用于預編碼無線電控制信號的發射分集的制作方法

用于預編碼無線電控制信號的發射分集的制作方法
【專利摘要】預編碼的無線電控制信號的序列被重新布置，以便增強分集發射。在一個示例中，分割上行鏈路控制比特的序列，以形成多個群組。對多個群組中的每個群組的比特進行糾錯編碼，并將其編碼為符號。這些符號被映射至不同端口，以通過多個端口進行分集發射。
【專利說明】用于預編碼無線電控制信號的發射分集
【技術領域】
[0001]本公開涉及無線電通信系統中的發射分集領域，以及更具體地，涉及通過將比特劃分至群組而進行的發射分集。
【背景技術】
[0002]發射分集試圖改變針對無線電信號不同方面的發射路徑。分集可以通過在不同時間、不同頻率或從不同位置發送兩個信號得以產生。發射分集的更復雜形式不止一次發送單個分組的變體，使得接收器可以組合這兩個信號以重建原始分組。在某些發射分集系統中，兩個信號都包含所有信息，而在其他系統中，兩個信號中的每個包含信息的不同部分。即使未從一個或另一個信號中接收到所有比特，也可以使用糾錯、解穿孔、最大似然序列估計或其他技術來重建原始分組。
[0003]在長期演進(LTE)中，用于某些信號的發射分集通過將分組劃分為多個部分得以提供。這些部分的每一個在不同時隙中并且在不同子載波上發送。此外，不同天線可以用于這兩個時隙。這提供了時間和頻率分集以及用于空間分集的選項。
[0004]LTE在下行鏈路中使用正交頻分復用(0FDM)，而在上行鏈路中使用離散傅里葉變換(DFT)-擴頻0FDM。基本LTE下行鏈路物理資源由此可以視為如圖1所示的時間頻率網格，其中每個資源元素對應于在一個OFDM符號間隔期間的一個OFDM子載波。圖1是LTE下行鏈路物理資源的網格圖示(3GPP TS36.211，第三代合作伙伴項目技術規范號36.211)。
[0005]在時域中，LTE下行鏈路發射被組織到IOms的無線電幀中，每個無線電幀包括長度為T子幀=Ims的十個相同尺寸的子幀。圖2是LTE時域結構的圖示，其中時間沿著幀從左向右移動。
[0006]LTE中的資源分配典型地以資源塊的方式描述，其中資源塊對應于時域中的一個時隙(0.5ms),以及頻域中的12個連續子載波。資源塊在頻域中進行編號，從系統帶寬的一端、從O開始。下行鏈路(DL)發射動態地進行調度，即，在每個子幀中，基站向遠程終端發射控制信息，以指示在當前下行鏈路子幀中、被指派用于發射數據至每個終端的資源塊。遠程終端在LTE中典型地稱為用戶設備或UE。此控制信令典型地在每個子幀中前1、2、3或4個OFDM符號中進行發射。帶有用于控制的3個OFDM符號的下行鏈路系統在圖3中示出。圖3是DL子幀的網格圖示，其在第一塊中示出了控制，隨后跟隨數據業務，附圖標記貫穿網格分布。
[0007]LTE使用混合ARQ( HARQ)，其中ARQ涉及自動重復請求或者自動重復查詢，其中，在子幀中接收到下行鏈路數據之后，終端試圖對其進行解碼并向基站報告該解碼是成功(確認，ACK)還是不成功(負面確認，NACK)。在不成功解碼嘗試的情況下，基站可以重傳有誤的數據。
[0008]在LTE中從終端到基站的上行鏈路控制信令包括針對所接收下行鏈路數據的混合ARQ確認；涉及下行鏈路信道狀況的終端報告，其用于輔助下行鏈路調度；以及調度請求，其指示移動終端需要用于上行鏈路數據發射的上行鏈路資源。[0009]如果移動終端未被指派用于數據發射的上行鏈路資源，則在專門指派用于物理上行鏈路控制信道的發布8(Rel-8PUCCH)上的上行鏈路L1/L2控制的上行鏈路資源(資源塊)中發射L1/L2 (層I/層2)控制信息(信道狀態報告、混合ARQ確認和調度請求)。
[0010]圖4是示出了指派用于信號上行鏈路控制消息的資源的PUCCH的網格圖示。如圖4所示，這些資源位于全部可用小區帶寬的邊緣處。每個這種資源包括上行鏈路子幀的兩個時隙中每個時隙內的12個“子載波”(一個資源塊)。為了提供頻率分集，這些頻率資源是時隙邊界上的跳頻，即，一個“資源”包括子幀第一時隙內頻譜上面部分處的12個子載波，以及在子幀第二時隙期間頻譜下面部分處相同大小的資源，或者反之亦然。如果針對上行鏈路L1/L2控制信令需要更多資源，例如，在支持大量用戶的超大整體發射帶寬的情況下，附加的資源塊可以被指派為靠近之前指派的資源塊。
[0011]PUCCH資源塊位于整體可用頻譜的邊緣處，以將控制信令經歷的頻率分集最大化。此外，在頻譜內其他位置(即，不是邊緣)處指派用于PUCCH的上行鏈路資源將使上行鏈路頻譜破碎(fragment)，從而使得不可能向單個移動終端指派非常寬的發射帶寬，卻仍然保持上行鏈路發射的單載波屬性。
[0012]當在LTE中使用載波聚合時，一個上行鏈路載波被設計為攜帶HARQ-ACK/NACK比特，用于所有DL載波物理下行鏈路共享信道(PDSCH)發射。為了支持發射不止4比特的ACK/NACK，可以使用PUCCH格式3。格式3的基礎是DFT預編碼0FDM，如下文在圖5中圖示的。
[0013]如果ACK/NACK比特的數量多達11位，則多個ACK/NACK比特(其可能也包括調度請求(SR)比特)進行雷德密勒(RM)編碼以形成48個編碼比特。已編碼比特繼而利用小區特定序列進行加擾。在第一時隙內發射24個比特，而在第二時隙內發射另外24個比特。每個時隙的24個比特被變換為12個QPSK符號(使用正交疊加碼(cover code)在5個DFTS(DFT擴頻)-0FDM符號上擴展)、進行DFT預編碼，并且在一個資源塊(帶寬)和5個DFTS-0FDM符號(時間)內發射。擴頻序列特定于每個終端(UE)，并且支持在對相同資源塊內對最多達5個用戶進行復用。
[0014]對于參考信號，使用循環移位恒定幅度零自相關(CAZAC)序列。這是示出為圖5中的處理示意圖，其中對輸入比特進行編碼、加擾和調制，繼而應用至加權復用器和DFT。DFT應用至逆快速傅里葉變換(IFFT)塊，如所示。這是用于UE的、基于DFTS-0FDM的PUCCH格式3，其在正常競爭周期(CP)子幀中支持不止4個HARQ比特。
[0015]在一個子幀期間、一個資源塊的帶寬對于單個終端的控制信令需求而言太大了。因此，為了有效地利用為控制信令留出的資源，多個終端可以共享相同資源塊。這通過向不同終端指派小區特定長度-12頻域序列的不同正交相位旋轉和/或覆蓋時隙或子幀內的子幀的不同正交時域覆蓋來實現。
[0016]如果ACK/NACK比特的數目超過11，則這些比特被劃分成兩個部分，以及使用兩個RM編碼器，針對每個部分分別使用一個編碼器。這公知為雙RM碼。因此，PUCCH格式3可以支持多達20個ACK/NACK比特(加上I個SR比特)。雙RM碼中的每個編碼器輸出24個比特，這24個比特被變換為針對每個時隙的6個四相相移鍵控(QPSK)符號，并且6個QPSK符號的這兩個集合在子載波上交織，使得第一編碼器將其6個符號映射至奇數子載波，而第二編碼器映射至偶數子載波。這12個QPSK符號繼而使用五個正交覆蓋碼中的一個、在5個DFTS-OFDM符號上擴展，與在單個RM碼情況中相同。編碼和復用在圖6A和圖6B中進行圖示。
[0017]圖6A示出了將多達11個上行鏈路控制信息(UCI)比特編碼并復用至時隙O和時隙I。圖6B示出了將12-21個UCI比特分割成分段I和分段2。這些被編碼并映射至12個QPSK符號，并繼而映射至時隙O和時隙I。
[0018]在LTE發布10中，將空間正交發射分集用于I3UCCH格式3，以實現發射分集。支持利用兩個天線端口的發射，并且除參考信號的循環移位和用于數據的正交覆蓋碼之外，針對兩個天線中的每一個重復圖5所示的格式3編碼和映射，其中循環移位和正交覆蓋碼是不同的，用于在天線端口之間提供正交性。

【發明內容】

[0019]目的在于，通過調整將符號映射至各種分集發射模式的方式，來改善無線電通信系統中對利用分集發射的信號的接收。
[0020]對預編碼的無線電控制信號序列進行重新布置，以增強分集發射。在一個示例中，生成上行鏈路控制比特的序列。該比特序列被分割以形成多個群組。在糾錯編碼器中對比特群組進行編碼。多個群組的每個群組的比特繼而被編碼成符號。符號被映射至不同端口，以便通過多個端口進行分集發射。
[0021]在另一實施方式中，無線電終端從該無線電終端向無線電通信系統的服務節點傳送上行鏈路控制信息。無線電終端包括比特分割單元，用于將比特序列分割成多個群組；糾錯編碼器，用于針對每個比特群組應用糾錯；符號編碼器，用于將多個群組中每個群組的比特映射至符號；以及映射器，用于將符號映射至不同端口，以通過多個端口進行分集發射。
[0022]利用分割、編碼和映射的組合對發射分集性能進行增強。可以減小跨信道干擾和多路徑干擾的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]本公開可以通過參考以下描述和附圖得以最好地理解。
[0024]圖1是LTE下行鏈路物理資源的網格圖示。
[0025]圖2是時域結構的LTE幀和子幀的線形圖。
[0026]圖3是示出控制和數據的LTE下行鏈路子幀的網格圖示。
[0027]圖4是示出控制和數據的LTE上行鏈路子幀的網格圖示。
[0028]圖5是生成用于LTE PUCCH格式3的、離散傅里葉變換預編碼正交頻分復用符號的處理圖示。
[0029]圖6A是用于將多達11個上行鏈路控制信息比特復用至兩個不同時隙的LTE系統框圖。
[0030]圖6B是用于使用分割、將多達21個上行鏈路控制信息比特復用至兩個不同時隙的LTE系統框圖。
[0031]圖7是使用用于一個天線的奇數索引載波和用于另一天線的偶數索引載波的單載波FDMA發射的發射圖示。
[0032]圖8是根據第一實施方式、用于對UCI比特進行編碼并將其映射至奇數編號子載波和偶數編號子載波的系統框圖。
[0033]圖9A是根據第二實施方式、用于對UCI比特進行編碼并將其映射至奇數編號子載波和偶數編號子載波的系統框圖。
[0034]圖9B是根據第二實施方式、用于對UCI比特進行編碼并將其映射至奇數編號子載波和偶數編號子載波的備選系統框圖。
[0035]圖1OA是根據第三實施方式、用于對UCI比特進行編碼并將其映射至奇數編號子載波和偶數編號子載波的系統框圖。
[0036]圖1OB是根據第三實施方式、用于對UCI比特進行編碼并將其映射至奇數編號子載波和偶數編號子載波的備選系統框圖。
[0037]圖11是根據第四實施方式、用于對UCI比特進行編碼并將其映射至奇數編號子載波和偶數編號子載波的系統框圖。
[0038]圖12是根據一個實施方式、兩個不同用戶設備同時向固定節點發送UCI比特的系統圖示。
[0039]圖13是根據第二實施方式、用于對UCI比特進行編碼并將其映射至奇數編號子載波和偶數編號子載波的系統框圖。
[0040]圖14是無線電通信系統中的用戶設備從小區A橫穿至小區B的系統圖示。
[0041]圖15是根據一個實施方式、用于發送或接收上行鏈路控制信息的固定或移動節點的硬件框圖。
[0042]圖16是根據一個實施方式、編碼并映射UCI比特的過程流程圖。
【具體實施方式】
[0043]在下文描述中，闡述了多個具體細節，諸如邏輯實現、操作碼、用于指定操作數的裝置、資源劃分/共享/復制實現、系統部件的類型和相互關系、以及邏輯劃分/整合選擇。然而，本領域技術人員將會理解，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐不同的實現。在其他實例中，控制結構、門級電路和全軟件指令序列未詳細示出，以避免模糊本描述。
[0044]在下文描述以及權利要求中，可以使用術語“耦合”和“連接”及其衍生物。應當理解，這些術語不旨在作為相互的同義詞。“耦合”用于指示兩個或更多元件可以或者可以不處于相互的直接物理或電接觸中，它們進行協作或相互交互。“連接”用于指示相互耦合的兩個或更多元件之間的通信的建立。
[0045]用戶可以使用用戶設備(UE)經由通信系統進行通信，并且向系統中或系統外的其他UE發送和接收數據。對通信系統的接入可以通過固定線路或無線通信接口或其組合來提供。為UE提供移動性的無線接入系統的示例包括蜂窩接入網絡、各種無線局域網(WLAN)、無線個人局域網(WPAN)、基于衛星的通信系統以及這些的各種組合。通信系統典型地根據標準和/或規范和協議集合來操作，這些標準和/或規范和協議集合闡述允許系統中的各種元件做什么以及應當如何實現。例如，通常定義用戶，或者更精確地說用戶設備提供有電路交換通信還是分組交換通信，還是二者均有。同樣，在用戶設備和通信的各種元件之間應當實施的通信的方式以及它們的功能和責任典型地由預定義的通信協議來定義。各種功能和特征通常布置在層級或分層結構中，即所謂的協議棧，其中更高級別的層可以影響較低級別功能的操作。[0046]在蜂窩系統中，基站形式的網絡實體提供用于與在一個或多個小區或扇區中的移動設備通信的節點。在某些系統中，基站稱為“節點B”。通常，基站裝置以及接入系統的其他裝置用于通信所需要的操作由特定控制實體來控制，諸如基站控制器、移動交換中心、或分組數據支持節點。
[0047]本公開在通用移動電信系統(UMTS)的第三代(3G)移動通信系統，尤其是長期演進(LTE)的背景中描述。LTE的特定示例是演進的通用陸地無線電接入(E-UTRA)。演進的通用陸地無線電接入網絡(E-UTRAN)包括E-UTRAN節點B (eNB)，其被配置用于提供基站和控制功能。然而，本發明不限于此。
[0048]在下文描述和權利要求中，術語“UE”和“用戶設備”被用來指代遠程終端、移動設備或無線電廣播裝置、訂戶設備以及可以連接到不止一個小區并且經歷切換的任何其他類型的移動設備。術語“切換”也包括“移交”。術語“eNB”或“小區”通常用來指代基站、接入點、固定終端和類似設備以及基站的無線電覆蓋區域、小區或扇區。出于示例性目的，描述是在LTE的背景中給出的，但是本發明不限于此。
[0049]總覽
[0050]在物理上行鏈路控制信道(PUCCH)格式3發射分集的一個備選方式中，多個天線端口與單個RM碼一起使用。這需要針對每個發射器僅單個正交覆蓋碼，即使使用兩個發射端口。在此方式中，信號可以通過分布式單載波頻分復用(SC-FDMA)調制技術而變為正交。圖7是針對兩個天線情況的此方法示意圖，其中用于天線端口 O的DFT-S-OFDM PUCCH信號占據偶數索引子載波，以及用于天線端口 I的該信號占據奇數索引子載波。第一輸出塊中的偶數索引的符號作為偶數索引輸入符號的DFT值被獲取。第一輸出塊中奇數索引的符號被設置為O。第二輸出塊中奇數索引的符號作為奇數索引輸入符號的DFT值被獲取。第二輸出塊中偶數索引的符號被設置為O。
[0051]為了增強PUCCH格式3信道的覆蓋，可以通過跳頻和/或天線分集來增強分集。使用單個資源塊或單個天線的發射分集機制是簡單高效的，但是在與發布10編碼器和調制器結構組合時、具有較差的性能和劣質分集階數。
[0052]具體地，如果上述SC-FDMA發射分集方法直接與PUCCH格式3的雙RM編碼組合，則根本不獲得發射分集。這是因為，第一碼字總是映射至由兩個可用天線中第一天線發射的奇數子載波。類似地，第二碼字總是映射至由兩個可用天線中第二天線發射的偶數子載波。結果，任何碼字都不能得到空間分集益處。結果，PUCCH格式3發射的分集階數對于與單個天線情況中具有相同資源開銷的方式而言極大地減小了。
[0053]所公開的編碼器、調制器和發射分集方法確保在單個和多個編碼器情況中的碼字到子載波映射使得碼字被映射到兩個可用的天線端口，并且每個編碼器的輸出比特為了改進性能而重新布置(交織)。
[0054]描述了 6個不同版本。版本I到5可應用于兩個發射天線發射的PUCCH信號。版本5和6可應用于單個發射天線發射的PUCCH信號。
[0055]版本I
[0056]對于使用雙RM編碼器的確認/負面確認(A/N)或A/N和調度請求(SR)發射，此第一版本提供了具有較低資源開銷的良好分集。盡管目前在LTE中使用RM編碼器，但是特定類型的檢錯或糾錯碼對于本發明而言不是核心的，并且取決于特定實現可以使用其他編碼類型。在每個RM編碼器之后引入比特分割單元或交織器。來自每個分割單元的24個比特的輸出流被劃分成兩個12比特的分段，以用于分別在兩個時隙中的每個時隙中進行發射。每個時隙中的進一步處理是類似的。
[0057]對于每個時隙，生成12個QPSK調制符號的集合，以及將12個第一和第二分割單元輸出比特分別映射至實軸和虛軸。繼而，在上述SC-FDMA方法之后會有進一步的處理。例如，擴展的變換編碼塊吸收12個復數值符號的塊，并且輸出具有12個復數值DFT域符號的兩個塊。
[0058]第一輸出塊中偶數索引的符號作為偶數索引輸入符號的DFT值被獲取。第一輸出塊中的奇數索引的符號被設置為O。
[0059]第二輸出塊中奇數索引的符號作為奇數索引輸入符號的DFT值被獲取。第二輸出塊中的偶數索引的符號被設置為O。
[0060]第一輸出塊繼而從第一天線端口進行發射，以及第二輸出塊從第二天線端口進行發射。
[0061]此布置將有效地確保屬于相同碼字的比特在每個時隙中從兩個天線進行發射，因為使用了 QPSK符號的實軸和虛軸。這些操作可以用與圖6B的硬件類似的硬件來執行，其可以實現在通用控制器中或者專用硬件中。
[0062]圖8示出了用于實現上文所述版本I的示例硬件配置。取決于特定實現，該硬件可以實現在控制器中或專用編碼器中。在左側，上行鏈路控制信息(UCI) 80作為比特流或分組而輸入至比特分割單元81。UCI由UE在如圖7所示的控制器715中生成或者在其他設備中生成，如本領域公知的。
[0063]比特分割單元將比特的一半發送至一個分段，另一半發送至另一分段。每個分段被饋送至相應的RM或其他類型的糾錯解碼器編碼器82，86。每個RM編碼器的輸出被饋送至相應的QPSK塊83，87，其用于將編碼比特映射至QPSK符號。在每個塊中，相應編碼器輸出的每個由比特分割單元83a，87a分割成兩個分段中。在一個示例中，來自每個編碼器有24個比特，所以每個分段具有12個比特，奇數比特位于一個分段中，以及偶數比特位于另一分段中。這四個比特群組被饋送至QPSK內的QPSK符號映射器83b、87b。
[0064]如前所述，比特被混合以創建QPSK符號。QPSK允許通過將一個比特映射至水平軸或實軸而將另一個比特映射至垂直軸或虛軸，從而將兩個比特編碼為單個符號。如所示，上面的分段引擎83a的奇數比特被應用至上面的QPSK符號映射器83b。它們被映射至編碼器中的實軸。下面的分段單元87a的偶數比特也被應用至上面的QPSK符號映射器87b。這些比特被映射至虛軸。結果，根據兩個12比特的集合，從上面的QPSK編碼器83產生12個QPSK符號。下面的QPSK編碼器87類似地工作。兩個群組中的比特以奇偶為基礎、在兩個路徑之間交織。
[0065]這兩個符號集合繼而在映射器85，89中分別被映射至兩個時隙中的每一個。兩個時隙中的每個配對分別在發射分集天線的不同元件中發送。一個符號群組在偶數編號子載波中發送，另一個符號群組在奇數子載波中發送。偶數子載波在一個天線上發送，奇數子載波在另一天線上發送。
[0066]版本2
[0067]對于使用雙RM編碼器的A/N或A/N和SR發射，可以使用第二版本。對于每個時隙，通過RM編碼器從分割單元提供6個QPSK調制符號的集合。這些可以分別標記為A0，…A5和BO，...B5。對這些進行交織以獲得兩個新的集合AO，BO，A2，B2，A4，B4和AI，BI，A3，B3，A5，B5。繼而，利用擴展的變換編碼塊進行的進一步處理吸收這兩個新集合中每個集合中的6個復數值符號的塊，并且針對每個集合輸出6個復數值DFT域符號的塊。
[0068]在PUCCH RB內的奇數子載波上，來自第一交織器輸出的6個復數值DFT域符號從第一天線端口進行發射。在PUCCH RB內的偶數子載波上，來自第二交織器輸出的6個復數值DFT域符號從第二天線端口進行發射。
[0069]此布置有效地確保了屬于相同碼字的比特在每個時隙中從兩個天線進行發射，因為第一碼字使用子載波4η，4η+1進行發射，而第二碼字使用子載波4η+2，4η+3進行發射，其中η=0，I, 2。這些操作可以用與圖6Β的硬件類似的硬件來執行，其可以實現在通用控制器中或者專用硬件中。
[0070]圖9Α是用于根據版本2進行編碼的硬件框圖。在圖9Α中，UCI信息比特90再次被應用至分割單元91以創建兩個分段，以及對每個分段在相應的RM或其他類型的糾錯編碼器92，95中進行RM編碼。作為結果的已編碼比特的每一個在相應的符號編碼器93，96中被編碼為QPSK符號。在上述示例中，來自每個分段的24個已編碼比特被編碼為每個分段的12個QPSK符號。
[0071]這兩個群組的每個繼而被應用至相應的映射器94，97。上面的群組被映射94至前兩個子載波(4η，4η+1)，以及來自編碼器97的下面的群組被映射至后兩個子載波(4η+2，4η+3)。這通過使用上文描述的交織以改變符號的階數并改善分集來實現。這兩個分段繼而在組合器98中、通過將奇數編號子載波應用至一個天線以及將偶數編號子載波應用至另一個天線、而在天線上交織。
[0072]在用于圖9Β所示·的Α/Ν或Α/Ν和SR發射的進一步備選中，雙RM編碼器92，95后面跟隨另一個比特分割單元或交織器92b，95b，其在每個RM編碼器后面引入。UCI信息比特90再次被應用至分割單元91以創建兩個分段，以及每個分段在相應RM或其他類型的糾錯編碼器92，95中進行RM編碼。這些分段的每個被應用至輔助交織器。來自兩個輔助交織器的24個比特的輸出流被劃分成12個比特的兩個分段，用于分別在兩個時隙中的每一個中進行發射，針對總計4個分段，每個時隙兩個分段。
[0073]使用用于四個輸出分段的每個的編碼器93，93b，96，96b將比特分段變換為QPSK調制符號，從而產生6個QPSK調制符號的四個集合。如上所述，這些可以針對給定時隙分別表示為A0，...A5和B0，…B5。這些利用四個映射器94，94b，97，97b的集合進行交織，以獲得兩個新的集合A0，BO, A2，B2，A4，B4和Al，BI，A3，B3，A5，B5。繼而，利用充當擴展變換編碼塊98，98b的兩個組合器的進一步處理吸收這兩個新集合的每一個中的6個復數值符號的塊，并且針對每個集合輸出6個復數值DFT域符號的塊。
[0074]如圖9A的示例所示，屬于相同碼字的比特位于每個時隙中，并且從兩個天線進行發射，因為第一碼字使用子載波4n，4n+l進行發射，而第二碼字使用子載波4n+2，4n+3進行發射，其中η=0，1，2。這些操作可以在與圖6B的硬件類似的硬件中執行，其可以實現在通用控制器中或專用硬件中。
[0075]版本3
[0076]對于使用雙RM編碼器的A/N或A/N和SR發射,可以使用版本3。對于每個時隙，6個QPSK調制符號的集合被輸出至擴展變換編碼塊，其吸收這兩個集合的每個中的6個復數值符號的塊，以及針對每個集合輸出6個復數值DFT域符號的塊。
[0077]在PUCCH RB內的奇數子載波上，發射來自第一交織器輸出的6個復數值DFT域符號。在PUCCH RB內的偶數子載波上，發射來自第二交織器輸出的6個復數值DFT域符號。在子載波4n,4n+l上使用第一天線端口，在子載波4n+2, 4n+3上使用第二天線端口，其中n=0，1，2o
[0078]此布置將有效地確保屬于相同碼字的比特在每個時隙中從兩個天線進行發射，因為使用奇數子載波發射第一碼字，使用偶數子載波發射第二碼字，但奇數和偶數子載波都映射至每個天線端口。這些操作可以在與圖6B的硬件類似的硬件中執行，其可以實現在通用控制器中或者專用硬件中。
[0079]圖1OA是適用于實現版本3的硬件或固件的硬件框圖。在圖1OA中，UCI信息100再次被應用至分段引擎101，以創建針對相應RM編碼器102，105的兩個饋送。這些編碼器的產物的每一個被應用至相應的QPSK編碼器103，106。該硬件與圖9的硬件相同。每個符號序列繼而在相應的映射器104，107中分別被映射至偶數和奇數子載波。映射的本質已在上文描述。
[0080]偶數和奇數子載波繼而在組合器108中進行組合以用于發射。在此情況下，第一和第二子載波被映射至第一天線，第二和第三子載波被映射至第二天線。
[0081]對于使用圖1OB的雙RM編碼器的A/N或A/N和SR發射，可以使用版本3的備選。在此備選版本中，在每個RM編碼器102，105后面引入比特分割單元或交織器102b，105b。UCI信息100再次被應用至分割引擎101以創建兩個饋送，每個RM編碼器102，105 一個饋送。這些編碼器的產物的每一個被應用至輔助分割單元102b，105b。來自每個分割單元的24個比特的輸出流被劃分成12個比特的兩個分段，用于分別在兩個時隙中的每個中發射。每個時隙中的進一步處理是類似的。
[0082]4個12比特分段的每一個被應用至QPSK編碼器103，103b, 106, 106b的集合中的一個，以產生6個QPSK調制符號的4個相應集合。四個符號集合被應用至擴展變換編碼塊形式的映射器104，104b, 107，107b中，其針對每個集合輸出6個復數值DFT域符號的塊。這些塊繼而被分配至偶數和奇數子載波，如同在組合器108，108b中一樣。
[0083]組合器108之一組合用于時隙I的塊。其接收兩個塊，一個基于來自輔助分割單元102b中的一個的比特，另一個來自另一個輔助分割單元105b。這些塊被組合并映射至兩個天線端口，如圖1OA所示，即，子載波4n和4n+l (其中n=0, I, 2)在時隙I中被映射至天線端口 1，而子載波4n+2和4n+4在時隙I中被映射至天線端口 2。
[0084]類似地，交織模式提供了:組合器108b中的另一個組合用于時隙2的塊。其接收兩個塊，一個基于來自輔助分割單元102b中的一個的備選比特集合，另一個來自另一個輔助分割單元105b的備選比特集合。這些塊被組合并映射至兩個天線端口，如圖1OA所示，P，子載波4n和4n+l (其中n=0, I, 2)在時隙2中被映射至天線端口 1，而子載波4n+2和4n+4在時隙2中被映射至天線端口 2。如圖1OA所示，第一天線端口使用子載波4n，4n+l，第二天線端口使用子載波4n+2, 4n+3。
[0085]版本4
[0086]對于使用雙RM編碼器的A/N或A/N和SR發射，也可以使用版本4。在版本4中，可以使用在版本I至3任一中使用的比特分割單元或交織器。來自每個交織器的24個比特的輸出流被劃分成12個比特的兩部分，用于分別在兩個時隙的每個時隙中進行發射。每個時隙中的比特可以進一步分別被劃分成6個比特的兩個部分。因此，24個比特的輸出流已經被劃分成4個分段，每個分段具有6個比特。
[0087]發布10LTE格式3PUCCH針對大小高達20比特的有效載荷實現完全跳頻分集。然而，對于21比特的有效載荷大小，未實現完全跳頻分集，因為攜帶11比特的RM碼字不能在兩跳(hop)中提供非零漢明距離。版本4提供了更好的性能。
[0088]圖11的分割單元1101被設計成使得在所有碼字上獲取的、距全零碼字的最小漢明距離對于盡可能多的這種分段是非零的。針對發布10雙RM編碼器具有這種屬性的比特分割單元的一個示例是按照如下映射下述輸出RM比特的比特分割單元:
[0089]映射至第一時隙和第一天線端口: [01351316]
[0090]映射至第一時隙和第二天線端口: [24691018]
[0091]映射至第二時隙和第一天線端口: [7811142021]
[0092]映射至第二時隙和第二天線端口: [121517192223]
[0093]此比特分割將獲取的分集階數最大化。比特的四個分段或集合可以取決于分段被發射的天線端口或時隙而進行交換。在給定時隙和給定天線端口中發射的6個比特可以任意重新排序，而不會改變最優的分集屬性。所有這種重新布置可以利用對分割單元的簡單修改得以提供。
[0094]圖11是適用于實現版本4的硬件或固件的硬件框圖。在圖11中，UCI信息再次被應用至分割引擎1101，以創建針對相應RM編碼器1102a，1102b的兩個饋送。這些編碼器的產物中的每個被應用至用于上部分支的映射器1101a，1101b, 1101c, IlOld的相應集合，以及用于下部分支的類似映射器集合1109。這些映射器實現上面描述的映射。符號被映射至4個群組，對應于兩個時隙和兩個天線。在所示示例中，存在24個比特{0，23}。6個比特根據上文所述的功能和變體被指派至每個群組。圖11示出了針對四個群組中每個群組的單獨映射器1101a，1101b, 1101c, IlOld0這些映射器可以采用寄存器和簡單邏輯門的形式，或者更復雜或更靈活的硬件。下部分段利用由單個映射器1109代表的映射器進行類似映射。
[0095]來自于映射器的每個結果比特序列被應用至相應的QPSK編碼器1107a，1107b，1107c, 1107d以被編碼成符號。每個符號序列繼而在映射器1103，1104，1105，1106的第二集合中被映射至特定時隙中的特定子載波集合以及上述模式中的天線端口。與圖8、9、10相同，在映射器之后，映射的符號被應用至發射器，以在相應時隙和天線中發送。
[0096]版本5
[0097]如果對PUCCH格式3發射的接收受到發射相同PUCCH格式3的另一 UE的干擾，有用的是:將不同分割方法用于不同UE，S卩，交織器是UE特定的或UE群組特定的。這改進了檢測性能，并且在采用所謂的相同小區方案時(區域中的若干發射點作為單個基站進行操作，其天線分隔很遠，乃至數百米)可能是相關場景。
[0098]對于在上文版本4中描述的分割，可以通過(但不限于)重新布置每個分段的比特順序和/或重新布置分段到時隙/天線端口的映射，交換映射至不同時隙的分段，來獲得UE特定的修改(而不會損失性能)。[0099]圖12示出了兩個不同UE1201，1204，在此示例中示出為移動電話或平板電腦，其向eNB1208傳送上行鏈路信息。這兩個發射，如果重疊，則可能產生干擾1207。
[0100]第一 UE1201包括UCI信息1202和映射硬件1203，如上文或下文示例的一個或多個中所展示的。類似地，第二 UE1204包括UCI信息1205和映射硬件1206。無論用于UCI信息的特定值，針對第一 UE1201的映射1203不同于針對第二 UE的映射1206。結果，重疊發射之間的干擾可以降低。
[0101]版本6
[0102]如果UE僅配備有單個天線，則優化的比特分割單元可以改善PUCCH格式3的性能。具體地，利用此分割，即使在有效載荷大小是21比特的情況下，也可以實現完全跳頻分集。
[0103]交織器被設計成使得在所有碼字上獲取的、距全零碼字的最小漢明距離在兩個時隙中都是非零的。針對發布10雙RM編碼器具有此屬性的分割機制是按照如下映射下述輸出RM比特的分割機制:
[0104]映射至第一時隙:[0135131624691018]
[0105]映射至第二時隙:[7811142021121517192223]
[0106]這兩個比特集合可以在發射這兩個比特集合的時隙之間交換。此外，在給定時隙中發射的12個比特可以任意重新排序，而不會改變最優分集屬性。
[0107]上文描述的、用于DFT-S-OFDM PUCCH的發射分集機制提供了實質的鏈路性能增益。這些操作可以在與圖6A·或6B的硬件類似的硬件中執行，其可以實現在通用控制器或專用硬件中。
[0108]圖13是適用于實現版本6的硬件或固件的硬件框圖。在圖13中，UCI信息1300再次被應用至分割引擎1301，以創建針對相應RM編碼器1302，1306的兩個饋送。這些編碼器的產物的每一個被應用至相應的QPSK編碼器1303，1307。此硬件部分與圖9、10和11的硬件部分相同。上部分段中的每個符號序列繼而使用如上所述的特定映射關系、在相應映射器1308，1309中被映射至兩個時隙的偶數載波。類似地，下部分段被應用至映射器1308，1309，其使用預定映射關系將符號映射至奇數子載波。這產生了指派至奇數和偶數子載波以及PUCCH的第一和第二時隙的符號，取決于特定實現，這些符號可以通過單個天線或通過多個天線發射。
[0109]在圖8、9A、9B、10A、10B、11、12和13的硬件圖示中，使用諸如RM和QPSK的特定編碼，然而，該編碼可以調整以適應于不同實現。此外，示出并參考了上部分段和下部分段。兩個分段之間的位置關系僅用于輔助理解附圖。兩個分段可以使用任何其他期望的術語進行區分。此外，提供的特定映射模式和群組僅是示例。映射可以進行重新布置或逆向，以適應于特定實現。
[0110]比特分割
[0111]比特分割單元或交織器可以被設計成引入優化的比特重新布置或交織方法，使得已編碼比特被重新分布，以捕獲最大可用分集階數。然而，直接搜遍所有可能的交織器將會是復雜的，因為存在24! = 6.2X IO23個比特重新布置候選。這可以通過此處的描述來削減。
[0112]性能受到在針對單個天線情況的兩個時隙之間或者在針對雙天線情況的四個分段之間如何分布整體最小漢明距離的影響。針對相同時隙/分段中相同的編碼比特集合，這些比特的順序不能影響時隙/分段漢明距離。因此，在相同時隙/分段內重新布置代碼比特的群組對于鏈路性能無影響。結果，除了交織器搜索之外，候選可以減少至二分或四分指派。換言之，比特重新布置涉及將24個已編碼比特指派至相同大小的兩個或四個子集(分別針對單個天線和雙天線情況)。此方法可以擴展至不止兩個天線和/或不止兩個頻率分段，在該情況下，會產生M分指派問題，其中M是天線和頻率分段的數量的乘積。
[0113]為了進一步簡化實現，可以使用針對單個天線和雙天線情況優化的比特重新布
置。因此，在
【權利要求】
1.一種實現在無線電通信系統的用戶設備中的方法，用于從所述用戶設備向所述無線電通信系統的服務節點發送上行鏈路控制信息，所述方法包括: 分割(1611)上行鏈路控制比特序列以形成多個比特群組； 在相應的糾錯編碼器中編碼(1613)所述比特群組，針對每個比特群組一個糾錯編碼器； 將所述多個群組的每個群組的比特編碼(1615)為符號；以及 映射(1617)所述符號至不同發射端口，以用于通過所述用戶設備的多個天線端口、作為上行鏈路控制信息進行分集發射。
2.如權利要求1所述的方法，其中編碼所述比特包括:將來自第一比特群組的比特應用至相移鍵控編碼器的一個軸，以及將來自第二比特群組的比特應用至相移鍵控編碼器的另一軸，并且其中映射所述符號包括:將所述相移鍵控編碼器的符號應用至不同端口以進行發射。
3.如權利要求2所述的方法，其中分割包括:分割成兩個比特群組，其中所述相移鍵控編碼器是四相相移鍵控(QPSK)編碼器，其中編碼所述比特包括:將兩個群組的比特應用至兩個QPSK編碼器的每一個，并且其中映射所述符號包括:將每個QPSK編碼器的輸出應用至兩個不同端口中的一個。
4.如權利要求3所述的方法，其中編碼所述比特包括:將來自所述兩個群組中的一個群組的奇數比特和來自所述兩個群組中的另一個群組的偶數比特應用至所述QPSK編碼器中的一個。
5.如權利要求1所述的方法，其中編碼所述比特包括:將來自第一群組的比特應用至第一相移鍵控編碼器，以及將來自第二群組的比特應用至第二相移鍵控編碼器，并且其中映射所述符號包括:映射來自所述相移鍵控編碼器的符號至奇數子載波以進行發射，以及映射來自所述第二相移鍵控編碼器的符號至偶數子載波以進行發射。
6.如前述任意一個或多個權利要求所述的方法，進一步包括:從兩個不同分集天線發射所述奇數子載波和偶數子載波，使得所述奇數子載波的一部分在所述兩個分集天線的第一分集天線上發射，以及所述奇數子載波的另一部分在所述兩個分集天線的第二分集天線上發射。
7.如前述任意一個或多個權利要求所述的方法，其中分割所述比特序列包括:分割所述比特序列以減小經重新布置的符號的分集發射中的漢明距離。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述分集發射通過單個天線。
9.一種無線電通信系統的無線電終端，其中該無線電通信系統操作用于從所述無線電終端向所述無線電通信系統的服務節點傳送上行鏈路控制信息，所述無線電終端包括: 比特分割單 元(81)，用于將上行鏈路控制比特序列分割成多個比特群組； 糾錯編碼器(82，86 )，用于對每個比特群組應用糾錯編碼； 耦合至所述糾錯編碼器(83，87)的符號編碼器，用于將所述多個群組的每個群組編碼為符號；以及 耦合至所述符號編碼器的映射器(85，89)，用于映射所述符號至不同天線端口，以用于通過所述用戶設備的多個天線端口、作為上行鏈路控制信息進行分集發射。
10.如權利要求9所述的無線電終端，其中所述符號編碼器是相移鍵控編碼器，以及所述符號編碼器將來自第一比特群組的比特應用至相移鍵控符號的一個軸，以及將來自第二比特群組的比特應用至相移鍵控符號的另一軸。
11.如權利要求10所述的無線電終端，其中所述比特分割單元將所述比特分割成兩個群組，其中所述符號編碼器是四相相移鍵控(QPSK)編碼器，以及將來自兩個比特群組的比特應用至兩個QPSK編碼器中的每一個，并且其中所述映射器將每個QPSK編碼器的輸出應用至兩個不同端口中的一個。
12.如權利要求11所述的無線電終端，其中所述符號編碼器將來自所述兩個比特群組中的一個群組的奇數比特和來自所述兩個比特群組中的另一個群組的偶數比特應用至所述QPSK編碼器中的一個。
13.如權利要求9所述的無線電終端，其中所述符號編碼器將來自第一比特群組的比特應用至第一相移鍵控編碼器，以及將來自第二比特群組的比特應用至第二相移鍵控編碼器，并且其中所述映射器將來自所述相移鍵控編碼器的已編碼符號應用至奇數子載波(89，107)以進行發射，以及將來自所述第二相移鍵控編碼器的符號應用至偶數子載波(85，104)以進行發射。
14.如權利要求9-13中任何一個或多個所述的無線電終端，其中所述比特分割單元分害I]所述比特序列以減小經重新布置的符號的分集發射中的漢明距離。
15.如權利要求14所述的無線電終端，其中所述發射鏈具有用于分集發射的單個天線。
16.如權利要求15所述的無線電終端，其中所述發射鏈跨越用于分集發射的多個時間和頻率來發射時隙。
【文檔編號】H04L1/06GK103718492SQ201180072628
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2011年12月15日 優先權日:2011年8月10日
【發明者】M·弗雷內, D·拉森, D·格斯滕伯格, R·巴爾德邁爾, J-F·程 申請人:瑞典愛立信有限公司