CN104320172A - 用于优化码元之间的功率分配的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了用于无线通信的方法、装置和计算机程序产品，其中确定了供在一组资源块(RB)的一部分上使用的第一预编码矩阵。通过施加相位旋转来修改该组波束成形向量中的至少一个波束成形向量以生成经修改的预编码矩阵。将该经修改的预编码矩阵应用于与该组RB的该部分相关联的一个或更多个解调参考信号和数据以供使用至少一个天线来发射。此外，提供了用于确定正交覆盖模式(OCC)矩阵的方法、装置和计算机程序产品。

Description

用于优化码元之间的功率分配的方法和装置
本申请是申请日为2011年5月4日，申请号为201180022349.X(国际申请号为PCT/US2011/035246)，名称为“用于优化码元之间的功率分配的方法和装置”的申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年5月4日提交且题为“Method and Apparatus thatFacilitates a Phase Rotation of a Pre-coding Matrix(促成预编码矩阵的相位旋转的方法和装置)”的美国临时申请序列号61/331,360、以及于2010年5月7日提交且题为“Method and Apparatus that Facilitates a Mapping of OrthogonalCover Codes(促成正交覆盖码的映射的方法和装置)”的美国临时申请序列号61/332,673的权益，其全部内容通过援引明确纳入于此。
背景
领域
本公开一般性涉及通信系统，并且尤其涉及用于促成在资源块(RB)内传达参考信号的码元之间的发射功率均衡的装置和方法。
背景
无线通信系统被广泛部署以提供诸如电话、视频、数据、消息接发、和广播等各种电信服务。典型的无线通信系统可采用能够通过共享可用的系统资源(例如，带宽、发射功率)来支持与多用户通信的多址技术。这类多址技术的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统、和时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统。
这些多址技术已在各种电信标准中被采纳以提供使不同的无线设备能够在城市、国家、地区、以及甚至全球级别上进行通信的共同协议。新兴电信标准的一示例是长期演进(LTE)。LTE是对由第三代伙伴项目(3GPP)颁布的通用移动电信系统(UMTS)移动标准的一组增强。它被设计成通过提高频谱效率、降低成本、改善服务、利用新频谱、以及更好地与在下行链路(DL)上使用OFDMA、在上行链路(UL)上使用SC-FDMA以及使用多输入多输出(MIMO)天线技术的其他开放标准整合来更好地支持移动宽带因特网接入。然而，随着对移动宽带接入的需求持续增长，存在要在LTE技术中作出进一步改进的需要。这些改进可适用于其他多址技术以及采用这些技术的电信标准。
概述
以下给出一个或更多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或更多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本公开的各个方面可涉及对在RB内传达的参考信号应用预编码矩阵和正交码覆盖(OCC)。这些方面还可包括用于优化在传达这些参考信号的不同OFDM码元之间的发射功率均衡的方法。这些各个方面可包括但不限于修改预编码矩阵以调整该预编码矩阵内的一个或更多个波束成形向量的相位，并且将经修改的OCC方案应用于这些参考信号。
根据一个方面，提供了用于无线通信的方法。该方法可包括确定供在一组RB的一部分上使用的第一预编码矩阵，其中该第一预编码矩阵包括一组波束成形向量。该方法可包括通过施加相位旋转来修改该组波束成形向量中的至少一个波束成形向量以生成经修改的预编码矩阵。该方法可包括将该经修改的预编码矩阵应用于与该组RB的该部分相关联的一个或更多个解调参考信号和数据以供使用至少一个天线来发射。
又一方面涉及一种包括计算机可读存储介质的计算机程序产品。该计算机可读存储介质可包括用于使计算机确定供在一组资源块(RB)的一部分上使用的第一预编码矩阵的指令，其中该第一预编码矩阵包括一组波束成形向量。该计算机可读存储介质可进一步包括用于使该计算机通过施加相位旋转来修改该组波束成形向量中的至少一个波束成形向量以生成经修改的预编码矩阵的指令。该计算机可读存储介质可进一步包括用于使该计算机将该经修改的预编码矩阵应用于与该组RB的该部分相关联的一个或更多个解调参考信号和数据以供使用至少一个天线来发射的指令。
另一方面涉及一种用于无线通信的设备。该设备可包括用于确定供在一组资源块(RB)的一部分上使用第一预编码矩阵的装置，其中该第一预编码矩阵包括一组波束成形向量。进一步，该设备可包括用于通过施加相位旋转来修改该组波束成形向量中的至少一个波束成形向量以生成经修改的预编码矩阵的装置。该设备可包括用于将该经修改的预编码矩阵应用于与该组RB的该部分相关联的一个或更多个解调参考信号和数据以供使用至少一个天线来发射的装置。
又一方面涉及一种用于无线通信的装置。该装置可包括配置成确定供在一组资源块(RB)的一部分上使用的第一预编码矩阵的至少一个处理器，其中该第一预编码矩阵包括一组波束成形向量。进一步，该至少一个处理器可配置成通过施加相位旋转来修改该组波束成形向量中的至少一个波束成形向量以生成经修改的预编码矩阵。该至少一个处理器可配置成将该经修改的预编码矩阵应用于与该组RB的该部分相关联的一个或更多个解调参考信号和数据以供使用至少一个天线来发射。该装置可进一步包括耦合到该至少一个处理器的存储器。
为了实现前述及相关目标，这一个或更多个方面包括在下文中全面描述并在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了这一个或更多个方面的某些解说性特征。但是，这些特征仅仅是指示了可采用各种方面的原理的各种方式中的若干种，并且本描述旨在涵盖所有此类方面及其等效方案。
附图简要说明
图1是解说对采用处理系统的装置的硬件实现的图示。
图2是解说网络架构的图示。
图3是解说接入网的图示。
图4是解说供用在接入网中的帧结构的图示。
图5示出LTE中用于上行链路(UL)的示例性格式。
图6是解说用于用户及控制面的无线电协议架构的图示。
图7是解说接入网中的演进型B节点(eNB)和用户装备(UE)的图示。
图8是解说根据一方面的实现OFDM码元功率均衡的接入网的图示。
图9是根据一方面的参考信号码型的解说。
图10是根据一方面的两个预编码矩阵的解说。
图11是根据一方面的对预编码矩阵旋转的解说。
图12是根据一方面的覆盖码映射的解说。
图13是功率优化系统的框图。
图14是一无线通信方法的流程图。
图15是另一无线通信方法的流程图。
图16是解说示例装置的功能性的概念框图。
图17是解说另一示例装置的功能性的概念框图。
详细描述
以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文所描述的概念的仅有配置。本详细描述包括具体细节来提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员明显的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出众所周知的结构和组件以便避免湮没此类概念。
现在将参照各种装置和方法给出电信系统的若干方面。这些装置和方法将在以下详细描述中进行描述并在附图中由各种框、模块、组件、电路、步骤、过程、算法等(统称为“元素”)来解说。这些元素可使用电子硬件、计算机软件、或其任何组合来实现。此类元素是实现成硬件还是软件取决于具体应用和加诸整体系统上的设计约束。
作为示例，元素、或元素的任何部分、或者元素的任何组合可用包括一个或更多个处理器的“处理系统”来实现。处理器的示例包括：微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门控逻辑、分立的硬件电路、以及其他配置成执行本公开中通篇描述的各种功能性的合适硬件。处理系统中的一个或更多个处理器可以执行软件。软件应当被宽泛地解释成意味着指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行件、执行的线程、规程、函数等，无论其是用软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、还是其它术语来述及皆是如此。
软件可驻留在计算机可读介质上。计算机可读介质可以是非瞬态计算机可读介质。作为示例，非瞬态计算机可读介质包括：磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条)、光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多用盘(DVD))、智能卡、闪存设备(例如，记忆卡、记忆棒、钥匙驱动器)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦式PROM(EPROM)、电可擦式PROM(EEPROM)、寄存器、可移动盘、以及任何其他用于存储可由计算机访问和读取的软件和/或指令的合适介质。计算机可读介质可以驻留在处理系统中、在处理系统外部、或跨包括该处理系统在内的多个实体分布。计算机可读介质可以实施在计算机程序产品中。作为示例，计算机程序产品可包括封装材料中的计算机可读介质。本领域技术人员将意识到如何取决于具体应用和加诸于整体系统的总体设计约束来最佳地实现本公开中通篇给出的所描述的功能性。
图1是解说对采用处理系统114的装置100的硬件实现的示例的概念图。在此示例中，处理系统114可实现成具有由总线102一般化地表示的总线架构。取决于处理系统114的具体应用和整体设计约束，总线102可包括任何数目的互连总线和桥接器。总线102将包括一个或更多个处理器(由处理器104一般化地表示)和计算机可读介质(由计算机可读介质106一般化地表示)的各种电路链接在一起。总线102还可链接诸如定时源、外围设备、稳压器、和功率管理电路等各种其他电路，这些电路在本领域中是众所周知的，且因此将不再赘述。总线接口108提供总线102与收发机110之间的接口。收发机110提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的手段。取决于装置的本质，还可提供用户接口112(例如，按键板、显示器、扬声器、话筒、操纵杆)。
处理器104负责管理总线102和一般处理，包括存储在计算机可读介质106上的软件的执行。软件在由处理器104执行时使处理系统114执行下文针对任何特定装置描述的各种功能。计算机可读介质106还可被用于存储由处理器104在执行软件时操纵的数据。
图2是解说采用各种装置100(参看图1)的LTE网络架构200的图示。LTE网络架构200可称为演进型分组系统(EPS)200。EPS 200可包括一个或更多个用户装备(UE)202、演进型UMTS地面无线电接入网(E-UTRAN)204、演进型分组核心(EPC)210、归属订户服务器(HSS)220、以及运营商的IP服务222。EPS可与其他接入网互连，但出于简单化起见，那些实体/接口未示出。如图所示，EPS提供分组交换服务，然而，如本领域技术人员将容易领会的，本公开中通篇给出的各种概念可被扩展到提供电路交换服务的网络。
E-UTRAN包括演进型B节点(eNB)206和其他eNB 208。eNB 206提供朝向UE 202的用户及控制面协议终接。eNB 206可经由X2接口(即，回程)连接到其他eNB 208。eNB 206也可被本领域技术人员称为基站、基收发机站、无线电基站、无线电收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、或其他某个合适的术语。eNB 206为UE 202提供通往EPC 210的接入点。UE 202的示例包括蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型设备、个人数字助理(PDA)、平板计算机、卫星无线电、全球定位系统、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、相机、游戏控制台、或任何其他类似的功能设备。UE 202也可被本领域技术人员称为移动站、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理、移动客户端、客户端、或其他某个合适的术语。
eNB 206由S1接口连接到EPC 210。EPC 210包括移动性管理实体(MME)212、其他MME 214、服务网关216、以及分组数据网络(PDN)网关218。MME 212是处理UE 202与EPC 210之间的信令的控制节点。一般而言，MME212提供承载和连接管理。所有用户IP分组通过服务网关216来传低，服务网关216自身连接到PDN网关218。PDN网关218提供UE IP地址分配以及其他功能。PDN网关218连接到运营商的IP服务222。运营商的IP服务222包括因特网、内联网、IP多媒体子系统(IMS)、以及PS流送服务(PSS)。
图3是解说LTE网络架构中的接入网的示例的图示。在此示例中，接入网300被划分成数个蜂窝区划(蜂窝小区)302。一个或更多个较低功率类eNB308、312可以分别具有与这些蜂窝小区302中的一个或更多个蜂窝小区交迭的蜂窝区划310、314。较低功率类eNB 308、312可以是毫微微蜂窝小区(例如，家用eNB(HeNB))、微微蜂窝小区、或者微蜂窝小区。较高功率类或宏eNB304被指派给蜂窝小区302并被配置成为该蜂窝小区302中的所有UE 306提供通往EPC 210的接入点。在接入网300的此示例中没有集中式控制器，但是在替换性配置中可以使用集中式控制器。eNB 304负责所有与无线电有关的功能，包括无线电承载控制、准入控制、移动性控制、调度、安全性、以及与服务网关216(参看图2)的连通性。
接入网300所采用的调制和多址方案可以取决于正在部署的特定电信标准而变动。在LTE应用中，在DL上使用OFDM并且在UL上使用SC-FDMA以支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两者。如本领域技术人员将容易地从以下详细描述中领会的，本文给出的各种概念良好地适用于LTE应用。然而，这些概念可以容易地扩展到采用其他调制和多址技术的其他电信标准。作为示例，这些概念可扩展到演进数据最优化(EV-DO)或超移动宽带(UMB)。EV-DO和UMB是由第三代伙伴项目2(3GPP2)颁布的作为CDMA2000标准族的一部分的空中接口标准，并且采用CDMA向移动站提供宽带因特网接入。这些概念还可扩展到采用宽带CDMA(W-CDMA)和诸如TD-SCDMA之类的其他CDMA变体的通用地面无线电接入(UTRA)；采用TDMA的全球移动通信系统(GSM)；以及采用OFDMA的演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20和Flash-OFDM。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM在来自3GPP组织的文献中描述。CDMA2000和UMB在来自3GPP2组织的文献中描述。所采用的实际无线通信标准和多址技术将取决于具体应用以及系统的整体设计约束。
eNB 304可具有支持MIMO技术的多个天线。MIMO技术的使用使得eNB304能利用空域来支持空间复用、波束成形和发射分集。
空间复用可被用于在相同频率上同时传送不同数据流。这些数据流可被传送给单个UE 306以提高数据率或传送给多个UE 306以提高系统总容量。这是通过空间预编码每一数据流(即，应用振幅和相位的比例缩放)、然后通过多个发射天线在下行链路上传送每一经空间预编码的流来达成的。经空间预编码的数据流带有不同空间签名特征地抵达(诸)UE 306处，这些不同的空间签名特征使得每个UE 306能够恢复旨在去往该UE 306的一个或更多个数据流。在上行链路上，每个UE 306传送经空间预编码的数据流，这使得eNB 304能够标识每个经空间预编码的数据流的源。
空间复用一般在信道状况良好时使用。在信道状况不那么有利时，可使用波束成形来将发射能量聚焦在一个或更多个方向上。这可以通过空间预编码数据以供通过多个天线发射来达成。为了在蜂窝小区边缘处达成良好覆盖，单流波束成形传输可结合发射分集来使用。
在以下详细描述中，将参照在下行链路上支持OFDM的MIMO系统来描述接入网的各种方面。OFDM是将数据调制在OFDM码元内的数个副载波上的扩频技术。这些副载波以精确频率分隔开。该分隔提供使接收机能够从副载波恢复数据的“正交性”。在时域中，可向每个OFDM码元添加保护区间(例如，循环前缀)以对抗OFDM码元间干扰。上行链路可使用经DFT扩展的OFDM信号的形式的SC-FDMA以补偿高峰均功率比(PARR)。
可使用各种帧结构来支持DL和UL传输。现在将参照图4给出DL帧结构的一示例。然而，如本领域技术人员将容易领会的，用于任何特定应用的帧结构可取决于任何数目的因素而不同。在该示例中，帧(10ms)被划分成10个相等大小的子帧。每个子帧包括2个连贯的时隙。
可使用资源网格来表示2个时隙，每个时隙包括一资源块。资源网格被划分成多个资源元素。在LTE中，资源块包含频域中的12个连贯副载波并且对于每个OFDM码元中有正常循环前缀的情形包含时域中的7个连贯OFDM码元，或即包含84个资源元素。如指示为R 402、404的一些资源元素包括DL参考信号(DL-RS)。DL-RS包括因蜂窝小区而异的RS(CRS)(也称为共用RS)402以及因UE而异的RS(UE-RS)(也称为解调RS)404。UE-RS 404仅在对应的物理下行链路共享信道(PDSCH)所映射到的资源块上传送。由每个资源元素携带的比特数目取决于调制方案。因此，UE接收到的资源块越多且调制方案越高，则该UE的数据率就越高。
现在将参照图5来给出UL帧结构500的示例。图5示出LTE中用于UL的示例格式。用于UL的可用资源块可分割成数据区段和控制区段。该控制区段可形成在系统带宽的2个边缘处并且可具有可配置大小。该控制区段中的这些资源块可被指派给UE用于控制信息的传输。该数据区段可包括所有不包括在该控制区段中的资源块。图5中的设计导至该数据区段包括毗连的副载波，这可允许给单个UE指派该数据区段中的所有毗连副载波。
UE可被指派控制区段中的资源块510a、510b以向eNB传送控制信息。该UE还可被指派数据区段中的资源块520a、520b以向eNB传送数据。该UE可在该控制区段中获指派的资源块上在物理上行链路控制信道(PUCCH)中传送控制信息。该UE可在该数据区段中获指派的资源块上在物理上行链路共享信道(PUSCH)中仅传送数据或传送数据和控制信息两者。UL传输可横跨子帧的这两个时隙并且可跨频率跳跃。一组资源块可被用于在物理随机接入信道(PRACH)530中执行初始系统接入并达成UL同步。PRACH 530携带随机序列并且不能携带任何UL数据/信令。
参照图6，用于UE和eNB的无线电协议架构被示为具有三层：层1、层2和层3。层1是最低层并实现各种物理层信号处理功能。层1将在本文中被称为物理层606。层2(L2层)608在物理层606上方并且负责UE与eNB之间在物理层606之上的链路。
在用户面中，L2层608包括媒体接入控制(MAC)子层610、无线电链路控制(RLC)子层612、以及分组数据汇聚协议(PDCP)614子层，它们在网络侧上终接于eNB处。尽管未示出，但是UE在L2层608上方可具有若干上层，包括在网络侧终接于PDN网关208(参看图2)的网络层(例如，IP层)、以及在连接的另一端(例如，远端UE、服务器等)处终接的应用层。
PDCP子层614提供不同无线电承载与逻辑信道之间的复用。PDCP子层614还提供对上层数据分组的头部压缩以减少无线电传输开销，通过将数据分组暗码化来提供安全性，以及提供对UE在各eNB之间的切换支持。RLC子层612提供对上层数据分组的分段和重组装、对丢失数据分组的重传、以及对数据分组的重排序以补偿由于混合自动重复请求(HARQ)造成的脱序接收。MAC子层610提供逻辑信道与传输信道之间的复用。MAC子层610还负责在各UE间分配一个蜂窝小区中的各种无线电资源(例如，资源块)。MAC子层610还负责HARQ操作。
在控制面，用于UE和eNB的无线电协议架构对于物理层606和L2层608而言基本相同，仅有对控制面没有头部压缩功能这一例外。控制面还包括层3中的无线电资源控制(RRC)子层616。RRC子层616负责获得无线电资源(即，无线电承载)以及使用eNB与UE之间的RRC信令来配置各下层。
图7是接入网中eNB 710与UE 750处于通信的框图。在DL中，来自核心网的上层分组被提供给控制器/处理器775。控制器/处理器775实现先前结合图6描述的L2层的功能性。在DL中，控制器/处理器775提供头部压缩、暗码化、分组分段和重排序、逻辑信道与传输信道之间的复用、以及基于各种优先级度量来向UE 750进行的无线电资源分配。控制器/处理器775还负责HARQ操作、丢失分组的重传、以及对UE 750的信令。
TX(发射)处理器716实现L1层(即，物理层)的各种信号处理功能。这些信号处理功能包括编码和交织以促成UE 750处的前向纠错(FEC)以及向基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交振幅调制(M-QAM))的信号星座进行的映射。随后，经编码和调制的码元被拆分成并行流。每个流随后被映射到OFDM副载波、在时域和/或频域中与参考信号(例如，导频)复用、并且随后使用快速傅里叶逆变换(IFFT)组合到一起以产生携带时域OFDM码元流的物理信道。该OFDM流被空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器774的信道估计可被用来确定编码和调制方案以及用于空间处理。该信道估计可以从由UE 750传送的参考信号和/或信道状况反馈推导出来。随后经由分别的发射机718TX将每个空间流提供给不同的天线720。每个发射机718TX用各自的空间流来调制RF载波以供传送。
在UE 750处，每个接收机754RX通过其各自的天线752来接收信号。每个接收机754RX恢复出调制到RF载波上的信息并将该信息提供给接收机(RX)处理器756。
RX处理器756实现L1层的各种信号处理功能。RX处理器756对该信息执行空间处理以恢复出以UE 750为目的地的任何空间流。如果多个空间流以该UE 750为目的地，那么它们可由RX处理器756组合成单个OFDM码元流。RX处理器756随后使用快速傅里叶变换(FFT)将该OFDM码元流从时域变换到频域。该频域信号对该OFDM信号的每个副载波包括单独的OFDM码元流。通过确定最有可能由eNB 710传送了的信号星座点来恢复和解调每个副载波上的码元、以及参考信号。这些软判决可以基于由信道估计器758计算出的信道估计。这些软判决随后被解码和解交织以恢复出原始由eNB 710在物理信道上传送的数据和控制信号。这些数据和控制信号随后被提供给控制器/处理器759。
控制器/处理器759实现先前结合图6描述的L2层。在UL中，控制/处理器759提供传输信道与逻辑信道之间的分用、分组重组装、暗码译解、头部解压缩、控制信号处理以恢复出来自核心网的上层分组。这些上层分组随后被提供给数据阱762，后者代表L2层上方的所有协议层。各种控制信号也可被提供给数据阱762以进行L3处理。控制器/处理器759还负责使用确收(ACK)和/或否定确收(NACK)协议进行检错以支持HARQ操作。
在UL中，数据源767被用来将上层分组提供给控制器/处理器759。数据源767代表L2层(L2)上方的所有协议层。类似于结合由eNB 710进行的DL传输所描述的功能性，控制器/处理器759通过提供头部压缩、暗码化、分组分段和重排序、以及基于由eNB 710进行的无线电资源分配在逻辑信道与传输信道之间进行的复用，来实现用户面和控制面的L2层。控制器/处理器759还负责HARQ操作、丢失分组的重传、以及对eNB 710的信令。
由信道估计器758从由eNB 710所传送的参考信号或者反馈推导出的信道估计可由TX处理器768用来选择恰适的编码和调制方案以及促成空间处理。由TX处理器768生成的这些空间流经由分别的发射机754TX提供给不同的天线752。每个发射机754TX用各自的空间流来调制RF载波以供传送。
在eNB 710处以与结合UE 750处的接收机功能所描述的方式相类似的方式来处理UL传输。每个接收机718RX通过其各自的天线720来接收信号。每个接收机718RX恢复出调制到RF载波上的信息并将该信息提供给RX处理器770。RX处理器770实现L1层。
控制器/处理器759实现先前结合图6描述的L2层。在UL中，控制/处理器759提供传输信道与逻辑信道之间的分用、分组重组装、暗码译解、头部解压缩、控制信号处理以恢复出来自UE 750的上层分组。来自控制器/处理器775的上层分组可被提供给核心网。控制器/处理器759还负责使用ACK和/或NACK协议进行检错以支持HARQ操作。
关于图1描述的处理系统114包括eNB 710。具体而言，处理系统114包括TX处理器716、RX处理器770、以及控制器/处理器775。
图8解说无线网络环境800，在其中一个或更多个UE 804可与eNB 802通信并且/或者通过eNB 802与其他UE 804通信。在基于LTE的环境中，因UE而异的解调参考信号(UE-RS)被用来辅助促成通信。在当前标准中已商定对于秩最高达8的情况在正常子帧中的UE-RS码型。一般而言，会期望维持并且/或者获得跨诸UE-RS的功率均衡和/或优化。如参照图9-15所议，给出了各种设计来跨诸UE-RS均衡和/或优化功率。
图9解说混合CDM(码分复用)/FDM(频分复用)码型900。在一个方面，该码型可在高级LTE(LTE-A)系统中用于因UE而异的参考信号(UE-RS，其在本文中与解调参考信号“DM-RS”可不时互换)。每列表示OFDM码元。该码型包括多个RB，在其中诸参考信号RE(901、903)分布在这些RB内的各位置处。参考信号(901、903)可被群聚成不同码分复用(CDM)群(902、904)。对于秩1和2，仅与第一CDM群902相对应的UE-RS RE可被用于导频(例如，UE-RS)。在此类方面，第二CDM群904的RE可用于数据。在操作中，对于秩2，这两个层的导频是在两个时间上毗连的RE 908之上使用CDM来发送的并且由此这两个层的导频可通过这两个时间上毗连的RE之上的解扩来正交化。对于秩3和4，这两个CDM群均可用于导频，其中CDM群1(902)用于两个层的导频，并且CDM群2(904)用于剩余的一个或两个层的导频。这些导频在该情形中也可通过两个时间上毗连的RE 908之上的CDM解扩来正交化。对于秩5-8，参考信号码型可包括两个CDM群908，其中通过在4个RE之上进行时间上的解扩以使导频正交化，将最多达4个层码分复用在群中的4个RE之上。进一步，参考信号RE可以按重复码型(906)来组织。在所描绘的方面，OCC 910具有元素(a,b,c,d,e,f,g,h)和用于每层的伴随向量(例如，对于层1，有[a,b,c,d,e,f,g,h]＝[1,1,1,1,0,0,0,0]，对于层2，有[a,b,c,d,e,f,g,h]＝[1,-1,1,-1,0,0,0,0]，等)。在此，注意到，覆盖码可随频率交替以降低UE-RS(901、903)所使用的峰值功率。作为补充，对于秩5-8，层值可以零开始(例如，对于层5，有[a,b,c,d,e,f,g,h]＝[0,0,0,0,1,1,1,1])。在被指示成包括‘a’OCC的RE上，发射信号可被定义为P aT(其中aT是转置(a)并且P是预编码矩阵)。类似地，在被指示成包括‘b’OCC的RE上，发射信号是P bT。
图10解说可用来促成在OFDM码元之间的发射功率配平的示例预编码矩阵(1002、1004)。在一个方面，在诸OFDM码元之间均衡功率辅助降低峰值功耗。在所描绘的方面，第二预编码矩阵1004是通过对第一预编码矩阵1002的最后两列施加相移来获得的。换言之，预编码矩阵向量的相位可被选取成使峰值功率最小化。
一般而言，关于确定预编码矩阵，预编码矩阵P可被假定成具有NTx行和R列，其中NTx是发射天线数并且R是同期传送的空间上分开的数据流的数目(例如，传输秩)。对于基于UE-RS的传输，还可为这R个层发送经预编码的导频。在以上所描述的混合FDM/CDM UE-RS码型的情形中，可在这些不同CDM群之间拆分这R个层。注意，取决于在使用SU-MIMO还是MU-MIMO传输模式，P个列可以是而正交的。
进一步，M可以是描述给定OFDM码元内的每层OCC(910)分配的向量。作为补充，相同等式可分别应用于每个OFDM码元，但在每个码元中有不同的M个矩阵。M可具有R行和Q列，其中Q对应于可优化其上的功率分配的RE的数目。例如，如果优化U个RB之上的功率分配，那么Q＝3xU。每个CDM群可被分别计数并且可被分别优化。
进一步，预编码向量pi对应于第i个发射天线(例如，pi是P的第i行)。
由此，在第i个发射天线上携带第一CDM群中的DM-RS的OFDM码元中的每个RE上的DM-RS信号可被写为行向量si，其中si＝si＝pi·M。并且第i个发射天线在该第一CDM群中在U个RB之上的总和功率si是式(1)。
S i = s i · s i * = ( p i · M ) · ( p i · M ) * = p i ( M · M * ) · p i * - - - ( 1 )
以经配平功率形式(例如，M·M*＝I，其中M是标准正交的)书写的式(1)可表达为式(2)。
S i = p i · ( M · M * ) · p i * = p i · p i * - - - ( 2 )
另外，在按层汇总元素时，频域中的OCC元素也形成正交向量。注意，当M·M*≠I时，对诸层的旋转仍可帮助配平每码元功率。
在一个方面，Q可以是频域扩展长度的倍数，在其上诸OCC序列在频率上是跨各层正交的以确保M·M*＝I。例如，在OCC具有QPSK元素的情况下，Q可以是3和4的最小公倍数，并且由此配平可以在4个RB上实现。
注意，预编码矩阵1004原来是通过将1002的最后两列乘以-1来从1002获得的。此类乘法可以不影响UE，因为数据继续是使用相同方向来预编码的。同样，相移对UE可以是透明的，因为UE使用从解调参考信号估计出的信道来对数据进行解码，这些解调参考信号也是使用相同预编码矩阵来预编码的。在一个方面，如果没有使用集束，那么不同相位旋转可被施加于每个RB。另外，在有集束的情况下，不同相位旋转可跨未被集束的RB而施加。如本文中所使用，如果接收机能假定相同预编码被使用于RB(如果它们都被分配给该接收机)，那么这些RB称为被集束。另外，在一个方面，哪些RB要被集束可在与无线网络相关联的规范中定义(例如，LTE版本10定义哪些RE要被集束)。
图11解说经相移的预编码矩阵示例地应用于2个RB OFDM码元。描绘了两个OFDM码元(1102、1103)(例如，来自图9的码元901和903)，其具有与第一CDM群(例如，CDM群902)相关联的OCC 910(a、b、c、d)和与第二CDM群(例如，CDM群904)相关联的OCC 910(e、f、g、和h)。在一个方面，预编码矩阵1002可被应用于这两个OFDM码元1104来得到用于每个参考信号RE的功率值。例如，考虑与第一发射天线相对应的信号，该信号可通过将OCC映射乘以与该预编码矩阵(例如，1002、1004)的第一行来获得。在第一RE上，用于CDM群1的OCC a(例如，a＝1,1,1,1,0,0,0,0)可乘以预编码矩阵1002的第一行(1,1,1,1,1,1,1,1)来产生值4(1106)作为第一Tx天线上的发射信号。另外，在第二RE上，用于CDM群2的OCC e(例如，e＝0,0,0,0,1,1,1,1)可乘以预编码矩阵1002的第一行(1,1,1,1,1,1,1,1)以同样产生用于该第一Tx天线的值4(1108)。在另一方面，预编码矩阵1004可被应用于这两个OFDM码元1110来得到用于每个参考信号RE的功率值。例如，在第一RE上，用于CDM群1的OCC a(例如，a＝1,1,1,1,0,0,0,0)可乘以预编码矩阵1004的第一行(1,1,1,1,1,1,-1,-1)以产生值4(1112)。另外，在第二RE上，用于CDM群2的OCC e(例如，e＝0,0,0,0,1,1,1,1)可乘以预编码矩阵1004的第一行(1,1,1,1,1,1,-1,-1)以产生值0(1114)。
在操作中，经相移的预编码矩阵的应用可在不同OFDM码元之间均衡功率。例如，该对OFDM码元1104的第一列的加总1116结果得到值16，并且该对OFDM码元1104的第二列的加总1116结果得到值8。另外，例如，该对OFDM码元1110的第一列的加总1116结果得到值12，并且该对OFDM码元1110的第二列的加总1116结果也得到值12。对于其他发射天线，功率也可被均衡到每OFDM码元每2RB为12。一般而言，预编码矩阵的相位旋转可考虑跨所有发射天线的峰值功率使用。
图12解说OCC示例地应用于参考信号。一般而言，各种因素可影响OCC设计。例如，高多普勒环境中的峰值功率随机化和性能。关于峰值功率随机化，如果对所有码元使用了相同OCC并且如果采用了宽带预编码，那么可能在码元中的所有UE-RS RE上传送相同的预编码向量组合。此类设计在与其中若干个不同的预编码向量组合被传送的方案相比较时将结果得到大的峰均比。关于高多普勒环境性能，由于UE-RS码型在时间上可采用CDM，所以各层在低移动性的情况下(例如，当信道不随时间推移显著变化时)保持正交。在高多普勒下(例如，当信道随时间推移显著变化时)，可能丢失正交性。对于小于或等于4的秩，就图9中的UE-RS码型而言，CDM是在两个毗连RE之上(例如，如由元素908所描绘)进行的，并且由此可不被信道中的时变(例如，举例而言由于高多普勒导致的时变)显著地影响。然而，对于大于4的秩，CDM是在四个非毗连的RE之上进行的。此类设计可能导致正交性的丢失，即使在中等多普勒环境中亦是如此。对于高于4的秩，UE-RS可能一般不被使用在具有即使中等多普勒的环境中，但是OCC设计仍可辅助提供改善的正交化。OCC设计可辅助其他设计考量，诸如CDM群之间的频调间干扰抑制、后向兼容性、等等。在一个方面，扩展和加扰序列可使用QPSK字母表{1,-1,j,-j}来将复杂性保持在很低。
用于层/天线端口n的OCC可由两个向量的Kronecker积来描述。例如，图12描绘了用于第一CDM群的OCC映射。第一向量An是加扰序列矩阵的6x1列向量(如表1所描绘)，第二向量Bn是扩展序列矩阵的1x4行向量(如表2所描绘)。用于端口n的、映射在二维频率-时间网格中的OCC可给出为在图12中，向量An的元素被描绘成1202，并且向量Bn的元素被绘成1204。在一个示例方面，表1中示出的加扰序列可为群内具有不良的时域正交化的序列提供二维正交性。
A1 A2 A3 A4
+1 +1 +1 +1
+1 -1 -1 +1
+1 +1 +1 +1
+1 -1 +1 -1
+1 +1 -1 -1
+1 -1 +1 -1
表1：频域OCC分量An(加扰序列)
B1 +1 +1 +1 +1
B2 +1 -1 +1 -1
B3 +1 +1 -1 -1
B4 +1 -1 -1 +1
表2：时域OCC分量Bn(OCC扩展序列)
在操作中，可以使用两群扩展序列(例如，G1＝{B1,B3}和G1＝{B2,B4})。对于诸如图9所描绘的之类的UE-RS码型，在时域中扩展在4个RE之上涉及由若干个OFDM码元(例如，如图9中为UE-RS码型所描绘的6个OFDM码元)分开的两群毗连的RE。在操作中，来自具有G2中的扩展序列的诸层的、对具有G1中的扩展序列的第一层的干扰(其由因信道的时变而造成的正交性丢失所导致)可比来自G1中的第二层的干扰小。关于群G2可看到类似状况。
对扩展序列指派加扰序列可通过将时域正交性上的差异纳入考量来执行。例如，加扰序列A1和A2在任何两个相邻频率之上是频率上正交的，而加扰序列A1和A4在分隔超过六个频率的情况下使用时是正交的。由此，A1和A2可被指派给带有在时间上具有不良的正交化的扩展序列(诸如B1和B3)的CDM层。在另一方面，A4可被指派给对扩展序列在时间上具有比较而言较好的正交化(诸如B2或B4)的其他层。
在其中实现旧式版本的LTE的一个方面，用于秩2的UE-RS码型包括对扩展序列B1指派加扰序列A1并且对扩展序列B2指派加扰序列A2。在此类方面，加扰序列A3可被指派给扩展序列B3并且加扰序列A4可被指派给扩展序列B4。在此类方面，A3可比A4提供更好的与A1的频域正交化。在确定要使用哪些加扰序列向量对来改善频域正交化时，用于层(n)的第一向量(例如，A1(n))和用于层(n)的第二向量的复共轭(例如，“*”)(例如，*A3(n))可被相乘并且加到用于不同层(n+1)的同样的乘积(例如，A1(n+1)*A3(n+1))上。在此不同层的总和等于零的场合，正交性存在于这些层之间。在操作中，当以上过程被应用于A1和A3配对以及A1和A4配对时，相较于A1和A4配对，A1和A3配对的积的总和更经常地得到零值。此类实现可在经历不良的时域正交化的扩展序列B1和B3之间提供改善的频率正交化。另外，此类映射还为也经历不良的时域正交化的扩展序列B2和B4提供改善的频率正交化。
图13解说了诸如图2所描绘的eNB 204之类的功率优化系统1300的详细框图。功率优化系统1300可包括任何类型的硬件、服务器、个人计算机、微型计算机、大型计算机、或要么是专用要么是通用计算设备的任何计算设备中的至少一者。此外，本文中描述为在功率优化系统1300上操作或由功率优化系统1300执行的模块和应用可如图2中所示全部在单个网络设备上执行，或者替换地，在其他方面，分开的服务器、数据库或计算机设备可协同工作以向各方提供可使用格式的数据，和/或在通信设备206与由功率优化系统1300执行的模块和应用之间的数据流中提供单独的控制层。
功率优化系统1300包括计算机平台1302，后者可跨有线和无线网络传送和接收数据并且可执行例程和应用。计算机平台1302包括存储器1304，其可包括易失性和非易失性存储器，诸如只读和/或随机存取存储器(ROM和RAM)、EPROM、EEPROM、闪存卡、或计算机平台常用的任何存储器。此外，存储器1304可包括一个或更多个闪存单元，或者可以是任何二级或三级存储设备，诸如磁介质、光介质、带、或者软盘或硬盘。此外，计算机平台1302还包括处理器1330，该处理器1330可以是专用集成电路(“ASIC”)或其他芯片组、逻辑电路、或其他数据处理设备。处理器1330可包括在硬件、固件、软件和其组合中实施的各种处理子系统1332，其允许实现功率优化系统1300的功能性以及该系统在有线或无线网络上的可操作性。
在一个方面，处理器1330可提供用于确定供在一组RB的至少一部分上使用的第一预编码矩阵的装置。在一个方面，该第一预编码矩阵包括一组波束形成向量。处理器1330还可提供用于通过施加相位旋转来修改该组波束成形向量中的至少一个波束成形向量以生成经修改的预编码矩阵的装置，以及用于将该经修改的预编码矩阵应用于与该组RB的至少一部分相关联的一个或更多个解调参考信号和数据以供使用至少一个天线来发射的装置。
计算机平台1302进一步包括在硬件、固件、软件和其组合中实施的通信模块1350，其允许实现服务供应方系统1300的各种组件间、以及功率优化系统1300、设备206以及eNB 204间的通信。通信模块1350可包括用于建立无线通信连接的必要硬件、固件、软件和/或其组合。根据所描述的各方面，通信模块1350可包括硬件、固件和/或软件以促成所请求的内容项、控制信息等的无线广播、多播和/或单播通信。
计算机平台1302进一步包括在硬件、固件、软件和其组合中实施的度量模块1340，其允许实现从设备206、eNB 204等接收的度量，这些度量尤其与关于同设备206通信的数据的干扰程度等相对应。在一个方面，功率优化系统1300可分析通过度量模块1340接收的数据以修改用于与设备206的将来通信的可能功率优化方案。在一个方面，度量模块1340可测量信道信息以辅助预编码矩阵1312修改。在此类方面，度量模块1340可测量包括但不限于来自一个或更多个设备206的信道质量指示符(CQI)反馈、来自一个或更多个设备206的预编码矩阵索引(PMI)反馈、信道测量等的信息。
功率优化系统1300的存储器1304包括可作用于促成对用于传送OFDM码元的发射功率进行均衡的码元功率均衡模块1310。在一个方面，码元功率均衡模块1310可包括一个或更多个预编码矩阵1312和一个或更多个OCC方案1314。在一个方面，码元功率均衡模块1310可修改预编码矩阵1312以优化OFDM码元之间的发射功率分配。在此类方面，用来构成预编码矩阵的各种波束成形向量可已被施加了相移。例如，最后两列(例如，波束成形向量)可乘以一因子，诸如负一。在操作中，如上所议，关于图11，将预编码矩阵中的最后两个向量乘以负一可在OFDM码元之上均衡发射功率。在一个方面，预编码矩阵可被存储在存储器1304中。在另一方面，码元功率均衡模块1310可修改OCC方案1314以优化OFDM码元之间的发射功率分布。如上所议，关于图12，各种OCC映射方案可被使用在不良正交化的状况中。
图14是一无线通信方法的流程图1400。该方法可允许在无线网络(例如，800)中获得与各种UE(例如，UE 804)相关联的信道信息(1402)。在一个方面，所获得的信息可包括但不限于来自一个或更多个UE的CQI反馈、来自一个或更多个UE的PMI反馈、或由eNB检测出的信道测量、等等。另外，该方法包括确定供在一组资源块(RB)的至少一部分上使用的第一预编码矩阵(1404)。在一个方面，该第一预编码矩阵可包括一组波束形成向量。在一个方面，预编码矩阵可从与eNB相关联的数据库获得。而且，该方法包括通过施加相位旋转来修改该组波束成形向量中的至少一个波束成形向量以生成经修改的预编码矩阵(1406)。在一个方面，该预编码矩阵可通过选择该相位旋转以减小跨两个或更多个OFDM码元的发射功率变动来修改。在另一方面，OFDM码元可被使用于传达解调参考信号。
进一步，该方法包括将该经修改的预编码矩阵应用于与该组RB的至少一部分相关联的一个或更多个解调参考信号和数据以供使用至少一个天线来发射(1408)。在一个方面，这些RB可被集束。被集束的RB是用来向一设备(例如，UE 804)传送数据的一组RB，其中该设备假定相同预编码矩阵被用于该RB集束。在一个方面，被集束的RB可位于彼此相对靠近之处。在此类方面，可确定各RB的位置，并可基于这些RB的位置之间的相对距离在集束阈值以下来为该集束选择RB。进一步，集束阈值可定义即便分隔开也仍被选择成在相同RB集束内的RB所分隔开的RB数目。在一个方面，分隔开2个RB以上的RB可以不被包括在同一集束内。在另一方面，为适用的无线协议定义通信协议的标准可定义哪些RB可被集束。在操作中，集束允许设备跨该集束中的RB来联合地估计信道并且由此改善信道估计性能。在另一方面，两个或更多个解调参考信号可被群聚成两个或更多个CDM群。在此类方面，不同OCC可应用于不同CDM群。
而且，该方法可包括传送这些解调参考信号和数据(1410)。在一个方面，在传输条件导致参考信号之间有不良的时域正交化的场合，与这些参考信号相关联的扩展序列可被选择成减小此类不良正交化的影响。换言之，在时域中分隔开的参考信号因诸如高UE移动性等之类的各种状况而经历不良正交化的场合，频域中的扩展序列可被选择成将参考信号群聚以减小由于时域中的信道变动造成的影响。
图15是一无线通信方法的流程图1500。该方法可允许为一个或更多个加扰序列向量对确定频域正交性(1502)。在一个方面，这一个或更多个加扰序列向量对可与诸如参照表1所描述的加扰序列矩阵相关联。该方法还可允许为一个或更多个扩展序列向量对确定时域正交性(1504)。在一个方面，这一个或更多个扩展序列向量对可与诸如参照表2所描述的之类的扩展序列矩阵相关联。该方法可进一步允许通过对具有较低已确定正交性的扩展序列向量对指派具有高确定正交性的加扰序列向量对来生成OCC矩阵(1506)。例如，参照表1和2，加扰序列向量A1和A2可被指派给扩展序列向量B1和B3。在另一方面，在A1被指派给B1并且A2被指派给B2的场合，A3可被指派给B3并且A4可被指派给B4。
图16是解说示例装置100的功能性的概念框图1400。装置100包括选择供在一组资源块(RB)的至少一部分上使用的第一预编码矩阵的模块1602，其中该第一预编码矩阵包括一组波束成形向量，通过施加相位旋转来修改该组波束成形向量中的至少一个波束成形向量以生成经修改的预编码矩阵的模块1604，以及将该经修改的预编码矩阵应用于与该组RB的至少一部分相关联的一个或更多个解调参考信号和数据以供使用至少一个天线来发射的模块1606。装置100可包括执行上述各流程图中的步骤中的每个步骤的附加模块。由此，上述流程图中的每个步骤可由模块执行，并且装置100可包括那些模块中的一个或更多个模块。
图17是解说示例装置100的功能性的概念框图1500。装置100包括确定与加扰序列矩阵相关联的具有高程度频域正交化的加扰序列向量对的模块1702、确定与扩展序列矩阵相关联的具有低程度时域正交化的扩展序列向量对的模块1704、以及通过对所确定的扩展序列向量对指派所确定加扰序列向量对来生成OCC矩阵的模块1706。装置100可包括执行上述各流程图中的步骤中的每个步骤的附加模块。由此，上述流程图中的每个步骤可由模块执行，并且装置100可包括那些模块中的一个或更多个模块。
应该理解，所公开的过程中各步骤的具体次序或位阶是示例办法的解说。基于设计偏好，应该理解，可以重新编排这些过程中各步骤的具体次序或位阶。所附方法权利要求以样本次序呈现各种步骤的各要素，但并不意味着被限定于所呈现的具体次序或位阶。
提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。对这些方面的各种动改将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适原理可被应用于其他方面。由此，权利要求并非旨在被限定于本文中所示的诸方面，而是要被给予与权利要求的语言相一致的完全范围。

Claims (3)

1.一种无线通信的方法，包括：
确定与加扰序列矩阵相关联的具有高程度频域正交化的加扰序列向量对；
确定与扩展序列矩阵相关联的具有低程度时域正交化的扩展序列向量对；以及
通过对所确定的扩展序列向量对指派所确定的加扰序列向量对来生成正交覆盖码(OCC)矩阵。
2.一种用于无线通信的设备，包括：
用于确定与加扰序列矩阵相关联的具有高程度频域正交化的加扰序列向量对的装置；
用于确定与扩展序列矩阵相关联的具有低程度时域正交化的扩展序列向量对的装置；以及
用于通过对所确定的扩展序列向量对指派所确定的加扰序列向量对来生成正交覆盖码(OCC)矩阵的装置。
3.一种用于无线通信的装置，包括：
至少一个处理器，配置成：
确定与加扰序列矩阵相关联的具有高程度频域正交化的加扰序列向量对；
确定与扩展序列矩阵相关联的具有低程度时域正交化的扩展序列向量对；以及
通过对所确定的扩展序列向量对指派所确定的加扰序列向量对来生成正交覆盖码(OCC)矩阵；以及
耦合到所述至少一个处理器的存储器。
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