在无线通信系统中决定资源特定传输模式的方法及其设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种在无线通信系统中用户设备将信号发送到基站以及从基站接收信号的方法，其具体特征在于包括下述步骤：从基站接收与多个子帧集有关的信息；从基站接收与对应于多个子帧集中的每一个的传输模式有关的信息；以及在属于来自多个子帧集的特定子帧集的子帧中，基于对应于特定子帧集的传输模式将信号发送到基站以及从基站接收信号。
【专利说明】在无线通信系统中决定资源特定传输模式的方法及其设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无线通信系统，并且更具体而言，涉及一种用于在无线通信系统中确定资源特定(resource-specific)传输模式的方法及设备。
【背景技术】
[0002]将简要地描述第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(3GPP LTE)系统，作为本发明能够被应用于其的无线通信系统的示例。
[0003]图1图示作为无线通信系统的示例的演进的通用移动电信系统(E-UMTS)网络的配置。E-UMTS系统是遗留UMTS系统的演进，并且3GPP正在进行E-UMTS的标准化。E-UMTS也被称为LTE系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，分别参考“3rd GenerationPartnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network (第三代合作伙伴计划；技术规范组无线电接入网络)”的版本7和版本8。
[0004]参考图1，E-UMTS系统包括:用户设备(UE)、基站(e节点B和eNB)和接入网关(AG)，该AG位于演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)的一端并且连接到外部网络。eNB可以同时地发送用于广播服务、多播服务、和/或单播服务的多个数据流。
[0005]单个eNB管理一个或多个小区。一个小区被设置为在1.25,2.5、5、10和20Mhz带宽的一个中操作，并且在该带宽中提供下行链路(DL)或者上行链路(UL)传输服务给多个UE。不同的小区可以被配置为使得提供不同的带宽。eNB控制向/从多个UE的数据传输和接收。关于DL数据，通过将DL调度信息发送到UE, eNB向特定UE通知DL数据应被发送的时间和频率域、编译方案、数据大小、混合自动重复请求(HARQ)信息等。关于UL数据，通过将UL调度信息发送到UE, eNB向特定UE通知UE能够发送数据的时间-频率域、编译方案、数据大小、HARQ信息等。用于发送用户业务或者控制业务的接口可以被限定在eNB之间。核心网(CN)可以包括用于UE的用户注册的AG和网络节点。AG在跟踪区(TA)的基础上管理UE的移动性。TA包括多个小区。
[0006]虽然基于宽带码分多址(WCDMA)，无线通信技术的发展阶段已经达到LTE，但是用户和服务提供商的需求和期望日益增长。考虑到其它的无线电接入技术正在发展，要求有新的技术演进以实现未来的竞争性。具体地，需要每比特的成本降低、增长的服务可用性、频带的灵活使用、简化的结构、开放的接口、UE的适当的功率消耗等。
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]被设计为解决传统问题的本发明的目的是为了提供一种用于在无线通信系统中确定资源特定传输模式的方法和设备。
[0009]有益效果
[0010]根据本发明的实施例，用户设备(UE)能够有效地执行资源特定测量方案。
[0011]本领域技术人员应当理解，可以通过本发明实现的效果不限于上面特别描述的效 果，根据下面的详细描述并结合附图，将更清楚地理解本发明的其它优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1图示作为移动通信系统的示例的演进的通用移动电信系统(E-UMTS)网络的配置；
[0013]图2图示在用户设备(UE)和演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)之间的符合第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网络标准的无线电接口协议构架中的控制面协议栈和用户面协议栈；
[0014]图3图示在3GPP系统中的物理信道和使用该物理信道的一般信号传输方法；
[0015]图4图示在长期演进(LTE)系统中的无线电帧的结构；
[0016]图5图示在LTE系统中的下行链路无线电帧的结构；
[0017]图6图示LTE系统中的上行链路子帧的结构；
[0018]图7图示一般的多输入多输出(MMO)通信系统的配置；
[0019]图8图示根据本发明实施例的示例性的资源特定传输模式；以及
[0020]图9是根据本发明实施例的通信设备的框图。
【具体实施方式】
[0021]通过参考附图描述的本发明实施例将会容易地理解本发明的配置、操作、以及其它特征。在此提出的本发明的实施例是本发明的技术特征被应用于第三代合作伙伴计划(3GPP)系统的示例。
[0022]虽然在长期演进(LTE)和LTE-高级(LTE-A)系统的背景中描述了本发明的实施例，但是它们仅是示例性的。因此，只要上述定义对于通信系统是有效的，本发明的实施例可应用于任何其它的通信系统。另外，虽然在频分双工(FDD)的背景中描述了本发明的实施例，但是通过一些修改它们也可容易地应用于半FDD (H-FDD)或者时分双工(TDD)。
[0023]图2图示在用户设备(UE)和演进的UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)之间的符合3GPP无线接入网络标准的无线电接口协议构架中的控制面和用户面协议栈。控制面是UE和E-UTRAN发送控制消息以管理呼叫的路径，并且用户面是发送从应用层产生的数据，例如，语音数据或者因特网分组数据的路径。
[0024]处于第一层(LI)处的物理(PHY)层将信息传输服务提供给其更高层，媒体接入控制(MAC)层。PHY层经由传送信道连接到MAC层。传送信道在MAC层和PHY层之间递送数据。在发送器和接收器的PHY层之间的物理信道上发送数据。物理信道使用时间和频率作为无线电资源。具体地，对于下行链路以正交频分多址(OFDMA)调制物理信道，并且对于上行链路以单载波频分多址(SC-FDMA)调制物理信道。
[0025]在第二层(L2)处的MAC层经由逻辑信道将服务提供给其更高层，无线电链路控制(RLC)层。在L2处的RLC层支持可靠的数据传输。在MAC层的功能块中可以实现RLC功能性。在L2处的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩，以减小不必要的控制信息的量，并且从而经由具有窄带宽的空中接口有效地发送诸如IP版本4 (IPv4)或者IP版本6(IPv6)分组的因特网协议(IP)分组。
[0026]在第三层的最低部分处的无线电资源控制(RRC)层仅被在控制面中定义。RRC层控制与无线电承载(RB)的配置、重新配置和释放有关的逻辑信道、传送信道和物理信道。RB指的是在L2处提供的服务，用于UE和E-UTRAN之间的数据传输。为此，UE和E-UTRAN的RRC层互相交换RRC消息。如果在UE与E-UTRAN之间建立RRC连接，则UE是处于RRC连接模式下，并且否则，UE是处于RRC空闲状态下。在RRC层上面的非接入层(NAS)执行包括会话管理和移动性管理的功能。
[0027]由eNB覆盖的小区被设置为1.25,2.5、5、10、15和20Mhz带宽中的一个，并且给多个UE提供下行链路或者上行链路传输服务。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。
[0028]被用于将数据从E-UTRAN递送到UE的下行链路传送信道包括承载系统信息的广播信道(BCH)、承载寻呼消息的寻呼信道(PCH)、和承载用户业务或者控制消息的共享信道(SCH)0下行链路多播业务或者控制消息或者下行链路广播业务或者控制消息可以在下行链路SCH上，或者在单独定义的下行链路多播信道(MCH)上发送。被用于将数据从UE递送给E-UTRAN的上行链路传送信道包括:承载初始控制消息的随机接入信道(RACH)和承载用户业务或者控制消息的上行链路SCH。定义在传送信道以上并且被映射到传送信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)和多播业务信道(MTCH)等。
[0029]图3图示在3GPP系统中的物理信道和用于在物理信道上发送信号的一般方法。
[0030]参考图3，当UE被通电或者进入新的小区时，UE执行初始小区搜索(S301)。初始小区搜索涉及获取对eNB的同步。具体地，UE对eNB同步其定时，并且通过从eNB接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)获取小区标识符(ID)和其它信息。然后UE可以通过从eNB接收物理广播信道(PBCH)获取小区中广播的信息。在初始小区搜索期间，UE可以通过接收下行链路基准信号(DL RS)监控下行链路信道状态。
[0031]在初始小区搜索之后，UE可以通过接收物理下行链路控制信道(PDCCH)并且基于在roCCH中包括的信息接收物理下行链路共享信道(PDSCH )，来获取详细的系统信息(S302)。
[0032]如果UE最初接入eNB或者不具有用于到eNB的信号传输的无线电资源，UE可以执行与eNB的随机接入过程(S303至S306)。在随机接入过程中，UE可以在物理随机接入信道(PRACH)上发送预定的序列作为前导(S303和S305)，并且可以在HXXH和与HXXH相关联的I3DSCH上接收对前导的响应消息(S304和S306)。在基于竞争的RACH的情况下，UE可以附加地执行竞争解决过程。
[0033]在上述过程之后，UE可以从eNB接收PDCCH和/或PDSCH (S307),并且将物理上行链路共享信道(PUSCH)和/或物理上行链路控制信道(PUCCH)发送到eNB (S308)，这是一般的下行链路和上行链路信号传输过程。特别地，UE在HXXH上接收下行链路控制信息(DCI)0在此，DCI包括控制信息，诸如用于UE的资源分配信息。根据DCI的不同使用定义不同的DCI格式。
[0034]UE在上行链路上发送到eNB或者在下行链路上从eNB接收的控制信息包括:下行链路/上行链路肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信号、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)、秩指示符(RI)等。在3GPP LTE系统中，UE可以在PUSCH和/或PUCCH上发送诸如CQ1、PM1、RI等的控制信息。
[0035]图4图示在LTE系统中使用的无线电帧的结构。[0036]参考图4，无线电帧是IOms (327200xTs)长，并且被划分为10个等同大小的子帧。各个子帧是Ims长，并且进一步被划分为两个时隙。每个时隙是0.5ms (15360xTs)长。在此，Ts表示采样时间并且Ts=l/(15kHzx2048)=3.2552xl(T8 (大约33ns)。一个时隙包括时域中的多个OFDM符号或SC-FDMA符号及频域中的多个资源块(RB)。在LTE系统中，一个RB包括12个子载波及7 (或6)个OFDM符号。发送数据的单位时间被定义为传输时间间隔(TTI)。TTI可以被定义为一个或者多个子帧。上述无线电帧结构仅是示例性的，并且因此无线电帧中的子帧的数目、子帧中的时隙的数目、或者时隙中的OFDM符号的数目可以变化。
[0037]图5图示被包括在下行链路无线电帧中的子帧的控制区域中的示例性控制信道。
[0038]参考图5，子帧包括14个OFDM符号。根据子帧配置，子帧的最先一个至三个OFDM符号被用于控制区域，并且其它的13至11个OFDM符号被用于数据区域。在图5中，参考字符Rl至R4表示用于天线O至天线3的RS或者导频信号。在子帧中以预定的图案分配RS,而不管控制区域和数据区域。在控制区域中控制信道被分配给非RS资源，并且在数据区域中业务信道也被分配给非RS资源。被分配给控制区域的控制信道包括物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合-ARQ指示符信道(PHICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)
坐寸ο
[0039]PCFICH是用于承载与在各个子帧中被用于PDCCH的OFDM符号的数目有关的信息的物理控制格式指示符信道。PCFICH位于子帧的第一 OFDM符号中，并且被配置有在PHICH和HXXH之上的优先级。PCFICH由4个资源元素组(REG)组成，每个REG基于小区标识(ID)被分布到控制区域。一个REG包括4个资源元素(RE)。RE是通过一个子载波及一个OFDM符号定义的最小物理资源。PCFICH根据带宽指示I至3或者2至4。以正交相移键控(QPSK)调制 PCFICH0
[0040]PHICH是承载用于上行链路传输的HARQ ACK/NACK的物理混合-自动重复和请求(HARQ)指示符信道。即，PHICH是递送用于ULHARQ的DL ACK/NACK信息的信道。PHICH包括一个REG并且被小区特定地加扰。ACK/NACK被一个比特指示，并且以二进制相移键控(BPSK)调制。被调制的ACK/NACK被以2或者4的扩展因子(SF)扩展。被映射到相同资源的多个PHICH形成PHICH组。根据扩展码的数目来确定被复用进PHICH组的PHICH的数目。PHICH (组)被重复三次以获得频域和/或时域中的分集增益。
[0041]PDCCH是被分配给子帧的最先η个OFDM符号的物理下行链路控制信道。在此，η是通过PCFICH指示的I或者更大的整数。PDCCH由一个或者多个CCE组成。PDCCH承载关于传送信道的资源分配信息、PCH和DL-SCH、上行链路调度许可、以及对各个UE或者UE组的HARQ信息。在I3DSCH上发送PCH和DL-SCH。因此，除了特定控制信息或者特定服务数据之外，eNB和UE通常在I3DSCH上发送和接收数据。
[0042]在roCCH上递送用于指示一个或者多个UE接收roSCH数据的信息和用于指示UE应如何接收和解码roscH数据的信息。例如，假定特定roCCH的循环冗余校验(crc)被通过无线网络临时标识(RNTI) “A”来掩码(mask)，并且在特定子帧中发送与基于传送格式信息(例如，传输块大小、调制方案、编译信息等)“C”在无线电资源“B”中(例如，在频率位置处)所发送的数据有关的信息，则小区内的UE使用搜索空间中的其RNTI信息来监控，即，盲解码roCCH。如果一个或者多个UE具有RNTI “A”，则这些UE接收roCCH并且基于接收到的PDCCH的信息来接收通过“B”和“C”指示的H)SCH。
[0043]图6图示LTE系统中的上行链路子帧的结构。
[0044]参考图6，上行链路子帧可以被划分为控制区域和数据区域。包括上行链路控制信息的物理上行链路控制信道(PUCCH)被分配给控制区域，并且包括用户数据的物理上行链路共享信道(PUSCH)被分配给数据区域。子帧的中间被分配给TOSCH，同时在频域中数据区域的两侧被分配给PUCCH。在PUCCH上发送的控制信息可以包括混合自动重复请求肯定应当/否定应答(HARQ ACK/NACK)、表示下行链路信道状态的信道质量指示符(CQI)、用于多输入多输出(MMO)的秩指示符(RI)、请求上行链路资源分配的调度请求(SR)。用于一个UE的PUCCH在子帧的各个时隙中占用一个资源块(RB)。即，被分配给PUCCH的两个RB在子帧的时隙边界上跳频。特别地，具有m=0、m=l、以及m=2的I3UCCH被分配给图6中的子帧。
[0045]现在将会描述多输入多输出(MMO)系统。MMO能够通过使用多个传输(Tx)天线和多个接收(Rx)天线来增加数据的传输和接收效率。即，通过在发送器或者接收器处使用多个天线，MMO能够在无线通信系统中增加容量并且提高性能。术语“ΜΜ0”与“多天线”可交换。
[0046]MIMO技术不取决于单个天线路径来接收整个消息。而是，其通过组合通过多个天线接收到的数据片段来完成消息。MIMO能够增加预定尺寸的小区区域内的数据速率，或者以给定的数据速率扩展系统覆盖。另外，MMO能够在包括移动终端、中继等的广范围中找到其使用。MMO能够克服在移动通信中的传统单一天线技术遇到的有限的传输容量。
[0047]图7图示了典型MIMO通信系统的配置。参考图7，发射机具有Nt个Tx天线而接收机具有Nk个Rx天线。与仅在发射机和接收机中的一个处使用多个天线相比，在发射机和接收机两者处同时使用多个天线提高了理论信道传输容量。信道传输容量与天线的数目成比例地提高。因此，传输速率和频率效率被提高。给定可以用单个天线实现的最大传输速率R。，在多个天线的情况下可以将传输速率理论上提高至R。和传输速率提高率Ri的乘积，Ri是Nt与Nk之间的较小值。
[0048][等式I]
[0049]Ri = min(NT, Ne)
[0050]例如，相对于单天线系统，具有四个Tx天线和四个Rx天线的MMO通信系统理论上可以实现传输速率的四倍提高。因为MMO系统的理论容量增加在20世纪90年代中期被验证，所以许多技术已被积极地提出，以提高实际实施中的数据速率。技术中的一些已经反映在用于3G移动通信、未来一代无线局域网(WLAN)等的各种无线通信标准中。
[0051]关于到目前为止MMO的研究趋势，正在MMO的许多方面进行积极研究，包括与在多样化信道环境和多址环境中多天线通信容量的计算有关的信息理论的研究、测量MMO无线电信道和MMO建模的研究、用来提高传输可靠性和传输速率的时空信号处理技术的研究等。
[0052]将通过数学建模详细地描述如图7中所图示的具有Nt个Tx天线和Nk个Rx天线的MIMO系统中的通信。关于传输信号，多达Nt条信息能够通过Nt个Tx天线来发送，表达为以下向量。
[0053][等式2]
[0054]
【权利要求】
1.一种用于在无线通信系统中在用户设备处将信号发送到基站以及从基站接收信号的方法，所述方法包括: 从所述基站接收关于多个子帧集的信息； 从所述基站接收与用于所述多个子帧集中的每一个的传输模式有关的信息；以及 根据与特定子帧集相对应的传输模式，在所述多个子帧集之中的特定子帧集的子帧中将信号发送到所述基站以及从所述基站接收信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个子帧集中的每一个具有能够由相邻基站引起的不同级别的干扰。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号传输和接收包括:如果在特定子帧中从所述基站接收到下行链路信号，则解码所述下行链路信号，假定在与所述特定子帧所属于的子帧集相对应的传输模式中接收到所述下行链路信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号传输和接收包括:如果在特定子帧中将上行链路信号发送到所述基站，则在对应于与所述特定子帧相关联的下行链路子帧所属于的子帧集的传输模式中发送所述上行链路信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，与所述多个子帧中的一个相对应的传输模式是被配置为基于小区特定参考信号从所述基站和相邻基站接收协作传输信号的传输模式，以及与所述多个子帧中的另一个相对应的传输模式是被配置为基于用户设备特定参考信号从所述基站接收信号的传输模式。
6.一种无线通信系统中的用户设备，包括: 无线通信模块，所述无线通信模块用于将信号发送到基站以及从基站接收信号；以及 处理器，所述处理器用于处理所述信号， 其中，所述无线通信模块被配置为从所述基站接收关于多个子帧集的信息，以及从所述基站接收与用于所述多个子帧集中的每一个的传输模式有关的信息，以及 所述处理器被配置为控制所述无线通信模块以根据与特定子帧集相对应的传输模式，在所述多个子帧集之中的特定子帧集的子帧中将信号发送到所述基站以及从所述基站接收信号。
7.根据权利要求6所述的用户设备，其中，所述多个子帧集中的每一个具有能够由相邻基站引起的不同级别的干扰。
8.根据权利要求6所述的用户设备，其中，如果在特定子帧中从所述基站接收下行链路信号，则所述处理器解码所述下行链路信号，假定在与所述特定子帧所属于的子帧集相对应的传输模式中接收所述下行链路信号。
9.根据权利要求6所述的用户设备，其中，如果在特定子帧中将上行链路信号发送到所述基站，则所述处理器控制所述无线通信模块以在对应于与所述特定子帧相关联的下行链路子帧所属于的子帧集的传输模式中发送所述上行链路信号。
10.根据权利要求6所述的用户设备，其中，与所述多个子帧中的一个相对应的传输模式是被配置为基于小区特定参考信号从所述基站和相邻基站接收协作传输信号的传输模式，以及与所述多个子帧中的另一个相对应的传输模式是被配置为基于用户设备特定参考信号从所述基站接收信号的传输模式。
【文档编号】H04J11/00GK103444099SQ201280013873
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2012年3月27日 优先权日:2011年3月29日
【发明者】徐翰瞥 申请人:Lg电子株式会社