本发明一般地涉及在包括多个基站(bs)的蜂窝移动通信系统中用于终端的信道估计的方法和装置，并且更加具体来说，涉及在多个bs执行到终端的协作下行链路传输的协作多点(comp)系统中有效地估计信道的方法和装置。
背景技术：
各种移动通信标准，诸如第三代合作项目(3gpp)中定义的高速下行链路分组接入(hsdpa)、高速上行链路分组接入(hsupa)、长期演进(lte)以及lte高级(lte-a)、第三代合作项目-2(3gpp2)中定义的高速分组数据(hrpd)以及ieee中定义的802.16，已经发展为支持高速的、高质量的无线分组数据通信业务。
具体来说，lte通信标准已经发展为支持高速分组数据发送以及通过各种无线接入技术最大化无线通信系统的吞吐量。lte-a是lte的演进版本，其进一步提高数据传输能力。
现有的第三代无线分组数据传输系统(包括hsdpa、hsupa和hrpd)使用自适应调制和编码(amc)以及信道敏感调度技术(channel-sensitiveschedulingtechnique)以提高传输效率。此时，amc和信道敏感调度能够在最有效的定时基于由接收机反馈回的部分信道状态信息应用适当的调制和编码方案。
在使用amc的无线分组数据传输系统中，发射机基于信道状态调整数据传输量。也就是说，发射机对于不良信道状态降低数据传输量以便固定接收到的信号出错概率在特定水平上，并且对于良好信道状态提高数据传输量以便在保持接收到的信号出错概率在预期水平上的同时有效地发送大量信息。
在使用信道敏感调度的无线分组数据传输系统中，与分配信道给一个用户相比较，发射机首先为多个用户当中具有良好信道状态的用户服务以便提高系统容量。这样的系统容量的增加称为多用户分集增益。
当使用amc和多输入多输出(mimo)传输方案时，可能必须将用于发送信号的大量空间层和秩(rank)考虑在内。在这种情况下，发射机考虑到在mimo传输中使用的层的数目确定最优数据速率。
一般说来，期望正交频分多址(ofdma)与码分多址(cdma)相比较提供较高的系统吞吐量。使ofdma能够提高系统吞吐量的一个主要因素是频域调度能力。因为信道敏感调度使用时变信道特征来提高系统容量，所以ofdm可用于使用频变信道特征来获得更多容量增益。
近来，正在研究使用用于下一代移动通信系统的ofdma来取代在遗留第2代和第3代移动通信系统中使用cdma。当前，3gpp和3gpp2处于基于ofdma的演进系统的标准化的过程中。
图1示出lte-a系统的传统的无线帧格式。
参照图1，无线帧包括10个子帧，其中每个子帧包括两个时隙。10个子帧被分配子帧索引0到9，时隙被分配索引#_0到#_19。
图2示出包括多个小区的传统的蜂窝移动通信系统，所述小区将发射/接收天线布置在每一个小区中心。
参照图2，在包括多个小区的蜂窝移动通信系统中，用户设备(ue)通过上述技术从被选择达半静态持续时间(semi-staticduration)的小区中接收移动通信服务。
具体地说，蜂窝移动通信系统包括三个小区100、110和120。小区100在其服务区域内为ue101和102服务，小区110为ue111服务，小区120为ue121服务。参考标记130、131和132分别表示管理小区100、110和120的enb。
ue102，其由小区100服务，相比于ue101离天线130更远。因此，ue102经历来自相邻小区120的中央天线的显著干扰，并且由处于相对较低数据速率的小区100服务。
当小区100、110和120独立地提供移动通信服务时，它们各自发送参考信号(rs)用于在接收器处的下行链路信道估计。特别是在3gpplte-a系统中，ue使用由enb发送的信道状态信息参考信号(csi-rs)测量enb与其本身之间的信道状态。
图3示出在传统的lte-a系统中从enb发送到ue的资源块中的csi-rs位置。具体地说，在图3中的资源块中映射的信号遵循lte-a标准中的技术规范。
参照图3，两个csi-rs天线端口信号被映射到每一个位置200到219。也就是说，enb在位置200处发送用于下行链路测量的两个csi-rs到ue。参照图2中示出的蜂窝移动通信系统，csi-rs在相应于各个小区的不同的位置中发送。例如，csi-rs在用于小区100的位置200处被发送，在用于小区110的位置205处被发送，在用于小区120的位置210处被发送。基本上，用于csi-rs传输的不同的位置处的资源被分配给小区，以避免不同的小区的csi-rs互相干扰。
在下行链路中，携带csi-rs的子帧由参数icsi-rs确定，icsi-rs通过无线资源控制(rrc)信号发送。如果接收到icsi-rs，则ue通过参考表1确定csi-rs周期tcsi-rs和csi-rs子帧偏移δcsi-rs。
表1
ue在满足公式(1)的子帧中接收csi-rs。
数学公式1
(10nf+[ns/2]-δcsi-rs)modtcsi-rs=0
在公式(1)中，nf表示无线帧编号，ns表示无线帧中的时隙编号。
在如图2中所示的蜂窝移动通信系统中，位于小区边缘的ue经历来自相邻小区的显著干扰，因此不能以高数据速率提供服务。也就是说，小区内ue的位置影响enb是否可以分配向ue提供高速数据服务所需要的数据速率。结果，尽管传统的蜂窝移动通信系统能够提供高数据速率的数据服务给接近小区中心的ue，但是它不能确保为位于远离小区中心的ue提供高数据速率。
为了提供位于小区边缘的ue高数据速率的数据服务，新的传输技术，即，comp传输，已经被提议用于多小区以便在lte-a系统中协作地执行传输到ue。但是，使用comp传输技术，可以按每个ue分配用于不同小区的多个csi-rs，并且因此，ue必须接收多个csi-rs以便有效地估计多个通道。
技术实现要素：
技术问题
因此，本发明被设计为解决上述问题和/或缺点以及提供至少如下所述的优点。
本发明的一方面是提供用于在蜂窝移动通信系统中ue的信道估计的方法和装置，其中在蜂窝移动通信系统中相邻小区通过comp传输进行协作以用于到位于小区边缘的ue的数据传输。
本发明的另一方面是提供用于在蜂窝移动通信系统中ue的信道估计的方法和装置，其中与在蜂窝移动通信系统中没有协作的数据传输相比，小区提供改善的移动通信服务。
本发明的另一方面是提供用于在蜂窝移动通信系统中ue的信道估计的方法和装置，其中ue确定用于选择性地发送数据到位于小区边缘的ue的小区。
解决方案
依照本发明的一方面，提供用于在通信系统中由ue发送csi报告的方法。所述方法包括：保持由ue支持的csi过程的最大数目；接收csi过程报告信息；基于由ue支持的csi过程的最大数目确定待更新的csi的数目；基于所确定的待更新的csi的数目生成至少一个csi报告；以及发送所述至少一个csi报告到演进的节点b(enb)。
依照本发明的另一方面，提供用于在通信系统中由enb接收csi报告的方法。所述方法包括：获取由ue支持的csi过程的最大数目；发送csi过程报告信息到ue；基于由ue支持的csi过程的最大数目确定待更新的csi的数目；基于依照所确定的待更新的csi的数目的已更新的csi，从ue接收至少一个csi报告。
依照本发明的另一方面，提供用于在通信系统中发送csi报告的ue。所述ue包括：被配置为与enb通信的通信单元；以及控制单元，被配置为保持由ue支持的csi过程的最大数目；接收csi过程报告信息；基于由ue支持的csi过程的最大数目确定待更新的csi的数目；基于所确定的待更新的数目生成至少一个csi报告；以及发送所述至少一个csi报告到enb。
依照本发明的另一方面，提供用于在通信系统中接收csi报告的enb。所述enb包括：被配置为与ue通信的通信单元；以及控制单元，被配置为获取由ue支持的csi过程的最大数目，接收csi过程报告信息，基于由ue支持的csi过程的最大数目确定待更新的csi的数目，以及基于根据所确定的待更新的csi的数目的已更新的csi，从ue接收至少一个csi报告。
有益效果
因此，本发明被设计为解决上述问题和/或缺点以及提供至少如下所述的优点。
本发明的一方面是提供用于在蜂窝移动通信系统中ue的信道估计的方法和装置，其中在蜂窝移动通信系统中相邻小区通过comp传输进行协作以用于到位于小区边缘的ue的数据传输。
本发明的另一方面是提供用于在蜂窝移动通信系统中ue的信道估计的方法和装置，其中与在蜂窝移动通信系统中没有协作的数据传输相比，小区提供改善的移动通信服务。
本发明的另一方面是提供用于在蜂窝移动通信系统中ue的信道估计的方法和装置，其中ue确定用于选择性地发送数据到位于小区边缘的ue的小区。
附图说明
本发明的一些示范性实施例的上述及其他方面、特征和优点将从以下结合附图的详细说明中变得更加明显，附图中：
图1示出lte-a系统的传统的无线帧格式；
图2示出包括多个小区的传统的蜂窝移动通信系统，所述小区将发射/接收天线布置在每一个小区中心；
图3示出在传统的lte-a系统中从enb发送到ue的资源块中的csi-rs位置；
图4示出根据本发明的实施例的蜂窝移动通信系统；
图5示出根据本发明的实施例的、包括从enb发送到ue的csi-rs的资源块的结构；
图6是示出根据本发明的实施例的、基于从在子帧处接收到的n个csi-rs当中选择的m个csi-rs生成信道反馈信息的方法的流程图；
图7是示出根据本发明的实施例的ue的框图；以及
图8是示出根据本发明的实施例的中央控制器的框图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的各种实施例。这里会忽略并入此处的公知功能和结构详细说明以避免模糊本发明的主题。而且，考虑到本发明中的功能定义以下术语，并且可以根据用户或运营商的意图、使用等等而变化。因此，应该基于本说明书的总体内容来进行定义。
而且，虽然下面将参考基于ofdm的无线通信系统，即，用于3gppeutra标准，描述本发明的实施例，但是本领域技术人员应当理解，本发明的实施例通过稍作改变也适用于具有类似技术背景和信道格式的其它通信系统而不脱离本发明的精神和范围。
蜂窝无线通信系统由在限制区域中的多个小区形成。每个小区是enb的覆盖区，enb向小区内的ue提供无线通信服务。这里，特定ue由半静态地确定的小区提供服务。与这里的comp系统相比较，这样的无线通信系统称为非comp系统。
在非comp系统中，ue被分配以根据它在小区内的位置而显著改变的数据速率。例如，位于较接近于小区中心的ue被分配以较高数据速率，而位于较远离小区中心的ue被分配以较低数据速率。
相比之下，在comp系统中，多个小区协作以进行到位于小区边缘的ue的数据传输。comp系统在移动通信服务的质量方面优于非comp系统。
依照本发明的实施例，考虑comp系统的操作模式，诸如动态小区选择(ds)、利用动态消隐的ds(ds/db)和联合传输(jt)，向ue提供从多个小区测量信道并且有效地反馈测量结果的方法。
ds是一种这样的技术：其中，ue按每个小区测量信道状态，并且反馈测量结果给enb。使用测量结果，enb动态地选择用于进行下行链路数据传输到ue的小区。
ds/db是一种这样的技术：其中，在特定小区中数据传输被屏蔽(mute)以降低其他小区的干扰。
jt是用于在多个小区中同时发送数据到特定ue的技术。
依照本发明的实施例，提供一种信道估计方法以用于ue有效地估计用于comp传输的信道，以便在lte-a系统中有效地采用ds、ds/db和/或jt技术。但是，本发明的实施例不局限于在lte-a系统中采用ds、ds/db或jt，而是能够应用于支持多个小区(基站)到位于小区边缘的终端的协作数据传输的各种无线通信系统。
图4示出根据本发明的实施例的蜂窝移动通信系统。
参照图4，蜂窝移动通信系统包括三个小区300、310和320。这里，小区是以特定传输点为中心的服务区域，所述特定传输点是，例如，与宏小区内的宏enb共享小区id的远程无线头(remoteradiohead，rrh)或具有唯一小区id的宏小区或微微小区。
依照本发明的实施例，中央控制器是与ue通信数据并且处理数据的装置。当传输点是与宏enb共享小区id的rrh时，宏enb可以称为中央控制器。当传输点是具有唯一小区id的宏小区或微微小区时，整体地管理小区的装置也可以称为中央控制器。
蜂窝移动通信系统包括分别从最邻近的小区接收数据的ue301、311和321，和通过comp传输从小区300、310和320接收数据的ue302。ue301、311和321基于用于ue301、311和321所位于的各个小区的csi-rs执行信道估计，并且发送相应反馈到中央控制器330。
而且，蜂窝移动通信系统包括各个小区300、310和320的enb331、332和333，它们也与中央控制器330通信。
但是，在图4中，在comp传输方案中由小区300、310和320提供服务的ue302执行对于全部三个小区300、310和320的信道估计。因此，为了ue302执行信道估计，中央控制器330分配与参与到ue302的comp传输的小区300、310和320相对应的三个csi-rs。
图5示出根据本发明的实施例的、包括从enb发送到ue的csi-rs的资源块的结构。映射到图5的资源块的信号与图3中的信号一样，并且对其的详细描述遵循lte-a标准。
参照图5，中央控制器330分配用于三个csi-rs的资源401、402和403，以使得接收comp传输的ue302可以估计来自小区300、310和320的信道。资源被分配以相应于用于各个小区中的信道估计的csi-rs。参考标记401表示分配给用于小区300中的信道估计的csi-rs的资源，参考标记402表示分配给用于小区310中的信道估计的csi-rs的资源，参考标记403表示分配给用于小区320中的信道估计的csi-rs的资源。具有分配给用于compue的信道估计所发送的至少一个csi-rs的资源的小区集合称为测量集合。
虽然图5示出在资源块中分配的用于三个小区的三个csi-rs资源，但是用于每个ue的多个csi-rs由独立配置的子帧承载。也就是说，对于三个小区的csi-rs资源401、402和403，如表1所示的csi-rs子帧配置参数icsi-rs被分别发送。如果icsi-rs被接收到，则ue参考表1获得csi-rs周期tcsi-rs和csi-rs子帧偏移δcsi-rs作为传输定时信息。而且，ue接收关于与测量集合中每个csi-rs相对应的发送天线的数目的信息。也可以发送关于csi-rs发射功率和每个小区的多媒体广播多播服务单频网络(mbsfn)子帧的信息。
考虑以上所述协作传输，ue302能够估计多个小区的信道，并且为此目的，发送多个csi-rs。由多个小区发送的csi-rs以相应传输周期和偏移被映射到如图5中所示的一个资源块中的特定资源位置。也就是说，ue302根据csi-rs周期和csi-rs子帧偏移在相同的子帧定时接收与三个小区300、310和320相应的三个csi-rs、在同一子帧接收两个csi-rs但是在同一资源块中的其它子帧定时接收一个csi-rs、或在不同的子帧定时接收所有三个csi-rs。这三种发送三个不同的csi-rs的情况在ue302利用各个csi-rs估计小区300、310和320的信道方面显示出相同效果，但是，提高了每次接收三个csi-rs并且在一个子帧定时估计所有三个信道的硬件复杂性。因而，长延迟发生在csi-rs接收定时与信道估计和反馈信息生成定时之间。而且，csi-rs接收定时与反馈信息获得定时之间的长延迟在反馈信息可靠性方面引起问题，导致系统性能下降。
因此，本发明的实施例提供一种基于从在子帧处发送的n个csi-rs当中选择的m个csi-rs生成信道反馈信息的方法。这里，n是大于m的自然数，用于选择m个csi-rs的规则在enb331、332和333与ue302之间共享。
首先，ue302确定在一个子帧处接收的、用于生成信道反馈信息的csi-rs的最大数目。第一种方法是当在一个子帧中发送的csi-rs的数目大于每一子帧的csi-rs的预定数目时基于部分选择的csi-rs生成反馈信息。例如，如果csi-rs的预定数目是2并且三个或更多小区csi-rs在一个子帧中发送，则ue选择发送的csi-rs中的两个来生成反馈信息。
确定用于生成信道反馈信息的csi-rs的数目的第二种方法是，当用于csi-rs的天线端口的数目大于csi-rs天线端口的预定数目时，基于部分选择的csi-rs生成反馈信息。例如，如果csi-rs天线端口的预定数目是8，则两个csi-rs通过4个天线端口发送，一个csi-rs通过两个天线端口发送，并且天线端口的总数大于8，ue选择三个csi-rs中的两个生成反馈信息。
确定用于生成信道反馈信息的csi-rs的数目的第三种方法是，向enb报告ue能够处理的csi-rs的数目，并且当在子帧中发送的csi-rs的数目大于ue能够处理的csi-rs的预定数目时，基于部分选择的csi-rs生成反馈信息。例如，如果ue已经报告给enb的csi-rs的预定数目是2并且三个或更多小区的csi-rs在一个子帧中被发送，则ue选择三个csi-rs的两个来生成反馈信息。
对于基于从在一个子帧处接收到的n个csi-rs中选择的m个csi-rs生成信道反馈信息的方法进行描述。用于选择接收到的csi-rs中的一些的第一种方法是使用csi-rs分配索引。如上所述，每个csi-rs被配置为具有在资源块中的位置、诸如icsi-rs之类的传输定时信息、天线端口的数目和csi-rs发射功率；并且csi-rs资源分配通过具有唯一分配索引的enb的无线资源控制(rrc)信令被通知给ue。也就是说，从接收到的csi-rs当中选择m个csi-rs的第一种方法是，以n个csi-rs的索引升序选择m个csi-rs。例如，如果ue能够估计多达两个csi-rs并且如果在一个子帧中发送具有相应csi-rs资源分配索引1、2和3的三个小区csi-rs，则ue估计由索引1和2指示的csi-rs以生成信道反馈信息。
用于从在子帧中接收到的n个csi-rs当中选择m个csi-rs的第二种方法是，当enb发送具有csi-rs的优先级的分配csi-rs资源的rrc信号到ue时，以n个csi-rs的优先级次序选择基于m个csi-rs的信道反馈信息。例如，如果ue能够估计多达两个csi-rs，如果三个小区的csi-rs在一个子帧中发送，并且如果接收到指示csi-rs的优先级1、2和3的rrc信号，则ue估计具有优先级1和2的csi-rs以生成信道反馈信息。基于优先级的rrc信号信息的csi-rs选择包括基于指示服务小区的csi-rs的rrc信号来选择一个csi-rs。也就是说，当分配csi-rs资源时，enb能够设置一个比特来通知ue相应的csi-rs是否来自服务小区以使得ue基于服务小区的csi-rs估计信道以生成反馈信息而无需用于通知n个csi-rs的优先级的额外rrc信号。
用于从在子帧中接收到的n个csirs当中选择m个csi-rs的第三种方法是，基于ue302已经将报告给enb的、n个csi-rs当中以最近报告的csi-rs的rsrp的降序的m个csi-rs生成信道反馈信息。ue302以rsrp信息的形式通过高层信令报告接收到的csi-rs的信号强度给enb。如果csi-rs的rsrp为高，则这意味着高信道估计精度，并且因此，可以通过以rsrp的降序选择m个csi-rs来提高信道反馈信息可靠性。
图6是示出根据本发明的实施例的、基于从在子帧处接收到的n个csi-rs当中选择的m个csi-rs生成信道反馈信息的方法的流程图。
参照图6，在步骤601中，ue检查由enb通知的测量集合中关于每个csi-rs资源的分配信息。如上所述，csi-rs资源分配信息包括资源块中相应csi-rs的位置、诸如icsi-rs的传输定时、天线端口的数目和csi-rs发射功率，并且选择性地包括csi-rs资源优先级信息或csi-rs是否来自于服务小区。
在步骤602中，ue确定在相应子帧中发送的csi-rs的数目是否大于m。如上所述，m可以是csi-rs资源的数目或基于天线端口的数目获得的值，或者由ue报告给enb。如果在步骤602中在相应子帧中发送的csi-rs的数目小于或等于m，则ue在步骤603中基于在子帧中发送的所有csi-rs估计信道以便生成反馈信息。但是，如果在相应子帧中发送的csi-rs的数目大于m，则ue在步骤604中从接收到的csi-rs当中选择m个csi-rs。如上所述，m个csi-rs可以基于资源分配索引、通过单独的rrc信号通知的优先级或最近报告的rsrp值来选择。在步骤604中已经选择了m个csi-rs之后，ue在步骤605中基于选择的csi-rs估计信道以便生成反馈信息。
基于从在一个子帧中接收到的n个csi-rs当中选择的m个csi-rs生成信道反馈信息的另一方法是，使用与接收到的csi-rs相对应的天线端口的数目。如上所述，csi-rs资源分配信息包括在资源块中的位置、诸如icsi-rs的传输定时、天线端口的数目以及csi-rs发射功率。在这种情况下，方法首先选择n个csi-rs当中具有较多天线端口的csi-rs，并且如果csi-rs具有相同数目的天线端口，则使用参考图6描述的csi-rs选择方法。例如，如果ue能够估计多达两个csi-rs，并且在一个子帧中发送三个小区的csi-rs，并且csi-rs分别具有2、2和4个天线端口，则ue首先选择具有4个天线端口的csi-rs，然后基于csi-rs分配索引、指示优先级或rsrp信息的rrc信息选择具有2个天线端口的两个csi-rs其中之一。此后，ue估计相应的csi-rs以生成信道反馈信息。
最后，如果在子帧中接收到的csi-rs的数目大于m，则可以考虑跳过生成用于所有接收到的csi-rs的信道反馈信息。
图7是示出根据本发明的实施例的ue的框图。
参照图7，ue包括通信单元1010，例如收发器，和控制单元1020，例如控制器或微处理器。虽然以下描述教导了仅仅包括通信单元1010和控制单元1020的ue，但是本发明不限制于此。也就是说，ue还可以包括显示器、输入设备、存储设备等等。
通信单元1010发送和接收信号。这里，通信单元1010在控制单元1020的控制下，接收用于comp技术的参考信号并且发送估计的信道信息到中央控制器。
控制单元1020根据以上所述的方法，例如，如图6中所示的方法，控制ue的所有元件的状态和操作(未示出)。这里，控制单元1020检查分配给ue的测量组中的csi-rs的测量定时，并且当在子帧中接收到的csi-rs的数目大于m时，根据优先级选择m个csi-rs，以便如上所述控制信道估计器估计信道。
控制单元1020检查接收到的测量集合信息并且根据测量集合信息使用选择的csi-rs估计信道。
图8是示出根据本发明的实施例的中央控制器的框图。
参照图8，中央控制器包括控制单元1110，诸如控制器或微处理器，和通信单元1120，诸如收发器。虽然以下描述教导了中央控制器仅仅包括控制单元1110和通信单元1120，但是本发明不限制于此。例如，中央控制器还可以包括显示器、输入设备、存储设备等等。
控制单元1110根据上述方法，例如，如图6中所示的方法，控制中央控制器的所有元件的状态和操作(未示出)。这里，控制单元1110将每小区的csi-rs映射到各个资源用于ue的信道估计，并且必要时通知uecsi-rs资源分配信息。
更具体地说，控制单元1110分配csi-rs资源和定时以用于ue估计每小区的信道，并且通过通信单元1120在相应定时在相应资源上发送csi-rs。csi-rs被映射到按每小区分配的资源。
通信单元1120与由中央控制器控制的ue或小区通信数据。这里，通信单元1120在控制单元1110的控制下，在所调度的定时在所分配的资源上发送csi-rs到ue。
虽然已经参照本本发明的特定实施例具体示出并且描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，在形式和细节上可以在这里进行各种变化而不脱离如以下附权利要求及其等效物以下定义的本本发明的精神和范围。