Способ и система передачи опорного позиционного сигнала

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к области мобильной связи и, более точно, к способу и системе передачи опорного позиционного сигнала (PRS). Технический результат заключается в обеспечении возможности задания эффективной последовательности PRS в любых условиях и тем самым обеспечении реализации функции определения положения PRS. Для этого задают необходимую на данный момент последовательность PRS длиной 2 × N R B P R S , в которой N R B P R S означает ширину полосы частот PRS, сконфигурированной посредством протокола сигнализации высокого уровня и представленной единицей блока ресурса, задают положение последовательности PRS в физическом блоке ресурса и передают заданную последовательность PRS в найденном положении. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области мобильной связи, более точно, к способу и системе передачи опорного позиционионного сигнала.

Предпосылки создания изобретения

Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM, от английского - Orthogonal Frequency Division Multiplexing) по существу представляет собой технологию связи путем модуляции на нескольких несущих, которая лежит в основе проекта мобильной связи четвертого поколения. Многолучевой канал OFDM в частотной области характеризуется частотно-избирательным замиранием. Для преодоления такого замирания канал делят на множество подканалов в частотной области, при этом характеристика частотного спектра каждого подканала является приблизительно плоской, а каждый подканал OFDM является взаимно ортогональным. Соответственно, допускается перекрывание частотных спектров подканалов, что позволяет в большей степени использовать ресурс частотных спектров.

Система с перспективой развития (LTE, от английского - Long Term Evolution) является одной из важных программ организации "Партнерство третьего поколения". На фиг.1 показана структура фрейма в режиме дуплексной передачи с частотным разделением (FDD, от английского - frequency division duplexing) в системе LTE. Как показано на фиг.1, радиофрейм длительностью 10 мс содержит 20 интервалов длительностью 0,5 мс, пронумерованных от 0 до 19. Интервал 21 и интервал 2i+1 образуют субфрейм i длительностью 1 мс. Когда в системе LTE используется субфрейм с нормальным циклическим префиксом, один интервал содержит 7 восходящих/нисходящих сигналов и имеет длительность в 7 восходящих/нисходящих сигналов; когда в системе LTE используется субфрейм с расширенным циклическим префиксом, один интервал содержит 6 восходящих/нисходящих сигналов и имеет длительность в 6 восходящих/нисходящих сигналов. В качестве поднесущей символа OFDM используется элемент ресурса (RE, от английского - Resource Element). Если в системе LTE используется субфрейм с нормальным циклическим префиксом, 12 смежных поднесущих и 7 смежных символов OFDM образуют нисходящий блок ресурса (RB, от английского - Resource Block); если в системе LTE используется субфрейм с расширенным циклическим префиксом, 12 смежных поднесущих и 6 смежных символов OFDM образуют RB, имеющий частоту 180 кГц в частотной области и длительность нормального интервала во временной области, как показано на фиг.2. Что касается распределения ресурсов, оно осуществляется единицей блока ресурса.

Система LTE поддерживает прикладную 4-антенную систему со многими входами и многими выходами (MIMO, от английского - Multiple-Input Multiple-Output) и соответствующие полночастотные характеризующие соту опорные сигналы (CRS, от английского - Cell-Specific Reference Signals) с использованием антенного входа №0, антенного входа №1, антенного входа №2, антенного входа №3. Когда циклическим префиксом субфрейма является нормальный циклический префикс, положением CRS в физическом блоке ресурса является положение, показанное на фиг.3а; когда циклическим префиксом субфрейма является расширенный циклический префикс, положением CRS в физическом блоке ресурса является положение, показанное на фиг.3б. Кроме того, также существует характеризующий абонентское оборудование (АО или UE, от английского - user equipment) опорный сигнал, который передается только в положении во временной и частотной областях, в котором находится характеризующий АО физический нисходящий мультиплексный канал (PDSCH, от английского - UE-specific physical downlink shared channel), при этом функции CRS включают задание качества нисходящего канала и оценку (демодуляцию) нисходящего канала.

Поскольку базовой станции необходимо задавать положение АО в пределах соты, она способна эффективно осуществлять конфигурирование АО и планирование его работы. В настоящее время CRS конфигурируют на оценку АО, но из-за полустатической конфигурации мощности CRS, эффективность определения положения АО является ограниченной.

Решением указанной задачи в настоящее время является задание положения путем передачи опорного позиционного сигнала (PRS, от английского - position reference signal), чтобы тем самым гарантировать точность определения положения АО. Циклы передачи PRS составляют 160 мс, 320 мс, 640 мс и 1280 мс, а число смежных субфреймов, передаваемых с PRS, составляет 1, 2, 4 и 6. Последовательность PRS r l , n s ( m ) задают согласно следующей формуле:

r l , n s ( m ) = 1 2 ( 1 − 2 ⋅ c ( 2 m ) ) + j 1 2 ( 1 − 2 ⋅ c ( 2 m + 1 ) ) , m = 0,   1   … ,   2   N R B P R S − 1 ,

в которой ns является обозначением интервала радиофрейма, l является обозначением символа OFDM в интервале, a N R B P R S означает ширину полосы частот PRS, сконфигурированной посредством протокола сигнализации высокого уровня. Далее приведена формула, согласно которой генерируют псевдослучайную последовательность c(i):

с(i)=(x1(i+NC)+x2(i+NC))mod2

x1(i+31)=(x1(i+3)+x1(i))mod2

x2(i+31)=(х2(i+3)+х2(i+2)+х2(i+1)+x2(i))mod2,

в которой NC=1600,

x1(0)=1, x1(n)=0, n=1, 2, …, 30,

x2 генерируют в соответствии с исходным значением псевдослучайной последовательности, которое равно c i n i t = ∑ n = 0 30 x 2 ( n ) ⋅ 2 n ,

генерируют псевдослучайную последовательность c(i) каждого символа OFDM на основании cinit, вычисленного согласно следующей формуле:

c i n i t = 2 10 ⋅ ( 7 ⋅ ( n s + 1 ) + l + 1 ) ⋅ ( 2 ⋅ N I D c e l l + 1 ) + 2 ⋅ N I D c e l l + N C P

в которой N C P = { 1 к о г д а ц и к л и ч е с к и м п р е ф и к с о м я в л я е т с я н о р м а л ь н ы й ц и к л и ч е с к и й п р е ф и к с 0 к о г д а ц и к л и ч е с к и м п р е ф и к с о м я в л я е т с я р а с ш и р е н н ы й ц и к л и ч е с к и й п р е ф и к с

Сопоставляют последовательность PRS r l , n s ( m ) с символом a k , l ( p ) комплексной модуляции в интервале ns антенного входа р согласно следующей формуле a k , l ( p ) = r l , n s ( m ' ) , в которой k является обозначением поднесущей символа OFDM.

Когда циклическим префиксом системы является нормальный циклический префикс:

k=6m+(6-l+νshift)mod 6

l = { 3,5,6,     е с л и n s ​ mod 2 = 0 1,2,3,5,6,   е с л и n s ​ mod 2 = 1, a ( p = 0,1 ) 2,3,5,6,   е с л и n s ​ mod 2 = 1, a ( p = 0,1,2,3 )

m = 0,1, K ,2 ⋅ N R B P R S − 1

m ' = m + N R B max , D L − N R B P R S

где N R B max , D L означает максимальную ширину полосы частот нисходящего канала.

Когда циклическим префиксом системы является расширенный циклический префикс:

k=6m+(6-l+νshift)mod 6

l = { 4,5,     е с л и n s ​ mod 2 = 0 1,2,4,5,   е с л и n s ​ mod 2 = 1, a ( p = 0,1 ) 2,4,5,   е с л и n s ​ mod 2 = 1, a ( p = 0,1,2,3 )

m = 0,1, K ,2 ⋅ N R B P R S − 1

m ' = m + N R B max , D L − N R B P R S

при этом

ν s h i f t = ( ∑ i " = 0 7 2 i " c ( i " + 8 [ n s 2 ] ) ) m o d 6

где νshift означает исходное положение PRS во временной области в физическом блоке ресурса, ⌊ ⌋ означает округление в меньшую сторону. В соответствии с c i n i t = N C e l l I D ( N C e l l I D является наименованием соты) каждый радиофрейм генерирует псевдослучайную последовательность с(i'') и частотно-временное положение PRS в физическом блоке ресурса, как это показано на фиг.4а и 4б. Поскольку исходное положение PRS во временной области νshift в физическом блоке ресурса генерируют случайным образом, ослабление помех со стороны соседней соты за счет расположения сот является неэффективным.

Кроме того, согласно существующим решениям при передаче PRS сначала генерируют последовательность r l , n s ( m ) фиксированной длины 2 × N R B P R S , затем задают передаваемую последовательность r l , n s ( m ' ) на основании разности N R B m a x , D L − N R B P R S . Тем не менее, поскольку m определяет длину предварительно генерированной последовательности r l , n s ( m ) , r l , n s ( m ' ) отображает передаваемые данные PRS, а из m ' = m + N R B m a x , D L − N R B P R S следует, что r l , n s ( m ' ) получают из r l , n s ( m ) , соответственно, когда разность N R B m a x , D L − N R B P R S не равна 0, m' наверняка будет выходить за пределы значений m, в результате чего r l , n s ( m ' ) не будет иметь смысла и будет невозможно задать эффективную последовательность данных PRS.

Краткое изложение сущности изобретения

В основу настоящего изобретения положена техническая задача создания способа передачи опорного позиционного сигнала, позволяющего в любых условиях задавать эффективную последовательность PRS и тем самым обеспечивать реализацию функции определения положения PRS.

Для решения указанной технической задачи в настоящем способе передачи опорного позиционного сигнала, в котором:

задают необходимую на данный момент последовательность опорного позиционного сигнала (PRS) длиной 2 × N R B P R S , в которой N R B P R S означает ширину полосы частот PRS, сконфигурированной посредством протокола сигнализации высокого уровня и представленной единицей блока ресурса,

задают положение последовательности PRS в физическом блоке ресурса и

передают заданную последовательность PRS в найденном положении.

Последовательность PRS r l , n s ( m ' ) длиной 2 × N R B P R S представлена следующей формулой:

r l , n s ( m ' ) = 1 2 ( 1 − 2 ⋅ c ( 2 m ' ) ) + j 1 2 ( 1 − 2 ⋅ c ( 2 m ' + 1 ) )

в которой m ' = 0 , 1 , … , 2 N R B P R S − 1

или

r l , n s ( m ' ) = 1 2 ( 1 − 2 ⋅ c ( 2 m ' ) ) + j 1 2 ( 1 − 2 ⋅ c ( 2 m ' + 1 ) )

h = N R B m a x , D L − N R B P R S или h = ( N R B max , D L − N R B P R S ) × 2 ,

при этом ns является обозначением интервала радиофрейма, l является обозначением символа OFDM в интервале, N R B max , D L означает максимальную ширину полосы частот нисходящего канала, а с(i) означает первую псевдослучайную последовательность, генерированную с использованием исходного значения cinit псевдослучайной последовательности.

Задание необходимой на данный момент последовательности PRS длиной 2 × N R B P R S может предусматривать:

генерирование последовательности PRS длиной 2 × N R B max , D L , в которой N R B max , D L означает максимальную ширину полосы частот нисходящего канала, и

выделение последовательности PRS длиной 2 × N R B max , D L из последовательности PRS длиной 2 × N R B max , D L .

Последовательность PRS r l , n s ( m ) длиной 2 × N R B max , D L представлена следующей формулой:

r l , n s ( m ) = 1 2 ( 1 − 2 ⋅ c ( 2 m ) ) + j 1 2 ( 1 − 2 ⋅ c ( 2 m + 1 ) ) , m = 0 , 1 , … , 2 N R B m a x , D L − 1

в которой ns является обозначением интервала радиофрейма, l является обозначением символа OFDM в интервале, a c(i') означает вторую псевдослучайную последовательность, генерированную с использованием исходного значения cinit псевдослучайной последовательности.

Когда субфрейм не является субфреймом MBSFN,

c i n i t = 2 10 ⋅ ( 7 ⋅ ( n s + 1 ) + l + 1 ) ⋅ ( 2 ⋅ N I D c e l l + 1 ) + 2 ⋅ N I D c e l l + N C P ,

при этом N C P = { 1 к о г д а ц и к л и ч е с к и м п р е ф и к с о м я в л я е т с я н о р м а л ь н ы й ц и к л и ч е с к и й п р е ф и к с 0 к о г д а ц и к л и ч е с к и м п р е ф и к с о м я в л я е т с я р а с ш и р е н н ы й ц и к л и ч е с к и й п р е ф и к с

а N C e l l I D является наименованием соты;

когда субфрейм является субфреймом MBSFN,

c i n i t = 2 9 ⋅ ( 7 ⋅ ( n s + 1 ) + l + 1 ) ⋅ ( 2 ⋅ N I D M B S F N + 1 ) + 2 ⋅ N I D M B S F N ,

при этом N I D M B S F N является наименованием субфрейма MBSFN.

Выделение последовательности PRS длиной 2 × N R B P R S из генерированной последовательности PRS длиной 2 × N R B max , D L может предусматривать:

генерирование последовательности PRS длиной 2 × N R B P R S , представленной формулой r l , n s ( m ' ) , в которой m'=q+h и q = 0,1, K ,2 ⋅ N R B P R S − 1 , а

h = N R B max , D L − N R B P R S или h = ( N R B max , D L − N R B P R S ) × 2 .

Задание исходного положения последовательность PRS во временной области νshift в физическом блоке ресурса может осуществляться согласно следующим формулам:

ν s h i f t = ( ∑ i " = 0 7 2 i " c ( i " + 8 [ n s 2 ] ) ) mod 6   или

ν s c h i f t = ( ∑ i " = 0 7 2 i " c ( i " ) ) mod 6   или

ν s h i f t = N C e l l I D mod 6 ,

при этом генерируют третью псевдослучайную последовательность c(i'') согласно уравнению C i n i t = N C e l l I D , в котором N C e l l I D является наименованием соты.

В субфрейме, который является субфреймом non-MBSFN, задание положения последовательности PRS в физическом блоке ресурса может осуществляться согласно следующим формулам;

когда циклическим префиксом системы является нормальный циклический префикс:

k=6q+(6-l+νshift)mod6

l = { 3,5,6,     е с л и n s ​ mod 2 = 0 1,2,3,5,6,   е с л и n s ​ mod 2 = 1, a ( p = 0,1 ) 2,3,5,6,   е с л и n s ​ mod 2 = 1, a ( p = 0,1,2,3 )

q = 0,1, K ,2 ⋅ N R B P R S − 1

когда циклическим префиксом системы является расширенный циклический префикс:

k=6q+(5-l+νshift)mod6

l = { 4,5,     е с л и n s ​ mod 2 = 0 1,2,4,5,   е с л и n s ​ mod 2 = 1, a ( p = 0,1 ) 2,4,5,   е с л и n s ​ mod 2 = 1, a ( p = 0,1,2,3 )

q = 0,1, K ,2 ⋅ N R B P R S − 1 .

В субфрейме, который является субфреймом MBSFN, задание положения последовательности PRS в физическом блоке ресурса может осуществляться согласно следующим формулам:

k=6q+(5-l+νschift)mod6

l = { 2,3,4,5,     если n s mod2 = 0 0,1,2,3,4,5,     если n s mod2 = 1 ,

q = 0,1, K ,2 ⋅ N R B P R S − 1 ,

в которых l является обозначением символа OFDM в интервале, k является обозначением поднесущей символа OFDM, p означает антенный вход, νshift означает исходное положение последовательности PRS во временной области в физическом блоке ресурса.

При передаче заданной последовательности PRS в найденном положении:

передают только данные канала PDCCH, когда для передачи последовательности PRS и данных по физическому нисходящему каналу управления (PDCCH, от английского - physical downlink control channel) используют одну и ту же полосу частот.

При передаче заданной последовательности PRS в найденном положении:

при сопоставлении версий R10 и R9 PDSCH с несущими отбрасывают несущую, соответствующую PRS, когда для передачи последовательности PRS и данных по физическому нисходящему каналу мультиплексному каналу (PDSCH) используют одну и ту же полосу частот; и

передают только данные PRS посредством RE, когда для передачи PRS и данных по версии R8 PDSCH используют один и тот же элемент ресурса (RE).

При передаче заданной последовательности PRS в найденном положении:

мощность каждого элемента ресурса (RE) PRS соответствует мощности RE в PDSCH, содержащего данные в символе OFDM, в котором находится RE PRS, когда для передачи последовательности PRS и данных PDSCH используют одну и ту же полосу частот; и

мощность каждого RE PRS в 6 раз превышает мощность RE PDSCH, содержащего данные в символе OFDM, в котором находится RE PRS, когда для передачи последовательности PRS и данных PDSCH используют различные полосы частот.

При передаче заданной последовательности PRS в найденном положении:

мощность передачи последовательности PRS соответствует мощности передачи характеризующего соту опорного сигнала (CRS); или

конфигурируют мощность передачи последовательности PRS путем сигнализации.

В настоящем изобретении дополнительно предложена система передачи опорного позиционного сигнала, в которую входит блок задания последовательности PRS, блок определения положения и передающий блок;

при этом блок задания последовательности PRS сконфигурирован на задание необходимой на данный момент последовательности PRS длиной 2 × N R B P R S , в которой N R B P R S означает ширину полосы частот PRS, сконфигурированной посредством протокола сигнализации высокого уровня;

блок определения положения сконфигурирован на задание положения последовательности PRS, заданной блоком задания последовательности PRS в физическом блоке ресурса; и

передающий блок сконфигурирован на передачу последовательности PRS, заданной блоком задания последовательности PRS в положении, заданном блоком определения положения;

блок задания последовательности PRS может содержать блок генерирования последовательности PRS и блок выделения;

при этом блок генерирования последовательности PRS сконфигурирован на генерирование последовательности PRS длиной 2 × N R B max , D L , в которой N R B max , D L означает максимальную ширину полосы частот нисходящего канала; и

блок выделения сконфигурирован на выделение последовательности PRS длиной 2 × N R B max , D L из последовательности PRS длиной 2 × N R B max , D L