CN108352919B

CN108352919B - 通信系统中的加扰初始化

Info

Publication number: CN108352919B
Application number: CN201680064757.4A
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·阿诺特; 亚辛·亚丁·阿瓦德; 卡罗琳·梁
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2016-11-01
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2036-11-01
Also published as: WO2017077705A1; US11184101B2; CN108352919A; EP3371903B1; JP2019500825A; EP4044468A1; GB2544103A; WO2017077705A8; GB201519656D0; US11831397B2; EP3371903A1; JP2020114003A; US20180323897A1; JP7311153B2; US20220038200A1; CN114374463A

Abstract

基于从给定子帧块到随后子帧块发生改变的参数n'_RNTI来对扰码进行初始化，其中，该参数是使用以下公式其中之一所推导出的：n'_RNTI＝(n_RNTI+SFN)mod 2¹⁶和n'_RNTI＝(n_RNTI+k)mod 2¹⁶，其中：n_RNTI是与连接至所述小区并且所述扰码能够应用于的移动装置相关联的临时标识符；SFN是与子帧的序列至少之一相关联的系统帧号；以及k是子帧计数器。

Description

通信系统中的加扰初始化

技术领域

本发明涉及移动通信装置和网络，特别是但不排他地涉及根据第三代合作伙伴计划(3GPP)标准或其等同项或衍生项而工作的移动通信装置和网络。特别地但不排他地，本发明与解决演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)的长期演进(LTE)中的干扰相关。

背景技术

在移动(蜂窝)通信网络中，(用户)通信装置(还已知为用户设备(UE)，例如移动电话)经由基站与远程服务器或者与其它通信装置进行通信。在它们彼此的通信中，通信装置和基站使用经许可的射频，所述经许可的射频通常划分为频带和/或时间块。

传统上，将给定的地理区域划分成小区。网络的各小区(因而小区内的各通信装置)由基站服务。基站的操作由可被实现为基站的一部分或单独实体的基站控制器来控制。基站能够动态地调整它们的传输功率和/或方向，以确保向所服务的通信装置(诸如移动电话和其它用户设备等)的最佳无线信道质量。

电信的最近发展已经见证了机器类型通信(MTC)装置的使用的大量增加，其中MTC装置是被配置为在无人辅助的情况下通信和进行动作的网络化装置。这类装置的示例包括智能仪表，其中该智能仪表可被配置为进行测量并且经由电信网络将这些测量中继至其它装置。机器类型通信装置还已知为机器对机器(M2M)通信装置。

每当MTC装置具有要向远程“机器”(例如，服务器)或用户发送的数据或要从其接收的数据时，这些MTC装置连接至网络。MTC装置使用针对移动电话或类似的用户设备而言优化的通信协议和标准。然而，MTC装置一旦部署，通常在不需要人工监督或交互的情况下工作，并且遵循内部存储器中存储的软件指令。MTC装置还可以在长时间段内保持静止和/或不活动。支持MTC装置的特定网络要求已经在3GPP技术规范(TS)22.368版本13.1.0中规定，其内容通过引用而被包含于此。

对于与MTC装置有关的标准的发行13(Rel-13)版本，设想在下行链路和上行链路中支持1.4MHz的减小带宽。因此，一些MTC装置将仅支持相比总LTE带宽而言有限的带宽(通常为1.4MHz)，以及/或者它们可以具有较少/简化的组件。这使得这类“减小带宽的”MTC装置相比支持更大带宽和/或具有更复杂组件的MTC装置而言更为经济。

网络覆盖的缺乏(例如，当部署在室内时)结合MTC装置的通常有限的功能可能导致这类MTC装置具有低数据速率，因此存在MTC装置接收不到一些传输(或者无法正确地接收到一些传输)的风险。为了减轻这种风险，已经提出增大特定LTE传输(信道)的覆盖以支持这类MTC装置(例如，与用于频分双工(FDD)传输的20dB相对应)。

为增强覆盖对于MTC装置提出的一个方法是使相同信息跨多个(例如，两个、三个、四个或更多个)子帧而重复。换句话说，对于覆盖增强的MTC装置，基站在时域中复制所发送的信息(基站在首次发送该信息的子帧之后的一个或多个子帧中重新发送相同信息)。这种覆盖增强的MTC装置可被配置为组合在多个子帧中接收到的(相同)信息的多个副本，并且在组合所接收到的信息之后，与基于该信息的一个副本相比，覆盖增强的MTC装置更有可能能够成功地对所发送的数据进行解码。

在LTE系统中，当前将位级的扰码/加扰序列应用于E-UTRAN基站和所连接的用户设备(包括MTC装置)之间的所有的下行链路(DL)传输和上行链路(UL)传输。具体地，向经由物理广播信道(PBCH)、物理下行链路共享信道(PDSCH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示信道(PHICH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)的传输应用加扰。

当前由3GPP规定的加扰序列是伪随机的(使用长度为31的Gold序列发生器所创建的)，其中该加扰序列的周期为10个子帧(即，一个无线帧)，之后无限地重复该加扰序列。

应用加扰序列的目的是使在相邻小区(例如，邻接或重叠小区)内的传输之间产生的干扰随机化，并由此减轻这种“小区间”干扰的不利影响。这是有可能的，因为在接收装置(例如，在DL传输的情况下为UE/MTC装置)利用已知的小区特有的加扰序列对所接收到的位流进行解扰的情况下，来自其它小区的干扰也将被误解扰，因此仅作为不相关噪声(而不是实际用户数据)出现。

对于PUSCH和PDSCH，在各子帧中，(在发送器和接收器这两者处)使用以下公式对加扰序列进行初始化：

数学式1

其中：c_init是针对子帧的初始扰码；n_RNTI是与连接至(基站所运营的)小区的通信装置相关联的临时标识符；q是码字索引；n_s是时隙编号；

数学式2

是该特定小区的唯一标识符(物理层标识)；以及

数学式3

是下取整函数(即，不大于“x”的最大整数)。

将如此得到的加扰序列称为“传统加扰序列”或“Rel-8加扰序列”。

然而，本发明人已意识到，在一些情况下，为了MTC特定的覆盖增强的(在多于一个的无线帧上的)信息的长时间重复在使用这种传统加扰序列的情况下可能存在多个缺点。例如，如果小区间干扰的源也使用相似的长时间重复(覆盖增强)，则干扰传输可能会(在多个无线帧期间)与受到影响的传输相干地组合，结果重复组合的任何信号与干扰加噪声比(SINR)增益可能会降低。

特别是对于与传统LTE用户设备相比、通常配备有不太复杂的收发器电路的MTC装置而言，这样可能达到系统的次优操作(例如，这样可能增加针对重新传输(包括重复)的需求)(因而，这种MTC装置可能会对小区间干扰更加敏感)。

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的优选典型实施例的目的是提供克服或至少部分缓解上述问题的方法和设备。

用于解决问题的方案

本发明提供一种通信设备，其用于包括多个小区的蜂窝通信系统，所述通信设备包括：通信部件，用于在小区内在无线帧的序列中通信信号；以及加扰部件，用于使用扰码来对在所述小区中通信的信号进行加扰，其中，所述扰码是基于从给定子帧块到随后子帧块发生改变的参数所推导出的。

本发明的方面延伸至相应的系统、方法以及诸如其上存储指令的计算机可读存储介质等的计算机程序产品，该计算机程序产品能够操作以对可编程处理器进行编程以执行如以上阐述的或权利要求书中记载的方面和可能性中所描述的方法、以及/或者对适当适配的计算机进行编程以提供权利要求书中任一项所记载的设备。

本说明书(该术语包括权利要求书)中所公开的和/或附图中所示的各特征可以单独地(或者与任何其它所公开和/或所例示的特征相结合地)包含在本发明中。特定地但非限制性地，根据从属于特定独立权利要求的任何权利要求所述的特征可以以任何组合的形式或单独地引入至独立权利要求中。

现在将参考附图来通过示例的方式说明本发明的典型实施例，其中：

附图说明

图1示意性示出本发明可应用于的类型的移动电信系统；

图2a示出为了在LTE通信网络中使用所定义的通用帧结构；

图2b示出图2a所示的时隙由多个时频资源构成的方式；

图3示出图1所示的通信装置的主要组件的简化框图；

图4示出图1所示的基站的主要组件的简化框图；

图5是在图1所示的系统中可以使用的各种加扰技术的模拟结果的比较；以及

图6是示出根据本发明的加扰序列的发起的示例性流程图。

具体实施方式

<概述>

图1示意性示出移动(蜂窝)电信系统1，其中在该系统1中，多个通信装置3(诸如移动电话和/或MTC装置等)中的任何通信装置3的用户可以经由多个基站5中的一个以上的基站5而与彼此和/或与远程服务器进行通信。各基站5运营一个或多个关联的小区7。具体地，在图1所示的系统1中，第一基站5-1运营通信装置3-1和3-3位于的(并且由第一基站5-1服务的)第一小区7-1，并且第二基站5-2运营通信装置3-2和3-3位于的第二小区7-2(尽管仅通信装置3-2当前正经由第二小区7-2被服务)。在图1所示的系统中，所示的各基站5是根据普遍接受的3GPP术语还可被称为“eNodeB”(或简称为“eNB”)的演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)基站。

基站5经由所谓的X2接口连接至彼此，并且经由S1接口连接至核心网8。在LTE中，这种核心网8被称为演进分组核心(EPC)网络。基站5可以直接地或者经由适当的网关(诸如服务网关、小小区网关和/或X2网关等)连接至彼此并且连接至核心网。核心网8包括移动管理实体(MME)10、服务网关(S-GW)11和分组数据网络(PDN)网关(P-GW)12等。尽管在图1中未示出，但核心网8通常还连接至外部网络(例如，因特网)，由此提供通信装置3向外部网络的接入。

各基站5被配置为在无线帧13(各自通常持续时间为10ms)的序列中发送和接收信号。各无线帧13包括多个子帧15(通常持续时间为1ms)，其中各子帧包括一对时隙17(通常持续时间为0.5ms)。以下将参考图2a和2b给出LTE帧结构的更多详情。

无线帧13在基站5和通信装置3之间承载控制数据信号和用户数据信号。基站5根据当前传输需求、装置性能、系统条件以及其它静态或动态参数，向通信装置3动态地分配资源块。

为了(例如，针对Rel-13通信装置)提供覆盖增强，在适当的情况下，基站5被配置为跨多个子帧15(并且潜在地跨多个无线帧13)重复(相同数据的)下行链路传输。同样，在需要的情况下，通信装置3还被配置为为了覆盖增强的目的而重复它们的上行链路传输。(在多个连续的子帧15中)重复地发送的数据可以在接收节点(即，在下行链路传输的情况下为接收通信装置3并且在上行链路传输的情况下为服务基站5)处组合，从而与按照信息的单个副本相比、更有可能能够成功地对所发送的数据进行解码。

在图1所示的示例中，位于第一小区7-1(例如，在由第一基站5-1服务时)的覆盖内的第一通信装置3-1可能经受来自第二小区7-2(例如，来自与自身的服务基站5-2进行通信的第二通信装置3-2)的强的小区间干扰。

因此，在该系统中，通信装置3和基站5被配置为向它们的传输应用位级的加扰序列，使得减轻(或者完全避免)这种小区间干扰的影响。然而，代替使用针对各无线帧13重复的传统加扰序列，通信装置3和基站5被配置为在它们自身的加扰序列的初始化时使用参数，其中该参数针对各无线帧而改变。有益地，使用这种参数使得彼此通信的通信装置3和基站5能够推导比一个无线帧13长且与在任何相邻小区7中所使用的加扰序列不同的加扰序列。因此，在为了覆盖增强的重复遍布多个无线帧13的情况下，可以避免(或减轻)来自相邻小区7的干扰传输(在多个无线帧13期间)相干地组合这一问题。结果，通过使用这种新类型的参数来推导加扰序列，可以与使用传统加扰序列相比实现更好的信号与干扰加噪声比(SINR)。

更详细地，各通信装置3和各关联的服务基站5被配置为针对各子帧15，使用以下公式对加扰序列进行初始化：

数学式4

其中：c_init是针对子帧15的初始扰码；n'_RNTI是根据与连接至小区7的通信装置3相关联的临时标识符所推导出的参数；q是码字索引；n_s是时隙编号；

数学式5

是特定小区7的唯一标识符(物理层标识)；以及

数学式6

是下取整函数(即，最大整数不大于“x”)。

在该示例中，参数n'_RNTI是使用以下公式所推导出的：

数学式7

n'_RNTI＝(n_RNTI+SFN)mod 2¹⁶

其中：n_RNTI是与通信装置3相关联的临时标识符，并且SFN是无线帧号(即，“系统帧号”)。

有益地，由于参数n'_RNTI依赖于与当前无线帧13相关联的系统帧号(SFN)(因而该参数针对各无线帧改变)，因此如此得到的针对不同无线帧13的相同子帧15的c_init也将不同。因而，不同无线帧13中的加扰序列也将不同，而这降低了来自相邻小区7的干扰(重复)传输在多个无线帧13上相干地组合的风险。

<LTE子帧数据结构>

在详细描述如何将本发明投入实践之前，将简要说明针对LTE通信所商定的接入方案和一般帧结构。对于下行链路使用正交频分多址接入(OFDMA)技术，以使得通信装置3能够通过空中接口从它们各自的服务基站5接收数据。对于各通信装置3，由服务基站5根据要发送至该通信装置3的数据量(在预定时间量内)分配各子载波。在LTE规格中子载波的这些块被称为物理资源块(PRB)。因而，PRB具有时间和频率维度。服务基站5向正服务的各通信装置3动态地分配PRB，并且将针对各子帧(TTI)的分配用信号通知到控制信道中的各被调度装置。

图2a示出针对经由空中接口与基站5的LTE通信所商定的一个通用帧结构。如图所示，一个无线帧13为10ms(“msec”)长，并且包括持续时间为1ms的10个子帧15(已知为传输时间间隔(TTI))。各子帧或TTI包括持续时间为0.5ms的两个时隙17。根据是采用正常的还是扩展的循环前缀(CP)，各时隙17包括六个或七个OFDM符号19。可利用的子载波的总数依赖于系统的整体传输带宽。LTE规格定义了系统带宽1.4MHz～20MHz所用的参数，并且一个PRB当前被定义成针对一个时隙17包括12个连续子载波(尽管这显然可以是不同的)。所发送的下行链路信号包括持续时间为Nsymb个OFDM符号的N_BW个子载波。如图2b所示，可以利用资源网格来表示该下行链路信号。网格中的各框表示针对一个符号周期的单个子载波，并且被称为资源元素(RE)。如图所示，各PRB 21由12个连续子载波构成，并且(在这种情况下)各子载波有7个符号；尽管实际上在各子帧15的第二个时隙17中也进行了相同的分配。

<通信装置>

图3是示出图1所示的通信装置3其中之一的主要组件的框图。通信装置3包括收发器电路31，其中该收发器电路31可操作以经由至少一个天线33向其服务基站5发送信号并且从其服务基站5接收信号。尽管在图3中未必示出，但通信装置3当然可以具有传统移动电话(诸如用户接口34等)和/或MTC装置的所有常用功能，并且这种功能可以适当地由硬件、软件和固件中的任一个或任何组合来提供。

收发器电路31的操作由控制器35根据存储器37中所存储的软件来控制。该软件例如可以预先安装在存储器39中、以及/或者可以经由电信网络或从可移动数据存储装置(RMD)下载。该软件包括操作系统41、通信控制模块43、加扰模块45和覆盖增强模块47等。

通信控制模块43管理与服务通信装置3位于的小区7的基站5的通信。通信控制模块43根据由服务基站5确定的时间表来管理服务基站5和通信装置3之间的通信(包括为了覆盖增强目的的传输的任何重复)。

加扰模块45负责对由通信控制模块43要发送至服务基站5的数据进行加扰(并且负责对由通信控制模块43从服务基站5接收到的数据进行解扰)。在针对给定子帧15推导(初始化)适当的加扰序列时，加扰模块45被配置为使用针对各无线帧而改变的参数来推导加扰序列。

覆盖增强模块47负责根据通信装置3所需的覆盖增强的类型(或程度)来(经由通信控制模块43)重复相同数据的传输。覆盖增强模块47还负责(在由加扰模块45进行适当解扰之后)组合从服务基站5接收到的(相同)数据的多个副本以推导所发送的数据。

<基站>

图4是示出图1所示的基站5其中之一的主要组件的框图。基站5包括收发器电路51，其中该收发器电路51可操作以经由至少一个天线53向通信装置3发送信号并且从通信装置3接收信号。至少一个天线53可被配置为构成用于特定方向上的信号的控制发送/接收的主动天线系统(AAS)的一部分的天线阵列。

基站5还可用于经由网络接口54(或“S1”接口)向核心网8发送信号并从核心网8接收信号，并且经由基站(或者所谓的“X2”)接口55向该基站附近的其它基站发送信号并从该其它基站接收信号。

收发器电路51的操作由控制器57根据存储器59中所存储的软件来控制。该软件包括操作系统61、通信控制模块63、加扰模块65和覆盖增强模块67等。

通信控制模块63可用于控制与基站5所服务的通信装置3的通信，并且控制经由收发器电路51的与核心网6和其它基站的通信。通信控制模块63根据由通信控制模块63确定的时间表来管理基站5和所连接的通信装置3之间的通信(包括基于由覆盖增强模块67提供的信息所确定的、为了覆盖增强目的的传输的任何重复)

加扰模块65负责对由通信控制模块63要发送至所连接的通信装置3的数据进行加扰(并且负责对由通信控制模块63从所连接的通信装置3接收到的数据进行解扰)。在针对给定子帧15推导(初始化)适当的加扰序列时，加扰模块65被配置为使用针对各无线帧而改变的参数来推导加扰序列。

覆盖增强模块67负责根据传输所针对的通信装置3所需的覆盖增强的类型(或程度)来(经由通信控制模块63)重复相同数据的传输。覆盖增强模块67还负责(在由加扰模块65进行适当解扰之后)组合从通信装置3接收到的(相同)数据的多个副本以推导所发送的数据。

在上述描述中，为了便于理解，将通信装置和基站描述成具有多个分立的模块(诸如加扰模块和覆盖增强模块等)。虽然例如在已经修改了现有系统以实现本发明的情况下，针对某些应用可以以这种方式提供这些模块，但是在其它应用中，例如在从一开始就使用本发明的特征来设计的系统中，可以将这些模块内置到整个操作系统或代码中，因此这些模块可能无法作为分立实体来辨别。

现在将参考图5和6来更详细地说明基站5和通信装置3的操作的新颖方面中的一些新颖方面。

<模拟>

图5是在图1所示的系统1中可以使用的各种加扰技术的模拟结果的比较。具体地，图5示出根据本发明典型实施例的传统(Rel-8)加扰序列和相应的(扩展的/长的)加扰序列之间的性能差异。

对于MTC链路级的性能评估中的参考情况，根据3GPP R1-144513中的规定来设置模拟假设。更详细地，考虑了以下两个方案，其中这两个方案具有均为-3.0dB的相同的平均信号与干扰加噪声比(SINR)、但具有不同的信号干扰比(SIR)和干扰噪声比(INR)：

1.噪声占主导的方案：SNR＝-2.96dB；INR＝-20dB；SINR＝-3.0dB

2.干扰占主导的方案：SNR＝1.76dB；INR＝3.0dB；SINR＝-3.0dB

对于噪声占主导的方案和干扰占主导的方案这两者，已经评估了传统加扰序列和上述的扩展的/长的加扰序列。此外，在存在跳频和不存在跳频的情况下重复模拟。

在图5中，将相应的模拟结果分成两组：没有应用跳频的一组(模拟情况a～d)；以及应用使用4个窄带的跳频的另一组(模拟情况e～h)。

在这两组中，在干扰占主导的方案和噪声占主导的方案之间、以及在应用传统加扰序列还是新型(扩展的/长的)加扰序列之间进行区分。

因此，不存在跳频的组包括四个模拟情况：

a)干扰占主导(传统)；

b)干扰占主导(长的加扰序列)；

c)噪声占主导(传统)；以及

d)噪声占主导(长的加扰序列)。

另外，存在跳频的组也包括四个模拟情况：

e)干扰占主导(传统)；

f)干扰占主导(长的加扰序列)；

g)噪声占主导(传统)；以及

h)噪声占主导(长的加扰序列)。

在存在小区间干扰的情况下，在链路级模拟中已评估了重复长于10个子帧的PDSCH传输的性能。在这种情况下，以如下方式对小区间干扰进行建模：两个通信装置3在相同的频率带宽中同时具有传输，但各通信装置3(即，具有不同的C-RNTI)附接至不同的小区7(即，具有不同的小区ID)。这些通信装置3中的一个通信装置3被视为期望信号，并且另一通信装置3被假定是干扰信号。在以下的表1中获取到所应用的链路级模拟假定的更多详情。

在没有应用跳频的情况下，在噪声占主导的方案(即，图5中的情况c和d)中，传统加扰的性能和新型长的加扰的性能之间的关联的块误差率(BLER)方面的差异相对较小。然而，在干扰占主导的方案(情况a和b)中，传统加扰序列和新型长的加扰之间的BLER性能方面的差异相对较大。

在应用跳频的情况下，在噪声占主导的方案(情况g和h)中，传统加扰的性能和新型长的加扰的性能之间的BLER方面的差异相对较小。然而，在干扰占主导的方案(情况e和f)中，传统加扰序列和新型长的加扰之间的BLER性能方面的差异相对较大。

因此，对于长时间重复/覆盖增强(至少在一些情况下)，存在可以归因于上述的扩展的加扰序列的明显益处。换句话说，在干扰占主导的情况中，与是否应用跳频无关地，扩展的加扰序列与传统加扰序列相比针对长时间重复(在多个无线帧上)具有明显更好的性能(同时噪声占主导的情况中的性能也未受到不利影响)。

<操作>

图6是示出图1所示的基站5和通信装置3所采用的加扰序列的发起的示例性流程图。具体地，图6示出彼此通信的通信装置3及其服务基站5各自的加扰模块45和65所进行的过程。针对各子帧15并且针对通信装置3及其服务基站5正向彼此通信数据的各小区7进行该过程。

可选地，该过程可以通过(在S01中)进行与(例如，由于与仅Rel-8加扰技术的兼容性因而)通信装置3是否需要应用传统加扰序列有关的检查而开始。应当理解，例如在通信装置3第一次连接至基站5的情况下，可以进行该检查，作为初始登记过程的一部分(通常涉及交换兼容性信息)。因此，在这种情况下，在图6所示的过程期间不必进行/重复该检查。

如果通信装置3及其服务基站5可以确定不需要传统加扰(S01中为“否”)，则通信装置3及其服务基站5进入步骤S02。

在步骤S02中，加扰模块45/65被配置为使用公式n'_RNTI＝(n_RNTI+SFN)mod 2¹⁶来确定参数n'_RNTI(其中：n_RNTI是由服务基站5指派至通信装置3的临时标识符；并且SFN是当前无线帧13的无线帧号)。

接着，在步骤S03中，加扰模块45/65被配置为使用以下公式来确定针对当前子帧15的扰码(c_init)：

数学式8

最后，如在步骤S04中大体所示，加扰模块45/65被配置为针对其在当前子帧15中的(与相应的基站/通信装置的)通信，应用扰码c_init。

具体地，在图1所示的小区7-1中，基站5-1的加扰模块65在当前子帧15中使用用于对其向第一通信装置3-1的下行链路通信进行加扰的(在步骤S04中推导出的)扰码c_init(并且使用该扰码c_init来对当前子帧15中的来自第一通信装置3-1的任何上行链路通信进行解扰)。

同样，第一通信装置3-1的加扰模块45在相同的子帧15中将相同的扰码c_init应用于其与基站5-1的通信(从而对上行链路传输进行加扰并对下行链路传输进行解扰)。

在当前子帧结束时，该过程结束(但针对下一子帧，使用该子帧特定的参数再次开始)。

由于各小区各自具有不同的关联小区标识符并且各基站将不同的临时标识符指派至不同的通信装置，因此图6所示的过程将始终针对小区和通信装置的各不同组合产生不同的c_init值。此外，由于用于推导c_init的值的公式包括参数n'_RNTI，因此该过程也针对不同的无线帧(针对小区和通信装置的相同组合)产生不同的c_init值。有益地，可以降低(在为了覆盖增强而重复来自相邻小区的干扰传输的情况下)这种传输在多个无线帧上相干地组合的风险。

<修改和替代>

以上说明了详细的典型实施例。如本领域技术人员应当理解，可以对上述典型实施例进行多个修改和替代，同时仍受益于其中实现的发明。通过例示的方式，现在将仅说明多个这些替代和修改。

应当理解，(在步骤S02中)还可以使用以下公式来推导n'_RNTI：

n'_RNTI＝(n_RNTI+k)mod 2¹⁶

其中：k是针对各重复(即，针对相同数据的每次重新传输)而递增的子帧计数器。应当理解，可以在各新的传输时将子帧计数器k重置为适当的起始值(例如，值“0”或“1”)。可选地，子帧计数器k可被配置为即使在初始传输新的数据时也增加。在这种情况下，子帧计数器k可被配置为一旦达到了(例如，由子帧计数器k所使用的位数确定的)其最大值，就“绕回”(或重置为“0”)。

可选地，通信装置及其服务基站可被配置为针对各子帧，使用以下的修改后的公式来推导加扰序列：

数学式9

其中：c_init是针对子帧的初始扰码；n'_RNTI是根据与连接至小区的通信装置相关联的临时标识符而推导出的参数；q是码字索引；n_s是时隙编号；

数学式10

是该特定小区的唯一标识符(物理层标识)；以及

数学式11

是下取整函数(即，最大整数不大于“x”)。

有利地，(通过包括值2³⁰)将该修改后的公式的位#30设置为1，使得即使针对(采用覆盖增强的)小区中的特定通信装置的n'_RNTI碰巧与针对该小区中的另一通信装置(例如，采用传统加扰序列并且未被配置为推导关联n'_RNTI的传统通信装置)的n_RNTI一致，这些通信装置也将应用不同的加扰序列。

在以上针对图1的说明中，将通信装置描述为采用MTC装置通常使用的覆盖增强技术(重复组合)。然而，应当理解，上述加扰序列可应用于任何类型的用户设备并且不限于MTC装置。还应当理解，上述加扰序列可以应用于传输，而与是否使用任何覆盖增强无关(以及/或者与重复的次数/持续时间无关)。

在图1的示例移动电信系统中，第一小区7-1的地理覆盖被示出为与第二小区7-2的地理覆盖部分重叠。然而，其它配置也是可以的。例如，第一小区7-1可以完全在第二小区7-2的区域外(同时任意小区内的通信装置仍可以引起针对其它小区中的传输的干扰)。还应当理解，一些小区(例如，毫微微小区)可能完全落在另一小区(例如，宏小区)的地理覆盖内。在一些情况下，同一基站可以同时运营任何数量的(宏和/或毫微微)小区。在又一典型实施例中，小区7-1和7-2形成两个单独的电信网络的一部分。

在上述典型实施例中，说明了基于移动电话的电信系统。如本领域技术人员应当理解，本申请中所述的信令技术可以用在其它通信系统中。其它通信节点或装置可以包括例如个人数字助理、膝上型计算机、笔记本型计算机、无线路由器、web浏览器等的用户装置。如本领域技术人员应当理解，并非必须将上述系统用于移动通信装置。该系统可用于改善除具有移动通信装置外或者代替具有移动通信装置而具有一个或多个固定通信装置的网络。

在以上典型实施例中，描述了多个软件模块。如本领域技术人员应当理解，软件模块可以以编译或未编译的形式提供，并且可以作为信号通过计算机网络供给至节点或者在记录介质上。此外，由该软件的部分或全部进行的功能可以使用一个或多个专用硬件电路来进行。然而，软件模块的使用是优选的，这是因为软件模块的使用便于进行节点的更新以更新该节点的功能。同样，尽管以上典型实施例采用了收发器电路，但该收发器电路的功能中的至少一些功能可以由软件来进行。

该参数可以基于以下至少之一来推导：与子帧的序列至少之一相关联的系统帧号；以及计数器。

例如，该参数可以使用以下公式来推导：

n'_RNTI＝(n_RNTI+SFN)mod 2¹⁶

其中：n'_RNTI是所述参数；n_RNTI是与连接至所述小区并且所述扰码能够应用于的移动装置相关联的临时标识符；并且SFN是与子帧的序列至少之一相关联的系统帧号。

可选地，该参数可以使用以下公式来推导：

n'_RNTI＝(n_RNTI+k)mod 2¹⁶

其中：n'_RNTI是所述参数；n_RNTI是与连接至所述小区并且所述扰码能够应用于的移动装置相关联的临时标识符；并且k是子帧计数器。

该参数可以通过在特定信号的各重复时使子帧计数器递增来推导。在发生以下情形至少之一的情况下，子帧计数器可被重置为默认值(例如，“0”)：正在第一次通信所述特定信号；以及所述子帧计数器达到关联的最大值。

该扰码可以使用以下公式至少之一来推导：

数学式12

以及

数学式13

其中：c_init是扰码；n'_RNTI是参数；q是码字索引；n_s是与子帧的序列相关联的时隙编号；

数学式14

是小区的唯一标识符。

数学式15

是下取整函数(即，最大整数不大于“x”)。

所述加扰部件可被配置为：在所述通信部件进行传输时，使用所述扰码对所述信号进行加扰；以及/或者在所述通信部件进行接收时，使用所述扰码对所述信号进行解扰。

所述通信设备可以包括以下至少之一：基站；移动(蜂窝)电话；以及机器型通信装置即MTC装置。

各种其它变形例对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且这里将不更详细地进行说明。

以下详细说明按当前提出的3GPP标准可以实现本发明的方式。尽管各种特征被描述为必须或必要的，但例如由于所提出的3GPP标准所施加的其它要求，因而这可以仅是针对该标准的情况。因此，这些陈述不应被解释成以任何方式限制本发明。

3GPP TSG RAN WG1会议#83

R1-156683

来源：NEC

标题：Extending the Scrambling sequence for DL/UL transmissions

议程项目：6.2.1.4

文件：讨论和决定

1引言

当前，将位级的扰码/加扰序列应用于诸如PBCH、PDSCH、PDCCH、PCFICH、PHICH和PUSCH等的所有的DL传输和UL传输，从而使相邻小区之间的干扰随机化。加扰序列的周期为10个子帧(即，一个无线帧)。在PUSCH和PDSCH的情况下，如下所述，在各子帧中对加扰序列发生器进行初始化：

数学式16

在[4]中，陈述了加扰序列的周期为10个子帧然后重复自身。在多于一个的无线帧上的长时间重复组合的情况下，如果小区间干扰也正在使用长时间重复，则该干扰将在无线帧之间相干地组合，结果重复组合的SINR增益将降低。

在该文献中，研究了针对用于Rel-13MTC的长时间重复的Rel-8加扰序列和扩展的加扰序列之间的性能差异。

2扩展的加扰序列

为了在长时间重复组合期间使干扰随机化，在长时间重复传输的情况下应用了以下的修改后的加扰序列初始化：

数学式17

与传统加扰序列初始化相比的不同之处是：

1.n_RNTI被基于SFN而针对各无线帧改变的n'_RNTI替换。

2.位30被设置为1，使得即使长时间重复的UE的n'_RNTI碰巧与传统UE的n_RNTI一致，这些UE也仍将应用不同的加扰序列。

3性能评估

已经考虑到小区间干扰评估了链路级模拟中的重复大于10个子帧的PDSCH的性能。以如下方式对小区间干扰建模：两个用户在相同的频率带宽中同时具有传输，但各用户(即，具有不同的C-RNTI)附接至不同的小区(即，具有不同的小区ID)。这些用户其中之一被视为期望信号并且另一用户被假定是干扰信号。链路级模拟假定基于[3]并且是在附录部分中的表1中获取到的。

模拟了平均SINR均为-3dB的两个方案：

1.噪声占主导的方案：SNR＝-2.96dB；INR＝-20dB；SINR＝-3.0dB

2.干扰占主导的方案：SNR＝1.76dB；INR＝3.0dB；SINR＝-3.0dB

在各方案中，尝试了上述的传统加扰序列和扩展的/长的加扰序列这两者。

图5示出存在窄带跳频和不存在窄带跳频的链路级模拟结果。

在不存在跳频并且噪声占主导的情况下，可以看出，对于Rel-8加扰和长的加扰，BLER性能方面的差异非常小。然而，可以观察到，在干扰占主导的情况下，Rel-8加扰和长的加扰之间的BLER性能方面的差异非常大。

在存在跳频并且噪声占主导的四个窄带的情况下，可以看出，对于Rel-8加扰和长的加扰，BLER性能方面的差异非常小。然而，可以观察到，在干扰占主导的情况下，Rel-8加扰和长的加扰之间的BLER性能方面的差异非常大，因而表现出针对长时间重复具有扩展的加扰序列的益处。

可以概括为，在干扰占主导的情况下，与是否应用跳频无关地，针对长时间重复的扩展的加扰序列与Rel-8加扰序列相比具有更好的性能。

观察结果：在干扰占主导的情况下，针对长时间重复的扩展的加扰序列与Rel-8加扰序列相比具有明显的性能。

4结论

在本文献中，研究了针对用于Rel-13MTC的长时间重复的Rel-8加扰序列和扩展的加扰序列之间的性能差异。得到以下的观察结果和提议：

提议1：如下所述修改针对长时间重复的扩展的加扰序列：

数学式18

其中n′_RNTI＝(n_RNTI+SFN)mod 2¹⁶。

5参考文献

[1]3GPP TR 36.888V12.0.0,“Study on provision of low-cost MTC UEsbased on LTE(Release-12)”.

[2]3GPP RP-150492,“Revised WI:Further LTE Physical Layer Enhancementsfor MTC”,Ericsson,RAN#67

[3]3GPP R1-144513,“Simulation Assumptions for Reference Cases forMTC”,Nokia Networks,RAN1#78bis

[4]3GPP R1-154460,“Discussion on open issues in MTC PDSCH”,SpreadtrumCommunications

6附录-模拟假设

表1

表1-(根据R1-144513的)链路级模拟假设

以上所公开的典型实施例的全部或一部分可被描述为但不限于以下的补充说明。

(补充说明1)一种通信设备，其用于包括多个小区的蜂窝通信系统，所述通信设备包括：

通信部件，用于在小区内在无线帧的序列中通信信号；以及

加扰部件，用于使用扰码来对在所述小区中通信的信号进行加扰，

其中，所述扰码是基于针对各无线帧而改变的参数所推导出的。

(补充说明2)根据补充说明1所述的通信设备，其中，所述参数是基于以下至少之一所推导出的：与子帧的序列至少之一相关联的系统帧号；以及计数器。

(补充说明3)根据补充说明1或2所述的通信设备，其中，所述参数是使用以下公式所推导出的：

n'_RNTI＝(n_RNTI+SFN)mod 2¹⁶

(补充说明4)根据补充说明1或2所述的通信设备，其中，所述参数是使用以下公式所推导出的：

n'_RNTI＝(n_RNTI+k)mod 2¹⁶

(补充说明5)根据补充说明4所述的通信设备，其中，所述参数是通过在特定信号的各重复时使所述子帧计数器递增所推导出的。

(补充说明6)根据补充说明4或5所述的通信设备，其中，在发生以下情形至少之一的情况下，所述子帧计数器被重置为默认值(例如，“0”)：正在第一次通信所述特定信号；以及所述子帧计数器达到关联的最大值。

(补充说明7)根据补充说明1至6中任一项所述的通信设备，其中，所述扰码是使用以下公式至少之一所推导出的：

数学式19

以及

数学式20

其中：c_init是所述扰码；n'_RNTI是所述参数；q是码字索引；n_s是与子帧的序列相关联的时隙编号；

数学式21

是所述小区的唯一标识符；并且

数学式22

是下取整函数(即，最大整数不大于“x”)。

(补充说明8)根据补充说明1至7中任一项所述的通信设备，其中，所述加扰部件还被配置为：在所述通信部件进行传输时，使用所述扰码对所述信号进行加扰；以及/或者在所述通信部件进行接收时，使用所述扰码对所述信号进行解扰。

(补充说明9)根据补充说明1至8中任一项所述的通信设备，其中，还包括以下至少之一：基站；移动(蜂窝)电话；以及机器型通信装置即MTC装置。

(补充说明10)一种系统，包括根据补充说明1至9中任一项所述的通信设备，所述通信设备形成基站和移动通信装置至少之一的一部分。

(补充说明11)一种通信设备所进行的方法，所述通信设备被配置为在包括多个小区的蜂窝通信系统中的小区内，在无线帧的序列中通信信号，所述方法包括：基于针对各无线帧而改变的参数来推导扰码；以及使用所述扰码来对在小区内通信的信号进行加扰。

(补充说明12)一种计算机程序产品，其包括用于使计算机可编程装置进行根据补充说明11所述的方法的指令。

本申请基于并要求2015年11月6日提交的英国专利申请1519656.1的优先权，其全部内容通过引用而被包含于此。

Claims

1.一种通信设备，其用于包括多个小区的通信系统，所述通信设备包括：

通信部件，用于在小区内在子帧的序列中通信信号；

确定部件，用于确定用户设备是否需要覆盖增强；以及

加扰部件，用于使用加扰序列来对针对所述用户设备通信的信号进行加扰，

其中，当所述用户设备不需要覆盖增强时，在每个子帧中使用以下公式来针对物理下行链路共享信道即PDSCH对所述加扰序列进行初始化：

其中，c_init是针对子帧的初始扰码；n_RNTI是与所述用户设备相关联的临时标识符；q是码字索引；n_s是时隙编号；

是小区标识符；以及

当所述用户设备被配置作为需要覆盖增强的带宽受限的用户设备时，针对给定的子帧块的PDSCH，针对各子帧应用所述加扰序列，其中，基于从一个子帧块到下一子帧块发生改变的参数来对所述加扰序列进行初始化。

2.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述加扰部件还被配置为：在所述通信部件进行传输时，使用扰码对所述信号进行加扰；以及/或者在所述通信部件进行接收时，使用所述扰码对所述信号进行解扰。

3.根据权利要求1或2所述的通信设备，其中，各子帧块包括10个子帧。

4.根据权利要求1或2所述的通信设备，其中，还包括基站和所述用户设备至少之一。

5.根据权利要求3所述的通信设备，其中，还包括基站和所述用户设备至少之一。

6.一种系统，包括根据权利要求1至5中任一项所述的通信设备，所述通信设备形成基站和所述用户设备至少之一的一部分。

7.一种通信设备所进行的方法，所述通信设备被配置为在包括多个小区的通信系统内，在子帧的序列中通信信号，所述方法包括：

确定用户设备是否需要覆盖增强；以及

使用加扰序列来对针对用户设备通信的信号进行加扰，其中，

当所述用户设备不需要覆盖增强时，在每个子帧中使用以下公式来针对物理下行链路共享信道即PDSCH对所述加扰序列进行初始化：

是小区标识符；以及

当所述用户设备被配置作为需要覆盖增强的带宽受限的用户设备时，针对给定的子帧块的PDSCH，针对各子帧应用所述加扰序列，其中各子帧块包括10个子帧，并且基于从一个子帧块到下一子帧块发生改变的参数来对所述加扰序列进行初始化。