CN104081690A - 在无线通信系统中确定用于下行链路控制信道的基准信号天线端口的方法和装置 - Google Patents

在无线通信系统中确定用于下行链路控制信道的基准信号天线端口的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在无线通信系统中通过基站将包括一个或者多个控制信道元素的下行链路控制信道发送到终端的方法。特别地，方法包括：将解调基准信号(DM-RS)的天线端口分配给配置下行链路控制信道的一个或者多个控制信道元素；和通过使用被分配的天线端口的DM-RS将下行链路控制信道发送到终端，其中基于每个资源块的控制信道元素的数目确定DM-RS的天线端口。

Description

在无线通信系统中确定用于下行链路控制信道的基准信号天线端口的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更加特别地，涉及一种用于在无线通信系统中确定用于下行链路控制信道的基准信号天线端口的方法和装置。
背景技术
作为本发明所适用的无线通信系统的示例，将示意地描述第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)通信系统。
图1是示出作为无线通信系统的演进通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的示图。E-UMTS是UMTS的演进形式，并且已经在3GPP中被标准化。通常，E-UMTS可以被称为长期演进(LTE)系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，参考“3rd GenerationPartnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network(第三代合作伙伴计划；技术规范组无线接入网络)”的版本7和版本8。
参考图1，E-UMTS主要包括用户设备(UE)、基站(或eNB或e节点B)以及接入网关(AG)，该接入网关位于网络(E-UTRAN)的端部并且连接到外部网络。通常，eNB可以同时发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
对于每个eNB可以有一个或多个小区。小区被设置为使用诸如1.44、3、5、10、15或20MHz的带宽来向若干UE提供下行链路或上行链路传输服务。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。eNB控制多个UE的数据发送或接收。eNB发送下行链路(DL)数据的DL调度信息，以便于向对应的UE通知其中发送数据的时域/频域、编译、数据大小以及混和自动重传和请求(HARQ)相关的信息。另外，eNB向对应的UE发送上行链路(UL)数据的UL调度信息，以便于向UE通知可以由UE使用的时域/频域、编译、数据大小以及HARQ相关的信息。可以在eNB之间使用用于发送用户业务或控制业务的接口。核心网络(CN)可以包括用于UE的用户登记的AG、网络节点等。AG在跟踪区域(TA)的基础上管理UE的移动性。一个TA包括多个小区。
虽然无线通信技术已经被开发到了基于宽带码分多址(WCDMA)的长期演进(LTE)，但是用户和供应商的需求和预期持续增加。另外，因为其他无线接入技术已经继续被开发，所以需要新的技术演进来确保在未来的高竞争性。需要减少每比特的成本、增加服务可用性、频带的灵活使用、简单的结构、开放接口、适当的用户设备(UE)功耗等。
发明内容
技术问题
被设计以解决问题的本发明的目的在于用于在无线通信系统中确定用于下行链路控制信道的基准信号天线端口的方法和装置。
技术方案
通过提供一种在无线通信系统中在基站处将包括至少一个控制信道元素的下行链路控制信道发送到用户设备(UE)的方法能够实现本发明的目的，包括：将用于解调基准信号(DM-RS)的天线端口分配给至少一个控制信道元素并且使用天线端口的DM-RS将下行链路控制信道发送给UE，其中基于每个资源块的控制信道元素的数目确定天线端口。根据在其上发送下行链路控制信道的子帧的配置可以改变每个资源块的控制信道元素的数目。每个资源块的控制信道元素的数目可以是2或者4。
如果每个资源块的控制信道元素的数目是2，则天线端口可以是没有被复用到相同的资源元素的天线端口中的一个。可替选地，如果每个资源块的控制信道元素的数目是2，则天线端口的索引可以是7或者9中的一个。
如果每个资源块的控制信道元素的数目是4，则天线端口的索引可以是7至10。天线端口索引7和天线端口索引8可以被复用到相同的资源元素，并且天线端口索引9和天线端口索引10可以被复用到相同的资源元素。
如果多个控制信道元素存在，则控制信道元素可以属于不同的资源块。控制信道元素可以被分配相同的天线端口。
根据本发明的另一方面，提供一种在无线通信系统中在用户设备(UE)处从基站接收下行链路控制信道的方法，包括：从基站接收下行链路控制信道并且使用预定的天线端口的解调基准信号(DM-RS)解调下行链路控制信道，其中基于每个资源块的控制信道元素的数目确定天线端口。
如果每个资源块的控制信道元素的数目是2，则天线端口可以是没有被复用到相同的资源元素的天线端口中的一个。可替选地，如果每个资源块的控制信道元素的数目是2，则天线端口的索引可以是7或者9中的一个。
如果多个控制信道元素存在，则控制信道元素可以属于不同的资源块。控制信道元素可以被分配相同的天线端口。
有益效果
根据本发明的实施例，能够有效地确定用于下行链路控制信道的基准信号(RS)的天线端口，并且更加具体地，解调(DM)-RS。
本领域技术人员将会理解，可以通过本发明实现的效果不限于上面特别描述的效果，并且根据下面的详细描述，将更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
图1是示出作为无线通信系统的示例的演进的通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的图。
图2是示出基于第三代合作伙伴计划(3GPP)无线接入网络标准的在用户设备(UE)和演进的通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)之间的无线接口协议架构的控制平面和用户平面的图。
图3是示出在3GPP系统中使用的物理信道和使用该物理信道的一般信号传输方法的图。
图4是示出多天线通信系统的配置的图。
图5是示出在LTE系统中使用的无线帧的结构的图。
图6是示出被用于在LTE系统中配置下行链路控制信道的资源单元的图。
图7是示出在LTE系统中使用的上行链路子帧的结构的图。
图8是示出下一代通信系统的多结点系统的图。
图9示出E-PDCCH和通过E-PDCCH调度的PDSCH的图。
图10是示出一个子帧中的PDCCH区域和E-PDCCH区域的示例的图。
图11和图12是示出在使用四个天线支持下行链路传输的LTE系统中的基准信号的结构的图。
图13是示出分配在3GPP标准中当前定义的DM-RS的示例的图。
图14是示出在LTE系统中根据用于DM-RS的天线端口而改变的DM-RS被映射到的资源元素的位置的图。
图15是示出根据本发明的实施例的发送E-PDCCH的示例的图。
图16是示出根据本发明的实施例的发送E-PDCCH的另一示例的图。
图17是根据本发明的一个实施例的通信设备的框图。
具体实施方式
将通过参考附图描述的本发明的实施例来理解本发明的配置、操作和其他特征。下面的实施例是对第三代合作伙伴计划(3GPP)系统应用本发明的技术特征的示例。
虽然为了方便而在本说明书中使用LTE系统和LTE-A系统来描述本发明的实施例，但是本发明的实施例适用于与上面的定义相对应的任何通信系统。另外，虽然在本说明书中基于频分双工(FDD)方案来描述本发明的实施例，但是本发明的实施例可以容易地被修改并且适用于半双工FDD(H-FDD)方案或时分双工(TDD)方案。
图2示出了基于3GPP无线接入网络标准的在UE和演进的通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)之间的无线接口协议的控制平面和用户平面。控制平面指用于发送控制消息的路径，该控制消息用于管理在UE和网络之间的呼叫。用户平面指用于发送在应用层中生成的数据的路径，该数据例如语音数据或互联网分组数据。
第一层的物理(PHY)层使用物理信道来向高层提供信息传送服务。PHY层经由输送信道被连接到位于较高层的媒体访问控制(MAC)层。经由输送信道在MAC层和PHY层之间输送数据。还经由物理信道在发送侧的物理层和接收侧的物理层之间输送数据。物理信道使用时间和频率作为无线电资源。更具体地，在下行链路中使用正交频分多址(OFDMA)方案来调制物理信道，而在上行链路中使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案来调制物理信道。
第二层的媒体访问控制(MAC)层经由逻辑信道向较高层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。可以通过MAC内的功能块来实现RLC层的功能。第二层的分组数据会聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能来减少不要的控制信息，以有效地在具有相对小的带宽的无线接口中传输互联网协议(IP)分组，诸如IPv4分组或IPv6分组。
位于第三层底部的无线电资源控制(RRC)层仅在控制平面中被定义，并且负责与无线电承载(RB)的配置、重新配置和释放相关联的逻辑、输送和物理信道的控制。RB是第二层在UE和网络之间提供数据通信的服务。为了实现这一点，UE的RRC层和网络的RRC层交换RRC消息。如果已经在无线电网络的RRC层和UE的RRC层之间建立了RRC连接，则UE处于RRC连接模式。否则，UE处于RRC空闲模式。位于RRC层上的非接入层(NAS)执行诸如会话管理和移动性管理的功能。
eNB的一个小区被设置为使用诸如1.4、3、5、10、15或20 MHz的带宽来向UE提供下行链路或上行链路传输服务。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。
用于从网络到UE发送数据的下行链路输送信道包括：用于发送系统信息的广播信道(BCH)、用于发送寻呼消息的寻呼信道(PCH)、以及用于发送用户业务或控制消息的下行链路共享信道(SCH)。下行链路多播或广播服务的业务或控制消息可以通过下行链路SCH来发送，并且也可以通过下行链路多播信道(MCH)来发送。用于从UE向网络发送数据的上行链路输送信道包括用于发送初始控制消息的随机接入信道(RACH)以及用于发送用户业务或控制消息的上行链路SCH。位于输送信道上并且被映射到输送信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)和多播业务信道(MTCH)。
图3是示出在3GPP系统中使用的物理信道以及使用该物理信道的一般信号传输方法的示图。
当接通电源或UE进入新的小区时，UE执行初始小区搜索操作，诸如与eNB的同步(S301)。UE可以从eNB接收主同步信道(P-SCH)和辅助同步信道(S-SCH)，执行与eNB的同步，并且获取诸如小区ID的信息。此后。UE可以从eNB接收物理广播信道，以便于在该小区内获取广播信息。同时，UE可以接收下行链路基准信号(DL RS)，以便于在初始小区搜索步骤中确认下行链路信道状态。
已经完成初始小区搜索的UE可以根据包括在PDCCH中的信息来接收物理下行链路控制信道(PDCCH)和物理下行链路共享信道(PDSCH)，以便于获取更详细的系统信息(S302)。
同时，如果初始接入eNB或者不存在用于信号传输的无线电资源，则UE可以执行关于eNB的随机接入过程(RACH)(步骤S303至S306)。在该情况下，UE可以通过物理随机接入信道(PRACH)来发送特定序列作为前导(preamble)(S303和S305)，并且通过PDCCH和与之相对应的PDSCH来接收对该前导的响应消息(S304和S306)。在基于竞争的RACH的情况下，可以进一步执行竞争解决过程。
执行上述过程的UE可以执行作为一般的上行链路/下行链路信号传输过程的PDCCH/PDSCH接收(S307)和物理上行链路共享信道(PUSCH)/物理上行链路控制信道(PUCCH)发送(S308)。特别地，UE通过PDCCH接收下行链路控制信息(DCI)。在此，DCI包括诸如UE的资源分配信息的控制信息并且其格式根据使用用途而不同。
在上行链路中从UE向eNB发送或在下行链路中从eNB向UE发送的控制信息包括下行链路/上行链路ACK/NACK信号、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)、秩指示符(RI)等。在3GPPLTE系统的情况下，UE可以通过PUSCH和/或PUCCH来发送诸如CQI/PMI/RI的控制信息。
在下文中，将会描述多输入多输出(MIMO)系统。在MIMO中，使用多个传输天线和多个接收天线。通过此方法，能够提高数据传输和接收效率。即，因为在发送器或者接收器通信系统中使用多个天线，所以容量能够被增加并且性能能够被提高。在下文中，MIMO也可以被称为“多天线”。
在多天线技术中，单个天线路径没有被用于接收一个消息。而且，在多天线技术中，经由数个天线接收到的数据片段被收集和组合以便完善数据。如果多个天线技术被使用，则在具有特定大小的小区区域内可以提高数据传输率或者系统覆盖可以被增加同时确保特定的数据传送速率。另外，在移动通信终端、转发器等等中可以广泛地使用此技术。根据多天线技术，能够克服使用单个天线的常规移动通信的传输量的限制。
在图4中示出通用的多天线(MIMO)通信系统的配置。在发送器中提供NT个传输天线并且在接收器中提供NR个接收天线。如果在发送器和接收器中使用多个天线，则与在发送器或者接收器中的仅一个中使用多个天线的情况相比较，理论信道传输容量增加。信道传输容量的增加与天线的数目成比例。因此，传送速率提高并且频率效率提高。如果一个天线被使用的情况下的最大传送速率是Ro，在多个天线被使用的传送速率能够在理论上增加了通过Ro乘以速率增加比率Ri获得的值，如在等式1中所示。在此，Ri是两个值NT和NR中的较小的一个。
等式1
Ri＝min(NT，NR)
例如，在使用四个发送天线和四个接收天线的MIMO系统中，在理论上能够获取是单个天线系统的四倍的传送速率。在MIMO系统的理论容量增加在20世纪90年代中期被验证之后，所以迄今为止充分地提高数据传输速率的许多技术已被积极地开发。另外，数种技术已经被应用于诸如第三代移动通信和未来一代无线局域网(WLAN)的各种无线通信标准。
根据到目前为止MIMO的研究，已经积极地进行诸如与在各种信道环境和多址环境中MIMO天线的通信容量的计算有关的信息理论的研究、MIMO系统的无线电信道的测量和建模的研究、以及提高传输可靠性和传输速率的时空信号处理技术的研究的各种研究。
将使用数学建模详细地描述MIMO系统的通信方法。如在图7中所示，假定存在NT个发送天线和NR个接收天线。在被发送的信号中，如果存在NT个发送天线，则最多可传送的信息的条数是NT。通过等式2中的向量可以表达被发送的信息。
等式2
被发送的信息可以具有不同的发送功率。如果各自的发送功率是则通过在等式3中示出的向量可以表达具有调节的功率的被发送的信息。
等式3
s ^ = [ s ^ 1 , s ^ 2 , . . . , s ^ N T ] T = [ P 1 s 1 , P 2 s 2 , . . . , P N T s N T ] T
另外，使用如在等式4中示出的发送功率的对角矩阵P可以表达
等式4
考虑到通过将加权矩阵W应用到具有调整的发送功率的信息矢量来配置NT个实际发送的信号加权矩阵W用来根据输送信道状态等等将发送的信息适当地分布给每个天线。可以通过使用如在等式5中所示的向量X可以表达这样发送的信号Wij表示在第i个发送天线和第j个信息之间的权重。W也被称为权重矩阵或者预编译矩阵。
公式5
通常，信道矩阵的秩的物理意义可以是经由给定的信道能够发送不同的信息的元素的最大数目。因此，因为信道矩阵的秩被定义为独立的行或者列的数目中的较小的一个，所以矩阵的秩不大于行或者列的数目。通过等式6数学地表达信道矩阵H的秩rank(H)。
等式6
rank(H)≤min(NT，NR)
另外，使用MIMO技术发送的不同信息被定义为“发送的流”或者“流”。这样的“流”可以被称为“层”。然后，发送的流的数目不大于是能够发送不同的信息的最大数目的秩。因此，通过等式7表达信道秩H。
等式7
流的#≤rank(H)≤min(NT,NR)
其中，“流的#”表示流的数目。应注意的是，可以经由一个或者多个天线发送一个流。
存在用于使一个或者多个流与数个天线相关联的各种方法。将会描述根据MIMO技术的种类的这些方法。经由数个天线发送一个流的方法被称为空间分集方法并且经由数个天线发送数个流的方法被称为空间复用方法。另外，作为空间复用方法和空间复用方法的组合的混合方法可以被使用。
图5是示出在下行链路无线电帧中的一个子帧的控制区域中包括的控制信道的图。虽然根据循环前缀(CP)(即，正常CP或者扩展的CP)长度或者子载波间距可以改变被包括在一个子帧中的OFDM符号的数目，但是在下面的描述中正常的CP长度或者子载波间距是15kHz。
参考图5，子帧包括14个OFDM符号。根据子帧配置，第一个至第三个OFDM符号用作控制区域，并且其余的13至11个OFDM符号用作数据区域。
在图5中，R1至R4表示用于天线0至3的基准信号(RS)或者导频信号。不论控制区域和数据区域如何，RS都被固定为子帧内的恒定图案(pattern)。将控制信道分配给控制区域中没有对其分配RS的资源，并且将业务信道也分配给控制区域中没有对其分配RS的资源。对控制区域分配的控制信道的示例包括物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混和ARQ指示符信道(PHICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)等。
物理控制格式指示符信道(PCFICH)向UE通知用于每子帧的PDCCH的OFDM符号的数目。PCFICH位于第一OFDM符号处，并且被配置在PHICH和PDCCH之前。PCFICH包括四个资源元素组(REG)，并且基于小区标识(ID)使REG散布在控制区域中。一个REG包括四个资源元素(RE)。根据带宽PCFICH具有1至3或者2至4的值，并且使用四相相移键控(QPSK)方案来进行调制。
物理混和ARQ指示符信道(PHICH)用于承载用于上行链路传输的HARQ ACK/NACK。即，PHICH指的是信道，经由该信道发送用于上行链路HARQ的DL ACK/NACK信息。PHICH包括一个REG，并且在小区特定的基础上进行加扰。ACK/NACK由一个比特来指示，并且使用二相相移键控(BPSK)方案来调制。利用扩展因子(SF)2或4来重复地扩展被调制的ACK/NACK。被映射到相同资源的多个PHICH配置PHICH组。根据扩展码的数目确定在PHICH组中复用的PHICH的数目。为了在频率区域和/或时间区域中获得分集增益，PHICH(组)被重复三次。
对子帧的前n个OFDM符号分配物理下行链路控制信道(PDCCH)。这里，n是1或更大的整数，并且通过PCFICH来指示。PDCCH包括一个或多个控制信道元素(CCE)。PDCCH向每个UE或UE组通知与作为输送信道的寻呼信道(PCH)和下行链路共享信道(DL-SCH)的资源分配相关的信息、上行链路调度许可、HARQ信息等。通过PDSCH来发送寻呼信道(PCH)和下行链路共享信道(DL-SCH)。因此，除了特定控制信息或特定服务数据之外，eNB和UE通过PDSCH来发送和接收数据。
指示PDSCH的数据被发送到哪个UE(一个或多个UE)的信息以及指示UE如何接收和解码PDSCH数据的信息以被包括在PDCCH中的状态来进行发送。例如，假设利用无线网络临时标识(RNTI)“A”来对特定的PDCCH进行CRC掩蔽，并且经由特定的子帧来发送与使用无线电资源(例如，频率位置)发送的数据有关的信息“B”以及传输格式信息(例如，传输块大小、调制方案、编译信息等)“C”。在该情况下，位于小区内的一个或多个UE使用其本身的RNTI信息来监测PDCCH，并且如果存在具有“A”RNTI的一个或多个UE，则US接收PDCCH，并且通过关于接收到的PDCCH的信息来接收由“B”和“C”指示的PDSCH。
图6是示出用于在LTE系统中配置下行链路控制信道的资源单元的图。特别地，图6(a)示出其中基站的发送天线的数目是1或者2的情况并且图6(b)示出其中基站的发送天线的数目是4的情况。根据发送天线的数目，仅基准信号(RS)图案被改变但是用于设置与控制信道有关的资源单元的方法没有被改变。
参见图6，下行链路控制信道的基本资源单位是资源元素组(REG)。REG包括除了RS之外的四个相邻的RE。在附图中用粗线指示REG。PCFICH和PHICH分别包括四个REG和三个REG。以控制信道元素(CCE)来配置PDCCH，并且一个CCE包括9个REG。
将UE设置为确认连续地或以特定规则排列的M(L)(≥L)个CCE，以便于确定是否向UE发送包括L个CCE的PDCCH。UE可以考虑多个L值，用于PDCCH接收。应当由UE确定用于PDCCH接收的CCE集合被称为搜索空间。例如，LTE系统如表1中所示定义搜索空间。
表1
CCE聚合水平L表示配置PDCCH的CCE的数目，Sk (L)表示CCE聚合水平L的搜索空间，并且M(L)表示应当在聚合水平L的搜索空间中监测的候选PDCCH的数目。
搜索空间可以被划分为：仅允许特定UE访问的UE特定搜索空间、以及允许位于小区中的所有UE访问的公共搜索空间。UE监测具有4和8的CCE聚合水平的公共搜索空间，并且监测具有1、2、4和8的CCE聚合水平的UE特定搜索空间。公共搜索空间和UE特定搜索空间可以重叠。
在关于每个CCE聚合水平的用于任意UE的PDCCH搜索空间中，可以根据子帧改变第一CCE(具有最小索引)的位置。这被称为PDCCH搜索空间散列法(hashing)。
可以在系统带中分布CCE。更加具体地，多个逻辑上连续的CCE可以被输入到交织器，并且交织器用作以REG为单位交织输入的CCE。因此，配置一个CCE的频率/时间资源在子帧的控制区域内的整个频率/时间区域中被物理地扩散和分布。结果，以CCE为单位配置控制信道，但是以REG为单位执行交织，从而最大化频率分集和干扰随机化增益。
图7是示出在LTE系统中使用的上行链路子帧的结构的图。
参考图7，上行链路子帧可以被划分为分配承载上行链路控制信息的物理上行链路控制信道(PUCCH)的区域和分配承载用户数据的物理上行链路共享信道(PUSCH)的区域。子帧的中间部分被分配给PUSCH并且频域中的数据区域的两侧被分配给PUCCH。在PUCCH上发送的上行链路控制信息包括被用于HARQ的ACK/NACK信号、指示下行链路信道状态的信道质量指示符(CQI)、用于MIMO的秩指示符(RI)、作为上行链路无线电资源分配请求的调度请求(SR)等等。用于一个UE的PUCCH使用在子帧内的时隙中占用不同频率的资源块。两个时隙使用子帧内的不同资源块(或者子载波)。即，被分配给PUCCH的两个资源块在时隙边界中跳跃。图7示出其中具有m＝0的PUCCH、具有m＝1的PUCCH、具有m＝2的PUCCH、以及具有m＝3的PUCCH被分配给子帧的情况。
在当前无线通信环境下，随着要求机器至机器(M2M)通信和高数据传送速率的各种装置的出现和散布，蜂窝网络的数据要求非常快速地增长。为了满足高数据要求，用于有效地使用较大的频带的载波聚合技术、用于在被限制的频率内增加数据容量的多天线技术、多基站协调技术等等已经被发展成通信技术并且通信环境被演进以增加用户能够接入的节点的密度。在节点之间的协调可以利用这样的高密度的节点提高系统的系统性能。在这样的系统中，各个节点作为独立的基站(BS)、高级BS(ABS)、节点B(NB)、e节点B(eNB)、接入点(AP)等等操作，并且在性能上远远优于非协调的系统。
图8是示出下一代通信系统的多节点系统的图。
参考图8，如果通过一个控制器管理所有节点的传输和接收使得单独的节点作为一个小区的天线组的一部分来操作，则该系统可以被视为形成一个小区的分布式多节点系统(DMNS)。这时，单独的节点可以被指配单独的节点ID或者可以在没有单独的节点ID的情况下作为小区的一些天线操作。然而，包括具有不同小区标识符(ID)的节点的系统可以是多小区系统。如果多个小区被配置以根据覆盖而重叠，则此被称为多层网络。
节点B、e节点B、PeNB、HeNB、远程无线电头端(RRH)、中继器、分布天线等等可以变成节点，并且每个节点安装至少一个天线。节点也被称为传输点。虽然节点通常被称为以预定的间隔或者更大的间隔分离的一组天线，但是本发明可应用于不论间隔如何定义的任意天线组。
由于上述多节点天线和中继节点的引入，各种通信方案可应用以提高信道质量。然而，为了将MIMO方案和小区间通信方案应用于多节点环境，要求新的控制信道。因此，增强的物理下行链路控制信道(E-PDCCH)正在被讨论作为新引入的控制信道并且将其分配给数据区域(在下文中，被称为PDSCH区域)，而不是现有的控制区域，(在下文中，被称为PDCCH区域)。总之，节点的控制信息能够经由这样的E-PDCCH被发送到各个UE使得解决现有的PDCCH区域不足的问题。为了参考，E-PDCCH可以不被发送到传统UE但是仅可以被发送到LTE-A UE。另外，不是基于小区特定的基准信号(CRS)而是基于作为UE特定的基准信号的解调基准信号(DM-RS)，E-PDCCH被发送和接收。
图9是示出在LTE TDD系统中的无线电帧的结构的图。在LTETDD系统中，无线电帧包括两个半帧，其中的每一个包括含有两个时隙的四个正常子帧和含有下行链路导频时隙(DwPTS)、保护时段(GP)、以及上行链路导频时隙(UpPTS)的特定子帧。
在特定子帧中，DwPTS被用于用户设备处的初始小区搜索、同步和信道估计。UpPTS被用于基站的信道估计和用户设备的上行链路传输同步。即，DwPTS被用于下行链路传输而UpPTS被用于上行链路传输。特别地，UpPTS被用于PRACH前导或者SRS传输。保护时段被用于消除由于在上行链路和下行链路之间的下行链路信号的多路径延迟导致在上行链路中发生的干扰。
在3GPP标准中，如在下面表2中所示，当前定义了特定子帧。在Ts＝1/(15000×2048)的情况下表2示出DwPTS和UpPTS。剩余的区域被配置成保护时段。
表2
图10是示出E-PDCCH和通过E-PDCCH调度的PDSCH的图。
参考图10，通常可以经由用于发送数据的PDSCH区域发送E-PDCCH。UE应为E-PDCCH执行搜索空间的盲解码过程以便于检测其E-PDCCH的存在/不存在。
E-PDCCH执行与现有的PDCCH相同的调度操作(即，PDSCH或者PUSCH控制)。然而，如果接入诸如RRH的节点的UE的数目增加，则大量的E-PDCCH的被分配给PDSCH区域，从而增加要通过UE执行的盲解码的次数并且增加复杂性。
在下文中，将会更加详细地描述基准信号。
通常，为了信道测量，将对于发送器和接收器已知的基准信号(RS)与数据一起从发送器发送到接收器。这样的基准信号用作指示信道测量和调制方案以能够进行解调过程。基准信号被划分为用于基站和特定UE的专用的RS(DRS)，即，UE特定基准信号，和作为用于小区的所有UE的小区特定基准信号的公共RS(CRS)。另外，小区特定基准信号包括用于使UE能够测量并且向基站报告CQI/PMI/RI的基准信号并且被称为信道状态信息-RS(CSI-RS)。
图11和图12是示出在使用四个天线支持下行链路传输的基准信号的结构的图。特别地，图11示出正常循环前缀(CP)并且图12示出扩展CP。
参考图11和图12，在网格中表示的0至3意指作为对应于天线端口0至3为了信道测量和数据调制而发送的小区特定RS的CRS，并且作为小区特定RS的CRS不仅经由数据信息区域而且经由控制信息区域被发送到UE。
另外，网格中表示的“D”意指作为UE特定RS的下行链路解调-RS(DM-RS)，并且该DM-RS支持经由数据区域，即，PDSCH的单个天线端口传输。UE经由较高层接收作为UE特定RS的DM-RS的存在/不存在的信息。图11和图12示出与天线端口5相对应的DM-RS。在3GPP标准36.211中，天线端口7至14的DM-RS，即，总共8个天线端口，也被定义。
图13是示出分配在3GPP标准中当前定义的DM-RS的示例的图。
参考图13，经由码分复用方案，使用每个天线端口序列，与天线端口{7,8,11,13}相对应的DM-RS被映射到DM-RS组1，并且经由码分多址方案，使用每个天线端口序列，与天线端口{9,10,12,14}相对应的DM-RS被映射到DM-RS组2。
本发明提出确定用于E-PDCCH的DM-RS的天线端口的方法。下面描述的下行链路控制信道的操作原理可同等地应用于用于发送针对UE的上行链路信号(PUSCH)传输的ACK/NACK的诸如增强的PHICH(E-PHICH)的控制信道。
通常，因为为了控制信道信号传输而包括大量的资源元素，所以单个PRB对优选地被划分成一个或者多个资源元素子集，并且通过适当地利用资源元素子集发送E-PDCCH。这样的资源元素子集可以被称为E-CCE，其是E-PDCCH的传输单元，并且根据聚合水平通过聚合一个或者多个E-CCE可以发送一个E-PDCCH。可以针对频率局部传输从单个PRB对或者针对频率分布传输从不同的PRB对提取用于发送单个E-PDCCH的E-CCE。
基站根据UE的信道状态调节要被用于聚合水平的E-CCE的数目。即，当UE的信道状态变得更差时，大量的E-CCE被用于试图进行更加稳定的控制信道传输。为了容易地调节E-CCE的数目，各个E-CCE的大小，即，通过各个E-CCE占用的RE的数目被优先地保持在预定的范围内。
当前，在LTE系统中，因为根据基准信号配置、多媒体广播多播服务单频率网络(MBSFN)子帧、PDCCH占用的符号的数目以及TDD的特定子帧的DwPTS的配置，不同地改变下行链路子帧中的可用资源元素的数目，所以保持各个E-CCE的大小意指根据子帧的配置改变在一个PRB对中产生的E-CCE的数目。在此，MBSFN子帧特征在于，不同于正常的子帧，在数据区域，即，PDSCH区域中，没有发送CRS。
本发明提出在根据子帧改变在一个PRB对中产生的E-CCE的数目的状态下当UE解调E-CCE时确定要被使用的DM-RS的方法。
图14是示出在LTE系统中根据用于DM-RS的天线端口改变的DM-RS的资源元素被映射到的位置的图。特别地，图14示出正常CP被应用到的除了MBSFN子帧之外的子帧。根据子帧配置可以改变在图14中示出的DM-RS的位置。
参考图14，随着天线端口的数目被增加，RS开销增加(即，由于DM-RS导致可用资源元素的数目减少)。当仅天线端口7和天线端口8被使用时，12个资源元素被用于DM-RS并且从而从可用的资源元素中减去12个资源元素。当天线端口9和天线端口10被进一步使用时，12个资源元素被用于DM-RS并且从而从可用的资源元素中减去12个资源元素。
通常，一个PRB对中的不同的E-CCE可以被分配给不同的UE。使用不同天线端口的DM-RS优选地解调不同的E-CCE，因为根据与各个UE相对应的信道能够执行波束形成。
在此状态下，如果从一个子帧中的各个PRB对导出四个E-CCE，则可以使用天线端口7至10分别解调E-CCE，并且如果从另一子帧中的各个PRB对中导出两个E-CCE，则可以仅使用两个天线端口(例如，天线端口7和天线端口8)分别解调两个E-CCE。换言之，根据各个子帧的配置改变可用DM-RS天线端口的集合。
因此，在本发明中，如果在可用的集合中不存在特定子帧中指示的天线端口，则根据预定的规则基站指示UE使用大量可用天线端口中的至少一个并且从可用的天线端口当中选择一个。
例如，被配置为在其中每个PRB对产生四个E-CCE的子帧中使用天线端口9或者天线端口10的UE，操作为在其中每个PRB对产生两个E-CCE的子帧中使用天线端口7或者天线端口8。在此，在其中两个E-CCE被产生的子帧中，因为天线端口9和天线端口10不存在，所以UE可以假定在其上将会发送天线端口9和10的基准信号资源元素中发送E-PDCCH，即，在其上将会发送天线端口9和10的基准信号的资源元素是可用的资源元素。
被配置为使用天线端口P的UE在其中每个PRB对产生K个E-CCE的子帧中使用给定为函数f(P，K)的天线端口索引。在此，f(P,K)具有7、8、…、以及7+K-1中的一个，并且可以通过在下面的等式8至12中示出的各种形式中的一个表达。注意，下面等式8至12示出用于E-PDCCH的DM-RS的天线端口索引的确定，不同于用于映射到E-CCE的方法。
等式8
f(P，K)＝7+(P mod K)
等式9
f(P，K)＝7+((P-1) mod K)
等式10
f(P，K)＝7+((P-7) mod K)
等式11
(其中，)
等式12
(其中，B是被应用于PRB对的偏移)。
更加具体地，在等式10中，当K＝4时使用天线端口7至天线端口10的UE在K＝2时使用天线端口7和天线端口8。因为天线端口9和天线端口10没有被使用，所以能够减少RS开销。
另外，在等式11中，当K＝4时使用天线端口7至天线端口10的UE在K＝2时可以使用天线端口7和天线端口8。因此，因为用于经历码分复用(CDM)并且被发送的基准信号的天线端口没有被使用，所以能够容易地放大基准信号的发送功率。
此外，在图12中，因为在其中基准信号被经历CDM的资源元素中仅使用一个天线端口并且在具有另一B值的PRB对中配置另一天线端口，所以每个PRB对可以不同地配置天线端口。例如，如果B＝0且K＝2则使用天线端口7和天线端口9，并且如果B＝1且K＝2则可以使用天线端口8和天线端口10。如果PRB对的索引是偶数则B值可以被设置为0，并且如果PRB对的索引是奇数则B值可以被设置为1。此方法优点可以在于，每个PRB对不同地配置E-PDCCH使用的天线端口，使得与相邻的小区或者传输点(TP)使用的PDSCH的干扰没有被集中在特定的天线端口而是被分布。
在等式8至12中，K可以是在一个PRB对中产生的E-CCE的数目或者可以是因其确定的参数。例如，如果当在一个PRB对中产生三个E-CCE是使用天线端口7至9，则可以执行上述操作。然而，如果天线端口7和天线端口8操作为使用三个E-CCE以便于防止RS开销增加，则K应被设置为2。
作为另一方法，被配置为由UE使用的天线端口可以不改变，但是根据子帧可以改变RS开销。例如，即使在其中在一个PRB对中定义两个E-CCE的子帧中，被配置为使用天线端口9或者天线端口10的UE继续使用天线端口9和天线端口10检测E-PDCCH，并且假定用于天线端口7和天线端口8的资源元素也被用于发送E-PDCCH，即，不是可用的资源元素。在这样的情况下，基站在一个PRB对中仅发送使用天线端口7或者天线端口8的UE的E-PDCCH，或者经由适当的调度在一个PRB对中仅发送使用天线端口9或者天线端口10的UE的E-PDCCH，以防止在E-PDCCH被分配到的资源元素和DM-RS被分配到的资源元素之间的冲突。
在上述操作的实现中，UE可以在不同的E-CCE中使用不同的天线端口。例如，当在相同的RPB对中存在E-CCE#a和E-CCE#b时，UE可以试图经由天线端口P_a检测E-CCE#a并且试图经由天线端口P_b检测E-CCE#b。在这样的操作中，当在相同的PRB对内发送不同UE的E-PDCCH时，在不同的E-CCE中使用不同的天线端口，从而同时避免在两个UE使用的E-CCE和天线端口之间的冲突。
即使在这样的情况下，当UE根据上述方法检测各个E-CCE时使用的天线端口可以根据在一个PRB对中产生的E-CCE的数目(或者由其确定的参数)而改变。即，如果特定的E-CCE被配置为使用天线端口P来被检测并且从特定的子帧中的PRB对导出K个E-CCE，则通过f(P，K)表示的天线端口可以被使用，并且函数f(P，K)可以是从等式8至12中选择的一个。
例如，如果一个PRB对被划分成诸如E-CCE#0、E-CCE#1、E-CCE#2以及E-CCE#3的四个E-CCE(即，K＝4)，则天线端口#7、#8、#9以及#10被配置为被用于检测D-CCE，并且，如果一个PRB对被划分成两个E-CCE(即，K＝2)，则使用天线端口#7和天线端口#8检测在一个PRB对中形成的E-CCE#0和E-CCE#1，并且E-CCE#2和E-CCE#3在另一PRB对中产生，并且利用等式10使用天线端口#7和天线端口#8来检测。
作为另一示例，如果一个PRB对被划分成诸如E-CCE#0、E-CCE#1、E-CCE#2以及E-CCE#3的四个E-CCE(即，K＝4)，则使用天线端口#7、#8、#9以及#10检测D-CCE，并且，如果一个PRB对被划分成两个E-CCE(即，K＝2)，则使用没有被映射到相同的资源元素的DM-RS，即，没有经历CDM的用于天线端口#7和天线端口#9的DM-RS检测在一个PRB对中形成的E-CCE#0和E-CCE#1，并且E-CCE#2和E-CCE#3在另一PRB对中产生并且利用等式12使用天线端口#8和天线端口#10来检测。
图15是示出根据本发明的实施例的发送E-PDCCH的示例的图。特别地，假定一个PRB对被划分为两个E-CCE。
如果一个PRB对被划分为四个E-CCE，则使用天线端口#7、天线端口#8、天线端口#9以及天线端口#10检测E-CCE，并且如果一个PRB对被划分为两个E-CCE，如在图15中所示，则使用没有被映射到相同资源元素的DM-RS，即，没有被经历CDM的、天线端口#7和#9的DM-RS，检测在一个PRB对中形成的E-CCE#0和E-CCE#1。
图16是示出根据本发明的实施例的发送E-PDCCH的另一示例的图。特别地，在图16中，假定一个PRB对被划分为两个E-CCE。
如果假定使用在图16中示出的天线端口7和天线端口8检测E-PDCCH并且天线端口9和天线端口10的资源元素是用于E-PDCCH传输的可用资源元素，则能够避免可能从相邻的小区发送的E-PDCCH或者PDSCH与基准信号的冲突。
在图15和图16中，通过E-PDCCH传输表示的资源元素仅是示例性的并且根据由PDCCH占用的区域的长度、CRS的存在/不存在等等可以改变。使用仅E-PDCCH可以使用的资源元素中的一些可以发送一个E-PDCCH。
作为根据子帧配置调整E-PDCCH使用的RE的数目的方法，替代在单个PRB对中形成的E-CCE的数目的调整，可以考虑在单个PRB对中形成相同数目的E-CCE并且在UE的搜索空间中增加最小聚合水平的方法。最小聚合水平意指使用在UE的搜索空间中定义的E-PDCCH候选当中的最小数目的E-CCE的E-PDCCH候选的聚合水平。例如，在其中相对大量的资源元素可用于E-PDCCH的子帧中，一个E-CCE被视为最小聚合水平，并且以聚合水平1、2、和4或者8的形式配置搜索空间。相反地，在其中相对小量的资源元素可用于E-PDCCH的子帧中，两个E-CCE被视为最小聚合水平，并且以聚合水平2、4、8或者16的形式配置搜索空间。换言之，如果可用于E-PDCCH的资源元素的数目小，则数个E-CCE被视为一个特定的E-CCE并且通过其组合配置搜索空间。
即使在这样的情况下，本发明的上述操作可应用并且参数K可以是“从一个PRB对导出的最小聚合水平的E-PDCCH候选的数目”或者“从一个PRB对导出的特定E-CCE的数目”。即，当在一个PRB对中始终定义四个E-CCE时，如果在相对应的子帧中最小聚合水平是1，则K＝4，并且如果在相对应的子帧中最小的聚合水平是2，则K＝2，因为可以导出总共两个最小聚合水平的E-PDCCH候选。
为了更好的功率估计而升高其发送功率的基准信号和其发送功率被升高的基准信号，增加与相邻的小区的干扰。这时，如果相邻的小区也将发送功率升高应用于相同的资源，则仅增加相互干扰并且从而不能够获得发送功率升高的效果。在这样的情况下，如果在一个小区中使用天线端口7或者天线端口8发送E-PDCCH，同时，在相邻的小区中使用天线端口9或者天线端口10，则因为在相互正交的资源区域中发送基准信号，所以能够避免在基准信号之间的冲突并且获得基准信号的发送功率升高的效果。
特别地，这样的方法适合于当基于相同的天线端口的基准信号多个UE检测E-PDCCH时使用的共享的基准信号，因为应当以能够到达数个UE的功率发送共享的基准信号并且从而其发送功率通常被升高。
因为这样的共享的基准信号应当经历对于多个UE来说有效的预编译，所以发送分集方案是可应用的。存在用于在各个天线端口发送诸如空间-频率块编译(SFBC)的数个调制符号的线性组合的方法和用于根据预定的规则在不同的资源元素中应用不同的预编译矩阵的预编译器循环方法。作为预编译器循环的详细示例，其中一个分量是1并且剩余的分量是0的预编译向量被用作预编译矩阵，使得在一个资源元素中使用基准信号的特定天线端口执行调制并且在另一资源元素中使用另一天线端口执行调制。因为以上述方法两者使用两个或者多个天线端口应用发送分集，所以两个或者多个天线端口被用于基准信号传输并且从而配置天线端口集合。
根据本发明，为了更好的小区间基准信号冲突避免操作，eNB可以配置要被用于经由诸如与UE有关的RRC信号的较高层信号的E-PDCCH检测的天线端口(或者天线端口集合)。当上述共享的基准信号或者发送分集被应用时可以限制这样的配置。例如，如果使用两个天线端口的发送分集被应用，则总计六个组合，诸如{7,8}、{7,9}、{7,10}、{8,9}、{8,10}以及{9,10}可以被假定并且从它们可以选择适当的集合。
可替选地，为了减少要被UE实现的组合的数目，可以进一步限制可能的组合。首先，如果通过24个资源元素定义RS开销则可以选择天线端口组合{7,9}和{8,10}中的一个，并且如果通过12个资源元素定义RS开销则可以选择天线端口组合{7,9}和{9,10}中的一个。对于天线端口{7,9}和{8,10}之间的相互正交性，因为相同的加扰序列被使用，所以两个小区可以相互交换要在各个E-PDCCH区域中使用的加扰序列信息。
此外，当可以指定基于上述共享的基准信号被应用于发送分集的基准信号天线端口集合时，如在等式12中一样，可以根据PRB不同地确定基准信号天线端口的索引。例如，当通过24个资源元素定义RS开销并且{7,9}和{8,10}中的一个被选择作为被应用于发送分集的基准信号天线端口的索引时，偏移B可以被应用于各个PRB对，如果B是0则可以选择{7,9}，并且如果B是1则可以选择{8,10}。在此，值B可以被不同地设置。例如，如果PRB对索引是偶数则值B可以被设置为0，并且如果PRB对索引是奇数则可以被设置为1。
可替选地，PRB对序列被选择以配置一个PRB对集合，在PRB对集合(即，PRB对集合#0)中设置B＝0并且使用{7,9}检测E-PDCCH。同时，其它序列的PRB对被选择以配置其它PRB对集合(即，PRB对集合#1)，B＝1被设置并且使用{8,10}检测E-PDCCH。如果两个或者更多的PRB对存在，则用于确定在PRB对集合#n中使用的基准信号天线端口的偏移B可以是具有PRB对集合的索引n作为因子的函数。
例如，可以定义B＝n或者B＝n mod 2。特别地，在B＝n mod 2的情况下，如果PRB对索引是偶数则B＝0，并且如果PRB对索引是奇数则B＝1。作为另一示例，通过诸如RRC的较高层信号可以指定要在各个PRB对(或者上述PRB对集合)中使用的偏移B。
图17是根据本发明的一个实施例的通信设备的框图。
参考图17，通信设备1700包括处理器1710、存储器1720、射频(RF)模块1730、显示模块1740和用户接口模块1750。
为了便于描述示出通信设备1700并且可以省略其中的一些模块。此外，通信设备1700还可以包括必要的模块。此外，通信设备1700的一些模块可以被细分。处理器1710可以被配置成执行根据参考附图描述的本发明的实施例的操作。对于处理器1710的详细描述，可以参考与图1至图16的描述。
存储器1720被连接到处理器1710，以便存储操作系统、应用、程序代码、数据等。RF模块1730被连接到处理器1710，以便将基带信号转换成无线电信号或者将无线电信号转换成基带信号。RF模块1730执行模拟转换、放大、滤波和频率上变换或其逆处理。显示模块1740被连接到处理器1710，以显示各种信息。作为显示模块1740，尽管没有被限制，可以使用诸如液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、或者有机发光二极管(OLED)的众所周知的装置。用户接口模块1750被连接到处理器1710，并且可以通过诸如键盘或触摸屏的众所周知的用户接口的组合来配置。
通过根据预定格式将本发明的构成组件和特点组合，提出上述实施例。只要没有另外说明，各个构成组件或特点应被视为可选因素。如果需要，各个构成组件或特点可以不与其他构成组件或特点组合。而且，可以组合某些构成组件和/或特点，以实施本发明的实施例。在本发明实施例中公开的操作顺序可以变成其他顺序。任何实施例的一些组件或特性也可以被包含在其他实施例中，或者根据需要，可以由其他实施例的构成组件或特点来代替。而且，显而易见的是，引用特定权利要求的某些权利要求可以与引用除了这些特定权利要求以外的其他权利要求的另一些权利要求相组合，以构成实施例，或在本申请提交之后，通过修改方式添加新的权利要求。
通过例如硬件、固件、软件或其组合的多种方式，能够实施本发明的实施例。通过专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等，能够实施本发明。
如果通过固件或软件本发明的操作和功能，则能够以例如模块、过程、功能等的各种格式的形式，实施本发明。软件代码可以被存储在存储器单元中，以由处理器驱动。存储单元可以位于处理器的内部或外部，以便能够经由各种众所周知的部件与前述处理器通信。
本领域的技术人员应理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变更。因此，意在本发明涵盖对本发明的修改和变更，只要它们落在随附的权利要求及其等效内容的范围内。
[工业应用性]
虽然描述了用于在无线通信系统中确定用于下行链路控制信道的基准信号天线端口的方法和装置被应用于3GPP LTE系统的示例，但是本发明可应用于除了3GPP LTE系统之外的各种无线通信系统。

Claims (14)

1.一种在无线通信系统中在基站处将包括有至少一个控制信道元素的下行链路控制信道发送到用户设备(UE)的方法，所述方法包括：
将用于解调基准信号(DM-RS)的天线端口分配给所述至少一个控制信道元素；和
使用所述天线端口的所述DM-RS将所述下行链路控制信道发送给所述UE，
其中，基于每个资源块的控制信道元素的数目确定所述天线端口。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据在其上发送所述下行链路控制信道的子帧的配置改变每个资源块的控制信道元素的数目。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，每个资源块的控制信道元素的数目是2或者4。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，如果每个资源块的控制信道元素的数目是2，则所述天线端口是没有被复用到相同的资源元素的天线端口中的一个。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，如果每个资源块的控制信道元素的数目是2，则所述天线端口的索引是7或者9中的一个。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，如果每个资源块的控制信道元素的数目是4，则所述天线端口的索引是7至10中的一个。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，天线端口索引7和天线端口索引8被复用到相同的资源元素，并且天线端口索引9和天线端口索引10被复用到相同的资源元素。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，如果多个控制信道元素存在，则所述控制信道元素属于不同的资源块。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述控制信道元素被分配相同的天线端口。
10.一种在无线通信系统中在用户设备(UE)处从基站接收下行链路控制信道的方法，所述方法包括：
从所述基站接收所述下行链路控制信道；和
使用预定的天线端口的解调基准信号(DM-RS)解调所述下行链路控制信道，
其中，基于每个资源块的控制信道元素的数目确定所述天线端口。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，如果每个资源块的控制信道元素的数目是2，则所述天线端口是没有被复用到相同的资源元素的天线端口中的一个。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，如果每个资源块的控制信道元素的数目是2，则所述天线端口的索引是7或者9中的一个。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，如果多个控制信道元素存在，则所述控制信道元素属于不同的资源块。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述控制信道元素被分配相同的天线端口。
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