專利名稱：在無線電通信系統(tǒng)中發(fā)射參考信號的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信，并且更確切地說，涉及一種用于在無線通信系統(tǒng)中發(fā)射參考信號的裝置和方法。
背景技術(shù)：
已普遍發(fā)展無線通信系統(tǒng)，以便提供各種類型的通信服務，諸如音頻、數(shù)據(jù)等。無線通信系統(tǒng)的目標是不管位置和移動性而使得多個用戶能夠執(zhí)行可靠的通信。然而，無線信道具有異常特性，諸如由于路徑損耗、噪聲、或者多路徑導致的衰落現(xiàn)象，由于用戶設備的符號間干擾(ISI)或移動性導致的多普勒效應等。因此，克服無線信道的異常特性和增加無線通信的穩(wěn)定性的各種技術(shù)已經(jīng)發(fā)展。如用于支持可靠高速數(shù)據(jù)服務的技術(shù)，存在多輸入多輸出(MIMO)。MIMO方案通過使用多個發(fā)射天線和多個接收天線改進了數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收效率。MIMO方案的示例可以包括空間復用、發(fā)射分集、波束形成等。通過多個接收天線和多個發(fā)射天線來生成MIMO信道矩陣。從MIMO信道矩陣可以獲得秩。秩是空間層的數(shù)目。秩可以被定義為可以由發(fā)射器同時發(fā)射的空間流的數(shù)目。 秩被稱為空間復用率。當發(fā)射天線的數(shù)目是Nt并且接收天線的數(shù)目是Nr時，秩R變成 R 彡 min{Nt, Nr}。在無線通信系統(tǒng)中，信道測量、信息解調(diào)等需要為發(fā)射器和接收器兩者已知的信號。為發(fā)射器或接收器兩者已知的信號被稱為參考信號(舊)。RS可以被稱為導頻。接收器可以使用RS來估計發(fā)射器和接收器之間的信道，并且使用所估計的信道來解調(diào)信息。當用戶設備從基站接收到RS時，用戶設備可以使用RS來測量信道并且將信道狀態(tài)信息反饋給基站。由于從發(fā)射器發(fā)射的信號使用用于每個發(fā)射天線或每個空間層的相應信道，所以可以為每個發(fā)射天線或每個空間層可以發(fā)射RS。同時，在國際電信聯(lián)盟(ITU)中，高級國際移動電信(IMT-A)系統(tǒng)已經(jīng)被標準化為第三代之后的下一代移動通信系統(tǒng)。IMT-A系統(tǒng)的目標是提供作為每秒1千兆((ibps)下行鏈路和每秒500兆上行鏈路的高發(fā)射率，同時支持基于網(wǎng)際協(xié)議(IP)的多媒體無縫服務。 在第三代合作伙伴(3GPP)中，高級長期演進(LTE-A)系統(tǒng)被認為用于IMT-A系統(tǒng)的候選技術(shù)。雖然LTE系統(tǒng)要求支持多達用于下行鏈路發(fā)射的4個發(fā)射天線，但是LTE-A系統(tǒng)被要求支持多達用于下行鏈路發(fā)射時間的8個發(fā)射天線。然而，僅應用LTE系統(tǒng)的用戶設備(在下文中，LTE用戶設備)和應用LTE-A系統(tǒng)的用戶設備(在下文中，LTE-A用戶設備) 可以在小區(qū)中共存。LTE-A系統(tǒng)被設計成一起支持LTE用戶設備和LTE-A用戶設備。然而， 當通過不同數(shù)目的天線來支持發(fā)射時，造成了用于發(fā)射RS的裝置和方法出現(xiàn)問題。因此， 需要用于在無線通信系統(tǒng)中有效地發(fā)射RS的裝置和方法
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明提供了一種用于在無線通信系統(tǒng)中發(fā)射參考信號的裝置和方法。技術(shù)解決方案在一方面中，提供了一種用于發(fā)射參考信號的裝置。該裝置包括N個天線以及處理器，該處理器與N個天線操作地耦合，并且被配置成基于K個參考信號序列和K個虛擬天線向量來生成K個參考信號序列向量，其中K < N ；以及通過N個天線來發(fā)射所述K個參考信號序列向量。在另一方面中，提供了一種用于在無線通信系統(tǒng)中發(fā)射參考信號的方法。該方法包括基于K個參考信號序列和K個虛擬天線向量來生成K個參考信號序列向量，其中，K < N ；以及通過N個天線來發(fā)射K個參考信號序列向量。有益效果提供了一種用于在無線通信系統(tǒng)中有效地發(fā)射參考信號的裝置和方法。因此，能夠改善整個系統(tǒng)性能。


圖1是示出無線通信系統(tǒng)的框圖。圖2是無線電幀結(jié)構(gòu)的示例的圖。圖3是用于單一下行鏈路時隙的資源網(wǎng)格的圖。圖4是示出下行鏈路子幀的結(jié)構(gòu)的示例的圖。圖5是示出在正常CP的情形下用于單一天線的公共參考信號的映射的示例的圖。圖6是示出在正常CP的情形下用于兩個天線的公共參考信號的映射的示例的圖。圖7是示出在正常CP的情形下用于四個天線的公共參考信號的映射的示例的圖。圖8是示出在擴展CP的情形下用于單一天線的公共參考信號的映射的示例的圖。圖9是示出在擴展CP的情形下用于兩個天線的公共參考信號的映射的示例的圖。圖10是示出在擴展CP的情形下用于四個天線的公共參考信號的映射的示例的圖。圖11是示出在LTE中的正常CP的情形下專用參考信號的映射的示例的圖。圖12是示出在LTE中的擴展CP的情形下專用參考信號的映射的示例的圖。圖13是示出使用天線虛擬化方案的發(fā)射器結(jié)構(gòu)的示例的框圖。圖14是示出用于通過單一虛擬天線來發(fā)射參考信號的無線通信系統(tǒng)的示例的框圖。圖15是示出用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的無線通信的裝置的框圖。
具體實施例方式下列技術(shù)可以用于各種多址方案，諸如碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)系統(tǒng)，正交頻分多址(OFDMA)、單載波頻分多址(SC-FDMA)等?？梢酝ㄟ^諸如通用陸地無線電接入(UTRA)或CDMA2000的無線電技術(shù)來實現(xiàn)CDMA?？梢酝ㄟ^諸如用于全球移動通信系統(tǒng)(GSM)/通用分組無線電服務(GPRS)/用于GSM演進的增強數(shù)據(jù)率(EDGE) 的無線電技術(shù)來實現(xiàn)TDMA?？梢酝ㄟ^諸如電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)802. 11 (Wi-Fi)，IEEE 802. 16 (WiMAX), IEEE 802. 20，演進-UTRA (E-UTRA)等無線電技術(shù)來實現(xiàn) OFDMA。UTRA 是通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)的一部分。作為使用E-UTRA的演進UMTS(E-UMTS)的一部分的第三代合作伙伴(3GPP)長期演進(LTE)在下行鏈路采用OFDMA并且在上行鏈路采用 SC-FDMA。LTE-A (高級)是從LTE演進而來。為了描述清楚，本發(fā)明的示例性實施例主要描述LTE (版本8) /LTE-A (版本10)，但是本發(fā)明的技術(shù)思想不限于此。圖1示出了無線通信系統(tǒng)的框圖。參考圖1，無線通信10包括至少一個基站(BQ 11。每個BS 11將通信服務提供給特定地理區(qū)域(通常，稱為小區(qū))1如、1恥和15c。這些小區(qū)可以再次被重新劃分成多個區(qū)域(稱為扇區(qū))。用戶設備(UE) 12可以是固定的或者具有移動性，并且也可以稱為其他術(shù)語，諸如移動站(MS)、用戶終端(UT)、訂戶站(SS)、無線設備、個人數(shù)字助理(PDA)、無線調(diào)制解調(diào)器、手持設備等。BS 11通常稱為與UE 12通信的固定站，并且可以被稱為其他術(shù)語， 諸如演進-節(jié)點B (eNB)、基站收發(fā)器系統(tǒng)(BTS)、接入點等。在下文中，下行鏈路(DL)是指從BS至UE的通信，并且上行鏈路(UL)是指從UE 至BS的通信。在下行鏈路中，發(fā)射器可以是BS的一部分，并且接收器可以是UE的一部分。 在上行鏈路中，發(fā)射器可以是UE的一部分并且接收器可以是BS的一部分。無線通信系統(tǒng)可以支持多個天線。發(fā)射器使用多個發(fā)射天線并且接收器使用多個接收天線。發(fā)射天線是指用于發(fā)射單一信號或流的物理或邏輯天線，并且接收天線是指用于接收單一信號或流的物理或邏輯天線。當發(fā)射器和接收器使用多個天線時，無線通信系統(tǒng)可以被稱為多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)。較之通過單一層來實現(xiàn)，通過多個垂直獨立層來實現(xiàn)無線通信的處理更為優(yōu)選。 多個垂直層的結(jié)構(gòu)被稱為協(xié)議棧。協(xié)議?？梢灾傅氖情_放系統(tǒng)互連(OSI)模型，開放系統(tǒng)互連模型是用于在通信系統(tǒng)中廣泛已知的協(xié)議結(jié)構(gòu)的模型。圖2示出了無線電幀結(jié)構(gòu)的示例。參考圖2，無線電幀包括10個子幀，并且一個子幀包括兩個時隙。在無線電幀內(nèi)的時隙被編號為#0至#19。用于發(fā)射單一子幀的時間被稱為發(fā)射時間間隔(TTI)。TTI可以被稱為調(diào)度單元，以發(fā)射信息。例如，單一無線電幀的長度可以是10ms，單一子幀的長度可以是lms，并且單一時隙的長度可以是0.5ms。無線電幀的結(jié)構(gòu)僅是示例，并且可以對在無線電幀中包括的子幀的數(shù)目和在子幀中包括的時隙的數(shù)目進行各種更改。圖3示出了單一下行鏈路時隙的資源網(wǎng)格的示例圖。參考圖3，下行鏈路時隙在時域中包括多個正交頻分復用(OFDM)符號并且在頻域中包括N_DL資源塊(RB)。根據(jù)多址方案，代表一個符號持續(xù)時間的OFDM符號可以被稱為諸如OFDM符號、SC-FDMA符號等的其他名稱。在下行鏈路時隙中包括的資源塊N_DL的數(shù)目取決于在小區(qū)中設置的下行鏈路發(fā)射帶寬。在LTE中，N_DL可以是60至110中的任何一個。資源塊在頻域中包括多個子載波。在資源網(wǎng)格上的每個元素可以被稱為資源元素。在資源網(wǎng)格上的資源元素可以由時隙中的索引對(k，1)來識別。在該情形下，k(k = 0，. . .，N_DLX 12-1)是頻域內(nèi)的子載波索弓丨，并且1(1 =0，...，6)是時域內(nèi)的OFDM符號索引。在該情形下，資源塊示例性地描述了單一資源塊包括7X12個資源元素，所述7 X 12個資源元素包括時域中的7個OFDM符號和頻域中的12個子載波，但是該資源塊內(nèi)的OFDM符號的數(shù)目和子載波的數(shù)目不限于此。根據(jù)循環(huán)前綴(CP)的長度和子載波間隔， 可以對OFDM符號的數(shù)目做出各種更改。例如，在正常CP的情形下，OFDM符號的數(shù)目是7， 并且在擴展CP的情形下，OFDM符號的數(shù)目是6。用于圖3的單一下行鏈路時隙的資源網(wǎng)格可以被應用到用于上行鏈路時隙的資源網(wǎng)格。圖4示出了下行鏈路子幀的結(jié)構(gòu)的示例。參考圖4，下行鏈路子幀包括兩個連續(xù)時隙。在下行鏈路子幀內(nèi)的第一時隙的前3 個OFDM符號處于控制區(qū)域中并且剩余的OFDM符號處于數(shù)據(jù)區(qū)域中。在該情形下，控制區(qū)域包括3個OFDM符號的情形僅是示例。物理下行鏈路共享信道(PDSCH)可以被分配到數(shù)據(jù)區(qū)域。在PDSCH上發(fā)射下行鏈路數(shù)據(jù)。諸如物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合自動重傳請求(HARQ)指示符信道(PHICH)、物理下行鏈路控制信道(PDCCH)等的控制信道可以被分配到控制區(qū)域。PCFICH在子幀內(nèi)攜帶關(guān)于OFDM符號的數(shù)目的信息，該OFDM符號用于將PDCCH發(fā)射到UE。在每個子幀可以更改用于發(fā)射PDCCH的OFDM符號的數(shù)目。PHICH攜帶用于上行鏈路數(shù)據(jù)的HARQ ACK (肯定確認)/NACK (否定確認)。PDCCH攜帶下行鏈路控制信息。下行鏈路控制信息的示例可以包括下行鏈路調(diào)度信息、上行鏈路調(diào)度信息、上行鏈路功率控制指令等。下行鏈路調(diào)度信息被稱為下行鏈路許可，并且上行鏈路調(diào)度信息被稱為上行鏈路許可。下行鏈路許可可以包括指示通過下行鏈路數(shù)據(jù)發(fā)射的時間頻率資源的資源分配字段、指示下行鏈路數(shù)據(jù)的調(diào)制編碼方案(MSC)級別的MSC字段。在無線通信系統(tǒng)中，信道測量、信息解調(diào)等需要為發(fā)射器和接收器兩者已知的信號。為發(fā)射器和接收器兩者已知的信號被稱為參考信號(RS)。參考信號也可以被稱為導頻。在沒有攜帶從較高層導出的信息的情形下，在物理層中可以生成參考信號。可以發(fā)射與預定參考信號序列相乘的參考信號。參考信號序列可以是二進制序列或復序列。例如，參考信號序列可以使用偽隨機(PN)序列、m-序列等。然而，此僅為示例并且參考信號序列未被特別限制。當BS發(fā)射與參考信號序列相乘的參考信號時，UE可以減少相鄰小區(qū)的信號影響參考信號的干擾。因此，可以改善信道估計性能。參考信號可以被分類成公共參考信號(RS)和專用參考信號(RS)。公共參考信號是發(fā)射到小區(qū)內(nèi)的所有UE的參考信號。小區(qū)內(nèi)的所有UE可以接收公共參考信號。為了避免小區(qū)間干擾，根據(jù)小區(qū)可以定義公共參考信號。在該情形下，公共參考信號被稱為小區(qū)特定參考信號。公共參考信號可以用于信道測量和信息解調(diào)。僅用于信道測量的參考信號的示例可以包括信道狀態(tài)信息-RS(CSI-RS)。專用參考信號是由小區(qū)內(nèi)的特定UE或特定UE組接收的參考信號。其他UE不能使用專用參考信號。專用參考信號被稱為UE特定參考信號(UE特定RS)?？梢酝ㄟ^分配用于發(fā)射特定UE的下行鏈路數(shù)據(jù)的資源塊來發(fā)射專用參考信號。專用參考信號可以用于信息解調(diào)。圖5示出了在正常CP的情形下映射用于單一天線的公共參考信號的示例。圖6示出了在正常CP的情形下映射用于兩個天線的公共參考信號的示例。圖7示出了在正常 CP的情形下映射用于四個天線的公共參考信號的示例。圖8示出了在擴展CP的情形下映射用于單一天線的公共參考信號的示例。圖9示出了在擴展CP的情形下映射用于兩個天線的公共參考信號的示例。圖10示出了在擴展CP的情形下映射用于四個天線的公共參考信號的示例。參考圖5至圖10，Rp表示用于通過天線#ρ (ρ = 0，1，2，3)發(fā)射參考信號的資源元素。在下文中，用于發(fā)射參考信號的資源元素被稱為參考資源元素。Rp是用于天線#p的參考資源元素。Rp不用于通過除了天線#p之外的所有其他天線的任何發(fā)射。換言之，用于通過子幀內(nèi)的任何天線發(fā)射參考信號的資源元素不用于通過同一子幀內(nèi)的其他天線的任何發(fā)射，并且可以被設置成0。此將去除天線間干擾。在下文中，為了清楚，在時間頻率資源內(nèi)的參考信號模式(RS模式)的最小單元被設置為基礎單元。參考信號模式是一種類型，在該類型中，在時間頻率資源內(nèi)確定參考資源元素的位置。當基礎單元擴展時域和/或頻域時，參考信號模式被重復。在該情形下，基礎單元是時域中的單一子幀和頻域中的單一資源塊。在每個下行鏈路子幀可以發(fā)射公共參考信號。單一公共參考信號被發(fā)射到每個天線。公共參考信號與子幀內(nèi)的參考資源元素的集合相對應。BS可以發(fā)射與預定公共參考信號序列相乘的公共參考信號。公共參考信號的參考信號模式被稱為公共參考信號模式。用于每個天線的公共參考信號模式在時間頻率域中彼此正交。公共參考信號模式對小區(qū)內(nèi)的所有UE是公共的。公共參考序列對小區(qū)內(nèi)的所有UE也是公共的。然而，為了使小區(qū)間干擾最小化，可以根據(jù)小區(qū)定義公共參考信號模式和公共參考信號序列中的每一個。在單一子幀內(nèi)的OFDM符號單元中可以生成公共參考信號序列。公共參考信號序列可以根據(jù)小區(qū)標識符(ID)、單一無線電幀內(nèi)的時隙數(shù)目、時隙中的OFDM符號索引、CP的長度等而變化。在基礎單元內(nèi)包括參考資源元素的OFDM符號中，用于單一天線的參考資源元素的數(shù)目是2。也就是，在基礎單元內(nèi)包括Rp的OFDM符號中，Rp的數(shù)目是2。子幀包括頻域中的N_DL資源塊。因此，在子幀內(nèi)包括Rp的OFDM符號中，Rp的數(shù)目是2XN_DL。此外，在子幀內(nèi)包括Rp的OFDM符號中，用于天線#p的公共參考信號序列的長度是2XN_DL。下列等式表示為在單一 OFDM符號中的公共參考信號序列生成的復序列r(m)的示例。[等式1]r{m) =-^-(1-2 ·(1-2 * c(2m+l)),m = 0，1，· · ·，2N_max, DL-I其中，N_maX，DL是與在無線通信系統(tǒng)中支持的最大下行鏈路發(fā)射帶寬相對應的資源塊的數(shù)目。在LTE中，N_max，DL是110。當N_DL小于N_max，DL時，選擇在生成為2XN_ max,DL的復序列當中的具有2XN_DL的預定部分，其可以被用作公共參考信號序列。c⑴ 是PN序列?？梢酝ㄟ^長度-31的黃金序列來定義PN序列。下列等式表示c(i)的示例[等式2]
7
c (η) = (χ (n+Nc)+y (n+Nc))mod 2x(n+31) = (χ(n+3)+x(η))mod 2y(n+31) = (y (n+3) +y (n+2) +x (n+1) +x (n)) mod 2其中，Nc = 1600，x(i)是第一 m序列，并且y (i)是第二 m序列。例如，第一 m序列可以從每個OFDM符號的開始被初始化為X(O) = 1，x(i) = 0(i = 1，2，...，30)?？梢愿鶕?jù)小區(qū)標識符(ID)、無線電幀內(nèi)的時隙數(shù)目、時隙內(nèi)的OFDM符號索引、CP的長度等來從每個OFDM符號的開始初始化第二 m序列。下列等式是第二 m序列的初始化的示例。[等式3]
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)射參考信號的裝置，包括 N個天線；以及處理器，所述處理器被操作地與所述N個天線耦合，并且被配置成基于K個參考信號序列和K個虛擬天線向量來生成K個參考信號序列向量，其中K < N ；以及通過所述N個天線來發(fā)射所述K個參考信號序列向量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，在第一時段期間發(fā)射所述K個參考信號序列向量，并且所述處理器被配置成基于N-K個參考信號序列和N-K個虛擬天線向量來生成N-K個參考信號序列向量；以及在第二時段期間，通過所述N個天線來發(fā)射所述N-K個參考信號序列向量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述K個虛擬天線向量和所述N-K個虛擬天線向量是從具有NXN大小的虛擬天線矩陣中選擇的不同的列向量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，用于所述K個參考信號序列中的至少一個參考信號序列的參考信號模式與用于所述N-K個參考信號序列中的至少一個參考信號序列的參考信號模式相同，并且所述參考信號模式是用于發(fā)射參考信號序列的時間頻率資源模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，每個虛擬天線矩陣是酉矩陣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述處理器被配置成從用戶設備接收虛擬天線 fn道fe息ο
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述處理器被配置成從用戶設備接收物理天線信道信息，并且基于虛擬天線信道和所述虛擬天線矩陣來估計所述物理天線信道信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，在第一頻域中發(fā)射所述K個參考信號序列向量， 并且所述處理器被配置成基于N-K個參考信號序列和所述N-K個虛擬天線向量來生成N-K個參考信號序列向量；以及在第二頻域中，通過所述N個天線來發(fā)射所述N-K個參考信號序列向量。
9.一種用于在無線通信系統(tǒng)中發(fā)射參考信號的方法，包括基于K個參考信號序列和K個虛擬天線向量來生成K個參考信號序列向量，其中K < N ；以及通過N個天線來發(fā)射所述K個參考信號序列向量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在第一時段期間發(fā)射所述K個參考信號序列向量，并且進一步包括基于N-K個參考信號序列和N-K個虛擬天線向量來生成N-K個參考信號序列向量；以及在第二時段期間，通過所述N個天線來發(fā)射所述N-K個參考信號序列向量。
全文摘要
提供了一種用于在無線電通信系統(tǒng)中發(fā)射參考信號的裝置和方法。該裝置包括N個天線；以及處理器，該處理器被連接到所述N個天線，并且所述處理器基于K個參考信號序列和K個虛擬天線向量來生成K個(其中K＜N)參考信號序列向量，并且所述處理器經(jīng)由N個天線來發(fā)射K個參考信號序列向量。
文檔編號H04B7/06GK102334300SQ201080009584
公開日2012年1月25日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日
發(fā)明者任彬哲, 李文一, 鄭載薰, 高賢秀 申請人:Lg電子株式會社