用的特定电信标准而变化。在LTE应用中，在下行链路上使用OFDM以及在上行链路上使用SC-FDMA以支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD) 二者。如本领域技术人员通过以下详细描述将容易地理解的那样，本文介绍的各种构思很好地适用于LTE应用。然而，这些构思可以容易地被扩展至采用了其它调制和多址技术的其它电信标准。举例而言，这些构思可以被扩展至演进数据优化(EV-DO)或超移动宽带(UMB)。EV-DO和UMB是由第三代合作伙伴计划2 (3GPP2)颁布的作为CDMA2000标准家族的一部分的空中接口标准，并且采用了 CDMA以为移动站提供宽带因特网接入。这些构思也可以被扩展至采用了宽带-CDMA(W-CDMA)以及诸如TD-SCDMA的CDMA的其它变型的通用陆地无线接入(UTRA);采用了 TDMA的全球移动通信系统(GSM);以及演进型 UTRA (E-UTRA)、IEEE802.11 (W1-Fi)、IEEE802.16 (WiMax)、IEEE802.20 以及采用了 OFDMA的闪速-0FDM。在来自3GPP组织的文档中描述了 UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。在来自3GPP2组织的文档中描述了 CDMA2000和UMB。实际采用的无线通信标准和多址技术将取决于特定应用及施加在系统上的整体设计约束。
[0039]eNB 204可以具有支持MMO技术的多根天线。MMO技术的使用使得eNB 204能够使用空间域以支持空间复用、波束成形和发射分集。空间复用可以被用于在相同的频率上同时发送不同的数据流。数据流可以被发送至单个UE 206以提高数据速率，或者可以被发送至多个UE 206以提高整个系统的容量。这是通过对每个数据流进行空间预编码(即应用幅度和相位的缩放)并且然后在下行链路上通过多根发射天线发送每个经空间预编码的流来实现的。经空间预编码的数据流到达具有不同的空间签名的UE 206，这使得每个UE 206能够恢复发往该UE 206的一个或多个数据流。在上行链路上，每个UE 206发送经空间预编码的数据流，这使得eNB 204能够识别每个经空间预编码的数据流的源头。
[0040]当信道状况良好时，通常使用空间复用。当信道状况不太有利时，可以使用波束成形来将传输能量集中在一个或多个方向上。这可以通过对用于通过多根天线传输的数据进行空间预编码来实现。为了在小区边缘实现良好的覆盖，可以将单个流波束成形传输与发射分集结合使用。
[0041]在以下的详细描述中，将参照在下行链路上支持OFDM的MMO系统来描述接入网络的各个方面。OFDM是一种将数据调制在OFDM符号内的多个子载波上的扩频技术。子载波以精确的频率被间隔开。间隔提供了使得接收机能够从子载波恢复数据的“正交性”。在时域中，可以对每个OFDM符号增加保护间隔(例如循环前缀)以对抗OFDM符号间干扰。上行链路可以使用DFT扩展的OFDM信号形式的SC-FDMA以补偿高的峰均功率比(PAPR)。
[0042]图3是示出了 LTE中下行链路帧结构的一个例子的图300。一帧(1ms)可以被划分成10个大小相同的子帧。每个子帧可以包括两个连续的时隙。可以用资源格来表示两个时隙，每个时隙包括一个资源块。资源格被划分成多个资源单元。在LTE中，I个资源块在频域上包含12个连续的子载波，并且对于每个OFDM符号中的常规循环前缀，在时域上包含7个连续的OFDM符号，或者84个资源单元。对于扩展循环前缀，I个资源块在时域上包含6个连续的OFDM符号并且有72个资源单元。一些资源单元(如被标记为R 302,304)包括下行链路参考信号(DL-RS)。DL-RS包括小区特定RS (CRS)(也被称作公共RS) 302和UE特定RS (UE-RS) 304。只在相应的物理下行链路共享信道(PDSCH)被映射到的资源块上发送UE-RS304。每个资源单元携带的比特数量取决于调制方案。因此，UE接收的资源块越多并且调制方案越高，UE的数据速率就越高。
[0043]图4是示出了 LTE中上行链路帧结构的一个例子的图400。针对上行链路可用的资源块可以被划分成数据段和控制段。控制段可以形成在系统带宽的两个边缘并且可以具有可配置的尺寸。控制段中的资源块可以被分配给UE以发送控制信息。数据段可以包括所有未被包括在控制段中的资源块。上行链路帧结构使得数据段包括连续的子载波，这可以允许单个UE被分配有数据段中所有的连续子载波。
[0044]可以将控制段中的资源块410a、410b分配给UE以将控制信息发送给eNodeB。也可以将数据段中的资源块420a、420b分配给UE以将数据发送给eNodeB。UE可以在控制段中的所分配的资源块上的物理上行链路控制信道(PUCCH)中发送控制信息。UE可以在数据段中的所分配的资源块上的物理上行链路共享信道(PUSCH)中仅发送数据或发送数据和控制信息二者。上行链路传输可以跨越子帧的两个时隙并且可以在频率之间跳变。
[0045]资源块集可以被用来在物理随机接入信道(PRACH)430中执行初始系统接入并且实现上行链路同步。PRACH 430携带随机序列，而不携带任何上行链路数据/信令。每个随机接入前导码占据对应于6个连续资源块的带宽。起始频率由网络规定。换言之，随机接入前导码的传输被限制在某些时间和频率资源。对于PRACH没有跳频。PRACH尝试被携带在单个子帧(Ims)中或者在少数几个连续子帧的序列中，并且UE在每个帧(1ms)只能进行单次PRACH尝试。
[0046]图5是示出了在LTE中用于用户面和控制面的无线协议架构的一个例子的图500。用于UE和eNodeB的无线协议架构被显示为具有三层:层1、层2和层3。层I (LI层)是最底层并且实施各种物理层信号处理功能。LI层在本文中将被称为物理层506。层2(L2层)508位于物理层506之上并且负责物理层506上的UE和eNodeB之间的链路。
[0047]在用户面中，L2层508包括媒体接入控制(MAC)子层510、无线链路控制(RLC)子层512和分组数据汇聚协议(TOCP)子层514，这些子层终止于网络侧的eNodeB。尽管没有示出，但UE可以具有数个在L2层508之上的上层，这些上层包括终止于网络侧的PDN网关118的网络层(例如IP层)以及终止于连接的另一端(例如远端UE、服务器等)的应用层。
[0048]PDCP子层514提供不同无线承载和逻辑信道之间的复用。PDCP子层514也为上层数据分组提供报头压缩以减少无线传输开销，通过加密数据分组提供安全性，并且为UE提供eNodeB之间的切换支持。RLC子层512提供上层数据分组的分段和重组、丢失数据分组的重传以及数据分组的重新排序以补偿由混合自动重传请求(HARQ)导致的无序接收。MAC子层510提供逻辑信道和传输信道之间的复用。MAC子层510也负责在UE之间分配一个小区中的各种无线资源(例如资源块)。MAC子层510也负责HARQ操作。
[0049]在控制面，用于UE和eNodeB的无线协议架构对于物理层506和L2层508是基本相同的，例外之处在于:对于控制面而言没有报头压缩功能。控制面在层3(L3层)中也包括无线资源控制(RRC)子层516。RRC子层516负责获取无线资源(即无线承载)并且负责使用eNodeB和UE之间的RRC信令来配置底层。
[0050]图6是在接入网络中与UE 650通信的eNodeB 610的框图。在下行链路中，来自核心网络的上层分组被提供给控制器/处理器675。控制器/处理器675实施L2层的功能。在下行链路中，控制器/处理器675基于各种优先级度量提供报头压缩、加密、分组分段和重新排序、逻辑信道和传输信道之间的复用以及针对UE 650的无线资源分配。控制器/处理器675也负责HARQ操作、丢失分组的重传以及向UE 650发信号。
[0051]TX处理器616实施用于LI层(即物理层)的各种信号处理功能。信号处理功能包括:编码和交织，以促进UE 650处的前向纠错(FEC);以及基于各种调制方案(例如二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相相移键控(M-PSK)、M阶正交幅度调制(M-QAM))映射至信号星座图。经编码和调制的符号然后被划分成并行的流。每个流然后被映射至OFDM子载波，与参考信号(例如导频)在时域和/或频域复用，并且然后使用快速傅里叶逆变换(IFFT)将每个流组合在一起以产生携带时域OFDM符号流的物理信道。OFDM流被空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器674的信道估计可以被用来确定编码和调制方案，以及被用于空间处理。可以从参考信号和/或UE 650发送的信道状况反馈中推导出信道估计。每个空间流然后经由分别的发射机618TX被提供给不同的天线620。每个发射机618TX将RF载波与相应空间流进行调制以用于传输。
[0052]在UE 650处，每个接收机654RX通过其相应的天线652接收信号。每个接收机654RX对调制到RF载波上的信息进行恢复并且将该信息提供给接收机(RX)处理器656。RX处理器656实施LI层的各种信号处理功能。RX处理器656对信息执行空间处理以恢复去往UE 650的任何空间流。如果多个空间流去往UE 650，则它们可以由RX处理器656组合进单个OFDM符号流中。RX处理器656然后可以利用快速傅里叶变换(FFT)将OFDM符号流从时域转换到频域。频域信号包括针对OFDM信号的每个子载波的分别的OFDM符号流。通过确定由eNodeB 610发送的最有可能的信号星座图的点来恢复和解调每个子载波上的符号、以及参考信号。这些软决策可以基于由信道估计器658计算的信道估计。然后，解码和解交织这些软决策以恢复最初由eNodeB 610在物理信道上发送的数据信号和控制信号。然后，将数据信号和控制信号提供给控制器/处理器659。
[0053]控制器/处理器659实施L2层。控制器/处理器可以与存储程序代码和数据的存储器660相关联。存储器660可以被称为计算机可读介质。在上行链路中，控制器/处理器659提供传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理以恢复来自核心网的上层分组。然后，将上层分组提供给表示L2层之上的所有协议层的数据宿662。也可以将各种控制信号提供给数据宿662用于进行L3处理。控制器/处理器659也负责使用确认(ACK)协议和/或否定确认(NACK)协议来进行错误检测以支持HARQ操作。
[0054]在上行链路中，数据源667被用来将上层分组提供给控制器/处理器659。数据源667表示L2层之上的所有协议层。与结合由eNodeB 610进行的下行链路传输所描述的功能相类似，控制器/处理器659通过提供报头压缩、加密、分组分段和重新排序以及基于eNodeB 610进行的无线资源分配的逻辑信道和传输信道之间的复用为用户面和控制面实施L2层。控制器/处理器659也负责HARQ操作、丢失分组的重传以及向eNodeB 610发信号。
[0055]信道估计器658从参考信号或者由eNodeB 610发送的反馈中导出的信道估计可以由TX处理器668用来选择合适的编码和调制方案，并且促进空间处理。经由分别的发射机654TX将TX处理器668生成的空间流提供给不同的天线652。每个发射机654TX将RF载波与相应空间流进行调制以用于传输。
[0056]在eNodeB 610处，以与结合UE 650处的接收机功能描述的方式相似的方式处理上行链路传输。每个接收机618RX通过其相应的天线620接收信号。每个接收机618RX对调制到RF载波上的信息进行恢复并且将该信息提供给RX处理器670。RX处理器670可以实施LI层。
[0057]控制器/处理器675实施L2层。控制器/处理器675可以与存储程序代码和数据