CN101754232A - 下行参考信令传输方法、基站、用户设备和无线通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种下行参考信令传输方法，应用于LTE UE和LTE-A UE共存的无线通信系统，所述方法包括：将系统带宽划分为多个基本带宽，并定义至少一个LTE兼容基本带宽，并通过广播信令将基本带宽配置通知给各个UE；按照FDM的方式或者按照FDM和资源预留相结合的方式，将系统RB划分为LTE RB和LTE-A RB；根据调度算法为LTE UE和LTE-A UE分配RB资源，并根据UE的类型和所分配的RB的类型，将不同的导频模式插入到每个RB中；以及传输调度RB，并通过高层信令或者物理下行控制信道将调度RB的类型通知给UE。本发明具有信令开销少和实现灵活的特点，在兼容现有LTE机制的前提下，成功地解决了下一代无线通信系统中LTE-A UE与LTE UE共存的问题。本发明还提出了一种基站、用户设备和无线通信系统。

Description

下行参考信令传输方法、基站、用户设备和无线通信系统
技术领域
本发明涉及无线传输技术领域，具体涉及一种OFDM无线通信系统的下行参考信令传输方法，可在LTE-Advanced系统中实现下行参考信令的传输，并与LTE系统完全兼容，确保LTE系统向LTE-Advanced系统的平滑演进。
背景技术
近年来，个人通信的迅猛发展极大地促使了个人通信设备的微型化和多样化，结合多媒体消息、在线游戏、视频点播、音乐下载和移动电视等数据业务的能力，大大提升了个人通信和娱乐的需求。由此为了给用户提供更大的峰值速率，更宽的系统频带成为了下一代移动通信系统中的一项重要需求。
2008年5月5～9日，3GPP在美国堪萨斯城召开了3GPP RAN1第53次会议，会议上分别讨论了LTE-Advanced的需求以及可能的相关技术提案。在会后提交通过的LTE-Advanced需求(TR 36.913 v8.0.0，“Requirements for Further Adavancements for E-UTRA”)中，明确指出LTE-Advanced下行MIMO系统需要支持8根天线。而在目前的LTE系统中，下行MIMO系统最大支持4根天线。为了保证LTE-Advanced系统对LTE的后向兼容，多家公司纷纷提出与LTE后向兼容的LTE-Advanced下行参考信令传输方案(参见参考文献[1]和[2])。
在LTE-Advanced需求中还指出，LTE系统和LTE-Advanced系统可以在同一频谱上共存，也就是说LTE-Advanced系统需要后向兼容LTE的用户设备(UE)。因此，LTE-Advanced系统中后向兼容的下行参考信令的传输提出了挑战。
因此，针对LTE-Advanced系统中下行参考信令传输，需要一种简单有效并最大程度上兼容目前LTE系统的相应机制的传输方案，从而保证两个系统的兼容性，确保LTE系统向LTE-Advanced系统的平滑演进。
发明内容
本发明的目的是提供一种下行导频的传输方法。基站把系统资源按照频分复用的方式或者频分复用和资源预留相结合的方式分为LTE资源块和LTE-A资源块，LTE资源块可调度分配给LTE用户和LTE-A用户，LTE-A资源块只能调度分配给LTE-A用户，通过上述方案，对下行信道状态进行测量并进行高效且简单的反馈，在兼容现有的LTErel.8系统的前提下解决了LTE-A系统中导频传输的问题。
根据本发明的第一方案，提出了一种下行参考信令传输方法，应用于LTE用户设备和LTE-A用户设备共存的无线通信系统，所述方法包括：将系统带宽划分为多个基本带宽，并定义至少一个LTE兼容基本带宽，并通过广播信令将基本带宽配置通知给各个用户设备；按照频分复用的方式或者按照频分复用和资源预留相结合的方式，将系统资源块划分为LTE资源块和LTE-A资源块；根据调度算法为LTE用户设备和LTE-A用户设备分配资源块资源，并根据用户设备的类型和所分配的资源块的类型，将不同的导频模式插入到每个资源块中；以及传输调度资源块，并通过高层信令或者物理下行控制信道将调度资源块的类型通知给用户设备。
优选地，所述下行参考信令传输方法还包括：LTE和LTE-A用户设备根据资源块类型和子帧序号，按照各自协议所定义的方式完成测量和解调过程。
更优选地，LTE-A用户设备根据所通知的资源块的类型，读取导频信息，计算信道质量指示符，在两个连续的传输时间间隔内完成一次信道质量指示符测量。
优选地，资源块资源分配步骤和导频模式插入步骤包括：判断调度到的用户设备是LTE用户设备还是LTE-A用户设备；为调度到的用户设备分配资源块；以及根据用户设备的类型和所分配的资源块的类型，配置导频模式，改变天线配置和工作模式。
更优选地，在将LTE资源块的公共导频映射到物理天线时，进行天线切换。
更优选地，当LTE资源块被分配给LTE用户设备时，用于数据传输的天线数为4；以及当LTE资源块被分配给LTE-A用户设备时，用于数据传输的天线数为8。
更优选地，当LTE资源块被分配给LTE用户设备时，用于数据解调的导频是与所述4根天线对应的4天线公共导频；以及当LTE资源块被分配给LTE-A用户设备时，用于数据解调的导频最多为8。
更优选地，对于LTE-A用户设备，通过基于信道矩阵的秩自适应确定解调导频的模式。用于数据解调的导频是单独设计的，或者复用与未用于LTE用户设备的另外4根天线对应的另外4天线公共导频。具体地，解调导频是重用LTE-A的8天线公共导频、通过每组4根天线的天线组的公共导频位置交换实现的；或者解调导频是重用LTE协议版本8所定义的4天线公共导频、并额外附加4天线解调导频实现的；或者利用专用导频作为解调导频。
关于解调导频DMRS的设计，LTE-A用户设备通过基于信道矩阵的秩自适应确定解调导频的模式，从而完成数据解调。秩自适应的解调导频设计包括三种：(1)重用LTE-A#1-#8天线的公共导频，通过#1-#4和#5-#8天线组公共导频位置交换实现；(2)重用LTE rel.8#1-#4天线公共导频，然后额外附加#5-#8的解调导频；或者(3)利用专用导频(Dedicated RS)作为解调导频。
优选地，LTE-A资源块的导频模式是单独设计的，不考虑与LTE协议的兼容问题。
优选地，按照频分复用和资源预留相结合的方式，划分LTE资源块和LTE-A资源块时，LTE-A资源块均匀散落在LTE资源块中间，或者结合频分复用的方式，将LTE-A资源块与LTE资源块彼此分隔开。
优选地，LTE资源块与LTE协议版本8所定义的导频模式完全兼容。
更优选地，LTE资源块具有4天线公共导频用于信道测量，另外具有1到8天线导频用于数据解调。其中，用于数据解调的导频可以与所述公共导频相复用。
根据本发明的第二方案，提出了一种基站，应用于LTE用户设备和LTE-A用户设备共存的无线通信系统，所述基站包括：发送/接收单元，用于与伺服小区内的用户设备进行信令和数据通信；资源分配单元，用于将系统带宽划分为多个基本带宽，并定义至少一个LTE兼容基本带宽，按照频分复用的方式或者按照频分复用和资源预留相结合的方式，将系统资源块划分为LTE资源块和LTE-A资源块，并将划分后的资源块资源分配给LTE用户设备和LTE-A用户设备；导频配置单元，用于根据资源块的类型和用户设备的类型，生成不同的导频模式，包括公共参考导频和数据解调导频；以及资源调度和发射机优化单元，用于通过获取各用户设备关于各个下行基本带宽的反馈信息，对LTE用户设备和LTE-A用户设备进行资源调度和发射机优化。
优选地，资源分配单元分配给LTE用户设备的资源块是LTE资源块，而分配给LTE-A用户设备的资源块是LTE资源块或LTE-A资源块。
优选地，分配给LTE-A用户设备的带宽资源最多为整个系统带宽，而分配给LTE用户设备的带宽资源仅为整个系统带宽的一部分。
根据本发明的第三方案，提出了一种LTE-A用户设备，应用于LTE用户设备和LTE-A用户设备共存的无线通信系统，所述LTE-A用户设备包括：发送/接收单元，用于与基站进行信令和数据通信；反馈信息生成单元，用于对所在的下行基本带宽进行逐个检测，获取每个基本带宽上需要反馈的上行控制信令；以及信息反馈单元，用于根据每个基本带宽上的反馈信息的内容，采用协议所定义的相应上行控制信道格式，将信息映射到相应的上行资源，并反馈到基站。
优选地，对于周期性的信道质量指示符反馈，反馈信息生成单元根据基站配置的每个基本带宽上的工作模式，每两个连续的传输时间间隔完成一次信道质量指示符测量，参照现有LTE协议所定义的有限反馈模式，对各个基本带宽上的信道质量指示符逐个进行反馈。
根据本发明的第三方案，提出了一种无线通信系统，包括：根据本发明第二方案所述的基站；根据本发明第三方案所述的LTE-A用户设备；以及LTE协议所定义的LTE用户设备。
根据本发明，基站判断调度到的用户种类是LTE用户还是LTE-A用户；基站给该用户分配资源块；基站根据所述用户种类和资源块类型配置导频模式；基站根据所述用户种类和资源块类型改变天线的配置和工作模式，对于LTE资源块和LTE-A资源块彼此完全频分复用的方式，为了支持LTE-A用户设备在LTE RB带宽内进行信道测量，将LTE资源块的公共导频映射到物理天线时，需要进行天线切换，将LTE资源块分配给LTE用户时，用来做数据传输的天线数为4，将LTE资源块分配给LTE-A用户时，用来做数据传输的天线数为8，将LTE资源块分配给LTE用户时，用来做数据解调的导频是4天线公共导频，将LTE资源块分配给LTE-A用户时，用来做解调的导频最多可以是8个，可以单独设计解调导频(DMRS)，也可以复用另外4天线公共导频(CRS)；如果所述用户种类为LTE-A用户，则通过下行高层信令或者PDCCH(物理下行控制信道)，告知该用户资源块类型和是否包含该用户的数据；该LTE-A用户通过判断所述告知的资源块类型，读取导频信息，并计算CQI和解调数据信息，所述LTE-A用户在奇数子帧读取其中4根物理天线对应的公共导频，在偶数子帧读取其余4根物理天线对应的公共导频，在两个连续的TTI内完成一次CQI测量。而对于资源预留和频分复用相结合的方式，LTE-A用户设备只能在预留的LTE-A资源块内进行信道测量，LTE-A资源块可以是静态的，也可以是跳频的，同时其分布密度可以半静态配置。
利用本发明的上述方法和结构，用户设备可以采用LTE系统现有的上行控制信令，逐个对每一个基本带宽的信道状态进行反馈，很好地解决了LTE-Advanced系统中下行参考信令的传输，且保证了LTE系统向LTE-Advanced系统的平滑演进。
本发明具有信令开销少和实现灵活的特点，在兼容现有LTE机制的前提下，解决了下一代无线通信系统中LTE-A UE与LTE UE共存的问题。
附图说明
通过下面结合附图对本发明实施例进行的详细描述，将使本发明实施例的上述特征和优点更加明显，其中：
图1是LTE-Advanced系统的架构图；
图2是LTE-Advanced系统的基站框图；
图3是LTE-Advanced用户设备框图；
图4A和图4B是LTE RB和LTE-A RB数据和测量导频复用和配置模式的两个实施例；
图5是基站LTE-A8天线MIMO下行参考信令系统控制流程图；
图6是基站LTE-A下行与LTE兼容基本带宽的示例配置1；
图7是基站LTE-A下行与LTE兼容基本带宽的示例配置2；
图8是基站端对LTE-A资源块和LTE资源块配置导频处理流程图；
图9是基站将LTE资源块(RB)分配给LTE-A用户设备(UE)时的示例导频配置模式1的一个例子；
图10是基站将LTE资源块(RB)分配给LTE-A用户设备(UE)时的示例导频配置模式2的一个例子；
图11是基站将LTE资源块(RB)分配给LTE用户设备(UE)时的导频识别示意图；
图12是基站将LTE资源块分配给LTE用户设备时的MIMO奇数帧数据发送的示意图；
图13是基站将LTE资源块分配给LTE用户设备时的MIMO偶数帧数据发送的示意图；
图14是基站将LTE资源块分配给LTE-A用户设备时的MIMO奇数帧数据发送的示意图；
图15是基站将LTE资源块分配给LTE-A用户设备时的MIMO偶数帧数据发送的示意图；
图16是LTE-A用户设备根据资源块类型进行CQI测量的处理流程图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。在下面的说明中，忽略了一些对本发明实施例的方法和系统不相关的细节，以防止对本发明的理解造成混淆。
为了清楚详细地阐述本发明的实施步骤，下面给出了本发明的具体实施例，以LTE-Advanced蜂窝移动通信系统为例。需要说明的是，本发明不限于这个应用，而是可适用于其它相关移动通信系统。在以下的描述中，基站和eNodeB均表示相同的通信实体，用户设备、用户终端和UE均表示相同的通信实体。
图1是LTE-Advanced系统的架构图。参考图1，根据本发明的实施例，采用一个无线小区内一个基站(eNodeB)101和多个用户设备(UE1，UE2，UE3，…，UEi，…，UEn)102的方式。这里的UE 102至少包括两种类型：LTE UE和LTE-A UE。基站101是系统的业务控制中心，负责小区内LTE用户设备和LTE-A用户设备的资源调度以及数据业务的传输，下行系统带宽共100MHz，基站101将每20MHz划分为一个基本带宽。小区内若干个LTE和LTE-A用户设备102共存并随机分布，各个用户设备102的下行带宽由基站101根据用户设备102的业务类型、信道状况和/或其它因素(例如，终端类型)进行配置，可以是整个系统带宽(100MHz)，也可以是若干个基本带宽(n×20MHz)，以下我们主要讨论在LTE和LTE-A用户设备共存的基本带宽内，参考信令的兼容性传输问题。
图2是根据本发明实施例的基站101的方框图。具体地，如图2所示，基站101包括：发送/接收单元1010、资源分配单元1011、导频配置单元1012和资源调度和发射机优化单元1013。
发送/接收单元1010用于与小区内的用户设备102进行信令和数据通信。资源分配单元1011将下行系统带宽划分成若干个基本带宽，其中与LTE兼容的基本带宽按照频分复用FDM的方式或者按照FDM与物理下行共享信道(PDSCH)资源预留相结合的方式划分为LTE资源块和LTE-A资源块，并为LTE用户设备和LTE-A用户设备分配相应的下行信道的资源。导频配置单元1012，根据资源块类型和用户设备类型，按照预定的格式为LTE资源块和LTE-A资源块配置合适的公共导频CRS和解调导频DMRS。资源调度和发射机优化单元1013，通过获取各用户设备102关于各个基本带宽的反馈信息，从而进行资源调度和发射机优化。
图3是根据本发明实施例的用户设备102的方框图。具体地，如图3所示，用户设备102包括：发送/接收单元1020、反馈信息生成单元1021和信息反馈单元1022。
发送/接收单元1020用于与基站101进行信令和数据通信。反馈信息生成单元1021对所在的下行基本带宽进行逐个检测，获取每个基本带宽上需要反馈的上行控制信令。信息反馈单元1022，根据每个下行基本带宽上的反馈信息的内容采用相应的上行控制信道格式，基于所分配的序列，将信息映射到相应的上行资源，从而反馈到基站。
虽然在图2和图3中以具体的单元模块实现了本发明所应用的基站101和用户设备102的结构，但是正如本领域普通技术人员所知，本发明并不局限于这些具体的单元模块，也可以对其中的一些或全部模块进行整合、拆分或重新组合，而且可以按照软件、硬件或其结合的形式来实现。
在本实例中，考虑LTE系统的具体配置，以及上下行链路的具体机制，参考3GPP组织的文档(参考文献[3])：TS 36.213 V8.3.0，“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；PhysicalLayer Procedures”(演进的通用陆基无线电接入的物理层过程)。
在本实例中，考虑LTE系统的公共导频在物理资源上的具体映射方式，参考3GPP组织的文档(参考文献[4])：TS 36.211 V8.3.0，“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；PhysicalChannels and Modulation”(演进的通用陆基无线电接入的物理信道和调制)。
图4给出了LTE-A系统eNodeB对LTE用户设备和LTE-A用户设备进行资源调度和公共导频的两种配置情况。系统资源可以按照完全频分复用FDM的方式分为LTE资源块和LTE-A资源块，图4A所示，也可以采用资源预留和频分复用FDM相结合的方式，在LTE资源块带宽内预留部分资源块作为LTE-A UE专用资源块，即部分专用LTE-A资源块均匀散落于LTE资源块中间，图4B所示。在每个子帧中，既包括了LTE资源块，又包括LTE-A资源块，各自分别占据不同的频段。LTE资源块可以分配给LTE用户设备也可以分配给LTE-A用户设备。
在整篇说明书中，子帧都是从0#开始，因此这里所述的“偶数子帧”表示0#、2#、4#、…、2n#子帧等(n∈{0，Z+})，而“奇数子帧”表示1#、3#、5#、…(2n+1)#子帧等(n∈{0，Z+})。
图5是适合于LTE-A系统的参考信令传输方法的流程图。图6是基站LTE-A下行与LTE兼容基本带宽的示例配置1。图7是基站LTE-A下行与LTE兼容基本带宽的示例配置2。图8是基站端对LTE-A资源块和LTE资源块配置导频处理流程图。图9是基站将LTE资源块分配给LTE-A用户设备时的示例导频配置模式1。图10是基站将LTE资源块分配给LTE-A用户设备时的示例导频配置模式2。图11是基站将LTE资源块分配给LTE用户设备时的导频识别示意图。图12是基站将LTE资源块分配给LTE用户设备时的MIMO奇数帧数据发送的示意图。图13是基站将LTE资源块分配给LTE用户设备时的MIMO偶数帧数据发送的示意图。图14是基站将LTE资源块分配给LTE-A用户设备时的MIMO奇数帧数据发送的示意图。图15是基站将LTE资源块分配给LTE-A用户设备时的MIMO偶数帧数据发送的示意图。图16是LTE-A用户设备根据资源块类型进行CQI测量的处理流程图。
以下，将结合图5～图16，对本发明所提出的LTE-Advanced系统的参考信令传输方法进行更为详细的描述。
(1)如图5所示，在步骤501，基站101的资源分配单元1011将系统带宽划分成若干个基本带宽，并定义至少一个兼容LTE用户设备的基本带宽，并经由发送/接收单元1010通过系统广播通知小区内的各个用户设备102。基站101将与LTE兼容的基本带宽资源划分为LTE资源块和LTE-A资源块，可以是完全按照频率划分，如图4A所示，也可以采用频分复用FDM和资源预留相结合的方式，图4B所示。
在本实施例中，下行带宽为100MHz，即包含五个基本带宽。这五个基本带宽可以与LTE都保持兼容，也可以只有一个与LTE保持兼容。
在本实施例中，给出了两个应用实例：
例一：如图6所示，下行带宽中只有一个基本带宽与LTE用户兼容。基站101对该与LTE兼容的基本带宽配置完全参照3GPP组织的文档(参考文献[4])：TS 36.211V8.3.0，“Evolved UniversalTerrestrial Radio Access(E-UTRA)；Physical Channels andModulation”(演进的通用陆基无线电接入的物理信道和调制)。基站101经由发送/接收单元1010通过系统广播将上述配置信息通知小区内的各个用户设备102。
例二：如图7所示，下行带宽中五个基本带宽全部都与LTE用户兼容。基站101对下行基本带宽进行配置，每个基本带宽的具体定义完全参照3GPP组织的文档(参考文献[4])：TS 36.211 V8.3.0，“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；PhysicalChannels and Modulation”(演进的通用陆基无线电接入的物理信道和调制)。基站101经由发送/接收单元1010通过系统广播将上述配置信息通知小区内的各个用户设备102。
在本实施例中，基站101将与LTE兼容的基本带宽资源划分为LTE资源块和LTE-A资源块，图4给出了LTE-A系统eNodeB对LTE用户设备和LTE-A用户设备进行资源调度和公共导频的配置的两个实施例。即可以是完全按照频率划分，如图4A所示，也可以采用FDM和资源预留相结合的方式，图4B所示。
在本实施例中，给出了两个应用实例：
例一：基本带宽资源完全按照FDM的方式分为LTE资源块和LTE-A资源块，图4A所示，LTE资源块中CRS设计保持LTE rel.8 CRS的配置，而LTE-A资源块中CRS设计采用8天线CRS设计。LTE-A DMRS可以重用其余4天线CRS，具体设计参考图8。在每个子帧中，既包括了LTE资源块，又包括LTE-A资源块，各自分别占据不同的频段。LTEUE只能占用LTE资源块，而LTE-A用户既可以占用LTE资源块也可以占用LTE-A资源块。然后通过天线切换支持LTE-A用户在LTE资源块带宽内进行信道测量。
例二：为了避免天线切换，基本带宽资源可以采用资源预留和频分复用相结合的方式，在LTE资源块带宽内预留部分资源块作为LTE-AUE专用资源块，即部分专用LTE-A资源块均匀散落于LTE资源块中间，图4B所示。这样，LTE-A资源的RS设计就采用8天线CRS模式。
(2)返回图5，在步骤502，eNodeB 101为LTE用户设备和LTE-A用户设备分配资源块资源，并插入相应的导频模式。具体地，eNodeB101首先根据调度算法，为LTE用户设备和LTE-A用户设备分配资源块(RB)资源(步骤5021)。然后，eNodeB 101再根据所分配的资源块的资源块类型(LTE资源块还是LTE-A资源块)，把不同的导频模式插入到每个资源块中(步骤5022)。
图8示出了导频模式插入步骤5022的具体细节，这里导频包括公共导频CRS和解调导频DMRS。
首先，基站根据UE反馈，确定调度到的UE种类是LTE UE还是LTE-A UE(步骤801)，基站给该UE分配资源块。
判断资源块类型是否为LTE RB(步骤802)。如果是LTE-A RB(步骤802“否”)，则根据LTE-A 8天线定义的导频格式进行配置(步骤824)。
如果是LTE RB分配给LTE-A UE(步骤802“是”，步骤804“是”)，判断子帧序号是奇数还是偶数(步骤806)。子帧号为偶数时(步骤806“是”)，插入#1-#4天线的CRS和8天线DRS(步骤808)，子帧号为奇数时(步骤806“否”)，插入#5-#8天线的CRS和8天线的DRS(步骤812)。然后将该RB的数据映射到8根物理天线上进行发送(步骤810)。
如果LTE RB分配给LTE UE 804(步骤802“是”，步骤804“否”)，判断该子帧号是奇数还是偶数(步骤814)。子帧号为偶数时(步骤814“是”)，插入LTE rel.84天线RS(步骤816)，并进行天线切换(步骤818)。另一方面，子帧号为奇数时(步骤814“否”)，插入LTE rel.84天线RS(步骤820)，并进行天线切换(步骤822)。
本实施例中，给出了三个应用实例：
例一：
对于公共导频CRS，根据子帧序号的奇偶进行物理天线切换，譬如#1-3-5-7和#2-4-6-8进行轮换等，如图12和图13所示。
如果LTE资源块或者LTE-A RB被分配给LTE-A用户设备，则解调导频可以是Dedicated RS，譬如可以采用LTE rel.8中port 5 RS，如图9所示。这样，由于最多8天线解调导频会占据较多的时频资源，所以解调导频的数量可以根据信道矩阵H的秩自适应确定。考虑到负荷和测量精度的权衡，这种方法适合Rank较小的MIMO传输情况。解调导频的插入位置可以是固定的，也可以是跳频的。
例二：
对于公共导频CRS，根据子帧序号的奇偶进行物理天线切换，譬如#1-3-5-7和#2-4-6-8进行轮换等，如图12和图13所示。
如果该LTE资源块或者LTE-A RB被分配给LTE-A用户设备，解调导频DMRS可以重用LTE-A 8天线CRS，只是时频位置#1-#4天线CRS与#5-#8天线CRS进行切换。假设LTE-A资源块的8个CRS中，前#1-#4天线的4个CRS保持LTE rel.8的设计，其余#5-#8天线的4个CRS可以放在资源块中第2、3、6个符号中适当的位置，如图10所示。如果该LTE资源块被分配给LTE-A用户设备，则8天线的解调导频还可以复用其余4个CRS的位置。即对LTE-A用户，奇数帧认为是#5-#8天线DMRS，偶数帧认为是#1-#4天线DMRS。换句话说，如果LTE资源块被分配给LTE-A用户，对于DMRS和数据来说，发射天线一直是8根，物理天线按照帧号轮换，如图14和图15所示。考虑到负荷和测量精度的权衡，这种方法适合Rank适中的MIMO传输情况。解调导频的插入位置可以是固定的，也可以是跳频的。例三：
对于公共导频CRS，根据子帧序号的奇偶进行物理天线切换，譬如#1-3-5-7和#2-4-6-8进行轮换等，如图12和图13所示。
如果该LTE资源块或者LTE-A RB被分配给LTE用户设备，#1-#4天线公共导频CRS既用来作测量又来做解调，其余#5-#8天线的解调导频可以单独设计，为了提高#5-#8天线信道估计的精度，可以适当增加RS的密度。考虑到负荷和测量精度的权衡，这种方法适合Rank较高或满秩时候的MIMO传输情况。解调导频的插入位置可以是固定的，也可以是跳频的。
例四：
对于公共导频CRS，根据子帧序号的奇偶进行物理天线切换，譬如#1-3-5-7和#2-4-6-8进行轮换等，如图12和图13所示。
如果该LTE资源块被分配给LTE用户设备，4个公共导频CRS既用来作测量又来做解调，具体设计完全参照3GPP组织的文档(参考文献[4])：TS 36.211 V8.3.0，“Evolved Universal Terrestrial RadioAccess(E-UTRA)；Physical Channels and Modulation”(演进的通用陆基无线电接入的物理信道和调制)。换句话说，如果LTE资源块被分配给LTE-A用户，对于DMRS和数据来说，发射天线一直是4根，如图12和图13所示。
(3)返回图5，在步骤503，eNodeB 101经由发送/接收单元1010通过高层信令通知UE 102调度资源块是LTE资源块还是LTE-A资源块。
(4)在步骤504，LTE和LTE-A用户设备根据资源块类型和子帧序号，按照各自协议所定义的方式完成测量和解调过程。
本实施例中，给出了两个应用举例：
例一：对于LTE用户，周期性的信道质量指示(CQI)的反馈仍然与LTE rel.8保持一致，用户设备根据基站101配置的每个基本带宽上的工作模式，参照现有LTE的反馈模式，对各个基本带宽上的CQI等信息进行逐个计算。
例二：对于LTE-A用户，每两个连续的TTI完成一次完整的CQI测量，用户设备根据基站101配置的每个基本带宽上的工作模式，参照现有LTE的反馈模式，对各个基本带宽上的CQI等信息进行逐个计算。
图16是LTE-A用户设备的根据资源块类型进行CQI测量的处理流程图。
LTE-A用户设备首先通过高层信令或者PDCCH判断收到的RB是否为LTE RB(步骤1602)。如果是LTE-A RB(步骤1602“否”)，根据LTE-A定义的8天线导频配置进行信道测量和数据解调(步骤1612)。如果是LTE RB(步骤1602“是”)，判断其子帧号是偶数还是奇数(步骤1604)。如果是偶数子帧(步骤1604“是”)，读取#1-#4天线的公共导频CRS信息，并根据RANK自适应的DMRS做数据解调(步骤1606)；如果是奇数子帧(步骤1604“否”)，读取#5-#8天线的公共导频CRS信息，读取RANK自适应的DMRS做数据解调(步骤1610)。这样，每两个连续的TTI完成一次CQI/PMI的计算(步骤1608)。
(5)返回图5，在步骤505，用户设备102的信息反馈单元1022根据每个基本带宽上的反馈信息的内容，例如：CQI、PMI和/或RI以及这三者的任意组合信息，参照现有LTE的机制，采用相应的上行控制信道格式进行反馈。所述上行控制信道格式，具体的，参照现有3GPP组织的文档TS 36.213 V8.3.0(参考文献[3])和TS 36.211 V8.3.0(参考文献[4])所涉及的相关内容。
可以根据需要，单次或循环(周期性或手动触发)执行步骤501～505，以保障无线小区的基站101和所有用户设备102正常运行。
可见，本发明实施例提出了一种与LTE rel.8兼容的下行参考信令传输方法，通过基站定义与LTE兼容的1个或多个基本带宽，将该基本带宽按照频分方式划分为LTE资源块和LTE-A资源块，分配各用户设备用于周期性CQI测量。用户设备通过广播信息得知与LTE兼容的基本带宽，并根据资源块类型和子帧序号逐个检测和计算各系统带宽的信道状态信息，从而解决了LTE-Advanced系统中LTE用户设备与LTE-A用户设备共存的情况下信道状态CQI的测量与计算问题，且基本沿用了现有LTE系统中的相关机制，保证了LTE系统向LTE-Advanced系统的平滑演进。因此，本发明实施例的方案可以根据实际情况分别加以应用，可以为后三代(B3G)、第四代(4G)蜂窝移动通信和数字电视、无线局域网(WLAN)、自组织网络(Mesh、Ad Hoc、Sensor Network)、数字家庭网络(e-Home)、无线广域网(WWAN)等系统提供具体的实现方法。
至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。
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Claims (22)

1.一种下行参考信令传输方法，应用于LTE用户设备和LTE-A用户设备共存的无线通信系统，所述方法包括：
将系统带宽划分为多个基本带宽，并定义至少一个LTE兼容基本带宽，并通过广播信令将基本带宽配置通知给各个用户设备；
按照频分复用的方式或者按照频分复用和资源预留相结合的方式，将系统资源块划分为LTE资源块和LTE-A资源块；
根据调度算法为LTE用户设备和LTE-A用户设备分配资源块资源，并根据用户设备的类型和所分配的资源块的类型，将不同的导频模式插入到每个资源块中；以及
传输调度资源块，并通过高层信令或者物理下行控制信道将调度资源块的类型通知给用户设备。
2.根据权利要求1所述的下行参考信令传输方法，其特征在于还包括：
LTE和LTE-A用户设备根据资源块类型和子帧序号，按照各自协议所定义的方式完成测量和解调过程。
3.根据权利要求2所述的下行参考信令传输方法，其特征在于
LTE-A用户设备根据所通知的资源块的类型，读取导频信息，计算信道质量指示符，并解调数据信息，其中在两个连续的传输时间间隔内完成一次信道质量指示符测量。
4.根据权利要求1～3之一所述的下行参考信令传输方法，其特征在于资源块资源分配步骤和导频模式插入步骤包括：
判断调度到的用户设备是LTE用户设备还是LTE-A用户设备；
为调度到的用户设备分配资源块；以及
根据用户设备的类型和所分配的资源块的类型，配置导频模式，改变天线配置和工作模式。
5.根据权利要求4所述的下行参考信令传输方法，其特征在于
在将LTE资源块的公共导频映射到物理天线时，进行天线切换。
6.根据权利要求4所述的下行参考信令传输方法，其特征在于
当LTE资源块被分配给LTE用户设备时，用于数据传输的天线数为4；以及
当LTE资源块被分配给LTE-A用户设备时，用于数据传输的天线数为8。
7.根据权利要求6所述的下行参考信令传输方法，其特征在于
当LTE资源块被分配给LTE用户设备时，用于数据解调的导频是与所述4根天线对应的4天线公共导频；以及
当LTE资源块或者LTE-A资源块被分配给LTE-A用户设备时，用于数据解调的导频最多为8。
8.根据权利要求7所述的下行参考信令传输方法，其特征在于对于LTE-A用户设备，用于数据解调的导频是单独设计的，或者复用与未用于LTE用户设备的另外4根天线对应的另外4天线公共导频。
9.根据权利要求1～8之一所述的下行参考信令传输方法，其特征在于
LTE-A资源块的导频模式是单独设计的，不考虑与LTE协议的兼容问题。
10.根据权利要求1～9之一所述的下行参考信令传输方法，其特征在于
按照频分复用和资源预留相结合的方式，划分LTE资源块和LTE-A资源块时，LTE-A资源块均匀散落在LTE资源块中间，或者结合频分复用的方式，将LTE-A资源块与LTE资源块彼此分隔开。
11.根据权利要求1～10之一所述的下行参考信令传输方法，其特征在于
LTE资源块与LTE协议版本8所定义的导频模式完全兼容。
12.根据权利要求11所述的下行参考信令传输方法，其特征在于
LTE资源块具有4天线公共导频用于信道测量，另外具有1到8天线导频用于数据解调。
13.根据权利要求12所述的下行参考信令传输方法，其特征在于
用于LTE-A用户数据解调的导频根据信道矩阵的秩动态确定确定解调导频的模式。
14.根据权利要求13所述的下行参考信令传输方法，其特征在于
解调导频是重用LTE-A的8天线公共导频、通过每组4根天线的天线组的公共导频位置交换实现的。
15.根据权利要求13所述的下行参考信令传输方法，其特征在于
解调导频是重用LTE协议版本8所定义的4天线公共导频、并额外附加4天线解调导频实现的。
16.根据权利要求13所述的下行参考信令传输方法，其特征在于
利用专用导频作为解调导频。
17.一种基站，应用于LTE用户设备和LTE-A用户设备共存的无线通信系统，所述基站包括：
发送/接收单元，用于与伺服小区内的用户设备进行信令和数据通信；
资源分配单元，用于将系统带宽划分为多个基本带宽，并定义至少一个LTE兼容基本带宽，按照频分复用的方式或者按照频分复用和资源预留相结合的方式，将系统资源块划分为LTE资源块和LTE-A资源块，并将划分后的资源块资源分配给LTE用户设备和LTE-A用户设备；
导频配置单元，用于根据资源块的类型和用户设备的类型，生成不同的导频模式，包括公共参考导频和数据解调导频；以及
资源调度和发射机优化单元，用于通过获取各用户设备关于各个下行基本带宽的反馈信息，对LTE用户设备和LTE-A用户设备进行资源调度和发射机优化。
18.根据权利要求17所述的基站，其特征在于
资源分配单元分配给LTE用户设备的资源块是LTE资源块，而分配给LTE-A用户设备的资源块是LTE资源块或LTE-A资源块。
19.根据权利要求17所述的基站，其特征在于
分配给LTE-A用户设备的带宽资源最多为整个系统带宽，而分配给LTE用户设备的带宽资源仅为整个系统带宽的一部分。
20.一种LTE-A用户设备，应用于LTE用户设备和LTE-A用户设备共存的无线通信系统，所述LTE-A用户设备包括：
发送/接收单元，用于与基站进行信令和数据通信；
反馈信息生成单元，用于对所在的下行基本带宽进行逐个检测，获取每个基本带宽上需要反馈的上行控制信令；以及
信息反馈单元，用于根据每个基本带宽上的反馈信息的内容，采用协议所定义的相应上行控制信道格式，将信息映射到相应的上行资源，并反馈到基站。
21.根据权利要求20所述的LTE-A用户设备，其特征在于
对于周期性的信道质量指示符反馈，反馈信息生成单元根据基站配置的每个基本带宽上的工作模式，每两个连续的传输时间间隔完成一次信道质量指示符测量，参照现有LTE协议所定义的有限反馈模式，对各个基本带宽上的信道质量指示符逐个进行反馈。
22.一种无线通信系统，包括：
根据权利要求17～19之一所述的基站；
根据权利要求20或21所述的LTE-A用户设备；以及
LTE协议所定义的LTE用户设备。
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