CN107078874A - 无线通信系统中发送和接收参考信号的方法及其装置 - Google Patents

无线通信系统中发送和接收参考信号的方法及其装置 Download PDF

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Abstract

根据本发明的一个实施例的用于在无线通信系统中通过基站发送解调参考信号(DMRS)的方法包括下述步骤：生成DMRS序列；将DMRS序列映射到各个层的资源元素；以及通过与各个层相对应的各个天线端口发送被映射到资源元素的DMRS序列，其中如果层的数目超过预先确定的数目，则根据在至少两个被捆绑的连续的资源块上的图案将DMRS序列映射到资源元素。

Description

无线通信系统中发送和接收参考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，并且更具体地说，涉及在无线通信系统中在用户设备(UE)和基站(eNB)之间发送和接收参考信号的方法及其装置。
背景技术
作为本发明可适用于的移动通信系统的示例，简要地描述第三代合作伙伴计划长期演进(在下文中，被称为“LTE”)通信系统。
图1是示意性地示出作为示例性的无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的图。演进的通用移动电信系统(E-UMTS)是传统通用移动电信系统(UMTS)的演进版本，并且其基本的标准化当前正在3GPP进行。E-UMTS通常可以称为LTE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包括用户设备(UE)、演进的节点B(e节点B或者eNB)、和接入网关(AG)，该接入网关(AG)位于演进的通用移动电信系统(E-UMTS)的末端并且被连接到外部网络。eNB可以同时传送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
每个eNB存在一个或多个小区。小区被配置成使用1.25、2.5、5、10、15和20MHz带宽中的一个，以向多个UE提供下行链路或者上行链路传输服务。不同的小区可以被配置成提供不同的带宽。eNB控制到多个UE的数据发送和来自于多个UE的数据接收。关于下行链路(DL)数据，eNB发送DL调度信息以通过将DL调度信息发送到UE通知相对应的UE数据要被在其内发送的时间/频率域、编码、数据大小和混合自动重传请求(HARQ)相关的信息。另外，关于上行链路(UL)数据，eNB将UL调度信息发送到相对应的UE以通知UE可用的时间/频率域、编码、数据大小、以及HARQ有关的信息。可以使用用于发送用户业务或者控制业务的接口。核心网(CN)可以包括AG和用于UE的用户注册的网络节点。AG在跟踪区(TA)基础上管理UE的可移动性，每个TA包括多个小区。
虽然已经基于宽带码分多址(WCDMA)将无线电通信技术发展成LTE，但是用户和提供商的需求和期望持续增长。另外，因为其它的无线电接入技术持续被开发，所以要求新的技术进步以保证未来的竞争力。例如，要求每比特成本的降低、服务可用性的提高、频带灵活的使用、简化的结构、开放接口、UE的适当的功耗等等。
发明内容
技术问题
基于前述的论述，本发明的目的是为了提供一种在无线通信系统中发送和接收参考信号的方法及其装置。
本发明的技术人员将会理解，本发明将实现的目的不受在上文已经特别地描述的限制并且从下面详细的描述中，本领域的技术人员将会更加清楚地理解本发明要实现的以上和其它目的。
技术方案
为了实现本发明的目的，根据本发明的一个方面，一种用于在无线通信系统中通过eNB发送解调参考信号(DMRS)的方法，包括：生成DMRS的序列；将DMRS的序列映射到每个层的资源元素；以及通过与每个层相对应的每个天线端口发送被映射到资源元素的DMRS的序列，其中如果层的数目超过预先确定的数目，则根据在至少两个被捆绑的连续的资源块上的图案DMRS的序列被映射到资源元素。
为了实现本发明的目的，根据本发明的另一方面，一种用于在无线通信系统中发送解调参考信号(DMRS)的eNB，包括：处理器，该处理器用于生成DMRS的序列并且将DMRS的序列映射到每个层的资源元素；和发射器，该发射器用于通过与每个层相对应的每个天线端口发送被映射到资源元素的DMRS的序列，其中如果层的数目超过预先确定的数目则处理器根据在至少两个被捆绑的连续的资源块上的图案将DMRS的序列映射到资源元素。
为了实现本发明的目的，根据本发明的另一方面，一种用于在无线通信系统中通过UE接收解调参考信号(DMRS)的方法，包括：通过与各个层相对应的各个天线端口接收被映射到资源元素的DMRS的序列；和基于DMRS的序列解码PDSCH(物理下行链路共享信道)，其中如果层的数目超过预先确定的数目，则根据在至少两个被捆绑的连续的资源块上的图案DMRS的序列被映射到资源元素。
优选地，如果层的数目是预先确定的数目或者更少则以12NRB max,DL的长度生成DMRS的序列，并且如果层的数目超过预先确定的数目则以12NRB max,DL/2的长度生成DMRS的序列，其中NRB max,DL表示下行链路带宽配置的最大值。
优选地，如果层的数目超过预先确定的数目则eNB可以在1/2的长度处穿孔DMRS的序列。
优选地，在至少两个被捆绑的连续的资源块上的图案可以是在频域中将DMRS的序列被映射到的资源元素的密度减少到1/2的图案。
优选地，如果层的数目是预先确定的数目或者更少则根据天线端口的索引层可以被顺序地分配给天线端口，并且如果层的数目超过预先确定的数目则层可以被交替地分配给至少两组天线端口。
更加优选地，仅当层的数目超过预先确定的数目时，多组天线端口的第二组天线端口可以被用于DMRS的传输。
更加优选地，第一资源元素和第二资源元素是相互排斥的，通过多组天线端口当中的第一组天线端口发送的DMRS序列被映射到第一资源元素，并且通过多组天线端口当中的第二组天线端口发送的DMRS序列被映射到第二资源元素。
更加优选地，eNB将与各个天线端口相对应的正交码应用于DMRS的序列，其中如果层的数目超过预先确定的数目则按照多组天线端口的每一组正交码可以被重用。
有益效果
根据本发明的实施例，UE和eNB能够有效地发送和接收用于8个层或者更多个的多层的DMRS。因为为了最多8个层的传输而设计的DMRS结构被重用，所以最多16个多流能够被解调同时当前移动通信系统的变化被最小化。
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是示意性地图示作为示例性无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的图。
图2是图示基于3GPP无线电接入网络规范的UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制面和用户面的结构的图。
图3是图示在3GPP系统中使用的物理信道和使用其的一般信号传输方法的图。
图4是图示在LTE系统中使用的无线电帧结构的图。
图5是图示在LTE系统中使用的DL无线电帧的结构的图。
图6是图示在LTE系统中的UL子帧的结构的图。
图7是图示一般的MIMO通信系统的配置的图。
图8和图9是在支持使用4个天线的下行链路传输的LTE系统中的参考信号的结构的图。
图10是用于指配由当前3GPP标准文献定义的下行链路DM-RS的示例的图。
图11是用于在由当前3GPP标准文献定义的下行链路CSI-RS配置当中的常规CP的情况下的CSI-RS配置#0的示例的图。
图12是图示根据本发明的一个实施例的无线通信环境的图。
图13是图示根据本发明的一个实施例的CSI-RS的图。
图14是图示FB-CIS-RS配置的图。
图15是图示根据本发明的一个实施例的用于发送和接收发现信号的方法的图。
图16是图示根据本发明的另一实施例的用于发送和接收发现信号的方法的图。
图17是图示根据本发明的一个实施例的UE和eNB的框图。
具体实施方式
在下文中，从本发明的实施例中将容易地理解本发明的结构、操作和其它的特征，在附图中图示其示例。在下文中将会描述的实施例是其中本发明的技术特征被应用于3GPP系统的示例。
虽然将基于LTE系统和LTE高级(LTE-A)系统描述本发明的实施例，但是LTE系统和LTE-A系统仅是示例性的，并且本发明的实施例能够被应用于与前面提到的定义相对应的任何通信系统。另外，虽然将基于频分双工(FDD)描述本发明的实施例，但是FDD模式仅是示例性的，并且通过一些修改，本发明的实施例能够被容易应用于半FDD(H-FDD)或者时分双工(TDD)。
在本公开中，基站(eNB)可以被用作包括射频拉远头(RRH)、eNB、发送点(TP)、接收点(RP)、中继站等的广泛意义。
图2是图示基于3GPP无线电接入网络规范的UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制面和用户面的结构的示意图。控制面指的是用于传输控制消息的路径，该控制消息由UE和网络使用以管理呼叫。用户面指的是其中发送在应用层中生成的数据，例如，语音数据或者互联网分组数据的路径。
第一层的物理层使用物理信道向上层提供信息传送服务。物理层经由传输信道被连接到上层的媒体访问控制(MAC)层。经由传输信道在MAC层和物理层之间传输数据。也经由物理信道在发射器的物理层和接收器的物理层之间发送数据。物理信道将时间和频率作为无线电资源使用。具体地，在DL中使用正交频分多址(OFDMA)方案调制物理信道，并且在UL中使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案调制。
第二层的MAC层经由逻辑信道向上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。通过MAC层内的功能块可以实现RLC层的功能。第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能，以在具有相对窄带宽的无线电接口中减小用于诸如IPv4或者IPv6分组的互联网协议(IP)分组的有效传输的不必要的控制信息。
仅在控制面中定义位于第三层的最下面部分中的无线电资源控制(RRC)层。RRC层控制与无线电承载的配置、重新配置和释放有关的逻辑信道、传输信道和物理信道。无线电承载指的是由第二层提供以在UE和网络之间发送数据的服务。为此，UE的RRC层和网络的RRC层交换RRC消息。如果在无线电网络的RRC层与UE的RRC层之间已经建立RRC连接，则UE是处于RRC连接模式中。否则，UE是处于RRC空闲模式中。处于RRC层的上层的非接入层(NAS)层执行诸如会话管理和移动性管理的功能。
组成基站eNB的一个小区被设置为1.4、3.5、5、10、15以及20MHz的带宽中的一个并且向数个UE提供下行链路或者上行链路传输服务。这时，不同的小区可以被配置以提供不同的带宽。
用于从网络到UE的数据传输的DL传输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)，和用于发送用户业务或者控制消息的DL共享信道(SCH)。可以通过DL SCH发送DL多播或者广播服务的业务或者控制消息，或者可以通过附加的DL多播信道(MCH)发送。同时，用于从UE到网络的数据传输的UL传输信道包括用于发送初始控制消息的随机接入信道(RACH)和用于发送用户业务或者控制消息的UL SCH。位于传输信道的上层并且被映射到传输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是图示在3GPP系统中使用的物理信道和使用其的一般信号传输方法的图。
当电源被接通或者UE进入新的小区时，UE执行初始小区搜索过程，诸如与eNB同步的获取(S301)。为此，UE可以通过从eNB接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)调节与eNB的同步，并且获取信息，诸如小区标识(ID)。其后，UE可以通过从eNB接收物理广播信道获得在小区内的广播信息。在初始小区搜索过程中，UE可以通过接收下行链路基准信号(DL RS)监测DL信道状态。
一旦完成初始小区的搜索过程，UE可以基于在PDCCH上承载的信息通过接收物理下行链路控制信道(PDCCH)以及接收物理下行链路共享信道(PDSCH)来获得更加详细的系统信息(S302)。
同时，如果UE最初接入eNB或者如果用于到eNB的信号传输的无线电资源不存在，则UE可以执行与eNB的随机接入过程(S303至S306)。为此，UE可以通过物理随机接入信道(PRACH)发送特定序列作为前导(S303和S305)并且通过PDCCH和与PDCCH相关联的PDSCH接收对前导的响应消息(S304和S306)。在基于竞争的随机接入过程的情况下，UE可以另外执行竞争解决过程。
在执行以上过程之后，UE可以接收PDCCH/PDSCH(S307)，并且发送物理上行链路共享信道(PUSCH)/物理上行链路控制信道(PUCCH)(S308)，作为一般的UL/DL信号传输过程。特别地，UE通过PDCCH接收下行链路控制信息(DCI)。DCI包括控制信息，诸如用于UE的资源分配信息，并且根据其使用目的具有不同的格式。
同时，在UL上UE发送到eNB或者在DL上从eNB接收的控制信息包括DL/UL肯定应答/否定应答(ACK/NACK)信号、信道质量指示(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)、秩指示(RI)等。在3GPP LTE系统中，UE可以通过PUSCH和/或PUCCH发送诸如CQI/PMI/RI的控制信息。
图4是图示在LTE系统中使用的无线电帧的结构的图。
参考图4，无线电帧具有10ms(327200×Ts)的长度，并且包括10个均等大小的子帧。子帧中的每一个具有1ms的长度，并且包括两个时隙。每一个时隙具有0.5ms(15360Ts)的长度。在这种情况下，Ts表示由Ts＝l/(15kHz×2048)＝3.2552×10-8(约33ns)表示的采样时间。每个时隙在时间域中包括多个OFDM符号，并且在频率域中包括多个资源块。在LTE系统中，一个RB包括12个子载波×7(或者6)个OFDM符号。传输时间间隔(TTI)是用于数据传输的单位时间，可以以一个或多个子帧为单位确定。以上描述的无线电帧的结构仅是示例性的，并且可以在被包括在无线电帧中的子帧的数目、被包括在子帧中的时隙的数目，或者被包括在时隙中的OFDM符号的数目方面进行各种修改。
图5是图示在DL无线电帧的一个子帧的控制区域中包含的控制信道的图。
参考图5，一个子帧包括14个OFDM符号。根据子帧配置，14个OFDM符号的第一至第三个符号可以被用作控制区域并且剩余的11至13个OFDM符号可以被用作数据区域。在图5中，R1至R4分别表示用于天线0至3的参考信号(RS)或者导频信号。RS被固定到子帧内的预定图案，不论控制区域和数据区域如何。控制信道被分配给在控制区域中未被用于RS的资源。业务信道被分配给在数据区域中未被用于RS的资源。被分配给控制区域的控制信道包括物理控制格式指示信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示信道(PHICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)等等。
PCFICH，物理控制格式指示信道，向UE通知在每个子帧中的被用于PDCCH的OFDM符号的数目。PCFICH位于第一OFDM符号中并且被配置有优于PHICH和PDCCH的优先级。PCFICH是由4个资源元素组(REG)组成并且基于小区ID在控制区域上分布REG中的每一个。一个REG包括4个资源元素(REG)。RE通过一个OFDM符号指示被定义为一个子载波的最小物理资源。PCFICH值取决于带宽而指示1至3的值或者2至4的值，并且被使用正交相移键控(QPSK)调制。
PHICH，物理混合ARQ指示信道，被用于承载用于UL传输的HARQ ACK/NACK信号。即，PHICH指示用于UL HARQ的DL ACK/NACK信息通过其被发送的信道。PHICH包括一个REG并且被小区特定地加扰。通过1比特指示ACK/NACK信号，并且使用二进制相移键控(BPSK)调制。通过2或者4的扩展因子(SF)扩展被调制的ACK/NACK信号。被映射到相同资源的多个PHICH组成PHICH组。取决于扩展码的数目确定被复用到PHICH组的PHICH的数目。PHICH(组)被重复三次以在频域和/或时域中获得分集增益。
PDCCH被分配给子帧的前n个OFDM符号。在这样的情况下，n是等于或者大于1的整数，由PCFICH指示。PDCCH是由一个或者多个控制信道元素(CCE)组成。PDCCH向每个UE或者UE组通知与传输信道的资源分配相关联的信息，即，寻呼信道(PCH)和下行链路共享信道(DL-SCH)、UL调度许可、HARQ信息等等。通过PDSCH发送PCH和DL-SCH。因此，eNB和UE通过PDSCH发送和接收数据，特定控制信息或者服务数据除外。
在PDCCH上发送指示哪一个UE或者哪一些UE要发送PDSCH数据的信息和指示UE应如何接收和解码PDSCH数据的信息。例如，假定通过无线电网络临时标识(RNTI)“A”掩蔽特定PDCCH的循环冗余检验(CRC)并且在特定子帧中发送关于使用无线电资源“B”(例如，频率位置)和使用DCI格式“C”发送的数据的信息，即，发送格式信息(例如，传输块大小、调制方案、编码信息等等)，位于小区中的UE使用搜索空间中的其RNTI信息监测PDCCH，即，盲解码PDCCH。如果具有RNTI“A”的一个或者多个UE存在，则UE接收PDCCH并且基于接收到的PDCCH的信息接收通过“B”和“C”指示的PDSCH。
图6是图示LTE系统中的UL子帧的结构的图。
参考图6，上行链路子帧被划分成被分配有PUCCH以发送控制信息的区，和被分配有PUSCH以发送用户数据的区域。PUSCH被分配到子帧的中间，而在频率域中PUCCH被分配到数据区域的两端。在PUCCH上发送的控制信息包括ACK/NACK、表示下行链路信道状态的CQI、用于多输入多输出(MIMO)的RI、指示用于UL资源分配请求的调度请求(SR)等等。UE的PUCCH在子帧的每个时隙中使用占用不同频率的一个RB。即，被分配到PUCCH的两个RB在时隙边界处跳频。特别地，图6中m＝0、m＝1、m＝2和m＝3的PUCCH被分配给子帧。
在下文中，将会描述MIMO系统。MIMO指的是使用多个发送天线和多个接收天线来增加数据发送和接收效率。即，在无线通信系统的发射器或者接收器处使用多个天线，使得能够增加容量并且能够改进性能。在本公开中MIMO也可以被称为多天线。
为了接收整个消息，MIMO技术不取决于单个天线路径。而是，MIMO技术通过组合由多个天线接收到的数据片段来完善数据。MIMO技术的使用能够增加特定大小的小区区域内的数据速率，或者以特定的数据传输速率扩展系统覆盖。MIMO技术能够在移动通信终端和中继节点中被广泛地使用。MIMO技术能够克服在移动通信中使用常规单天线技术遇到的有限传输容量。
图7图示典型MIMO通信系统的配置。
发射器具有NT个发送(TX)天线并且接收器具有NR个接收(RX)天线。与仅在发射器和接收器中的一个处使用多个天线相比，在发射器和接收器两者处使用多个天线提高了理论信道传输容量。信道传输容量与天线的数目成比例地提高。因此，增加了传输速率和频率效率。给定可以由单个天线实现的最大传输速率Ro，在多个天线的情况下可以将传输速率理论上提高至Ro与传输速率增长率Ri的乘积，Ri是NT与NR之间的较小值。
[等式1]
Ri＝min(NT,NR)
例如，具有四个Tx天线和四个Rx天线的MIMO通信系统理论上可以实现单个天线系统的四倍传输速率。因为MIMO通信系统的理论容量增加在20世纪90年代中期被验证，所以许多技术已被积极地发展，以增加实际实现中的数据速率。技术中的一些已经反映在第三代(3G)移动通信、下一代无线局域网(WLAN)等的各种无线通信标准中。
关于到目前为止MIMO技术的积极研究，已经关注于大量的不同方面，包括与在各种信道环境和多址环境中MIMO通信容量的计算有关的信息理论的研究、MIMO系统的无线信道测量和模型推导的研究、用于提高传输可靠性和传输速率的空-时信号处理技术的研究等。
将会通过数学建模详细地描述MIMO系统中的通信。假定如图7中所图示存在NT个Tx天线和NR个Rx天线。关于传输信号，多达NT个信息片段能够通过NT个TX天线来发送，表达为以下向量。
[等式2]
每段传输信息可以具有不同的发射功率。如果用表示单独的发送功率，则发射功率受控的传输信息可以被给出为
[等式3]
使用发射功率的对角矩阵P，发射功率受控的传输信息向量可以被表达如下。
[等式4]
同时，通过将发射功率受控的信息向量乘以加权矩阵W可以配置NT个实际上要发射的信号加权矩阵W用作根据传输信道状态等向各个天线适当地分发传输信息。传输信号被表示为向量X，其可以通过下述等式5被确定。在此，wij表示在第i个Tx天线和第j段信息的加权。W被称为权重矩阵或者预编码矩阵。
[等式5]
通常，信道矩阵的秩的物理意义是能够在给定信道上发送的不同段的信息的最大数目。因此，信道矩阵的秩被定义为信道矩阵中的独立行的数目与独立列的数目之间的较小者。因此，信道矩阵的秩不大于信道矩阵的行或列的数目。信道矩阵H的秩(rank(H))被限制如下。
[等式6]
rank(H)≤min(NT，NR)
在MIMO中发送的不同段的信息被称为传输流或流。流还可以被称作层。因此推导出传输流的数目不大于信道的秩，即，不同段的可发送信息的最大数目。因此，通过下述等式7能够表达信道矩阵H。
[等式7]
流的#≤rank(H)≤min(NT，NR)
“流的#”表示流的数目。应注意的是，可以通过一个或多个天线来发送一个流。
一个或多个流可以以许多方式被映射到多个天线。根据MIMO方案如下地描述此方法。如果通过多个天线来发送一个流，则这可以被认为是空间分集。当通过多个天线来发送多个流时，这可以是空间复用。可以考虑空间分集和空间复用相组合的混合方案。
与传统LTE标准相比，期望下一代移动通信标准，LTE-A，将支持协作多点(CoMP)传输，以便于增加数据传输速率。CoMP指的是通过两个或更多个eNB或小区的协作向UE传输数据，以便增加位于阴影区域中的UE与eNB(小区或扇区)之间的通信性能。
CoMP传输方案可以被分类为特征在于数据共享的被称作协作MIMO的CoMP联合处理(CoMP-JP)，和CoMP协作调度/波束赋形(CoMP-CS/CB)。
在DL CoMP-JP中，UE可以即时地从执行CoMP传输的eNB同时地接收数据，并且可以组合所接收到的信号，从而提高接收性能(联合传输(JT))。此外，参与CoMP传输的eNB中的一个可以在特定时间点(动态点选择(DPS))将数据发送到UE。相比之下，在下行链路CoMP-CS/CB中，UE可以通过波束赋形即时地从一个eNB，即，服务eNB，接收数据。
在UL CoMP-JP中，eNB可以同时从UE接收PUSCH信号(联合接收(JR))。相比之下，在UL CoMP-CS/CB中，仅一个eNB从UE接收PUSCH。在此，协作小区(或eNB)可以做出关于是否使用CoMP-CS/CB的决定。
现在，将给出RS的详细描述。
通常，发射器将发射器和接收器两者已知的RS与数据一起发送到接收器使得接收器可以在RS中执行信道测量。RS指示用于解调的调制方案以及被用于信道测量的RS。RS被分类成用于特定UE的专用RS(DRS)(即，UE专用RS)和用于小区内的所有UE的公共的RS(CRS)(即，小区专用RS)。小区专用RS包括在其中UE测量要向eNB报告的CQI/PMI/RI的RS。此RS被称为信道状态信息RS(CSI-RS)。
图8和图9图示通过四个天线支持DL传输(4-Tx DL传输)的LTE系统中的RS配置。具体地，图8图示在常规CP的情况下的RS配置并且图9图示在扩展CP的情况下的RS配置。
参考图8和图9，网格中的附图标记0至3表示小区专用RS，通过天线端口0到天线端口3发送的CRS，用于信道测量和数据调制。横跨控制信息区域以及数据信息区域CRS可以被发送到UE。
网格中的参考字符D表示UE专用RS，解调RS(DMRS)。在数据区域中，即，在PDSCH上发送DMRS，支持单天线端口传输。通过较高层信令向UE指示UE专用RS，DMRS的存在或者不存在。在图8和图9中，通过天线端口5发送DMRS。3GPP TS 36.211定义用于总共八个天线端口，天线端口7至天线端口14的DMRS。
图10图示在当前的3GPP标准规范中定义的示例性的DL DMRS分配。
参考图10，在第一DMRS组(DMRS组1)中使用用于每个天线端口的序列映射用于天线端口7、8、11以及13的DMRS，而在第二DMRS组(DMRS组2)中使用用于每个天线端口的序列映射用于天线端口{9、10、12以及14}的DMRS。
与CRS相比较，为了PDSCH的信道测量提出CSI-RS并且最多32个不同的资源配置可用于CSI-RS以减少多蜂窝环境中的小区间干扰(ICI)。
如有可能，根据天线端口的数目使用不同的CSI-RS(资源)配置并且相邻的小区根据不同的(资源)配置发送CSI-RS。不同于CRS，在3GPP标准中，CSI-RS支持高达8个天线端口并且从天线端口15到天线端口22的总共八个天线端口被分配给CSI-RS。[表1]和[表2]列出在3GPP标准中定义的CSI-RS配置。具体地，[表1]列出在常规CP的情况下的CSI-RS配置，并且[表2]列出在扩展的CP的情况下的CSI-RS配置。
[表1]
[表2]
在[表1]和[表2]中，(k’，l’)表示RE索引，其中k’是子载波索引并且l’是OFDM符号索引。图11图示在当前3GPP标准中定义的DL CSI-RS配置的CSI-RS配置#0。
另外，通过子帧中的周期性，CSI-RS子帧配置每一个可以以子帧中的周期TCSI-RS和子帧偏移△CSI-RS定义。[表3]列出在3GPP标准中定义的CSI-RS子帧配置。
[表3]
通过RRC层信令配置的CSI-RS-Config-r10消息中发送关于零功率(ZP)CSI-RS的信息。特别地，ZP CSI-RS资源配置包括zeroTxPowerSubframeConfig-r10和16比特位图、zeroTxPowerSubframeConfigList-r10。zeroTxPowerSubframeConfig-r10通过在[表3]中图示的ICSI-RS指示ZP CSI-RS的CSI-RS传输周期和子帧偏移。zeroTxPowerSubframeConfigList-r10指示ZP CSI-RS配置。此位图的元素指示在[表1]或者[表2]中的用于四个CSI-RS天线端口的在列中写入的相应的配置。不是ZP CSI-RS的常规CSI-RS将会被称为NZP(非零功率)CSI-RS。
有源天线阵列(AAS)
图12是图示天线倾斜方案的图。
在传统移动通信系统中，eNB通过使用在图12(b)中示出的机械倾斜或者在图12(c)中示出的电气倾斜减少小区间干扰(ICI)并且增加小区内的UE的SINR。然而，出现在初始天线安装时机械倾斜使波束方向被固定的问题。也出现由于小区固定的倾斜电气倾斜仅允许非常有限的垂直波束成形的问题，尽管有通过内部相移模块改变倾斜角的优点。
图13是图示有源天线系统的图。参考图13，与图13(a)的传统天线系统相比较，图13(b)的AAS包括多个天线模块，其中的每一个包括诸如功率放大器(PA)的射频(RF)模块，即，有源设备，使得AAS能够控制各个天线模块的功率和相位。
3D波束成形
通常，线性阵列天线，即，一维阵列天线，诸如，ULA(均匀线性阵列)已经被考虑作为MIMO天线结构。在该一维阵列结构中，可以通过波束成形来形成的波束存在于二维(2D)平面上。这同样适用于eNB的基于无源天线系统(PAS)的MIMO结构。虽然基于PAS的eNB具有垂直天线和水平天线，但是垂直天线不能在垂直方向上配置波束成形，并且可能仅允许上面描述的机械倾斜，因为垂直天线在一个RF模块中。
然而，随着eNB的天线结构已经演进为AAS，即使在垂直天线中，也能独立地配置RF模块。因此，垂直波束成形以及水平波束成形变得可能。这称为高程(elevation)波束成形或者垂直波束成形。该垂直波束成形也可以被称为三维(3D)波束成形，原因由于能够根据垂直波束成形生成的波束可以在垂直和水平方向上在3D空间中形成。即，一维阵列天线结构演进为2D阵列天线结构使得能够进行3D波束成形。当天线阵列是平面时，并不必然形成3D波束成形。而是，甚至可以在3D阵列结构，诸如，共形(环)阵列，中配置3D波束成形。
3D波束成形的特征在于，鉴于除了现有的线性天线阵列之外的各种天线布局，对3D空间实施MIMO处理。尽管UE相对于eNB前后移动以及移动到eNB左右，但是由于3D波束成形，也可以配置波束成形，由此为UE专用波束成形提供更高的自由度。
作为使用基于AAS的2D阵列天线结构的传输环境，不仅可以考虑室外eNB向室外UE传输信号的室外至室外环境，而且还可以考虑室外eNB向室内UE传输信号的室外至室内(O2I)环境和室内eNB向室内UE传输信号的室内热点。
在小区中存在多个建筑物的真实小区环境中，eNB需要基于与建筑物高度有关的各种UE高度来考虑垂直波束导向以及UE专用水平波束导向。考虑到该小区环境，需要反映出与现有无线信道环境的信道特性明显不同的信道特性，例如，根据不同高度的阴影/路径损耗变化、衰落特性变化等。为此，正在进行对3D信道模型的研究作为当前3GPP LTE Rel-12标准化项目。
例如，与相关领域一样，使用基于CDM(码分复用)的RS复用的DMRS分配图案。然而，在本发明中提出的方法基于RB捆绑来降低每个RB的DMRS密度，并且获取用于估计添加的层的DMRS端口。
在下文中，为了便于描述，除了传统端口索引#7至#14(8个层)之外，将附加的DMRS端口索引描述为，但不限于，#15至#22(附加的8个层)。由于DMRS端口#15至#22与传统CSI-RS端口索引#15至#22重复，因此，可以将这些端口配置为DMRS端口#23至#30。
用于超过8的层传输的DMRS图案
将提出用于在维持传统最大DMRS RE密度的同时对最多16个多层进行解调的DMRS图案设计方法。例如，通过捆绑基本资源分配RB来改变使用DMRS的传统方法。例如，以2个RB为单元，对如在图14中示出的连续分配的RB进行捆绑，并且将单个端口的RS密度降低到1/2。
将时域的RS密度维持在每个TTI 4个RE。例如，在用于传输DMRS的特定子载波处，按照2个时隙的时间长度(TTI)，通过4个RE来传输DMRS。
另一方面，将频域的RS密度从每2个RB 6个RE减少到每2个RB 3个RE。例如，在用于传输DMRS的特定OFDMA符号处，按照2个RB的频率间隔，将DMRS映射到4个RE中。
图14图示在基于RB捆绑的DMRS分配方案中的DMRS天线端口#7。由于按照每个天线端口传输DMRS，因此，如果将DMRS分配给所有DMRS端口#7至#14用于8个层的分配，则按照CDM模式来对DMRS端口#7至#14进行复用，如在图15中示出的。为了方便起见，将DMRS端口#7至#14称为天线端口组1。
虽然传输DMRS以便传输8个层或者更少个层，但是不分配DMRS端口#7至#14用于传输超过8个层，由此将用于添加的8个层的传输的附加DMRS端口分配给空资源元素(斜线)。例如，如果将用于附加的8个层的分配的天线端口定义为DMRS端口#15至#22，则如在图16中示出的那样来分配DMRS端口#15至#22。为了方便起见，将DMRS端口#15至#22称为天线端口组2。
图17至图20图示根据本发明的一个实施例的每个天线端口的DMRS映射图案。虽然在8个层或者更少个层的传输的情况下，根据在图8中示出的图案来映射DMRS，但是在超过8个层的传输的情况下，根据在图17至图20中示出的图案来映射DMRS。虽然在8个层或者更少个层的传输的情况下，DMRS映射图案的基本单位为1个RB，但是在超过8个层的传输的情况下，将DMRS映射图案的基本单位改变为捆绑的RB并且将DMRS RE的密度降低到1/2。
DMRS的复用
同时，由于天线端口组1的DMRS RE和天线端口组2的DMRS RE彼此不重叠，因此，即使天线端口组1和天线端口组2同时传输DMRS，DMRS RE之间也不会发生冲突。然而，由于在各个天线端口组中存在具有相同DMRS RE位置的天线端口，因此，需要对DMRS进行复用以避免各个组内的DMRS RE冲突。例如，在天线端口组1中，天线端口#7、#8、#11和#13具有相同的DMRS RE位置，并且天线端口#9、#10、#12和#14具有相同的DMRS RE位置。在天线端口组2中，天线端口#15、#16、#19和#22具有相同的DMRS RE位置，并且天线端口#17、#18、#20和#22具有相同的DMRS RE位置。
根据本发明的一个实施例，用于传统的8个层的复用的正交码可以重用于基于RB捆绑而添加的8个层的复用。由于附加分配的天线端口组2独立于天线端口组1的DMRS RE，因此，即使将用于天线端口组1的正交码重用于天线端口组2，天线端口组1与天线端口组2之间也不会发生冲突。例如，如果附加分配的DMRS端口是如在表4中列出的#15至#22，则可以将传统DMRS端口#7至#14的正交扩展码照原样应用于DMRS端口#15至#22。
[表4]
层的分配
在8个层或者更少个层的传输的情况下，已经根据天线端口的索引按顺序将层分配给天线端口。例如，已经将层#n分配给天线端口#n。
如果该方法被应用于9个层或者更多个层的传输，则首先将8个层分配给天线端口组1(天线#7至#14)，并且然后将其它的层分配给天线端口组2(天线#15至#22)。首先通过CDM模式对分配给天线端口组1的8个层的RS进行复用。
图21图示当无线电信道的层的数量为10时按照顺序来分配层的结果。如在图21中示出的，在第1层至第8层的情况下，在相同的DMRS图案中对8个DMRS进行复用，由此DMRS之间发生最大程度的互相干扰。在其它两个层的情况下，仅在相同的DMRS图案中对两个DMRS进行复用，由此发生相对较少的互相干扰。换句话说，天线端口组1中的DMRS之间发生较高的互相干扰，而天线端口组2中的DMRS之间发生较低的互相干扰。
虽然按顺序分配层可以重用于16个层的传输，但是可能会引起每个天线端口组的信道估计性能不平衡，由此可能导致对多个流的解调的基本性能差异。
根据本发明的一个实施例，如果总的秩或者总的层超过8，则如下改变层的分配。首先，在相同的天线端口组内应用按顺序分配层。然而，在整个天线端口组之间交替地分配层。表5图示为天线端口组交替地分配层的规则。
[表5]
图22图示根据本发明的一个实施例的层分配的结果。由于根据本发明的层分配，每个天线端口组分配的层的数量保持相等或者相差一个，由此使得天线端口之间的信道估计质量基本相同。
DMRS序列的生成
可以通过考虑基于RB捆绑的DMRS映射方案和DMRS密度来确定DMRS序列的长度。换句话说，在8个层或者更少个层的情况下的DMRS序列的长度和在9个层或者更多个层的情况下的DMRS的长度可以被配置和生成为彼此不同。
首先，在8个层或者更少个层的情况下，通过考虑每个RB 3个RE和每个TTI密度4个RE来确定序列的长度。在9层或者更多个层的情况下，每个TTI 4个RE保持不变，但是将每个RB 3个RE改变为每2个RB 3个RE。换句话说，考虑到2个RB捆绑，将DMRS的频域密度从每个PRB 3个RE改变为每2个PRB 3个RE。
在8个层或者更少个层的情况下，将DMRS的序列生成函数表示为如下。
[等式8]
在等式8中，NRB max,DL是下行带宽配置的最大值，并且函数c(i)是伪随机序列生成函数。
DMRS序列生成等式通常用于当前LTE-A系统中的DMRS端口#{7,8,...,14}。根据等式8，eNB首先生成分配给4个OFDM符号的整个DMRS序列长度。由于一个RB需要每个端口总共12个序列元素，因此，整个序列长度为12NRB max,DL。
根据等式9来将生成的DMRS序列映射到资源元素中。
[等式9]
m′＝0，1，2
在等式9中，k表示在PRB内的子载波的索引，l表示在PRB内的OFDMA符号的索引，p表示DMRS端口的索引，以及nPRB表示分配的PRB的索引。
在等式9中，通过3·l'·NRB max,DL+nPRB+m'来确定DMRS序列长度，即，序列的索引范围。即，注意，索引3·l'·NRB max,DL+nPRB+m'的最大值为12NRB max,DL-1。
然而，等式9不能用于DMRS序列映射以支持9至16个层。这是因为，如果层的数量超过8，则DMRS序列的长度和索引范围减小到1/2。
因此，在9至16个层的情况下，根据本发明的一个实施例，提出一种DMRS序列映射方法，如以下等式10所表示。下面将基于FDD情况进行描述，但是本发明的范围不限于FDD情况。
[等式10]
where
m’＝0，1，2
l＝l′mod 2+5
if p＝7～14
k1＝0，k3＝0如果m’＝0
k1＝10，k3＝0如果m’＝1
k1＝5，k3＝1如果m’＝2
elseif p＝15～22
k1＝5，k3＝0如果m’＝0
k1＝0，k3＝1如果m’＝1
k1＝10，k3＝1如果m＝2
endif
参考图17至图20描述根据等式10的DMRS序列的映射结果。
同时，由于在9至16个层的传输时将DMRS序列的长度减小到1/2，因此，需要改变用于生成DMRS序列的方法。
根据本发明的一个实施例，在9个层或者更多个层的传输时，考虑减小的DMRS RE密度来确定序列长度。例如，将DMRS序列r(m)的整个长度设置为12NRB max,DL/2，而不是12NRB max,DL。当每个端口的DMRS RE密度降低到1/2时，eNB将DMRS序列r(m)的长度减小到1/2。
根据本发明的另一实施例，甚至是在9个层或者更多个层的传输的情况下，也使用传统DMRS序列长度。然而，在这种情况下，在DMRS映射期间，通过穿孔来改变DMRS序列长度。例如，eNB将DMRS序列r(m)的长度设置为12NRB max,DL，这与相关技术相同。如果每个端口的DMRS RE密度降低到1/2，则eNB按照与降低的DMRS RE密度对应的长度来穿孔DMRS序列r(m)，并且然后将穿孔后的DMRS序列映射到DMRS RE中。
图23图示根据本发明的一个实施例的用于发送DMRS的方法。将会省略上述方法的重复描述。
参考图23，eNB生成DMRS的序列(235)。例如，如果层的数目是8或者更少则eNB以12NRB max,DL的长度生成DMRS的序列，并且如果层的数目超过8则以12NRB max,DL/2的长度生成DMRS的序列。NRB max,DL意指下行链路带宽配置的最大值。根据另一实施例，如果层的数目超过8则eNB可以在1/2处执行对于DMRS的序列的长度的穿孔。
eNB将DMRS的序列映射到各个层的资源元素(240)。如果层的数目超过8，则根据在至少两个被捆绑的连续的资源块上的图案，DMRS的序列被映射到资源元素。在两个被捆绑的资源块上的图案可以是在频域中将DMRS的序列被映射到的资源元素的密度减少1/2的图案。
eNB通过与各个层相对应的天线端口中的每一个发送被映射到资源元素的DMRS的序列和下行链路数据(即，PDSCH)(245)。
如果层的数目是8或者更少，则根据天线端口的索引层被顺序地分配给天线端口。
另一方面，如果层的数目超过8，则层被交替地分配给至少两组天线端口。仅当层的数目超过8时，多组天线端口的第二组天线端口被用于DMRS的传输。第一资源元素和第二资源元素可以是相互排斥的，其中通过多组天线端口的第一组的天线端口发送的DMRS序列被映射到第一资源元素，并且通过多组天线端口的第二组的天线端口发送的DMRS序列被映射到第二资源元素。
eNB将与各个天线端口相对应的正交码应用于DMRS的序列。如果层的数目超过8，则每各个组的天线端口正交码被重用。
UE基于接收到的DMRS的序列解码PDSCH(物理下行链路共享信道)。
图24图示根据本发明的一个实施例的UE和eNB。图24的UE和eNB可以根据前述的实施例执行UE和eNB的操作。
eNB 1410可以包括接收器1411、发射器1412、处理器1413、存储器1414以及多个天线1415。多个天线1415意指支持MIMO传输和接收的eNB。接收器1411可以在上行链路上从UE接收各种信号、数据以及信息。发射器1412可以在下行链路上将各种信号、数据和信息发送到UE。处理器1413可以控制eNB 1410的整体操作。
eNB 1410的处理器1413可以处理通过eNB 1410接收到的信息和要被发送到外部设备的信息，并且存储器1414可以在预先确定的时间内存储被处理的信息并且可以被替换成诸如缓冲器(未示出)的组件。
根据本发明的一个实施例，eNB的处理器1413生成DMRS的序列，并且将DMRS的序列映射到各个层的资源元素。发射器1412通过与各个层相对应的各个天线端口发送被映射到资源元素的DMRS的序列。如果层的数目超过预先确定的数目则处理器1413根据在至少两个被捆绑的连续的资源块上的图案将DMRS的序列映射到资源元素。
UE 1420可以包括接收器1421、发射器1422、处理器1423、存储器1424以及多个天线1425。多个天线1425意指支持MIMO传输和接收的UE。接收器1421可以在下行链路上从eNB接收各种信号、数据以及信息。发射器1422可以在上行链路上将各种信号、数据和信息发送到eNB。处理器1423可以控制UE 1420的整体操作。
UE 1420的处理器1423可以处理通过eNB 1410接收到的信息和要被发送到外部设备的信息，并且存储器1424可以在预先确定的时间内存储被处理的信息并且可以被替换成诸如缓冲器(未示出)的组件。
可以以本发明的前述实施例可以被独立到应用于eNB和UE，或者两个或者多个实施例可以被同时应用于eNB和UE的方式配置前述的eNB和前述的UE的详情，并且为了澄清将会省略重复的描述。
而且，在图24的描述中，eNB 1410的描述可以被同等地应用于用作下行链路发射器或者上行链路接收器的中继设备。UE 1420的描述也可以被同等地应用于用作下行链路接收器或者上行链路发射器的中继设备。
上述实施例对应于指定形式的本发明的要素和特征的组合。并且，除非明确提及，否则可以认为各个要素或特征是选择性的。能够以不与其他要素或特征组合的形式实现每个要素或特征。此外，能够通过将要素和/或特征部分地组合在一起，实现本发明的实施例。能够修改对于本发明的每个实施例所解释的操作的顺序。一个实施例的一些配置或特征能够被包括在另一个实施例中，或者能够由另一个实施例的对应配置或特征代替。并且，显然可以明白的是，通过将所附权利要求中不具有明确引用关系的权利要求进行组合来配置实施例，或者能够在提交申请之后通过修改而将实施例包括作为新的权利要求。
在本公开中，在一些情况下可以由e节点B的上层节点来执行被解释为由e节点B执行的特定操作。特别地，在由包括e节点B的多个网络节点构造的网络中，显然的是，能够由e节点B或者除了e节点B之外的其他网络来执行为了与用户设备通信而执行的各种操作。可以以诸如固定站、节点B、基站(BS)、接入点(AP)等的术语来代替“基站(BS)”。
能够使用各种手段实现本发明的实施例。例如，能够使用硬件、固件、软件和/或其任何组合来实现本发明的实施例。在通过硬件的实现中，能够通过从以下所组成的组中选择的至少一个来实现根据本发明的每个实施例的方法：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。
在通过固件或软件实现的情况下，可以通过用于执行上述功能或操作的模块、过程和/或函数来实现根据本发明的每个实施例的方法。软件代码被存储在存储器单元中，并且然后可以由处理器驱动。存储器单元被设置在处理器内或外部，以通过各种公知装置与处理器交换数据。
虽然参考本发明的优选实施例已经描述并图示了本发明，但是对于本领域技术人员而言显然的是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以做出各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物范围内的本发明的修改和变化。
工业实用性
虽然基于3GPP LTE系统已经描述了用于在无线通信系统发送和接收发现信号的前述方法及其设备，但是方法和设备可以被应用于除了3GPP LTE系统之外的各种无线通信系统。

Claims (15)

1.一种用于在无线通信系统中通过eNB发送解调参考信号(DMRS)的方法，所述方法包括：
生成所述DMRS的序列；
将所述DMRS的序列映射到每个层的资源元素；以及
通过与所述每个层相对应的每个天线端口发送被映射到所述资源元素的所述DMRS的序列，
其中，当所述层的数目超过预先确定的数目时，根据在至少两个被捆绑的连续的资源块上的图案，所述DMRS的序列被映射到所述资源元素。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成DMRS的序列包括：
如果所述层的数目是所述预先确定的数目或者更少，则以12NRB max,DL的长度生成所述DMRS的序列，以及
如果所述层的数目超过所述预先确定的数目，则以12NRB max,DL/2的长度生成所述DMRS的序列，
其中，NRB max,DL表示下行链路带宽配置的最大值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，生成DMRS的序列包括：
如果所述层的数目超过所述预先确定的数目，则在1/2的长度处穿孔所述DMRS的序列。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在至少两个被捆绑的连续的资源块上的所述图案是在频域中将所述DMRS的序列被映射到的资源元素的密度减少到1/2的图案。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中，如果所述层的数目是所述预先确定的数目或者更少，则根据所述天线端口的索引，所述层被顺序地分配给所述天线端口，并且
其中，如果所述层的数目超过所述预先确定的数目，则所述层被交替地分配给至少两组天线端口。
6.根据权利要求6所述的方法，其中，仅当所述层的数目超过所述预先确定的数目时，多组天线端口的第二组天线端口被用于所述DMRS的传输。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，第一资源元素和第二资源元素是相互排斥的，通过所述多组天线端口当中的第一组天线端口发送的所述DMRS序列被映射到所述第一资源元素，并且通过所述多组天线端口当中的第二组天线端口发送的所述DMRS序列被映射到所述第二资源元素。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，映射DMRS的序列包括：
将与所述每个天线端口相对应的正交码应用于所述DMRS的序列，如果所述层的数目超过所述预先确定的数目则按照所述多组天线端口的每个组重用所述正交码。
9.一种用于在无线通信系统中通过UE接收解调参考信号(DMRS)的方法，所述方法包括：
通过与每个层相对应的每个天线端口接收被映射到每个层的资源元素的DMRS的序列；和
基于所述DMRS的序列解码物理下行链路共享信道(PDSCH)，
其中，当所述层的数目超过预先确定的数目时，根据在至少两个被捆绑的连续的资源块上的图案，所述DMRS的序列被映射到所述资源元素。
10.根据权利要求9所述的方法，
其中，如果所述层的数目是所述预先确定的数目或者更少，则所述DMRS的序列具有12NRB max,DL的长度，
其中，如果所述层的数目超过所述预先确定的数目，则所述DMRS的序列具有12NRB max,DL/2的长度，并且
其中，NRB max,DL表示下行链路带宽配置的最大值。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，在至少两个被捆绑的连续的资源块上的所述图案是在频域中将所述DMRS的序列被映射到的资源元素的密度减少到1/2的图案。
12.根据权利要求9所述的方法，
其中，如果所述层的数目是所述预先确定的数目或者更少，则根据所述天线端口的索引所述层被顺序地分配给所述天线端口，并且
其中，如果所述层的数目超过所述预先确定的数目，则所述层被交替地分配给至少两组天线端口。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，第一资源元素和第二资源元素是相互排斥的，通过多组天线端口当中的第一组天线端口发送的所述DMRS序列被映射到所述第一资源元素，并且通过多组天线端口当中的第二组天线端口发送的所述DMRS序列被映射到所述第二资源元素。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，将与所述每个天线端口相对应的正交码应用于所述DMRS的序列，如果所述层的数目超过所述预先确定的数目则按照所述多组天线端口的每个组重用所述正交码。
15.一种用于无线通信系统中发送解调参考信号(DMRS)的eNB，所述eNB包括：
处理器，所述处理器用于生成所述DMRS的序列并且将所述DMRS的序列映射到每个层的资源元素；和
发射器，所述发射器用于通过与所述每个层相对应的每个天线端口发送被映射到所述资源元素的DMRS的序列，
其中，如果所述层的数目超过预先确定的数目，则所述处理器根据在至少两个被捆绑的连续的资源块上的图案将所述DMRS的序列映射到所述资源元素。
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