[发明专利]一种时分双工系统中物理上行控制信号的传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别是涉及宽带无线时分双工系统中物理上行控制信号的传输方法。

背景技术

数字通信系统的飞速发展对数据通信的可靠性提出了更高的要求，然而，在恶劣的信道下，尤其是高数据速率或高速移动环境中，多径干扰及多普勒频移等严重地影响着系统性能，有效的差错控制技术，尤其是混合自动请求重传(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)技术就成为通信领域致力研究的热点。

在HARQ方式中，发端发送的码，不仅能够检错，而且还具有一定的纠错能力。接收端译码器收到码字后，首先检验错误情况，如果在码的纠错能力以内，则自动进行纠错，如果错误很多，超过了码的纠错能力，但能检测错误出来，则接收端通过反馈信道给发端发一个判决信号，要求发端重发信息。在OFDM系统中，通过ACK/NACK(Acknowledged/Non-acknowledged)控制信号来表示传输正确/错误，以此来判断是否需要重传。

当ACK/NACK信号不与上行数据一起发送时，ACK/NACK信号将在专门的物理上行控制信道PUCCH(Physical Uplink Control Channel)上发送。当前的LTE(Long Term Evolution)系统中，ACK/NACK信号承载在PUCCH参考信号结构上，PUCCH参考信号结构如附图1所示。

图1为现有LTE系统中PUCCH信道参考信号结构的示意图，它主要用来承载ACK/NACK信息。在该示意图中，1ms的子帧分为两个0.5ms的时隙，当PUCCH使用常规循环前缀时，每个0.5ms的时隙包含7个符号，编号为#0～#6，每个符号频域上占12个子载波。其中编号为#2～#4的符号用于发送参考信号，编号为#0，#1，#5以及#6的这4个符号用于发送信息符号。

对于频分双工FDD(Frequency Division Duplex)系统，由于上下行子帧是一一对应的，因此，在一个上行子帧中发送的ACK/NACK信息比特为1比特或2比特，分别对应着下行传输的1个流或2个流。这1比特/2比特的ACK/NACK信息，经过BPSK/QPSK调制，形成一个调制符号，调制符号先在频域进行扩频因子为12的扩频(扩频序列为12长的CAZAC序列)，再在时域经过一个长为4的Walsh码的时域扩展，然后映射到如附图1所示的PUCCH信道参考信号结构对应的信息符号上去，最后与参考信号一起组成一个时隙要发送信号。因此，对于FDD系统，ACK/NACK信号采用附图1所示的PUCCH信道参考信号结构来发送，能够满足ACK/NACK的性能以及覆盖要求。

图2为现有LTE系统中ACK/NACK信道码资源的结构示意图。同一个小区里的UE的ACK/NACK信号是通过码分复用的。首先在频域上(图中纵向)，各个UE通过同一CAZAC序列的不同循环移位来进行复用，然后在时域上(图中横向)，通过Walsh序列扩展来进一步的提高复用容量。PUCCH信道在频域占用12个子载波，因此频域扩展时采用的是长为12的CAZAC序列，信息符号在时域上有4个符号，因此信息符号的时域扩展是采用长为4的Walsh序列，而参考信号在时域上有3个，对参考信号经过长为3的DFT(离散傅里叶变换)扩展，如图2所示。通常，长为12的CAZAC序列共有12个可用的循环移位，但是，考虑到信道的延时扩展，使用相同时域扩展Walsh序列的UE通常只使用这12个可用循环移位的其中一部分，如只使用(0，2，4，6，8，10)或只使用(1，3，5，7，9，11)。

然而，对于时分双工TDD(Time Division Duplex)系统，由于上下行的不对称性，比如当下行传输子帧多于上行传输子帧时，就有可能需要在一个上行子帧中发送与多个下行传输对应的ACK/NACK信号。当要在一个上行子帧中反馈的ACK/NACK的信息比特数大于等于3比特时，如果要采用附图1的PUCCH信道参考信号结构来发送的话，一种解决方法是对多个ACK/NACK信号进行独立编码，使用不同的码资源在相同的时频资源上发送，但是这方法的主要问题是发送信号不再是单载波信号，因而将具有较高的峰均比PAPR(Peak Average Power Ratio)，这对UE(User Equipment，用户设备)是不利的。

因此，针对TDD系统，有必要提出一种新的在上行子帧发送多个ACK/NACK信号的传输方法，以解决上述问题。

发明内容