[发明专利]无线通信系统中传输控制信令的设备和方法

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传输控制信令的设备和方法。

背景技术

目前，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(Long Term Evolution，以下简称LTE)。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，以下简称为OFDM)技术以其较高的频谱利用率，较低的处理复杂度，成为LTE所采用的下行传输方案。

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。(1)OFDM技术一个显著的优势是由于数据分别在多个子载波上并行传输，每个子载波上的符号的长度相应增长，对信道时延不敏感；通过进一步给每个符号上加入保护间隔，即引入循环前缀(CP，CyclicPrefix)，在信道时延小于循环前缀长度的情况下，可以完全消除符号间干扰(ISI)。这样，每个子载波都经历了平坦衰落信道。(2)OFDM技术的频谱利用率高，OFDM信号在频域上实际是有交叠的，这种交叠在很大程度上提高了频谱利用率。(3)OFDM技术的抗窄带干扰和频率选择性衰落的能力较强。通过信道编码和交织可以使OFDM获得频率分集和时间分集增益，从而有效地对抗窄带干扰和频率选择性衰落。(4)OFDM技术调制可通过基带IFFT变换实现，而IFFT/FFT有成熟的快速计算方法，可以方便地在DSP芯片和硬件结构中实现。

现有的LTE的下行OFDM系统的帧结构如图1所示。无线资源以帧为结构(101-103)，帧长与WCDMA相同，为10ms；每个无线帧细分为多个子帧(104-107)(目前的假设是每帧包含20个子帧，子帧长为0.5ms)；每个子帧根据配置的不同包含多个OFDM符号，短CP子帧包含7个符号(108)，长CP子帧包含6个符号(109)。在LTE系统中，需要有效的同时支持单播业务和多播/广播业务，最可能的复用方式为时分复用(TDM)。其中单播业务的OFDM的符号只需要比较短的循环前缀(CP，大约4.8μs)。对于多播/广播业务，考虑到LTE系统中不倾向于要求系统同步，以及各个小区传播时延的影响，多播/广播业务的OFDM符号必须配置比较长的CP(大约16.7μs)。正是由于单播OFDM符号和多播/广播OFDM符号需要配置的CP长度不同，导致了相应子帧内可以包含的OFDM符号的数目不一样(短CP子帧7个符号，长CP子帧6个符号)。

在当前的LTE讨论中，有两种基本的信道资源划分的方式。第一种是局部式传输信道，即把连续的一些子载波作为资源块划分为一个信道，这种方法有利于利用多用户分集，从而提高系统的吞吐量。另一种是分布式传输信道，即分配给某一个用户设备的时频资源以一定的规律分散到整个或者部分频带中，从而频率分集的增益比较大。这两种信道划分方式各有优势并相互补充，可以同时应用于同一子帧中，从而在一个子帧内对一些用户设备使用局部式传输信道获得多用户分集增益，对另外一些用户设备使用分布式传输信道得到频率分集增益。

用户设备数据的调度和传输是以资源块为基本单位。在当前关于LTE下行信道资源划分方式的讨论中，提出了物理资源块(Physicalresource block)和虚拟资源块(Virtual resource block)的概念。物理资源块在频域上包含M个连续的子载波，同时在时间上包含N个OFDM符号。虚拟资源块是在物理资源块之上的对信道资源的抽象，虚拟资源块分为分布式虚拟资源块和局部式虚拟资源块。分布式虚拟资源块对应于分布式传输信道的资源，局部式虚拟资源块对应于局部式传输信道的资源。

为了叙述的方便，本发明在下面的描述中统一使用资源块代表下行信道资源调度的基本单位。对于下行方向，资源块对应于局部式虚拟资源块或者分布式虚拟资源块。

目前讨论中，LTE所支持的系统带宽包括1.25MHz，1.6MHz，2.5MHz，5MHz，10MHz，15MHz和20MHz。用户设备至少需要支持小于等于10MHz的系统带宽，即在系统带宽为1.25MHz到10MHz中收发数据。这样当系统带宽为20MHz时，就存在多种不同带宽能力的用户设备：即有的用户设备支持20MHz的系统带宽，而其余的用户设备不支持。同样的问题也出现在15MHz的系统带宽中。当基站向用户设备发送数据时，控制信令和数据的带宽都要小于或等于用户设备的带宽处理能力。