在无线通信系统中传输广播信息的方法和节点的制作方法
【技术领域】
[0001] 本文中描述的实施大体涉及无线电网络节点、无线电网络节点中的方法、接收器 以及接收器中的方法。本文具体描述了使用与信息传输的天线端口集合唯一相关联的时频 资源集合从无线电网络节点向接收器传输广播信息的机制。
【背景技术】
[0002] 接收器（其也被称为用户设备（UE)、移动站、无线终端和/或移动终端）能够在无 线通信系统（其有时也被称为蜂窝无线系统）中进行无线通信。这种通信可以经由无线电 接入网（RAN)以及可以经由一个或多个核心网，例如在两个接收器之间、在接收器与电线 连接的电话之间和/或在接收器与服务器之间进行。
[0003] 接收器还可被称为具有无线能力的移动电话、蜂窝电话、平板电脑或膝上型电脑。 本文中的UE可以是诸如便携式、口袋存储式、手持式、计算机包含式或车载式移动设备，该 UE能够经由无线电接入网与另一实体诸如另一接收器或服务器来传送语音和/或数据。
[0004] 无线通信系统覆盖了被划分为多个小区区域的地理区域，其中每个小区区域由无 线电网络节点或基站，例如无线电基站（RBS)来服务，该网络节点或基站在某些网络中可 以被称为发射器、"6他"、"洲〇(1必"、1 〇(1必"或"8节点"，这取决于所使用的技术和术语。 有时，表述小区也可以用于表示无线电网络节点本身。然而，或者说采用通用术语，小区也 是在基站站点处由无线电网络节点/基站提供无线电覆盖率的地理区域。位于基站站点处 的一个无线电网络节点可以服务一个或若干小区。无线电网络节点通过在射频上操作的空 中接口在各个无线电网络节点的范围内与接收器进行通信。
[0005] 在一些无线电接入网中，若干无线电网络节点如可以通过陆上线路或微波，连接 至如通用移动通讯系统（UMTS)中的无线电网络控制器（RNC)。有时也被称为诸如GSM中的 基站控制器（BSC)的RNC可以监督和协调连接至RNC的多个无线电网络节点的各种活动。 GSM是全球移动通信系统（原为移动专家组）的缩写。
[0006] 在第三代合作伙伴计划（3GPP)长期演进（LTE)中，无线电网络节点（其可以被称 为eNodeB或eNB)可以连接至网关如无线电接入网关，进而连接至一个或多个核心网。
[0007] 在本文中，表述下行链路、下游链路或前向链路可以用于从无线电网络节点至接 收器的传输路径。表述上行链路、上游链路或反向链路可以用于相反方向，即从接收器至无 线电网络节点的传输路径。
[0008] 在无线通信系统中的接收器/移动终端的初始接入期间，首先通过检测和同步到 小区来建立连接。在现有技术3GPPLTE系统中，接收器通过使用主同步信号和辅同步信号 执行小区搜索和同步来建立到小区/无线电网络节点的连接。当已经发现小区ID并且已 由接收器建立同步时，则检测到物理广播信道（PBCH)。该PBCH包括使接收器能够继续接收 其它数据信道并开始驻留在小区上的最小量的信息。该PBCH已经被设计得很可靠，因为它 需要提供大的覆盖率。
[0009] 在LTE中，可以用于传输的最小时频实体被称为资源元素（RE)，其可以在子载波 上传送复值调制符号。在这个情境下，所述RE可以被称为时频资源。资源块（RB)包括资源 元素集合或时频资源集合，并且资源块具有〇. 5ms的时长（例如，7个正交频分复用（OFDM) 符号）和180kHz的带宽（例如，具有15kHz间隔的12个子载波）。LTE标准将物理资源块 (PRB)称之为资源块，其中，时域中的OFDM符号集合和频域中的子载波集合是连续的。LTE 标准还定义了可以是集中型或分布型的虚拟资源块（VRB)。为了简便起见，有时只使用资 源块的概念，而且技术人员将能够确定正确的术语。系统的传输带宽被划分成资源块集合。 典型的LTE载波带宽对应于6、15、25、50、75和100个资源块。用户数据在物理下行共享信 道（PDSCH)上的每次传输在一个或若干资源块上通过lms时长（其也被称为子帧）执行。 无线电帧由10个子帧组成，或替代地由20个长度为0. 5的时隙（从0枚举至19)组成。
[0010] 0FDM是在多载波频率上对数字数据进行编码的方法。0FDM是用作数字多载波调 制方法的频分复用（FDM)方案。大量紧密间隔的正交子载波信号被用于携带数据。该数据 被划分成若干并行数据流或信道，每个子载波一个并行数据流或信道。
[0011] 0FDM已经发展成为在如数字电视和音频广播、数字用户线（DSL，其原称为：数字 用户回路）宽带互联网接入、无线网络和4G移动通信等应用中使用的通过无线或通过铜线 进行宽带数字通信的普遍方案。
[0012] 在现有技术3GPPLTE系统中，支持多个发射和接收天线并且使用天线端口的概 念。每个下行链路天线端口与唯一参考信号相关联。天线端口可以未必对应于物理天线， 而一个天线端口可以与一个以上物理天线相关联。在任何情况下，天线端口上的参考信号 可以用于在同一天线端口上传输的数据的信道估计。
[0013] 因此，需要执行针对所有用于数据传输的天线端口的信道估计。多个参考信号已 经在LTE下行链路如公共参考信号（CRS)中进行了定义。CRS是小区特定参考信号，其在所 有子帧中和所有载波的资源块中传输。该CRS充当参考信号用于多种目的，例如解调、信道 状态信息测量、时间和频率同步，和/或无线电资源管理（RRM)和/或移动性测量。
[0014] 可以容纳多达4个CRS天线端口（标记为p= 0至3)，并且小区可以配置有端口 p= 0或p= 0、l或p= 0、l、2、3。由于CRS提供多种目的，所以CRS必须相当可靠，并且 因此具有相当大的密度，即占用大量资源元素。缺点是它的开销很大。
[0015] 通过多个天线，至少可以假设可能通过在不同天线上采用不同复值预编码器权重 来实现波束成形。然而，由于CRS是小区特定的，所以它无法具体地被接收器预编码，即它 无法实现任何波束成形增益。另一方面，物理下行链路共享信道（PDSCH)上的用户数据可 以经过波束成形，因为它不是小区特定的。这通过基于码本的预编码来完成，而且所选的预 编码矩阵被发信号给接收器。由于CRS没有被预编码并且在每个子帧内被传输，所以有可 能在时域和频域上都内插信道估计。这引起改进的信道估计。
[0016] LTE系统中随后引入了用于参考信号设计的不同方法，包括两个新的参考信号，其 每个都具有特定目的。
[0017] 在LTE中定义的一种这样的下行链路参考信号是信道状态信息参考信号 (CSI-RS)。CSI-RS是稀疏接收器特定参考信号，其主要用于估计接收器报告给发射器/ eNodeB的信道状态信息（CSI)，例如信道质量指示（CQI)、预编码矩阵指示（PMI)、秩指示 (RI)。CSI-RS在载波的所有资源块中传输，但具有可配置的时间周期，而且它比CRS稀疏得 多。可以容纳多达8个CSI-RS天线端口。
[0018] 在LTE中定义的又一下行链路参考信号是解调参考信号（DM-RS)。DM-RS是接收 器特定参考信号，其主要用作相干解调的相位和振幅参考，即要在信道估计中使用。它仅在 接收器已调度数据（即包含H)SCH)的资源块和子帧中传输。可以容纳多达8个DM-RS天 线端口。
[0019] 用于LTE的DM-RS时频模式在技术规范3GPPTS36. 211(可通过互联网从http:// WWW.3gpp.org检索）中进行了定义。
[0020] 天线端口（标记为p= 7至14)通过不相交的时频资源集合以及通过相同时频资 源集合内的正交覆盖码被复用。由于DM-RS是接收器特定的，所以它可以利用用于H)SCH 的相同预编码器进行预编码，因此可以为参考信号获得波束成形增益。由于数据和参考信 号使用相同的预编码器，所以预编码对于接收器而言变得透明，该接收器可以认为预编码 器是信道的一部分。因此，预编码器不发信号给接收器。通常，为了使吞吐量最大化，不同 的预编码器可以在不同资源块中使用，这意味着信道估计无法内插在资源块之间。然而，无 线电网络节点/eNodeB可以向接收器发信号通知假设相同预编码器在连续资源块集合上， 这将允许频域中的内插（其还被称为物理资源块（PRB)捆绑）。现有技术LTE系统不支持 时域中的内插，因为DM-RS仅在子帧中传输，其中，数据在子帧中被传输，而且这种传输不 发生在每个子帧中，同时不同预编码器还可以在不同子帧中使用。另外，DM-RS还用于解调 某些下行链路控制信道，例如增强型物理下行链路控制信道（ETOCCH)。这些DM-RS利用与 PDSCH的DM-RS相同的时频模式，但是可以使用另一调制序列。包括DM-RS的4个EPDCCH 天线端口被标记为P= 107至110。
[0021] 图1图示了包括12个子载波和14个0FDM符号的子帧中的资源网格，包括CRS的 天线端口P= 0至3和包括DM-RS的天线端口p= 7至14映射至该资源网格。CRS的频率 位置取决于小区ID的函数的频移。图1还示出了PBCH的资源元素。
[0022] 在现有技术LTE系统中，不管所配置的包括CSI-RS的天线端口和包括DM-RS的天 线端口的数目，至少天线端口P= 〇总是进行传输。为了减少开销，已经考虑定义不传输任 何包括CRS的天线端口，即天线端口p= 0、1、2和3的载波。然而，仍然存在类似于CRS的 参考信号，例如使用相同时频资源和/或调制序列，但不在每个子帧中传输（例如，仅在一 些但不是所有子帧中传输），并且这种参考信号的目的不是充当解调的参考。相反地，它可 以用于与无线电资源管理和小区选择过程相关的测量。然而，PBCH依赖于基于CRS的解调， 因为PBCH在包括CRS的天线端口上传输。因此，由于PBCH当前被定义在现有技术LTE系 统中，所以无法被传输。在没有H)CH的情况下，将不可以接入载波，因此悬而未决的问题是 在没有CRS情况下提供在载波上传输广播信息和相关参考信号的机制。
[0023] 根据现有技术，LTE中的PBCH在载波的6个中央资源块（72个子载波）中传输， 以及在时隙1的前4个0FDM符号中传输。载波的最小LTE传输带宽配置是6个资源块，而 且接收器在检测PBCH之前不知道载波带宽。使用6个资源块确保了无论载波带宽多少都 可以检测到PBCH，并且同时它提供最大频率分集。图1图示了在一个物理资源块（PRB)对 中的针对FDD的PBCH映射。PBCH的数据被进行卷积编码，并且添加16比特循环冗余校验 (CRC)以提供差错检测。PBCH的传输时间是40ms，即编码后的数据通过使用每个无线电帧 中的时隙1的前4个0FDM符号的4个无线电帧进行传送。然而，信息被映射，使得有可能 正确接收来自仅1次解码尝试，即来自1个无线电帧的PBCH。另一方面，40ms的定时对于 需要被检测的接收器而言是未知的。PBCH的扰码序列被定义在40ms以上，因此接收器可以 盲检测40ms的定时，甚至从1次解码尝试开始，需要4次解码假设。使40ms的传输时间在 若干无线电帧上传播广播消息，并且假设可以实现时间分集，例如以避免衰落波