CN104485984A - 发送csi-rs、测量信道状态信息的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了发送CSI-RS、测量信道状态信息的方法和设备。一种用于发送用于八个或更少个天线端口的信道状态信息-基准信号(CSI-RS)的方法包括以下步骤：选择在下行链路子帧的数据区中定义的多个CSI-RS资源单元RE组中的一个，并且将用于所述八个或更少个天线端口的CSI-RS映射到所选择的CSI-RS RE组；以及发送映射了用于所述八个或更少个天线端口的所述CSI-RS的所述下行链路子帧。所述多个CSI-RS RE组被定义为使得用于在所述下行链路子帧上发送的数据的发送分集RE对不被破坏。

Description

发送CSI-RS、测量信道状态信息的方法和设备
本申请是原案申请号为201180008624.2的发明专利申请(国际申请号：PCT/KR2011/000045，申请日：2011年1月5日，发明名称：在支持多个天线的无线通信系统中发送下行链路基准信号的方法和设备)的分案申请。
技术领域
本发明涉及无线通信系统，更具体地，涉及用于在支持多个天线的无线通信系统中发送下行链路基准信号的方法和设备。
背景技术
多输入多输出(MIMO)系统是指用于使用多个发射天线和多个接收天线提高数据发送/接收效率的系统。MIMO技术包括空间分集方案和空间复用方案。空间分集方案适用于以高速度运动的用户设备(UE)的数据传输，因为通过分集增益，传输可靠性增加或者小区半径增加。空间复用方案可以通过同时发送不同数据来在不增加系统带宽的情况下增加数据传送速率。
在MIMO系统中，各个发射天线具有独立的数据信道。发射天线可以是虚拟天线或者物理天线。接收机估计关于各个发射天线的信道，并且接收从各个发射天线发送的数据。信道估计是指补偿由于衰落引起的信号失真以恢复所接收到的信号的处理。衰落是指由于无线通信系统环境中的多径和时延引起信号的强度迅速改变的现象。对于信道估计，发送机和接收机均已知的基准信号是必需的。基准信号可以根据标准简称为RS或者称为导频信号。
下行链路基准信号是用于相干解调制的导频信号，诸如物理下行链路共享信道(PDSCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合指示符信道(PHICH)和物理下行链路控制信道(PDCCH)。下行链路基准信号包括小区中的全部UE之间共享的公共基准信号(CRS)和用于特定UE的专用基准信号(DRS)。CRS可以被称为小区专有基准信号。DRS可以被称为UE专用基准信号或者解调制基准信号(DMRS)。
在作为支持四个发射天线的遗留通信系统(例如，基于LTE版本8或者9标准的系统)的扩展开发的具有天线构造的系统(例如，根据支持八个发射天线的LTE-A标准的系统)中，基于DMRS的数据解调制已被考虑以便支持有效的基准信号管理和开发传输方案。也就是说，为了支持通过扩展的天线的数据传输，可以定义用于两个或更多个层的DMRS。由于DMRS使用相同的预编码器被预编码为数据，所以能够容易地估计信道信息以便在没有独立的预编码信息的情况下在接收侧对数据进行解调制。
下行链路接收侧可以通过DMRS获取关于扩展的天线构造的经预编码的信道信息。然而，为了获取非预编码的信道信息，除了DMRS以外还要求独立的基准信号。在基于LTE-A标准的系统中，可以定义用于在接收侧获取信道状态信息(CSI)的基准信号，即，CSI-RS。
发明内容
本发明的目的是解决用于在下行链路资源单元(RE)上发送信道状态信息-基准信号(CSI-RS)以在多输入多输出(MIMO)传输的下行链路接收侧有效执行信道估计的方法和设备中的问题。
技术方案
本发明的目的可以通过提供一种用于发送用于八个或更少个天线端口的信道状态信息-基准信号(CSI-RS)的方法来实现，该方法包括以下步骤：选择在下行链路子帧的数据区中定义的多个CSI-RS资源单元(RE)组中的一个，并且将用于八个或更少个天线端口的CSI-RS映射到所选择的CSI-RS RE组；以及发送映射了用于八个或更少个天线端口的CSI-RS的下行链路子帧，其中，该多个CSI-RS RE组被定义为使得用于下行链路子帧上发送的数据的发送分集RE对不被破坏。
所述下行链路子帧可以具有正常循环前缀(CP)构造，在一个资源块(RB)中，映射了用于八个天线端口的CSI-RS的CSI-RS RE组的数量可以是五个，并且一个CSI-RS RE组可以定义在没有设置公共基准信号(CRS)和解调制基准信号(DMRS)的资源单元上的两个连续正交频分复用(OFDM)符号的两个连续子载波位置和从所述两个连续子载波位置隔开四个子载波的另外两个不同的连续子载波处。
映射了用于两个天线端口的CSI-RS的所述多个CSI-RS RE组或者映射了用于四个天线端口的CSI-RS的所述多个CSI-RS RE组可以被定义为映射了用于八个天线的CSI-RS的多个CSI-RS RE组的子集合。
一个RB内被映射了用于八个天线端口的CSI-RS的五个CSI-RS RE组可以包括：第六和第七OFDM符号处的第三、第四、第九和第十子载波的第一CSI-RS RE组；第十和第十一OFDM符号处的第一、第二、第七和第八子载波的第二CSI-RS RE组；第十和第十一OFDM符号处的第三、第四、第九和第十子载波的第三CSI-RS RE组；第十和第十一OFDM符号处的第五、第六、第十一和第十二子载波的第四CSI-RS RE组；以及第十三和第十四OFDM符号处的第三、第四、第九和第十子载波的第五CSI-RS RE组。
随着一个CSI-RS RE组的RE位置相对于另一个CSI-RS RE组在时域和频域上移位，定义了多个CSI-RS RE组。
用于八个或更少个天线端口的CSI-RS当中的用于两个天线端口的CSI-RS可以在相同子载波上的两个连续OFDM符号上使用长度为2的正交码来利用码分复用(CDM)方案进行复用。
在不同于所述下行链路子帧的另一个下行链路子帧中，用于八个或更少个天线端口的CSI-RS可以被映射到除了从用于所述下行链路子帧的多个CSI-RS RE组中选择的一个CSI-RS RE组以外的另一个CSI-RS RE组。
在本发明的另一个方面中，提供了一种从用于八个或更少个天线端口的信道状态信息-基准信号(CSI-RS)测量信道信息的方法，该方法包括以下步骤：接收下行链路子帧，该下行链路子帧中，用于八个或更少个天线端口的CSI-RS被映射到从下行链路子帧的数据区中定义的多个CSI-RS RE组中选择的一个CSI-RS RE组；以及使用用于八个或更少个天线端口的CSI-RS测量所述多个天线端口中的每一个的信道信息，其中，多个CSI-RS RE组被定义为使得用于在下行链路子帧上发送的数据的发送分集RE对不被破坏。
所述下行链路子帧可以具有正常循环前缀(CP)构造，在一个资源块(RB)中，映射了用于八个天线端口的CSI-RS的CSI-RS RE组的数量可以是五个，并且一个CSI-RS RE组可以定义在不设置公共基准信号(CRS)和解调制基准信号(DMRS)的资源单元上的两个连续正交频分复用(OFDM)符号的两个连续子载波位置和从所述两个连续子载波位置隔开四个子载波的另外两个不同的连续子载波处。
映射了用于两个天线端口的CSI-RS的所述多个CSI-RS RE组或者映射了用于四个天线端口的CSI-RS的所述多个CSI-RS RE组可以被定义为映射了用于八个天线的CSI-RS的多个CSI-RS RE组的子集合。
一个RB内映射了用于八个天线端口的CSI-RS的五个CSI-RS RE组可以包括：第六和第七OFDM符号处的第三、第四、第九和第十子载波的第一CSI-RS RE组；第十和第十一OFDM符号处的第一、第二、第七和第八子载波的第二CSI-RS RE组；第十和第十一OFDM符号处的第三、第四、第九和第十子载波的第三CSI-RS RE组；第十和第十一OFDM符号处的第五、第六、第十一和第十二子载波的第四CSI-RS RE组；以及第十三和第十四OFDM符号处的第三、第四、第九和第十子载波的第五CSI-RS RE组。
随着一个CSI-RS RE组的RE位置相对于另一个CSI-RS RE组在时域和频域上移位，定义了多个CSI-RS RE组。
用于八个或更少个天线端口的CSI-RS当中的用于两个天线端口的CSI-RS可以在相同子载波上的两个连续OFDM符号上使用长度为2的正交码来利用码分复用(CDM)方案进行复用。
在不同于所述下行链路子帧的另一个下行链路子帧中，用于八个或更少个天线端口的CSI-RS可以被映射到除了从用于所述下行链路子帧的多个CSI-RS RE组中选择的一个CSI-RS RE组以外的另一个CSI-RS RE组。
在本发明的另一个方面中，提供了一种用于发送用于八个或更少个天线端口的信道状态信息-基准信号(CSI-RS)的基站，该基站包括：接收模块，所述接收模块被配置为从用户设备接收上行链路信号；发送模块，所述发送模块被配置为向用户设备发送下行链路信号；以及处理器，所述处理器被配置为控制包括接收模块和发送模块的基站，其中，所述处理器还被配置为选择定义在下行链路子帧的数据区上的多个CSI-RS RE组中的一个，并且将用于八个或更少个天线端口的CSI-RS映射到所选择的CSI-RS RE组，以及通过发送模块发送映射了用于八个或更少个天线端口的CSI-RS的下行链路子帧，并且其中，多个CSI-RS RE组被定义为使得用于在下行链路子帧上发送的数据的发送分集RE对不被破坏。
在本发明的另一个方面中，提供了一种用于从用于八个或更少个天线端口的信道状态信息-基准信号(CSI-RS)测量信道信息的用户设备，该用户设备包括：接收模块，所述接收模块被配置为从基站接收下行链路信号；发送模块，所述发送模块被配置为向所述基站发送上行链路信号；以及处理器，所述处理器被配置为控制包括接收模块和发送模块的用户设备，其中，所述处理器还被配置为通过所述接收模块接收下行链路子帧，该下行链路子帧中，用于八个或更少个天线端口的CSI-RS被映射到从定义在下行链路子帧的数据区上的多个CSI-RS RE组选择的一个CSI-RS RE组，以及使用用于八个或更少个天线端口的CSI-RS测量所述多个天线端口中的每一个的信道信息，并且其中，多个CSI-RS RE组被定义为使得用于在下行链路子帧上发送的数据的发送分集RE对不被破坏。
本发明的上述总体描述和本发明的以下详细描述仅是示例性的，并且提供对本发明的所附权利要求的额外描述。
有益效果
根据本发明的实施方式，能够提供一种在下行链路物理资源上复用CSI-RS并且发送所复用的CSI-RS以使得下行链路接收侧可以有效地执行信道估计的方法和设备。另外，通过在不损坏发送分集RE对的情况下提供尽量多的CSI-RS RE组图案，能够提供在维持数据传输效率的同时降低CSI-RS传输时的小区间干扰的方法和设备。
本发明的其它优点将部分地在以下说明书中进行阐述，并将部分地对于本领域的技术人员来说在研读以下内容后变得清楚，或者可以从本发明的实践获知。
附图说明
附图被包括在本申请中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是示出下行链路无线电帧的结构的图。
图2是示出一个下行链路时隙中的资源网格的示例的图。
图3是示出下行链路子帧的结构的图。
图4是示出上行链路帧的结构的图。
图5是示出具有多个天线的无线通信系统的构造的图。
图6是示出SC-FDMA和OFDMA系统的一般结构的图。
图7是示出LTE版本8系统的上行链路SC-FDMA系统的结构的图。
图8是示出LTE版本8系统的上行链路SC-FDMA系统的传输帧结构的图。
图9是示出基于SC-FDMA传输的MIMO系统中的数据信号映射关系的图。
图10是示出映射在遗留3GPP LTE系统(例如，版本8)中定义的下行链路资源块(RB)上的CRS和DRS的图案的图。
图11是示出支持最大秩8传输的DMRS图案的示例的图。
图12到图16是示出CSI-RS RE组的各个示例的图。
图17到图19是例示考虑发送分集RE对的CSI-RS RE组的设定的图。
图20是例示CSI-RS RE组的跳转的图。
图21是例示用于将虚拟CSI-RS组索引映射到物理CSI-RS组索引的功能的图。
图22和图23是示出在八个发射天线的情况下的CSI-RS RE组的示例的图。
图24是例示在八个发射天线的情况下的映射CSI-RS的方法的图。
图25和图26是示出在四个发射天线的情况下的CSI-RS RE组的示例的图。
图27是例示在四个发射天线的情况下的映射CSI-RS的方法的图。
图28和图29是示出在四个发射天线的情况下的CSI-RS RE组的另一个示例的图。
图30是例示在四个发射天线的情况下的映射CSI-RS的方法的图。
图31是示出在四个发射天线的情况下的CSI-RS RE组的另一个示例的图。
图32和图33是示出在两个发射天线的情况下的CSI-RS RE组的示例的图。
图34是示出在两个发射天线的情况下的CSI-RS RE组的另一个示例的图。
图35是例示CSI-RS传输方法和信道信息获取方法的流程图。
图36是根据本发明的示例性实施方式的包括基站和用户设备的无线通信系统的构造的图。
具体实施方式
通过根据预定格式组合构成部件和本发明的特征提出以下实施方式。在没有附加评论的条件下，独立的构成部件或者特征应被认为是可选因素。如果要求，独立构成部件或者特征可以不与其它部件或者特征组合。另外，可以将一些构成部件和/或特征进行组合，以实现本发明的实施方式。可以改变本发明的实施方式中要公开的操作的顺序。任何实施方式的一些部件或者特征还可以被包括在其它实施方式中，或者可以按照需要利用其它实施方式的部件或者特征代替。
基于基站和终端之间的数据通信关系公开本发明的实施方式。在此情况下，基站用作网络的终端节点，基站可以通过该网络与终端直接通信。本发明中要由基站进行的具体操作按照需要还可以由基站的上层节点来进行。
换句话说，对于本领域技术人员明显的是，用于使得基站能够与由包括该基站的多个网络节点组成的网络中的终端通信的各个操作将由基站或者除了该基站以外的其它网络节点进行。术语“基站(BS)”可以根据需要用术语固定站、Node-B、eNode-B(eNB)或者接入点代替。术语“中继器”可以用中继节点(RN)或者中继站(RS)代替。术语“终端”根据需要还可以用用户设备(UE)、移动台(MS)、移动订户台(MSS)或者订户台(SS)代替。
应注意的是，本发明中公开的具体术语是为了便于描述和更好地理解本发明而提出的，并且这些具体术语的使用可以在本发明的技术范围或精神内改变为其它形式。
在一些示例中，省略了已知结构和装置以避免使本发明的概念变得不清楚，并且结构和装置的重要功能以框图形式示出。在整个附图中用相同的附图标记代表相同或类似的部分。
本发明的示例性实施方式由针对至少一个无线接入系统公开的标准文献支持，这些无线接入系统包括电气电子工程师协会(IEEE)802系统、第三代合作伙伴计划(3GPP)系统、3GPP长期演进(LTE)系统和3GPP2系统。具体地，本发明的实施方式中，为了清楚揭示本发明的技术构思而未描述的步骤或者部件可以被上述文献支持。此处使用的术语可以被上述至少一个文献支持。
本发明的以下实施方式可以应用于各种无线接入技术，例如，CDMA(码分多址)、FDMA(频分多址)、TDMA(时分多址)、OFDMA(正交频分多址)、SC-FDMA(单载波频分多址)等。CDMA可以用诸如UTRA(通用地面无线电接入)或者CDMA2000的无线(或者无线电)技术实现。TDMA可以用诸如GSM(全球移动通信系统)/GPRS(通用分组无线电服务)/EDGE(用于GSM演进的增强数据率)的无线(或者无线电)技术实现。OFDMA可以用诸如电气电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20和E-UTRA(演进UTRA)的无线(或者无线电)技术实现。UTRA是UMTS(通用移动通信系统)的一部分。3GPP(第三代合作伙伴计划)LTE(长期演进)是使用E-UTRA的E-UMTS(演进UMTS)的一部分。3GPP LTE在下行链路中采用OFDMA，在上行链路中采用SC-FDMA。LTE-Advanced(LTE-A)是3GPP LTE的演进版本。WiMAX可以由IEEE 802.16e(WirelessMAN-OFDMA基准系统)和先进IEEE 802.16m(WirelessMAN-OFDMA先进系统)说明。为了清楚，以下描述专注于3GPP LTE和LTE-A。然而，本发明的技术特征并不限于此。
将参照图1描述下行链路无线电帧的结构。
在蜂窝正交频分复用(OFDM)无线电分组通信系统中，以子帧为单元执行上行链路/下行链路数据分组传输。一个子帧被定义为包括多个OFDM符号的预定时间间隔。3GPP LTE标准支持可应用于频分双工(FDD)的类型1无线电帧结构和可应用于时分双工(TDD)的类型2无线电帧结构。
图1是示出类型1无线电帧的结构的图。下行链路无线电帧包括10个子帧，并且一个子帧包括时域中的2个时隙。发送一个子帧所需的时间被定义为传输时间间隔(TTI)。例如，一个子帧可以具有1ms的长度并且一个时隙可以具有0.5ms的长度。一个时隙可以包括时域上的多个OFDM符号和频域上的多个资源块(RB)。由于3GPPLTE系统在下行链路中使用OFDMA，所以OFDM符号指示一个符号持续时间。OFDM符号可以被称为SC-FDMA符号或者符号持续时间。RB是资源分配单元，并且包括一个时隙中的多个连续子载波。
可以根据循环前缀(CP)的构造来改变包括在一个时隙中的OFDM符号的数量。CP包括扩展CP和正常CP。例如，如果OFDM符号由正常CP构造，则包括在一个时隙中的OFDM符号的数量可以是七个。如果OFDM符号由扩展CP构造，则一个OFDM符号的长度增加，包括在一个时隙中的OFDM符号的数量小于正常CP的情况下的数量。在扩展CP的情况下，例如，包括在一个时隙中的OFDM符号的数量可以是六个。如果信道状态不稳定，例如，如果用户设备(UE)以高速运动，则扩展CP可以被使用以进一步减少符号之间的干扰。
在使用正常CP的情况下，由于一个时隙包括七个OFDM符号，所以一个子帧包括14个OFDM符号。此时，各个子帧的前两个或三个OFDM符号可以被分配到物理下行链路控制信道(PDCCH)，剩余的OFDM符号可以被分配到物理下行链路共享信道(PDSCH)。
无线电帧的结构仅是示例。因此，包括在无线电帧中的子帧的数量、包括在子帧中的时隙的数量或者包括在时隙中的符号的数量可以按照各种方式改变。
图2是示出一个下行链路时隙中的资源网格的示例的图。OFDM符号由正常CP构造。参照图2，下行链路时隙包括时域上的多个OFDM符号并且包括频域上的多个RB。尽管图2示例性地例示一个下行链路时隙包括七个OFDM符号并且一个RB包括12个子载波，但是本发明不限于此。资源网格的各个单元被称为资源单元(RE)。例如，RE a(k,l)位于第k个子载波和第l个OFDM符号处。在正常CP的情况下，一个RB包括12×7个RE(在扩展CP的情况下，一个RB包括12×6个RE)。由于子载波之间的距离是15kHz，所以一个RB包括频域上的约180kHz。NDL表示包括在下行链路时隙中的RB的数量。NDL是基于由基站的调度设定的下行链路传输带宽确定的。
图3是示出下行链路子帧的结构的图。一个子帧内的第一时隙的前部的最多三个OFDM符号对应于被分配了控制信道的控制区。剩余OFDM符号对应于被分配了物理下行链路共享信道(PDSCH)的数据区。传输的基本单元是一个子帧。也就是说，PDCCH和PDSCH在两个时隙上被分配。在3GPP LTE系统中使用的下行链路控制信道的示例包括例如物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理混合自动重传请求指示符信道(PHICH)等。PCFICH在子帧的第一OFDM符号处发送，并且包括关于用来在子帧中发送控制信道的OFDM符号的数量的信息。PHICH包括作为对上行链路传输的响应的HARQ ACK/NACK信号。通过PDCCH发送的控制信息被称为下行链路控制信息(DCI)。DCI包括上行链路或下行链路调度信息或者针对特定UE组的上行链路发射功率控制命令。PDCCH可以包括下行链路共享信道(DL-SCH)的资源分配和传输格式、上行链路共享信道(UL-SCH)的资源分配信息、寻呼信道(PCH)的寻呼信息、关于DL-SCH的系统信息、在PDSCH上发送的诸如随机接入响应(RAR)的更高层控制消息的资源分配、针对特定UE组中的单独UE的发射功率控制命令的集合、发射功率控制信息、语音电话(VoIP)的启动等。可以在控制区内发送多个PDCCH。UE可以监测多个PDCCH。PDCCH在一个或多个连续控制信道元素(CCE)的聚合上发送。CCE是用于以基于无线电信道的状态的编码率提供PDCCH的逻辑分配单元。CCE对应于多个资源单元组。PDCCH的格式和可用比特的数量是基于CCE的数量和CCE提供的编码率之间的相关性确定的。基站根据要向UE发送的DCI确定PDCCH格式，并且向控制信息附加循环冗余校验(CRC)。CRC利用根据PDCCH的拥有者或用途的无线电网络临时标识符(RNTI)掩蔽。如果PDCCH是用于特定UE的，则可以将UE的小区RNTI掩蔽到CRC。另选地，如果PDCCH是用于寻呼消息的，则可以将寻呼指示标识符(P-RNTI)掩蔽到CRC。如果PDCCH是用于系统消息(更具体地，系统信息块(SIB))的，则可以将系统信息标识符和系统信息RNTI(SI-RNTI)掩蔽到CRC。为了指示作为针对UE的随机接入前导码的传输的响应的随机接入响应，可以将随机接入RNTI(RA-RNTI)掩蔽到CRC。
图4是示出上行链路帧的结构的图。上行链路子帧可以在频域上被划分为控制区和数据区。物理上行链路控制信道(PUCCH)包括被分配到控制区的上行链路控制信息。物理上行链路共享信道(PUSCH)包括被分配到数据区的用户数据。为了维持单载波特性，一个UE不同时发送PUCCH和PUSCH。用于一个UE的PUCCH被分配到子帧中的RB对。属于RB对的RB相对于两个时隙占据不同的子载波。因而，分配到PUCCH的RB对在时隙边缘“频率跳转”。
多输入多输出(MIMO)系统的建模
MIMO系统使用多个发射天线和多个接收天线提高数据发送/接收效率。在MIMO技术中，单个天线路径不用来接收整个消息，也就是说，可以通过组合通过多个天线接收到的多条数据来接收整个数据。
图5是示出具有多个天线的无线通信系统的构造的图。如图5(a)所示，如果发射天线的数量增加到NT并且接收天线的数量增加到NR，则理论信道传输容量与天线的数量成比例地增加，这不同于仅在发送机或接收机使用多个天线的情况。因此，能够提高传送速率并显著地提高频率效率。随着信道传输容量增加，传送速率理论上可以增加利用单个天线时的最大传送速率R0与速率增加比例Ri的乘积。
式1
Ri＝min(NT，NR)
例如，在使用四个发射天线和四个接收天线的MIMO系统中，理论上能够获得为单天线系统的传送速率的四倍的传送速率。在九十年代中期证实了MIMO系统的理论容量的增加之后，至今积极开发了显著提高数据传送速率的各种技术。另外，多种技术已经应用于诸如第三代移动通信和下一代无线局域网(LAN)的各种无线电通信标准。
根据至今对MIMO天线的研究，已经积极进行了各种研究，诸如对涉及各种信道环境和多接入环境中的MIMO天线的通信容量的计算的信息理论的研究、对MIMO系统的无线电信道的模型和测量的研究以及对提高传输可靠性和传输速率的空间-时间信号处理技术的研究。
将使用数学建模来更详细地描述MIMO系统的通信方法。在以上系统中，假定存在NT个发射天线和NR个接收天线。
如果存在NT个发射天线，则在所发送的信号中，最大可发送信息的片段的数量是NT。可以用下式表示所发送的信息。
式2
所发送的信息可以具有不同的发射功率。如果各个发射功率是则可以用下式表示具有经调节的功率的所发送的信息。
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，可以使用发射功率的对角矩阵P如下表示
式4
考虑通过对具有经调节的发射功率的信息矢量应用权重矩阵W来构造NT个实际发送的信号权重矩阵W用于根据传输信道状态等将所发送的信息适当地分配到各个天线。可以用以下的矢量X表示
式5
其中，wij表示第i个发射天线和第j个信息之间的权重。W还被称为预编码矩阵。
所发送的信号x可以利用两个方案(例如，空间分集方案和空间复用方案)来不同地进行处理。在空间复用方案的情况下，不同的信号被复用并且经复用的信号被发送到接收机，从而信息矢量的元素具有不同值。在空间分集方案的情况下，相同信号通过多个信道路径被重复发送，从而信息矢量的元素具有相同值。可以考虑空间复用方案和空间分集方案的组合。也就是说，相同信号可以根据空间分集方案例如通过三个发射天线来发送，并且剩余信号可以使用空间复用方案发送到接收机。
如果存在NR个接收天线，则天线的各个接收到的信号表示为下式。
式6
y = [ y 1 , y 2 , . . . , y N R ] T
如果信道在MIMO无线电通信系统中建模，则可以根据发射/接收天线索引来区分信道。从发射天线j到接收天线i的信道用hij标记。在hij中，应注意的是，考虑索引的顺序，接收天线的索引在发射天线的索引之前。
图5(b)是示出从NT个发射天线到接收天线i的信道的图。信道可以被组合并且以矢量和矩阵的形式表示。在图5(b)中，从NT个发射天线到接收天线i的信道可以表示如下。
式7
h i T = [ h i 1 , h i 2 , . . . , h iN T ]
因此，从NT个发射天线到NR个接收天线的全部信道可以表示如下。
式8
加性高斯白噪声(AWGN)在信道矩阵H之后被添加到实际信道。添加到NT个发射天线的AWGN可以表示如下。
式9
n = [ n 1 , n 2 , . . . , n N R ] T
通过上述数学建模，接收到的信号可以表示如下。
式10
以上描述专注于单个用户使用MIMO系统的情况。然而，能够将MIMO系统应用于多个用户以获取多用户分集。下面将对此进行简要描述。
衰落信道降低无线通信系统的性能。信道增益根据时间、频率和空间而改变。随着信道增益值减小，性能劣化增加。用于解决衰落的分集方案利用全部多个独立信道具有低增益的概率非常低这个事实。包括多用户分集方案的各种分集方案是可能的。
当小区内存在多个用户时，由于用户的信道增益是统计学上独立的，所以全部用户具有低增益的概率很低。根据信息理论，如果基站的发射功率足够，则全部信道被分配到小区中存在的多个用户当中具有最高信道增益的用户，以使信道的总容量最大。多用户分集方案可以被划分为三种方案。
时间多用户分集方案每当信道随着时间改变时将信道分配到具有最高增益的用户。频率多用户分集方案将诸如OFDM的频率多载波系统中的各个频带中的子载波分配到具有最高增益的用户。
如果在不使用多载波的系统中信道缓慢改变，则具有最高信道增益的用户长时间占据信道。因此，其他用户不能够进行通信。在此情况下，为了使用多用户分集方案，必须使信道改变。
接着，空间多用户分集方案利用用户的信道增益根据空间而不同这个事实。其实施示例包括随机波束形成(RBF)等。RBF还被称为“机会波束形成”，并且通过使得发送机能够使用多个天线以特定权重执行波束形成来导致信道改变。
将描述在MIMO方案中利用上述多用户分集方案的多用户MIMO(MU-MIMO)方案。
在MU-MIMO方案中，用户的数量和各个用户在发送机/接收机中的天线的数量可以不同地组合。可以关于下行链路(前向链路)和上行链路(反向链路)描述MU-MIMO方案。下行链路是指基站向多个UE发送信号的情况。上行链路是指多个UE向基站发送信号的情况。
在下行链路中，在极端情况下，例如，一个用户可以通过总共NR个天线接收信号，并且总共NR个用户可以使用一个天线接收信号。另外，上述极端情况的组合是可能的。也就是说，特定用户可以使用一个接收天线，并且特定用户可以使用三个接收天线。在任一种情况下，应指出的是，接收天线的总数被固定为NR。这种情况通常称为MIMO广播信道(BC)或者空分多址(SDMA)。
在上行链路中，在极端情况下，一个用户可以通过总共NT个天线发送信号，并且总共NT个用户可以使用一个天线发送信号。另外，上述极端情况的组合是可能的。也就是说，特定用户可以使用一个发射天线，并且特定用户可以使用三个发射天线。在任一种情况下，应指出的是，发射天线的总数被固定为NT。这种情况通常称为MIMO多址信道(MAC)。由于上行链路和下行链路彼此对称，所以在上行链路和下行链路中的任意一个中使用的方案可以在另一个中使用。
指示信道状态的信道矩阵H的行和列的数量由发射天线和接收天线的数量确定。信道矩阵H的行的数量等于接收天线的数量NR，并且信道矩阵H的列的数量等于发射天线的数量NT。也就是说，信道矩阵H是NR×NT矩阵。
矩阵的秩由彼此独立的行或列的数量中的较小一个限定。因此，矩阵的秩不大于行或列的数量。信道矩阵H的秩rank(H)如下限定。
式11
rank(H)≤min(NT，NR)
当矩阵经过特征值分解时，秩可以由除了0以外的特征值的数量来限定。类似地，当矩阵经过奇异值分解时，秩可以由除了0以外的奇异值的数量来限定。因此，信道矩阵中的秩的物理意义可以是给定信道中的不同的可发送信息的最大数量。
在MIMO传输中，术语“秩”表示用于独立地发送信号的路径的数量，并且“层的数量”表示通过各个路径发送的信号流的数量。一般地，由于发送机发送数量上与用于信号传输的秩的数量对应的层，所以除非另行指出，否则秩具有与层的数量相同的含义。
下文中，将描述预编码矩阵的特征。例如，不考虑预编码矩阵的信道矩阵H可以如下表示。
式12
一般地，如果最小均方误差(MMSE)接收机被给出，则ρk(第k个接收到的信号与干扰噪声比(SINR))定义如下。
式13
ρ k = SINR k = h k H ( N 0 I N R + Σ i = 1 i ≠ k N R h i h i H ) - 1 h k
应用于预编码矩阵的有效信道可以使用预编码矩阵W表示如下。
式14
H ~ = HW = h → 1 T h → 1 T . . . h → N R T w 1 w 2 . . . w N R = h → 1 T w 1 h → 1 T w 2 . . . h → 1 T w N R h → 2 T w 1 h → 2 T w 2 . . . h → 2 T w N R . . . . . . . . . . . . h → N R T w 1 h → N R T w 2 . . . h → N R T w N R = h ~ 1 h ~ 2 . . . h ~ N T
因此，如果假定MMSE接收机被使用，则ρk可以被定义如下。
式15
ρ ~ k = SINR k = h ~ k H ( N 0 I N R + Σ i = 1 i ≠ k N R h ~ i h ~ i H ) - 1 h ~ k = w k H h → 1 * w k H h → 2 * . . . w k H h → N R * ( N 0 I N R + Σ i = 1 i ≠ k N R h ~ 1 h ~ i H ) - 1 h → 1 T w k h → 2 T w k . . . h → N R T w k
可以基于理论背景来确认根据预编码矩阵的变化接收到的SINR的有效性。首先，可以确认一个预编码矩阵中的列置换的有效性。也就是说，在第i个列矢量Wi和第j个列矢量Wj之间置换的情况下，经置换的预编码矩阵可以表示如下。
式16
W ^ = w 1 . . . w j . . . w i . . . w N R
因此，根据预编码矩阵W的有效信道和根据预编码矩阵的有效信道可以表示如下。
式17
H ~ = HW = h → 1 T h → 1 T . . . h → N R T w 1 . . . w i . . . w j . . . w N R = h → 1 T w 1 . . . h → 1 T w i . . . h → 1 T w j . . . h → 1 T w N T h → 2 T w 1 . . . h → 2 T w i . . . h → 2 T w j . . . h → 2 T w N T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . h → N R T w 1 . . . h → N R T w i . . . h → N R T w j . . . h → N T T w N T = h ~ 1 . . . h ~ i . . . h ~ j . . . h ~ N T
式18
H ^ = H W ^ = h → 1 T h → 1 T . . . h → N R T w 1 . . . w j . . . w i . . . w N R = h → 1 T w 1 . . . h → 1 T w j . . . h → 1 T w i . . . h → 1 T w N T h → 2 T w 1 . . . h → 2 T w j . . . h → 2 T w i . . . h → 2 T w N T . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . h → N R T w 1 . . . h → N R T w j . . . h → N R T w i . . . h → N R T w N T = h ~ 1 . . . h ~ j . . . h ~ i . . . h ~ N T
在式17和式18中，即使两个列矢量被置换，接收到的SINR不改变(除了其顺序)，并且信道容量与和的比可以是固定的。即使在式14和式15的情况下，经置换的有效信道和ρk可以如下获得。
式19
式20
ρ ^ k = SINR k = h ^ k H ( N 0 I N R + Σ i = 1 i ≠ k N R h ^ i h ^ i H ) - 1 h ^ k
在式20中，干扰和噪声部分可以表示如下。
式21
( N 0 I N R + Σ i = 1 i ≠ k N R h ^ i h ^ i H ) - 1 = a 11 k a 12 k . . . a 1 N R k a 21 k a 22 k . . . a 2 N R k . . . . . . . . . . . . a N R 1 k a N R 2 k . . . a N R N R k
新接收到的SINR可以表示如下。
式22
ρ ^ k = SINR k = h ^ k H ( N 0 I N R + Σ i = 1 i ≠ k N R h ^ i h ^ i H ) - 1 h ^ k = h ^ k H a 11 k a 12 k . . . a 1 N R k a 21 k a 22 k . . . a 2 N R k . . . . . . . . . . . . a N R 1 k a N R 2 k . . . a N R N R k h ^ k = Σ i = 1 N R Σ j = 1 N R w ^ k h → i * × a ij × h → j T w ^ k
接着，在一个预编码矩阵中，可以确认特定列矢量乘以e-jθ(0≤θ≤π)的有效性。例如，e-jθ可以是±1或者±j。通过第k个列乘以e-jθ获得的可以表示如下。
式23
W ~ k = e - jθ W ^ k
所接收到的SINR可以表示如下。
式24
ρ ~ k = Σ i = 1 N R Σ j = 1 N R w ~ k h → i * × a ij × h → j T w ~ k = Σ i = 1 N R Σ j = 1 N R e + jθ w ^ k h → i * × a ij h → j T e - jθ w ^ k = Σ i = 1 N R Σ j = 1 N R w ^ k h → i * × a ij × h → j T w ^ k = ρ ^ k
从式24的结果，可见预编码矩阵的特定列矢量乘以e-jθ对接收到的SINR和信道容量与和的比没有影响。
在MIMO系统中，可以使用各种MIMO传输方案(传输模式)。用于MIMO系统的操作的MIMO发送/接收方案可以包括频率切换发送分集(FSTD)方案、空间频率块编码(SFBC)方案、空间时间块编码(STBC)方案、循环延迟分集(CDD)方案、时间切换发送分集(TSTD)方案等。在秩2或更多秩时，可以使用空间复用(SM)方案、广义循环延迟分集(GCDD)方案、选择性虚拟天线排列(S-VAP)等。
FSTD方案将具有不同频率的子载波分配到通过多个天线发送的信号以获得分集增益。SFBC方案有效地应用空间域和频域的选择性以获得分集增益和多用户调度增益。STBC方案应用空间域和时域的选择性。CDD方案使用发射天线之间的路径延迟获得分集增益。TSTD方案时间上划分通过多个天线发送的信号。空间复用方案通过天线发送不同的数据，以增加传送速率。GCDD方案应用时域和频域的选择性。S-VAP方案使用单个预编码矩阵，并且包括用于在空间分集或空间复用中在天线之间混合多个码字的多码字(MCW)S-VAP以及使用单个码字的单码字(SCW)S-VAP。
可以根据上述各种MIMO传输方案(MIMO传输模式)来使用各种调度信令格式(PDCCH DCI格式)。也就是说，调度信令格式可以根据各种MIMO传输模式改变，并且用户设备可以根据调度信令格式确定MIMO传输模式。
在MIMO系统中，可以采用不使用来自接收机的反馈信息的开环方案(或者信道独立方案)以及使用来自接收机的反馈信息的闭环方案(或者信道依赖方案)。在闭环方案中，接收机向发送机发送关于信道状态的反馈信息，并且发送机检查信道状态，因而提高无线通信系统的性能。闭环MIMO系统通过使得发送机能够使用从接收机发送的关于信道环境的反馈信息对所发送的数据执行预定的处理，来使用用于使信道的影响最小的预编码方案。预编码方案包括基于码本的预编码方案和用于量化信道信息并且反馈经量化的信道信息的预编码方案。
根据OFDM和SC-FDMA方案的MIMO系统
一般而言，在根据OFDM方案或SC-FDMA方案的MIMO系统中，数据信号在发送的符号内进行复映射。首先，数据被划分为码字。主要地，码字对应于由MAC层给出的传送块。使用诸如涡轮码(turbo code)或截尾卷积码的信道编码器对码字进行独立编码。经编码的码字被速率匹配到适当大小并且被映射到层。对SC-FDMA传输中的层进行离散傅里叶变换(DFT)预编码，并且DFT不应用于OFDM传输。在各个层中，DFT信号乘以预编码矢量/矩阵并且被映射到发射天线端口。可以使用天线虚拟化方法将发射天线端口映射到物理天线。
图6是示出SC-FDMA和OFDMA系统的一般结构的图。在图6中，N小于M。串行到并行意味着串行信号被转换为并行信号，并且并行到串行意味着并行信号被转换为串行信号。如图6所示，在SC-FDMA系统的发送机中，输入信息符号经过串行到并行转换单元611、N点DFT单元612、子载波映射单元613、M点逆DFT(IDFT)单元614、并行到串行转换单元615、CP添加单元616和数字到模拟转换单元617，从而信号通过信道发送。在SC-FDMA系统的接收机中，通过信道接收到的信号经过模拟到数字转换单元621、CP去除单元622、串行到并行转换单元623、M点DFT单元624、子载波解映射/均衡单元625、N点IDFT单元626、并行到串行转换单元627和检测单元628，从而恢复信息符号。在OFDMA系统中，SC-FDMA系统的发送机的N点DFT单元612和并行到串行转换单元615可以被省略，并且并行到串行转换可以由CP添加单元616执行。另外，SC-FDMA系统的接收机的串行到并行转换单元623和N点IDFT单元626可以被省略。
一般地，诸如SC-FDMA传输信号的单载波信号的立方量度(CM)值或峰值功率对均值功率比(PAPR)明显低于多载波信号的立方量度值或峰值功率对均值功率比。CM值和PAPR与由发送机的功率放大器(PA)支持的动态范围相关联。在使用相同PA的情况下，具有低于其它信号的CM值或PAPR的发送的信号可以按照高发射功率发送。换句话说，如果PA的最大功率固定，则发射功率被设定为低于具有低CM值或PAPR的信号的发射功率，以使得发送机能够发送具有高CM值或PAPR的信号。单载波信号的CM值或PAPR比多载波信号的CM值或PAPR低的原因是在多载波信号的情况下，多个信号彼此交叠以对信号应用共相位。接着，信号的振幅可以增加并且OFDM系统可以具有高的PAPR或CM值。
如果所发送的信号y仅包括一个信息符号x1，则该信号可以是单载波信号，如y＝x1。然而，如果所发送的信号y包括多个信息符号x1,x2,x3,...,xN，则该信号可以是多载波信号，如y＝x1+x2+x3+...+xN。PAPR或CM值与在传输信号波形中相干地相加的信息符号的数量成正比，但是当信息符号的数量达到预定值时饱和。因此，如果通过将少量的单载波信号相加来产生信号波形，则CM值或PAPR具有明显小于多载波信号的值，但是具有略微大于单载波信号的值。
图7是示出LTE版本8系统的上行链路SC-FDMA系统的结构的图。LTE版本8系统的上行链路SC-FDMA系统的结构包括加扰单元710、调制映射器720、变换预编码器730、资源单元映射器740和SC-FDMA信号产生单元750，如图7所示。如图7所示，变换预编码器730对应于图6的N点DFT单元612，资源单元映射器740对应于图6的子载波映射单元613，SC-FDMA信号产生单元750对应于图6的M点IDFT单元614、并行到串行转换单元615和CP添加单元616。
图8是示出LTE版本8系统的上行链路SC-FDMA系统的传送帧结构的图。基本传送单元是一个子帧。一个子帧包括两个时隙，并且根据CP构造(例如，正常CP或者扩展CP)，包括在一个时隙中的SC-FDMA符号的数量是7或6。在图8中，示出正常CP，其中一个时隙包括七个SC-FDMA符号。至少一个基准信号(RS)SC-FDMA符号被包括在各个时隙中并且不用于数据传输。多个子载波被包括在一个SC-FDMA符号中。资源单元(RE)是映射到一个子载波的复信息符号。如果DFT预编码被执行，则由于用于传输的DFT大小和子载波的数量与SC-FDMA中的相同，所以RE对应于映射到一个DFT索引的一个信息符号。
在LTE-A系统中，最多四个层的空间复用被考虑用于上行链路传输。在上行链路单用户空间复用的情况下，在针对每个上行链路分量载波的一个子帧中，最多两个传送块可以从经调度的UE发送。分量载波是指用于物理地聚合多个分量载波以获得与逻辑上使用大频带相同效果的载波聚合技术中的聚合单元的载波。根据传送层的数量，与各个传送块相关联的调制符号可以映射到一个或两个层。在传送块和层之间的映射关系中，可以使用与LTE版本8下行链路空间复用中的传送块和层之间的映射原理相同的原理。在空间复用被使用和不被使用的两种情况下，DFT预编码OFDM方案可被用作上行链路数据传输的多址方案。在多个分量载波的情况下，可以每分量载波应用一个DFT。具体地，在LTE-A系统中，对于各个分量载波，可以支持频率连续和频率非连续资源分配。
图9是示出基于SC-FDMA传输的MIMO系统中的数据信号映射关系的图。SC-FDMA系统可以包括层映射器，其用于将要发送的信号映射到在数量上与特定的秩对应的层；预定数量的DFT模块，其用于对预定数量的层信号中的每一个执行DFT扩频；以及预编码器，其用于从存储在存储器中的码本选择预编码矩阵并且对发送的信号执行预编码。在图9中，如果码字的数量是NC并且层的数量是NL，则NC个信息符号或者数量上与NC的整数倍对应的信息符号可以被映射到NL个层或者数量上与NL的整数倍对应的层。针对SC-FDMA的DFT预编码不改变层的大小。如果对层执行了预编码，则信息符号的数量通过乘以NT×NL矩阵从NL改变为NT。一般地，空间复用的数据的传输秩等于在给定传输时间用于承载数据的层的数量(例如，NL)。如图9所示，用于使用SC-FDMA方案发送上行链路信号的DFT模块被设置在预编码器的前级和层映射器的后级。因而，DFT扩频信号被针对每层预编码，进行IFFT解扩并且被发送，由于DFT扩频和IFFT解扩除了预编码之外被抵消的效应，因而维持了PAPR或者CM特征。
基准信号(RS)
在无线电通信系统中，由于分组通过无线电信道发送，信号在传输期间可能失真。为了使得接收侧能够正确地接收失真的信号，应当使用信道信息来校正接收到的信号的失真。为了检测信道信息，主要使用发送发送侧和接收侧都知道的信号并且利用当通过信道接收到该信号时的失真程度来检测信道信息的方法。以上信号被称为导频信号或基准信号(RS)。
当使用多个天线发送和接收数据时，发射天线和接收天线之间的信道状态应当被检测，以正确地接收信号。因此，各个发射天线具有单独的RS。
下行链路RS包括小区中的全部UE之间共享的公共RS(CRS)和仅用于特定UE的专用RS(DRS)。能够使用这些RS来提供用于信道估计和解调制的信息。
接收侧(UE)从CRS估计信道状态，并且向发送侧(eNodeB)反馈与信道质量相关联的指示符，诸如信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)和/或秩指示符(RI)。CRS还可以称为小区专有RS。
如果PDSCH上的数据解调制是必需的，则DRS可以通过RE发送。UE可以从更高层接收DRS的存在/不存在并且仅当PDSCH被映射时接收指示DRS有效的信息。DRS还可以被称为UE专有RS或者解调制RS(DMRS)。
图10是示出在现有3GPP LTE系统(例如，版本8)中定义的映射到下行链路RB的CRS和DRS的图案的图。可以按照一个子帧上的12个子载波×时间轴上的频率为单元表示作为RS的映射单元的下行链路RB。也就是说，在正常CP的情况下，在时间轴上，一个RB具有14个OFDM符号的长度。
图10示出在eNodeB支持四个发射天线的系统中，RS在RB上的位置。在图10中，用“0”、“1”、“2”和“3”标记的资源单元(RE)指示天线端口索引0、1、2和3的CRS的位置。在图10中，用“D”标记的RE指示LTE版本8(或者版本9)中定义的DRS的位置。
下文中，将详细描述CRS。
CRS用于估计物理天线端口的信道并且在整个频带上分布作为能够被位于小区内的全部UE共同接收的RS。CRS可以用于CSI获取和信号解调制。
CRS按照根据发送侧(eNodeB)的天线构造的各种格式定义。3GPP LTE(例如，版本8)系统支持各种天线构造，并且下行链路信号发送侧(eNodeB)具有三种天线构造，诸如单发射天线、二发射天线和四发射天线。如果eNodeB执行单天线发射，则设置了用于单个天线端口的RS。如果eNodeB执行二天线发射，则用于两个天线端口的RS被利用时分复用(TDM)和/或频分复用(FDM)方案设置。也就是说，用于两个天线端口的RS被设置在不同的时间资源和/或不同的频率资源中，以彼此区分。另外，如果eNodeB执行四天线发射，则用于四个天线端口的RS使用TDM/FDM方案设置。通过CRS由下行链路信号接收侧(UE)估计的信道信息可以用于对利用诸如单天线发射、发送分集、闭环空间复用、开会空间复用或多用户MIMO(MU-MIMO)的传输方案发送的数据进行解调制。
如果支持多个天线，则当从特定天线端口发送RS时，在根据RS图案指定的RE的位置发送RS，并且在针对其它天线端口指定的RE的位置处不发送任何信号。
将CRS映射到RB的规则由式25定义。
式25
k＝6m+(v+vshift)mod6
m = 0,1 , . . . , 2 · N RB DL - 1
m ′ = m + N RB max , DL - N RB DL
v shift = N ID cell mod 6
在式25中，k表示子载波索引，l表示符号索引，并且p表示天线端口索引。表示一个下行链路时隙的OFDM符号的数量。表示分配到下行链路的RB的数量。nS表示时隙索引，并且表示小区ID。mod指示求模运算。RS在频域中的位置取决于值Vshift。由于值Vshift取决于小区ID，所以RS的位置具有根据小区改变的频移值。
具体地，为了增加通过CRS的信道估计性能，CRS在频域中的位置可以移位以根据小区改变。例如，如果RS位于三个子载波的间隔处，则RS被设置在一个小区中的第3k个子载波上，并且被设置在另一个小区中的第(3k+l)个子载波上。鉴于一个天线端口，RS在频域中以6个UE为间隔(也就是说，6个子载波的间隔)设置，并且在频域上与设置了分配到另一个天线端口的RS的RE隔开3个RE。
另外，功率增强应用于CRS。功率增强指示通过提高一个OFDMF符号的RE当中除了针对RS分配的RE之外的RE的功率，RS被利用更高的功率发送。
在时域中，RS从各个时隙的符号索引(l＝0)(作为起点)以恒定间隔设置。时间间隔根据CP长度来不同地限定。在正常CP的情况下，RS位于时隙的符号索引0和4，在扩展CP的情况下，RS位于时隙的符号索引0和3。在一个OFDM符号中，仅定义用于最多两个天线端口的RS。因此，在四发射天线传输时，用于天线端口0和1的RS位于时隙的符号索引0和4(在扩展CP的情况下，位于符号索引0和3)，并且用于天线端口2和3的RS位于时隙的符号索引1。用于天线端口2和3的RS在频域中的频率位置在第二时隙中彼此切换。
为了支持比现有的3GPP LTE(例如，版本8)系统更高的频谱效率，可以设计具有扩展天线构造的系统(例如，LTE-A系统)。扩展天线构造可以具有例如八个发射天线。在具有扩展天线构造的系统中，需要支持在现有的天线构造中操作的UE，也就是说，需要支持后向兼容性。因此，必需支持根据现有天线构造的RS图案并且针对附加天线构造设计新的RS图案。如果用于新天线端口的CRS被添加到具有现有天线构造的系统，则RS开销迅速增加因而数据传送速率降低。考虑到这些问题，需要设计用于测量用于新天线端口的CSI的新RS(CSI-RS)。在DRS的描述之后将描述其细节。
下文中，将详细描述DRS。
DRS(或UE专有RS)用于解调制数据。当UE接收RS时，在多天线发射时用于特定UE的预编码权重在不改变的情况下还用于RS，以便估计等效信道，其中从各个发射天线发送的传送信道和预编码权重被组合。
现有的3GPP LTE(例如，版本8)最多支持四发射天线传输，并且用于秩1波束成形的DRS被定义。用于秩1波束成形的DRS还利用用于天线端口索引5的RS来表示。映射在RB上的DRS的规则由式26和式27来限定。式27用于正常CP，式27用于扩展CP。
式26
k = ( k ′ ) mod N sc RB + N sc RB · n PRB
l = 3 l ′ = 0 6 l ′ = 1 2 l ′ = 2 5 l ′ = 3
m ′ = 0,1 , . . . , N RB PDSCH - 1
式27
k = ( k ′ ) mod N sc RB + N sc RB · n PRB
l = 4 l ′ ∈ { 0,2 } 1 l ′ = 1
m ′ = 0,1 , . . . , 4 N RB PDSCH - 1
v shift = N ID cell mod 3
在式26和式27中，k表示子载波索引，l表示符号索引，p表示天线端口索引。表示频域中的资源块大小，并且由子载波的数量来表示。nPRB表示物理资源块数量。表示PDSCH传输的RB的带宽。nS表示时隙索引，并且表示小区ID。mod指示求模运算。RS在频域中的位置取决于值Vshift。由于值Vshift取决于小区ID，所以RS的位置具有根据小区改变的频移值。
在作为3GPP LTE系统的演进版本的LTE-A系统中，高阶MIMO、多小区传输、演进的MU-MIMO等被考虑。为了支持高效率的RS管理和开发的传输方案，基于DMRS的数据解调制被考虑。也就是说，独立于现有的3GPP LTE(例如，版本8)中定义的用于秩1波束成形的DMRS(天线端口索引5)，可以定义用于两个或更多个层的DMRS，以便支持通过添加的天线的数据传输。由于DMRS被相同的预编码器预编码为数据，所以接收侧可以容易地估计信道信息，以便在没有独立的预编码信息的情况下解调制数据。
通过在无线电资源上设置支持最多秩8传输的DMRS，用于层的DMRS可以被复用和设置。时分复用(TDM)指示用于两个或更多个层的DMRS被设置在不同的时间资源(例如，OFDM符号)上。频分复用(FDM)指示用于两个或更多个层的DMRS被设置在不同的频率资源(例如，子载波)上。码分复用(CDM)指示设置在相同的无线电资源上的用于两个或更多个层的DMRS利用正交序列(或者正交覆盖)被复用。
图11是示出支持最多秩8传输的DMRS图案的示例的图。在图11中，控制区(一个子帧的第一个到第三个符号)指示可以发送PDCCH的RE。用于4个发射天线的CRS指示RE，这些RE中设置了参照图10描述的用于天线端口“0”、“1”、“2”和“3”的CRS。在此情况下，Vshift值是0。
一般地，在SU-MIMO传输的情况下，用于数据传输的DMRS的天线端口(或者虚拟天线端口)的数量等于数据传输的传输秩。在此情况下，DMRS天线端口(或者虚拟天线端口)可以从1到8编号，并且最低“N”个DMRS天线端口可以用于秩“N”的SU-MIMO传输。
如果DMRS天线端口如图11所示编号，则根据传输秩确定由于单个传输层内的DMRS的设置导致的不发送数据的RE的总数。在低秩(例如，秩1或2)时，一个RB中用于DMRS传输的RE的数量可以是12。在高秩(例如，秩3到8)时，一个RB中用于DMRS传输的RE的数量可以是24。也就是说，如图11所示，在秩2的情况下，可以在12个RE(图11的用于层1、2、5和7的DMRS位置所示的RE)上发送用于层1和层2的DMRS，并且在秩3的情况下，在12个RE上发送用于层1和层2的DMRS，并且在12个附加RE(图11的用于层3、4、6和8的DMRS位置所示的RE)上发送用于层3的DMRS。设置了用于各个层的DMRS的RE的位置是示例性的，本发明不限于此。
CSI-RS图案
在本发明中，提出了将上述CRS和DMRS位置考虑在内在无线电资源上设置(复用)CSI-RS的新方法。CSI-RS可以被基站发送并且可以用于在UE中估计CSI。由CSI-RS测量的CSI可以包括预编码信息(例如，预编码矩阵索引(PMI))、优选传输层的数量(例如，秩指示符(RI))和优选调制和编码方案(MCS)(例如，信道质量指示符(CQI))。
CRS对于根据遗留LTE系统操作的UE(遗留UE)的准确操作是必需的，并且DMRS对于扩展天线构造的容易执行数据解调制是必需的。因此，为了支持通过CSI-RS的下行链路接收侧的高效率的信道信息获取，必需设定CSI-RS图案(资源块上的位置)，使得考虑到CRS和DMRS在无线资源上的设置，发送最大数量的CSI-RS。这是因为当防止了来自相邻小区的CSI-RS和来自服务小区的CSI-RS之间的冲突时，UE可以准确地估计服务小区和UE之间的信道。因此，随着可以被多个小区可区分地使用的CSI-RS图案的数量增加，能够确保通过CSI-RS的信道估计性能的改进。
在本发明中，被CSI-RE天线端口的组使用的RE被分组，并且CSI-RS RE组包括在频域中可用的连续RE。使用频域中的连续RE的CSI-RS组的构造是为了防止由于CSI-RS的设置导致的用于诸如空间频率块编码(SFBC)和SFBC-频率选择性发送分集(SFBC-FSTD)的发送分集方案的基础传输块被破坏。具体地，由于不能在发送CSI-RS的RE上发送数据，所以如果在用于发送分集的基础传输块上发送数据并且CSI-RS仅设置在基础传输块的一部分中，则数据传输的发送分集RE对可能被破坏。
可用RE是指下行链路RB(时域中的一个子帧(12或14个OFDM符号)×频域中的一个RB(12个子载波))中除了控制区(下行链路子帧的第一到第三OFDM符号)以外的数据区中不包括CRS和DMRS的RE。也就是说，可以设置CSI-RS的可用RE对应于图11的未分配RE。
图12到图16示出CSI-RS RE组的示例。
在图12中，示出在两个连续子载波上设定CSI-RS RE组的示例。从图12可见，在除了设置了CRS和DMRS的RE之外的RE中定义CSI-RS RE组。
在图13中，示出在四个连续子载波上设定CSI-RS RE组的示例。在图13中，特定CSI-RS RE组可以看上去设定在五个子载波上。然而，由于CSI-RS不在CSI-RSRE组当中的设置了CRS的RE中发送，所以可见，在四个RE上设定CSI-RS RE组。
在图14中，示出在两个连续子载波上设定CSI-RS RE组的示例。从图14可见，CSI-RS RE组不在设置了CRS的OFDM符号上定义。
在图15中，示出在四个连续子载波上设定CSI-RS RE组的示例。从图15可见，CSI-RS RE组不在设置了CRS和DMRS的OFDM符号上定义。
在图16中，示出在四个连续子载波上设定CSI-RS RE组的示例。在图16中，要注意的是，CSI-RS不在CRS RE位置处发送。从图16可见，CSI-RS RE组不在设置了DMRS的OFDM符号上定义。
图12到图16所示的CSI-RS RE组用于通过单个小区发送CSI-RS天线端口组。
例如，如果一个小区使用两个CSI-RS天线端口执行传输并且CSI-RS RE组大小是2，则用于两个CSI-RS天线端口的CSI-RS RE可以被映射到一个CSI-RS RE组。如果一个小区使用四个CSI-RS天线端口执行传输并且CSI-RS RE组大小是4个RE，则用于四个CSI-RS天线端口的CSI-RS RE可以被映射到一个CSI-RS RE组。如果一个小区使用八个CSI-RS天线端口执行传输并且CSI-RS RE组大小是4个RE，则用于八个CSI-RS天线端口的CSI-RS RE可以被映射到两个CSI-RS RE组。这两个CSI-RS RE组不需要连续设置，并且可以在RB中的特定CSI-RS RE组中设置。
在简单信道估计实现中，CSI-RS RE图案可以等同地在整个带宽上(在不包括至少主广播信道、主同步信道和次同步信道的子帧中)构造。在小区针对特定基站支持发送分集方案的情况下，将CSI-RS天线端口映射到更小数量的CSI-RS组很重要。如果CSI-RE被分布到多个CSI-RS组中，则用于发送分集方案的多个SFBC时间-空间编码的RE对可能被破坏。这是因为SFBC和SFBC-FSTD发送分集方案具有应用了空间-频率编码和/或天线选择性/频率选择性分集的基础RE块。在特定RE中，CSI-RS的传输可能损坏分集基础块并且降低发送分集方案的性能。
在本发明提出的CSI-RS RE组的实施方式中，图12、图14和图16所示的CSI-RSRE组的实施方式比其它实施方式更优选的原因在于，映射到一个CSI-RS RE组的CSI-RS RE都不会损坏一个或更多个SFBC RE对。然而，在本发明中，不排除图13和图15中定义的CSI-RS RE组。
参照图17，在不包括CRS或DMRS的OFDM符号中，一个RB中的一个CSI-RSRE组(各自包括四个RE)可以由四个连续RE限定。要注意的是，CSI-RS RE组不彼此交叠。CSI-RS RE组等于应用了发送分集的基础RE组。如果各个CSI-RS RE组仅具有两个RE，则CSI-RS RE组可以被两个连续RE限定。
如图18所示，如果CSI-RS RE组包括四个RE，则位于与DMRS RE相同的OFDM符号上的CSI-RS RE组可以不包括属于一个发送分集基础RE组的四个连续可用RE。在此情况下，位于与DMRS RE相同的OFDM符号上的CSI-RS RE组可以被定义为各自包括两个RE的两个集合，并且各个集合可以包括属于不同发送分集RE组的两个连续RE。在图18中，一个粗实线矩形表示包括两个RE的集合，并且两个粗实线矩形组构造一个CSI-RS RE组。在CSI-RS RE组的这种定义中，包括四个RE的CSI-RSRE组定义两个RE集合，并且可以在两个RE集合上使用Alamouti编码(SFBC)和天线/频率选择性分集。这是因为在四个连续RE(包括一个粗虚线矩形和一个粗实线矩形的四个连续RE，图18示出各自包括四个连续RE的两个发送分集基础块)当中，前两个RE(例如，粗虚线矩形)被映射到使用SFBC编码的公共天线端口0和2，并且接着的两个RE(例如，粗实线矩形)被映射到使用SFBC编码的公共天线端口1和3。也就是说，在包括四个连续RE的发送分集基础块中，如果CSI-RS RE被映射到前两个RE，则前两个RE可以不用于公共天线端口0和2。类似地，在包括四个连续RE的发送分集基础块中，如果CSI-RS RE被映射到后两个RE，则后两个RE可以不用于公共天线端口1和3。因此，如果一个发送分集基础块(前四个连续RE)的后两个RE和另一个发送分集基础块(接着的四个连续RE)的前两个RE被提取，则能够使用四个RE构造虚拟发送分集基础块。包括DMRS的OFDM符号的CSI-RSRE组的定义重要的原因在于，能够在CSI-RS RE被映射到特定类型的CSI-RS RE组时有效地保持全部公共天线端口0、1、2和3的穿孔的平衡。穿孔指示如果在特定RE上发送CSI-RS，则该RE可以不用于公共天线端口。
如图19所示，如果CSI-RS RE组包括四个RE，则位于与CRS RE相同的OFDM符号上的CSI-RS RE组可以不包括属于一个发送分集基础RE组的四个连续可用RE。在包括CRS的OFDM符号上，CSI-RS RE组可以概念上如图19所示地构造。通过这种CSI-RS RE组构造，能够有效地保持公共天线端口的穿孔的平衡。
如图20所示，映射到CSI-RS RE组的CSI-RS天线端口RE可以在各个CSI-RS传输子帧内跳转(改变或者随机化)。在图20中，“1”、“2”、“3”和“4”表示用于CSI-RS天线端口0、1、2和3的RE。
可以使用各种方法执行跳转。
例如，在各个传输子帧中定义CSI-RS RE组的时间和频率移位。CSI-RS RE组跳转图案可以在一个无线电帧(10个子帧)或者N个无线电帧(10×N个子帧，N≥2)中重复一次。N可以是例如4，并且四个无线电帧对应于发送主广播信道的周期。
作为另一个示例，定义了虚拟CSI-RS组索引，并且定义了用于将虚拟CSI-RS组索引映射到物理CSI-RS组索引的跳转(随机化或者置换)映射功能(参见图21)。在这种映射功能中，可以使用循环虚拟索引移位法、子块交织器或者正交置换多项式交织器。
在循环虚拟索引移位法中，CSI-RS组被映射到虚拟索引。与循环虚拟索引移位相关联，可以考虑UE根据协作多点(CoMP)传输方案操作的情况。CoMP传输方案是可应用于多小区环境的改进的MIMO传输方案，其可以提高位于小区边缘的UE的吞吐量并且增加系统性能。可以应用联合处理协作波束成形方案。在CoMP传输方案中，通过多小区协作接收数据的UE可以向属于多小区(CoMP传输簇)的各个小区发送关于从多小区到UE的信道的信息。虚拟索引可以被设定为使得属于一个CoMP传输簇的小区之间不彼此交叠。属于不同CoMP簇的小区可以使用相同的虚拟索引，但是当虚拟索引被映射到物理索引时，各个CoMP簇可以对索引进行循环移位。因此，一个CoMP簇内的正交CSI-RS RE组映射是可能的。不同CoMP簇之间的非正交CSI-RS RE组映射是可能的，并且通过虚拟索引的循环移位，不同的CoMP簇之间的不同CSI-RS RE组映射是可能的。
接着，块交织器可以被使用以使小区之间的CSI-RS RE组映射随机化。可以用vk(k＝l,2,...L)定义CSI-RS RE组索引，并且L表示交织器输入大小。块交织器由矩阵构造，并且输入信息可以在交织器中逐行地写入，并且输出信息可以逐列地从交织器读出。也就是说，当在交织器中写入信息时，信息被写入到一行同时增加列编号，并且如果一行填满则信息被写入在下一行。当从交织器读取信息时，信息从一列读取同时增加行编号，并且当从一列读取了全部信息时，从下一列读取信息。构造块交织器的矩阵的列可以被置换。另选地，可以按照逐列写入信息并且逐行读取信息的方式构造块交织器。
如果上述块交织器被使用，则CSI-RS组索引可以被有效地随机化。以下式示出逐行输入CSI-RS索引的块交织器矩阵的示例。
式28
在式28中，M是满足L≤MN的最大整数。在MN>L的情况下，ND＝MN-L可以被定义并且vL+j＝[NULL](j＝l,2,ND)。也就是说，如果CSI-RS组索引的数量L不准确地对应于块交织器矩阵的大小，则零值可以被填充到通过从交织器的大小MN中减去CSI-RS组索引的数量L获得的数量ND的元素中。在从块交织器输出时，零值被忽略。也就是说，除了零值之外，CSI-RS组索引从交织器读出。块交织器的列置换可以定义如下。
式29
π＝{π(i)＝j}，i，j＝1，２，...，N
经过式29的列置换的矩阵可以表示如下。
式30
块交织器的输出可以逐列地读取。在式30中，输出从第一列的vπ(1)开始并且输出索引序列可以是{vn{1)+N，...，vn(1)+(M-1)N，vn(2)，...，vn(N)+MN}。如果存在零值，则当如上所述读取时可以忽略零值。
在将CSI-RS组索引映射到交织器矩阵之前，不同的CoMP簇可以使用不同的列置换，或者不同的循环移位值可以被应用。因而，不同的CSI-RS组索引随机化可以应用于不同的CoMP簇。
图22示出在八个发射天线的情况下的CSI-RS RE组的示例。在八个发射天线的情况下，需要向UE发送八个CSI-RS。在本实施方式中，当在小区中构造正常CP子帧时，提出了具有四个SFBC编码的RE对的CSI-RS RE组。一个CSI-RS RE组包括两个RE集合，并且一个RE集合包括两个RE对(也就是说，四个RE)。也就是说，在一个RE集合中，四个RE在时域和频域中连续(图22的粗实线对应于一个RE集合)，并且两个RE集合可以在频域中以四个子载波为间隔隔开。因而，从发送机的角度来看，可以在具有DMRS的OFDM符号中和不具有CRS或DMRS的OFDM符号中使用相同的CSI-RS RE组图案。被图22的粗虚线包围的RE位置是为了有效地保持发送分集基础块中的公共天线端口的穿孔的平衡，这类似于图18中的描述。
在本实施方式中，CSI-RS RE组在各个小区中在时域和/或频域中移位。也就是说，CSI-RS RE组图案可以在一个小区中使用，并且CSI-RS RE组图案的经时间和/或频率移位的图案可以在另一个小区中使用。
各个小区可以在每个传输时间在CSI-RS RE组位置的候选之间跳转，以用于CSI-RS传输。CSI-RS RE组位置的候选在图23中示出。也就是说，由图23的1标记的两个粗实线方块代表CSI-RS RE组位置的一个候选位置，并且类似地，由2、3、4或5标记的两个粗实线方块代表CSI-RS RE组位置的一个候选位置。例如，在一个RB(时域中的14个OFDM符号×频域中的12个子载波)中，由1标记的CSI-RS RE组位置对应于第六和第七OFDM符号中的第三、第四、第九和第十子载波位置，由2标记的CSI-RS RE组位置对应于第十和第十一OFDM符号中的第一、第二、第七和第八子载波位置，由3标记的CSI-RS RE组位置对应于第十和第十一OFDM符号中的第三、第四、第九和第十子载波位置，由4标记的CSI-RS RE组位置对应于第十和第十一OFDM符号中的第五、第六、第十一和第十二子载波位置，并且由5标记的CSI-RS RE组位置对应于第十和第十一OFDM符号中的第三、第四、第九和第十子载波位置。因此，五个小区可以同时使用不同的CSI-RS RE组图案。
从发射天线的角度来看，发射功率可以在频域重新分配，但是可以在频域中不重新分配。换句话说，如果总发射功率受限制，则一个OFDM符号的特定RE可以从OFDM符号内的其它RE借取功率，以实现功率增强。如果用于不同天线端口的CSI-RS被复用并正交化，则当不同的功率增强应用于各个CSI-RS时，正交性可能不被维持。为了维持正交性，全部CSI-RS需要在相同OFDM符号上发送，以使得CSI-RS从其它RE借取相同的功率以实现功率增强。如果CSI-RS RE组如图23所示定义，则可以考虑两种方法来映射CSI-RS天线端口。这两种方法的示例在图24(a)和图24(b)中示出。
在图24(a)中，一个RB内的两个粗实线方块示出一个CSI-RS RE组。为了清楚起见，未示出其它RE。根据图24(a)所示的第一映射方法，CSI-RS映射可以在RB之间切换，并且全部CSI-RS天线端口可以被有效地映射到相同OFDM符号上。具体地，在奇数编号的RB索引上的CSI-RS RE组内，用于四个天线端口的CSI-RS被映射到第一OFDM符号(例如，1,2/3,4)，并且用于剩余四个天线端口的CSI-RS被映射到第二OFDM符号(例如，5,6/7,8)。CSI-RS在偶数编号的RB索引上的映射在时域上按照与偶数编号的RB索引相反的方式执行，并且在OFDM符号之间交换CSI-RS插入图案。也就是说，在偶数编号的RB索引上的CSI-RS RE组内，用于四个天线端口的CSI-RS被映射到第一OFDM符号(例如，5,6/7,8)，并且用于剩余四个天线端口的CSI-RS被映射到第二OFDM符号(例如，1,2/3,4)。因而，用于全部八个发射天线端口的CSI-RS可以被映射在一个OFDM符号中(两个RB上)。
在图24(b)中，水平轴表示频域，竖直轴表示码资源域。尽管图24(b)示出了两个CSI-RS RE组(一个CSI-RS RE组包括两个粗实线方块)，以描述CSI-RS RE组使用不同的码资源的情况，但是要注意的是，CSI-RS RE组存在于相同的时间/频率位置。根据图24(b)所示的第二映射方法，四个CSI-RS(1,2/3,4)可以乘以第一正交码{+1,+1}并且使用FDM方案设置在一个OFDM符号上，剩余四个CSI-RS(5,6/7,8)可以乘以第二正交码{+1,-1}并被设置在相同OFDM符号和子载波上。因而，可以在一个RB内的相同OFDM符号上发送用于八个天线端口的全部CSI-RS。由于一个OFDM符号上的CSI-RS传输中可用的RE的数量是4，所以CSI-RS的两个集合可以使用时间扩展正交码进行CDM。正交码在时域上的相乘可以被称为CDM-T复用。作为正交码，可以使用例如Walsh-Hadamard码。可以产生使用CDM方案复用的四个RE组，并且在四个RE组中的每一个中，可以使用FDM方案来复用用于天线端口的CSI-RS。
图25到图27示出当四个CSI-RS从单个小区发送时的CSI-RS复用的示例。四个CSI-RS的复用可以是八个CSI-RS的复用的子集合。也就是说，对于八个CSI-RS的复用，如图23中所述，可以使用八个RE(两个粗实线方块)，并且子集合(四个RE)可以用于四个CSI-RS的复用。例如，四个CSI-RS可以映射到时域和频域上连续的四个RE单元(图25到图27中的一个粗实线方块)。复用了四个CSI-RS的CSI-RSRE组可以被定义为使得SFBC RE对(一个SFBC RE对是频域上连续的两个RE)在时域上连续。也就是说，在时间/频域上连续的四个RE组(一个粗实线方块)可以被定义为一个CSI-RS RE组。如图26所示，可以定义10个CSI-RS RE组图案，并且这10个CSI-RS RE组图案中的一个可以用于四个CSI-RS的传输。如图27(a)所示，可以执行CSI-RS映射以使得CSI-RS在时域中在奇数编号的RB和偶数编号的RB之间交换。因而，用于四个天线端口的全部CSI-RS可以在两个RB上的相同OFDM符号上发送，并且可以充分利用功率重新分配。如图27(b)所示，在CSI-RS映射中，两个CSI-RS可以使用FDM方案复用在一个CSI-RS RE组(粗实线方块)中，并且可以在时域上乘以长度为2的正交码资源{+1,+1}和{+1,-l}，使得使用CDM-T方案复用两个CSI-RS，因而在一个CSI-RS RE组中复用4个CSI-RS。可以通过与上述实施方式相同的原理描述CSI-RS RE组的设定和在CSI-RS RE组中复用多个CSI-RS的细节，为了清楚将省略重复描述。
在本实施方式中，CSI-RS RE组在各个小区中在时域和/或频域中移位。也就是说，CSI-RS RE组图案可以在一个小区中使用，并且CSI-RS RE组图案的经时间和/或频率移位的图案可以在另一个小区中使用。各个小区可以在每个传输时间在CSI-RS RE组位置的候选之间跳转，以用于CSI-RS传输。在CSI-RS RE组位置的候选的示例中，如图26所示，可以存在CSI-RS RE组位置的10个候选。因此，十个小区可以同时使用不同的CSI-RS RE组图案。
图28到图30示出当四个CSI-RS从单个小区发送时的CSI-RS复用的其它示例。四个CSI-RS的复用可以是八个CSI-RS的复用的子集合。也就是说，对于八个CSI-RS的复用，如图23所述，可以使用八个RE(两个粗实线方块)，并且子集合(四个RE)可以用于四个CSI-RS的复用。例如，如图28所示，四个CSI-RS可以被映射到相同OFDM符号上存在的四个CSI-RS RE。四个CSI-RS RE可以被定义为使得用作SFBC对的在频域上连续的两个RE(SFBC RE对)在相同OFDM符号上隔开四个子载波。这四个CSI-RS RE可以构造一个CSI-RS RE组。因而，如图29所示，13个CSI-RS RE组图案可以被定义，并且对于4个CSI-RS的传输，可以使用13个CSI-RS RE组图案的一个CSI-RS RE组。如图30所示，一个CSI-RS RE组内的用于四个天线端口的CSI-RS可以使用FDM方案进行复用，以被发送。可以按照与上述实施方式相同的原理来描述CSI-RS RE组的设定和在CSI-RS RE组中复用多个CSI-RS的细节，为了清楚起见，将省略重复的描述。
在本实施方式中，CSI-RS RE组在各个小区中在时域和/或频域中移位。也就是说，CSI-RS RE组图案可以在一个小区中使用，并且CSI-RS RE组图案的经时间和/或频率移位的图案可以在另一个小区中使用。各个小区可以在每个传输时间在CSI-RS RE组位置的候选之间跳转，以用于CSI-RS传输。在CSI-RS RE组位置的候选的示例中，如图29所示，可以存在CSI-RS RE组位置的13个候选。因此，13个小区可以同时使用不同的CSI-RS RE组图案。
如上所述，用于四个CSI-RS天线端口的CSI-RS RE组可以被设定到用于八个CSI-RS发射天线端口的CSI-RS RE组图案的预定子集合(例如，图23的CSI-RS RE图案)，并且该子集合可以被设定为各种RE位置的集合。例如，如图31所示，用于四个CSI-RS天线端口的CSI-RS RE组可以被定义为在用于八个CSI-RS天线端口的CSI-RS RE组图案(例如，图23的CSI-RS RE图案)的预定子载波位置处的两个连续OFDM符号上的两个RE，以及在另一个子载波位置(例如，与预定子载波位置隔开五个子载波的子载波位置)处的两个连续OFDM符号上的两个RE。一个CSI-RS RE组包括四个RE，并且用于四个CSI-RS天线端口的CSI-RS可以在各个RE中逐个发送。在此情况下，可以使用TDM/FDM方案复用四个CSI-RS。另选地，在一个CSI-RSRE组中，用于两个CSI-RS天线端口的CSI-RS可以在相同子载波上存在的两个RE上使用长度为2的正交码来利用CDM-T方案进行复用，并且用于剩余两个CSI-RS天线端口的CSI-RS可以在另一个子载波上存在的两个RE上使用长度为2的正交码来利用CDM-T方案进行复用。在图31所示的用于四个CSI-RS天线端口的CSI-RS RE组中，一个RB内可以存在CSI-RS RE组的10个候选。一个小区可以选择CSI-RS RE组位置的10个候选中的一个，并且另一个小区可以选择另一个候选，从而各个小区在不交叠的情况下发送用于四个CSI-RS天线端口的CSI-RS。
图32和图33示出当两个CSI-RS从单个小区发送时的CSI-RS复用的示例。两个CSI-RS的复用可以是八个CSI-RS的复用的子集合。也就是说，对于八个CSI-RS的复用，如图23所述，可以使用八个RE(两个粗实线方块)，并且子集合(两个RE)可以用于两个CSI-RS的复用。例如，如图32所示，两个CSI-RS可以被定义为用作SFBC对的在频域上连续的两个RE(SFBC RE对)。这两个CSI-RS RE可以构造一个CSI-RS RE组。因而，如图33所示，可以定义26个CSI-RS RE组图案，并且对于2个CSI-RS的传输，可以使用26个CSI-RS RE组图案的一个CSI-RS RE组。一个CSI-RS RE组内的用于两个天线端口的CSI-RS可以利用FDM方案进行复用，以被发送。可以按照与上述实施方式相同的原理来描述CSI-RS RE组的设定和在CSI-RSRE组中复用多个CSI-RS的细节，为了清楚起见，将省略重复的描述。
在本实施方式中，CSI-RS RE组在各个小区中在时域和/或频域中移位。也就是说，CSI-RS RE组图案可以在一个小区中使用，并且CSI-RS RE组图案的经时间和/或频率移位的图案可以在另一个小区中使用。各个小区可以在每个传输时间在CSI-RS RE组位置的候选之间跳转，以用于CSI-RS传输。在CSI-RS RE组位置的候选的示例中，如图33所示，可以存在CSI-RS RE组位置的26个候选。因此，26个小区可以同时使用不同的CSI-RS RE组图案。
如上所述，用于两个CSI-RS天线端口的CSI-RS RE组可以被设定到用于八个CSI-RS发射天线端口的CSI-RS RE组图案的预定子集合(例如，图23的CSI-RS RE图案)，并且该子集合可以被设定为各种RE位置的集合。例如，如图34所示，用于两个CSI-RS天线端口的CSI-RS RE组可以被定义为在用于八个CSI-RS天线端口的CSI-RS RE组图案(例如，图23的CSI-RS RE图案)的预定子载波位置处的两个连续OFDM符号上的两个RE。一个CSI-RS RE组包括两个RE，并且用于两个CSI-RS天线端口的CSI-RS可以在各个RE中逐个发送。在此情况下，可以使用TDM/FDM方案来复用两个CSI-RS。另选地，在一个CSI-RS RE组中，用于两个CSI-RS天线端口的CSI-RS可以在相同子载波上存在的两个RE上使用长度为2的正交码来利用CDM-T方案进行复用。在图34所示的用于两个CSI-RS天线端口的CSI-RS RE组中，一个RB内可以存在CSI-RS RE组的20个候选。一个小区可以选择CSI-RS RE组位置的20个候选中的一个，并且另一个小区可以选择另一个候选，从而各个小区在不交叠的情况下发送用于两个CSI-RS天线端口的CSI-RS。
图35是例示CSI-RS传输方法和信道信息获取方法的图。
在步骤S3510，基站可以选择在下行链路子帧的数据区上定义的多个CSI-RS RE组中的一个，以用于8个或更少个天线端口的CSI-RS传输。
多个CSI-RS RE组可以被定义为使得用于在下行链路子帧上发送的数据的发送分集RE对(例如，SFBC对)不被破坏。例如，如果下行链路子帧具有正常CP构造，则对于一个RB内的八个发射天线，CSI-RS RE组的数量可以是五个，如图23所示。也就是说，多个CSI-RS RE组中的每一个可以被定义在不设置CRS和DMRS的RE上的两个连续OFDM符号的两个连续子载波位置和与以上两个连续子载波位置隔开四个子载波的两个不同的连续子载波位置处。随着一个CSI-RS RE组的RE位置相对于另一个CSI-RS RE组在时域和频域上移位，定义了所述多个CSI-RS RE组。
映射了用于四个天线端口的CSI-RS的多个CSI-RS RE组可以被定义为映射了用于八个天线端口的CSI-RS的多个CSI-RS RE组的子集合。例如，在四个发射天线的情况下，多个CSI-RS RE组可以是图26的十个CSI-RS RE组，或者是图31的10个CSI-RS RE组。另选地，对于四个发射天线，可以使用图29的13个CSI-RS RE组。
映射了用于两个天线端口的CSI-RS的多个CSI-RS RE组可以被定义为映射了用于八个天线端口的CSI-RS的多个CSI-RS RE组的子集合。例如，在两个发射天线的情况下，多个CSI-RS RE组可以是图34的20个CSI-RS RE组。另选地，对于两个发射天线，可以使用图33的26个CSI-RS RE组。
在步骤S3520，基站可以将用于八个或更少个天线端口的CSI-RS映射到从多个CSI-RS RE组中选择的一个CSI-RS RE组。此时，用于八个或更少个天线端口的CSI-RS当中的用于两个天线端口的CSI-RS可以在相同子载波上的两个连续OFDM符号上使用长度为2的正交码来利用CDM-T方案进行复用。
在步骤S3530，基站可以发送映射了用于八个或更少个天线端口的CSI-RS的下行链路子帧。
如果在被映射到在一个子帧中选择的一个CSI-RS RE组的状态下发送用于八个或更少个天线端口的CSI-RS，则用于八个或更少个天线端口的CSI-RS可以被映射到另一个子帧中的不同于所选择的CSI-RS RE组的CSI-RS RE组。
在步骤S3540，UE可以从基站接收下行链路子帧，该下行链路子帧中，用于八个或更少个天线端口的CSI-RS被映射到从下行链路子帧的数据区上定义的多个CSI-RS RE组中选择的一个CSI-RS RE组。
在步骤S3550，UE可以利用用于八个或更少个天线端口的CSI-RS来测量用于各个天线端口的信道信息。另外，UE可以将测量到的信道信息(CSI)反馈到基站。
尽管为了清楚而描述了由基站和UE执行的根据本发明的一个实施方式的方法，但是可以应用以上描述的本发明的各种实施方式。
图36是根据本发明的示例性实施方式的包括基站和UE的无线通信系统的构造的图。
基站(eNB)3610可以包括接收模块3611、发送模块3612、处理器3613、存储器3614和天线3615。接收模块3611可以从UE接收各种信号、数据和信息。发送模块3612可以向UE发送各种信号、数据和信息。处理器3613可以被配置为控制包括接收模块3611、发送模块3612、存储器3614和天线3615的基站3610的整体操作。天线3615可以包括多个天线。
根据本发明的一个实施方式的基站3610可以发送用于八个或更少个天线端口的CSI-RS。基站的处理器3613可以选择在下行链路子帧的数据区中定义的多个CSI-RSRE组中的一个，并且映射用于八个或更少个天线端口的CSI-RS。处理器3613可以通过发送模块3612发送下行链路子帧，该下行链路子帧中映射了用于八个或更少个天线端口的CSI-RS。多个CSI-RS RE组可以被定义为使得用于在下行链路子帧上发送的数据的发送分集RE对不被破坏。
处理器3613执行用于对由UE接收到的信息和要发送的信息进行处理的功能，并且存储器3614可以存储经处理的信息达预定时间，并且可以利用诸如缓冲器(未示出)的其它部件来代替存储器3614。
UE 3620可以包括接收模块3621、发送模块3622、处理器3623、存储器3624和天线3625。接收模块3621可以从基站接收多各种信号、数据和信息。发送模块3622可以向基站发送各种信号、数据和信息。处理器3623可以被配置为控制包括接收模块3621、发送模块3622、存储器3624和天线3625的UE 3620的整体操作。天线3625可以包括多个天线。
根据本发明的一个实施方式的UE 3620可以从用于八个或更少个天线端口的CSI-RS测量信道信息。UE的处理器3623可以被配置为通过接收模块3621接收下行链路子帧，该下行链路子帧中，用于八个或更少个天线端口的CSI-RS被映射到从下行链路子帧的数据区中定义的多个CSI-RS RE组中选择的一个CSI-RS RE组。处理器3623可以被配置为利用用于八个或更少个天线端口的CSI-RS来测量用于天线端口的信道信息。多个CSI-RS RE组可以被定义为使得用于在下行链路子帧上发送的数据的发送分集RE对不被破坏。
处理器3623执行用于对由UE接收到的信息和要发送的信息进行处理的功能，并且存储器3624可以存储经处理的信息达预定时间，并且可以利用诸如缓冲器(未示出)的其它部件来代替存储器3624。
可以通过各种方式(例如，硬件、固件、软件或它们的组合)来实现根据本发明的实施方式。
如果通过硬件来实现根据本发明的实施方式，则可通过专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等中的一个或更多个来实现本发明的实施方式。
如果通过固件或软件来实现根据本发明的实施方式，则可以通过执行上述功能或操作的模块、过程或函数的类型来实现根据本发明的实施方式。可将软件代码存储在存储器单元中，然后由处理器驱动。存储器单元位于处理器的内部或外部，以通过公知的各种方式来向处理器发送数据和从处理器接收数据。
在用于执行本发明的最佳方式中已经描述了各种实施方式。
以上给出了本发明的示例性实施方式的详细描述以使本领域技术人员能够实现和实施本发明。尽管参照示例性实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离所附的权利要求中描述的本发明的实质或者范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变化。例如，本领域技术人员可以彼此组合地使用以上实施方式中描述的各个构造。因此，本发明不应当限制为此处描述的具体实施方式，而是应当遵循与此处公开的原理和新颖特征一致的最广泛的范围。
对本领域技术人员而言明显的是，可在不脱离本发明的实质或范围的情况下对本发明进行各种修改和变化。由此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的本发明的全部修改和变化。
工业实用性
尽管以上描述的本发明的实施方式的描述主要专注于3GPP LTE组系统，但是本发明将不仅限于本发明的描述中进行的示例性假设。在此，本发明的实施方式可以利用相同的方法来使用，并且应用于应用了MIMO技术的各种类型的移动通信系统。

Claims (14)

1.一种用于发送用于八个或更少个天线端口的信道状态信息-基准信号CSI-RS的方法，该方法包括以下步骤：
在下行链路子帧中向接收端发送所述CSI-RS；以及
从所述接收端接收基于所述CSI-RS测量的信道状态信息，
其中，所述CSI-RS被映射到多个资源单元RE集合候选当中的一个RE集合，一个RE集合包括多个RE，并且，一个RE由一个正交频分复用OFDM符号中的一个子载波限定，
其中，在所述下行链路子帧中的由14个OFDM符号和12个子载波限定的资源区中，用于八个天线端口的所述多个RE集合候选中的每一个包括：
两个连续OFDM符号中的两个连续子载波上的四个RE，以及
所述两个连续OFDM符号中的另外两个连续子载波上的另外四个RE，
其中，所述四个RE与所述另外四个RE间隔开四个子载波。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，在所述下行链路子帧中的由14个OFDM符号和12个子载波限定的所述资源区中，用于八个天线端口的所述多个RE集合候选的数量为五个。
3.根据权利要求1所述的方法，
其中，用于四个天线端口的多个RE集合候选被限定为用于所述八个天线端口的所述多个RE集合候选的子集。
4.根据权利要求3所述的方法，
其中，用于两个天线端口的多个RE集合候选被限定为用于所述四个天线端口的所述多个RE集合候选的子集。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中，一个RE集合候选在时域和频域中的至少一个中相对于另一个RE集合候选移位。
6.根据权利要求1所述的方法，
其中，用于所述八个或更少个天线端口的所述CSI-RS当中的用于两个天线端口的CSI-RS在相同子载波上的所述两个连续OFDM符号上使用长度为2的正交码来利用码分复用CDM方案进行复用。
7.一种从用于八个或更少个天线端口的信道状态信息-基准信号CSI-RS测量信道状态信息的方法，该方法包括以下步骤：
在下行链路子帧中从发送端接收所述CSI-RS；
基于用于所述八个或更少个天线端口的所述CSI-RS测量所述信道状态信息；以及
向所述发送端发送测量的信道状态信息，
其中，所述CSI-RS被映射到多个资源单元RE集合候选当中的一个RE集合，一个RE集合包括多个RE，并且，一个RE由一个正交频分复用OFDM符号中的一个子载波限定，
其中，在所述下行链路子帧中的由14个OFDM符号和12个子载波限定的资源区中，用于八个天线端口的所述多个RE集合候选中的每一个包括：
两个连续OFDM符号中的两个连续子载波上的四个RE，以及
所述两个连续OFDM符号中的另外两个连续子载波上的另外四个RE，
其中，所述四个RE与所述另外四个RE间隔开四个子载波。
8.根据权利要求7所述的方法，
其中，在所述下行链路子帧中的由14个OFDM符号和12个子载波限定的所述资源区中，用于八个天线端口的所述多个RE集合候选的数量为五个。
9.根据权利要求7所述的方法，
其中，用于四个天线端口的多个RE集合候选被限定为用于所述八个天线端口的所述多个RE集合候选的子集。
10.根据权利要求9所述的方法，
其中，用于两个天线端口的多个RE集合候选被限定为用于所述四个天线端口的所述多个RE集合候选的子集。
11.根据权利要求7所述的方法，
其中，一个RE集合候选在时域和频域中的至少一个中相对于另一个RE集合候选移位。
12.根据权利要求7所述的方法，
其中，用于所述八个或更少个天线端口的所述CSI-RS当中的用于两个天线端口的CSI-RS在相同子载波上的所述两个连续OFDM符号上使用长度为2的正交码来利用码分复用CDM方案进行复用。
13.一种用于发送用于八个或更少个天线端口的信道状态信息-基准信号CSI-RS的基站，该基站包括：
接收模块，该接收模块被配置为从用户设备接收上行链路信号；
发送模块，该发送模块被配置为向所述用户设备发送下行链路信号；以及
处理器，该处理器被配置为控制包括所述接收模块和所述发送模块的所述基站，
其中，该处理器还被配置为：
利用所述发送模块在下行链路子帧中向所述用户设备发送所述CSI-RS；以及
利用所述接收模块从所述用户设备接收基于所述CSI-RS测量的信道状态信息，
其中，所述CSI-RS被映射到多个资源单元RE集合候选当中的一个RE集合，一个RE集合包括多个RE，并且，一个RE由一个正交频分复用OFDM符号中的一个子载波限定，
其中，在所述下行链路子帧中的由14个OFDM符号和12个子载波限定的资源区中，用于八个天线端口的所述多个RE集合候选中的每一个包括：
两个连续OFDM符号中的两个连续子载波上的四个RE，以及
所述两个连续OFDM符号中的另外两个连续子载波上的另外四个RE，
其中，所述四个RE与所述另外四个RE间隔开四个子载波。
14.一种用于从用于八个或更少个天线端口的信道状态信息-基准信号CSI-RS测量信道状态信息的用户设备，该用户设备包括：
接收模块，该接收模块被配置为从基站接收下行链路信号；
发送模块，该发送模块被配置为向所述基站发送上行链路信号；以及
处理器，该处理器被配置为控制包括所述接收模块和所述发送模块的所述用户设备，
其中，该处理器还被配置为：
利用所述接收模块在下行链路子帧中从所述基站接收所述CSI-RS；
基于用于所述八个或更少个天线端口的所述CSI-RS测量所述信道状态信息；以及
利用所述发送模块向所述基站发送测量的信道状态信息，
其中，所述CSI-RS被映射到多个资源单元RE集合候选当中的一个RE集合，一个RE集合包括多个RE，并且，一个RE由一个正交频分复用OFDM符号中的一个子载波限定，
其中，在所述下行链路子帧中的由14个OFDM符号和12个子载波限定的资源区中，用于八个天线端口的所述多个RE集合候选中的每一个包括：
两个连续OFDM符号中的两个连续子载波上的四个RE，以及
所述两个连续OFDM符号中的另外两个连续子载波上的另外四个RE，
其中，所述四个RE与所述另外四个RE间隔开四个子载波。
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