系统信息的发送和接收方法以及基站和用户设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种由基站执行的方法，包括：产生包括所述基站的系统信息的码字序列；对所述码字序列进行调制，产生物理广播信道PBCH序列；针对所述PBCH序列中的各个PBCH，选择物理资源块PRB；以及在选择的PRB中执行PBCH与资源单元RE之间的映射。其中，所述PRB具有分布式PRB频分复用格式或集中式PRB频分复用格式。本发明还提供了一种用于用户设备的方法以及相应的基站和用户设备。采用本发明，能够提高LTE-Advanced系统中的能源利用率并改善频谱效率，减少小区间的时间/频率资源冲突。
【专利说明】系统信息的发送和接收方法以及基站和用户设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信【技术领域】。更具体地，本发明涉及服务小区的系统信息的发送和接收方法以及基站和用户设备。
【背景技术】
[0002]第三代移动通信合作计划组织(3GPP)部署的长期演进项目(LTE)旨在提供日益多样化的通信服务，分组语音通信是其中的一部分。在3GPP LTE的第一版(即Release8)中，引入了正交频分多址(OFDMA)和多天线(MMO)技术。3GPP的Release 10版本经国际电信联盟的评估和测试，正式成为了第四代全球移动通信标准LTE-Advanced。在LTE-Advanced标准中，引入了载波聚合(CA)和中继技术，增强了上行/下行MMO技术，同时支持异构网络(HetNet)的布署。
[0003]为了进一步提高LTE-Advanced系统的能源利用率和改善频谱效率，3GPP决定在目前LTE版本(Release 11)中引入一种全新的载波类型(NCT)，该工作主要分为两个阶段来进行:第一阶段是在CA框架下规范NCT，主要涉及载波间的同步以及降低NCT上的小区专用参考信号(CRS)和控制信道；第二阶段是实现独立模式(Stand-alone)下的NCT操作，即在蜂窝系统的一个或多个服务小区中，只存在NCT载波以提供移动通信服务和数据操作。
[0004]NCT在独立模式下的操作主要涉及服务小区系统信息的广播机制、增强物理下行链路控制信道(eH)CCH)的公共搜索空间(CSS)的获取以及支持用户设备(UE)的移动性。另外，还需要兼顾未来的LTE的其他功能，例如多点协作传输(CoMP)等等。
[0005]根据目前NCT的进展以及未来趋势，小区专用参考信号CRS将不再用于信号解调。然而，LTE目前的广播机制是基于CRS的解调，如物理广播信道(PBCH)和物理下行链路控制信道(PDCCH)等。因此，如何在独立模式下不基于CRS的解调功能而实现系统信息的广播是一个亟需解决的问题。
[0006]一种直观的解决方案是基于目前LTE的解调参考信号(DMRS)。然而，LTE当初引入DMRS的初衷是用户专用(UE-Specific)参考信号。具体地，针对对应的用户数据和参考信号采用相同的预编码方案，以实现逐物理资源块(PRB)的解调，以适用于频分复用结构。现有的PBCH的时分复用方案不适合采用基于DMRS的解调，这是因为当所有的DMRS端口用于PBCH的解调时，会降低与PBCH时分复用的物理下行链路共享信道(PDSCH)的传输模式的灵活性。
【发明内容】
[0007]针对以上问题，本发明提出了服务小区的系统信息的发送和接收机制。根据本发明，在NCT独立模式下，实现了一种允许基站发送服务小区的系统信息以及允许UE获取该系统信息的机制。本发明基于DMRS的解调功能重新设计了 PBCH，从而能够减少小区间的时间/频率资源冲突。[0008]根据本发明的一个方面，提供了一种由基站执行的方法，包括:产生包括所述基站的系统信息的码字序列；对所述码字序列进行调制，产生物理广播信道PBCH序列；针对所述PBCH序列中的各个PBCH，选择物理资源块PRB ；以及在选择的PRB中执行PBCH与资源单元RE之间的映射。其中，所述PRB具有分布式PRB频分复用格式或集中式PRB频分复用格式。
[0009]优选地，根据基站的标识和PBCH在所述PBCH序列中的索引号来选择针对所述PBCH 的 PRB。
[0010]优选地，从子帧的系统频带中央的6个PRB中选择2个PRB用于所述PBCH。
[0011]优选地，所述PBCH在所述PBCH序列中的索引号包含与系统帧号SFN的最低两位有关的彳目息。
[0012]优选地，当在选择的PRB中执行PBCH与RE之间的映射时，不使用用于PBCH的解调参考信号、同步信号和时间/频率跟踪的参考信号的RE作为用于PBCH的RE。
[0013]优选地，所述方法还包括:利用发射分集或者随机波束成形来传输PBCH序列。
[0014]根据本发明的另一方面，提供了一种基站，包括:码字序列产生单元，被配置为产生包括所述基站的系统信息的码字序列；物理广播信道PBCH序列产生单元，被配置为对所述码字序列进行调制以产生PBCH序列；物理资源块PRB选择单元，被配置为针对所述PBCH序列中的各个PBCH选择PRB ;以及映射单元，被配置为在选择的PRB中执行PBCH与资源单元RE之间的映射。其中，所述PRB具有分布式PRB频分复用格式或集中式PRB频分复用格式。
[0015]优选地，所述PRB选择单元被配置为:根据基站的标识和PBCH在所述PBCH序列中的索引号来选择针对所述PBCH的PRB。
[0016]优选地，所述PRB选择单元被配置为:从子帧的系统频带中央的6个PRB中选择2个PRB用于所述PBCH。
[0017]优选地，所述PBCH在所述PBCH序列中的索引号包含与系统帧号SFN的最低两位有关的彳目息。
[0018]优选地，所述映射单元被配置为:当在选择的PRB中执行PBCH与RE之间的映射时，不使用用于PBCH的解调参考信号、同步信号和时间/频率跟踪的参考信号的RE作为用于 PBCH 的 RE。
[0019]优选地，所述基站还包括:传输单元，被配置为利用发射分集或者随机波束成形来传输PBCH序列。
[0020]根据本发明的另一方面，提供了一种由用户设备执行的方法，包括:获取用户设备的服务小区的物理层标识；基于获取的小区的物理层标识，读取与物理广播信道PBCH相对应的物理资源块PRB ;利用解调参考信号DMRS进行解调，以获得PBCH序列；以及对PBCH序列所携带的比特进行解码，以获得服务小区的系统信息。其中，所述PRB具有分布式PRB频分复用格式或集中式PRB频分复用格式。
[0021 ] 优选地，与PBCH相对应的PRB包括子帧的系统频带中央的6个PRB中的2个PRB。
[0022]优选地，用于PBCH的资源单元RE与用于PBCH的解调参考信号、同步信号和时间/频率跟踪的参考信号的RE不同。
[0023]优选地，所述解调步骤包括:针对集中式PRB频分复用格式，联合使用不同PRB的DMRS进行解调。
[0024]根据本发明的另一方面，提供了一种用户设备，包括:小区标识获取单元，被配置为获取用户设备的服务小区的物理层标识；物理资源块PRB读取单元，被配置为基于获取的小区的物理层标识来读取与物理广播信道PBCH相对应的PRB ;解调单元，被配置为利用解调参考信号DMRS进行解调以获得PBCH序列；以及解码单元，被配置为对PBCH序列所携带的比特进行解码，以获得服务小区的系统信息。其中，所述PRB具有分布式PRB频分复用格式或集中式PRB频分复用格式。
[0025]优选地，所述PRB读取单元还被配置为:读取子帧的系统频带中央的6个PRB中的
2个 PRB。
[0026]优选地，所述PRB读取单元还被配置为:在与用于PBCH的解调参考信号、同步信号和时间/频率跟踪的参考信号的RE不同的RE上进行读取。
[0027]优选地，所述解调单元还被配置为:针对集中式PRB频分复用格式，联合使用不同PRB的DMRS进行解调。
[0028]采用本发明，能够提高LTE-Advanced系统中的能源利用率并改善频谱效率，减少小区间的时间/频率资源冲突。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]通过下文结合附图的详细描述，本发明的上述和其它特征将会变得更加明显，其中:
[0030]图1示出了现有LTE标准中用于获取系统信息的示意图；
[0031]图2示出了现有LTE系统中频分双工(FDD)模式下的物理广播信道(PBCH)的结构。
[0032]图3是示出了根据本发明一个实施例的用于基站的方法的流程图。
[0033]图4 (a)-4(b)是示出了根据本发明一个实施例用于实现分布式PBCH-PRB映射的示意图。
[0034]图5 (a)-5(b)是示出了根据本发明一个实施例用于实现集中式PBCH-PRB映射的示意图。
[0035]图6是示出了根据本发明的一个实施例用于PBCH传输的PRB中的RE映射的示意图。
[0036]图7是示出了根据本发明的一个实施例的基站的框图。
[0037]图8是示出了根据本发明的一个实施例的用户设备读取PBCH的方法的流程图。
[0038]图9是示出了根据本发明的一个实施例的用户设备的框图。
【具体实施方式】
[0039]以下将结合附图和具体实施例，对本发明所提出的针对单独模式的NCT的系统信息发送/接收方法、基站和用户设备(UE)进行详细阐述。应当注意，本发明不应局限于下文所述的具体实施例。另外，为了简便起见，省略了对与本发明没有直接关联的公知技术的详细描述，以防止对本发明的理解造成混淆。
[0040]下文以LTE移动通信系统及其后续的演进版本作为示例应用环境，具体描述了根据本发明的多个实施例。然而，需要指出的是，本发明不限于以下实施例，而是可适用于更多其它的无线通信系统，例如今后的5G蜂窝通信系统。
[0041]首先参照图1，描述现有LTE系统中的系统信息的获取。具体地，在LTE蜂窝系统中，系统信息分为两类:(I)主信息块(MIB)，它由系统带宽、物理混合指示信道(PHICH)配置以及系统帧号(SFN)组成，这个MIB在PBCH上传输；(2)系统信息块(SIB)，它是在物理层上与物理下行链路共享信道(PDSCH)传输的单播数据进行复用。用户设备(UE)开机后，首先执行小区搜索，通过检测同步信道PSS/SSS，实现下行时间同步和频率同步。然后，UE获取循环前缀CP类型和小区物理标识(PCI)，继而读取PBCH以获取MIB信息。在UE获取系统带宽后，通过搜索I3DCCH获取SIB，从而为后续的UE随机接入做准备。
[0042]图2示出了现有LTE系统中在FDD模式下的PBCH的结构。UE在没有系统带宽的先验信息的条件下，其检测是通过PBCH映射到OFDM符号的中心72个子载波上(即系统频带的中心6个PRB，对应于LTE最小可能的系统带宽1.08MHz)而得到。其中，MIB是由14个信息比特和10个空闲比特组成的。在信道编码过程中，后加16比特的循环冗余校验(CRC)，采取1/3码速的卷积编码。这样，在常规CP的情况下得到1920个比特，在扩展CP的情况下得到1728个比特。重复的低码率使得编码比特全集被分成4个子集，每个子集以自己的方式自行解码。其中，MIB的CRC采取标识发送天线端口数目的码字进行掩码，即天线端口数目由UE盲检测获取。为保证PBCH的可靠接收，采取了时间分集和天线分集。具体地，时间分集是采取40ms的传输时间间隔(TTI)，在PBCH中(固定在O号子帧)分散地传输每个MIB (每一部分都能实现解码)。天线分集可以在基站eNB和UE上使用，具有2个或4个天线传输端口的基站eNB使用空频分组编码(SFBC)来传输PBCH。PBCH使用的一组资源元素(RE)独立于eNB使用的发送天线端口数目。此外，PBCH避免使用小区专用参考信号可能占用的RE，这样就不用考虑eNB实际所采用的天线端口数目，而且天线端口数目信息隐含在MIB的CRC掩码中。另外，MIB只携带SFN最高位的8个比特信息，剩余的2个比特信息是从PBCH的40ms TTI中搜集得到:在40ms的TTI中，第一个无线帧表示“00”，第二个无线帧表示“01”，第三个无线帧表示“10”，第四个无线帧表示“11”。PBCH的调制方式采取QPSK，CRS为解调PBCH数据而对下行信道进行估计。当UE最初通过读取PBCH信息接入小区时，可以采用不同的方法执行盲解码。
[0043]然而，当NCT配置为独立模式时，3GPP在未来的LTE版本中规定:被保留的CRS用于时频跟踪和无线资源测量，不再用于信道解调。因此，需要适用于独立模式的NCT的PBCH设计方案。
[0044]图3是示出了根据本发明一个实施例用于基站的方法30的流程图。该方法30可以由LTE系统中的基站(eNB)来执行。如图3所示，方法30在步骤S310处开始执行。
[0045]在步骤S320处，产生包括基站(服务小区)的系统信息的码字序列。具体地，在独立模式下，采用NCT的基站的主信息模块MIB携带最重要的信息比特和若干空余比特。通过添加CRC的若干比特并经过卷积编码和速率匹配，产生一定长度的码字序列。
[0046]在步骤S330处，对所述码字序列进行调制，产生物理广播信道PBCH序列。例如，可以将步骤S320中产生的码字序列分段为4个大小相同的独立自解码单元，通过QPSK调制得到40ms的MIB传输时间间隔内的4个PBCH序列。在该情况下，PBCH的传输时间间隔为 IOms0[0047]在步骤S340处，针对所述PBCH序列中的各个PBCH，选择物理资源块PRB。根据本申请，根据基站eNB的标识和PBCH的索引号来选择针对PBCH的PRB，eNB可以采用分布式或者集中式的PRB用于携带PBCH。以下描述分布式和集中式PRB的若干示例。
[0048]分布式PRB频分复用
[0049]在本示例中，PBCH可以采用分布式PRB频分复用(FDM)格式。从O号子帧的中央6个PRB中选取不少于2个PRB用于传输PBCH，其中MIB的传输时间间隔为40ms，并且PBCH的传输间隔为IOms (即，连续4次PBCH传输完成一个MIB的传输)。优选地，从O号子帧的中央6个PRB中选取2个PRB用于传输PBCH。此外，用于PBCH的分布式PRB FDM格式基于小区物理层标识PCI (即)。图4(a)是示出了本示例中的分布式PBCH-PRB映射的示意图。
[0050]如图4(a)中所示，将O号子帧的中央6个PRB进行排序，记作Af= ε.[0Λ2，3，4,5}。eNB可以根据Azro11未配置用于PBCH传输的PRB序号，即
【权利要求】
1.一种由基站执行的方法，包括: 产生包括所述基站的系统信息的码字序列； 对所述码字序列进行调制，产生物理广播信道PBCH序列； 针对所述PBCH序列中的各个PBCH，选择物理资源块PRB ；以及 在选择的PRB中执行PBCH与资源单元RE之间的映射； 其中，所述PRB具有分布式PRB频分复用格式或集中式PRB频分复用格式。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，选择PRB包括:根据基站的标识和PBCH在所述PBCH序列中的索引号来选择针对所述PBCH的PRB。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，选择PRB包括:从子帧的系统频带中央的6个PRB中选择2个PRB用于所述PBCH。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PBCH在所述PBCH序列中的索引号包含与系统中贞号SFN的最低两位有关的信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，当在选择的PRB中执行PBCH与RE之间的映射时，不使用用于PBCH的解调参考信号、同步信号和时间/频率跟踪的参考信号的RE作为用于 PBCH 的 RE。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括:利用发射分集或者随机波束成形来传输PBCH序列。
7.一种基站,包括: 码字序列产生单元，被配置为产生包括所述基站的系统信息的码字序列； 物理广播信道PBCH序列产生单元，被配置为对所述码字序列进行调制以产生PBCH序列； 物理资源块PRB选择单元，被配置为针对所述PBCH序列中的各个PBCH选择PRB ；以及 映射单元，被配置为在选择的PRB中执行PBCH与资源单元RE之间的映射； 其中，所述PRB具有分布式PRB频分复用格式或集中式PRB频分复用格式。
8.根据权利要求7所述的基站，其中，所述PRB选择单元被配置为:根据基站的标识和PBCH在所述PBCH序列中的索引号来选择针对所述PBCH的PRB。
9.根据权利要求7所述的基站，其中，所述PRB选择单元被配置为:从子帧的系统频带中央的6个PRB中选择2个PRB用于所述PBCH。
10.根据权利要求7所述的基站，其中，所述PBCH在所述PBCH序列中的索引号包含与系统帧号SFN的最低两位有关的信息。
11.根据权利要求7所述 的基站，其中，所述映射单元被配置为:当在选择的PRB中执行PBCH与RE之间的映射时，不使用用于PBCH的解调参考信号、同步信号和时间/频率跟踪的参考信号的RE作为用于PBCH的RE。
12.根据权利要求7所述的基站，还包括:传输单元，被配置为利用发射分集或者随机波束成形来传输PBCH序列。
13.一种由用户设备执行的方法，包括: 获取用户设备的服务小区的物理层标识； 基于获取的小区的物理层标识，读取与物理广播信道PBCH相对应的物理资源块PRB ； 利用解调参考信号DMRS进行解调，以获得PBCH序列；以及对PBCH序列所携带的比特进行解码，以获得服务小区的系统信息； 其中，所述PRB具有分布式PRB频分复用格式或集中式PRB频分复用格式。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，与PBCH相对应的PRB包括子帧的系统频带中央的6个PRB中的2个PRB。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，用于PBCH的资源单元RE与用于PBCH的解调参考信号、同步信号和时间/频率跟踪的参考信号的RE不同。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述解调步骤包括:针对集中式PRB频分复用格式，联合使用不同PRB的DMRS进行解调。
17.一种用户设备，包括: 小区标识获取单元，被配置为获取用户设备的服务小区的物理层标识； 物理资源块PRB读取单元，被配置为基于获取的小区的物理层标识来读取与物理广播信道PBCH相对应的PRB ； 解调单元，被配置为利用解调参考信号DMRS进行解调以获得PBCH序列；以及 解码单元，被配置为对PBCH序列所携带的比特进行解码，以获得服务小区的系统信息； 其中，所述PRB具有分布式PRB频分复用格式或集中式PRB频分复用格式。
18.根据权利要求17所述的用户设备，其中，所述PRB读取单元还被配置为:读取子帧的系统频带中央的6个PRB中的2个PRB。
19.根据权利要求17所述的用户设备，其中，所述PRB读取单元还被配置为:在与用于PBCH的解调参考信号、同步信号和时间/频率跟踪的参考信号的RE不同的RE上进行读取。
20.根据权利要求17所述的用户设备，其中，所述解调单元还被配置为:针对集中式PRB频分复用格式，联合使用不同 PRB的DMRS进行解调。
【文档编号】H04W28/16GK103906139SQ201210580308
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月27日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】王丰, 刘仁茂, 丁铭 申请人:夏普株式会社