专利名称：协作多点系统的数据符号和基准信号的映射的电路和方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统，并且更特别地，涉及物理下行链路共享信道(PDSCH) 数据和用于协作多点(CoMP)传输的专用基准信号的映射。
背景技术：
在正交频分复用(OFDM)的情况下，在分离的多个载波上发射多个符号，以提供正 交性。OFDM调制器典型地将数据符号携带进入串并联转换器，并且串并转换器的输出被认 为是频域数据符号。在带的两个边缘的频域音调(tone)可被设置为零并且被称为防护音 调。这些防护音调允许OFDM信号适用于合适的频谱掩码。一些频域音调被设置为在接收 机位置将被获知的数值。其中的信号是小区专用基准信号(CRS)和专用或者解调基准信 号(DRS)。这些基准信号对接收机处的信道估计是有用的。在具有多个发射/接收天线的 多端输入多端输出(MIMO)通信系统中，小区专用基准信号不是预编码的。这能够使接收机 估计未预编码的信道。然而，解调基准信号是预编码的，使接收机能够估计预编码的信道。 使用快速傅立叶逆变换(IFFT)将频域数据符号转换为时域波形。IFFT结构允许频率音调 为正交。通过从时域波形复制尾部样本(tail sample)形成循环前缀并把其附加到波形 的前面。带有循环前缀的时域波形被称为OFDM符号，并且这样的OFDM符号可被升频转换 (upconvert)为射频(RF)并且通过多个发射天线来发射以提供空间分集。OFDM接收机可 恢复定时和载波频率，并且然后通过快速傅立叶变换(FFT)处理接收到的样本。循环前缀 可被丢弃，并且在FFT之后，频域信息被恢复。基准信号可被恢复以帮助信道估计，从而能 够恢复在频率音调上传递的数据。
传统的蜂窝通信系统工作在点对点单一小区传输方式中，其中用户终端或者设 备(UE)在指定的时间唯一地连接到单个蜂窝基站(eNB)并且由该蜂窝基站(eNB)提供服 务。这种系统的一个示例是3GPP长期演进(LTE Release-8) 0高级的网络系统旨在通过 采用多点对点或者协作多点(CoMP)通信而进一步提高数据速度和性能，其中多个基站可 协作设计下行链路传输，从而同时为UE服务。这样的系统的示例为3GPP LTE高级系统 (Release-ΙΟ和更高级的)。这通过从不同的基站(eNB)向每个UE发射相同的信号，在UE 处显著提高了接收到的信号的强度。这对观测到来自邻近基站的强烈干扰的小区边缘的UE 是特别有利的。通过CoMP，来自相邻基站的干扰变为有用的信号，并且因此，显著地提升了 接收质量。因此，如果多个相邻小区协同工作，则CoMP通信模式中的UE将获得大大改善的 服务。
已经提出了两种CoMP配置(CBS和JP)。依照协作波束成型和调度(CBS)，每个UE 接收来自于单个传输点(例如，基站)的PDSCH下行链路数据，但是不同的基站相互协同， 从而设计下行链路传输以在每个UE处减小或者消除小区内干扰。依照共同加工(JP)，每个 UE从多个点处接收相同的PDSCH下行链路数据。
虽然之前的方法在无线通信方面提供了稳定的改进，但本发明人认识到，在下行 链路(DL)频谱效率方面仍然有进一步提高的可能。因此，下文中记载的优选实施例就是针对这些问题以及基于现有技术的改进。 发明内容
在本发明的一个优选实施例中，公开了一种在无线通信系统中映射数据的方法。 该方法包括在第一发射机处形成具有复数个位置的第一帧。第一帧具有多个第一基准信 号。在远离第一发射机的第二发射机处形成第二帧，该第二帧具有对应于第一帧的复数个 位置的复数个位置。第二帧具有多个第二基准信号。多个数据信号被嵌入第一帧中未被多 个第一或者第二基准信号占据的位置中。多个数据信号被嵌入第二帧中未被多个第一或者 第二基准信号占据的位置中。第一和第二帧被发射到远程接收机。
图1是本发明的使用协作多点(CoMP)传输的通信系统的示意图2是简化了的框图，其示出了从用户设备(UE)到基站的上行链路(UL)传输；
图3是简化了的框图，其示出了从基站到用户设备(UE)的下行链路(DL)传输；
图4是简化了的框图，其示出了在包括多个基站(eNB)的超级小区和用户设备 (UE)之间的通信；
图5A是示出了根据本发明的第一实施例的用于具有两个OFDM控制符号的子帧的 数据映射的示意图5B是示出了根据本发明的第一实施例的用于具有三个OFDM控制符号的子帧的 数据映射的示意图6A是示出了根据本发明的第二实施例的用于具有两个OFDM控制符号的子帧的 数据映射的示意图6B是示出了根据本发明的第二实施例的用于具有三个OFDM控制符号的子帧的 数据映射的示意图；以及
图7是示出了根据本发明的第三实施例的用于具有解调基准信号(DRS)的子帧的 数据映射的示意图。
具体实施方式
本发明描述的示例性实施例通过使用分布式发射分集共同加工来改进通信。如下 文中将要详述的，通过从不同的基站(NB)接收相同的信号，从而用户设备(UE)接收信号的 强度被提高。
参考图1，示出了本发明的无线通信系统100的示例。示例的通信系统包括超级 小区102和104。超级小区102通过共同加工与UEl (106)通信的演进基站eNBl，eNB2以 及eNB3而形成。同样地，超级小区104通过共同加工与UE 2 (108)通信的演进基站eNBl， eNB4, eNB5和eNB6而形成。例如超级小区102的每个超级小区的每个演进基站对相同的 数据进行充分的共同加工并且在基本上相同的时间将数据发射给UE1。在下文的讨论中， 这种共同加工的方法被称为协作多点(CoMP)传输。通过这样的方式，来自多个演进的基站 (eNBl,eNB2以及eNB!3)的CoMP的分布式发射分集与现有技术的发射分集方法相比显著地 提高了 UEl的接收。5
现在参考图2，其是本发明的示出了上行链路传输的CoMP通信系统220。此处以 及下文的附图中，相同的附图标记代表相同的元件。为了简化，只示出了一个eNB 200。每 个UE，例如UEl 222，从基站200接收下行链路传输。每个UE在下行链路传输中使用基准信 号来计算各自的信道估计以及适当的信道质量指示符(CQI)。CQI可以包括信噪比(SNR)、 信号与干扰加噪声比(SINI )、比特误差率(BER)或者其它合适的CQI。反馈发生器224为 各自的UE接收计算后的CQI。各自的CQI通过模块2 压缩并提供到发射模块228。发射 模块2 通过信道230将CQI发射到基站200。反馈译码器202包括接收模块204和CQI 恢复模块206。接收模块204接收和解调CQI。恢复模块206解压CQI从而其可以用于后 续的波束成型传输。因此，在超级小区中的每个基站可从单个UE接收不同的CQI。这有利 地允许超级小区的每个eNB处理每个后续的传输，从而在UE处最大化信号接收。
现在参考图3，其示出了下行链路传输的本发明的CoMP通信系统。为了简化，只示 出了一个eNB 200。如上文中所讨论的，反馈译码器202从每个UE接收并且恢复CQI。CQI 被应用到调度器208。调度器208为各自的CQI确定合适的调制方案。例如，QPSK可被选择 用于一个CQI，而16QAM可被选择用于更好的CQI。然后为每个UE分配适当的资源块210。 这里，资源块是资源元素(RE)的集合，其中资源元素是一个正交频分复用(OFDM)符号的单 个音调。例如，在3GPP长期演进(LTE)中，资源块包括分布在子帧内的14个连续OFDM符 号上的12个相邻音调中的巧4个资源元素。分配后的资源块然后被发射到各自的UE。
现在参考图4，其示出了共同加工的本发明的CoMP通信系统的简化的框图。超级 小区400包括复数个基站，例如基站200和450。两个基站是相似的，因此下文中只详细讨 论基站200。两个基站都通过中央控制单元402控制。中央控制单元402可以远离两个基 站200和450。可选择地，中央控制单元402可位于基站200处以作为超级小区400内其它 基站的主控制单元。基站200包括发射机1，该发射机1具有小区专用基准信号(CRQ映射 模块404，专用或者解调基准信号(DRS)映射模块406，物理下行链路共享信道(PDSCH)映 射模块408，多端输入多端输出(MIMO)预编码模块410以及复数个发射天线412。CRS、DRS 以及PDSCH映射模块构成用于向远程的UE传输的数据子帧，如下文中将要详述的。CRS符 号的时间-频率位置是小区专用的并且不同的小区可以是不同的。相似地，DRS符号的时 间-频率位置可以是小区专用的并且不同的小区是不同的。根据本发明，例如，PDSCH数据 符号优选映射到未被CRS或者DRS占据的资源元素，如果资源元素已经被指定传输CRS或 者DRS，则其就不能用于PDSCH数据，因为这是数据击穿。MIMO预编码模块410使用相同的 预编码对DRS和PDSCH数据进行预编码。预编码的MIMO数据和CRS然后通过天线412被 发射到远程UE。
现在参考图5A和5B，其示出了分别从基站200和450的下行链路传输的1子帧 (14 OFDM符号)中的资源块(频域中12音调)。注意到14 OFDM符号的一部分用于从eNB 向UE发射控制信号，而其余的OFDM符号用于发射PDSCH数据符号。用于控制发射的OFDM 符号是控制区域，而用于数据发射的OFDM符号是数据区域。例如，在3GPP LTE中，控制区 域的大小通过物理控制格式指示符信道(PCFICH)指示，其可以是1，2或者3。而且，不同的 小区(基站)可具有不同的控制区域尺寸构成。例如，图5A中用于eNB 200的资源块包括 在控制区域中的两个OFDM符号500。另外，图5A中的资源块包括在数据区域中的保留的符 号502和11个数据符号504。通过比较，图5B中的用于eNB 450的资源块包括控制区域中的三个OFDM控制符号506和数据区域中的11个数据符号508。因此，在不具有CoMP的传 统蜂窝系统中，一个小区内的数据和控制区域不重叠。然而，不同的小区中的数据和控制区 域可能重叠造成相互干扰。
CRS初始化和映射
在本发明的第一个实施例中，PDSCH数据被映射以避免与不同的CoMP小区中的 CRS冲突。每个CoMP的UE都知道与其关联的全部服务小区的小区ID或者小区标识号，因 此其可以确定CRS模式和下行链路信道估计。这里，选定小区(anchor cell)是UE与其同 步的小区。选定小区的小区ID通过实施下行链路同步或者检测主要同步信号(PSS)和次 要同步信号(SSS)而被UE获知。非选定小区的小区ID通过与其同步获得或者通过与选定 小区共用的控制信道发射信号而获得。
当小区专用基准信号(CRS)被映射到资源元素时，不同小区中的CRS的位置可以 不同。例如，在LTE Rel-8中，向不同小区中的CRS施加可变频域漂移Vshift，其中漂移值与 小区ID相关，
权利要求
1.一种在无线通信系统中映射数据的方法，包括以下步骤在第一发射机处形成具有复数个位置的第一帧，所述第一帧具有多个第一基准信号；在第二发射机处形成第二帧，所述第二帧具有与所述第一帧的复数个位置对应的复数 个位置，所述第二帧具有多个第二基准信号；将多个数据信号嵌入到所述第一帧的未被所述多个第一基准信号或所述多个第二基 准信号占据的位置；将所述多个数据信号嵌入到所述第二帧的未被所述多个第一基准信号或所述多个第 二基准信号占据的位置；并且向远程接收机发射所述第一帧和所述第二帧。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述位置是频域资源元素位置。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述基准信号是信道专用基准信号CRS。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一帧和所述第二帧均具有至少一个位置，该 位置具有相同的时域和频域，其中所述第一帧的至少一个位置包括基准信号，并且其中所 述第二帧的至少一个位置包括数据信号。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述多个第一基准信号和所述多个第二基准信号分 别在时域和频域中具有相同的位置。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述基准信号是专用基准信号DRS。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述第一帧中的基准信号与所述第二帧中的基准信 号相同。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述第一帧中的基准信号在时域和频域中占据与所 述第二帧中的基准信号相同的位置。
9.如权利要求6所述的方法，其中所述第一帧中的基准信号和所述第二帧中的基准信 号是正交的并且在时域和频域中没有冲突。
10.一种在无线接收机中接收来自远程无线发射机的数据的方法，包括以下步骤通过所述无线接收机接收来自第一发射机的具有复数个位置的第一帧，所述第一帧具 有多个第一基准信号；通过所述无线接收机接收来自第二发射机的具有与所述第一帧的复数个位置对应的 复数个位置的第二帧，所述第二帧具有多个第二基准信号；接收位于所述第一帧中未被所述多个第一基准信号或所述多个第二基准信号占据的 位置中的多个数据信号；并且接收位于所述第二帧中未被所述多个第一基准信号或所述多个第二基准信号占据的 位置中的所述多个数据信号。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述位置是频域资源元素位置。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述基准信号是信道专用基准信号CRS。
13.如权利要求10所述的方法，其中所述第一帧和所述第二帧均具有至少一个位置， 该位置具有相同的时域和频域，其中所述第一帧的至少一个位置包括基准信号，并且其中 所述第二帧的至少一个位置包括数据信号。
14.如权利要求10所述的方法，其中所述多个第一基准信号和所述多个第二基准信号 分别在时域和频域中具有相同位置。
15.如权利要求10所述的方法，其中所述基准信号是专用基准信号DRS。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第一帧中的基准信号与所述第二帧中的基准 信号是相同的。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述第一帧中的基准信号在时域和频域中占据与 所述第二帧中的基准信号相同的位置。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述第一帧中的基准信号和所述第二帧中的基准 信号是正交的并且在时域和频域中没有冲突。
19.一种在无线通信系统中映射数据的方法，包括以下步骤在第一发射机处形成具有复数个频域资源元素的第一帧，所述第一帧具有多个第一控 制信号；在第二发射机处形成第二帧，所述第二帧具有与所述第一帧的复数个频域资源元素对 应的复数个频域资源元素，所述第二帧具有多个第二控制信号；将多个第一数据信号嵌入到所述第一帧的未被所述多个第一控制信号或所述多个第 二控制信号占据的频域资源元素中；将所述多个第一数据信号嵌入到所述第二帧的未被所述多个第一控制信号或所述多 个第二控制信号占据的频域资源元素中；并且向远程接收机发射所述第一帧和所述第二帧。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述第一帧和所述第二帧均具有至少一个位置， 该位置具有相同的时域和频域，其中所述第一帧的至少一个位置包括基准信号，并且其中 所述第二帧的至少一个位置包括数据信号。
全文摘要
本发明公开了一种无线通信系统中映射数据的方法。该方法包括在第一发射机(eNB 1，200)处形成具有复数个位置的第一帧(504)。第一帧具有多个第一基准信号(500)。在远离第一发射机的第二发射机(eNB 2，450)处形成第二帧(508)，该第二帧(508)具有对应于第一帧的复数个位置的复数个位置。第二帧具有多个第二基准信号(506)。多个数据信号(S1，S2)被嵌入第一帧中未被多个第一或第二基准信号占据的位置中。多个数据信号(S1，S2)被嵌入到第二帧中未被多个第一或第二基准信号占据的位置中。第一帧和第二帧被发射到远程接收机(UE 1，106)。
文档编号H04L27/26GK102047626SQ201080001707
公开日2011年5月4日 申请日期2010年1月25日 优先权日2009年1月23日
发明者E·N·翁戈萨努斯, R·陈, T·穆哈雷莫维奇, Z·沈 申请人:德克萨斯仪器股份有限公司