无线通信网络中的网络节点、用户设备和方法与流程

本文的实施例涉及网络节点、用户设备(ue)及其中的方法。在一些方面，它们涉及在无线通信网络中辅助ue检测要由该ue接收的下行链路(dl)符号。

背景技术：

1、在典型的无线通信网络中，无线设备(也被称为无线通信设备、移动站、站点(sta)和/或用户设备(ue))经由广域网或局域网(例如，wi-fi网络或包括无线电接入网络(ran)部分和核心网络(cn)部分的蜂窝网络)进行通信。ran覆盖被划分为服务区域或小区区域(其也可以被称为波束或波束组)的地理区域，每个服务区域或小区区域由无线电网络节点来提供服务，该无线电网络节点例如是无线电接入节点(如，wi-fi接入点或无线电基站(rbs))，在一些网络中，该无线电网络节点还可以被称为例如nodeb、enodeb(enb)或如第五代(5g)通信中所表示的gnb。服务区域或小区区域是由无线电网络节点提供无线电覆盖的地理区域。无线电网络节点通过在无线电频率上操作的空中接口与无线电网络节点范围内的无线设备进行通信。

2、3gpp是用于指定蜂窝系统演进(例如，包括3g、4g、5g和未来演进)的标准的标准化机构。演进分组系统(eps)(也被称为第四代(4g)网络)的规范已经在第三代合作伙伴计划(3gpp)内完成。作为持续的网络演进，新版本的3gpp指定了5g网络(也被称为5g新无线电(nr))。

3、用于5g nr的频段被分为两个不同的频率范围：频率范围1(fr1)和频率范围2(fr2)。fr1包括6ghz以下频段。这些频段中的一些是传统上由传统标准使用的频段，但已经被扩展以涵盖从410mhz至7125mhz的潜在新频谱产品。fr2包括从24.25ghz至52.6ghz的频段。该毫米波范围内的频段具有比fr1内的频段短的范围，但具有更高的可用带宽。

4、多天线技术可以显著地增加无线通信系统的数据速率和可靠性。对于单个用户(例如，ue)和基站之间的无线连接，如果发射机和接收机两者配备有多个天线(产生多输入多输出(mimo)通信信道)，则性能尤为提高。这可以被称为单用户(su)mimo。在mimo技术用于多个用户与基站之间的无线连接的场景中，mimo通过将用户在空间上分开，使多个用户能够使用相同的时频资源同时与基站进行通信，这进一步提高了小区容量。这可以被称为多用户(mu)mimo。注意，当每个ue仅具有一个天线时，mu-mimo可以受益。这种系统和/或相关技术通常被称为mimo。

5、为了满足对以数据为中心的应用的巨大需求，3gpp目前正在讨论将4g标准扩展到5g(也被称为nr接入)。以下是对5g网络的要求：

6、·应支持数万个用户每秒数十兆比特的数据速率，

7、·向同一办公楼层的数十个员工同时提供每秒1gb的数据速率，

8、·支持数十万个同时连接以进行大规模传感器部署，

9、·与4g相比，应显著提高频谱效率，

10、·应提高覆盖范围，

11、·应提高信令效率，

12、·与lte相比，应显著减少时延。

13、如上所述，mimo系统显著提高了无线系统的数据承载能力。由于这些原因，mimo是第三代无线系统和第四代无线系统的组成部分。5g系统还将采用在发射机侧和/或接收机侧具有数百个天线的mimo系统(也被称为大规模mimo系统)。通常，通过nt和nr(其中nt表示发射天线的数量，nr表示接收天线的数量)，在散射丰富的环境中，与单个天线系统相比，峰值数据速率乘以nt倍。

14、下行链路数据传输的消息序列图

15、图1a示出了在5g系统中从gnb到ue的下行链路数据传输的典型消息序列图。根据导频或参考信号11，ue计算12信道估计，然后计算信道状态信息(csi)报告所需的参数。csi报告包括例如信道质量指示符(cqi)、预编码矩阵索引(pmi)、秩信息(ri)、csi-rs资源指示符(cri)(与波束指示符相同)等。

16、根据来自网络的请求非周期性地经由反馈信道将csi报告发送13给gnb或被配置为周期性地报告。gnb调度器使用该信息来确定14用于调度该特定ue的参数。网络在下行链路控制信道中向ue发送15调度参数。之后，发生从网络到ue的实际数据传输16。

17、下行链路参考信号

18、下行链路参考信号是占用下行链路时频网格内特定资源元素的预定义信号。存在以不同的方式被发送并且被接收终端用于不同目的若干种类型的下行链路参考信号，例如：

19、·csi参考信号(csi-rs)：具体地，这些参考信号旨在由终端用于获取csi和波束特定信息(波束rsrp)。在5g中，csi-rs是ue特定的，因此它可以具有显著较低的时间/频率密度。

20、·解调参考信号(dm-rs，也被称为dmrs)：这些参考信号有时也被称为ue特定参考信号，具体地，旨在由ue用于对数据信道的信道估计。标签“ue特定”涉及每个解调参考信号旨在由单个终端进行信道估计的事实。然后，仅在针对向该终端的数据业务信道传输分配的资源块内发送该特定参考信号。

21、除了这些参考信号之外，还存在其他参考信号，即用于与本发明无关的各种目的的相位跟踪以及跟踪和探测参考信号。

22、上行链路控制信道：

23、上行链路控制信道承载关于与dl数据传输相对应的混合自动重复请求(harq)应答(ack)信息以及信道状态信息的信息。信道状态信息通常包括cri、ri、cqi、pmi和层指示符等。csi可以被划分为两类。一个用于子带，另一个用于宽带。子带或宽带csi报告的配置通过作为csi报告配置的一部分的无线电资源控制(rrc)信令来完成。下面的表1示出了针对pmi格式指示符＝宽带、cqi格式指示符＝宽带以及针对pmi格式指示符＝子带、cqi格式指示符＝子带的csi报告的内容。

24、

25、表1.针对宽带和边带的csi报告的内容

26、注意，对于nr，子带根据物理资源块(prb)方面的正交频分复用(ofdm)的带宽部分来定义，如下面的表2所示。子带配置也通过rrc信令来完成。

27、 载波带宽部分(prb) 子带大小(prb) <24 n/a 24-72 4，8 73-144 8，16 145-275 16,32

28、表2.可配置的子带大小

29、下行链路控制信道(dci)：

30、物理下行链路控制信道(pdcch)承载关于调度许可的信息。通常，这包括所调度的mimo的层的数量、传输块大小、针对每个码字的调制、与harq相关的参数、子带位置等。本文所使用的多个层可以表示独立数据流的数量。注意，可以不使用所有dci格式来发送如上所示的所有信息。一般而言，pdcch的内容取决于传输模式和dci格式。

31、通常，通过dci格式发送以下信息：

32、·载波指示符

33、·用于dci格式的标识符

34、·带宽部分指示符

35、·频域资源分配

36、·时域资源分配

37、·虚拟资源块(vrb)到prb映射标志

38、·prb捆绑大小指示符

39、·速率匹配指示符

40、·零功率(zp)csi-rs触发

41、·针对每个传输块(tb)的调制和编码方案

42、·针对每个tb的新数据指示符

43、·针对每个tb的冗余版本

44、·harq进程号

45、·dl分配索引

46、·用于ul控制信道的发射功率控制(tpc)命令

47、·pucch资源指示符

48、·pdsch到harq反馈定时指示符

49、·天线端口

50、·传输配置指示

51、·探测参考信号(srs)请求

52、·码块组(cbg)传输信息

53、·cbg清除信息

54、·dmrs序列初始化

55、mimo背景

56、如上所述，mimo系统显著提高了无线通信系统的数据承载能力。mimo可以用于实现分集增益、空间复用增益和波束成形增益。由于这些原因，mimo是第三代无线系统、第四代无线系统和第五代无线系统的组成部分。

57、dmrs在mimo系统中发送。在gnodeb发射机处，发送公共参考信号(即，csi-rs)以用于信道探测。ue接收机根据信道探测来估计信道质量(通常为信干比(sinr))，并且计算用于下一次下行链路传输的优选预编码矩阵(pmi)、秩指示符(ri)和cqi。该信息可以被称为csi。ue通过如上所述的反馈信道来传送该信息。

58、对于下行链路数据传输，gnodeb使用该信息并选择由ue建议的预编码矩阵，或者它可以自行选择，而不是ue推荐的pmi、cqi和传输块大小等。最后，参考信号(dm-rs)和数据两者都乘以由gnodeb选择的预编码矩阵并被发送。ue接收机估计有效信道(即，被乘以预编码矩阵的信道)，并对数据进行解调。

59、dmrs资源映射

60、本文所使用的资源映射表示如何将所发送的符号映射到ofdm时频资源网格。图1b所示的示例是解调参考信号(dmrs)(也被称为dm-rs)，其结构为4个天线端口0、1、2和3，因此在nr系统中最多为4层和4个dmrs。针对单个天线端口0发送资源块内的参考符号。本文所使用的符号例如表示已知的qpsk调制参考数据。相同的参考符号被码复用并在天线端口1上发送。类似地，对于端口2和3，相同的资源元素用于发送dmrs参考符号。然而，它们与在端口0和1中一样被码复用。用于秩3和4的资源元素(即，端口2和3)在频率上与端口0和1的资源元素正交。

61、由于发送的层的数量可以动态地变化，因此发送的dmrs的数量也可以变化。如上所述，经由下行链路控制信道向ue告知发送的层或秩的数量，作为调度信息的一部分。

62、例如，如果层数等于4，则dmrs看起来如图2所示。图2描绘了具有4层传输的dmrs的资源映射。为了区分四个层的符号3的dmrs，每个层由具有与其他层不同的图案的框来表示。

63、在图2、图3和图4中，x轴是以时间为单位的符号编号，并且y轴是频域中的子载波索引。

64、除了前载dmrs之外，nr规范还允许时隙的较后部分中的附加dmrs。本文所使用的前载dmrs例如表示在发送数据之前发送dmrs。例如，为了提高接收机处的信道估计质量或者为了高移动性ue或者为了更高的调制等，图3示出了在第11符号处具有一个附加dmrs的资源映射图。除了一个附加dmrs之外，本说明书还提供了多达三个附加dmrs以及前载dmrs。图3描绘了具有四层传输的dmrs的资源映射，该四层传输具有一个附加dmrs。同样在图3中，为了区分四个层的符号3的dmrs，每个层由具有与其他层不同的图案的框表示。附加dmrs符号11和对角线条纹的不同图案化框通过正交码来区分。

65、传统上，最小均方误差-干扰抑制组合(mmse-irc)接收机用于对所发送的信号进行解码。mmse-irc接收机估计来自接收信号的噪声和同信道干扰。一般而言，为了估计噪声和同信道干扰，使用协方差估计来指示作为二阶统计量的功率。通常使用dmrs来估计协方差。当干扰小区满载时，根据dmrs估计协方差是简单的，因为ue累积前载dmrs和附加dmrs(如果有的话)并且基于dmrs符号来估计协方差。与4g lte(其中基站调度整个时隙(即，所有符号)进行数据传输)不同，5g nr可以仅调度时隙中的若干个符号进行数据传输。此外，5g nr支持多个服务，例如增强移动宽带(embb)、超可靠低时延通信(urllc)等。作为示例，图4示出了当服务基站使用前载dmrs和一个附加dmrs进行数据传输，而诸如gnb之类的干扰基站(例如，相同小区中的另一扇区)仅使用几个时隙时的场景。本文所使用的扇区可以表示小区的一部分或者该小区内的区域。图4描绘了协方差估计所考虑的场景。

66、在图4中，控制信道由对角线砖铺图案化框来表示，pdsch由具有黑点图案的白色框来表示，前载dmrs由具有白点图案的黑色框来表示，并且一个或多个附加dmrs由水平砖铺图案化框来表示。

技术实现思路

1、作为开发本文的实施例的一部分，发明人已经认识到一个问题，首先将讨论该问题。

2、在图4所示的上述情况下，如果ue接收机使用对累积所有服务小区dmrs的协方差进行估计的常规方法，则当很少的符号受到其他小区的干扰，而其他符号未受到其他小区的任何干扰(由于这些符号为空)时，该测量不会反映实际的协方差估计。在mmse-irc权重计算中应用使用常规方法计算的协方差估计会导致数据位的错误检测。这进而降低了吞吐量和系统容量。

3、本文的实施例的目的是使用附加dmrs来改善无线通信网络的性能。

4、根据本文的实施例的一方面，该目的通过由网络节点执行的用于在无线通信网络中辅助ue检测要由该ue接收的dl符号的方法来实现。这些符号包括前载dmrs和一个或多个附加dmrs。网络节点服务于小区中的ue。网络节点获得关于在小区中调度的当前时隙中的前载dmrs和一个或多个附加dmrs的第一调度信息。网络节点获得来自干扰小区的关于当前时隙中的空符号的第二调度信息。网络节点基于第一调度信息和第二调度信息来决定使用选项1和选项2中的哪一个或多个来计算ue处的协方差。选项1包括累积的dmrs，并且选项2包括单独的dmrs。网络节点向ue发送指示。该指示指明推荐基于决定使用选项1和选项2中的哪一个或多个来计算ue处的协方差以便检测dl符号。

5、根据本文的实施例的另一方面，该目的通过由ue执行的用于在无线通信网络中检测要由该ue接收的接收dl符号的方法来实现。所接收的符号包括前载dmrs和一个或多个附加dmrs。网络节点服务于小区中的ue。ue从网络节点接收指示。该指示指明推荐使用选项1和选项2中的哪一个或多个来计算ue处的协方差。选项1包括累积的dmrs，并且选项2包括单独的dmrs。ue从网络节点接收关于符号级干扰的信息。ue根据该推荐并且基于关于符号级干扰的信息来计算协方差。ue根据所计算的协方差来确定接收机权重。ue基于所确定的接收机权重来检测所接收的dl符号。

6、根据本文的实施例的另一方面，该目的由一种网络节点来实现，该网络节点被配置为在无线通信网络中辅助ue检测要由该ue接收的dl符号。这些符号适于包括前载dmrs和一个或多个附加dmrs。该网络节点适于服务于小区中的ue。该网络节点还被配置为：

7、获得关于在小区中调度的当前时隙中的前载dmrs和一个或多个附加dmrs的第一调度信息，

8、获得来自干扰小区的关于当前时隙中的空符号的第二调度信息，

9、基于第一调度信息和第二调度信息来决定使用选项1和选项2中的哪一个或多个来计算ue处的协方差，其中，

10、选项1适于包括累积的dmrs并且

11、选项2适于包括单独的dmrs，

12、向ue发送指示，该指示适于指示推荐基于决定使用选项1和选项2中的哪一个或多个来计算ue处的协方差以便检测dl符号。

13、根据本文的实施例的另一方面，该目的通过一种ue来实现，该ue被配置为在无线通信网络中检测要由该ue接收的接收dl符号。所接收的符号适于包括前载dmrs和一个或多个附加dmrs。该网络节点适于服务于小区中的ue，该ue还被配置为：

14、从网络节点接收指示，该指示适于指示推荐使用选项1和选项2中的哪一个或多个来计算ue处的协方差，其中，

15、选项1适于包括累积的dmrs并且

16、选项2适于包括单独的dmrs，

17、从网络节点接收关于符号级干扰的信息，

18、根据该推荐并且基于关于符号级干扰的信息来计算协方差，基于所计算的协方差来确定接收机权重，以及

19、基于所确定的接收机权重来检测所接收的dl符号。

20、由于网络节点基于调度信息来决定选项并且推荐使用该选项来计算ue处的协方差，因此ue能够基于该推荐来计算更准确的协方差。这导致更好地确定的接收机权重以及更正确地检测的接收dl符号。这进而导致使用附加dmrs的无线通信网络在链路吞吐量和系统容量方面的改善的性能。

21、因此，由本文的实施例提供的一些优点包括利用附加dmrs对协方差(例如，协方差矩阵)和接收机权重(例如，mmse-irc权重)的准确估计、以及在链路吞吐量和系统容量方面的改善的性能。