CN104080180B - 缩减的dmrs配置以及自适应选择dmrs配置的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种缩减的DMRS配置以及用于自适应地选择DMRS配置的方法和装置。该方法包括：估计与目标UE之间的信道变化；以及根据所估计的信道变化，为该目标UE选择常规DMRS配置或缩减的DMRS配置中的一种，其中在常规DMRS配置中为每个时隙分配一个DMRS符号，在缩减的DMRS配置中为每个子帧分配一个DMRS符号。

Description

缩减的DMRS配置以及自适应选择DMRS配置的方法和装置
技术领域
本发明概括而言涉及无线通信领域，更具体而言，涉及一种缩减的DMRS(解调参考信号)配置以及自适应地选择DMRS配置的方法和装置。
背景技术
在第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)系统中，采用基站集中调度的方式来控制用户设备(UE)的物理上行共享信道(PUSCH)传输。基站通过物理下行控制信道(PDCCH)将用于PUSCH和物理上行控制信道(PUCCH)的上行链路调度信息发送给用户设备，其中上行链路调度信息包括DMRS的相关信息。
在LTE系统中定义的频分双工(FDD)帧结构中，一个无线帧包含10个子帧，每个子帧包含2个时隙，每个时隙包含6个符号(扩展循环前缀(CP)的情况)或7个符号(常规循环前缀(CP)的情况)。
在常规DMRS配置中，DMRS在每个时隙中占用一个符号，因此，DMRS符号的传输将消耗上行链路带宽的14％(对于常规CP的情况)或18％(对于扩展CP的情况)。
此外，对于小小区(small cell)来说，小小区增强已被3GPP认为是一种提高系统性能的有前景的技术，并已被建议为Rel-12的研究项目。如3GPP TR36.932中所述，对于室内环境只考虑了低移动性的UE，而对于室外环境还考虑了中等移动性的UE。对于低移动性的UE来说，由于相干时间较长，每个时隙中DMRS都占用一个符号变得不再必要。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种缩减的DMRS配置以及自适应地选择DMRS配置以提高频谱效率的方案。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于自适应地选择DMRS配置的方法，包括：估计与目标UE之间的信道变化；以及根据所估计的信道变化，为该目标UE选择常规DMRS配置或缩减的DMRS配置中的一种，其中在常规DMRS配置中为每个时隙分配一个DMRS符号，在缩减的DMRS配置中为每个子帧分配一个DMRS符号。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于自适应地选择DMRS配置的装置，包括：信道变化估计单元，其被配置来估计与目标UE之间的信道变化；以及DMRS配置选择单元，其被配置来根据所估计的信道变化，为该目标UE选择常规DMRS配置或缩减的DMRS配置中的一种，其中在常规DMRS配置中为每个时隙分配一个DMRS符号，在缩减的DMRS配置中为每个子帧分配一个DMRS符号。
利用本发明的方案，通过根据目标UE的信道变化情况自适应地选择DMRS配置，提高了频谱效率，从而提高了系统吞吐量。
附图说明
通过以下参考下列附图所给出的本发明的具体实施方式的描述之后，将更好地理解本发明，并且本发明的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见。在附图中：
图1示出了常规DMRS配置的示意图；
图2示出了根据本发明实施方式的缩减的DMRS配置的示意图；
图3示出了根据本发明实施方式的用于自适应地选择DMRS配置的方法的流程图；
图4示出了根据本发明实施方式的用于自适应地选择DMRS配置的方法的详细流程图；
图5示出了根据本发明实施方式的用于自适应地选择DMRS配置的装置的示意图；
图6示出了根据本发明实施方式进行仿真时所使用的网络拓扑；以及
图7和图8分别示出了不同UE速度下的仿真结果。
其中，在所有附图中，相同或相似的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
上行链路DMRS用于PUSCH和PUCCH的相干解调以求解PUSCH和PUCCH的信道估计矩阵以及数据的解码。由于上行链路传输的低立方度量和相应的高功放效率的重要性，参考信号不应与来自同一终端的其他上行链路传输同时传输。因此，当前的一个子帧中有2个OFDM符号仅仅用于PUSCH的DMRS传输，如图1中所示。图1示出了常规DMRS配置的示意图。如图1中所示，在常规CP情况下的常规DMRS配置中，DMRS符号位于每个时隙的7个符号的中间一个符号(即，第4个符号)处。此外，在扩展CP情况下的常规DMRS配置中，DMRS符号位于每个时隙的6个符号的第3个符号处(图中未示出)。以下以常规CP的情况为例来进行描述，但是本领域技术人员可以理解，本发明公开的方案完全适用于扩展CP的情况。
此外，在本文的描述中，以FDD帧结构为例来进行描述，然而本领域技术人员可以理解，本发明公开的方案也完全适用于时分双工(TDD)帧结构。
当UE在PUSCH上传输L1/L2信令时，混合自动重传(HARQ)确认和信道状态报告也在PUSCH上传输。图1中还示出了PUSCH中除了DMRS符号之外的其他信令配置，如HARQ确认(ACK/NACK)和信道状态报告(CQI/PMI)等。由于HARQ确认对于下行链路的正确操作来说非常重要，因此HARQ确认越靠近DMRS符号，则信道估计的质量也将越好。例如，HARQ确认可以紧挨着DMRS符号传输，如图1中所示。
如上所述，在3GPP TR36.932中，对于室内环境仅考虑了低移动性的UE，对于室外环境还考虑了中等移动性的UE。对于低移动性的UE来说，由于相干时间较长，每个时隙中DMRS都占用一个符号(其将消耗上行链路带宽的14％或18％)变得不再必要。为了利用这一特性，为上行链路LTE传输建议了一种缩减的DMRS配置。
图2示出了根据本发明实施方式的缩减的DMRS配置的示意图。如图2中所示，对于每个子帧来说，将用于上行链路传输的DMRS符号从2个减少到1个。即，为每个子帧而非每个时隙分配一个DMRS符号。可以看出，通过这种方式，DMRS符号的信令开销降低了一半，将仅消耗上行链路带宽的7％或9％。
进一步地，通过将DMRS符号的位置设置得更靠近子帧的中间，能够使得根据DMRS符号进行的信道估计比DMRS符号位于第一时隙或第二时隙的中间或位于子帧的其他位置时所进行的信道估计更为准确。在一种优选实施方式中，DMRS符号位于子帧的第一个时隙的最后一个符号处，如图2中所示。在另一种优选实施方式中，DMRS符号位于子帧的第二个时隙的第一个符号处。
此外，如上所述，当UE在PUSCH上传输L1/L2信令时，HARQ确认仍应当放置得靠近DMRS符号，如图2中所示。
图3示出了根据本发明实施方式的用于自适应地选择DMRS配置的方法300的流程图。由于室外小小区中也可能存在中等移动性或高移动性的UE，所以可以自适应地选择常规DMRS配置或缩减的DMRS配置来配置PUSCH。由于UE的移动性在短时间内是稳定的，所以可以通过更高层信令来指示所选择的DMRS配置。
如图3中所示，在方法300的步骤310，基站估计与目标UE之间的信道变化。
接下来，在步骤320，基站根据在步骤310中所估计的信道变化，为目标UE选择常规DMRS配置或缩减的DMRS配置。其中，在常规DMRS配置中为每个时隙分配一个DMRS符号(如图1中所示)，在缩减的DMRS配置中为每个子帧分配一个DMRS符号(如图2中所示)。
在一种实施方式中，方法300还可以包括步骤330，在步骤330，基站通过更高层信令向目标UE指示所选择的DMRS配置以用于接下来的上行链路传输。
在一种实现方式中，在缩减的DMRS配置中，所分配的DMRS符号位于子帧中间。
在一种实现方式中，在缩减的DMRS配置中，所分配的DMRS符号位于子帧的第一时隙的最后一个符号处。
在一种实现方式中，在缩减的DMRS配置中，所分配的DMRS符号位于子帧的第二时隙的第一个符号处。
在一种实现方式中，在常规DMRS配置下，估计子帧中的第一时隙和第二时隙之间的信道变化。
在一种实现方式中，在缩减的DMRS配置下，估计两个连续子帧中的第一子帧和第二子帧之间的信道变化。
在一种实现方式中，使用信道矩阵估计、Doppler估计或UE速度估计中的一种来估计信道变化。
在一种实现方式中，在正在使用常规DMRS配置的情况下，如果所估计的信道变化低于第一预定阈值，则选择缩减的DMRS配置用于接下来的上行链路传输。
在一种实现方式中，在正在使用缩减的DMRS配置的情况下，如果所估计的信道变化高于第二预定阈值，则选择常规DMRS配置用于接下来的上行链路传输。
图4示出了根据本发明实施方式的用于自适应地选择DMRS配置的方法400的详细流程图。
如图4中所示，方法400开始于步骤410，在步骤410，基站在初始阶段以常规DMRS配置来配置用于目标UE的上行链路传输的PUSCH。
接下来在步骤420，基站估计常规DMRS配置下的信道变化情况。在一种实施方式中，基站使用信道矩阵估计方法，将子帧的2个时隙之间的信道变化估计为：
其中Es_H是所估计的信道变化，Hs1和Hs2分别是子帧中的第一时隙和第二时隙的信道矩阵，||·||是矩阵的范数。
然后在步骤430，基站将所估计的信道变化EH与第一预定阈值λ1进行比较。当EH低于第一预定阈值λ1时，基站通过更高层信令向目标UE指示其将在接下来的上行链路传输中使用缩减的DMRS配置，如步骤440所示。当EH不低于第一预定阈值λ1时，方法400返回到步骤420，基站继续估计子帧中的信道变化。
在其他实施方式中，基站还可以使用Doppler估计或UE速度估计来估计信道变化情况，并与相应的阈值进行比较来确定是否切换到缩减的DMRS配置。
在一种实施方式中，基站在步骤340以缩减的DMRS配置向目标UE周期性地调度用于上行链路传输的2个或更多个连续子帧。
接下来在步骤450，基站估计缩减的DMRS配置下的信道变化情况。在一种实施方式中，基站使用信道矩阵估计方法，将所调度的2个连续子帧之间的信道变化估计为：
其中Esf_H是所估计的信道变化，Hsf1和Hsf2分别是2个连续子帧中的第一子帧和第二子帧的信道矩阵，||·||是矩阵的范数。
然后在步骤460，基站将所估计的信道变化Esf_H与第二预定阈值λ2进行比较。当Esf_H高于第二预定阈值λ2时，基站通过更高层信令向目标UE指示其将在接下来的上行链路传输中使用常规DMRS配置，方法400转到步骤410。当Esf_H不高于第二预定阈值λ2时，方法400返回到步骤450，基站继续估计2个连续子帧中的信道变化。
本领域技术人员可以理解，第一预定阈值λ1和第二预定阈值λ2可以根据不同的操作条件和/或服务质量要求来进行选择。
图5示出了根据本发明实施方式的用于自适应地选择DMRS配置的装置500的示意图。装置500例如可以实现在基站中或由基站实现。
如图所示，装置500包括：信道变化估计单元510，其被配置来估计与目标UE之间的信道变化，以及DMRS配置选择单元520，其被配置来根据所估计的信道变化，为目标UE选择常规DMRS配置或缩减的DMRS配置中的一种。其中，在常规DMRS配置中为每个时隙分配一个DMRS符号(如图1中所示)，在缩减的DMRS配置中为每个子帧分配一个DMRS符号(如图2中所示)。
在一种实现方式中，装置500还包括DMRS配置通知单元530，其被配置为通过更高层信令向目标UE指示所选择的DMRS配置以用于接下来的上行链路传输。
在一种实现方式中，在缩减的DMRS配置中，所分配的DMRS符号位于子帧中间。
在一种实现方式中，在缩减的DMRS配置中，所分配的DMRS符号位于子帧的第一时隙的最后一个符号处。
在一种实现方式中，在缩减的DMRS配置中，所分配的DMRS符号位于子帧的第二时隙的第一个符号处。
在一种实现方式中，信道变化估计单元被配置为：在常规DMRS配置下，估计子帧中的第一时隙和第二时隙之间的信道变化。
在一种实现方式中，信道变化估计单元被配置为：在缩减的DMRS配置下，估计两个连续子帧中的第一子帧和第二子帧之间的信道变化。
在一种实现方式中，信道变化估计单元被配置为：使用Doppler估计或UE速度估计来估计信道变化。
在一种实现方式中，DMRS配置选择单元被配置为：在正在使用常规DMRS配置的情况下，如果所估计的信道变化低于第一预定阈值，则选择缩减的DMRS配置用于接下来的上行链路传输。
在一种实现方式中，DMRS配置选择单元被配置为：在正在使用缩减的DMRS配置的情况下，如果所估计的信道变化高于第二预定阈值，则选择常规DMRS配置用于接下来的上行链路传输。
在本公开中，根据使用该术语的语境，术语“基站”可以指基站的覆盖区域和/或对该覆盖区域进行服务的基站或基站子系统。在本公开中，根据上下文，术语“基站”可以与“小区”、“Node B”“eNodeB”等互换使用。
利用本发明中建议的用于上行链路传输的缩减的DMRS配置，在小小区情况下(或者更概括而言在UE移动性较低的情况下)能够将DMRS信令开销降低50％，从而提高了频谱效率和系统吞吐量，这通过仿真得到了验证。
表1示出了仿真的假设条件，其中网络拓扑如图6中所示。
表1上行链路传输的仿真假设条件
图7和图8分别示出了UE速度在0km/h和15km/h时的仿真结果。可以看出，利用缩减的DMRS配置，在UE低移动性的情况下，吞吐量显著增加，而块误码率(BLER)未受到明显影响。
这里，参照附图对本文公开的方法进行了描述。然而应当理解，附图中所示的以及说明书中所描述的步骤顺序仅仅是示意性的，在不脱离权利要求的范围的情况下，这些方法步骤和/或动作可以按照不同的顺序执行而不局限于附图中所示的以及说明书中所描述的具体顺序。
在一个或多个示例性设计中，可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现本申请所述的功能。如果用软件来实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上，或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码来传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括有助于计算机程序从一个地方传递到另一个地方的任意介质。存储介质可以是通用或专用计算机可访问的任意可用介质。这种计算机可读介质可以包括，例如但不限于，RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁存储设备，或者可用于以通用或专用计算机或者通用或专用处理器可访问的指令或数据结构的形式来携带或存储希望的程序代码模块的任意其它介质。并且，任意连接也可以被称为是计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术来从网站、服务器或其它远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术也包括在介质的定义中。
可以用通用处理器、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、分立硬件组件或用于执行本文所述的功能的任意组合来实现或执行结合本公开所描述的各种示例性的逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，处理器也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。
本领域普通技术人员还应当理解，结合本申请的实施例描述的各种示例性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现成电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的这种可互换性，上文对各种示例性的部件、块、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般性描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和施加在整个系统上的设计约束条件。本领域技术人员可以针对每种特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本发明的保护范围。
本公开的以上描述用于使本领域的任何普通技术人员能够实现或使用本发明。对于本领域普通技术人员来说，本公开的各种修改都是显而易见的，并且本文定义的一般性原理也可以在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下应用于其它变形。因此，本发明并不限于本文所述的实例和设计，而是与本文公开的原理和新颖性特性的最广范围相一致。

Claims (19)

1.一种用于自适应地选择解调参考信号(DMRS)配置的方法，包括：
估计与目标用户设备(UE)之间的信道变化；以及
根据所估计的信道变化，为所述目标UE选择常规DMRS配置或缩减的DMRS配置中的一种，其中在正在使用常规DMRS配置的情况下，如果所估计的信道变化低于第一预定阈值，则选择缩减的DMRS配置用于接下来的上行链路传输，
其中在常规DMRS配置中为每个时隙分配一个DMRS符号，在缩减的DMRS配置中为每个子帧分配一个DMRS符号。
2.如权利要求1所述的方法，其中在缩减的DMRS配置中，所分配的DMRS符号位于所述子帧中间。
3.如权利要求2所述的方法，其中所分配的DMRS符号位于所述子帧的第一时隙的最后一个符号处。
4.如权利要求2所述的方法，其中所分配的DMRS符号位于所述子帧的第二时隙的第一个符号处。
5.如权利要求1所述的方法，其中估计信道变化包括：在常规DMRS配置下，估计子帧中的第一时隙和第二时隙之间的信道变化。
6.如权利要求1所述的方法，其中估计信道变化包括：在缩减的DMRS配置下，估计两个连续子帧中的第一子帧和第二子帧之间的信道变化。
7.如权利要求1所述的方法，其中估计信道变化包括：使用信道矩阵估计、Doppler估计或UE速度估计中的一种来估计信道变化。
8.如权利要求1所述的方法，其中根据所估计的信道变化为目标UE选择常规DMRS配置或缩减的DMRS配置中的一种包括：
在正在使用缩减的DMRS配置的情况下，如果所估计的信道变化高于第二预定阈值，则选择常规DMRS配置用于接下来的上行链路传输。
9.如权利要求1所述的方法，还包括：
通过更高层信令向所述目标UE指示所选择的DMRS配置以用于接下来的上行链路传输。
10.一种用于自适应地选择解调参考信号(DMRS)配置的装置，包括：
信道变化估计单元，其被配置来估计与目标用户设备(UE)之间的信道变化；以及
DMRS配置选择单元，其被配置来根据所估计的信道变化，为所述目标UE选择常规DMRS配置或缩减的DMRS配置中的一种，其中在正在使用常规DMRS配置的情况下，如果所估计的信道变化低于第一预定阈值，则选择缩减的DMRS配置用于接下来的上行链路传输，
其中在常规DMRS配置中为每个时隙分配一个DMRS符号，在缩减的DMRS配置中为每个子帧分配一个DMRS符号。
11.如权利要求10所述的装置，其中在缩减的DMRS配置中，所分配的DMRS符号位于所述子帧中间。
12.如权利要求11所述的装置，其中所分配的DMRS符号位于所述子帧的第一时隙的最后一个符号处。
13.如权利要求11所述的装置，其中所分配的DMRS符号位于所述子帧的第二时隙的第一个符号处。
14.如权利要求10所述的装置，其中所述信道变化估计单元被配置为：在常规DMRS配置下，估计子帧中的第一时隙和第二时隙之间的信道变化。
15.如权利要求10所述的装置，其中所述信道变化估计单元被配置为：在缩减的DMRS配置下，估计两个连续子帧中的第一子帧和第二子帧之间的信道变化。
16.如权利要求10所述的装置，其中所述信道变化估计单元被配置为：使用信道矩阵估计、Doppler估计或UE速度估计中的一种来估计信道变化。
17.如权利要求10所述的装置，其中所述DMRS配置选择单元被配置为：在正在使用缩减的DMRS配置的情况下，如果所估计的信道变化高于第二预定阈值，则选择常规DMRS配置用于接下来的上行链路传输。
18.如权利要求10所述的装置，还包括：
DMRS配置通知单元，其被配置为通过更高层信令向所述目标UE指示所选择的DMRS配置以用于接下来的上行链路传输。
19.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有指令，当所述指令在被机器的至少一个处理单元执行时，使得所述机器实现由权利要求1-9任一项所述的方法。
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