[发明专利]在包括中继站的无线通信系统中传输参考信号的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信，更具体地涉及用于在包括中继站的无线通信系统中传输参考信号的方法和装置。

背景技术

已经针对宽带无线通信系统提出了有效的发送/接收方法和工具以使无线资源的效率最大化。能够以低复杂度降低符号间干扰（ISI）的正交频分复用（OFDM）系统被考虑作为下一代无线通信系统之一。在OFDM中，串行输入的数据符号被转换为N个并行的数据符号，并接着被承载在分离的N个子载波中的各子载波上发送。子载波在频域上保持正交性。各正交的信道经受彼此独立的频率选择性衰落，并且发送符号的间隔增大，从而使符号间干扰最小化。

当系统使用OFDM作为调制方案时，正交频分多址（OFDMA）是通过向多个用户独立地提供某些可用的子载波而实现多址的多址方案。在OFDMA中，将频率资源（即，子载波）提供给各个用户，并且因为它们被独立地提供给多个用户，因而各频率资源一般不彼此交叠。结果，按照互斥的方式将频率资源分配给各个用户。在OFDMA系统中，通过使用频率选择性调度可以获得针对多个用户的频率分集，并且可以根据针对子载波的排列规则（permutation rule）不同地分配子载波。另外，使用多天线的空间复用方案可以用于提高空间域的效率。

可以使用MIMO技术来提高使用多个发送天线和多个接收天线的数据发送和接收的效率。MIMO技术可以包括用于实现分集的空频块码（SFBC：space frequency block code）、空时块码（STBC：space time block code）、循环延迟分集（CDD：cyclic delay diversity）、频率切换传输分集（FSTD：frequency switched transmit diversity）、时间切换传输分集（TSTD：time switchedtransmit diversity）、预编码向量切换（PVS：precoding vector switching）、空间复用（SM：spatial multiplexing）。根据接收天线的数目和发送天线的数目的MIMO信道矩阵可以分解为若干独立的信道。将各独立的信道称为层或流。层的数目称为秩。

在无线通信系统中，为了发送和接收数据、获得系统同步和信道信息的反馈的目的，必须对上行信道或下行信道进行估计。在无线通信系统环境中，因为多径时延而产生衰落。将通过对由于这样的衰落导致的环境中的突然变化而产生的信号的失真进行补偿来恢复发送信号的处理称为信道估计。还必须测量用户设备所属的小区或其它小区的信道的状态。为了估计信道或测量信道的状态，可以使用对于发送器和接收器二者都是已知的参考信号（RS）。

用于发送参考信号的子载波被称为参考信号子载波，并且用于发送数据的子载波被称为数据子载波。在OFDM系统中，分配参考信号的方法包括向全部子载波分配参考信号的方法以及在数据子载波之间分配参考信号的方法。使用仅包括参考信号（例如，前导信号）的信号来执行向全部子载波分配参考信号的方法以获得信道估计的吞吐量。如果使用该方法，则与在数据子载波之间分配参考信号的方法相比，可以提高信道估计的性能，这是因为参考信号的密度通常是高的。但是，因为在向全部子载波分配参考信号的方法中发送的数据量小，所以使用在数据子载波之间分配参考信号的方法以增加发送的数据量。如果使用在数据子载波之间分配参考信号的方法，则信道估计的性能会因为参考信号的密度低而劣化。因此，应当适当地设置参考信号以使这种劣化最小化。

接收器可以通过从所接收的信号中分离出关于参考信号的信息来估计信道，这是因为它知道关于参考信号的信息，并且接收器可以通过对估计出的信道值进行补偿来准确地估计由发送级发送的数据。假设由发送器发送的参考信号是p，参考信号在发送期间所经历的信道信息是h，出现在接收器中的热噪声是n，并且由接收器接收的信号是y，则可以得到y=h·p+n。这里，由于接收器已经知道参考信号p，所以它可以在使用最小二乘（LS）法的情况下使用等式1来估计信道信息值

[等式1]