CN101552757A - 下行专用导频和物理资源块的映射方法及其发射装置 - Google Patents

Abstract

一种下行专用导频和物理资源块的映射方法，用于长期演进系统中下行专用导频和物理资源块的映射，所述物理资源块在频域包含12个子载波，在时域包含12个正交频分复用符号即OFDM符号，发射端在波束形成时，将一路或多路下行专用导频映射到物理资源块中与公共导频不同的OFDM符号上，映射有下行专用导频的相邻OFDM符号之间间隔2个或3个OFDM符号，映射到同一OFDM符号的下行专用导频为3个且相邻下行专用导频间的频域间隔为3个子载波。本发明还提供了相应的发射装置。本发明能够以较小的开销，在物理资源块的导频中携带全部信道信息。

Description

下行专用导频和物理资源块的映射方法及其发射装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域长期演进系统(Long term evolution，简称LTE)中的长循环前缀帧结构中的下行专用导频与物理资源块的映射方法。

背景技术

在LTE(Long term evolution，长期演进系统)标准的现有版本3GPP(3rdGeneration partnership project，第三代移动通讯伙伴计划)TR 36.211中，规定了支持单流的波束形成技术，为了区分波束形成和预编码，还明确了波束形成应用于天线数大于等于四的条件。但是，LTE标准现有版本中只定义了四路公共导频，因此实际中仅仅采用四路公共导频，每根天线端口的信道信息都由所对应的公共导频提取。因此，在天线数大于四时，无法获取每根天线的真实信道信息。如果增加公共导频的数量，按照八根天线端口插入公共导频，那么导频开销将会非常大，而且上/下行估计出的真实信道也有差异，仍然需要波束形成的权值反馈信息。

图1是3GPP TR 36.211中规定的在长循环前缀的帧结构中，采用前两路公共导频的物理资源块示意图。图1示出了第一路公共导频R0，第二路公共导频R1，以及资源元素(k，l)。第一路公共导频R0在天线端口0上发射，第二路公共导频R1在天线端口1上发射。

如上所述，在现有LTE标准的版本中，在基站端采用大于4根天线的波束形成时，公共导频无法获取全部信道信息，以及存在波束形成权值的反馈开销的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种下行专用导频和物理资源块的映射方法，能够以较小的开销，在物理资源块的导频中获取全部信道信息。

波束形成下行专用导频可以估计出波束形成以后带有方向性的信道，即，通过下行专用导频估计得到的信道信息包含了真实的无线信道和波束形成处理的权值，因此采用下行专用导频是一个开销小，性能好的解决方案。基于此构思，本发明提供了一种长循环前缀(Extend CP)帧结构中下行专用导频和物理资源块的映射方法，通过明确导频符号在物理资源块中的位置，使得现有LTE版本在使用根据本发明实施例的下行专用导频设置时，能够以较小的开销，同时以较优的性能来支持波束形成。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种下行专用导频和物理资源块的映射方法，用于长期演进系统中下行专用导频和物理资源块的映射，所述物理资源块在频域包含12个子载波，在时域包含12个正交频分复用符号即OFDM符号，其特征在于，所述映射方法包括以下步骤：

发射端在波束形成时，将一路或多路下行专用导频映射到物理资源块中与公共导频不同的OFDM符号上，映射有下行专用导频的相邻OFDM符号之间间隔2个或3个OFDM符号，映射到同一OFDM符号的下行专用导频为3个且相邻下行专用导频间的频域间隔为3个子载波。

进一步地，上述映射方法还可具有以下特点：

在映射时先做初始映射处理，将第一个下行专用导频映射到初始位置，包括频域初始位置和时域初始位置；然后根据所述初始位置和设置的所述频域间隔、时域间隔，进行其他下行专用导频的映射处理。

进一步地，上述映射方法还可具有以下特点：

在物理资源块中，控制信息占用第0～2个OFDM符号，一个物理资源块中映射了9个下行专用导频，第1行下行专用导频位于第5个OFDM符号上，第2行下行专用导频位于第8个OFDM符号上；第三行下行专用导频位于第11或第12个OFDM符号上。

进一步地，上述映射方法还可具有以下特点：

在物理资源块中，控制信息占用第0～1个OFDM符号，一个物理资源块中映射了12个下行专用导频，第1行下行专用导频位于第3个OFDM符号上，第2行下行专用导频位于第6个OFDM符号上；第3行下行专用导频位于第9个OFDM符号上，第4行下行专用导频位于第12个OFDM符号上。

进一步地，上述映射方法还可具有以下特点：

所述第1行的第1个下行专用导频映射到与所述物理资源块第1列公共导频位于相同子载波的频域位置。

进一步地，上述映射方法还可具有以下特点：

所述波束形成为单波束形成，所述物理资源块中映射了一路下行专用导频。

进一步地，上述映射方法还可具有以下特点：

所述物理资源块中映射了两路公共导频。

本发明要解决的另一技术问题是提出一种信道信息和波束形成处理权值的获取方法，能够以较小的开销，获取全部信道信息和波束形成处理权值。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种信道信息和波束形成处理权值的获取方法，用于长期演进系统中下行专用导频和物理资源块的映射，所述物理资源块在频域包含12个子载波，在时域包含12个正交频分复用符号即OFDM符号，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

发射端在波束形成时，将一路或多路下行专用导频映射到物理资源块中与公共导频不同的OFDM符号上，映射有下行专用导频的相邻OFDM符号之间间隔2个或3个OFDM符号，映射到同一OFDM符号的下行专用导频为3个且相邻下行专用导频间的频域间隔为3个子载波，之后，发射端将带有下行专用导频的无线帧发射出去；

接收端收到所述无线帧后，对物理资源块中的下行专用导频进行检测，获取真实的信道信息和波束形成的处理权值。

进一步地，上述获取方法还可具有以下特点：

在映射时先做初始映射处理，将第一个下行专用导频映射到初始位置，包括频域初始位置和时域初始位置；然后根据所述初始位置和设置的所述频域间隔、时域间隔，进行其他下行专用导频的映射处理。

进一步地，上述获取方法还可具有以下特点：

在物理资源块中，控制信息占用第0～2个OFDM符号，一个物理资源块中映射了9个下行专用导频，第1行下行专用导频位于第5个OFDM符号上，第2行下行专用导频位于第8个OFDM符号上；第三行下行专用导频位于第11或第12个OFDM符号上。

进一步地，上述获取方法还可具有以下特点：

在物理资源块中，控制信息占用第0～1个OFDM符号，一个物理资源块中映射了12个下行专用导频，第1行下行专用导频位于第3个OFDM符号上，第2行下行专用导频位于第6个OFDM符号上；第3行下行专用导频位于第9个OFDM符号上，第4行下行专用导频位于第12个OFDM符号上。

进一步地，上述获取方法还可具有以下特点：

所述第1行的第1个下行专用导频映射到与所述物理资源块第1列公共导频位于相同子载波的频域位置。

进一步地，上述获取方法还可具有以下特点：

所述波束形成为单波束形成，所述物理资源块中映射了一路下行专用导频。

进一步地，上述获取方法还可具有以下特点：

所述物理资源块中映射了多路公共导频，接收端检测公共导频，获取对应天线的真实信道信息。

本发明要解决的另一技术问题是提出一种发射装置，能够以较小的开销，在物理资源块的导频中携带全部信道信息。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种发射装置，用于长期演进系统，包括一用于将导频映射到物理资源块中的导频映射装置，所述物理资源块在频域包含12个子载波，在时域包含12个正交频分复用符号即OFDM符号，其特征在于，所述导频映射装置进一步包括公共导频映射单元和专用导频映射单元，其中：

所述公共导频映射单元用于将公共导频映射到物理资源块中‘

所述专用导频映射单元用于将一路或多路下行专用导频映射到物理资源块中与公共导频不同的OFDM符号上，映射有下行专用导频的相邻OFDM符号之间间隔2个或3个OFDM符号，映射到同一OFDM符号的下行专用导频为3个且相邻下行专用导频间的频域间隔为3个子载波。

进一步地，上述发射装置还可具有以下特点：

所述导频映射装置所映射到的物理资源块中，控制信息占用第0～2个OFDM符号；所述专用导频映射单元在一个物理资源块中映射了9个下行专用导频，第1行下行专用导频位于第5个OFDM符号上，第2行下行专用导频位于第8个OFDM符号上；第三行下行专用导频位于第11或第12个OFDM符号上。

进一步地，上述发射装置还可具有以下特点：

所述导频映射装置所映射到的物理资源块中，控制信息占用第0～1个OFDM符号；所述专用导频映射单元在一个物理资源块中映射了12个下行专用导频，第1行下行专用导频位于第3个OFDM符号上，第2行下行专用导频位于第6个OFDM符号上；第3行下行专用导频位于第9个OFDM符号上，第4行下行专用导频位于第12个OFDM符号上。

进一步地，上述发射装置还可具有以下特点：

所述专用导频映射单元将所述第1行的第1个下行专用导频映射到与所述物理资源块第1列公共导频位于相同子载波的频域位置。

通过本发明提供的上述至少一个技术方案，实现了以下有益效果：

通过明确导频符号在物理资源块中的位置，解决了在基站端采用大于4根天线的波束形成时，现有LTE标准的版本中公共导频无法获取全部信道信息的问题；并且通过使下行专用导频获取的信道信息包含真实的信道信息和波束形成的处理权值，使得UE无需再专门获取波束形成发射权值，从而避免了波束形成权值的反馈开销。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施例的3GPP TR 36.211中规定的在长循环前缀的帧结构中，采用前两路公共导频的物理资源块示意图；

图2是根据本发明方法实施例的下行专用导频与物理资源块的映射方法的流程图；

图3A和图3B是图2所示的方法的应用示例一的示意图。

图4是图2所示的方法的应用示例二的示意图。

以上各图中，写有R0的斜线框表示天线端口0的公共导频，写有R1的斜线框表示天线端口1的公共导频，写有Rd的网格状框表示下行专用导频，空格框表示用于携带数据信息的资源元素，麻点框表示用于携带控制信息的资源元素。

具体实施方式

以下将针对长循环前缀(Extend cyclic prefix)的帧结构给出本发明实施例。并结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，本实施例方法包括以下步骤：

S100，发射端在波束形成时，将一路或多路下行专用导频映射到物理资源块中与公共导频不同的OFDM符号上，映射有下行专用导频的相邻的OFDM符号之间的时域间隔为2个或3个OFDM符号，映射到同一OFDM符号的下行专用导频为3个且相邻下行专用导频间的频域间隔为3个子载波；之后，发射端将带有下行专用导频的无线帧发射出去；

S200，接收端收到所述无线帧后，对物理资源块中的下行专用导频进行检测，获取真实的信道信息和波束形成的处理权值。

步骤S100中，可以通过以下步骤来完成下行专用导频在物理资源块中的映射：

初始映射处理，将第一个下行专用导频映射到初始位置，其中，初始位置用A和B表示，其中，A为频域初始位置，B为时域初始位置；

然后根据第一个下行专用导频的初始位置、频域间隔和时域间隔、以及预定规则进行其他下行专用导频的映射处理，其中：

频域间隔设置处理，对于映射到同一时域的下行专用导频，将其频域间隔设置为3个子载波；

时域间隔设置处理，对于映射到不同时域的下行专用导频，将映射有下行专用导频的OFDM符号之间的间隔设置为2个或3个OFDM符号。

至于各个OFDM符号上的第一个下行专用导频的频域起始位置本发明不做限定，可以为1，2或3。各个OFDM符号的频域起始位置可以相同，也可以不同。

相应地，本实施例还提供了一种发射装置，用于长期演进系统，包括一用于将导频映射到物理资源块中的导频映射装置，所述物理资源块在频域包含12个子载波，在时域包含12个正交频分复用符号即OFDM符号，其特征在于，所述导频映射装置进一步包括公共导频映射单元和专用导频映射单元，其中：

所述公共导频映射单元用于将公共导频映射到物理资源块中‘

所述专用导频映射单元用于将一路或多路下行专用导频映射到物理资源块中与公共导频不同的OFDM符号上，映射有下行专用导频的相邻OFDM符号之间间隔2个或3个OFDM符号，映射到同一OFDM符号的下行专用导频为3个且相邻下行专用导频间的频域间隔为3个子载波。具体的映射关系见下文所述。

以下通过几个应用示例来说明下行专用导频和物理资源块的映射关系，这些应用示例均用于LTE系统中采用长循环前缀的帧结构(RB在频域包含12个子载波，在时域包含12个OFDM符号)中下行专用导频和物理资源块的映射。

应用示例一

如图3A所示，本示例中，控制信息占用第0～2个OFDM符号，A＝1，B＝5，一个物理资源块包含9个下行专用导频，仿真证明其开销小，性能好。第一行下行专用导频位于第五个OFDM符号上，第二行下行专用导频相隔两个OFDM符号，位于第八个OFDM符号上；第三行下行专用导频与第二行相隔三个OFDM符号，位于第十一个OFDM符号上。至于同一OFDM符号上的两个下行专用导频均间隔3个子载波，具体频域位置如图所示。以上公共导频和下行专用导频的具体发射端口可执行现行标准，本发明对此不做限定。

作为一种补充的映射方式，图3B给出了当控制信息占用第0～1个OFDM符号时，一种备选的下行专用导频和物理资源块映射方式。在该映射方式中，A＝3，B＝3，一个物理资源块包含12个下行专用导频，仿真证明其性能优于采用9个下行专用导频的方案。第一行下行专用导频位于第三个OFDM符号上，第二行下行专用导频相隔二个OFDM符号，位于第六个OFDM符号上；第三行下行专用导频与第二行相隔两个OFDM符号，位于第九个OFDM符号上，第四行下行专用导频与第三行相隔2个OFDM符号，位于第十二个OFDM符号上。各下行专用导频的频域位置如图所示，不再一一说明。

应用示例二

如图4所示。本示例中，控制信息占用第0～2个OFDM符号，由于A＝3，B＝5，第一行下行专用导频位于第五个OFDM符号上，第二行下行专用导频相隔两个OFDM符号，位于第八个OFDM符号上；第三行下行专用导频与第二行相隔三个OFDM符号，位于第十一个OFDM符号上。

从上面的描述可以看出，在本发明中，通过预先设置频域间隔和时域间隔，并确定第一个下行专用导频的位置(频域起始位置和时域起始位置)，并根据预定规则，就可以确定导频符号在物理资源块中的位置。

本发明实施例中的下行专用导频结构支持任意天线数量和天线间距的单流波束形成。下行专用导频是根据波束进行区分的，在本发明实施例中涉及的是单波束的波束形成，因此本发明的实施例提供的下行专用导频结构包含一路下行专用导频，对于本领域技术人员来说，可以根据相应的导频密度推广到多波束的情况，例如，两个波束采用两路下行专用导频，以此类推。另外，本发明也不局限于只插入两路公共导频，但是采用几路公共导频和本发明下行专用导频的插入没有冲突。

如上所述，通过本发明提供的上述至少一个技术方案，实现了以下有益效果：

(1)通过明确导频符号在物理资源块中的位置，解决了在基站端采用大于4根天线的波束形成时，现有LTE标准的版本中公共导频无法获取全部信道信息的问题；

(2)通过使下行专用导频获取的信道信息包含真实的信道信息和波束形成的处理权值，使得UE无需再专门获取波束形成发射权值，从而避免了波束形成权值的反馈开销；

(3)此外，下行专用导频在时域的起始位置设计较先前提出的下行专用导频映射方法更为合理，在相同导频开销的情况下，性能更优；

(4)由于下行专用导频在频域的起始位置紧邻公共导频，便于保证信道信息提取和应用位置的一致性，减小累计误差，进一步地，

(5)由于下行专用导频在时域和频域分布非常均匀，因此确保信道估计的质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1、一种下行专用导频和物理资源块的映射方法，用于长期演进系统中下行专用导频和物理资源块的映射，所述物理资源块在频域包含12个子载波，在时域包含12个正交频分复用符号即OFDM符号，其特征在于，所述映射方法包括以下步骤：

发射端在波束形成时，将一路或多路下行专用导频映射到物理资源块中与公共导频不同的OFDM符号上，映射有下行专用导频的相邻OFDM符号之间间隔2个或3个OFDM符号，映射到同一OFDM符号的下行专用导频为3个且相邻下行专用导频间的频域间隔为3个子载波。

2、如权利要求1所述的映射方法，其特征在于：

在映射时先做初始映射处理，将第一个下行专用导频映射到初始位置，包括频域初始位置和时域初始位置；然后根据所述初始位置和设置的所述频域间隔、时域间隔，进行其他下行专用导频的映射处理。

3、如权利要求1所述的映射方法，其特征在于：

在物理资源块中，控制信息占用第0～2个OFDM符号，一个物理资源块中映射了9个下行专用导频，第1行下行专用导频位于第5个OFDM符号上，第2行下行专用导频位于第8个OFDM符号上；第三行下行专用导频位于第11或第12个OFDM符号上。

4、如权利要求1所述的映射方法，其特征在于：

在物理资源块中，控制信息占用第0～1个OFDM符号，一个物理资源块中映射了12个下行专用导频，第1行下行专用导频位于第3个OFDM符号上，第2行下行专用导频位于第6个OFDM符号上；第3行下行专用导频位于第9个OFDM符号上，第4行下行专用导频位于第12个OFDM符号上。

5、如权利要求1或2或3或4所述的映射方法，其特征在于：

所述第1行的第1个下行专用导频映射到与所述物理资源块第1列公共导频位于相同子载波的频域位置。

6、如权利要求1或2或3或4所述的映射方法，其特征在于，

所述波束形成为单波束形成，所述物理资源块中映射了一路下行专用导频。

7、如权利要求1或2或3或4所述的映射方法，其特征在于，所述物理资源块中映射了两路公共导频。

8、一种信道信息和波束形成处理权值的获取方法，用于长期演进系统中下行专用导频和物理资源块的映射，所述物理资源块在频域包含12个子载波，在时域包含12个正交频分复用符号即OFDM符号，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

发射端在波束形成时，将一路或多路下行专用导频映射到物理资源块中与公共导频不同的OFDM符号上，映射有下行专用导频的相邻OFDM符号之间间隔2个或3个OFDM符号，映射到同一OFDM符号的下行专用导频为3个且相邻下行专用导频间的频域间隔为3个子载波，之后，发射端将带有下行专用导频的无线帧发射出去；

接收端收到所述无线帧后，对物理资源块中的下行专用导频进行检测，获取真实的信道信息和波束形成的处理权值。

9、如权利要求8所述的获取方法，其特征在于：

在映射时先做初始映射处理，将第一个下行专用导频映射到初始位置，包括频域初始位置和时域初始位置；然后根据所述初始位置和设置的所述频域间隔、时域间隔，进行其他下行专用导频的映射处理。

10、如权利要求8所述的获取方法，其特征在于：

在物理资源块中，控制信息占用第0～2个OFDM符号，一个物理资源块中映射了9个下行专用导频，第1行下行专用导频位于第5个OFDM符号上，第2行下行专用导频位于第8个OFDM符号上；第三行下行专用导频位于第11或第12个OFDM符号上。

11、如权利要求8所述的获取方法，其特征在于：

在物理资源块中，控制信息占用第0～1个OFDM符号，一个物理资源块中映射了12个下行专用导频，第1行下行专用导频位于第3个OFDM符号上，第2行下行专用导频位于第6个OFDM符号上；第3行下行专用导频位于第9个OFDM符号上，第4行下行专用导频位于第12个OFDM符号上。

12、如权利要求8或9或10或11所述的获取方法，其特征在于：

所述第1行的第1个下行专用导频映射到与所述物理资源块第1列公共导频位于相同子载波的频域位置。

13、如权利要求8或9或10或11所述的获取方法，其特征在于，

所述波束形成为单波束形成，所述物理资源块中映射了一路下行专用导频。

14、如权利要求8或9或10或11所述的获取方法，其特征在于，所述物理资源块中映射了多路公共导频，接收端检测公共导频，获取对应天线的真实信道信息。

15、一种发射装置，用于长期演进系统，包括一用于将导频映射到物理资源块中的导频映射装置，所述物理资源块在频域包含12个子载波，在时域包含12个正交频分复用符号即OFDM符号，其特征在于，所述导频映射装置进一步包括公共导频映射单元和专用导频映射单元，其中：

所述公共导频映射单元用于将公共导频映射到物理资源块中‘

所述专用导频映射单元用于将一路或多路下行专用导频映射到物理资源块中与公共导频不同的OFDM符号上，映射有下行专用导频的相邻OFDM符号之间间隔2个或3个OFDM符号，映射到同一OFDM符号的下行专用导频为3个且相邻下行专用导频间的频域间隔为3个子载波。

16、如权利要求15所述的发射装置，其特征在于：

所述导频映射装置所映射到的物理资源块中，控制信息占用第0～2个OFDM符号；所述专用导频映射单元在一个物理资源块中映射了9个下行专用导频，第1行下行专用导频位于第5个OFDM符号上，第2行下行专用导频位于第8个OFDM符号上；第三行下行专用导频位于第11或第12个OFDM符号上。

17、如权利要求15所述的发射装置，其特征在于：

所述导频映射装置所映射到的物理资源块中，控制信息占用第0～1个OFDM符号；所述专用导频映射单元在一个物理资源块中映射了12个下行专用导频，第1行下行专用导频位于第3个OFDM符号上，第2行下行专用导频位于第6个OFDM符号上；第3行下行专用导频位于第9个OFDM符号上，第4行下行专用导频位于第12个OFDM符号上。

18、如权利要求8或9或10或11所述的发射装置，其特征在于：

所述专用导频映射单元将所述第1行的第1个下行专用导频映射到与所述物理资源块第1列公共导频位于相同子载波的频域位置。

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