在无线通信系统中提供用于分数波束成形的控制信息的方法和装置的制造方法_2

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个子帧为单位定义TTI。上述无 线电帧结构仅仅是示例性的,因此无线电帧中的子帧的数量、子帧中的时隙的数量或者时 隙中的OFDM符号的数量都可以改变。
[0056] 图5示出包括在DL无线电帧中的子帧的控制区中的示例性控制信道。
[0057] 参考图5,子帧包括14个OFDM符号。根据子帧结构,子帧的前一个至三个OFDM 符号被用于控制区,并且其它13个至11个OFDM符号被用于数据区。在图5中,参考字符 Rl至R4表示用于天线0至天线3的RS或导频信号。不管控制区和数据区如何,RS在子 帧中被分配在预定图案中。控制信道被分配给控制区中的非-RS资源,并且业务信道也被 分配给数据区中的非-RS资源。分配给控制区的控制信道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。
[0058] PCFICH是承载关于用于每个子帧中的H)CCH的OFDM符号的数量的信息的物理信 道格式指示符信道。PCFICH位于子帧的第一个OFDM符号中,并且被配置有超过PHICH和 PDCCH的优先级。PCFICH包括四个资源元素组(REG),每个REG都基于小区标识(ID)而被 分配给控制区。一个REG包括四个资源元素(RE)。RE是由一个子载波乘以一个OFDM符号 定义的最小物理资源。PCFICH根据带宽被设置为1至3或2至4。PCFICH被调制为正交相 移键控(QPSK)。
[0059] PHICH是承载用于UL发送的HARQ ACK/NACK的物理自动重传请求(HARQ)指示符 信道。即,PHICH是传递用于UL HARQ的DL ACK/NACK信息的信道。PHICH包括一个REG并 且具体地被小区加扰。ACK/NACK被指示在一位中,并且被调制为二进制相移键控(BPSK)。 调制后的ACK/NACK通过2或4的扩频因子(SF)而被扩频。被映射到相同资源的多个 PHICH形成PHICH组。根据扩频码的数量确定被多路复用到PHICH组中的PHICH的数量。 PHICH(组)被重复三次,以在频域和/或时域中获得分集增益。
[0060] PDCCH是分配给子帧的前η个OFDM符号的物理DL控制信道。在此,η是1或者由 PCFICH指示的更大整数。PDCCH占用一个或更多个CCE。PDCCH承载关于传输信道、PCH和 DL-SCH、UL调度授权以及至每个UE或UE组的HARQ信息的资源分配信息。PCH和DL-SCH在 PDSCH上被发送。从而,除了特定控制信息或者特定服务数据之外,eNB和UE通常在H)SCH 上发送和接收数据。
[0061] 指示一个或更多个UE接收roSCH数据的信息和指示UE如何接收并且解码roSCH 数据的信息在I3DCCH上被传递。例如,假设特定roccH的循环冗余校验(CRC)通过无线网 络临时标识(RNTI) "A"进行掩码,并且关于基于传输格式信息(例如,传输块大小、调制方 案、编码信息等)"C"在无线电资源(例如,在频率位置处)"B"中发送数据的信息在特定 子帧中被发送,小区内的UE监控,即,在搜索空间中使用其RNTI信息对roCCH进行盲解码。 如果一个或更多个UE具有RNTI"A",则这些UE接收roCCH,并且基于所接收的roCCH的信 息,接收由"B"和"C"指示的roSCH。
[0062] 图6示出在LTE系统中的UL子帧的结构。
[0063] 参考图6, UL子帧可以被划分为控制区和数据区。包括上行链路控制信息(UCI) 的物理上行链路控制信道(PUCCH)被分配给控制区,并且包括用户数据的物理上行链路共 享信道(PUSCH)被分配给数据区。子帧的中间被分配给PUSCH,同时频域中的数据区的两侧 被分配给PUCCH。在PUCCH上发送的控制信息可以包括HARQ ACK/NACK、表示下行链路信道 状态的CQI、用于多输入多输出(MHTO)的RI、请求UL资源分配的调度请求(SR)。用于一个 UE的PUCCH在子帧的每个时隙中占用一个RB。即,分配给PUCCH的两个RB跨子帧的时隙 边界被跳频。特别是,在图6中,具有m = 0、m = 1和m = 2的PUCCH被分配给子帧。
[0064] 现在,将给出MMO系统的描述。MMO可以通过使用多个发送天线(Tx)和多个接收 (Rx)天线增加数据的发送和接收效率。即,通过在发送器或接收器处使用多个天线,Mmo 可以增加无线通信系统中的容量并且改进性能。术语"Μπω"与"多天线"可互相交换。
[0065] M頂0技术不取决于接收整个消息的单个天线路径。而是,M頂0技术通过组合经由 多个天线接收的数据片段完成消息。Mnro可以在预定大小的小区面积内增加数据速率,或 者以给定数据速率扩展系统覆盖。另外,Mnro可以在包括移动终端、中继等的广泛范围内 找到其使用。Mnro可以克服移动通信中的传统单天线技术遇到的有限发送容量。
[0066] 图7示出典型MMO通信系统的结构。参考图7,发送器具有NTfTx天线,并且接 收器具有队个Rx天线。与在发送器和接收器中的仅一个处使用多个天线相比,多个天线 在发送器和接收器处的使用增加了理论上的信道发送容量。信道发送容量与天线的数量成 比例地增加。从而,增加了发送速率和频率效率。给出可以通过单个天线实现的最大发送 速率R。,在多个天线的情况下,发送速率在理论上可以增加到R。和发送速率增加速率R ^勺 乘积。Ri是在Nτ和N [;之间的较小值。
[0067] [方程 1]
[0068] Ri= min (Ν τ,Nr)
[0069] 例如,相对于单天线系统,具有四个Tx天线和四个Rx天线的ΜΙΜΟ通信系统可以 在理论上实现发送速率的四倍增加。由于在20世纪90年代中期验证了 MMO系统的理论 容量增加,很多技术都被积极地提出,以在实际实现时增加数据速率。一些技术已经在多种 无线通信标准中被反映出来,诸如,用于3G移动通信、未来一代无线局域网(WLAN)等的标 准。
[0070] 关于至今的M頂0的研究趋势,在M頂0的很多方面都在进行积极研究,包括关于在 不同信道环境和多个接入环境中计算多天线通信容量的信息论的研究、测量ΜΙΜΟ无线电 信道和MMO建模的研究、增加发送可靠性和发送速率的时空信号处理技术的研究等。
[0071] 将通过数学建模详细地描述如图7中所示的具有队个Tx天线和N Rx天线的 MHTO系统中的通信。可以通过队个Tx天线发送Nt段信息,如以下矢量表示的。
[0072] [方程 2]
[0073]
[0074] 不同发送功率可以被应用至每段发送信息叫:3分别通过表示 发送信息的发送功率等级。然后,发送功率控制的发送信息矢量被给出为
[0075] [方程 3]
[0076]
[0077] 发送功率控制的发送信息矢量S可以使用发送功率的对角矩阵P被表示如下。
[0078] [方程 4]
[0079]
[0080] 可以通过将发送功率控制的信息矢量i乘以权重矩阵W生成Nt个发送信号 AA2。.权重矩阵W用于根据发送信道状态等将发送信息适当地分配给Tx天线。这 Nt个发送信号被表示为矢量X,矢量X可以由[方程5]确定。在此,Wij表示 第j段信息和第i个Tx天线之间的权重,并且W被称为权重矩阵或者预编码矩阵。
[0081] [方程 5]
[0082]
[0083] 通常,信道矩阵的秩其物理意义中是可以在给定信道上发送的不同段信息的最大 数量。从而,信道矩阵的秩被定义为在信道矩阵中的独立行的数量和独立列的数量之间的 较小者。信道矩阵的秩不大于信道矩阵的行或列的数量。信道矩阵H的秩rank(H)满足以 下约束。
[0084][方程 6]
[0085] rank (H) < min (NT,Nr)
[0086] 在MM)中发送的不同段信息被称为"发送流"或者简称为"流"。"流"还可以被 称为"层"。从而,推断出发送流的数量不大于信道的秩,即,不同段可发送信息的最大数量。 从而,信道矩阵H由方程7确定
[0087] [方程 7]
[0088]
[0089] "#of stream"表示流的数量。在此将注意的是,一个流可以经由一个或更多个天 线被发送。
[0090] -个或更多个流可以以多种方式被映射到多个天线。流-至-天线的映射可以根 据Mnro方案被描述如下。如果一个流经由多个天线被发送,则这可以被认为是空间分集。 当多个流经由多个天线被发送时,这可以是空间多路复用。不必说,可以考虑空间分集和空 间多路复用组合的混合方案。
[0091] 期望与传统LTE标准相比,未来一代移动通信标准LTE-A将支持协作多点(CoMP) 发送,以增加数据速率。CoMP是指经由从两个或更多个eNB或小区协作到UE的数据发送, 以增加位于阴影区域中的UE和eNB(小区或扇区)之间的通信性能。
[0092] CoMP发送方案可以被分类为被称为协作MMO的其特征在于数据共享的CoMP联合 处理(CoMP-JP)和CoMP协作调度/波束成形(CoMP-CS/CB)。
[0093] 在DL CoMP-JP中,UE可以从执行CoMP发送的eNB瞬间同时接收数据,并且可以 组合所接收的信号,由此增加接收性能(联合发送(JT))。另外,参与CoMP发送的一个eNB 可以在特定时间点将数据发送到UE(动态点选择(DPS))。
[0094] 相反,在下行链路CoMP-CS/CB中,UE可以通过波束成形从一个eNB ( 即,服务eNB) 瞬间接收数据。
[0095] 在UL CoMP-JP中,eNB可以同时从UE接收PUSCH信号(联合接收(JR))。相反, 在UL CoMP-CS/CB中,仅一个eNB从UE接收PUSCH。在此,协作小区(或eNB)可以作出关 于是否使用CoMP-CS/CB的决定。
[0096] 现在将给出RS的详细描述。
[0097] 通常,发送器将发送器和接收器两者知晓的RS以及数据发送到接收器,使得接收 器可以在RS中执行信道测量。RS指示用于解调的调制方案,并且RS被用于信道测量。RS被 分类为用于特定UE的专用RS (DRS)(即,特定UERS)和用于小区内的所有UE的公共RS (CRS) (即,小区特定RS)。小区特定RS包括UE测量将被报告给eNB的CQI/PMI/RI的RS。该RS 被称为信道状态信息-RS(CSI-RS)。
[0098] 图8和图9示出在经由四个天线支持DL发送(4-Tx发送)的LTE系统中的RS配 置。具体地,图8示出在正常CP情况下的RS配置,并且图9示出在扩展CP情况下的RS配 置。
[0099] 参考图8和图9,栅格中的参考数字0至3表示小区特定RS、经由天线端口 0至天 线端口 3发送的CRS,以用于信道测量和数据调制。CRS可以跨控制信息区以及数据信息区 被发送到UE。
[0100] 栅格中的参考字母D表示特定UE RS、解调RS (DMRS)。DMRS在数据区中(即,在 PDSCH上)被发送,支持单天线端口发送。通过高层信令向UE指示特定UE RS的存在或不 存在、DMRS。在图8和图9中,经由天线端口 5发送DMRS。3GPP TS 36. 211定义用于总计 八个天线端口(天线端口 7至天线端口 14)的DMRS。
[0101] 图10示出在当前3GPP标准规范中定义的示例性DL DMRS分配。
[0102] 参考图10,使用用于第一 DMRS组(DMRS组1)中的各个天线端口的序列,映射用于 天线端口 7、8、11和13的DMRS,然而,使用用于第二DMRS组(DMRS组2)中的各个天线端口 的序列,映射用于天线端口 9、10、12和14的DMRS。
[0103] 与CRS相比,CSI-RS被提出用于roSCH的信道测量,并且多达32个不同的资源配 置可用于CSI-RS,以减少多小区环境中的小区间干扰(ICI)。
[0104] 根据天线端口的数量使用不同的CSI-RS (资源)配置,并且当可能时,邻近小区根 据不同的(资源)配置发送CSI-RS。不像CRS那样,CSI-RS支持多达八个天线端口,并且 在3GPP标准中,从天线端口 15至天线端口 22总计八个天线端口被分配给CSI-RS。[表1] 和[表2]列出在3GPP标准中定义的CSI-RS配置。具体地,[表1]列出在正常CP的情况 下的CSI-RS配置,并且[表2]列出在扩展CP的情况下的CSI-RS配置。
[0105] [表 1]
[0106] CN 105122667 A m ~P 10/31 页
[0107] [表 2]
[0108]
[0109] 在[表1]和[表2]中,(V,Γ )表示RE索引,其中,V是子载波索引,并且 Γ是OFDM符号索引。图11示出在当前3GPP标准中定义的DL CSI-RS配置的CSI-RS配 置#0。
[0110] 另外,CSI-RS子帧配置均可以通过子帧中的周期性Tesi RS和子帧偏移Δ esi RS定义。 [表3]列出在3GPP标准中定义的CSI-RS子帧配置。
[0111] [表 3]
[0112]
[0113] 通过RRC层信令,在如[表4]中所示那样配置的CSI-RS-Conf ig-r 10消 息中发送关于零功率(ZP)CSI-RS的信息。特别是,ZP CSI-RS资源配置包括 zeroTxPowerSubframeConfig-rlO 和 16-位位图、zeroTxPowerResourceConfigList-rlO〇 zeroTxPowerSubframeConfig-rlO 通过[表 3]中所不的 Icsi RS指不 ZP CSI-RS 的 CS-RS 发 送周期性和子帧偏移。zeroTxPowerResourceConfigList-rlO指不ZP CSI-RS配置。该位 图的元素指示被写入用于在[表1]或[表2]中的四个CSI-RS天线端口的列中的各个配 置。即,当前3GPP标准定义仅用于四个CSI-RS天线端口的ZP CSI-RS。
[0114] [表 4]
[0115]
[0116] 当前3GPP标准定义用于如[表5]中所示的相应CQI索引的调制顺序和连接速度。
[0117] [表 5]
[0118] UiN 丄 丄乙乙 ??? Λ ^ 丄 υ/υ丄 X
[0119] CQI基于干扰测量被计算如下。
[0120] UE需要测量用于CQI计算的信干噪比(SINR)。在该情况下,UE可以在诸如非零 功率(NZP)CSI-RS的RS中测量期望信号的接收功率(S-测量)。为了干扰功率测量(I-测 量或干扰测量(頂)),
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