可替代的配置中使用集中式控制器。eNB 204负责所有无线相关的功能,包括无线承载控制、准入控制、移动性控制、调度、安全性、以及到服务网关116的连接性。eNB可以支持一个或多个(例如,三个)小区(也称为扇区)。词语“小区”可以指的是eNB的最小覆盖区域和/或服务特定覆盖区域的eNB子系统。此外,在本文中可以互换地使用词语“eNB”、“基站”和“小区”。
[0028]由接入网络200采用的调制和多址方案可以取决于所部署的具体通信标准而变化。在LTE应用中,在DL上使用OFDM并且在UL上使用SC-FDMA,以支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD) 二者。如本领域技术人员根据接下来的详细描述将容易理解的,本文中给出的各种概念良好地适用于LTE应用。然而,这些概念可以容易地扩展到采用其它调制和多址技术的其它电信标准。通过示例的方式,这些概念可以扩展到演进数据优化(EV-DO)或超移动宽带(UMB)。EV-DO和UMB是由第三代合作伙伴计划2 (3GPP2)公布的、作为CDMA2000标准族一部分的空中接口标准,并且采用CDMA以提供到移动站的宽带互联网接入。这些概念还可以扩展到:采用宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变型的通用陆地无线接入(UTRA),例如TD-SCDMA ;采用TDMA的全球移动通信系统(GSM);和采用OFDMA的演进的 UTRA (E-UTRA)、IEEE 802.1l(W1-Fi)、IEEE 802.16 (WiMAX)、IEEE 802.20 和闪速OFDM(Flash-OFDM)。在来自 3GPP 组织的文献中描述了 UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE 和 GSM。在来自3GPP2组织的文献中描述了 CDMA2000和UMB。实际所采用的无线通信标准和多址技术将取决于特定应用和对系统施加的整体设计约束。
[0029]eNB 204可以具有支持MMO技术的多个天线。MHTO技术的使用使得eNB 204能够利用空间域来支持空间复用、波束成形和发射分集。空间复用可以用于在同一个频率上同时发送不同的数据流。可以将数据流发送给单个UE 206以提高数据速率或发送给多个UE 206以提高整体系统容量。这可以通过对每个数据流进行空间预编码(即施加振幅和相位的缩放)并且随后通过DL上的多个发送天线来发送每个空间预编码的流来实现。到达UE(206)处的空间预编码的数据流具有不同的空间签名,这使得每个UE206能够恢复去往UE 206的一个或多个数据流。在UL上,每个UE 206发送空间预编码的数据流,这使得eNB 204能够识别每个空间预编码的数据流的源。
[0030]当信道状况良好时,通常使用空间复用。当信道状况较差时,可以使用波束成形来将传输能量集中到一个或多个方向上。这可以由对通过多个天线进行发送的数据进行空间预编码来实现。为了在小区的边缘处获得良好的覆盖,可以结合发射分集来使用单个流波束成形传输。
[0031 ] 在接下来的详细描述中,将参照在DL上支持OFDM的M頂O系统来描述接入网络的各个方面。OFDM是在OFDM符号内的数个子载波上调制数据的扩频技术。子载波以精确的频率间隔开。所述间隔提供了使得接收机能够从子载波恢复数据的“正交性”。在时域中,可以向每个OFDM符号添加保护间隔(例如循环前缀)以对抗OFDM符号间干扰。UL可以使用DFT扩展OFDM信号的形式的SC-FDMA以补偿高的峰均功率比(PAPR)。
[0032]图3是示出了 LTE中DL帧结构的例子的示图300。可以将帧(1ms)划分成10个大小相等的子帧。每个子帧可以包括两个连续的时隙。可以使用资源网格来表示两个时隙,每个时隙包括资源块。可以将资源网格划分成多个资源单元。在LTE中,对于正常循环前缀,资源块包含频域中的12个连续子载波以及包含时域中的7个连续OFDM符号,也就是总共84个资源单元。对于扩展的循环前缀,资源块包含时域中的6个连续OFDM符号,也就是总共72个资源单元。资源单元中的一些(如被标记为R 302、R 304的资源单元)包括DL参考信号(DL-RS)。DL-RS包括小区特定RS (CRS)(有时还被称为公共RS) 302和UE特定RS (UE-RS) 304。UE-RS 304仅在相应的物理DL共享信道(PDSCH)映射于其上的资源块上进行发送。每个资源单元携带的比特数取决于调制方案。因此,UE接收的资源块越多以及调制方案越高,则针对UE的数据速率越高。
[0033]图4是示出了 LTE中的UL帧结构的例子的示图400。针对UL的可用资源块可以被划分为数据段和控制段。控制段可以形成在系统带宽的两个边缘处并且可以具有可配置的大小。可以将控制段中的资源块分配给UE用于控制信息的发送。数据段可以包括控制段中未包括的所有资源块。UL帧结构使得数据段包括连续子载波,这允许将数据段中的所有连续子载波分配给单个UE。
[0034]可以将控制段中的资源块410a、410b分配给UE以向eNB发送控制信息。还可以将数据段中的资源块420a、420b分配给UE以向eNB发送数据。UE可以在控制段中所分配的资源块上的物理UL控制信道(PUCCH)中发送控制信息。UE可以在数据段中所分配的资源块上的物理UL共享信道(PUSCH)中仅发送数据或发送数据和控制信息两者。UL传输可以横跨子帧的全部两个时隙并且可以跨越频率来跳变。
[0035]可以使用资源块的集合来执行初始系统接入以及实现物理随机接入信道(PRACH) 430中的UL同步。PRACH 430携带随机序列并且不能携带任何UL数据/信令。每个随机接入前导占有对应于6个连续资源块的带宽。起始频率由网络指定。也就是说,随机接入前导的传输受限于某些时间和频率资源。没有针对PRACH的频率跳变。单个子帧(Ims)或几个连续子巾贞的序列中携带有PRACH尝试,并且UE仅可以每巾贞(1ms)进行单个PRACH尝试。
[0036]图5是示出了 LTE中针对用户平面和控制平面的无线协议架构的例子的示图500。针对UE和eNB的无线协议架构被示出为具有三层:层1、层2和层3。层I (LI层)是最低层并且实现各种物理层信号处理功能。LI层在本文中将被称为物理层506。层2(L2层)508在物理层506之上并且负责物理层506上的、UE和eNB之间的链路。
[0037]在用户平面中,L2层508包括介质访问控制(MAC)子层510、无线链路控制(RLC)子层512和分组数据汇聚协议(rocp)子层514,这些子层终止于网络侧的eNB处。尽管没有示出,但UE可以具有在L2层508之上的若干上层,所述若干上层包括终止于网络侧的PDN网关118处的网络层(例如,IP层),以及终止于连接的另一端(例如远端UE、服务器等)处的应用层。
[0038]rocp子层514提供不同的无线承载和逻辑信道之间的复用。rocp子层514还提供针对上层数据分组的报头压缩以减少无线传输开销,通过加密数据分组提供安全性,并且针对UE提供eNB之间的切换支持。RLC子层512提供上层数据分组的分段和重组、丢失数据分组的重传以及数据分组的重新排序以补偿由混合自动重传请求(HARQ)导致的无序接收。MAC子层510提供逻辑信道和传输信道之间的复用。MAC子层510还负责在UE之间分配一个小区中的各种无线资源(例如,资源块)。MAC子层510还负责HARQ操作。
[0039]在控制平面中,除了以下的例外之处,针对UE和eNB的无线协议架构对于物理层506和L2层508是基本相同的,所述例外之处是:对于控制平面而言没有报头压缩功能。控制平面还包括层3(L3层)中的无线资源控制(RRC)子层516。RRC子层516负责获取无线资源(即无线承载)并且负责使用eNB和UE之间的RRC信令来配置低层。
[0040]图6是在接入网络中与UE 650通信的eNB 610的框图。在DL中,向控制器/处理器675提供来自核心网的上层分组。控制器/处理器675实现L2层的功能性。在DL中,控制器/处理器675提供报头压缩、加密、分组分段和重新排序、逻辑信道和传输信道之间的复用,以及基于各种优先级度量的到UE 650的无线资源分配。控制器/处理器675还负责HARQ操作、对丢失分组的重发、以及到UE 650的信号发送。
[0041]传输(TX)处理器616实现针对LI层(即物理层)的各种信号处理功能。信号处理功能包括:编码和交织以促进UE 550处的前向纠错(FEC),和基于各种调制方案(例如二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交幅度调制(M-QAM))向信号星座进行映射。随后将经编码和经调制的符号分离成并行流。随后将每个流映射到OFDM子载波、在时域和/或频域上与参考信号(例如导频)进行复用、并且随后使用反向快速傅里叶变换(IFFT)组合在一起以产生携带时域OFDM符号流的物理信道。对OFDM流进行空间预编码以产生多个空间流。可以使用来自信道估计器674的信道估计来确定编码和调制方案,以及使用其用于空间处理。信道估计可以从参考信号和/或由UE650发送的信道状况反馈推导出。随后经由分别的发射机618TX将每个空间流提供给不同的天线620。每个发射机618TX将RF载波调制有相应的空间流以用于传输。
[0042]在UE 650处,每个接收机654RX通过其相应的天线652接收信号。每个接收机654RX恢复调制到RF载波上的信息并且向接收机(RX)处理器656提供所述信息。RX处理器656实现LI层的各种信号处理功能。RX处理器656执行对信息的空间处理以恢复去往UE 650的任何空间流。如果多个空间流要去往UE 650,则RX处理器656可以将它们组合成单个OFDM符号流。随后RX处理器656使用快速傅里叶变换(FFT)将OFDM符号流从时域转换到频域。频域信号包括针对OFDM信号的每个子载波的分别的OFDM符号流。通过确定由eNB 610发送的最可能的信号星座点,来恢复和解调每个子载波上的符号和参考信号。这些软决定可以基于由信道估计器658所计算的信道估计。随后对软决定进行解码和解交织以恢复最初由eNB 610在物理信道上发送的数据和控制信号。随后将数据和控制信号提供给控制器/处理器659。
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