CN102349275A - 用于无线通信系统的载波定时 - Google Patents
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Abstract
本发明根据不同方面公开了用于传输的上行链路载波的同步。对用于发射信息的上行链路载波进行配置,使得至少一个上行链路载波是锚定载波。当多个载波由此配置以用于上行链路时,对它们进行同步以使得它们之间相互具有预定的相位关系。多个载波之间的预定的相位关系取决于锚定载波的发射定时、或者取决于锚定载波的发射定时与上行链路载波中包括的一个或多个非锚定载波的发射定时的组合。
Description
本专利申请要求享有于2009年3月17日递交的、题目为“UECROSS-CARRIER TRANSMIT TIMING SYNCHRONIZATION INMULTI-CARRIER HSUPA”的临时申请No.61/160,987的优先权,该临时申请已经转让给本申请的受让人,故以引用方式将其明确纳入本文。
技术领域
以下描述总体上涉及无线通信系统,更具体地,涉及载波定时。
背景技术
无线通信系统已经被广泛部署以提供诸如语音、数据等各种类型的通信内容。这些系统可以是能通过共享可用系统资源(例如,带宽和发射功率)来支持与多个用户通信的多址系统。这些多址系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、3GPP长期演进(LTE)系统以及正交频分多址(OFDMA)系统等。
通常,无线多址通信系统可以同时支持多个无线终端的通信。每个终端经由前向和反向链路上的传输与一个或多个基站通信。前向链路(或下行链路)指的是从基站到终端的通信链路,反向链路(或上行链路)指的是从终端到基站的通信链路。可以经由单输入单输出、多输入单输出或者多输入多输出(MIMO)系统来建立这种通信链路。
MIMO系统使用多个(NT个)发射天线和多个(NR个)接收天线进行数据传输。由NT个发射天线和NR个接收天线组成的MIMO信道可以被分解为NS个独立信道,独立信道也被称为空间信道,其中NS≤min{NT,NR}。NS个独立信道中的每一个信道对应于一个维度。如果利用多个发射天线和接收天线创建的额外维度,则MIMO系统可以提供改善的性能(例如,更高的吞吐量和/或更好的可靠性)。
MIMO系统支持时分双工(TDD)和频分双工(FDD)系统。在TDD系统中,前向和反向链路传输在相同的频率区域上,因此互易原理允许根据反向链路信道来估计前向链路信道。这样使得当接入点处有多个天线可用时,接入点能够提取前向链路上的发射波束成形增益。
多载波HSDPA(高速下行链路分组接入)技术与单载波HSDPA相比,增强了通信系统发送分组数据业务的能力。虽然在单载波HSDPA系统中控制信道(HS-SCCH-高速共享控制信道,HS-SICH-高速共享信息信道)和业务信道(HS-DSCH-高速下行链路共享信道)的建立和维护更简单,但是它不满足HSDPA的多载波传输的需求。在通信系统中使用多个载波导致在节点B和UE两处的载波接收和解码较复杂。因此,可以探索一种解决方案,以用于在保持多载波HSDPA技术提供的优势的同时,简化多个载波的发射/接收。
发明内容
下面提出本发明一个或多个方面的简化概要,以提供对这些方面的基本理解。本概要不是对所有预期方面的泛泛概述,也不旨在标识所有方面的关键或重要单元,或描述任意或所有方面的范围。它的唯一目的是:以简化的形式提出一个或多个方面的某些概念,其作为后面提出的更详细描述的序言。
无线通信系统已经被广泛部署以提供诸如语音、数据等各种类型的通信内容。这些系统可以是能通过共享可用系统资源(例如,带宽和发射功率)来支持与多个用户通信的多址系统。这些多址系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、3GPP长期演进(LTE)系统以及正交频分多址(OFDMA)系统等。
根据一个方面,公开了可操作于无线通信系统中以用于同步各个载波的装置。该装置包括处理器、同步组件、传输组件和存储器。处理器产生针对一个或多个上行链路载波的传输数据。同步组件对与一个或多个上行链路载波相关联的发射定时(transmit timing)进行同步。传输组件向节点B发射经过同步的载波,耦合到该处理器的存储器存储数据。载波可以包括至少一个锚定载波,其使得公共上行链路发射定时由锚定上行链路发射定时来确定,或者由锚定载波的发射定时和一个或多个非锚定载波的发射定时的组合来确定。该装置还可以包括:复用器,其用于复用数据;以及数模转换器,其将通过组合经过同步的数据流而获得的单个数字数据流转换为模拟信号。
根据一个方面,公开了用于促进上行链路载波同步的传输方法。该方法包括:配置一个或多个上行链路载波以发送信息,其中至少一个上行链路载波是锚定载波。当多个载波配置用于上行链路时,将它们与接收到的下行链路载波的至少一个子集相配对。然后,对上行链路载波进行同步以使得它们相互之间具有预定的相位关系。多个载波之间的预定的相位关系取决于锚定载波的发射定时。随后发送由此同步的上行链路载波。
根据另一个方面,公开了包括计算机可读介质的计算机程序产品。该计算机可读介质包括用于配置一个或多个上行链路载波以向节点B发送信息的代码,其中至少一个上行链路载波是锚定载波。该计算机可读介质还包括用于在上行链路载波之间同步发射定时,使得上行链路载波的发射波形在时间上对齐的代码,其中,锚定载波的发射定时、或者锚定载波与一个或多个辅助载波的发射定时的组合确定了上行链路载波之间的相位关系。该计算机可读介质还包括用于将上行链路载波合并为单个流的代码,该单个流被转换为模拟信号以用于传输。
根据另一个方面,公开了可操作于无线通信系统中的装置。该装置包括用于配置一个或多个载波以向小区内的节点B发送数据的模块。该装置还包括用于在载波之间同步发射定时以使得载波在彼此之间维持预定的相位关系的模块。
根据另一个方面,公开了可操作于无线通信系统中的装置。该装置包括接收机和处理器。该接收机从正在发射的UE接收一个或多个上行链路载波,其中上行链路载波的发射定时在彼此之间同步。该处理器读取经由一个或多个上行链路载波从UE接收的数据,至少一个上行链路载波是锚定载波。上行链路非锚定载波的发射定时是基于由节点B分配给锚定载波的发射定时、或者通过组合锚定载波的发射定时与非锚定载波的发射定时来估计的。由于上行链路非锚定载波的发射定时是与对应的锚定载波同步的,所以可以确定出在上行链路中接收的不同的非锚定载波的传输定时。这样有利于对从小区内的不同UE接收到的各个传输进行并行处理。
根据另一个方面,公开了用于无线通信系统中的方法。该方法包括以下步骤:接收多个载波、对所述多个载波中包括的非锚定载波的发射定时进行确定。所述多个载波可以包括至少一个锚定载波和一个或多个非锚定载波,其使得非锚定载波的发射定时是基于对应的上行链路锚定载波的发射定时、或者锚定载波的发射定时与非锚定载波的发射定时的组合。这样有利于基于多个载波的至少一个子集的发射定时来确定正在发射该载波子集的UE的位置。在其它方面,可以由多个UE来发射多个载波。该方面有利于至少基于上行链路载波的发射定时来同时处理来自多个UE的传输。
根据另一个方面,公开了可操作于无线通信系统中的装置。该装置包括用于接收包括至少一个锚定载波的多个载波的模块。该装置还包括用于至少基于锚定载波的发射定时或者锚定载波与非锚定载波的发射定时来确定所述多个载波中包括的非锚定载波的发射定时的模块。
为了实现前述的和相关的目的,本发明的一个或多个方面包括在下文中充分描述并且在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐明了一个或多个方面的某些示例性特征。然而,这些特征只指示了使用各个方面的原理的各种方法中的一少部分,并且本说明书旨在包括所有这些方面和它们的等价物。
附图说明
图1是根据一个或多个方面的多址无线通信系统的示意图;
图2根据一个方面示出了发射上行链路载波的UE的示意图;
图3是根据本文公开的各个方面、UE实现上行链路信道同步的示意图;
图4根据一个方面示出了解码上行链路传输的方法;
图5是根据更详细的方面示出了配置上行链路传输的方法的流程图;
图6是根据一个方面详细说明接收上行链路传输的方法的流程图;
图7是详细说明由于非锚定上行链路载波与对应的锚定载波同步而在节点B处发生的并行处理的流程图;
图8是根据一个方面、详细说明接收上行链路传输并且确定正在发射的UE的位置的方法的流程图;
图9根据本文描述的不同方面、示出了用于接收并且处理上行链路传输的节点B的示意图;
图10是MIMO系统中的发射机系统(也被称为接入点或者基站或者节点B)和接收机系统(也被称为接入终端或者用户设备)的实施例的框图;
图11是根据所示的一个实施例的多址无线通信系统。
具体实施方式
现在参照附图来描述各个方面。在以下描述中,为了解释的目的,阐述了许多具体细节以提供对一个或多个方面的透彻理解。然而,显而易见的是,没有这些具体细节也能实现这些方面。
如本申请中所使用的,术语“组件”、“模块”、“系统”等旨在包括与计算机相关的实体,例如但不限于硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或者执行中的软件。例如,组件可以是(但不限于是)处理器中运行的进程、处理器、对象、可执行代码、执行线程、程序和/或计算机。举例来说,计算设备上运行的应用和计算设备本身都可以是组件。一个或多个组件可以位于执行进程和/或执行线程中,并且,组件可以局限于一台计算机和/或分布于两台或更多的计算机上。此外,这些组件可以从各种计算机可读介质上执行,计算机可读介质保存有各种数据结构。组件之间可以通过本地进程和/或远程进程的方式进行通信,诸如,根据具有一个或多个数据分组的信号进行通信,这些数据可以来自于一个组件,该组件以信号方式和本地系统、分布式系统中的另一个组件相互作用,和/或跨越诸如因特网的网络与其它系统相互作用。
此外,本文结合终端描述了各个方面,终端可以是有线终端或者无线终端。终端也可以被称为系统、设备、签约用户单元、签约用户站、移动站、移动台、移动设备、远程站、远程终端、接入终端、用户终端、通信设备、用户代理、用户装备或者用户设备(UE)。无线终端可以是:蜂窝电话、卫星电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的任何手持设备、计算设备、或者连接到无线调制解调器的其它处理设备。此外,本文结合基站描述了各个方面。基站可以用于与无线终端通信,并且也可以被称为接入点、节点B或者某些其它术语。
此外,术语“或”指的是包含性的“或”,而不是排它性的“或”。也就是说,除非另外规定,或者从上下文中显而易见,否则,短语“X使用A或B”指的是任何自然的包含性排列。也就是说,短语“X使用A或B”满足以下任何一种情况:X使用A;X使用B;或者X既使用A又使用B。另外,如本申请和权利要求中所使用的,除非另外规定,或者从上下文中显而易见指的是单数形式,否则,冠词“一”和“一个”一般应该理解为指的是“一个或多个”。
本文描述的技术可以用于各种无线通信系统,诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA以及其它系统。术语“系统”和“网络”经常交替使用。CDMA系统可以实现诸如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等的无线电技术。UTRA包括宽带-CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变形。此外,cdma2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA系统可以实现诸如演进UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、闪速-OFDM等无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)是使用E-UTRA的UMTS的一个版本,E-UTRA在下行链路上使用OFDMA并且在上行链路上使用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM在名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)组织的文件中描述。此外,cdma2000和UMB在名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)组织的文件中描述。此外,这些无线通信系统另外可以包括对等(例如,移动台对移动台)自组织(ad hoc)网络系统,该网络系统通常使用非配对的非授权频谱、802.xx无线LAN、蓝牙以及任何其它近程或远程的无线通信技术。
本文围绕包括若干设备、组件、模块等的系统来提出本发明的各个方面或特征。应该理解并且认识到,这些系统可以包括另外的设备、组件、模块等,并且/或者可能不包括结合附图讨论的所有的设备、组件、模块等。还可以使用这些方式的组合。
现在参考图1,示出了根据一个或多个方面的多址无线通信系统100。无线通信系统100可以包括与一个或多个UE联系的一个或多个基站。尽管只显示了单个UE,但每个基站/节点B 102可以为多个UE提供覆盖。UE 104与节点B 102通信,节点B 102在前向链路/下行链路106上向UE 104发送信息,并且在上行链路/反向链路108上从UE 104接收信息。前向链路(或下行链路)指的是从基站到移动设备的通信链路,反向链路(或上行链路)指的是从移动设备到基站的通信链路。系统100是多载波通信系统,在该系统中,节点B 102利用多于一个的载波与UE 104通信。下行链路载波106A到106C中的每一个与对应的上行链路载波108A到108C相配对。尽管示出了下行链路与上行链路载波之间的一对一关系,但应该理解的是这不是必须的。例如,虽然节点B 102在多个载波上进行发射,但UE 104可以只使用这些载波的子集与节点B 102通信。此外,基于各类载波所提供的服务的类型,在通信系统100中对它们进行了区分。这些载波可以包括锚定载波(anchor carrier)、非锚定载波(non-anchor carrier)等。锚定载波促进在连接模式和空闲模式下传送UE的SI(系统信息)。非锚定载波只在连接模式下支持UE,因此不发送系统信息(SI)等等。
在WCDMA中,上行链路发射定时是从下行链路定时中获得的。这是针对单载波系统明确定义的。对于下行链路上的多于一个的载波(诸如3GPP版本8中定义的HSUPA中所公开的),可以在每个节点B处在多个载波之间使用发射定时同步。在本专利申请的一个例子中,在多载波HSUPA中,可以在每个UE处在多个载波之间同步上行链路发射定时。
在单载波通信系统100中,节点B 102确定信道定时,并且将其经由下行链路传输106发送给UE 104。UE 104对来自节点B 102的导频信道传输进行解码,从而确定上行链路传输的定时。因此,UE 104具有跟随节点B 102的帧定时变化的能力。
由于通信系统100是多载波系统,因此UE 104为了确定对应的上行链路载波的定时,对多个导频传输进行解码。因此,每个上行链路传输时间是基于在下行链路上接收的对应的导频信道,并且是独立于其它上行链路传输定时来确定的。上行链路DPCCH(专用物理控制信道)/DPDCH(专用物理数据信道)传输发生在接收到来自参考小区的对应下行链路DPCCH/DPDCH或者F-DPCH帧的首先检测到的(在时间上检测到的)路径以后大约T0个码片(chip)。除了下行链路DPCCH/DPDCH/F-DPCH(部分专用物理信道)中的发射定时之外,上行链路发射定时还取决于首先到达的路径的UE时间跟踪。发射定时的解码的准确度取决于UE时间跟踪环路(TTL)性能。
在双载波HSDPA(高速下行链路分组接入)中,针对CPICH(公共导频信道)和每个用户的PDCCH/DPDCH/F-DPCH帧,在每个节点B处同步两个载波的发射定时。这样简化了由UE进行的载波捕获。如上文讨论的,上行链路载波定时是由它们各自的导频信道确定的,并且不会自动同步。这样会在由节点B 102进行的捕获上行链路传输中导致较大的错误/复杂性。在多载波系统100中,当有多个上行链路载波要与多个下行链路载波的全部或者一个子集配对时,可以通过在所有上行链路载波上同步发射定时来减轻这些错误。当3GPP版本9中允许两个以上的下行链路载波时,同步特性可以被扩展到所有的载波。当有多个上行链路载波与多个下行链路载波的全部或者一个子集配对时,期望的是在所有的上行链路载波上同步发射定时。
可以由锚定上行链路发射定时或者由锚定载波和一个或多个非锚定载波的发射定时的组合来确定公共的上行链路发射定时。因此,同步组件110接收与UE 104相关联的处理器产生的数据,并且经过适当的处理(信道编码/多路复用、扩频等)后,在通过连续的相移进行修改以后对多个数字流进行合并,从而形成单个流以用于数模转换,然后,接着由发射组件112来发射模拟信号。
图2根据一个方面示出了发射上行链路载波的UE的示意图。如上文讨论的,UE 200包括收发器组件202以发送/接收各种传输。它还包括处理组件204和同步组件206。可以理解的是,尽管处理组件204和同步组件206被显示为是不同的,但这并不是必须的。由这些组件执行的功能可以由更多或更少数量的组件来执行。收发器组件202从节点B(未示出)接收下行链路传输。根据一个方面,下行链路传输可以包括用于确定上行链路载波的发射定时的控制数据。特别是,下行链路控制数据可以确定上行链路锚定载波的发射定时。UE通常由节点B所分配的锚定载波服务。然而,除了发射SI的锚定载波之外,从UE到节点B的上行链路传输还可以包括一个或多个非锚定载波。相应地,UE 200经由锚定载波210和两个非锚定载波212与214向节点B发送信息。尽管示出了两个非锚定载波,但可以理解的是,非锚定载波的数量可以大于或者小于两个。由处理组件204来分析UE 200所接收的下行链路传输,以便确定上行链路锚定载波的发射定时。此外,同步组件206也可以同步所有的上行链路载波,包括锚定载波210和非锚定载波212和214,使得它们相互之间具有特定的相位关系。在更详细的方面,该相位关系可以基于处理组件204所确定的锚定载波发射定时或者锚定/非锚定载波发射定时的组合。然而,可以理解的是,锚定载波与非锚定载波之间的具体关系将取决于节点B所指定的锚定载波210的发射定时,或者取决于锚定载波210和至少一个非锚定载波的发射定时的组合。在进一步的方面,上行链路定时(其对于所有上行链路载波是共同的)是基于对锚定载波、或者基于对锚定载波和辅助载波两者所测量到的下行链路定时来导出的。在这个方面,可以由节点B来确定上行链路锚定载波210的发射定时以及一个上行链路非锚定载波212的发射定时。可以通过上行链路锚定载波210的发射定时和上行链路非锚定载波212的发射定时的组合来确定上行链路非锚定载波214的发射定时。可以理解的是,本文只是以举例说明的方式而不是限制的方式描述了这个过程。例如,可以在这个方面考虑用于确定上行链路非锚定载波的发射定时的另一种方法。根据后面的方法,最初是从锚定载波210的发射定时来导出非锚定载波212的发射定时的,并且,可以进一步基于锚定载波210和非锚定载波212的发射定时的组合来导出非锚定载波214的发射定时。还可以理解的是,尽管只相对于两个非锚定载波描述了这些过程,但是,它们并不受限于非锚定载波的数量,因此可以不管锚定/非锚定载波的数量如何来实现这些过程。由于在下行链路上发射的节点B先验地知道上行链路锚定载波的发射定时,所以它可以方便地对上行链路非锚定载波的发射定时进行解码(因为它们之间都基于锚定载波的发射定时具有明确的关系)。因此,这些相互之间具有预先确定的相位关系的经过同步的上行链路载波的传输改善了由节点B对这些载波进行解码的准确度。
图3是如上文所讨论的、UE实现上行链路信道的同步的示意图。尽管此图示出了两个数据流的同步,但可以理解的是,这只是举例说明的方式而不是限制方式。本文描述的系统300可以用于促进同步更多数量的信道。根据此方面,最开始处理来自MAC(介质访问控制)层的两个传输块以进行如编码器/复用器302所示的信道编码和复用。然后,由信道化器/扩频器304使用信道化码(channelization code)对将要发送的编码数据进行扩频。这样,将使用信道化码扩频的数据通过滤波器306。在相移以后,将两个数字流合并以形成单一的数据流以用于转换成模拟格式。信号RF源对模拟信号进行调制,如(F1+F2)/2处所示。因此,在两个载波之间保持了同步。这有利于基于上行链路测量的定位(position location)。由于更宽的频率带来更好的时间分辨率,所以利用多个上行链路载波可以大大提高定位的准确度,尤其是在多径丰富的环境中。由于同步两个载波比基于各自的导频传输对它们分别计时更容易,所以这种架构还简化了UE处对传输数据的编码。
图4根据一个方面示出了使用更好的准确度来配置上行链路传输的方法400。该方法开始于402,其中接收到与多个上行链路载波相关联的传输数据。根据不同的方面,这些上行链路载波可以是一个或多个非锚定/辅助载波以及发送SI的对应锚定载波。因此,根据多个方面,上行链路传输可以包括控制数据和用户数据两者。在404,最初计算上行链路锚定载波的发射定时。在406,判断在上行链路上是否在使用其它的载波。如果在上行链路上没有使用其它的载波,则该方法进行到410。如果在406,判断出存在需要被配置的其它非锚定/辅助载波,则该方法进行到408,其中确定其它上行链路载波的发射定时。如上文所述,上行链路非锚定载波的上行链路发射定时可以基于上行链路锚定载波的发射定时,或者基于上行链路锚定载波和一个或多个其它非锚定载波的发射定时的组合。根据408处所示的各种计算出的发射定时来配置上行链路数据流。如410处所示,发送由此配置的数据流。还应该注意的是,在相同的小区内,UE可以启动对具有不同发射定时的不同锚定载波的操作。这种情况的发生可能是由于各种原因,例如,负载均衡。锚定载波的这种变化可以引起非锚定/辅助载波的发射定时的相应变化。然而,如果这两个锚定载波都具有相似的发射定时,则不发生变化。
图5是根据更具体的例子示出了用于配置上行链路传输的方法的流程图500。该方法开始于步骤502,其中确定下行链路锚定载波的发射定时。根据一个方面,可以由来自服务于UE的节点B的控制传输来确定上行链路锚定载波的发射定时。在进一步的方面,还可以基于从节点B接收的传输来确定一个或多个非锚定载波的上行链路发射定时。在504,判断是否要配置其它载波。例如,如果UE正在发送用户数据和控制数据两者,则上行链路传输可以配置为正在发送控制数据和/或SI的锚定载波、以及配置为用于传输用户数据的非锚定载波。如果在504确定不再配置载波,则如510处所示的发射锚定载波,并且该方法终止于结束方框。如果在504确定需要配置一个或多个非锚定载波,则该方法移动到506。如上文所述,基于来自节点B的传输或者上行链路锚定载波的发射定时来计算非锚定载波的发射定时。特别是,可以基于锚定载波发射定时来确定各个载波之间的相位关系。例如,可以配置锚定载波和非锚定载波,以使得它们基于锚定载波的发射定时、或者上行链路锚定载波和一个或多个非锚定载波的发射定时的组合来维持相互之间的特定相位关系。因此,在506,确定要在各个载波之间维持的相位关系。更具体地,建立相位关系,以使得锚定载波和对应的非锚定载波的发射波形在时间上完全对齐。在508,根据确定的相位关系来配置非锚定载波,并且如510处所示发送所有配置的载波。
图6是详细说明根据一个方面用于接收上行链路传输的方法的流程图600。该方法开始于602,其中接收到来自UE的一个或多个上行链路传输。在进一步的方面,至少一个上行链路传输是传送与该UE相关联的控制数据的锚定载波。在604,在接收的上行链路传输中识别出锚定载波,并且在606确定锚定载波的传输定时。上行链路传输另外可以包括一个或多个非锚定载波。因此,该方法包括:利用锚定载波的发射定时来确定与对应的锚定载波相关联的非锚定载波的传输定时。特别是,来自UE的锚定载波与对应的非锚定载波具有特定的相位关系,其中,该关系将取决于锚定载波发射定时、或者锚定载波的发射定时和一个或多个非锚定载波的发射定时的组合,以使得锚定载波和对应的非锚定载波的发射波形在时间上完全对齐。因此,如608处所示来确定来自UE的锚定载波与其相应的非锚定载波之间的关系。在610,利用该关系来导出非锚定载波发射定时。
图7是详细说明发生在节点B处、由于使用对应的锚定载波来同步非锚定上行链路载波的并行处理的流程图700。节点B可以传播多个锚定载波以便服务其小区内的多个UE。虽然可以使用一个锚定载波来服务多个UE,但每个UE只利用单个锚定载波来接收SI。因此,如上文详述的,来自UE的其它非锚定上行链路传输与该锚定载波同步。这方面也促进了当来自UE的传输与对应的锚定载波同步时,对来自小区内的各个UE的载波进行并行处理。流程图700开始于702,其中从不同的UE接收到多个传输。根据一个方面,这些传输可以包括锚定载波和非锚定载波两者。因此,如704处所示,对从多个UE接收的传输进行解析,从而识别锚定载波和它们对应的非锚定载波。可以基于对应的锚定载波的定时来估计/确定非锚定载波的定时。因此,在706,节点B最初确定锚定载波的定时。根据该方面,确定锚定载波发射定时的步骤可以包括:当服务节点B针对小区内的UE初始设置了锚定载波的发射定时时,从相关联的存储器模块简单检索信息。由于对应的非锚定载波维持与它们各自的锚定载波的相位关系,如708处所示,所以还可以基于该关系来确定/估计非锚定载波的发射定时。这种估计非锚定载波的定时的能力有助于:当基于所估计的各个载波的发射定时来预测它们在节点B处的到达时,执行对来自不同UE的传输的并行处理,如710处所示。如果非锚定上行链路载波已与它们各自的导频传输同步,则这将是不可能的。
图8是根据一个方面详细说明用于接收上行链路传输并且确定正在发射的UE的位置的方法的流程图800。该方法开始于802,其中接收到来自UE的一个或多个上行链路传输。在进一步的方面,至少一个上行链路传输是传送与UE相关联的控制数据的锚定载波。在804,在接收的上行链路传输中识别出锚定载波,并且在808处确定锚定载波的传输定时。上行链路传输另外可以包括一个或多个非锚定载波。具体地,来自UE的锚定载波与对应的非锚定载波具有特定的相位关系,其中该关系将取决于锚定载波的发射定时、或者锚定载波的发射定时和一个或多个对应的非锚定载波的发射定时的组合。因此,确定出来自UE的锚定载波及其对应的非锚定载波之间的关系,如808处所示。在更详细的方面,该关系可以是基于传输的相位,例如,通过维持所有的上行链路载波在时间上对齐。该过程不仅简化了在节点B处对上行链路传输进行解码的过程(由此减轻解码错误),还大大增强了UE定位,如步骤810处所示。因此,由于使用来自同步的多个载波的更宽频率产生更好的时间分辨率,所以通过利用多个上行链路载波可以提高UE定位的准确度。
本发明的方法和装置简化了节点B对非锚定载波的捕获过程。此外,它可能有益于基于上行链路测量的定位。利用多个上行链路载波可以提高定位的准确度(尤其是在多径丰富的环境中)。这是不确定性法则(uncertainty law)的表现(更宽的频率带来更好的时间分辨率)。
图9根据本文描述的不同方面示出了用于接收并且处理上行链路传输的节点B的示意图。节点B 900可以包括主单元(MU)950和无线电单元(RU)975。MU 950包括节点B的数字基带组件,其包括,例如,基带组件905、数字中频(IF)处理单元910和复用器940。数字IF处理单元910通过执行诸如滤波、信道化、调制等功能,在中频对无线电信道数据进行数字化处理。RU 975包括用于接收的一个或多个模块,例如,连接到一个或多个天线935a-t以用于从UE接收无线电通信的接收机930。在一个方面,一个或多个功率放大器945a-t耦合到一个或多个天线935a-t。连接到接收机930的是模数(A/D)转换器925,该模数转换器925将接收机930接收的模拟无线电通信转换为数字输入以用于经由数字IF处理单元910传输到基带组件905。因此,接收机930接收到来自不同UE的传输,这些传输包括多个载波,所述多个载波包括至少一个锚定载波。RU 975还可以包括连接到相同的或者不同的天线935的一个或多个发射机920,其用于向UE发射无线电通信,包括例如锚定载波的发射定时。连接到发射机920的是数模(D/A)转换器915,该数模转换器915将经由数字IF处理单元910从基带组件905接收的数字通信转换为模拟输出,以用于传输到UE。在某些实施例中,复用器940用于复用多个信道信号以及复用包括语音信号和数据信号的多个信号。诸如中央处理器980之类的用于处理的模块耦合到主单元950和无线电单元975以用于控制各种过程,这些过程包括处理用户数据或者控制数据(诸如载波的发射定时)或者其它处理任务。例如,假如正在发射的UE基于上行链路锚定载波的发射定时同步了所有的上行链路载波,则处理器980可以基于锚定载波的发射定时来导出在节点B 900处接收到的上行链路非锚定载波的发射定时。
图10是MIMO系统1000中的发射机系统1010(也称为接入点或者基站或者节点B)和接收机系统1050(也称为接入终端或者用户设备)的实施例的框图。在发射机系统1010,将若干数据流的业务数据从数据源1016提供给发射(TX)数据处理器1014。
在实施例中,在各自的发射天线上发射每个数据流。TX数据处理器1014基于为每个数据流选择的特定编码方案对该数据流的业务数据进行格式化、编码和交织,从而提供编码数据。
可以使用OFDM技术将每个数据流的编码数据与从存储器1032得到的导频数据进行复用。导频数据通常是以已知方式处理的已知数据模式并且可以在接收机系统处使用以估计信道响应。然后,基于为每个数据流选择的特定调制方案(例如,BPSK、QPSK、M-PSK或M-QAM)来调制(即,符号映射)复用的导频和该数据流的编码数据,从而提供调制符号。可以由处理器1030执行的指令来确定每个数据流的数据速率、编码和调制。
然后,将所有数据流的调制符号提供给TX MIMO处理器1020,处理器1020可以进一步处理调制符号(例如,OFDM)。然后,TX MIMO处理器1020将NT个调制符号流提供给NT个发射机(TMTR)1022a到1022t。在某些实施例中,TX MIMO处理器1020将波束成形权重运用于数据流的符号以及正在发射符号的天线。
每个发射机1022接收并且处理各自的符号流以提供一个或者多个模拟信号,并且进一步调节(例如,放大、滤波和向上转换)模拟信号以提供适合在MIMO信道上传输的调制信号。然后,从NT个天线1024a到1024t分别发射来自发射机1022a到1022t的NT个调制信号。
在接收机系统1050,发射的调制信号被NR个天线1062a到1062r接收,并且将来自每个天线1062的接收信号提供给各自的接收机(RCVR)1064a到1064r。每个接收机1064调节(例如,滤波、放大和向下转换)各自的接收信号、数字化已调节的信号以提供采样,并且进一步处理这些采样以提供对应的“接收”符号流,该符号流可以存储在存储器1072中。
然后,RX数据处理器1060接收符号流并且基于特定的接收机处理技术来处理来自NR个接收机1064的NR个接收符号流,从而提供NT个“检测的”符号流。然后,RX数据处理器1060解调、解交织并且解码每个检测的符号流以恢复数据流的业务数据。由RX数据处理器1060进行的处理与发射机系统1010处的TX MIMO处理器1020和TX数据处理器1014所进行的处理是相反的。
处理器1070定期确定要使用哪个预编码矩阵(下文讨论)。处理器1070构造反向链路消息,其包括矩阵索引部分和秩值部分。
反向链路消息可以包括关于通信链路和/或接收数据流的各种类型的信息,这些信息可以从存储器1072中得到。然后,反向链路消息由TX数据处理器1068处理(处理器1068还从数据源1074接收若干数据流的业务数据)、由调制器1080调制、由发射机1064a到1064r调节,并且发射回发射机系统1010。
在发射机系统1010,来自接收机系统1050的调制信号由天线1024接收、由接收机1022调节、由解调器1040解调,并且由RX数据处理器1042处理,从而提取由接收机系统1050发射的反向链路消息。然后,处理器1030判断要使用哪个预编码矩阵来确定波束成形权重,随后处理提取的消息。
参考图11,示出了根据一个实施例的多址无线通信系统。节点B 1100包括多个天线组,一个天线组包括1102和1104,另一个天线组包括1106和1108,还有一个天线组包括1110和1112。在图11中,虽然每个天线组只显示了两个天线,然而,每个天线组可以利用更多或更少的天线。用户设备1116(UE)与天线1110和1112通信,其中天线1110和1112在前向链路1120上向接入终端1116发射信息,并且在反向链路1118上从UE 1116接收信息。用户设备1122与天线1106和1108通信,其中天线1106和1108在前向链路1126上向UE 1122发射信息,并且在反向链路1124上从UE 1122接收信息。在FDD系统中,通信链路1118、1120、1124、1126可以使用不同频率进行通信。例如,前向链路1120可以使用与反向链路1118所使用的不同的频率。
每个天线组或者天线组被设计进行通信的区域通常被称为接入点/基站的扇区。在本实施例中,天线组被设计为与扇区中的接入终端通信,或者与节点B/接入点/基站1100(AP/BS)所覆盖的区域中的接入终端通信。
在前向链路1120和1126上的通信中,节点B 1100的发射天线使用波束成形以便改善不同用户设备1116和1122的前向链路的信噪比。此外,相比节点B通过单一天线向其所有的UE进行发射,节点B使用波束成形向其覆盖范围内随机分布的UE进行发射对邻近小区中的UE造成的干扰较少。
节点B可以是用于与终端通信的固定站,并且还可以被称为接入点、基站或者某些其它术语。接入终端还可以被称为用户设备(UE)、无线通信设备、终端或者某些其它术语。
在一个方面,逻辑信道分为控制信道和业务信道。逻辑控制信道包括:广播控制信道(BCCH),它是用于广播系统控制信息的DL信道;寻呼控制信道(PCCH),它是传送寻呼信息的DL信道;组播控制信道(MCCH),它是用于为一个或多个MTCH发送多媒体广播组播业务(MBMS)调度和控制信息的点对多点DL信道。通常,在建立RRC连接以后,只由接收MBMS的UE使用该信道(注:原来的MCCH+MSCH)。专用控制信道(DCCH)是发送专用控制信息、并且由具有RRC连接的UE使用的点到点双向信道。在一个方面,逻辑业务信道包括专用业务信道(DTCH),DTCH是专用于一个UE的传送用户信息的点到点双向信道。此外,点到多点DL信道的多播业务信道(MTCH)用于发送业务数据。
用于执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或者其任意组合,可以实现或执行结合本文公开的实施例描述的各种示例性的逻辑、逻辑框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器,或者,该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合,或者任何其它此种结构。此外,至少一个处理器可以包括可操作来执行上述一个或多个步骤和/或动作的一个或多个模块。
此外,结合本文公开的方面描述的方法或者算法的步骤和/或动作可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性存储介质可以耦合至处理器,使得处理器能从该存储介质读取信息,并且向该存储介质写入信息。或者,存储介质可以是处理器的组成部分。此外,在某些方面,处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外,ASIC可以位于用户终端中。或者,处理器和存储介质可以作为分立组件存在于用户终端中。另外,在某些方面,方法或者算法的步骤和/或动作可以作为机器可读介质和/或计算机可读介质上的代码和/或指令的一个或任意组合或者集合而存在,其可以纳入计算机程序产品。
在一个或多个方面,所述功能可以在硬件、软件、固件或者其任意组合中实现。如果在软件中实现,可以将这些功能存储在计算机可读介质中,或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行发射。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。通过示例的方式而非限制的方式,这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并且能由计算机存取的任何其它介质。此外,任何连接可以称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输的,那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。如本文所使用的,盘(disk)和碟(disc)包括压缩光碟(CD)、激光碟、光碟、数字通用光碟(DVD)、软盘和蓝光碟,其中盘通常磁性地复制数据,而碟则用激光来光学地复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。
虽然上述公开内容讨论了示例性方面和/或实施例,但应该注意的是,在不偏离权利要求所定义的、所述方面和/或实施例的范围的情况下,可以做出各种变更和修改。此外,尽管所述方面和/或实施例的要素可能描述或者主张为单数,但是复数是可以考虑的,除非明确规定了要限制为单数。此外,除非另有说明,否则,可以将任何方面和/或实施例的全部或者一部分与任何其它方面和/或实施例的全部或者一部分一起使用。
Claims (27)
1.一种可操作于无线通信系统中的装置,所述装置包括:
处理器,其产生一个或多个上行链路载波的传输数据;
同步组件,其对与所述一个或多个上行链路载波相关联的发射定时进行同步;
传输组件,其在所述同步组件进行同步之后发射所述一个或多个上行链路载波;
存储器,其耦合到所述处理器以用于存储所述传输数据。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,所述一个或多个载波包括至少一个锚定载波,以使得公共上行链路发射定时由所述锚定载波的上行链路发射定时、或者由所述锚定载波的发射定时和一个或多个非锚定载波的发射定时的组合来确定。
3.根据权利要求1所述的装置,还包括:
复用器,用于复用所述传输数据。
4.根据权利要求1所述的装置,还包括:
数模转换器,其将在所述同步组件进行同步之后通过合并所述一个或多个上行链路载波的数据流所获得的单个数字数据流转换为模拟信号。
5.一种用于无线通信系统中的方法,所述方法包括以下步骤:
配置一个或多个上行链路载波以发射信息;
同步所述一个或多个上行链路载波,以使得所述一个或多个上行链路载波相互之间具有预定的相位关系;
在进行所述同步以后,发射所述上行链路载波。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述配置步骤包括配置锚定载波。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括以下步骤:
在进行同步之后,将所述上行链路载波与接收到的下行链路载波的至少一个子集相配对。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述同步步骤包括:基于所述锚定载波的发射定时、或者所述锚定载波的发射定时与所述上行链路载波中包括的一个或多个非锚定载波的发射定时的组合,同步所述一个或多个上行链路载波。
9.一种计算机程序产品,包括;
计算机可读介质,其包括用于进行以下操作的代码:
配置一个或多个上行链路载波以发射信息;
在所述上行链路载波之间同步发射定时,以使得所述上行链路载波在时间上相互对齐。
10.根据权利要求9所述的计算机程序产品,还包括:
用于将所述上行链路载波中的至少一个配置为锚定载波的指令。
11.根据权利要求10所述的计算机程序产品,还包括:
用于至少基于所述锚定载波的发射定时、或者所述锚定载波的发射定时与所述上行链路载波中包括的一个或多个非锚定载波的发射定时的组合在所述上行链路载波之间维持时间对齐的指令。
12.根据权利要求11所述的计算机程序产品,还包括:
用于将所述上行链路载波合并成单个流的指令。
13.根据权利要求12所述的计算机程序产品,还包括:
用于将所述单个流转换为模拟信号以用于传输的指令。
14.一种可操作于无线通信系统中的装置,所述装置包括:
用于配置一个或多个载波以发射数据的模块;
用于在所述载波之间同步发射定时以使得所述载波在相互之间维持预定的时间对齐的模块。
15.根据权利要求14所述的装置,其中,所述一个或多个载波中的至少一个是锚定载波。
16.一种可操作于无线通信系统中的装置,所述装置包括:
接收机,其用于从正在发射的UE接收一个或多个上行链路载波;
处理器,其读取经由所述一个或多个上行链路载波从所述UE接收的数据,其中,所述上行链路载波的发射定时相互同步。
17.根据权利要求16所述的装置,其中,所述上行链路载波中的至少一个是锚定载波。
18.根据权利要求17所述的装置,所述上行链路载波的所述发射定时是基于分配给所述锚定载波的发射定时、或者与所述锚定载波和所述上行链路载波中包括的一个或多个非锚定载波相关联的发射定时的组合来确定的。
19.一种用于无线通信系统中的方法,所述方法包括以下步骤:
接收包括至少一个上行链路锚定载波的多个载波;
对所述多个载波中包括的一个非锚定载波的发射定时进行估计,所述估计基于对应的上行链路锚定载波的发射定时、或者所述对应的上行链路锚定载波的发射定时和与所述对应的上行链路锚定载波相关联的一个或多个其它非锚定载波的发射定时的组合。
20.根据权利要求19所述的方法,还包括以下步骤:
至少基于所述多个载波的至少一个子集的发射定时,确定正在发射所述多个载波的所述子集的UE的位置。
21.根据权利要求19所述的方法,还包括以下步骤:
从多个UE接收所述多个载波。
22.根据权利要求21所述的方法,还包括以下步骤:
至少基于所估计的各个上行链路载波的发射定时,同时处理来自所述多个UE的传输。
23.一种计算机程序产品,包括:
计算机可读介质,其包括用于进行以下操作的代码:
接收包括一个或多个上行链路锚定载波的多个载波;
对所述多个载波中包括的至少一个非锚定载波的发射定时进行确定,所述确定基于对应的上行链路锚定载波的发射定时、或者所述对应的上行链路锚定载波的发射定时和与所述对应的上行链路锚定载波相关联的一个或多个其它非锚定载波的发射定时的组合。
24.根据权利要求23所述的计算机程序产品,还包括:
用于至少基于所述多个载波的至少一个子集的发射定时来确定正在发射所述多个载波的所述子集的UE的位置的代码。
25.根据权利要求23所述的计算机程序产品,还包括:
用于从多个UE接收所述多个载波的代码。
26.根据权利要求25所述的计算机程序产品,还包括:
用于至少基于各个非锚定载波的发射定时来同时处理来自所述多个UE的传输的代码。
27.一种可操作于无线通信系统中的装置,所述装置包括:
用于接收包括至少一个锚定载波的多个载波的模块;
用于对所述多个载波中包括的至少一个非锚定载波的发射定时进行确定的模块,其中所述确定至少基于所述锚定载波的发射定时、或者所述锚定载波的发射定时和所述多个载波中包括的一个或多个其它非锚定载波的发射定时的组合。
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