一種tdd-ofdma系統上行控制信令傳輸的方法及基站的制作方法

專利名稱：一種tdd-ofdma系統上行控制信令傳輸的方法及基站的制作方法
技術領域：
本發明屬于移動通信技術領域，特別涉及一種TDD-OFDMA(TDD， Time Division Duplex, 時分雙工；OFDMA , Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access,正交頻分復用多址接入)系統上行控制信令傳輸的方法
及基站。
背景技術：
第三代移動通信系統(3G)采用CDMA (code division multiplexing access,碼分多址)方式，支持多々某體業務，在未來的幾年內可以具有較高的 竟爭能力。但是，為了確保在更長的時間內保持這種竟爭能力，3GPP啟動了 3G無線接口技術的長期演進(Long Term Evolution, LTE)研究項目。
對于LTE系統，UE ( User Equipment,用戶設備)根據網絡指示或事先 約定的規則獲得相應上行業務時隙的上行控制信令，上行控制信令包括CQI (Channel Quality Indicator,信道質量指示)、ACK/NACK (應答信號)信 令或PMI ( Precoding Matrix Index,預編碼矩陣信息)等或其任意組合。
在沒有上行數據業務時，上行控制信令在此UE被指定的預留頻帶發送。 不存在上行數據時的控制信道設計是上行控制信令傳輸方案設計的關鍵。為了 不破壞上行傳輸的單載波特性，同時保證上行控制信令的傳輸可控性， 一個上 行控制信道傳輸方案示意圖如圖1所示，預留頻帶分布在系統帶寬的兩側，一 個控制信道資源(control channel resoure)定義為一跳頻序列。這樣，在沒 有上行數據業務時，上行控制信令傳輸既可以利用頻率分集，提高傳輸質量， 又可以不破壞單載波特性，保證上行傳輸具有較低的峰均比。如果某UE的上行控制信令在預留頻帶發送，UE需要根據上行控制信令 內容的不同組合選定傳輸方式，例如，只存在ACK信令，貝'JUE對ACK信令 做相應的處理(調制，編碼，復用，例如采用CAZAC序列擴頻方案)，并將 上行控制信令映射到對應的跳頻序列(即控制信道資源，control channel resoure)上去。如果存在ACK信令和CQI信令，則UE根據設計約定，將 ACK和CQI復用傳輸。
基站端收到上行時隙數據后，讀取對應的上行控制信令數據(基站是知道 每UE上傳情況的)。基站根據上行控制信令內容，做出相應的處理，例如根 據ACK信令判斷是否需要重傳數據，根據CQI信令確定下行傳輸數據的傳輸
格式等等。
LTE系統支持第二類(type 2)幀結構圖，如圖2所示，僅適用于TDD 系統。Type II幀結構的一個10ms的無線幀分割為兩個5ms的半幀 (half-什ame),每個半幀包括7個上行業務時隙(圖2中的#0 ~ #6 )。時隙也 可稱之為子幀(sub-frame)。 LTE TDD的TTI長度為一個業務時隙的長度， 即0.675ms。每個上行業務時隙是由OFDM符號組成，以#0上行業務時隙為 例，上行業務時隙結構如圖3所示。其中，對應于短CP (cyclic prefix,循環 前綴)配置，每個上行業務時隙是由9個OFDM符號(圖3中的0-8)組成。 LTE系統支持第二類幀結而言， 一個子幀僅由一個時隙組成，如果采用跳 頻來實現上行控制信道，必須把上行業務時隙分裂成2段。在短CP時，每個 上行業務時隙是由9個OFDM符號組成，在2007年7月25日的LTE RAN1 49并bis會議上，公開的前半部由4個OFDM符號組成后半部由5個OFDM 符號組成的跳頻序列方案(即4/5跳頻)，因該方案跳頻序列前后兩部分不具 有對稱性，在實際的跳頻實現中處理復雜度高。同時，為保證保證跳頻序列的 對稱性，提出了另一方案總是采用長CP結構，4/4跳頻。此方案的一個缺 點是可能存在長短CP共存的情況，會給系統實現帶來困難。

發明內容
為了解決現有LTE系統上行控制信令傳輸時，可能采用長CP或短CP， 當采用短CP時，因跳頻序列前后兩部分不具有對稱性，在實際的跳頻實現中 處理復雜度高的問題，本發明實施例提供了一種TDD-OFDMA系統上行控制 信令傳輸的方法，包括
基站接收用戶設備在上行業務時隙的預留頻帶上傳輸的上行控制信令，所 述上行控制信令被映射到對應的跳頻序列上，當所述上行業務時隙由9個 OFDM符號組成時，所述跳頻序列的前半部和后半部各由4個OFDM符號組 成；
基站根據所述上行控制信令做出處理。
同時本發明實施例還提供一種TDD-OFDMA系統上行控制信令傳輸的基 站，包括
上行控制信令接收模塊用于接收用戶設備在上行業務時隙的預留頻帶上 傳輸的上行控制信令，所述上行控制信令被映射到對應的跳頻序列上，當所述 上行業務時隙由9個OFDM符號組成時，所述跳頻序列的前半部和后半部各 由4個OFDM符號組成；
上行控制信令處理模塊用于根據所述上行控制信令做出處理。
由上述本發明提供的具體實施方案可以看出，對于現有LTE系統中短CP 時，現有技術中4/5跳頻的方案，在發射端，對一個UE的一個ACK信號加上導 頻后，進行時頻域的擴頻處理，得到一個12x4的數據塊，映射到跳頻的一段。 對于另一段，也要經過同樣的一個擴頻處理過程，得到一個12x5的數據塊。
接收端，兩段接收信號不能直接合并，因為數據沒有對應關系，需要分別 進行信道估計及解擴后，才能合并處理得到^r測結果。
而釆用本發明實施例提供4/4跳頻的方案，在發射端，對一個UE的一個ACK 信號加上導頻后，進行時頻域的擴頻處理，得到一個12x4的數據塊，映射到跳 頻的一段。對于另一4殳，直接對產生的數據進行共軛處理即可，共軛的處理的復雜度幾乎可以忽略。總的復雜度幾乎為4/5跳頻的1/2。
接收端，兩段接收信號可以直接合并，進行信道估計及解擴等處理得到檢 測結果。復雜度也降低了近1倍。
可見，正是由于本發明實施例采用跳頻序列的前半部和后半部各由4個 OFDM符號組成的技術方案，使得跳頻序列前后兩部分具有對稱性，降低了跳 頻實現中處理復雜度，硬件實現成本得到降低。


圖1為現有技術上行控制信道傳輸方案示意圖2為現有技術LTE系統支持第二類(type2)幀結構圖3為現有技術上行業務時隙結構圖4為本發明第一實施例提供的方法流程圖5為本發明實施例提供的采用4/4的跳頻序列上行業務時隙結構圖； 圖6為本發明實施例提供的采用4/4的跳頻序列上行業務時隙結構圖； 圖7為本發明實施例提供的1個OFDM符號做導頻上行業務時隙結構圖； 圖8為本發明實施例提供的2個OFDM符號做導頻上行業務時隙結構圖； 圖9為本發明實施例提供的2個導頻帶有SRS信號的上行業務時隙結構
圖10為本發明實施例提供的1個導頻帶有SRS信號的上行業務時隙結構
圖11為本發明第二實施例提供的基站結構圖。
具體實施例方式
現有LTE系統上行控制信令傳輸時，因為存在長短CP共存現象，在短CP 時，采用4/5跳頻的方案，在發射端，對一個UE的一個ACK信號加上導頻后， 進行時頻域的擴頻處理，得到一個12x4的數據塊，映射到跳頻的一段。對于另一段，也要經過同樣的一個擴頻處理過程，得到一個12x5的數據塊。
接收端，兩段接收信號不能直接合并，因為數據沒有對應關系，需要分別 進行信道估計及解擴后，才能合并處理得到檢測結果。
可見現有技術中采用4/5跳頻的方案，因為跳頻序列前后兩部分不具有對 稱性，需要進行兩次擴頻處理、信道估計和解擴處理。實現起來復雜，硬件成 本高。
本發明提供的第一實施例是一種TDD-OFDMA系統上行控制信令傳輸的 方法，該第一實施例的方法流程如圖4所示，包括
步驟101:接收用戶設備在上行業務時隙的預留頻帶上傳輸的上行控制信 令，該上行控制信令被映射到對應的跳頻序列上，當該上行業務時隙由9個 OFDM符號組成時，跳頻序列的前半部和后半部各由4個OFDM符號組成。
UE根據網絡指示或事先約定的規則獲得相應上行業務時隙的上行控制信 令，上行控制信令包括CQI、 ACK/NACK (應答信號)信令或PMI等或其任 意組合。在沒有上行數據業務時，上行控制信令在此UE被指定的預留頻帶發 送。當UE的控制信令在預留頻帶發送，UE需要根據上行控制信令內容的不 同組合選定傳輸方式，例如，只存在ACK信令，則UE對ACK信令做相應的 處理(調制，編碼，復用，例如采用CAZAC序列擴頻方案)，并將上4亍控制 信令映射到對應的跳頻序列(即控制信道資源，control channel resoure)上 去。如果存在ACK信令和CQI信令，則UE根據設計約定，將ACK和CQI 復用傳輸。
在短CP時，上行業務時隙由9個OFDM符號組成，采用4/4的跳頻序列， 為優選的方案，上行業務時隙結構圖如圖5所示，跳頻序列的前半部和后半部 各由4個OFDM符號組成，圖5中標記為'T'的OFDM符號組成一個跳頻序列， 即一個"控制信道資源"，#1表示該OFDM符號為第1個OFDM符號。標記為 "2"的OFDM符號組成另一個跳頻序列，即另一個"控制信道資源"。作為另一 優選的方案，上行業務時隙結構圖如圖6所示，最后一個OFDM符號空閑， 留作他用。
采用本發明實施例提供4/4跳頻的方案后，在發射端，對一個UE的一個ACK 信號加上導頻后，進行時頻域的擴頻處理，得到一個12x4的數據塊，映射到跳 頻的一段。對于另一段，直接對產生的數據進行共輒處理即可，共扼的處理的 復雜度幾乎可以忽略。總的復雜度幾乎為現有技術的1/2。
接收端，兩段接收信號可以直接合并，進行信道估計及解擴等處理得到檢 測結果。復雜度也降低了 1倍。
可見采用本實施例提供的技術方案后，降低了跳頻實現中處理復雜度，硬 件實現成本得到降低。
對于上述的時隙結構及跳頻序列方案，根據需要可以有不同的上行控制信 令導頻設計。例如，低速應用情況采用1個OFDM符號作為導頻即RS (Reference Signal,參考信號)，而高速應用，采用2個OFDM符號做導頻 的性能會更好。導頻OFDM符號的具體位置可才艮據傳輸方案特點和業務等要 求具體選擇。
此部分給出了部分典型實施例，但不局限于此，導頻也可以在其他位置。 根據應用場景和采用的傳輸技術，可以采用1個OFDM符號做導頻，上 行業務時隙結構如圖7，其中"OFDM符號1"表示第1個OFDM符號，其它類 似。作為優選的方案，前半部采用第2個0FDM符號做導頻，后半部采用第7 個OFDM符號做導頻，其他OFDM符號傳輸ACK信令。或者，前半部采用 第3個OFDM符號做導頻，后半部采用第6個OFDM符號做導頻，其他OFDM 符號傳輸ACK信令。
釆用2個OFDM符號做導頻，上行業務時隙結構如圖8所示。作為優選 的方案，前半部采用第2和第3兩個OFDM符號做導頻，后半部采用第6和 第7兩個OFDM符號做導頻，其他OFDM符號傳輸CQI或CQI + ACK信令。 或者，前半部采用第1和第4兩個OFDM符號做導頻，后半部采用第5和第 8兩個OFDM符號做導頻，其他OFDM符號傳輸CQI或CQI + ACK信令。
步驟102:根據上行控制信令，做出相應的處理。基站端收到上行時隙數 據后，讀取對應的控制信令數據(基站是知道每UE上傳情況的)。基站根據 上行控制信令內容，做出相應的處理，例如根據ACK判斷是否需要重傳數據， 根據CQI確定下行傳輸數據的傳輸格式等等。
UE需要不時的向基站發送SRS (Sounding Reference Signal,測量參考 信號)以測量上行信道的傳輸質量。對于PUCCH,主要傳輸兩類信令CQI 和ACK。對于CQI信令，可以通過調度等控制，使每個UE不會同時發送CQI 信號與SRS信號，這樣二者就不存在沖突的情況。對于ACK信令，因為ACK 信令要與下行的數據包之間保持固定的映射關系，因此，ACK的傳輸子幀位置
是不能隨意改變的，這樣，ACK信令與SRS很可能會同時發出，如不能在設 計上保證，很可能會破壞上行的單載波特性，使系統性能下降。
對于FS2第二類幀，短CP時，可采用4/4跳頻的方案，當傳ACK時的 PUCCH( Physical Uplink Control CHannel，物理上行控制信道)的一個OFDM 符號空閑(9個OFDM符號有8個被映射到跳頻序列上，用于傳輸ACK和4 個RS (前半部后半部各2個)，剩余的一個空閑)，用于傳輸SRS。如圖9所 示，某個UE在某個跳頻序列上發送ACK控制信令和RS,在空閑OFDM符 號的時刻發送SRS，空閑OFDM符號可以是9個OFDM符號第5個、第8 個或其中的任意一個。
對于FS2第二類幀，短CP時，可采用4/4跳頻的方案，當傳輸CQI或 CQI + ACK信令時的PUCCH的一個OFDM符號空閑(9個OFDM符號有8 個被映射到跳頻序列上，用于傳輸CQI + ACK、 CQI信令和2個RS (前半部 后半部各1個)，剩余的一個空閑)，用于傳輸SRS。如圖10所示，某個UE 在某個跳頻序列上發送CQI或CQI + ACK信令和RS，在空閑OFDM符號的 時刻發送SRS，空閑OFDM符號可以是9個OFDM符號第5個、第8個或 其中的任意一個。
采用本實施例提供的方案后，SRS在頻域的任何位置都不會破壞上行的單
載波特性，使得系統性能得到提升。
本發明提供的第二實施例是一種TDD-OFDMA系統上行控制信令傳輸的 基站，其結構如圖11所示，包括
上行控制信令接收模塊201:用于接收用戶設備在上行業務時隙的預留頻 帶上傳輸的上行控制信令，所述上行控制信令被映射到對應的跳頻序列上，當 所述上行業務時隙由9個OFDM符號組成時，所述跳頻序列的前半部和后半 部各由4個OFDM符號組成。
上行控制信令處理模塊202:用于根據上行控制信令做出處理。
進一步，所述跳頻序列由9個OFDM符號中的前8個組成或者由9個 OFDM符號中的前4個和后4個組成。
其中空閑的OFDM符號用于傳輸SRS信號。
其中所述上行控制信令為CQI信令或CQI信令和ACK信令，跳頻序列前 半部和后半部各采用一個OFDM符號做導頻。
具體可以是前半部采用第2個OFDM符號做導頻，后半部采用第7個 OFDM符號做導頻。
也可以是前半部采用第3個OFDM符號做導頻，后半部采用第6個OFDM 符號做導頻。
其中所述上行控制信令為ACK信令，跳頻序列前半部和后半部各采用兩 個OFDM符號做導頻。
具體可以是前半部采用第2和第3兩個OFDM符號做導頻，后半部采用 第6和第7兩個OFDM符號做導頻。
也可以是前半部采用第1和第4兩個OFDM符號^t導頻，后半部采用第5 和第8兩個OFDM符號做導頻。
明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及 其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種TDD-OFDMA系統上行控制信令傳輸的方法，其特征在于，包括基站接收用戶設備在上行業務時隙的預留頻帶上傳輸的上行控制信令，所述上行控制信令被映射到對應的跳頻序列上，所述上行業務時隙由9個OFDM符號組成，所述跳頻序列的前半部和后半部各由4個OFDM符號組成；基站根據所述上行控制信令做出處理。
2、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述跳頻序列由9個OFDM 符號中的前8個組成。
3、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述跳頻序列由9個OFDM 符號中的前4個和后4個組成。
4、 如權利要求1至3任意一項權利要求所述的方法，其特征在于，空閑 的OFDM符號用于傳輸SRS信號。
5、 如權利要求1至3任意一項權利要求所述的方法，其特征在于，當所 述上行控制信令為CQI信令或CQI信令和ACK信令時，將所述CQI信令或 CQI信令和ACK信令映射到對應的跳頻序列上，跳頻序列前半部和后半部各 采用 一個OFDM符號做導頻。
6、 如權利要求5所述的方法，其特征在于，前半部采用第2個OFDM符 號做導頻，后半部采用第7個OFDM符號做導頻。
7、 如權利要求5所述的方法，其特征在于，前半部采用第3個OFDM符 號做導頻，后半部采用第6個OFDM符號做導頻。
8、 如權利要求1至3任意一項權利要求所述的方法，其特征在于，當所 述上行控制信令為ACK信令時，將所述ACK信令映射到對應的跳頻序列上， 跳頻序列前半部和后半部各采用兩個OFDM符號做導頻。
9、 如權利要求8所述的方法，其特征在于，前半部采用第2和第3兩個 OFDM符號做導頻，后半部采用第6和第7兩個OFDM符號做導頻。
10、 如權利要求8所述的方法，其特征在于，前半部采用第1和第4兩個 OFDM符號做導頻，后半部采用第5和第8兩個OFDM符號做導頻。
11、 一種TDD-OFDMA系統上行控制信令傳輸的基站，其特征在于，包括上行控制信令接收模塊用于接收用戶設備在上行業務時隙的預留頻帶上 傳輸的上行控制信令，所述上行控制信令被映射到對應的跳頻序列上，當所述 上行業務時隙由9個OFDM符號組成時，所述跳頻序列的前半部和后半部各 由4個OFDM符號組成；上行控制信令處理模塊用于根據所述上行控制信令做出處理。
12、 如權利要求11所述的基站，其特征在于，所述跳頻序列由9個OFDM 符號中的前8個組成。
13、 如權利要求11所述的基站，其特征在于，所述跳頻序列由9個OFDM 符號中的前4個和后4個組成。
14、 如權利要求11至13任意一項權利要求所述的基站，其特征在于，空 閑的OFDM符號用于傳輸SRS信號。
15、 如權利要求11至13任意一項權利要求所述的基站，其特征在于，所 述上行控制信令為CQI信令或CQI信令和ACK信令，跳頻序列前半部和后半 部各采用 一個OFDM符號做導頻。
16、 如權利要求15所述的基站，其特征在于，前半部采用第2個OFDM 符號做導頻，后半部采用第7個OFDM符號做導頻。
17、 如權利要求15所述的基站，其特征在于，前半部采用第3個OFDM 符號做導頻，后半部采用第6個OFDM符號做導頻。
18、 如權利要求11至13任意一項權利要求所述的基站，其特征在于，所 述上行控制信令為ACK信令，跳頻序列前半部和后半部各采用兩個OFDM符 號做導頻。
19、 如權利要求18所述的基站，其特征在于，前半部采用第2和第3兩 個OFDM符號做導頻，后半部采用第6和第7兩個OFDM符號做導頻。
20、如權利要求18所述的基站，其特征在于，前半部釆用第1和第4兩個OFDM符號做導頻，后半部采用第5和第8兩個OFDM符號做導頻。
全文摘要
本發明公開了一種TDD-OFDMA系統上行控制信令傳輸的方法，為了解決現有LTE系統上行控制信令傳輸時因跳頻序列前后兩部分不具有對稱性，在實際的跳頻實現中系統復雜度高的問題，方法包括基站接收用戶設備在上行業務時隙的預留頻帶上傳輸的上行控制信令，所述上行控制信令被映射到對應的跳頻序列上，當所述上行業務時隙由9個OFDM符號組成時，所述跳頻序列的前半部和后半部各由4個OFDM符號組成；基站根據所述上行控制信令做出處理。對于現有LTE系統，短CP時，采用本發明的跳頻序列對稱的技術方案，可降低跳頻實現中處理復雜度。
文檔編號H04B7/26GK101369843SQ20071012026
公開日2009年2月18日 申請日期2007年8月14日 優先權日2007年8月14日
發明者海 唐, 索士強, 繆德山, 肖國軍 申請人:大唐移動通信設備有限公司