在SCFDMA系统中的使用可变功率偏移的控制与数据的复用.pdf

描述了用于对控制信息和数据进行复用以便在局部化FDM无线通信系统中进行共同传输的系统和方法。控制与数据信道的局部化FDM传输可以例如通过以下来实现：将控制信息与数据进行复用，并且使用为数据的传输所指定的资源和传输方案来传输所述控制信息和数据。为了确保与数据复用的控制信息的可靠性，可以对控制信息应用功率偏移，以基于在其中嵌入该控制信息的数据资源的属性来为控制信息提供可变的保护级，以便独立于数据资源而保持控制信息的预定信号质量。

1、  一种用于在无线通信系统中管理要传输的控制信息和数据的方法，该方法包括：
接收控制信息以及要与所述控制信息一起发送的数据；
将功率偏移应用于所述控制信息，所述功率偏移保持了与在没有所述数据的情况下所述控制信息的传输相关联的所述控制信息的质量；以及
将所述控制信息与所述数据进行复用。

2、  如权利要求1所述的方法，还包括：在为所述数据的传输所分配的频带中，传输所述复用的控制信息和数据。

3、  如权利要求2所述的方法，其中，所述传输步骤包括：将为所述数据的传输所指定的调制与编码方案(MCS)应用于所述复用的控制信息和数据。

4、  如权利要求2所述的方法，其中，所述传输步骤包括：使用与所述数据的传输所使用的MCS无关的固定MCS来传输所述控制信息。

5、  如权利要求2所述的方法，其中，所述传输步骤包括：在一个或多个连续的频率子载波上传输所述复用的控制信息和数据，以使得所述控制信息和数据作为频率局部化波形而被传输。

6、  如权利要求2所述的方法，其中，应用频率偏移的步骤包括：
基于控制信息的传输所使用的缺省功率、带宽、MCS，来计算基线控制信号质量；
确定为所述数据的传输所指定的带宽和MCS；以及
计算所述功率偏移，以使得基于所述功率偏移以及为所述数据的传输所指定的带宽和MCS的控制信号质量大于或等于所述基线控制信号质量。

7、  如权利要求2所述的方法，其中，将所述控制信息与所述数据进行复用的步骤包括：对所述控制信息和数据进行复用，以使得所述控制信息和数据横跨传输时间间隔。

8、  如权利要求1所述的方法，其中，应用功率偏移的步骤包括：
至少部分地通过以下来计算所述功率偏移：确定功率偏移，该功率偏移使与所述数据复用的所述控制信息的信号质量等于与在没有所述数据的情况下所述控制信息的传输相关联的所述控制信息的信号质量；并且
如果计算的所述功率偏移为负或零，则丢弃计算的所述功率偏移。

9、  如权利要求1所述的方法，其中，所述控制信息包括确认(ACK)和信道质量指示符(CQI)之中的一个或多个。

10、  如权利要求9所述的方法，其中，所述复用包括：将一个或多个CQI与所述数据进行速率匹配，以使得所述CQI与所述数据占据为所述数据而分配的频带内的各自的资源。

11、  如权利要求9所述的方法，其中，所述复用包括：调度一个或多个ACK和所述数据，以使得所述一个或多个ACK的传输穿过所述数据的相应部分。

12、  一种无线通信装置，包括：
存储器，其存储与在共同传输中进行通信的控制信令和数据相关的数据以及与控制的传输相关联的基线信号质量；以及
处理器，其被配置为偏移所述控制信令的功率，并且将所述控制信令与所述数据进行调制，所述偏移为所述控制信令提供了可变的保护级别，以便在将所述控制信令与所述数据进行复用时允许所述控制信令保持所述基线信号质量。

13、  如权利要求12所述的无线通信装置，其中，所述存储器进一步存储与为所述数据的传输所指定的连续的频率子载波组相关的数据，并且所述处理器进一步被配置为指示在为所述数据的传输所指定的连续的频率子载波组上的所述控制信令和数据的传输。

14、  如权利要求13所述的无线通信装置，其中，所述存储器进一步存储与为所述数据的传输所指定的MCS相关的数据，并且所述处理器进一步被配置为指示使用为所述数据的传输所指定的MCS来传输所述控制信令和数据。

15、  如权利要求13所述的无线通信装置，其中，所述处理器进一步被配置为使用LFDM为复用的所述控制信令和数据的传输产生波形。

16、  如权利要求15所述的无线通信装置，其中，所述处理器进一步被配置为将所述控制信令和数据复用为一系列包含所述控制信令的相应部分的LFDM符号。

17、  如权利要求13所述的无线通信装置，其中，所述存储器进一步存储与为控制信息的传输所保留的PSD、带宽和MCS以及为所述数据的传输所指定的带宽和MCS相关的数据，并且所述处理器进一步被配置为基于为控制信息的传输所保留的PSD、带宽和MCS来计算所述基线信号质量，以便计算对所述控制信令的功率进行偏移的量，所述偏移的量使得使用为所述数据的传输所指定的带宽和MCS进行的所述控制信令的传输的信号质量大于或等于所述基线信号质量。

18、  如权利要求13所述的无线通信装置，其中，所述处理器进一步被配置为在时间上调度所述控制信令和数据，以使得所述控制信令和数据的传输横跨了传输时间间隔。

19、  如权利要求12所述的无线通信装置，其中，所述处理器进一步被配置为至少部分地通过以下来对所述控制信令的功率进行偏移：计算功率偏移，该功率偏移使得在将所述控制信令与所述数据进行复用时所述控制信令的信号质量等于所述基线信号质量；并且如果所计算的功率偏移为正，则将所计算的功率偏移应用于所述控制信令，或者如果所计算的功率偏移为负或零，则对所述控制信令应用无效的功率偏移。

20、  如权利要求12所述的无线通信装置，其中，所述控制信令包括ACK信令和CQI信令之中的至少一个。

21、  如权利要求20所述的无线通信装置，其中，所述存储器进一步存储与为所述数据的传输所分配的频带相关的数据，并且所述处理器进一步被配置为将CQI信令与所述数据进行速率匹配，以使得所述CQI信令与所述数据占据为所述数据的传输所分配的频带内的各自的资源。

22、  如权利要求20所述的无线通信装置，其中，所述处理器进一步被配置为调度ACK信令的传输，以使得所述ACK信令的传输穿过所述数据的传输。

23、  一种在单载波无线通信系统中实现使用可变功率偏移的控制与数据的复用的装置，该装置包括：
用于确定要传输的控制信息以及要与所述控制信息一起进行传输的数据的模块；
用于确定与在没有数据的情况下控制信息的传输相关联的参考控制信号质量的模块；
用于在功率上增强所述控制信息以便在所述控制信息和所述数据的传输中保持所述参考控制信号质量的模块；以及
用于将被增强的所述控制信息与所述数据进行复用的模块。

24、  一种计算机可读介质，包括：
用于使计算机接收要传输的数据以及为所述数据的传输所指定的带宽和MCS的代码；
用于使计算机接收要与所述数据一起传输的控制信令的代码；
用于使计算机基于为所述数据的传输所指定的带宽和MCS来计算用于所述控制信令的功率偏移的代码，其中，所述功率偏移用于保留在没有数据的情况下传输所述控制信令时会实现的所述控制信令的可靠性；以及
用于使计算机使用为所述数据的传输所指定的MCS将所述控制信令嵌入到为所述数据的传输所指定的带宽中的代码。

25、  一种集成电路，其能够执行计算机可执行指令，以便在无线通信系统中为要与数据一起进行传输的控制信息提供可变的保护级别，所述指令包括：
接收要在共同传输中进行传输的控制信息和数据；
确定与所述数据的传输相关联的一个或多个参数；
基于与在没有数据的情况下控制信息的传输相关联的一个或多个参数，计算所述控制信息的基线质量级别；以及
偏移所述控制信息所使用的功率，以使得在所述控制信息和所述数据的共同传输的过程中所述控制信息保持至少与所计算的基线质量级别一样高的质量级别。

在SC-FDMA系统中的使用可变功率偏移的控制与数据的复用
交叉参考
本专利申请要求2006年11月1日提交的标题为“A METHOD ANDAPPARATUS FOR MULTIPLEXING OF CONTROL AND DATA WITHVARYING POWER OFFSETS IN A SC-FDMA SYSTEM”美国临时专利申请No.60/863,960的优先权，通过参考将其整体并入本文。
技术领域
本公开内容整体涉及无线通信，更具体地，涉及用于在无线通信系统中进行控制与数据的传输的技术。
背景技术
无线通信系统被广泛地部署用以提供各种通信内容；例如，可以经由这种无线通信系统提供语音、视频、分组数据、广播和消息传递服务等。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源来支持多个终端的通信的多址系统。这种多址系统的实例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FMDA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统等。
通常，无线多址通信系统可以同时支持多个无线终端的通信。在这种系统中，每个终端可以经由在前向链路和反向链路上的传输与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路)指代从基站到终端的通信链路，而反向链路(或上行链路)指代从终端到基站的通信链路。可以经由单输入单输出(SISO)系统、多输入单输出(MISO)系统、多输入多输出(MIMO)系统来建立该通信链路。
在诸如单载波FDMA(SC-CDMA)的单载波系统中，可以以频率来调度传输，从而使其占据局部化频带。此外，在控制传输的情况下，将一个或多个控制信道根据是否存在其他信道而可变地进行映射，以便保留发送波形的单载波特性。然而，进行了可变映射的控制信道会根据它们在发送波形中的被映射位置而呈现出可变的服务质量(Qos)，这就会造成整体系统性能的下降。因此，需要在单载波系统中确保保持控制信道的给定QoS，而不考虑其到物理信道的映射如何。
发明内容
以下提供了对所要求保护的主题的各个方面的简单概要，以便提供对这些方面的基本理解。该概要并非是对所有设想到的方面的宽泛总览，并且既不是要确定关键的或重要的要素，也不是要勾画出这些方面的范围。其唯一的目的在于以简化形式提供所公开的各个方面的一些概念，作为稍后提供的更为详细的描述的序言。
根据一个方面，本文描述了一种用于在无线通信系统中管理要传输的控制信息和数据的方法。该方法可以包括：接收控制信息以及要与所述控制信息一起传输的数据；将功率偏移应用于所述控制信息，所述功率偏移保持了与在没有所述数据的情况下所述控制信息的传输相关联的所述控制信息的信号质量；以及将所述控制信息与所述数据进行复用。
另一方面涉及一种无线通信装置，其能够包括存储器，所述存储器存储与在共同传输中进行通信的控制信令和数据相关的数据以及与控制传输相关联的基线信号质量。所述无线通信装置还能够包括处理器，所述处理器被配置为偏移所述控制信令的功率，并且用所述数据调制所述控制信令，所述偏移为所述控制信令提供了可变的保护级别，以便在将所述控制信令与所述数据进行复用时允许所述控制信令保持所述基线信号质量。
再另一方面涉及一种用于在单载波无线通信系统中的使用可变功率偏移的控制与数据的复用的装置。该装置能够包括：用于确定要传输的控制信息以及要与所述控制信息一起进行传输的数据的模块；用于确定与在没有数据的情况下控制信息的传输相关联的参考控制信号质量的模块；用于在功率上增强所述控制信息以便在所述控制信息和所述数据的传输中保持所述参考控制信号质量的模块；以及用于将被增强的所述控制信息与所述数据进行复用的模块。
再另一方面涉及一种计算机可读介质，其能够包括：用于使计算机接收要传输的数据以及为所述数据的传输所指定的带宽和MCS的代码；用于使计算机接收要与所述数据一起进行传输的控制信令的代码；用于使计算机基于为所述数据的传输所指定的所述带宽和MCS来计算用于所述控制信令的功率偏移的代码，其中，所述功率偏移用于保留在没有数据的情况下传输所述控制信令时会实现的所述控制信令的可靠性；以及用于使计算机使用为所述数据的传输所指定的MCS将所述控制信令嵌入到为所述数据的传输所指定的带宽中的代码。
另一方面涉及一种集成电路，所述集成电路能够执行计算机可执行指令，以便在无线通信系统中为要与数据一起进行传输的控制信息提供可变的保护级别。这些指令可以包括：接收要在共同传输中进行传输的控制信息和数据；确定与所述数据的传输相关联的一个或多个参数；基于与在没有数据的情况下控制信息的传输相关联的一个或多个参数，计算所述控制信息的基线质量级别；以及偏移所述控制信息所使用的功率，以使得在所述控制信息和所述数据的共同传输的过程中所述控制信息保持至少与所计算的基线质量级别一样高的质量级别。
为了实现上述目的和相关目的，所要求保护的主题的一个或多个方面包括以下进行了完整说明并在权利要求中特别指出的各个特征。以下的说明和附图更为详细地陈述了所要求保护的主题的特定的示意性方面。然而，这些方面指示了可以采用所要求权利的主题的概念的各种方法中的仅几种方法。此外，所公开的各个方面意欲包含所有这些方面及其等价物。
附图说明
图1示出了根据本文陈述的各个方面的一种无线多址通信系统。
图2是根据各个方面的用于使用可变功率偏移的控制与数据的复用的系统的方框图。
图3A-3B示出了根据各个方面的能够在无线通信系统中采用的示例控制和数据传输结构。
图4示出了根据各个方面的一种示例控制和数据复用传输链。
图5是在无线通信系统中用于传输控制信息的方法流程图。
图6是用于对被复用的控制信息和数据的传输进行管理的方法流程图。
图7是示出一种示例无线通信系统的方框图，在该系统中，可以使用本文中所述的一个或多个实施例。
图8是根据各个方面的，用于对使用可变功率偏移的控制信息与数据的复用与传输进行协调的系统方框图。
图9是一种装置的方框图，该装置用于在无线通信系统中针对控制信令和数据的共同传输而将功率偏移应用于控制信令。
具体实施方式
现在将参考附图描述所要求保护的主题的各个方面，其中使用类似的参考数字在通篇指代类似的要素。在以下说明中，为了进行解释，阐述了多个具体细节以便提供对一个或多个方面的透彻理解。然而，显然，在没有这些具体细节的情况下也能够实现这些方面。在其他实例中，以方框图的形式示出了公知的结构和设备以便用于描述一个或多个方面。
如在本申请中所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等意欲指代与计算机相关的实体，或者是硬件、固件、硬件和固件的组合、软件，或者是执行中的软件。例如，组件可以是但不限于：在处理器上运行的进程、集成电路、对象、可执行体(executable)、执行线程、程序、和/或计算机。举例而言，运行在计算设备上的应用程序和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以位于执行进程和/或者执行线程内，并且组件可以位于一台计算机上和/或者分布在两台或更多台计算机上。另外，这些组件可以从具有存储在其上的各种数据结构的各种计算机可读介质执行。组件可以借助于本地和/或远程进程进行通信，例如根据具有一个或多个数据(例如，来自于与本地系统、分布式系统中的另一组件交互和/或者与在诸如因特网之类的网络上借助于信号与其他系统交互的一个组件的数据)分组的信号。
此外，本文结合无线终端和/或者基站描述了各种实施例。无线终端可以指为用户提供语音和/或者数据连通性的设备。无线终端可以连接到计算设备，诸如膝上型计算机或桌面计算机，或者其可以是自含式设备，诸如个人数字助理(PDA)。无线终端也可以被称为系统、用户单元、用户站、移动站、移动电话、远程站、接入点、远程终端、接入终端、用户终端、用户代理、用户设备或用户装置。无线终端可以是用户站、无线设备、蜂窝电话、PCS电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持设备、或者连接到无线调制解调器的其他处理设备。基站(例如接入点)可以指代在通过空中接口经由一个或几个扇区与无线终端通信的接入网络中的设备。基站可以通过将所接收的空中接口帧转换为IP分组来充当无线终端与接入网络(其可以包括网际协议(IP)设备)中的其他设备之间的路由器。基站还可以协调对空中接口属性的管理。
此外，可以使用标准编程和/或者工程技术将本文所述的各个方面或特征实现为方法、装置、制造品。在此所使用的术语“制造品”意欲包含可以从任何计算机可读设备、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于：磁存储设备(例如硬盘、软盘、磁条等)、光盘(例如致密盘(CD)、数字多用途盘(DVD)等等)、智能卡、以及闪存设备(例如卡、棒、密钥盘(key drive)等等)。
将按照能够包括多个设备、组件、模块等等的系统来提出各个方面。要理解和认识到，各种系统能够包括另外的设备、组件、模块等等，并且/或者能够不包括结合附图所论述的所有设备、组件、模块等等。还可以使用这些方案的组合。
现在参考附图，图1示出了根据各个方面的一种无线多址通信系统。在一个示例中，接入点100(AP)包括多个天线组。如图1所示，一个天线组可以包括天线104和106，而另一个天线组可以包括天线108和110，再另一个天线组可以包括天线112和114。虽然在图1中对每个天线组仅示出了两个天线，但是应该认识到对于每个天线组可以使用更多或更少的天线。在另一示例中，接入终端116(AT)能够用天线112和114进行通信，其中天线112和114经由前向链路120传输信息至接入终端116，并且经由反向链路118从接入终端116接收信息。附加地和/或者可替代地，接入终端122能够用天线106和108进行通信，其中，天线106和108经由前向链路126传输信息至接入终端122，并且经由反向链路124从接入终端122接收信息。在频分双工(FDD)系统中，通信链路118、120、124和126能够使用不同的频率进行通信。例如，前向链路120可以使用与反向链路118不同的频率。
每组天线和/或者它们被设计为在其中进行通信的区域可以被称为接入点的扇区。根据一个方面，天线组可以被设计为与由接入点100覆盖的区域的扇区中的接入终端进行通信。在经由前向链路120和126进行通信时，接入点100的发射天线可以使用波束成形，以便提高对于不同接入终端116和122的前向链路的信噪比。此外，使用波束成形对随机散布在其覆盖区中的接入终端进行传输的接入点对在相邻小区中的接入终端造成的干扰比通过单个天线向其全部接入终端进行传输的接入点低。
接入点，例如接入点100，可以是用于与终端进行通信的固定站，并且还可以被称为基站、节点B、接入网络、和/或者其他合适的技术。另外，接入终端，例如接入终端116或122，还可以被称为移动终端、用户装置(UE)、无线通信设备、终端、无线终端、和/或者其他合适的技术。
图2是根据本文所述的各个方面的，用于使用可变功率偏移的控制与数据的复用的系统200的方框图。系统200可以包括一个或多个终端210和一个或多个基站240，它们能够经由各自的天线222和242在前向链路和反向链路上进行通信。如本文以及在本领域技术中通常使用的，前向链路(或下行链路)指代从基站到终端的通信，而反向链路(或上行链路)指代从终端到基站的通信。此外，虽然在终端210和基站240上仅示出了一个天线，但是应该理解，终端210和基站240可以使用任意数量的天线进行通信。
根据一个方面，终端210在上行链路上可以在一个或多个控制信道上向基站240传输控制信令(例如，确认(ACK)、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵指示符(PMI)、分级指示(RI)等等)以及在一个或多个数据信道上向基站240传输数据。控制信令可以由终端210产生，例如在控制信息产生器212上产生。此外，在终端210上可以由例如数据源214提供数据。
在一个示例中，可以将系统200内的传输约束于单载波波形。这种约束可以存在于例如单载波频分多址(SC-FDMA)系统和/或者其他合适的单载波或局部化多载波系统的情况中。作为结果，可以以频率来调度数据信道和控制信道，以便在给定时刻为传输所调度的所有信道占据了相邻频率的子载波。例如，系统200所使用的带宽可以具有用于控制传输的保留部分。该保留部分可以位于例如系统带宽的一个或多个边缘处，以便使控制传输的频率差异最大化。然后，例如可以允许数据传输占据该系统带宽的剩余部分。
在另一示例中，可以在系统200的带宽内可变地映射控制信道，以使得要在共用时间段内与数据一起进行传输的控制信息可以被嵌入到为数据所保留的频率资源中。这能够通过例如在信号产生器218处对控制信息和数据进行复用来实现。能够用来对控制和数据进行复用的技术会在下文中进一步详述。
然而，在系统带宽中为控制信令所保留的资源以及为能够在其中嵌入控制信令的数据所保留的资源能够呈现出不同的属性，这些不同的属性能够由此改变所传输的控制信道的信号质量。例如，在系统200中为控制传输所保留的资源可以指定要用以使用这些资源进行传输的固定带宽以及调制与编码方案(MCS)。另一方面，用于数据传输的资源可以使用可变带宽和MCS，这取决于要传输的数据的特性和/或者其他因素。当分别进行传输时，可以对控制传输和数据传输的传输功率谱密度(PSD)独立进行控制，以实现控制传输和数据传输的给定QoS。如此做例如能够处理以下事实：即，数据传输得益于HARQ(混合自动重复请求)保护。更具体而言，如果在给定的传输中没有正确接收到数据传输，就可以对其进行再次传输。另一方面，控制的传输通常不能得益于HARQ，因为控制信息可能依赖于给定的回报时间(turn around time)，这阻止了对其的再次传输。因此，能够独立地调整控制信息的QoS，以便于对控制信息的有效的一次性传输。因此，当将控制信息嵌入到数据传输中时，控制信息的质量会根据为数据传输所调度的资源而变化，这会降低控制信息的可靠性。
作为结果，为了确保与数据进行复用的控制信息的可靠性，终端210可以使用功率调整组件216对控制信息应用功率偏移。通过如此操作，功率调整组件216能够基于带宽、MCS、和/或者要将控制信息嵌入其中的数据资源的其他属性来改变控制信息的保护级别，以便独立于数据资源和MCS来维持控制信息的预定信号质量。
举例而言，功率调整组件216可以按照如下进行操作以将功率偏移应用于控制信息。根据一个方面，功率调整组件216能够调整在一个或多个控制信道上传输的信息的功率，以使得这些控制信道上的信噪比(SNR)不会在需要在上行链路上传输数据时随之变化。在一个示例中，基站240能够基于被周期性传输的参考信号(例如CQI或探测(sounding)参考信号)来保持参考SNR。基于该参考SNR，数据SNR能够取决于为数据传输所指定的带宽以及终端210在传输数据时所使用的PSD偏移，这可以表示为如下：
(EsNt)data=(EsNt)reference+10·log10(WrefWdata)+Δdata---(1)]]>
其中，W_ref是参考带宽，W_data是所指定的数据带宽，以及Δ_data是在用于数据传输的PSD偏移。类似地，当仅传输控制信息时，可以将控制的SNR表示为如下：
(EsNt)control=(EsNt)reference+10·log10(WrefWcontrol)+Δcontrol---(2)]]>
其中，W_control是所分配的控制带宽，Δ_control是在仅传输控制信息时使用的PSD偏移。从公式(1)和(2)可以看到，用于控制和数据的PSD偏移已经处理了以下事实：即在预先分配的控制频率区和数据频率区上的干扰PSD并非必须相同。当通过例如在DFT运算之前在信号产生器218中复用控制和数据从而对控制和数据两者进行传输时，应该确保控制的SNR至少应该是在没有数据的情况下传输控制时应该得到的SNR。这能够表示为如下：
(EsNt)control≥(EsNt)reference+10·log10(WrefWdata)+Δdata---(3)]]>
作为结果，功率调整组件216能够选择由以下所给出的控制功率偏移。
δcontrol≥10·log10(WcontrolWdata)+Δdata-Δcontrol---(4)]]>
在一个示例中，功率调整组件216能够被配置为，如果使用公式(4)所计算的功率偏移为负，则通过将0dB的缺省功率偏移应用于控制信息来增强控制信息的功率。应该理解，所指定的数据带宽通常比控制的带宽大。因此，如果用于控制的额定PSD和用于数据的额定PSD相同，则会使用0dB的缺省的控制功率偏移。
在另一示例中，由控制信息产生器212所提供的控制信息可以在信号产生器218将其与数据进行复用之前，由功率调整组件216在功率上进行增强。可替代地，功率调整组件216的一部分或全部功能可以合并到信号产生器218中，从而可以在信号产生器218中执行对控制信息的功率调整。一旦在信号产生器218复用了控制和数据，就可以将所得到的被产生信号经由在终端210上的发射机220和天线222传输到基站240和/或者另一合适的网络实体。一旦进行了传输，基站240就能够经由天线242和接收机244接收到该信号。
终端210进一步可以包括处理器224，其可以与控制信息产生器212、功率调整组件216和/或者信号产生器218进行交互，以实现所述这些组件的一部分或全部功能。此外，处理器224能够与存储器226交互。另外，终端210进一步可以包括人工智能(AI)组件230。术语“智能”指代进行推理和下结论的能力，例如基于与系统相关的已有信息推断该系统的当前状态或未来状态。人工智能可以用于在无需人干预的情况下识别特定的内容或动作，或者产生系统的特定状态的概率分布。人工智能依赖于将高级数学算法-例如，判断树、神经网络、回归分析、聚类分析、遗传算法、以及强化学习-应用于系统上的一组可用数据(信息)。具体而言，按照对以下所述的各种自动化方面的实施，AI组件230可以使用多种方法之一来根据数据进行学习，然后从由此构造的模型得到推论，所述模型例如为：隐性Markov模型(HMM)和相关的依赖于原型的模型、更为普通的概率图形模型，诸如贝叶斯网络，该贝叶斯网络例如通过使用贝叶斯模型分数或逼近进行的结构搜索创建、线性分类器，诸如支持矢量机(SVM)、非线性分类器，诸如称为“神经网络”方法、模糊逻辑方法以及其他方案(其执行数据融合)的各种方法。
图3A-3B示出了根据各个方面的可以在无线通信系统中使用的控制和数据的传输结构310-320。在一个示例中，传输结构310-320示出了上行链路控制信令结构，其可以在例如使用E-UTRA(演进UMTS(通用移动通信系统)地面无线电接入)和/或者其他合适的无线通信技术的系统中使用。结构310-320可以例如在无需与数据相关的控制的情况下使用；取而言之的是，使用结构310-320的设备(例如终端210)可以服从在给定MCS和带宽使用上的调度器许可。
根据一个方面，可以按照结构310-320所示，对控制和数据进行复用，以使得所述控制横跨整个传输时间间隔(TTI)，该TTI的长度可以是1ms或者任何其他合适的长度。在没有数据要与控制信息同时进行传输的情况中，可以按照如下来指定用于控制信息的频率资源。例如，对于确认(ACK)的传输，在下行虚拟资源块(RB)ID与ACK的相应频率/代码位置之间进行隐性映射。例如，在要传输的ACK总数量的数目小于或等于指定给一个给定设备的虚拟资源块的数目时，能够利用这种隐性映射。再举例而言，对于CQI和/或者MIMO支持信道的传输，可以基于为这种信道预先指定的频率位置来指定传输资源。相对照地，在要与控制信息一起传输数据的情况下，可以在用于该数据的资源块中，将控制信息与数据进行复用。此外，可以对控制和数据进行复用，从而使得它们横跨整个TTI。
在没有数据要与控制信息同时进行传输的情况中，可以使用例如跳频的局部化频分复用(LFDM)来产生用于控制信息的波形，以使得控制的波形横跨频率中的连续的多个子载波以及跳，从而使TTI中的频率分集最大化。另一方面，对于数据和控制信息的同时传输，可以基于与数据相同的LFDM结构来产生控制的波形。在另一示例中，可以使用混合FDM-CDM调制方案来构建控制信息，其中，可以对每一跳使用较小的频域CDM跨度(例如60KHz)，以保持正交性。
根据一个方面，当不存在数据传输时，控制信道可以或者在预先指定的位置(例如，如上所述的CQI)中，或者作为下行链路虚拟资源块ID(例如，如上所述的ACK)的隐性函数，如图3A-3B中的结构310-320所示，来传输。当存在数据传输时，可以在发射设备(例如终端210)中，在DFT运算之前将控制信道与数据进行复用。此外，可以将控制和数据构建为横跨整个1ms的TTI。
具体转到图3A，示出了对于给定用户的在不存在任何数据传输时所使用的控制结构310。如结构310中所示，所保留的控制资源312可以用于在不存在数据传输时所传输的控制信息。从结构310可以看到，可以执行跳频，从而使得其将TTI中的频率分集最大化。接下来参考图3B，示出了当用户在同一TTI中传输数据时可以使用的控制结构320。如结构320所示，可以将控制信息与数据进行复用，以占据数据资源322。此外，可以看到，对于结构310和320两者，在整个1ms的TTI期间传输控制信息。
图4是根据各个方面的，用于实现一个示例性的控制与数据复用传输链的系统400的框图。根据一个方面，无线通信系统内的上行链路传输能够被约束于单载波波形，这不管在一个给定子帧中是仅传输控制、仅传输数据还是传输控制和数据两者的情况下都是一样。因此，可以为携带CQI和/或者ACK信息的上行链路控制信道(例如，物理上行链路控制信道(PUCCH))给予在系统频带边缘上的独立资源，以便在一个给定子帧中不发生数据传输的情况下使用，如以上图3A-3B中的结构310-320所示。在一个示例中，当在子帧中存在数据传输时，系统400和/或者其他合适的系统可以被用来在为数据所分配的物理层(PHY)资源内将数据(例如在物理上行链路共享信道(PUSCH)上数据)与控制进行复用，而留下所保留的控制资源不使用。
根据一个方面，系统400可以用来在为数据所分配的资源上传输控制和数据两者时将控制和数据进行复用。与图2所示的终端210相结合，系统400可以被用作例如功率调整组件216、信号产生器218、处理器224和/或者任何其他合适的组件之中的一个或多个。
作为系统400所示出的一个非限制性示例，系统400可以在调制符号级上对控制和数据进行复用。在该示例中，可以对传输的控制部分使用固定编码和调制，并且可以借助于相对于传输的数据部分将功率偏移应用于控制信息，来实现用于控制信息的不同保护级别。可替代地，与系统400所示类似的系统可以用来在编码符号级上对控制和数据进行复用。在该系统中，控制信息的编码可以取决于用于数据的MCS。控制与数据复用得到的流可以一起进行加扰和调制，并且传输上的功率增益可以不知道传输的是控制的还是数据的调制符号。
根据一个方面，可以按照如下，使用由系统400实现的控制与数据复用传输链，将数据运输块与CQI信息、一个或多个ACK指示、和/或者其他控制信令进行复用。数据运输块最初可以由代码块分割组件402进行处理，以将该数据分割为用于编码的块。随后由编码器404对代码块分割组件402产生的块进行编码。在块404中对数据的代码块进行了编码之后，可以由速率匹配器406对其进行处理。在一个示例中，可以在速率匹配器406中围绕CQI、探测参考信号(SRS)和/或者其他合适的传输对数据信道进行速率匹配。在另一示例中，ACK和/或者否定ACK(NAK)的传输不影响速率匹配器406执行的速率匹配。可替代地，ACK和/或者NAK传输能够影响速率匹配器406中的速率匹配，从而有助于不连续接收(DRX)和/或者有助于降低与在例如TDD系统中的高度不对称的上行链路/下行链路划分相关联的开销。
在速率匹配器406处理了各个编码块之后，由时间映射器408对其进行进一步处理。在时间映射器408中，可以将已编码且经速率匹配的块连接起来。此外，可以对要在其上传输数据的一个或多个数据信道执行交织。然后在复用器440中与控制进行复用之前，由加扰器410对时间映射器408所处理的数据进行加扰，然后由调制器412进行调制。附加地，当在复用器440中与控制进行复用之前，可任选地，可以由增益级414对调制数据进行处理，在增益级414中，可以将功率偏移应用于该数据。
根据另一方面，可以按照如下，由系统400将CQI信息、ACK指示和/或者其他控制信令与数据进行复用。CQI和ACK信息可以首先由各自的编码器420和430进行编码。在一个示例中，在编码器420中所编码的CQI内容和CQI比特数量可以取决于上行链路许可。例如，如果上行链路许可较大，则可以为CQI传输分配较大数量的比特。在另一示例中，不管用于数据的MCS如何，都可以将在编码器420和430中应用于CQI和ACK/NAK信息的编码固定。
在编码器420和430中的编码之后，可任选地，可以在加扰器422和/或者432中对CQI和ACK信息进行加扰。如果是对控制信息执行加扰，则该加扰可以与对数据所执行的加扰无关。可替代地，可以在复用器440中对复用之后的控制和数据两者执行加扰。然后使用例如与用于数据的调制方案无关的固定调制格式，分别在调制器424和434中对CQI和ACK/NACK信息进行调制。因此，控制和数据的不同的调制符号可以使用不同的调制方案。然后将调制后的控制信息传递经过增益级426和/或者436，在其中，将功率偏移应用于控制信息，以便为控制信息提供不同的保护级别，以确保其在复用传输中的信号质量。在一个示例中，增益级426和/或者436可以取决于在上行链路许可中为数据所指定的MCS。此外，增益级426和/或者436可以处于在复用器440中的控制-数据复用之前，或者复用之后，在处于复用之后的情况下，可以将公共功率偏移应用于控制和数据两者。可以在各个局部化FDM(LFDM)符号映射器428和438中对控制信息进行符号映射，以便在复用器440中与数据进行复用。
在一个示例中，在复用器440中执行数据与控制的复用，从而将控制信息的调制符号放置在用于数据信道传输的每个LFDM符号中。这样做例如可以确保在给定子帧中两个时隙的LFDM符号中都传输控制信息，以便允许该传输得益于跳频传输所能够获得的频率分集。要进一步理解的是，在一个示例中，CQI的传输不会与数据传输竞争，因为在速率匹配器406中围绕CQI对数据信道进行了速率匹配。在速率匹配器406没有围绕ACK/NAK传输对数据信道进行速率匹配的情况下，ACK传输会在复用器440中穿过(puncture)数据。
在另一示例中，一旦在复用器440中将控制与数据进行了复用，就可以经由在块450中的DFT预编码、块452中的频率映射以及在块454中的IDFT运算，准备好控制与数据的符号的复用流，以进行共同SC-FDMA传输。另外，在复用器440中进行复用之前数据未经过块414中的单个增益级的情况下，可以使复用信号经过块456中的附加增益级。
参考图5-6，示出了用于对控制信息和数据进行复用的方法。虽然为了解释简单的目的，将所述方法示出并描述为一系列动作，但是应该理解，所述方法并不局限于动作的顺序，因为根据一个或多个方面，一些动作可以以不同的顺序进行，和/或者与本文所示出和描述的其他动作同时进行。例如，本领域技术人员应该理解和认识到，可替换地，可以将方法表示为一系列相关联的状态或事件，例如表示为状态图。此外，对于实现根据一个或多个方面的方法，并未所示出了所有动作都是必需的。
参考图5，示出了用于在无线通信系统(例如系统200)中传输控制信息的方法500。要理解的是，方法500可以由例如用户设备(例如终端210)和/或者其他合适的网络实体来执行。方法500在块502开始，在其中，接收要在给定的子帧上进行传输的控制信息(例如由控制信息产生器212所提供的控制信息)。在块502中接收到的控制信息可以包括CQI信息、ACK指示、MIMO支持信令、预编码信息和/或者任何其他合适的控制信息。一旦在块502中接收到控制信息，就在块504中确定是否要在共用子帧中将数据与控制信息一起进行传输。在一个示例中，使用方法500的系统能够被约束于用单载波波形进行传输。因此，用于控制信息传输的结构可以取决于是否存在要与控制信息一起进行传输数据。
如果不存在与控制信息一起进行传输的数据，则方法500可以通过从块504分支到块506来结束，在块506中，使用用于控制信息的预定的调制与编码方案(MCS)和保留的频带来传输控制信息(例如通过发射机220)。在一个示例中，在块506中所使用了为控制信息所保留的频带可以分配在系统带宽的端部。为了最大化控制信息的频率多样性，则在块506可以在子帧的一半(例如一个时隙)期间在系统带宽的一端上的第一控制带宽中传输控制信息，在该子帧的另一半期间在系统带宽的另一端上的第二控制带宽中传输控制信息。在一个示例中，在块506中的控制传输可以与预定的功率和MCS相关联，以便确保所传输的控制信息的信号质量和可靠性。
在另一方面，如果要将数据与控制信息一起进行传输，作为替代，方法500从块504分支到块508-512。如块508-512整体所示的，如果要将数据与控制信息一起进行传输，则可以将控制信息嵌入到要在其上传输数据的系统带宽的一部分中，以便保留发射波形的单载波特性。然而，数据可能使用可变的带宽、功率级、和/或者MCS，这可能不同于如块506中所示的针对仅传输控制信息的情况而通常分配的资源。此外，由于与数据复用的控制会使用无数据的调整的传输属性，因此嵌入到数据资源中的控制信息的可靠性能够根据数据传输所使用的属性而改变。作为结果，为了为在数据资源中的控制信息提供可变的保护级别，可以调整控制信息的一个或多个参数。例如，在块508中，可以将功率偏移应用于控制信息(例如通过功率调整组件216和/或者信号产生器218)，以保持控制信息的信号质量。附加地和/或者可替换地，还可以在块508对用于控制传输的MCS进行调整。接下来，在块510，在为数据传输所保留的频率资源上将控制信息和数据进行复用(例如通过信号产生器218)。最后，在块512，使用为数据传输所确定的带宽和MCS来传输控制信息和数据。通过在块508中对控制信息应用频率偏移，可以保持数据中的控制信息的可靠性，而不管可用于数据传输的可变的传输属性如何。
图6示出了用于管理复用的控制信息与数据的传输的方法600。要理解的是，方法600可以由无线通信系统中的例如用户设备和/或者任何其他合适的实体来执行。根据一个方面，方法600假设了复用的控制与数据的传输，并示出了以下调整：该调整被执行以便为在这种传输中被嵌入到数据资源中的控制信息提供可变的保护级别。因此，方法600在块602开始，在其中，接收要传输的数据以及要在该数据中进行传输的控制信息。
接下来，在块604，基于为控制传输而保留的功率、带宽和MCS，来确定控制传输的信号质量。在一个示例中，在604中所确定的信号质量可以是基线控制信号质量，该基线控制信号质量可用于方法600中随后的计算，以确保为被嵌入到数据资源中的控制信息至少给予该基线信号质量。在块604中所计算的基线信号质量可以是基于例如在执行方法600的系统中针对仅传输控制信息的情况而分配的缺省功率、带宽和MCS。
一旦在块604中确定了基线信号质量，方法600就能够前进到块606，在其中，确定要应用于在块602中所接收到的控制信息的功率偏移，该功率偏移用于在具有所确定的带宽和MCS的数据传输中保持在块604中所确定的控制信号质量。在一个示例中，与数据复用的控制可以使用为该数据所分配的带宽和MCS进行传输。因此，在块606中所计算的功率偏移可以用来为控制信息提供可变的保护级别，以确保其可靠性。当在块606中确定了功率偏移之后，可以在块608将其应用于控制信息。然后方法600可以在块610结束，在块610中，使用为数据的传输而预先确定的带宽和MCS在共同传输中传输数据和控制信息。在一个示例中，一旦完成了块608中对控制信息的调整，就可以将控制信息与数据复用在一起，并使用为数据所指定的MCS在为数据传输所分配的资源上对其进行传输。
根据一个方面，方法600可以用来确保在块610中与数据一起进行传输的控制信令的质量级别至少与在块604中所确定的基线信号质量一样高。另外，可以对方法600加以约束，以便仅在功率偏移会增加控制信令的功率时才将功率偏移应用于控制信息。因此，当在块606中计算了功率偏移之后，方法600可任选地前进到块620，在其中，确定在块606中所确定的功率偏移是否大于0(即，为正)。在一个实施例中，在块606中所计算的正的功率偏移可以指示控制信息需要额外的功率以便将其信号质量升高到在块604中所计算的基线信号质量。因此，一旦在块606中所计算的功率偏移被确定为正，方法600就可以从块620前进到块608，以应用所计算的功率偏移。方法600随后可以按如上所述继续进行。
相对照地，在块606中所计算的负的功率偏移或零功率偏移可以指示控制信息的信号质量至少与在604中所计算的基线信号质量一样高，而无需任何调整。由此，并不应用负的功率偏移来降低控制信息的功率，而是如果所计算的功率偏移为负或零，则可以在块620中丢弃在块606中所计算的功率偏移。举例而言，可以将功率偏移设定为0dB，或者简单地替换为0dB的无效功率偏移。然后方法600可以直接从块620前进到块610以执行控制-数据复用和传输。
现在参考图7，提供了用于示出无线通信系统700的框图，在该无线通信系统700中可以实现本文所述的一个或多个实施例。在一个示例中，系统700是多输入多输出(MIMO)系统，其包括发射机系统710和接收机系统750。然而应该理解的是，发射机系统710和/或者接收机系统750还能够应用于多输入单输出系统，在多输入单输出系统中，例如多个发射天线(例如在基站上)能够向单天线设备(例如移动站)发射一个或多个符号流。另外，应该理解的是，本文所述的发射机系统710和/或者接收机系统750的各个方面可以结合到单输出至单输入天线系统来使用。
根据一个方面。在发射机系统710中将多个数据流的业务数据从数据源712提供至发射(TX)数据处理器714。在一个示例中，每个数据流随后可以经由各自的发射天线724进行发射。另外，TX数据处理器714能够基于为每个相应的数据流选择的特定编码方案来对每个数据流的业务数据进行格式化、编码和交织，以提供编码数据。在一个示例中，随后可以使用OFDM技术将每个数据流的编码数据与导频数据进行复用。导频数据可以是例如以已知方式进行处理的已知的数据类型。此外，导频数据可以在接收机系统750中用来估计信道响应。返回到发射机系统710中，可以基于为每个相应数据流选择的特定调制方案(诸如：BPSK、QPSK、M-PSK或M-QAM)对该数据流的复用的导频和编码数据进行调制(例如符号映射)，以提供调制符号。在一个实施例中，可以通过由处理器730执行和/或者提供的指令来确定每个数据流的数据速率、编码和调制。
接下来，可以将所有数据流的调制符号都提供给TX处理器720，该TX处理器720可以对调制符号进行进一步处理(例如，进行OFDM)。然后，TX MIMO处理器720可以向N_T个收发机722a到722t提供N_T个调制符号流。在一个实施例中，每个收发机722接收和处理各自的符号流以提供一个或多个模拟信号。每个收发机722随后可以进一步对模拟信号进行调节(例如，放大、滤波和上变频)以提供适于通过MIMO信道进行发送的调制信号。因此，分别从N_T个天线724a到724t发送来自于收发机722a到722t的N_T个调制信号。
根据另一方面，在接收机系统750中，可以通过N_R个天线752a到752r接收所发送的调制信号。随后，可以将来自每个天线752的接收信号提供给对应的收发机754。在一个示例中，每个收发机754能够对各自的接收信号进行调节(诸如：滤波、放大和下变频)、对调节后的信号进行数字化以提供采样、以及进一步处理采样以提供对应的“接收”符号流。随后RXMIMO/数据处理器760可以从N_R个收发机754接收N_R个接收符号流，并且基于特定的接收机处理技术对N_R个接收符号流进行处理以提供N_T个“检测”符号流。在一个实施例中，每个检测符号流可以包括这样的符号：该符号是为相应的数据流所发送的调制符号的估计。随后，RX处理器760可以至少部分地通过对每个检测符号流进行解调、解交织和解码来对每个符号流进行处理，以恢复相应数据流的业务数据。因此，RX处理器760进行的处理可以与在发射机系统710中的TX MIMO处理器720和TX数据处理器714进行的处理是互补的。RX处理器760可以额外地将处理后的符号流提供给数据宿764。
根据一个方面，RX处理器760所产生的信道响应估计可以用于执行在接收机端的空间/时间处理、调节功率级、改变调制速率或方案、和/或者其他合适的操作。另外，RX处理器760还可以估计信道特征，例如检测符号流的信噪比(SNR)。RX处理器760随后可以将所估计的信道特征提供给处理器770。在一个实施例中，RX处理器760和/或者处理器770可以进一步推导出系统的“工作”SNR的估计。随后，处理器770可以提供信道状态信息(CSI)，其可以包含与通信链路和/或者接收数据流相关的信息。该信息可以包括例如工作SNR。CSI随后可以由TX数据处理器718进行处理、由调制器780进行调制、由收发机754a到754r进行调节、并且发送回发射机系统710。另外，接收机系统750中的数据源716可以提供要由TX数据处理器718进行处理的其他数据。
返回到发射机系统710，来自接收机系统750的调制信号随后由天线724接收、由收发机722进行调节、由解调器740进行解调、并且由RX数据处理器742进行处理，以恢复接收机系统750所报告的CSI。在一个示例中，随后可以将所报告的CSI提供给处理器730，并用于确定数据速率以及要用于一个或多个数据流的编码与调制方案。随后可以将所确定的编码与调制方案提供给收发机722，用于进行量化，并且在随后的到接收机系统750的发送中使用。附加地和/或者可替换地，所报告的CSI可以由处理器730用于产生对TX数据处理器714和TX MIMO处理器720的各种控制。在另一示例中，RX数据处理器742所处理的CSI和/或者其他信息可以被提供给数据宿744。
在一个示例中，发射机系统710中的处理器730和接收机系统750中的处理器770指示在其各自系统中的操作。另外，发射机系统710中的存储器732和接收机系统750中的存储器772可以分别为由处理器730和770所使用的程序代码和数据提供存储。此外，在接收机系统750中，可以使用各种处理技术来处理N_R个接收信号，以检测N_T个发送符号流。这些接收机处理技术可以包括空间和空间-时间接收机处理技术，这些技术也可以称为均衡化技术，和/或者包括“连续无效/均衡化和干扰消除”接收机处理技术，这些技术也可以称为“连续干扰消除”或“连续消除”接收机处理器技术。
图8是根据本文所述的各个方面的系统800的框图，系统800协调使用可变功率偏移的控制信息与数据的复用和传输。在一个示例中，系统800包括用户装置(UE)802。如图所示，UE 802能够经由一个或多个天线806从一个或多个节点B 804接收信号，以及向一个或多个节点B 804发送信号。另外，UE 802能够包括接收机810，接收机810从天线806接收信息。在一个示例中，接收机810能够可操作地与解调器(Demod)812相关联，解调器812对接收信息进行解调。随后由处理器814对解调符号进行分析。处理器814可以耦合到存储器816，存储器816能够存储与UE 802相关的数据和/或者程序代码。
UE 802还可以使用信号产生器818，信号产生器818能够使用调制器、复用器和/或者其他合适的组件来产生要由发射机820通过天线806发送的信号。根据一个方面，信号产生器818能够使用一种或多种技术来协调如上整体所述的数据和控制信息的传输。此外，信号产生器818和/或者处理器814能够由UE 802用来执行方法500、600和/或者其他类似的和合适的方法。
图9示出了用于在无线通信系统(例如系统200)中对控制信令应用频率偏移以便实现控制信令与数据的共同传输的装置900。应该理解，装置900被表示为包含多个功能块，这些功能块可以是表示由处理器、软件或者其组合(例如固件)所实现的功能的功能块。装置900可以在终端(例如终端210)和/或者其他合适的网络实体中实现，并且可以包括：模块902，用于基于为控制传输所使用的功率级、带宽和调制与编码方案(MCS)，确定与所述控制传输相关联的信号质量；以及模块904，用于调整应用于控制信令的功率级偏移，以保持在使用为数据传输所指定的带宽和MCS进行的组合的数据与控制传输中的控制信令的所确定的信号质量。
应该理解，本文所述的各个方面可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、或者其任意组合来实现。当系统和/或者方法以软件、软件、固件、中间件或者微代码、程序代码或代码段实现时，它们可以存储在机器可读介质中，例如存储组件中。代码段可以表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类、或者指令、数据结构或程序声明的任意组合。可以通过传递和/或者接收信息、数据、自变量(argument)、参数或存储器内容，将代码段耦合到另一代码段或者硬件电路。可以使用包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等等在内的任何手段，对信息、自变量、参数、数据等等进行传递、传送、或发送。
对于软件实现，本文所述的技术可以用执行在此所述的功能的模块(例如过程、函数等等)来实现。软件代码可以存储在存储器单元中并由处理器执行。存储器单元可以在处理器内部实现或者在处理器外部实现，在处理器外部实现的情况下，存储器单元能够通过本领域公知的各种手段可通信地耦合到处理器。
以上所述的内容包括一个或多个实施例的示例。当然不可能描述用于描述上述实施例的组件或方法的每一种可想到的组合，但是本领域普通技术人员可以认知到，各个方面的很多其他组合和排列都是可行的。因此，所述的各个方面意欲包含落入附带的权利要求的精神和范围内的所有这些改变、修改和变化。此外，对于在说明书或权利要求中所使用的术语“包括”的程度，该术语意欲以与术语“包含”在权利要求中的用作过渡词时所解释的含义类似的方式进行包含。此外，在详细的说明书或者权利要求中所使用的术语“或”的意思是“不排斥的或”。