CN105453507A - 在无线通信系统中发送和接收信号的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一个实施例的在无线通信系统中将信号从发送端发送到接收端的方法，包括下述步骤：发送前导；以及发送信号。因此，基于无线通信系统的带宽来确定前导的长度，并且前导能够被用于信号的自动增益控制。

Description

在无线通信系统中发送和接收信号的方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统，并且更加具体地，涉及一种用于在无线通信系统中发送和接收信号的方法及其装置。

背景技术

3GPPLTE(第三代合作伙伴计划长期演进)通信系统被示意性地描述用于可应用本发明的无线通信系统的一个示例。

图1是作为无线通信系统的示例的E-UMTS网络结构的示意图。E-UMTS(演进的通用移动通信系统)是从传统的UMTS(通用移动通信系统)演进的系统，并且其基本标准正在由3GPP推进。通常，E-UMTS能够被称作LTE(长期演进)系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，可以参考“第三代合作伙伴计划：技术规范组无线电接入网络”的版本7和版本8。

参考图1，E-UMTS由用户设备(UE)120、基站(e节点B：eNB)110a和110b以及接入网关(AG)组成，该接入网关(AG)提供给网络(E-UTRAN)的末端终端以连接到外部网络。基站能够同时地发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多数据流。

至少一个或多个小区存在于一个基站中。小区被设置为包括1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz等的带宽中的一个，并且然后将上行链路或者下行链路传输服务提供给多个用户设备。不同的小区能够分别被设置以提供不同的带宽。基站控制用于多个用户设备的数据发送和接收。基站发送有关下行链路(DL)数据的下行链路调度信息以通知相应的用户设备用于传输数据给相应的用户设备的时间/频率区、编译、数据大小、HARQ(混合自动重复和请求)相关信息等。并且，基站发送有关上行链路(UL)数据的上行链路调度信息给相应的用户设备以通知相应的用户设备可用于相应的用户设备的时间/频率区、编译、数据大小、HARQ相关信息等。用于用户业务传输或者控制业务传输的接口在基站之间是可使用的。核心网络(CN)能够由AG、用于用户设备的用户注册的网络节点等组成。AG通过包括多个小区的TA(跟踪区)的单元来管理用户设备的移动性。

无线通信技术已经基于WCDMA开发至LTE，但是用户和服务提供商的需求和期望正在不断地上升。由于其他无线电接入技术也正在开发中，所以需要新的技术演进以变得在将来具有竞争力。为此，要求每比特成本的降低、服务可利用性提高、灵活的频带使用、简单结构和开放接口、用户设备的合理的功率消耗等。

因此，由于无线通信技术的发展通过最近的LTE服务消耗的数据流量的增加已经作为一个问题被指出。因此，当满足客户的数据使用的需求时在没有大规模基础设施投资的情况下需要有通过网络能够提供的扩大数据容量的方法。在此背景下，正在兴起使用在诸如ISM(工业、科学和医疗)带的未经许可带上可用的无线LAN通信系统卸载集中于3G或者LTE网络的无线数据流量运动。未经许可带的概念被描述如下。

首先，未经许可带或者免许可的频谱意指在没有许可的情况下对于每个人可用的无线电频谱。例如，在美国通常的未经许可带意指900MHz、2.4GHz、5.2/5.3/5.8GHz、24GHz、69GHz或者更高的带。其他国家可以根据未经许可带的规章具有不同的频带。例如，未经许可带可以包括ISM(工业、科学和医用)带和TVWS(电视空白空间)带。另外，先前未使用的无线电频谱由于各种技术理由或者技术变化趋向于变成未经许可带。因为这样的未经许可带的频率高于大多数许可带使用的频率并且基站的发射功率相对低，未经许可带可以适合于能够有效地服务小尺寸的区域的小小区的实现。此外，因为通信服务提供商没有确保排他的频率使用权，所以未经许可带优点在于，以与许可带上的网络建立无法比拟的低成本共享相对大的容量。

然而，对于未经许可带来说难以保证在许可带上通过通信服务能够提供的通信质量等级。此外，虽然与3GPP标准技术相对应的HSPA或者LTE服务和与IEEE标准技术相对应的Wi-Fi之间的链路的标准化正在进行中，但是其缺点在于，在切换、QoS保证等方面提供完美的综合服务有困难。为了解决这些问题，关于未经许可带的LTE技术(LTE-U：未经许可频谱的LTE或者U-LTE)的正在进行的讨论处于进行之中。

发明内容

技术任务

基于在上面提及的论述，本发明的技术任务是提供在无线通信系统中发送和接收信号的方法及其装置。

技术方案

在本发明的一个技术方面中，在此提供一种在无线通信系统中将信号从发送端发送到接收端的方法、发送前导和发送信号的步骤。在这样的情况下，基于无线通信系统的带宽来确定前导的长度并且前导被用于信号的自动增益控制。

优选地，在其中具有被发送的信号的至少一个子帧中包括的第一符号或者最后符号中发送前导。更优选地，通过接收端清零第一符号或者最后符号的规定采样以及其中规定采样被包括在保护间隔中。

优选地，该方法进一步包括将参考信号发送到接收端的步骤。在这样的情况下，在除了第一符号或者最后符号之外的其余符号中的至少一个中发送参考信号。

在本发明的另一技术方面中，在此提供一种在无线通信系统中接收从发送端发送到接收端的信号的方法，包括下述步骤：接收前导和接收信号。在这样的情况下，基于无线通信系统的带宽来确定前导的长度并且前导被用于信号的自动增益控制。

优选地，在其中具有被发送的信号的至少一个子帧中包括的第一符号或者最后符号中发送前导。

优选地，从发送端接收信号的步骤包括清零第一符号或者最后符号的规定采样的步骤。在这样的情况下，规定采样被包括在保护间隔中。

优选地，该方法进一步包括接收从发送端接收参考信号的步骤。在这样的情况下，在除了第一符号或者最后符号之外的其余符号中的至少一个中发送参考信号。

在本发明的另一技术方面中，在此提供一种在无线通信系统中将信号从发送端发送到接收端的方法，包括下述步骤：指派用于信号的传输的特定子帧；确定用于信号的传输的定时余量；基于定时余量值来确定特定子帧的传输定时点和可用符号；以及在传输定时点处通过可用符号来发送信号。

优选地，如果被应用于接收端的定时提前大于定时余量，则可用符号对应于特定子帧中的除了2个符号之外的符号。如果被应用于接收端的定时提前小于定时余量，则可用符号对应于特定子帧中除了1个符号之外的符号。

优选地，定时余量等于1个符号持续时间与用于从前面子帧切换到特定子帧的操作的保护间隔和用于从特定子帧切换到随后子帧的操作的保护间隔值的总和之间的差值。

优选地，该方法进一步包括发送前导的步骤。在这样的情况下，定时余量等于1个符号持续时间与用于从前面子帧切换到特定子帧的操作的保护间隔、用于从特定子帧切换到随后子帧的操作的保护间隔值和前导的值的总和之间的差值。

在随附的权利要求中公开的本发明的附加描述示例性地提供本发明的前述的一般描述和本发明的下面详细描述。

有益效果

根据本发明，在无线通信系统中能够进一步收发信号。

从本发明可获得的效果不限于已在上面提到效果。并且，其他未提及的效果能够由本发明所属的领域技术中的普通技术人员从以下的描述中清楚地理解。

附图说明

附图被包括以提供对本发明进一步的理解并且被并入且组成本说明书的一部分，图示本发明的实施例，并且与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：

图1是用于无线通信系统结构的示意图。

图2是用于3GPPLTE无线电帧的结构的图。

图3是用于在下行链路时隙中的资源网格的图。

图4是用于下行链路子帧的结构的图。

图5是用于上行链路子帧的结构的图。

图6是用于具有多个天线(MIMO)的无线通信系统的配置的图。

图7是描述下行链路参考信号的图。

图8是用于在LTE系统中4个发送天线端口的情况下的常规CRS图案的一个示例的图。

图9是用于UE对UE直接通信的概念的图。

图10是描述用于用户设备获得上行链路子帧的边界的方法的图。

图11是用于根据本发明实施例的用于执行D2D操作的子帧的一个示例的图。

图12和图13是描述根据本发明实施例的D2D操作的开始定时点的图。

图14是描述在应用前导的情况下根据本发明实施例的D2D操作的开始定时点的图。

图15和图16是描述在使用TA的情况下根据本发明实施例的D2D操作的开始定时点的图。

图17是在网络的内部或者外部的用户设备的D2D操作的开始定时点的图。

图18是用于根据本发明的一个实施例的CRS图案的一个示例的图。

图19是用于根据本发明的另一实施例的CRS图案的一个示例的图。

图20是用于根据本发明的一个实施例的通信装置的配置的框图。

具体实施方式

以下的实施例根据预先确定的格式，通过组合本发明的组成要素和特征提出。各个组成要素或者特征在没有附加注释的条件下应该认为是可选择的因素。如果需要的话，各个组成要素或者特征可以不与其他要素或者特征结合。此外，某些组成要素和/或特征可以合并以实现本发明的实施例。在本发明的实施例中公开的操作顺序可以转变为另一种。任何实施例的某些要素或者特征也可以被包括在其他实施例中，或者可以根据需要以其他实施例的要素或特征替换。

基于基站(BS)和终端之间的数据通信关系公开本发明的实施例。在这种情况下，BS用作网络的终端节点，经由其BS可以与终端直接通信。在本发明中由BS实施的特定操作也可以根据需要由BS的上层节点实施。

换句话说，对本领域技术人员显而易见的是，用于使BS能够与由包括BS的若干网络节点组成的网络中的终端通信的各种操作将由BS或者除BS以外的网络节点实施。术语“BS”可以根据需要以固定站、节点B、演进的节点B(eNB或者e节点B)，或者接入点(AP)替换。术语“中继站”可以以中继节点(RN)或者中继站(RS)替换。术语“终端”也可以根据需要以用户设备(UE)、移动站(MS)、移动订户站(MSS)或者订户站(SS)替换。

应当注意到，在本发明中公开的特定术语是为了描述和更好地理解本发明的方便起见提出的，并且这些特定术语的使用可以转变为在本发明的技术范围或者精神内的另一格式。

在有些情况下，公知的结构和设备被省略，以免使本发明的概念难以理解，并且该结构和设备的重要的功能可以以方框图的形式示出。贯穿附图将使用相同的参考数字以指代相同的或者类似的部分。

本发明的实施例由包括电气与电子工程师协会(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系统的无线接入系统中的至少一个公开的标准文献支持。具体地，在本发明的实施例中没有描述以清楚地展现本发明的技术想法的步骤或者部分可以由以上的文献支持。在此处使用的所有术语可以由以上提到的文献的至少一个支持。

本发明的以下的实施例可以应用于各种无线接入技术，例如，码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单个载波频分多址(SC-FDMA)等等。CDMA可以以无线(或者无线电)技术，诸如通用陆上无线电接入(UTRA)或者CDMA2000实施。TDMA可以以无线(或者无线电)技术，诸如全球数字移动电话系统(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/增强型数据速率GSM演进(EDGE)实施。OFDMA可以以无线(或者无线电)技术，诸如，电气与电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802-20，和演进的UTRA(E-UTRA)实施。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划长期演进(3GPPLTE)是使用E-UTRA的演进的UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPPLTE在下行链路中采用OFDMA，并且在上行链路中采用SC-FDMA。高级LTE(LTE-A)是3GPPLTE的演进。WiMAX可以由IEEE802.16e(无线MAN-OFDMA参考系统)和高级IEEE802.16m(无线MAN-OFDMA高级系统)解释。

为了清楚，以下的描述集中于3GPPLTE和LTE-A系统。但是，本发明的技术特征不受限于此。

3GPPLTE系统的无线电帧的结构将参考图2描述。

在蜂窝正交频分复用(OFDM)无线电分组通信系统中，上行链路/下行链路数据分组在子帧中被发送。一个子帧被定义为包括多个OFDM符号的预先确定的时间间隔。3GPPLTE标准支持可应用于频分双工(FDD)的类型1无线电帧结构、以及可应用于时分双工(TDD)的类型2无线电帧结构。

图2(a)是图示类型1的无线电帧结构的示意图。无线电帧包括10个子帧，并且一个子帧在时间域中包括两个时隙。用于发送一个子帧需要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。一个时隙在时间域中可以包括多个OFDM符号，并且在频率域中包括多个资源块(RB)。由于3GPPLTE系统在下行链路中使用OFDMA，OFDM符号指示一个符号宽度。OFDM符号可以被称作SC-FDMA符号或者符号持续时间。RB是在一个时隙中包括多个连续的子载波的资源分配单元。

包括在一个时隙中的OFDM符号的数目可以根据循环前缀(CP)的配置变化。存在扩展CP和正常CP。例如，在正常CP的情况下，包括在一个时隙中OFDM符号的数目可以是7个。在扩展CP的情况下，一个OFDM符号的长度增加，并且因此，包括在一个时隙中OFDM符号的数目小于在正常CP的情况下。在扩展CP的情况下，例如，包括在一个时隙中OFDM符号的数目可以是6个。如果当UE快速移动时的情形下信道状态是不稳定的，则可以使用扩展CP，以便进一步减小符号之间的干扰。

图2(b)类型2无线电帧包括两个半帧(每个具有5个子帧)、下行链路导频时隙(DwPTS)、保护时段(GP)和上行链路导频时隙(UpPTS)。每个子帧被分成两个时隙。DwPTS用于在UE上初始小区搜索、同步或者信道估计。UpPTS用于在eNB上信道估计和获得UE的上行链路传输同步。GP是在上行链路和下行链路之间的时段，其消除由下行链路信号的多径延迟所引起的上行链路干扰。一个子帧包括两个时隙，与无线电帧的类型无关。

在LTETDD系统中，如以下的表1所示给出上行链路/下行链路子帧配置(UL/DL配置)。

[表1]

在表1中，D表示下行链路子帧，U表示上行链路子帧，并且S表示特殊子帧。表1还示出在每个系统的上行链路/下行链路子帧配置中的下行链路到上行链路转换点周期性。

在表1中示出支持的上行链路/下行链路子帧。对于无线电帧的子帧，“D”表示预留用于下行链路传输的子帧，“U”表示预留用于上行链路传输的子帧，“S”表示包括下行链路导频时隙(DwPTS)、保护时段(GP)和上行链路导频时隙(UpPTS)的特殊子帧。

当前的3GPP标准文献定义如以下的表2所示特殊子帧的配置。表2示出当TS＝1/(15000*2048)时给出的DwPTS和UpPTS，并且其他区被配置为GP。

[表2]

图示的无线电帧结构仅仅是示例，并且可以对包括在无线电帧中的子帧的数目、包括在子帧中时隙的数目，或者包括在时隙中符号的数目进行各种修改。

图3是图示下行链路时隙的资源网格的示意图。下行链路时隙在时间域中包括7个OFDM符号，并且RB在频率域中包括12个子载波。但是，本发明的实施例不受限于此。对于正常CP，一个时隙可以包括7个OFDM符号。对于扩展CP，一个时隙可以包括6个OFDM符号。在资源网格中的每个元素称为资源元素(RE)。一个RB包括12×7个RE。包括在下行链路时隙中RB的数目N^DL取决于下行链路传输带宽。上行链路时隙可以具有与下行链路时隙相同的结构。

图4是图示下行链路子帧结构的示意图。在一个子帧的第一时隙的开始处直至三个OFDM符号对应于控制信道分配给其的控制区域。其余的OFDM符号对应于物理下行链路共享信道(PDSCH)分配给其的数据区域。在3GPPLTE系统中使用的下行链路控制信道的示例例如可以包括物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理混合自动重复请求指示符信道(PHICH)等等。PCFICH位于子帧的第一OFDM符号中，携带有关用于在该子帧中控制信道的OFDM符号的数目的信息。PHICH包括作为对上行链路传输响应的HARQ肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信号。在PDCCH上发送的控制信息被称为下行链路控制信息(DCI)。DCI包括上行链路或者下行链路调度信息，或者用于某个UE组的上行链路发射功率控制命令。PDCCH可以包括有关下行链路共享信道(DL-SCH)的资源分配和传输格式的信息、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、有关DL-SCH的系统信息、有关较高层控制消息(诸如，在PDSCH上发送的随机接入响应(RAR)的信息，用于在某个UE组中单个UE的一组发射功率控制命令，发射功率控制信息)的资源分配、有关IP语音(VoIP)激活的信息等等。多个PDCCH可以在控制区域中发送。UE可以监控多个PDCCH。PDCCH在一个或者几个连续的控制信道元素(CCE)的聚合上被发送。CCE是基于无线电信道的状态用于以编译速率提供PDCCH的逻辑分配单元。CCE包括一组RE。用于PDCCH的格式和可用的位数基于CCE的数目和由CCE提供的编译速率之间的相关性确定。BS根据要发送给UE的DCI确定PDCCH格式，并且将循环冗余校验(CRC)附加给控制信息。CRC被根据PDCCH的拥有者或者用途的无线电网络临时标识符(RNTI)掩蔽。如果PDCCH用于特定UE，则CRC可以通过UE的小区RNTI(C-RNTI)掩蔽。如果PDCCH用于寻呼消息，CRC可以由寻呼指示符标识符(P-RNTI)掩蔽。如果PDCCH是用于系统信息(更具体地说，系统信息块(SIB))，CRC可以通过系统信息标识符和系统信息RNTI(SI-RNTI)掩蔽。为了指示对从UE接收的随机接入前导的随机接入响应，CRC可以通过随机接入RNTI(RA-RNTI)掩蔽。

图5是图示上行链路子帧结构的示意图。上行链路子帧可以在频率域中被划分成控制区域和数据区域。包括控制信息的物理上行链路控制信道(PUCCH)被分配给控制区域。包括用户数据的物理上行链路共享信道(PUSCH)被分配给数据区域。为了保持单载波属性，一个UE不同时地发送PUCCH和PUSCH。用于一个UE的PUCCH在子帧中被分配给一个RB对。RB对中的RB在两个时隙中占据不同的子载波。因此，分配给PUCCH的RB对是在时隙边界上的“跳频”。

多天线(MIMO)系统的建模

在下文中，将描述MIMO系统。MIMO(多输入多输出)是使用多个发射天线和多个接收天线的方案。借助于这种方案，可以提高数据的发送和接收效率。也就是说，当无线通信系统的发送实体或者接收实体使用多个天线时，传输能力和性能可以提高。在本说明书中，MIMO可以称为“多天线”。

在多天线技术中，一个完整消息的接收不取决于单个天线路径。代之以，经由若干个天线接收的数据片段被收集和合并成整个数据。借助于多天线技术，系统覆盖可以以改进的数据传送速率，或者确保的特定数据传送速率在特定大小的小区区域中扩展。此外，这种技术可以例如由移动通信终端和中继站广泛地使用。在常规的情形下，已经使用单个发射天线和单个接收天线。借助于多天线技术，可以基于使用单天线的常规的技术克服移动通信中的传送速率的局限性。

同时，数据传输效率可以提高。在各种技术之中，MIMO技术可以无需附加频率分配或者附加功率增加大大地提高通信能力和发送/接收性能。由于这个优点，MIMO技术引起大多数公司和开发者的注意。

图6图示具有多个天线(MIMO)的无线通信系统的配置。

如图6所示，N_T个发射(Tx)天线安装在发送实体上，并且N_R个接收(Rx)天线安装在接收实体上。如果发送实体和接收实体这两者如在图中图示的使用多个天线，则获得比当仅发送实体和接收实体的一个使用多个天线时更大的理论信道传输容量。信道传输容量与天线的数目成比例增加。因此，传送速率和频谱效率随同信道传输容量的提高一起提高。当使用一个天线获得的最大传送速率是R_o时，使用多个天线获得的传送速率理论上可以通过最大传送速率R_o乘以由以下的公式1给出的速率提高比率R_i而提高。在此处，R_i是N_T和N_R中较小的一个。

[公式1]

R_i＝min(N_T，N_R)

例如，使用四个Tx天线和四个Rx天线的MIMO通信系统理论上可以获得四倍的通过单个天线系统获得的传送速率。在以上提及的MIMO系统理论上的容量提高在二十世纪九十年代中期被论证之后，已经对可以实质上提高数据传送速率的各种技术积极地进行研究，并且一些技术已经反映在各种无线通信标准中，诸如，例如，第三代移动通信和下一代无线LAN。

已经积极地研究各种MIMO相关的技术。例如，已经积极地实施对在各种信道环境和多路接入环境下与MIMO通信容量相关的信息理论的研究、对射频(RF)信道测量和MIMO系统的建模的研究、以及对空时信号处理技术的研究。

在下文中，将详细描述供MIMO系统使用的通信方法的数学模型。如图6所示，假设该系统包括N_T个Tx天线和N_R个Rx天线。在传输信号的情况下，在使用N_T个Tx天线的条件之下，最大可发送的信息数是N_T，并且因此，传输信息可以由以下给出的公式2的矢量表示。

[公式2]

对于各个多条传输信息s₁、s₂、…、s_NT，可以使用不同的发射功率。在这种情况下，当相应的发射功率由P₁、P₂、…、P_NT表示时，具有调整的发射功率的多条传输信息可以由以下的公式3表示。

[公式3]

$\hat{s}={\[{\hat{s}}_1,{\hat{s}}_2,\mathrm{..},{\hat{s}}_{N_T}\]}^T={\[P_1{s}_1,P_2{s}_2,...,P_{N_T}{s}_{N_T}\]}^T$

可以由使用发射功率的对角矩阵P的以下的公式4表示。

[公式4]

假如权重矩阵W应用于已经调整发射功率的信息矢量并且因此，实际上要发送的N_T个发送信号x₁、x₂、…、x_NT被配置。在这种情况下，权重矩阵W用来根据传输信道情形适当地分配传输信息给各个天线。发送信号x₁、x₂、…、x_NT可以由以下使用矢量X的公式5表示。

[公式5]

在这里，W_ij表示对应于第i个Tx天线和第j个信息的权重。W被称作权重矩阵或者预编码矩阵。

就MIMO技术的类型而言，这个方法可以以不同的方式看待。如果一个数据流经由几个天线被发送，则该方法可以被视为空间分集方案。在这种情况下，信息矢量的元素具有相同的值。如果多个数据流经由多个天线发送，则该方法可以视为空间复用方案。在这种情况下，信息矢量的元素具有不同的值。当然，组合空间分集和空间复用的混合方法也是可行的。也就是说，一个信号根据空间分集方案经由三个发射天线被发送，并且其他信号被根据空间复用方案发送。

当使用N_R个Rx天线时，单个天线的接收信号y₁、y₂、…、y_NR可以由以下公式的矢量表示。

[公式6]

$y={\[y_1,y_2,...,y_{N_R}\]}^T$

当在MIMO无线通信系统中执行信道建模时，各个信道可以通过Tx/Rx天线索引而相互区分。假如从Tx天线j到Rx天线i的信道由h_ij表示。在表示h_ij的索引中，应当注意到，Rx天线索引首先出现，并且Tx天线索引稍后出现。

图6(b)示出从N_T个Tx天线到Rx天线i的信道。该信道可以被分组，并且以矢量或者矩阵的形式表示。在图6(b)中，从N_T个Tx天线到达Rx天线i的信道可以由以下的公式表示。

[公式7]

$h_i^T=\[h_{i1},h_{i2},...,h_{{\mathrm{iN}}_T}\]$

从N_T个Tx天线到达N_R个Rx天线的所有信道可以由以下表示。

[公式8]

事实上，加性高斯白噪声(AWGN)在信道矩阵H的应用之后被添加到信道。添加到N_R个Rx天线的AWGNn₁、n₂、…、n_NR可以由以下的公式表示。

[公式9]

$n={\[n_1,n_2,...,n_{N_R}\]}^T$

根据如上所述的数学模型的接收的信号可以由以下的公式表示。

[公式10]

指示信道状况的信道矩阵H的行数和列数由Tx/Rx天线的数目确定。在信道矩阵H中，行数等于Rx天线N_R的数目，并且列数等于Tx天线N_T的数目。也就是说，信道矩阵H是N_R×N_T矩阵。

矩阵的秩被定义为矩阵的独立的行的数目和独立的列的数目中的较小的一个。因此，矩阵的秩不高于行或者列数。信道矩阵H的秩可以限定为由以下的公式表示。

[公式11]

rank(H)≤min(N_T，N_R)

秩可以被定义为当对矩阵进行特征值分解时获得的非零的特征值的数目。类似地，秩可以定义为当对矩阵进行奇异值分解时获得的非零的奇异值的数目。因此，信道矩阵的秩实际上指的是在给定的信道上可发送的多条信息的最大数目。

通过UE的测量

有时候，UE需要执行下行链路测量。例如，为了使BS支持UE的切换操作，或者小区间干扰协调，UE需要执行DL测量，并且将DL测量的结果报告给BS。DL测量涉及各种测量方案，诸如，例如，用于无线电链路监控(RLM)的测量、用于信道状态信息(CSI)报告的测量和无线电资源管理(RRM)测量以及各种测量值。

RLM测量可以包括，例如，DL测量，其在检测无线电链路故障(RLF)和发现新无线电链路的过程中使用。用于CSI报告的测量可以包括，例如，由UE执行的下行链路信道质量的测量，以选择/计算和报告适当的秩指示符、适当的预编码矩阵指示符和适当的信道质量指示符。RRM测量可以包括，例如，用于确定UE的切换存在或者不存在的测量。

RRM测量可以包括参考信号接收功率(RSRP)、参考信号接收质量(RSRQ)、接收的信号强度指示符(RSSI)等等的测量。

RSRP被定义为资源元素的功率的线性平均，在测量的频率带宽中其携带小区特定的RS(CRS)。UE可以通过检测凭借映射到特定资源元素而被发送的CRS确定RSRP。对于RSRP计算，可以基本上使用用于天线端口0的CRS(R0)。如果UE能够可靠地检测用于天线端口1的CRS(R1)，则RSRP可以使用除了R0之外的R1确定。对于小区特定的RS的细节，可以参考标准文献(例如，3GPPTS36.211)和以下参考图7给出的描述。

RSRQ被定义为通过RSRP乘以在测量的频率带宽中资源块的数目N获得的值除以“E-UTRA载波RSSI”而得到的值(即，RSRQ＝N×RSRP/(E-UTRA载波RSSI))。分子(N×RSRP)和分母(E-UTRA载波RSSI)针对相同的资源块集合被测量。

“E-UTRA载波RSSI”包括对从包含公共信道服务和非服务小区的所有信源接收的信号、邻近信道干扰和热噪声、通过UE仅在测量带宽中对在N个资源块上包括用于天线端口0(即，用于天线端口0的CRS)的参考符号的OFDM符号测量的总的接收功率的线性平均。

“UTRAFDD载波RSSI”被定义为接收的宽带功率，包括从接收机产生的噪声，和由脉冲成形滤波器定义的带宽中的热噪声。

“UTRATDD载波RSSI”被定义为接收的宽带功率，包括从接收机产生的噪声和在特定时隙内由脉冲成形滤波器定义的带宽中的热噪声。

除以上给出的描述以外，DL信道测量的描述可以参考标准文献(例如，3GPPTS36.214)，并且为了清楚，DL信道测量的详细说明将被省略。但是，很明显，在该标准中公开的DL信道测量的细节可应用于如下所述本发明的各种实施例中采用的DL信道测量。

参考信号RS

在下文中，将描述参考信号(RS)。

在无线通信系统中，因为分组经由无线电信道被发送，所以信号可能在传输期间失真。为了使得接收侧能够正确地接收失真的信号，接收的信号的失真将被使用信道信息校正。为了检测该信道信息，主要地使用发送信号的方法，其中发送侧和接收侧这两者都知道该信号，并且当经由信道接收该信号时，使用失真度检测信道信息。以上的信号被称为导频信号或者参考信号(RS)。

近来，在大多数移动通信系统中，当分组被发送时，与使用一个发射天线和一个接收天线的相关技术不同，已经使用用多个发射天线和多个接收天线来提升数据发送/接收效率的方法。在发射机或者接收机使用多个天线，以便提高容量或者提升性能的情形下，为了准确地接收信号，发射天线和接收天线之间的信道状态将从发射天线的相应的RS获得。

在无线通信系统中，RS可以根据其目的主要地划分成两种RS：用于获得信道信息的RS和用于数据解调的RS。前者用于使用户设备(UE)能够获得下行链路信道信息，并且因此，将在宽带中被发送。因此，甚至在特定子帧中没有下行链路数据的UE也将接收这个RS，并且执行信道测量。此外，这个RS还用于诸如切换等等的移动管理的测量。

后者是当基站(eNB)发送下行链路数据时一起发送的RS。UE可以接收这个RS以便执行信道估计并且解调该数据。这个RS将在发送数据的区域中被发送。

在LTE系统中，两个下行链路RS被限定用于单播服务。更具体地说，存在用于与切换和信道状态信息获取相关联的测量的公共RS(CRS)和用于数据解调的专用RS(DRS)。CRS可以称为小区特定的RS，并且DRS可以称为UE特定的RS。

在LTE系统中，DRS仅仅用于数据解调，并且CRS用于信道信息获取和数据解调。

接收侧(UE)可以从CRS估计信道状态，并且将信道质量相关的指示符，诸如，CQI(信道质量指示符)、PMI(预编码矩阵索引)，和/或RI(秩指示符)反馈给发送侧(eNB)。可替选地，与信道状态信息(CSI)的反馈有关的RS，诸如CQI/PMI/RI可以分别地定义为CSI-RS。CRS也可以称为小区特定的参考信号。CRS被作为小区特定的参考信号在宽带上的每个子帧中发送。此外，根据eNB的Tx天线的数目，基于直至四个天线端口发送CRS。

同时，当需要对PDSCH的数据解调时，DRS可以经由相应的RE发送。UE可以从较高层接收用信号通知DRS的存在或者不存在的指示，并且只有在PDSCH被映射时，还接收用信号通知DRS是有效的指示。DRS可以称为UE特定的参考信号或者解调参考信号(DMRS)。

图7是图示将在传统3GPPLTE系统(例如，版本8)中定义的CRS和DRS映射到资源块(RB)对的图案的示意图。作为RS被映射到的单元的下行链路RB对可以以在时间域中的一个子帧×在频率域中的12个子载波为单位表示。也就是说，一个RB对的长度对于正常CP(图7(a))是14个OFDM符号，并且对于扩展CP(图7(b))是12个OFDM符号。

图7示出在BS支持四个发射天线的系统中RB对上RS的位置。在图7中，由“0”、“1”、“2”和“3”指示的资源元素(RE)分别地表示用于天线端口索引0、1、2和3的CRS的位置。在图7中，由“D”指示的RE表示DMRS的位置。

在下文中，将详细描述CRS。

CRS被用于估计物理天线端的信道，并且作为参考信号分布在整个带上，其可以由在小区中的所有UE共同地接收。CRS可以用于CSI的获取和数据解调的目的。

CRS根据在发送侧(eNB)上的天线配置以各种形式定义。3GPPLTE(例如，版本8)系统支持各种天线配置，并且下行链路信号发送侧(eNB)具有包括单个天线、2个Tx天线和4个Tx天线的三个类型的天线配置。如果eNB发送执行单个天线传输，则用于单个天线端口的参考信号被部署。如果eNB执行2天线传输，则用于两个天线端口的参考信号根据时分复用方案和/或频分复用方案部署。也就是说，用于两个天线端口的参考信号可以通过布置在不同的时间资源和/或不同的频率资源上而相互区分。如果eNB执行4天线传输，则用于四个天线端口的参考信号被根据TDM/FDM方案部署。由下行链路信号接收侧(UE)经由CRS估计的信道信息可以用于使用诸如单个天线传输、发射分集、闭环空间复用、开环空间复用和多用户MIMO(MU-MIMO)的传输技术发送的数据的解调。

如果支持多个天线，则参考信号在根据RS图案指定的RE的位置上经由某个天线端口被发送，并且没有信号在指定用于其他天线端口的RE的位置上发送。

通过其CRS映射到RB上的规则由以下给出的公式12表示。

[公式12]

k＝6m+(v+v_shift)mod6

$m=0,1,...,2\·N_{RB}^{DL}-1$

$m^{\′}=m+N_{RB}^{\max ,DL}-N_{RB}^{DL}$

$v_{shift}=N_{ID}^{cell}\mathrm{mod}6$

在公式12中，k是子载波索引，l是符号索引，并且p是天线端口索引。表示一个下行链路时隙的OFDM符号的数目，表示分配给下行链路的RB的数目，n_s表示时隙索引，和表示小区ID。“mod”表示模运算。在频率域中参考信号的位置取决于V_shift的值。由于V_shift取决于小区ID，所以参考信号的位置具有用于各个小区的不同的频率移位值。

具体地，为了通过CRS提升信道估计的性能，在频率域中CRS的位置可以通过移动CRS的位置针对各个小区不同地设置。例如，每3个子载波放置参考信号，一个小区可以被布置在子载波3k上，并且另一个小区可以被布置在子载波3k+1上。用于一个天线端口的参考信号在频率域中以6个RE(即，6个子载波)的间隔布置，并且在频率域中从用于另一个天线端口的参考信号开始保持间隔3个RE。

另外，功率提升可以应用于CRS。功率提升指的是除在一个OFDM符号的RE之中分配给参考信号的RE以外使用大功率的RE发送参考信号。

在时间域中，参考信号从每个时隙的符号索引(l)0开始以恒定间隔布置。时间间隔根据CP长度不同地限定。对于正常CP，参考信号被放置在时隙的符号索引0和4上。对于扩展CP，参考信号被放置在时隙的符号索引0和3上。用于直至两个天线端口的参考信号被限定在每个OFDM符号上。因此，在4个Tx天线传输的情况下，用于天线端口0和1的参考信号被放置在时隙的符号索引0和4上(对于扩展CP是符号索引0和3)，并且用于天线端口2和3的参考信号被放置在时隙的符号索引1上。在频率域中用于天线端口2和3的参考信号的位置在第二时隙中转换。

为了支持高于传统的3GPPLTE(例如，版本8)系统的频谱效率，可以设计具有扩展天线配置的系统(例如，LTE-A系统)。扩展天线配置例如可以是8个Tx天线配置。在具有这样扩展天线的系统中，必须支持在常规的天线配置中工作的UE，即，支持后向兼容。因此，需要支持根据常规的天线配置的参考信号图案，并且需要设计用于附加天线配置的新参考信号图案。在此处，如果用于新天线端口的CRS被添加到具有常规的天线配置的系统，则参考信号开销急速地增加，从而降低数据传送速率。考虑到这个原因，用于新天线端口的CSI测量(CSI-RS)的单独的参考信号可以在LTE-A(高级)系统中引入，LTE-A系统是3GPPLTE的演进。稍后将描述单独的参考信号的CSI-RS。

在下文中，将给出DRS的详细描述。

DRS(或者UE特定的参考信号)是用于数据解调的参考信号。在执行天线传输中用于特定UE的预编码权重可以应用于参考信号。因此，一旦UE接收到该参考信号，UE可以估计等效信道，其是经由每个发射天线发送的预编码权重与传输信道的组合。

在传统3GPPLTE系统(例如，版本8)中，支持经由直至4个Tx天线的传输，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可以由用于天线端口索引5的参考信号指示。DRS被映射到RB上的规则遵循以下给出的公式13和14。公式13应用于正常CP，并且公式14应用于扩展CP。

[公式13]

$k=\left(k^{\′}\right){\mathrm{modN}}_{sc}^{RB}+N_{sc}^{RB}\·n_{PRB}$

$l=\left\{\begin{array}{cc}3& l^{\′}=0\\ 6& l^{\′}=1\\ 2& l^{\′}=2\\ 5& l^{\′}=3\end{array}\right.$

$m^{\′}=0,1,\mathrm{...},3N_{RB}^{PDSCH}-1$

$v_{shift}=N_{ID}^{cell}\mathrm{mod}3$

[公式14]

$k=\left(k^{\′}\right){\mathrm{modN}}_{sc}^{RB}+N_{sc}^{RB}\·h_{PRB}$

$l=\left\{\begin{array}{cc}4& l^{\′}\∈\{0,2\}\\ 1& l^{\′}=1\end{array}\right.$

$m^{\′}=0,1,\mathrm{...},4N_{RB}^{PDSCH}-1$

$v_{shift}=N_{ID}^{cell}\mathrm{mod}3$

在公式13和14中，k是子载波索引，l是符号索引，并且p是天线端口索引。在频率域中表示RB大小，其是子载波的数目。n_PRB表示物理RB编号。表示用于相应的PDSCH传输的RB的带宽。n_s表示时隙索引，并且表示小区ID。“mod”表示模运算。在频率域中，参考信号的位置取决于V_shift的值。由于V_shift取决于小区ID，参考信号的位置具有用于各个小区不同的频率移位值。

在LTE-A(高级)系统(其是3GPPLTE的演进)中，考虑高阶MIMO、多小区传输和高级MU-MIMO。为了支持参考信号和高级传输方案的有效的管理，考虑基于DRS的数据解调。也就是说，与用于在传统的3GPPLTE(例如，版本8)中限定的秩1波束形成的DRS(天线端口索引5)不同，用于两个或更多个层的DRS可以被限定经由增加的天线支持数据传输。

同时，如上所述，在LTE系统中，CRS根据发射天线的数目基于最多四个天线端口被发送。例如，如果基站的发射天线的数目是两个，则用于天线端口0和1的CRS被发送，并且如果发射天线的数目是四个，则用于天线端口0至3的CRS被发送。

图8是示出在LTE系统中在发射天线端口的数目是4的情形下，常规CRS图案的示意图。

参考图8，如果CRS在LTE系统中被映射到时间-频率资源，在频率轴上用于一个天线端口的RS被以在6个RE之中映射到一个RE的状态发送。由于一个RB在频率轴上包括12个RE，一个RB的两个RE用作用于一个天线端口的RE。

在LTE-A系统(LTE系统的演进形式)中，基站(eNB)将设计成在下行链路中能支持最多八个传输天线。因此，也将支持用于最多八个传输天线的RS传输。

更具体地说，由于仅用于最多四个天线端口的RS在LTE系统中被定义为下行链路RS，如果eNB在LTE-A系统中具有四至八个下行链路传输天线，用于这些天线的RS将另外定义。用于信道测量的RS和用于数据解调的RS将设计为用于最多八个传输天线端口RS。

在LTE-A系统的设计中一个重要的考虑是后向兼容。也就是说，LTEUE即使在LTE-A系统中也将良好地工作，并且LTE-A系统将支持LTEUE。就RS传输而言，在发送LTE系统中定义的CRS的时间-频率域中，用于最多八个传输天线端口的RS将另外定义。但是，在LTE-A系统中，如果被使用与常规LTE系统的CRS相同的方法，将用于最多八个传输天线的RS图案每个子帧地添加到整个带，则会过度地增加开销。

因此，在LTE-A系统中新设计的RS大致被分成两种类型：用于选择MCS、预编码矩阵指示符(PMI)等等的信道测量RS(信道状态信息RS(CSI-RS))、和经由八个传输天线发送的用于数据解调的解调RS(DM-RS)。

CSI-RS仅用于信道测量，而现有的CRS用于信道测量、切换测量或者数据解调。由于CSI-RS被发送以获取信道状态信息，与CRS不同，CSI-RS不能每个子帧发送。目前，在LTE-A标准中，CSI-RS可以分配给天线端口15至22，并且CSI-RS设置信息被定义为经由较高层信令接收。

此外，对于数据解调，DM-RS被作为DRS发送给在相应的时间-频率域中调度的UE。也就是说，发送给特定UE的DM-RS仅仅在调度给UE的域中，也就是说，在UE接收数据的时间-频率域中，被发送。

在支持直至八个下行链路Tx天线的LTE-A系统中，如之前描述的，eNB将发送用于所有天线端口的CSI-RS。因为在每个子帧中用于直至八个Tx天线端口的CSI-RS的传输导致过高的开销，所以CSI-RS将沿着时间轴周期性地发送，从而降低CSI-RS开销。因此，CSI-RS可以以一个子帧的每个整数倍数，或者以预先确定的传输图案周期地发送。

CSI-RS传输周期或者CSI-RS的图案可以由eNB配置。为了测量CSI-RS，UE将具有对在其服务小区中已经为CSI-RS天线端口设置的CSI-RS配置的了解。CSI-RS配置可以指定携带CSI-RS的下行链路子帧的索引、下行链路子帧中CSI-RSRE的时间-频率位置、CSI-RS序列(根据预先确定的规则基于时隙号、小区ID、CP长度等等伪随机地生成的用于CSI-RS的序列)等等。也就是说，给定的eNB可以使用多个CSI-RS配置，并且可以将在多个CSI-RS配置之中选择供使用的CSI-RS配置指示给在其小区中的UE。

为了识别用于每个天线端口的CSI-RS，携带用于天线端口的CSI-RS的资源将与携带用于其他天线端口的CSI-RS的资源正交。如之前参考图8描述的，用于不同的天线端口的CSI-RS可以在使用正交频率资源的FDM中，在使用正交时间资源的TDM中，和/或在使用正交码资源的CDM中复用。

当通知在小区内的UECSI-RS信息(即，CSI-RS配置)时，eNB将首先将有关用于每个天线端口的CSI-RS映射到的时间-频率资源的信息(时间信息和频率信息)发送给UE。更加具体地，时间信息可以包括携带CSI-RS的子帧的编号、CSI-RS传输周期、CSI-RS传输子帧偏移和携带用于天线的CSI-RSRE的OFDM符号的编号。频率信息可以包括在用于天线的CSI-RSRE和沿着频率轴的CSI-RSRE偏移或者移位值之间的频率间隔。

同时，在切换到未经许可带使用或者UE到UE直接通信的情况下，使用一些资源可能会被限制。根据本发明的用于缓解限制的信号收发方法被描述如下。为了下面的描述的清楚起见，假定UE对UE(或者，D2D)直接通信的情况。

图9是用于UE对UE直接通信的概念的图。

参考图9，UE1和UE2相互执行UE对UE直接通信。在这样的情况下，“UE”意指用户的用户设备。然而，虽然如基站一样的网络设备通过UE对UE通信系统收发信号，但是其能够被视为一种UE。同时，eNB能够使用适当的控制信号控制用于UE之间的直接通信的时间/频率资源的位置、发射功率等等。然而，在UE位于eNB覆盖外部的情况下，UE之间的直接通信能够被设置为在没有eNB的控制信号的情况下被执行。在下面的描述中，UE对UE直接通信将会被命名为D2D(设备对设备)通信。并且，为D2D通信建立的链路将会被命名为D2D(设备对设备)链路。此外，用于UE与eNB通信的链路将会被命名为eNB-UE链路。

同时，虽然UE通过D2D链路与在覆盖内的另一UE进行通信，但是UE应执行与存在于通过D2D链路不能够连接的位置处的规定的UE(即，在覆盖外部的规定的UE)的通信。这样做时，通过eNB-UE链路与覆盖外部的UE的通信被执行。具体地，在特定UE的角度来看应以D2D链路和eNB-UE链路能够共存的方式操作无线通信。

通常，无线通信系统具有两种类型的使用资源。具体地，两种类型可以包括用于到UE的传输的由eNB使用的下行链路(DL)资源和用于到eNB的传输的由UE使用的上行链路(UL)资源。在FDD系统中，DL资源对应于DL带并且UL资源对应于UL带。在TDD系统中，DL资源对应于DL子帧并且DL子帧对应于UL子帧。通常，因为DL资源是用于eNB以高的发射功率发送信号的资源，所以对于UE以相对低的功率操作D2D链路来说干扰水平非常高。因此，优选的是，D2D链路利用UL资源。

同时，UL资源被配置有多个UL子帧。通过被连接到eNB同步的UE能够通过从eNB接收由eNB指定的定时提前(TA)指示获得UL子帧的边界。

图10是描述用于用户设备获得上行链路子帧的边界的方法的图。

多个UE可以位于离eNB的不同距离中。并且，eNB能够将TA指示发送给每个UE，使得通过多个UE发送的信号在相同的定时点到达基站。具体地，eNB能够指示每个UE以将UL子帧的边界设置为从检测DL子帧的边界的定时点被提前规定的时间。当eNB将TA设置为适当的值时，eNB能够同时从多个UE接收信号。例如，eNB能够将TA设置为在相应的UE和eNB之间的传播延迟的两倍。如果这样，因为能够补偿在eNB和每个UE之间的传播延迟，所以eNB能够从UE同时接收信号。例如，如果在图8中示出的UE1的传播延迟的值是1，则eNB能够将TA设置为2。对于另一实例，如果UE2的传播延迟的值是2，则eNB能够将用于UE2的TA设置为4。在这样的情况下，eNB能够同时从UE1和UE2接收信号。如在前述的描述中所提及的，使用TA指示，每个UE能够获得eNB-UE链路的UL子帧的边界。

同时，可能发生未能被连接到eNB的UE也应执行D2D操作。未能被连接到eNB的UE不能够从eNB接收TA指示。在下面的描述中，解释用于未能被连接到eNB的UE设置用于D2D链路的子帧边界的方法。

首先，未能被连接到eNB的UE能够在执行D2D操作之前基于从如随机接入的过程获得的TA指示设置子帧边界。然而，这样的方法可能被附加的时间延迟和电池消耗伴随。因此，未能被连接到eNB的UE可以在没有TA指示的情况下进行操作以设置子帧边界。在这样的情况下，“在没有TA指示的情况下操作”可以意指为特定UE指定的TA值没有被提供。这可以意指，众多的非特定UE以相同的TA值操作。具体地，当TA值被设置为0时，其可以意指通过UE接收到的DL子帧的边界变成UL子帧(或者，D2D子帧)的边界。可替选地，其可以意指TA值被设置为通过系统信息等等事先确定的特定TA值。

同时，D2D通信可以主要地被划分成两个过程。一个是用于获得存在于相邻的位置处的UE的存在，同时另一个是用于通过特定UE收发数据的通信过程。在没有TA指示执行D2D通信的情况下，没有TA指示D2D通信可以执行两个过程。可替选地，在没有TA指示的情况下D2D通信可以执行两个过程中的一个。

例如，未能被连接到eNB的UE在没有TA指示的情况下执行发现过程。然而，如果通过发现过程发现对方UE，则未能被连接到eNB的UE尝试连接到eNB并且然后能够通过获得TA指示执行通信操作。这样做时，通过被连接到eNB已经获得TA的UE可以在假定不存在TA的情况下操作。具体地，对于与未能被连接到eNB的UE的同步，假定不存在获得的TA指示，连接已经获得TA的UE的eNB能够执行D2D过程的特定程序或者整个D2D过程。

具体地，在被连接到eNB的UE根据TA指示执行D2D通信的情况下，在eNB-UE链路中同等地保持UL子帧与D2D通信的同步。因此，在eNB-UE链路上的D2D通信的影响能够被最小化。具体地，如果特定子帧被用于D2D通信，则保持特定子帧的相同边界的相邻的子帧能够作为eNB-UE链路被利用。

同时，对于D2D通信，UE应在UL资源中执行信号发送操作和信号接收操作。通常，当用户设备执行发送操作时，如果用户将发送操作切换到接收操作，则其消耗用于电路稳定的预先确定的时间。因此，存在其中任何通信是不可能的时间区域。另一方面，如果接收操作被切换到发送操作，则也存在其中任何通信是不可能的时间区域。在下面的描述中，由于操作切换的通信不可能的区域应被命名为保护间隔。保护间隔的长度通常等于1～100μs。

图11是用于根据本发明实施例的用于执行D2D操作的子帧的一个示例的图。

在图11中，假定LTE的正常CP的情况，每个子帧存在14个符号并且单个符号的长度是等于大约71μs的1000/14μs。

具体地，假定在图11中示出的情况下未使用TA，0的TA值被视为应用于相应的UE。根据前述的描述，发现过程对应于此。参考图11，为D2D通信指派子帧n并且通过相同的子帧边界和DL子帧的符号定时执行D2D操作(通信)。此外，在这样的情况下，因为在符号#0和符号#13中分别存在保护间隔，所以不能够使用所有的相应的符号。因此，完整地可用于子帧n的符号被限于12个符号。

同时，在图11中示出的保护间隔中的一些或者全部在发送D2D信号的UE中不可能出现。对于此的理由被描述如下。首先，因为发送D2D信号的发送UE在D2D子帧之前或者之后的子帧中将WAN(广域网)UL信号发送到eNB，所以单独的发送-接收操作切换是不必要的。因此，发送UE可以在保护间隔中发送特定信号。从接收UE的角度来看这意指接收UE不能够接收通过发送UE发送的信号当中的被包括在保护间隔中的一些信号。

为了缓和在前述的描述中提及的限制或者约束，在下面本发明提出方法。

方法1：子帧的开始定时点的调节

在下面的描述中，解释通过调节D2D子帧的开始定时点增加可用符号的数目的方法。在这样的情况下，如果特定符号可用于D2D，则其可以意指D2D发送UE能够使用用于D2D信号传输的相应的符号或者D2D接收UE能够使用用于D2D信号接收的相应的符号。

图12和图13是描述根据本发明实施例的D2D操作的开始定时点的图。

参考图12和图13，UE能够调节D2D子帧的边界，将其与DL子帧的边界隔开预先确定的间隔。在图12中，D2D子帧的开始定时点被位移到结束保护间隔1的定时点以使用符号#0。在这样的情况下，对于D2D子帧的开始定时点被位移所耗费的时间小于单个符号持续时间。结果，D2D子帧的符号定时不同于现有的DL子帧或者UL子帧的符号定时。如果相同的原理应用，参考图13，能够实现通过将D2D子帧的开始符号#1的定时点位移到结束保护间隔1的定时点要使用的符号#13。

在图12或者图13中示出的操作被执行的情况下，如果被应用于相应的UE的TA小，则相应的UE能够使用除了一个符号之外的其余符号(即，13个符号)。然而，如果被应用于相应的UE的TA增加，则当子帧n+1的开始定时点被向前位移时，可用符号的数目减少。即使等于或者小于在图12或者图13中示出的定时余量的TA被应用，也能够使用13个符号。如果应用的TA超过定时余量，则能够使用12个符号。在这样的情况下，定时余量是合计{(1个符号持续时间)-(2个保护间隔的长度的总和)}的值。

假定使用正常CP的LTE系统中的各个保护间隔的长度是20μs，则定时余量合计大约31μs(＝71–20-20)。31μs的TA对应于在eNB和UE之间的距离(大约4.6km)所耗费的往返延迟时间。因此，在正常CP的情况下，假定除了1个符号之外的剩下的符号在其半径等于或者小于31μs的小区中能够始终可用，则UE能够操作。另一方面，在具有12个符号的扩展CP存在于单个子帧的情况下，定时余量变成对应于合计6.45km的往返延迟时间的大约43μs(＝83–20–20)。因此，在扩展CP的情况下，假定除了1个符号之外的剩下的符号在其半径等于或者小于43μs的小区中能够始终可用，则UE能够操作。

在等于或者小于定时余量的TA被应用的情况下，UE使用除了1个符号之外的剩下的符号执行D2D操作。另一方面，在大于定时余量的TA被应用的情况下，UE能够使用除了2个符号之外的剩下的符号执行D2D操作。可替选地，为了操作的方便起见，每一个CP长度的可用符号的数目能够被固定。

同时，在单个D2D子帧中可用于D2D通信的符号的数目可以根据CP的长度而变化。例如，假定最大的TA值在31μs和43μs之间存在，通过假定在使用正常CP的情况下始终2个符号不可用，以使用12个符号的方式执行D2D。另一方面，通过假定在使用扩展CP的情况下1个符号始终不可用，以使用11个符号的方式能够执行D2D。

在应用上面的描述中所提及的本发明的实施例中，在发送D2D信号之前可以发送前导。在这样的情况下，前导意指，在发送携带控制信息或者数据信息的有规则的D2D信号之前通过D2D发送UE为了单独的目的发送的信号。具体地，前导可以包括，在D2D发送UE发送携带控制信息或者数据信息的有规则的D2D信号之前为了接收UE的接收准备操作通过D2D发送UE发送的信号。在这样的情况下，有规则的D2D信号意指用于D2D发送UE传送控制信息或者数据信息的D2D信号。并且，接收准备操作包括时间/频率同步。

通常，前导是发送和接收UE事先已知的信号。在有规则的信号接收之前为接收UE的提前准备过程(或者接收准备过程)发送前导。因此，如果对于提前准备过程来说传输时间是足够的，则没有必要占用与至少一个OFDM符号相对应的时间。提前准备过程包括时间/频率同步获取、接收放大器的增益调节等等。

在下面的描述中，解释在应用前导的情况下通过调节D2D操作的开始定时点调节可用符号的数目的方法。

图14是描述在应用前导的情况下根据本发明实施例的D2D操作的开始定时点的图。

在这样的情况下，定时余量值是总计{(1个符号持续时间)-(2个保护间隔的长度和前导的长度的总和)}的值。因此，与在图12中示出的相比减少了定时余量。例如，假定前导的长度是20μs，在正常CP的情况下定时余量是11μs(＝31μs–20μs)或者在扩展CP的情况下定时余量是23μs(＝43μs–20μs)。同样地，在这样的情况下，UE能够根据定时余量和UE的TA值调节可用于UE的符号的数目或者可用符号的数目可以根据CP长度而被确定。

通常，如果前导的长度达到预先确定的级别，因为在正常CP的情况下几乎不存在余量，所以以始终使用除了2个符号之外的12个符号的方式能够执行操作。另一方面，在扩展CP的情况下，以使用除了1个符号之外的12个符号的方式能够执行操作。图14对应于在两个不同的CP长度TA被设置为位于定时余量的中间的值的情况。结果，在正常CP的情况下最后的2个符号是不可用的，同时在扩展CP的情况下最后的1个符号是不可用的。

在下面的描述中，解释使用TA调节可用符号的数目的方法。

图15和图16是描述在使用TA的情况下根据本发明实施例的D2D操作的开始定时点的图。

根据TA的前述描述，使用TA的情况可以对应于在D2D操作中的D2D通信过程。在此情况下，如在图15中所示，参考其UL子帧的边界，发送UE能够在保护间隔1期满的定时点发送D2D信号。在发送UE和接收UE之间的传播延迟期满的定时点处发送的信号到达接收UE。

如在图16中所示，通过定时余量值，在保护间隔2的开始之前通过传播延迟已经到达接收UE的最后的D2D信号是否能够存在被确定。在这样的情况下，定时余量值对应于{(1个符号持续时间)-(2个保护间隔的长度和前导的长度的总和)}。参考图15，存在定时余量与CP长度成比例地增加的效果。在扩展CP的情况下的定时余量值比在正常CP的情况下定时余量值长。因此，像在前述的描述中提及的情况，考虑到给定的定时余量，UE能够以在D2D子帧中相互区分可用符号和不可用符号的方式操作。

同时，前导的长度可以根据被发送的信号的用途而变化。在用于发送大量的比特的D2D通信过程的情况下，因为解码大量的比特的操作被相对复杂化，所以接收UE可以操作以仅从单个子帧检测单个D2D通信信号。这样做时，能够使用前导在单独的发射器处尝试更加精细的时间/频率同步。为此，通过在D2D通信过程中将更多的时间指派给前导传输能够平滑地执行这样的同步工作。

另一方面，在D2D发现过程的情况下，因为其足以提供仅关于相应的UE的基本信息，所以通常执行被限制数目的比特的传输。结果，对于单个UE的发现信号来说相对数量小的频率资源是足够的。因此，为了提高资源利用率，优选地是，众多的UE在单个子帧中一起发送发现信号。这意指接收UE应在单个子帧中接收众多的UE的发现信号。这样做时，为了让接收UE对单独的UE的发现信号执行时间/频率同步，可能需要过多的复杂性。

作为对于此的可替选方法，接收UE仅对从复用数个UE的信号生成的整个信号执行同步(例如，将同步视为在单独的UE的时间/频率的平均上执行)并且操作以不通过单独的UE信号追踪剩余的错误，从而能够简化UE的实现。因此，如果接收D2D发现信号的操作被执行，前导的传输整体变成不必要的。因此，为了跳过用于仅获得信号的接收功率的用途的前导的传输或者使用前导的传输，前导的长度能够被设置为比D2D通信过程的短。

同时，可用符号的数目可以根据是否D2D信号传输/接收发生在网络内部或者外部(或者覆盖)而变化。如果与子帧n中的第一D2D信号符号相对应的符号#0的传输在从子帧n-1的结束定时点开始的单个符号持续时间的期满之前开始，如在图16中所示，因为能够获得更多的定时余量，所以其带来与最后的第二符号相对应的符号#12变成可用的效果。然而，当在相应的子帧n中这样的信号传输方案错配通过一般的UE-eNB信号使用的符号定时时，产生载波间干扰。

因此，根据是否D2D收发用户设备位于网络内部或者外部，如在图17中所示，能够确定D2D操作的开始定时点和可用符号的数目。

在网络外部的D2D信号发送/接收中，从该网络没有产生与UE-eN信号的干扰的问题，如在图16中所示，能够在从子帧n-1的结束定时点开始的1个符号持续时间的期满之前以使用开始与第一D2D信号符号相对应的符号#0的传输的操作的方式增加可用符号的数目。

另一方面，为了保持在网络内部的UE-eNB信号的相同定时，能够控制与第一D2D信号符号相对应的符号#0的传输以在从子帧n-1的结束定时点开始的1个符号持续时间的期满的定时点处开始。这可以被解释为在子帧n中的符号定时被设置为UE-eNB链路的相同符号定时的情形下发送来自于符号#1的有规则的D2D信号(例如，除了前导之外的信号)。

在上面提及的操作的这样的执行不限于D2D通信的情况并且可以被应用于在基站和用户设备之间的传输/接收的情况。例如，这样的上面提及的操作的执行能够被应用于在未经许可带的LTE系统中的基站和用户设备之间的发送/接收。具体地，在上述未经许可带的LTE系统中，基站能够将前导发送给用户设备。在现有的LTE系统中，用户设备通过周期性地发送参考信号识别同步。然而，在未经许可带的LTE系统中，基站在相应的带上没有始终如一地执行传输。因此，能够通过在发送信号之前事先发送前导执行同步等等。

同时，如在前述的描述中所提及的，在切换到未经许可带使用或者切换到D2D通信的情况下，可能限制使用一些资源。在下面的描述中，提出缓和这样的限制的另一种方法。然而，为了下面的描述的清楚起见，在基站和用户设备之间的通信被假定。

方法2：前导的长度的调节

在基站将前导发送到用户设备的情况下，通过前导执行的主要操作是，使接收到的信号以接收UE获得跟随信号的接收功率水平并且然后调节接收电路，并且更具体地，自动增益控制(AGC)以适合获得的接收功率水平的方式以适当地大小被能够被应用于接收到的信号处理电路的操作。通常，对于AGC的操作，要求有充分数目的采样信号。对于此的理由是通过观察配置前导的采样信号的接收功率并且然后获得其平均值来获得跟随信号的接收功率。

然而，根据在相应的信号发送/接收中推定的系统带宽，1个OFDM(或者SC-FDM)信号采样的长度变化，并且1信号采样的长度与系统带宽成反比例增加。具体地，采样的数目增加更多。因此，假定固定数目的采样应被用作用于稳定的AGC操作的前导，在系统带宽大的情形下通过前导占用的时间可能允许短。在这样的情况下，对于AGC来说可能耗费更短的时间。相反地，在系统带宽小的情况下，前导需要占用长的时间使得在前导中充分数目的采样(或者固定数目的采样)出现。在这样的情况下，对于AGC来说可能需要耗费更多的时间。

在这样的情况下，在信号发送/接收中推定的系统带宽意指当基站或者UE对特定信号执行OFDM(或者SC-FDM)调制/解调时使用的系统带宽。并且，使用属于系统带宽的子载波的一部分可以发送相应的信号。在另一意义上，通过信号占用的频率资源的大小是相同的(即，使用相同数目的子载波发送信号)，但是用于操作AGC的前导的长度可以根据由整个系统使用的带宽的大小而变化。

因此，通过根据在信号发送/接收中推定的系统带宽调节前导的长度也能够调节用于操作AGC的时间。具体地，根据系统带宽能够自适应地调节前导的长度。结果，在系统带宽大的情况下，能够通过在短长度中发送前导在子帧中快速地发送数据。

方法3：通过采样单元的清零

同时，在图11中示出的情况下，如果接收UE(或者基站)执行一般的接收信号处理，则不能够完整地使用包括保护间隔的第一或者最后符号。然而，能够仅通过适当的处理利用相应的符号的一部分。

例如，通过清零保护间隔中包括的采样(即，假定与0相对应的信号被接收)，能够处理接收到的信号。具体地，假定在采样中与0相对应的信号被接收，则能够处理接收到的信号。通过此，能够带来在信号过程程序中能够去除在保护间隔中出现的信号失真的效果。

通常，发送UE(或者基站)将相应的符号(例如，第一符号，最后符号等等)视为完整的符号并且然后在所有的采样中发送信号。另一方面，已经接收到信号的UE可以清零预先确定的采样。相反地，UE将相应的符号(例如，第一符号、最后符号等等)视为完整的符号并且然后在所有的采样中发送信号。另一方面，已经接收到信号的基站可以清零预先确定的采样。

这样做时，在信号接收UE或者基站的角度来看，在通过保护间隔的发送/接收操作切换之后需要用于AGC操作的一系列的时间。并且，如在前述的描述中所提及的，对于AGC操作所要求的时间可以根据在信号发送/接收中推定的系统带宽而变化。结果，虽然在子帧的第一或者最后符号中清零的采样的数目是恒定的，所以如果系统带宽宽，每个单位时间发送的采样的数目增加，在接收UE或者基站的角度来看对于AGC操作所要求的时间可能被缩短。具体地，对于AGC操作所要求的时间也可以根据在信号发送/接收中推定的系统带宽而变化。例如，如果系统带宽变得较小，在较长的时间间隔中的采样被清零。结果，为了信号解调可以利用较少数目的采样。

如果仅为了AGC的操作提供前导，则在没有发送特定序列的情况下可以发送一般信号(例如，在不存在保护间隔的情况下在相应的符号中发送的信号)。在这样的情况下，因为保护间隔包括用于AGC的时间和用于在发送和接收操作之间的切换的时间，所以保护间隔的长度以根据在信号发送/接收中推定的系统带宽而变化的方式出现。

同时，如果根据上述操作清零在第一和/最后符号中的一些采样，可能降低相应的符号的接收性能。因此，优选的是，通过避免被部分清零的采样的符号映射重要的信号。例如，重要的信号可以包括被用于信道估计的参考信号。

图18是用于根据本发明的一个实施例的CRS模式的一个示例的图。并且，图19是用于根据本发明的另一实施例的CRS模式的一个示例的图。

例如，如果基于被用于现有的3GPPLTE的PDSCH的CRS的发送/接收操作被应用于信号发送/接收，则被映射到图8中示出的第一符号的现有的CRS被全部地位移1个符号，从而能够防止参考信号的一些采样被清零。因此，通过避免子帧的第一或者最后符号映射参考信号的操作能够被应用于映射随机参考信号的情况。

图20是用于根据本发明的一个实施例的通信装置的配置的框图。

参考图20，通信装置200包括处理器210、存储器220、RF模块230、显示模块240和用户接口模块250。

为了描述的清楚和方便，图示通信装置200，并且一些模块能够被省略。另外，通信装置200能够进一步包括必要的模块。并且，通信装置200的一些模块能够进一步被划分为子模块。处理器210被配置成执行根据参考附图示例性描述的本发明实施例的操作。具体地，处理器210的详细操作可以指参考图1至图19描述的内容。

存储器220被连接到处理器210，并且存储操作系统、应用、程序代码、数据等。RF模块230被连接到处理器210，并且执行将基带信号转换为无线电信号、或者将无线电信号转换为基带信号的功能。为此，RF模块230执行模拟转换、放大、滤波和频率上行链路变换或者其逆处理。显示模块240被连接到处理器210，并且显示各种种类的信息。显示模块240能够包括诸如LCD(液晶显示器)、LED(发光二极管)、OLED(有机发光二极管)等这样公知的元件，本发明不受限于此。用户接口模块250被连接到处理器210，并且能够包括包含键盘、触摸屏等公知的接口的组合。

以上描述的实施例对应于本发明的要素和特征以指定形式的组合。并且，能够认为各个元件或者特征是选择性的，除非它们明确地提及。该要素或者特征中的每个可以以未能与其他要素或者特征结合的形式来实现。另外，能够通过将要素和/或特征部分地组合在一起来实现本发明的实施例。对于本发明的每个实施例解释的操作顺序可以修改。一个实施例的一些配置或者特征可以包括在另一个实施例中，或者可以被替换为另一个实施例的相应的配置或者特征。明显的是，在没有脱离随附的权利要求书的精神和范围、或者被组合的权利要求可以在提交之后通过修改而作为新权利要求被包括的情况下，可以通过将没有在中间明确引用的权利要求组合在一起来配置实施例。

本发明的实施例能够使用各种手段来实现。例如，本发明的实施例能够使用硬件、固件、软件和/或其任何组合来实现。在通过硬件实现的情况下，根据本发明的一个实施例的方法能够通过从由ASIC(专用集成电路)、DSP(数字信号处理器)、DSPD(数字信号处理器件)、PLD(可编程逻辑器件)、FPGA(现场可编程门阵列)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等构成的组中选择的至少一个来实现。

在通过固件或者软件实现的情况下，本发明的一个实施例能够通过用于执行以上解释的功能或操作的模块、过程和/或功能来实现。软件代码被存储在存储器单元中，然后是可被处理器驱动的。存储器单元被提供在处理器内部或者外部，以通过公开已知的各种方式与处理器交换数据。

虽然已经在此处参考其优选实施例描述和举例说明了本发明，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以在其中进行各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖落入所附的权利要求及其等价物的范围内的本发明的修改和变化。

工业实用性

虽然参考被应用于3GPPLTE系统的示例主要描述了在无线通信系统中使用D2D通信收发信号的方法及其设备，如在前述的描述中所提及的，本发明可应用于各种无线通信系统以及3GPPLTE系统。

Claims (13)

1.一种在无线通信系统中将信号从发送端发送到接收端的方法，所述方法包括：

发送前导；以及

发送信号，

其中，基于所述无线通信系统的带宽来确定所述前导的长度，以及

其中，所述前导被用于所述信号的自动增益控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在其中具有被发送的信号的至少一个子帧中包括的第一符号或者最后符号中发送所述前导。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过所述接收端清零所述第一符号或者所述最后符号的规定采样并且其中所述规定采样被包括在保护间隔中。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将参考信号发送到所述接收端，其中在除了所述第一符号或者所述最后符号之外的其余符号中的至少一个中发送所述参考信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述参考信号包括小区特定的参考信号(CRS)。

6.一种在无线通信系统中接收从发送端发送到接收端的信号的方法，所述方法包括：

接收前导；以及

接收信号，

其中，基于所述无线通信系统的带宽来确定所述前导的长度，以及

其中，所述前导被用于所述信号的自动增益控制。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在其中具有被发送的信号的至少一个子帧中包括的第一符号或者最后符号中发送所述前导。

8.根据权利要求7所述的方法，从发送端接收信号的步骤包括清零所述第一符号或者所述最后符号的规定采样的步骤，其中所述规定采样被包括在保护间隔中。

9.根据权利要求6所述的方法，进一步包括接收从所述发送端接收参考信号的步骤，其中在除了所述第一符号或者所述最后符号之外的其余符号中的至少一个中发送所述参考信号。

10.一种在无线通信系统中将信号从发送端发送到接收端的方法，所述方法包括：

指派用于所述信号的传输的特定子帧；

确定用于所述信号的传输的定时余量；

基于所述定时余量值来确定所述特定子帧的传输定时点和可用符号；以及

在所述传输定时点处通过所述可用符号来发送所述信号。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，如果被应用于所述接收端的定时提前大于所述定时余量，则所述可用符号对应于所述特定子帧中的除了2个符号之外的符号，以及其中如果被应用于所述接收端的定时提前小于所述定时余量，则所述可用符号对应于所述特定子帧中的除了1个符号之外的符号。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述定时余量等于在1个符号持续时间与用于从前面子帧切换到所述特定子帧的操作的保护间隔和用于从所述特定子帧切换到随后子帧的操作的保护间隔值的总和之间的差值。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，进一步包括发送前导，其中所述定时余量等于在1个符号持续时间与用于从前面子帧切换到所述特定子帧的操作的保护间隔、用于从所述特定子帧切换到随后子帧的操作的保护间隔值和所述前导的值的总和之间的差值。