无线通信系统中的多用户多输入多输出传输的方法和装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2010年10月29日、申请号为201080049206. 3、发明名称为"无 线通信系统中的多用户多输入多输出传输的方法和装置"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本申请一般涉及无线通信，更具体地说，涉及一种用于在多用户多输入多输出系 统中发送下行链路参考信号的系统和方法。
【背景技术】
[0003] 现代通信需要更高的数据速率和性能。多输入多输出（M頂0)天线系统一一也被 已知为多阵元天线（multiple-element antenna，MEA)系统--通过在发送器和接收器两 者处、或者在其它情况下在收发器处利用空间或天线分集性来对于所分配的射频（RF)信 道带宽获得更高的频谱效率。
[0004] 在MMO系统中，多个数据流中的每一个在被不同的物理天线或有效天线预编码 和发送之前被单独地映射和调制。组合后的数据流随后在接收器的多个天线处被接收。在 接收器处，从组合信号中分离和提取每个数据流。通常使用最小均方差（MMSE)或连续MMSE 干扰消除（SIC)算法来进行该过程。
[0005] 另外，下行链路物理信号对应于物理层使用的一组资源元素，但是并不携带起源 于高层的信息。下面的下行链路物理信号被定义为：同步信号和参考信号。
[0006] 参考信号由在时隙中在适当定义的OFDM码元位置处发送的已知码元组成。这有 助于用户终端处的接收器估计信道脉冲响应，以便补偿接收信号中的信道失真。存在每个 下行链路天线端口发送的一个参考信号，并且为天线端口分配唯一的码元位置（当一个天 线端口发送参考信号，而其它端口静默时）。参考信号（RS)被用来确定潜在物理信道的脉 冲响应。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[0008] 因此，需要一种用于在M頂0系统中发送下行链路参考信号的方式。
[0009] 技术方案
[0010] 提供了一种在无线通信网络中使用的用于与多个用户台通信的方法。所述方法包 括：在子帧内向多个用户台中的至少一个发送控制信息和数据。发送控制信息包括：识别 将被用来与所述多个用户台中的至少一个通信的RS图案集合。另外，将状态分配给所述多 个用户台中的至少一个，所述状态包括该RS图案集合内的天线端口号的子集。发送控制信 息也包括：以下行链路控制信息（DCI)格式来表示所分配的状态，其中所述DCI格式是在物 理下行链路控制信道（PDCCH)中发送的。发送数据包括：在子帧内发送多个资源块；和使用 与天线端口号的子集对应的天线端口的子集来发送数据。发送数据也包括：根据该RS图案 集合内的至少一个RS图案来映射与天线端口的子集对应的参考信号。 toon] 提供了 一种能够与多个基站通信的用户台。所述用户台包括：接收器，被配置成在 子帧内接收来自多个基站中的至少一个的控制信息和数据。所述接收器被配置成在子帧内 接收多个资源块。所述控制信息被配置成：识别将被用来与所述多个基站中的至少一个通 信的RS图案集合；和将状态分配给所述用户台。所述状态包括该RS图案集合内的天线端 口号的子集，并且以下行链路控制信息（DCI)格式来表示所分配的状态，所述DCI格式是在 物理下行链路控制信道（PDCCH)中发送的。所述用户台包括：控制器，被配置成使得所述 接收器使用与天线端口号的子集对应的天线端口的子集来接收数据，并且识别与根据该RS 图案集合内的至少一个RS图案映射的天线端口的子集对应的参考信号。
[0012] 提供了一种能够与多个用户台通信的基站。所述基站包括：发送路径，其包括被 配置成在子帧内向多个用户台中的至少一个发送控制信息和数据的电路。所述控制信息被 配置成：识别将被用来与所述多个用户台中的至少一个通信的RS图案集合；将状态分配给 所述用户台中的至少一个，所述状态包括该RS图案集合内的天线端口号的子集；和以下行 链路控制信息（DCI)格式来表示所分配的状态。所述DCI格式是在物理下行链路控制信道 (PDCCH)中发送的。所述发送路径被配置成：在子帧内发送多个资源块；使用与天线端口号 的子集对应的天线端口的子集来发送数据；和根据该RS图案集合内的至少一个RS图案来 映射与天线端口的子集对应的参考信号。
[0013] 提供了一种在移动通信系统中终端用于通信的方法，该方法包括：从基站接收下 行链路控制信息（DCI)，所述DCI包括与多个传输块中的至少一个相关联的第一信息以及 关于天线端口集合和扰频标识符（SCID)的第二信息；并且基于所述DCI从基站接收数据。
[0014] 提供了一种在移动通信系统中基站用于通信的方法，该方法包括：向终端发送下 行链路控制信息（DCI)，所述DCI包括与多个传输块中的至少一个相关联的第一信息以及 关于天线端口集合和扰频标识符（SCID)的第二信息；并且基于所述DCI向终端发送数据。
[0015] 提供了一种在移动通信系统中用于通信的终端，该终端包括：接收器，被配置为从 基站接收信息；以及控制器，被配置为控制接收器从基站接收下行链路控制信息（DCI)和 基于所述DCI从基站接收数据，所述DCI包括与多个传输块中的至少一个相关联的第一信 息以及关于天线端口集合和扰频标识符（SCID)的第二信息。
[0016] 提供了一种在移动通信系统中用于通信的基站，该基站包括：发送器，被配置为 向终端发送信息；以及控制器，被配置为控制所述发送器向终端发送下行链路控制信息 (DCI)和基于所述DCI向终端发送数据，所述DCI包括与多个传输块中的至少一个相关联的 第一信息以及关于天线端口集合和扰频标识符（SCID)的第二信息。
[0017] 在进行下面的本发明的详细描述之前，可能有益的是阐述贯穿该专利文献使用的 某些词语和术语的定义：术语"包括"和"包含"及其派生词是指没有限制的包含；术语"或" 是包含在内的，含义是和/或；术语"与…相关联"和"与之相关联"及其派生词可以是指 包括、被包含在内、与…互连、含有、被含在内、连接到或与…连接、耦接到或与…耦接、与… 可通信、与…协作、交织、并排、近似于、限于或与…相关、具有、具有…属性等等；以及术语 "控制器"是指控制至少一个操作的任何设备、系统或其部分，例如可以以硬件、固件或软件 实现的这种设备，或者硬件、固件或软件中的至少两个的某种组合。将要注意，与任何特定 控制器相关联的功能可以是集中式的或者分布式的，本地的或远程的。贯穿本专利文献提 供这些词语和短语的定义，本领域技术人员将会理解，在许多实例中（即使不是大多数示 例），这样的定义应用于在先使用，以及这样定义的词语和短语的将来使用。
[0018] 发明的有益效果
[0019] 在本发明的无线通信系统中，基站能够与多个用户台通信。
【附图说明】
[0020] 为了更全面地理解本公开及其优点，对结合附图做出的下面描述进行参考，附图 中相同的附图标记表示相同的部件：
[0021] 图1图示了根据本公开的示例性实施例的发送ACK/NACK消息的示例性无线网 络；
[0022] 图2a图示了根据本公开的示例性实施例的正交频分多址发送路径的高级图；
[0023] 图2b图示了根据本公开的示例性实施例的正交频分多址接收路径的高级图；
[0024] 图3图示了根据本公开的实施例的示例性无线用户台；
[0025] 图4a到图4e图示了根据本公开的实施例的下行链路参考信号（DRS)的评级图 案；
[0026] 图5a和图5b图示了根据本公开的实施例的关于以多用户Mnro(MU-Mnro)模式操 作的两个用户台的用户台行为；
[0027] 图6图示了根据本公开的实施例的子帧内的示例性资源块使用；
[0028] 图7a和图7b图示了根据本公开的实施例的示例性SS行为；
[0029] 图8图示了根据本公开的实施例的与在评级4图案中设定的每个CDM相关的状 态；
[0030] 图9a和图9b图示了根据本公开的实施例的在遗留（legacy)用户台和改进用户 台处的感知的资源映射；
[0031] 图10图示了根据本公开的实施例的DCI格式2B ;
[0032] 图11图示了根据本公开的实施例的DCI格式2C ;
[0033] 图12图示了根据本公开的实施例的DM-RS天线端口指示过程；
[0034] 图13图示了根据本公开的实施例的DM-RS天线端口接收过程；和
[0035] 图14图示了根据本公开的实施例的另一 DCI格式2C。
【具体实施方式】
[0036] 在本专利文献中，（以下讨论的）图1到图14以及用来描述本公开原理的各个实 施例仅仅是例证，并且不应当被曲解为以任何方式限制本公开的范畴。本领域的普通技术 人员将会理解，能够在任何适当布置的无线通信系统中实现本公开的原理。
[0037] 图1图示了根据本公开原理的发送ACK/NACK消息的示例性无线网络100。在例证 的实施例中，无线网络100包括基站（BS) 101、基站（BS) 102、基站（BS) 103、和其它类似基站 (未示出）。基站101与基站102和基站103通信。基站101也与因特网130或者类似的 基于IP的网络（未示出）通信。
[0038] 基站102对基站102的覆盖区域120内的第一多个用户台提供对因特网130的无 线宽带接入（经由基站101)。该第一多个用户台包括可位于小商业中心（SB)中的用户台 111、可位于企业（E)中的用户台112、可位于无线保真（WiFi)热点（HS)中的用户台113、 可位于第一居住地（R)中的用户台114、可位于第二居住地（R)中的用户台115、和可以是 移动设备（M)的用户台116,移动设备例如蜂窝电话、无线膝上型计算机、无线PDA等等。
[0039] 基站103对基站103的覆盖区域125内的第二多个用户台提供对因特网130的无 线宽带接入（经由基站101)。该第二多个用户台包括用户台115和用户台116。在示例性 实施例中，基站101-103可以使用OFDM或OFDM技术彼此通信以及与用户台111-116通信。
[0040] 基站101可以与更大数目的基站或者更少数目的基站通信。而且，尽管图1中仅 绘出六个用户台，但是应当理解为，无线网络100可以提供对额外用户台的无线宽带接入。 注意，用户台115和用户台116位于覆盖区域120和覆盖区域125两者的边缘。用户台115 和用户台116中的每一个与基站102和基站103两者通信，并且可以说是以切换（handoff) 模式操作，如本领域普通技术人员所知的。
[0041] 用户台111-116可以经由因特网130接入语音、数据、视频、视频会议和/或其它 宽带服务。在示例性实施例中，用户台111-116中的一个或多个可以与WiFi WLAN的接入 点（AP)相关联。用户台116可以是大量移动设备中的任一个，包括启用无线的膝上型计算 机、个人数据助理、笔记本计算机、手持设备或者其它启用无线的设备。用户台114和115 可以例如是启用无线的个人计算机（PC)、膝上型计算机、网关或其它设备。
[0042] 图2a是正交频分多址（OFDMA)发送路径的高级图。图2b是正交频分多址（OFDMA) 接收路径的高级图。在图2a和图2b中，仅为了例证和说明目的，在基站（BS) 102中实现 OFDM发送路径，以及在用户台（SS) 116中实现OFDM接收路径。然而，本领域技术人员将 会理解，也可以在BS 102中实现OFDMA接收路径和在SS 116中实现OFDMA发送路径。
[0043] BS 102中的发送路径包括信道编码和调制块205、串到并（S到P)块210、大小为 N的逆快速傅里叶变换（IFFT)块215、并到串（P到S)块220、添加循环前缀块225、上变频 器（UC) 230、参考信号复用器290和参考信号分配器295。SS 116中的接收路径包括下变频 器（DC) 255、去除循环前缀块260、串到并（S到P)块265、大小为N的快速傅里叶变换（FFT) 块270、并到串（P到S)块275、信道解码和解调块280。
[0044] 图2a和图2b中的至少一些组件可以以软件来实现，而其它组件可以通过可配置 的硬件或者软件和可配置的硬件的混合来实现。具体地，注意，本公开文件中描述的FFT块 和IFFT块可被实现为可配置的软件算法，其中大小为N的值可以根据实现来变动。
[0045] 而且，尽管本公开致力于一种实现快速傅里叶变换和逆快速傅里叶变换的实施 例，但是这仅仅是例证并且不应当被曲解为用来限制本公开的范畴。将会理解，在本公开的 替换实施例中，快速傅里叶变换函数和逆快速傅里叶变换函数可以容易地分别被离散傅里 叶变换（DFT)函数和逆离散傅里叶变换（IDFT)函数替换。将会理解，对于DFT和IDFT函 数，变量N的值可以是任意整数（即，1，2, 3, 4等），而对于FFT和IFFT函数，变量N的值可 以是作为2的幂的任何整数（SP，1，2, 4, 8, 16等）。
[0046] 在BS 102中，信道编码和调制块205接收一组信号位，应用编码（例如LDPC编码） 并且调制（例如QPSK、QAM)输入位以便生成频域调制码元序列。串到并块210将串行的调 制码元变换（即解复用）为并行数据，以便生成N个并行码元流，其中N是在BS 102和SS 106中使用的IFFT/FFT大小。大小为N的IFFT块215随后对N个并行码元流执行IFFT操 作，以便生成时域输出信号。并到串块220变换（即复用）来自大小为N的IFFT块215的 并行的时域输出码元，以便生成串行时域信号。添加循环前缀块225随后将循环前缀插入 到时域信号中。最后，上变频器230将添加循环前缀块225的输出调制（即上变频）到RF 频率，以便经由无线信道传输。所述信号也可以在被变换到RF频率之前在基带被滤波。在 一些实施例中，参考信号复用器290可操作来使用码分复用（CDM)或时/频分复用（TFDM) 来复用参考信号。参考信号分配器295可操作来根据本公开中公开的方法和系统来动态地 分配OFDM信号中的参考信号。
[0047] 基站102可以启用（例如激活）它的所有天线端口或者天线端口的子集。例如， 当BS 102包括八个天线端口时，BS 102可以启用四个天线端口用来将信息发送到用户台。 将会理解，启用四个天线端口的BS 102的例证仅仅是举例意图，并且可以激活任意数目的 天线端口。
[0048] 所发送的RF信号在穿过无线信道之后到达SS 116,并且执行与在BS 102处的那 些操作相反的操作。下变频器255将接收到的信号下变频到基带频率，并且去除循环前缀 块260去除循环前缀以便生成串行时域基带信号。串到并块265将时域基带信号转换为并 行时域信号。大小为N的FFT块270随后执行FFT算法以便生成N个并行频域信号。并到 串块275将并行频域信号转换为调制数据码元序列。信道解码和解调块280解调并且随后 解码调制码元以便恢复初始的输入数据流。
[0049] 基站101-103中的每一个可以实现类似于在下行链路中向用户台111-116发送的 发送路径，并且可以实现类似于在上行链路中从用户台111-116接收的接收路径。类似地， 用户台111-116中的每一个可以实现对应于在上行链路中向基站101-103发送的结构的发 送路径，并且可以实现对应于在下行链路中从基站101-103接收的结构的接收路径。
[0050] 图3图示了根据本公开的实施例的示例性无线用户台。图3中图示的无线用户台 116的实施例仅用于例证。在不背离本公开的范畴的前提下可以使用其它实施例的无线用 户台116。
[0051] 无线用户台116包括天线305、射频（RF)收发机310、发送（TX)处理电路315、麦 克风320和接收（RX)处理电路325。SS 116也包括扬声器330、主处理器340、输入/输出 (I/O)接口（IF)345、键盘350、显示器355和存储器360。存储器3