信息，以节省信令开销并降低信令复杂度。

另一方面，为了实现频率分集，分配给一个spucch的多个rb可以位于或靠近系统带宽的两个边缘，其中一部分rb位于或靠近系统带宽的一个边缘，其余rb位于或靠近系统带宽的相对的另一个边缘(图中未示出)。

图11示出了根据本发明的一个实施例的用于4符号spucch的第三种格式(格式c)的信道配置的示意图。对于格式c，在时域中，可以从时隙的符号0、1、2或3开始，配置4个连续符号用于spucch。例如，如图11中所示，spucch从符号1开始，占用4个连续的ofdm符号。

在所分配的每个rb中，在一个时隙中，spucch信道结构重用传统pucch在一个符号中的信道结构以保持与传统pucch的后向兼容。

图12示出了用于图11的spucch信道配置的逻辑结构的示意图。其中，具体示出了spucch中的数据符号和dmrs符号的产生过程。

与格式a和b不同，这4个连续符号中的任意一个或多个符号可以被配置用于数据符号，数据符号的个数可以被配置为从1到4，其余符号用于dmrs符号。因此，在这种情况下，不使用正交覆盖序列产生ack/nack符号和dmrs符号(换句话说，使用全1的正交覆盖序列)，如图12中所示。

除了跳频方案1之外，对于格式c还可以使用另一方案，如图 13中所示。前两个符号位于或靠近系统带宽的一个边缘，剩余符号位于或靠近系统带宽的相对的另一个边缘。该方案(跳频方案2)也可以用于3符号和2符号tti的spucch结构。

3符号和2符号spucch的结构

3符号和2符号spucch的结构类似于4符号spucch的格式c。在所分配的每个rb中，spucch信道结构重用传统pucch在一个符号中的信道结构以保持与传统pucch的后向兼容。不使用正交覆盖序列用于ack/nack和dmrs。

图14示出了根据本发明的一个实施例的用于3符号spucch的信道配置的示意图。对于3符号spucch，在时域中，可以从时隙的符号0(或1、2、3或4)开始，配置3个连续符号用于spucch。例如，如图14中所示，spucch从符号1开始，占用3个连续的ofdm符号。

图15示出了用于图14的spucch信道配置的逻辑结构的示意图。其中，具体示出了spucch中的数据符号和dmrs符号的产生过程。

在所分配的每个rb中，spucch信道结构重用传统pucch在一个符号中的信道结构以保持与传统pucch的后向兼容。这3个连续符号中的任意一个或多个符号可以被配置用于数据符号，数据符号的个数可以被配置为从1到3，其余符号用于dmrs符号。因此，在这种情况下，不使用正交覆盖序列产生ack/nack符号和dmrs符号(换句话说，使用全1的正交覆盖序列)，如图15中所示。

对于2符号spucch来说，2个连续符号中的任意一个或者两个符号可以被配置用于数据符号，其余符号用于dmrs符号。不使用正交覆盖序列产生ack/nack符号和dmrs符号(图中未示出)。

dmrs开销降低

对于4符号spucch的格式c和3符号、2符号spucch来说， spucch可能不具有dmrs符号。这可以降低参考信号开销并提高pucch解码性能。

在一个时间跨度(例如一个子帧)内，一个ue向其服务基站发送多个spucch，其中部分spucch可能不具有dmrs符号。在这种情况下，基站依赖于其他spucch中的dmrs符号来对不具有dmrs的部分spucch进行解码。借用的dmrs符号应该与不具有dmrs的spucch位于相同rb中。

图16示出了根据本发明的在一个子帧中配置多个spucch的示意图。例如，如图16中所示，在一个子帧中，ue向基站发送三个spucch，其中3符号spucch不具有dmrs符号。在这种情况下，3符号spucch可以借用其中一个4符号spucch的dmrs符号进行解调。

ack/nack传输的可选方案

可选地，可以通过采用1符号、2符号、3符号或4符号spusch(缩短的物理上行共享信道)来传输ack/nack信息。

短ttipucch的复用

对于频域中占用相同rb的pucch来说，为spucch设计的结构提供了将spucch与传统pucch复用以及将来自不同ue的spucch进行复用的灵活性。

为了便于讨论，将不同tti的pucch划分为两类：

类别a：传统pucch、0.5msspucch、4符号spucch的格式a和格式b

类别b：4符号spucch的格式c、3符号spucch和2符号spucch

来自类别a的pucch的复用

对于来自类别a的pucch的复用，可以通过两种方式来实现占用相同rb的pucch的复用。

第一种，在一个rb的重叠的符号上，对多个ue的pucch (包括spucch和传统pucch)采用小区特定序列的不同相位旋转。这样，多个pucch可以在每个重叠符号进行区分。

第二种，在一个rb的重叠的符号上，对多个ue的pucch采用小区特定序列的相同相位旋转，但是采用用于数据符号的不同的正交覆盖序列和用于dmrs符号的不同的正交覆盖序列。

以下分别举例对pucch的复用问题进行介绍。

图17示出了根据本发明的一个实施方式的spucch与传统pucch的复用的示意图。如图17中所示，假设来自ue1的传统pucch与来自ue2的spucch在一个rb中重叠。可以利用如下两种方案来实现该特定rb中的复用：

1.ue1和ue2采用小区特定序列的不同相位旋转。小区特定序列的不同相位旋转在频域中是正交的，则两个ue可以在每个重叠符号进行区分。

2.ue1和ue2采用小区特定序列的相同相位旋转，但是采用不同的正交覆盖序列用于数据符号和不同的正交覆盖序列用于dmrs符号。这样，两个ue可以通过正交覆盖序列在时域中进行区分。

图18示出了根据本发明的一个实施方式的具有相同持续时间的spucch之间的复用的示意图。如图18中所示，来自ue1和ue2的4符号spucch(格式a)重叠。类似的，可以利用如下两种方案来实现复用：

1.ue1和ue2采用小区特定序列的不同相位旋转。

2.ue1和ue2采用小区特定序列的相同相位旋转，但是分别采用用于数据符号的不同的正交覆盖序列和用于dmrs符号的不同的正交覆盖序列。这样，两个ue可以通过正交序列在时域中进行区分。例如，ue1对数据符号和dmrs符号都采用正交序列[11]，ue2对数据符号和rs符号都采用正交序列[1-1]。

图19示出了根据本发明的一个实施方式的具有不同持续时间的spucch之间的复用的示意图。如图19中所示，假设来自ue1 的0.5msspucch和来自ue2的4符号spucch(格式a)在一个时隙中的前4个ofdm符号中重叠(在频域占用2个rb)。则可以利用如下两种方案来实现复用：

1.ue1和ue2对于2个rb中的每个rb采用小区特定序列的不同相位旋转。

2.ue1和ue2对于2个rb中的每个rb采用小区特定序列的相同相位旋转，但是对于重叠的ofdm符号采用不同的正交序列。例如，ue1对数据符号采用{1111}，对rs符号采用{111}，ue2对数据符号采用{1-1}，对dmrs符号采用{1-1}。

来自类别b的pucch的复用

对于类别b中的pucch之间的复用和类别b中的pucch和类别a中的pucch之间的复用，对于占用相同rb的pucch，仅可以采用一种方式来实现复用，即，对于重叠的ofdm符号，多个ue采用小区特定序列的不同相位旋转。多个pucch可以在每个重叠符号进行区分。

pucch的资源分配

pucch的资源分配可以通过以下方式进行以平衡调度灵活性和复用容量。

1.传统pucch和0.5msspucch共享频域中的相同资源，如图20中所示。

2.传统pucch、0.5msspucch、4符号spucch的格式a和格式b共享频域中的相同资源。类别apucch和类别bpucch占用频域中的不同资源，如图21所示。

3.传统pucch和不同长度的pucch(2、3、4符号pucch、0.5mspucch)共享频域中的相同资源。

在一个或多个示例性设计中，可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现本申请所述的功能。如果用软件来实现，则可以 将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上，或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码来传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括有助于计算机程序从一个地方传递到另一个地方的任意介质。存储介质可以是通用或专用计算机可访问的任意可用介质。这种计算机可读介质可以包括，例如但不限于，ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁存储设备，或者可用于以通用或专用计算机或者通用或专用处理器可访问的指令或数据结构的形式来携带或存储希望的程序代码模块的任意其它介质。并且，任意连接也可以被称为是计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(dsl)或诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术来从网站、服务器或其它远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术也包括在介质的定义中。

可以用通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或用于执行本文所述的功能的任意组合来实现或执行结合本公开所描述的各种示例性的逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，处理器也可以是任何普通的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与dsp内核的结合，或者任何其它此种结构。

本领域普通技术人员还应当理解，结合本申请的实施例描述的各种示例性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现成电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的这种可互换性，上文对各种示例性的部件、块、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般性描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和施加在整个系统上的设计约束条件。 本领域技术人员可以针对每种特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本发明的保护范围。

本公开的以上描述用于使本领域的任何普通技术人员能够实现或使用本发明。对于本领域普通技术人员来说，本公开的各种修改都是显而易见的，并且本文定义的一般性原理也可以在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下应用于其它变形。因此，本发明并不限于本文所述的实例和设计，而是与本文公开的原理和新颖性特性的最广范围相一致。