在通信系統(tǒng)中將虛擬載波插入傳統(tǒng)ofdm主載波的制作方法
【專利說明】在通信系統(tǒng)中將虛擬載波插入傳統(tǒng)OFDM主載波
[0001 ] 本申請是國際申請日2012年2月I日、國際申請?zhí)朠CT/GB2012/050212的國際申請于2013年8月5日進入國家階段的申請?zhí)枮?01280007748.3發(fā)明名稱為“在通信系統(tǒng)中將虛擬載波插入傳統(tǒng)OFDM主載波”的專利申請的分案申請，其全部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及在移動電信系統(tǒng)中分配傳輸資源并傳輸數(shù)據(jù)的方法、系統(tǒng)及裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]第三代和第四代移動電信系統(tǒng)(比如基于3GPP定義的UMTS和長期演進(LTE)架構(gòu)的移動電信系統(tǒng))與前幾代移動電信系統(tǒng)提供的簡單語言和消息服務(wù)相比，能夠支持更復(fù)雜的服務(wù)。
[0004]例如，利用LTE系統(tǒng)提供的改進無線電接口和增強數(shù)據(jù)速率，用戶能夠享受高數(shù)據(jù)速率應(yīng)用，比如先前僅經(jīng)由固定線路數(shù)據(jù)連接可用的移動視頻流和移動視頻會議。因此，強烈需求對第三代和第四代網(wǎng)絡(luò)的部署，并且期望這些網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域(即可以接入網(wǎng)絡(luò)的地理位置)迅速增大。
[0005]第三代和第四代網(wǎng)絡(luò)的預(yù)期廣泛部署導(dǎo)致了一類設(shè)備和應(yīng)用的平行發(fā)展，這類設(shè)備和應(yīng)用不是利用可用的高數(shù)據(jù)速率的優(yōu)勢，而是利用穩(wěn)健的無線電接口和不斷增大的覆蓋區(qū)域的優(yōu)勢。示例包括所謂的機器類型通信(MTC)應(yīng)用，這些應(yīng)用以相對不頻繁地傳送少量數(shù)據(jù)的半自主和自主無線通信設(shè)備(即，MTC設(shè)備)為代表。示例包括所謂的智能電表，例如其位于客戶房子內(nèi)并定期將信息傳回與諸如氣、水、電等公共設(shè)施的客戶消耗有關(guān)的中心MTC服務(wù)器數(shù)據(jù)。
[0006]盡管諸如MTC型終端等終端可以方便地利用由第三代或第四代移動電信網(wǎng)絡(luò)提供的寬覆蓋區(qū)域的優(yōu)勢時，但目前仍存在缺點。與諸如智能電話等傳統(tǒng)的第三代或第四代移動終端不同，MTC型終端優(yōu)選相對簡單且廉價。由MTC型終端執(zhí)行的這類功能(例如，收集并反饋數(shù)據(jù))不要求執(zhí)行特別復(fù)雜的處理。然而，第三代和第四代移動電信網(wǎng)絡(luò)通常對會要求實施更復(fù)雜昂貴的無線電收發(fā)機的無線電接口采用高級的數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)。智能電話中包括這樣復(fù)雜的收發(fā)機通常是有道理的，這是因為智能電話通常要求強大的處理器執(zhí)行典型的智能電話型功能。然而，如上所述，現(xiàn)在人們希望使用相對廉價且不太復(fù)雜的設(shè)備來利用LTE型網(wǎng)絡(luò)進行通信。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種在被配置為使用多個OFDM子載波通信數(shù)據(jù)的OFDM無線電信系統(tǒng)中分配傳輸資源的方法。所述方法包括向第一類型的移動終端分配由多個OFDM子載波中位于第一頻帶中的第一組提供的傳輸資源并向第二類型的終端分配由多個OFDM子載波中位于第二頻帶中的第二組提供的傳輸資源，第二組小于第一組且第二頻帶選自第一頻帶;經(jīng)由對應(yīng)于組合的第一和第二組OFDM子載波的第一帶寬傳輸包括用于第一類型終端的資源分配信息的控制信息，并然后經(jīng)由對應(yīng)于第二組OFDM子載波的第二帶寬傳輸包括用于第二類型的終端的資源分配信息的控制信息。
[0008]在傳統(tǒng)的基于OFDM的移動電信網(wǎng)絡(luò)中，通常在基本上跨越從基站傳輸?shù)男盘柕恼麄€帶寬的控制信道中將控制數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)傳輸至移動終端。正常情況下，移動終端不能在網(wǎng)絡(luò)中操作，除非接收并解碼該控制數(shù)據(jù)，因此，利用小于基站的整個帶寬的帶寬操作的移動終端的使用被排除在外。
[0009]然而，根據(jù)本發(fā)明的這一方面，OFDM子載波子集被定義為布置在減少帶寬上。用于能力降低的移動終端的數(shù)據(jù)(包括控制數(shù)據(jù))可以單獨在OFDM子載波子集上進行傳輸。
[0010]OFDM子載波的該子集形成傳統(tǒng)OFDM型下行鏈路載波(S卩，“主載波”)中的“虛擬載波”。與在傳統(tǒng)OFDM型下行鏈路載波上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不同，在虛擬載波上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以被接收并被解碼，而不需要處理下行鏈路主機OFDM載波的全部帶寬。相應(yīng)地，在虛擬載波上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以利用復(fù)雜度降低的收發(fā)器單元接收并解碼。
[0011]設(shè)置有這種復(fù)雜度降低的接收器單元的設(shè)備(前面稱為“虛擬載波終端”)被構(gòu)造成沒有傳統(tǒng)的LTE型設(shè)備(前面通常稱為LTE終端)復(fù)雜和昂貴。因此，將用于MTC型應(yīng)用的設(shè)備廣泛布置在先前由于傳統(tǒng)LTE終端的巨額成本而不實用的LTE型網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)在變得更實用，原因是提供虛擬載波可以使得虛擬載波終端的成本減少。
[0012]此外，在某些示例中，插在主載波中的虛擬載波可以用于提供邏輯上不同的“網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)”。換句話說，經(jīng)由虛擬載波傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以被視為邏輯上不同于由主載波網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。因此，虛擬載波可以用于提供“覆蓋”在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上的所謂的專用消息傳送網(wǎng)絡(luò)(DMN)并且可以用于將消息傳送數(shù)據(jù)傳送至DMN設(shè)備(S卩，虛擬載波終端)。
[0013]在本發(fā)明的一個實施例中，其中第二組多個OFDM子載波形成插入第一組多個OFDM子載波中的虛擬載波，并且第一組多個OFDM子載波形成主載波，所述方法進一步包括經(jīng)由主載波將數(shù)據(jù)傳輸至第一類型的終端并經(jīng)由虛擬載波向或自第二類型的終端傳輸數(shù)據(jù)。
[0014]根據(jù)該實施例，虛擬載波的定義提供方便的機制，通過其可以邏輯上區(qū)分傳輸至第二類型的終端(例如，能力降低的終端)的數(shù)據(jù)和傳輸至第一類型的終端(例如，傳統(tǒng)終端)的數(shù)據(jù)。在某些示例中，提供多個虛擬載波。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述方法包括在虛擬載波中傳輸參考信號以供第一類型的終端和第二類型的終端使用。在一個示例中，這包括在虛擬載波中傳輸額外參考信號以供第二類型的終端使用。這使第二類型的終端(例如，能力降低的終端)能夠提高信道估計的質(zhì)量，然而信道估計的質(zhì)量由于虛擬載波中傳輸?shù)挠邢迶?shù)量的參考信號而降低。
[0016]所附權(quán)利要求中提供了本發(fā)明的各個其他方面和實施例。
【附圖說明】
[0017]現(xiàn)在參照附圖僅以示例的方式對本發(fā)明的實施例進行描述，在附圖中，類似部件設(shè)有對應(yīng)的參考編號，并且附圖中:
[0018]圖1提供了示出傳統(tǒng)移動電信網(wǎng)絡(luò)的示例的示意圖；
[0019]圖2提供了示出傳統(tǒng)LTE無線電幀的示意圖；
[0020]圖3提供了示出傳統(tǒng)LTE下行鏈路無線電子幀的示例的示意圖；
[0021]圖4提供了示出傳統(tǒng)LTE“等待轉(zhuǎn)接(campon)”過程的示意圖；
[0022]圖5提供了示出根據(jù)本發(fā)明實施例的插入有虛擬載波的LTE下行鏈路無線電子幀的不意圖；
[0023]圖6提供了示出用于等待轉(zhuǎn)接至虛擬載波的自適應(yīng)LTE“等待轉(zhuǎn)接”過程的示意圖；
[0024]圖7提供了示出根據(jù)本發(fā)明實施例的LTE下行鏈路無線電子幀的示意圖；
[0025]圖8提供了示出物理廣播信道(PBCH)的示意圖；
[0026]圖9提供了示出根據(jù)本發(fā)明實施例的LTE下行鏈路無線電子幀的示意圖；
[0027]圖10提供了示出根據(jù)本發(fā)明實施例的插入有虛擬載波的LTE下行鏈路無線電子幀的不意圖；
[0028]圖1lA至圖1lD提供了示出根據(jù)本發(fā)明實施例的LTE下行鏈路子幀中的定位信號的定位的示意圖；
[0029]圖12提供了示出根據(jù)本發(fā)明實施例的兩個虛擬載波改變主載波頻帶中的位置的一組子幀的示意圖；
[0030]圖13A至圖13C提供了示出根據(jù)本發(fā)明實施例的插入有上行鏈路虛擬載波的LTE上行鏈路子幀的示意圖；
[0031]圖14提供了示出根據(jù)本發(fā)明的示例配置的自適應(yīng)LTE移動電信網(wǎng)絡(luò)的一部分的示意圖。
【具體實施方式】
[0032]傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)
[0033]圖1提供了示出傳統(tǒng)移動電信網(wǎng)絡(luò)的基本功能的示意圖。
[0034]網(wǎng)絡(luò)包括與核心網(wǎng)絡(luò)102連接的多個基站101。每個基站提供可以將數(shù)據(jù)傳送至移動終端104并從移動終端104傳送數(shù)據(jù)的覆蓋區(qū)域103(即，小區(qū))。在覆蓋區(qū)域103中經(jīng)由無線電下行鏈路從基站101傳輸數(shù)據(jù)至移動終端104。經(jīng)由無線電上行鏈路從移動終端104傳輸數(shù)據(jù)至基站101。核心網(wǎng)絡(luò)102將數(shù)據(jù)路由至移動終端104并從移動終端路由數(shù)據(jù)，并提供諸如認證、移動性管理、計費等功能。
[0035]移動電信系統(tǒng)(比如根據(jù)3GPP定義的長期演進(LTE)架構(gòu)設(shè)置的移動電信系統(tǒng))將基于正交頻分復(fù)用(OFDM)的接口用于無線電下行鏈路(所謂的0FDMA)和無線電上行鏈路(所謂的SC-FDMA)。在上行鏈路和下行鏈路上經(jīng)由多個正交子載波進行數(shù)據(jù)傳輸。圖2是示出了基于OFMD的LTE下行鏈路無線電幀201的示意圖。LTE下行鏈路無線電幀從LTE基站(稱為增強型節(jié)點B)傳輸并持續(xù)10ms。下行鏈路無線電幀包括10個子幀，每個子幀持續(xù)lms。在LTE幀的第一子幀和第六子幀中傳輸主同步信號(PSS)和輔同步信號(SSS)。在LTE幀的第一子幀中傳輸主廣播信道(PBCH)。下面將更詳細地討論PSS、SSS和PBCH。
[0036]圖3是提供了示出傳統(tǒng)下行鏈路LTE子幀的示例的結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格的示意圖。子幀包括在Ims的時間內(nèi)傳輸?shù)念A(yù)定數(shù)量的符號。每個符號包括分布于下行鏈路無線電載波的帶寬上的預(yù)定數(shù)量的正交子載波。
[0037]圖3中所示的示例子幀包括14個符號以及在20MHz帶寬上間隔開的1200個子載波?？梢栽贚TE中傳輸數(shù)據(jù)的最小單元為在一個子幀上傳輸?shù)?2個子載波。為了清晰起見，在圖3中，未示出每個單獨的資源元素，而是子幀網(wǎng)格中的每個單獨的方框?qū)?yīng)于以一個符號傳輸?shù)?2個子載波。
[0038]圖3示出了 4個LTE終端340、341、342、343的資源分配。例如，第一LTE終端(UEI)的資源分配342在5個具有12個子載波的區(qū)塊上延伸，第二 LTE終端(UE2)的資源分配343在6個具有12個子載波的區(qū)塊上延伸，以此類推。
[0039]控制信道數(shù)據(jù)在包括子幀的開始η個符號的子幀的控制區(qū)域300中傳輸，其中η可以在3MHz以上的信道帶寬的一個和三個符號之間變化并且其中η可以在1.4MHz的信道帶寬的兩個和四個符號之間變化。為了清晰起見，以下描述涉及具有3MHz以上的信道帶寬的主載波，其中η的最大值為3?？刂茀^(qū)域300中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包括在物理下行鏈路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示信道(PCFICH)和物理HARQ指示信道(PHICH)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
[0040]PDCCH包含指示哪些子載波上的子幀的符號已經(jīng)分配給特定LTE終端的控制數(shù)據(jù)。因此，在圖3中所示的子幀的控制區(qū)域300中傳輸?shù)腍XXH數(shù)據(jù)將指示UEl已經(jīng)分配有第一資源塊342，UE2已經(jīng)分配有第二資源塊343，以此類推。PCFICH包含指示控制區(qū)域的大小(SP，介于一個和三個符號之間)的控制數(shù)據(jù)，并且PHICH包含指示先前傳輸?shù)纳闲墟溌窋?shù)據(jù)是否被網(wǎng)絡(luò)成功接收的HARQ(混合自動請求)數(shù)據(jù)。
[0041]在某些子幀中，子幀的中心頻帶310中的符號用于傳輸包括主同步信號(PSS)、輔同步信號(SSS)和物理廣播信道(PBCH)的信息。該中心頻帶310通常為72個子載波寬(相當于1.08MHz的傳輸帶寬)ISS和SSS是一旦檢測到就允許LTE終端104實現(xiàn)幀同步并確定傳輸下行鏈路信號的增強型節(jié)點B的小區(qū)身份的同步信號。PBCH攜帶關(guān)于小區(qū)的信息，包括具有LTE終端需要接入小區(qū)的參數(shù)的主信息塊(MIB)。傳輸至物理下行鏈路共享信道(PDSCH)上的各個LTE終端的數(shù)據(jù)可以在子幀的剩余資源元素塊中傳輸。在以下部分對這些信道進行進一步闡述。
[0042]圖3還示出了包含系統(tǒng)信息且在R344的帶寬上延伸的I3DSCH的區(qū)域。
[0043]LTE信道中子載波的數(shù)量可以根據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的配置來改變。通常，這種變化為1.4MHz信道帶寬中包含的72個子