[发明专利]传输上行数据和上行控制信令的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，更具体的说涉及一种在无线通信系统中的传输上行数据和上行控制信令的设备和方法。

背景技术

现在，3GPP标准化组织已经着手开始对其现有系统规范进行长期的演进(LTE)。在众多的物理层传输技术当中，基于正交频分复用(OFDM)的下行传输技术和基于单载波频分多址接入(SCFDMA)的上行传输技术是研究的热点。在LTE中有两种桢结构：即类型1帧结构(Type1Frame Structure)和类型2帧结构(Type 2Frame Structure)。类型1帧结构中有FDD和TDD两种双工方式，而类型2帧结构中只有TDD一种双工方式。下面以LTE类型1FDD系统为例描述当前LTE系统中的现有技术和问题，所述问题同样存在于LTE类型2系统中。

根据当前LTE的讨论结果，图1是LTE类型1FDD的下行帧结构，无线帧(radio frame)(101-103)的时间长度为10ms；每个帧分为多个时隙(slot)(104-107)，目前的假设是每个无线帧包含20个时隙，时隙的时间长度为0.5ms；每个时隙又包含多个OFDM符号。根据目前的假设，LTE系统中有效OFDM符号的时间长度约为66.7μs。OFDM符号的CP的时间长度可以有两种，即一般CP(Normal CP，也称为短CP)的时间长度大约为4.69μs或者5.21μs，加长CP(Extended CP，也称为长CP)的时间长度大约为16.7μs，加长CP时隙用于多小区广播/多播和小区半径非常大的情况，一般CP时隙(108)包含7个OFDM符号，加长CP时隙(109)包含6个OFDM符号。根据目前的讨论结果，连续的两个时隙构成一个子帧(subframe)，并且传输时间间隔(TTI)是1ms，等于一个子帧的时间长度。

图2是LTE类型1FDD系统上行帧结构，与下行帧结构类似，其无线帧(201，202，203)的时间长度与WCDMA相同为10ms；每个帧细分为多个时隙(204-207)，目前的假设是每个无线帧包含20个时隙，时隙的时间长度为0.5ms；每个时隙又包含多个SCFDMA符号。与下行帧结构一致，SCFDMA符号的CP有两种长度，即一般CP和加长CP，一般CP时隙包含7个SCFDMA符号，加长CP时隙包含6个SCFDMA符号。根据目前的讨论结果，连续的两个时隙构成一个子帧(subframe)，并且传输时间间隔(TTI)是1ms，等于一个子帧的时间长度。

图3是SCFDMA的信号处理过程，发送端经一定的处理得到其需要发送的调制符号(301)，经DFT模块(301)变换到频域，然后经子载波映射模块(303)映射到系统分配的子载波位置，接下来经IFFT模块(304)变换回时域，接着添加CP(305)，然后执行后续的操作。注意为了与IFFT操作(304)以及在接收时执行的DFT操作区分，模块(301)的DFT操作称为Pre-DFT操作。

根据LTE系统中对上行控制信令传输的讨论结果，当不存在上行数据传输时，上行控制信息(CQI，ACK/NACK等)在预留的频带内传输；当存在上行数据传输时，上行控制信息在分配的上行数据信道内传输。这时，上行数据和上行控制信令在复用后输入Pre-DFT模块，并进行后续的SCFDMA操作。

根据LTE系统中的讨论结果，当传输块的比特数大于某个值N^max时，需要对传输块进行分段(segmentation)，从而分别对每个分段进行编码。在LTE中，N^max等于6144，编码的方式采用Turbo编码。根据LTE系统中的讨论结果，速率匹配是基于循环缓冲器(Circular Buffer)的速率匹配方法(CBRM)。如图4是CBRM的发送操作示意图。首先，传输块或者其分段经Tubo编码器编码后，得到系统位S、校验位P1和校验位P2；然后，分别对系统位S、校验位P1和校验位P2进行子块交织；接下来，交织后的校验位P1和交织后的校验位P2按照p₁p₂p₁p₂...的模式交错排列，并添加到交织后的系统位S的后面构成循环缓冲器；这样，获得每一次传输的比特流的方法是从这个循环缓冲器的某个位置开始连续读出N个比特，这里的N受限于物理数据信道的资源数目。