協作多點系統的數據符號和基準信號的映射的電路和方法
2023-09-22 09:33:45
專利名稱：協作多點系統的數據符號和基準信號的映射的電路和方法
技術領域：
本發明涉及無線通信系統，並且更特別地，涉及物理下行鏈路共享信道(PDSCH) 數據和用於協作多點(CoMP)傳輸的專用基準信號的映射。
背景技術：
在正交頻分復用(OFDM)的情況下，在分離的多個載波上發射多個符號，以提供正 交性。OFDM調製器典型地將數據符號攜帶進入串並聯轉換器，並且串並轉換器的輸出被認 為是頻域數據符號。在帶的兩個邊緣的頻域音調(tone)可被設置為零並且被稱為防護音 調。這些防護音調允許OFDM信號適用於合適的頻譜掩碼。一些頻域音調被設置為在接收 機位置將被獲知的數值。其中的信號是小區專用基準信號(CRS)和專用或者解調基準信 號(DRS)。這些基準信號對接收機處的信道估計是有用的。在具有多個發射/接收天線的 多端輸入多端輸出(MIMO)通信系統中，小區專用基準信號不是預編碼的。這能夠使接收機 估計未預編碼的信道。然而，解調基準信號是預編碼的，使接收機能夠估計預編碼的信道。 使用快速傅立葉逆變換(IFFT)將頻域數據符號轉換為時域波形。IFFT結構允許頻率音調 為正交。通過從時域波形複製尾部樣本(tail sample)形成循環前綴並把其附加到波形 的前面。帶有循環前綴的時域波形被稱為OFDM符號，並且這樣的OFDM符號可被升頻轉換 (upconvert)為射頻(RF)並且通過多個發射天線來發射以提供空間分集。OFDM接收機可 恢復定時和載波頻率，並且然後通過快速傅立葉變換(FFT)處理接收到的樣本。循環前綴 可被丟棄，並且在FFT之後，頻域信息被恢復。基準信號可被恢復以幫助信道估計，從而能 夠恢復在頻率音調上傳遞的數據。
傳統的蜂窩通信系統工作在點對點單一小區傳輸方式中，其中用戶終端或者設 備(UE)在指定的時間唯一地連接到單個蜂窩基站(eNB)並且由該蜂窩基站(eNB)提供服 務。這種系統的一個示例是3GPP長期演進(LTE Release-8) 0高級的網絡系統旨在通過 採用多點對點或者協作多點(CoMP)通信而進一步提高數據速度和性能，其中多個基站可 協作設計下行鏈路傳輸，從而同時為UE服務。這樣的系統的示例為3GPP LTE高級系統 (Release-ΙΟ和更高級的)。這通過從不同的基站(eNB)向每個UE發射相同的信號，在UE 處顯著提高了接收到的信號的強度。這對觀測到來自鄰近基站的強烈幹擾的小區邊緣的UE 是特別有利的。通過CoMP，來自相鄰基站的幹擾變為有用的信號，並且因此，顯著地提升了 接收質量。因此，如果多個相鄰小區協同工作，則CoMP通信模式中的UE將獲得大大改善的 服務。
已經提出了兩種CoMP配置(CBS和JP)。依照協作波束成型和調度(CBS)，每個UE 接收來自於單個傳輸點(例如，基站)的PDSCH下行鏈路數據，但是不同的基站相互協同， 從而設計下行鏈路傳輸以在每個UE處減小或者消除小區內幹擾。依照共同加工(JP)，每個 UE從多個點處接收相同的PDSCH下行鏈路數據。
雖然之前的方法在無線通信方面提供了穩定的改進，但本發明人認識到，在下行 鏈路(DL)頻譜效率方面仍然有進一步提高的可能。因此，下文中記載的優選實施例就是針對這些問題以及基於現有技術的改進。 發明內容
在本發明的一個優選實施例中，公開了一種在無線通信系統中映射數據的方法。 該方法包括在第一發射機處形成具有複數個位置的第一幀。第一幀具有多個第一基準信 號。在遠離第一發射機的第二發射機處形成第二幀，該第二幀具有對應於第一幀的複數個 位置的複數個位置。第二幀具有多個第二基準信號。多個數據信號被嵌入第一幀中未被多 個第一或者第二基準信號佔據的位置中。多個數據信號被嵌入第二幀中未被多個第一或者 第二基準信號佔據的位置中。第一和第二幀被發射到遠程接收機。
圖1是本發明的使用協作多點(CoMP)傳輸的通信系統的示意圖2是簡化了的框圖，其示出了從用戶設備(UE)到基站的上行鏈路(UL)傳輸；
圖3是簡化了的框圖，其示出了從基站到用戶設備(UE)的下行鏈路(DL)傳輸；
圖4是簡化了的框圖，其示出了在包括多個基站(eNB)的超級小區和用戶設備 (UE)之間的通信；
圖5A是示出了根據本發明的第一實施例的用於具有兩個OFDM控制符號的子幀的 數據映射的示意圖5B是示出了根據本發明的第一實施例的用於具有三個OFDM控制符號的子幀的 數據映射的示意圖6A是示出了根據本發明的第二實施例的用於具有兩個OFDM控制符號的子幀的 數據映射的示意圖6B是示出了根據本發明的第二實施例的用於具有三個OFDM控制符號的子幀的 數據映射的示意圖；以及
圖7是示出了根據本發明的第三實施例的用於具有解調基準信號(DRS)的子幀的 數據映射的示意圖。
具體實施方式
本發明描述的示例性實施例通過使用分布式發射分集共同加工來改進通信。如下 文中將要詳述的，通過從不同的基站(NB)接收相同的信號，從而用戶設備(UE)接收信號的 強度被提高。
參考圖1，示出了本發明的無線通信系統100的示例。示例的通信系統包括超級 小區102和104。超級小區102通過共同加工與UEl (106)通信的演進基站eNBl，eNB2以 及eNB3而形成。同樣地，超級小區104通過共同加工與UE 2 (108)通信的演進基站eNBl， eNB4, eNB5和eNB6而形成。例如超級小區102的每個超級小區的每個演進基站對相同的 數據進行充分的共同加工並且在基本上相同的時間將數據發射給UE1。在下文的討論中， 這種共同加工的方法被稱為協作多點(CoMP)傳輸。通過這樣的方式，來自多個演進的基站 (eNBl,eNB2以及eNB!3)的CoMP的分布式發射分集與現有技術的發射分集方法相比顯著地 提高了 UEl的接收。5
現在參考圖2，其是本發明的示出了上行鏈路傳輸的CoMP通信系統220。此處以 及下文的附圖中，相同的附圖標記代表相同的元件。為了簡化，只示出了一個eNB 200。每 個UE，例如UEl 222，從基站200接收下行鏈路傳輸。每個UE在下行鏈路傳輸中使用基準信 號來計算各自的信道估計以及適當的信道質量指示符(CQI)。CQI可以包括信噪比(SNR)、 信號與幹擾加噪聲比(SINI )、比特誤差率(BER)或者其它合適的CQI。反饋發生器224為 各自的UE接收計算後的CQI。各自的CQI通過模塊2 壓縮並提供到發射模塊228。發射 模塊2 通過信道230將CQI發射到基站200。反饋解碼器202包括接收模塊204和CQI 恢復模塊206。接收模塊204接收和解調CQI。恢復模塊206解壓CQI從而其可以用於後 續的波束成型傳輸。因此，在超級小區中的每個基站可從單個UE接收不同的CQI。這有利 地允許超級小區的每個eNB處理每個後續的傳輸，從而在UE處最大化信號接收。
現在參考圖3，其示出了下行鏈路傳輸的本發明的CoMP通信系統。為了簡化，只示 出了一個eNB 200。如上文中所討論的，反饋解碼器202從每個UE接收並且恢復CQI。CQI 被應用到調度器208。調度器208為各自的CQI確定合適的調製方案。例如，QPSK可被選擇 用於一個CQI，而16QAM可被選擇用於更好的CQI。然後為每個UE分配適當的資源塊210。 這裡，資源塊是資源元素(RE)的集合，其中資源元素是一個正交頻分復用(OFDM)符號的單 個音調。例如，在3GPP長期演進(LTE)中，資源塊包括分布在子幀內的14個連續OFDM符 號上的12個相鄰音調中的巧4個資源元素。分配後的資源塊然後被發射到各自的UE。
現在參考圖4，其示出了共同加工的本發明的CoMP通信系統的簡化的框圖。超級 小區400包括複數個基站，例如基站200和450。兩個基站是相似的，因此下文中只詳細討 論基站200。兩個基站都通過中央控制單元402控制。中央控制單元402可以遠離兩個基 站200和450。可選擇地，中央控制單元402可位於基站200處以作為超級小區400內其它 基站的主控制單元。基站200包括發射機1，該發射機1具有小區專用基準信號(CRQ映射 模塊404，專用或者解調基準信號(DRS)映射模塊406，物理下行鏈路共享信道(PDSCH)映 射模塊408，多端輸入多端輸出(MIMO)預編碼模塊410以及複數個發射天線412。CRS、DRS 以及PDSCH映射模塊構成用於向遠程的UE傳輸的數據子幀，如下文中將要詳述的。CRS符 號的時間-頻率位置是小區專用的並且不同的小區可以是不同的。相似地，DRS符號的時 間-頻率位置可以是小區專用的並且不同的小區是不同的。根據本發明，例如，PDSCH數據 符號優選映射到未被CRS或者DRS佔據的資源元素，如果資源元素已經被指定傳輸CRS或 者DRS，則其就不能用於PDSCH數據，因為這是數據擊穿。MIMO預編碼模塊410使用相同的 預編碼對DRS和PDSCH數據進行預編碼。預編碼的MIMO數據和CRS然後通過天線412被 發射到遠程UE。
現在參考圖5A和5B，其示出了分別從基站200和450的下行鏈路傳輸的1子幀 (14 OFDM符號)中的資源塊(頻域中12音調)。注意到14 OFDM符號的一部分用於從eNB 向UE發射控制信號，而其餘的OFDM符號用於發射PDSCH數據符號。用於控制發射的OFDM 符號是控制區域，而用於數據發射的OFDM符號是數據區域。例如，在3GPP LTE中，控制區 域的大小通過物理控制格式指示符信道(PCFICH)指示，其可以是1，2或者3。而且，不同的 小區(基站)可具有不同的控制區域尺寸構成。例如，圖5A中用於eNB 200的資源塊包括 在控制區域中的兩個OFDM符號500。另外，圖5A中的資源塊包括在數據區域中的保留的符 號502和11個數據符號504。通過比較，圖5B中的用於eNB 450的資源塊包括控制區域中的三個OFDM控制符號506和數據區域中的11個數據符號508。因此，在不具有CoMP的傳 統蜂窩系統中，一個小區內的數據和控制區域不重疊。然而，不同的小區中的數據和控制區 域可能重疊造成相互幹擾。
CRS初始化和映射
在本發明的第一個實施例中，PDSCH數據被映射以避免與不同的CoMP小區中的 CRS衝突。每個CoMP的UE都知道與其關聯的全部服務小區的小區ID或者小區標識號，因 此其可以確定CRS模式和下行鏈路信道估計。這裡，選定小區(anchor cell)是UE與其同 步的小區。選定小區的小區ID通過實施下行鏈路同步或者檢測主要同步信號(PSS)和次 要同步信號(SSS)而被UE獲知。非選定小區的小區ID通過與其同步獲得或者通過與選定 小區共用的控制信道發射信號而獲得。
當小區專用基準信號(CRS)被映射到資源元素時，不同小區中的CRS的位置可以 不同。例如，在LTE Rel-8中，向不同小區中的CRS施加可變頻域漂移Vshift，其中漂移值與 小區ID相關，
權利要求
1.一種在無線通信系統中映射數據的方法，包括以下步驟在第一發射機處形成具有複數個位置的第一幀，所述第一幀具有多個第一基準信號；在第二發射機處形成第二幀，所述第二幀具有與所述第一幀的複數個位置對應的複數 個位置，所述第二幀具有多個第二基準信號；將多個數據信號嵌入到所述第一幀的未被所述多個第一基準信號或所述多個第二基 準信號佔據的位置；將所述多個數據信號嵌入到所述第二幀的未被所述多個第一基準信號或所述多個第 二基準信號佔據的位置；並且向遠程接收機發射所述第一幀和所述第二幀。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述位置是頻域資源元素位置。
3.如權利要求1所述的方法，其中所述基準信號是信道專用基準信號CRS。
4.如權利要求1所述的方法，其中所述第一幀和所述第二幀均具有至少一個位置，該 位置具有相同的時域和頻域，其中所述第一幀的至少一個位置包括基準信號，並且其中所 述第二幀的至少一個位置包括數據信號。
5.如權利要求1所述的方法，其中所述多個第一基準信號和所述多個第二基準信號分 別在時域和頻域中具有相同的位置。
6.如權利要求1所述的方法，其中所述基準信號是專用基準信號DRS。
7.如權利要求6所述的方法，其中所述第一幀中的基準信號與所述第二幀中的基準信 號相同。
8.如權利要求6所述的方法，其中所述第一幀中的基準信號在時域和頻域中佔據與所 述第二幀中的基準信號相同的位置。
9.如權利要求6所述的方法，其中所述第一幀中的基準信號和所述第二幀中的基準信 號是正交的並且在時域和頻域中沒有衝突。
10.一種在無線接收機中接收來自遠程無線發射機的數據的方法，包括以下步驟通過所述無線接收機接收來自第一發射機的具有複數個位置的第一幀，所述第一幀具 有多個第一基準信號；通過所述無線接收機接收來自第二發射機的具有與所述第一幀的複數個位置對應的 複數個位置的第二幀，所述第二幀具有多個第二基準信號；接收位於所述第一幀中未被所述多個第一基準信號或所述多個第二基準信號佔據的 位置中的多個數據信號；並且接收位於所述第二幀中未被所述多個第一基準信號或所述多個第二基準信號佔據的 位置中的所述多個數據信號。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述位置是頻域資源元素位置。
12.如權利要求10所述的方法，其中所述基準信號是信道專用基準信號CRS。
13.如權利要求10所述的方法，其中所述第一幀和所述第二幀均具有至少一個位置， 該位置具有相同的時域和頻域，其中所述第一幀的至少一個位置包括基準信號，並且其中 所述第二幀的至少一個位置包括數據信號。
14.如權利要求10所述的方法，其中所述多個第一基準信號和所述多個第二基準信號 分別在時域和頻域中具有相同位置。
15.如權利要求10所述的方法，其中所述基準信號是專用基準信號DRS。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述第一幀中的基準信號與所述第二幀中的基準 信號是相同的。
17.如權利要求15所述的方法，其中所述第一幀中的基準信號在時域和頻域中佔據與 所述第二幀中的基準信號相同的位置。
18.如權利要求15所述的方法，其中所述第一幀中的基準信號和所述第二幀中的基準 信號是正交的並且在時域和頻域中沒有衝突。
19.一種在無線通信系統中映射數據的方法，包括以下步驟在第一發射機處形成具有複數個頻域資源元素的第一幀，所述第一幀具有多個第一控 制信號；在第二發射機處形成第二幀，所述第二幀具有與所述第一幀的複數個頻域資源元素對 應的複數個頻域資源元素，所述第二幀具有多個第二控制信號；將多個第一數據信號嵌入到所述第一幀的未被所述多個第一控制信號或所述多個第 二控制信號佔據的頻域資源元素中；將所述多個第一數據信號嵌入到所述第二幀的未被所述多個第一控制信號或所述多 個第二控制信號佔據的頻域資源元素中；並且向遠程接收機發射所述第一幀和所述第二幀。
20.如權利要求19所述的方法，其中所述第一幀和所述第二幀均具有至少一個位置， 該位置具有相同的時域和頻域，其中所述第一幀的至少一個位置包括基準信號，並且其中 所述第二幀的至少一個位置包括數據信號。
全文摘要
本發明公開了一種無線通信系統中映射數據的方法。該方法包括在第一發射機(eNB 1，200)處形成具有複數個位置的第一幀(504)。第一幀具有多個第一基準信號(500)。在遠離第一發射機的第二發射機(eNB 2，450)處形成第二幀(508)，該第二幀(508)具有對應於第一幀的複數個位置的複數個位置。第二幀具有多個第二基準信號(506)。多個數據信號(S1，S2)被嵌入第一幀中未被多個第一或第二基準信號佔據的位置中。多個數據信號(S1，S2)被嵌入到第二幀中未被多個第一或第二基準信號佔據的位置中。第一幀和第二幀被發射到遠程接收機(UE 1，106)。
文檔編號H04L27/26GK102047626SQ201080001707
公開日2011年5月4日 申請日期2010年1月25日 優先權日2009年1月23日
發明者E·N·翁戈薩努斯, R·陳, T·穆哈雷莫維奇, Z·沈 申請人:德克薩斯儀器股份有限公司