用于在无线通信系统中提供信道质量信息的方法和设备与流程

文档序号:14686052发布日期:2018-06-14 22:54

技术领域

本发明的以下说明涉及一种无线通信系统,并且更具体地涉及用于在无线通信系统中提供信道质量信息的方法和设备。



背景技术:

多入多出(MIMO)系统指的是可以通过使用多个传输天线和多个接收天线来增强数据的传输和接收效率的系统。MIMO技术包括空间分集方案和空间复用方案。空间分集方案可以增大传输可靠性,或者可以通过分集增益来加宽小区范围。因此,空间分集方案适合于相对于以高速移动的用户设备的数据传输。并且,通过同时传输不同的数据,空间复用方案可以增大数据传输速率而不增大系统带宽。

在MIMO系统中,每个传输天线具有独立的数据信道。传输天线可以表示虚拟天线或物理天线。接收实体可以相对于传输实体的每个传输天线来估计信道,由此能够接收从每个传输天线传输的数据。信道估计指的是通过补偿由衰落(fading)引起的在信号上的失真而恢复接收的信号的处理。在此,衰落指的是其中因为在无线通信系统环境中的多径时间延迟而导致信号强度迅速地改变的效果。为了执行信道估计,需要传输实体和接收实体共同知道参考信号。参考信号也可以被简称为RS(参考信号)或前导。此外,接收实体可以基于接收的参考信号的测量来确定信道信息,并且可以向传输实体反馈所确定的信道信息。

下行链路参考信号对应于下行链路信道的相干解调的前导信号,该下行链路信道诸如是PDSCH(物理下行链路共享信道)、PCFICH(物理控制格式指示器信道)、PHICH(物理混和指示器信号)和PDCCH(物理下行链路控制信道)等。下行链路参考信号可以包括被在小区内的所有用户设备共享的公共参考信号(CRS)和仅用于特定的用户设备的专用参考信号(DRS)。公共参考信号(CRS)也可以被称为小区特定参考信号。并且,专用参考信号(DRS)也可以被称为UE特定参考信号。



技术实现要素:

[技术问题]

关于传统3GPPLTE(长期演进)系统(例如,3GPPLTE版本8系统)的演进(或高级)系统(例如,LTE高级(LTE-A)系统)的讨论当前正在进行。在LTE-A系统中正在考虑的参考信号中,在用于PDSCH解调的参考信号(解调参考信号(DMRS))中,可以根据信道秩来改变向无线资源分配的多个资源元素(RE)。如果不考虑根据秩而改变的DMRSRE的数量而计算信道信息,则可能浪费资源或可能反馈不精确的信道信息。

本发明提出了用于通过考虑相对于秩而被PDSCH使用的RE的数量上的改变,来提供更精确的信道质量信息的方法和设备。

[技术解决方案]

为了实现这些目的和其他优点并且根据本发明的目的,如在此体现和广义地描述,根据本发明的实施例,一种用于传输下行链路信道的信道质量信息的方法包括:接收下行链路信号;至少基于用于物理下行链路共享信道(PDSCH)的资源元素的数量来计算所述接收的下行链路信号的信道质量信息索引,其中,至少基于解调参考信号(DMRS)的开销来确定用于所述PDSCH的资源元素的数量;以及,传输计算的信道质量信息索引。

在一个资源块内的所述DMRS的开销对于较低秩是12个资源元素,并且对于较高秩是24个资源元素。所述较低秩包括秩1和秩2并且所述较高秩包括秩3至秩8,或者,所述较低秩包括秩1至秩4并且所述较高秩包括秩5至秩8。可替选地,在一个资源块内的所述DMRS的开销是24个资源元素,而与下行链路传输秩无关。

如果下行链路是回程下行链路,则所述PDSCH是中继PDSCH(R-PDSCH),在一个资源块内的所述DMRS的开销对于较低秩是6个资源元素,并且在一个资源块内的所述DMRS的开销对于较高秩是12个资源元素。此外,所述较低秩包括秩1和秩2,并且所述较高秩包括秩3至秩8,或其中,所述较低秩包括秩1至秩4,并且所述较高秩包括秩5至秩8。可替选地,在一个资源块内的所述DMRS的开销是12个资源元素,而与下行链路传输秩无关。

根据本发明的另一个实施例,一种用于接收下行链路信道的信道质量信息的方法包括:传输下行链路信号;接收用于传输的下行链路信号的信道质量信息索引,其中,通过所述下行链路接收实体至少基于用于物理下行链路共享信道(PDSCH)的资源元素的数量来计算所述信道质量信息索引,并且,至少基于解调参考信号(DMRS)的开销来确定用于所述PDSCH的资源元素的数量;以及,至少基于所述信道质量信息索引来传输所述下行链路信号。

根据本发明的又一实施例,一种用于传输下行链路信道的信道质量信息的用户设备包括:接收模块,其被配置成从基站接收下行链路信号;传输模块,其被配置成向所述基站传输上行链路信号;以及,处理器,其被配置成连接到所述接收模块和所述传输模块,并且控制所述用户设备的操作,所述处理器进一步被配置成:至少基于用于物理下行链路共享信道(PDSCH)的资源元素的数量来计算通过所述接收模块接收的用于所述下行链路信号的信道质量信息索引,其中,至少基于解调参考信号(DMRS)的开销来确定用于所述PDSCH的资源元素的数量;以及,通过所述传输模块来传输计算的信道质量信息索引。

在一个资源块内的所述DMRS的开销对于较低秩是12个资源元素,并且在一个资源块内的所述DMRS的开销对于较高秩是24个资源元素。所述较低秩包括秩1和秩2并且所述较高秩包括秩3至秩8,或者,所述较低秩包括秩1至秩4并且所述较高秩包括秩5至秩8。可替选地,在一个资源块内的所述DRMS的开销是24个资源元素,而与下行链路传输秩无关。

根据本发明的又一实施例,一种用于传输回程下行链路信道的信道质量信息的中继节点包括:接收模块,其被配置成从基站接收回程下行链路信号,并且从用户设备接收接入上行链路信号;传输模块,其被配置成向所述基站传输回程上行链路信号,并且向所述用户设备传输接入下行链路信号;以及,处理器,其被配置成连接到所述接收模块和所述传输模块,并且控制所述中继节点的操作;所述处理器进一步被配置成:至少基于用于中继物理下行链路共享信道(R-PDSCH)的资源元素的数量来计算用于通过所述接收模块接收的所述回程下行链路的信道质量信息索引,其中,至少基于解调参考信号(DMRS)的开销来确定用于所述PDSCH的资源元素的数量;以及,通过所述传输模块向所述基站传输计算的信道质量信息索引。

在一个资源块内的所述DRMS的开销对于较低秩是6个资源元素,并且在一个资源块内的所述DRMS的开销对于较高秩是12个资源元素。

所述较低秩包括秩1和秩2并且所述较高秩包括秩3至秩8,或者,所述较低秩包括秩1至秩4并且所述较高秩包括秩5至秩8。

可替选地,在一个资源块内的所述DRMS的开销是12个资源元素,而与下行链路传输秩无关。

根据本发明的又一实施例,一种用于接收用于下行链路信道的信道质量信息的基站包括:接收模块,其被配置成从下行链路接收实体接收上行链路信号;传输模块,其被配置成向所述下行链路接收实体传输下行链路信号;以及,处理器,其被配置成连接到所述接收模块和所述传输模块,以便控制所述基站的操作,所述处理器进一步被配置成:接收用于通过所述传输模块传输的所述下行链路信号的信道质量信息索引,其中,通过所述下行链路接收实体至少基于用于物理下行链路共享信道(PDSCH)的资源元素的数量来计算所述信道质量信息索引,并且,至少基于解调参考信号(DMRS)的开销来确定用于所述PDSCH的资源元素的数量;以及,至少基于所述信道质量信息索引来传输所述下行链路信号。

本发明的上述一般说明和本发明的上述详细说明仅是示例性的,并且对应于根据本发明的所附权利要求的附加说明。

[有益效果]

根据本发明的上述实施例中的每个,通过根据秩考虑在PDSCH中使用的RS的数量的改变,可以防止在资源上的浪费,并且可以提供用于在无线通信系统中提供更精确的信道质量信息的方法和设备。

本申请的另外优点将部分地在随后的描述中被给出,并且对于查看了下面的内容的本领域内的普通技术人员将部分地变得显而易见,或可以从本申请的实践来被获悉。

附图说明

图1图示配备了多个天线的传输器的结构的框图。

图2图示下行链路无线电帧的结构的图。

图3图示相对于一个下行链路时隙的资源网格的示例性图。

图4图示下行链路子帧的结构的图。

图5图示具有多个天线的无线通信系统的结构视图。

图6图示在下行链路资源块内的参考信号模式的图。

图7图示用于描述根据各个秩的DMRS开销的图。

图8图示周期信道信息传输方法的示例的图。

图9图示用于传输WBCQI和SBCQI的方法的示例的图。

图10图示在传输WBCQI和SBCQI的情况下的CQI传输方法的示例的图。

图11图示用于描述RI传输方法的图。

图12图示用于计算CQI索引的一般方法。

图13图示用于计算CQI索引的示例性方法的流程图。

图14图示包括中继器的无线通信系统。

图15图示回程下行链路子帧结构的示例。

图16图示在回程下行链路子帧结构中的DMRS模式的示例。

图17图示根据本发明实施例的用于计算和传输CQI的方法的流程图。

图18图示根据本发明的优选实施例的用户设备装置、中继站装置和基站装置的结构。

具体实施方式

下述的实施例对应于本发明的元素和特征和特性的预定组合。此外,除非另外说明,可以将本发明的特性看作本发明的选用特征。在此,也可以操作或执行本发明的每个元素或特性,而不与本发明的其他元素或特性组合。可替选地,可以通过组合本发明的元素和/或特性的一些来实现本发明的实施例。另外,可以改变根据本发明的实施例所述的操作的顺序。此外,也可以在本发明的另一个实施例中包括本发明的任何一个特定实施例的配置或特性的一部分,或者,本发明的任何一个实施例的配置或特性可以替换本发明的另一个实施例的相应配置或特性。

在本发明的描述中,将通过主要聚焦于在基站和终端(或用户设备)之间的数据传输和接收关系来描述本发明的实施例。在此,基站可以指的是与终端执行直接通信的网络的终端节点。有时,在本发明的描述中,也可以通过基站的上节点执行被描述为被基站执行的本发明的特定操作。

更具体地,在由包括基站的多个网络节点的组成的网络中,显然,基站或除了基站之外的b网络节点可以执行被执行以与终端进行通信的不同操作。在此,可以将术语“基站(BS)”替换为其他术语,诸如固定站、节点B、e节点B(eNB)和接入点(AP)等。此外,在本发明的说明中,术语基站也可以被用作包括小区或扇区的概念的术语。同时,术语“中继站”可以被替换为包括中继节点(RN)和中继站(RS)等的术语。并且,术语“终端”可以被替换为包括UE(用户设备)、MS(移动台)、MSS(移动订户站)和SS(订户站)等的术语。在本文中,上行链路传输实体可以表示用户设备或中继站,并且,上行链路接收实体可以表示基站或中继站。并且,类似地,下行链路传输实体可以表示基站或中继站,并且下行链路接收实体可以表示用户设备或中继站。换句话说,上行链路传输可以指的是从用户设备向基站的传输、从用户设备向中继站的传输、或从中继站向基站的传输。类似地,下行链路传输可以指的是从基站向用户设备的传输、从基站向中继站的传输、或从中继站向用户设备的传输。

在本发明的下面的说明中使用的特定术语被提供来便利本发明的理解。并且因此,在不偏离本发明的技术范围和精神的情况下,这样的特定术语也可以被改变和/或替换为其他术语。

在一些情况下,为了避免在本发明的概念上的任何含糊,可以从本发明的附图省略在本发明中公开的一些结构和装置,或者,可以以仅聚焦在每个结构或装置的必要特征或功能的框图的形式来图示本发明。此外,在本发明的整个说明中,使用相同的附图标号来用于本发明的相同元素。

在此,本发明的实施例可以通过用于无线接入系统的所公开的标准文献中的至少一个来支持本发明的实施例,该无线接入系统包括IEEE802系统、3GPPLTE系统、LTE-A(高级LTE)系统和3GPP2系统。更具体地,在本发明的实施例中,通过上述的标准文献也可以支持已经从本发明的说明省略以便指定和澄清本发明的技术范围和精神的本发明的部分操作步骤或结构。此外,可以基于上述的标准文献来描述在本发明的描述中公开的术语。

下面描述的技术可以用在诸如CDMA(码分多址)、FDMA(频分多址)、TDMA(时分多址)、OFDMA(正交频分多址)和SC-FDMA(单载波频分多址)等的大范围的无线接入系统中。在此,可以通过诸如UTRA(通用陆地无线电接入)或CDMA2000的无线电技术来实现CDMA。可以通过诸如GSM(全球移动通信系统)/GPRS(通用分组无线电业务)/EDGE(增强型数据速率GSM演进)的无线电技术来实现TDMA。可以通过诸如IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802-20和E-UTRA(演进UTRA)等的无线电技术来实现OFDMA。UTRA对应于UMTS(通用移动电信系统)的一部分。并且,作为使用E-UTRA的E-UMTS(演进UMTS)的一部分,3GPP(第三代合作伙伴计划)LTE(长期演进)系统在下行链路中采用OFDMA,并且在上行链路中采用SC-FDMA。LTE-A(高级LTE)对应于3GPPLTE的演进版本。可以基于IEEE802.16e标准(WirelessMAN-OFDMA参考系统)和演进的IEEE802.16m标准(WirelessMAN-OFDMA高级系统)来描述WiMAX。为了在本发明的描述中的清楚,将基于3GPPLTE系统和3GPPLTE-A系统来描述本发明。尽管如此,本发明的范围和精神不仅限于3GPPLTE系统和3GPPLTE-A系统的那些。

现在参考图1来描述下行链路无线电帧的结构。

在蜂窝OFDM无线分组通信系统中,以子帧为单位来执行上行链路/下行链路数据分组传输,并且,将一个子帧定义为包括多个OFDM符号的预定持续时间。3GPPLTE标准支持可以被应用到FDD(频分双工)的类型1无线电帧结构,并且也支持可以被应用到TDD(时分双工)的类型2无线电帧结构。

图1图示类型1无线电帧的结构。下行链路无线电帧由10个子帧组成,并且一个子帧在时域中由2个时隙组成。用于传输一个子帧所需的时间被称为TTI(传输时间间隔),并且例如,一个子帧的长度可以等于1ms,并且一个时隙的长度可以等于0.5ms。一个时隙在时域中包括多个OFDM符号,并且在频域中包括多个资源块(RB)。因为3GPPLTE系统在下行链路中使用OFDMA,所以OFDM符号指示一个符号的持续时间。OFDM符号也可以被称为SC-FDMA符号或符号持续时间。资源块(RB)对应于资源分配单元,并且一个资源块可以在一个时隙中包括多个连续的子载波。

在一个时隙中包括的OFDM符号的数量可以根据CP(循环前缀)的配置来改变。可以将CP划分为扩展CP和正常CP。例如,在OFDM符号由正常CP构成的情况下,在一个时隙中包括的OFDM符号的数量可以等于7。并且在OFDM符号由扩展CP构成的情况下,因为OFDM符号的长度增大,所以在一个时隙中包括的OFDM符号的数量小于当OFDM符号由正常CP构成时的数量。在扩展CP的情况下,例如,在一个时隙中包括的OFDM符号的数量可以等于6。在用户设备高速移动的情况下或在信道状态不稳定的情况下,可以使用扩展CP以便进一步减小符号之间的干扰。

在正常CP的使用的情况下,因为一个时隙包括7个OFDM符号,所以一个子帧包括14个OFDM符号。在这一点,向PDCCH(物理下行链路控制信道)分配每个子帧的前2或3个OFDM符号,并且,可以向PDSCH(物理下行链路共享信道)分配剩余的OFDM符号。

无线电帧的结构仅是示例性的。并且因此,在无线电帧中包括的子帧的数量或在子帧中包括的时隙的数量,以及在一个时隙中包括的符号的数量可以不同。

图2图示下行链路时隙的资源网格的示例性图。这对应于当OFDM符号由正常PC构成时。参见图2,一个下行链路时隙在时域中包括多个OFDM符号,并且在频域中包括多个资源块。在此,虽然示出一个下行链路时隙在时域中包括7个OFDM符号,并且一个资源块(RB)在频域中包括12个子载波,但是这仅是示例性的,并且不限于此。在资源网格内的每个元素被称为资源元素(RE)。例如,资源元素a(k,l)对应于位于第k个子载波中和第l个OFDM符号的资源元素。在正常CP的情况向,一个资源块包括12×7个资源元素(在扩展CP的情况下,一个资源块包括12×6个资源元素)。因为每个子载波的大小是15kHz,所以一个资源块在频域中包括大约180kHz。NDL对应于在下行链路时隙中包括的资源块的数量。可以根据由基站的调度而配置的下行链路传输带宽来确定NDL的值。

图3图示下行链路子帧的结构。在一个子帧中,位于一个子帧内的第一时隙的前部处的最多3个OFDM符号对应于其中被分配控制信道的控制区域。剩余的OFDM符号对应于其中被分配物理下行链路共享信道(PDSCH)的数据区域。传输的基本单位是一个子帧。即,PDCCH和PDSCH被分配在两个时隙上。在3GPPLTE中使用的下行链路控制信道可以包括物理控制格式指示器信道(PCFICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)和物理混和自动重复请求指示器信道(PHICH)等。PCFICH在子帧的第一OFDM符号中被传输,并且包括关于用于在子帧内的控制信传输的OFDM符号的数量的信息。PHICH包括响应于上行链路传输的HARQACK/NACK信号。通过PDCCH传输的控制信息被称为下行链路控制信息(DCI)。DCI可以包括上行链路或下行链路调度信息,或者可以包括用于特定终端(或用户设备)组的上行链路传输功率控制命令。PDCCH可以包括关于下行链路共享信道(DL-SCH)的资源分配和传输格式的信息、关于上行链路共享信道(UL-SCH)的资源分配的信息、寻呼信道(PCH)的寻呼信息、DL-SCH的系统信息、诸如在PDSCH上传输的随机接入响应的更高层控制消息的资源分配、用于在特定用户设备组内的单独用户设备的一组传输功率控制命令、传输功率控制信息、和关于因特网电话(VoIP)的启动的信息等。可以在控制区域内传输多个PDCCH。并且,用户设备可以监控多个PDCCH。在此,PDCCH可以以至少一个连续控制信道元素(CCE)的组合的形式被传输。CCER对应于用于以基于无线信道状态的编码率来提供PDCCH的逻辑分配单元。在此,CCE对应于多个资源元素组。可以基于在CCE的数量和由CCE提供的编码率之间的相关来确定PDCCH的格式和可用数据比特的数量。基站根据被传输到用户设备的DCI来确定PDCCH格式,并且向控制信息加上循环冗余校验(CRC)。根据PDCCH的拥有者或使用,通过无线电网络临时标识符(RNTI)来屏蔽CRC。如果PDCCH用于特定用户设备,则可以对于CRC屏蔽用户设备的小区RNTI(C-RNTI)标识符。可替选地,如果PDCCH用于寻呼消息,则可以对于CRC屏蔽寻呼指示器标识符(P-RNTI)。如果PDCCH用于系统信息(更具体地,系统信息块(SIB)),则可以对于CRC屏蔽系统信息标识符和系统信息RNTI(SI-RNTI)。为了指示作为对于用户设备的随机接入前同步码的传输的响应消息的随机接入响应,可以对于CRC屏蔽随机接入RNTI(RA-RNTI)。

图4图示上行链路子帧的示例性结构。在频域中,可以将上行链路子帧划分为控制区域和数据区域。向控制区域分配包括上行链路控制信息的物理上行链路控制信道(PUCCH)。并且,向数据区域分配包括用户数据的物理上行链路共享信道(PUSCH)。为了保持单个载波属性,一个用户设备不同时传输PUCCH和PUSCH。用于用户设备的PUCCH被分配到在子帧内的资源块对(RB对)。属于RB对的资源块(RB)中的每个占用用于2个时隙的不同子载波。这个状态可以被称为在时隙边界处的“跳频”的、被分配给PUCCH的资源块对。

多天线(MIMO)系统的建模

MIMO系统是可以通过使用多个传输天线和多个接收天线来增强数据传输和接收效率的系统。MIMO技术不依赖于单个天线路径以接收整个消息。相反,MIMO技术可以组合通过多个天线接收的多个数据段,由此接收整个数据。

图5图示具有多个天线的无线通信系统的结构的框图。如图5(a)中所示,如果传输天线的数量增加到NT,并且如果接收天线的数量被增大到NR,不像在其中仅在传输器或接收器中使用多个天线的情况下那样,逻辑信道传输容量与天线的数量成比例地增大。因此,可以增强传输速率,并且,可以大大增强频率效率。根据在信道传输容量上的增大,传输速率可以在理论上增大使用单个天线的最大传输速率(R0)乘以速率增大率(Ri)的值。

[等式1]

R · i = min ( N T , N R ) ]]>

例如,使用4个传输天线和4个接收天线的MIMO通信系统可以在理论上获得单个天线系统的4倍的传输速率。在90年代中期已经证明了多天线系统的理论容量增大后,用于实现在数据传输速率上的实质增强的不同技术仍然在积极的研究和开发中。此外,已经在诸如第三代移动通信和下一代无线LAN等的无线通信中的不同的标准中反映和应用该技术中的一些。

参见在直到最近的研究的关于多个天线的许多研究中的趋势,已经积极地执行了基于大量观点的研究和开发,其中,研究领域包括在不同的信道呼叫和多个接入环境中的,在与多个天线通信容量计算相关联的信息理论的方面上的研究、在无线信道测量和绘制模型上的研究、和在用于增强传输可靠性和增强传输速率的时间空间信号处理技术上的研究等。

现在详细描述在使用数学建模的多天线系统中的通信方法。在此,假定在系统中存在NT个传输天线和NR个接收天线。

参见传输的信号,当存在NT个传输天线时,可传输的信息的最大数量是NT。可以将传输信息表达如下。

[等式2]

传输信息中的每个可以具有不同的传输功率。当传输功率的每个被称为时,可以将具有调整的各自的传输功率的传输信息表达如下。

[等式3]

s ^ = [ s ^ 1 , s ^ 2 , · · · , s ^ N T ] T = [ P 1 s 1 , P 2 s 2 , · · · , P N T s N T ] T ]]>

此外,通过使用传输功率的对角矩阵P,可以将表达如下。

[等式4]

在此,考虑下述情况:其中,通过将加权矩阵W应用到具有调整的传输功率的信息向量来配置NT个实际传输的信号加权矩阵W执行根据传输信道状态向每个天线充分地分发传输信息的角色。通过使用向量X,可以将表达如下。

[等式5]

在此,wij表示在第i个传输天线和第j个信息之间的加权。W也可以被称为预编码矩阵。

同时,可以根据2种不同类型(例如,空间分集和空间复用)的传输信号x来对于传输信号x考虑不同的方法。在空间复用的情况下,复用不同的信号,并且,向接收端传输复用信号,使得信息向量的元素可以具有不同的值。同时,在空间分集的情况下,通过多个信道路径来重复地传输同一信号,使得信息向量的元素可以具有相同的值。显然,也可以考虑空间复用和空间分集的组合。更具体地,可以根据空间分集方法,通过例如3个传输天线来传输同一信号,并且,可以使用空间复用来处理剩余的信号,由此被传输到接收端。

当存在NR个接收天线时,可以将每个接收天线的接收信号表达为如下向量。

[等式6]

y = [ y 1 , y 2 , ... , y N R ] T ]]>

在多天线无线通信系统中将信道建模的情况下,可以根据传输和接收天线索引来识别信道。在此,将从传输天线j通过接收天线i的信道表达为hij。在hij中,应当注意,在索引的顺序中,接收天线索引首先出现,并且传输天线索引接着出现。

图5(b)图示从NT个传输天线到接收天线i的信道。该信道可以被编组,以便以向量和矩阵的形式来表达。在图5(b)中,从总共NT个传输天线开始并且被接收到接收天线i的信道可以被表达如下。

[等式7]

h i T = [ h i 1 , h i 2 , ... , h iN T ] ]]>

因此,从NT个传输天线开始并且被接收到NR个接收天线的所有信道可以被表达如下。

[等式8]

实际信道通过信道矩阵H,并且增加AWGN(加性白高斯噪声)。可以将向NR个接收天线中的每个加上的AWGN表达如下。

[等式9]

n = [ n 1 , n 2 , ... , n N R ] T ]]>

可以通过上述的等式建模来将接收信号表达如下。

[等式10]

可以通过传输和接收天线的数量来确定在用于指示信道状态的信道矩阵H中的行和列的数量。在信道矩阵H中的行的数量等于接收天线的数量NR,并且,在信道矩阵H中的列的数量等于传输天线的数量NT。更具体地,信道矩阵H对应于矩阵NRxNT。

矩阵的秩被定义为在彼此独立的行或列的数量中的最小数量。因此,矩阵的秩不能大于行的数量或列的数量。信道矩阵H的秩(rank(H))被如下限制。

[等式11]

rank(H)≤min(NT,NR)

在MIMO传输中,“秩”表示可以独立地传输信号的路径的数量,并且“层的数量”指示通过每个路径传输的信号流的数量。通常,传输端传输与在信号传输中使用的秩的数量对应的多个层。因此,除非不同的描述,秩具有与层的数量相同的含义。

参考信号(RS)

在通过使用多个天线来传输和接收数据的情况下,应当已知在每个传输天线和接收天线之间的信道状态,使得可以接收正确的信号。因此,对于每个传输天线应当存在独立的参考信号。可以通过下行链路参考信号(CRS和/或DMRS)来提供用于信道估计和解调的信息。

CRS用于估计在物理天线端中的信道,并且可以被在小区内的所有用户设备(UE)共同地接收。通过整个带宽来分发CRS。CRS可以用于信道状态信息(CSI)获取和数据解调的目的。

DMRS(或UE特定的参考信号)用于数据解调。当执行多天线传输时,在特定用户设备中使用的预编码加权直接地用于参考信号而没有修改,并且DMRS使得能够估计等同的信道。等同的信道对应于与当用户设备已经接收到参考信号时,从传输天线中的每个传输的预编码加权组合的传输信道。传统的3GPPLTE系统(例如,版本8)支持最多4个传输天线传输,并且定义了用于秩1的波束形成的DMRS。用于秩1波束形成的DMRS也被指示为用于天线端口索引5的参考信号。

图6图示其中在下行链路资源块上映射下行链路CRS和DMRS的模式。作为其中映射了参考信号的单元,下行链路资源块可以被表达为一个子帧(在时域中)×12个子载波(在频域中)的单元。更具体地,在正常CP的情况下,一个资源块在时域中具有14个OFDM符号的长度,并且在扩展CP的情况下,一个资源块具有12个OFDM符号的长度。图6示出当使用正常CP时的下行链路资源块。

在图6中,被标注为“R0”、“R1”、“R2”和“R3”的资源元素(RE)分别指示天线端口索引0、1、2和3的CRS位置。同时,在图6中,被标注为“R5”的资源元素指示在传统LTE系统(例如,LTE版本8)中定义的DMRS位置。

同时,在作为3GPPLTE系统的演进版本的LTE-A系统中,考虑扩展的天线配置、更高阶的MIMO、多小区传输和演进的MU-MIMO等。并且,为了操作有效的参考信号并且支持演进的传输方法,也考虑基于DMRS的数据解调处理。更具体地,除了在传统3GPPLTE(例如,3GPPLTE版本8)中定义的用于秩1波束形成的DMRS(R5)之外,也定义了用于2个或更多层的DMRS以支持通过增加的天线的数据传输。优选的是,这样的DMRS被建立使得仅存在于基站对于下行链路传输而调度的资源块和层中。

现在参考图6和图7来详细描述在LTE版本9或LTE-A(LTE版本10或随后的LTE版本)中新采用的示例性DMRS模式。以下,为了简单,将LTE版本9系统或LTE-A系统统称为LTE-A系统。在LTE版本9/10DMRS中的较低秩中使用的DMRS可以位于单个资源块内的12个RE中,并且在较高秩中使用的DMRS可以位于单个资源块内的24个RE中。更具体地,在图6中所示的DMRS模式对应于用于秩1至4的示例性DMRS模式,并且,虽然用于秩5至8的DMRS模式具有与在图6中所示的DMRS模式相同的模式,但是在秩5至8的情况下,每个CDM组可以被配置成包括4层。

在定位LTE版本9/10DMRS以在无线电资源内支持最大秩8的传输中,可以复用和定位用于每层的DMRS。时分复用(TDM)指的是在不同的时间资源(例如,OFDM符号)中定位用于2或更多层的DMRS。频分复用(FDM)指的是在不同的频率资源(例如,子载波)中定位用于2或更多层的DMRS。码分复用(CDM)指的是通过使用在用于各个RS资源元素的OFDM符号上或在频率子载波上的正交序列(或正交覆盖)来复用用于位于同一无线电资源中2个或更多层的DMRS。更具体地,用于向其中每个中定位了DMRS的RS资源元素应用CDM类型复用的正交覆盖代码可以被缩写为OCC。例如,可以将沃尔什(Walsh)代码和DFT(离散傅立叶变换)矩阵等用作OCC。

图6的DMRS模式示出CDM和FDM的组合。例如,CDM组1可以被映射到端口1、2、5和6,并且CDM组2可以被映射到端口3、4、7和8。由用于每个信道秩的DMRS占用的资源元素(RE)的数量可以根据这样的映射关系来改变。并且,在CDM+FDM方法的情况下,可以在秩1和2中使用12个RE/RB/端口(图7(a)),并且,可以在秩3至8中使用24个RE/RB/端口(图7(b))。可替选地,除了CDM和FDM的组合方法之外,也考虑全CDM方法。全CDM方法的DMRS模式与在图6中所示者相同。然而,当映射端口时,CDM组1可以被映射到端口1、2、3和4,并且CDM组2可以被映射到端口5、6、7和8。因此,可以在秩1至4中使用12个RE/RB/端口,并且在秩5至8中使用24个RE/RB/端口。然而,本发明不仅限于上述示例,并且因此,可以根据各个传输秩来使用其他足够的DMRS模式。

在上述两种方法中,由DMRS占用的RE的数量可以根据秩来改变,并且在较高秩的情况下的24个RE/RB/端口可以具有较低秩的开销的两倍的开销(或具有向其分配的DMRS的RE的数量)。

同时,为了支持比传统的EGPPLTE系统的谱效率更大的谱效率,LTE-A系统可以具有扩展的天线配置。扩展的天线配置可以例如由8个传输天线构成。需要具有这样的扩展的天线配置的系统来支持传统天线配置的操作(即,反向兼容性)。因此,需要具有扩展的天线配置的系统支持传统天线配置的参考信号模式,并且,也需要用于另外的天线配置的新的参考信号模式。在此,当用于新的天线端口的CRS被加到具有传统天线配置的系统时,可能出现下述缺点:参考信号开销可能突然增大,由此减少数据传输速率。因此,考虑到这样的缺点,当前对于设计用于测量新的天线端口的信道状态信息(CSI)的新的参考信号(CSI-RS)进行讨论。因为CSI-RS不对应于从所有子帧传输的信号,所以为了阐明本发明的说明,在图6和7中未示出CSI-RS模式。

信道质量信息的传输

在3GPPLTE系统中,当下行链路接收实体(例如,用户设备)连接到(或接入)下行链路传输实体(例如,基站)时,可以在特定时间执行诸如用于经由下行链路传输的参考信号的RSRP(参考信号接收功率)和RSRQ(参考信号接收质量)的测量。并且,可以在周期的基础上或在事件触发的基础上向基站报告测量结果。

在蜂窝OFDM无线分组通信系统中,每个用户设备经由上行链路报告用于每个下行链路信道状态的下行链路信道信息,并且基站可以使用从每个用户设备接收的下行链路信道信息,以便确定适合于每个用户设备的数据传输的时间/频率资源,和调制和编码方案(MCS)。

在传统3GPPLTE系统(例如,3GPPLTE版本8系统)的情况下,这样的信道信息可以包括CQI(信道质量指示)、PMI(预编码矩阵指示符)和RI(秩指示)。并且,根据每个用户设备的传输模式,可以传输CQI、PMI和RI的全部或一部分。可以通过用户设备的接收信号质量来确定CQI,并且,通常可以基于下行链路参考信号的测量来确定接收信号质量。在这一点上,实际向基站传递的CQI值对应于MCS,MCS可以在将块误差率(BLER)保持为在测量的接收信号质量的10%或更小的同时产生最大性能。

此外,这样的信道信息的报告方法可以被划分为:周期报告,其中,周期地传输信道信息;以及,不定期报告,其中,根据由基站作出的请求来传输信道信息。

在不定期报告的情况下,通过在从基站向相应用户设备传递的上行链路调度信息中包括的请求比特,对于每个用户设备建立报告。并且,当用户设备中的每个接收这个信息时,相应的用户设备可以在考虑相应的传输模式的同时通过物理上行链路共享信道(PUSCH)向基站传递信道信息。

在周期报告的情况下,经由高层信号向每个用户设备信号传送根据其来传输信道信息的传输周期和在子帧单元中的各个传输周期的偏移。并且,根据所确定的传输周期,可以通过物理上行链路控制信道(PUCCH)向基站传递考虑到每个用户设备的传输模式的信道信息。在经由上行链路传输的数据同时存在于其中根据确定的传输周期来传输信道信息的子帧中的情况下,可以通过物理上行链路共享信道(PUSCH)而与数据一起传输相应的信道信息,而不是通过物理上行链路控制信道(PUCCH)来传输。

更具体地,可以根据在下面的表1中所示的CQI和PMI的反馈类型来将信道信息的周期报告进一步划分为4个报告模式。

[表1]

根据CQI反馈类型,将报告方法划分为WB(宽带)CQI和SB(子带)CQI,并且根据PMI传输状态,将报告方法划分为无PMI和单个PMI。每个用户设备可以通过来自高层的RRC信令接收包括信道信息传输的周期和偏移的组合的信息。基于所接收的关于信道信息传输周期的信息,用户设备可以向基站传输信道信息。

图8图示其中用户设备周期地传输信道信息的方法的示例。例如,当用户设备接收等于“5”的信道信息的传输周期和等于“1”的偏移的组合的信息时,用户设备在5个子帧单元中传输信道信息。然而,假定第0子帧是参考点,则可以通过PUCCH来传输信道信息,其中,沿着子帧索引的增大方向有1个子帧的偏移。在这一点,子帧的索引可以由系统帧编号(nf)和在系统帧内的20个时隙索引(ns,0~19)组成。因为一个子帧由2个时隙构成,所以可以将子帧索引表达为10×nf+floor(ns/2)。floor(x)函数表示不大于x的最大整数。

根据CQI反馈类型,存在仅传输WBCQI的类型和传输WBCQI和SBCQI两者的类型。在仅传输WBCQI的类型中,用于整个带的WBCQI信息在与每个CQI传输周期相对应的子帧处被传输。WB周期CQI反馈的传输周期可以被设置为{2,5,10,16,20,32,40,64,80,160}ms或被设置为不传输。在此处,如果根据表1的PMK反馈类型也应当传输PMI,则与CQI信息一起传输PMI信息。在传输WBCQI和SBCQI两者的类型的情况下,交替地传输WBCQI和SBSQI。

图9图示传输WBCQI和SBCQI两者的方法的示例。在此,图9图示由例如16个资源块(RB)构成的系统频带。在具有16个RB的系统频带的情况下,该频带可以由两个BP(带宽部分)(BP0和BP1)构成,并且每个BP可以由两个SB(子代)(SB0和SB1)构成,并且每个SB可以由4个RB构成。此处,可以根据在系统频带中配置的RB的数量来确定BP的数量和每个SB的大小,并且,可以根据RB的数量、BP的数量和每个SB的大小来确定构成每个BP的SB的数量。

在传输WBCQI和SBCQI两者的类型的情况下,在CQI传输子帧中传输WBCQI后,在下一个CQI传输子帧中,传输在BP0内的SB0和SB1中具有较好信道状态的SB的CQI和相应的SB的索引,并且在随后的CQI传输子帧中,传输在BP1内的SB0和SB1中具有较好信道状态的SB的CQI和相应的SB的索引。在如上所述传输WBCQI后,依序传输用于每个BP的CQI信息。此处,在两个WBCQI之间依序传输1至4次BP的CQI信息。例如,当在两个WBCQI之间传输一次关于BP的CQI信息时,可以以WBCQI→BP0CQI→BP1CQI→WBCQI的顺序来执行传输。在另一个示例中,当在两个WBCQI之间传输4次关于BP的CQI信息时,可以以WBCQI→BP0CQI→BP1CQI→BP0CQI→BP1CQI→BP0CQI→BP1CQI→BP0CQI→BP1CQI→WBCQI的顺序来执行传输。从高层信号传送关于要在两个WBCQI之间依序传输多少次BP的CQI的信息。并且,可以根据如图8中所示从高层信号传送的信道信息传输周期和偏移的组合的信息,来在子帧处通过PUCCH传输WBCQI或SBCQI。

此处,在根据PMI反馈类型也应当传输PMI的情况下,与CQI信息一起传输PMI信息。在该情况下,如果在相应的子帧中存在用于上行链路数据传输的PUSCH,则可以通过PUSCH而不是PUCCH来与数据一起传输CQI和PMI。

图10图示当传输WBCQI和SBCQI时的CQI传输方法的示例。在此,图10示出当传送如图8中所示的等于“5”的信道信息传输周期和等于“1”的偏移的组合信息时,以及当在两个WBCQI之间依序传输一次关于BP的信息时的用户设备的示例性信道信息传输操作。

同时,在RI的传输的情况下,可以作为组合信息来信号传送RI,其中,该组合信息包括其上包括多个WBCQI传输周期的RI的传输周期信息和关于RI的相应的传输周期的偏移的信息。在该情况下的偏移被定义为相对于CQI传输偏移的相对偏移。例如,当CQI传输周期的偏移是“1”时,并且当RI的传输周期的偏移是“0”时,这指示RI传输周期的偏移等于CQI传输周期的偏移。RI传输周期的偏移可以被定义为具有0或负数的值。

图11图示示例性情况,其中,RI传输周期是WBCQI传输周期的“1”倍,并且其中,当如图10中所示建立CQI传输时,RI传输周期的偏移等于“-1”。因为RI传输周期是WBCQI传输周期的“1”倍,所以RI的传输周期等于WBCQI的传输周期,此外,因为RI偏移值值“-1”表示值“-1”是用于在图10中所示的CQI偏移值“1”的相对值,所以RI可以在以子帧索引#0作为参考点的同时被传输。如果RI偏移等于“0”而不是“-1”,则WBCQI和RI的传输子帧可以彼此重叠。并且,在该情况下,可以丢弃WBCQI,以便传输RI。

可以通过上述配置来传输CQI、PMI和RI,并且可以从每个用户设备通过高层的RRC信令来传输这样的信道状态信息。基站可以考虑每个用户设备的信道状态和在基站内的用户设备分布状态,由此能够向每个用户设备传输足够的信息。

信道质量信息的计算

当用户设备计算信道质量指示器(CQI)索引时,在3GPPLTE标准文献(例如,3GPPTS36.213)中定义了要考虑下面的假设。

(1)通过控制信令来占用子帧的前三个OFDM符号。

(2)主或次同步信号或物理广播信道(PBCH)不使用资源元素。

(3)非MBSFN子帧的CP长度。

(4)冗余版本0。

(5)根据对于UE当前配置的传输模式(可以是默认模式)的PDSCH传输方案。

(6)除了对于ρA的例外,给出PDSCHEPRE(每个资源元素的能量)与小区特定RSEPRE的比率(ρA可以被假定为:i)如果UE被利用具有4个小区特定天线端口的传输模式2或具有4个小区特定天线端口的传输模式3来配置,并且相关联的RI等于1,则ρA对于任何调制方案是ρA=PA+Δoffset+10log10(2)[dB];ii)否则ρA对于任何调制方案和任何数量的层是ρA=PA+Δoffset[dB];其中,通过由高层信令构成的参数nomPDSCH-RS-EPRE-Offset来给出移位Δoffset)。

上面定义的假设指示CQI包括关于信道质量的信息和关于相应的用户设备的各种信息。更具体地,即使信道质量相同,因为可以根据相应的用户设备的能力来反馈不同的CQI索引,所以定义特定的参考标准。

图12图示一般CQI索引计算方法。如图12中所示,用户设备(UE)可以从基站(eNB)接收参考信号(RS)(S1210)。用户设备可以通过接收的参考信号来确定信道的状态。在此,参考信号可以对应于在传统3GPPLTE系统中定义的公共参考信号(CRS),或者可以对应于在具有扩展的天线配置的系统(例如,3GPPLTE-A系统)中定义的信道状态信息-参考信号(CSI-RS)。在满足根据由用户设备通过参考信号确定的信道的CQI计算给出的假设的同时,用户设备可以计算CQI索引,其中,块误差率(BLER)不超过10%(S1220)。用户设备可以向基站传输所计算的CQI索引(S1230)。在图12中,可以在实现用户设备的方面以各种方法来设计下述处理:其中,用户设备确定信道的状态,并且获得足够的MCS(S1220)。例如,用户设备可以使用参考信号以便计算信道状态或有效SINR(信号与干扰加噪声比)(S1221)。基于所计算的信道状态或有效SINR,用户设备可以得出最高MCS(S1222)。最高MCS指示当执行解码处理时具有不超过10%的块误差率的MCS,并且其中,MCS满足关于CQI计算的假设。用户设备确定与得出的MCS相关联的CQI索引,并且可以向基站报告所确定的CQI索引(S1223)。

在其中标准化处理当前在进行的LTE-A系统中,正在进行关于支持新技术的讨论,该新技术例如是带宽扩展、协调的多点(CoMP)传输和接收、中继、用于更增强的性能的多用户MIMO(MU-MIMO)传输方法。因此,在配置比传统LTE系统更复杂的结构(新的参考信号,MU-MIMO等)的同时,也可以针对于与传统LTE系统的共存而考虑反向兼容。因此,当计算CQI时,与传统LTE系统作比较,增大了要考虑的标准的数量。

本发明提供了一种用于在LTE-A系统中计算CQI的方法和计算CQI所需的假设。简而言之,当考虑其在LTE-A中的采用当前正在被讨论的DMRS时,本发明提出了一种用于通过考虑根据信道秩改变的DMRS的大小,除了传统LTE的CQI计算之外,进一步使得适合于当前信道质量和适合于可用资源的CQI能够被反馈到基站的方法。

如上所述,在LTE-A中,用于PDSCH解调(DMRS)的参考信号和用于估计信道状态信息(CSI-RI)的参考信号的采用当前正在讨论中,并且在此,DMRS可以具有如图6中那样的模式。如上所述,由DMRS占用的RE的数量可以根据秩来改变,并且在较高秩(占用24个RE/RB/端口)的情况下的DMRS开销可以是较低秩(12个RE/RB/端口)的情况下的DMRS开销的两倍。

图13图示用于计算CQI索引的示例性方法的流程图。

在步骤S1310中,用户设备可以使用从基站接收的信号,并且确定每个秩的最佳PMI。例如,用户设备可以分别确定用于秩1的最佳PMI、用于秩2的最佳PMI、……、用于秩8的最佳PMI。

在步骤S1320中,用户设备可以通过所确定的PMI来确定每层的SINR。例如,在秩2的情况下,可以存在2层,并且可以确定用于该2层中的每个的SINR。

在步骤S1330中,基于对于每层确定的SINR,用户设备可以确定每个代码字的SINR。可以根据代码字至层映射规则来确定这一点。可以如下所述确定代码字至层映射规则。

可以通过使用UE特定的加扰信号来加扰由传输端的编码器编码的至少一个或多个代码字。可以根据传输信号的类型和/或信道状态,通过使用BPSK(二进制相移键控)、QPSK(正交相移键控)、16QAM(正交调幅)或64QAM的调制方案,将加扰的代码字调制为复合符号。其后,调制的符合符号被映射到一个或多个层。如果通过使用单个天线来传输信号,则可以将一个代码字直接地映射到一层并且传输。然而,如果通过使用多个天线来传输信号,则可以根据传输方案如在下面的表2和表3中所示确定代码字至层映射关系。

[表2]

[表3]

上面示出的表2对应于通过使用空间复用方法来传输信号的示例性情况,并且上面示出的表3对应于通过使用传输分集方法来传输信号的示例性情况。此外,在表2和表3中,x(a)(i)指示具有索引a的层的第i个符号,并且d(a)(i)表示具有索引a的代码字的第i个符号。可以通过在表2和表3中所示的“层的数量”和“代码字的数量”来了解在代码字的数量和用于传输的层的数量之间的映射关系。并且,“代码字至层映射”指示每个代码字的符号如何被映射到相应的层。

如表2和表3中所示,一个代码字可以以符号为单位被映射到一层,并且被传输。然而,如在表3的第二情况中所示,一个代码字可以被散布地映射到最多4层。并且,当一个代码字被散布地映射到多层时,可以知道每个代码字的符号可以被依序映射到每层,并且被传输。同时,在构成基于单个代码字的传输的情况下,一个编码器和一个调制块可以存在。

在步骤S1340中,用户设备可以根据用户设备能力来计算最佳地适配相应秩的每个代码字的每个SINR的谱效率(SE)。

在步骤S1350中,用户设备可以通过将所计算的SE乘以用于PDSCH的RE的数量(NRE)来计算用于每个代码字的吞吐量(throughput)。

在步骤S1360中,用户设备可以通过添加根据相应的秩的对于每个代码字而计算的吞吐量来计算用于每个秩的吞吐量。

在步骤S1370中,用户设备比较对于每个秩而计算的吞吐量,并且可以确定对应于最大吞吐量的秩值。

在步骤S1380中,用户设备可以向基站反馈对应于最大吞吐量的CQI索引和相应的秩。在此,可以例如通过使用下面所示的表4来执行确定与最大吞吐量相对应的CQI索引的处理。表4对应于在3GPPLTE标准文献TS36.213中定义的示例性4比特CQI表。在表4中,将通过将对于每个CQI索引而定义的效率值乘以NRE值而获得的吞吐量与由用户设备通过处理步骤S1310至S1370计算的当前信道状态中的最大可用吞吐量作比较。其后,具有最类似值的CQI索引可以被确定为要反馈的CQI索引。

[表4]

用于确定CQI索引的S1310至S1370的处理步骤仅是示例性的。因此,本发明不仅限于在此给出的示例。更具体地,根据用户设备的实现方式,可以通过使用多种方法来确定CQI索引值。

在确定如上所述要反馈的CQI索引中,用于PDSCH的RE的数量(NRE)是重要因素。然而,在传统的CQI索引计算方法中,不考虑在PDSCHRE的数量上的改变。因此,在采用DMRS的情况下,考虑到值NRE根据在根据秩而将分配DMRS给的RE的数量上的改变而改变的情况,需要反馈精确的CQI信息。换句话说,如果不考虑PDSCHRE的数量根据秩来改变,则当基站接收到CQI索引的反馈并且估计用户设备状态时,可能出现固有的错误,并且这样的固有错误可能对于随后的处理具有大的影响。更具体地,如果未考虑DMRS开销,则可以在下述假设下确定CQI索引:即,比可以在PDSCH传输中使用的RE的实际数量更大的数量的RE被用于PDSCH传输。当基站基于这样的错误CQI信息将下行链路数据的编码率确定为高编码率并且传输处理的数据时,允许用户设备实际接收下行链路数据的RE的数量可能小于由基站估计的RE的数量。因此,错误出现的概率被提高为较高,并且在一些情况下,甚至不可能执行接收下行链路数据的操作。为了减少这样的错误,本发明提出了一种可以通过下述方式来提高由基站和用户设备共享的CQI的可靠性的方法:即,考虑到根据秩而改变的DMRS的RE的数量来在CQI索引计算处理中应用用于每个秩的值NRE,并且选择正确的CQI索引。

向回参考图7,现在详细描述考虑到在CQI索引计算期间的DMRS开销而对于在资源块(RB)内的PDSCH分配RE的处理。在图7的情况下,如下所示建立CQI计算的假设。

(1)向一个子帧的前3个OFDM符号分配PDCCH。

(2)在一个资源块内被分配DMRS的RE的数量(在时域中的一个子帧的长度×在频域中的12个子载波的长度)在秩1和2的情况下等于12,并且在秩3至8的情况下等于24。

(3)CSI-RS和LTE-A子帧不存在。

根据上述的假设,在图7(a)和7(b)的情况下,可以确定可以被分配给PDSCH(数据)传输的RE。图7(a)图示具有较低秩(例如,秩1至2)的DMRS开销的情况,并且,图7(b)图示具有较高秩(例如,秩3至8)的DMRS开销的情况。

在图7(a)中,在一个资源块内的DMRS开销是12个RE/RB/端口,并且用于4个传输天线端口的CRS的开销是24个RE/RB/端口,并且PDCCH占用3个OFDM符号。因此,对于PDSCH(数据)传输分配的RE对应于104个RE/RB/端口。

在图7(b)中,在一个资源块内的DMRS开销是24个RE/RB/端口,并且用于4个传输天线端口的CRS的开销是24个RE/RB/端口,并且PDCCH占用3个OFDM符号。因此,对于PDSCH(数据)传输分配的RE对应于92个RE/RB/端口。

如图7中所示,根据信道秩,在用于PDSCH的RE的数量上有大差别。因为在用于PDSCH的数量上的差可以根据信道秩而相差12个RE,所以如果当计算CQI索引时未考虑信道秩(即,如果应用传统CQI索引计算方法),则这可能导致不利的结果,诸如资源的浪费和在由资源缺少引起的误差率上的增大等。因此,通过使用考虑到信道秩的值NRE,当计算CQI时,可以防止资源的不必要的浪费,并且可以反馈最佳地适配于传输方案的CQI索引。

此外,虽然在上述示例中假定在秩1和2的情况下DMRS开销是12个RE/RB/端口,并且在秩3至8的情况下,DMRS开销是24个RE/RB/端口,但是本发明将不仅限于在此给出的示例。本发明例如就像在上述的全CDM方法中那样,在秩1至4的情况下,DMRS开销可以是12个RE/RB/端口,并且在秩5至8的情况下,DMRS开销可以是24个RE/RB/端口。并且,即使在该情况下,可以根据相同的原理来计算最佳的CQI索引。换句话说,根据本发明,相对于其中被分配PDSCH的RE的数量(例如,NRE)改变的所有情况,可以计算和反馈最佳的CQI索引。

可替选地,取代应用对于每个秩考虑DMRS开销的方法,与秩无关,可以考虑最大DMRS开销(即,24个RE/RB/端口),以便计算最佳CQI索引。此外,在该情况下,也可以简化在CQI计算中的复杂度。

支持中继节点的无线通信系统

参见图14,中继节点(1420)执行在基站(1410)和用户设备(1431)之间转发传输/接收的角色。在此,在基站(1410)和中继节点(1420)之间的链路被称为回程链路,并且在中继节点(1420)和用户设备(1431)之间的链路被称为接入链路。在基站中需要上行链路接收功能和下行链路传输功能,并且,在用户设备中需要上行链路传输功能和下行链路接收功能。同时,在中继节点中需要下述所有的功能:执行向基站的回程上行链路传输的功能、执行从用户设备的接入上行链路接收的功能、执行从基站的回程下行链路接收的功能、和执行向用户设备的接入下行链路传输的功能。

同时,其中在与接入链路相同的频道中操作回程链路的情况被称为“带内”,并且其中在不同的频带中操作回程链路和接入链路的每个的情况被称为“带外”。在带内中继节点的情况下,例如,当在预定频带中同时执行从基站的回程下行链路接收和接入下行链路传输时,来自中继节点的传输端的传输信号可以被中继节点的接收端接收。并且,因此,信号干扰或RF拥塞可以在中继节点的RF前端处出现。类似地,当在预定频带中同时执行从用户设备的接入上行链路接收和到基站的回程上行链路传输时,信号干扰可能在中继节点的RS前端处出现。为了防止这样的信号干扰出现,中继节点可以被配置使得不在同一频带内同时执行传输和接收。例如,可以在回程向量接收和接入下行链路传输之间使用TDM(时分复用),使得中继节点在预定频带中在预定时间段期间可以接收回程下行链路,并且也使得中继节点可以在另一个时间段期间传输接入下行链路。类似地,也可以在回程上行链路传输和接入上行链路接收之间使用TDM。在此,如上所述操作的中继节点也可以被称为半双工中继节点。在该情况下,需要建立用于切换中继节点的传输/接收操作的保护时间。例如,为了在回程下行链路接收和接入下行链路传输之间执行切换,可以在接收回程下行链路的子帧内建立保护时间。

在中继节点的一般实施例中,在同一频率载波内(即,在同一IFFT/FFT区域内),可以通过使用TDM方法将接入链路和回程链路划分为子帧单元,每个子帧单元具有1ms的长度。在此,需要支持与用户设备(以下称为“传统用户设备(传统UE)”)的连接,该用户设备根据无线通信系统(例如,传统LTE版本8或9系统)来运行,在该无线通信系统中,未向其应用中继节点。换言之,需要支持向后兼容性。此处,需要中继节点支持在其本身的区域内的传统用户设备的测量功能。因此,即使在被建立来用于回程下行链路接收的子帧中,在对应于在子帧内的第一N个(N=1、2或3)OFDM符号的部分中,需要中继节点执行接入下行链路传输,而不是接收回程下行链路。

图15图示示例性回程下行链路子帧结构。

在图15中,中继节点非听(non-hearing)部分(1510)指的是其中中继节点传输接入下行链路信号而不接收回程下行链路信号的部分。如上所述,这个部分(1510)可以被建立为1、2或3个OFDM长度(回程下行链路子帧的前1至3个OFDM符号)。

保护时间(1520)对应于使得中继节点能够切换传输/接收模式的部分,并且保护时间(1530)对应于使得中继节点切换接收/传输模式的部分。可以将保护时间的长度给出为时域的值,或者,可以参考时间采样(Ts)值而使用k个时间采样值来建立保护时间的长度。在一些情况下,可以将保护时间建立为一个或多个OFDM符号的长度。例如,在连续建立中继节点回程下行链路子帧的情况下,或者根据预定的子帧定时对齐关系,可以不定义或建立子帧的最后部分的保护时间(1530)。

在中继节点回程下行链路接收部分(1540)中,中继节点可以从基站接收用于中继节点的PDCCH或PDSCH。当那些物理信道专用于中继节点时,也可以将接收的信道表达为R-PDCCH(中继PDCCH)和R-PDSCH(中继PDSCH)。

同时,在图6中所述的DMRS模式可以仅在有限的情况下被应用到中继节点回程下行链路子帧。更具体地,可以仅在其中中继节点可以接收回程下行链路子帧的最后OFDM符号(在正常CP的情况下的第14个OFDM符号)的情况下使用在图6中所示的一般子帧的DMRS模式。在将中继节点回程下行链路子帧的最后OFDM符号建立为保护时间的情况下,不能向中继节点下行链路子帧应用在图6中所示的DMRS模式。

此外,可以配置使用用于中继节点的R-PDCCH的解调的DMRS的回程下行链路传输。更具体地,可以使用DMRS,通过基于预定的预编码的秩1传输、空间复用或传输分集方案来传输R-PDDCH。

因此,可以对于中继节点会话层链路来新设计DMRS模式。更具体地,可以对于中继节点回程下行链路传输应用与在图6中所述的DMRS模式不同的新的DMRS模式。例如,如图16中所示,考虑到其中在图6的DMRS模式中的下行链路子帧的最后部分的一个OFDM符号或特定数量的OFDM符号不能用于回程下行链路传输的情况(诸如建立保护时间的情况),可以配置除了第二时隙的DMRSRE(即,在下行链路子帧内的最后两个OFDM符号中定义的DMRSRE)之外的回程下行链路子帧DMRS模式格式。显然,在中继节点回程下行链路子帧中未建立保护时间的情况下,也可以向中继节点回程下行链路应用与图6相同的DMRS模式。

即使在使用如图16中的DMRS模式的情况下,根据本发明的上述原理,可以应用考虑到在可以向其分配PDSCH的RE的数量(即,NRE)上的改变,而计算和传输最佳CQI索引的方法,其中,在RE的数量上的改变被在DMRS开销上的改变引起。在该情况下,中继节点变为下行链路接收实体,并且宏基站变为下行链路传输实体。因此,宏基站可以接收从中继节点传输的关于CQI索引的反馈。

在图16的示例中,假定3个OFDM符号被建立为在回程下行链路子帧的一个资源块内的PDCCH(或非听部分),并且未建立R-PDCCH,并且将全部2个OFDM符号用作保护时间。

此处,在较低秩的情况下,DMRS开销是6个RE/RB/端口,并且可以向数据传输分配的RE的数量等于102。同时,在较高秩的情况下,DMRS开销是12个RE/RB/端口,并且可以向数据传输分配的RE的数量等于96。如上所述,根据信道秩,存在对于用于R-PDSCH的RE的数量的大差别。因为用于R-PDSCH的RE的数量可以根据信道秩而相差多达6个RE,所以如果在CQI索引的计算中不考虑秩(即,如果应用传统的CQI索引计算方法),则这可能导致不利的结果,诸如资源的浪费和在由资源的缺少引起的误差率上的增大等。因此,通过使用其中考虑信道秩的值NRE,当计算CQI时,可以防止不必要的资源浪费,并且可以反馈最佳地适配传输方法的CQI索引。

根据本发明,对于其中向(回程)下行链路数据传输而分配的RE的数量(即,NRE)根据信道秩而改变的所有情况,可以计算和反馈最佳的CQI索引。

可替选地,在中继节点回程下行链路中,取代应用对于每个秩考虑到DMRS开销的方法,与秩无关地,可以考虑最大DMRS开销(即,12个RE/RB/端口)以便计算最佳CQI索引。此外,在该情况下,也可以简化在CQI计算中的复杂度。

同时,在接入下行链路的情况下,可以在中继节点和用户设备(中继UE)之间使用用于计算和反馈CQI索引的方法,该CQI索引考虑用于在上述的基站和用户设备(宏UE)之间的下行链路的DMRS开销。

图17图示根据本发明实施例的用于计算CQI的方法的流程图。

在步骤S1710中,用户设备可以使用从基站接收的信号,并且确定每个秩的最佳PMI。

在步骤S1720中,用户设备可以通过确定的PMI来确定每层的SINR。

在步骤S1730中,基于对于每层确定的SINR,用户设备可以对于每个代码字确定SINR。可以根据代码字至层映射规则来确定这一点。上面示出的表2和表3对应于当使用4个传输天线时的代码字至层映射规则。因此,在扩展天线配置(例如,8个传输天线配置)的情况下,可以根据按照扩展的天线配置而定义的代码字至层映射规则来确定用于每个代码字的SINR。

在步骤S1740中,用户设备可以根据用户设备能力来计算最佳地适配用于相应秩的每个代码字的每个SINR的谱效率(SE)。

在步骤1750中,用户设备考虑到根据秩改变的DMRS开销(在一般子帧的情况下,DMRS开销在较低秩中是12个RE并且在较高秩中是24个RE,并且在中继节点回程子帧内的最后符号中建立保护时间的情况下,DMRS开销在较低秩中是6个RE并且在较高秩中是12个RE),由此能够计算可以对于数据传输(PDSCH或R-PDSCH)分配的RE的数量(即,NRE)。此外,为了简化CQI计算,可以通过与秩无关地应用最大DMRS开销来计算值NRE(在一般子帧的情况下的24个RE以及在中继节点回程子帧的情况下的12个RE)。

在步骤S1760中,用户设备可以通过将在步骤S1740中计算的SE乘以在步骤S1750中计算的值NRE来计算用于每个代码字的吞吐量。

在步骤S1770中,用户设备可以通过添加根据秩对于每个代码字而计算的吞吐量来计算每个秩的吞吐量。

在步骤S1780中,用户设备比较对于每个秩计算的吞吐量,并且可以确定对应于最大吞吐量的秩值。

在步骤S1790中,用户设备可以向基站反馈对应于最大吞吐量的CQI索引和相应的秩。可以通过下述方式来确定对应于最大吞吐量的CQI索引:即,将通过将对于每个CQI索引预定的效率值乘以NRE值而获得的吞吐量值与由用户设备通过处理步骤S1710至S1780计算的当前信道状态中的最大可用吞吐量作比较。其后,具有最类似值的CQI索引可以被确定为要反馈的CQI索引。

图18图示根据本发明的优选实施例的用户设备装置、中继节点装置、或基站装置的结构。虽然将相同的附图标号用于用户设备装置、中继节点装置、或基站装置,但是这不表示所述装置中的每个具有相同的结构。更具体地,下面描述用户设备装置、中继节点装置、或基站装置的独立结构。

用户设备(UE)装置1800可以包括接收模块1810、传输模块1820、处理器1830、和存储器1840。接收模块1810可以从基站接收各种类型的信号、数据和信息。传输模块1820可以向基站传输各种类型的信号、数据和信息。处理器1830可以被配置成控制用户设备装置1800的整体操作,该用户设备装置1800包括接收模块1810、传输模块1820、处理器1830、存储器1840和天线1850。在此,天线1850可以由多个天线构成。

考虑到基于DMRS的开销而确定的用于PDSCH传输的资源元素的数量(即,NRE),用户设备装置的处理器1830可以被配置成计算通过接收模块1810接收的下行链路信号的信道质量信息索引。用户设备装置的处理器1830可以进一步被配置成通过传输模块1820传输所计算的信道质量信息索引。

在资源块内的DMRS的开销可以被设置为在较低秩(例如,秩1和2)的情况下的12个资源元素和在较高秩(例如,秩3至8)的情况下的24个资源元素。可替选地,在资源块内的DMRS的开销可以被设置为24个资源元素,而与下行链路传输秩无关。

如上所述的本发明的各个实施例可以相同地被应用到关于用户设备装置1800的细节,并且更具体地,与实现用于计算CQI信息的用户设备装置1800的处理器1830的操作的配置相关联的细节。

另外,用户设备装置的处理器1830可以执行操作和处理由用户设备装置接收的信息以及要传输到系统外部的信息等的功能。此外,存储器1840可以将所操作和处理的信息存储预定时间段。在此,存储器1840也可以被替换为诸如缓冲器(未示出)的其他部件。

同时,中继节点(RN)装置1800可以包括接收模块1810、传输模块1820、处理器1830和存储器1840。接收模块1810可以从基站接收在回程下行链路内的各种类型的信号、数据和信息,并且接收模块1810也可以从用户设备接收在接入上行链路内的各种类型的信号、数据和信息。传输模块1820可以向基站传输在回程下行链路内的各种类型的信号、数据和信息,并且传输模块1820也可以向用户设备传输在接入上行链路内的各种类型的信号、数据和信息。处理器1830可以被配置成控制用户设备装置1800的整体操作,该用户设备装置1800包括接收模块1810、传输模块1820、处理器1830、存储器1840、和天线1850。在此,天线1850可以由多个天线构成。

考虑到基于DMRS的开销而确定的用于R-PDSCH传输的资源元素的数量,中继节点装置的处理器1830可以被配置成计算通过接收模块1810接收的用于回程下行链路信号的信道质量信息索引。中继节点装置的处理器1830可以被进一步配置来通过传输模块1820向基站传输所计算的信道质量信息索引。

在一个资源块内的DMRS的开销可以被设置为在较低秩(秩1和2)的情况下的6个资源元素和在较高秩(例如,秩3至8)的情况下的12个资源元素。可替选地,在资源块内的DMRS的开销也可以被设置为12个资源元素,而与回程下行链路传输秩无关。

如上所述的本发明的各个实施例可以等同地被应用到关于中继节点装置1800的细节,并且更具体地,与实现用于计算CQI信息的用户设备装置1800的处理器1830的操作的配置相关联的细节。

另外,中继节点装置的处理器1830可以执行操作和处理由中继节点装置接收的信息以及要传输到系统外部的信息等的功能。此外,存储器1840可以将所操作和处理的信息存储预定时间段。在此,存储器1840也可以被替换为诸如缓冲器(未示出)的其他部件。

同时,基站(eNB)装置1800可以包括接收模块1810、传输模块1820、处理器1830、存储器1840、和天线1850。接收模块1810可以从用户设备接收各种类型的信号、数据和信息。传输模块1820可以向用户设备传输各种类型的信号、数据和信息。处理器1830可以被配置成控制用户设备装置1800的整体操作,该用户设备装置1800包括接收模块1810、传输模块1820、处理器1830、存储器1840、和天线1850。在此,天线1850可以由多个天线构成。

基站装置的处理器1830可以被配置成接收通过传输模块1820传输的下行链路信号的信道质量信息索引。考虑到基于DMRS的开销而确定的PDSCH(或R-PDSCH)传输的资源元素的数量,可以在下行链路接收实体(用户设备或中继节点)处计算信道质量信息索引。考虑到信道质量信息索引,基站装置的处理器1830可以被进一步配置来通过传输模块1820传输下行链路信号。

如上所述的本发明的各个实施例可以等同地被应用到关于基站装置1800的细节,并且更具体地,与实现用于接收CQI信息并且执行下行链路传输的用户设备装置1800的处理器1830的操作的配置相关联的细节。

另外,基站装置的处理器1830可以执行操作和处理由基站装置接收的信息以及要传输到系统外部的信息等的功能。此外,存储器1840可以将所操作和处理的信息存储预定时间段。在此,存储器1840也可以被替换为诸如缓冲器(未示出)的其他部件。

可以通过使用多种方法来实现本发明的上述实施例。例如,可以以硬件、固件或软件的形式,或以硬件、固件和/或软件的组合来实现本发明的实施例。

在以硬件来实现本发明的实施例的情况下,可以通过使用下述方式的至少一种来实现根据本发明实施例的方法:即,专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、和微处理器等。

在以固件或软件来实现本发明的实施例的情况下,可以以执行上述功能或操作的模块、过程或功能的形式来实现根据本发明实施例的方法。软件代码可以被存储在存储器单元中,并且被处理器驱动。在此,该存储器单元可以位于处理器内部或外部,并且该存储器单元可以通过使用已经公开的大量方法来向和从处理器传输和接收数据。

如上所述在此公开的本发明的优选实施例的详细说明被提供使得本领域内的技术人员可以容易地实现本发明。虽然已经参考附图描述了本发明的实施例,但是本发明的所述实施例仅是示例性的。因此,对于本领域内的技术人员显而易见的是,可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下在本发明中进行各种修改和改变。例如,本领域内的技术人员可以组合在本发明的实施例的说明中公开的每个部件。因此,本发明意欲涵盖本发明的修改和改变,只要它们在所附的权利要求和其等同内容的范围内,并且本发明不意欲将本发明仅限于在此提供的示例。

此外,可以在不偏离本发明的范围和精神的情况下,以另一种具体配置(或构造)来实现本发明。因此,在各个方面,本发明的详细说明意欲被理解和解释为本发明的示例性实施例,而对其没有限制。本发明的范围将基于本发明的所附权利要求的合理解释被确定,并且应当在所附的权利要求和它们的等同内容的范围内。因此,本发明意欲涵盖本发明的修改和改变,只要它们在所附的权利要求和其等同内容的范围内,并且本发明不意欲将本发明仅限于在此提供的示例。此外,在本发明的权利要求的范围内没有任何明确的引用的权利要求可以或者被组合以构成本发明的另一个实施例,或者可以在本发明的专利申请的提交后在本发明的修改期间增加新的权利要求。

[工业适用性]

虽然本发明的上述实施例的说明主要聚焦在3GPPLTE组系统,但是本发明不仅限于在本发明的说明中建立的示例性假设。在此,可以通过使用相同的方法来在被应用MIMO技术的各种类型的移动通信系统中使用和应用本发明的实施例。

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