CN102742176A - 用于解调参考信号的天线端口映射方法和装置 - Google Patents

用于解调参考信号的天线端口映射方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种用于解调参考信号的天线端口映射方法和装置。该方法包括：确定用于至用户终端的下行链路传送的传送秩；基于传送秩来确定用于下行链路传送的一个或多个参考信号天线端口，其中每个端口由包括码分复用群和正交覆盖码的群/码对来定义；对于每个传送秩，将参考信号天线端口映射到群/码对，以使对于给定天线端口，码分复用群和码正交覆盖码对于每个传送秩是相同的；以及通过对应于传送秩的参考信号天线端口来传送下行链路参考符号。

Description

用于解调参考信号的天线端口映射方法和装置
背景技术
本发明一般涉及用于LTE和LTE高级通信***的解调参考信号（DM-RS），以及更具体来说涉及用于用户特定DM-RS的天线端口的配置。
第3代合作伙伴计划（3GPP）负责UMTS（通用移动电信服务）***和LTE（长期演进）的标准化。LTE是一种用于实现高速基于分组的通信的通信技术，其在下行链路和上行链路中均能够达到高数据速率，LTE被视为UMTS***的下一代移动通信***。有关LTE的3GPP工作也称为E-UTRAN（演进通用地面接入网）。LTE的第一版本，称为版本8（Rel-8）能够提供100 Mbps的峰值速率，例如5 ms或更小的无线电网络延迟，谱效率的显著增加和设计成简化网络操作、降低成本等的网络体系结构。为了支持高数据速率，LTE允许高达20 MHz的***带宽。LTE还能够在不同的频带中工作，并且以FDD（频分双工）和TDD（时分双工）模式均能够工作。LTE中使用的调制技术或传送方案称为OFDM（正交频分复用）。
对于作为LTE的演进的下一代移动通信***，例如IMT高级（国际移动电信）和/或LTE高级，正在讨论对高达100 MHz带宽的支持。LTE高级能够被看作LTE标准的未来版本，并且因为它是LTE的演进，所以后向兼容性是重要的，以使LTE高级能够被部署在LTE已经占据的谱中。在称为演进NodeB（eNB或eNodeB）的LTE无线电基站和LTE高级无线电基站二者中，能够使用多输入多输出（MIMO）天线配置和空间复用以便向用户终端提供高数据速率。基于MIMO的***的另一个示例是WiMAX（全球微波接入互操作性）***。
为了实施不同下行链路物理信道的相干解调，用户终端需要下行链路信道的估计。更确切地来说，在OFDM传送的情况中，用户终端需要每个子载波的复杂信道的估计。在OFDM传送的情况中使能信道估计的一种方式是将已知的参考符号***到OFDM时间频率网格中。在LTE中，这些参考符号共同称为下行链路参考信号。
LTE***中使用两种类型的下行链路参考信号：小区特定下行链路参考信号和用户特定下行链路参考信号。小区特定下行链路参考信号在每个下行链路子帧中传送，并且跨越整个下行链路小区带宽。小区特定参考信号能够用于除了使用空间复用时以外的信道估计和相干解调。用户终端特定参考信号用于使用空间复用时的下行链路共享信道的信道估计和解调。用户特定参考信号在指派给特定用户终端以用于在下行链路共享信道上传送数据的资源块内传送。用户终端特定参考信号经过与传送到用户终端的数据信号相同的预编码。本发明可应用于用户终端特定下行链路参考信号。
图1示出LTE的示范OFDM时间频率网格50的一部分。一般来说，时间频率网格50被分成多个一毫秒子帧。图1中示出一个子帧。每个子帧包括多个OFDM符号。对于适于在预期多径色散（multipath dispersion）不是极其严重的环境中使用的常规循环前缀（CP）链路，一个子帧包括十四个OFDM符号。如果使用扩展循环前缀，则一个子帧包括十二个OFDM符号。在频域中，物理资源分成具有15 kHz间距的相邻子载波。子载波的数量根据分配的***带宽而变化。时间频率网格50的最小单元是资源单元。资源单元包括一个子载波上的一个OFDM符号。
为了调度在下行链路共享信道（DL-SCH）上的传送，在称为资源块（RB）的单元中分配下行链路时间频率资源。每个资源块跨越一个子帧的一半和十二个子载波（这些子载波可以是相邻的或跨频谱分布）。术语“资源块对”是指占据完整的一毫秒子帧的两个连续的资源块。
每个子帧内的某些资源单元预留用于下行链路参考信号的传送。图1示出支持高达秩4的下行链路传送的下行链路参考信号的一个示范资源分配模式。子帧内的二十四个资源单元预留用于下行链路参考信号的传送。更确切地来说，OFDM子帧的OFDM符号5、6、12和13（即，第六个符号、第七个符号、第十三个符号和第十四个符号）中承载解调参考信号。解调参考信号的资源单元分布在频域中。
解调参考信号的资源单元分成两个码分复用（CDM）群，本文中称为CDM群1和CDM群2。在支持从1-4的传送秩的LTE***中，结合长度为2的正交覆盖码（orthogonal cover code，OCC）来使用两个CDM群。将正交覆盖码应用于两个参考符号的组。如本文所使用的术语“组”是指相同子载波中的（时域中）相邻参考符号的组群。在图1中所示的实施例中，包含解调参考符号的子载波各包括两个组。
图2示出用于支持高达八的传送秩的空间复用***的资源单元的示范分配。可以注意到，该资源分配模式与图1中所示的分配模式相同。为了支持更高的传送秩，使用长度为4的OCC替代长度为2的OCC。跨两个组的资源单元应用长度为4的OCC。
可以定义高达八个天线端口以支持高达8个空间层。能够将8个天线端口映射到两个CDM群，这两个CDM群各使用四个OCC。因此，天线端口能够唯一地由两个参数，即CDM群索引和OCC索引（本文中称为索引对）来标识。目前，LTE标准中尚未指定天线端口与索引对之间的映射。一些映射可能是秩相关的，其要求对于每个传送秩使用不同的端口映射。对不同的传送秩使用不同的端口映射造成用户终端上的负担，用户终端必须在传送秩改变时不同地执行信道估计。
发明内容
本发明提供一种天线端口与群/码对之间的统一、秩无关的映射。每个天线端口唯一地与一个码分复用（CDM）群和一个正交覆盖码（OCC）关联。天线端口与群/码对之间的映射选为使得对于给定天线端口，CDM群和OCC对于每个传送秩将是相同的。
本发明的一个示范实施例包括一种由基站实现以用于将解调参考信号传送到用户终端的方法。该方法包括确定至所述用户终端的下行链路传送的传送秩；基于所述传送秩来确定用于所述下行链路传送的一个或多个参考信号天线端口，其中每个端口由包括码分复用群和正交覆盖码的群/码对来定义；对于每个传送秩，将参考信号天线端口映射到群/码对，使得对于给定天线端口，该码分复用群和码正交覆盖码对于每个传送秩是相同的；以及通过所述参考信号天线端口来传送所述下行链路参考符号。
本发明的再一个示范实施例包括一种配置成实现上述方法的基站。
本发明的另一个示范实施例包括一种由用户终端实现以用于接收基站传送的解调参考信号的方法。该用户终端方法包括确定用于至所述用户终端的下行链路传送的传送秩；基于所述传送秩来确定用于所述下行链路传送的一个或多个参考信号天线端口，其中每个端口由包括码分复用群和正交覆盖码的群/码对来定义；对于每个传送秩，将参考信号天线端口映射到群/码对，使得对于给定天线端口，该码分复用群和正交覆盖码对于每个传送秩是相同的；以及通过对应于传送秩的所述参考信号天线端口来接收所述下行链路参考符号。
本发明的再一个示范实施例包括一种配置成实现上述方法的用户终端。
附图说明
图1示出用于支持高达4的传送秩的解调参考信号的OFDM***中的资源单元的分配。
图2示出用于支持高达8的传送秩的解调参考信号的OFDM***中的资源单元的分配。
图3示出示范MIMO通信***。
图4示出用于OFDM***的示范传送信号处理器。
图5示出根据一个示范实施例的对于从1至4的传送秩的码字至层的映射。
图6示出用于传送解调参考信号的示范方法。
图7示出接收解调参考信号的方法。
具体实施方式
图3示出多输入/多输出（MIMO）无线通信***10，其包括基站12（在LTE中称为演进NodeB）和用户终端14。本发明将在LTE***的上下文中进行描述，但是，本发明可应用于其它类型的通信***。基站12包括用于通过通信信道16将信号传送到第二站14的传送器100，而用户终端14包括用于接收基站12传送的信号的接收器200。本领域技术人员将认识到，基站12和用户终端14可以各包括传送器100和接收器200二者以用于双向通信。
在基站12，将信息信号输入到传送器100。传送器100包括控制传送器100的整体操作的控制器110和传送信号处理器120。传送信号处理器120执行差错编码（error encoding），将输入的位映射到复调制符号，并为每个传送天线130生成传送信号。在向上频率转换、滤波和放大之后，传送器100从相应的传送天线130通过通信信道16将传送信号传送到用户终端14。
在用户终端14的接收器200将在每个天线230接收的信号解调和解码。接收器200包括控制接收器200的操作的控制器210和接收信号处理器220。接收信号处理器220将从第一站12传送的信号解调和解码。从接收器200输出的信号包括原信息信号的估计。在没有误码的情况下，估计将与在传送器12输入的原信息信号相同。
在LTE***中，当在基站12和用户终端14均存在多个天线时能够使用空间复用。图4示出用于空间上复用的传送信号处理器120的主要功能组件。传送信号处理器120包括层映射单元122、预编码器124和资源映射单元128。将信息符号（数据符号或参考符号）的序列输入到层映射单元122。将符号序列分成一个或两个码字。层映射单元122根据传送秩将码字映射到N L 个层中。应该注意，层的数量不一定等于天线130的数量。不同的码字通常映射到不同的层；但是，可以将单个码字映射到一个或多个层。层的数量对应于所选择的传送秩。在层映射之后，由预编码器124将N L 个符号的集合（每个层一个符号）线性地组合并映射到N A 个天线端口126。该组合/映射由大小为N A ×N L 的预编码器矩阵来描述。资源映射单元128将要在每个天线端口126上传送的符号映射到MAC调度器指派的资源单元。
当调度用户终端14来接收下行链路共享信道（DL-SCH）上的下行链路传送时，在传送站12的MAC调度器将一个或多个资源块对分配到用户终端14。正如先前提到的，每个资源块中的某些资源单元预留用于下行链路参考信号。为了支持包含高达八个层的下行链路传送，需要用于八个层的用户终端特定下行链路参考信号。根据本发明，定义八个独特参考信号天线端口以支持具有高达八个层的传送。每个天线端口唯一地与一个码分复用（CDM）群和一个正交覆盖码（OCC）关联。OCC可以例如包括长度为2或长度为4的沃尔什码（Walsh code），但是也可以使用其它正交码。为了方便，可以由具有1至2的值的群索引来标识CDM群，以及可以由具有1至4的值的码索引来标识OCC。CDM群和OCC的组合本文中称为群/码对。
在示范实施例中，有两个CDM群和4个OCC。因此，有CDM群和OCC的八个可能组合（2个群×4个OCC），使得能够支持八个层。天线端口与群/码对之间的映射设计成是秩无关的。更确切地来说，天线端口与群/码对之间的映射选为使得对于给定天线端口，CDM群和OCC对于每个传送秩将是相同的。
下文的表1和图5示出根据本发明的一个实施例的天线端口与群/码对之间的一个可能映射。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
OCC是由沃尔什码矩阵给出的沃尔什码：
表1中所示的天线端口映射将CDM群1分配到端口1、2、5和6以及将CDM群2分配到端口3、4、7和8。将OCC 1分配到端口1和3，将OCC 2分配到端口2和4，将OCC 3分配到端口5和7，以及将OCC 4分配到端口6和8。
上文描述的此天线端口映射是秩无关的，使得给定的天线端口将总是使用相同CDM群和OCC，而与传送秩无关。另外，与特殊CDM群关联的天线端口拥有嵌套属性。即，对于与给定CDM群关联的天线端口的集合，用于低传送秩的天线端口将是用于较高传送秩的天线端口的子集。因此，对于与CDM群1关联的天线端口，用于传送秩1的端口是用于传送秩2的端口的子集，用于传送秩2的端口又是用于传送秩5的端口的子集，用于传送秩5的端口又是用于传送秩6的端口的子集。相同的嵌套属性适用于与CDM群2关联的天线端口。
上文所示的天线端口映射的另一个有用属性是，某些天线端口上的长度为4的OCC与长度为2的OCC完全相同。例如，对于传送秩2，天线端口1和2上的长度为4的沃尔什码看上去与长度为2的沃尔什码相同。在单用户MIMO***的情况中，此属性使得用户终端14能够使用长度为2的OCC来执行信道估计。使用长度为2的OCC进行信道估计允许接收器200内插（interpolate）并因此提供更准确的信道估计。改进的信道估计对于高移动性用户终端14是有益的。因此，对于传送秩2、4和5，接收器可以在天线端口1和2上使用长度为2的沃尔什码以执行信道估计，如图5中所示。相似地，对于传送秩3和4，接收器可以在天线端口3和4上使用长度为2的沃尔什码以执行信道估计。当将多于两个层复用到一个CDM群时，应该使用长度为4的OCC来进行信道估计。
对于多用户MIMO，用户终端14可能不知道其它用户终端14是否同时被共同调度，如当使用透明MU-MIMO时。这种知识的缺乏迫使每个用户终端14即使对于较低秩也使用长度为4的OCC来进行信道估计，其能够使得性能稍微更多地降级，尤其是对于高速情况。为了利用长度为2的OCC的优点，我们建议在控制信令中引入1位OCC长度标志以向用户终端14提供有关OCC细节的再多一些信息，其能够相应地改进MU-MIMO中的性能。因此，此1位标志还能够使能动态SU/MU切换。
图6示出由基站12实现以用于将解调参考信号传送到用户终端14的示范方法150。当用户终端14被调度以接收下行链路共享信道（DL-SCH）上的下行链路传送时，基站12确定用于至用户终端14的下行链路传送的传送秩（框152），以及基于传送秩来确定用于该下行链路传送的一个或多个参考信号天线端口（框154）。在基站12的传送信号处理器130配置成将天线端口映射到特殊的CDM群和正交覆盖码，以使对于给定天线端口，CDM群和正交覆盖码对于每个传送秩是相同的。传送信号处理器130将解调参考信号映射到与传送秩对应的参考信号天线端口（框156）以及通过选择的天线端口来传送解调参考信号（框158）。
图7示出由用户终端14实现以从基站12接收下行链路参考信号的示范过程160。用户终端14确定用于至该用户终端的下行链路传送的传送秩（框162）并基于传送秩来选择一个或多个参考信号天线端口（框164）。接收信号处理器230配置成将参考信号天线端口映射到CDM群和OCC，以使对于给定天线端口，CDM群和OCC对于每个传送秩是相同的（框166）。接收信号处理器230通过选择的天线端口来接收参考信号（框168）并处理这些信号。
天线端口映射可应用于单用户MIMO和多用户MIMO二者。它还可应用于DwPTS和扩展CP，以及多分量载波。该天线端口映射方案能够用于降低峰值功率随机化效应。
当然，在不背离本发明的范围和基本特征的前提下，可以采用除本文阐述的那些方式以外的其它特定方式来实施本发明。因此，本发明实施例在所有方面中均应视为说明性而非限制性的，并且进入所附权利要求的含义和等效范围内的所有改变均打算被包含在其中。

Claims (16)

1. 一种由基站实现以用于将解调参考信号传送到用户终端的方法，所述方法包括：
确定用于至所述用户终端的下行链路传送的传送秩； 
基于所述传送秩来确定用于所述下行链路传送的一个或多个参考信号天线端口，其中每个端口由包括码分复用群和正交覆盖码的群/码对来定义；
对于每个传送秩，将参考信号天线端口映射到群/码对，以使对于给定天线端口，所述码分复用群和码正交覆盖码对于每个传送秩是相同的；以及
通过对应于所述传送秩的所述参考信号天线端口来传送所述下行链路参考符号。
2. 如权利要求1所述的方法，其中天线端口到群/码对的映射还配置成使得：在给定码分复用群内，与低传送秩关联的天线端口将是与较高传送秩关联的天线端口的子集。
3. 如权利要求3所述的方法，其中所述正交覆盖码包括长度为4的覆盖码，以及其中天线端口到群/码对的映射还配置成使得：对于选择的天线端口，长度为4的正交覆盖码可以被分解成两个长度为2的覆盖码来用于信道估计。
4. 如权利要求2所述的方法，还包括向用户终端发送控制信号以指示对于选择的天线端口应该使用长度为2还是长度为4的正交覆盖码来执行信道估计。
5. 一种由用户终端实现以用于接收基站传送的解调参考信号的方法，所述方法包括：
确定用于至所述用户终端的下行链路传送的传送秩； 
基于所述传送秩来确定用于所述下行链路传送的一个或多个参考信号天线端口，其中每个端口由包括码分复用群和正交覆盖码的群/码对来定义；
对于每个传送秩，将参考信号天线端口映射到群/码对，以使对于给定天线端口，所述码分复用群和正交覆盖码对于每个传送秩是相同的；以及
通过对应于所述传送秩的所述参考信号天线端口来接收所述下行链路参考符号。
6. 如权利要求5所述的方法，其中天线端口到群/码对的映射还配置成使得：在给定码分复用群内，与低传送秩关联的天线端口将是与较高传送秩关联的天线端口的子集。
7. 如权利要求5所述的方法，其中所述正交覆盖码包括长度为4的覆盖码，以及其中天线端口到群/码对的映射还配置成使得：对于选择的天线端口，长度为4的正交覆盖码可以被分解成两个长度为2的覆盖码来用于信道估计。
8. 如权利要求7所述的方法，还从所述基站接收控制信号，并根据所述控制信号，对于选择的天线端口，使用长度为2或长度为4的正交覆盖码来执行信道估计。
9. 一种基站，包括传送信号处理器和传送控制器，所述基站配置成：
确定用于至所述用户终端的下行链路传送的传送秩； 
基于所述传送秩来确定用于所述下行链路传送的一个或多个参考信号天线端口，其中每个端口由包括码分复用群和正交覆盖码的群/码对来定义；
对于每个传送秩，将参考信号天线端口映射到群/码对，以使对于给定天线端口，所述码分复用群和码正交覆盖码对于每个传送秩是相同的；以及
通过对应于所述传送秩的所述参考信号天线端口来传送所述下行链路参考符号。
10. 如权利要求1所述的基站，还配置成将天线端口映射到群/码对，使得在给定码分复用群内，与低传送秩关联的天线端口将是与较高传送秩关联的天线端口的子集。
11. 如权利要求9所述的基站，其中所述正交覆盖码包括长度为4的覆盖码，以及其中天线端口到群/码对的映射还配置成使得：对于选择的天线端口，长度为4的正交覆盖码可以被分解成两个长度为2的覆盖码来用于信道估计。
12. 如权利要求11所述的基站，还配置成向用户终端发送控制信号以指示对于选择的天线端口应该使用长度为2还是长度为4的正交覆盖码来执行信道估计。
13. 一种用户终端，包括接收信号处理器和接收控制器，所述用户终端配置成：
确定用于至所述用户终端的下行链路传送的传送秩； 
基于所述传送秩来确定用于所述下行链路传送的一个或多个参考信号天线端口，其中每个端口由包括码分复用群和正交覆盖码的群/码对来定义；
对于每个传送秩，将参考信号天线端口映射到群/码对，以使对于给定天线端口，所述码分复用群和正交覆盖码对于每个传送秩是相同的；以及
通过对应于所述传送秩的所述参考信号天线端口来接收所述下行链路参考符号。
14. 如权利要求13所述的用户终端，还配置成将天线端口映射到群/码对，使得在给定码分复用群内，与低传送秩关联的天线端口将是与较高传送秩关联的天线端口的子集。
15. 如权利要求13所述的用户终端，其中所述正交覆盖码包括长度为4的覆盖码，以及其中天线端口到群/码对的映射还配置成使得：对于选择的天线端口，长度为4的正交覆盖码可以被分解成两个长度为2的覆盖码来用于信道估计。
16. 如权利要求15所述的用户终端，还配置成从所述基站接收控制信号，并根据所述控制信号，对于选择的天线端口，使用长度为2或长度为4的正交覆盖码来执行信道估计。
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