控制和数据信息由不同无线电单元提供时用户设备的操作的制作方法与工艺

控制和数据信息由不同无线电单元提供时用户设备的操作

背景技术：
本发明涉及蜂窝通信系统，并且更具体地说，涉及在控制和数据信息由蜂窝通信系统中不同无线电单元提供时用户设备的操作。蜂窝通信系统一般包括陆基网络，陆基网络向在网络的覆盖区域内四处移动时能够继续接收服务的移动终端提供无线覆盖。术语“蜂窝”源于整个区域被划分成所谓的“小区”的事实，每个小区一般由与陆基网络相关联的特定无线电收发信台（或等效物）服务。在移动终端从一个小区移到另一小区时，网络将服务于移动终端的责任从当前服务小区切换到“新”小区。这样，移动终端的用户体验到服务的持续性而不必重新建立到网络的连接。图1示出借助于多个小区103提供系统覆盖区域101的蜂窝通信系统。今天的蜂窝通信系统一般是基于同构网络，主要由大的宏小区组成，每个小区具有服务于整个小区的一个传送器/无线电单元。在将来的蜂窝系统中，能够预期包括大的宏小区和小的微微/毫微微小区的混合的异构网络体系结构。此外，也将存在特定小区具有几个无线电单元的情况。此类解决方案使得利用先进的多输入多输出(MIMO)技术和波束成形(beamforming)方案并由此改进整个系统谱效率成为可能。图2示出涉及带有主无线电单元(MRU)201、四个远程无线电单元（RRU-1、RRU-2、RRU-3和RRU-4）及分别表示为A、B和C的三个终端的服务小区200的一个此类示例。每个远程无线电单元RRU-1...RRU-4借助于相应链路203-1...203-4（总称为“203”）连接到MRU201。在此情况下，主无线电单元201在传送由连接到小区200的所有终端(A-C)使用的控制信道(CCH)和公共参考符号(CRS)。CRS用于CCH的解调及移动性测量。CRS也由每个终端用于在时间和频率同步操作中的微调。然而，专用参考符号(DRS)用于在数据信道(DCH)上的数据接收。DCH和DRS还能够从可能更靠近终端的不同远程无线电单元(RRU-1...RRU-4)传送。在图2中，终端C从主无线电单元201获得DCH和CCH两者。相比之下，终端A和B每个从MRU201接收CCH，而数据源于远程无线电单元之一（即，在此示例中的RRU-3）。RRU能够跨整个小区200分布，由此形成支持使用先进MIMO和波束成形方案的网络体系结构。在表示为LTE第8/9版的长期演进(LTE)标准中允许并且已经引入了如带有DRS的图2中的此类解决方案。本文中所述主题的发明者已认识到由诸如图2所示等布置展现的一个或多个问题。例如，如果数据和控制信号源于不同无线电单元（例如，CCH源于MRU201，并且DCH源于RRU之一），则这些信号能够以不同定时到达终端。一般情况下，在诸如图2所示的布置中，由网络控制节点（在LTE中示为eNodeB）补偿来自任何一个给定RRU的数据，以便补偿在MRU201与给定RRU之间线缆/链路203中的延迟。然而，终端可能四处移动，并且视给定终端的确切位置（例如，参见终端A和B的不同位置）而定，此策略可不实现确切的时间补偿；实际上，预期在CCH与DCH之间可能有大约0.5-1微秒的时差。在使用正交频分复用(OFDM)的LTE系统中，只要在给定信号的无线电路径之间的时差小于循环前缀(CP)（LTE中4.7微秒），CP本身便能够减轻时间弥散的影响。然而，在上述情况中，由于它不涉及相同信号的不同路径，而是从两个不同无线电单元传送的不同数据（CCH+CRS对DCH+DRS），因此，未展现典型的时间弥散情况。如上所提及的一样，每个终端依赖CRS同步其自己的定时和频率，并且在每个终端的预期定时（即，基于CRS）与实际DCH定时之间将存在大约最多1毫秒差别。因此，一旦终端基于CRS信息在收到的信号上执行快速傅立叶变换(FFT)，便在数据信道中引入在频率域中资源单元（即，在预定义的时间期内子载波的群组）内相当大的频率旋转（相对于控制信道）。这对于频率误差同样成立，但旋转将在时间域中的资源单元内。主要与远程节点之间传送频率的准确度应在±100-200Hz内，但在主要节点(MRU201)与远程节点(RRU-x)之间的频率误差上假设不同符号，在CCH（终端用作频率参考）与DCH之间在时间上将存在相当大的频率旋转。上面提及的问题将在信道估计过程中引入噪声和建模误差，并且由此导致降低的接收器性能。因此，需要能够检测和补偿在终端从两个不同无线电单元接收信息时产生的定时和/或频率误差，并且仅从它们之一推导其自己的定时/频率同步的方法和设备。

技术实现要素：
应强调的是，术语“包括”在本说明书中使用时用于表示所述特征、整体、步骤或组件的存在；但使用此术语不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、组件或其组合。根据本发明的一方面，在例如用于在移动通信系统中操作移动接收器的方法和设备中实现了上述和其它目的，其中，移动通信系统包括第一和第二节点，其中，第一节点传送公共控制信号，并且第二节点传送专用数据信号。此类操作包括确定公共控制信号的第一定时旋转和公共控制信号的第一频率旋转至少之一；以及确定专用数据信号的第二定时旋转和专用数据信号的第二频率旋转至少之一。接收器随后确定第一差别和第二差别至少之一，其中，第一差别是在公共控制信号的第一定时旋转与专用数据信号的第二定时旋转之间的差别，并且第二差别是在公共控制信号的第一频率旋转与专用数据信号的第二频率旋转之间的差别。基于第一和第二差别至少之一产生专用数据信号的适应定时。适应定时用于接收专用数据信号。在一些实施例中，通过查明第一差别是否满足相对于第一阈值的预确定的关系，确定第一关系结果，以及通过查明第二差别是否满足相对于第二阈值的预确定的关系，确定第二关系结果。在此类实施例中，仅响应至少第一和第二关系结果之一指示预确定的关系的满足，才执行产生专用数据信号的适应定时。在一些实施例中，确定专用数据信号的第二定时旋转和专用数据信号的第二频率旋转至少之一是基于接收器收到的专用参考信号。确定公共控制信号的第一频率旋转能够以多种不同方式的任何方式实现。例如，在一些实施例中，确定公共控制信号的第一频率旋转能够包括通过以下操作，为在第一正交频分复用(OFDM)符号时间发生的多个第一和第二子载波对产生多个瞬间信道估计(ICH)对，其中，第一和第二子载波每个传递公共参考符号，并且对于每对第一和第二子载波，第一和第二子载波是在频率域中相邻的导频位置：为第一子载波产生第一ICH；为第二子载波产生第二ICH；以及通过将第一ICH乘以第二ICH的复共轭，产生ICH对。随后，通过将多个ICH对相加来确定频率旋转。在一些备选实施例中，确定公共控制信号的第一频率旋转包括通过以下操作，为包含公共参考符号的多个正交频分复用(OFDM)符号的每个符号产生多个瞬间信道估计(ICH)对：识别是每个OFDM符号的分量的第一和第二子载波对，其中，第一和第二子载波每个传递公共参考符号，并且对于每对第一和第二子载波，第一和第二子载波是在频率域中相邻的导频位置；以及对于第一和第二子载波的每个对：为第一子载波产生第一ICH；为第二子载波产生第二ICH；以及通过将第一ICH乘以第二ICH的复共轭，产生ICH对。随后，将频率旋转确定为多个ICH对之和的虚部除以多个ICH对之和的实部的反正切。确定专用数据信号的第二频率旋转能够以多种方式的任何方式实现。例如，在一些实施例中，确定专用数据信号的第二频率旋转包括通过以下操作，为位于分配到移动接收器的子载波的相同连续块内并且在第一正交频分复用(OFDM)符号时间发生的多个第一和第二子载波对产生多个瞬间信道估计(ICH)对，其中，第一和第二子载波每个传递专用参考符号，并且对于每对第一和第二子载波，第一和第二子载波是在频率域中相邻的导频位置：为第一子载波产生第一ICH；为第二子载波产生第二ICH；以及通过将第一ICH乘以第二ICH的复共轭，产生ICH对。随后，通过将多个ICH对相加来确定频率旋转。在一些备选实施例中，确定专用数据信号的第二频率旋转包括通过以下操作，为包含专用参考符号的多个正交频分复用(OFDM)符号的每个符号产生多个瞬间信道估计(ICH)对：识别位于分配到移动接收器的子载波的相同连续块内并且是每个OFDM符号的分量的第一和第二子载波对，其中，第一和第二子载波每个传递专用参考符号，并且对于每对第一和第二子载波，第一和第二子载波是在频率域中的相邻导频位置；以及对于第一和第二子载波的每个对：为第一子载波产生第一ICH；为第二子载波产生第二ICH；以及通过将第一ICH乘以第二ICH的复共轭，产生ICH对。在此类实施例中，将频率旋转确定为多个ICH对之和除以多个ICH对之和的实部的反正切。在一些实施例的另一方面，确定公共控制信号的第一定时旋转包括：通过为传递公共参考符号的一个或多个给定子载波的每个子载波执行以下操作，为多对相邻正交频分复用(OFDM)符号时间产生多个瞬间信道估计(ICH)对：为OFDM符号时间的第一时间产生第一ICH；为OFDM符号时间的第二时间产生第二ICH；以及通过将第一ICH乘以第二ICH的复共轭，产生ICH对。随后，通过将多个ICH对相加来确定时间旋转。在一些实施例的另一方面，确定专用数据信号的第二定时旋转包括：通过为传递专用参考符号的一个或多个给定子载波的每个子载波执行以下操作，为时间上相邻的专用参考符号的多对相邻正交频分复用(OFDM)符号时间产生多个瞬间信道估计(ICH)对：为OFDM符号时间的第一时间产生第一ICH；为OFDM符号时间的第二时间产生第二ICH；以及通过将第一ICH乘以第二ICH的复共轭，产生ICH对。随后，将定时旋转确定为多个ICH对之和的虚部除以多个ICH对之和的实部的反正切。在一些实施例的另一方面，为位于在第一子载波与第二子载波之间的子载波缩放确定频率，其中缩放量是基于在所述第一子载波与所述第二子载波之间的频率距离。在一些实施例的另一方面，为位于在第一与第二OFDM符号时间之间的OFDM符号时间执行确定定时的缩放，其中，缩放量是基于在第一与第二OFDM符号时间之间的定时距离。附图说明通过结合附图阅读下面的详细描述，将理解本发明的目的和优点，其中：图1示出借助于多个小区提供系统覆盖区域的蜂窝通信系统。图2示出具有连接到四个远程无线电单元的每个单元的主无线电单元并且具有在小区中操作的三个终端的服务小区。图3示出LTE时隙和子帧结构，包括从一个天线端口传送的公共参考符号和专用参考符号。图4a和4b一方面是根据本发明的示范实施例，由UE执行的步骤/过程的流程图。图5a是示出能够从中计算频率旋转的参考符号的频率上配对的示例时隙和子帧结构。图5b是示出能够从中计算时间旋转的参考符号的时间上配对的示例时隙和子帧结构。图6是配置成执行如本文中所述一个或多个方面的示范接收器的框图。具体实施方式现在将参照图形描述本发明的各种特性，其中，类似的部分通过相同的标号识别。现在将结合多个示范实施列，更详细地描述本发明的各种方面。为便于理解本发明，本发明的许多方面根据计算机系统的单元或能够执行编程指令的其它硬件执行的动作序列进行描述。将认识到，在每个实施例中各种动作能由专用电路（例如，互连以执行专用功能的模拟和/或离散逻辑门）执行，由编程有适合的指令集的一个或多个处理器执行，或者由两者的组合执行。术语配置为执行一个或多个所述动作的“电路”在本文中用于指任何此类实施例（即，一个或多个专用电路和/或一个或多个编程的处理器）。另外，本发明能另外考虑为完全在任何形式的计算机可读载体内实施，如包含将使处理器执行本文中所述技术的适当计算机指令集的固态存储器、磁盘或光盘。因此，本发明的各种方面可以许多不同的形式实施，并且所有此类形式要视为在本发明的范围内。对于本发明不同方面的每个方面，如上所述实施例的任一此类形式可在本文中称为配置为执行所述动作的“逻辑”，或者称为执行所述动作的“逻辑”。在与本发明一致的实施例的一方面，在小区中操作的终端的控制单元使用收到的公共参考符号确定小区的控制信道的定时和频率误差，并且使用收到的专用参考符号确定其数据信道的定时和频率误差。如果用于数据信道的定时/频率误差与控制信道的定时/频率误差不同，则终端适应其用于控制信道的定时以及适应其用于数据信道的定时，并且这些适应相互独立进行。此类适应例如能够通过更改在接收中使用的FFT窗口的定时来实现，特定的更改取决于接收的是控制信道还是数据信道OFDM符号。在OFDM符号包含控制信道和数据信道信息的一些情况下，带有不同定时的两个FFT能够应用到收到的符号。在一些备选实施例中，利用控制信道定时确定FFT窗口的放置，并由此接收控制信道信息，并且根据控制与数据信道之间的时间/频率差别带来的频移量，应用后FFT补偿到数据信道资源单元。现在将在下面进一步详细地描述这些和其它方面。为有利于论述，使用了适用于LTE系统的术语和单元。然而，本发明不限于此类实施例，而是在其它通信系统中也适用。根据LTE标准，将空中接口在时间上划分成有序发生的帧。每个帧由10个子帧组成。在下行链路中，每个子帧具有两个时隙，每个时隙能够具有6或7个连续发生的OFDM符号。（配置下行链路只具有6个OFDM符号的能力允许每个符号具有更长的循环前缀，这能够对于极大的小区或者在执行多播通信时有用。）。图3示出LTE时隙和子帧结构，包括从一个天线端口传送的公共参考符号(CRS)和专用参考符号(DRS)。持续1ms的每个子帧由两个时隙和不定数量的资源块组成。资源块被定义为在一个时隙时间内发生的12个子载波。两个资源块在图3所示两个时隙的每个时隙中示出。分配到终端的资源块的实际数量将取决于可在1.4-20MHz之间配置的系统带宽。在此示例中，在子帧中的前1-3个（在1.4MHz中为4个-未示出）OFDM符号中传送在LTE系统中称为物理专用控制信道("PDCCH")的CCH。更普通地说，PDCCH能够占用1、2或3个符号，具体数量在子帧中的第一OFDM符号中通过信号指示。PDCCH输送信息，通知有关在何处不同终端能够找到其数据（即，哪些资源块）及在使用哪些调制和编码方案。此外，为解调PDCCH及执行移动性测量，在每个子帧中每个第6子载波上的第0、4、7和11个OFDM符号中传送公共参考符号。要注意的是，只示出来自一个eNodeB天线端口的公共参考符号。（“天线端口”是在第三代合作伙伴计划“3GPP”系统中使用的术语。通常，一个（公共参考）天线端口映射到一个物理天线。）在一些情况下，能够有最多4个公共参考端口（天线）。PDCCH和公共参考符号始终从主控无线电单元201传送。然而，PDSCH及专用参考符号能够如上所提及的一样从主控无线电单元203或者从远程无线电单元RRU-x传送。专用参考符号在每个时隙的最后两个OFDM符号期间在每个资源块的第1、6和11个子载波上传送。图4a和4b（在本文中统称为“图4）一方面是根据本发明的示范实施例，由UE执行的步骤/过程的流程图。另一方面，图4a和4b能够被视为示出包括配置成执行所述功能的各种电路的示范部件400。假设在数据信道估计和解码过程开始时，终端连接到服务小区。最初假设定时和频率对于控制信道的参考符号(PDCCH(CRS))和数据信道的参考符号(PDSCH(DRS))两者是相同的；相应地，禁用数据信道(PDSCH)的定时/频率补偿（步骤401）。终端使用CRS查明定时/频率同步（步骤403）。用于进行此步骤的技术在技术领域是众所周知的，因此无需在此进一步详细描述。一旦定时已查明，终端便接收信号并且使用CRS确定信道估计，信道估计随后用于解调控制信道(PDCCH)（步骤405）。如果解调的结果显示无引导到终端的数据（判定框407外的“否”路径），则处理返回步骤403，因此，终端能够等待，直至控制信道(PDCCH)需要解码的下一时刻。如果查明有引导到终端的数据（判定框407外的“是”路径），终端查明是否启用数据信道(PDSCH)的定时/频率补偿（判定框409）。如果它已启用（判定框409外的“是”路径），则执行数据信道(PDSCH)的定时/频率补偿（步骤411）。如果查明数据信道的定时/频率补偿未启用（判定框409外的“否”路径），则跳过补偿步骤。使用（可能补偿的）专用参考符号(DRS)估计信道（步骤413），并且随后将数据解码（步骤415）。数据检测后，接收器更新用于DRS和CRS的定时，并且确定它们之间的定时和/或频率差别（步骤417）。此差别的量值将确定在将来接收步骤中是否需要定时/频率补偿。相应地，查明估计的定时和/或频率差别是否满足相对于阈值的预确定的关系（例如，差别是否大于阈值）（判定框419）。如果是（判定框419外的“是”路径），则启用在控制与数据信道之间的定时/频率补偿（步骤421）。否则（判定框419外的“否”路径），禁用定时/频率补偿（步骤423）。处理随后回转到步骤403以处理即将到来的OFDM符号。为确定在CRS与DRS之间的定时/频率差别，将用于资源单元(RE)位置(t,f)（其中，“t”指示时间，以及“f”指示频率）的瞬间信道估计(ICH)定义为用于在(t,f)的RE的收到信号除以用于该位置的已知导频值。（在LTE系统中，“资源单元”被定义为在一个OFDM符号间隔期间的一个OFDM子载波。）频率方向中的ICH对被定义为在位置(t,f1)的ICH乘以在位置(t,f2)的复共轭ICH，其中，f1和f2是频率方向上两个相邻的导频位置。例如，能够为图3所示频率上相邻的导频301和303每个计算ICH，并且这些ICH能够组成在频率方向上的ICH对。类似地，在时间方向上的ICH对被定义为在位置(f,t1)的ICH，其中，t1和t2是在时间方向上两个相邻的导频位置。例如，能够为图3所示时间上相邻的导频301和305每个计算ICH，并且这些ICH能够组成在时间方向上的ICH对。借助于此定义，通过将包含CRS的所有ICH对相加，确定在用于CRS的频率方向上旋转的确定。图5a示出能够相加以确定在频率方向上的旋转的ICH对，包括ICH对501-1、501-2、501-3和501-4。相加备选可以是在包含CRS的所有OFDM符号上进行以确定在时间上的旋转。图5b示出能够相加以确定在频率方向上的旋转的ICH对，包括ICH对551-1和551-2。随后，将旋转定义为和的虚部除以和的实部的反正切。通过将包含在相同资源块内的DRS的所有ICH对相加，确定在用于DRS的频率方向上旋转的确定。例如，图5a所示的ICH对503-1、503-2、503-3和503-4能够相加以确定用于DRS的频率上旋转。相加备选可在包含子帧内的DRS的所有OFDM符号上进行以产生时间上旋转的度量。例如，图5b所示ICH对553-1能够用作用于DRS的频率上旋转的指示符。（值得注意的是，在LTE系统中，DRS导频通过指派到端口7和8的不同正交码进行码分复用，这意味着端口7和端口8导频共享两个资源单元，如图3所示的资源单元307和309。因此，在查找瞬间信道估计时，只从两个RE获得用于端口7的一个估计，例如，在符号5和6上。）随后，将旋转定义为和的虚部除以和的实部的反正切。在时间方向上DRS的旋转能够以类似于上面相对于在频率方向上旋转所述的方式计算得出。计算中差别是位置(f,t1)和(f,t2)应在ICH对中使用，并且位置应在时间方向上相邻。例如，ICH对553-1能够用作DRS的时间上旋转的指示符。在计算CRS和DRS时间和/或频率旋转后，进行假设测试以查明CRS和DRS定时旋转是否相等，和/或CRS和DRS频率旋转是否相等。测试例如能够是查明旋转差别的绝对值是否大于阈值。对于时间和频率误差，阈值能够不同。要注意的是，用于时间和频率旋转的测试应相互独立进行，这是因为它们具有不同的来源。关于对在CRS与DRS定时和/或频率旋转之间查明的差别进行补偿有关的方面，一种补偿方法包括后FFT补偿，在该补偿中，在数据（例如，PDSCH(DRS)）资源单元内进行时间/频率反旋转。反旋转在本文中定义为在RE与exp(-j*phi*k)之间的相乘，其中，phi是在时间或频率方向上的旋转差别，并且k是子载波索引或OFDM符号编号。补偿频率旋转的一种备选方式是更改在OFDM接收期间使用的FFT窗口的放置。首先，能够在控制信道（例如，PDCCH）OFDM符号与数据信道（例如，PDSCH）OFDM符号之间更改FFT窗口放置。如果OFDM符号包含CRS和DRS两者，则能够在不同位置采用两种FFT，一种带有相对于数据信道的定时，并且另一种带有相对于控制信道的定时。还要注意的是，从任何上述技术获得的旋转指示信道在两个相邻公共参考符号之间的旋转量。在通信系统中，参考符号通常相互不相邻。例如，在LTE系统中，距离是在频率方向上在两个参考符号（天线端口0）之间的6个子载波。为与其它旋转进行比较，应根据此距离缩放计算的旋转；例如，在LTE系统中，设备能够除以6以获得两个子载波之间的旋转。时间上旋转是类似的，但在此情况下，以符号统计距离。对于端口0，距离对于普通CP是7个符号（除以7）。对于DRS，符号距离是7个符号（除以7），并且在频率方向上，它是资源块(RB)内的5个子载波（除以5）（设备应只在用于DRS的RB内相加）。图6是配置成执行上述一个或多个方面（例如，如图4所示）的示范接收器600的框图。在图中，接收器600示为带有一个接收器天线601，但在备选实施例中，天线的数量可以更大（例如，以便与MIMO技术配合使用）。信号通过天线601接收并且在前端接收器(FERX)603进行下变频。在前端接收器603的输出提供的基带信号由模数转换器605转换成数字形式。数字滤波器607通过消除不需要的频率分量，调节数字基带信号。经调节的数字信号供应到FFT电路609，该电路执行收到的基带信号的FFT以获得在频率域中的信号表示。频率域信号被馈入解调器611，在其中检测收到的数据符号。频率域信号也被馈入信道估计单元613，该单元基于收到的CRS和DRS来估计信道。信道估计单元613生成有关控制和数据信道的定时和/或频率信息，并且将此信息供应到定时校正电路615及解调器611和控制单元617。控制单元617可以任何方式实施，包括但不限于编程的处理电路和/或硬连线的电子电路，控制信道估计单元613、定时校正单元615及频率校正单元619的操作。控制单元617在此示范实施例中配置成生成控制信号，控制信号促使接收器电路执行如图4中所示那些功能的功能。相应地，相应定时校正电路615和频率校正电路619生成的定时校正和频率校正619可只基于CRS，或者它们可包括补偿以计及控制信号和数据信号从不同节点传送（例如，控制信号从某个eNodeB传送，数据信号从远程节点传送）。定时校正电路615生成的定时校正信息被供应到FFT电路609和解调器611以便以已知方式使用。频率校正电路619生成的频率校正信息被供应到前端接收器603、数字滤波器607和解调器611，也以便以已知方式使用。与本发明一致的至少一些实施例的方面提供了优于常规方法的优点，表现在无论何时在控制信道参考符号与数据信道参考符号之间有时间和/或频率不对齐，终端能够检测到该不对齐并且补偿它。由此实现了健壮的接收器性能。本发明已参照特定实施例描述。然而，本领域的技术人员将容易理解，可能以与上述实施例的形式不同的特定形式实施本发明。所述特别实施例只是说明，不应以任何方式视为限制。本发明的范围由随附权利要求书而不是前面的描述提供，并且在权利要求书范围内的所有变化和等同物要包含在内。