CN107710665A - 无线通信系统中的信道状态信息获取 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在MU‑MIMO无线通信系统中上行传输SRS的方法，包括BS为SRS传输保留资源，并在相邻的小区和分配有同一SRS传输资源的多个UE中复用所述保留资源；所述BS通过上行信道估计每个UE的CQI；以及所述BS基于估计的CQI和服务质量(QoS)的要求，给一组UE分配同样的用于上行传输SRS的所述资源。

Description

无线通信系统中的信道状态信息获取
本申请主张申请日为2015年6月28日的第62/185,675号美国在先申请的优先权。
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及基站(BS)在无线通信系统的互易信道中获取每个用户设备(UE)的信道状态信息(CSI)的原理。
背景技术
在大型的或大规模的多输入多输出(MIMO)系统中，所述BS配备有数十至数百个传输天线。由于其无需增加功率或者带宽就能实现容量的线性增长，该技术受到极大地关注。这一技术是通过采用多用户MIMO(MU-MIMO)来在相同的资源块(RB)中同时服务多个UE来实现的。在这一系统中，所述BS在每个调度时隙中对UE进行分组，并在同样的时间和频率资源中向所述UE传输数据。为了去掉这些UE间的相互干扰使得多用户的速率和最大，所述BS需要了解下行链路的CSI，尤其是每个UE的信道质量信息(CQI)。然而，通过在下行链路中发送参考监控信号来直接获取所述CSI是不可行的，具体有两个原因：1.大量的天线会因下行链路的参考信号造成非常巨大的系统开销；2.准确量化所述CSI需要大量的流量，这将造成上行链路的反馈信道过载。因此，无线信道的互易特性，例如在专利申请PCT/US14/71752中所描述的在TDD或FDD系统中利用开关来造成上行链路和下行链路之间的信道互易性，可以用来减少所述参考信号造成的开销。在这种系统中，UE在上行链路向所述BS发送探测参考信号(SRS)。然后所述BS通过接收到的SRS来估计所述上行链路的CSI，并基于信道的互易性利用上行链路的CSI来估计下行链路的CSI。
发明内容
本申请提供一种用多UE的SRS复用模式来为所述SRS分配无限资源的方法。在该方法中，上行链路子帧中的一些特殊符号是为SRS保留的。此外，为了防止小区间干扰，这些符号的无线资源通过时分复用(TDM)或频分复用(FDM)技术在相邻的BS间复用。而且，FDM或码分复用(CDM)技术还被用来在属于同一BS的UE中复用所述资源。
附图说明
根据下面结合附图对本发明的多个方面的描述，上述本发明的实现方式将更容易理解。附图中与不同部分对应的参考编号将在所有附图中保持一致。
图1的方块图示出了TDD无线通信系统中SRS帧结构和位置。
图2的方块图示出了一个SRS符号的时频结构。
图3的方块图示出了在3个相邻BS间使用TDM技术复用所述SRS的一个实施例。
图4的方块图示出了在3个相邻BS间使用FDM技术复用所述SRS的一个实施例。
图5的方块图示出了在属于同一BS的UE间使用FDM技术复用所述SRS的资源单元(RU)。
图6的流程图示出了BS在相同的资源上对UE进行分组并发送SRS的过程。
具体实施方式
图1示出了无线通信系统的帧资源结构。在这种系统中，一个无线帧1包括K1个子帧2，每个子帧包括Nsym个连续的正交频分多路复用(OFDM)符号3。在TDD系统中，K1个子帧中的K2个子帧用于上行信号传输，即上行子帧；余下的K3＝K1-K2个子帧用于下行信号传输，即下行子帧。在一个所述上行子帧中为SRS符号4预留了NSRS个连续的OFDM符号。图2示出了一个SRS符号的时频结构。在频域中，一个OFDM符号的Nused个子载波5被分成M段，每段具有L＝Nused/M个子载波，其中L应为整数。这一分段被称为SRS RU 6。
所述SRS在上行子帧中以T个子帧为周期进行传输。NSRS个连续的OFDM符号可以是上行子帧的前NSRS或后NSRS个OFDM符号。这些NSRS个连续的符号被称为SRS区域。下面介绍两种由NBS个相邻BS共享所述SRS区域以防止小区间干扰的方法。
方法-1。
方法-1中，为不同的BS保留NSRS/NBS个SRS符号，例如，图3中，所述SRS符号4 0-2分别被BS 0-2使用，其中，NSRS＝NBS＝3。应当注意的是，需选用合适的NSRS和NBS值来确保NSRS/NBS是整数。一种确定所述SRS符号索引的方式是为具有BS_ID识别号的BS保留索引在至间的所述SRS符号，其中mod代表进行模运算。
方法-2。
方法-2中,NSRS个SRS符号在频域被分为NBS段，每段包括M/NBS个SRSRU。值得注意的是，需选用合适的M和NBS值来确保M/NBS是整数。然后，每段保留给不同的BS。一种由具有识别号BS_ID的所述BS在第nsym个SRS符号中确定所述分段索引的方式为nsym＝0,…,NSRS-1。图4是一个示例，其中NBS＝3且NSRS＝3，因此每段包括1个SRS RU 6。
SRS信道被定义为承载SRS信号的无线资源单元，以便每个UE的每个发送天线和相关联BS的所有接收天线间的信道能够被估计。
由于平坦衰落的特性，在一个SRS RU里所有子载波的信道参数基本一致，因此一个UE的一根发送天线仅需一个SRS信道。这意味着一个SRS RU可以提供L个SRS信道。为了防止信道间干扰，下面提供两种复用这L个SRS信道的方法。
方法-1 FDM。
方法-1中，每个SRS信道被分配给一个SRS RU中的不同子载波。图5示出了这一方法的示例，其中每个SRS RU6为L个UE提供L个SRS信道，每个SRS信道被分配给一个SRS RU中的不同子载波5。
方法-2 CDM。
方法-2中，每个SRS信道使用一个SRS RU中的全部L个子载波，而由所述L个SRS信道传输的信道序列是相互正交的。例如，所述L个信道传输的信道序列为s1,…,sL，这些序列满足：
其中，函数<a,b>表示的是向量a和b在复希尔伯特空间中的内积。所述L个信号序列组成了一个序列集。
为了均化每个SRS信道上来自相邻BS的干扰，预先定义d个不同的序列集，其中d≤L+1，第i个序列集的第k个序列与第j个序列集的第l个序列间的相关参数满足：
其中δkl是克罗内克尔(Kronecker)δ函数。所述序列集索引和所述BS_ID间的映射关系可以按照预定义函数确定，例如，将所述序列集的索引按照函数分配给具有识别号BS_ID的BS。表I和II分别提供了L＝4和L＝8时的序列集示例。
所述BS根据两个方面确定分配给每个UE的SRS信道数量：1.UEnrx的接收天线数量；2.带宽，即，在下行传输中分配给UE的频域里的nRU个连续的SRS RU。然后，分配给所述UE的SRS信道数量按照公式nSRSchan＝nrxnRU计算，且所述SRS信道的位置信息通过下行链路的控制信道告知所述UE。
如图6所示，所述BS根据估计的CQI来确定被分配同一SRS RU的所述UE具体地，在流程开始(步骤7)后，所述BS首先通过所述上行信号，例如测距信号和控制信道信号，确定每个UE的CQI(步骤8)。接着，所述BS根据所述UE的CQI对其进行分组(步骤9)。之后，在流程结束(步骤11)前，给同一小组里的所述UE分配同一所述SRS RU(步骤10)。例如，给最大CQI差小于预定义阈值的多个UE分配同样的SRS RU。所述BS可通过所述上行控制信道，例如物理测距信道和上行物理控制信道，估计所述UE的CQI。
表I.L＝4的序列集
表II.L＝8的序列集.

Claims (16)

1.一种在MU-MIMO无线通信系统中上行传输探测参考信号(SRS)的方法，包括：BS为SRS传输保留资源，并在相邻的小区和分配有同一SRS传输资源的多个UE中复用所述保留资源；所述BS通过上行信道估计每个UE的CQI；以及所述BS基于估计的信道质量服务质量(QoS)的要求，给一组UE分配同样的用于上行传输SRS的所述资源。
2.权利要求1所述的方法，其进一步包括：一个小组中任何两个UE间所述CQI和QoS需求的差小于预定义阈值。
3.权利要求1所述的方法，其进一步包括：每个BS都专门保留了SRS传输资源。
4.权利要求1所述的方法，其进一步包括：一个无线资源帧中为SRS传输保留了NSRS个连续的OFDM符号，NSRS个SRS符号通过TDM或FDM技术在NBS个相邻小区中复用。
5.权利要求4所述的方法，其进一步包括，TDM是通过以下方式实现：NBS个相邻BS每个使用NSRS个SRS符号中指定的NSRS/NBS个符号来传输SRS，指定的NSRS/NBS个符号是基于BS识别号BS_ID或小区ID来计算的。
6.权利要求4所述的方法，其进一步包括，FDM是通过以下方式实现：将全波段分为NBS个分段，基于BS_ID或小区ID以及子帧中的SRS符号索引，为每个BS分配一个SRS符号中的一个分段，以便每个BS在不同的SRS符号中使用不同的分段。
7.权利要求1所述的方法，其进一步包括：所述BS通过监控或参考信号估计UE的CQI，所述监控或参考信号在上行随机接入信道、上行测距信道或其他由于传输上行控制信息的上行信道中传输。
8.权利要求1所述的方法，其进一步包括：所述BS根据所述UE的CQI和QoS要求对其进行分组，所述QoS要求包括一个或多个下载速度、待传输数据量，将信道质量差别低于预定义阈值且QoS要求差别也低于预定义阈值的UE分为一组，并分配同样的SRS传输资源。
9.权利要求8所述的方法，其进一步包括：为一组UE分配的用于在BS保留的SRS传输符号中进行SRS传输的所述资源包括数个SRS RU，其中每个SRS RU是在频域包含数个连续的子载波且在时域包含一到多个OFDM符号的最小SRS传输单位。
10.权利要求9所述的方法，其进一步包括：一个小组的多个UE通过FDM技术在一个SRSRU中被复用，其中所述FDM复用通过给每个UE分配不同的子载波集来实现。
11.权利要求9所述的方法，其进一步包括：一个小组的多个UE通过CDM技术在一个SRSRU中被复用，其中所述CDM复用通过给每个UE分配与组内其他UE正交的特定序列来实现。
12.权利要求11所述的方法，其进一步包括：每NBS个BS被分配一组从预定义的正交序列集合中选出的正交序列集，其中两个不同序列集中的任何两个序列间的相关参数绝对值为常数。
13.一种在MU-MIMO无线系统中上行传输探测参考信号(SRS)的方法，包括BS通过上行信号传输来确定每个UE的CQI；所述BS根据所述UE的CQI对其进行分组；给同一小组内的所述UE分配同样的SRS RU。
14.权利要求13所述的方法，其中所述上行信号传输使用物理测距信道和上行物理控制信道。
15.权利要求13所述的方法，其中所述上行信号传输使用上行物理控制信道。
16.权利要求13所述的方法，其进一步包括：给最大CQI差小于预定义阈值的多个UE分配同样的SRS RU。
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