无线通信系统中发射/接收参考信号的方法和装置的制作方法

文档序号:7914174阅读:166来源:国知局
专利名称:无线通信系统中发射/接收参考信号的方法和装置的制作方法
技术领域
本发明一般涉及无线通信,具体地,涉及在基于第三代合作伙伴项目(3GPP)标准的长期演进(LTC)和高级LTE(LTE-A)系统中发射/接收參考信号的方法和装置。
背景技术
随着通信技术的进歩,传统的面向语音电话的移动通信系统已经发展为用于提供数据和多媒体服务的、高速高质量的面向分组数据的移动通信系统。为了支持这种高速高质量的数据传输服务,各种移动通信技术已经标准化。这些技术包括3GPP高速分组接入 (HSPA)和LTE、3GPP2高速率分组数据(HRPD)和超移动宽带(UMB)以及IEEE 802. 16e。为了提高传输效率,这些移动通信技术使用各种先进的技木,诸如自适应调制和编码(AMC)和信道敏感调度。AMC技术允许发射器根据信道条件调整数据速率。AMC技术在不好的信道条件下降低数据速率以使得接收误差率保持在预定水平,并且在良好的信道条件提高数据速率以使得呑吐量最大化。信道敏感调度技术允许发射器为多个接收器之中具有最佳信道条件的接收器提供服务,从而提高系统吞吐量。AMC和信道敏感调度技术接收从接收器反馈的信道状态信息(CSI)并利用调制和编码方案在最佳时间执行数据传输。AMC和信道敏感调度技术可以被称为利用关于传输信道的足够信息来提高传输效率的技术。在发射器不能从接收信道类推传输信道条件的频分双エ(FDD)系统中,接收器被设计为将传输信道信息反馈到发射器。同时,时分双エ(TDD) 系统具有传输信道条件类似于接收信道条件的特点,从而不需要接收器向发射器报告关于传输信道的信息。最近,已经对利用正交频分多址接入(OFDMA)方案来取代在第二代和第三代移动通信系统中占优势的码分多址(CDMA)方案进行了研究。事实上,诸如3GPP、3GPP2、和IEEE 的标准化组织对采用OFDMA或修改的OFDMA的高级通讯系统的标准化左右为难。这是因为, 期望OFDMA提供比CDMA更好的呑吐量。使OFDMA能够提高系统吞吐量的主要因素之ー是频域调度能力。由于信道敏感调度使用时变信道特性而提高了系统容量,因此OFDM可以用于使用频变信道特性来获取更多的容量増益。LTE系统在下行链路中使用正交频分复用(OFDM)并且在上行链路中使用单载波频分多址接入(SC-FDMA)。OFDM和SC-FDMA 二者都具有允许频域调度的特点。与此同吋,LTE系统在下行链路(DL)中支持多天线传输。LTE发射器可以提供一个、两个或四个发射天线。通过使用多天线,可以利用预编码方案来实现波束形成増益和空间复用増益。LTE-A系统可以在下行链路中支持多达8个发射天线。随着发射天线数量的増加, 发射器可以进ー步提高波束形成増益和空间复用増益。此外,LTE-A系统可以在下行链路中支持其他各种传输技木。新近提出的下行传输技术之ー是协作多点(CoMP),其通过多小区的协作而提高特定接收器的通信质量。在下行链路CoMP方面,可以考虑两种不同的方法 联合传输(JT)和协调调度/协调波束形成(CS/CB),在JT中多个传输点同时将信号发射到单个接收器,在CS/CB中接收器接收由它的服务小区发射的信号。

发明内容
技术问题然而,在小区之间动态地协调包括任意波束形成功能的调度,从而控制和/或减少不同传输之间的干扰。与多个小区不得不同时准备码元流的JT不同,CS/CB可以通过在多个小区之中交換调度和波束形成信息来实现。这意味着,虽然期望JT确保更高的性能增益,但是实现起来存在许多要解决的问题,诸如小区之间的高流量负载和低时延要求。相比之下,CS/CB给予相对较低的性能増益,但是有利于小区之间的低流量负载。技术方案为了解决现有技术的问题,本发明提供了在LTE-A系统中发射/接收參考信号的方法和装置,其能够提高系统吞吐量而不影响LTE系统的向后兼容性。此外,本发明提供了在LTE-A系统中发射/接收參考信号的方法和装置,其能够支持遗留的(Iegacy)LTE接收器而不降低接收性能。根据本发明的ー个方面,接收数据的方法包括确定是否在当前子帧中检测到专用參考信号;如果在所述当前子帧中检测到专用參考信号,则使用所述专用參考信号估计数据信道以接收数据;以及如果在所述当前子帧中没有检测到专用參考信号,则使用所述当前子帧中检测到的公共參考信号估计数据信道以接收数据。根据本发明的另ー个方面,接收器包括接收控制器,其确定是否在当前子帧中检测到专用參考信号;信道估计器,如果在当前子帧中检测到专用參考信号,则所述信道估计器使用所述专用參考信号估计数据信道,如果在当前子帧中没有检测到专用參考信号,则所述信道估计器使用在所述当前子帧中检测到的公共參考信号估计数据信道;以及数据处理器,其处理所述数据信道以接收数据。根据本发明的另ー个方面,发射数据的方法包括通过更高层信令通知是否在当前子帧中发射专用參考信号;如果通知发射所述专用參考信号,则生成所述专用參考信号、 公共參考信号和数据信号,否则生成所述公共參考信号和所述数据信号;以及将所述数据信号与所述专用參考信号和公共參考信号中的至少ー个复用到所述当前子帧中。根据本发明的又ー个方面,发射器包括发射控制器,其通过更高层信令确定是否在当前子帧中发射专用參考信号;信号发生器,如果确定发射所述专用參考信号,则所述信号发生器生成所述专用參考信号、公共參考信号和数据信号,否则生成所述公共參考信号和所述数据信号;以及复用器,其将所述数据信号以及所述专用參考信号和公共參考信号中的至少ー个复用到所述当前子帧中。有益效果根据本发明的在LTE-A系统中发射/接收參考信号的方法和装置使得LTE-A接收器能够支持使用CRS的LTE传输方案,这导致接收器的向后兼容性和接收器的可用性的提高。此外,根据本发明的在LTE-A系统中发射/接收參考信号的方法和装置有利于提高系统吞吐量并加强LTE-A接收器的数据接收概率。


根据结合附图的以下详细说明,本发明的上述和其他目的、特征和优势将更加明显,在附图中图1是示出在LTE系统中使用CRS的下行链路发射器的配置的框图;图2是示出在LTE系统中使用DRS的下行链路发射器的配置的框图;图3是示出根据本发明的实施例的、在LTE系统中參考信号到下行链路资源的映射的示图;图4是示出根据本发明的实施例的信号格式的示图,在该信号格式中MBSFN子帧是时分复用的;图5是示出根据本发明的实施例的信号格式的示图,在该信号格式中LTE-A子帧是时分复用的;图6是示出根据本发明的实施例的发射器的配置的框图;图7是示出根据本发明的实施例的接收器的配置的框图;图8是示出根据本发明的第一实施例的用于接收器的參考信号处理方法的流程图;图9是示出根据本发明的第二实施例的用于接收器的參考信号处理方法的流程图;以及图10是示出根据本发明的第三实施例的用于接收器的參考信号处理方法的流程图。
具体实施例方式參考附图详细描述本发明的实施例。在整个附图中,使用相同的參考标记来指代相同或类似的部件。为了避免模糊本发明的主題,可以省略这里已并入的公知功能和结构。在以下说明中,“參考信号(!《) ”表示出于两个目的而在接收器和发射器之间预定义的信号。RS的第一目的是允许接收器测量CSI。为了支持AMC,发射器必须接收由接收器报告的CSI。接收器可以使用RS来測量CSI。RS的第二目的是允许接收器对由发射器发射的信号进行解调。在发射器发送复杂信号的情况下,接收器必须估计信道上所接收的信号的失真用于相干解调。也就是说,接收器可以使用所接收的RS来估计信道响应。在LTE系统的下行链路中存在被定义为将被小区内所有接收器共用的RS。这种类型的RS被称为公共RS(CRS)或小区专用(cell-specific)RS,因为它是为每个小区定义的。在发射器通过多个发射天线发射信号的情况下,CRS被设计为在发射天线之间正交。例如,当使用两个发射天线时,发射器定义互相正交的两个CRS并通过各自的发射天线来发射 CRS。图1是示出在LTE系统中使用CRS的下行链路发射器的配置的示图。虽然说明书教导了具有两个发射天线的发射器,但是本发明不限于此。例如,本发明可以应用于具有两个以上发射天线的发射器。如图1所示,发射器100包括预编码器103、第一复用器109a、第二复用器109b、第 ー发射天线111a、和第二发射天线111b。在这种结构中,发射器100在发射之前复用数据信号101以及CRS 107a和107b。预编码器103对去往接收器(未示出)的输入数据信号101执行波束形成。在这里,可以将数据信号101配置在ー层或多层中。在将数据信号101配置在单层中的情况下, 预编码过程可以被视为正常的波束形成。在将数据信号101配置在多层中的情况下,预编码过程可以被视为用于空间分集的每层波束形成。预编码信号105被输出到第一复用器 109a和第二复用器109b。第一复用器109a复用预编码信号105和第一 CRS 107a,并且通过发射天线Illa发射复用信号。第二复用器109b复用预编码信号105和第二 CRS 107b, 并且通过第二发射天线Illb发射复用信号。在使用CRS 107a和107b的下行链路传输中,如图1所示,CRS 107a和107b没有被预编码,而数据信号101被预编码。因此,接收器使用未经预编码而发射的CRS 107a和 107b来測量CSI。接收器可以直接将CSI本身报告给发射器100或者将给定信道条件下最优选的传输方案报告给发射器100。在LTE系统中,利用优选的传输方案来定义反馈信息,并且为了支持LTE系统中的 DL传输而定义的反馈信息包括信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵指示符(PMI)和等级指示符(RI)。CQI、PMI和RI分別表示在给定信道条件下优选的调制和编码方案、预编码矩阵、以及空间复用层的数量。然而,在报告CQI、PMI和RI的情况下,预编码方案受到限制,因为接收器可以使用标准中规定的预编码码本中所定义的预编码矩阵。例如,接收器选择预编码码本中所定义的预编码矩阵中最优选的预编码矩阵并且将所选择的矩阵报告给发射器,从而发射器将所报告的预编码矩阵——它是从预编码码本中检索到的——应用于实际传输。因此,发射器不能应用未在预编码码本中定义的其他预编码矩阵。在LTE系统中,在下行链路控制信息 (DCI)中包括实际用来传输数据信号的、与预编码方案有关的信息。同吋,在3GPP中正在讨论引入直接CSI报告来代替CQI、PMI和RI。直接CSI报告是有利的,因为接收器可以确定预编码方案。然而,在这种情况下,利用基于CRS的传输方案,发射器很难使用未在预编码码本中定义的预编码矩阵。这意味着,由于可以存在无限数量的预编码矩阵,因此不可能使用DCI报告预编码方案。在LTE系统中,仅对单层传输定义UE专用RS,S卩,专用RS (DRS)。利用对数据信息所使用的预编码方案对DRS进行预编码。 因此,接收器可以使用DRS来估计预编码信道以及解调经预编码的数据信号。图2是示出在LTE系统中使用DRS的下行链路发射器的配置的框图。虽然说明书教导了具有两个发射天线的发射器,但是本发明不限于此。例如,本发明可以应用于具有两个以上发射天线的发射器。虽然DRS仅限于LTE系统中的单层传输,但是DRS构思可以应用于LTE-A系统中具有最大8层的传输的空间复用。如图2所示,发射器120包括复用器125、预编码器127、第一发射天线131a和第 ニ发射天线131b。在这里,发射器120在发射之前对数据信号121和DRS 123 二者执行复用和预编码。复用器125复用将发射到接收器(未示出)的数据信号121和DRS 123,并且将复用信号输出到预编码器127。预编码器127对复用信号执行预编码,并通过第一发射天线131a和第二发射天线131b发射预编码信号129。预编码信号1 包括数据信号121和 DRS 123,并且接收器可以估计通过既反映预编码方案又反映DRS 123的信道响应而预编码的数据信号121的信道以及信道响应。图3是示出根据本发明的实施例的、在LTE系统中參考信号到下行链路资源的映射的示图。虽然说明书教导了下行链路中正常循环前缀(CP)子帧结构,但是本发明不限于此。例如,本发明可以应用于下行链路中扩展CP子帧结构。參照图3,时域中的最小资源单位是OFDM码元。对于正常CP而言,时隙(slot) 203 由7个OFDM码元201组成。子帧205由两个时隙203组成。时域中的调度以子帧为基础进行。每个子帧开始处的最初一到三个OFDM码元被用于发射控制信道,其余OFDM码元被用于发射数据信道。频域中的最小资源单位是副载波207。ー个资源块(RB)211由12个副载波组成。频域中的调度以RB为基础进行。作为最小资源单位的资源元素(RE) 209在频域中由副载波定义、在时域中由OFDM码元定义、在空间域中由天线端ロ(未显示)定义,并且携带调制码元。在四个天线端ロ的情况下,发射器定义用于各个天线端ロ的CRS 220、221、222和 223。为了允许接收器估计天线端ロ 0、1、2和3的信道,发射器为天线端ロ 0发射CRS0220、 为天线端ロ 1发射CRS1221、为天线端ロ 2发射CRS2222、为天线端ロ 3发射CRS3223。在这个时候,CRS0220、CRS1221、CRS2222和CRS3223被映射到各自RE,从而以分布式方式发射。 这意味着,CRS0220、CRS1221、CRS2222和CRS3223相互正交。发射器发射控制信道区域中 RE上的控制信道信号225和数据信道区域RE上的数据信道信号227。为了以每小区不同地映射CRSS 220,221,222和223,根据小区标识符来确定每小区偏移213。在上述配置的OFDM系统中,发射器可以以表1中列出的传输模式(TD)之ー来发射数据信号和CRS。在表1中,列出了 LTE系统的下行链路中可用的公共传输模式。LTE系统使用基于CRS的信道响应估计。根据公共传输模式的基于CRS的參考传输方案包括利用天线端ロ 0的单天线传输模式、传输分集模式(transmission diversity mode)、开环空间复用模式、闭环空间复用模式、多用户多输入多输出(MIMO)模式、以及利用天线端ロ 5的单天线传输模式。在LTE系统中,基于DRS的信道响应估计被允许作为単一公共传输模式,并且假设DRS是用于天线端ロ 5的CRS的情况下,基于DRS的信道响应估计被称为利用天线端ロ 5的单天线传输模式。在下面的描述中,DRS被视为ー种CRS,并且可以与术语CRS交替使用。虽然LTE系统支持各种參考信号传输模式,但是不可能为每个传输自由选择所有的參考信号传输模式。各个參考信号传输模式需要不同的DCI,并且接收器必须知道它接收哪个DCI。如果发射器为单ー接收器指定特定公共传输模式,则接收器以相应公共传输模式的參考传输方案操作。由于公共传输模式是通过更高层信令配置的,因此可能存在配置时间延迟。此外,在为特定接收器配置的相应公共传输模式的參考传输方案被改变为无效信道条件的情况下,需要备选(fallback)传输方案来改变相应接收器的公共传输模式。由于传输分集方案在參考传输方案之中受信道条件的变化影响最小,因此它被用作LTE系统中的备选传输方案。表1
权利要求
1.一种接收数据的方法,包括确定是否在当前子帧中检测到专用參考信号;如果在所述当前子帧中检测到专用參考信号,则使用所述专用參考信号估计数据信道以接收数据;以及如果在所述当前子帧中没有检测到专用參考信号,则使用所述当前子帧中检测到的公共參考信号估计数据信道以接收数据。
2.如权利要求1所述的方法,还包括分析更高层信令以在所述公共參考信号和所述专用參考信号之中确定所述当前子帧中所使用的參考信号,其中,当所述參考信号被分析为所述公共參考信号时,执行确定是否在当前子帧中检测到所述专用參考信号。
3.如权利要求2所述的方法,其中,所述更高层信令包括模式信息元素,用以指示代表使用所述公共參考信号的数据传输方案的公共传输模式和代表使用所述专用參考信号的数据传输方案的专用传输模式之一,以及其中,分析所述更高层信令包括根据所述模式信息元素确定所述參考信号。
4.如权利要求2所述的方法,还包括,如果所述參考信号是所述专用參考信号,则通过利用所述专用參考信号估计所述数据信道来接收数据。
5.如权利要求1所述的方法,其中,所述专用參考信号是在高级长期演进(LTE-A)子帧中发射的,以及其中,确定是否在当前子帧中检测到专用參考信号来确定所述当前子帧是否是所述LTE-A子帧。
6.一种接收器,包括接收控制器,其确定是否在当前子帧中检测到专用參考信号; 信道估计器,如果在当前子帧中检测到专用參考信号,则所述信道估计器使用所述专用參考信号估计数据信道,如果在当前子帧中没有检测到专用參考信号,则所述信道估计器使用在所述当前子帧中检测到的公共參考信号估计数据信道;以及数据处理器,其处理所述数据信道以接收数据。
7.如权利要求6所述的接收器,其中,所述接收控制器分析更高层信令以在所述公共參考信号和所述专用參考信号之中确定所述当前子帧中所使用的參考信号,以及如果所述參考信号被分析为所述公共參考信号,则确定是否在当前子帧中检测到所述专用參考信号。
8.如权利要求7所述的接收器,其中,所述更高层信令包括模式信息元素,以指示代表使用所述公共參考信号的数据传输方案的公共传输模式和代表使用所述专用參考信号的数据传输方案的专用传输模式之一,以及所述接收控制器根据所述模式信息元素确定所述參考信号。
9.如权利要求7所述的接收器,其中,如果所述參考信号是所述专用參考信号,则所述信道估计器利用所述专用參考信号估计所述信道。
10.如权利要求6所述的接收器,其中,所述专用參考信号是在高级长期演进(LTE-A) 子帧中发射的,以及其中,所述接收控制器基于所述当前子帧是否是所述LTE-A子帧来确定是否发射所述专用參考信号。
11.一种发射数据的方法,包括通过更高层信令通知是否在当前子帧中发射专用參考信号;如果通知发射所述专用參考信号,则生成所述专用參考信号、公共參考信号和数据信号,否则生成所述公共參考信号和所述数据信号;以及将所述数据信号与所述专用參考信号和公共參考信号中的至少ー个复用到所述当前子帧中。
12.如权利要求11所述的方法,其中,所述更高层信令包括模式信息元素,用以指示代表使用所述公共參考信号的数据传输方案的公共传输模式和代表使用所述专用參考信号的数据传输方案的专用传输模式之一。
13.—种发射器,包括发射控制器,其通过更高层信令确定是否在当前子帧中发射专用參考信号;信号发生器,如果确定发射所述专用參考信号,则所述信号发生器生成所述专用參考信号、公共參考信号和数据信号,否则生成所述公共參考信号和所述数据信号;以及复用器,其将所述数据信号以及所述专用參考信号和公共參考信号中的至少ー个复用到所述当前子帧中。
14.如权利要求13所述的发射器,其中,所述更高层信令包括模式信息元素,用以指示代表使用所述公共參考信号的数据传输方案的公共传输模式和代表使用所述专用參考信号的数据传输方案的专用传输模式之一。
15.如权利要求13所述的发射器,其中,所述专用參考信号是在高级长期演进(LTE-A) 子帧中发射的,以及所述发射控制器基于所述当前子帧是否是所述LTE-A子帧来确定是否发射所述专用參考信号。
全文摘要
长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)系统中发射/接收参考信号的方法和装置包括确定在当前子帧中是否检测到专用参考信号;如果在所述当前子帧中检测到专用参考信号,则使用所述专用参考信号估计数据信道以接收数据;以及如果在所述当前子帧中没有检测到专用参考信号,则使用所述当前子帧中检测到的公共参考信号估计数据信道以接收数据。传输方案使用解调参考(DM-RS)进行信道响应估计。为了确保LTE-A系统的向后兼容性,在正常子帧中发射公共参考信号。
文档编号H04L27/26GK102577197SQ201080048005
公开日2012年7月11日 申请日期2010年8月24日 优先权日2009年8月24日
发明者单成, 李仁镐, 金圣泰, 金润善, 韩臸奎 申请人:三星电子株式会社
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