正交资源选择发送分集的制作方法
【专利说明】
[0001] 分案说明
[0002] 本申请是申请日为2011年9月29日，申请号为201180057913. 1，题为"正交资源 选择发送分集"的中国专利申请的分案申请。
[0003] 相关申请的交叉引用
[0004] 本申请依35U.S.C. § 119(e)要求2010年10月1日递交的题为"Orthogonal ResourceSelectionTransmitDiversity" 的美国临时专利申请No. 61/388, 982、2011 年 2 月 16 日递交的题为"TransmitDiversityforLTEPUCCHwithChannelSelection" 的美国临时专利申请No. 61/443, 525、2011年7月25日递交的美国临时专利申请 No. 61/511，299的优先权。上述临时申请的公开内容以引用方式全部并入于此。
技术领域
[0005] 本公开总体涉及电信领域，并且更具体地涉及用于无线通信系统中的发送分集的 系统和方法。
【背景技术】
[0006] 多天线用户设备（UE)发送是当前第三代伙伴计划（3GPP)中长期演 进-Advanced(LTE-A)工作的关键。由于当前LTE帧结构时分双工（TDD)可以具有比上行链 路子帧更多的下行链路子帧，并且由于每个下行链路子帧承载传输块，当前LTETDD支持在 子帧中发送多达4个Ack/Nack比特。使用信道选择来发送这4个Ack/Nack比特。最近， 已达成以下一致：3GPP针对多达4个Ack/Nack比特使用信道选择，以针对频分双工（FDD) 和TDD帧结构支持载波聚合。因此，越来越有兴趣对Ack/Nack使用信道选择。
[0007] 在LTE中使用正交资源上的物理上行链路控制信道（PUCCH)格式la和lb承载 Ack/Nack比特。由于可以在这些PUCCH格式承载不多于两个比特，需要用于TDD的两个额 外的信息比特。通过信道选择来传递这额外的两个比特。UE通过选择在执行发送的正交资 源，使用信道选择对信息进行编码。信道选择使用4个正交资源来传递这两个比特。这可 以使用以下表1来描述：
[0008]
[0009] 表1 :PUCCH格式lb信道选择
[0010] 表的每列指示要发送的Ack/Nack比特的组合（或"码字"）。表的每行表示正交 资源。每个单元包含在正交资源上发送以指示码字的QPSK符号。"DRes"列指示用于哪个 正交资源承载QPSK符号，"RRes"列指示用于承载参考符号的正交资源。注意：表的每列仅 包含一个非零项，这是由于信道选择要求一次在一个传输路径上发送仅仅一个资源。
[0011] 例如，当要发送Ack/Nack比特'0110'时，UE将使用正交资源'1'发送QPSK数据 符号'_j'。参考信号发送也将在正交资源'1'上。LTE在物理上行链路控制信道（PUCCH) 的格式la和lb上承载Ack/Nack信令（如在 3GPPTS36. 211V8. 8. 0, "3rdGeneration PartnershipProjecttechnicalSpecificationGroupRadioAccessNetwork； EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA)；PhysicalChannelsand Modulation(Release8) "，September，2009 的 5. 4 节中指定的那样）。
[0012] 图1示出了具有常规循环前缀的PUCCH格式la和lb的子帧结构。每个格式 la/lbPUCCH在由两个时隙构成的子帧中。在两个时隙中使用相同的调制符号d。无信道选 择，所设置的格式la和lb分别承载一个和两个Ack/Nack比特。根据使用一个还是两个 Ack/Nack比特，使用BPSK和QPSK调制，将这些比特编码为调制符号d。
[0013] 以序列<；(?)对每个数据调制符号d进行扩频，使得其具有12个采样的长度（大 多数情况下LTE资源块中子载波的数目）。接着，将扩频采样映射至PUCCH要占用的12个 子载波映射，并且然后以IDFT将其转换至时域。接着，将扩频信号与正交覆盖序列％〇11)相 乘，其中，mG{〇，1，2,3}与时隙中承载0FDM符号的4个数据中的每一个相对应。每个时 隙中存在3个参考符号（Rl、R2和R3)，允许信道估计，以对格式la/lb进行相干解调。
[0014]存在12个正交扩频序列（对应于，其中，aG{〇,1，. . .，11}指示循环移 位），并且其中之一用于对每个数据符号扩频。此外，在LTE的版本8(Rel-8)中，存在3个 正交覆盖序列wp(m)，其中，pG{〇，1，2}且mG{〇，1，2,3}。每个扩频序列与正交覆盖序列 之一一起使用以包括正交资源。因此，多达12*3 = 36个正交资源可用。每个正交资源能 够承载1个Ack/Nack调制符号d，因此多达36个UE可以在相同的0FDM资源单元上发送 Ack/Nack符号而不相互干扰。类似地，当UE从多个天线发送不同的正交资源时，它们将不 彼此干扰或干扰从其他UE发送的不同正交资源。当不存在信道选择时，服务于UE的基站 (称为增强型NodeB或"eNB"）知道UE使用的正交资源。如以上讨论的，在信道选择的情 况下，信息比特的一部分决定要使用的正交资源。eNB通过识别哪个正交资源承载其他信息 比特来检测该部分信息比特。
[0015] 以与数据符号类似的方式产生用于参考符号的正交资源。还使用应用于多个参考 信号上行链路调制符号的循环移位和正交覆盖序列来产生它们。由于时隙中存在不同数目 的参考和数据调制符号，对于数据和参考信号，正交覆盖序列长度不同。然而，存在相等数 目的正交资源对数据和参考信号可用。因此，可以使用单个索引来指代UE用于数据和参考 信号的两个正交资源，并且在版本8中是这样做的。在版本8中作为PUCCH资源索引发信号 通知该索引，并且在LTE规范（包括3GPPTS36. 211V8. 8. 0，"3rdGenerationPartnership ProjecttechnicalSpecificationGroupRadioAccessNetwork；EvolvedUniversal TerrestrialRadioAccess(E-UTRA)physicalChannelsandModulation(Release8)" 的5. 4节）中，将该索引指示为变量》。
[0016] 可以使用一个循环移位来发送与天线相关联的时隙中的所有符号（包括数据和 参考符号）。在该情况下，值在时隙上是恒定的。然而，LTE版本8还支持循环移位跳跃，其 中，a在时隙上变化。循环移位跳跃在小区内同步，从而UE遵循小区特定跳跃模式，并且 不相互干扰。如果相邻小区也使用循环移位跳跃，则对于时隙中的每个符号，相邻小区中不 同的UE将易于干扰服务小区中的UE。该提供了"干扰平均"性态，其能够缓和一个或少量 相邻小区UE强烈干扰服务小区中UE的情况。由于无论是否使用循环移位跳跃，小区中都 有相同数目的非相互干扰的正交资源可用，对于跳跃和非跳跃情况可以等同地处理正交资 源。因此，以下当提到正交资源时，其可以是跳跃的或非跳跃的。
[0017] 图1所示的LTEPUCCH格式la/lb结构根据少数特殊情况而略微变化。对格式 la/lb的发送分集设计重要的一个结构变形是：可以丢弃（或不发送）时隙1的最后一个 符号，以免干扰来自其他UE的探测参考信号（SRS)传输。
[0018] 在LTE-Advanced载波聚合的上下文中，UE可以在被标识为"主"或"辅"分量载波 (又分别被称为"主小区"和"辅小区"）的多个分量载波的物理下行链路控制信道（PDCCH) 上接收调度授权。以下，将使用缩写"PCC"和"SCC"分别指代主或辅分量载波（或"小区")。
[0019] 当UE接收到对一个传输块的至少一个调度授权但还未接收到对同时发送的第二 传输块的另一授权时，其可以针对第二传输块指示Nack状态。由于与版本8中UE在丢失对 一个传输块的授权时不发送的情况类似，在3GPP用语中，这种针对Nack和何时知道授权丢 失使用一个值通常被称为信令"Nack/DTX"。授权丢失时发送Nack/DTX允许UE即使当其接 收到调度授权的传输块的数目变化时也针对Ack/Nack发送固定数目的信息比特。即，当其 接收到两个授权时，其发送两个Ack/Nack比特，并且当其丢失授权时，其仍发送两个Ack/ Nack比特，但将其丢失授权的一个设置为"Nack/DTX"。
[0020] 多天线UE发送是当前第三代伙伴计划（3GPP)中LTE-Advanced(LTE-A)工作的关 键工作项目。上行链路发送分集技术正考虑进行标准化，并且已被提议用于物理上行链路 共享信道（PUSCH)和所有PUCCH格式。
[0021] 如果被应用于LTEAck/Nack信道选择，上行链路发送分集方案中的许多方案将具 有以下缺陷中的一个或更多个：1)例如通过在不同正交资源上发送相同符号，使用额外的 上行链路资源；2)增加峰均发送功率比（或"立方度量"），导致对UE功率放大器的更高峰 值功率需求；3)通过要求不同子载波上几乎相同的信道响应，降低对多径的鲁棒性；或者 4)要求PUCCH时隙中偶数个0FDM符号。
[0022] 存在两大类可被考虑在3GPPPUCCH格式la/lb上使用的发送分集方式。（1) Rl-091925,^EvaluationoftransmitdiversityforPUCCHinLTE-ANortel,May 4_8,2009，SanFrancisco,USA和（2)Rl-092065,"PUCCHTransmitDiversity"，Qualcomm Europe，May4-8, 2009，SanFrancisco,USA中描述的第一类方法是空间正交发送分集或 "S0RTD"。如图2a中的两天线示例可见，在该方案中，每个天线发送不同的正交资源，承载 PUCCH的信道编码控制信息。
[0023] 存在两种S0RTD的变形。在第一变形中，在以与每个天线相关联的正交资源扩频 之前，复制编码的比特。在图2b中，这被标记为"S0RTD的简单重复"。该方法在平坦衰落 信道中提供最大分集增益，这是由于可以使用两个正交扩频序列完美分离编码的比特。该 方法的缺陷在于使用两个正交资源，这意味着：与每个UE仅使用一个PUCCH正交资源时相 比，一半的用户能够共享相同的PUCCH。
[0024] 在被称为空间正交空间复用或"S0RSM"的第二变形中，使用较低码率的编码器并 且在正交资源和天线上发送不同的编码的比特，在图2c中"SORSM"被标记为"SORTD的联 合编码"。由于R/2码率编码的增加的编码增益，该变形具有比简单重复方案更好的性能。 然而，其与第一变形共享相同的缺陷：其要求两倍于针对1天线发送而使用的正交资源。该 缺陷是本公开针对的问题之一。
[0025] 第二类方法是空时块码，如本领域技术人员已知的"Alamouti"码。通常使用前向 纠错码，然后对编码的符号进行调制以形成符号流's'。一次取这些符号中的两个符号，然 后在第一时刻在第一天线上发送第一符号，同时在第二天线上发送第二符号。在第二时刻， 对第二符号取反取共轭，并在第一天线上进行发送，同时对第一符号取共轭，并在第二天线 上进行发送。由于同时在两个天线上发送符号但在两个时隙上发送，每个天线上发送的符 号数目与调制和编码产生的符号数目相同（即，这是"码率1的STBC"）。由于STBC的属 性，接收机能够恢复两个发送的符号，使得来自两个天线的功率高效合并，并且获得极好的 分集增益。该分集增益减小了差错接收的机会，改进了不利信道条件下的性能。
[0026] 由于STBC通常对符号对操作，将它们直接应用于信道选择是困难的，这是由于每 个PUCCH仅承载一个调制符号。第二个问题是：在两个时刻间信道不应改变。由于PUCCH 格式la/lb在时隙间跳频，信道在两个时隙间显著变化。由于使用信道选择允许发送多于 2个Ack/Nack比特，支持多于2个比特的备选方案将修改格式la/lb，以通过使用减小的扩 频因子在时隙中承载多个符号。然而，优选不对时隙结构进行这样显著的改变，由于这样的 结构将可能具有较差的性能并且可能存在其他问题（如，可能丢弃PUCCH格式la/lb的第 二时隙中的最后一个0FDM符号的情况下的操作）。
【附图说明】
[0027] 通过参照附图，可以更好地理解本公开，并且使其多种目的、特征和优势对本领域 技术人员显而易见。在多个附图中使用相同的附图标记指代相同或相似的元素。
[0028] 图1是具有带常规循环前缀的TOCCH格式la和lb的结构的传统子帧的示意；
[0029] 图2a是实现空间正交发送分集（S0RTD)的通信系统的示意；
[0030] 图2b是包括比特重复的S0RTD的实现的示意；
[0031] 图2c是包括空间正交空间复用（S0RSM)的S0RTD的实现的示意；
[0032] 图3是用于实现此处公开的实施例中的一个或更多个的通信系统的示意；
[0033] 图4示出了包括根据本发明的各种实施例实现的客户端节点在内的支持无线的 通信环境；
[0034] 图5是根据本公开的实施例的被实现为具有数字信号处理器（DSP)的示例客户端 节点的框图；
[0035] 图6示出了根据本公开的实施例的可由数字信号处理器（DSP)实现的软件环境；
[0036] 图7示出了具有时隙特定发送的修改后的PUCCH格式la/lb在内的子帧；以及
[0037] 图8示出了包括具有备选时隙结构的修改后的PUCCH格式la/lb在内的子帧。
【具体实施方式】
[0038] 下面，将参照附图描述本公开的各种说明性实施例。虽然在以下描述中阐述了各 种细节，将理解的是：本实施例的实现可以无需这些具体细节；并且可以对此处描述的实 施例做出多种实现特定的决定，以达到发明人的具体目标，如，符合可能随实现变化的流程 技术或设计相关的约束。虽然这样的开发工作可能是复杂且耗时的，对于受益于本公开的 本领域技术人员而言仍是例行事务。例如，在框图和流程图中示出了所选方面，以便限制或 使本实施例模糊。此外，此处提供给的具体描述的一些部分是以对计算机存储器内的数据 的算法或运算给出的。这样的描述和表示被本领域技术人员用于向本领域其他技术人员描 述和传达他们工作的实质。
[0039] 如此处所使用的，术语"组件"、"系统"等意在指代计算机相关的实体，硬件、软件、 硬件和软件的组合、或执行中的软件。例如，组件可以是但不限于是处理器、在处理器上运