CN102740479A

CN102740479A - 移动通信系统中用于探测参考信号资源分配的方法

Info

Publication number: CN102740479A
Application number: CN2011100815954A
Authority: CN
Inventors: 张晓博
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: CN102740479B

Abstract

本发明提出了一种在移动通信系统中用于探测参考信号资源分配的方法。在一个实施例中，该方法包括：为一个用户设备的第一探测参考信号和第二探测参考信号分配资源；其中，分配给所述第一探测参考信号的资源的频率密度高于分配给所述第二探测参考信号的资源的频率密度。通过使用本发明中提供的技术方案，可以根据探测参考信号的不同用途来分配不同频率密度的资源，既可以保证信道估计所必需的频域精度，又可以更加有效地、充分地的利用探测参考信号资源以支持同时服务于更多的用户。

Description

移动通信系统中用于探测参考信号资源分配的方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，更具体地，涉及移动通信系统中的探测(Sounding)技术。

背景技术

在长期演进(LTE)项目中，协作多点(CoMP)技术已经作为一种改进小区边缘用户体验的候选技术而提出。协作多点的主要挑战包括诸如回传延迟(backhaul latency)、回传容量(backhaulcapacity)、下行信道状态信息(CSI)反馈等。大多数挑战来自于在用户设备(User Equipment，UE)侧相干地结合多个小区的发射信号。

协作多点技术要求多个协作多点小区同时检测来自用户设备的探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)，这在现有的SRS方案的基础上会带来干扰和检测性能下降。因此，需要一种新的SRS方案以支持协作多点技术。

发明内容

对于探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)，一种直接的考虑是协作多点小区被允许通过某些干扰消除算法来同时检测具有各种根索引(root index)的SRS(对于上行调度和时分双工信道状态信息反馈典型地在宽频带)，需要考虑的干扰包括：SRS与物理上行共享信道之间的干扰、具有不同的根索引的SRS之间的干扰、具有不同的根索引的SRS以及物理下行共享信道之间的干扰。

考虑到对于SRS并没有快速功率控制方案，SRS干扰消除的性能不一定好。根据发明人的研究，SRS干扰消除存在大约为7.35dB的信道估计误差最低值，这将降低时分双工(TDD)系统的预编码性能。

有人提出了基于解调参考信号(DMRS)探测以增加SRS的容量，即通过空闲的DMRS资源来发送SRS。然而，基于DMRS的探测更适合于窄带，与宽带SRS存在冲突。

另一种方案是非周期性SRS，可以根据实际传输状况动态地安排SRS分配。然而，非周期性SRS本身并不能增加可用的SRS资源，而且无法完全消除在诸如协作多点方案2之下的SRS限制。例如，如果用户设备特定周期拉长到诸如200毫秒，基于非周期性SRS的分配可以确保SRS的正交性，但这将影响动态协作多点分组的灵活性。

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提出了一种可裁剪的探测参考信号分配方案。

在本发明的一个实施例中，提供了一种在移动通信系统中用于探测参考信号资源分配的方法，包括：为一个用户设备的第一探测参考信号和第二探测参考信号分配资源；其中，分配给所述第一探测参考信号的资源的频率密度高于分配给所述第二探测参考信号的资源的频率密度。

可选地，在上述实施例中，所述第一探测参考信号用于协作多点发送点小区信道状态信息反馈，所述第二探测参考信号用于协作多点分组调度。

通过使用本发明中提供的技术方案，可以根据探测参考信号的不同用途来分配不同频率密度的资源，既可以保证信道估计所必需的频域精度，又可以更加有效地、充分地的利用探测参考信号资源以支持同时服务于更多的用户。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：

图1示出了一个示例性的小区分布图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的在移动通信系统中用于探测参考信号资源分配的方法流程图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的在探测参考信号OFDM符号中的资源分布示意图；

在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示对应的特征。

具体实施方式

协作多点传输是一种提升小区(cell)边界容量和小区平均吞吐量的有效途径。其核心想法是当用户设备位于小区边界区域时，它能同时接收到来自多个小区的信号，同时它自己的传输也能被多个小区同时接收。在下行，如果对来自多个小区的发射信号进行协调以规避彼此间的干扰，能大大提升下行性能。在上行，信号可以同时由多个小区联合接收并进行信号合并，同时多小区也可以通过协调调度来抑制小区间干扰，从而达到提升接收信号信噪比的效果。

图1示出了一个示例性的小区分布图。图中示出了三个相邻站点1、2、3，站点通常又称为基站。每一个站点管辖三个(方向性)小区，例如，站点1管辖小区1a、1b、1c。本领域技术人员应能理解，对应于不同的协议标准，基站具有不同的特定称谓，例如在LTE系统或LTE-A系统中，基站又称为节点B(Node B)或进化节点B(eNB)。本申请中所称的基站或站点，例如但不限于LTE-A系统中的进化节点B。

协作多点传输通常发生于相邻站点所辖小区之间，例如站点1、2、3所辖的九个小区。按照进行协调的节点之间的关系，协作多点可以分为站点内协作多点(intra-site CoMP)和站点间协作多点(inter-siteCoMP)两种。例如，小区1a和小区1b共同参与的协作多点传输为站点内协作多点，小区1c、2a、3b所共同参与的协作多点传输为站点间协作多点。Intra-site CoMP发生在一个站点内，因为没有回传(backhaul)容量的限制，可以在同一个站点的多个小区间交互大量的信息。Inter-siteCoMP发生在多个站点间，其性能受限于当前的回传容量和时延能力。

探测参考信号的基本用途主要有两种；一种是用于频分双工(FDD)系统上行/下行链路以及时分双工(TDD)系统下行链路的调度(scheduling)，诸如协作多点分组；另一种是用于时分双工系统下行链路信道状态信息的反馈。本领域技术人员应能理解，不同的用途对频域估计的精度要求也不相同，通常而言，信道状态信息反馈对频域估计的精度要求高于调度对频域估计的精度要求。因此，具有不同粒度(或称频率密度)的探测参考信号方案将更加灵活且适应于不同的需求。

本发明的基本思想是提供可裁剪的探测参考信号，配置资源的设备被允许根据诸如探测目的和/或频率选择性和/或探测参考信号资源开销来调节用户设备的探测参考信号密度。

图2示出了根据本发明的一个实施例的在移动通信系统中用于探测参考信号资源分配的方法20的流程图。如图所示，该方法20包括步骤21：为一个用户设备的第一探测参考信号和第二探测参考信号分配资源。其中，分配给所述第一探测参考信号的资源的频率密度高于分配给所述第二探测参考信号的资源的频率密度。方法20优选地适用于LTE系统，当然，其也可以适用于UMTS、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等其他系统。

在LTE系统中，为了满足分布式的业务管理能力，方法20可以由所述用户设备的服务站点，也就是所述用户设备的服务小区所属的站点，来执行。在其他系统中，方法20可以由负责业务管理的基站控制器(BSC)、无线网络控制器(RNC)或其他设备来执行。

具体地，方法20在步骤21之外还包括步骤(图中未示出)：向所述用户设备发送指示信息，以指示分配给所述第一探测参考信号的资源和/或分配给所述第二探测参考信号的资源。用户设备根据该指示信息，在相应资源上发送第一探测参考信号和/或第二探测参考信号。

在一个实施例中，上述指示信息承载于物理下行控制信道(PDCCH)。这样，探测参考信号可以实现更为灵活的动态配置。

在另一个实施例中，上述指示信息承载于无线资源控制信令。这样可以在灵活性与信令开销之间取得折中，实现一种半静态的配置。

在一个实施例中，第一探测参考信号用于协作多点发送点小区(transmitting point cell)信道状态信息反馈，第二探测参考信号用于协作多点分组调度。

通常，多点协作分组中的小区(站点)可以根据第二探测参考信号的接收信号强度来确定发送点小区，接收信号强度较高的小区被确定为发送点小区的可能性更高；发送点小区根据接收到的第一探测参考信号进行信道估计，在频分双工系统中该信道估计的结果将反馈回用户设备用于上行信号的发送，在时分双工系统中该信道估计的结果还可以用于下行信号的发送，例如用于下行信号预编码处理。当第一探测参考信号用于发送点小区的信道估计，则第一探测参考信号的频点间隔应小于用户设备的多径延迟的倒数。当第二探测参考信号是用于协作多点子分组，其频率密度可以低至每八个资源块占用一个资源单元。这样，根据探测参考信号的不同用途来分配不同频率密度的资源，为用于信道状态信息反馈的第一探测参考信息分配较高频率密度的资源，可以保证信道估计所必需的频域精度；而为用于协作多点分组调度的第二探测参考信号分配较低频率密度的资源，可以更加有效地、充分地的利用探测参考信号资源以支持同时服务于更多的用户。

在本发明的一个实施例中，方法20还包括：向所述用户设备发送指示信息，以指示所述用户设备对所述第一探测参考信号或第二探测参考信号采用功率提升，功率提升的幅度和频率密度成反比。这样可以使得第一探测参考信号和第二探测参考信号的发射功率基本相同，从而使得频率密度较低的第二探测参考信号也能得到较好的接收解调效果。

在本发明的一个实施例中，分配给所述第一探测参考信号的资源和分配给所述第二探测参考信号的资源位于探测参考信号OFDM符号的同一comb。图3示出了根据本发明的一个实施例的在探测参考信号OFDM符号中的资源分布示意图。如图所示，在探测参考信号OFDM符号中，每间隔一个资源单元属于同一个comb，一个探测参考信号OFDM符号包括两个comb：comb 1和comb 2。在该例中，第一探测参考信号和第二探测参考信号均位于comb 2中，其中第一探测参考信号的频率密度为每四个资源单元占用一个资源单元，第二探测参考信号的频率密度为每八个资源单元占用一个资源单元。这里所举出的探测参考信号的频率密度仅是示例性而非限制性的，具体的频率密度可以根据实际应用的需求而确定。

在一种实施方式中，可以规定探测参考信号OFDM符号的一个comb用于发送依据现有方案的探测参考信号，而另一个comb则用于发送依据本发明的方案的第一探测参考信号和第二探测参考信号。这样也可以兼容现有的探测参考信号方案。

在一个实施例中，方法20还包括：为与所述用户设备由同一站点服务的用户设备分配相互正交的第一探测参考信号及资源。例如，由图1中所示站点2所服务的各用户设备，也就是小区2a、2b、2c所服务的各用户设备，的第一探测参考信号彼此正交。具体地，具有不同的根索引(root index)的第一探测参考信号在频域上彼此正交；而具有相同根索引的不同第一参考信号共用相同频点，但各自具有不同的循环移位。而同一个协作多点分组中的不同站点可以重复使用(reuse)第一探测参考信号的资源。

在一个实施例中，方法20还包括：为与所述用户设备处于同一个协作多点小区分组的用户设备分配相互正交的第二探测参考信号及资源。例如，图1中所示九个小区属于同一个协作多点小区分组，它们所服务的用户设备的第二探测参考信号彼此正交。具体地，具有不同的根索引(root index)的第二探测参考信号在频域上彼此正交；而具有相同根索引的不同第二参考信号共用相同频点，但各自具有不同的循环移位。

更具体地，在同一个协作多点小区分组内，第一探测参考信号的资源和第二探测参考信号的资源在频域上正交，以保证彼此之间没有干扰。

相对于非周期性探测参考信号而言，本发明提供的上述方案的优点包括：能够以完全正交的方式“周期性地”发送探测参考信号，因此能够为协作多点动态子分组提供最大的灵活性。此外，非周期性探测参考信号还潜在地面临着严重的下行开销问题。

发明人采用3GPP R1-110598中达成共识的方案2对几种探测参考信号方案的性能进行了验证。该场景的具体条件如下：时分双工帧结构为DSUUD；协作分组为九小区，诸如图1中所示的九个小区；每个小区中的用户设备数量为10；每个用户设备的天线数量为2；小区特定探测参考信号周期为5毫秒；探测参考信号资源总量为每5毫秒4个OFDM符号。所比较的三种探测参考信号方案分别如下：

方案一：所有九个小区联合处理，完全正交的探测参考信号分配。方案一的探测参考信号资源分配可以如下：每个用户设备分配两个探测参考信号，不发送探测参考信号的小区在探测参考信号OFDM符号中保持零功率以避免相互干扰，每个探测参考信号占据一个完整的comb，同一个根索引可以采用八个不同的循环移位形成八个正交的探测参考信号。每个子帧(5毫秒)共四个探测参考信号符号，每个符号有两个comb，每个comb可以支持八个不同循环移位的探测参考信号；为了支持90个用户设备各两个探测参考信号，需要三个子帧，则用户设备特定探测参考信号周期为15毫秒。

方案二：所有九个小区联合处理，并采用干扰消除。方案二中，每个站点的30个站点内用户设备之间采用完全正交的探测参考信号，每个用户设备分配两个探测参考信号，不同的站点重复利用探测参考信号资源并对来自其他站点所服务的用户设备的探测参考信号进行干扰消除。每个comb可以支持四个不同循环移位的探测参考信号以提高码分复用解调的增益(相对于每个comb支持八个不同循环移位的探测参考信号)，为了支持30个用户设备各两个探测参考信号，需要两个子帧，则用户设备特定探测参考信号周期为10毫秒。

方案三：如3GPP R1-110801中所描述的协作多点分组，正交的探测参考信号分组，没有干扰消除。方案三中，分组的九个小区内的90个用户设备采用彼此独立的第二探测参考信号用于如3GPP R1-110801中所描述的动态协作多点分组，每个用户设备分配一个第二探测参考信号。每四个子帧(20毫秒)中的16个探测参考信号只有一个探测参考信号符号用于动态分组，每个第二探测参考信号的频率密度为每八个资源块中占用一个资源单元，第二探测参考信号的用户设备特定探测参考信号周期为20毫秒。每一个站点的三个站点内小区视为协作多点发送点小区，其中的30个用户设备采用彼此正交的第一探测参考信号用于下行协作多点发送点小区信道估计，每个用户设备分配两个第一探测参考信号。同一个根索引支持四个不同循环移位的第一探测参考信号，第一探测参考信号的用户设备特定探测参考信号周期为10毫秒。

仿真验证的具体环境如下：参数和假设与RAN1#63中达成共识的协作多点仿真参数一致；网络部署采用方案2，具有高发射功率的远端射频头(RRH)的同构网络；仿真场景采用3GPP Case 13D；系统带宽为20MHz(TDD)；下行传输方案采用多用户MIMO、站点内联合处理协作多点(intra-eNB JP-CoMP)的多用户MIMO；发送点天线数量为2；用户设备天线数量为2；信道估计采用基于探测参考信号(SRS)、信道状态信息参考信号(CSI-RS)以及解调参考信号(DMRS)的非理想信道估计；帧结构采用DSUUD，两个MBSFN子帧；下行开销假设为：一个小区为0.27，三个小区协作为0.28，九个小区协作为0.29；上行开销假设为每5毫秒四个探测参考信号OFDM符号；发送点数量为：方案一和方案二中为九个发送点小区，方案三中为三个发送点小区；TDD系统信道互易性假设为理想。

仿真验证的结果如下表所示：

从仿真结果可以看出，无论是从小区平均的角度还是小区边缘的角度，方案三(也是依照本发明的一种具体方案)均能够有效地改善系统容量。

本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

Claims

1.一种在移动通信系统中用于探测参考信号资源分配的方法，包括：

为一个用户设备的第一探测参考信号和第二探测参考信号分配资源；

其中，分配给所述第一探测参考信号的资源的频率密度高于分配给所述第二探测参考信号的资源的频率密度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

向所述用户设备发送指示信息，以指示分配给所述第一探测参考信号的资源和/或分配给所述第二探测参考信号的资源。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述指示信息承载于物理下行控制信道。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述指示信息承载于无线资源控制信令。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一探测参考信号用于协作多点发送点小区信道状态信息反馈，所述第二探测参考信号用于协作多点分组调度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

向所述用户设备发送指示信息，以指示所述用户设备对所述第一探测参考信号或第二探测参考信号采用功率提升，功率提升的幅度和频率密度成反比。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分配给所述第一探测参考信号的资源和分配给所述第二探测参考信号的资源位于探测参考信号OFDM符号的同一comb。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

为与所述用户设备由同一站点服务的用户设备分配相互正交的第一探测参考信号及资源。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

为与所述用户设备处于同一个协作多点小区分组的用户设备分配相互正交的第二探测参考信号及资源。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法由所述用户设备的服务站点执行。