用於操作蜂窩通信網中的無線電站的方法
2023-06-22 10:27:16
專利名稱：用於操作蜂窩通信網中的無線電站的方法
技術領域：
本發明涉及蜂窩通信網，所述蜂窩通信網包括主站(primary station)，其服務於小區並適於與位於小區內的多個輔助站(secondary station)進行通信。本發明例如涉及UMTS或LTE或使用參考碼元(reference symbol)來進行空間信道的解碼的任何系統。本發明可以在使用波束成形或MIMO的系統中有利地實施。
背景技術：
常規的電信系統在圖1上舉例說明。在這樣的系統中，網絡是由多個小區構成的。在每個小區中，例如在圖1上的小區101中，主站100服務於該小區。這意味著主站組織和控制與小區內的輔助站110的所有的通信。通信信號在不同的信道上被發射。典型地，至少下行鏈路(從主站到輔助站)數據信道和下行鏈路控制信道是由主站發射的。同樣地，還有上行鏈路(從輔助站到主站)對應的數據信道和控制信道被發射，但為了讓圖清晰起見，這些信道從圖1中被省略。例如，在LTE系統中，主站100包括多個天線，並且能夠調節各個發射天線增益和相位，以便創建朝向輔助站110的波束成形的(beamformed)數據流。這些天線增益和相位可以構成預編碼的矩陣(或如果只有一個發射波束則構成向量)。在物理下行鏈路控制信道(PDCCH)上的控制信令消息被使用來用信號通知在用戶信道PDDCH上的傳輸資源的分配。通常，波束成形的傳輸可被看作為經由空間信道被發射。波束成形的數據流的接收典型地需要在接收機處的相位參考以及還可能需要幅度參考。這樣的參考可以通過用與施加到數據的那種相同的波束成形向量發射已知的參考碼元而被提供。這些參考碼元可以通過使用諸如TDM、FDM或CDM那樣的已知技術而與數據或控制信息復用。因此，空間信道可以依據使用一組TDM、CDM、FDM和波束成形向量的組合所發射的參考碼元而被定義。為了使主站100可以調度下行鏈路數據傳輸以便有效地利用系統資源，典型地希望輔助站110給主站提供關於下行鏈路信道狀態的反饋，例如，提供類似信道轉移函數、幹擾功率電平或幹擾協方差矩陣這樣的明顯的反饋。在特定的傳輸方案的假設下，也有可能有隱含的反饋，類似優選的傳輸等級、優選的預編碼矩陣或向量、或可達到的數據速率(例如，CQD0這樣的反饋典型地是基於對為此目的而設計的周期發射的參考碼元的觀察(即，CSI-RS或信道狀態指示符-參考碼元)和對幹擾的估計的。然而，在類似LTE-Advanced (高級的LTE)那樣的系統中，希望減小由於CSI-RS的傳輸造成的開銷，所以打算偶爾地發射CSI-RS。
發明內容
本發明的目的是提出緩和上述問題的、用於在網絡中進行通信的方法。本發明的另一個目的是提出允許輔助站測量和估計信道條件的、用於在網絡中進行通信的方法。本發明的再一個目的是提供允許輔助站在不需要太多開銷的情況下估計信道條件的、用於操作通信系統的方法。為此，按照本發明的第一方面，提出用於操作主站的方法，所述主站包括用於與至少一個輔助站通信的收發器，所述收發器包括至少兩個天線，該方法包括主站對於單個空間信道用在發射之前被施加的第一預編碼向量發射第一組參考碼元和用在發射之前被施加的對應的第二預編碼向量發射至少一個第二組參考碼元到輔助站，所述至少一個第二組參考碼元是與第一組參考碼元正交的。按照本發明的第二方面，提出用於操作輔助站的方法，所述輔助站包括用於與至少一個主站通信的收發器，該方法包括輔助站對於單個空間信道從主站接收第一組參考碼元和至少一個第二組參考碼元，所述至少一個第二組參考碼元是與第一組參考碼元正交的，以及輔助站計算所述接收的第一組參考碼元的相位與所述接收的至少一個第二組參考碼元的至少一個參考碼元的相位之間的相位差。按照本發明的第三方面，提出包括用於與多個輔助站通信的收發器的主站，所述收發器包括至少兩個天線，該收發器適於對於單個空間信道用在發射之前被施加的第一預編碼向量發射第一組參考碼元和用在發射之前被施加的對應的第二預編碼向量發射至少一個第二組參考碼元到輔助站，所述至少一個第二組參考碼元是與第一組參考碼元正交的。按照本發明的第四方面，提出包括用於與至少一個主站通信的收發器的輔助站，該收發器適於對於單個空間信道從主站接收第一組參考碼元和至少一個第二組參考碼元，所述至少一個第二組參考碼元是與第一組參考碼元正交的，以及輔助站包括控制裝置，用於計算所述接收的第一組參考碼元的相位與所述接收的至少一個第二組參考碼元的至少一個的相位之間的相位差。本發明的這些和其它方面將從此後描述的實施例明白，並且將參照這些實施例來進行闡述。
現在參照附圖，作為例子，更詳細地描述本發明，其中圖1已被描述，其是常規的電信系統的框圖。圖2是表示按照本發明的第一實施例的通信系統的框圖。圖3是表示按照本發明的方法的流程圖。圖4是表示由第一實施例的輔助站和主站形成的相位控制環路的框圖。圖5是表示按照本發明的另一個實施例的通信系統的框圖。
具體實施例方式本發明涉及如UMTS或LTE電信系統那樣的蜂窩電信系統。更具體地，本發明基於這樣的認識，即代替使用具體地用於估計信道條件的參考碼元，這可以藉助於對專用參考碼元加以修改而完成，所述專用參考碼元在常規系統中被使用來幫助解碼波束成形的下行鏈路數據信道。參照圖1，將說明在常規的通信系統中的專用參考碼元(DRS)的操作。正如在本申請書的前言中看到的，圖1的系統包括在小區101中操作的主站100，有多個輔助站110位於該小區中。為了清晰起見，在圖1上僅僅表示了兩個輔助站。在本例中，這個系統是LTE電信系統，其中使用高達20MHz的單個載波。在本例中，主站100藉助於兩個天線104發射波束成形的數據流111，其中從天線發射的信號用預編碼的係數加權。在本例中，我們假設主站100的四個天線中的僅兩個天線用於這個數據流111。關於LTE，主站多半具有至少四個天線，一組天線可被使用於單個傳輸，正如在本例中那樣。同樣地，輔助站具有多個接收天線(例如，2，4或8個)。由主站100在物理下行鏈路控制信道(PDCCH)上發射的控制信令消息被使用來用信號通知傳輸資源的分配，並且在本例中被使用來用信號通知關于波束成形的傳輸的信息。在PDCCH上用信號通知預編碼的向量/矩陣會允許輔助站從共同的參考碼元計算用於數據流111的解調的相位參考。作為替換的操作模式，輔助站特定的解調參考碼元(DRS)可被使用來幫助接收來自主站的下行鏈路數據傳輸。DRS佔用了包含到輔助站的數據傳輸的每個資源塊中的某些資源單元(RE)。這些資源單元已為輔助站110所知，這樣使得輔助站能夠檢索這些RE，並解碼它們中的參考碼元。應當指出，在發射第二空間信道到輔助站110的情形下，針對每個空間信道將需要一組DRS。用於空間信道111的DRS組可以以與用於那個空間信道111的數據的方式相同的方式被預編碼，以及由於DRS的位置和碼元值已為輔助站110所知，因此它們可被用作為相位和幅度參考，用來對在那個空間信道111上發射的數據進行解調。等同地，專用參考碼元可被使用來得到由預編碼和無線電信道形成的組合信道的信道估計。對於空間信道的預編碼可被看作為創建天線埠，以及用於那個空間信道的那組DRS因此在對應的天線埠上被發射。用於每個空間信道的那組DRS可以通過以下的一項或多項被區別 調製序列即，對於連續的參考碼元的不同的預定值序列
頻域(FDM)，即，被使用來發送DRS的RE在頻域上是不同的 時域(TDM)，即，被使用來發送DRS的RE在時域上是不同的
碼域(CDM)，即，不同的擴展序列被施加到包括DRS的被發射的碼元上。在這種情形下，使用相同的RE組來對於每個空間信道發送每個DRS組是便利的。實際上，用於給定的空間信道的DRS可包括所有以下的這些方面調製序列、FDM、TDM 禾口 CDM0在這個特定的實現例子中，應當指出，可被發射到單個小區101中的輔助站110的空間信道的最大數目是8。應當指出，就其本身而言，這將不限制在小區中正在被發射的空間信道的總數。而且，在一個資源塊中用於DRS的資源單元的數目可以是諸如12或M那樣的數目。再者，假設至少在某些環境下DRS設計將允許在一個資源塊各處的信道係數的某種內插。按照這個常規的實現，在一組DRS與單個天線埠上的傳輸之間有一一映射。為了使主站100可以調度下行鏈路數據傳輸以便有效地利用系統資源，典型地希望輔助站給主站提供關於下行鏈路信道狀態的反饋，如在本說明書的前言中解釋的。正如以上看到的，這個反饋可以是明顯或隱含的，它典型地是基於對為此目的而設計的類似CSI-RS那樣的周期發射的參考碼元的觀察，連同對幹擾的估計。本發明是基於這樣的認知如果可用的DRS組的數目在任一時間顯著地超過使用中的空間信道(即，天線埠)的數目，則有可能在主站處將一個以上的DRS組與給定天線埠相關聯。如果每組DRS通過使用不同的預編碼係數組(S卩，使用不同的虛擬天線)被發射，則輔助站可能能夠通過觀察不同的DRS組而得出額外的信道狀態信息。此外，輔助站因此可以從天線埠得出用於解調數據傳輸的相位參考。因此，輔助站應當知道用於從接收的DRS組計算相位參考的適當算法。作為簡單的例子，讓我們考慮圖1的系統在主站處具有兩個發射天線(天線1，天線2)。為了說明的簡明起見，假設輔助站具有單個接收天線，但同樣的原理可以應用於具有一個以上的天線的輔助站。單個空間信道111被使用來發射數據到輔助站(即，使用單個發射天線埠)。用於預編碼數據傳輸的天線權重是wl和w2。按照圖1的常規的系統，第一組DRS從天線1用權重wl被發射，並且也從天線2用權重w2被發射。如果從發射天線到接收天線的信道係數是hi和h2，則輔助站110可以從來自兩個發射天線的組合的接收信號得出用於數據的相位參考，這將通過dl (wl. hl+w2.h2)給出，其中dl是參考碼元。由於dl是已知的，所以信道估計通過(wl.hl+w2.M)被給出，且這個可被用作為相位參考。按照本發明的第一實施例，發射兩組DRS。第一組DRS dl通過使用權重wl從天線1被發射，以及第二組DRS d2通過使用權重w2從天線2被發射。現在，在輔助站處接收的信號是(dl. wl. hl+d2. w2. h2)。如果dl和d2是正交的並且這二者已為輔助站所知，則wl. hi和w2. h2均可以獨立地得出。另外，也可以得到等同於由常規系統所需要的那樣的信道估計和相位參考，(wl. hl+w2. h2)。這個第一實施例在圖2上表示。圖2的電信系統包括在小區201中操作的主站200，多個輔助站210位於該小區201中。為了清晰起見，在圖2上僅僅表示了兩個輔助站210。主站200包括由預編碼器205控制的多個發射天線204，預編碼器205可以調節發射天線的增益和相位，以便以波束成形模式在空間信道上進行發射。數據波束211在圖2上被表示為從主站200到輔助站210。形成空間信道的這個數據波束211可以在類似PDSCH(物理下行鏈路共享信道)那樣的數據信道上發射。輔助站可以通過物理層信令(例如，PDCCH或物理下行鏈路控制信道)而被告知以用於在PDSCH上實行的數據傳輸的空間信道(S卩，虛擬天線)。而且，輔助站210可以通過來自主站200的更高信令而被告知以哪些DRS組將被使用以及哪些DRS組與所述空間信道211相關聯。在本發明的變例中，下行鏈路天線的數目沒有被明顯地用信號通知給輔助站，輔助站推斷出在小區中可用的下行鏈路天線的數目和潛在地可用的DRS組。作為例子，如果被使用於控制信道的傳輸方案(諸如發射分集)依賴於發射天線的數目，則輔助站可以試圖在有關天線數目的不同假設下對控制信道進行解碼。通過適當的系統設計，只有在有關天線數目的正確假設被選擇時才能夠出現正確的解碼。空間信道211在這裡是從兩個分量信號211a和211b的組合得出的。這些信號211a和211b每個均包括各自的DRS組，其是互相正交的。因此，輔助站210可以分別對每個發射天線20 或204b估計預編碼和信道條件的乘積，即，wl. hi和w2. h2，正如以上說明的。事實上，假定各個專用的參考碼元組是互相正交的，則輔助站有可能獨立地估計對應於兩個分量信號211a和211b的參考信號的接收的信號。參照圖3，現在說明在本發明的第一實施例中實施的方法。在步驟300，主站200用分量信號211a和211b的各自的參考信號組發射它們。為了達到這一點，主站200對使用空間信道而被發射的數據施加預編碼和對對應的DRS組施加適當的預編碼，以使得輔助站可以按照被用信號通知的算法或預定的算法得出相位參考。對於具有用於空間信道的一組DRS的系統的適當算法的例子可以是找出複數型常數的值，其在被乘以代表已知或假設的DRS傳輸的信號時給出對於對應接收信號的最小均方誤差。這個常數於是將是信道轉移函數的估計。這可被使用來提供用於解調在對應空間信道上的數據傳輸的相位參考。在具有用於單個空間信道的兩個DRS的系統中，適當的算法將是使用基於從每個對應DRS得出的兩個信道估計的平均的相位參考。分量信號211a和211b形成空間信道211。在步驟301，輔助站210接收分量信號211a和211b。輔助站210在步驟302從信號211a和211b的相應接收的參考碼元得出信道估計，並且藉助於算法在步驟303從這些信道估計推斷出相位參考。在變例中，輔助站210通過更高層信令被告知以算法，該算法要被應用來從接收的DRS組得出用於每個空間信道的相位參考。作為算法選擇的一個例子，更高層信令指示相位參考應當從信道估計的和值或從信道估計之間的差值得出。在本例中，僅僅有單個空間信道，但這同樣適用於多個空間信道。輔助站210還能夠在步驟304對每組DRS的接收的相位(相對於被用作為參考的一組)進行測量。然後在步驟305，相位測量結果被量化，並在信令消息215中被用信號通知給主站200。在步驟306，主站可以使用這些測量結果來改進預編碼。在這個第一實施例的變例中，除了相位測量結果以外，或代替相位測量結果，輔助站提供更詳細的信道狀態反饋給主站。例如，反饋可包括諸如CQI (信道質量指示符)那樣的已知參數或諸如平均幅度或幅度差那樣的幅度信息。關於參考碼元組的傳輸，對於輔助站而言，最好是在被使用於DRS的任何資源單元中(在任何空間信道上)不發送數據。這避免了在數據與DRS之間的任何幹擾，否則該幹擾將降低由輔助站得到的信道估計的精確度。對於FDM、TDM和CDM，這暗示被使用於任何DRS的資源單元在任何空間信道上對於數據是不可用的。原則上，對於單個資源塊可以支持的空間信道的最大數目等於被分配給DRS的資源單元的總數。實際上，這個最大數目例如可被設置在較低的水平，以使得被分配給DRS的資源單元的總數等於所允許的空間信道的最大數目的倍數。被分配用於DRS的RE的數目可以與實際上發射到輔助站的空間信道的數目成比例。這可應用於FDM或TDM，並且具有當發射比最大數目更少的空間信道時使得來自DRS的開銷最小化的優點。被分配用於DRS的資源單元的數目可以是固定的(例如，作為可被發射到UE的空間信道的最大數目的倍數)。這可被看作為使用CDM的自然結果。對於FDM和TDM以及CDM，它也允許把不同的空間信道同時發射到一個以上的輔助站。這需要輔助站知道它應當使用哪些DRS組作為參考來接收它的數據(和哪個DRS對應於數據流的哪個部分)。這可以通過信令例如指示在DRS與空間信道之間的映射而被明顯地指示或通過例如依賴於被發射的空間信道的數目的固定映射而被隱含地指示。被分配用於DRS的資源單元的數目可以是不依賴於空間信道的數目而可改變的。取決於在特定信道(例如，高或低的移動速度)中的特定傳輸模式(例如，調製方案，諸如16QAM或64QAM)是否從更精確的信道估計(其通過更多的參考碼元是可能的)獲益，將允許或多或少的參考碼元被使用於給定的空間信道。這個好處將與因發射更多參考碼元的增加的開銷造成的數據速率的損失權衡考慮。
應當指出，在小區邊界處的輔助站可以同時接收來自一個以上小區，即來自小區201的相鄰小區的DRS。在這種情形下，有利的是操作該系統，以使得在鄰近小區中使用相同的幀定時以及還使得來自不同小區的DRS可以被區分(例如，通過不同的調製序列/FDM/TDM/CDM)。如果輔助站可以識別來自不同小區的不同DRS並且具有多個接收天線，則至少存在以下的可能性
由輔助站210接收來自小區201的數據傳輸，以及調節接收權重，以便拒絕來自其它小區的空間信道。·由輔助站210同時接收來自小區201和來自至少一個另外的小區(通過使用不同的空間信道和不同的DRS)的數據傳輸。在一個變例中，讓輔助站210能夠通過使用不同的調製序列而區分來自不同小區的DRS是特別有利的，因為這將不增加DRS所需要的資源單元的數目。然而，這個方法的性能可能會隨著快速改變的信道而降低。在所述第一實施例的一個變例中，繼續圖2的例子，傳輸被設計成保證來自每個發射天線的功率是相等的，這樣使得wl和都具有相等的幅度。在這種情形下，通過為w2選擇相對於wl的正確相位，可以達到接收的SNR最大化，即，使得(wl. hl+w2. h2)最大化。在這種情形下，目標是使得w2.h2的相位等於wl. hi的相位。正如前面提到的，按照本發明的第一實施例，輔助站可以從對應的正交的DRS組得出wl. hi,以及還有w2. h2。雖然在這些假設下，輔助站不能容易地一個個地得出《1，hi, w2或h2，但它可以容易地計算在wl. hi與w2.h2之間的相位差，並反饋它(例如，在步驟305以量化的形式反饋到主站)。這個信息是主站200所需要的，用來在步驟306對於wl和w2之間在發射機處的相位差作出必要的調節。在本例的變例中，步驟305的相位測量結果的量化和信令使用一個比特來指示相位是太高還是太低(即，是正的還是負的)。因此，這允許創建一種控制環路，以使得主站能夠藉助於估計而調節空間信道的預編碼。而且，在本例中，信令被限於一個比特，這避免了使用太多的資源。應當指出，一個以上的比特可被使用以具有兩種尺寸的反饋相位步長命令。例如，相位測量結果的量化可以使用兩個比特，一個比特指示相位是正的還是負的，以及另一個比特指示相位的幅度。在本實施例的實現中，相位測量結果的量化通過適配(adapt)現有的上行鏈路信令信道(例如，替換PMI和/或RI比特，其是通過相位測量結果)而被發射。圖4以原理圖的方式表示由主站和輔助站形成的相位控制環路。按照這個方法，主站200可被看作為方塊4200，其從接收空間信道4211的形成方塊4210的輔助站接收差值信號4215。輔助站方塊4210從由信號4211a和4211b形成的空間信道4211中的這個參考信號，按照算法估計相位差。這個相位差422與相位差目標430進行比較，在本例中該目標值是零。這個零值使得信號質量(SNR)或吞吐量最大化。這個相位參考目標430在輔助站方塊4210中的比較器431中與相位差422進行比較。這個比較的結果在量化方塊432中被量化，並作為信號4215被發射到主站方塊4200。主站4200根據接收到的信號4215調節它的預編碼權重，以便發射空間信道4211。在以上的控制環路的變例中，由輔助站給出的第一反饋(對於預定數量的估計)包括完全的預編碼矩陣指示符，其代表優選的預編碼向量(或對於傳輸等級大於1的預編碼矩陣)。然後，主站可以把這個預編碼向量反饋(或取決於其它傳輸的另一個預編碼向量)施加到數據傳輸。在預定數量的估計後，由輔助站發射的反饋可以採用相位命令的一個或兩個比特的形式。在本變例的另一個例子中，Wl的值可以是固定的(例如，具有零相位)。這有效地使得天線1成為參考。相同的方法可被擴展到其中輔助站從一個以上的天線埠接收傳輸的情形。在這種情形下，物理天線可以同時發射一個以上的DRS組。因此，各DRS組的想要的屬性將是對應於每個加權的DRS組的信號的和值給出具有基本上恆定幅度的組合的信號。作為對於CDM情形的問題的簡單例子，讓我們考慮可能的DRS擴展序列(1，1)。第二個正交擴展序列可以是(1，-1)。然而，如果用於兩個DRS的調製碼元具有值1，以及這個碼元與擴展序列相乘，並且把這兩個信號相加在一起，則結果是0，0)。所以如果同時被發射，則這需要將用於第一碼元位置的功率加倍和將用於第二碼元位置的功率歸零。通過DRS信號的適當設計可以達到相等的幅度。例如，如果第二DRS序列是(j，_j)，則第一和第二序列的和值將是(l+j，l_j)。然而，不同的DRS組多半被施加上不同的預編碼係數，所以這個一致的幅度條件並不總是被滿足。為了解決這一問題，提出把特別的DRS組分配給特定的空間信道，目標是當考慮要施加的預編碼時有恆定的幅度。也有可能DRS沒有被預編碼。那麼，主站發射附加信息(例如，預編碼係數)，該附加信息規定應當如何從DRS中得出相位參考。它需要算法的單獨信令來估計DRS的相位參考。在另一個例子中，參考碼元被預編碼，但對某些DRS組施加相位旋轉，以便達到恆定的幅度。在另一個例子中，參考碼元被預編碼，但對某些DRS組施加相位旋轉，以便對於來自每個發射天線的組合的DRS傳輸達到基本上相等的幅度。為了讓輔助站在某些DRS相對於其它DRS被相位旋轉的場合下能夠接收在對應的空間信道上發射的數據，在輔助站處需要知道該相位旋轉。在其中發射一個以上的空間信道的實施例中，通過使用CDM按每個空間信道發射一個或多個DRS組，對於來自每個發射天線的組合的DRS傳輸的基本上相等的幅度可以通過對用於給定空間信道的DRS施加相位旋轉而達到。所以，當使用CDM發射DRS時，主站將需要能夠選擇相位旋轉來施加到對應於給定空間信道的DRS組，以便當發射組合的DRS信號時在發射天線之間達到良好的功率平衡。相位旋轉將通過考慮被施加到每個空間信道的預編碼而被選擇，並且也將施加到對應的DRS組。相同的相位旋轉應當被施加到在對應的空間信道上所發射的數據。這等同於將相位旋轉施加到對於給定空間信道的預編碼係數，以便在包含DRS的RE中調節或控制來自每個發射天線的組合的DRS傳輸的功率。這樣的相位旋轉可以由主站自由地選擇，因為被施加到預編碼向量的所有單元的相等相位旋轉不改變波束圖案。優選地，應當對於DRS和數據施加相同的預編碼係數(包括任何的相位旋轉)。另一個方法是用於某些特性，所述特性以已知的方式被改變以避免持續出現非恆定的幅度(例如，施加依賴於頻率或時間的相位旋轉)。這可以通過對於每個空間信道的不同的偽隨機調製序列而達到。在第一實施例的變例中，用於得出對於空間信道的相位參考的算法是固定的，且其包括相加從與那個空間信道相關聯的每個DRS得出的複合信道估計。這意味著，算法僅僅是在第一實施例的例子中wl. hi和w2. h2的量的和值，並且從該結果得出相位參考。在第一實施例的另一個變例中，用於得出對於空間信道的相位參考的算法是相加從與那個空間信道相關聯的每個DRS得出的信道估計，其中每個信道估計被施加由主站用信號通知的相位旋轉。事實上，主站把對應的相位旋轉施加到每個發射的DRS。例如，如果相位旋轉被施加到一個天線，例如，對於天線2施加α旋轉，則算法將是相加wl. hi和w2.h2的相位並減去α而得出結果，或如在以下的等式中概述的
Δ phase= Φ (wl. hi) +Φ (w2. h2) - α。在第一實施例的另一個變例中，用於得出對於空間信道的相位參考的算法是相加從與那個空間信道相關聯的每個DRS得出的信道估計，其中每個信道估計有取決於頻率(例如，資源塊或副載波)和/或時間(例如，子幀號)的被施加的相位旋轉。主站對每個發射的DRS施加對應的相位旋轉。作為例子，在以前的變例中的α的值是頻率的函數。在第一實施例中，僅僅發射一個空間信道到輔助站210。相同的原理可應用於發射一個以上的空間信道到輔助站。在這種情形下，每個空間信道被分配以對應的參考碼元組。互相正交的、用於第一空間信道的DRS組可被選擇和/或預編碼以便與用於第二空間信道的DRS組也正交。在再一個變例中，主站具有N個物理天線(例如，Ν=2)，並且為每個物理天線發射一個DRS組。第二實施例在其他方面很像第一實施例，但輔助站也對於所接收DRS的一個或多個進行幅度測量，並把這些報告給主站。這將允許主站決定適當的傳輸模式，例如，分配或多或少的功率給從特定天線(例如，對應於其中的一個DRS組)進行的傳輸。圖5舉例說明了本發明的第三實施例。圖5的電信系統包括在第一小區501a中操作的主站500a，有多個輔助站210位於該第一小區501a中。相鄰的小區501b由主站500b操作。在這個實施例的變例中，第一小區501a和第二小區501b由同一個主站操作。為了清晰起見，在圖5上僅僅表示了兩個輔助站510。主站500a和500b包括分別由預編碼器505a和50 控制的多個發射天線50 和504b，預編碼器50 和50 可以調節發射天線的增益和相位，以便在空間信道上以波束成形模式進行發射。數據波束511在圖5上被表示為從主站500a和500b到輔助站510。形成空間信道的這個數據波束511可以在類似PDSCH(物理下行鏈路共享信道)那樣的數據信道上發射。空間信道511在這裡是從分別由主站500a和500b發射的兩個分量信號511a和511b的組合而產生的。這些信號511a和511b每個包括各自的DRS組，其是互相正交的。因此，輔助站510可以分別估計對於每個發射天線50 或504b的預編碼和信道條件的乘積，即，wl. hi和w2. h2，正如以上說明的。事實上，假定各個專用的參考碼元組是互相正交的，則輔助站有可能獨立地估計對應於兩個分量信號511a和511b的參考信號的接收的信號。如在第一實施例中那樣，輔助站可以通過物理層信令(例如，PDCCH或物理下行鏈路控制信道)而被告知以對於在PDSCH上實行的數據傳輸所使用的空間信道(S卩，虛擬天線)。而且，輔助站510可以通過來自主站500a和/或來自主站500b的更高信令被告知以哪些DRS組將被使用以及哪些DRS組與所述空間信道511是相關聯的。在本發明的變例中，下行鏈路天線的數目沒有被明顯地用信號通知到輔助站，輔助站推斷出在小區中可用的下行鏈路天線的數目和潛在地可用的DRS組。作為例子，如果被使用於控制信道的傳輸方案CN 102549940 A
(諸如發射分集)依賴於發射天線的數目，則輔助站可以試圖在有關天線數目的不同假設下對控制信道進行解碼。通過適當的系統設計，正確的解碼將只在有關天線的數目的正確假設被選擇時才出現。因此，第三實施例在其它方面很像具有被發射到輔助站的單個空間信道的第一實施例，但這包括來自兩個(或更多個)小區(或接入點)的相同的數據傳輸。來自每個小區的傳輸是與不同的DRS組相關聯的(例如，對於每個小區一個DRS組)。用於接收數據傳輸的相位參考是通過相加來自每個DRS組的信道估計而得出的。本發明的第四實施例很像第一實施例，其中主站可以發射一個或兩個空間信道到輔助站。在兩個空間信道(即，具有2個碼字的等級2傳輸)的情形下，主站發射兩組DRS，每個空間信道有一組DRS。輔助站接收兩組DRS，並且可以得出用於接收兩個空間信道(和兩個碼字)的各自的相位參考。每個碼字的正確接收(或相反)通過輔助站經由PUCCH(物理上行鏈路控制信道)發送兩個ACK/NACK而被指示。在一個空間信道(即，等級1傳輸)的情形下，主站也發射兩組DRS，兩個天線或虛擬天線的每個有一組DRS。輔助站組合兩個接收的DRS，以便形成用於單個碼字接收的單個相位參考。碼字的正確接收(或相反)通過經由PUCCH發送ACK/NACK而被指示。其它可用的ACK/NACK由通過單個比特的量化的相位信息替代，該相位信息指示兩個相位參考(或信道估計)之間的相位差，所述相位參考各自從接收的DRS組之一得出。主站可以使用這個信息來改進施加到單個碼字的以後的傳輸的預編碼/波束成形。本發明不應僅僅被解釋為以上的實施例，本領域技術人員將會明白，以上的變例和例子可以在本發明的各種實現中被組合和適配。本發明可應用於使用小區之間的合作波束成形的系統，其可包括LTE-Advanced。小區可以位於單個基站地點，或不同的地點，例如，由光纖無線電技術實施的毫微微小區(femto-cell)。在本申請書和權利要求中，在單元前面的詞「a」或「an」(一或一個)並不排除複數個這樣的單元的存在。而且，詞「包括」並不排除列出的那些之外的單元或步驟的存在。在權利要求的括號中包括標號是打算幫助理解，而不是打算進行限制。通過閱讀本公開內容，本領域技術人員將明白其它修改。這樣的修改可能牽涉到無線電通信領域中早已知道的其它特徵。
權利要求
1.一種用於操作主站(200，500)的方法，所述主站包括用於與至少一個輔助站 (210，510)通信的收發器，所述收發器包括至少兩個天線(20 ，204b, 504a, 504b)，該方法包括主站對於單個空間信道(211，511)用在發射之前所施加的第一預編碼向量發射第一組參考碼元和用在發射之前所施加的對應的第二預編碼向量發射至少一個第二組參考碼元到輔助站(210，510)，所述至少一個第二組參考碼元是與所述第一組參考碼元正交的。
2.一種用於操作多個主站(200，500)的方法，每個主站包括用於與至少一個輔助站 (210，510)通信的收發器，所述收發器包括至少兩個天線(20 ，204b, 504a, 504b)，該方法包括多個主站的第一主站對於單個空間信道(211，511)用在發射之前所施加的第一預編碼向量發射第一組參考碼元到輔助站(210，510)和所述多個主站的第二主站用在發射之前所施加的對應的第二預編碼向量發射至少一個第二組參考碼元到輔助站，所述至少一個第二組參考碼元是與第一組參考碼元正交的。
3.權利要求1或2的方法，包括主站將第一和第二組參考碼元的至少一組參考碼元的識別符提供給輔助站。
4.前述權利要求的任一項的方法，其中第一預編碼向量和第二預編碼向量的至少一個預編碼向量是這樣的，以致於所述預編碼向量的僅僅一個元素具有非零值。
5.權利要求4的方法，其中第一預編碼向量的第一元素的相位等於零。
6.前述權利要求的任一項的方法，還包括主站對於另外的單個空間信道用在發射之前所施加的第三預編碼向量發射第三組參考碼元和用在發射之前所施加的對應的第四預編碼向量發射至少一個第四組參考碼元到輔助站，所述第三組參考碼元是與所述第一組、所述至少一個第二組和所述至少一個第四組參考碼元正交的，並且所述至少一個第四組參考碼元是與所述第一組和所述至少一個第二組參考碼元正交的。
7.前述權利要求的任一項的方法，其中所述第一和第二組參考碼元被安排成使得用第一預編碼向量預編碼的第一組參考碼元和用第二預編碼向量預編碼的第二組參考碼元相加而得到的信號具有恆定的幅度。
8.權利要求4和7的方法，其中所述第三預編碼向量等於第一預編碼向量，以及所述第四預編碼向量等於第二預編碼向量。
9.權利要求7或8的方法，其中主站對第一或第二組參考碼元的至少之一施加相位旋轉，以使得用第一預編碼向量預編碼的第一組參考碼元和用第二預編碼向量預編碼的第二組參考碼元相加而得到的信號在各發射天線間具有恆定的幅度。
10.權利要求9的方法，其中主站將所施加的相位旋轉用信號通知給輔助站。
11.前述權利要求的任一項的方法，還包括多個主站的至少一個主站對於另外的單個空間信道用在發射之前所施加的第三預編碼向量發射第三組參考碼元和用在發射之前所施加的對應的第四預編碼向量發射至少一個第四組參考碼元，其中主站將旋轉施加到第三和第四預編碼向量以使得在每個發射天線上的發射功率電平是相同的。
12.一種用於操作輔助站(201，501)的方法，所述輔助站包括用於與至少一個主站 (200，500)通信的收發器，該方法包括輔助站對於單個空間信道(211，511)從主站接收第一組參考碼元和至少一個第二組參考碼元，所述至少一個第二組參考碼元是與第一組參考碼元正交的，以及輔助站計算所述接收的第一組參考碼元的相位與所述接收的至少一個第二組參考碼元的至少一個的相位之間的相位差。CN 102549940 A
13.權利要求12的方法，還包括輔助站將相位差用信號通知給所述至少一個主站。
14.權利要求12或13的方法，其中計算相位差包括輔助站對於第一組和第二組參考碼元的每組參考碼元進行信道估計。
15.一種主站(200，500)，包括用於與多個輔助站通信的收發器，所述收發器包括至少兩個天線(20 ，204b, 504a, 504b),該收發器適於對於單個空間信道(211，511)用在發射之前被施加的第一預編碼向量發射第一組參考碼元和用在發射之前被施加的對應的第二預編碼向量發射至少一個第二組參考碼元到輔助站(210，510)，所述至少一個第二組參考碼元是與所述第一組參考碼元正交的。
16.一種輔助站(210，510)，包括用於與至少一個主站(200，500)通信的收發器，所述收發器適於對於單個空間信道011，511)從主站接收第一組參考碼元和至少一個第二組參考碼元，所述至少一個第二組參考碼元是與所述第一組參考碼元正交的，並且輔助站包括控制裝置，用於計算所述接收的第一組參考碼元的相位與所述接收的至少一個第二組參考碼元的至少一個的相位之間的相位差。
全文摘要
本發明涉及到用於操作主站的方法，所述主站包括用於與多個輔助站通信的收發器，所述收發器包括至少兩個天線，所述方法包括主站對於單個空間信道用第一天線發射至少一個第一組參考碼元和用第二天線發射至少一個第二組參考碼元到輔助站，所述第二組參考碼元是與所述第一組參考碼元正交的。
文檔編號H04B7/04GK102549940SQ201080045260
公開日2012年7月4日 申請日期2010年10月1日 優先權日2009年10月8日
發明者C.C.奇奧, R.J.戴維斯, T.J.莫爾斯萊伊 申請人:夏普株式會社, 皇家飛利浦電子股份有限公司