专利名称：在多天线系统中发射参考信号的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，更具体地涉及用于在多天线系统中发射参考信号的方法和设备。
背景技术：
为了最大化无线通信系统的性能和通信能力，多输入多输出(MIMO)系统近些年来已经得到关注。从使用单个发射(Tx)天线和单个接收(Rx)天线的传统技术演进，MIMO 技术使用多个Tx天线和多个Rx天线来改善要发射或接收的数据的传送效率。MIMO系统也被称为多天线系统。在MIMO技术中，不是通过单个天线路径接收一个整个消息，而是通过多个天线来接收数据分段，然后将它们收集为一个数据。结果，可以在特定范围内提高数据传输率，或可以相对于特定数据传输率增大系统范围。MIMO技术包括发射分集、空间复用和波束形成。发射分集是其中多个Tx天线发射同一数据使得发射可靠性增加的技术。空间复用是其中多个Tx天线同时发射不同的数据以便可以高速地发射数据而不增加系统带宽的技术。波束形成用于根据信道条件向多个天线加上权重，以便提高信号的信号与干扰噪声比(SINR)。在该情况下，可以通过加权向量或加权矩阵来表达该加权，该加权向量或加权矩阵分别被称为预编码向量或预编码矩阵。空间复用被分类为单用户空间复用和多用户空间复用。单用户空间复用也被称为单用户MIMO(SU-MIMO)。多用户空间复用也被称为空分多址(SDMA)或多用户 MIMO(MU-MIMO)。MIMO信道的容量与天线的数量成比例地增加。MIMO信道可以被分解为独立的信道。如果Tx天线的数量是Nt，并且Rx天线的数量是Nr，则独立信道的数量是Ni，其中，Ni彡min{Nt, Nr}。每一个独立的信道可以被称为空间层。秩表示MIMO信道的非零的本征值的数量，并且可以被定义为可以复用的空间流的数量。为了数据发射/接收、系统同步获取、信道信息反馈等的目的，需要在无线通信系统中估计上行链路信道或下行链路信道。信道估计是通过补偿在由于衰落导致出现迅速的改变的环境中的信号失真来恢复发射信号的处理。通常，信道估计需要发射机和接收机两者已知的参考信号或导频。在多天线系统中，每一个天线可以经历不同的信道，因此需要通过考虑每一个天线来设计参考信号的部署结构。传统上，当从基站向用户设备发射信号时，在使用多达4个天线的假设下部署参考信号。然而，下一代无线通信系统可以通过使用更多数量的天线，即多达8个天线来发射下行链路信号。在该情况下，需要考虑如何部署和发射参考信号。
发明内容
技术问题本发明提供了一种用于在多天线系统发射参考信号的方法和设备。技术方案根据本发明的一个方面，一种用于在多天线系统中发射参考信号的方法。所述方法包括在包括多个OFDM信号的子帧中选择至少一个正交频分复用(OFDM)符号；向选择的至少一个OFDM符号分配能够测量多个天线的每一个的信道状态的信道质量指示参考信号(CQI RS)；以及，发射CQI RS，其中，CQI RS被分配到OFDM符号，该OFDM符号不与分配了将被发射到小区中的所有用户设备的公共参考信号的OFDM符号重叠，或者不与分配了将被发射到所述小区中的特定的用户设备的专用参考信号的OFDM符号重叠。有益效果与在多天线系统中的传统天线作比较，与更多数量的天线对应的参考信号可以通过根据可获得的无线资源以各种方式部署来被发射。即，可以根据无线通信系统的情况来自适应地发射参考信号。
图1示出无线通信系统的结构。图2示出无线帧结构。图3示出用于一个下行链路时隙的资源网格的示例。图4示出子帧的结构。图5示出用于一个天线的公共参考信号(RS)的示例性结构。图6示出用于两个天线的公共RS的示例性结构。图7示出当使用正常循环前缀(CP)时在子帧中的用于四个天线的公共RS的示例性结构。图8示出当使用扩展CP时在子帧中的用于四个天线的公共RS的示例性结构。图9示出当使用正常CP时在子帧中的专用RS的示例性结构。图10示出当使用扩展CP时在子帧中的专用RS的示例性结构。图11示出根据本发明的实施例的在多天线系统中发射参考信号的方法。图12示出在一个正交频分复用(OFDM)符号中向四个资源元素部署信道质量指示符(CQI)RS的示例。图13示出在一个OFDM符号中向四个资源元素部署两个CQI RS的示例。图14示出在一个OFDM符号中向四个资源元素部署四个CQI RS的示例。图15示出向子帧应用在图14中描绘的CQI RS部署方法的示例。图16示出在一个OFDM符号中向6个资源元素部署CQI RS的示例。图17示出应用在图16中描绘的CQI RS部署方法的示例。图18示出一个示例，其中，在子帧中的一个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，在与一个资源块对应的频带中向8个资源元素部署CQI RS0图19示出另一个示例，其中，在子帧中的一个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中， 在与一个资源块对应的频带中向8个资源元素部署CQI RS0图20示出一个示例，其中，在子帧中的一个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，在与一个资源块对应的频带中向8个资源元素部署两个CQI RS0图21示出其他示例，其中，在子帧中的一个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，在与一个资源块对应的频带中向8个资源元素部署两个CQI RS0图22示出另一个示例，其中，在子帧中的一个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，在与一个资源块对应的频带中向8个资源元素部署4个CQI RS0图23示出其他示例，其中，在子帧中的一个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，在与一个资源块对应的频带中向8个资源元素部署4个CQI RS0图M示出另一个示例，其中，在子帧中的一个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中， 在与一个资源块对应的频带中向8个资源元素部署8个CQI RS0图25示出其他示例，其中，在子帧中的一个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，在与一个资源块对应的频带中向8个资源元素部署8个CQI RS0图沈示出向子帧应用在图22中描绘的CQI RS部署方法的示例。图27示出向子帧应用在图M中描绘的CQI RS部署方法的示例。图28至图33示出在子帧中向8个资源元素部署8个CQI RS的示例。图34示出多个示例，其中，在子帧中的两个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，在与一个资源块对应的频带中向四个资源元素部署CQI RS0图35示出在两个OFDM符号中向四个资源元素部署两个CQI RS的示例。图36示出在两个OFDM符号中向四个资源元素部署四个CQI RS的示例。图37示出在子帧中的两个OFDM符号中向四个资源元素部署四个CQI RS的示例。图38示出一个示例，其中，在子帧中的两个OFDM符号中向四个资源元素部署CQI RS，其中，CQI RS被部署到每一个OFDM符号的资源元素具有相同的图案。图39示出一个示例，其中，在子帧中的两个OFDM符号中向四个资源元素部署两个 CQI RS0图40示出在子帧中的两个OFDM符号中向四个资源元素部署四个CQI RS的示例。图41示出一个示例，其中，在子帧中的两个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，在与一个资源块对应的频带中向8个资源元素部署CQI RS0图42示出在子帧中的两个OFDM符号中向8个资源元素部署CQI RS的其他示例。图43示出在子帧中的两个OFDM符号中向8个资源元素部署两个CQI RS的示例。图44示出在子帧中的两个OFDM符号中向8个资源元素部署两个CQI RS的示例。图45至图47示出在子帧中的两个OFDM符号中向8个资源元素部署四个CQI RS 的示例。图48示出一个示例，其中，在子帧中的两个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，向 8个资源元素部署四个CQI RS0图49示出另一个示例，其中，在子帧中的两个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中， 向8个资源元素部署四个CQI RS0图50和图51示出多个示例，其中，在子帧中的两个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，向8个资源元素部署8个CQI RS0图52至图64示出多个示例，其中，在用于资源区域的两个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，向8个资源元素部署8个CQI RS，其中，资源区域在时域中包括一个子帧，并且在频域中包括12个子载波。图65示出在子帧中的两个OFDM符号中向12个资源元素部署CQI RS的示例。图66示出在子帧中的两个OFDM符号中向16个资源元素部署CQI RS的示例。图67示出在子帧中的两个OFDM符号中向16个资源元素部署两个CQI RS的示例。
图68和图69示出在子帧中的两个OFDM符号中向16个资源元素部署两个CQI RS 的其他示例。图70和图71示出在子帧中的两个OFDM符号中向16个资源元素部署4个CQI RS 的示例。图72和图73示出在子帧中的两个OFDM符号中向16个资源元素部署8个CQI RS 的示例。图74示出一个示例，其中，在用于资源区域的两个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，向16个资源元素部署4个CQI RS，其中，资源区域在时域中包括一个子帧，并且在频域中包括12个子载波。图75示出一个示例，其中，在用于资源区域的两个OFDM符号中发射CQI RS，并且其中，向16个资源元素部署8个CQI RS，其中，资源区域在时域中包括一个子帧，并且在频域中包括12个子载波。
具体实施例方式图1示出无线通信系统的结构。该无线通信系统可以具有演进通用移动通信系统 (E-UMTS)的网络结构。E-UMTS系统也可以被称为长期演进(LTE)系统。无线通信系统可以被广泛地部署以提供多种通信服务，诸如语音、分组数据等。参考图1，演进的UMTS陆地无线接入网(E-UTRAN)包括提供控制平面和用户平面的至少一个基站(BS) 20。用户设备(UE) 10可以是固定的或移动的，并且可以被称为另一个术语，诸如移动台(MS)、用户终端(UT)、订户站(SS)、无线装置等。BS 20通常是与UE 10进行通信的固定站，并且可以被称为另一个术语，诸如节点B、基站收发信系统(BTS)、接入点等。在BS 20 的覆盖范围中有一个或多个小区。小区是在其中BS 20提供通信服务的区域。可以在BS 20之间使用用于发射用户业务或控制业务的接口。以下，下行链路被定义为从BS 20到UE 10的通信链路，并且，上行链路被定义为从UE 10到BS 20的链路。BS 20通过X2接口互连。BS 20也通过Sl接口来连接到演进的分组核心(EPC)、 更具体地，连接到移动管理实体(MME) /服务网关(S-GW) 30。Sl接口支持在BS 20和MME/ S-Gff 30之间的多对多关系。可以基于在通信系统中公知的开放系统互连(OSI)模型的较低的三层来将在UE 和网络之间的无线接口协议的层划分为Ll层(第一层)、L2层(第二层)和L3层(第三层)。第一层是物理层(PHY层)。可以将第二层划分为介质访问控制(MAC)层、无线链路控制(RLC)层和分组数据会聚协议(PDCP)层。第三层是无线资源控制(RRC)层。无线通信系统可以是基于正交频分复用(OFDM)/正交频分多址(OFDMA)的系统。 OFDM使用多个正交子载波。而且，OFDM使用在逆快速傅立叶变换(IFFT)和快速傅立叶变换(FFT)之间的正交性。发射机通过对于数据执行IFFT来发射数据。接收机通过对于所接收的信号执行FFT来恢复原始数据。发射机使用IFFT来组合多个子载波，并且接收机使用FFT来分开多个子载波。无线通信系统可以是多天线系统。多天线系统可以是多输入多输出(MIMO)系统。 多天线系统可以是多输入单输出(MISO)系统、单输入单输出(SISO)系统或单输入多输出(SIMO)系统。MIMO系统使用多个发射(Tx)天线和多个接收(Rx)天线。MISO系统使用多个Tx天线和一个Rx天线。SISO系统使用一个Tx天线和一个Rx天线。SIMO系统使用一个Tx天线和多个Rx天线。多天线系统可以使用利用多个天线的方案。在秩1的情况下，该方案可以是空时编码(STC)(例如，空频分组码(SFBC)和空时分组码(STBC))、循环延迟分集(⑶D)、频率切换的Tx分集(FSTD)、时间切换的Tx分集(TSTD)等。在秩2或更高的秩的情况下，所述方案可以是空间复用(SM)、一般化的循环延迟分集(GCDD)、选择性虚拟天线置换(S-VAP) 等。SFBC是用于在空间域和频域中有效地应用选择性以保证在对应的维度中的分集增益和多用户调度增益的方案。STBC是用于在空间域和时域中应用选择性的方案。FSTD是在其中基于频率来划分向多个天线发射的信号的方案，并且TSTD是在其中基于时间来划分向多个天线发射的信号的方案。SM是用于向每一个天线发射不同数据以提高传输率的方案。 GCDD是用于在时域和频域中应用选择性的方案。S-VAP是使用单个预编码矩阵的方案，并且包括多码字(MCW)S-VAP，用于在空间分集或空间复用中将多个码字混合到天线；以及， 使用单个码字的单码字(SCW) S-VAP。图2示出无线帧结构。参考图2，无线帧由10个子帧构成。一个子帧由两个时隙构成。使用时隙编号 0-19来将在无线帧中包括的时隙编号。发射一个子帧所需的时间被定义为发射时间间隔 (TTI)。TTI可以是用于数据发射的调度单元。例如，一个无线帧可以具有10微秒(ms)的长度，一个子帧可以具有Ims的长度，并且，一个时隙可以具有0. 5ms的长度。无线帧的结构仅用于示例性目的，因此，在无线帧中包括的子帧的数量或在子帧中包括的时隙的数量可以不同地改变。图3示出用于一个下行链路时隙的资源网格的示例。参考图3，下行链路时隙包括在时域中的多个OFDM符号和在频域中的N11个资源块(RB)。在下行链路时隙中包括的资源块的数量Nm依赖于在小区中确定的下行链路发射带宽。例如，在LTE系统中，Ndi可以是60至110的值中的任何一个。一个RB在频域中包括多个子载波。在资源网格上的每一个元素被称为资源元素。在资源网格上的资源元素可以由在时隙内的索引对(k，l)来标识。在此，k(k = 0，...，NmX 12-1)表示在频域中的子载波索弓丨，并且1(1 =0,...,6)表示在时域中的OFDM符号索引。虽然在此描述了例如一个RB包括7 X 12个资源元素，该7 X 12个资源元素由在时域中的7个OFDM符号和在频域中的12个子载波构成，但是，在RB中的OFDM符号的数量和子载波的数量不限于此。因此，OFDM符号的数量和子载波的数量可以取决于循环前缀(CP) 长度、频率间隔等来不同地改变。例如，当使用正常CP时，OFDM符号的数量是7，并且当使用扩展CP时，OFDM符号的数量是6。在一个OFDM符号中，子载波的数量可以选自128、256、 512、1024、1536 和 2048。图4示出子帧的结构。参考图4，子帧包括两个连续时隙。位于在子帧内的第一时隙的前部分中的最多3 个OFDM符号对应于要被分配PDCCH的控制区域。剩余的OFDM符号对应于要被分配PDSCH 的数据区域。PDCCH向UE通知PCH和DL-SCH的资源分配，并且也向UE通知与DL-SCH相关的HARQ信息。PDCCH可以承载上行链路(UL)调度许可，该上行链路(UL)调度许可向UE通知用于上行链路发射的资源分配。除了 PDCCH之外，诸如PCFICH、PHICH等的控制信道可以被分配到控制区域。PCFICH向UE通知用于在子帧内发射PDCCH的OFDM符号的数量。可以在每一个子帧中发射PCFICH。PHICH响应于上行链路发射来承载HARQ肯定应答(ACK) /否定应答(NACK)信号。UE可以通过解码经由PDCCH发射的控制信息来读取经由PDSCH发射的数据信息。虽然控制区域在此包括三个OFDM符号，但是这仅用于示例性的目的。因此， 可以在控制区域中包括两个OFDM符号或一个OFDM符号。可以通过使用PCFICH来获知在子帧的控制区域中包括的OFDM符号的数量。以下，用于参考信号(RS)发射的资源元素被称为参考符号。除了参考符号之外的资源元素可以用于数据发射。用于数据发射的资源元素被称为数据符号。RS当被发射时可以乘以预定的RS序列。例如，RS序列可以是伪随机(PN)序列、 m序列等。RS序列可以是二进制序列或复数序列。当BS发射乘以RS序列的RS时，UE可以减少从相邻小区接收的RS的干扰，因此可以改善信道估计性能。RS可以被分类为公共RS和专用RS。公共RS是向在一个小区中的所有UE发射的 RS。专用RS是向在小区中的特定UE组或特定UE发射的RS。公共RS也可以被称为小区特有RS。专用RS也可以被称为UE特有RS。可以使用所有的下行链路子帧来发射公共RS。 可以使用向UE分配的特定资源区域来发射专用RS。UE可以通过使用从RS获得的信道信息来执行数据解调和信道质量测量。因为无线信道具有由于多普勒效应导致的延迟扩展与频率和时间变化的特性，所以必须通过考虑频率和时间选择信道改变来设计RS。而且，必须设计RS不超过适当的开销，使得数据发射不受由RS发射引起的开销的影响。在具有4个Tx天线(即，4Tx发射)的LTE系统中，通过使用用于控制信道的 SFBC-FSTD方案来发射为4Τχ定义的RS。UE通过使用RS来获得信道信息，然后执行解调。 在LTE系统中，由14或12个连续OFDM符号构成的子帧的前2或3个OFDM符号被分配为控制信道，并且子帧的剩余的OFDM符号被分配为数据信道。具体地说，使用根据BS的天线配置定义的发射分集方案来发射控制信道。首先，将描述公共RS。图5示出用于一个天线的公共RS的示例性结构。图6示出用于两个天线的公共 RS的示例性结构。图7示出当使用正常CP时在子帧中的用于四个天线的公共RS的示例性结构。图8示出当使用扩展CP时在子帧中的用于四个天线的公共RS的示例性结构。可以通过引用来在此包含3GPPTS 36. 211 V8. 4.0(2008-09)的6. 10. 1章节技术规范组无线接入网络；演进的通用陆地无线接入(E-UTRA)；物理信道和调制(版本8)。参考图5至8，在使用多个天线的多天线发射的情况下，对于每一个天线存在资源网格，并且，用于每一个天线的至少一个RS可以被映射到资源网格。用于每个天线的RS由参考符号构成。Rp表示天线#口(其中，P e {0,1,2,3})的参考符号。RO至R3不被映射到重叠的资源元素。在一个OFDM符号中，每一个Rp可以以6个子载波的间隔来定位。在子帧中，RO 的数量等于Rl的数量，并且，R2的数量等于R3的数量。在子帧中，R2和R3的数量小于RO 和Rl的数量。在通过除了天线#卩之外的天线的任何发射中未使用Rp。这是为了避免天线之间的干扰。所发射的公共RS的数量等于天线的数量，而与流的数量无关。公共RS对于每一个天线具有独立的RS。与UE无关地确定在子帧中的公共RS的频域位置和时域位置。 也与UE无关地产生要乘以公共RS的公共RS序列。因此，在小区内的所有UE可以接收公共RS。然而，可以根据小区标识符(ID)来确定在子帧中的公共RS的位置和公共RS序列。 因此，公共RS也被称为小区特有RS。更具体地，可以根据天线编号和在资源块中的OFDM符号的数量来确定在子帧中的公共RS的时域位置。可以根据天线编号、小区ID、OFDM符号索引1、在无线帧中的时隙编号等来确定在子帧中的公共RS的频域位置。可以在OFDM符号基础上在一个子帧中使用公共RS序列。公共RS序列可以随小区ID、在一个无线帧中的时隙编号、在时隙中的OFDM符号索引、CP类型等而改变。在包括参考符号的OFDM符号中，用于每一个天线的参考符号的数量是2。因为子帧在频域中包括N11个资源块，所以用于每一个天线的参考符号的数量在一个OFDM符号中是2XNd\因此，公共RS序列具有长度2XNd\当r(m)表示公共RS序列时，等式1示出被用作r(m)的复数序列的示例。等式1rl tJg (m) = -^r(l-2-c(2m))+ j-^= (l- 2·c(2m + 1))在此，ns表示在无线帧中的时隙编号，并且1表示在时隙中的OFDM符号编号。m 是0，1，. . .，2『"1-1。Nmax’DL表示与最大带宽对应的资源块的数量。例如，在LTE系统中， Ν·’111可以是110。c⑴表示PN序列，并且可以由具有长度31的gold序列定义。等式2 示出具有长度2XNmax’DL的序列c(i)的示例。等式2c (n) = (x^n+Nj +X2 (n+Nc))mod 2X1 (η 十 31) = (X1 (η+3)十 X1 (η))mod 2χ2 (η+31) = (χ2 (η+3) +χ2 (η+2) +X1 (η+1) +X1 (η)) mod 2在此，Ne是1600，X1 (i)表示第一 m序列，并且表示第二 m序列。例如，可以根据用于每个OFDM符号的小区ID、在一个无线帧中的时隙编号、在时隙中的OFDM符号索引、CP类型等来初始化第一 m序列或第二 m序列。等式3示出初始化的PN序列Cinit的示例。等式3
_4] ^t =210-(7{ns +1)+1 + 1).(2.^11 +1)+2-^ +NCP在此，Ncp在正常CP的情况下是1，并且在扩展CP的情况下是0。所产生的公共RS序列被映射到资源元素。等式4示出将公共RS序列映射到资源元素的示例。公共RS序列可以被映射到在时隙ns中用于天线ρ的复数值调制符号iiu 。等式4 45) =rLns(m') k = 6m+ (v+vshift)mod权利要求
1.一种在多天线系统中发射参考信号的方法，所述方法包括在包含多个正交频分复用(OFDM)符号的子帧中选择至少一个OFDM符号；向所述选择的至少一个OFDM符号分配能够测量用于多个天线的每一个的信道状态的信道质量指示参考信号(CQI RS)；以及，发射所述CQI RS,其中，所述CQI RS被分配到OFDM符号，该OFDM符号不与分配了将被发射到小区中的所有用户设备的公共参考信号的OFDM符号重叠，或者不与分配了将被发射到所述小区中的特定的用户设备的专用参考信号的OFDM符号重叠。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述CQIRS被分配到在所述子帧中的一个或两个OFDM符号。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在正常循环(CP)的情况下，所述一个OFDM符号是OFDM符号3、5、6、8、9、10、12和13中的任何一个，其中当通过OFDM符号0至13来表达在所述子帧中的14个OFDM符号时，OFDM符号N表示第N个OFDM符号。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，在扩展的CP的情况下，所述一个OFDM符号是 OFDM符号4、5、7、8、10和11中的任何一个。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述CQIRS被分配到在所述一个OFDM符号的 8、6、4、2或1个资源元素。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，通过应用8、4、2或1个码来复用所述CQIRS0
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述CQIRS被分配到在所述两个OFDM符号中的 16、12、8、4、2或1个资源元素。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括向所述用户设备发射CQI RS配置指示符，其中，所述CQI RS配置指示符指示在其中发射所述CQI RS的子帧，并且包括分配有所述CQI RS的无线资源信息。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多天线系统包括8个发射天线。
全文摘要
本发明提供了一种在多天线系统中发射参考信号的方法和设备。该方法包括在包含多个正交频分复用(OFDM)符号的子帧中选择至少一个OFDM符号；向所选择的至少一个OFDM符号分配能够测量对于多个天线的每一个的信道状态的信道质量指示参考信号(CQI RS)；以及发射CQI RS，其中CQI RS被分配到OFDM符号，该OFDM符号不与分配了将被发射到小区中的所有用户设备的公共参考信号的OFDM符号重叠，或者不与分配了将被发射到所述小区中的特定的用户设备的专用参考信号的OFDM符号重叠。
文档编号H04L27/26GK102362443SQ201080013694
公开日2012年2月22日 申请日期2010年3月23日 优先权日2009年3月23日
发明者任彬哲, 具滋昊, 李文一, 郑载薰, 韩承希, 高贤秀 申请人:Lg电子株式会社