CN108886442B

CN108886442B - 发送设备、接收设备及其方法

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Publication number: CN108886442B
Application number: CN201680084143.2A
Authority: CN
Inventors: 富兰崛克·道伯根; 汪凡; 布兰尼斯拉夫·波波维奇
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2021-01-29
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: WO2017167384A1; EP3427432A1; US20190036656A1; CN108886442A; US10530541B2

Abstract

本发明涉及发送设备和接收设备。发送设备(100)包括信号处理器(102)，该信号处理器被配置成：对表示控制信息的比特进行调制，以提供至少第一调制符号集(M1)和第二调制符号集(M2)；通过将第一调制符号集(M1)映射到第一子带内的频率资源集(R)上来提供第一映射调制符号集(M1′)；以及通过将第二调制符号集(M2)映射到第二子带内的对应频率资源集(R′)上来提供第二映射调制符号集(M2′)，其中，第一映射调制符号集(M1′)和第二映射调制符号集(M2′)在至少一个调制符号上彼此不同，并且其中，第一子带和第二子带是非交叠的。接收设备(300)包括：接收器(302)，其被配置成接收与发送设备(100)相关联的控制信号(S_c)，控制信号(S_c)至少包括映射到第一子带内的频率资源集(R)上的第一调制符号集(M1)以及映射到第二子带内的对应频率资源集(R′)上的第二调制符号集(M2)，其中，第一映射调制符号集(M1′)和第二映射调制符号集(M2′)在至少一个调制符号上彼此不同并且与控制信息相关联；信号处理器(304)，其被配置成基于控制信号(S_c)来得到控制信息。此外，本发明还涉及对应的方法、无线通信系统、计算机程序和计算机程序产品。

Description

发送设备、接收设备及其方法

技术领域

本发明涉及用于无线通信系统的发送设备和接收设备。此外，本发明还涉及对应的方法、无线通信系统、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

对于蜂窝通信，尤其是在上行链路(uplink，UL)中，重要的是保持发送信号的低峰值平均功率比/立方度量(low Peak-to-Average-Power Ratio/Cubic Metric，PAPR/CM)，以减少放大器中的功率回退。这进而提供了用户设备的更好的覆盖范围和更少的功耗。已知诸如正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)的多载波信号表现出相当大的PAPR/CM。在长期演进(Long Term Evolution，LTE)上行链路中使用的用于降低PAPR/CM的一种方法是应用离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)预编码器，该离散傅立叶变换预编码器在快速傅立叶反变换(Inverse Fast FourierTransform，IFFT)操作之前被应用，产生单载波-频分多址(Single Carrier–FrequencyDivision Multiple Access，SC-FDMA)信号。

在LTE上行链路中，控制信道，物理上行链路控制信道(Physical Uplink ControlChannel，PUCCH)，通过使用不同的PUCCH格式传送上行链路控制信息(Uplink Controlinformation，UCI)，例如，混合自动重传请求确认(Hybrid Automatic Repeat reQuest-ACKnowledgement，HARQ-ACK)、信道状态信息(Channel State Information，CSI)和调度请求(Scheduling Request，SR)。PUCCH格式通过其有效载荷容量以及其他属性来区分，例如，一些PUCCH格式基于调制序列，而一些PUCCH格式是DFT预编码的，并且一些PUCCH格式能够在用户设备(User Equipment，UE)之间进行码分复用(Code Division Multiplexing，CDM)。使用一个物理资源块(Physical Resource Block，PRB)对(即，子帧的第一时隙中的一个PRB和第二时隙中的一个PRB)发送PUCCH格式1/1a/1b/2/2a/2b/3/5，并且使用每时隙一个或多于一个PRB对发送PUCCH格式4。对于PUCCH格式4，传输是在时隙内连续地位于频域中的一个或多个PRB的一个簇中进行的。这确保了低PAPR/CM。此外，对于所有PUCCH格式，在用于PRB对的子帧中的两个时隙之间使用跳频，使得PRB被放置在两个时隙中的载波的不同边缘。

LTE还可以被部署用于利用载波聚合进行未许可频谱的传输，即，利用其中未许可载波作为辅小区(Secondary cell，SCell)结合位于许可频谱中的主小区(Primary cell，PCell)一起操作的许可辅助接入(Licensed Assisted Access，LAA)。对于LAA，第一监管要求是占用的信道带宽应当在声明的标称信道带宽的80％和100％之间。占用的信道带宽是包含信号的功率的99％的带宽。该要求并不要求仅单个UE可以占用载波带宽的80-100％。例如，有可能使用某种形式的交织频分复用(Frequency Division Multiplex，FDM)分配，在整个载波带宽上在UL子帧中复用来自若干UE的PUCCH，同时满足占用信道带宽要求。此外，第二监管要求是窄带中的最大传输功率。例如，在5250-5350MHz的频带内，传输应当限制为在任何1MHz频带内最大平均等效全向辐射功率(Equivalent IsotropicallyRadiated Power，EIRP)密度为10mW/MHz。这意味着，为了不限制传输功率，以尽可能多的“1MHz”频带分配资源是有利的。

以频率局部化方式发送的PUCCH可能不满足带宽占用要求，因为它可能不会在任何给定时隙中跨越足够的带宽。为了高效地满足带宽要求，扩展当前单簇分配以允许多簇(>2)分配(例如，频率上均匀间隔的PRB)已被识别为PUCCH的候选波形。LTE PUCCH格式，例如PUCCH格式1/1a/1b/2/2a/2b/3/5，在频域中仅占用一个PRB对，其不适合具有多个PRB对的多簇PUCCH资源。仍期望的是，多簇PUCCH可以基于现有的LTE PUCCH格式例如PUCCH格式3/4/5，其可以承载足够大的有效载荷，同时由于DFT预编码而受益于低PAPR/CM。这将是有利的，因为PUCCH的大部分接收器和发送器处理可以被重用。此外，多簇PUCCH应优选地被设计用于低PAPR/CM以避免功率回退，功率回退可能意味着覆盖限制。

发明内容

本发明的实施方式的目的是提供一种减轻或解决常规解决方案的缺点和问题的解决方案。

上述和进一步的目的通过独立权利要求的主题来实现。

本发明的另外的有利实现形式由从属权利要求限定。

根据本发明的第一方面，以上所提及的目的和其他目的通过一种用于无线通信系统的发送设备来实现，该发送设备包括：

信号处理器，其被配置成：

对表示(上行链路)控制信息的比特进行调制，以提供至少第一调制符号集和第二调制符号集；

通过将第一调制符号集映射到第一子带内的频率资源集上来提供第一映射调制符号集；以及

通过将第二调制符号集映射到第二子带内的对应频率资源集上来提供第二映射调制符号集，

其中，第一映射调制符号集和第二映射调制符号集在至少一个调制符号上彼此不同，并且

其中，第一子带和第二子带是非交叠的。

表述“第一集和第二集在至少一个调制符号上彼此不同”应被理解为该表述包括：在两个集合之间至少一个调制符号/比特是不同的。此外，应当注意，提供了至少第一调制符号集和第二调制符号集。这表示提供了至少两个调制符号集意味着三个集合、四个集合、五个集合等的情况也被本发明的实施方式所覆盖。

映射可以意味着将调制符号分配或指定给时频资源，例如RE、子载波等。

子带是整个传输带宽的一部分。因此，系统的传输带宽被分成多个子带。子带可以包括多个PRB或RE，并且子带可以具有相同或不同的大小。

根据第一方面的发送设备提供了优于常规发送设备的许多优点。特别地，根据第一方面的发送设备可以提供可以在具有大量PRB的非连续多簇资源结构上发送的上行链路控制信道，同时重用现有PUCCH格式的主要特征并且提供低CM/PAPR性能。因此，根据第一方面的发送设备可以通过利用现有的上行链路控制信道结构来提供一定百分比的信道带宽占用率、良好的PAPR/CM性能和低复杂性。

在根据第一方面的发送设备的第一可能实现形式中，信号处理器被配置成：

使用第一子带的第一子带特定加扰序列和第二子带的第二子带特定加扰序列对表示控制信息的比特进行加扰，以提供第一加扰序列和第二加扰序列；

调制第一加扰序列和第二加扰序列，以提供第一调制符号集和第二调制符号集。

加扰可以意味着对表示控制信息和加扰序列的比特的逐位模2加法。

使用子带特定加扰序列进行加扰的优点是低复杂性，因为由于模加法运算而不需要任何乘法。因为仅修改输入比特序列，所以也仅要求对现有PUCCH格式的最小改变，因此降低了发送器和接收器的成本和实现复杂性。

在根据第一方面的第一实现形式的发送设备的第二可能实现形式中，信号处理器被配置成：

使用具有第一子带的第一子带特定初始化值的伪随机序列来生成所述第一子带特定加扰序列，并且使用具有第二子带的第二子带特定初始化值的伪随机序列来生成第二子带特定加扰序列。

这是有利的，因为提供了良好的随机化，同时能够通过仅使用加扰序列生成器中的不同初始状态来提供从一个伪随机序列生成的不同加扰序列。

在根据第一方面的发送设备的第三可能实现形式中，信号处理器被配置成：

将第一调制符号集中的调制符号的位置循环地移位，以提供第二调制符号集，或者将第二调制符号集中的调制符号的位置循环地移位，以提供第一调制符号集。

循环移位的优点是低复杂性，因为它不需要调制符号的任何乘法。循环移位还要求对现有PUCCH格式的最小改变，因此降低了发送器和接收器的成本和实现复杂性。

在根据第一方面的发送设备的第四可能实现形式中，信号处理器被配置成：

使用第一子带的第一子带特定交织器对第一调制符号集进行交织，并且使用第二子带的第二子带特定交织器对第二调制符号集进行交织(以提供第一调制符号集和第二调制符号集)。

交织的优点是低复杂性，因为它不需要调制符号的任何乘法。循环移位还要求对现有PUCCH格式的最小改变，因此降低了发送器和接收器的成本和实现复杂性。

在根据第一方面的任一前述实现形式或第一方面本身的发送设备的第五可能实现形式中，信号处理器被配置成：

通过对第一调制符号集和第二调制符号集进行离散傅立叶变换DFT来提供第一预编码调制符号集和第二预编码调制符号集；

通过将第一预编码调制符号集映射到第一子带内的频率资源集上来提供第一映射调制符号集；以及

通过将第二预编码调制符号集映射到第二子带内的对应频率资源集上来提供第二映射调制符号集。

DFT预编码的优点是可以降低PAPR/CM。

在根据第一方面的第五实现形式的发送设备的第六可能实现形式中，信号处理器被配置成：

使用第一子带的第一子带特定DFT预编码器对第一调制符号集进行预编码，并且使用第二子带的第二子带特定DFT预编码器对第二调制符号集进行预编码。

使用子带特定DFT预编码的优点在于它遵循LTE中的单簇PUCCH格式的结构，这允许重用每子带的大部分发送器和接收器处理。

在根据第一方面的第五实现形式的发送设备的第七可能实现形式中，第一调制符号集和第二调制符号集是相同的，并且

其中，信号处理器被配置成：

使用第一子带和第二子带的单个DFT预编码器对第一调制符号集和第二调制符号集进行预编码。

针对所有子带使用单个DFT预编码器的优点是可以使CM/PAPR很低。

在根据第一方面的任一前述实现形式或第一方面本身的发送设备的第八可能实现形式中，信号处理器被配置成：

基于第一映射调制符号集和第二映射调制符号集来生成控制信号，

其中，发送设备还包括发送器，该发送器被配置成：

使用第一子带内的频率资源集和第二子带内的对应频率资源集来发送控制信号。

对应集合可以指的是所得到的资源分配在第一子带内和第二子带内是相同的。应当注意，如果在两个子带上枚举PRB，则该集合可以包含不同的资源索引，例如，不同的PRB索引，但是所得到的资源分配在两个子带中变得相同。

在根据第一方面的任一前述实现形式或第一方面本身的发送设备的第九可能实现形式中，该频率资源集是连续的频率资源集，并且对应频率资源集是连续的频率资源集。连续的频率资源集可以指的是无线通信系统的连续的PRB集或任何其他无线资源单元。

具有连续集合的优点在于可以产生具有低PAPR/CM的SC-FDMA信号。此外，还允许通过适当地选择集合中的频率资源的数量来适应不同的有效载荷。

在根据第一方面的任一前述实现形式或第一方面本身的发送设备的第十可能实现形式中，第一子带和第二子带包括相等数量的频率资源。

在根据第一方面的任一前述实现形式或第一方面本身的发送设备的第十一可能实现形式中，信号处理器被配置成：

从网络节点接收数据；

基于接收到的数据来确定控制信息。

本发明的实施方式还涉及包括根据第一方面的发送设备的用户设备。

根据本发明的第二方面，以上所提及的目的和其他目的通过一种用于无线通信系统的接收设备来实现，该接收设备包括：

接收器，其被配置成：

接收与发送设备相关联的控制信号，该控制信号至少包括映射到第一子带内的频率资源集上的第一调制符号集以及映射到第二子带内的对应频率资源集上的第二调制符号集，其中，第一映射调制符号集和第二映射调制符号集在至少一个调制符号上彼此不同并且与控制信息相关联；

信号处理器，其被配置成：

基于控制信号来得到控制信息。

根据第二方面的接收设备提供了优于常规接收设备的许多优点。通过根据针对单簇传输限定的现有上行链路控制信道格式重用接收器处理和算法，可以实现低复杂性处理。此外，在某些情况下，可以通过选择仅处理从子带中的一个生成的信号来实现灵活性。

在根据第二方面的接收设备的第一可能实现形式中，信号处理器被配置成：

基于至少第一映射调制符号集和第二映射调制符号集来得到控制信息。

这样做的一个优点是接收器性能提高，因为多于一个的调制符号集的处理和组合实现了有用信号部分的更高频率分集和更大的能量累积。

本发明的实施方式还涉及包括根据第二方面的接收设备的网络节点。

根据本发明的第三方面，利用一种方法来实现上面提及的和其他目的，该方法包括：

其中，第一子带和第二子带是非交叠的。

在根据第三方面的方法的第一可能实现形式中，该方法还包括：

在根据第三方面的第一实现形式的方法的第二可能实现形式中，该方法包括：

使用具有第一子带的第一子带特定初始化值的伪随机序列来生成第一子带特定加扰序列，并且使用具有第二子带的第二子带特定初始化值的伪随机序列来生成第二子带特定加扰序列。

在根据第三方面的方法的第三可能实现形式中，该方法包括：

在根据第三方面的方法的第四可能实现形式中，该方法还包括：

在根据第三方面的任一前述实现形式或第三方面本身的方法的第五可能实现形式中，该方法包括：

在根据第三方面的第五实现形式的方法的第六可能实现形式中，该方法包括：

在根据第三方面的第五实现形式的方法的第七可能实现形式中，第一调制符号集和第二调制符号集是相同的，并且

该方法包括：

使用用于第一子带和第二子带的单个DFT预编码器对第一调制符号集和第二调制符号集进行预编码。

在根据第三方面的任一前述实现形式或第三方面本身的方法的第八可能实现形式中，该方法包括：

对应集可以指的是所得到的资源分配在第一子带内和第二子带内是相同的。应当注意，如果在两个子带上枚举PRB，则集合可以包含不同的资源索引，例如，不同的PRB索引，但是所得到的资源分配在两个子带中变得相同。

在根据第三方面的任一前述实现形式或第三方面本身的方法的第九可能实现形式中，该频率资源集和对应频率资源集是连续的频率资源。连续的频率资源集可以指的是无线通信系统的连续的PRB或任何其他无线资源单元的集合。

在根据第三方面的任一前述实现形式或第三方面本身的方法的第十可能实现形式中，第一子带和第二子带包括相等数量的频率资源。

在根据第三方面的任一前述实现形式或第三方面本身的方法的第十一种可能实现形式中，该方法包括：

从网络节点接收数据；

基于接收到的数据来确定控制信息。

根据本发明的第四方面，利用一种方法来实现上面提及的和其他目的，该方法包括：

基于控制信号来得到控制信息。

在根据第四方面的方法的第一可能实现形式中，该方法包括：

根据第三方面和第四方面的方法的优点与根据第一方面和第二方面的对应发送设备和接收设备的优点相同。

本发明的实施方式还涉及一种计算机程序，其特征在于代码装置，所述代码装置当由处理装置运行时使所述处理装置执行根据本发明的任意方法。此外，本发明还涉及一种包括计算机可读介质和所提及的计算机程序的计算机程序产品，其中，所述计算机程序包括在计算机可读介质中，并且包括来自以下组中的一个或更多个：ROM(只读存储器)、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、闪速存储器、EEPROM(电EPROM)以及硬盘驱动器。

本发明的实施方式的其他应用和优点根据以下详细描述是明显的。

附图说明

附图旨在阐明和解释本发明的不同实施方式，在附图中：

图1示出了根据本发明的实施方式的发送设备；

图2示出了根据本发明的实施方式的对应方法；

图3示出了根据本发明的实施方式的接收设备；

图4示出了根据本发明的实施方式的对应方法；

图5示出了根据本发明的实施方式的信令方面；

图6示出了根据本发明的实施方式的无线通信系统；

图7示出了根据本发明的实施方式的框图；

图8示出了不同子带中的资源分配；

图9示出了DFT预编码的实施方式；以及

图10示出了DFT预编码的另一实施方式。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施方式的发送设备100。发送设备100包括信号处理器102，该信号处理器102被配置成对表示控制信息的比特进行调制，以提供至少第一调制符号集M1和第二调制符号集M2。信号处理器102被配置成通过将第一调制符号集M1映射到第一子带内的频率资源集R上来提供第一映射调制符号集M1′。信号处理器102被配置成通过将第二调制符号集M2映射到第二子带内的对应频率资源集R′上来提供第二映射调制符号集M2′。根据本发明的实施方式，第一映射调制符号集M1′和第二映射调制符号集M2′在至少一个调制符号上彼此不同，并且第一子带和第二子带还是非交叠的。

在实施方式中，发送设备100是也在图1中示出的用户设备600的一部分或集成在用户设备600中。因此，在该特定情况下，控制信息可以是UCI，并且通过使用本领域已知的不同PUCCH格式包括HARQ-ACK、CSI和SR。

用户设备600包括耦接至天线106的发送器/收发器104，天线106被配置成在无线通信系统500中进行发送。因此，信号处理器102被配置成基于第一映射调制符号集M1′和第二映射调制符号集M2′来生成控制信号S_c。信号处理器102还被配置成将控制信号S_c转发至发送器104。发送器104被配置成分别使用第一子带内的频率资源集R和第二子带内的对应频率资源集R′来发送控制信号S_c，参见图8用于频率资源R和R′的分配。

可以是用户设备(UE)、移动站(mobile station，MS)、无线终端或移动终端中的任何一个的用户设备600能够在无线通信系统——有时也称为蜂窝无线系统——中进行无线通信。UE还可以被称为具有无线能力的移动电话、蜂窝电话、计算机平板电脑或膝上型计算机。本上下文中的UE可以是例如能够经由无线接入网络与诸如另一接收器或服务器的另一实体进行语音或数据通信的便携式移动设备、口袋可存储式移动设备、手持式移动设备、计算机包含式移动设备或车载式移动设备。UE可以是站(Station，STA)，该站是包含到无线介质(Wireless Medium，WM)的IEEE 802.11协议媒体访问控制(Media Access Control，MAC)和物理层(Physical Layer，PHY)接口的任何设备。

图2示出了可以在诸如图1中所示的发送设备100中执行的对应方法200。方法200包括：对表示(上行链路)控制信息的比特进行调制202，以提供至少第一调制符号集M1和第二调制符号集M2。方法200还包括：通过将第一调制符号集M1映射到第一子带内的频率资源集R上来提供204第一映射调制符号集M1′。方法200还包括：通过将第二调制符号集M2映射到第二子带内的对应频率资源集R′上来提供206第二映射调制符号集M2′。根据本解决方案，第一映射调制符号集M1′和第二映射调制符号集M2′在至少一个调制符号上彼此不同。根据本解决方案，第一子带和第二子带是非交叠的。

图3示出了根据本发明的实施方式的接收设备300。接收设备300包括可通信地耦接至信号处理器304的接收器302。接收器302被配置成接收与发送设备100相关联的控制信号S_c。控制信号S_c至少包括映射到第一子带内的频率资源集R上的第一调制符号集M1以及映射到第二子带内的对应频率资源集R′上的第二调制符号集M2。根据本发明的实施方式，第一映射调制符号集M1′和第二映射调制符号集M2′在至少一个调制符号上彼此不同，并且每个映射调制符号集M1′和M2′与控制信息相关联。信号处理器304被配置成基于控制信号S_c得出控制信息。

在实施方式中，信号处理器304被配置成基于至少第一映射调制符号集M1′和第二映射调制符号集M2′来得到控制信息。这意味着在该方面使用至少两个映射调制符号集，以改进性能。

在另外的实施方式中，接收设备300是也在图3中示出的网络节点700的一部分或集成在网络节点700中。因此，在这种情况下，与发送设备100相关联的控制信息可以是UCI并且可以通过使用不同的PUCCH格式包括HARQ-ACK、CSI和SR。

在本公开内容中，网络节点700可以指的是网络控制节点或网络接入节点或接入点或基站，例如无线基站(Radio Base Station，RBS)，其根据所使用的技术和术语在一些网络中可以被称为发送器、“eNB”、“eNodeB”、“NodeB”或“B节点”。基于传输功率并且因此还基于小区大小，网络节点可以为不同的类别，例如，宏eNodeB、家庭eNodeB或微微基站。网络节点可以是802.11接入点或站(STA)，所述接入点或站是包含到无线介质(WM)的IEEE802.11协议媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)接口的任何设备。然而，网络节点100不限于上面提及的通信设备。

图4示出了可以在诸如图3中所示的接收设备300中执行的对应方法400。方法400包括接收402与发送设备100相关联的控制信号S_c。控制信号S_c至少包括映射到第一子带内的频率资源集R上的第一调制符号集M1以及映射到第二子带内的对应频率资源集R′上的第二调制符号集M2。第一映射调制符号集M1′和第二映射调制符号集M2′在至少一个调制符号上彼此不同并且与控制信息相关联。方法400还包括：基于控制信号S_c得到404控制信息。

图5示出了本发明的实施方式的信令方面。发送器设备100/用户设备600从接收设备300/网络节点700接收可选的PUCCH分配信号。网络节点700动态地或半静态地为PUCCH分配资源并且在所分配的资源上接收PUCCH。因此，用户设备600在分配的PUCCH资源上用PUCCH中的上行链路502将控制信号S_c发送至网络节点。

图5还示出了网络节点700如何向用户设备600发送数据，该用户设备600基于从网络节点700接收到的数据来确定上行链路控制信息。由网络节点700发送的数据可以涉及响应于在LTE上下文中在从eNodeB到UE的下行链路中发送的数据的HARQ-ACK反馈，例如，HARQ-ACK比特。此外，存在：在LTE上下文中从UE发送给eNodeB的不同类型的上行链路控制信息，例如调度请求，该调度请求是UE在想要在上行链路被调度时发送给eNodeB的比特；以及信道状态信息，其是关于UE发送回eNodeB的信道属性(例如，信道质量、传输秩、预编码器矩阵等)UE所做的测量。

图6示出了根据本发明的实施方式的包括至少一个发送设备100/用户设备600和至少一个接收设备300/网络节点700的对应无线通信系统500。用户设备600在上行链路502中将控制信号S_c发送至网络节点700。控制信号是如先前所描述的控制信号S_c。

在本公开内容中，表述“集”和“簇”可以互换使用。频率资源集或簇指的是一个或多个频率连续资源，例如，一个或多个RE/PRB，并且簇可以或可以不连续地被放置。簇是非交叠的，即，它们没有共同的资源。此外，在3GPP LTE或高级LTE上下文中以其相关术语和表达描述了下面大多数示例和实施方式。然而，本发明的实施方式不限于此，并且可以用在任何合适的无线通信系统中。

在图7中示出了通用多簇PUCCH信号生成框图，其中，对于特定PUCCH格式而言并非需要所有块/步骤。可以在发送设备100的当前信号处理器102中包括/执行图7中的功能块/步骤。注意，在接收设备300中执行诸如解码、解扰、解调、解映射等对应的步骤。

编码块110可以包括具有或不具有CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验)附加的不同的信道编码方案，例如，块码或咬尾卷积编码。

比特级处理块112可以包括加扰和交织。

调制映射器块114将映射到调制符号例如BPSK(Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控)或QPSK(Quartenary PSK，四相PSK)符号的比特作为输入。调制映射器可以例如根据格雷映射来执行映射。调制映射器还可以产生从序列获得的调制符号。例如，比特可以是映射到序列或不同序列的产物，其中，典型的序列包括Zadoff-Chu序列和正交覆盖码(例如，哈达马(Hadamard)序列、循环移位的指数序列)。

符号级处理块116可以包括循环移位、交织、序列调制和扩展。

多簇映射器块120将调制符号映射到在频域中均匀间隔开的集/簇。在多簇映射器120的一个实施方式中，每个簇包括

即每PRB 12个RE，其中，

是(在LTE中定义的对应PUCCH格式的)PRB的PUCCH带宽，该PUCCH带宽对于PUCCH格式3/5而言是1并且对于PUCCH格式4而言可能大于1。在图8中示出了具有10个簇的多簇PUCCH的图示，每个簇由100PRB载波带宽的1个PRB组成。此处，带宽被分成10个子带，每个子带包括10个RB。集R和R′包括各个子带中的第二RB。因此，实际的PUCCH传输将占用均匀地位于100个PRB上的10个PRB。即使对于其他数量的簇，也可以推广本文中的原理。

在多簇映射器120的另一示例中，每个簇包括12个RE(即，1个PRB)，即使在

时也是如此。因此，如果

不大于分配的PRB的总数(例如，10个)，则首先将调制符号映射到

簇，并且可以在一些剩余的簇中重复。可替选地，一些剩余的簇可以留空。这允许对于给定带宽

使用比上面限定的多簇映射器小的RB总数。因此，调制符号可以在一些簇中变得相同，而在一些簇中变得不同。例如，如果

并且存在10个簇，每个簇由1个PRB对组成，则首先将调制符号映射到簇0至4，然后对剩余的簇5至9重复。因此，可以在簇0至4中包含不同的调制符号。然后，针对簇5至9，重复和应用相同的映射(注意：也可以使用具有重复性的任何其他预定映射)。因此，相同的调制符号被映射到簇0和5、1和6、2和7、3和8、4和9。本领域的读者可以理解，即使在簇的总数不能被

整除时，也可以使用相似的映射。对于这种情况，一些簇可以被留空，或者不同的簇可以被重复不同的次数。

在图7中的SC-FDMA信号生成器块122中生成的SC-FDMA波形在LTE中，使得上行链路时隙中的SC-FDMA符号l中的天线端口p的时间连续低通信号

由以下来限定：对于0≤t＜(N_CP，l+N)×T_s，

其中，

对于Δf＝15kHz子载波间隔，变量N等于2048并且

是天线端口p上的资源元素(k，l)的内容。在LTE规范中进一步限定实体T_S、N_CP，l、

和

没有循环前缀的SC-FDMA波形可以通过以下来限定：

对于0≤t＜N×T_s，

根据LTE标准，

因此，可以限定:

以及

通过设置以下来获得采样版本：t＝n/f_s，其给出(包括归一化因子

)低通等效信号：对于n＝0,1，…，N－1，

其中，H[k]是频率k处的傅里叶系数。

通过在118中将调制符号X_m进行DFT预编码来获得傅里叶系数，如：

如果在多个簇中使用相同的傅立叶系数，则其可以从低通等效信号表示实现，而信号的PAPR/CM可能增加。作为说明性示例，如果H[k]＝H[k+Δ]，则

并且对于特定n，因子

通过进一步归纳H[k]＝H[k+Δ·p]，p＝0,1，…，P－1，可以得到

因此，对于特定n，

即重复傅立叶系数可能引起子载波的相长累加(constructive addition)，从而导致信号的大功率动态。注意，在没有DFT预编码器的情况下，相同的结论成立，其傅立叶系数变得与调制符号X_m相同。因此，本文中公开了避免重复SC-FDMA信号中的傅里叶系数/调制符号。

因此，在本发明的实施方式中，发送设备100的信号处理器102被配置成通过对第一调制符号集M1和第二调制符号集M2进行DFT预编码来提供第一预编码调制符号集M1和第二预编码调制符号集M2。发送设备100的信号处理器102还被配置成：通过将第一预编码调制符号集M1映射到第一子带内的频率资源集R上来提供第一映射调制符号集M1′，并且通过将第二预编码调制符号集M2映射到第二子带内的对应频率资源集R′上来提供第二映射调制符号集M2′。

在一个实施方式中，以下成立：

每子带应用一个DFT预编码器，即，每个DFT预编码器是特定于子带的；

UCI用于生成一个调制符号/比特集，该调制符号/比特集用于传输带宽的所有子带；

在每个子带中，所生成的调制符号/比特集被不同地处理，以引起不同的子带中的不同的调制符号/比特。

通过不同子带中的不同调制符号/比特，应当理解，其包括在两个子带之中至少一个调制符号/比特是不同的。特别地，如果应用DFT预编码器，则可以在DFT预编码器之后观察到差异。即应在映射到时频资源的调制符号集上查看差异。

因此，信号处理器102被配置成使用第一子带的第一子带特定DFT预编码器对第一调制符号集M1进行预编码并且使用第二子带的第二子带特定DFT预编码器对第二调制符号集M2进行预编码。

在图9中提供了该实施方式的一个示例。UCI由UCI提供块130提供。从UCI得到的调制符号集可以在调制符号生成块132中利用包括编码、比特级处理、调制映射、符号级处理和变换预编码的过程来实现，以得到调制符号集1、2、......、N(其中，N是正整数)。在本实施方式中，变换预编码也称为DFT预编码。后DFT预编码器符号在多簇映射器块134中被映射到多簇，并且然后在信号生成块136中利用SC-FDMA信号生成进行处理。信号生成在发送设备100中执行。在接收设备300中执行对应的步骤，例如，解码、解扰、解调、解映射等。

该实施方式是有利的，这是因为：

对于每个簇，现有的LTE PUCCH格式在很大程度上被重用，这允许PUCCH发送设备100和接收设备300的简单实现；并且

由于调制符号在簇之间不同，因此CM性能降低。

与相同UCI对应的不同调制符号集的生成可以通过比特级或符号级的簇特定处理来完成。对于比特级处理，一种方式是执行簇特定(cluster specific)的加扰。对于符号处理，一种方式是执行特定于簇的循环调制符号移位。本公开内容中的簇特定应理解为包括子带特定(sub-band specific)或PRB特定(PRB-specific)的处理。

通过加扰生成多簇PUCCH的一个示例是：

通过信道编码从UCI生成编码的M_bit位b(0)，...，b(M_bit-1)，这可以包括或可以不包括CRC附加和速率匹配。通过假设

用于PUCCH，完成速率匹配。

的值可以与用于PUCCH传输的分配的簇的PRB的数目不同。

通过比特级加扰、调制映射器、符号级处理和变换预编码器从b(0)，...，b(M_bit-1)生成不同调制符号集，其中，每个调制符号集与SC-FDMA符号相关联。

将DFT预编码符号集映射到簇并且生成SC-FDMA信号。

因此，信号处理器102被配置成使用第一子带的第一子带特定加扰序列和第二子带的第二子带特定加扰序列对表示控制信息的比特进行加扰，以提供第一加扰序列和第二加扰序列。信号处理器102被配置成调制第一加扰序列和第二加扰序列，以提供第一调制符号集M1和第二调制符号集M2。

从下面得到的不同调制符号集：比特b(0)，...，b(M_bit-1)的块应当用簇(子带)特定加扰序列加扰，从而得到加扰比特

的块。这可以通过

来完成，其中，加扰序列c(i)是在3GPP TS 36.211第7.2条中定义的序列。

伪随机加扰序列生成器可以利用簇或子带特定参数，例如，伪随机加扰序列生成器可以在每个子帧的开始处利用

来初始化，其中，n_RNTI是小区无线网络临时标识符(Cell-Radio Network Temporary Identifier，C-RNTI)，n_s是无线帧内的时隙号，

是小区标识，并且

是簇参数(例如，PRB索引或簇索引)。

加扰的优点是具有低复杂性，这是因为加扰不需要任何乘法。加扰还要求对现有PUCCH格式的最小改变，因此降低了发送器和接收器的成本和实现复杂性。

生成多簇PUCCH的一个示例是循环移位调制符号的顺序。符号级处理可以应用簇特定调制符号移位或交织器，例如，

其中，d(i)是簇特定调制符号序列，

是循环移位之后的簇特定调制符号序列，

由3GPP TS36.211第5.4条给出，n_s是无线帧内的时隙号，并且l是时隙内的SC-FDMA符号编号。交织器比循环移位提供更多的随机化，这是因为交织器不限于仅通过循环移位来改变顺序。

因此，信号处理器102被配置成：使用第一子带的第一子带特定交织器对第一调制符号集M1进行交织，并且使用第二个子带的第二子带特定交织器对第二调制符号集M2进行交织。因此，提供了第一调制符号集M1和第二调制符号集M2。

因此，信号处理器102被配置成：将第一调制符号集M1中的调制符号的位置循环地移位，以提供第二调制符号集M2，或者将第二调制符号集M2中的调制符号的位置循环地移位，以提供第一调制符号集M1。

循环移位的优点是具有低复杂性，因为循环移位不需要任何乘法。循环移位还要求对现有PUCCH格式的最小改变，因此降低了发送器和接收器的成本和实现复杂性。

生成多簇PUCCH的一个示例是将簇中的调制符号与子带特定值相乘，该子带特定值是复数值或实数值并且针对不同的簇使用不同的这样的值。根据实施方式，复数值或实数值可以取自具有等于簇数的长度的预定义序列。

因此，信号处理器102被配置成：使用第一子带的第一子带特定复数值或实数值乘以第一调制符号集M1，并且使用第二子带的第二子带特定复数值或实数值乘以第二调制符号集M2。因此，提供了第一调制符号集M1和第二调制符号集M2。

符号级处理可以应用特定于簇的调制符号乘法，例如

其中，d(i)是特定于簇的调制符号序列，s(i)是特定于簇的序列(即，对于簇内的所有调制符号，s(i)假设为相同的值)，

通过3GPP TS 36.211第5.4条给出，n_s是无线帧内的时隙号，并且l是时隙内的SC-FDMA符号编号。

序列s(i)的示例可以是仅推断调制符号的相移的序列(例如，基于BPSK和QPSK的序列)或具有期望的PAPR/CM属性的其他序列，例如，Zadoff-Chu序列或格雷(Golay)序列。

假设具有不同的后DFT调制符号集和相同的后DFT调制符号集的多个簇结构来评估立方度量性能。立方度量被限定为：

其中，

是宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，W-CDMA)语音参考信号的原始立方度量，并且K是1.56。

存在具有多个不同的后DFT调制符号集(每个集映射到一个簇)和多个相同的后DFT调制符号集(每个集映射到一个簇)的10个簇。传输带宽为100PRB，每个簇为1PRB。符号是QPSK调制的。在下面的表1中可以看到，通过使用加扰或循环移位可以实现显著的CM降低。

表1.多簇传输的立方度量性能

通过对多个不同的后DFT调制符号集的生成执行簇特定操作，在SC-FDMA信号生成之前将不同的调制符号映射到不同的簇，这与将相同的调制符号集映射到不同的簇相比，实现了CM性能的更显著降低。

在另一实施方式中，以下成立：

一个单DFT预编码器应用于传输带宽的所有子带；

UCI用于生成一个调制符号/比特集，该调制符号/比特集被用在所有簇/子带中；

在每个簇中，以相同的方式处理该调制符号/比特集，以在DFT预编码器之前在不同的簇中生成相同的调制符号/比特。

因此，在该实施方式中，第一调制符号集M1和第二调制符号集M2是相同的。此外，信号处理器102被配置成使用第一子带和第二子带的单个DFT预编码器对第一调制符号集M1和第二调制符号集M2进行预编码。

在图10中提供了具有用于所有子带的单个DFT预编码器的该实施方式的一个示例。从由UCI提供器块140提供的UCI得到仅一个调制符号集。从UCI得到的调制符号集可以利用由调制符号生成块142进行的包括编码、比特级处理、调制映射和符号级处理的过程来实现。调制符号在重复块144中被重复若干次，并且然后在变换预编码器块146中使用单个DFT预编码器来处理。后DFT预编码器符号在多簇块148中被映射到多簇，然后在信号生成块150中被处理以产生SC-FDMA信号。信号生成在发送设备100中执行。在接收设备300中执行对应的块/步骤，例如，解码、解扰、解调、解映射等。

该实施方式是有利的，这是因为：

对于每个簇，PUCCH格式在很大程度上被重用，这允许PUCCH接收设备100和发送设备300的简单实现；以及

由于调制符号在不同簇之间不同，因此立方度量性能会降低。

基于针对

限定的PUCCH格式生成多簇PUCCH的一个示例是：

通过信道编码从UCI生成编码比特b(0)，...，b(M_bit-1)，这可以包括或可以不包括CRC附加和速率匹配。假设

用于PUCCH来完成速率匹配。

的值可以与用于PUCCH传输的分配的簇的PRB的数目不同；

通过比特级加扰、调制映射器、符号级处理从b(0)，...，b(M_bit-1)生成调制符号集，其中，每个集与SC-FDMA符号相关联；

对于每个SC-FDMA符号，重复

复数值符号以匹配簇的PRB的数目；

对于每个SC-FDMA符号，将单个DFT预编码器应用于所有簇中的重复调制符号，并生成SC-FDMA信号。

针对所有簇使用单个DFT预编码器的优点是可以使CM/PAPR很低。

通过将单个DFT预编码器应用于多个重复的调制符号集，在SC-FDMA信号生成之前得到不同的调制符号并且将其映射到不同的簇，这与将相同的调制符号集映射到不同的簇相比实现了更显著的CM性能降低。下面的表2示出，对于与上述相同的示例，立方度量可以降低到低水平。

表2 多簇传输的立方度量性能

可以注意到，由于调制符号的重复，DFT的计算可以减少，如从以下示例中可以看出的那样。使X＝[X₀，X₁，...，X_M-1，X₀，X₁，...，X_M-1，...，X₀，X₁，...，X_M-1]作为包含N/M次重复的长度N的矢量，使得针对整数

X_k＝X_k+Mp。对于n＝0，1，…，N-1，

因此，N点DFT的复杂度类似于M点DFT的复杂度。

此外，根据本发明的实施方式的任何方法可以在具有代码装置的计算机程序中实现，该代码装置在由处理装置运行时使处理装置执行该方法的步骤。该计算机程序包括在计算机程序产品的计算机可读介质中。计算机可读介质可以基本上包括任何存储器，如ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、PROM(Programmable Read-Only Memory，可编程只读存储器)、EPROM(Erasable PROM，可擦除PROM)、闪存、EEPROM(Electrically Erasable PROM，电可擦除PROM)或硬盘驱动器。

此外，技术人员意识到，用户设备600和网络节点700包括例如功能、装置、单元、元件等形式的必要的通信能力，以实现本解决方案。其他这样的装置、单元、元件和功能的示例为：适当地布置在一起以实现本解决方案的处理器、存储器、缓冲器、控制逻辑、编码器、解码器、速率匹配器、降速匹配器、映射单元、多路复用器、决策单元、选择单元、开关、交织器、去交织器、调制器、解调器、输入、输出、天线、放大器、接收器单元、发送器单元、DSP、MSD、TCM编码器、TCM解码器、供电单元、功率馈送器、通信接口、通信协议等。

特别地，信号处理器可以包括例如以下中的一个或更多个实例：中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、微处理器、或可以解译和执行指令的其他处理逻辑。表达“处理器”因此可以表示包括多个处理电路的处理电路系统，如例如上面提及的处理器中的任一个、一些或全部。处理电路系统还可以执行包括数据缓冲的用于对数据进行输入、输出和处理的数据处理功能以及诸如呼叫处理控制、用户接口控制等的设备控制功能。

最后，应当理解的是，本发明不限于上述实施方式，而是还涉及并包括所附独立权利要求的范围内的所有实施方式。

Claims

1.一种用于无线通信系统(500)的发送设备(100)，所述发送设备(100)包括：

信号处理器(102)，被配置成：

对表示控制信息的比特进行调制，以提供至少第一调制符号集(M1)和第二调制符号集(M2)；

通过将所述第一调制符号集(M1)映射到第一子带内的频率资源集(R)上来提供第一映射调制符号集(M1′)；以及

通过将所述第二调制符号集(M2)映射到第二子带内的对应频率资源集(R′)上来提供第二映射调制符号集(M2′)，

其中，所述第一映射调制符号集(M1′)和所述第二映射调制符号集(M2′)在至少一个调制符号上彼此不同，并且

其中，所述第一子带和所述第二子带是非交叠的,

并且，所述第一映射调制符号集(M1′)和所述第二映射调制符号集(M2′)占用子帧中的相同时隙。

2.根据权利要求1所述的发送设备(100)，其中，所述信号处理器(102)被配置成：

使用所述第一子带的第一子带特定加扰序列和所述第二子带的第二子带特定加扰序列对表示所述控制信息的比特进行加扰，以提供第一加扰序列和第二加扰序列；

调制所述第一加扰序列和所述第二加扰序列，以提供所述第一调制符号集(M1)和所述第二调制符号集(M2)。

3.根据权利要求2所述的发送设备(100)，其中，所述信号处理器(102)被配置成：

使用具有所述第一子带的第一子带特定初始化值的伪随机序列来生成所述第一子带特定加扰序列，并且使用具有所述第二子带的第二子带特定初始化值的伪随机序列来生成所述第二子带特定加扰序列。

4.根据权利要求1所述的发送设备(100)，其中，所述信号处理器(102)被配置成：

将所述第一调制符号集(M1)中的调制符号的位置循环地移位，以提供所述第二调制符号集(M2)，或者将所述第二调制符号集(M2)中的调制符号的位置循环地移位，以提供所述第一调制符号集(M1)。

5.根据权利要求1所述的发送设备(100)，其中，所述信号处理器(102)被配置成：

使用所述第一子带的第一子带特定交织器对所述第一调制符号集(M1)进行交织，并且使用所述第二子带的第二子带特定交织器对所述第二调制符号集(M2)进行交织。

6.根据权利要求1所述的发送设备(100)，其中，所述信号处理器(102)被配置成：

使用所述第一子带的第一子带特定复数值或实数值乘以所述第一调制符号集(M1)，并且使用所述第二子带的第二子带特定复数值或实数值乘以所述第二调制符号集(M2)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的发送设备(100)，其中，所述信号处理器(102)被配置成：

通过对所述第一调制符号集(M1)和所述第二调制符号集(M2)进行离散傅立叶变换DFT来提供第一预编码调制符号集(M1)和第二预编码调制符号集(M2)；

通过将所述第一预编码调制符号集(M1)映射到所述第一子带内的所述频率资源集(R)上来提供所述第一映射调制符号集(M1′)；以及

通过将所述第二预编码调制符号集(M2)映射到所述第二子带内的对应频率资源集(R′)上来提供所述第二映射调制符号集(M2′)。

8.根据权利要求7所述的发送设备(100)，其中，所述信号处理器(102)被配置成：

使用所述第一子带的第一子带特定DFT预编码器对所述第一调制符号集(M1)进行预编码，并且使用所述第二子带的第二子带特定DFT预编码器对所述第二调制符号集(M2)进行预编码。

9.根据权利要求7所述的发送设备(100)，其中，所述第一调制符号集(M1)和所述第二调制符号集(M2)是相同的，并且

其中，所述信号处理器(102)被配置成：

使用用于所述第一子带和所述第二子带的单个DFT预编码器对所述第一调制符号集(M1)和所述第二调制符号集(M2)进行预编码。

10.根据前述权利要求中任一项所述的发送设备(100)，其中，所述信号处理器(102)被配置成：

基于所述第一映射调制符号集(M1′)和所述第二映射调制符号集(M2′)来生成控制信号(S_c)，

其中，所述发送设备(100)还包括发送器(104)，所述发送器被配置成：

使用所述第一子带内的所述频率资源集(R)和所述第二子带内的所述对应频率资源集(R′)来发送所述控制信号(S_c)。

11.一种用于无线通信系统(500)的接收设备，所述接收设备(300)包括：

接收器(302)，被配置成：

接收与发送设备(100)相关联的控制信号(S_c)，所述控制信号(S_c)至少包括映射到第一子带内的频率资源集(R)上的第一调制符号集(M1)以及映射到第二子带内的对应频率资源集(R′)上的第二调制符号集(M2)，其中，第一映射调制符号集(M1′)和第二映射调制符号集(M2′)在至少一个调制符号上彼此不同并且与控制信息相关联，所述第一子带和所述第二子带是非交叠的，并且，所述第一映射调制符号集(M1′)和所述第二映射调制符号集(M2′)占用子帧中的相同时隙；

信号处理器(304)，被配置成：

基于所述控制信号(S_c)得到所述控制信息。

12.根据权利要求11所述的接收设备(300)，其中，所述信号处理器(304)被配置成：

基于至少所述第一映射调制符号集(M1′)和所述第二映射调制符号集(M2′)来得到所述控制信息。

13.一种用于无线通信的方法(200)，包括：

对表示控制信息的比特进行调制(202)，以提供至少第一调制符号集(M1)和第二调制符号集(M2)；

通过将所述第一调制符号集(M1)映射到第一子带内的频率资源集(R)上来提供(204)第一映射调制符号集(M1′)；以及

通过将所述第二调制符号集(M2)映射到第二子带内的对应频率资源集(R′)上来提供(206)第二映射调制符号集(M2′)，

其中，所述第一子带和所述第二子带是非交叠的，

14.一种用于无线通信的方法(400)，包括：

接收(402)与发送设备(100)相关联的控制信号(S_c)，所述控制信号(S_c)至少包括映射到第一子带内的频率资源集(R)上的第一调制符号集(M1)以及映射到第二子带内的对应频率资源集(R′)上的第二调制符号集(M2)，其中，第一映射调制符号集(M1′)和第二映射调制符号集(M2′)在至少一个调制符号上彼此不同并且与控制信息相关联，所述第一子带和所述第二子带是非交叠的，并且，所述第一映射调制符号集(M1′)和所述第二映射调制符号集(M2′)占用子帧中的相同时隙；

基于所述控制信号(S_c)来得到(404)所述控制信息。

15.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序具有程序代码，所述程序代码用于在计算机上运行所述计算机程序时执行根据权利要求13或14所述的方法。