CN101536353B - 用于mimo系统中基于导频模式控制信令的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在无线通信系统中控制信令。具体来说，本发明涉及在基于MIMO的通信系统中控制信令。在根据本发明的方法中，控制信息经由多个公共导频信道从基站传递给至少一个用户设备。已经预先定义唯一导频序列的集合，并且基站将来自导频序列的集合的特定导频序列指配给特定公共导频信道，从而形成表示特定控制信息的导频序列指配模式。知道导频序列指配模式与控制信息之间的关系的用户设备将所接收导频序列指配模式解释为特定控制信息。该方法特别适合于广播类型控制信息。

Description

用于MIMO系统中基于导频模式控制信令的方法和装置
技术领域
本发明涉及提供控制信令的方法和装置。具体来说，本发明涉及基于MIMO的通信系统中的控制信令。
背景技术
对无线通信系统中的业务容量、覆盖和可靠性的需求好像不断增长。业务容量的一个瓶颈是可用于通信目的的有限频谱，此限制既是物理上的-只有部分频谱才适合于通信并且每个频率和时间的信息内容受到限制，又是组织上的-频谱的有用部分将用于多个目的，包括：电视和无线电广播；非公用通信，例如飞机通信和军事通信；以及用于公用无线通信的已建立系统，例如GSM、第三代网络(3G)、无线局域网(WLAN)等。无线通信系统的无线电传输技术领域的最近发展显示有前途的结果在于，业务容量可显著增加以及提供与同时处理不同的和变动的容量需要有关的提高的灵活性。有前途的技术基于多输入多输出(MIMO)的概念，例如参见A.Goldsmith等人的“MIMO信道的容量限制”(IEEE Journal on Selected Areas of Comm.，VOL.21，NO.5，2003年6月)。与当前使用的传输技术、如TDMA(用于GSM)和WCDMA(用于UMTS)相比，上面举例说明的技术代表可用的无线电频谱的更好的使用。作为新传输技术的能力而且也是新传输技术所提出的要求的一个示例，将参照图1(现有技术)简要描述MIMO无线系统。基本原理的综合描述以及MIMO研究的最近发展和领域参见上述A.Goldsmith等人的论文。
MIMO系统中的无线电链路的特征在于，传送端以及接收端可装备多个天线单元。基于MIMO的概念是，一端的发射(TX)天线和另一端的接收(RX)天线上的信号以提高各MIMO用户的通信的质量(误码率BER)或数据速率(比特/秒)的方式来“组合”。这种优点可用于显著提高网络的服务质量和运营商的收益。MIMO系统中的核心概念是空时信号处理，其中采用多个空间分布天线的使用中固有的空间维度来补充时间(数字通信数据的自然维度)。MIMO系统的关键特征是将传统上看作是无线传输的限制因素的多径传播变成用户的益处的能力。MIMO有效地利用随机衰落以及可用时的多径延迟扩展来提高传递速率。无需以额外频谱为代价(仅增加硬盘和复杂度)的无线通信性能的显著改进的前景自然引起广泛重视。MIMO由于有前途的可能性而被考虑用于增强第三代蜂窝系统中的数据速率，特别是对于高速下行链路共享信道(HS-DSCH)。
如前面所述，仅复用对于实现增益的显著增加是不够的。高级编码/解码和映射方案、例如空时编码是必不可少的。对于已经在当前现有的无线系统、如GSM和UMTS中的解码需要无线电信道的知识，并且在多天线系统中，这种知识绝对是关键。在MIMO的一部分最有前途的实现建议中，当系统采用自适应速率控制时，信道的知识不仅用于接收器侧所执行的解调，而且还用于传送侧的编码和调制。通过自适应速率控制，发射器确定适合于给定无线电信道条件的传输速率。当信道条件良好时，使用高传输速率，而当信道条件差时，使用低传输速率。传输速率确定传送侧的前向纠错码(FEC)的调制阶数(例如QPSK对16QAM)和编码速率。准确的速率控制是极为理想的，因为它改进系统和用户吞吐量。在WCDMA版本5中，通过移动终端或用户设备所提供的信道质量指示符(CQI)反馈来促进传输速率控制。CQI指明当前无线电条件下的接收器信号和干扰加噪声比(SINR)。大体上，CQI指明最高传输数据速率，以便实现当前无线电条件下的某一块差错率(例如10％)。在下列规范中描述了根据WCDMA版本5的CQI的使用：第三代合作伙伴项目(3GPP)，技术规范小组无线电接入网：物理信道以及传输信道到物理信道的映射(FDD)，3GPP TR 25.211，version 5.5.0，2003年9月；以及第三代合作伙伴项目(3GPP)，技术规范小组无线电接入网：物理层规程(FDD)3GPP TR 25.214，version 5.9.0，2003年6月。
可能需要辅助控制信令来促进MIMO系统中的准确CQI估计和速率控制。例如，瞬时功率和码分配可从基站发信号通知移动终端，以便促进CQI估计。由于将这种类型的信息发信号通知系统中的所有移动终端，所以这可被认为是广播控制信息。还可能需要其它广播控制信息来促进准确CQI估计。
在UMTS中，公共导频信道(CPICH)用于表征专用无线电信道。首先，接收器依靠CPICH来获得解调期间所需的信道脉冲响应的估计。通过自适应速率控制，接收器还可使用CPICH来估计当前信道条件可支持的最高传输速率，以便满足目标块差错率要求。然后以按照WCDMA版本5的信道质量指示符(CQI)的形式将这个传输速率回传给发射器。CPICH是携带采用小区特定的主加扰码进行加扰的已知调制符号的码信道。UMTS还提供辅助CPICH，它可具有通常在为高业务密度的位置的服务提供设计的窄天线束的操作中使用的各个加扰码。对于基于MIMO的系统提出类似的方式。在MIMO中，与发射天线或天线流的数量对应的多个公共导频信道(CPICH)用于表征发射天线与接收天线之间的信道的每个。与多个CPICH组合的准确信道表征的要求可能使控制信令比较多(relatively extensive)，并且将占用宝贵的传输资源。
近来，已经提出与HS-DSCH配合使用的称作PARC(每天线速率控制)[1]的有前途的新MIMO技术，参见S.T.Chung等人的“使用具有速率和功率反馈的V-BLAST来近似本征模BLAST信道容量”(Proc.IEEE VTC’01-Fall，Atlantic City，NJ，2001年10月)。该方案基于组合发射/接收体系结构，它以不同速率来执行天线流的单独编码，之后跟随在接收器处的连续干扰消除(SIC)和解码的应用。它要求基于SIC的各级的信号与干扰加噪声比(SINR)的每天线速率的反馈。对于这种方案已经表明，可实现MIMO平衰落信道的全开环容量，因而提供极高数据速率的可能性。
本领域全面证明了例如MIMO、PARC-MIMO和协作中继等的新传输技术的预计优点。但是，为了充分利用提高的数据速率，必须不允许控制信令变得过多。
发明内容
为了充分利用例如MIMO和PARC-MIMO等的新传输技术所提供的可能的高数据速率，反馈的要求很高。同时，控制信令量必须保持在适当水平。因此，需要改进的控制信令规程。
本发明的目的是提供克服了现有技术的缺点的方法和装置。这通过如权利要求1所述的方法、如权利要求19所述的无线电基站以及如权利要求24所述的用户设备来实现。
在根据本发明的方法中，控制信息经由多个公共导频信道从第一无线电节点传递给至少一个第二无线电节点。已经预先定义唯一导频序列的集合，以及第一无线电节点将来自导频序列集合的特定导频序列指配给特定公共导频信道，从而形成表示特定控制信息的导频序列指配模式(pilot sequence assignment pattern)。知道导频序列指配模式与控制信息之间的关系的第二无线电节点将所接收导频序列指配模式解释为特定控制信息。该方法特别适合于广播类型控制信息，以及第一无线电节点通常是无线电基站，而第二无线电节点通常是用户设备。
优选地，该方法包括以下步骤：
-无线电基站识别广播类型控制信息的更新需要；
-无线电基站基于导频序列指配模式与控制信令信息之间的预定关系来选择导频序列指配模式，并且根据所选导频序列指配模式在公共导频信道上传送导频序列；
-用户设备接收导频序列，并且通过检测无线电基站所传送的导频序列的选择来确定导频序列指配模式；
-用户设备通过使用导频序列指配模式与控制信令信息之间的预定关系来提取控制信令。
各个导频序列以及导频序列指配模式与控制信息之间的关系优选地在通信系统的所有相干节点或实体之间共享。更优选地，使关系标准化。
该方法可有利地用于向用户设备广播与基站的当前功率和/或码分配有关的信息。适合以这种方式进行广播的另一种类型的控制信息与网络控制反馈相关。在网络控制反馈情形中，反馈阈值参数可从基站广播，以便向各用户设备指明其中允许用户设备反馈不同量或不同类型的信息的条件。
本发明所提供的一个优点是传递控制信息而无需占用宝贵的无线电资源的可能性。
另一个优点在于，各个导频序列的检测可采用常规方法和部件来进行，并且不是过度复杂或者容量消耗的。
又一个优点在于，根据本发明的方法极适合于广播与有前途的PARC-MIMO技术关联的码和功率分配。根据本发明的方法还可应用于其它接入技术，例如结合UMTS和4G的长期演进所述的正交频分复用(OFDM)。
在从属权利要求中定义了本发明的实施例。通过以下结合附图和权利要求来考虑对本发明的详细描述，本发明的其它目的、优点和新特征将变得非常明显。
附图说明
现在参照附图详细描述本发明，附图包括
图1是其中可实现根据本发明的方法和装置的无线通信系统的示意图示；
图2是根据本发明的运送控制信息的原理的示意图示；
图3是示出根据本发明的方法的流程图；
图4a-b示意示出适合于本发明的实施例的(a)未缩短和(b)已缩短的导频序列；
图5是示出根据本发明的方法的第二实施例的流程图；
图6a和图6b示意示出根据本发明的无线电基站(a)和用户设备(b)。
具体实施方式
下面参照附图更全面地描述本发明，附图中示出本发明的优选实施例。但是，本发明可通过许多不同形式来实施，而不应当理解为局限于本文所提出的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将是透彻和全面的，并且将使本领域的技术人员完整地了解本发明的范围。附图中，相似的标号表示相似的元件。
其中采用根据本发明的方法和装置的可能的通信情形在图1中示意示出。无线通信网络100包括本领域中有时又称作节点B的无线电基站BS 110以及多个用户设备UE 120：1-5。UE的一部分120：1-4与BS 110进行活动通信(active communication)，在图中用实线箭头表示，而其它UE 120：5-6处于备用模式，但是仍然与BS 210保持某种控制信令(虚线箭头)。BS 210和UE的至少一部分UE 120：3-5装备了通过多条链路进行通信的部件，例如适合于基于MIMO的通信的多天线装置。信道表征依靠公共导频信道CPICH信道上的导频信令。各发射天线或天线流与一个CPICH关联。
术语“无线电基站”应当赋予广义解释，包括如在例如GSM和UMTS等当前无线系统中所理解的BS的含义，并且还包括在例如自组织网络(Ad-hoc network)中不一定是固定的和/或偶尔才具有BS的作用的无线电节点。
UE例如可以是移动电话、各种用户设备：例如配备了无线电通信能力的膝上型计算机、PDA、相机、视频/音频播放器和游戏手柄、配备了无线电通信能力的车辆或固定机器。
根据本发明的方法，定义了导频序列的集合，各导频序列包括预定数量的符号。在BS 110的导频信令过程中，向各导频信道指配来自导频序列的集合的特定导频序列。通过使导频序列向导频信道的某种指配表示特定信息，将信令信息运送给UE。它可看作是与特定信息表示对应的特定导频序列指配模式。知道导频序列的集合和不同指配模式所表示的信息的UE 120可通过识别传送了哪些导频序列来得出信令信息。在导频信道上运送的这种信令的性质使它最好地适合于广播类型控制信令。导频序列和导频序列指配模式所表示的信息优选地经过标准化。
图2中示意概述本发明的原理。图2中，例如，三个天线C1、C2、C3和独立导频信号或序列的集合{P1，P2，...P10}是可用的。在第一时刻T1，导频序列P1从天线C1传送，P3从C2传送，以及P5从C3传送，表示第一信息，用“A”示出。在第二时刻T2，P2从天线C1传送，P4从C2传送，以及P6从C3传送，表示第二信息，用“B”示出。
适合于图2中概述的通信系统的根据本发明的方法将参照图3的流程图来描述，并且包括以下步骤：
305：广播类型参数的更新由BS 110发起或识别。BS确定待广播的控制信息，例如参数值。
310：BS 110基于导频序列指配模式与控制信息之间的预定关系来选择导频序列指配模式。预定关系例如可采取在系统中的所有节点之间共享的、将导频序列指配模式与特定信息、参数值等相关的索引表形式。
315：BS 110根据选定的导频序列指配模式在CPICH上传送导频序列。
320：UE 120接收导频，并且通过检测哪一个导频序列在哪一个CPICH上使用来确定导频序列指配模式。
325：UE 120通过使用导频序列指配模式与控制信息之间的预定关系来提取控制信令。例如，控制信息的类型及关联参数值可通过将确定的导频序列指配模式与预定的索引表进行比较来得出。
本发明的一个优选实施例适用于使用两个以上天线的基于MIMO的系统。为了使MIMO系统取得优于SIMO系统的显著增益，往往需要4个发射天线。根据这个实施例，在CPICH信道中从发射天线3和4发信号通知控制信息。确定要用于系统中的导频序列的集合S＝{s1，s2，s3...}。在与Rel.5中相同的CPICH扩频因子和传输时间间隔TTI长度之后，每个TTI有30个导频符号。导频序列可以多种方式来选择。适当的选择是使用缩短哈达玛(Hadamard)序列。长度32哈达玛序列的示例如图4a所示。可通过取各序列的前30位，从而给出如图4b所示的(缩短)导频序列的集合S’＝{s’1，s’2，s’3，...，s’30}，以简单方式来缩短这些序列。根据本实施例，第3和第4天线上的CPICH的导频模式基于4个下行链路信令位来确定。这些下行链路信令位例如可用于向UE发信号通知瞬时功率和码分配。由于这个信息在每一个TTI被更新，所以可使SINR缩放误差为最小，下面将进行论述。如何确定导频模式的示例如表1所示。
表1：第3和第4天线上的导频模式。
  x4   x3   x2   x1   天线3上的CPICH   天线4上的CPICH
0 0 0 0 s’1 s’2
0 0 0 1 s’3 s’4
0 0 1 0 s’5 s’6
0 0 1 1 s’7 s’8
0 1 0 0 s’9 s’10
0 1 0 1 s’11 s’12
0 1 1 0 s’13 s’14
0 1 1 1 s’15 s’16
1 0 0 0 s’17 s’18
1 0 0 1 s’19 s’20
1 0 1 0 s’21 s’22
1 0 1 1 s’23 s’24
1 1 0 0 s’25 s’26
1 1 0 1 s’27 s’28
1 1 1 0 s’29 s’30
1 1 1 1 s’31 s’32
在这里，x1、x2、x3和x4是四个下行链路信令位。在信号功率和码分配的示例中，四个信令位可用于发信号通知瞬时功率和码分配的16个量化组合。备选地，它们可用于在一个TTI发信号通知16个量化瞬时功率分配，以及在下一个TTI发信号通知16个量化瞬时码分配。备选地，四个信令位可用于在每一个TTI仅发信号通知瞬时码分配。
为了提取信令信息位，UE需要与导频序列的集合中所有可能的导频序列相关(correlate with)，以便确定哪一个导频序列是在天线3和4上使用的最可能的导频序列。这类相关性是本领域已知的并且是相当简单的操作，因而没有引起许多复杂度开销。此外，分配给CPICH的功率强到足以使UE估计信道系数。这种CPICH功率足以使UE首先进行与使用哪一个导频序列有关的可靠判定，因为在进行这种判定时，UE得到极大的处理增益(7680)。因此可以可靠地检测x1、x2、x3和x4。在确定使用哪一个导频模式之后，UE可通过与常规方法的任一个相同的方式来执行信道和CQI估计。根据本发明的方法，不存在与发送这些附加下行链路信令位关联的(associated to the signalingof these additional downlink signaling bits)码和功率开销的增加。
本领域的技术人员理解，上述方案可通过使用导频序列的大集合来扩展为包含四个以上信令位。但是，由给定TTI长度的可能的导频序列的数量给定了一些实际限制。
根据本发明，与上述不同类型的信令信息可通过在导频信令中运送。本发明所提供的信令信息的广播性质使它最适合于广播或多播控制信息。控制信息可在每一个TTI更新，而没有增加系统中的负荷，从而使本发明特别适合于相当迅速变化的广播类型信息。这种信令信息包括但不限于上述信号功率和码分配以及网络控制反馈所需的参数，参见美国专利申请20060079221“MIMO系统的网络控制反馈”。对于网络控制反馈，称作“反馈阈值”的参数由基站广播，以便控制上行链路中的反馈业务量。反馈阈值可以是SINR值。在这种情况下，仅允许接收到高于SINR阈值的SINR的用户设备反馈详细信道质量信息。备选地，反馈阈值可以是调度量度。在这种情况下，仅允许具有高于反馈阈值的调度量度的用户设备反馈详细信道质量信息。根据本发明，这个反馈阈值可通过在指配给发射天线3和4的导频符号模式中传送。
仅为了清晰起见，以上通过下行链路情形描述了本发明。本领域的技术人员理解，类似方式也可用于上行链路。该方法可用于自组织网络，其中UE临时充当基站并且分发导频信号。
分别在无线电基站和用户设备中、适合于实现上述实施例的根据本发明的装置在图5a和图5b中示意所示。根据本发明的模块和块将被认为是通信系统中的基站和/或用户设备的功能部分，但不一定单独作为物理对象。模块和块至少部分优选地实现为适合于实现根据本发明的方法的软件代码部件。但是，根据所选实现，某些模块可实现为接收或发送节点中物理上不同的对象。术语“包括”确实主要表示逻辑结构，而术语“连接”在这里应当解释为功能部分之间的链路，但不一定是物理连接。本领域众所周知，根据当前实现，可使特定功能驻留在通信系统的不同节点中。因此，以下属于发送/接收节点(基站或用户设备)的部件至少部分可在系统的另一个节点中、例如在无线电网络控制器(RNC)中实现，但使它实现来自发送/接收节点的信令。
基站505包括无线电通信部件510，它提供用于执行无线电信号的实际接收和传送的必要功能性，并且是技术人员所熟知的。基站通常是接入网的一部分。无线电通信部件510适合于经由多个天线515进行通信。天线流和一个CPICH与各天线关联。无线电通信部件510被连接到适合于处理与其它无线电节点的控制信令的控制信号处理部件520。根据本发明，基站505的无线电通信部件510和控制信号处理部件520适合于实现不同天线上的不同导频序列的传输。控制信号处理部件520被连接到存储通信系统相干的导频序列的导频序列存储装置525。控制信号处理部件520还被连接到包括特定导频序列指配模式与特定控制信息之间的预定关系的列表的导频序列指配模式存储装置530。基站还可包括与无线电通信部件510和控制信号处理部件520连接的分析和确定部件535，它适合于例如收集和分析关于信号质量的数据，以及确定适当的码和功率分配。控制信令的要求可由分析和确定部件535来识别，或者从接入网500的其它部分传递给基站。在这种要求时，控制信号处理部件520通过从导频序列指配模式存储装置530检索控制信息与导频序列指配模式之间的关系，来确定导频序列指配模式。各个导频序列由控制信号处理部件520从序列存储装置525检索。控制信号处理部件520这样确定了导频序列的集合，并且指示无线电通信部件510传送该集合。
用户设备555包括无线电通信部件560，它提供用于执行无线电信号的实际接收和传送的必要功能性，并且是技术人员所熟知的。用户设备优选地配备了多个天线565，以及无线电通信部件能够辨别(discern)在不同信道上同时传送的信号，例如不同的导频序列。控制信号接收部件570适合处理用户设备的控制信令。根据本发明，用户设备555配备了与控制信号处理部件570连接并且设置成存储通信系统中使用的导频序列的导频序列存储装置575。控制信号处理部件570还连接到包括将特定导频序列指配模式与特定控制信息相关的列表的导频序列指配模式存储装置580。控制信号处理部件570适合使用从导频序列指配模式存储装置580所检索的信息来解释所接收导频序列指配模式的含义。这样接收和解释的控制信息例如可由控制信号处理部件570用于指示无线电通信部件560调整其它通信中的传输参数。
用户设备例如可以是配备了无线电通信能力的移动台、膝上型计算机、PDA、相机、视频/音频播放器或游戏手柄。其它示例包括但不限于配备了无线电通信能力的机械，例如车辆或者固定机器、如自动售货机。
参照作为非限制性示例的用于HS-DSCH的PARC-MIMO，将描述本发明的实现。在PARC-MIMO中，对于保持高CQI估计精度而言，BS 210可向UE广播功率和/或码分配信息的更新是极为重要的。信息促进UE中的准确SINR估计。如背景中所述，PARC-MIMO要求基于SIC的各级的信号与干扰加噪声比(SINR)的每天线速率的反馈。
对于HS-DSCH所采用的速率自适应过程已经需要SINR反馈，以便增强谱效率。通过速率自适应，节点B选择适合于给定信道条件的适当数据传输速率。因此，当信道处于强衰落时，使用较低数据传输速率，而当信道条件良好时，使用较高数据传输速率。速率自适应还可用于解决码和功率可用性的变化。当节点B具有许多可用码和可用功率时，使用较高数据传输速率。另一方面，当节点B仅具有非常有限数量的未使用码和功率时，使用较低数据传输速率。自适应过程如图6所示。为了促进速率自适应，步骤615，所有备用UE必须向节点B传达报告(report back)信道质量指示符(CQI)，所述信道质量指示符通常是例如在SIC-GRAKE接收器的输出处所测量的RAKE接收器SINR的量化形式。SINR可以是关于HS-DSCH的单个码的符号SINR，或者可以是关于HS-DSCH的所有码的合计SINR(aggregate SINR)。注意，关于所有码的合计SINR只是关于单个码的符号SINR乘以分配给HS-DSCH的码数量。为了便于本描述，CQI将等于在SIC-GRAKE的输出处的符号SINR。在速率自适应过程中，不知道在服务节点B可用的瞬时码和功率的UE通常在步骤610中根据标称(nominal)码和功率分配来估计输出符号SINR。在SISO操作中，步骤605，标称码分配在CQI表中定义，由3GPP标准化，用于速率自适应，其中在下行链路控制信道之一中发信号通知标称功率分配。注意，这些标称码和功率分配为了CQI测量和报告而被建立，而不是要反映在节点B处的实际码和功率可用性。实际上，携带标称功率分配的控制信道具有极低的更新速率。
在接收到CQI反馈之后，步骤620，节点B将需要根据将要分配给UE的瞬时码和功率来缩放所报告的SINR。在步骤625中，这个已调整的SINR则用于选择适当的调制和编码方案(MCS)。
在基于MIMO的系统中，在节点B所执行的缩放过程在某些情况下是重要的(non-trival)。一般来说，单位为dB的输出符号SINR可近似建模为码和功率分配的线性函数。但是，线性缩放斜率取决于Ior/Ioc、多径延迟分布以及码和功率分配。在这里，Ior是从服务节点B所接收的总功率，而Ioc是从所有其它基站所接收的总功率加上热噪声。在节点B的SINR缩放如果没有正确进行，则会导致已调整的SINR与真实SINR极为不同。如果已调整的SINR过高，则选定的传输数据速率高于无线电信道可支持的速率。这往往引起所传送数据的误差。如果已调整的SINR过低，则选定的传输数据速率低于无线电信道可支持的速率。在任一种情况下，使系统吞吐量降级(degrade)。
G-RAKE输出符号SINR可描述为：
SINR = α K h H R - 1 h - - - ( 1 )
式中，α和K分别是分配给HS-DSCH的扩频码的总功率和数量，以及h和R分别是净响应(net response)和减损协方差矩阵(impairmentcovariance matrix)。比率α/K可解释为分配给HS-DSCH码的每个的功率。在SISO系统中，噪声协方差矩阵R可直接从CPICH测量。可表明，在SISO情况下，R与下行链路码信道上的功率分配无关。因此，单位为dB的SINR线性缩放，相对于功率分配(α)和码分配(K)分别具有斜率1或-1。
对于SISO系统中的速率自适应，UE分别基于参考功率和码分配αref、Kref来估计SINR。因子αref和Kref确立为用于SINR估计的公共参考，并且通常与分别由αinst和Kinst所表示的实际瞬时功率和码分配不相同。在这个建立中，UE中所估计的SINR因而为
SINR ref = α ref K ref h H R - 1 h - - - ( 2 )
然后将通过CQI反馈向节点B传达报告估计SINR，并且节点B将需要缩放SINRref以便获得瞬时功率和码分配。注意，瞬时SINR为
SINR inst = α inst K inst h H R - 1 h = α inst α ref ( K inst K ref ) - 1 SINR ref - - - ( 3 )
将等式(3)转换为dB，得：
( SINR inst ) dB = ( α inst α ref ) dB - ( K inst K ref ) dB + ( SINR ref ) dB - - - ( 4 )
因此，单位为dB的瞬时SINR随功率和码调整并分别采用斜率1和-1来线性缩放。
在PARC情况下，第m个流的SIC-GRAKE输出SINR可表示为
SINR ( m ) = α ( m ) K h H ( m ) R - 1 ( m ) h ( m ) - - - ( 5 )
式中，α(m)是在天线(或数据流)m上分配给MIMO信道的功率，K是MIMO信道化码的数量，以及h(m)和R(m)分别是第m个流的净响应和噪声协方差。第m个解码流的噪声协方差可表示为[3]
R(m)＝Rcpich+RCR(m)-RSIC(m)                    (6)
式中，Rcpich是从CPICH所测量的噪声协方差，Rcr由码再使用干扰促成(contribute)，以及Rsic(m)说明(account for)第m个解码级之前的SIC过程中去除的干扰。码再使用项Rcr给定为
R CR ( m ) = α K Σ n = m + 1 M h ( n ) h H ( n ) - - - ( 7 )
其中，假定MIMO功率均匀分布于活动发射天线，α(1)＝α(2)＝...＝α(M)＝α，其中Mα是分配给受关注MIMO用户的总基站功率，而α/K是每MIMO码、每活动发射天线的功率。应当注意，Rcr取决于功率和码分配。此外，项Rsic(m)还取决于MIMO功率分配α，因为SIC仅应用于自身的MIMO信号。这两个因子显著影响SINR缩放问题，因为在这种情况下，SINR(m)以更复杂(convoluted)方式与K和α相关，
SINR ( m ) = α K h H ( m ) R - 1 ( m , α , K ) h ( m ) - - - ( 8 )
在这种情况下，SINR缩放比等式(3)所指明的情况更为复杂。因此，对于PARC情况，有利的是向用户设备发信号通知码和功率可用性。这样，无需进一步缩放所报告的CQI。或者，如果自上一次提供这种信息以来存在瞬时码和功率可用性的变化，则可使SINR缩放步骤中引起的误差为最小。使用本发明的方法，可通过选择将由天线3和4传送的导频符号模式来发信号通知码和功率分配。例如，使用如表1所述的方案，可发信号通知4位控制信息。基站可使用这4位来发信号通知16个不同码分配或者16个不同功率分配以及码和功率分配的16个不同组合。
主要参照基于MIMO的系统描述了根据本发明的方法和装置。应当注意，方法和装置也可同样满意地用于将多个无线电路径用于无线电节点之间的通信的其它通信系统、如协作中继系统。
主要参照CDMA系统描述了根据本发明的方法和装置。应当注意，方法和装置也同样满意地用于利用例如正交频分复用(OFDM)等的其它接入技术的系统。
虽然结合目前认为是最可行和优选的实施例描述了本发明，但是要理解，本发明并不局限所公开的实施例，相反，它意在涵盖所附权利要求书所定义的各种修改和等效方案。

Claims (27)

1.一种在无线通信系统中传递控制信令信息的方法，其中，第一无线电节点将控制信令信息传递给至少一个第二无线电节点，并且其中多个公共导频信道在所述第一无线电节点与第二无线电节点之间是可用的，所述方法的特征在于，已经定义唯一导频序列的集合，并且所述第一无线电节点将来自所述导频序列的集合的特定导频序列指配给特定公共导频信道，形成表示特定控制信令信息的导频序列指配模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括所述第一无线电节点使用导频序列指配模式与控制信令信息之间的预定关系的列表来确定所述导频序列指配模式，以及所述第二无线电节点使用导频序列指配模式与控制信令信息之间的关系的对应列表来提取从所述第一无线电节点所传送的所述控制信令信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一无线电节点是无线电基站，而所述至少一个第二无线电节点是用户设备，并且其中所述控制信令信息是广播类型控制信令信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
-所述无线电基站识别(305)广播类型控制信令信息的更新需要；
-所述无线电基站基于导频序列指配模式与控制信令信息之间的预定关系来选择(310)导频序列指配模式，并且根据选定的导频序列指配模式在所述公共导频信道上传送导频序列；
-所述用户设备接收所述导频序列，并且通过检测所述无线电基站所传送的导频序列的选择来确定(320)导频序列指配模式；
-所述用户设备通过使用导频序列指配模式与控制信令信息之间的所述预定关系来提取(325)所述控制信令信息。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的方法，其中，所述预定关系采取所述通信系统中的所有发送和接收节点之间共享的、将导频序列指配模式与特定控制信令信息相关的索引表形式。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述特定控制信令信息包括指明控制信令信息类型和至少一个参数值的表示。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，两个公共导频信道用于所述控制信令信息。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，所述控制信令信息运送与所述基站的当前功率和/或码分配有关的信息。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，所述控制信令信息用于网络控制反馈。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，反馈阈值参数由所述基站向多个用户设备广播，以便控制上行链路中的反馈业务量，所述反馈阈值参数向各用户设备指明允许所述用户设备反馈信息的条件。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述反馈阈值参数是SINR值，并且仅允许接收到高于SINR阈值的SINR的用户设备反馈信息。
12.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，所述通信系统是基于MIMO的系统，并且所述多个公共导频信道与MIMO配置所提供的多个发射天线相关。
13.一种在无线通信网络中传递控制信令信息的无线电基站中的方法，其中，所述无线电基站将控制信令信息传递给至少一个用户设备，并且其中多个公共导频信道在所述无线电基站与所述用户设备之间是可用的，所述方法的特征在于，已经定义唯一导频序列的集合，以及所述无线电基站将来自所述导频序列的集合的特定导频序列指配给特定公共导频信道，形成表示特定控制信令信息的导频序列指配模式。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述方法包括所述无线电基站使用导频序列指配模式与控制信令信息之间的预定关系的列表来确定所述导频序列指配模式，以及所述无线电基站根据选定的导频序列指配模式在所述公共导频信道上传送导频序列。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在所述无线电基站中的所述方法包括以下步骤：
-识别(305)广播类型控制信令信息的更新需要；
-基于导频序列指配模式与控制信令信息之间的预定关系来选择(310)导频序列指配模式，并且根据所述选定的导频序列指配模式在所述公共导频信道上传送导频序列。
16.一种在无线通信网络中传递控制信令信息的用户设备中的方法，其中，所述用户设备接收来自无线电基站的控制信令信息，并且其中多个公共导频信道在所述无线电基站与所述用户设备之间是可用的，所述方法的特征在于，已经定义唯一导频序列的集合，并且所述用户设备识别所接收的信号中的多个导频序列并且通过从所接收的导频序列识别至少一个导频序列指配模式来提取控制信令信息，其中所述导频序列指配模式是将特定导频序列指配给特定公共导频信道的指配模式。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述方法包括所述用户设备使用导频序列指配模式与控制信令信息之间的预定关系的列表来解释所述导频序列指配模式。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述用户设备中的所述方法包括以下步骤：
-接收所述导频序列，并且通过检测从无线电基站所传送的导频序列的选择来确定(320)导频序列指配模式；
-通过使用导频序列指配模式与控制信令信息之间的所述预定关系来提取(325)所述控制信令信息。
19.一种适合于作为无线通信系统的部分并且利用多个公共导频信道与用户设备进行无线通信的无线电基站(505)，所述无线电基站配备了多个天线(515)以及经由所述多个天线进行通信的无线电通信部件(510)，其特征在于
-控制信号处理部件(520)，适合于实现不同天线上的不同导频序列的传输；
-导频序列存储装置(525)，连接到所述控制信号处理部件(520)，并且适合存储所述通信系统中相关的导频序列；
-导频序列指配模式存储装置(530)，连接到所述控制信号处理部件(520)，并且适合存储特定导频序列指配模式与特定控制信令信息之间的预定关系的列表；并且
所述控制信号处理部件(520)还适合于通过经由从所述导频序列指配模式存储装置(530)检索所述控制信令信息与所述导频序列指配模式之间的所述关系来确定与控制信令信息对应的导频序列指配模式，然后通过从所述导频序列存储装置(525)检索所述与控制信令信息对应的导频序列指配模式中包含的各个导频序列，来形成导频序列的集合，并且适合于指示所述无线电通信部件(510)传送所述导频序列的集合，
其中所述导频序列指配模式是将特定导频序列指配给特定公共导频信道的指配模式。
20.根据权利要求19所述的无线电基站(505)，其中，所述导频序列指配模式存储装置(530)中存储的所述预定关系采取所述系统中的所有发送和接收节点之间共享的索引表形式。
21.根据权利要求20所述的无线电基站(505)，其中，所述控制信令信息包括指明控制信令信息类型和至少一个参数值的表示。
22.根据权利要求19至21中的任一项所述的无线电基站(505)，还适合于将两个公共导频信道用于提供四个下行链路信令位的所述控制信令信息。
23.根据权利要求19至21中的任一项所述的无线电基站(505)，还包括：与所述无线电通信部件(510)和所述控制信号处理部件(520)连接的分析和确定部件(535)，所述分析和确定部件(535)适合于识别对控制信令信息的请求，以及将该请求转发给所述控制信号处理部件(520)。
24.一种适合用于无线通信系统以及接收多个公共导频信道的用户设备(555)，所述用户设备配备了多个天线(565)和经由所述多个天线进行通信的无线电通信部件(560)，其特征在于
-控制信号接收部件(570)，适合于接收和解释以导频序列指配模式的形式运送的控制信令信息；
-导频序列存储装置(575)，连接到所述控制信号接收部件(570)，并且适合存储所述通信系统中相关的导频序列；
-导频序列指配模式存储装置(580)，连接到所述控制信号接收部件(570)，并且适合存储特定导频序列指配模式与特定控制信令信息之间的预定关系的列表；并且
所述控制信号接收部件(570)还适合于通过从所述导频序列存储装置(575)检索关于各个导频序列的信息来从所接收的导频序列的集合识别导频序列指配模式，并且通过从所述导频序列指配模式存储装置(580)检索控制信令信息与导频序列指配模式之间的所述关系的信息来提取与所述导频序列指配模式对应的控制信令信息，
其中所述导频序列指配模式是将特定导频序列指配给特定公共导频信道的指配模式。
25.根据权利要求24所述的用户设备(555)，其中，所述导频序列指配模式存储装置(530)中存储的所述预定关系采取所述系统中的所有发送和接收节点之间共享的索引表形式。
26.根据权利要求25所述的用户设备(555)，其中，所述控制信令信息包括指明控制信令信息类型和至少一个参数值的表示。
27.根据权利要求24至26中的任一项所述的用户设备(555)，还适合于将两个公共导频信道用于提供四个下行链路信令位的所述控制信令信息。
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