用于LTE-A的更高阶MU-MIMO

背景技术

多用户多输入多输出(MU-MIMO)技术已被认为是提高频谱效率而不会大幅增大基础设施成本的一项技术。对于LTE-A第10版，传送模式9 (TM9)已被引入以支持高达8乘8 MIMO传送。也就是说，定义了8个解调参考信号(DMRS)天线端口以解调最多秩8传送。不过，此类方案未提供更高阶MU-MIMO模式。

附图说明

在说明书的结论部分专门指出并清楚地声明了所述主题。然而，通过参照结合附图阅读的以下详细说明，可理解此类主题，其中：

图1示出包括网络单元和标准化接口的3GPP LTE网络的总体体系结构的框图；

图2和3示出在基于3GPP类型无线电接入网络标准的UE与eNodeB之间的无线电接口协议结构；以及

图4A-4D分别示出用于天线端口7、8、9和10的UE特定参考信号的映射（普通循环前缀）。

将领会的是，为简明和/或清晰起见，图中所示单元不必按比例画出。例如，为清晰起见，一些单元的尺寸相对其它单元可能显得过大。此外，在认为适当时，标号已在图中重复以指示一致和/或类似的单元。

具体实施方式

在下面的详细说明中，为提供所述主题的详尽理解而陈述了多个特定的细节。然而，本领域的技术人员将理解，所述主题可在这些特定细节中的一些细节不存在的情况下实行。在其它情况下，熟知的方法、过程、组件和/或电路未详细描述。

在下面的说明和/或权利要求书中，可使用术语耦合和连接及其衍生词。在特定实施例中，连接可用于指两个或更多个单元相互的直接物理和/或电接触。“耦合”可指两个或更多个单元的直接物理和/或电接触。然而，“耦合”也可指两个或更多个单元可相互不直接接触，但仍可相互合作和/或交互。例如，“耦合”可表示两个或更多个单元未相互接触，但经另一单元或中间单元而间接联合在一起。最后，可在下面的描述和权利要求中使用术语“在...之上”、“叠加在上方”和“在...上方”。“在...之上”、“叠加在上方”和“在...上方”可用于表示两个或更多个单元相互直接物理接触。然而，“在...上方”也可表示两个或更多个单元相互未直接接触。例如，“在...上方”可表示一个单元在另一单元的上方，但未相互接触，并且在两个单元之间可具有另一单元或其它单元。此外，术语“和/或”可表示“和”、“或”、“异或”、“一个”、“一些但不是全部”、“两者皆不”和/或“两者皆是”，但所述主题的范围在此方面并无限制。在下面的说明和/或权利要求中，可使用术语“包括”和“包含”及其衍生词，并将它们视为相互的同义词。在本文中使用时，词语“示范”表示“用作示例、实例或图示”。本文中描述为“示范”的任何实施例不得视为优选或优于其它实施例。

本文中公开的主题涉及用于更高阶MU-MIMO的技术，更高阶是指比在用于LTE-A第10版的3GPP技术标准36.211中标准化的解决方案中当前可用MU-MIMO更高阶。

图1示出包括网络单元和标准化接口的3GPP LTE网络100的总体体系结构的框图。在高端，网络100包括核心网络(CN) 101（也称为演进分组系统(EPC)）和空中接口接入网络E-UTRAN 102。CN 101负责连接到网络的各种用户设备(UE)的总体控制和承载的建立。E-UTRAN 102负责所有无线电有关的功能。

CN 101的主要逻辑节点包括服务GPRS支持节点103、移动性管理实体104、归属订户服务器(HSS) 105、服务网关(SGW) 106、PDN网关107及策略和计费规则功能(PCRF)管理器108。CN 101的每个网络单元的功能性均为人所熟知，并且本文中不进行描述。CN 101的每个网络单元通过熟知的标准化接口互连，一些接口在图1中示出，如接口S3、S4、S5等，但本文中未进行描述。

虽然CN 101包括许多逻辑节点，但E-UTRAN接入网络102由一个节点演进NodeB（eNB或eNodeB）110形成，该节点连接到一个或更多个用户设备(UE) 111，图1中只示出其中一个用户设备。在一个示范配置中，E-UTRAN接入网络102的单小区提供一个实质上局部地理传送点（具有多个天线装置），该传送点提供接入到一个或更多个UE。在另一示范配置中，E-UTRAN接入网络102的单小区提供多个地理上实质隔离的传送点（每个具有一个或更多个天线装置），每个传送点同时提供接入到一个或更多个UE，并且用于一个小区的信令比特已定义，以便所有UE共享相同的空间信令标定(dimensioning)。对于普通用户业务（与广播不同），E-UTRAN中没有集中控制器；因此，E-UTRAN体系结构可以是说是平坦的。eNB通常通过称为“X2”的接口相互互连，并且通过S1接口连接到EPC。更具体地说，eNB通过S1-MME接口连接到MME 104，并且通过S1-U接口连接到SGW 106。在eNB与UE之间运行的协议通常称为“AS协议”。各种接口的细节为人所熟知，并且本文中不进行描述。

eNB 110托管物理(PHY)、媒体接入控制(MAC)、无线电链路控制(RLC)和分组数据控制协议(PDCP)层，这些层在图1中未示出，并且包括用户平面报头压缩和加密的功能性。eNB 110也提供与控制平面对应的无线电资源控制(RRC)功能性，并且执行许多功能，包括无线电资源管理、准入控制、调度、协商上行链路(UL) QoS的实行、小区信息广播、用户和控制平面数据的加密/解密及DL/UL用户平面分组报头的压缩/解压缩。

eNB 110中的RRC层包括与无线电承载有关的所有功能，例如无线电承载控制、无线电准入控制、无线电移动性控制及在上行链路和下行链路两者中到UE的资源的动态分配、用于有效无线电接口的报头压缩、通过无线电接口发送的所有数据的安全性及到EPC的连接性。RRC层基于UE 111发送的邻居小区测量做出切换判定，生成通过空中用于UE 111的寻呼，广播系统信息，控制UE测量报告，如信道质量信息(CQI)报告的周期性，以及分配小区级别临时标识符到活动UE 111。RRC层也执行在切换期间从源eNB到目标eNB的UE上下文的传递，并且为RRC消息提供完整性保护。另外，RRC层负责无线电承载的设置和维护。

图2和3示出在基于3GPP类型无线电接入网络标准的UE与eNodeB之间的无线电接口协议结构。更具体地说，图2示出无线电协议控制平面的各个层，并且图3示出无线电协议用户平面的各个层。基于通信系统中广为人知的OSI参考模型的三个底层，图2和图3的协议层能够归类成L1层（第一层）、L2层（第二层）和L3层（第三层）。

作为第一层的物理(PHY)层使用物理信道提供信息传递服务到更高层。物理层通过传输信道连接到位于物理层上方的媒体接入控制(MAC)层。通过传输信道，在MAC层与PHY层之间传递数据。根据信道是否共享，将传输信道归类成专用传输信道和公共传输信道。通过物理信道执行在不同物理层之间，具体而言在传送器与接收器的相应物理层之间的数据传递。

第二层（L2层）中存在多种层。例如，MAC层将各种逻辑信道映射到各种传输信道，并且执行逻辑信道复用以便将各种逻辑信道映射到一个传输信道。MAC层通过逻辑信道连接到用作上层的无线电链路控制(RLC)层。根据传送信息的类别，能够将逻辑信道归类成用于传送控制平面的信息的控制信道和用于传送用户平面的信息的业务信道。

第二层(L2)的RLC层在从上层收到的数据上执行分段和级联，并且将数据的大小调整成适用传送数据到无线电间隔的低层。为保证相应无线电承载(RB)请求的各种服务质量(QoS)，提供了三种操作模式，即，透明模式(TM)、未确认模式(UM)和确认模式(AM)。具体而言，AM RLC使用自动请求重发(ARQ)功能执行重新传送功能以便实现可靠的数据传送。

第二层(L2)的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能以降低具有较大和不必要控制信息的IP分组报头的大小，以便通过窄带宽在无线电间隔中有效地传送诸如IPv4或IPv6分组等IP分组。因此，只能够传送数据的报头部分要求的信息，以便能够增大无线电间隔的传送效率。另外，在基于LTE的系统中，PDCP层执行安全性功能，包括用于阻止第三方偷听数据的加密功能和用于阻止第三方处理数据的完整性保护功能。

位于第三层(L3)上的无线电资源控制(RRC)层只在控制平面中定义，并且负责与无线电承载(RB)的配置、重新配置和释放相关联的逻辑、传输和物理信道的控制。RB是第一和第二层（L1和L2）为在UE与UTRAN之间的数据通信提供的逻辑路径。通常，无线电承载(RB)配置表示定义提供特定服务所需要的无线电协议层和信道特性，以及配置其详细参数和操作方法。无线电承载(RB)被归类成信令RB (SRB)和数据RB (DRB)。SRB用作C平面中RRC消息的传送通道，并且DRB用作U平面中用户数据的传送通道。

用于将数据从网络传送到UE的下行链路传输信道可被归类成用于传送系统信息的广播信道(BCH)和用于传送用户业务或控制消息的下行链路共享信道(SCH)。下行链路多播或广播服务的业务或控制消息可通过下行链路SCH传送，并且也可通过下行链路多播信道(MCH)传送。用于将数据从UE传送到网络的上行链路传输信道包括用于传送初始控制消息的随机接入信道(RACH)和用于传送用户业务或控制消息的上行链路SCH。

用于将传递到下行链路传输信道的信息传送到在UE与网络之间无线电间隔的下行链路物理信道被归类成用于传送BCH信息的物理广播信道(PBCH)、用于传送MCH信息的物理多播信道(PMCH)、用于传送下行链路SCH信息的物理下行链路共享信道(PDSCH)及用于传送从第一和第二层（L1和L2）收到的诸如DL/UL调度授予信息等控制信息的物理下行链路控制信道(PDCCH)（也称为DL L1/L2控制信道）。同时，用于将传递到上行链路传输信道的信息传送到在UE与网络之间无线电间隔的上行链路物理信道被归类成用于传送上行链路SCH信息的物理上行链路共享信道(PUSCH)、用于传送RACH信息的物理随机接入信道和用于传送从第一和第二层（L1和L2）收到的诸如混合自动请求重发(HARQ) ACK或NACK调度请求(SR)和信道质量指示符(CQI)报告信息等控制信息的物理上行链路控制信道(PUCCH)。

多用户多输入多输出(MU-MIMO)技术已被认为是提高频谱效率而不会大幅增大基础设施成本的一项技术。对于LTE-A第10版，传送模式9 (TM9)已被引入以支持高达8乘8 MIMO传送。也就是说，定义了8个解调参考信号(DMRS)天线端口以解调最多秩8传送。如果收到的信号能够描述为：

其中，H是用于信道的传送矩阵，P是预编码矩阵，X是传送的信号向量，以及n是噪声向量，则“秩”等于预编码矩阵P中列的数量，并且也等于使用的DMRS端口数量。

用于天线端口7、8、9和10的DRMS样式(pattern)在对应于3GPP技术规范(TS) 36.211，草案版本10.0.0中的图6.10.3.2.3的图4A-4D中示出，并且示出用于天线端口7、8、9和10的UE特定参考信号的映射（普通循环前缀）。更具体地说，图4A-4D分别示出用于天线端口7、8、9和10的UE特定参考信号的映射（普通循环前缀）。

用于天线端口7（图4A）和天线端口8（图4B）的DMRS相互重叠并且占用所示资源格网中总共12个资源单元(RE)。资源格网中的每个单元称为资源单元(RE)，并且由时隙中的索引对(k,l)独特地定义，其中，和分别是在频率和时间域中的索引。在天线端口p上的资源单元(k,l)对应于复值。对应于时隙中未用于物理信道或物理信号的传送的资源单元的量设成0。

用于天线端口7和天线端口8的DMRS RE由6对RE组成，使得每对由两个连续OFDM符号中的两个RE组成。通过先选择带有加扰ID i的一个随机QPSK序列，并且随后通过长度2正交掩码(OCC)扩展每个QPSK符号，生成用于天线端口7和8的序列。对于天线端口7，OCC是[1 1]，并且对于天线端口8，OCC是[1 -1]。因此，对于每个RE对，即使用于天线端口7和8的DMRS共享相同加扰序列，两个DMRS序列也完全正交。

用于天线端口9（图4C）和天线端口10（图4D）的DMRS在频率域中与用于天线端口7和8的DMRS完全正交，并且用于天线端口9和10的DMRS的序列生成类似于用于天线端口7和8的DMRS的序列的生成。

如果传送秩大于4，则总DMRS开销不增大。但在一个子载波上用于DMRS的四个RE一起用于形成一个长度4 OCC。用于天线端口7、8、11和13的DMRS占用相同的12个RE，并且称为CDM群组1。另一方面，用于天线端口9、10、12和14的DMRS占用另外12个RE，并且称为CDM群组2。两个原来的长度2 OCC序列被视为两个长度4 OCC序列，具体而言，[1 1 -1 -1]和[1 -1 1 -1]，并且两个另外OCC序列是[1 1 -1 -1]和[1 -1 -1 1]。因此，如果使用相同加扰序列，则相同CDM群组内的DMRS相互正交。

下行链路控制信息(DCI)由eNode B用于为每种传送模式分配资源。由eNode B用于分配资源的DCI格式取决于特定传送模式。DCI格式2C (DCI 2C)设计成通过信号指示用于传送模式9 (TM9)的调度授予，并且3比特字段用于通过信号向UE指示空间有关配置。信令经设计以便MU-MIMO对UE是透明的，这样，UE不知道是否有其它UE在通过不同的3比特信令从相同资源接收数据。DCI 2C包括用于调制和编码方案(MCS)、新数据指示符(NDI)的字段和用于最大两个传输块(TB)的冗余版本(RV)字段。MCS/RV比特的特定组合能够禁用导致一个码字传送的一个TB。它主要在秩1传送中或在高秩重新传送中使用。三比特空间指示的含意取决于是使用一个码字还是两个码字。

表1对应于36.212第10版v10.2.0中的表5.3.3.1.5C-1：天线端口、加扰身份和层数指示，并且定义用于3比特字段的每个比特样式的使用。表1的左列定义在一个码字启用时3比特字段的含意，并且右列定义在两个码字启用时3比特字段的含意。

表1：天线端口、加扰身份和层数指示。

在一个码字启用时，值0、4、5和6主要设计用于带有一个码字的高达秩4的单用户MIMO (SU-MIMO)。一个码字秩2传送只用于重新传送。值1、2、3主要用于最多四个UE每个带有秩1的MU-MIMO。用于值0和1的DMRS样式未完全正交，这是因为两者均使用相同OCC序列，但使用不同加扰序列。

两个码字启用时，值0、2、3、4、5、6、7设计用于高达秩8的SU-MIMO，并且值1设计用于MU-MIMO。使用值0和1时，可能支持最大秩4 MU-MIMO，每个UE具有秩2传送。类似地，用于值0和1的DMRS样式不相互正交，这是因为它们只通过不同的加扰ID分隔。

根据本文中公开的主题，通过扩展用于由eNode B用于为每种传送模式分配资源的下行链路控制信息(DCI)的码字值，能够提供更高阶MU-MIMO。具体而言，扩展天线端口，并且LTE-A第11版或更高版中加扰身份和层指示能够基于表2或者备选基于表3或者基于其组合。表2和3中所述更高阶MU-MIMO组合对分布式天线系统特别有用，在分布式天线系统中，一个小区包含多个地理上隔离的传送点，并且每个传送点能够同时服务于一个或更多个UE，但信令比特仍定义用于一个小区，因此共享相同空间信令标定。

表2：用于LTE-A第11版和以后版本的更高阶MU-MIMO的天线端口、加扰身份和层数指示。

表3：用于LTE-A第11版和以后版本的更高阶MU-MIMO的天线端口、加扰身份和层数指示。

表2和3的另外信令提供的额外特征包括：

对于一个码字，表2中的0、1、2、3、7、8、9和10支持高达秩8 MU-MIMO，每个UE传送一个层。使用第一CDM群组7、8、11和13，并且使用加扰ID (n_SCID) 0和1。表3只将DMRS用于天线端口7和8，但使用了4个加扰ID (n_SCID) 0、1、2和3。新定义了加扰ID 2和3。

对于一个码字，表2中的值0、2、7和9和对于表3中的值0、2、14和15，支持高达秩4 MU-MIMO，每个UE传送一个层，但带有正交DMRS。

对于一个码字，表2和表3中的值4、11、12和13，支持高达秩8 MU-MIMO，每个UE使用不同DMRS和加扰ID组合传送两个层。

对于两个码字，表2和表3中的值0、1、8和9支持高达秩8 MU-MIMO，每个UE传送两个层并且每层映射到一个码字。

对于两个码字，表2和表3中的值10、11、12和13，支持高达秩8 MU-MIMO，每个UE传送两个层，并且由于使用两个CDM群组，因此，用于四个UE的DMRS完全正交。

对于两个码字，对于值2和14，可能将每个具有秩3的两个UE配对，并且对于值3和15，可能将每个具有秩4的两个UE配对。

虽然所述主题已通过一定程度的细节进行了描述，但应认识到，在不脱离所述主题的精神和范围的情况下，本领域的技术人员可改变其要素。通过前面的描述，将理解所述主题，并且将明白，在不脱离所述主题的范围和/或精神的情况下或不牺牲所有其材料优势的情况下，和/或此外未提供其实质性更改的情况下，可在其组件的形式、结构和/或布置方面进行各种更改，本文中前面所述的形式只是其一说明性实施例。权利要求预期包含和/或包括此类更改。