TW201316719A - 用於傳送參考訊號的方法，基地台以及用戶終端 - Google Patents

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Abstract

本發明關於一種以專用下行線路傳送功率進行從基地台至用戶終端之通道估計的參考訊號之傳送方法，其中，該參考訊號之該專用下行線路傳送功率係依據該用戶終端之通道品質、基地台及用戶終端而控制每一子訊框。

Description

用於傳送參考訊號的方法，基地台以及用戶終端
本發明關於一種以專用下行線路傳送功率進行從基地台至用戶終端之通道估計的參考訊號之傳送方法，及經適配以執行該方法之基地台及用戶終端。
在使用例如第三代夥伴計畫長期演進(3GPP LTE)標準之標準的蜂巢式通訊網路中，若區塊錯誤，例如藉由混合自動重複要求(HARQ)而可重新傳送資料。相反地，若區塊錯誤，例如實體下行線路控制通道(PDCCH)信息之控制通道信息無法重新傳送。因此，控制通道堅固性為例如宏單元及微單元之包含具不同射頻特徵之LTE服務區的異類網路(Het-Net)中增強功能之限制參數，例如負載平衡及偏愛服務區選擇。此現象限制了回歸參數、服務區個別補償(CIO)等之可能範圍。在異類網路中，CIO可充當裝置以增加小服務區之覆蓋區而使更多用戶從藉由小服務區導入網路之額外帶寬獲益。
具極差通道狀況之服務區邊界用戶終端仍可使用資料傳送區塊之最堅固調變及編碼方案(MCS)予以服務，同時可以可接受區塊錯誤可能性接收控制通道。
因而本發明之目標為建議以控制通道之減少錯誤率於 基地台與用戶終端之間傳送之方法，因而提供例如異類網路中小服務區之增加覆蓋區。
根據習知技藝，藉由使用適當編碼率，LTE中控制通道適配目前通道品質。然而，對-3 dB以下至-7 dB之通道品質而言，控制通道之區塊錯誤率為不可接受。對具負載平衡或具用於小服務區之偏愛之HetNet的方案而言，位於服務區邊界之用戶終端可具有具無法接受控制通道區塊錯誤率之更糟通道狀況。藉由增加下行線路傳送功率之裝置可達成控制通道區塊錯誤率之減少。在LTE中，因使用正交相移鍵控(QPSK)格式，可實施快速PDCCH功率控制。然而，此功率控制暗示具有若干功率儲備。而且，其不包含參考訊號之快速功率控制。結果，因僅控制通道之資料符號的功率控制，獲得次最優增益。
在LTE Release 8中，藉由使用2型無線電資源控制信息系統資訊區塊之較高層信令，亦可提高參考訊號及通知用戶終端有關參考訊號之傳送功率，但缺點為信令極慢具80 ms之2型系統資訊區塊信息之間之最小間隔，因此可針對若干子訊框啟動參考訊號之提高，而非僅針對一子訊框。
提高之缺點為相鄰服務區之額外干擾，且藉由提高參考訊號之事實為資料訊號之傳送功率必須減少，或子訊框中若干資料訊號完全無法使用。因此參考訊號提高應於僅獲益之該些子訊框中執行。
根據本發明，建議用於從基地台傳送至用戶終端之新 下行線路傳送方案，其中依據每一子訊框時間標度上用戶終端之通道品質而控制例如參考訊號或控制訊號之子訊框的控制區域中訊號之下行線路傳送功率。
因而藉由以用於從基地台至用戶終端之通道估計的專用下行線路傳送功率傳送參考訊號之方法而達成目標，其中，依據用戶終端之通道品質而控制每一子訊框之參考訊號之專用下行線路傳送功率。
此外藉由基地台以用於從基地台至用戶終端之通道估計的專用下行線路傳送功率傳送參考訊號而達成目標，其中，基地台包含至少一處理裝置，其經適配以依據用戶終端之通道品質而控制每一子訊框之參考訊號的專用下行線路傳送功率。
此外藉由用戶終端以基地台與用戶終端之間之傳送而達成目標，其中，用戶終端包含至少一處理裝置，其經適配以接收有關至少一參考訊號之專用下行線路傳送功率的每一子訊框資訊，及使用該資訊以提昇解調性能。
本發明係於下列3GPP LTE之框架內說明，然而本發明並不侷限於3GPP LTE，而是可實際上應用於其他網路，其應用正交頻分多工(OFDM)具子訊框結構並以下行線路傳送參考訊號及控制訊號，例如在下列WiMAX網路(WiMAX=微波存取全球互通)中，係使用更普遍之基地台乙詞取代LTE中之eNodeB。
可從獨立申請項及下列說明彙整本發明之進一步發展。
圖1顯示通訊網路之範例，其中根據標準3GPP LTE之通訊網路CN可實施本發明。
該通訊網路CN包含基地台BS1-BS3、用戶終端UE1-UE4、服務閘道SGW、封包資料網路閘道PDNGW、及移動管理實體MME。
每一該用戶終端UE1-UE4經由無線電連接而連接至一或多個該基地台BS1-BS3，其係以圖1中閃光表示。基地台BS1-BS3依次連接至服務閘道SGW及移動管理實體MME，即經由所謂S1介面而連接至演進封包核心(EPC)。
基地台BS1-BS3經由所謂X2介面而相互連接。
服務閘道SGW連接至封包資料網路閘道PDNGW，其依次連接至外部IP網路IPN。
S1介面為基地台BS1-BS3之間之標準化介面，即本範例中eNodeB，及演進封包核心(EPC)。S1介面具有二種，用於基地台BS1-BS3與移動管理實體MME之間信令信息交換之S1-MME，及用於基地台BS1-BS3與服務閘道SGW之間用戶數據報傳送之S1-U。
X2介面主要添加於3GPP LTE標準以便於交接期間轉移用戶平面訊號及控制平面訊號。
服務閘道SGW執行基地台BS1-BS3與封包資料網路閘道PDNGW之間IP用戶資料之選路。此外，服務閘道 SGW於不同基地台之間或不同3GPP存取網路之間的交接期間充當移動錨點。
封包資料網路閘道PDNGW代表相對於外部IP網路IPN之介面，並終止於用戶終端(UE1-UE4)與各服務基地台(BS1-BS3)之間建立之所謂EPS支架(EPS=演進封包系統)。
移動管理實體MME執行用戶管理及會議管理之工作，亦執行不同存取網路之間交接期間之移動性管理。
圖2示意地顯示可實施本發明之用戶終端UE及基地台BS之結構。
基地台BS包含例如三數據機單元板MU1-MU3及控制單元板CU1，其依次包含介質相關適配器MDA。
三數據機單元板MU1-MU3連接至控制單元板CU1，及經由所謂通用公共無線電介面(CPRI)而連接至各遠程無線電頭RRH1、RRH2、或RRH3。
每一遠程無線電頭RRH1、RRH2、及RRH3經由無線電介面而連接至例如用於資料之傳輸及接收的二遠程無線電頭天線RRHA1及RRHA2。為求簡化，圖2中僅描繪該二遠程無線電頭天線RRHA1及RRHA2用於遠程無線電頭RRH1。
介質相關適配器MDA連接至移動性管理實體MME及連接至服務閘道SGW，並因而連接至封包資料網路閘道PDNGW，其依次連接至外部IP網路IPN。
用戶終端UE包含例如二用戶終端天線UEA1及 UEA2、數據機單元板MU4、控制單元板CU2、及介面INT。
二用戶終端天線UEA1及UEA2連接至數據機單元板MU4。數據機單元板MU4連接至控制單元板CU2，其依次連接至介面INT。
數據機單元板MU1-MU4及控制單元板CU1、CU2可包含例如場可程控閘陣列(FPGA)、數位訊號處理器(DSP)、微處理器、開關、及記憶體，例如雙倍資料率同步動態隨機存取記憶體(DDR-SDRAM)，以便可執行以下所說明之工作。
遠程無線電頭RRH1、RRH2、及RRH3包含所謂無線電裝備，例如調變器及放大器、三角積分調變器(DSM)及開關模式放大器。
在下行線路中，從外部IP網路IPN接收之IP資料，從封包資料網路閘道PDNGW經由服務閘道SGW而傳送至EPS支架上基地台BS之介質相關適配器MDA。介質相關適配器MDA允許例如視頻串流或網頁瀏覽之不同介質之連接性。
控制單元板CU1執行層3，即無線電資源控制(RRC)層上工作，諸如測量及服務區重新選擇、交接及RRC安全及完整性。
此外，控制單元板CU1執行用於作業及維護之工作，並控制S1介面、X2介面、及通用公共無線電介面。
控制單元板CU1將從服務閘道SGW接收之IP資料發 送至數據機單元板MU1-MU3進行進一步處理。
三數據機單元板MU1-MU3於層2上，即在例如負責報頭壓縮及加密之PDCP層(PDCP=封包資料收斂協定)上，在負責分段及自動重複要求(ARQ)之RLC層(RLC=無線電鏈路控制)上，及在負責MAC多工及混合自動重複要求(HARQ)之MAC層(MAC=介質存取控制)上，執行資料處理。
此外，三數據機單元板MU1-MU3執行實體層上資料處理，即編碼、調變、及天線及資源區塊映射。
編碼及調變之資料映射至天線及資源區塊，並透過通用公共無線電介面發送作為從數據機單元板MU1-MU3至各遠程無線電頭RRH1、RRH2、或RRH3之傳輸符號，且各遠程無線電頭天線RRHA1、RRHA2用於透過空氣介面進行傳輸。
通用公共無線電介面(CPRI)允許使用分佈式架構，其中包含所謂無線電裝備控制之基地台BS較佳地經由攜帶CPRI資料之無損纖維鏈路而連接至遠程無線電頭RRH1、RRH2、及RRH3。此架構減少服務提供者之成本，因為僅包含例如放大器之所謂無線電裝備的遠程無線電頭RRH1、RRH2、及RRH3需處於環境挑戰位置。基地台BS可集中位於較低挑戰之位置，其中覆蓋區、氣候及功率之可用性更易於管理。
用戶終端天線UEA1、UEA2接收傳輸符號，並將接收之資料提供至數據機單元板MU4。
數據機單元板MU4於實體層上執行資料處理，即天線及資源區塊去映射、解調及解碼。
此外，數據機單元板MU4於層2上，即負責混合自動重複要求(HARQ)及MAC解多工之MAC層(MAC=介質存取控制)上，負責重新組裝及自動重複要求(ARQ)之RLC層(RLC=無線電鏈路控制)上，及負責解密及報頭壓縮之PDCP層(PDCP=封包資料收斂協定)上，執行資料處理。
數據機單元板MU4上處理導致發送至控制單元板CU2之IP資料，其於層3上，即無線電資源控制(RRC)層上執行工作，諸如測量及服務區重新選擇、交接及RRC安全及完整性。
IP資料從控制單元板CU2傳送至各介面INT進行輸出並與用戶互動。
在上行線路中，係以從用戶終端UE至外部IP網路IPN之相反方向執行資料傳輸。
隨後，說明用於根據習知技藝與根據本發明之實施例之基地台與用戶終端之間參考訊號及控制及用戶資料之傳輸的子訊框中OFDM符號之使用。
實際上，本發明可應用於支援用於解碼、控制通道、資料通道及時間框架之參考訊號的基於OFDM系統。
圖3示意地顯示參考訊號、控制資料及用戶資料之下行線路傳送功率，根據習知技藝而提高若干連續子訊框中參考訊號。
在LTE中，每一訊框細分為10子訊框，每一子訊框依次包含14 OFDM符號。LTE中下行線路系統帶寬例如可用於包含資源區塊之10MHz帶寬，每一資源區塊依次包含次載波。
在圖3中，為求簡化描繪四子訊框之OFDM符號僅用於一次載波。在圖3中所描繪之範例中，由於3GPP LTE 1至4 OFDM符號可保留用於控制區域PDCCH，每一子訊框之前3 OFDM符號一同建立用於參考訊號及控制資料之傳輸的控制區域。在此11 OFDM符號之範例中，每一子訊框之額外OFDM符號用於參考符號及用戶資料之傳輸。
例如所謂服務區特定參考訊號(CRS)之參考訊號於每一子訊框中傳送，並可用於下行線路傳輸之連貫解調的通道估計，及用於服務區搜尋測量，二者均用於交接之鄰近服務區測量及最初存取前測量。
如以上所提及，在LTE release 8中，其亦可提高下行線路中參考訊號及藉由較高層信令通知用戶終端有關參考訊號之傳送功率，但缺點為信令非常慢，因此可針對若干子訊框提高參考訊號，但非僅針對一子訊框。在圖3中，示範地針對子訊框2、3及4描繪參考訊號之提高。
提高之缺點為發生相鄰服務區之額外干擾，且藉由提高參考訊號之事實，資料訊號之下行線路中傳送功率已減少，或子訊框中若干資料訊號完全無法使用。因此參考訊號提高應僅於獲利之該些子訊框中執行。
在圖3中所描繪之實施例中，假設用戶終端具極差通 道狀況，例如在服務區邊界面積中，例如圖1中用戶終端UE1，預定僅用於子訊框2中下行線路傳輸。因而，在習知技藝中參考訊號提高亦應用於子訊框3及4中是不利的。
根據本發明之實施例，若用戶終端具不良通道狀況，控制資訊係在控制通道中發送，僅提高考慮之子訊框之控制區域中參考訊號及控制資料，以支援子訊框之控制通道及資料通道信息之解調。
圖4示意地顯示參考訊號、控制資料及用戶資料之下行線路傳送功率，根據本發明之實施例而提高單一子訊框之控制區域中參考訊號及控制資料。
假設用戶終端具極差通道狀況，例如在服務區邊界面積中，例如圖1中用戶終端UE1，預定僅用於子訊框2中下行線路傳輸。因而，根據本發明之實施例，參考訊號及控制資料之提高僅應用於子訊框2之控制區域中。
由於當使用3GPP LTE之標準時，用戶資料可應用HARQ而重新傳送，不一定提高子訊框2之用戶資料區域中參考訊號，以增加用於下行線路傳輸之連貫解調的通道估計品質。
實際上，依據各用戶終端之通道品質而控制參考信號或控制資料之下行線路傳送功率，其定義為每一雜訊密度之符號能量，且其係由例如參考訊號之裝置決定。各用戶終端之通道品質愈低，參考訊號或控制資料之下行線路傳輸功率必須愈高，以達成控制通道之可接受區塊錯誤可能 性。
可藉由模擬或測量之裝置決定參考訊號或控制資料之通道品質與適當下行傳送功率之間之關聯性。首先，決定目標區塊錯誤可能性之所需通道品質，接著決定達成所需通道品質必須之參考訊號或控制資料之下行線路傳送功率。
在圖4中所描繪之本發明之另一實施例中，僅提高考慮之子訊框之控制區域中參考訊號而非控制資料，以支援子訊框之控制通道及資料通道信息之解調。此具有減少干擾之優點，且控制資料之區塊錯誤可能性略為增加之折衷。
根據本發明之另一實施例，若用戶終端具不良通道狀況，控制資訊於控制通道中發送，其進一步提出參考訊號之下行線路傳送功率控制係指考慮之子訊框的所有參考訊號，即提高考慮之子訊框的所有參考訊號，以支援子訊框之控制通道及資料通道信息之解調。藉由提高考慮之子訊框的所有參考訊號之裝置，用戶資料區域之通道估計的準確性亦增加，導致用戶資料之減少的區塊錯誤可能性。
圖5示意地顯示參考訊號、控制資料及用戶資料之下行線路傳送功率，根據本發明之其他實施例而提高單一子訊框中參考訊號及控制資料。
如同在圖4中所描繪之實施例中，假設用戶終端具極差通道狀況，例如在服務區邊界面積中，例如圖1中用戶終端UE1，預定僅用於子訊框2中下行線路傳輸。因而， 根據圖5中所描繪之本發明之實施例，參考訊號及控制資料之提高應用於整個子訊框2上。
儘管當使用類似3GPP LTE之標準時，可應用HARQ而重新傳送用戶資料，子訊框2之用戶資料區域中參考訊號提高，以增加下行線路傳輸之連貫解調的通道估計之品質為有利的，因其導致減少之用戶資料的區塊錯誤可能性。
以上所說明之本發明對於LTE或LTE先進異類網路中小服務區尤其有用，因其通常僅服務少量用戶終端。若僅少量用戶終端配置於小服務區，而非使用控制區域之每一OFDM符號的所有資源元件。在此狀況下，用於具不良通道狀況之用戶終端的控制通道信息之下行線路傳輸功率增加，其已將最堅固編碼率用於其控制通道傳輸，同時維持傳輸器之最大功率。在相同子訊框中，參考訊號提高，僅於圖4中所示之子訊框的控制區域中，或圖5中所示之整個子訊框中。此將控制通道區塊錯誤率連同用戶資料區塊錯誤率減少至合理位準。
若大量用戶終端配置於服務區，基地台之排程器必須注意，若一使用之用戶終端具有不良通道狀況，便僅使用少量用戶終端，因而使參考訊號之下行線路傳送功率增加，較佳地亦使子訊框中控制資料之下行線路傳送功率增加。
在以上說明之另一實施例中，若從基地台BS1至用戶終端UE1之參考訊號或控制訊號的專用下行線路傳送功率 提高，配置至至少一進一步用戶終端之資源區塊或控制通道元件的下行線路傳送功率減少，例如具較配置於服務區邊界面積中之用戶終端UE1更佳通道狀況之用戶終端UE2。因而，配置用戶終端UE1較高功率同時維持最大功率限制是可能的。
在以上說明之另一實施例中，以該等方式挑選用於下行線路傳輸之資源區塊或控制通道元件的數量，即整體下行線路傳送功率低於最大可用功率。例如，當基地台中排程器留意並非整個帶寬用於其他下行線路傳輸時，可提高廣播控制通道信息。
在以上說明之進一步實施例中，用於子訊框之控制信令的控制區域包含較控制信令所需更多資源元件，使得較高功率預算可用於下行線路中參考訊號或控制信令。
為提昇子訊框之下行線路控制資料或用戶資料傳輸之解調性能，對相同子訊框而言，較佳地經由堅固控制通道信息而將參考訊號功率配置或控制資料功率配置從基地台發訊號至用戶終端。在控制通道信息中，包含有關下行線路傳送功率或提高值之資訊。對下行線路傳送功率或提高值而言，僅需少數步驟，例如提高值之0dB、3dB、6dB、9dB。此外，若子訊框中所有參考訊號提高，或僅設於子訊框之控制區域中之該些參考訊號提高，控制通道信息較佳地包含資訊。對控制通道信息而言，例如可定義新共同下行線路控制資訊(DCI)格式，其廣播以上說明之信令資訊至服務區中所有用戶終端。
使用該信令資訊，用戶終端可使用子訊框之控制區域及用戶資料區域中參考符號，以提昇控制資料及用戶資料傳輸之解調及通道品質資訊回饋之產生所需通道測量。
在本發明之實施例中，基地台中排程器限制子訊框期間用於至QPSK之下行線路傳輸之調變方案，且暫時參考訊號提高，如同堅固調變方案QPSK，用戶終端中無錯誤解調之可能性高。
下列將進一步參照附圖說明本發明。
圖1示意地顯示可實施本發明之通訊網路。
圖2示意地顯示可實施本發明之用戶終端及基地台之結構。
圖3示意地顯示參考訊號、控制資料及用戶資料之下行線路傳送功率，根據習知技藝而提高若干連續子訊框中參考訊號。
圖4示意地顯示參考訊號、控制資料及用戶資料之下行線路傳送功率，根據本發明之實施例而提高單一子訊框之控制區域中參考訊號及控制資料。
圖5示意地顯示參考訊號、控制資料及用戶資料之下行線路傳送功率，根據本發明之實施例而提高單一子訊框中參考訊號及控制資料。

Claims (13)

  1. 一種以專用下行線路傳送功率進行從基地台(BS1)至用戶終端(UE1)之通道估計的參考訊號之傳送方法，其中，該參考訊號之該專用下行線路傳送功率係依據該用戶終端(UE1)之通道品質而控制每一子訊框。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，僅用於子訊框之控制信令的控制區域中參考訊號之專用下行線路傳送功率係依據該用戶終端(UE1)之該通道品質而控制每一子訊框。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，從該基地台(BS1)傳送至該用戶終端(UE1)之控制訊號之專用下行線路傳送功率亦依據該用戶終端(UE1)之該通道品質而控制每一子訊框。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，若從該基地台(BS1)至該用戶終端(UE1)之該參考訊號或該控制訊號的該專用下行線路傳送功率提高，則至少一進一步用戶終端(UE2)之資源區塊或控制通道元件之下行線路傳送功率的配置減少。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，以該等方式挑選用於下行線路傳送之若干資源區塊或控制通道元件，即整體下行線路傳送功率係在最大可用功率以下。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，用於子訊框之控制信令的該控制區域包含較控制信令所需更多資源元件，使得更高功率預算可用於下行線路中參考訊號或控制 信令。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，有關於至少一參考訊號或控制資料之專用下行線路傳送功率的每一子訊框資訊係經由至少一控制通道信息而於下行線路中傳送。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中，若子訊框之所有參考訊號或僅該子訊框之控制區域中參考訊號提高，該資訊包含至少一參考訊號或控制資料或資訊之專用下行線路傳送功率。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之方法，其中，該資訊係使用服務區之所有用戶終端共同之下行線路控制資訊信息而廣播至服務區之用戶終端(UE1、UE2)。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中，調變方案限制於用於以預定義閾值以上之至少一參考訊號之專用下行線路傳送功率而於子訊框中下行線路傳送之正交相移鍵控。
  11. 一種以專用下行線路傳送功率進行從基地台(BS1)至用戶終端(UE1)之通道估計的參考訊號之傳送基地台(BS1)，其中，該基地台(BS1)包含至少一處理裝置，該處理裝置經適配以依據該用戶終端(UE1)之通道品質而控制每一子訊框之該參考訊號之該專用下行線路傳送功率。
  12. 一種用於基地台(BS1)與用戶終端(UE1)之間傳送之用戶終端(UE1)，其中，該用戶終端(UE1)包 含至少一處理裝置，該處理裝置經適配以接收有關於至少一參考訊號之專用下行線路傳送功率之每一子訊框資訊，及使用該資訊以提昇解調性能。
  13. 一種包含至少一如申請專利範圍第11項之基地台(BS1)之通訊網路(CN)。
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