CN103002468A - 无线通信系统的接入方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无线通信系统的接入方法，包括：检测基础同步信道和第二同步信道以执行同步；检测物理广播信道上的小区公共参考信令；利用检测到的小区公共参考信令对物理广播信道上传输的数据进行解调，并获得循环冗余校验屏蔽码；以及根据循环冗余校验屏蔽码，监测物理下行控制信道的公共搜索空间。本发明还提供了一种相应的用户设备。

Description

无线通信系统的接入方法和设备
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种无线通信系统的接入方法和设备。
背景技术
在第三代伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)Rel-8/9/10系统中，基站在每一个下行数据子帧内传输小区公共参考信令(Cell-specificReference Signal，CRS)以用于支持物理下行共享/控制信道数据的解调。同时，用户设备还使用该小区公共参考信令CRS作为下行信道测量的参考信令。
在LTE Rel-10中，除了使用小区公共参考信令CRS作为解调参考信令之外，还为特定的传输模式引入了采用预编码的基于用户设备的解调参考信令(Demodulation Reference Signal，DMRS)。基于用户设备的解调参考信令DMRS的使用，使得基站在调度上更加的灵活。传输点与用户设备之间可以完全透明，使得多基站协作多点传输成为可能。在LTERel-10版本中，小区公共参考信令CRS的功能已经逐步弱化，其主要用于兼容先前版本的用户设备，以及用于一些公共信道的数据解调。
2011年1月，3GPP在爱尔兰都柏林召开了TSG-RAN WG1#63bis会议。在该会议上，爱立信在其提案(R1-110461，Ericsson，BaselineSchemes and Focus of CoMP Studies)中指出，需要进一步研究物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)的增强技术，调研使用用户设备专属(UE-specific)参考信令来进行PDCCH传输的可能性。同时，该提案指出：如果一些基于用户设备专属的控制信令，例如PDCCH和物理混合自适应重传请求指示信道(Physical Hybrid ARQIndicator Channel PHICH)，仍然使用小区公共参考信令来进行数据解调，其灵活性将受到较大的约束。为了增强这些控制信令的容量以及覆盖范围，同时考虑到引入了用户设备专属解调参考信令，一些高级技术(例如协作多点传输、多用户MIMO和波束成型，等等)应当用于PDCCH/PHICH的传输。
小区公共参考信令CRS的另一个主要功能是进行下行信道的信道测量。在最新的LTE Rel-10版本中，做出如下定义：对于一个工作在模式9的用户设备，当其被系统高层配置有pmi-RI-Report参数时，该用户设备将基于信道状态信息参考信令(Channel State Information ReferenceSignal，CSI-RS)进行信道测量，从而计算需要汇报的信道质量指示(Channel Quality Indicator，CQI)值。对于工作在模式9但是未被系统高层配置有pmi-RI-Report参数的用户设备，或者该用户设备工作在其他模式时，该用户设备将基于小区公共参考信令进行信道测量，从而计算汇报所需的CQI值。然而，无论是引入新的用户设备专属参考信令还是新的信道状态信息参考信令，都会占用无线通信系统中宝贵的无线资源，从而可能造成无线通信资源使用紧张的情况。
发明内容
为了节省无线通信系统中的无线资源，本发明提供了一种无线通信系统的接入方法，在该方法中，使用的小区公共参考信令的数目将会大幅减少，甚至完全不必使用小区公共参考信令。
根据本发明的一个方面，提供了一种无线通信系统的接入方法。该方法包括：检测基础同步信道和第二同步信道以执行同步；检测物理广播信道上的小区公共参考信令；利用检测到的小区公共参考信令对物理广播信道上传输的数据进行解调，并获得循环冗余校验屏蔽码；以及根据循环冗余校验屏蔽码指示的基站天线端口数，监测物理下行控制信道的公共搜索空间。
优选地，小区公共参考信令与物理广播信道所在符号临近。
优选地，如果循环冗余校验屏蔽码指示基站天线端口数为0，则在预先指定的资源块或资源单元上检测小区公共参考信令，并且利用所述区公共参考信令对在预先指定的资源块或资源单元上传输的物理下行控制信道进行盲检测。
优选地，预先指定的资源块或资源单元包括系统带宽的固定位置处预留的整数个资源块。
优选地，预先指定的资源块或资源单元包括分布在整个系统频带两边的资源单元。
优选地，预先指定的资源块或资源单元包括系统带宽的每个资源块上预留的资源单元。
根据本发明的另一方面，提供了一种用户设备，包括：同步单元，被配置为检测基础同步信道和第二同步信道以执行同步；检测单元，被配置为检测物理广播信道上的小区公共参考信令；解调单元，被配置为利用检测到的小区公共参考信令对物理广播信道上传输的数据进行解调，并获得循环冗余校验屏蔽码；以及监测单元，根据循环冗余校验屏蔽码指示的基站天线端口数，监测物理下行控制信道的公共搜索空间。
优选地，检测单元被配置为：检测临近物理广播信道所在符号的小区公共参考信令。
优选地，监测单元被配置为：如果检测单元获得的循环冗余校验屏蔽码指示基站天线端口数为0，则在预先指定的资源块或资源单元上检测小区公共参考信令，并且利用小区公共参考信令对在预先指定的资源块或资源单元上传输的物理下行控制信道进行盲检测。
优选地，监测单元被配置为：在系统带宽的固定位置处预留的整数个资源块上检测小区公共参考信令。
优选地，监测单元被配置为：在分布在整个系统频带两边的资源单元上检测小区公共参考信令。
优选地，监测单元被配置为：在系统带宽的每个资源块上预留的资源单元上检测小区公共参考信令。
在根据本发明的接入方法中，基站仅传输有限数目的小区公共参考信令，从而节省了大量的无线资源。同时，通过对必需的小区公共参考信令进行重新设计，不会影响接入过程中必需的公共信道数据的解调。采用本发明的方法，无需对系统本身做出过多改变，便可满足当前系统以及LTE-Advanced及其演进系统的设计需求。
附图说明
通过下文结合附图的详细描述，本发明的上述和其它特征将会变得更加明显，其中：
图1是示出了根据本发明一个实施例的接入方法的流程图。
图2是示出了LTE Rel-10系统中的PBCH位置的示意图。
图3是示出了在现有的LTE Rel-10系统中的PBCH所在RB上预留的CRS的示意图。
图4是示出了根据本发明一个示例的在PBCH所在RB上预留的CRS的示意图。
图5是示出了根据本发明一个示例的预留RB作为PDCCH公共搜索空间的示意图。
图6是示出了根据本发明另一个示例的PDCCH公共搜索空间RB上的CRS映射的示意图。
图7是示出了根据本发明另一个示例的预留系统带宽两边的RB作为PDCCH公共搜索空间的示意图。
图8是示出了根据本发明另一个示例的预留RB的部分RE资源作为PDCCH公共搜索空间的示意图。
图9是示出了根据本发明一个实施例的用户设备UE的框图。
具体实施方式
下面，通过结合附图对本发明的具体实施例的描述，本发明的原理和实现将会变得明显。应当注意的是，本发明不应局限于下文所述的具体实施例。另外，为了简便，省略了对与本发明没有直接关联的公知技术的详细描述，以防止对本发明的理解造成混淆。
下文以LTE Rel-11移动通信系统及其后续的演进版本为应用环境，具体描述了根据本发明的多个实施例。与现有技术的移动通信系统相比，根据本发明多个实施例的移动通信系统传输部分或者少量的小区公共参考信令。需要说明的是，本发明不限于实施例中所描述的这些应用环境，而是可适用于更多其它的无线通信系统，例如今后的5G蜂窝通信系统。
图1是示出了根据本发明一个实施例的接入方法的流程图。该方法从步骤S110开始。
在步骤S120，用户设备检测基础同步信道(Primary SyncronizationChannel，PSCH)和第二同步信道(Secondary Syncronization Channel，SSCH)，并且分别进行符号同步和帧同步。用户设备仅需监测系统#0和#5号子帧上的同步信号进行同步操作，无需对参考信令进行任何处理。因此，该步骤可以通过例如LTE Rel-10系统中的相应过程来实现。
在步骤S130，用户设备UE检测物理广播信道(Physical BroadcastChannel，PBCH)所在资源块(Resource Block，RB)上的小区公共参考信令CRS，利用该小区公共参考信令CRS对PBCH上传输的数据进行解调，并得到匹配的循环冗余校验(CRC)屏蔽码。在现有的LTE Rel-10移动通信系统中，需要在每一帧的每一个子帧中传输小区公共参考信令CRS。与此不同，在根据本发明的实施例中，只需在每一帧的第一子帧中传输小区公共参考信令CRS。下面，参考附图2-4对步骤S130的操作进行详细描述。
图2是示出了LTE Rel-10系统中的PBCH位置的示意图。由于物理广播信道上传输的是一些公共的系统信息，因此对于物理广播信道上传输的数据的解调，必须依靠小区公共参考信令CRS来实现。如图2所示，在一个实施例中，基站可以将物理广播信道设置在每一个#0号子帧(第一子帧)的第8、9、10和11位符号的中间72个子载波(即6个资源块)上。为了能够顺利地解调出上述6个资源块上传输的数据，在这6个资源块上传输一定数量的小区公共参考信令CRS。根据LTE Rel-10系统中的定义，保留一个天线端口的小区公共参考信令，就能够正确解调出所需的物理广播信道上传输的系统信息。
图3是示出了现有的LTE Rel-10系统中的PBCH所在RB上预留的CRS的示意图。如图3所示，在传输物理广播信道的6个资源块上传输LTE Rel-10定义的天线端口0所对应的小区公共参考信令，即在每个资源块的第1、5、8、12位符号上(共8个资源单元)传输小区公共参考信令CRS。
从图3所示的小区公共参考信令CRS的示意图中可以看出，第1和5位符号距离物理广播信道所在的符号较远。在实际的解调过程中，距离物理广播信道所在的符号较远的符号所起的作用非常有限。因此，为了进一步节省有限的无线资源，可以只保留距离物理广播信道所在符号最近的小区公共参考信令用于其数据解调。即，仅在第8和12位符号上传输非预编码的小区公共参考信令CRS，如图4所示。
接下来，用户设备检测物理广播信道所在资源块上的相应位置传输的小区公共参考信令CRS，然后利用该小区公共参考信令CRS对PBCH上传输的数据进行解调。在LTE Rel-10标准中，对各种不同的基站天线端口数所对应的CRC屏蔽码做出如下定义：
Figure BDA0000090765140000061
表1：PBCH的CRC屏蔽码
表1中包括三种不同的配置，分别对应于采用单个天线、2个天线以及4个天线来传输小区公共参考信令CRS的情况。用户设备通过采用不同的CRC屏蔽码对解调出的PBCH数据进行CRC校验。利用正确地进行了CRC校验的CRC屏蔽码，可以获得当前基站的发射天线端口的数目。
为了保证系统的兼容性，使得用户设备既能够接入传统的LTERel-10系统，同时又能够接入本实施例所描述的传输有限的小区公共参考信令的系统，在本实施例中引入了一个新的PBCH CRC屏蔽码，用来区别用户设备接入的是否为根据本实施例的系统。参见下表：
Figure BDA0000090765140000062
表2：PBCH的CRC屏蔽码
如表2所示，引入了一组新的16位二进制码，代表基站天线端口数为0的情况。这表示基站仅在特殊的位置传输有限的小区公共参考信令，以用于小区公共信息的传输。表2中所示的新加入的16位二进制码与其他的16位二进制码的矢量距离最近，因而是优选的。然而可以理解的是，新加入的16位二进制码也可以采用其他值。通过对物理广播信道上的数据进行解调以及CRC校验，可以获得一个唯一的正确的CRC屏蔽码。
回到图2，在步骤S140，用户设备根据得到的CRC屏蔽码来确定基站端传输天线端口的个数，以判断基站天线端口数是否为0。由于在步骤S130中已经获得了唯一正确的CRC屏蔽码，因此可以通过查找表2来获得基站天线端口数。如果用户设备判断基站天线端口数为1、2或4，则意味着用户设备接入了常规的LTE Rel-10系统，因而用户设备可在步骤S160中根据LTE Rel-10系统中的定义进行相应的后续操作。之后，方法在步骤S170处结束。
相反，如果用户设备在步骤S140处判断基站天线端口数为0，则表明该用户设备接入了根据本实施例的传输有限的小区公共参考信令的系统。此时，方法进行到步骤S150。在该步骤中，用户设备在预先指定的资源块或者资源单元上检测小区公共参考信令CRS，并且利用该小区公共参考信令对预先指定的资源块或者资源单元上传输的公共PDCCH进行盲检测，以获取相应的资源分配信息。
具体地，在正确地获取物理广播信道上传输的数据后，用户设备需要进一步监测PDCCH的公共搜索空间以获取更多的系统信息或者随机接入信息。由于PDCCH的公共搜索空间是一个公共的资源，所有的用户设备都必须进行监测。因此，对于它们必须采用小区公共参考信令来进行数据解调。在现有系统中，PDCCH的公共搜索空间为前16个控制信道单元(Control Channel Element，CCE)，其映射到整个系统带宽的每个子帧的前几个符号上。为了减少不必要的小区公共参考信令的开销，在根据本发明的实施例中，基站可以对PDCCH公共搜索空间进行重新设置。下面参考附图5-8详细描述根据本发明实施例的PDCCH公共搜索空间的设置。
第一种设置
图5是示出了根据本发明一个示例的预留RB作为PDCCH公共搜索空间的示意图。如图5所示，在系统带宽的固定位置处专门预留整数个资源块用作PDCCH的公共搜索空间。在预留的资源块上，保留一个天线端口的小区公共参考信令，用于解调在该预留的资源块上传输的数据。
更进一步地，考虑到PDCCH传输的鲁棒性，为了提高公共PDCCH传输的性能，可以通过增加一定数量的参考信令资源来优化其映射位置。图6是示出了根据本发明另一个示例的PDCCH公共搜索空间RB上的CRS映射的示意图。如图6所示，通过修改天线端口5的参考信令资源单元的映射位置，从天线端口0的每个资源块中占用8个资源单元用于传输小区公共参考信令CRS，扩展到每个资源块中占用12个资源单元用于传输小区公共参考信令CRS。通过这种扩展，能够在一定程度上增强公共PDCCH数据解调的可靠性。
第二种设置
考虑到PDCCH公共搜索空间的频率分集增益，可以采用与物理上行控制信道(Physical Uplink Control Channel，PUCCH)资源映射相似的方法，把预留用作PDCCH公共搜索空间的资源块分布在整个系统频带的两边。
图7是示出了根据本发明另一个示例的预留系统带宽两边的RB作为PDCCH公共搜索空间的示意图。如图7所示，按照LTE Rel-8中的定义，PDCCH公共搜索空间由连续标号的控制信道单元(CCE)组成，每个控制信道单元映射到36个物理资源单元(Resource Element，RE)上。具有单数编号的控制信道单元和具有双数编号的控制信道单元分别映射到系统带宽两边的资源块上。在传输相应公共控制信息的时候，基站把公共控制信息映射到连续的控制信道单元上，例如映射到CCE0～CCE7这8个控制信道单元上。由于CCE0～CCE7分别映射到物理传输带宽的两边，因此该映射能够获得一定的频率分集增益，从而能够提高公共控制信息传输的鲁棒性。
需要指出的是，图7中仅给出了PDCCH公共搜索空间的一种示例设置。该示例中，控制信道单元CCE以先频域后时域的方式映射到相应的资源块上。然而，控制信道单元CCE也能够以先时域后频域的方式映射到相应的资源块上。
进一步地，为了提高公共PDCCH传输的鲁棒性，可以将图6所示的小区公共参考信令的映射模式应用到图7中。
第三种设置
图8是示出了根据本发明另一个示例的预留RB的部分RE资源作为PDCCH公共搜索空间的示意图。如图8所示，在系统带宽上的每个资源块上预留一些资源单元，并且在这些资源单元中插入一定数量的小区公共参考信令CRS，用于对预留的PDCCH资源单元进行数据解调。在图8所示的例子中，在每个资源单元的第一个符号内连续的预留7个资源单元。在这7个资源单元中，2个资源单元作为小区公共参考信令而传输，用于对其它5个资源单元上传输的数据进行解调。通过这种映射方式，某一个公共的PDCCH可以映射到多个资源块上，从而分散到频域上的多段资源上。这可以获得更好的频率分集增益，提高PDCCH的传输性能。
在步骤S150中，用户设备利用之前检测到的小区公共参考信令CRS对预先指定的资源块或者资源单元上传输的公共PDCCH进行盲检测(例如上文参考附图5-8所描述的PDCCH公共搜索空间的设置)，以获取相应的资源分配信息。
最后，该方法在步骤S170处结束。
根据本发明的接入方法，基站仅传输有限数目的小区公共参考信令，从而节省了大量的无线资源。同时，通过对必需的小区公共参考信令进行重新设计，不会影响接入过程中必需的公共信道数据的解调。采用根据本发明的方法，无需对系统本身做出过多改变，便可满足当前系统以及LTE Rel-11及其演进系统的设计需求。
图9是示出了根据本发明一个实施例的用户设备UE 90的框图。如图9所示，UE 90包括同步单元910、检测单元920、解调单元930和监测单元940。
同步单元910检测基础同步信道和第二同步信道，并且分别进行符号同步和帧同步。由于仅需针对系统#0和#5号子帧上的同步信号进行同步操作，无需对参考信令进行任何处理。因此，同步单元910可以按照LTE Rel-10系统中的相应过程来操作。
检测单元920检测物理广播信道所在资源块上的小区公共参考信令CRS。然后，解调单元930利用该小区公共参考信令CRS对PBCH上传输的数据进行解调，并得到匹配的循环冗余校验CRC屏蔽码。如上所述，在根据本发明的实施例中，只需在每一帧的第一子帧中的中间6个RB上传输小区公共参考信令。因此，检测单元920仅在每一帧的第一子帧中的中间6个RB上检测小区公共参考信令CRS。
监测单元940根据得到的CRC屏蔽码来确定基站端传输天线端口的个数，以判断基站天线端口数是否为0。例如，可以通过查找上文给出的表2来获得基站天线端口数。如果监测单元940判断基站天线端口数为1、2或4，则意味着用户设备接入了常规的LTE Rel-10系统，因而监测单元940可根据LTE Rel-10系统中的定义进行相应的后续操作。相反，如果监测单元940判断基站天线端口数为0，则表明该用户设备接入了根据本实施例的传输有限的小区公共参考信令的系统。此时，监测单元940在预先指定的资源块或者资源单元上检测小区公共参考信令CRS，并且利用该小区公共参考信令对预先指定的资源块或者资源单元上传输的公共PDCCH进行盲检测，以获取相应的资源分配信息。
尽管以上已经结合本发明的优选实施例示出了本发明，但是本领域的技术人员将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改、替换和改变。因此，本发明不应由上述实施例来限定，而应由所附权利要求及其等价物来限定。

Claims (12)

1.一种无线通信系统的接入方法，包括：
检测基础同步信道和第二同步信道以执行同步；
检测物理广播信道上的小区公共参考信令；
利用检测到的小区公共参考信令对物理广播信道上传输的数据进行解调，并获得循环冗余校验屏蔽码；以及
根据循环冗余校验屏蔽码指示的基站天线端口数，监测物理下行控制信道的公共搜索空间。
2.根据权利要求1所述的接入方法，其中，所述小区公共参考信令与所述物理广播信道所在符号临近。
3.根据权利要求1所述的接入方法，其中，如果所述循环冗余校验屏蔽码指示基站天线端口数为0，则在预先指定的资源块或资源单元上检测小区公共参考信令，并且利用所述小区公共参考信令对在所述预先指定的资源块或资源单元上传输的物理下行控制信道进行盲检测。
4.根据权利要求3所述的接入方法，其中，所述预先指定的资源块或资源单元包括系统带宽的固定位置处预留的整数个资源块。
5.根据权利要求3所述的接入方法，其中，所述预先指定的资源块或资源单元包括分布在整个系统频带两边的资源单元。
6.根据权利要求3所述的接入方法，其中，所述预先指定的资源块或资源单元包括系统带宽的每个资源块上预留的资源单元。
7.一种用户设备，包括：
同步单元，被配置为检测基础同步信道和第二同步信道以执行同步；
检测单元，被配置为检测物理广播信道上的小区公共参考信令；
解调单元，被配置为利用检测到的小区公共参考信令对物理广播信道上传输的数据进行解调，并获得循环冗余校验屏蔽码；以及
监测单元，根据循环冗余校验屏蔽码指示的基站天线端口数，监测物理下行控制信道的公共搜索空间。
8.根据权利要求7所述的用户设备，其中，所述检测单元被配置为：检测临近所述物理广播信道所在符号的小区公共参考信令。
9.根据权利要求7所述的用户设备，其中，所述监测单元被配置为：如果所述检测单元获得的循环冗余校验屏蔽码指示基站天线端口数为0，则在预先指定的资源块或资源单元上检测小区公共参考信令，并且利用所述小区公共参考信令对在所述预先指定的资源块或资源单元上传输的物理下行控制信道进行盲检测。
10.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述监测单元被配置为：在系统带宽的固定位置处预留的整数个资源块上检测小区公共参考信令。
11.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述监测单元被配置为：在分布在整个系统频带两边的资源单元上检测小区公共参考信令。
12.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述监测单元被配置为：在系统带宽的每个资源块上预留的资源单元上检测小区公共参考信令。
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