用于在无线通信系统中通过中继节点报告信道质量指示符的方法及其装置与流程
本申请是2012年11月27日提交的、国际申请日为2011年9月5日的、申请号为201180026309.2(pct/kr2011/006554)的，发明名称为“用于在无线通信系统中通过中继节点报告信道质量指示符的方法及其装置”专利申请的分案申请。
本发明涉及无线通信系统，更确切地说，涉及一种用于在无线通信系统中通过中继节点报告信道质量指示符的方法和装置。
背景技术：
作为本发明可以应用的无线通信系统的一个示例，将示意性地描述第三代合作伙伴项目(3gpp)长期演进(lte)通信系统。
图1是示出作为无线通信系统的演进通用移动通信系统(e-umts)的示意图。e-umts是umts的演进形式，并且已经在3gpp中被标准化。一般而言，e-umts可以被称为长期演进(lte)系统。对于umts和e-umts的技术规范的细节，参见“第三代合作伙伴项目；技术规范组无线接入网络”的第7版和第8版。
参考图1，e-umts主要包含用户设备(ue)、基站(或enb或e节点b)以及接入网关(ag)，接入网关位于网络(e-utran)的端部并且被连接到外部网络。一般而言，enb能够同时传输用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
每enb可以存在一个或多个小区。该小区被设置为使用诸如1.25,2.5,5,10,15或20mhz的带宽，以向若干ue提供上行链路和下行链路传输服务。不同小区可以被设置为提供不同带宽。enb控制多个ue的数据传输或接收。enb传输下行链路(dl)数据的dl调度信息，以将其中传输数据的时间/频率域、编码、数据大小和混合自动重传请求(harq)相关信息通知相应ue。此外，enb传输上行链路(ul)数据的ul调度信息至相应ue，以将ue可以使用的时间/频率域、编码、数据大小和harq相关信息通知ue。可以在两个enb之间使用用于传输用户业务或控制业务的接口。核心网络(cn)可以包含用于ue的用户注册的ag和网络节点等。ag基于跟踪区(ta)管理ue的移动性。一个ta包含多个小区。
虽然无线通信技术已经发展到了基于宽带码分多址(wcda)的长期演进(lte)，但用户和供应商的需求和期望不断提高。此外，由于其他无线接入技术不断开发，需要新的技术演进以确保未来的高度竞争力。需要降低每比特的成本，提升服务可用性，频带的灵活使用，简单的结构，开放的接口，适当的用户设备(ue)功耗等。
技术实现要素：
技术问题
本发明的一个目的是，提供用于通过无线通信系统中的中继节点，报告信道质量指示符的方法和装置。
技术的解决方案
通过提供一种用于在无线通信系统中由中继节点报告用于来自基站的中继节点专用物理下行链路共享信道(r-pdsch)的信道质量指示符的方法，能够实现本发明的目的，该方法包含从基站接收一个或多个参考信号，基于该一个或多个参考信号，计算用于r-pdsch的信道质量指示符，并且将该信道质量指示符报告给基站，其中，在可用资源元素的预定数目nre被包含在传输r-pdsch的子帧中的假设下，计算信道质量指示符，并且其中，基于关于r-pdsch的开始符号的信息以及关于r-pdsch的最后符号的信息中的至少一个，确定可用资源元素的预定数目nre，通过较高层信号设置该开始符号和最后符号。
在本发明的另一方面，在无线通信系统中提供中继节点，其包括接收模块，该接收模块被配置成从基站接收一个或多个参考信号；处理器，该处理器被配置成基于该一个或多个参考信号，计算用于中继节点专用物理下行链路共享信道(r-pdsch)的信道质量指示符；以及传输模块，该传输模块被配置成向基站报告信道质量指示符，其中，在可用资源元素的预定数目nre被包含在传输r-pdsch的子帧中的假设下，计算信道质量指示符，以及其中，基于关于r-pdsch的开始符号的信息和关于r-pdsch的最后符号的信息中的至少一个，确定可用资源元素的预定数目nre，通过较高层信号设置该开始符号和最后符号。
在预定数目nre的可用资源元素中，如果最后符号被保留以用于中继节点的传输/接收切换定时，则从用于传输r-pdsch的所述数目的资源元素中排除与最后符号对应的资源元素。
可用资源元素的预定数目nre可以排除在传输r-pdsch的子帧中包含的用于用户设备(ue)特定参考信号的资源元素的数目，并且用于ue特定参考信号的资源元素的数目可以是12或24。
可以假定，在传输r-pdsch的子帧中不传输中继节点专用物理控制信道(r-pdcch)，并且可用资源元素的预定数目排除在用于中继节点专用物理控制信道(r-pdcch)的搜索空间中包含的资源元素的数目。
在本发明的另一方面，提供一种在无线通信系统中由用户设备(ue)报告用于来自基站的物理下行链路共享信道(pdsch)的信道质量指示符的方法，该方法包含从基站接收一个或多个参考信号，基于该一个或多个参考信号计算用于pdsch的信道质量指示符，并且将该信道质量指示符报告给基站，其中，在可用资源元素的预定数目nre被包含在传输pdsch的子帧中的假定下，计算该信道质量指示符，并且其中，可用资源元素的预定数目nre排除用于小区特定参考信号的资源元素的数目，该小区特定参考信号对应于子帧的数据区。基于ue特定参考信号，可以解调该pdsch。
ue可以被设置为传输模式9，并且可以在多播广播单频网络(mbsfn)子帧中接收一个或多个参考信号。
在本发明的另一方面，提供一种用于在无线通信系统中由用户设备(ue)报告用于来自基站的物理下行链路共享信道(pdsch)的信道质量指示符的方法，该方法包含从基站接收一个或多个参考信号，基于该一个或多个参考信号，计算用于pdsch的信道质量指示符，并且将该信道质量指示符报告给基站，其中，在可用资源元素的预定数目nre被包含在传输pdsch的子帧中并且在传输pdsch的子帧中不传输增强物理下行链路控制信道(e-pdcch)的假定下，计算信道质量指示符。
在本发明的另一方面，提供一种用于在无线通信系统中由用户设备(ue)报告用于来自基站的物理下行链路共享信道(pdsch)的信道质量指示符的方法，该方法包含从基站接收一个或多个参考信号，基于该一个或多个参考信号计算用于pdsch的信道质量指示符，并且将该信道质量指示符报告给基站，其中，在可用资源元素的预定数目nre被包含在传输pdsch的子帧中的假定下，计算信道质量指示符，并且其中，可用资源元素的预定数目nre排除用于增强物理下行链路控制信道(e-pdcch)的搜索空间的资源元素的数目。
有益效果
根据本发明的实施例，在无线通信系统中，可以由中继节点更准确并有效地计算信道质量指示符。
本发明的效果不限于上述效果，并且对于本领域的技术人员此处未描述的其它效果从下文的描述中将是显而易见的。
附图说明
图1是将演进通用移动电信系统(e-umts)作为无线通信系统的示例的网络结构的示意图。
图2是示出在用户设备(ue)和基于第三代合作伙伴项目(3gpp)无线接入网络标准的演进通用地面无线接入网络(e-utran)之间的无线接口协议构架的控制面和用户面的示意图。
图3示出在3gpp系统中使用的物理信道和使用该物理信道的一般信号传输方法的示意图。
图4是示出在长期演进(lte)系统中使用的无线帧的结构的示意图。
图5是示出在lte系统中的下行链路无线帧的结构的示意图。
图6示出通用多输入多输出(mimo)通信系统的配置的示意图。
图7和图8是示出在支持使用4个天线的下行链路传输的lte系统中的参考信号的结构的示意图。
图9是示出在无线通信系统中中继回程链路和中继接入链路的配置的示意图。
图10是示出中继节点资源分割的示例的示意图。
图11是示图示载波聚合方案的概念图。
图12是示出在回程链路中可能的符号配置的示意图。
图13是示出根据本发明的实施例在cqi测量时应用用于r-pdcch的资源元素的数目的概念的示意图。
图14是示出根据本发明的实施例在用于r-pdsch的cqi计算时计算资源元素的数目的方法的示意图。
图15是示出根据本发明的实施例的通信装置的框图。
具体实施方式
最佳模式
通过参考附图描述的本发明的实施例，可以理解本发明的配置、操作和其他特征。下文实施例是将本发明的技术特征应用到第三代合作伙伴项目(3gpp)系统的示例。
为了简洁，在本说明书中使用lte系统和lte-a系统描述本发明的实施例，但本发明的实施例可应用到与上述定义相对应的任何通信系统。此外，虽然在本说明书中基于频分双工(fdd)方案描述本发明的实施例，但是本发明的实施例很容易被修改并且被应用到半双工fdd(h-fdd)方案或时分双工(tdd)方案。
图2示出基于3gpp无线接入网络标准在ue和演进通用地面无线接入网络(e-utran)之间的无线接口协议的控制面和用户面。控制面指用于传输用来管理ue和网络之间的呼叫的控制消息的路径。用户面指用于传输在应用层中生成的数据的路径，例如：声音数据或互联网分组数据。
第一层的物理(phy)层使用物理信道将信息传送服务提供给较高层。phy层经由传送信道被连接到位于较高层的介质访问控制(mac)层。经由传送信道在mac层和phy层之间传送数据。经由物理信道在传输侧的物理层和接收侧的物理层之间也传送数据。物理信道将时间和频率用作无线资源。更确切地说，在下行链路中使用正交频分多址(ofdma)方案调制物理信道，并且在上行链路中使用单载波频分多址(sc-fdma)调制物理信道。
第二层的介质访问控制(mac)层经由逻辑信道将服务提供给较高层的无线链路控制(rlc)层。第二层的rlc层支持可靠数据传输。rlc的功能由在mac内的功能块实施。第二层的分组数据汇聚协议(pdcp)层执行头部压缩功能，以在具有相对小带宽的无线接口中对于诸如ipv4分组或ipv6分组的互联网协议(ip)分组的有效传输减少不必要的控制信息。
位于第三层的底部的无线资源控制(rrc)层仅在控制面定义，并且负责与无线承载(rb)的配置、重新配置和释放相关联的逻辑、传送和物理信道的控制。rb是第二层提供用于在ue和网络之间的数据通信的服务。为了实现此，ue的rrc层和网络的rrc层交换rrc消息。如果在无线网络的rrc层和ue的rrc层之间已经建立rrc连接，则ue处于rrc连接模式。否则，ue处于rrc空闲模式。位于rrc层上方的非接入层(nas)执行诸如会话管理和移动性管理的功能。
设置enb的一个小区，以使用诸如1.25、2.5、5、10、15或20mhz的带宽，以将下行链路或上行链路传输服务提供给若干个ue。可以设置不同小区以提供不同带宽。
用于将数据从网络传输至ue的下行链路传送信道包括用于系统信息的传输的广播信道(bch)、用于寻呼消息的传输的寻呼信道(pch)、以及用于用户业务或控制消息的传输的下行链路共享信道(sch)。下行链路多播或广播服务的业务或控制消息可以通过下行链路sch传输，并且也可以通过下行链路多播信道(mch)传输。用于将数据从ue传输至网络的上行链路传送信道包括用于初始控制消息的传输的随机接入信道(rach)和用于用户业务或控制消息的传输的上行链路sch。位于传送信道上方并且被映射到传送信道的逻辑信道包括广播控制信道(bcch)、寻呼控制信道(pcch)、公共控制信道(ccch)、多播控制信道(mcch)、以及多播业务信道(mtch)。
图3是示出在3gpp系统中使用的物理信道和使用物理信道的一般信号传输方法的示意图。
ue在当电源打开或ue进入新小区时执行诸如与enb同步的初始小区搜索，(s301)。ue可以从enb接收主要同步信道(p-sch)和辅助同步信道(s-sch)，执行与enb的同步，并且获取诸如小区id的信息。此后，ue可以从enb接收物理广播信道，以获取小区内的广播信息。同时，ue可以接收下行链路参考信号(dlrs)，以确认在初始小区搜索步骤中的下行链路信道状态。
完成初始小区搜索的ue根据包括在pdcch中的信息，可以接收物理下行链路控制信道(pdcch)和物理下行链路共享信道(pdsch)，以获取更详细的系统信息(s302)。
同时，如果enb被首先接入或者用于信道传输的无线资源不存在，则ue可以相对于enb执行随机接入程序(rach)(步骤s303至s306)。在该情形下，ue通过物理随机接入信道(prach)可以传输特定序列作为前导(步骤s303和s305)，并且通过与此相对应的pdcch和pdsch接收前导的响应消息(步骤s304和s306)。在基于竞争的rach的情形下，可以进一步执行竞争解决程序。
执行上述程序的ue可以执行pdcch/pdsch接收(s307)和作为通用上行链路/下行链路信号传输程序的物理上行链路共享信道(pusch)/物理上行链路控制信道(pucch)传输(s308)。具体而言，ue通过pdcch接收下行链路控制信息(dci)。此处，dci包括诸如ue的资源分配信息的控制信息，并且其格式根据使用目的而不同。
在上行链路中从ue至enb传输的或者在下行链路从enb至ue传输的控制信息包括下行链路/上行链路ack/nack信号、信道质量指示符(cqi)、预编码矩阵索引(pmi)、秩指示符(ri)等。在3gpplte系统的情形下，ue通过pusch和/或pucch可以传输诸如cqi/pmi/ri的控制信息。
图4是示出在长期演进(lte)系统中使用的无线帧的结构的示意图。
参考图4，无线帧具有10ms(327200×ts)的长度，并且包括具有相同大小的10个子帧。子帧中的每个具有1毫秒的长度，并且包括两个时隙。这些时隙中的每个具有0.5ms的长度(15360×ts)。ts指示采样时间，并且通过ts＝1/(15khz×2048)＝3.2552×10-8(大约33ns)表示。每个时隙在时域中包括多个ofdm或sc-fdma符号，并且在频域中包括多个资源块(rb)。在lte系统中，一个rb包括12个子载波×7(6)个ofdm或sc-fdma符号。可以以一个或多个子帧的单元，确定作为用于数据传输的单位时间的传输时间间隔(tti)。无线帧的结构仅为示例性，并且可以不同地改变包括在无线帧中的子帧的数目、包括在子帧中的时隙的数目、或者包括在时隙中的ofdm或sc-fdma符号的数目。
图5是示出在下行链路无线帧中在子帧的控制区域中包括控制信道的示意图。
参考图5，子帧包括14个ofdm符号。根据子帧配置，第一至第三ofdm符号被用作控制区域，并且剩余的13至11的ofdm符号被用作数据区域。在图5中，r1至r4表示参考信号(rs)或用于天线0至3的导频信号。无论控制区域和数据区域，将rs固定成恒定的模式。将控制信道分配到控制区域中对其未分配rs的资源，并且业务信道也被分配到控制区域中对其未分配rs的资源。分配给控制区域的控制信道的示例包括物理控制格式指示符信道(pcfich)、物理混合arq指示符信道(phich)、物理下行链路控制信道(pdcch)等。
物理控制格式指示符信道(pcfich)向ue通知每子帧用于pdcch的ofdm符号的数目。pcfich位于第一ofdm符号并且在phich和pdcch之前设置。pcfich包括四个资源元素组(reg)并且reg基于小区标识(id)而被分散在控制区域中。一个reg包括四个资源元素(re)。pcfich根据带宽具有1至3或2至4的值，并且使用正交相移键控(qpsk)方案调制。
物理混合arq指示符信道(phich)用于传输用于上行链路传输的harqack/nack。即，phich指示用于传输用于ulharq的dlack/nack信息的信道。phich包括一个reg并且在小区特定(cell-specific)的基础上被加扰。ack/nack由一个比特指示并且通过二进制移相键控(bpsk)调制。利用2或4的扩展因子(sf)扩展调制的ack/nack。被映射到相同资源的多个phich配置phich组。根据扩展码的数目确定在phich组中复用的phich的数目。phich(组)在频域和/或时域中重复三次，以便获得分集增益。
物理下行链路控制信道(pdcch)被分配给子帧的前n个ofdm符号。此处，n是1或大于1的整数并且由pcfich指示。pdcch包括一个或多个控制信道元素(cce)。pdcch将与作为传送信道的寻呼信道(pch)和下行链路共享信道(dl-sch)的资源分配相关的信息、上行链路调度许可、harq信息等通知给每个ue或ue组。通过pdsch传输寻呼信道(pch)和下行链路共享信道(dl-sch)。因此，除了特定控制信息或特定服务数据之外，enb和ue通过pdsch传输和接收数据。
指示pdsch的数据被传输到哪个ue(一个或多个ue)的信息和指示ue如何接收和解码pdsch数据的信息以被包括在pdcch中的状态而传输。例如，假定特定pdcch是利用无线网络临时标识(rnti)“a”而被crc加掩(crc-masked)，则经由特定子帧传输关于使用无线资源(例如：频率位置)“b”传输的数据的信息和传输格式信息(例如：传输块大小、调制方案、编码信息等)“c”。在该情形下，位于小区内的一个或多个ue使用它自己的rnti信息监控pdcch，并且如果具有“a”rnti的一个或多个ue存在，则这些ue接收pdcch，并且通过关于接收到的pdcch的信息接收由“b”和“c”指示的pdsch。
在下文中，将描述多输入多输出(mimo)系统。在mimo系统中，使用多传输天线和多接收天线。通过该方法，能够改善数据传输/接收效率。即，在无线通信系统的发送器或接收器中使用多个天线，能够增加容量并且能够改善性能。在下文中，也能够将mimo称为“多天线”。
在mimo技术中，单个天线路径不用于接收一个消息。相反，在mimo技术中，经由若干个天线接收的数据分段被收集并组合以完成数据。如果使用mimo技术，则在具有特定大小的小区区域内可以改善数据传送速率，或者当确保特定数据传送率时可以增加系统覆盖。此外，该技术可以广泛地用于移动通信终端、中继器等。根据mimo技术，使用单个天线可以克服传统移动通信的传输量的限制。
在图6中示出了通用多天线(mimo)通信系统的配置。在发送器中提供nt个传输天线并且在接收器中提供nr个接收天线。如果在发送器和接收器中使用多个天线，则较之仅在发送器或接收器之一中使用多个天线的情形，理论上的信道传输容量增加。信道传输容量的增加与天线的数目成比例。因此，改善传送率并且也改善频率效率。如果在使用一个天线的情形下的最大传送率是ro，则在使用多个天线的情形下的传送率能够理论地增加通过ro乘以速率增加比率ri所获得的值，如等式1中所示。此处，ri是两个值nt和nr中较小的。
等式1
ri＝min(nt，nr)
例如，在使用四个传输天线和四个接收天线的mimo系统中，理论上可以获取单个天线系统的四倍的传送率。在20世纪90年代中期证明了mimo系统的容量的理论增加之后，到目前为止已经积极发展了实质改善数据传输率的各种技术。此外，各种技术已经应用到诸如第三代移动通信和下一代无线局域网(lan)的各种无线通信标准。
根据到目前为止的mimo天线的研究，已经积极进行了各种研究，诸如与在各种信道环境和多址环境中的mimo天线的通信容量的计算相关的信息理论的研究、mimo系统的无线信道的模式和测量的研究、以及关于改善传输稳定性和传输率的空时信号处理技术的研究。
将使用数学建模更加详细地描述mimo系统的通信方法。如图6中所示，假定nt个传输天线和nr个接收天线存在。在传输的信号中，如果nt个传输天线存在，则最大可传输信息的条数是nt。通过等式2中示出的向量可以表达被传输的信息。
等式2
传输信息
等式3
此外，如等式4中所示，使用传输功率的对角矩阵p可以表达
等式4
考虑通过将加权矩阵w应用到具有调整后的传输功率的信息向量
等式5
通常，信道矩阵的秩的物理含义可以是能够经由给定信道传输不同信息的元素的最大数目。因此，因为信道矩阵的秩被定义为独立的行或列的数目中较小的，所以矩阵的秩不大于行或列的数目。通过等式6可以数学地表达信道矩阵h的秩(h)。
等式6
秩(h)≤min(nt，nr)
此外，使用mimo技术传输的不同信息被定义为“传输流”或“流”。这种“流”可以称为“层”。随后，所传输的流的数目不大于秩，该秩是能够传输不同信息的最大数目。因此，信道秩h通过等式7表达。
等式7
流的#≤秩(h)≤min(nt，nr)
其中，“流的#”表示流的数目。经由一个或多个天线可以传输一个流。
存在用于将一个或多个流与多个天线相关联的各种方法。根据这种mimo技术将描述这些方法。经由若干个天线传输一个流的方法被称为空间分集方法，并且经由若干个天线传输若干个流的方法被称为空间复用方法。此外，可以使用空间分集方法和空间复用方法的组合的混合方法。
在下文中，将更加详细地描述参考信号(rs)。通常，对于信道测量，已经知晓的传输侧和接收侧的rs与数据一起从传输侧传输到接收侧。rs指示信道测量和调制方案，以能够进行解调处理。rs被划分成专用rs(drs)和公共rs(crs)，专用rs用于enb和特定ue，即ue特定rs，公共rs是用于小区内的所有ue的小区特定rs。小区特定rs包括用于使得ue测量和向enb报告cqi/pmi/ri的rs，并且也可以称为信道状态信息(csi)-rs。
图7和图8是示出在支持使用4个天线的下行链路传输的lte系统中的rs的结构的示意图。具体而言，图7示出正常循环前缀(cp)和图8示出扩展cp。
参考图7和图8，在这些块中描述的0至3指示作为经由用于信道测量和数据解调的天线端口0至3传输的小区特定rs的crs，并且在数据信息区域或控制信息区域上可以向ue传输作为小区特定rs的crs。
在块中描述的“d”指示下行链路解调(dm)-rs，该下行链路解调(dm)-rs是ue特定rs，并且通过数据区即，pdcch的支持单个天线端口传输。ue通过较高层接收指示作为ue特定rs的dm-rs是否存在的信息。图7和图8示出与天线端口5相对应的dm-rs。在3gpp标准文件36.211中也能定义用于天线端口7至14的dm-rs。
rs至资源块(rb)的映射规则可以在等式8至10中示出。等式8示出crs映射规则。等式9示出应用正常cp的drs的映射规则，并且等式10示出应用扩展cp的drs的映射规则。
等式8
等式9
等式10
在等式8至10中，k和p分别表示子载波索引和天线端口。
如果在enb和ue之间的信道状态不好，则在enb和ue之间可以提供中继节点(rn)，以向ue提供具有好的信道状态的无线信道。在来自enb的信道状态不好的小区边界中，rn可以用于提供高速率数据信道并且扩展小区服务区域。当前，在无线通信系统中rn被广泛地使用为用于消除盲区(shadowarea)的技术。
除了用于放大信号和传输放大信号的转发器功能之外，rn已经开发了智能形式。需要rn技术以减少安装更多基站消耗的成本或者在下一代移动通信系统中保持回程网络所消耗的成本，以增强服务覆盖，并且提高数据吞吐量。由于已经逐渐开发rn技术，所以新的无线通信系统需要支持在常规无线通信系统中使用的rn。
在第三代合作伙伴项目长期演进-高级(3gpplte-a)系统中，引入中继模式作为转发enb和ue之间的链路的角色，具有不同属性的两种链路被应用到上行链路和下行链路载波频带。在enb和rn之间的链路部分被定义为回程链路。在频分双工(fdd)或时分双工(tdd)中使用下行链路资源执行的传输被称为回程下行链路，并且在fdd或tdd方案中使用上行链路资源执行的传输被称为回程上行链路。
图9是示出在无线通信系统中中继回程链路和中继接入链路的配置的示意图。
参考图9，在lte-a系统中，由于引入中继模式作为转发在enb和ue之间的链路的角色，具有不同属性的两种链路被应用到上行链路和下行链路载波频带。在enb和rn之间的链路部分被定义为中继回程链路。使用下行链路频带(在频分双工(fdd)的情形下)或下行链路子帧(在时分双工(tdd)的情形下)执行的传输被称为回程下行链路，并且使用上行链路频带(在fdd的情形下)或者(在tdd的情形下)上行链路子帧执行的传输被称为回程上行链路。
相反，在rn和一系列ue之间的链路部分被定义为中继接入链路。使用下行链路频带(在频分双工(fdd)的情形下)或者下行链路子帧(在时分双工(tdd)的情形下)执行的传输被称为接入下行链路，并且使用上行链路频带(在fdd的情形下)或者上行链路子帧(在tdd的情形下)执行的传输被称为接入上行链路。
rn可以经由中继回程下行链路从enb接收信息，并且经由中继回程上行链路将信息传输到enb。此外，rn经由中继接入下行链路可以将信息传输到ue，并且经由中继接入上行链路从ue接收信息。
与rn的频带(或者频谱)的使用相关联，在相同频带中回程链路操作为接入链路的情形被称为“带内”，并且回程链路和接入链路以不同频带操作的情形被称为“带外”。在带内情形和带外情形中，根据现有lte系统(例如：版本8)操作的ue，在下文中，被称为遗留ue(legacyue)，必须能够被连接到施主小区(donorcell)。
根据ue是否识别rn，可以将rn划分成透明rn或非透明rn。术语“透明”指示ue不能识别是否通过rn执行与网络的通信，并且术语“非透明“指示ue可以识别是否通过rn执行与网络的通信。
与rn的控制相关联，rn可以被分类成作为施主小区的部分被配置的rn或者用于控制小区的rn。
被配置为施主小区的部分的rn可以具有rnid，但是不具有其小区标识。当rn的无线资源管理(rrm)的至少部分由施主小区所属于的e节点b控制时(即使当rrm的剩余部分位于rn上时)，rn被配置成施主小区的部分。优选地，这样的rn能够支持遗留ue。例如，这样的rn的示例包括各种类型的中继，诸如智能中继、解码转发中继、l2(第二层)中继和类型-2中继。
在用于控制小区的rn中，rn控制一个或若干个小区，唯一物理层小区标识被提供给由rn控制的这些小区，并且可以使用相同rrm机制。从ue的角度而言，在对由rn控制的小区的接入和由一般e节点b控制的小区的接入之间存在不同。优选地，有这样的rn控制的小区可以支持遗留ue。例如，这样的rn的示例包括自回程中继(self-backhaulingrelay)、l3(第三层)中继、类型-1中继和类型-1a中继。
类型-1rn是用于控制多个小区的带内rn，从ue的角度，其呈现出与施主小区不同。此外，多个小区具有各自物理小区id(在lte版本8中定义)，并且rn可以传输其同步信道、rs等。在单个小区操作中，ue可以从rn直接接收调度信息和harq反馈，并且将其控制信道(调度请求(sr)、cqi、ack/nack等)传输到rn。此外，遗留ue(根据lte版本8系统操作的ue)将类型-1rn当作遗留e节点b(根据lte版本8系统操作的e节点b)。即，类型-1中继具有向后兼容性。根据lte-a系统操作的ue将类型-1rn当作与遗留e节点b不同的e节点b，从而实现性能改善。
除了类型-1arn操作为带外rn之外，类型1arn具有与上述类型-1rn相同的特性。可以配置类型-1arn，以最小化或消除其的操作对l1(第一层)操作的影响。
类型-2rn是带内rn并且不具有单独物理小区id。因此，未建立新小区。类型-2rn对遗留ue是透明的，并且遗留ue不识别类型-2rn的存在。类型-2rn能够传输pdsch，但是不能传输至少crs(小区特定参考信号)和pdcch。
为了使得rn操作为带内rn，对于回程链路在时频空间中的一些资源必须保留，以不被用于接入链路。这被称为资源分区(resourcepartitioning)。
现将描述资源分区的一般原理。使用时分复用(tdm)方案在一个载波频率上可以复用回程下行链路和接入下行链路(即，在特定时间仅回程下行链路或接入下行链路之一被激活)。类似地，使用tdm方案(即，在特定时间仅回程上行链路和接入上行链路之一被激活)，在一个载波频率上可以复用回程上行链路和接入上行链路。
使用fdd方案的回程链路的复用指示在下行链路频带中执行回程下行链路传输并且在上行链路频带中执行回程上行链路传输。使用tdd方案的回程链路的复用指示回程下行链路传输在e节点b和rn的下行链路子帧中执行，并且回程上行链路传输在e节点b和rn的上行链路子帧中执行。
在带内rn中，例如，如果在预定频带中同时执行来自e节点b的回程下行链路接收和至ue的接入下行链路传输，则通过rn的接收器可以接收rn的发送器传输的信号，并且因此信号干扰或rf堵塞可以发生在rn的rf前端。相似地，如果在预定频带同时地执行来自ue的接入上行链路接收和至e节点b的回程上行链路传输，则信号干扰可以在rn的rf前端发生。因此，在rn处在一个频带中难以实施同时的传输和接收，除非接收的信号和传输的信号被充分地分离(例如，就地理位置而言，除非传输天线和接收天线充分地彼此分离(例如，地面上或者在地面下))。
作为用于解决信号干扰的方法，rn操作以在从施主小区接收信号的时候不将信号传输到ue。即，在从rn至ue的传输中可以生成间隙(gap)，并且在该间隙期间不能执行从rn至ue(包括遗留ue)的任何传输。通过配置多播广播单频网络(mbsfn)子帧可以设置这样的间隙。
图10是示出rn资源分区的示例的示意图。
在图10中，第一子帧是一般(非mbsfn)子帧，在其中下行链路(即，接入下行链路)控制信号和数据从rn传输到ue，并且第二子帧是mbsfn子帧，在其中在下行链路子帧的控制区域中将控制信号从rn传输到ue，但是在下行链路子帧的剩余区域中没有任何信号从rn传输至ue。因为遗留ue期望在所有下行链路子帧中的pdcch的传输(即，rn需要在其自己区域内使能(enable)遗留ue，以在每个子帧中接收pdcch，以执行测量功能)，为了遗留ue的正确操作，有必要在所有下行链路子帧中传输pdcch。因此，即使在用于从e节点b至rn的下行链路(即，回程下行链路)的传输的子帧集合上，在没有接收回程下行链路的情形下，rn需要以子帧的最初n(n＝1、2或3)个ofdm符号间隔传输接入下行链路。因为在第二子帧的控制区域中将pdcch从rn传输到ue，所以可以对rn服务的遗留ue提供向后兼容性。当在第二子帧的剩余区域中没有任何信号从rn传输到ue时，则rn可以接收从e节点b传输的信号。因此，资源分区使得带内rn无效，以同时执行接入下行链路传输和回程下行链路接收。
现将详细描述使用mbsfn子帧的第二子帧。第二子帧的控制区域可以是rn非监听间隔(non-hearinginterval)。rn非监听间隔指rn不接收回程下行链路信号和传输下行链路信号的间隔。该间隔可以被设置成如上所述的1、2或3个ofdm长度。rn以rn非监听间隔对ue执行接入下行链路传输，并且在剩余区域执行来自e节点b的回程下行链路接收。此时，由于rn不能以相同频带同时执行传输和接收，所以其花费特定时间以将rn从传输模式切换到接收模式。因此，有必要设置保护时间(gt)，以在回程下行链路接收区域的第一部分将rn从传输模式切换到接收模式。相似地，即使当rn从e节点b接收回程下行链路并且将接入下行链路传输到ue时，也可以设置将rn从接收模式切换到传输模式的保护时间(gt)。可以将保护时间的长度设置为时域的值，例如，k(k≥1)个时间采样ts的值或者一个或多个ofdm符号长度。可选地，如果rn的回程下行链路子帧被连续地设置或者根据预定子帧定时对准关系，则不能定义或设置子帧的最后部分的保护时间。这样的保护时间可以仅在设置用于回程下行链路子帧的传输的频域中定义，以保持向后兼容性(如果以接入下行链路间隔设置保护时间则不能支持遗留ue)。除了保护时间之外，rn可以在回程下行链路接收间隔从e节点b接收pdcch和pdsch。这样的pdcch和pdsch是专用于rn的物理信道，并且因此可以由r-pdcch(中继-pdcch)和r-pdsch(中继-pdsch)表示。
在下文中，将描述载波聚集(carrieraggregation)方案。图11是示出载波聚集方案的概念图。
载波聚集是指可以使得ue将由上行链路资源(或者分量载波)和/或下行链路资源(或者分量载波)构成的多个频率块或者(逻辑)小区用作大的逻辑频带以在无线通信系统中使用更宽频带的方法。
参考图11，整个系统带宽(bw)是具有最大100mhz带宽的逻辑带宽。整个系统带宽包括五个分量载波(cc)，并且每个cc具有最大20mhz的带宽。cc包括一个或多个物理连续子载波。虽然所有cc在图11中具有相同带宽，但这仅为示例性的并且cc可以具有不同带宽。虽然在图11中将cc在频域中示出为逻辑地连续，但是图11仅示出了逻辑概念并且因此cc可以是物理上连续或分离。
不同中心频率可以用于cc，或者一个公共中心频率可以用于物理地连续的cc。例如，在图11中，如果假定所有cc物理地连续，则可以使用中心频率a。如果假定cc不是物理地连续，则中心频率a、中心频率b等可以用于各自cc。
在本说明书中，cc可以与遗留系统的系统带宽相对应。通过基于遗留系统定义cc，可以便于在演进ue和遗留ue共存的无线通信环境中的向后兼容性和系统设计。例如，如果lte-a系统支持载波聚集，则每个cc可以对应于与lte系统的系统带宽。在该情形下，cc可以具有诸如1.25、2.5、5、10或20mhz的任何一个带宽。
在通过载波聚合扩展整个系统带宽的情形下，在cc单元中定义用于与每个ue通信的频率带宽。uea可以使用整个系统带宽100mhz并且使用所有5个cc执行通信。ueb1至b5的每个可以仅使用20mhz的带宽并且使用一个cc执行通信。uec1和c2的每个可以使用40hz的带宽，并且使用两个cc执行通信。两个cc可以是连续或非连续的。uec1使用两种非连续的cc并且uec2使用两种连续cc。
在下文中，将描述一种测量信道质量指示符(cqi)的方法。
通常，如下执行在ue处确定用于下行链路信道的cqi索引的方法。
1)首先，ue从enb接收rs，使用rs基于预定pmi码本选择用于每个秩的最佳预编码矩阵索引(pmi)，并且根据所选择的pmi计算每层的信号干绕噪声比(sinr)。此外，基于每层sinr和码字至层映射规则计算每码字的sinr。
2)计算频谱效率(se)，该频谱效率在每个每码字sinr(ateachper-codewordsinr)满足10％的块错误率(bler)，并且使用nre计算每码字吞吐量，nre是在pdcch和se中可用的资源元素(re)的数目。
3)基于每码字吞吐量和最大吞吐量可以计算每秩吞吐量总和，并且可以选择与其相对应的秩。即，决定秩指示符(ri)。在预定义的cqi表中，将se乘以pdsch的nre获得的值与最大吞吐量相比较，并且将最相似的cqi索引报告给enb。
在lte系统中，表1中示出的用于cqi测量的参考资源的假定被定义，并且其包括对于上述cqi计算处理所需的用于pdsch的nre的假定。此处，参考资源指的是假定cqi被应用到的资源区域。ue从enb接收一个或多个rs并且基于rs测量cqi。此时，假定基于在表1中示出的假定，传输与cqi相对应的pdsch。
表1
表1的假定指示当计算cqi时在一个子帧的前三个ofdm符号上不传输pdsch。因为基于每子帧改变pdcch，所以通过假定能够被pdcch传输的符号的最大数目，ue计算cqi，其中该ue不知道cqi被应用到的子帧的pdcch符号的数目。
接收如上所述计算的cqi的enb可以添加单独的补偿值，以适合与cqi相对应的下行链路传输中的实际配置(例如：cqi被应用到的子帧的pdcch符号的数目)，并且决定下行链路传送块大小等，将参考附图对其进行更加详细的描述。
图12是示出回程链路中的可能的符号配置的示意图。具体而言，在图12(a)中，假定在用于由enb控制的ue，即，宏ue的pdcch中使用一个符号，并且在r-pdsch中使用具有1至13的符号索引的符号。
此外，在图12(b)中，假定在用于宏ue的pdcch中使用前三个符号，并且最后符号被保留以确保rn的传输/接收切换定时，以及在r-pdsch中使用具有3至12的剩余符号索引的符号。因此，13个ofdm符号用于图12(a)中的回程链路，10个符号用于图12(b)中的回程链路。因此，在图12中，如果仅在符号的数目方面进行比较，则用于r-pdsch符号的数目之间的差仅是三。
因此，如果基于表1中示出的cqi计算的假设来假定用于r-pdsch的符号的数目较小，则编码率被设置成高于适当水平，从而导致资源浪费。如果假定用于r-pdsch的符号的数目较大，则错误率增加，并且如果有效的编码率等于或大于预定水平，则接收器不能执行解码。
本发明提出了一种将在实际传输时的配置应用到cqi测量以便当如上所述在实际传输时的配置和在cqi测量时假定的配置彼此不同时减少可能发生的错误的方法。虽然在以下实施例中应用回程链路和载波聚集方案的情形，但是本发明不限于此。
在下文，为了通过应用其中传输实际r-pdsch的区域来测量cqi，将描述应用r-pdsch的开始符号和最后符号的方法和应用为dm-rs保留的re的数目的方法。此外，也将描述利用为r-pdcch保留的re的数目的实施例。
在作为3gpp标准文档的ts36.216中描述rn。具体而言，回程链路的配置信息，即，关于一个子帧中的r-pdsch的开始符号和最后符号的信息被使用较高层信号半静态地以信号发送到rn。因此，在本发明中，rn在回程下行链路中执行cqi计算时基于通过较高层信号接收的开始符号和最后符号计算其中传输r-pdsch的区域。
因此，通过较高层信号接收的开始符号和最后符号在回程下行链路中计算该区域，并且在该区域的全部或部分用于传输r-pdsch的假定下，在cqi计算时应用该区域的全部或部分。因为关于以信号发送到rn的开始符号和最后符号的信息是通常保持预定时间的半静态信号，所以使用关于实际以信号发送的开始符号和最后符号的信息来计算对于r-pdsch的可用re的数目，从而减少资源浪费和保持恰当的bler水平。
例如，在本发明中，仅使用回程下行链路的开始位置。即，可以假定通过较高层信号接收的开始符号的先前符号不用于回程下行链路或者仅在开始符号之后的符号用于回程下行链路。
此外，如果rn通过较高层信号从enb接收关于最后符号的信息，则可以假定在回程下行链路中最后符号不包括在cqi计算中。通常，最后符号可以是具有符号索引13的符号，即，第十四个符号。然而，在rn中，由于传输/接收切换定时，不使用最后符号。当计算对于cqi计算可用的re时可以考虑该情形。例如，在回程下行链路中，最后符号可以具有12或13的符号索引。
此外，如果基于特定传输模式执行回程下行链路传输，则enb可以使用用于数据调制和解调的dm-rs。在dm-rs中，根据传输秩可以改变保留的re的数目。即，如果秩是1或2，则12个re用于在一个prb对中传输dm-rs，并且如果秩是3至8，则24个re用于传输dm-rs。这意味着为dm-rs传输保留一个或两个符号。
此外，如果为了rn的传输/接收切换定时不传输最后符号，则在一个子帧中不传输分配给第二时隙的dm-rs。在该情形下，对于dm-rs传输，如果秩是1或2，则在一个prb对中使用6个re传输dm-rs，如果秩是3至8，则12个re用于传输dm-rs。这意味着为dm-rs传输保留0.5个符号或一个符号。
即，因为为dm-rs保留对应于在一个prb对中的0.5、1或2个符号的re，所以在为dm-rs保留的re的最大数目是24个re或12个re的假定下，计算cqi。
因为通过所设定的传输模式或ri以信号发送秩，所以不容易更改该秩。因此，根据实际地以信号发送的秩信息通过应用为dm-rs保留的re的数目可以计算r-pdsch的可用re的数目。
在enb和rn之间的回程下行链路中，与rn和ue之间的接入下行链路不同，r-pdcch被映射到现有pdsch区域。在传输r-pdsch的子帧中不传输r-pdcch，或者如果传输r-pdsch时可以将r-pdsch仅分配到一个或多个特定prb对。
rn通过盲解码检测r-pdcch。在较高层中，为了减少rn的盲解码复杂性，用于盲解码的搜索空间可以以每rn为基础而被指定，并且可以被单独地指示。
因此，在本发明中，假定当计算用于r-pdsch的cqi时将用于r-pdcch的re的数目设置成预定的固定值。例如，假定在子帧中没有传输r-pdcch，则当计算对于r-pdsch可用的re的数目时可以不考虑r-pdcch。
假定传输r-pdcch并且仅以特定数目的prb对传输r-pdcch，可以计算对于r-pdsch可用的re的数目。即，在cqi测量时，分配到通过较高层定义的搜索空间的资源量可以被从用于r-pdcch的re的数目中排除。具体而言，因为r-pdsch没有被映射到搜索空间，所以可以更加精确地计算可用的re的数目，以便测量精确cqi。
图13是示出根据本发明的实施例用于在cqi测量时应用用于r-pdcch的re的数目的概念的示意图。
具体而言，在图13中，附图标记1301表示用于通过较高层定义的r-pdcch的搜索空间，并且附图标记1302表示分配到rn的r-pdsch区域。在区域1301中可以适当地交织和传输被传输到rn的r-pdcch，并且r-pdsch不可以被映射到此。因此，根据本发明，在cqi计算时rn仅考虑区域1303作为可用re的数目。
上述方法不限于交织和映射r-pdcch的情形。上述方法不限于r-pdcch，并且如果将pdcch插入到现有pdsch区域，则上述方法可以应用到增强pdcch(e-pdcch)。
如上所述，为了在用于r-pdsch的cqi计算时计算re的数目，可以考虑通过较高层信号发送的开始符号索引信息和最后符号索引信息、为dm-rs保留的re的数目、用于r-pdcch的re的数目或者其中的两个或多个的组合。
图14是示出根据本发明的实施例在用于r-pdsch的cqi计算时计算re的数目的方法。
参考图14，假定r-pdsch传输在符号索引3开始，并且最后符号保留用于传输/接收切换时间，不用于r-pdsch。此外，假定传输具有3或4的秩的dm-rs并且不传输r-pdcch。特别地，因为最后符号保留用于传输/接收切换定时，所以在第二时隙中不传输dm-rs。
通过这种假定，能够看出在一个prb对中对于r-pdsch可用的re的数目是108。
虽然仅将dm-rs看作传输到rn的rs，但是可以考虑另一rs，即csi-rs和crs。具体而言，由于在回程链路中，根据在mbsfn子帧中的子帧配置和子帧索引，为rs保留的re的数目不是恒定的。然而，无论何时执行cqi测量改变为rs所保留的re的数目使得效率降低并且增加复杂性。
首先，csi-rs未在每个子帧中传输，而是以预定时段传输。因为csi-rs的传输频率相对低，所以虽然csi-rs被传输，但在cqi计算时不考虑为csi-rs保留的re。
虽然现有标准文档描述在cqi计算时考虑crs，但在新近包括的传输模式9中，因为可以将mbsfn子帧用作用于cqi测量的资源，所以在cqi计算时需要新的标准。
特别地，在传输模式9中，因为执行dm-rs传输，所以crs传输不是必需的。因此，在传输模式9中，mbsfn子帧被指定为用于cqi测量的资源，并且优选地，在数据区域中不传输crs。即，在传输模式9中，如果至少预定数目的子帧被设置成mbsfn子帧，则在cqi计算时不考虑为crs保留的re。
在传输模式9中，因为不是所有子帧能被设置成mbsfn子帧，所以可以包括非mbsfn子帧的重要数目。如果预定数目的子帧被设置为mbsfn子帧，则总是考虑用于crs的re的数目，以便减少用于crs的re的数目根据子帧种类而不同的复杂性。即，在传输模式9中，假定在cqi计算时相应子帧是非mbsfn子帧。
根据本发明的另一实施例，如果应用上述载波聚集方案，则使用若干个分量载波执行回程下行链路传输。此时，可以仅经由一个分量载波传输pdcch。在此时调度的其他分量载波可以通过较高层信号半静态地确认经由此传输的pdcch的符号的数目。在该情形下，可以实现考虑以信号发送的pdcch的符号的数目来计算cqi的方法。
本领域的技术人员应该明白的是，本发明的实施例不仅可以应用到rn的回程下行链路信道而且也可以应用到ue的cqi测量。
图15是示出根据本发明的实施例的通信装置的框图。
参考图15，通信装置1500包括处理器1510、存储器1520、射频(rf)模块1530、显示模块1540和用户接口模块1550。
为了便于描述而示出通信装置1500，并且可以省略其中的一些模块。此外，通信装置1500还可以包括必需模块。此外，通信装置1500的一些模块可以被细分。处理器1510被配置成执行相对于附图描述的本发明的实施例的操作。更具体地，对于处理器1510的详细描述，可以参考与图1至图14相关的描述。
存储器1520被连接到处理器1510，以存储操作系统、应用、程序代码、数据等。rf模块1530被连接到处理器1510，以执行用于将基带信号转换成无线信号或者将无线信号转换成基带信号的功能。rf模块1530执行模拟转换、放大、滤波和频率上变换或其逆处理。显示模块1540被连接到处理器1510，以显示各种信息。作为显示模块1540，虽然不限于此，但是可以使用诸如液晶显示器(lcd)、发光二极管(led)、或者有机发光二极管(oled)的已知设备。用户接口模块1550被连接到处理器1510，并且可以通过诸如键盘和触摸屏的已知用户接口的组合来配置。
通过根据预定格式将本发明的构成组件和特点组合，提出上述实施例。只要没有另外说明，各个构成组件或特点应被视为可选因素。如果需要，各个构成组件或特点可以不与其他构成组件或特点组合。而且，可以组合某些构成组件和/或特点，以实施本发明的实施例。在本发明实施例中公开的操作顺序可以变成其他顺序。任何实施例的构成组件或特性也可以被包含在其他实施例中，或者根据需要，可以由其他实施例的构成组件或特点来代替。而且，显而易见的是，引用特定权利要求的某些权利要求可以与引用除了这些特定权利要求以外的其他权利要求的另一些权利要求相组合，以构成实施例或在本申请提交之后，通过修改方式添加新的权利要求。
基于基站和rn之间的数据通信关系，公开本发明的上述实施例。在本发明中由基站执行的具体操作，根据需要也可以由该基站的上层节点执行。换言之，对于本领域的技术员显而易见的是，在由包含基站的若干网络节点组成的网络中，用于使基站能与ue通信的各种操作将由基站执行或者除了该基站以外的其他网络节点执行。根据需要术语“基站”可以替换为固定站、节点b、e节点-b(enb)或接入点。
通过例如硬件、固件、软件或其组合的多种方式，能够实施本发明的实施例。通过专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dsp)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等，能够实施本发明。
如果通过固件或软件实施本发明的操作和功能，则能够以例如模块、流程、功能等的各种格式的形式来实施本发明。软件代码可以被存储在存储器单元中，以由处理器驱动。存储单元可以位于处理器的内部或外部，以其能够经由各种已知部件与前述处理器通信。
本领域的技术人员应理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变更。因此，本发明意图涵盖对本发明的修改和变更，只要它们落在随附的权利要求及其等效内容的范围内。
[工业实用性]
虽然将用于在无线通信系统中由rn报告信道质量指示符的方法和装置描述为应用于3gpplte系统，但本发明可以应用于除了该3gpplte系统以外的各种无线通信系统。
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