在支持mimo天線的無線移動通信系統(tǒng)中發(fā)送上行鏈路數(shù)據(jù)和控制信息的方法和裝置的制造方法
【專利說明】在支持ΜΙΜΟ天線的無線移動通信系統(tǒng)中發(fā)送上行鏈路數(shù) 據(jù)和控制信息的方法和裝置
[0001] 本申請是2011年12月21日提交的國際申請日為2010年12月20日的申請?zhí)枮?201080027636. 5 (PCT/KR2010/009110)的，發(fā)明名稱為"在支持MMO天線的無線移動通信 系統(tǒng)中發(fā)送上行鏈路數(shù)據(jù)和控制信息的方法和裝置"專利申請的分案申請。
技術領域
[0002] 本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及用于在支持MMO天線的無線移動通 信系統(tǒng)中發(fā)送上行鏈路數(shù)據(jù)和控制信息的裝置及其方法。
【背景技術】
[0003] 在移動通信系統(tǒng)中，用戶設備可以在下行鏈路中從基站接收信息，并且也可以在 上行鏈路中發(fā)送信息。通過用戶設備發(fā)送和接收的信息可以包括數(shù)據(jù)和各種控制信息。并 且根據(jù)由用戶設備所發(fā)送或接收的信息的類型和用途存在各種物理信道。
[0004] 圖1是解釋用于3GPP系統(tǒng)的物理信道和使用該信道發(fā)送信號的圖。
[0005] 如果接通用戶設備的電源或者用戶設備進入新小區(qū)，那么用戶設備可以執(zhí)行初始 小區(qū)搜索任務，以便與基站匹配同步等[S 101]。為此，用戶設備可以從基站接收主要同步 信道（P-SCH)和輔助同步信道（S-SCH)，可以與該基站匹配同步，并且然后獲取諸如小區(qū)ID 等的信息。隨后，用戶設備可以從基站接收物理廣播信道并且然后可以獲取小區(qū)內廣播信 息。同時，用戶設備可以接收下行鏈路參考信號（DLRS)并且然后可以檢查DL信道狀態(tài)。
[0006] 在完成初始小區(qū)搜索之后，用戶設備可以接收物理下行鏈路控制信道（PDCCH)以 及根據(jù)該物理下行鏈路控制信道（PDCCH)的物理下行鏈路共享信道（PDSCH)，并且然后可 以獲取詳細的系統(tǒng)信息[S102]。
[0007] 同時，無法完成接入基站的用戶設備可以對基站執(zhí)行隨機接入過程（RACH)，以完 成接入[S103至S106]。為此，用戶設備可以經由物理隨機接入信道（PRACH)發(fā)送特定序列 作為前導[S103]，并且然后可以響應于隨機接入經由PDCCH和相對應的H)SCH接收響應消 息[S104]。在基于競爭的隨機接入的情形下，可以執(zhí)行競爭解決過程，諸如額外物理隨機接 入信道的發(fā)送S 105和物理下行鏈路控制信道和相對應的物理下行鏈路共享信道的信道 接收S106。
[0008] 在執(zhí)行上述過程之后，用戶設備可以執(zhí)行roCCH/PDSCH接收S 107和PUSCH/ PUCCH (物理上行鏈路共享信道/物理上行鏈路控制信道）發(fā)送S108,作為一般上行鏈路/ 下行鏈路信號發(fā)送過程。
[0009] 圖2是描述對于用戶設備發(fā)送UL信號的信號處理過程的圖。
[0010] 首先，為了發(fā)送UL信號，用戶設備的加擾模塊210可以使用UE專用 (UE-specific)加擾信號來加擾傳輸信號。該加擾的信號被輸入到調制映射器220,并且然 后根據(jù)傳輸信號的類型和/或信道狀態(tài)通過BPSK (二相相移鍵控）、QPSK (四相相移鍵控） 或16 QAM(正交幅度調制）被調制成復數(shù)符號。隨后，復數(shù)符號由變換預編碼器230來處 理，并且然后被輸入到資源元素映射器240。在該情形下，資源元素映射器240可以將復數(shù) 符號映射到將實際用于傳輸?shù)臅r間-頻率資源元素。將該處理的信號輸入到SC-FDM信號 發(fā)生器250,并且然后可以經由天線發(fā)送到基站。
[0011] 圖3是描述對于基站發(fā)送DL信號的信號處理過程的圖。
[0012] 在3GPP LTE系統(tǒng)中，基站可以在DL中發(fā)送至少一個碼字。因此，與圖2中所示的 上行鏈路類似，能夠通過加擾模塊310和調制映射器302將這至少一個碼字中的每一個處 理成復數(shù)符號。然后可以通過層映射器303將復數(shù)符號映射到多個層。然后可以根據(jù)信道 狀態(tài)，通過乘以由預編碼模塊304所選擇的規(guī)定的預編碼矩陣，將多個層中的每一個分配 至每個發(fā)送天線。以上述方式處理的每個天線傳輸信號被每個資源元素映射器305映射到 將用于傳輸?shù)臅r間-頻率資源元素，進入OFDM(正交頻分多址）信號發(fā)生器306,并且然后 可以經由相對應的天線發(fā)送。
[0013] 如果在移動通信系統(tǒng)中的用戶設備在UL中發(fā)送信號，那么可能導致比基站在DL 中發(fā)送信號的情形更嚴重的PAPR(峰均比）的問題。不同于用于DL信號傳輸?shù)腛FDM方 案，如參考圖2和圖3中所提及的，UL信號傳輸可以使用SC-FDM(單載波頻分多址）方案。
[0014] 圖4是描述在移動通信系統(tǒng)中用于UL信號傳輸?shù)腟C-FDAM方案和用于DL信號傳 輸?shù)腛FDM方案的圖。
[0015] 首先，用于UL信號傳輸?shù)挠脩粼O備和用于DL信號傳輸?shù)幕驹诎ù?并轉換 器410、子載波映射器403、M點IDFT模塊404和CP (循環(huán)前綴）添加模塊406方面是彼此 相同的。
[0016] 然而，通過SC-FDMA方案發(fā)送信號的用戶設備可以額外地包括并-串轉換器405 和N點DFT模塊402。并且N點DFT模塊402特征在于，通過消除M點IDFT模塊404的IDFT 處理效果使得傳輸信號具有單載波特性。圖5是描述在頻域中的信號映射方案以滿足頻域 中的單載波屬性的圖。圖5(a)示出了集中式映射（localized mapping)方案，而圖5(b) 示出了分布式映射（distributed mapping)方案。當前，通過3GPP LTE系統(tǒng)定義集中式映 射方案。
[0017] 在下列描述中，將描述作為SC-FDM的改良形式的分簇SC-FDM (clustered SC-FDMA)。首先，分簇SC-FDMA的特征在于：將子載波映射處理中的DFT處理輸出采樣劃分 成子群（subgroup)，并且隨后在DFT處理和IFFT處理之間，以IFFT采樣輸入為單位將子群 分別映射到彼此分離開的子載波區(qū)域。并且，有時分簇SC-FDM可以包括濾波處理和循環(huán) 擴展處理。
[0018] 在該情形下，子群可以被稱為簇（cluster)。并且，循環(huán)擴展可以表示在連續(xù)的符 號之間插入長于信道最大延遲擴展的保護間隔，以防止在多徑信道上承載每個子載波符號 時相互的符號間干擾（ISI)。
[0019] 圖6是在分簇SC-FDMA中將DFT處理輸出采樣映射到單載波的信號處理過程的 圖。
[0020] 圖7和圖8是在分簇SC-FDMA中將DFT處理輸出采樣映射到多載波的信號處理過 程的圖。具體而言，圖6示出了在內部載波（intra-carrier)中應用分簇SC-FDMA的示例， 并且圖7和圖8示出了在之間載波（inter-carrier)中應用分簇SC-FDMA的示例。
[0021] 此外，圖7示出了如果在頻域中分配彼此相鄰的分量載波的情形下對準彼此相鄰 的分量載波之間間隔的子載波，則經由單個IFFT塊生成信號的情況。并且，圖8示出了在 頻域中不相鄰地分配分量載波的情形下，因為分量載波彼此不相鄰，所以經由多個IFFT塊 生成信號的情況。
[0022] 因為通過應用數(shù)量等于任意數(shù)量的DFT的IFFT，DFT和IFFT之間的相關配置具 有一對一關系，所以分簇SC-FDM可以簡單地擴展常規(guī)SC-FDM的DFT擴頻（spreading) 以及IFFT的頻率子載波映射配置。并且，可以將分簇SC-FDMA表示為NxSC-FDMA或者 NxDFT-s-OFDMA，其根據(jù)本發(fā)明可以被包含地稱為分段SC-FDMA (segmented SC-FDMA)。
[0023] 圖9是在分段SC-FDMA中的信號處理過程的圖。參考圖9,分段SC-FDMA可以具有 如下特征：以將所有時域調制符號捆綁成N個組（N是大于1的整數(shù)）的方式，以組為單位 執(zhí)行DFT處理，以緩和單載波性能條件。
[0024] 圖10是描述在UL中發(fā)送參考信號（下文簡稱為RS)的信號處理過程的圖。參考 圖10,以下列方式發(fā)送數(shù)據(jù)。首先，在時域中生成信號，由DFT預編碼器進行變換，頻率映 射，并且然后經由IFFT發(fā)送。然而，通過跳過進入DFT預編碼器的步驟直接在頻域中生成 RS[S11]，進入集中式映射步驟S12,隨后IFFI步驟S13和CP(循環(huán)前綴）附加步驟S14,并 且然后被發(fā)送。
[0025] 圖11是在正常CP的情形下發(fā)送RS的子幀結構的圖。并且圖12是在擴展CP的 情形下發(fā)送RS的子幀的結構的圖。參考圖11，在第40FDM符號和第11 OFDM符號上承載 RS。參考圖12,在第3 OFDM符號和第9 OFDM符號上承載RS。
[0026] 同時，作為傳輸信道的UL共享信道的處理結構可以如下描述。圖13是處理用于 UL共享信道的傳輸信道的過程的框圖。參考圖13,在用于TB的CRC (循環(huán)冗余校驗）已被 附加到應該在UL中發(fā)送傳輸塊（在下文，簡稱為TB) [130]之后，根據(jù)TB大小，與控制信息 復用的數(shù)據(jù)信息被分成多個碼塊（code block)(在下文簡稱為CB)，并且然后用于CB的CRC 被附加到多個CB中的每一個[131]。隨后，對于相應的結果值執(zhí)行信道編碼[132]。此外， 在對信道編碼數(shù)據(jù)執(zhí)行了速率匹配之后[133]，CB被組合在一起[S134]。然后，組合的CB 與CQI/PMI (信道質量信息/預編碼矩陣索引）復用[135]。
[0027] 同時，CQI/PMI是與數(shù)據(jù)分開進行信道編碼的[136]。然后信道編碼的CQI/PMI與 數(shù)據(jù)復用[135]。
[0028] 此外，RI (秩指示）（rank indication)是與數(shù)據(jù)分開進行信道編碼的[137]。
[0029] ACK/NACK(肯定應答/否定應答）是與數(shù)據(jù)、CQI/PMI和RI分開進行信道編碼的 [138]。并且，復用的數(shù)據(jù)和CQI/PMI、分開信道編碼的RI和分開信道編碼的ACK/NACK進行 信道交織，以生成輸出信號[139]。
[0030] 在下文描述中，可以解釋在LTE上行鏈路系統(tǒng)中用于數(shù)據(jù)和控制信道的資源元素 (下文簡稱RE)。圖14是描述對于UL數(shù)據(jù)和控制信道傳輸?shù)奈锢碣Y源的映射方法的圖。
[0031] 參考圖14,通過時間優(yōu)先方案將CQI/PMI和數(shù)據(jù)映射到RE。通過打孔（perforate) 將編碼的ACK/NACK插入在解調參考信號（DM RS)周圍。RI被速率匹配為在ACK/NACK所位 于的RE旁邊。用于RI和ACK/NACK的資源可以占據(jù)最多4個SC-FDMA符號。
[0032] 如上述所提及，通過將數(shù)據(jù)與諸如CQI/PMI等的這種UL控制信息（UCI)進行復 用，可以滿足單載波屬性。因此，可以實現(xiàn)保持較低CM(cubic metric)(立方量度）的UL 傳輸。
[0033] 在從改進傳統(tǒng)系統(tǒng)而產生的系統(tǒng)（例如，LTE版本-10)中，從SC-FDMA和分簇DFT OFDM中所選擇的至少一個傳輸方案可以被應用于用戶設備的每個分量載波以用于UL傳 輸，并且可以與UL-MMO (上行鏈路ΜΜ0)傳輸一起