CN103428880B - 获得解调用的导频信道的方法 - Google Patents
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Abstract
基站装置包括：通信部件，与多个相邻小区的基站进行通信；管理部件，管理在多个相邻小区中使用的频带；以及决定部件，根据频带的使用状况来决定指示内容。指示内容经由通信部件，被通知给相邻小区的全部或一部分。指示内容指定：处于相邻小区的用户要发送的导频信道的种类；各用户的导频信道是否要被码分复用；以及各用户的导频信道是否要被频分复用等。
Description
本申请为以下专利申请的分案申请：申请日为2009年6月18日，申请 号为200980132074.8，发明名称为《基站装置以及方法》。
技术领域
本发明涉及移动通信的技术领域，特别涉及利用下一代移动通信技术的 基站装置以及方法。
背景技术
在本技术领域中，宽带码分多址(W-CDMA)方式的标准化组织3GPP 正在研究成为所谓的第三代的后继的移动通信方式。尤其是作为W-CDMA 方式、快速下行链路分组接入(HSDPA)方式以及快速上行链路分组接入 (HSUPA)方式等的后继，不仅是长期演进(LTE：Long Term Evolution)， 还进行着有关进一步后继的移动通信方式的研究。作为LTE方式的系统的后 继，例如可举出高级IMT(IMT-Advanced)系统、高级LTE(LTE-Advanced) 系统或第四代移动通信系统等。
LTE方式的系统中的下行链路的无线接入方式是正交频分多址(OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式。对上行链路使用单载波频 分多址(SC-FDMA：Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)方式。 但是在其他的系统中对上行链路也可以使用多载波方式。
OFDM方式是将频带分割为多个窄的频带(副载波)，并在各载波搭载 数据而进行传输的多载波传输方式。通过使副载波在频率轴上正交且紧密排 列从而实现快速传输，且能够期待提高频率的利用率。
SC-FDMA方式是在傅立叶变换后的频域中，对每个终端分割频带，能够在多个终端之间使用不同的频带的单载波传输方式。除了能够简单且有效地降低终端之间的干扰，还能够减小发送功率的变动，因此该方式从终端的低功耗化以及覆盖范围的扩大等观点看是优选的。另外，SC-FDMA方式相当于例如利用DFT扩频OFDM(DFT-Spread OFDM)方式，将信号的映射位置限制在一连串连续的频带，或者将信号在频带中梳齿状地以一定间隔映射。 关于在上行链路使用单载波方式的FDMA，例如记载在3GPP TR 25.814(V7.0.0)“PhysicalLayer Aspects for Evolved UTRA”,June2006中。
在LTE等系统中，无论是在下行链路还是在上行链路中，都是通过对用 户装置分配一个以上的资源块（RB：Resource Block）或资源单元（RU： Resource Unit）而进行通信。资源块在系统内的多个用户装置中共享。基站 装置在LTE中每1ms的子帧（Sub-frame），决定对多个用户装置内的哪个用 户装置分配资源块。子帧又被称为发送时间间隔（TTI）。无线资源的分配的 决定又被称为调度。在下行链路中对通过调度而选择的用户装置，基站装置 通过一个以上的资源块发送共享数据信道。该共享数据信道被称为下行物理 共享信道（PDSCH：物理下行链路共享信道）。在上行链路中通过调度而选 择的用户装置在一个以上的资源块中对基站装置发送共享信道。该共享信道 被称为上行物理共享信道（PUSCH：物理上行链路共享信道）。
在利用了上述那样的共享信道的通信系统中，作为原则而需要在每个子 帧信令通知（通知）对哪个用户装置分配共享信道。用于该信令通知的控制 信道被称为物理下行链路控制信道（PDCCH：物理下行链路控制信道）或下 行L1/L2控制信道（DL-L1/L2控制信道）。下行控制信号中，除了该PDCCH 之外，还可以包括物理控制格式指示符信道（PCFICH：Physical Control Format Indicator CHannel）、物理混合ARQ指示符信道（PHICH：Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel）等。
PDCCH中例如还可以包括以下的信息（对此，例如参照3GPP R1-070103,“Downlink L1/L2Control Signaling Channel Structure:Coding”,January15-19,2007）：
●下行调度许可（Downlink Scheduling Grant）、
●上行链路调度许可（Uplink Scheduling Grant）、
●过载指示符（Overload Indicator）以及
●发送功率控制命令比特（Transmission Power Control Command Bit）。
在下行调度信息中，例如包含有关下行链路的共享信道的信息，具体地 说，包含下行链路的资源块的分配信息、用户装置的识别信息（UE-ID）、流 数、有关预编码矢量的信息、数据尺寸、调制方式、有关HARQ（混合自动 重复请求）的信息等。
此外，在上行链路调度许可中例如包括有关上行链路的共享信道的信息， 具体地说，包括上行链路的资源的分配信息、用户装置的识别信息（UE-ID）、 数据尺寸、调制方式、上行链路的发送功率的信息、有关上行链路MIMO （Uplink MIMO）中的解调参考信号（Demodulation Reference Signal）的信息 等。
PCFICH是用于通知PDCCH的格式的信息。更具体地说，通过PCFICH 来通知映射PDCCH的OFDM码元数。在LTE中，映射PDCCH的OFDM码 元数是1、2、或者3，从子帧的开头的OFDM码元开始依次映射。
PHICH包含用于表示是否需要重发通过上行链路传输了的PUSCH的送 达确认信息（ACK/NACK：Acknowledgement/Negative-Acknowledgement information）。PHICH在每一个分组这样的传输单位表示正确与否，因此基本 上能够以一个比特来表现。从而不利于直接用于无线传输。因此，集中几人 分的PHICH而构成多比特的信息，并通过码复用方式而复用扩频该信息，并 无线传输。
另外，针对用语的定义问题，PDCCH、PCFICH以及PHICH可以如上 所述那样作为在下行控制信号中分别独立的信道而定义，或者也可以定义为 在PDCCH中包含PCFICH以及PHICH。
在上行链路中，通过PUSCH传输用户数据（通常的数据信号）以及伴 随用户数据的控制信息。此外，与PUSCH分开，通过上行链路控制信道 （PUCCH：物理上行链路控制信道），传输下行链路的质量信息（CQI：信道 质量指示符）以及PDSCH的送达确认信息（ACK/NACK）等。CQI用于下 行链路中的共享物理信道的调度处理以及自适应调制解调和信道编码（AMC：Adaptive Modulation and Coding）处理等。在上行链路中，根据需 要还传输随机接入信道（RACH）、用于表示上下行链路的无线资源的分配请 求的信号等。
发明内容
发明要解决的课题
但是，上述的调度和AMC方法基于无线信道状态而进行，在进行控制 信道或数据信道的复原的情况下，使用估计的无线信道状态。从而，在进行 调度或AMC方法而实现吞吐量的上升时，准确地知道无线信道状态非常重 要。不仅对上行链路，对下行链路也需要准确地知道无线信道状态。但是从 最大发送功率的观点出发，与从基站发送信号的下行链路相比，从用户终端 进行发送的上行链路中的信道估计精度的恶化更令人担心。尤其是对于小区 边缘的用户的上行链路的信道估计精度的恶化令人担心。
本发明的课题在于，提高对于小区边缘的用户的上行链路的信道估计精 度。
用于解决课题的方法
在本发明的一个方式中，使用移动通信系统中的基站装置。基站装置包 括：通信部件，与多个相邻小区的基站进行通信；管理部件，管理在所述多 个相邻小区中使用的频带；以及决定部件，根据所述频带的使用状况来决定 指示内容。所述指示内容经由所述通信部件，被通知给所述相邻小区的全部 或一部分。所述指示内容指定：处于相邻小区的用户要发送的导频信道的种 类；各用户的导频信道是否要被码分复用；以及各用户的导频信道是否要被 频分复用。
发明效果
根据本发明的一方式，能够提高对于小区边缘的用户的上行链路的信道 估计精度。
附图说明
图1是表示对三个系统各自比较了小区内以及小区之间的信号的正交性 的例子的图。
图2是表示在本发明的一实施例中使用的系统的概略的图。
图3是表示频率利用状况的一例的图。
图4是表示上行控制信道的一例的图。
图5是频分复用方式的概念图。
图6是其他的频分复用方式的概念图。
图7是表示本发明的一实施例的动作例的流程图。
图8是表示本发明的一实施例的中央基站的概略方框图。
具体实施方式
本发明的一实施例的基站装置（中央BS）包括与多个相邻小区的基站（远 程BS）进行通信的通信部件（I/F）、管理在所述多个相邻小区中使用的频带 的管理部件（82）。根据频带的使用状态而决定某指示内容。指示内容经由通 信部件通知给所述相邻小区的全部或一部分。所述指示内容指定处于相邻小 区中的用户所发送的导频信道的种类、各用户的导频信道是否被码分复用、 以及各用户的导频信道是否被频分复用等。通过决定“指示内容”使得相邻 小区之间干扰变小，特别在小区边缘能够有效地抑制小区间干扰。
所述管理部件也可以管理频带，使得处于所述多个相邻小区的小区边缘 的用户使用相互不重复的频带。通过限制一部分各小区中的频带的利用，能 够有效抑制小区间干扰，能够实现对于小区边缘的用户的吞吐量的提高。
所述导频信道也可以通过正交码序列来表现。通过使各用户的导频信道 正交，能够实现信道估计精度的提高。
所述导频信道也可以是通过用于上行共享数据信道的频带发送的探测参 考信号（SRS：Sounding Reference Signal）、伴随上行共享数据信道的解调用 的参考信号（DRS：Demodulation Reference Signal）、或者通过与用于上行共 享数据信道的频带不同的用于控制信道而准备的频带发送的参考信号 （PUCCH内的RS）。
中央基站还可以包括用于管理同步的状态的部件，使得在所述多个相邻 小区的各基站中，在规定的保护间隔的范围内接收来自用户装置的导频信道。
为了便于说明，将本发明的实施例分为几个项目来说明，但其划分并不 是本发明的本质，也可以根据需要而将在两个以上的项目中分别记载的事项 进行组合而使用。为了促进发明的理解而使用具体数值例进行了说明，但在 并未特别预先说明的情况下，这些数值仅仅是简单的一例，可以使用适当的 任何值。
从以下的观点说明本发明的实施例。
A． 小区间的正交化
B． 系统
C． 导频信道
D． 复用法
E． 动作
F． 基站装置
实施例1
<A.小区间的正交化>
如上所述，本发明的课题在于提高对于小区边缘的用户的上行链路的信 道估计精度。针对这一点，本发明的发明人等在本发明的基础研究中，关注 了小区内以及小区间的信号的正交性。在本申请中，“两个信号正交”包含两 个信号能够分离的意思。例如，当两个信号通过频分复用方式复用的情况下， 该两个信号正交。
图1表示对3个系统各自比较了小区内以及小区间的信号的正交性的例 子。“W-CDMA”表示所谓的第3代的宽带CDMA方式的系统。“Rel-8LTE” 是LTE方式的系统，其基于由版本8规定的标准说明。“本实施例”表示本 实施例的系统。
在W-CDMA方式的下行链路中，通过正交可变扩频率（OVSF： Orthogonal VariableSpreading Factor）的扩频码，小区内的信号正交。但是在 多路径传播环境中，只要是经由相同传播路径的路径内的信号，则它们互相 正交，但对于并非如此的经由不同的传播路径的路径间信号来说正交性被破 坏。因此，并不是完全正交，被提作“部分正交”。在W-CDMA方式的上行 链路中，使用用户特有的扰码（scramble code），各上行信号通过非正交方式 传输。
在LTE方式中在上下行链路中信号都互相正交。例如在下行链路中使用 OFDM方式，各用户的信号通过FDMA方式互相正交。在上行链路中，除了 频域的正交复用法，还并用利用了正交码序列的正交复用法。
无论是W-CDMA方式还是LTE方式，小区间的信号都互相非正交。从 而，若能够使小区内的信号互相正交，且小区间的信号也正交，能够改善信 号质量，进而能够实现吞吐量的提高。基于这样的考察，本发明人等关注了 小区间的信号的正交化。
<B.系统>
图2是表示在本发明的一实施例中使用的系统的概略的图。本系统包括 多个小区。各小区包括基站以及未图示的用户装置。多个基站之一被称为“中 央控制基站”或“中央基站”（为了便于图示，表示为“中央BS”）。其他的 基站被称为远程基站（在图中，表示为“远程BS”）。中央基站经由某通信介 质而连接到多个远程基站。通信介质作为一例是光纤，但也可以是电性的缆 线，也可以是该技术领域的已知的适当的任何信号传输介质。中央基站对规 定的事项管理远程基站。规定的事项是在小区边缘使用的频带、通信的定时 （周期）、导频信道的种类、各用户的导频信道是否被码分复用、各用户的导 频信道是否被频分复用等。规定的事项被称为“指示内容”、中央基站对远程 基站适当进行通知。
在本系统中，设想在各小区中可使用的频带被限制成小区边缘的用户在 相邻的小区中利用互相不同的频率。但是，在小区边缘，即使在不进行这样 的频带限制的情况下，也可以适用本发明。
图3表示附加了这样的制约的频率利用状况例。无论哪个小区都可以在 各自的基站附近使用由“f0”表示的频带。但是，在小区A的小区边缘的数 据信道的通信被限制在由“fA”表示的频带。在小区A的小区边缘，禁止通 过“fB”、“fC”的频带对数据信道进行通信。同样，在小区B的小区边缘的数 据信道的通信被限制在由“fB”表示的频带。在小区B的小区边缘，禁止通 过“fA”、“fC”的频带对数据信道进行通信。在小区C的小区边缘的数据信 道的通信被限制在由“fC”表示的频带。在小区C的小区边缘，禁止通过“fA”、 “fB”的频带对数据信道进行通信。这样，通过对小区边缘用户可使用的频 带施加限制，能够实现对于小区边缘用户的信号质量的提高。小区数量以及 频率分割数仅是一例，可以进行任何适当的干扰协调（coordination）。
但是，移动通信环境随着时间而变化。从而，在各小区（尤其是各小区 的小区边缘）应禁止使用的频带（例如，在小区A中fB、fC）也可能根据通 信状态而变化为好。从这样的观点出发，对于在各小区禁止使用的频带，优 选测定信道状态，并通知到中央基站。这表示例如在小区A中用户装置通过 频带“fB”或“fC”发送导频信道。但是，若在小区A的小区边缘以“fB”或“fC” 的频带发送信号，则在小区B或C中的通信被扰乱。尤其担心对于小区B或 C的小区边缘的用户的信道估计精度由于来自小区A的导频信道而变差。此 时，在小区B、C中的信道估计表示比实际的无线信道状态还差的状态。担 心其对在此后基于信道估计而进行的信号处理带来大的影响。
在本实施例中，为了有效地应对这样的担心，各用户的导频信道互相正 交地复用，在中央基站中对该复用法进行管理，并作为指示内容而通知给远 程基站。
<C.导频信道>
在本实施例中，由中央基站以及一个以上的远程基站形成一个基站组。 各基站适当调整用户装置的发送定时，使得上行链路的信号的接收定时收敛 在一定的期间内。一定的期间例如可以设定为保护间隔（或循环前缀的期间）。 中央基站对基站组中的一个以上的基站通知某指示内容，从而指示用户装置 通过指定的方法发送导频信道。例如，中央基站对特别担心小区间干扰的两 个小区进行限定，提供某些指示。或者，中央基站也可以对全部的小区通知 指示内容。
以下，主要说明接收这样的指示的一个以上的远程基站、中央基站以及 与其进行通信的用户装置。处于各小区的用户装置通过上行链路发送导频信 道。用于本实施例的导频信道由正交码序列构成。作为一例，正交码序列是 CAZAC（恒幅零自相关：ConstantAmplitude Zero Auto Correlation）码序列。 通过相同的码序列进行了循环移位前后的CAZAC码序列互相正交。通过对 导频信道使用CAZAC码序列，从而能够简单地准备多个互相正交的导频信 道。
通过上行链路指定的导频信道可以是通过数据信道用的频带发送的探测 参考信号（SRS：Sounding Reference Signal）或伴随数据信道的解调用的导 频信道（Demodulation RS）。或者，也可以指定通过与数据信道用的频带分开 而为了控制信道专用而准备的频带发送的导频信道（以及，用于控制信息数 据发送的码序列）。通过专用的频带发送的控制信道被称为PUCCH。总之， 从中央基站指定的导频信道经由远程基站通知给各用户装置，各用户装置在 适当的发送定时发送被指定的导频信道。
<D.复用法>
也可以代替基于CAZAC码序列的循环移位的码复用法，或追加通过其 他的方法复用各用户装置发送的导频信道。例如，设指定PUCCH中的导频 信道。
如图4所示，设在一个子帧中，PUCCH在4处传输导频信道（RS）。通 过对该4处的各自乘以表示某码的因子，能够实现扩频率为4（最大复用数） 的码复用。此外，也可以设为在每个0.5ms的时隙，进行扩频率为2（最大复 用数）的码复用。另外，作为乘以码的因子的地方，不仅使用时隙中的图示 的2处（子帧整体中4处），可以使用子帧整体中的全部的14处。码复用不 仅用于PUCCH，还可以在时间上在多个定时映射导频信道的情况下使用。例 如，这样的码复用也可以应用于解调用导频信道。
来自各用户的导频信道不仅通过码分复用方式复用，还可以通过频分复 用方式复用。频分复用方式中大致有集中式方式和分散式方式。
图5表示通过集中式方式复用各用户的导频信号的情况。例如，探测参 考信号（SRS）原则上通过数据信道的整体频带发送，但是在小区边缘用户 的情况下，优选将发送频带限定得较窄，提高发送功率密度。通过不改变频 带而通过窄的发送频带反复发送SRS，从而即使是小区边缘用户，虽然花费 时间但也能够可靠地对基站通知发送频带整体的信道状态。
图6表示通过分散式方式复用各用户的导频信号的情况。在图示的例子 中，发送信号（导频信道）的信号形式被变换为具有在频率轴上等间隔分散 的信号分量。通过利用了离散傅立叶变换（DFT）的DFT扩频OFDM方式或 可变扩频率码片重复因子（VSCRF-CDMA）方式等来进行这样的信号变换。
<E.动作>
图7是表示本发明的一实施例的动作例的流程图。在步骤S1中，中央基 站监视相邻小区的状况。中央基站从各远程基站接受通信状况的报告，并根 据其而指定一个以上的远程基站。例如，可以指定一个以上的吞吐量并非良 好的小区的远程基站。
在步骤S2中，决定复用法。该复用法指定导频信道的种类、各用户的导 频信道是否要被码分复用、以及各用户的导频信道是否要被频分复用等。此 时的“复用法”更一般地表示对于远程基站以及用户装置的“指示内容”。
在步骤S3中，对在步骤S1中决定的远程基站通知被决定的复用法。
在步骤S4中，对对应的用户装置通知通过该复用法指定的方法。对应的 用户装置也可以由中央基站具体指定。或者，也可以由远程基站具体指定对 应的用户装置。在后者的情况下，例如也可以由中央基站指定远程基站，且 该远程基站仅限定于小区边缘用户通知被指定的导频信道的复用发送法。
在步骤S5中，从对应的用户装置通过指定的方法发送导频信道。在远程 基站中，在循环前缀的期间内接收导频信道。该导频信道对该远程基站以外 的小区并不带来大的干扰。这是因为上述的复用法被决定以使小区间干扰变 小。从而通过使用这样被传输的导频信道，能够比以往更高精度地进行信道 估计。
<F.基站装置>
图8表示本发明的一实施例的中央基站的概略方框图。
在图8中描画了接口（I/F）81、管理单元82、调度器83、下行控制信 号生成单元84、OFDM信号生成单元85、信道估计和同步单元86、循环前 缀去除单元（-CP）87、快速傅立叶变换单元（FFT）88以及复原单元89。
接口（I/F）81是用于与基站组中的所有的远程基站进行通信的接口。可 以根据中央基站和远程基站之间的传输介质而准备合适的任意的接口。如图 2所示，传输介质可以是光纤。
管理单元82包含用于管理各远程基站的通信的定时的定时管理单元、管 理在各远程基站的小区边缘使用的频带的频率管理单元、以及管理在特定的 时刻以特定的复用法发送的导频信道的导频信道管理单元。管理单元82准备 与上述的指示内容相当的信息。
调度器83确立上下行链路的无线资源的分配计划，从而输出下行和/或 上行调度许可。
下行控制信号生成单元84生成包含下行和/或上行调度许可的下行控制 信号。
OFDM信号生成单元85生成包含下行控制信号的发送信号。发送信号 通过OFDM方式形成。
信道估计和同步单元86基于通过上行链路接收的导频信道，进行同步和 信道估计。
循环前缀去除单元（-CP）87根据同步定时从接收信号中去除循环前缀。
快速傅立叶变换单元（FFT）88对接收信号进行快速傅立叶变换，取得 映射在频域的信号。
复原单元89对取得的信号实施解码以及数据解调，从而复原发送信号。
本发明并不限制在上述实施例，可以应用于使用中央基站以及远程基站 的合适的任意的系统。例如本发明也可以使用于HSDPF/HSUPA方式的 W-CDMA系统、LTE方式的系统、IMT-Advanced系统、WiMAX、Wi-Fi方 式的系统等。
以上参照特定的实施例说明了本发明，但这些仅仅是简单的例示，本领 域技术人员应该理解各种变形例、修正例、替代例、置换例等。为了促进理 解发明而使用了具体的数值例进行说明，但在没有特别提及的情况下，这些 数值仅仅是简单的一例，可以使用合适的任意的值。说明中的各项目的区分 并非本发明的本质，根据需要可以将记载在2个以上的项目中的事项进行组 合而使用。为了便于说明，利用功能性的方框图说明了本发明的实施例，但 这样的装置可以通过硬件、软件或它们的组合来实现。本发明并不限定于上 述实施例，各种变形例、修正例、替代例、置换例等包含在本发明中而不脱 离本发明的精神。
本国际申请主张基于2008年6月23日申请的日本专利申请第 2008-163844号的优先权，将该日本专利申请的全部内容援引于本国际申请 中。
标号说明
81 接口（I/F）
82 管理单元
83 调度器
84 下行控制信号生成单元
85 OFDM信号生成单元
86 信道估计和同步单元
87 循环前缀去除单元（-CP）
88 快速傅立叶变换单元（FFT）
89 复原单元
Claims (1)
1.一种获得解调用的导频信道的方法，用于使用单载波频分多址即SC-FDMA对基站发送解调用的导频信道的用户装置，其特征在于，所述方法包括：
通过用于该解调用的导频信道的正交码序列的循环移位来进行码复用，并且对构成使用所述SC-FDMA发送的所述解调用的导频信道的各个码元乘以表示某码的因子而进行追加的码复用，获得应用了所述循环移位和所述因子的乘法的双方的所述解调用的导频信道的步骤，
所述正交码序列为CAZAC码序列。
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