CN102647388A - 使用多点传送码元的广播/多点传送服务网络中的用于多天线信道质量数据采集的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

使用多点传送码元的广播/多点传送服务网络中的用于多天线信道质量数据采集的装置和方法。各种方法和装置提供了来自多媒体广播多点传送服务(MBMS)子帧的诸如天线信息的单播信道数据采集。公开了一种操作无线通信网络基础设施实体的方法，其包括：定义多点传送广播单频网络(MBSFN)子帧(400)，所述子帧包括所述子帧(400)中的预定的第一码元位置中的单播码元(401)，所述单播码元(401)包括至少第一单播天线基准码元；定义所述子帧(400)中的用于包含至少第二单播天线基准码元的第二码元位置(403)；和发射所述子帧(400)，其中所述单播码元(401)包括所述至少第一单播天线基准码元，并且其中所述多点传送码元(403)包括所述至少第二单播天线基准码元。

Description

使用多点传送码元的广播/多点传送服务网络中的用于多天线信道质量数据采集的装置和方法
本申请是国际申请日为2008年1月21日、国际申请号为PCT/US2008/051550的PCT国际申请的、进入中国国家阶段的国家申请号为200880009108.X、题为“使用多点传送码元的广播/多点传送服务网络中的用于多天线信道质量数据采集的装置和方法”的专利申请的分案申请。 
技术领域
本公开总体上涉及提供多媒体广播多点传送服务(MBMS)的通信网络，并且更特别地，涉及用于在通信网络信号覆盖区域中发布MBMS时提供和接收单播信道信息的方法和装置。 
背景技术
在诸如第三代伙伴项目(3GPP)、通用移动电话系统(UMTS)标准的多种标准中描述了多媒体广播多点传送服务(MBMS)。近来，已针对正交频分复用(OFDM)物理层描述了MBMS功能，诸如IEEE 802.16e-2005修正案或3GPP长期演进(LTE)项目(有时将术语演进MBMS或EMBMS应用于该项目)例示的。OFDM和其他所选择的物理层结构上的MBMS(EMBMS是其示例)实现了被称为多点传送广播单频网络(MBSFN)的多点传送方法。当OFDM码元包含循环前缀(CP)时OFDM对于MBSFN操作是特别有利的，该CP可以建设性地恢复来自一个或多个传输源的多个信号路径。通过在给定地理区域上自多个小区(基站收发信机或“增强节点B”eNB)同播(即，在相同的时间-频率网络资源上发射)，MBSFN技术操作。该区域可由一组基站收发信机站的无线电覆盖区域限定，或者甚至是基站收发信机站的天线覆盖扇区限定的较小的区域。有时术语单频网络区域(SFA)被定义为参与同播进程的小区 集合。 
除了接收MBMS服务(其中专业术语MBMS被理解为包括3GPPLTE特定EMBMS)之外，移动站，其还被称为“用户设备”或“UE”，也可以使用专用信道或者另外经由其中UE与特定的基站收发信机站通信的单播信令参与通信。 
UE接收单播信息可区别于MBMS递送接收，这是因为通常自一个或多个基站收发信机站(即SFA)广播MBSFN，由此UE自所述基站收发信机站接收一个复合所需信号。因此，在MBMS接收的情况中，对于UE而言，单独的基站收发信机传输是不可区别的。应当注意，在当前背景下，尽管预期来自多个基站的MBSFN传输是典型的操作模式，但是来自单个基站的传输被特别视为实际情况。 
然而，出于移动性和链路自适应的目的，UE必须具有对单独的基站进行测量的能力。在第三代伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)核心规范中，基站收发信机站可被定义为具有高达4个天线端口。关联的基准码元(RS，编号为RS 0、1、2、3)的集合可被定义并且应用到单播下行链路业务的多输入多输出(MIMO)传输。然而，通常仅需要UE接入RS0和1，用于移动性测量的目的，并且可以进一步需要UE接入RS 0和1，用于接收以与MBSFN传输协调的方式递送的来自特定小区的任何单播传输。 
如3GPP描述的，在多点传送信道(MCH)上使用多点传送广播单频网络方法(MBSFN)针对MBMS传输格式化的下行链路子帧是通过时分复用(TDM)单播和MBSFN子帧应用的(应当注意，这里术语MCH和MBSFN子帧用于指示一个或大部分基站同播的子帧)。在至少一个配置中，在与控制数据关联的任何MBSFN子帧区域中，将仅存在RS 0和RS 1并且每个基站在单播模式中发射RS 0和RS 1，并且在MBSFN或子帧的MCH部分上发射的任何基准码元不能用作用于对MIMO单播 传输解调或者用于对任何后继单播子帧(即，在3GPP LTE的情况中由所谓的下行链路共享信道(DL-SCH)专用的子帧)解调的相位基准。在MBSFN上发射的基准码元不能用于与小区特定单播传输相关的其他目的，诸如链路自适应或MIMO传输等级自适应。 
因此，给定针对3GPP LTE(和相似系统)中的MBSFN结构采用的TDM方法，以及单播分配子帧，对于广播子帧后面的单播子帧，由于在MBSFN分配(即MCH分配)子帧中不存在RS 2和RS 3，因此不可能保持关于所有可能(高达4个)MIMO流的适当的链路自适应度量。 
因此，需要一种装置，用于在接收MCH分配子帧的同时实现第3和第4天线(天线编号2和3)的观察并且在考虑该天线时实现链路自适应，或者至少用于在非MBSFN传输重新开始之前在接收MBSFN的同时使未观察天线2和3的影响最小。 
附图说明
图1是说明示例性MBSFN OFDM子帧的框图，该MBSFN OFDM子帧包含一个单播OFDM控制码元和十一个OFDM MBSFN或MCH-相关码元，单个OFDM控制码元包含关于天线1和天线2的基准码元(RS)。 
图2是说明示例性OFDM单播子帧的示图，其中子帧的各个码元可以包含天线信息。 
图3是说明具有单个控制码元的示例性OFDM子帧的框图，其中该控制码元包含的天线信息可以在后继子帧上重新定义。 
图4是说明具有第一控制码元的示例性OFDM子帧的框图，并且其中发射承载单播传输的第二码元并且该第二码元包含关于天线3或者天线3和4的信息。 
图5是说明示例性OFDM子帧的框图，其中MBSFN子帧之后的第一单播子帧包含关于天线3或者天线3和4的信息。 
图6是根据各种实施例的基站收发信机或eNB的框图。 
图7是根据各种实施例的移动站或用户设备(UE)的框图。 
图8是说明根据图3中说明的实施例的eNB的操作方法的流程图。 
图9是说明根据图4中说明的实施例的eNB的操作方法的流程图。 
图10是说明根据图5中说明的实施例的eNB的操作方法的流程图。 
具体实施方式
此处提供了用于在MBMS帧的发布过程中提供单播信息的方法和装置。 
如前面讨论的，出于移动性支持和链路自适应的目的，移动站(“用户设备”或“UE”)必须具有对单独的基站进行测量的能力，即接收单播信息的能力。本公开提供了各种解决方案，由此UE可以在接收MBMS数据的同时获得该信息。 
现在转到附图，其中相同的附图标记表示相同的部件，图1说明了如由3GPP无线电接入网络(RAN)工作组定义的MBSFN子帧。在MBSFN子帧100中，第一OFDM码元101(码元编号0)或者第一OFDM码元101和第二OFDM码元103(码元编号1)二者可以包含单播控制信息。更一般地，更多数目的码元可以包含单播控制信息。 
如图1所示，如果仅需要第一码元101用于发送单播控制信道(在3GPP LTE中被称为PDCCH)，则第一码元101将不包含关于任何第3和第4基站收发信机站或者所存在的“E-UTRAN节点B”(eNB)天线端口的基准码元(RS)。更具体地，不能使用在此处通过引用并入的3GPPTS 36.211，关于物理信道和调制的3GPP技术规范，5.6.1.2章(3GPP TS36.211，3GPP Technical Specification for Physical Channels and Modulation，Section 5.6.1.2)，“物理资源映射(Physical resource mapping)”(2007年3月)中定义的RS位置发射RS2和RS3。 
例如，UE应能够进行信道质量指示符(CQI)测量，并且更一般地，能够在MBSFN子帧传输的过程中针对各个天线进行等级自适应和预编码向量最优化。在纯单播子帧中，如图2所示，OFDM子帧200可以提供关于各个适当的码元位置编号处的各个天线的基准码元。因此，需要某个解决方案提供基准码元并且实现MBSFN子帧期间的关于所有天线的CQI测量。 
由图3说明第一实施例。在图3中，MBSFN子帧300仅包含单个单播码元301。因此在图3说明的实施例中，在后继MCH子帧中应用天线旋转，或者更一般地，应用重新映射。如图3所示，在所有4个天线之间重新映射天线0(或者0和1)的定义。该方法是用于允许观察所有4个eNB天线的非侵入方法。 
因此，依次地，MCH分配子帧(或者子帧组)、天线0至3被定义为，对于子帧的至少1次传输，每个天线被指定为“天线1”，对于其他传输，每个天线被指定为天线2，等等。例如，如果eNB支持4个天线，则根据先验已知的重新映射顺序，在MCH分配子帧300的单播区域，即单播码元301中，重新映射可用的eNB天线。将理解，依赖于子帧配置，可以映射到1或2个基准码元位置上。对于图3的实施例，还可以允许旋转或交换(即，以天线端口的顺序，12、23、34、41或者12、34、12、34，等等)。图3的实施例可以将UE信道估计器限制为在MBSFN子帧中操作，但是允许在单播传输重新开始之前观察所有eNB天线。 
如果出于PDCCH的目的在MBSFN子帧300中仅指配第一OFDM码元301，则TS 36.211描述关于RS0和RS1的RS位置。这些位置可以包括RS位置在码元中从一个小区到下一小区，或者从一个子帧到下一子帧的跳动(hopping)或转移(shifting)。因此用于实现天线端口3和4的观察的第一实施例方法是使每个MBSFN分配子帧中的RS与天线端口的关联旋转或重新映射。例如，在子帧n中，天线端口0和1分别 与RS0和RS1关联，而在子帧n+1中天线端口2和3分别与RS0和RS1关联，等等。 
在图4所示的第二实施例中，参与MBSFN的每个基站基于单播发射的关于天线2和3的基准码元，在MCH或者数据或基准码元的位置被插入到MBSFN子帧中。 
在图4中，单播控制部分401包含关于天线0和1的基准码元。单播部分401之后可以跟随一连串MCH或MBSFN分配OFDM码元(码元编号1至11)。至少一个MBSFN分配OFDM码元，例如码元编号3403或码元编号7405或码元编号1406，将由单播OFDM码元替换，并且将包含关于天线2和3的额外的单播基准码元。 
更具体地，如果在MBSFN子帧400中仅有第一OFDM码元401被初始分配用于PDCCH传输，并且因此初始仅有RS0和RS1可用于UE处的处理，则在该MBSFN子帧的剩余部分，即在子帧400的码元编号1至11之一中将发射包含RS2或者RS2和RS3的额外的单播码元。应当注意，尽管RS2或者RS2和RS3的传输是可行的，但是对所允许的天线端口数目的进一步限制可能使选择性仅限于发射RS2和RS3。 
如果MBSFN子帧中的第一OFDM码元401和第二OFDM码元被初始分配用于PDCCH传输，则初始仅有RS0和RS1可用于UE处的处理，即使关于RS2和RS3的位置是可用的。初始仅有RS0和RS1可用的原因包括使RS码元开销最小，或者单播控制信息自身不能从来自例如4个天线的RS获得极大的优点。RS2和RS3随后可被插入到初始被配置为仅用于RS0和RS1的MBSFN子帧。 
而且，RS2和RS3可以插入到包含RS0和RS1的第一单播OFDM码元中，尽管如果RS的间距是6个子载波，则开销将是非常高的，其中码元的2/3用于来自4个天线的RS。 
通常，可以经由替换或穿孔(puncture)完成插入。利用单播RS信息，可以替换多点传送码元，或者可以穿孔多点传送码元的一部分。可将初始未用于来自天线3和4的RS的单播码元的部分穿孔。 
而且在各种实施例中，如果MBSFN子帧一起成簇，则可以使系统上的该单播RS替换的影响最小。 
由于不必要提供RS，直至其被需要时，即，直至具有MIMO功能的单播传输重新开始之前，图4所示方法可以限制MBSFN或MCH分配子帧中的频谱效率的损失。如果MBSFN或MCH子帧在特定的时间间隔(其可被称为资源分配间隔或超帧)中成簇为一个组或者数个组，则该方法是最高效的。在某些实施例中，MBSFN或MCH关联子帧的组的最后的子帧可以具有来自所有4个天线的RS。 
因此，图4所示的一个实施例在包含具有MIMO功能的单播传输的第一子帧之前需要在MBSFN子帧或者MBSFN子帧序列中的至少第二OFDM码元的单播传输。具体地，参与MBSFN的所有小区，即所有eNB，将需要在指明的MBSFN子帧中发射至少两个单播控制码元。 
在某些实施例中，该PDCCH分配的递送可以嵌入在半静态配置的MBSFN子帧序列中，并且由称为多点传送协调实体(MCE)的中心实体并入在具有用于在每个单频区域(SFA，由MBSFN覆盖的区域)上递送的尺寸的传送块中。而且，在各种实施例中，如果MBSFN子帧一起成簇，则可以使额外的单播控制开销对系统操作的影响最小。 
如果将诸如循环延迟分集的单流发射分集技术用于MBSFN或MCH子帧传输而非用于单播传输(例如，以便于使MCH的RS开销最小)或者用于单播传输之前的最后的MCH子帧，则图3和图4的实施例可能是无效的。 
对于该情况，图5说明了另一实施例，其中关于至少第3和第4天线的基准码元位于MBSFN子帧501之后的第一单播子帧503中。需要后继单播子帧中的第一单播子帧503包含关于在MCH子帧中不可观察的天线的基准码元。 
下一个，即第二单播子帧随后可以从诸如发射数据的标准操作开始。由于该方法给系统带来约束，因此各种实施例可以通过将MCH子帧编组为一个连续的块来减轻该约束。将理解，也可以使用相似的编组方法增强参考图3和4描述的实施例。 
然而，如果连续的MCH子帧形成足够长的块，单播业务中的间隙对于用户而言变得明显(例如，对于语音，典型地100ms或更大的间隙是明显的)，则出现缺点。因此，可替选的实施例可以定义具有时间上的最大尺寸的突发或者MCH子帧的簇。 
图6是根据各种实施例的基站收发信机站或eNB 600的框图。基站收发信机站或eNB可以可替选地被称为小区。eNB 600将包括收发信机或多个收发信机601并且包括多个天线(未示出)。收发信机601耦合到一个或多个处理器603。在各种实施例中，(一个或多个)处理器603包括单播基准码元605模块，用于根据此处描述的各种实施例将天线基准码元包括在单播和多点传送子帧中。 
将理解，图6仅用于说明的目的并且用于说明根据本公开的模块605，并且不应被当作所需用于基站收发信机站/eNB的各种部件及其之间的连接的完整的示意图。因此，eNB将包括图6中未示出的并且仍在本公开的范围内的各种其他部件。 
图7是说明根据各种实施例的移动站的部件的框图。移动站700包括至少用户接口705、至少一个处理器703、图形显示器707和能够 自多个天线接收信号的一个或多个收发信机701。一个或多个处理器703还将包括码元解码模块709，由此移动站可以根据此处描述的各种实施例检测天线基准码元并且进行CQI测量。 
将理解，图7仅用于说明的目的并且用于说明根据本公开的移动站的码元解码模块709，并且不应被当作所需用于移动站的各种部件及其之间的连接的完整的示意图。因此，移动站将包括图7中未示出的并且仍在本发明的范围内的各种其他部件。 
图8是说明根据图3中说明的实施例的eNB的操作方法的流程图。在801中，由eNB定义关于第一天线集合的基准码元，该第一天线集合可以包括一个或多个天线。在803中，在包括基准码元的第一子帧上发射单播码元。在805中，在下一子帧中在关于第二天线或天线集合的第一子帧的相同的OFDM码元编号位置处，或者在任何其他适当的OFDM码元编号位置处，可以重新定义第一天线的基准码元。在807中，第二子帧中的单播码元包括第二天线或第二天线集合基准码元。应当注意，可以不明确提供基准码元，而是在某些实施例中，可以仅提供基准码元的时间-频率位置，换言之，可以仅提供单播天线基准信息，由此UE可以获得一个或多个基准码元。 
图9说明了对应于图4中的eNB的操作方法。因此在901和903中，在包括关于第一天线或第一天线集合的基准码元的第一子帧上发射单播码元。在905中，定义多点传送码元位置，用于发射包含第二天线或第二天线集合基准码元的第二单播码元。在907中，在MBSFN子帧中发射第二单播码元，第二单播码元可以是控制码元。 
图10说明了根据图5中说明的实施例的eNB的操作方法。因此在1001中，假设在具有天线码元信息的给定多点传送子帧之后发射单播子帧，在随后的下一单播子帧上将再次发射基准码元信息。 
因此公开了各种实施例，用于在诸如eNB的多天线基站收发信机站被配置为在单播/MBMS混合配置中发射载波频率或频率层时，实现诸如CQI测量的测量。 
尽管说明和描述了优选实施例，但是将理解，本公开不限于此。在不偏离如附属权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下，本领域的技术人员将想到许多修改、改变、变化、替换和等效方案。 

Claims (20)

1.一种操作无线通信网络基础设施实体的方法，包括：
发射被格式化为多点传送广播单频网络MBSFN子帧的第一子帧，所述第一子帧包括所述子帧中预定第一码元位置中的单播码元，所述单播码元包括至少第一单播天线基准码元，并且其中所述第一子帧进一步包括多点传送码元；
发射被格式化为第二多点传送广播单频网络MBSFN子帧的第二子帧代替发射所述第一子帧，所述第二MBSFN子帧包括：
在所述第二子帧的开始处的第一部分，包括包含至少第一单播基准码元的至少一个单播控制码元；以及
剩余部分，包括替代所述第二MBSFN子帧内的多点传送码元发射的至少第二单播天线基准码元。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述单播控制码元是正交频分复用OFDM码元，其中所述OFDM码元是在子帧内的第一OFDM码元，并且其中所述控制码元是控制信道的一部分。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述控制信道是物理下行链路控制信道PDCCH。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述网络基础设施实体提供基准码元，以使得在所述MBSFN子帧期间能够对至少一个天线进行信道质量指示符CQI测量。
5.如权利要求1所述的方法，其中半静态地配置MBSFN子帧序列。
6.如权利要求1所述的方法，包括对包括用单播码元替代的多点传送码元的第二MBSFN格式化帧成簇以用于传输。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述网络基础设施实体提供基准码元，以使得在所述MBSFN子帧期间能够进行多输入多输出MIMO传输等级自适应或预编码向量最优化。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述网络基础设施实体提供基准码元，以使得在所述MBSFN子帧期间能够进行MIMO传输等级自适应或预编码向量最优化。
9.一种基站，包括：
多个天线；
耦合到所述多个天线的收发信机；
耦合到所述收发信机的至少一个处理器，所述收发信机和所述处理器被配置为：
发射被格式化为多点传送广播单频网络MBSFN子帧的第一子帧，所述第一子帧包括所述子帧中预定第一码元位置中的单播码元，所述单播码元包括至少第一单播天线基准码元，并且其中所述第一子帧进一步包括多点传送码元；
发射被格式化为第二多点传送广播单频网络MBSFN子帧的第二子帧代替发射所述第一子帧，所述第二MBSFN子帧包括：
在所述第二子帧的开始处的第一部分，包括包含至少第一单播基准码元的至少一个单播控制码元；以及
剩余部分，包括替代所述第二MBSFN子帧内的多点传送码元发射的第二单播天线基准码元。
10.如权利要求9所述的基站，其中所述单播控制码元包括至少一个正交频分复用OFDM码元，其中所述OFDM码元是在子帧内的第一OFDM码元，并且其中所述控制码元是控制信道的一部分。
11.如权利要求10所述的基站，其中，所述控制信道是物理下行链路控制信道PDCCH。
12.如权利要求9所述的基站，其中，所述处理器被配置为提供基准码元，以使得在所述MBSFN子帧期间能够对至少一个天线进行信道质量指示符CQI测量。
13.如权利要求9所述的基站，其中半静态地配置MBSFN子帧序列。
14.如权利要求9所述的基站，其中，所述收发信机和所述处理器被配置为对包括用单播码元替代的多点传送码元的第二MBSFN格式化帧成簇以用于传输。
15.一种移动站，包括：
收发信机；和
耦合到所述收发信机的至少一个处理器，所述收发信机和所述处理器被配置为：
接收被格式化为多点传送广播单频网络MBSFN子帧的第一子帧，所述第一子帧包括所述子帧中预定第一码元位置中的单播码元，所述单播码元包括至少第一单播天线基准码元，并且其中所述第一子帧进一步包括多点传送码元；
接收被格式化为第二多点传送广播单频网络MBSFN子帧的第二子帧代替发射所述第一子帧，所述第二MBSFN子帧包括：
在所述第二子帧的开始处的第一部分，包括包含至少第一单播基准码元的至少一个单播控制码元；
剩余部分，包括替代所述第二MBSFN子帧内的多点传送码元发射的至少第二单播天线基准码元；以及
处理所接收的子帧。
16.如权利要求15所述的移动站，其中所述单播控制码元包括至少一个正交频分复用OFDM码元，其中所述OFDM码元是在子帧内的第一OFDM码元，并且其中所述控制码元是控制信道的一部分。
17.如权利要求16所述的移动站，其中，所述控制信道是物理下行链路控制信道PDCCH。
18.如权利要求15所述的移动站，其中，所述处理器处理所接收的基准码元，并且在所述MBSFN子帧期间执行与多个天线相对应的信道质量指示符CQI测量。
19.如权利要求18所述的移动站，其中所述CQI测量进一步包括在MBSFN子帧传输期间对所述多个天线执行等级自适应和/或预编码向量最优化。
20.如权利要求15所述的移动站，其中，所述处理器从网络基础设施实体接收并处理半静态MBSFN子帧序列的构造。
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