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SC-FDMA系统的SU-MIMO以及SDMA中的上行链路导频复用

摘要

描述了支持自适应上行链路导频复用方案的系统和方法。在各种实施例中,根据将要复用的流的数量之类的上行链路信道数据,频率位置和导频信道带宽在块中随时间自适应变化。因此,所提供的自适应上行链路导频复用方案能够提供灵活的上行链路导频分配方案,同时保持单载波波形以提高发射功率效率以及块中导频的正交性以改善信道估计并抑制干扰。

著录项

  • 公开/公告号CN101523840A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2009-09-02

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 高通股份有限公司;

    申请/专利号CN200780037901.6

  • 发明设计人 D·P·马拉蒂;J·蒙托霍;张晓霞;

    申请日2007-10-05

  • 分类号H04L27/26;

  • 代理机构永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人戴开良

  • 地址 美国加利福尼亚

  • 入库时间 2023-12-17 22:36:00

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2013-10-02

    授权

    授权

  • 2009-10-28

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2009-09-02

    公开

    公开

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2006年10月10日递交的、名称为“A METHOD ANDAPPARATUS FOR UPLINK PILOT MULTIPLEXING IN SINGLE USERMIMO AND SDMA”的美国临时专利申请No.60/850,942的优先权,以引用方式将其明确地并入本文。

技术领域

概括地说,本发明涉及无线通信。具体地说,本发明涉及上行链路导频复用。

背景技术

为了提供各种通信,广泛部署了无线通信系统。例如,通过这种无线通信系统提供话音和/或数据。典型的无线通信系统或网络为多个用户提供对一个或多个共享资源的接入。例如,这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如,带宽和发射功率)来支持与多个用户通信的多址系统。这类多址系统的实例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)系统和正交频分多址(OFDMA)系统。

通常,无线多址通信系统能够同时支持多个无线终端的通信。每个终端经由前向链路和反向链路上的传输与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路(DL))是指从基站到终端的通信链路。反向链路(或上行链路(UL))是指从终端到基站的通信链路。这种通信链路可通过单输入单输出、多输入单输出或多输入多输出(MIMO)系统建立。

MIMO系统使用多(NT)个发射天线和多(NR)个接收天线进行数据传输。将由NT个发射天线和NR个接收天线形成的MIMO信道分为NS个独立信道,也称为空间信道,其中NS≤min{NT,NR}。NS个独立信道中的每一个对应于一个维度。如果使用由多个发射天线和接收天线产生的额外维度,则MIMO系统能够提高性能(例如,更高的吞吐量和/或更高的可靠性)。

MIMO系统能够支持时分双工(TDD)系统和频分双工(FDD)系统。在TDD系统中,前向链路和反向链路传输位于相同的频率范围,所以,根据互易原理,能够从反向链路信道作出对前向链路信道的估计。这样一来,当接入点有多个天线可用时,接入点能够在前向链路上获得发射波束成形增益。此外,MIMO系统支持具有多个发射天线和/或接收天线的一个或多个用户(例如,单用户MIMO(SU-MIMO)),或者在空间上分开以支持空分多址(SDMA)或多用户MIMO(MU-MIMO)的多个用户。

SDMA或SU-MIMO的一个问题是,当多个无线终端或来自单个无线终端的多个流分别在SDMA或SU-MIMO中相同的带宽分配上复用时,各个参考信号的结构(例如,导频信道(PICH))应相互正交,以便改善信道估计并使用最小均方误差(MMSE)接收机来抑制其它无线终端的干扰。同样,还希望通过维持导频信道上的单载波波形来保持较低的(功率)峰均比(PAR),以提高无线发射功率的效率。这对于改善移动设备的电池性能来讲尤为重要。

例如,在单载波通信系统中,除了数据符号以外还传输导频符号,以便向接收机提供估计信道条件的参考,并据此对接收信号进行解调。与常规的OFDMA技术相比,单载波频分多址(SC-FDMA)技术提供的优势在于,由于其固有的单载波结构,所以SC-FDMA信号具有更低的峰均功率比(PAPR)。所以,SC-FDMA尤其适用于上行链路通信中,在上行链路通信中,较低的PAPR会非常有利于无线终端的发射功率效率。

然而,常规的上行链路导频分配方案会导致对称或固定的导频结构,这样会使导频信道带宽的分配不够灵活。因此,需要能够维持单载波结构并同时保持导频正交性优势的自适应导频结构。

发明内容

下面给出对一个或多个实施例的简要概述,以提供对这些实施例的基本理解。该概述不是对全部预期实施例的全面概括,也不旨在标识全部实施例的关键或重要元件或者描述任意或全部实施例的范围。其目的仅在于作为后文所提供更详细描述的序言,以简化形式提供一个或多个实施例的一些概念。

根据一个或多个实施例及其相应的描述,本文描述的各个方面涉及自适应上行链路导频复用。在各个实施例中,按照上行链路导频信道信息(例如,将要进行复用的活动流数量)的预定函数对上行链路导频进行自适应复用。

根据相关的方面,本文描述了一种导频复用方法。该方法包括在基站中确定上行链路导频信道信息。此外,该方法包括向一个或多个无线终端发送上行链路导频信道信息,以便通过根据上行链路导频信道信息的预定函数,随时间改变每块的导频信道带宽和频率位置来对上行链路导频进行复用。该方法还包括接收经复用的上行链路导频,并根据预定函数对经复用的上行链路导频进行解复用。

在本发明的相关实施例中,一种导频复用方法包括从基站接收上行链路导频信道信息。例如,上行链路导频信道信息包括:要复用的一个或多个活动流的数量,可用资源块的数量和/或导频起始频率位置,它们的任意组合等等。另外,该方法包括通过根据上行链路导频信道信息的预定函数在无线终端中随时间改变导频信道带宽和每块的频率位置来对上行链路导频进行复用,并且该方法还包括发送经复用的导频。

本发明的另一个实施例涉及一种通信装置。该通信装置包括存储器,用于存储确定和发送上行链路导频信道信息的指令,接收自适应复用导频的指令,以及根据上行链路导频信道信息的预定函数对接收到的导频进行解复用的指令。此外,该通信装置包括处理器,其与存储器相耦合,用于执行存储在存储器中的指令。

本发明的另一个实施例涉及一种通信装置。该通信装置包括存储器,其存储对上行链路导频信道信息进行接收和处理的指令;通过根据上行链路导频信道信息,循环地改变每块的导频带宽和频率位置,来对导频进行自适应复用的指令;以及发送经自适应复用的导频的指令。此外,该通信装置包括处理器,处理器与存储器相耦合,用于执行存储在存储器中的指令。

在本发明的另一个实施例中提供一种能够进行自适应上行链路导频复用的通信装置。该通信装置包括对上行链路导频信道信息进行接收和处理的模块。此外,该通信装置包括,通过根据上行链路导频信道信息,循环地改变每块的导频带宽和频率位置,来对上行链路导频进行自适应复用,并发送经复用的导频的模块。

本发明的一种相关实施例是一种能够对上行链路导频进行自适应复用的通信装置。该通信装置包括在基站中确定并发送上行链路导频信道信息的模块。此外,该通信装置包括对经自适应复用的导频进行接收和解复用的模块。另外,该通信装置包括以每块正交的方式对每个活动流的各个导频进行频分复用的模块。

另一个实施例涉及一种存储有机器可执行指令的机器可读介质,该指令用于:确定并发送上行链路导频信道信息,接收经自适应复用的导频,以及根据上行链路导频信道信息的预定函数对接收到的导频进行解复用。在相关的实施例中,一种机器可读介质存储机器可执行指令,该指令用于:接收并处理上行链路导频信道信息,通过根据上行链路导频信道信息有规律地改变每块的导频带宽和频率位置,来对导频进行自适应复用,并发送经自适应复用的导频。

根据本发明的另一个实施例,一种无线通信系统中的装置包括处理器,其中,该处理器用于从接入点接收上行链路导频信道数据。该处理器还用于,通过根据至少上行链路导频信道数据,在无线终端中随时间改变每块的导频信道带宽和频率位置,来对上行链路导频进行复用。该处理器还用于发送上行链路导频。

根据本发明的相关实施例,一种无线通信系统中的装置包括处理器,其中,处理器用于在接入点中确定上行链路导频信道数据。该处理器还用于向一个或多个无线终端发送上行链路导频信道信息,以便通过根据至少上行链路导频信道数据,随时间改变每块的导频信道带宽和频率位置,来对上行链路导频进行复用。根据本发明的其它方面,处理器可用于接收经复用的上行链路导频,并根据函数对经复用的上行链路导频进行解复用。

为实现上述目的和相关目的,一个或多个实施例包括下面将要充分描述和在权利要求中重点列明的各个特征。下面的描述和附图旨在说明这一个或多个实施例的各方面。但是,这些方面仅仅说明可采用各个实施例之基本原理的一些不同方法,所描述的实施例旨在包括所有这些方面及其等同物。

附图说明

图1示出了根据本发明的各方面的无线通信系统。

图2示出了根据本发明的其它方面的无线通信系统。

图3A示出了根据本发明的各个方面进行导频信道复用的系统的示例性非限制性高级框图。

图3B示出了根据本发明的各个方面从多个用户设备接收信号以便使上行链路导频信号自适应复用的基站。

图4示出了根据本发明的各个方面的示例性非限制性自适应导频复用方案。

图5示出了根据本发明的各个方面的无线通信环境中使用的通信装置。

图6示出了根据本文所述的各个实施例的自适应上行链路导频复用的一种特定的高级方法。

图7示出了根据本文所述的各个实施例的自适应上行链路导频复用的另一个特定高级方法。

图8示出了根据各个方面实施的包括多个小区的示例性通信系统。

图9示出了根据各个实施例的与用户设备相关的可用于上行链路导频复用的系统。

图10示出了根据本发明的各个方面的基站的示例性非限制性方框图。

图11示出了根据各个实施例用于上行链路导频信道分配的系统。

图12示出了根据各个实施例实现的示例性无线终端(例如,无线终端、移动设备、端节点……)。

图13示出了根据本发明的各个方面进行上行链路导频复用的通信系统的示例性非限制性方框图。

图14示出了根据本发明的各个实施例能够对上行链路导频进行复用的示例性非限制性装置。

图15示出了根据本发明的各个实施例进行自适应导频复用的示例性非限制性装置。

具体实施方式

现在参照附图描述多个实施例,其中用相同的附图标记指示本文中的相同元件。在下面的描述中,为便于解释,给出了大量具体细节,以便提供对一个或多个实施例的全面理解。然而,很明显,也可以不用这些具体细节来实现所述实施例。在其它例子中,以方框图形式示出公知结构和设备,以便于描述一个或多个实施例。

另外,下文描述了本申请的各个方面。应当明白的是,本文的公开内容可以用多种形式来实现,本文公开的任何特定结构和/或功能仅仅是说明性的。根据本文的公开内容,本领域的普通技术人员应当理解,本文公开的方面可以独立于任何其它方面来实现,并且可以用各种方式组合这些方面的两个或更多。例如,使用本文阐述的任意数量的方面可以实现装置或可以实现方法。此外,使用其它结构、功能、或者除本文阐述的一个或多个方面之外的结构和功能或不同于本文阐述的一个或多个方面的结构和功能,可以实现此种装置或实现此方法。举一个例子,在SC-FDMA通信系统中描述本申请的很多方法、设备、系统和装置,以进行上行链路导频信号的复用。本领域的普通技术人员应当明白对其它通信环境也能应用类似的技术。

在本申请中所用的术语“部件”、“模块”和“系统”等意指与计算机相关的实体,其可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、执行中的软件、固件、中间件、微代码、和/或其任意组合。例如,部件可以是、但并不仅限于:处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。为了举例而不作为限制,在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是组件。一个或多个部件可以位于执行中的一个进程和/或线程内,以及,一个部件可以位于一台计算机上和/或分布于两台或更多台计算机之间。另外,可以通过存储了多种数据结构的多种计算机可读介质执行这些部件。这些部件可以通过本地和/或远程进程(例如,根据具有一个或多个数据分组的信号)进行通信(如,来自一个部件的数据在本地系统中、分布式系统中和/或通过诸如互联网等的网络与其它系统的部件通过信号进行交互)。此外,如本领域普通技术人员能明白的是,本申请描述的系统的部件可以重新排列和/或通过额外的部件来补充,以便实现本申请描述的各个方面、目的、优点等,并且不受限于附图中阐述的精确配置。

此外,本申请的描述涉及无线终端或用户设备(UE)。无线终端或UE还可以称为系统、用户单元、用户站、移动站、移动台、移动设备、远方站、远程终端、接入终端、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户设备。无线终端或UE可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。此外,各个实施例的描述涉及基站。基站用于与无线终端进行通信,并且还可以称为接入点、节点B或其它术语。

此外,本文描述的各个方面或特征可以实现成方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制品。本申请中使用的术语“制品”涵盖可从任何计算机可读设备、载体或介质访问的计算机程序。例如,计算机可读介质包括,但不限于:磁存储设备(例如,硬盘、软盘、磁带等),光盘(例如,CD、DVD等),智能卡和闪存设备(例如,EPROM、卡、棒、钥匙式驱动器等)。此外,本申请描述的各种存储介质表示为用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。此外,可以看出,载波也用于携带计算机可读电子数据或指令,如用于发射和接收语音信箱的指令、用于访问(诸如蜂窝网络的)网络的指令,或者命令设备进行特殊功能的指令。因此,术语“机器可读介质”包括但不限于能够存储、包含和/或携带指令和/或数据的无线信道和各种其它介质。当然,本领域的技术人员能够意识到,在不脱离本文描述和生命的发明范围和精神的情况下,可以对描述的实施例做出多种改变。

此外,本申请中使用的“示例性的”一词意味着用作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性”的任何方面或设计方案不应被解释为比其它方面或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用示例性一词是想要以具体的方式来表示构思。本申请中使用的术语“或者”意味着包括性的“或者”而不是排它性的“或者”。也就是说,除非另外指定,或者从上下文能清楚得知,否则“X使用A或者B”的意思是任何自然的包括性置换。也就是说,如果X使用A,X使用B,或者X使用A和B二者,则“X使用A或者B”满足上述任何一个例子。另外,除非另外指定或从上下文能清楚得知是单一形式,否则本申请和附加的权利要求书中使用的“一”和“一个”物件通常表示“一个或多个”。

本申请中使用的术语“推断”或“推论”通常指的是根据通过事件和/或数据获得的一组观察报告,关于系统、环境和/或用户状态的推理过程或推断系统、环境和/或用户状态的过程。例如,推论用来识别特定的内容或动作,或产生状态的概率分布。这种推论是概率性的,也就是说,根据所考虑的数据和事件,对相关的状态概率分布进行计算。推论还指的是用于根据事件集和/或数据集构成高级事件的技术。这种推论使得根据观察到的事件集和/或存储的事件数据来构造新的事件或动作,而不管事件是否在极接近的时间上相关,也不管事件和数据是否来自一个或数个事件和数据源。

本申请中所描述的技术可以用于各种无线通信系统,比如码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波FDMA(SD-FDMA)系统等等。术语“系统”和“网络”经常可以交换使用。CDMA系统可以实现无线技术,比如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等等。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和低码片速率(LCR)。cdma2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA系统实现无线技术,比如全球移动通信系统(GSM)。OFDMA系统可以实现无线技术,比如演进的UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11、IEEE802.16、IEEE 802.20、Flash-OFDM等等。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。长期演进(LTE)是UMTS即将到来的采用E-UTRA的版本。在名为“第三代合作伙伴项目”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。在名为“第三代合作伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文档中描述了cdma2000和UMB。这些各种无线技术和标准是本领域公知的。为了清楚起见,以下描述的上述技术的特定方面是用于LTE的上行链路导频复用,所以,下文中的描述在合适的地方大多使用3GPP术语。

如上所述,使用单载波调制以及频率均分的SC-FDMA由于其固有的发射功率效率,而特别适用于上行链路多路存取。SC-FDMA具有与OFDMA系统相似的性能和基本相同的整体复杂性。SC-FDMA信号由于其固有的单载波结构而具有较低的峰均功率比(PAPR)。SC-FDMA已经得到了极大的关注,在较低的PAPR对移动终端的发射功率效率有极大益处的上行链路通信中尤其如此。所以,在3GPP长期演进(LTE)或演进的UTRA中,SC-FDMA用于上行链路多路存取方案是普遍的工作设想。

LTE在下行链路上使用正交频分复用(OFDM),在上行链路上使用单载波频分复用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM将系统带宽划分成多个(N)正交子载波,通常也称为音调、频率段等等。使用数据对每个子载波进行调制。通常,在频域使用OFDM发送调制符号,在时域使用SC-FDM发送调制符号。对于LTE,相邻子载波之间的间隔是固定的,子载波的总数(N)取决于系统带宽。在一种设计中,系统带宽为5MHz的情况下N=512,系统带宽为10MHz的情况下N=1024,系统带宽为20MHz的情况下N=2048。通常,N可以是任意整数值。

现在参考图1,其中示出了根据一个实施例的多址无线通信系统。接入点100(AP)包括多个天线组,一组包括104和106,另一组包括108和110,另外一组包括112和114。虽然在图1中每组天线仅示出了两个天线,但是,每组天线可使用更多或更少的天线。接入终端116(AT)与天线112和114进行通信,其中,天线112和114在前向链路120上向接入终端116发送信息,并在反向链路118上从接入终端116接收信息。接入终端122与天线106和108进行通信,其中天线106和108在前向链路126上向接入终端122发送信息,并在反向链路124上从接入终端122接收信息。在FDD系统中,通信链路118、120、124和126可以使用不同的频率进行通信。例如,前向链路120可以使用与反向链路118不同的频率。

常常将每组天线和/或所设计天线的通信区域称为接入点的扇区。在实施例中,将每组天线设计为与由接入点100覆盖的区域的扇区中的接入终端进行通信。

在前向链路120和126上的通信中,接入点100的发射天线使用波束成形,以便提高不同接入终端116和124的前向链路信噪比。同样,与接入点通过单个天线向其所有接入终端进行发送所引起的干扰相比,接入点使用波束成形向随机分布在其整个覆盖区域内的接入终端进行发送,对邻近小区的接入终端引起的干扰较小。

如上所述,接入点可以是用于与终端进行通信的固定站,也可将其称为接入点、节点B等等。接入终端也称为接入终端、用户设备(UE)、无线通信设备、终端、接入终端等。

图2示出了可用于本发明的一个或多个方面的具有多个基站210和多个终端220的无线通信系统200。基站通常是与终端进行通信的固定站,也称为接入点、节点B等。每个基站210提供特定地理区域的通信覆盖,如标记为202a、202b和202c的三个地理区域所示。根据其使用的上下文,术语“小区”可以指基站和/或其覆盖区域。为了提高系统容量,将基站覆盖区域划分为多个更小的区域(例如,三个更小的区域,参照图2中的小区202a),204a、204b和204c。每个更小的区域由相应的基站收发子系统(BTS)服务。根据其使用的上下文,术语“扇区”可以指BTS和/或其覆盖区域。对于划分了扇区的小区而言,该小区所有扇区的BTS通常一起位于该小区的基站内。本文描述的传输技术可用于具有划分了扇区的小区的系统和具有没有划分扇区的小区的系统。为了简单起见,在下文的描述中,术语“基站”通常指为扇区服务的固定站以及为小区服务的固定站。

终端220通常分布在整个系统中,每个终端可以是固定的或移动的。终端也可以称为移动台、用户设备、用户装置等。终端可以是无线设备、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器卡等等。每个终端220都可以在任意给定时刻在下行链路和上行链路上与零个、一个或多个基站进行通信。下行链路(或前向链路)是指从基站到终端的通信链路,上行链路(或反向链路)是指从终端到基站的通信链路。

对于集中式结构而言,系统控制器230耦合至基站210,并且协调和控制基站210。对于分布式结构而言,基站210可以根据需要互相通信。在前向链路上利用前向链路和/或通信系统支持的最大数据率或接近最大数据率,从一个接入点向一个接入终端进行数据传输。前向链路的其它信道(例如控制信道)可以从多个接入点发送到一个接入终端。如上文中参照图1所描述的那样,通过终端220和/或基站210处的一个或多个天线从一个接入终端到一个或多个接入点进行反向链路数据通信。

图3A示出了根据本发明的各个方面进行导频信道复用的系统的示例性非限制性高级框图。系统300A包括用户设备302,其以无线方式可通信地与基站304相耦合。也就是说,基站304在下行链路310上向UE 302提供语音和/或数据服务,并在SC-FDMA上行链路这种上行链路312上从用户设备302接收通信。用户设备302在本质上可以是移动设备,这样与从基站304接收到的信号相关联的质量,会随着UE 302向不同的地理区域转移而变化。用户设备302包括导频复用器306。导频复用器306能够根据本文所述的方案对上行链路导频信号进行自适应复用,以便进行信道条件估计等。在另一方面,基站304使用导频解复用器308对导频信号进行解复用,从而能够使用经自适应复用的导频信号改善信道估计并抑制来自其它UE的干扰。此外,可以理解,UE 302和/或基站304包括其它辅助组件,这些组件用于传递相关联的信息或数据等等,这些信息或数据用于以自适应方式确定导频分配方案。例如,根据本发明的各个实施例,基站能够发送SDMA活动无线终端302的数量或SU-MIMO流的数量,以及导频分配标识符,从而使主体UE 302、基站304以及其它活动无线终端能够以自适应方式确定导频复用方案。此外,尽管示出的上行链路信道312和下行链路信道310是单箭头的,但是,很明显,本发明考虑使用多个发射天线和接收天线,正如单用户MIMO(SU-MIMO)系统那种情况一样。

此外,应该理解,根据上下文,术语“复用”除了指多个信号的物理结合这一常规定义之外,在上下文中描述的用户设备302上行链路信道的“复用”是指使用以下方式选择带宽资源的过程,即保持导频的正交性并且进行多个传输源(例如,天线)在共享介质(例如,无线信道)上的同时传输。例如,在SU-MIMO中,根据本文所述的方案,UE 302中的多个发射天线或者其中一部分可以用于在上行链路信道上同时传送(复用),而经复用的信号可能没有在UE 302或其中的一部分中进行物理结合。再例如,在SDMA或MU-MIMO应用中,多个独立的UE 302能够通过单个天线在一个信道上同时传送,其中,在UE 302或其中的一部分中,不存在实际的信号结合。更确切地说,在这个例子中的复用过程是指由UE 302选择共享资源的特定部分,以使各个信号能够在共享物理信道上同时传输并随后解复用。

图3B示出了根据本发明的各个方面从多个UE 302接收信号,以便使上行链路导频信号自适应复用的基站304。示出的基站304从多个UE 302(1-Z)接收信号,Z为整数,正如多用户MIMO(MU-MIMO)空分多址(SDMA)系统的情况那样。

下文中的描述提供了在UMTS中,关于在网络(例如,基站304和或系统控制器230)和无线终端(例如,UE 302或接入终端220)之间进行信号传递的其它背景信息。在一方面,将逻辑信道分类为控制信道和业务信道。逻辑控制信道包括广播控制信道(BCCH),广播控制信道是用于广播系统控制信息的DL信道。寻呼控制信道(PCCH)是用于传输寻呼信息的DL信道。组播控制信道(MCCH)是用于传送多媒体广播和一个或几个组播业务信道(MTCH)的组播服务(MBMS)调度以及控制信息的一点对多点DL信道。通常,在建立了无线资源控制(RRC)连接之后,这一信道仅由接收MBMS的UE 302使用。专用控制信道(DCCH)是传送专用控制信息并由具有RRC连接的UE 302使用的点对点双向信道。在另一方面,逻辑业务信道包括专用业务信道(DTCH),专用业务信道是专门给一个UE用于传输用户信息的点对点双向信道。MTCH是用于传送业务数据的一点对多点DL信道。

在另一方面,将传输信道分类为DL和UL。DL传输信道包括广播信道(BCH)、下行链路共享数据信道(DL-SDCH)以及寻呼信道(PCH),PCH用于支持UE节能(由网络向UE指示不连续接收(DRX)周期)、在整个小区广播并映射到PHY资源,PHY资源可用于其它控制/业务信道。UL传输信道包括随机接入信道(RACH)、请求信道(REQCH)、上行链路共享数据信道(UL-SDCH)和多个PHY信道。PHY信道包括一组DL信道和UL信道。

DLPHY信道包括:

公共导频信道(CPICH)

同步信道(SCH)

公共控制信道(CCCH)

共享DL控制信道(SDCCH)

组播控制信道(MCCH)

共享UL分配信道(SUACH)

确认信道(ACKCH)

DL物理共享数据信道(DL-PSDCH)

UL功率控制信道(UPCCH)

寻呼指示符信道(PICH)

载荷指示符信道(LICH)

UL PHY信道包括:

物理随机接入信道(PRACH)

信道质量指示符信道(CQICH)

确认信道(ACKCH)

天线子集指示符信道(ASICH)

共享请求信道(SREQCH)

UL物理共享数据信道(UL-PSDCH)

宽带导频信道(BPICH)

根据本发明的示例性非限制性实施例,提供的信道结构保持单载波波形的低PAR(例如,在任意给定时间,在频率上信道是连续的或间隔均匀的)性质。根据其它非限制性实施例,当多个UE或单个UE的多个流分别在SDMA或单用户MIMO中的相同带宽分配上复用时,本发明能够有利地维持导频正交性,导频正交性用于改善信道估计并抑制信道干扰。此外,如上所述,本发明能够有利地保持导频信道上的单载波波形,用于提高上行链路信道上的无线终端的无线发射功率效率。从而,本文描述一种用于在SDMA(例如,MU-MIMO)或SU-MIMO中的相同带宽上复用UE同时在所有情况下维持导频上的单载波波形的方法。

为了描述本发明的特定非限制性实施例,使用以下术语。本领域的普通技术人员能够意识到在不脱离本发明的精神的情况下可以对本发明做出多种修改。从而,应该理解,本文中的描述仅仅是可行的并在权利要求范围内的多个实施例中的一个。SDCH是共享数据信道,PICH是导频信道,RB是资源块,LB和SB分别指长块和短块。一个时隙是0.5毫秒(ms)的RB,包括6个LB和2个SB。TTI是包括2个时隙的传输时间间隔。

图4示出了根据本发明各个方面的示例性非限制性自适应导频分配方案400,其中有多达4个流(例如,流0、1、2和3)。可以看出,一个流可以指从单个无线UE 302发送的多个上行链路传输中的一个(例如,SU-MIMO),可以指多个无线UE 302的多个上行链路传输中的一个(例如,SDMA),或者可以指它们的任意组合等等。此外,虽然为了说明的目的,示出的SDCH和PICH各自占据了LB 408和SB 410,但是,这一选择对于本发明的功能而言不是必须的。所以,尽管上下文中描述的特定实施例中导频信道占据SB资源块,但是,应该理解,可以使用任何适合映射导频带宽的块组,并且在讨论中描述SB是为了在文中描述的相关概念的方便起见。关于数据复用结构,通常在SU-MIMO或SDMA的情况下,多个数据流在相同的RB 406上复用。尽管数据流SDCH复用的选择通常由调度器进行,以便通过在接收机处利用MMSE抑制能够在空间上分开这些流,但是本发明有利地为每个流提供正交导频结构402,这种结构能够确保高导频SNR和准确的数据MMSE预处理。此外,为了保持单载波波形,以局部的方式传送导频和数据。在图4的示例性非限制性实施例中,这种复用结构包括1ms的TTI 404,这个TTI 404被分裂成12个LB 408和4个SB 410,其中SDCH在12个LB 408上传送,并且PICH在4个SB 410上传送。在特定实施例中,1个RB的FDM PICH结构跨越180KHz,并且是上行链路上的传输的最小单元。PICH的粒度是30KHz,也就是说,PICH带宽能够以30KHz的增量增加,或者为上行链路中的传输的每个最小单元提供6个音调。图4示出了根据本发明的各个非限制性实施例的自适应导频复用方案的结果,其中,PICH结构是自适应的,使每个符号的PICH带宽是进行复用的流的数量的函数。例如,如上所述,图4可以表示单个用户的4个流,或者4个用户中每个用户的一个流。灰格区域表示LB 408,在其中发送所有流的SDCH。PICH在SB 402中发送,并且通过流1指示符“0”、流2的“1”、流3的“2”以及流4的“3”来示出PICH频率分割FDM正交性。

从图4可以观察到提供的自适应导频复用方案的一些结果。例如,根据一些非限制性实施例,每个SB 402的PICH带宽和频率位置在时间上根据活动流(例如,上行链路信道上的当前传输,不论是来自SU-MIMO、SDMA还是来自它们的任意组合)个数的函数变化。根据其它非限制性实施例,跨越整个1ms TTI 404,每个流的PICH占有相同的恒定的时间/带宽分配。此外,根据本发明的各个方面,本发明通过在时间上在SB上循环地转换每个流的PICH频率位置,并且维持每个流的PICH在频率上连续,从而有利地提供保持低PAR单载波波形的PICH波形,提高无线发射功率效率。此外,因为以正交的方式将每个流的PICH进行频分复用,所以提供的自适应导频复用方案保持了每个SB 402的正交性,从而能够改善信道估计并抑制其它无线终端的干扰。

对于图4中的SB 402_1中两个流(0和1)这种简单情况414,前0.5ms时隙示出了流1先位于RB406的上端,占据上部三个音调。在第二个SB402_2中,该流跳到RB 406下端,占据下部三个音调。随后,重复这种方式,结果,跨越整个1ms TTI 404,每个流的PICH在频率上连续,占有恒定的时间/带宽分配。然而,随着更多流的加入,这一复用方案进行自适应,同时保持上述优势(例如,单载波、正交性、跨越TTI的恒定的时间/带宽分配)。例如,在四个流的情况418中,该模式没有在TTI 404中重复,但是跨越整个1ms TTI 404,保持了每个流的PICH在频率上是连续的,并且占有恒定的时间/带宽分配。

如上所述,在不脱离权利要求的范围的情况下,可以对参照图4所述的自适应导频复用方案做出各种变化。例如,根据另一个非限制性实施例,图4中的PICH结构可以按照如下方式为N个RB和M个流进行扩展。

对于N=奇数:

如果M=1、2或3

PICH带宽在全部SB中与数据的相同

PICH带宽=(180/M)*N)KHz

如果M=4

PICH带宽在所有SB中是不同的

SB索引m中的流m的PICH带宽=(90*N)KHz

在其它SB中的流的PICH带宽=(30*N)KHz

对于N=偶数:

如果M=1、2、3或4

PICH带宽在所有SB中与数据的相同

PICH带宽=((180/M)*N)KHz

可以看出,这种扩展能够提供与上面结合图4所述的相似的优势。

现在参考图5,其中示出了无线通信环境中使用的通信装置500。装置500可以是基站304或其一部分,或者可以是用户设备302或其一部分(例如与处理器相耦合的安全数码(SD)卡)。装置500包括存储器502,其中存储与信号处理、调度通信、请求测量间隙和/或等等相关的各种指令。例如,如果装置500是以下结合图11-12和15描述的用户设备,则存储器502包括用于分析关于特定基站的上行链路和/或下行链路信道上的信号质量的指令。此外,存储器502包括指令,用于通过在时间上将每SB 402的PICH带宽和频率位置作为活动流数量的函数加以改变,来对PICH进行自适应复用。为了达到这个目的,根据本发明的各个方面,存储器502中包括指令,用于从基站304接收上行链路导频信道数据(例如,活动流的数量和/或指示的起始频率位置、可用RB 406的数量、它们的任意组合和/或等等)并对其进行处理,以便根据预定方案对上行链路导频进行自适应复用。此外,存储器502包括指令,用于发送经自适应复用的PICH。存储器502中可存储上述示例性指令以及其它合适的指令,处理器504用于(根据(例如)活动流的数量、频率起始位置等等)执行这些指令。

同样,如上所述,装置500可以是如下文中结合图9-10和14描述的那样的基站和/或基站的一部分。例如,存储器502包括接收指示的指令,这些指示指示出由装置500服务的用户设备正在采用其它技术和/或频率进行测量。根据本发明的各个方面,存储器502还包括指令用于确定并向UE 302传输上行链路导频信道数据(例如,活动流数量和/或指示的起始频率位置、可用RB 406的数量、它们的任意组合和/或等等),以便根据预定方案对经自适应复用的PICH进行解复用。为了这个目的,存储器502还包括用于接收经自适应复用的PICH的指令。使用处理器504执行存储在存储器502中的指令。尽管提供了一些例子,但是,应该理解,存储器502中可以包括以方法(例如,图6-7)的方式描述的各种指令,并由处理器504执行。

图6和图7示出了根据各个实施例的自适应上行链路导频复用的特定高级方法。虽然为了使说明更简单,而将该方法描述为一系列的动作,但是应该理解和明白的是,这些方法并不受动作顺序的限制,因为,一些动作可以按不同顺序发生和/或与本申请中示出和描述的其它动作同时发生。例如,本领域普通技术人员应该理解并明白,一个方法也可以被表示成一系列相互关联的状态或事件,如在状态图中。此外,如果要实现一个或多个实施例的方法,并非描绘出的所有动作都是必需的。

图6示出了与本文描述的自适应导频复用方案相关的上行链路导频复用的一种特定高级方法600。在604,在基站304或其一部分中,根据活动流数量的预定函数,确定自适应导频复用方案所必需的上行链路导频信道信息(例如,活动流的数量和/或指示的起始频率位置、可用RB 406的数量、它们的任意组合和/或等等)。在606,向一个或多个UE 302传送相应的上行链路导频信道信息,以便通过根据活动流的数量的预定函数,在时间上改变每个SB 402的导频信道带宽和频率位置,来促进UE 302进行自适应导频复用。在608,从UE 302接收经复用的导频之后,基站304或者其一部分根据预定的函数以及相应的上行链路导频信道信息,对经复用的导频信道进行解复用。

图7示出了根据本文所述的自适应导频复用方案的一种进行上行链路导频复用的特定高级方法700。在704,在从基站304或其一部分接收了相应的上行链路导频信道信息之后,在706,UE 302或其一部分通过根据活动流数量的预定函数,在时间上改变每个SB 402的导频信道带宽和频率位置,来对导频进行自适应复用。在706,UE 302或其一部分发送经自适应复用的导频。

图8示出了在根据各个方面实施的包括多个小区:小区I 802、小区M804的示例性通信系统800。注意到相邻小区802和804略微重叠,如小区边界区域868所示,从而产生了由相邻小区中基站发射的信号之间发生干扰的可能性。系统800的每个小区802和804包括三个扇区。根据各个方面,没有细分为多个扇区的小区(N=1)、具有两个扇区的小区(N=2)以及具有多于3个扇区的小区(N>3)都是可以的。小区802包括第一扇区——扇区I 810,第二扇区——扇区II 812以及第三扇区——扇区III 814。每个扇区810、812、814都具有两个扇区边界区域;每个边界区域由两个相邻的扇区共享。

扇区边界区域的存在导致了相邻扇区中基站发射的信号之间发生干扰的可能性。直线816表示扇区I 810和扇区II 812之间的扇区边界区域;直线818表示扇区II 812和扇区III 814之间的扇区边界区域;直线820表示扇区III 814和扇区1 810之间的扇区边界区域。同样,小区M 804包括第一扇区——扇区I 822,第二扇区——扇区II 824以及第三扇区——扇区III826。直线828表示扇区I 822和扇区II 824之间的扇区边界区域;直线830表示扇区II 824和扇区III 826之间的扇区边界区域;直线832表示扇区III826和扇区I 822之间的边界区域。小区I802包括基站(BS)——基站I 806,以及每个扇区810、812、814中的多个端节点(EN)(例如,无线终端)。扇区I 810包括分别通过无线链路840、842与BS 806相耦合的EN(1)836和EN(X)838;扇区II 812包括分别通过无线链路848、850与BS 806相耦合的EN(1’)844和EN(X’)846;扇区III 814包括分别通过无线链路856、858与BS 806相耦合的EN(1”)852和EN(X”)854。同样,小区M 804包括基站M 808,以及每个扇区822、824、826中的多个端节点(EN)。扇区I822包括分别通过无线链路840’、842’与BS M 808相耦合的EN(1)836’和EN(X)838’;扇区II 824包括分别通过无线链路848’、850’与BS M808相耦合的EN(1’)844’和EN(X’)846’;扇区3 826包括分别通过无线链路856’、858’与BS 808相耦合的EN(1”)852’和EN(X”)854’。

系统800还包括网络节点860,网络节点860分别通过网络链路862、864与BS I 806和BS M 808相耦合。网络节点860还与其它网络节点相耦合,例如,其它基站、AAA服务器节点、中间节点、路由器等等,并通过网络链路866耦合到互联网。网络链路862、864、866可以是(例如)光缆。每个端节点(例如EN(1)836)可以是包括发射机和接收机的无线终端。无线终端(例如,EN(1)836)可以在整个系统800中移动,并且可以通过无线链路与该EN当前所在的小区中的基站进行通信。无线终端(WT)(例如,EN(1)836)可以与对等节点(例如,系统800中的其它WT)进行通信,或者可以通过基站(例如,BS 806)和/或网络节点860与系统800之外的WT进行通信。WT(例如,EN(1)836)可以是蜂窝电话、具有无线调制解调器的个人数字助理等等之类这种移动通信设备。各个基站或其部分可以进行导频上行链路信道信息确定和传送。此外,各个基站或其部分可以根据本文提供的各个方面对上行链路导频进行解复用。根据本文描述的各个方面,无线终端或其部分使用提供的各自的上行链路导频信道信息,通过根据活动流的数量的函数,在时间上改变每个SB402的导频信道带宽和频率位置,来进行导频的自适应复用。此外,无线终端或其部分将经复用的导频传送到各自的基站。

图9示出了与用户设备相关的可用于自适应上行链路导频复用方案的系统。系统900包括基站902,基站902具有接收机910用于通过一个或多个接收天线906从一个或多个用户装置904接收信号,并通过多个发射天线908向一个或多个用户装置904发射。例如,可以使用单独一组天线实现接收天线906和发射天线908。接收机910从接收天线906接收信息,并与解调器912可操作地相关联,解调器912对接收信息进行解调。如本领域技术人员显而易见的那样,接收机910可以是例如Rake接收机(例如,使用多个基带相关器分别处理多路信号成分的技术,……)、基于MMSE的接收机或适合对分配的用户设备进行分割的某些其它接收机。例如,使用多个接收机(例如,每个接收天线一个接收机),这种接收机能够相互进行通信以提供对用户数据更好的估计。经解调的符号由处理器914进行分析,处理器914与如下文中参照图11所述的处理器1106相似,并与存储器916相耦合,存储器916存储与用户装置分配、与其相关的查找表等等相关的信息。每个天线的接收机输出可由接收机910和/或处理器914共同处理。调制器918对信号进行复用,以便由发射机920通过发射天线908向用户装置904发射。

图10示出了根据本发明的各个方面的示例性基站1000。基站1000或其部分实现本发明的各个方面。例如,基站1000能够为后续的传输确定导频上行链路信道信息确定,以便促进相关联的用户设备中的自适应导频复用。基站1000可用作图8中系统800的基站806、808中的任意一个。基站1000包括由总线1009耦合在一起的接收机1002、发射机1004、处理器1006(例如,CPU)、输入/输出接口1008以及存储器1010,通过总线1009各种组件1002、1004、1006、1008和1010能够相互交换数据和信息。

与接收机1002相耦合的划分了扇区的天线1003用于从基站的小区中的每个扇区到无线终端的传输中接收数据和其它信号(例如,信道报告),所述无线终端包括一个或多个接收天线。与发射机1004相耦合的划分了扇区的天线1005用于向基站的小区中的每个扇区中的无线终端1200(参见图12)发送数据和其它信号,例如:控制信号、导频信号、信标信号等等。在各个方面,基站1000使用多个接收机1002和多个发射机1004,例如,每个扇区一个接收机1002,并且每个扇区一个发射机1004。如上所述,各种修改是显而易见的。例如,在SU-MIMO系统中,在基站和用户设备中可以使用多个发射天线和接收天线、多个接收机等等。同样的,对于SDMA系统,多个用户可以从具有多个发射天线和接收天线、多个接收机等等的基站发射和接收信号。处理器1006可以是(例如)通用中央处理器(CPU)。处理器1006按照存储在存储器1010中的一个或多个例程1018的指示控制基站1000的操作,并实现多种方法。I/O接口1008提供到其它网络节点的连接,将BS1000耦合到其它基站、接入路由器、AAA服务器节点等等、其它网络以及因特网。存储器1010存储例程1018和数据/信息1020。

数据/信息1020包括:数据1036,包括下行链路去除符号时间信息1040和下行链路音调信息1042的音调子集分配序列信息1038,包括多组WT信息(WT1信息1046和WTN信息1060)的无线终端(WT)数据/信息1044。每组WT信息(例如,WT1信息1046)包括:数据1048、终端ID1050、扇区ID 1052、上行链路信道信息1054、下行链路信道信息1056以及模式信息1058。

例程1018包括通信例程1022和基站控制例程1024。基站控制例程1024包括调度器模块1026和信令例程1028,信令例程1028包括:去除符号周期的音调子集分配例程1030、剩余符号周期(例如,非去除符号周期)的其它下行链路音调分配跳变例程1032以及信标例程1034。

数据1036包括要发送的数据和从WT接收到的数据,要发送的数据将要传送到发射机1004的解码器1014,以便在传输到WT之前进行解码,接收到的数据在接收之后通过接收机1002的解码器1012进行处理。下行链路去除符号时间信息1040包括帧同步结构信息以及指定给定的符号周期是否为去除符号周期的信息,并且,如果是的话,还包括去除符号周期的索引以及该去除符号是否为基站用于截断音调子集分配序列的重置点的索引,所述帧同步结构信息例如:超时隙、信标时隙以及极大时隙结构信息。下行链路音调信息1042包含的信息包括:分配给基站1000的载波频率、音调的数量和频率、要分配到去除符号周期的一组音调子集,以及斜率、斜率索引和扇区类型这种其它小区和扇区特定值。

数据1048包括:WT1 1200从对等节点接收到的数据,WT1 1200想要发送到对等节点的数据,以及下行链路信道质量报告反馈信息。终端ID1050是基站1000分配的标识WT 1 1200的ID。扇区ID 1052包括标识出WT1 1200在其中运行的扇区的信息。扇区ID 1052可用于(例如)确定扇区类型。上行链路信道信息1054包括标识由调度器1026分配给WT1 1200使用的信道段的信息,例如,用于数据的上行链路业务信道段,用于请求、功率控制、时间控制、活动流数量等等的专用上行链路控制信道。根据本发明的各个方面,分配到WT1 1200的每个上行链路信道包括一个或多个逻辑音调,每个逻辑音调后面是上行链路跳变序列。下行链路信道信息1056包括标识由调度器1026分配的用于向WT1 1200运送数据和/或信息的信道段的信息,例如,用于用户数据的下行链路业务信道段。每个分配到WT11200的下行链路信道包括一个或多个逻辑音调,每个音调后面是下行链路跳变序列。模式信息1058包括标识WT1 1200的工作状态的信息,工作状态例如:睡眠、待机、上电。

通信例程1022控制基站1000进行各种通信操作,并实施各种通信协议。基站控制例程1024用于控制基站1000执行基本基站功能任务并实施一些方面的方法的各个步骤,包括在去除符号周期使用音调子分配序列向无线终端发射信号,所述基本基站功能例如:信号产生和接收、调度。

信令例程1028控制接收机1002及其解码器1012以及发射机1004及其编码器1014的操作。信令例程1028负责控制发射数据1036和控制信息的生成。音调子集分配例程1030在去除符号周期中使用该方面的方法并使用包括下行链路去除符号时间信息1040和扇区ID 1052的数据/信息1020,构造将要使用的音调子集。对于小区中每个扇区类型以及邻近的小区,下行链路音调子集分配序列是不同的。根据下行链路音调子集分配序列,WT1200在去除符号周期中接收信号;基站1000使用相同的下行链路音调子集分配序列,以生成发射信号。其它下行链路音调分配跳变例程1032使用包括下行链路音调信息1042以及下行链路信道信息1056的信息在不同于去除符号周期的符号周期中构造下行链路音调跳变序列。下行链路数据音调跳变序列在小区的扇区中是同步的。信标例程1034控制信标信号的传输,信标信号为例如,相对高功率的信号集中在一个或几个音调上的信号,其用于同步的目的,例如,对下行链路信号的帧时序结构进行同步,并从而对关于极大时隙边界的音调子集分配序列进行同步。

图11示出了根据本文的描述用于自适应上行链路导频复用方案的系统1100。系统1100包括接收机1102,接收机1102从(例如)一个或多个接收天线接收信号,并对接收信号进行典型操作(例如,滤波、放大、下变频……),以及对经调解的信号进行数字化,以便获得抽样。解调器1104对接收到的导频符号进行解调,并将接收到的导频符号提供到处理器1106,用于信道估计。

处理器1106专用于对由接收机模块1102接收到的信息进行分析和/或生成由发射机1114发送的信息。处理器1106可以是用来控制系统1100的一个或多个部分的处理器,和/或对由接收机1102接收到的信息进行分析、产生由发射机1114发送的信息并控制系统1100的一个或多个部分的处理器。系统1100包括优化模块1108,优化模块1108在对关于一个或多个技术和/或频率进行测量之前、期间和/或之后,对用户设备的性能进行优化。优化模块1108可以集成在处理器1106中。可以看出,优化模块1108包括优化码,优化码进行与请求测量间隙相关的基于使用的分析。优化码使用基于人工智能的方法进行推断和/或概率性确定,和/或使用与编码和解码方案相关的基于统计的确定。

系统(用户设备)1100还包括存储器1110,存储器1110可操作地与处理器1106相耦合,并存储诸如测量间隙信息、调度信息等等的信息,其中这种信息用于分配请求测量间隙并在测量间隙中进行测量。存储器1110还存储与生成查找表等等相关联的协议,这样系统1100使用存储的协议和/或算法来增加系统容量。可以看出,文中描述的各个数据存储组件(例如,存储器)既可以是易失性存储器也可以是非易失性存储器,或者可以同时包括易失性存储器和非易失性存储器。作为说明而非限制,非易失性存储器包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电子可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)或者闪存。易失性存储器包括随机存取存储器(RAM),其用作外部高速缓冲存储器。为了说明而非限制,多种形式的RAM都是可用的,例如,同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、Synchlink DRAM(SLDRAM)以及直接型Rambus RAM(DRRAM)。存储器1110包括(不限制于)这些以及任何其它适用的存储器类型。处理器1106与符号调制器1112和发射调制信号的发射机1114相连接。

图12示出了可用作任何一个无线终端(例如,图8中示出的系统800的EN(1)836)的示例性无线终端(例如,移动设备、端节点、……)1200。无线终端1200包括由总线1210耦合在一起的接收机1202、发射机1204、处理器1206和存储器1208,接收机1202包括解码器1212,发射机1204包括编码器1214,通过总线1210各种组件1202、1204、1206、1208能够交换数据和信息。用于从基站接收信号的天线1203与接收机1202相耦合。用于(例如)向基站发射信号的天线1205与发射机1204相耦合。如上所述,可以看出,各种修改都是可行的。例如,在SU-MIMO系统中,在基站和用户设备中可使用多个发射天线和接收天线、多个接收机等等。同样的,对于SDMA系统,多个用户可以从具有多个发射天线和接收天线、多个接收机等等的基站发射和接收信号。

例如CPU的处理器1206控制无线终端1200的操作,并通过执行例程1220并使用存储器1208中的数据/信息1222实现多个方法。

在OFDMA通信系统的示例性情况中,数据/信息1222包括:用户数据1234、用户信息1236以及音调子集分配序列信息1250。用户数据1234包括要发送到对等节点的数据以及从基站1000接收到的数据,将要发送的数据路由到编码器1214,以便在由发射机1204向基站1000发送之前编码,从基站接收到的数据已经由接收机1202中的解码器1212处理。用户信息1236包括:上行链路信道信息1238、下行链路信道信息1240、终端ID信息1242、基站ID信息1244、扇区ID信息1246以及模式信息1248。上行链路信道信息1238包括标识由基站1000分配给无线终端1200在向基站1000发送时使用的上行链路信道段的信息。上行链路信道包括上行链路业务信道、专用上行链路控制信道,专用上行链路控制信道有例如:请求信道、功率控制信道和时序控制信道。在OFDMA通信系统的示例性情况下,每个上行链路信道包括一个或多个逻辑音调,每个逻辑音调跟随上行链路音调跳变序列。在一些实施例中,上行链路跳变序列在小区的每个扇区类型以及相邻小区之间是不同的。

下行链路信道信息1240包括标识由基站分配到WT 1200在基站向WT1200发送数据/信息时使用的下行链路信道段的信息。下行链路信道包括下行链路业务信道和分配信道,每个下行链路信道包括一个或多个逻辑音调,每个逻辑音调跟随下行链路跳变序列,下行链路跳变序列在小区的每个扇区之间是同步的。

用户信息1236还包括终端ID信息1242、基站ID信息1244和扇区ID信息1246,终端ID信息1242是基站1000分配的标识,基站ID信息1244标识与WT建立通信的特定基站1000,扇区ID信息1246标识WT 1200当前所在的小区的特定扇区。在示例性OFDMA通信系统中,基站ID 1244提供小区斜率值,扇区ID信息1246提供扇区索引类型;小区斜率值和扇区索引类型可用于推导音调跳变序列。用户信息1236中还包括模式信息1248,模式信息1248指示WT 1200是否处于睡眠模式、待机模式或上电模式。

在一些OFDMA实施例中,音调子集分配序列信息1250包括下行链路去除符号时间信息1252和下行链路音调信息1254。下行链路音调信息1254包含的信息包括:分配给基站1000的载波频率、音调的数量和频率以及要分配到去除符号周期的一组音调子集,下行链路音调信息1254还包括:斜率、斜率索引和扇区类型这种其它小区和扇区特定值。

例程1220包括通信例程1224和无线终端控制例程1226。通信例程1224控制WT 1200所使用的各种通信协议。无线终端控制例程1226对无线终端1200的基本功能进行控制,包括对接收机1202和发射机1204的控制。无线终端控制例程1226包括信令例程1228。在一些OFDMA实施例中,音调子集分配例程1230使用用户数据/信息1222、基站ID信息1244以及下行链路音调信息1254,以便生成根据一些实施例的下行链路音调子集分配序列,并对从基站1000发送的接收数据进行处理;其中用户数据/信息1222包括下行链路信道信息1240;基站ID信息1244有例如:斜率索引和扇区类型。

一些实施例的技术可使用软件、硬件和/或软硬件相结合的方式实施。一些实施例是一种装置,例如,诸如移动终端的移动节点、基站或实现一些实施例的通信系统。根据一些实施例,一些实施例也是方法,例如,控制和/或操作移动节点、基站和/或通信系统(例如,主机)的方法。一些实施例还可以是机器可读介质,例如ROM、RAM、CD、硬盘等,这些机器可读介质包括控制机器实施根据一些实施例的一个或多个步骤的机器可读指令。

在一些实施例中,使用一个或多个模块实现本文描述的节点,以便执行关于一些实施例的一个或多个方法的步骤,例如,信号处理、消息生成和/或传输步骤。从而,在一些实施例中,使用模块实现一些实施例的各种特征。这些模块可以使用软件、硬件或软硬件的结合来实现。上述方法或方法步骤中,很多可以使用包含在诸如存储设备的机器可读介质中的机器可执行指令来实现,以便控制机器(例如)在一个或多个节点中实施上述方法的全部或一部分;这些指令诸如软件,所述存储设备例如RAM、软盘等等;所述机器例如具有或不具有附加硬件的通用计算机。因此,一些实施例是包括机器可执行指令的机器可读介质,该指令使机器(例如,处理器和相关联的硬件)执行上述方法的一个或多个步骤。

根据上文中一些实施例的描述,对于本领域的技术人员,上述一些实施例的方法和装置的各种其它变化是显而易见的。这些变化应在各个实施例的范围内。一些实施例的方法和装置,以及各个实施例是在CDMA、正交频分复用(OFDM)、SC-FDMA和/或各种其它类型的用于在接入节点和移动节点之间提供无线通信链路的通信技术中使用的。在一些实施例中,将接入节点实现为使用OFDM和/或CDMA与移动节点建立通信链路的基站。在各种实施例中,将移动节点实现为笔记本电脑、个人数字助理(PDA)或其它包括接收机/发射机电路以及逻辑和/或例程的便携设备,以便实现一些实施例的方法。

可以看出,根据本文描述的一个或多个方面,可做出关于确定上行链路导频信道信息的推论。本申请中使用的术语“推断”或“推论”通常指的是根据通过事件和/或数据获得的一组观察报告,关于系统、环境和/或用户、移动设备、活动上行链路流以及基站的推理过程或推断系统、环境和/或用户、移动设备、活动上行链路流以及基站的状态的过程。例如,推论用来识别特定的内容或动作,或产生状态的概率分布。这种推论是概率性的,也就是说,根据所考虑的数据和事件,对相关的状态概率分布进行计算。推论还指的是用于根据事件集和/或数据集构成高级事件的技术。这种推论使得根据观察到的事件集和/或存储的事件数据来构造新的事件或动作,而不管事件是否在极接近的时间上相关,也不管事件和数据是否来自一个或数个事件和数据源。

根据例子,上述的一种或多种方法包括做出关于确定活动上行链路流以促进自适应上行链路导频复用的推论。根据另一个例子,可做出关于根据一组上行链路导频信号估计与一个或多个无用信号不同的期望信号的概率的推论。可以看出,上述例子本质上是说明性的而不意欲限制可以做出的推论的数量,或限制结合本文描述的各种实施例和/或方法做出这些推论的方式。

图13示出了根据本发明的各个方面,结合自适应上行链路导频复用的通信系统的示例性非限制性方框图,其中,发射机系统1310(例如,基站、接入点等等)和接收机系统1350(接入终端、用户设备、移动节点等等)在MIMO系统1300中。在发射机系统1310,将数据流数量的业务数据从数据源1312提供至发射(TX)数据处理器1314。在一个实施例中,每个数据流在相应的发射天线发送。TX数据处理器1314根据为每个数据流选定的特定编码方案对那一数据流的业务数据进行格式化、编码以及交织,从而提供经编码数据。根据本发明的各个实施例,发射机系统1310通过向接收机系统1350发送上行链路导频信道信息(例如,活动流数量和/或指示的起始频率位置、可用RB的数量、它们的任意组合和/或等等)来执行自适应导频复用方案。

使用OFDM技术将每个数据流的经编码数据与导频数据进行复用。导频数据通常是经已知方式处理的已知的数据模式,并可用于在接收机系统估计信道响应。随后,根据为每个数据流选择的特定调制方案(例如,BPSK、QSPK、M-PSK或M-QAM)对那一数据流的经复用的导频和经编码的数据进行调制,以便提供调制符号。由处理器1330执行的指令确定每个数据流的数据率、编码和调制。

随后,将所有数据流的调制符号提供给TX MIMO处理器1320,TXMIMO处理器1320进一步处理调制符号(例如,进行OFDM)。随后,TXMIMO处理器1320将NT个调制符号流提供给NT个发射机(TMTR)1322a到1322t。在特定的实施例中,TX MIMO处理器1320为数据流的符号提供波束成形权重,并提供给发送该符号的天线。

每个发射机1322接收相应的符号流,并对其进行处理,以便提供一个或多个模拟信号;并进一步调节(例如,放大、滤波和上变频)该模拟信号,以便提供适合在MIMO信道上传送的调制信号。随后,发射机1322a到1322t的调制信号分别从NT个天线1324a到1324t发送。

在接收机系统1350,发送的调制信号由NR个天线1352a到1352r接收,并将每个天线1352的接收信号提供给各自的接收机(RCVR)1354a到1354r。每个接收机1354调节(例如,滤波、放大、下变频)各自的接收信号,对经调解的信号进行数字化,以提供抽样,并进一步处理这些抽样,以便提供相应的“接收”符号流。

随后,RX数据处理器1360接收NR个接收机1354的NR个接收符号流,并根据特定的接收机处理技术对其进行处理,以便提供NT个“检测到的”符号流。随后,RX数据处理器1360对每个检测到的符号流进行解调、解交织和解码,以便恢复数据流的业务数据。由RX数据处理器1360进行的处理与由TX MIMO处理器1320和TX数据处理器1314在发射机系统1310进行的处理相互补。

处理器1370如上所述周期性地确定使用哪个预编码矩阵。处理器1370配置反向链路消息,反向链路消息包括矩阵索引部分和秩值部分。反向链路消息包括关于通信链路和/或接收到的数据流的各种信息类型。根据本发明的各个方面,在从发射机系统1310接收各自的上行链路导频信道信息之后,接收机系统1350通过根据活动流数量的预定函数在时间上改变导频信道带宽和频率位置,来对导频进行自适应复用。随后,由TX数据处理器1338处理反向链路消息,TX数据处理器1338也从数据源1336接收多个数据流的业务数据,该数据流由调制器1380调制,由发射机1354a到1354r调节,并发送回发射机系统1310。

在发射机系统1310,接收机系统1350的调制信号由天线1324接收,由接收机1322调节,由解调器1340解调并由RX数据处理器1342处理,以便提取由接收机系统1350发送的反向链路消息。随后处理器1330确定使用哪个预编码矩阵来确定波束成形权重,随后,处理提取的消息。根据本发明的各个方面,在从接收机系统1350接收了复用的导频之后,发射机系统1310根据预定函数以及相应的上行链路导频信道信息对复用的导频信道进行解复用。

图14示出了根据本发明的各个非限制性实施例对上行链路导频进行自适应复用的装置1400。例如,装置1400至少部分位于基站中。也可以看出,所示的装置1400包括多个功能模块,这些功能模块表示由处理器、软件或它们的组合(例如,固件)实现的功能。装置1400包括逻辑分组1402,逻辑分组1402具有几个相互作用的电组件。例如,逻辑分组1402可以包括用于在基站中确定并传送上行链路导频信道信息的电模块1404。为了说明的目的而非限制,上行链路导频信道信息可以包括要复用的一个或多个活动流的数量、多个可用资源块的数量、和/或导频起始频率位置、它们的任意组合等等。此外,逻辑分组1402可以包括如上文中结合图4、6-7详细描述的用于接收经自适应复用的导频的电模块1406。根据例子,经复用的导频包括每块的导频信道带宽和频率位置随时间变化的导频。此外,每个活动流的经复用导频的频率位置在块内循环移动,以便在时间上形成连续的频率块。逻辑分组1402还包括用于根据上行链路导频信道信息的预定函数对接收到的导频进行解复用的电模块1408。此外,逻辑分组可包括用于以每块正交的方式对每个活动流的各个导频进行频分复用的电模块(未示出)。此外,装置1400可包括存储器1410,用于存储执行与电模块1404、1406和1408相关联的功能的指令。虽然,图中示出的存储器1410是在外部,但是,可以理解,电模块1404、1406和1408的中的一个或多个可以存在于存储器1410中。

图15示出了根据本发明的各个非限制性实施例的能够进行自适应上行链路导频复用的装置1500。例如,装置1500至少部分位于无线终端中。也可以看出,所述的装置1500包括多个功能模块,这些功能模块表示由处理器、软件或它们的组合(例如,固件)实现的功能。装置1500包括逻辑分组1502,逻辑分组1502具有几个相互作用的电组件。例如,逻辑分组1502包括用于接收上行链路导频信道信息并对其进行处理的电模块1504。例如,电模块1504可以包括如上面参照图14所述的用于接收并处理上行链路导频信道信息的电模块。此外,逻辑分组1502包括用于如上文中参照图4、6-7详细描述的那样通过根据上行链路导频信道信息循环地改变每块的导频带宽和频率位置来对上行链路导频进行自适应复用的电模块1506。此外,逻辑分组1502包括以每块正交的方式对每个活动流的上行链路导频进行频分复用的电模块(未示出)。另外,逻辑分组1402可包括用于发送经自适应复用的上行链路导频的电模块1508。例如,电模块1508包括用于发送经自适应复用的导频的电模块,该自适应复用的导频具有变化的每短块导频信道带宽和频率位置。此外,装置1500包括存储器1510,其中存储用于执行与电模块1504、1506和1508相关的功能的指令。虽然,图中示出的存储器1510是在外部,但是,可以理解,电模块1504、1506和1508的中的一个或多个可以存在于存储器1510中。

本申请中描述的各个实施例可通过硬件、软件、固件、中间件、微代码或它们的结合的方式来实现。对于硬件实现,在用户设备或网络设备内的处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。

当本文描述的系统和/或方法由软件、固件、中间件或这微代码、程序代码或代码段来实现时,它们可以存储在机器可读介质中,如存储部件中。某个代码段可以代表过程、功能、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类、任何指令集、数据结构或程序声明。一个代码段可以通过传递和/或接收信息、数据、自变量、参数或存储内容,与另一段代码段或硬件电路相连。信息、自变量、参数、数据等等可以通过任何适用的方法包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等进行传递、转发或传输。

对于软件实现,本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如,过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元中,并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内,也可以实现在处理器外,在后一种情况下,它经由各种手段可通信地连接到处理器。

上文的描述包括一个或多个目标物的举例。当然,为了描述这些实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的,但是本领域普通技术人员应该认识到,这些实施例可以做进一步的组合和变换。因此,本申请中描述的目标物旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和保护范围内的所有改变、修改和变型。此外,就说明书或权利要求书中使用的“包括”一词而言,该词的涵盖方式类似于“包含”一词,就如同“包括”一词在权利要求中用作衔接词所解释的那样。

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