[发明专利]无线通信系统中下行控制信令的传输设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统，特别是涉及无线通信系统中下行控制信令的传输设备和方法。

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，Long Term Evolution)。在众多的物理层传输技术当中，基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，以下简称OFDM)的下行传输技术和基于单载波频分多址接入(Single CarrierFrequency Division Multiple Access，以下简称SC-FDMA)的上行传输技术是研究的热点。OFDM技术本质上是一种多载波调制通信技术，其基本原理是把一个高速率的数据流分解为若干个低速率数据流在一组相互正交的子载波上同时传送。OFDM技术由于其多载波性质，在很多方面具有性能优势。SC-FDMA技术本质上是一种单载波传输技术，其信号峰平比(Peak to Average Power Ratio，以下简称PAPR)比较低，从而移动终端的功率放大器可以以较高的效率工作，扩大小区的覆盖范围，同时通过添加循环前缀(Cyclic Prefix)和频域均衡，其处理复杂度比较低。

根据现有的关于LTE的讨论结果，如图1所示是LTE系统下行帧结构，在LTE系统中的无线资源是指系统或用户设备可以占用的时间和频率资源，可以用无线帧(Radio Frame)(101-103)为单位来做区分，无线帧的时间长度与WCDMA系统的无线帧的时间长度相同，即其时间长度为10ms；每个帧细分为多个时隙(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，即短CP的时间长度大约为4.8μs，长CP的时间长度大约16.7μs，长CP时隙用于多小区广播/多播和小区半径非常大的情况，短CP时隙(108)包含7个OFDM符号，长CP时隙(109)包含6个OFDM符号。

在OFDM系统中，如果用户的数据被映射到连续的子载波上，则是局部式传输。如果用户的数据被映射到分散的子载波上，则是分布式传输。同一小区内的用户设备所使用的子载波通常不会重叠，这种资源分配方式被称为在频域的正交资源分配。在时域的正交资源的分配方式是基站对同一小区内的用户设备使用不同的时隙或OFDM符号来传输数据。综合频域和时域的资源分配方式，在OFDM系统中可以将下行的资源以时域和频域二维格的方式分配给用户。

在通信系统中，基站通过在每个调度时刻发送控制信令完成资源分配和对各个用户设备的收发的控制，在本专利中，将针对每个用户设备的控制信令称为下行物理控制信道。按照不同的资源分配的功能，相应的下行物理控制信道的比特数一般是不同的。例如在当前LTE的讨论中，下行物理控制信道既可以承载下行调度控制信令，也可以承载上行调度控制信令，因为系统中在上行或者下行调度时需要发送的控制信息不同，他们的比特数一般是不同的。下行调度控制信令又可以分为调度分布式资源分配的控制信令和调度局部式资源分配的控制信令，一般情况下它们的比特数也是不同的。

另外根据LTE中对控制信道的研究结果，对每一种特定功能的控制信道，采用两种以上(包括两种)的传输格式，即采用不同的MCS(Modulation&Coding Scheme)，有利于提高物理层资源利用率和平均相邻小区之间的干扰。

综合以上两种因素，即不同功能的控制信令的比特数一般不同，相同功能的控制信道可能采用不同的MCS，这两种因素导致了在物理层存在多种类型的控制信道。注意：不同功能的控制信令的MCS配置可以是不同的，即一方面不同功能的控制信令的MCS的种类数可以不相同；另一方面不同功能的控制信令的MCS的精确值可以不是完全相等，只是比较接近，这里可以认为这些近似相等的MCS是同一个MCS。不失一般性，假设系统为每种不同功能的控制信令配置相同数目的MCS，即按照功能把控制信令分为P种，采用的MCS有Q种，这时下行物理控制信道的类型数可以达到T＝P·Q种。值得注意的是在综合考虑控制信令的比特数和MCS后，不同类型的控制信道需要的物理层时频资源的个数可以是相等的。