[发明专利]移动通信系统中分配控制信道的资源的方法和装置

说明书

本申请是申请日为2008年10月2日、申请号为200880110082.8、发明名称为“在使用正交频分复用的移动通信系统中分配控制信道的资源的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及在使用正交频分复用（OFDM）的通信系统中分配物理信道的资源的方法和装置，具体地，涉及分配下行链路控制信道的资源的方法和装置。

背景技术

近来，在移动通信系统中，已经对作为有助于有线/无线信道上的高速数据传输的方案的正交频分复用（OFDM）进行了深入的研究。作为利用多个载波传输数据的方案的OFDM是一种多载波调制（MCM），其将串行输入码元流转换为并行码元，并在发送并行码元之前利用多个正交频率音调（tone）、或多个正交副载波信道来调制并行码元的每一个。

基于MCM的系统最初在20世纪50年代后期应用于军事高频无线电，而且从20世纪70年代以来一直在开发将多个正交副载波重叠的OFDM。但是，OFDM对实际系统的应用因实现多个载波之间的正交调制的困难而受到限制。然而，Weinstein等人在1971年揭示可以利用离散傅立叶变换（DFT）来高效率地处理基于OFDM的调制/解调，随着时间经过在OFDM中取得了可观的技术进步。另外，由于OFDM使用防护（guard）间隔，而且将循环前缀（CP）插入防护间隔的方案是已知的，因此OFDM已经显著地降低了系统的多径和延迟扩展的负面影响。

由于这样的技术进步，OFDM技术被广泛应用于诸如数字音频广播（DAB）、数字视频广播（DVB）、无线局域网（WLAN）、和无线异步传送模式（WATM）的数字传输技术，即，借助包括快速傅立叶变换（FFT）和逆快速傅立叶变换（IFFT）的多种数字信号处理技术最近的发展，曾因硬件复杂度而未被广泛使用的OFDM现在得以实现。

虽然与常规频分复用（FDM）类似，OFDM的特征在于，OFDM可以通过在传输期间保持多个音调之间的正交性而在高速数据传输期间获得最佳传输效率。另外，具有很高的频率效率和对抗多径衰落的鲁棒性的OFDM可以在高速数据传输期间获得最佳传输效率。OFDM提供若干其他优点。由于OFDM将频率谱重叠，因此OFDM具有很高的频率效率，对抗频率选择衰落、和脉冲噪声很鲁棒，可以利用防护间隔来减少码元间干扰（ISI），而且使硬件均衡器的简单设计成为可能。因而，日益倾向于将OFDM积极地用于通信系统配置。

在无线通信中，高速、高质量数据服务主要受制于信道环境。信道环境经受频率改变，其不仅来自于加性（additive）高斯白噪声（AWGN），而且来自于由衰落现象、遮蔽、基于终端的运动和频繁速度改变的多普勒效应、以及对/来自其他用户的干扰和多径信号引起的接收信号的功率变化。因而，为了在无线通信中支持高速、高质量数据服务，需要有效地解决阻碍因素。

在OFDM中，经由已分配的二维时间-频率资源传输调制信号。时域上的资源被分类为不同的OFDM码元，而且OFDM码元彼此正交。频域上的资源被分类为不同的音调，而且音调同样彼此正交。即，在OFDM中，能够通过指定时域上的特定OFDM码元和频域上的特定音调来指示单位资源，而且所述单位资源被称为资源元素（RE）。由于不同的RE彼此正交，即便它们经历选择性信道，也可以接收在不同的RE上传输的信号而没有相互干扰。

物理信道是发送通过调制至少一个已编码位流获得的调制码元的物理层的信道。正交频分多址（OFDMA）系统根据传输信息流或接收器的使用产生并发送多个物理信道。发送器和接收器应当预先对用于确定在RE的传输期间发送器和接收器将为哪些RE安排一个物理信道的规则达成一致，而且该规则被称为‘映射’。

映射规则可以根据特定物理信道的应用特征而变化。当发送器利用调度器映射物理信道以在其中发送器觉察接收器的状态的情形下提高系统的传输效率时，优选的是在具有类似的信道状态的一组RE上安排一个物理信道，而当发送器映射物理信道同时打算在其中发送器未能觉察接收器的状态的情形下降低接收错误率时，优选的是在预期具有非常不同的信道状态的一组RE上安排一个物理信道。前一方案主要适合用于其中发送器为无法容忍时间延迟的一个用户发送数据的情况，后一方案主要适合用于其中发送器为能够容忍时间延迟的一个用户发送数据或控制信息、或者向多个用户发送数据或控制信息的情况。后一方案使用具有不同的信道状态的资源以获得分集增益，而在一个OFDM码元内，可以通过将物理信道映射到在频域上尽可能远地隔开的副载波来获得频率分集增益。