通信系統(tǒng)中混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求確認(rèn)信號(hào)的傳輸分集和復(fù)用
【專利說明】
[00011 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年10月19日、申請(qǐng)?zhí)枮?01080047119.4、發(fā)明名稱為"通信 系統(tǒng)中混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求確認(rèn)信號(hào)的傳輸分集和復(fù)用"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明一般專注于無線通信系統(tǒng)，以及更具體地，涉及用于包括傳輸分集的應(yīng)用 的確認(rèn)信號(hào)的傳輸方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 通信系統(tǒng)包括支持從基站(節(jié)點(diǎn)B)到用戶設(shè)備(UE)的信號(hào)傳輸?shù)南滦墟溌?DL)以 及支持從UE到節(jié)點(diǎn)B的信號(hào)傳輸?shù)纳闲墟溌?UL)。通常也被稱為終端或移動(dòng)站的UE可以是 固定的或移動(dòng)的，并且可以是無線設(shè)備、蜂窩電話機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)設(shè)備等。節(jié)點(diǎn)B通常是固定 站且也可以被稱為基站收發(fā)系統(tǒng)(BTS)、接入點(diǎn)或其他類似術(shù)語。
[0004] 來自UE的UL信號(hào)包括攜帶信息內(nèi)容的數(shù)據(jù)信號(hào)、控制信號(hào)和參考信號(hào)(RS)，其中 參考信號(hào)也稱為導(dǎo)頻信號(hào)。UL控制信號(hào)包括與混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求(HARQ)過程的應(yīng)用相關(guān)聯(lián) 并且分別響應(yīng)于UE對(duì)數(shù)據(jù)傳輸塊(TB)的正確或不正確接收的確認(rèn)信號(hào)。UL控制信號(hào)能夠獨(dú) 立于數(shù)據(jù)信號(hào)在物理上行鏈路控制信道(PUCCH)中發(fā)送，或者它們能夠與數(shù)據(jù)信號(hào)一起在 傳輸時(shí)間間隔（TTI)中在物理上行鏈路共享信道(PUSCH)中發(fā)送。UE通過物理下行鏈路共享 信道(PDSCH)從節(jié)點(diǎn)B接收TB并且節(jié)點(diǎn)B通過在物理下行鏈路控制信道(PDCCH)中發(fā)送的下 行鏈路控制信息(DCI)格式調(diào)度在H)SCH中的TB的傳輸或在PUSCH中的來自UE的TB的傳輸。
[0005] 在圖1中示出了用于在UL TTI中的HARQ確認(rèn)(HARQ-ACK)信號(hào)傳輸?shù)腜UCCH結(jié)構(gòu)，出 于簡(jiǎn)化，所述UL TTI被假設(shè)為包括一個(gè)子幀。子幀110包括兩個(gè)時(shí)隙。每個(gè)時(shí)隙120包括用于 HARQ-ACK信號(hào)130或RS 140的傳輸?shù)膫€(gè)碼元，其中該RS 140使得能夠進(jìn)行HARQ-ACK信 號(hào)的相干解調(diào)。每個(gè)碼元還包括用于減輕由于信道傳播效應(yīng)引起的干擾的循環(huán)前綴(CP)。 在第一時(shí)隙中的傳輸可以處于與第二時(shí)隙相比的工作帶寬(BW)的不同部分以提供頻率分 集。工作BW被假設(shè)為由將稱為資源塊(RB)的頻率資源單元組成。每個(gè)RB還被假設(shè)為包括i^B 個(gè)子載波或資源元素(RE)，并且UE在一個(gè)RB 150上發(fā)送HARQ-ACK信號(hào)和RS。
[0006] 在圖2示出了在PUCCH的一個(gè)時(shí)隙中的用于HARQ-ACK信號(hào)傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)。在其他時(shí)隙 的傳輸假設(shè)有效地具有相同的結(jié)構(gòu)。HARQ-ACK比特b 210使用例如二進(jìn)制相移鍵控(BPSK) 或四相移鍵控(QPSK)調(diào)制來調(diào)制220"恒包絡(luò)零自相關(guān)(CAZAC)"序列230,然后在執(zhí)行快速 傅里葉逆變換（IFFT)之后被發(fā)送，如接下來描述的。通過未調(diào)制的CAZAC序列來發(fā)送RS 240 〇
[0007] CAZAC序列的示例由公式(1)給出。
[0009]在公式（1)中，L是CAZAC序列的長(zhǎng)度，η是序列η={0，1···，?-1}的元素的索引，而k是 序列的索引。如果L是質(zhì)數(shù)，則存在L-1個(gè)不同的序列，它們定義為在{0，1，"_，L-1}的k個(gè)范 圍。如果RB由偶數(shù)個(gè)(諸如，例如，J^a =i2)個(gè)RE組成，則可以通過計(jì)算機(jī)搜索滿足CAZAC屬 性的序列而直接產(chǎn)生具有偶數(shù)長(zhǎng)度的CAZAC序列。
[0010]圖3說明用于在PUCCH中的HARQ-ACK信號(hào)的UE發(fā)送器結(jié)構(gòu)。采用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的 CAZAC序列310的頻域版本。選擇320第一 RB和第二RB以分別用于在第一和第二時(shí)隙的CAZAC 序列的傳輸330,執(zhí)行IFFT 340,并且循環(huán)移位(CS)應(yīng)用于輸出350,如隨后描述的。最后，CP 360和過濾370被應(yīng)用于發(fā)送的信號(hào)380。1?被假設(shè)為在未用于其信號(hào)傳輸?shù)腞E和保護(hù)RE(未 示出）中應(yīng)用零填充。此外，為了簡(jiǎn)化，沒有示出另外的發(fā)送器電路，諸如數(shù)-模轉(zhuǎn)換器、模擬 濾波器、放大器和發(fā)送器天線，這是因?yàn)樗鼈冊(cè)诒绢I(lǐng)域是公知的。
[0011] 由節(jié)點(diǎn)B執(zhí)行反向的（互補(bǔ)的）發(fā)送器功能以用于在PUCCH中的HARQ-ACK信號(hào)接收。 這在圖4示出，其中應(yīng)用在圖3的操作的反向操作。天線接收RF模擬信號(hào)，并在進(jìn)一步的處理 單元(諸如濾波器、放大器、下變頻器和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器)之后，過濾420接收到的數(shù)字信號(hào)410 和移除CP 430。隨后，CS被恢復(fù)440,應(yīng)用快速傅立葉變換(FFT)450,選擇465分別在第一時(shí) 隙和第二時(shí)隙中信號(hào)傳輸460的第一 RB和第二RB，并且信號(hào)與CAZAC序列的副本480進(jìn)行相 關(guān)470。輸出490然后可以傳遞到通過信道估計(jì)單元，如在RS的情況下的時(shí)頻內(nèi)插器，或檢測(cè) 發(fā)送的HARQ-ACK信息。
[0012] 相同CAZAC序列的不同CS提供正交CAZAC序列并且可被分配給不同的UE，以用于在 相同PUCCH RB中的信號(hào)傳輸?shù)恼粡?fù)用。在圖5中示出了該原理。為了使分別從相同根的 CAZAC序列的多個(gè)CS 520，540，560，580產(chǎn)生的多個(gè)CAZAC序列510，530，550，570是正交的， CS值Λ590應(yīng)該超過信道傳播延遲擴(kuò)展D(包括時(shí)間不確定錯(cuò)誤和濾波器溢出效應(yīng)果）。如果 Ts是碼元持續(xù)時(shí)間，貝此類CS的數(shù)量等于比率Ts/D的算術(shù)下取整(mathematical floor)，即 下舍入（rounding down)。
[0013] 除了使用CAZAC序列的不同CS在相同RB中的來自不同UE的HARQ-ACK信號(hào)傳輸?shù)恼?交復(fù)用，也能夠使用正交覆蓋碼(Orthogonal Covering Code，0CC)在時(shí)間域中實(shí)現(xiàn)正交復(fù) 用。例如，在圖2,能夠通過諸如Walsh-Hadamard(WH)0CC的長(zhǎng)度-4的0CC來調(diào)制HARQ-ACK信 號(hào)，而能夠通過諸如DFT 0CC(為簡(jiǎn)化而未示出）的長(zhǎng)度-3的0CC來調(diào)制RS。以這種方式， PUCCH復(fù)用容量按因子3增加(通過具有較小的長(zhǎng)度的0CC來確定）。冊(cè)0CC的集合{WoH， 恥}，以及0卩1'00：，{0()，01，02}，是：
[0015] 表1說明用于HARQ-ACK信號(hào)傳輸?shù)腜UCCH資源nPUCCH到0CC nQC和CSa的映射，其中假設(shè) 每個(gè)PUCCH碼元總共12個(gè)CAZAC序列的CS。
[0016] 表1:映射到0C和CS的HARQ-ACK資源
[0017]
[0019] DCI格式在稱為控制信道元素(CCE)的基本單元中發(fā)送。每個(gè)CCE包括多個(gè)RE并且 通過節(jié)點(diǎn)B的物理控制格式指示符信道(PCFICH)的傳輸通知UE該CCE的總數(shù)量，Να Ε。對(duì)于頻 分雙工(FDD)系統(tǒng)和通過DCI格式調(diào)度的H)SCH傳輸，UE從DCI格式的第一 CCE，nra，加上偏移 量Npucxh確定npucxH，這是由高層(諸如無線資源控制(RRC)層)配置的并且npucxH = γκχε+Npucch。 對(duì)于時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)，npimi的確定更復(fù)雜，如下進(jìn)一步探討的，但是適用于使用調(diào)度對(duì) 應(yīng)H)SCH傳輸?shù)腄CI格式的CCE的相同映射原理。
[0020] 在TDD系統(tǒng)，DL和UL傳輸出現(xiàn)在不同的子幀中。例如，在包括10個(gè)子幀的幀中，某些 子幀可以用于DL傳輸而某些子幀可以用于UL傳輸。
[0021 ]圖6說明10毫秒(ms)的幀結(jié)構(gòu)，其包括兩個(gè)相同的半幀。每一個(gè)5ms的半幀610分為 8個(gè)時(shí)隙620和3個(gè)特殊字段:DL部分碼元(DwPTS)630、保護(hù)時(shí)間段(GP)640和UL部分碼元 (UpPTSWSOJwPTS+GP+UpPTS的長(zhǎng)度是一個(gè)子幀（1毫秒^eOJwPTS可用于傳輸來自節(jié)點(diǎn)B 的同步信號(hào)，同時(shí)UpPTS可用于來自UE的隨機(jī)接入信號(hào)的傳輸。GP通過吸收瞬態(tài)干擾而有助 于在DL和UL傳輸之間的轉(zhuǎn)換。
[0022] 在TDD系統(tǒng)，每幀的DL和UL子幀的數(shù)量可以不同并且多個(gè)DL子幀可以與單個(gè)UL子 幀關(guān)聯(lián)。在多個(gè)DL子幀和單個(gè)UL子幀之間的關(guān)聯(lián)意思是響應(yīng)于在多個(gè)DL子幀中的H)SCH傳 輸產(chǎn)生的HARQ-ACK信息需要在單個(gè)UL子幀中傳遞。
[0023] 用于UE響應(yīng)于在多個(gè)DL子幀中的H)SCH傳輸而在單個(gè)UL子幀中傳遞HARQ-ACK信息 的第一個(gè)方法是HARQ-ACK捆綁，其中僅當(dāng)在各個(gè)PDSCH的全部TB被正確接收時(shí)UE才發(fā)送肯 定確認(rèn)(ACK)而在其他情況下發(fā)送否定確認(rèn)(NACK)。因此，HARQ-ACK捆綁引起不必要的重傳 和降低的DL吞吐量，因?yàn)?，即使?dāng)UE正確接收了在各個(gè)H)SCH中的某些(而非全部)TB時(shí)也發(fā) 送NACK。用于UE響應(yīng)于在多個(gè)DL子幀中的各個(gè)H)SCH的TB而在單個(gè)UL子幀中傳遞HARQ-ACK 信息的另一方法是HARQ-ACK復(fù)用，其基于用于HARQ-ACK信號(hào)傳輸?shù)腜UCCH資源選擇，如隨后 描述的。本發(fā)明主要集中于HARQ-ACK復(fù)用。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，可以有與1個(gè)UL子幀關(guān)聯(lián)的1、2、3、4或9個(gè)DL子幀。因此，假設(shè)UE 接收在DL子幀中的每個(gè)roSCH的最多2個(gè)TB，在UL子幀發(fā)送的HARQ-ACK比特的數(shù)量可以是1、 2、3、4、6、8、9或18。支持HARQ-ACK比特?cái)?shù)量的此類動(dòng)態(tài)范圍通常是不理想的，因?yàn)樗请y以 在節(jié)點(diǎn)B上確保所需的檢測(cè)可靠性，包括預(yù)期的HARQ-ACK信號(hào)傳輸?shù)娜笔В@是由于丟失關(guān) 于到UE的H)SCH傳輸?shù)腄CI格式(簡(jiǎn)稱為DTX)引起的。為了減少HARQ-ACK比特的數(shù)量，可以在