CN110892769B - 利用ofdm调制格式进行数据传输的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请描述了一种利用OFDM调制格式进行数据传输的方法。考虑到快速切换信道和长迷你时隙，可以在一个迷你时隙内传输多个导频信号(DMRS)。本申请还描述了减少频率资源使用的DMRS结构。
Description
技术领域
本申请涉及OFDM传输系统中的导频信号，尤其涉及利用OFDM调制格式进行数据传输的方法。
背景技术
无线通信系统，例如第三代(3G)移动电话标准和技术已广为人知。3G标准和技术由第三代合作伙伴项目(3GPP，Third Generation Partnership Project)开发。第三代无线通信开发用来支持宏蜂窝移动电话通信。通信系统和网络朝着宽频移动式系统发展。
第三代合作伙伴项目开发了所谓的长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统，即演进的通用陆基无线接入网(E-UTRAN，Evolved Universal Mobile TelecommunicationSystem Territorial Radio Access Network)，移动接入网络中的一个或多个宏蜂窝由基站eNodeB或eNB(演进型NodeB)支持。最近，LTE进一步朝着所谓的5G或NR(New Radio，新无线电技术)系统演进，系统中的一个或多个宏蜂窝由基站gN支持。
NR提出了一种用于系统无线链路的OFDM传输格式。OFDM系统使用了许多以频率为间隔的子载波，每个子载波都是独立调制的。子载波集的解调允许信号的恢复。为调度传输定义时隙，每个时隙包括若干OFDM符号。NR建议每个时隙使用7个或14个OFDM符号。每个时隙内的子载波或频率资源可用于在链路上传送一个或多个信道。同样，每个时隙可以包含所有上行链路、所有下行链路或混合方向链路。
NR还提出了迷你时隙(TR 38.912)，包括1到(时隙长度-1)OFDM符号，以提高调度灵活性。每个迷你时隙可以从时隙中的任意OFDM符号开始(假设资源没有预先分配给信道，例如PDCCH)。一些配置可能被限制在超过6GHz的系统中，或者被限制在2个OFDM符号的最小迷你时隙长度。
5G提出了一系列服务，包括用于高数据速率传输的增强移动宽带(eMBB，EnhancedMobile Broadband)，用于低延迟和高链路可靠性设备的超可靠低延迟通信(URLLC，Ultra-Reliable Low Latency Communication)，以及大规模机器类通信(mMTC，MassiveMachine-Type Communication)，以支持大量的低功耗设备，用于长时间要求高效率的能源通信。
TR 38.913将延迟定义为“通过上行和下行无线接口成功地将应用层数据包/消息从无线协议层2/3SDU入口发送到无线协议层2/3SDU出口所需的时间”。对于URLLC，用户面延迟的目标是上行链路(UL，uplink)0.5ms，下行链路(DL，downlink)0.5ms。
TR 38.913将可靠性定义为“可靠性可以通过在一定延迟内传输X字节的成功率来评估，一定延迟为在特定的信道质量(例如覆盖边缘(coverage-edge))中，将一个小数据包从无线协议层2/3SDU入口发送到无线协议层2/3SDU出口所需要的时间”。对于URLLC，数据包的一次传输的可靠性要求定义为32字节为1x10-5，且用户面延迟为1ms。
许多传统的无线电系统利用小区特定的导频参考符号(RS，Reference Symbol)来实现数据的一致性接收。相比之下，NR建议每个物理信道使用特定的RS，且不提供小区特定的RS。在NR中，为基于时隙的通信定义RS序列和密度。
目前，为单个OFDM符号提出了两种具有解调参考信号(DMRS，DemodulationReference Signal)的配置。图1表示配置1，其中两个天线端口在频率设计中以蜂窝状结构(comb structure)复用。图2表示基于相邻资源元素(RE，Resource Element)的频域(FD，Frequency-Domain)正交覆盖码(OCC，Orthogonal Covers Code)的配置2，其可支持多达6个天线端口。
在这两种配置中，OFDM符号的所有资源都用于支持最多天线端口的DMRS。对于2个天线端口，所有资源都用于配置1，1/3的资源用于类型2(其4个天线端口使用2/3的资源)。当DMRS用于一个时隙时，这种资源消耗可能是适当的，但是对于一个可以短至1OFDM符号的迷你时隙来说，其为很大一部分资源。由于每个物理信道RS的当前意向(currentintention)，因此RS开销非常大。
图3显示了迷你时隙展示DMRS开销的一个特定示例。可以看出，如果两个OFDM符号使用各自OFDM符号中的所有频率资源，则两个OFDM符号的迷你时隙具有50％的DMRS开销。
图3的示例突出显示了每个信道都需要DMRS所带来的开销。此外，在每个迷你时隙的开始传输DMRS消除了使传输频率适应信道或系统条件的灵活性。例如，快速变化的信道可能需要更频繁地传输DMRS，以确保持续同步。
因此，需要改进RS结构。
本申请正在寻求解决该领域中至少一些突出的问题。
发明内容
本发明内容以简化的形式介绍一些概念，更详细的描述详见具体实施方式。本发明内容的目的不是为了确定所要求的主题的主要特征或基本特征，也不是为了协助确定所要求的主题的范围。
本申请提供了一种利用OFDM调制格式在蜂窝通信系统中的基站和UE之间进行数据传输的方法，所述方法包括：为迷你时隙定义DMRS传输模式，使DMRS在所述迷你时隙中的多个OFDM符号中传输；从所述基站传输所述迷你时隙到所述UE，所述迷你时隙包括定义的DMRS模式。
迷你时隙中的所述DMRS传输模式可以被传输到关联的DCI中的UE。
所述DCI可以在所述迷你时隙所在时隙的PDCCH上传输。
所述DCI可以在PDCCH上传输，所述PDCCH为所述迷你时隙的一部分。
所述DMRS传输模式可以使用高层信令传输到所述UE，所述高层信令尤其是RRC信令。
所述DMRS传输模式可以被描述为周期性指示。
所述DMRS传输模式可以被描述为在一个迷你时隙中发送多个DMRS的指示。
所述传输模式可以是基于系统配置从所述传输模式表中选择的。
本申请还提供了一种利用OFDM调制格式在蜂窝通信系统中的基站和UE之间进行数据传输的方法，所述方法包括：为迷你时隙的OFDM符号上的传输定义DMRS，其中，所述DMRS未使用OFDM符号的所有频率资源；对DMRS应用循环移位，以给要传输所述OFDM符号的天线端口生成DMRS，其中，每个端口应用不同的循环移位；通过与应用的循环移位相对应的天线端口传输迷你时隙，所述迷你时隙包括循环移位的DMRS。
所述DMRS可以使用相邻的频率资源对，其中正交覆盖码应用于每一对相邻的频率资源中。
频域内DMRS信号间的间隔可以由所述基站传输到所述UE。
DMRS信号间的间隔可以在DCI中传输。
DMRS信号间的间隔可以使用高层信令传输，所述高层信令尤其是RRC信令。
所述方法可以包括：基于所述DMRS使用的资源比例，调整相对于数据OFDM符号功率的DMRS功率，以使所述DMRS功率随着使用资源的减少而增加。
本申请实施例还提供了一种利用OFDM调制格式在蜂窝通信系统中的基站和UE之间进行数据传输的方法，所述方法包括：为迷你时隙的OFDM符号上的传输定义DMRS，其中，所述DMRS未使用OFDM符号的所有频率资源；其中，DMRS使用的频率资源的子集适用于通过第一天线端口进行传输，所述DMRS使用的频率资源的第二离散子集适用于通过第二天线端口进行传输，以使一个OFDM符号传输用于至少两个天线端口的DMRS；对DMRS应用循环移位，以给要传输OFDM符号的第二天线端口集生成DMRS。
非暂时性计算机可读存储介质可以包括硬盘、只读光盘(CD-ROM，Compact DiscRead Only Memory)、光存储器、磁存储器、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，electrically erasable programmable read only memory)和闪存(Flash Memory)中的至少一个。
附图说明
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中的元件已被简化，并不一定按比例绘制。以方便理解，各附图中已包括参考标记。
图1和图2为现有技术中DMRS信号的示意图；
图3为迷你时隙的一个示例图；
图4为具有循环移位的DMRS的一个示例图；
图5为具有覆盖码和循环移位的DMRS的一个示例图；
图6为具有循环移位的DMRS的一个示例图。
具体实施方式
本申请所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下描述提供了一种使用一系列传输技术在迷你时隙中提高DMRS传输的频谱效率的方法。在频域中，考虑(a)每个天线端口的不同循环移位，(b)频域正交覆盖码和循环移位，以及(c)频域复用和循环移位。在时域中，提出了控制DMRS传输频率以适应信道和系统条件的方法。
以下描述是在蜂窝通信系统的背景下给出的，该系统包括陆地网络组件和远程用户设备(UE，User Equipment)。特别提及陆地网络基站与UE之间的无线信道，从基站到UE的传输是下行方向，而从UE到基站的传输是上行方向。基站可以包括或连接到执行网络管理和控制功能的gNB。
通过允许在一个迷你时隙中发送多个DMRS，可以调整DMRS传输的频率。为了控制这一点，gNB可以选择传输周期。在DCI中，周期性的指示可以传输给UE，指示DMRS的预期频率。周期也可以被半静态地配置，例如使用高层(RRC)信令来避免增加DCI负载。
下表显示可用于定义周期的配置表的一个示例：
| 消息负载 | 0 | 1 | 2 | 3 |
| DMRS周期 | 0 | 2 | 3 | 4 |
在接收到消息负载(在DCI或高层信令中)之后，UE假定迷你时隙在指定的周期内包含DMRS。例如，如果UE接收到负载“2”，则可以在符号0、3、6、9等处预计有DMRS。
在另一种布置(arrangement)中，可以为不同长度的迷你时隙定义包含DMRS位置的查找表。可以提供多个表，以在不同环境中提供不同的性能。例如，可以提供一个用于快速移动UE的表：
| 迷你时隙的长度 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| DMRS位置 | 0 | 0 | 0 | 0，2 | 0，3 | 0，2，4 |
此外，还可提供用于慢速移动UE的表：
| 迷你时隙的长度 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| DMRS位置 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0，3 |
信号指示DCI中可以发送哪个表，或者在高层信令中半静态地配置哪个表。
此外，其他参数可能会影响期望的周期，例如子载波间隔：
上面的表只是作为例子，可以理解的，可以利用多维表或表的组合来适应所选择的适当DMRS周期中的一系列参数。
如上所述，NR的当前建议是将DMRS定位在第一个PDSCH符号中。对于当前提议的格式，如果端口数量很大，则DMRS占据整个符号。对于配置类型1，单个符号迷你时隙只能支持1个天线端口，对于配置类型2，可以支持4个天线端口(否则没有数据传输资源)。在接下来的描述中，提出了用于1个符号迷你时隙的不同DMRS结构。
图4显示了多达4个天线端口的DMRS设计，利用每个天线端口上的DMRS序列的循环移位来实现(准(quasi-))正交性。DMRS仅为每个天线端口分配频域中的每个其他资源元素。每个天线端口使用相同的频率资源元素，但对每个端口的DRMS序列采用不同的循环移位，以实现(准)正交性，从而获得更好的信道估计。
对于4个天线端口，OFDM符号中50％的频率资源用于DMRS，剩下50％用于传输PDSCH或PDCCH。通过选择合适的循环移位，该原理可以推广到更多的天线端口。但是，随着端口数量的增加，不同天线端口的DMRS之间的干扰也会增加。
图5显示了进一步的选择。在这里，使用了跨2个相邻频率资源元素的频域正交覆盖码，且第三和第四天线端口的DMRS序列具有2个循环移位。与前面的示例一样，50％的频率资源用于4个天线端口。
更具体地，前两个天线端口对DMRS使用相同的资源元素，但是天线端口1对天线端口0使用正交覆盖码。正交覆盖码允许UE估计信道，即使两个天线端口使用相同的资源元素。天线端口2和3具有相同的结构，但与端口0和1相比，DMRS是循环移位的。这两个循环移位的DMRS是(准)正交的。
图5的配置只是一个例子，DMRS可以在频域内移位，且可以使用(-1，1)的OCC代替(1，1)。此外，该系统可通过利用更多的DMRS循环移位，扩展到8个或更多的天线端口。例如，8个天线端口可以支持4个循环移位的DMRS或12个天线端口支持6个循环移位的DMRS。
在无线信道没有明显频率选择的情况下，与图4和图5的示例相比，频域中每个端口的DMRS间隔可以增大。图6显示了一个示例，其中每个端口的DMRS间隔4个RE，且两个天线端口交错。每对天线端口采用不同的DMRS循环移位。
图6的布置使用了4个端口50％的频率资源，但是由于每个端口使用的DMRS的正交性得到了改进，因此信道估计得到了改进。
图3至图6所示系统的频率使用可以通过DMRS间隔在频率中的变化来适应信道条件。这种变化允许适当数量的DMRS允许信道估计，同时最大化资源数据或控制信息。
频域内的DMRS间隔可以在每个DCI中发送，也可以通过高层信令半静态配置。下表显示了DMRS间隔的一个可能示例：
| 消息值 | 0 | 1 | 2 | 3 |
| 示例1 | 2 | 4 | 6 | 8 |
| 示例2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| 示例3 | 4 | 6 | 8 | 10 |
消息值指示给定配置使用的间隔。
信道估计的质量一般与频域内DMRS的数量有关。为了补偿DMRS数量的减少，可以相对于数据符号的功率增加传输功率。例如，将DMRS密度减半可以(近似地)通过DMRS传输功率增加3dB来补偿。
对于具有多个OFDM符号的迷你时隙，DMRS可以分布在两个或更多的OFDM符号之间。然而，这种时间复用可能需要更多的资源，其可能需要PDSCH或PDCCH。
虽然上面的描述是关于下行传输的，但是上行信号的传输都遵循同样的原理和过程。
虽然没有详细说明构成网络一部分的任意设备或装置可以包括至少一个处理器、存储单元和通信接口，但其中处理器、存储单元和通信接口被配置为执行本申请任何方面的方法。下面将描述更多的选择。
本申请实施例中的信号处理功能，尤其是gNB和UE的信号处理能力，可以由本利领域技术人员所熟知的计算系统或结构体系来实现。计算系统可以是台式电脑、膝上型电脑或笔记本电脑、手持式计算设备(PDA、手机、掌上型电脑等)、主机、服务器、客户端，或者其他任何类型的特殊或通用计算机设备，这些设备可以满足或应用于给定的应用程序或环境。计算系统可以包括一个或多个处理器，该处理器可以执行通用或专用处理引擎，例如微处理器、单片机或其他控制模块。
所述计算系统还可以包括主存储器，例如随机存取记忆体(Random AccessMemory，RAM)或其他动态存储器，用于存储由处理器执行的信息和指令。所述主存储器还可以用于存储临时变量或处理器执行指令期间的其他中间信息。所述计算系统同样可以包括只读存储器(ROM，Read Only Memory)或其他静态存储设备，用于存储处理器执行的静态信息和指令。
所述计算系统还可以包括信息存储系统，该信息存储系统包括，例如媒体驱动器和可移动存储接口。所述媒体驱动器可以包括驱动器或支持固定或可移动存储介质的其他机制，例如硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、光碟机(CD)或数字视频驱动(DVD)读写驱动器(R或RW)，或者其他固定或可移动媒体驱动器。存储介质可以包括，例如硬盘、软盘、磁带、光盘、CD、DVD，或者由媒体驱动器读写的其他固定或可移动媒介。所述存储介质可以包括存储有特定计算机软件或数据的计算机可读存储介质。
在可选实施例中，信息存储系统可以包括其他类似组件，用于允许计算机程序或其他指令或数据加载到所述计算系统中。这些组件可以包括，例如可移动存储单元和接口，如程序盒式存储器和盒接口，移动式存储器(如闪存或其他移动式存储器模块)和存储器插槽，以及允许软件和数据从移动式存储单元传输到计算系统的其他移动式存储单元和接口。
所述计算系统还可以包括通信接口。该通信接口可以用于允许软件和数据在计算系统和外部设备之间传输。例如，通信接口可以包括调制解调器、网络接口(如以太网或其他网卡)、通信端口(如通用串行总线(USB)端口)、PCMCIA插槽和卡等。通过通信接口传输的软件和数据以信号的形式存在，这些信号可以是能够被通信接口介质接收的电子信号、电磁信号、光学信号或其他信号。
在本申请中，术语“计算机程序产品”、“计算机可读介质”等等一般用于指代有形媒体，例如内存、存储设备或存储单元。这些和其他形式的计算机可读介质可以存储一个或多个指令，供包括计算机系统的处理器使用，以使处理器执行指定操作。这些指令一般被称为“计算机程序代码”(可以以计算机程序的形式或其他分组形式分组)，当这些指令被执行时，能够使计算机系统执行本申请实施例中的功能。需要注意的是，代码可以直接使处理器执行指定的操作，也可以编译后执行指定的操作，和/或与其他软件、硬件和/或固件元素(例如，执行标准功能的库)组合执行指定的操作。
非计算机可读介质可能包括以下一组中的至少一个：硬盘、只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read Only Memory)、光存储设备、磁存储装置、只读存储器(ROM，Read OnlyMemory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，electrically erasable programmable read only memory)和闪存(FlashMemory)。
在由软件实现的实施例中，软件可以存储在计算机可读介质中，并使用例如可移动存储驱动器加载到计算系统中。由计算机系统中的处理器执行的控制模块(如软件指令或可执行计算机程序代码)使处理器执行如本申请所述的功能。
进一步地，本申请可以应用于在网络单元中用于执行信号处理功能的任何电路中。例如，进一步设想半导体商可以在独立设备的设计中采用创新理念，独立设备可以是数字信号处理器的微控制器(DSP)、专用集成电路(ASIC)和/或任何其他子系统元件。
为了描述清楚，上述描述参照单一处理逻辑描述本申请实施例。但是，本申请可以通过多个不同的功能单元和处理器同样实现信号处理功能。因此，对特定功能单元的引用只能被视为对提供所描述功能的适当方法的引用，而不表明严格的逻辑、物理结构或组织的。
本申请的各个方面可以以任何适当的形式实现，包括硬件、软件、固件或这些的任何组合。本申请可以选择性地，至少部分地作为计算机软件，运行在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器或可配置模块上的计算机软件组件，如FPGA器件。因此，本申请实施例中的元件和组件可以以任何适当的方式在物理上、功能上和逻辑上实现。实际上，功能可以在单个单元中实现，也可以在多个单元中实现，或者作为其他功能单元的一部分实现。
虽然本申请已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。此外，尽管可能会出现与特定实施例相关的特征描述，但本领域技术人员可以根据本申请获得所述实施例的各种特征。权利要求中，术语“包括”不排除其他元件或步骤的存在。
进一步地，虽然多个方法、元件或方法步骤单独列出，但其可以由例如单个单元或处理器来实现。另外，尽管不同特征可以包括不同权利要求，但这些特征可以有利地结合，特征列入在不同的权利要求中并不意味着特征的组合是不可行的和/或无利的。同样，包括在一套权利要求中的特征并不意味着对这套权利要求进行限制，而是表明该特征在适当情况下同样适用于其他类别的权利要求中。
进一步地，权利要求中特征的排序并不意味着必须以特定顺序执行所述特征，特别是方法声明中各个步骤的顺序并不意味着必须按照这个顺序执行这些步骤。相反，这些步骤可以按照任何合适的顺序执行。另外，单数引用并不排除复数的情况。因此，单数“一(a)”、“一(an)”、“第一”、“第二”等不排除为复数。
虽然本申请已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。此外，尽管可能会出现与特定实施例相关的特征描述，但本领域技术人员可以根据本申请获得所述实施例的各种特征。权利要求中，术语“包括(comprising)”或“包括(including)”不排除其他元件的存在。
Claims (6)
1.一种利用OFDM调制格式在蜂窝通信系统中的基站和UE之间进行数据传输的方法，其特征在于，所述方法包括：
为迷你时隙定义DMRS传输模式，使DMRS在所述迷你时隙中的一个或多个OFDM符号中传输；
在所述基站和所述UE之间传输所述迷你时隙，所述迷你时隙包括定义的DMRS模式；
其中，所述DMRS传输模式是通过引用多维表或DMRS传输模式表的组合来指示的，所述多维表或至少一个DMRS传输模式表被定义为包含用于至少一个迷你时隙长度的多个不同DMRS位置，并且所述DMRS传输模式使用RRC信令来指示。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，迷你时隙中的所述DMRS传输模式通过相关的DCI传输至UE。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述DMRS传输模式被指示为在迷你时隙中发送多个DMRS的指示。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据传输为下行数据传输，所述方法由所述基站执行。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据传输为上行数据传输，所述方法由UE执行。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述DMRS模式从所述基站传输至所述UE。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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