無線通信系統(tǒng)的多個小區(qū)中的協(xié)同傳輸方法
【專利摘要】公開一種用于無線通信系統(tǒng)的多個小區(qū)中的協(xié)同傳輸?shù)姆椒?，其中如果用戶設備（112）在由多個小區(qū)（113）接收的信號之間檢測到干擾狀況，則用戶設備（112）觸發(fā)所述多個小區(qū)的協(xié)同傳輸，所述用戶設備根據(jù)網(wǎng)絡動態(tài)設定的無線電質(zhì)量度量檢測所述干擾狀況，并通過向所述多個小區(qū)中的至少一個小區(qū)發(fā)送觸發(fā)信號來觸發(fā)協(xié)同傳輸。還公開了在其中利用上述方法實現(xiàn)協(xié)同傳輸?shù)臒o線通信系統(tǒng)中使用的無線電設備和用戶設備。
【專利說明】無線通信系統(tǒng)的多個小區(qū)中的協(xié)同傳輸方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，更特別地，涉及多小區(qū)多點協(xié)同發(fā)射和接收(CoMP)系統(tǒng)和方法。
[0002]具體地，本發(fā)明優(yōu)選應用于其中在3GPP (第三代合作伙伴計劃)組中正在討論和評估協(xié)同傳輸技術的使用的先進無線通信系統(tǒng)，比如LTE-A (先進的長期演進)中。不過，本發(fā)明并不局限于基于OFDM (正交頻分復用)的無線通信系統(tǒng)，比如LTE、LTE-A、WiMAX (微波接入全球互通)、UMB (超移動寬帶)，相反，在利用不同的無線電接入技術，比如CDMA (碼分多址接入)的系統(tǒng)中，本發(fā)明也是適用的。
[0003]本發(fā)明還涉及供在這種無線通信系統(tǒng)中使用的設備。
【背景技術】
[0004]小區(qū)間干擾是限制無線通信系統(tǒng)的頻譜效率的主要因素之一，尤其是對位于蜂窩系統(tǒng)的小區(qū)邊緣的用戶來說更是如此。在第二代系統(tǒng)，比如GSM (全球移動通信系統(tǒng))中，通過借助大于I的復用因子限制空間域中的頻率資源的使用，使小區(qū)間干擾得到控制。
[0005]在其中頻率復用因子為I個單位的諸如UMTS (通用移動通信系統(tǒng))之類的第三代系統(tǒng)中，通過用戶設備與多個NodeB的連接，借助軟/更軟的切換技術，減輕了對于小區(qū)邊緣用戶的小區(qū)間干擾。
[0006]為了解決比如LTE-A之類第四代(4G)系統(tǒng)中的小區(qū)間干擾的問題，最近提出了協(xié)同多點發(fā)射和/或接收(也稱為CoMP)的概念?；舅枷胧窃诓煌臒o線電基站(在LTE-A中稱為eNodeB)之間具有某種形式的協(xié)同，以便限制小區(qū)間干擾，或者將干擾信號變成有用的信號。在第一種情況下，只從一個發(fā)射點(即，服務小區(qū))發(fā)送數(shù)據(jù)，其它小區(qū)修改它們的傳輸以便減小對于特定的時間/頻率傳輸資源的干擾。在3GPP術語中，這些機制被稱為協(xié)同調(diào)度/協(xié)同波束成形(CS/CB)。在第二種情況下，數(shù)據(jù)從多個小區(qū)發(fā)送給用戶，使得干擾變成有用的信號。按照3GPP術語，這種第二類的CoMP機制被表示成聯(lián)合處理(JP)。
[0007]可在協(xié)議棧的不同層面出現(xiàn)小區(qū)間的協(xié)同:例如在物理層層面(LI協(xié)同)、在調(diào)度層(L2協(xié)同)或者在無線電資源管理層(L3協(xié)同)。在任何情況下，CoMP的目標是主動減小小區(qū)間干擾，或者理想地使小區(qū)間干擾不存在，從而為所有被服務用戶提供相同的QoS (例如，吞吐量)，而不管他們在小區(qū)內(nèi)的位置。
[0008]W02010/116340公開一種降低CoMP小區(qū)(用于識別服務不同小區(qū)的一組eNodeB的術語)內(nèi)的小區(qū)間干擾的系統(tǒng)和方法，其中CoMP小區(qū)控制器收集關于相鄰CoMP小區(qū)的調(diào)度信息，以便調(diào)度對受控CoMP小區(qū)內(nèi)的用戶設備(UE)的數(shù)據(jù)傳輸。
[0009]小區(qū)間的協(xié)同顯然具有成本，所述成本由源于通過無線電接口和通過協(xié)同小區(qū)之間的回程鏈路的信息(數(shù)據(jù)、控制和測量)的交換的開銷表示。
[0010]專利申請W02010/036158提供一種用戶分組方法，以折衷CoMP下行鏈路容量和所需的上行鏈路反饋。根據(jù)參考信號，對每對分布式發(fā)射器和用戶設備(UE)測量諸如大尺度衰落之類的信道元素，并且網(wǎng)絡接收該信息，作為上行鏈路中的反饋。CoMP網(wǎng)絡根據(jù)可用于反饋的上行鏈路容量確定可承受的最大交叉干擾水平a reQO如果該最大交叉干擾水平a req被超過，那么地理上分離的UE被分成盡可能少的組，每個組內(nèi)的UE是分離的，各個組被分配不同的時間/頻率資源塊。依據(jù)交叉干擾不超過的約束進行分組。這種解決方案不會太多地降低由CoMP引起的網(wǎng)絡開銷，因為它要求網(wǎng)絡評估最大干擾水平是否被超過，這意味網(wǎng)絡應接收大量的數(shù)據(jù)(降低上行鏈路容量)，并且應實現(xiàn)另外的計算以實現(xiàn)用戶分組。
[0011]此外，CoMP技術要求UE搜索和識別適合于實現(xiàn)協(xié)同發(fā)射和接收的小區(qū)。這存在增大UE復雜度(因為需要更多的處理和存儲硬件)的缺陷，和加重電池消耗(因為需要一些測量)的缺陷。為了解決該問題，W02010/039066公開一種CoMP系統(tǒng)，其中一個UE由屬于一個服務CoMP小區(qū)的幾個子小區(qū)服務，并且其中CoMP小區(qū)中的所有子小區(qū)同樣地發(fā)送公共信道信號。在這種系統(tǒng)中，UE通過比較CoMP小區(qū)質(zhì)量性能測量和可由網(wǎng)絡提供的閾值，只在目標CoMP小區(qū)內(nèi)進行小區(qū)搜索。
[0012]這種解決方案降低UE復雜度，但未降低網(wǎng)絡復雜度，仍然存在由CoMP系統(tǒng)中的小區(qū)/子小區(qū)的協(xié)同帶來的網(wǎng)絡開銷的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的是解決實現(xiàn)協(xié)同發(fā)射/接收的現(xiàn)有無線系統(tǒng)的其中一些問題。
[0014]特別地，本發(fā)明的一個目的是提供一種允許控制小區(qū)間干擾，同時使網(wǎng)絡開銷受到控制的無線通信系統(tǒng)及其方法。
[0015]本發(fā)明的再一個目的是提供允許改善網(wǎng)絡資源的使用的系統(tǒng)和方法。
[0016]本發(fā)明的另一個目的是提供一種允許改善網(wǎng)絡資源的利用，同時降低對用戶設備消耗的影響的CoMP方法。
[0017]這些和其它目的是利用包含附加權利要求的特征的系統(tǒng)和方法實現(xiàn)的，所述附加權利要求構成本發(fā)明的組成部分。
[0018]當UE檢測到從不同小區(qū)接收的信號之間的可能干擾時，所述方法借助小區(qū)協(xié)同傳輸技術降低小區(qū)間干擾。這種干擾狀況的檢測是由UE根據(jù)網(wǎng)絡動態(tài)定義并發(fā)送給UE的信號質(zhì)量度量進行的。
[0019]這種解決方案提供的優(yōu)點在于:測量由UE進行，而不存在網(wǎng)絡的過載，但是確定協(xié)同傳輸?shù)挠|發(fā)的條件由網(wǎng)絡定義，并且可以逐個用戶地/逐個連接地定義，以便優(yōu)化網(wǎng)絡資源和控制網(wǎng)絡開銷。
[0020]在本發(fā)明的一個方面，可能進行干擾的小區(qū)首先嘗試在層2層面協(xié)同傳輸，尤其是通過協(xié)同調(diào)度來協(xié)同傳輸。如果這種協(xié)同不可行，那么小區(qū)在物理層協(xié)同傳輸，尤其是通過控制小區(qū)的至少一個天線的輻射場來協(xié)同傳輸。
[0021]這種途徑具有通過在調(diào)度層(L2)工作，能夠最大地利用發(fā)射天線，以最大化分集階數(shù)或者對有用無線電鏈路的空間復用度的優(yōu)點。相反，當在物理層層面(LI)進行抗干擾時，天線被同時用于通過有用的無線電鏈路進行發(fā)射，并且最小化對位于相鄰小區(qū)中的受干擾UE的干擾。于是在這種情況下，不能最大化分集階數(shù)或者對有用無線電鏈路的空間復用度。
[0022]在本發(fā)明的另一個方面，在整個傳輸頻帶上，S卩，在可由接入設備發(fā)送的整個頻率范圍上，提供用戶設備為檢測干擾狀況而進行的測量。通過實現(xiàn)這種測量，UE獲得整個傳輸頻帶內(nèi)的干擾狀況的良好認識，并因此能夠向網(wǎng)絡提供可用于改善調(diào)度的信息。
[0023]在本發(fā)明的另一個方面，網(wǎng)絡向用戶設備提供和應進行質(zhì)量測量的特定頻率范圍有關的信息。特別地，這些頻率范圍是服務小區(qū)目前分配給用戶或者將分配給用戶的頻率范圍。這帶來減少用戶設備的功耗的優(yōu)點。
[0024]在另一個方面，本發(fā)明涉及用于實現(xiàn)協(xié)同發(fā)射/接收的方法的設備。特別地，本發(fā)明涉及一種無線電設備，包括:用于與用戶設備(UE)無線通信的裝置，和用于與第二無線電設備通信的裝置，所述第二無線電設備適合于與所述用戶設備建立無線通信。按照本發(fā)明的無線電設備包括用于向UE發(fā)送無線電質(zhì)量度量，尤其是基于每個用戶定義的度量，以便檢測干擾狀況的裝置。此外，按照本發(fā)明的無線電設備包括用于從用戶設備接收觸發(fā)信號的裝置，所述觸發(fā)信號包括所述第二無線電設備的標識符。無線電設備隨后被配置成當收到所述觸發(fā)信號時與所述第二無線電設備協(xié)同傳輸。
[0025]在一個方面，本發(fā)明涉及一種無線電設備，包括操作上與接收單元連接并與發(fā)射單元連接，以便和用戶設備無線通信的控制單元。該無線電設備包括用于與第二無線電設備通信的接口，所述第二無線電設備適合于與相同的用戶設備建立無線通信?？刂茊卧慌渲贸稍O定無線電質(zhì)量度量，并通過發(fā)射裝置將所述無線電質(zhì)量度量傳送給用戶設備以便檢測干擾狀況?？刂茊卧m合于通過接收單元從用戶設備接收觸發(fā)信號，所述觸發(fā)信號包括第二無線電設備的標識符。該無線電設備還包括操作上與控制單元連接、用于與第二無線電設備通信的數(shù)據(jù)接口，該控制單元適合于當收到觸發(fā)信號時與第二無線電設備協(xié)同傳輸。
[0026]按照另一個方面，本發(fā)明目的還在于一種在無線通信系統(tǒng)中使用的用戶設備。該用戶設備包括:用于測量從通信系統(tǒng)的多個發(fā)射器接收的信號的質(zhì)量的裝置，和用于發(fā)送觸發(fā)所述多個發(fā)射器中的至少兩個發(fā)射器的協(xié)同傳輸?shù)挠|發(fā)信號的裝置。
[0027]在一個方面，本發(fā)明涉及一種在無線通信系統(tǒng)中使用的用戶設備。所述用戶設備包括:用于測量從通信系統(tǒng)的多個無線電設備接收的信號的質(zhì)量的測量單元，和操作上與發(fā)射單元連接的控制單元?？刂茊卧m合于生成觸發(fā)信號，并通過發(fā)射單元將所述觸發(fā)信號發(fā)送給無線電設備，所述觸發(fā)信號適合于觸發(fā)所述多個無線電設備中的至少兩個設備的協(xié)同傳輸?？刂茊卧慌渲贸僧斖ㄟ^比較利用測量單元進行的質(zhì)量測量和從無線通信系統(tǒng)的無線電設備接收的無線電質(zhì)量度量而檢測干擾狀況時，發(fā)送所述觸發(fā)信號。
[0028]根據(jù)優(yōu)選的非限制實施例的以下說明，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將是明顯的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]下面將參考附圖中出于舉例說明而非限制性目的提供的非限制性例子，說明本發(fā)明。這些附圖圖解說明本發(fā)明的不同方向和實施例，在適當?shù)那闆r下，不同附圖中的相似結(jié)構、組件、材料和/或元件用相似的附圖標記表示。
[0030]圖1圖解說明實現(xiàn)CoMP的無線通信系統(tǒng)。
[0031]圖2圖解說明圖1的通信系統(tǒng)中的多個小區(qū)的協(xié)同傳輸?shù)姆椒ǖ牧鞒虉D。
[0032]圖3圖解說明由圖1的系統(tǒng)中的用戶設備進行的小區(qū)無線電質(zhì)量測量。
[0033]圖4圖解說明圖1的通信系統(tǒng)中的多個小區(qū)的協(xié)同傳輸?shù)姆椒ǖ牡诙嵤├牧鞒虉D。
[0034]圖5是適合于實現(xiàn)本發(fā)明的方法的無線電設備的方框圖。
[0035]圖6是適合于實現(xiàn)本發(fā)明的方法的用戶設備的方框圖。
【具體實施方式】
[0036]雖然本發(fā)明可以有各種修改和備選結(jié)構，不過附圖中表示了并且下面將詳細說明本發(fā)明的一些示例性實施例。然而，應明白并不意圖將本發(fā)明局限于公開的具體形式，相反，本發(fā)明覆蓋在權利要求中限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有修改、備選結(jié)構和等同物。
[0037]在下面的說明和在附圖中，相同的元件用相同的附圖標記識別?！袄纭?、“等”和“或”的使用指示非排他的備選方案，而不是限制性的，除非另有說明?！鞍ā钡氖褂靡馕丁鞍?，但不限于”，除非另有說明。
[0038]術語“協(xié)同集合”將用于識別直接或間接參與對于特定UE的傳輸?shù)膫鬏旤c/設備(地理上分離或者共處一地)的集合。
[0039]在圖1中，示意地公開了無線通信系統(tǒng)，尤其是包括無線接入子系統(tǒng)的電信網(wǎng)絡100。
[0040]電信網(wǎng)絡100包括接入子系統(tǒng)110 (也稱為UTRAN或E-UTRAN)和核心網(wǎng)絡120。
[0041]接入子系統(tǒng)110包括與用戶設備(UE)112無線通信的接入設備111。在一個實施例中，接入子系統(tǒng)還包括能夠?qū)⒂脩粼O備連接到網(wǎng)絡的設備。
[0042]在下面的說明中，電信網(wǎng)絡100是LTE-A網(wǎng)絡，接入設備111是eNodeB設備，然而本發(fā)明并不局限于這種網(wǎng)絡。例如，網(wǎng)絡100可以是LTE或UMTS或GSM或GPRS或EDGE網(wǎng)絡。取決于網(wǎng)絡的類型，接入設備可以是不同種類的接入設備，可以按照不同的方式互連。于是，這些設備并不局限于eNodeB，可包含適合于提供與UE的無線連接的任何設備；例如，接入設備可包含接入點、無線電基站、遠程無線電頭端(RRH)和控制無線電基站的無線電網(wǎng)絡控制器。
[0043]接入子系統(tǒng)110被分成多個小區(qū)113，每個小區(qū)包含與在對應覆蓋范圍中的UE通信的至少一個接入裝置。每個接入裝置包括一個設備和一個或多個天線。在所述設備能夠從不同的天線接收和發(fā)射信號的情況下，每個小區(qū)113可被邏輯地分成多個子小區(qū)，每個子小區(qū)由公共設備控制的特定天線覆蓋。為了清楚起見，下面的說明將被局限于網(wǎng)絡100被分成小區(qū)而沒有子小區(qū)的情況，然而，本發(fā)明可適用于包含子小區(qū)的網(wǎng)絡，其中協(xié)同發(fā)射/接收涉及子小區(qū)或者小區(qū)和子小區(qū)的協(xié)同。
[0044]eNodeBlll通過數(shù)據(jù)接口 114 (圖1中用虛線表示)彼此互連，在LTE中，數(shù)據(jù)接口114被稱為X2接口。X2接口基于IP協(xié)議。eNodeBlll通過SI接口 115連接到核心網(wǎng)絡120，核心網(wǎng)絡120包括向通過接入子系統(tǒng)110連接的用戶提供服務(比如語音呼叫或VoIP呼叫)的服務器和數(shù)據(jù)庫(比如，歸屬位置寄存器)。特別地，核心網(wǎng)絡120包括用于與其它網(wǎng)絡連接的MME (移動管理實體)和網(wǎng)關。
[0045]在下面的說明中，將利用術語“回程鏈路”表示接入設備之間以及接入設備和核心網(wǎng)絡之間的任何鏈路。
[0046]在優(yōu)選實施例中，eNodeBlll負責所有無線電相關的功能，并被編程以實現(xiàn)多點協(xié)同發(fā)射/接收(CoMP)，這意味從幾個發(fā)射點發(fā)射信號/在幾個接收點發(fā)射/接收信號。[0047]在一個實施例中，小區(qū)113被分組為多個CoMP小區(qū)，每個CoMP小區(qū)包括由協(xié)同系統(tǒng)協(xié)同的多個相鄰小區(qū)，在優(yōu)選實施例中，所述協(xié)同系統(tǒng)是包括連接到或者集成在一個或多個eNodeB中的不同協(xié)同單元的分布式系統(tǒng)。
[0048]網(wǎng)絡100適于實現(xiàn)這里參考圖2和3公開的多點協(xié)同發(fā)射/接收(CoMP)方法。
[0049]在步驟200，服務UE112的小區(qū)(例如，交換無線電資源控制消息的小區(qū))傳送無線電質(zhì)量度量，尤其是質(zhì)量閾值△ i (k)，所述無線電質(zhì)量度量將被UEl 12用于觸發(fā)來自不同小區(qū)的協(xié)同發(fā)射，例如，以便減小UE112遭受的小區(qū)間干擾。
[0050]通常，對于每個用戶，服務小區(qū)設定取決于用戶請求的服務的類型和/或在網(wǎng)絡中發(fā)生的事件和/或用戶行為的閾值。于是，相同小區(qū)中的不同用戶或者在不同時間的相同用戶可被配置以不同值的閾值。
[0051]所述閾值可由網(wǎng)絡(尤其是由eNodeB)利用RRC (無線電資源控制)信令，在連接建立期間或者當連接已建立時周期地配置。
[0052]優(yōu)選地，在呼叫設置時(B卩，在連接建立期間)首次配置所述閾值，隨后可由網(wǎng)絡通過下行鏈路信令修改所述閾值。當在連接模式下時，UE周期地測量高于規(guī)定的最小水平收到的服務小區(qū)的質(zhì)量指標，和干擾小區(qū)的質(zhì)量指標。用戶設備周期性地重復這樣的測量，所述周期可由網(wǎng)絡配置。作為替代地，在發(fā)生特定事件時，網(wǎng)絡可以觸發(fā)所述測量。例如，如果網(wǎng)絡狀態(tài)指示較低的上行鏈路負載，那么基站可以命令更新關于特定用戶的閾值，隨后觸發(fā)新測量的執(zhí)行，以便更新CoMP方案使用的協(xié)同集合的大小。
[0053]優(yōu)選地，通過SRB (信令無線電承載，SRB0-SRB2 )傳送專用RRC消息，所述專用RRC信息被映射到在RLC層的CCCH (公共控制信道)和DCCH (專用控制信道)。在連接建立期間使用CCCH信道，而在RRC連接模式下使用DCCH。因而可在連接設置時，通過RRCConnectionSetup 消息配置閾值，隨后通過 RRCConnectionReconf iguration 消息重新配置閾值。在一個優(yōu)選實施例中，在信息元素(IE) ReportConfigEUTRA中規(guī)定閾值和所述閾值涉及的小區(qū)無線電質(zhì)量測量；在36--規(guī)范TS36.331，“Radio Resource Control(RRC)Protocol specification”，V9.4.0 (2010-09)，第 187-189 頁中說明了該信息元素，不過對本發(fā)明來說，該信息元素被修改，以便傳送與閾值和所述閾值涉及的小區(qū)無線電質(zhì)量測量有關的彳目息。
[0054]在步驟201，UE112進行小區(qū)搜索，檢測相鄰小區(qū)的小區(qū)標識符；優(yōu)選地根據(jù)網(wǎng)絡100的小區(qū)廣播的主同步信號和輔同步信號，檢測小區(qū)標識符。在這里說明的實施例中，假定UE112發(fā)現(xiàn)4個干擾小區(qū)。
[0055]在步驟202，UE112測量服務小區(qū)的小區(qū)無線電質(zhì)量和識別出的相鄰小區(qū)的小區(qū)無線電質(zhì)量；特別地，UE112測量與在步驟200由網(wǎng)絡傳送的閾值相關的指標。優(yōu)選地利用由不同小區(qū)113發(fā)送的同步信號(SS)或參考信號(RS)，進行這種測量。所述測量的一些公知例子是參考信號接收質(zhì)量(RSRQ)、參考信號的信號干擾比(RS SINR)和參考信號接收功率(RSRP )。在一個實施例中，小區(qū)無線電質(zhì)量測量是在整個發(fā)射頻帶內(nèi)進行的，從而被表示成“寬帶”。在備選實施例中，小區(qū)無線電質(zhì)量測量是在表示成“子帶”的頻帶的特定部分內(nèi)進行的。為了使UE112可以知道將進行哪些測量，服務小區(qū)可將有關信息連同閾值AiQO一起發(fā)送給UE。
[0056]圖3表不由UE關于服務小區(qū)(Qs)和關于4個干擾小區(qū)(Q11、Q12、Q13、Q14)測量的小區(qū)無線電質(zhì)量(例如，RSRP、RS SINR、RSRQ等)。在時刻k，網(wǎng)絡對于第i個用戶(本例中，UE112 )設定的閾值被表示成Λ i (k)。
[0057]在步驟203，UE112比較關于不同小區(qū)測量的小區(qū)無線電質(zhì)量，以便檢測哪些小區(qū)經(jīng)歷相差小于網(wǎng)絡在步驟200設定的質(zhì)量閾值的無線電質(zhì)量。
[0058]利用公式，UE112進行的測量可被表示成如下所示
[0059]AQs Jj=Q- QIj[dB](I)
[0060]其中Qs是在給定時間間隔Tm內(nèi)，關于服務小區(qū)測量的質(zhì)量指標的值(單位為分貝
(dB)), 是在相同的時間間隔Tm內(nèi)，或者在相鄰的時間間隔內(nèi)，關于第j個干擾小區(qū)測量
的質(zhì)量指標的值(單位為dB)，以便可與第一個測量比較。優(yōu)選地在UE112在服務小區(qū)被分配到的子帶內(nèi)進行利用公式(I)描述的測量。
[0061]隨后比較質(zhì)量差值-/;和由網(wǎng)絡設定的用dB表示的閾值AiQO(步驟204)。特別地，UEl 12檢查是否
[0062]AQs , < Δ((Α.)(2)
[0063]如果對于所有的干擾小區(qū)來說，所述差值都未降到閾值之下，那么UE112只向網(wǎng)絡發(fā)送測量的服務小區(qū)的質(zhì)量(步驟205)，網(wǎng)絡不用任何協(xié)同傳輸技術地服務該UE。例如，如果在連接建立期間采取步驟200-204，并且如果等式(2)不成立，那么UE連接到服務小區(qū)，而不對干擾小區(qū)采取任何行動。
[0064]在一個實施例中 ，如果所述差值降到閾值之下，那么UE112通過上行鏈路信令至少發(fā)送CoMP啟動比特(步驟206)，CoMP啟動比特通知網(wǎng)絡:對于干擾小區(qū)I」，必須啟動抗干擾機制。在一個實施例中，該信息由UE借助報告消息,尤其是MeasurementReport消息，傳送給eNodeB，所述報告消息用于利用RLC (無線電鏈路控制)層的邏輯DCCH信道和/或RRC層的SRB1，報告測量結(jié)果。連同CoMP啟動比特一起，UE還發(fā)送正在產(chǎn)生對UE的接收有害的干擾的干擾小區(qū)的小區(qū)ID。
[0065]在收到CoMP比特之后，服務小區(qū)與干擾小區(qū)Ij交換一些信息(步驟207)，以便開始協(xié)同傳輸。在一個實施例中，服務小區(qū)與干擾小區(qū)L交換一些層2 (L2)控制信息，以便可能在調(diào)度層解決干擾問題。eNodeB之間的信息的這種交換可通過X2接口或者SI接口(等待時間更長)發(fā)生。在一個實施例中，如果利用某種方式可以預測這種消息的話，為了啟動CoMP，服務小區(qū)與干擾小區(qū)共享UE112目前位于的且在接下來的子幀中它將被調(diào)度到的調(diào)度位置(即，資源塊索引和子幀索引)。
[0066]在一個實施例中，根據(jù)該信息，干擾小區(qū)調(diào)度器嘗試通過釋放有關的資源，并將它的服務用戶分配到不同的子帶，減小干擾(步驟208 )。在LTE術語中，一個子帶由一定數(shù)目的相鄰PRB (物理資源塊)構成，其中每個PRB由12個相鄰的子載波構成。這種協(xié)同方案被表示成動態(tài)分數(shù)頻率復用(D-FFR)，因為給定時間/頻率資源的空間復用由不同的基站協(xié)同確定。在第二實施例中，干擾小區(qū)降低被告知的發(fā)射資源的發(fā)射功率；如果干擾小區(qū)正在服務接近干擾基站的中心用戶，那么此第二實施例是優(yōu)選的。通常，當干擾小區(qū)負載較小，從而調(diào)度器具有管理干擾問題的足夠自由度時，優(yōu)選地應用上面說明的L2機制。因此，在圖4的實施例中，在服務小區(qū)和干擾小區(qū)Ij已交換(步驟207)信息之后，執(zhí)行判定步驟209，以便開始關于UE112的協(xié)同發(fā)射。
[0067]在步驟209，所述方法于是檢查借助服務小區(qū)和干擾小區(qū)的調(diào)度協(xié)同，是否能夠降低UE112經(jīng)歷的干擾。如果這樣的調(diào)度協(xié)同是可能的，那么所述方法繼續(xù)上面參考圖2的實施例說明的步驟208。
[0068]如果調(diào)度約束條件使在調(diào)度層面解決關于UE的干擾問題不可行，那么啟動抗干擾機制的第二層面。所述第二層面在物理層層面(LI)起作用，并要求與在L2步驟交換的信息的大小相比，通過服務小區(qū)的上行鏈路和通過回程鏈路的明顯更大的信令交換和測量。
[0069]在抗干擾機制的第二層面，服務小區(qū)命令(步驟210) UE112 (例如，通過下行鏈路RRCConnectionReconf iguration消息)對干擾小區(qū)I」和UE112之間的無線電鏈路進行詳細的CSI (信道狀態(tài)信息)測量。這種請求通常被補充以其中將進行所述測量，并且其中UE112很可能在接下來的子幀中被服務小區(qū)調(diào)度的頻率資源(即，子帶)的索引。在使用消息 RRCConnectionReconf iguration 的情況下，信息兀素(IE)ReportConf igEUTRA 適合于指定將由UE進行的CSI測量的種類和有關的參數(shù)。
[0070]在收到報告CSI的請求之后，UE112進行必要的測量(步驟211)，并向服務小區(qū)報告所述必要的測量(步驟212)。
[0071]UE報告的CSI的種類可隨在所考慮的通信系統(tǒng)中采用的復雜度/精度折衷而不同。
[0072]在第一實施例中，UE112明確報告CSI。在明確報告CSI的情況下，UE112估計并向服務小區(qū)報告干擾小區(qū)L和UE112之間的無線電鏈路的信道矩的量化形式。該信息隨后通過回程(即，X2接口)被傳送給干擾小區(qū)(步驟213)。
[0073]干擾小區(qū)Ij使用`關于干擾鏈路的信道知識，以便減小UE112經(jīng)歷的干擾(步驟214)。特別地，干擾小區(qū)L按照在網(wǎng)絡中實現(xiàn)的多小區(qū)協(xié)同方案，計算適當?shù)念A編碼權重。例如，在純粹的多小區(qū)抗干擾方案的情況下，在干擾小區(qū)L計算預編碼權重，以便在朝向UE112的相關方向上，在輻射圖中放置抵消信號。適合于這種目的的算法的例子是在 A.Tarighat, M.Sadek, A.H.Sayed 的論文“A Multi User Beamforming Scheme forDownlink MIMO Channels based on Maximizing Signal-to-Leakage Ratio^CUniversityof California, ICASSP2005)中描述的基于信號對泄漏加噪聲比(SLNR)的概念的那些算法。相反就聯(lián)合發(fā)射方案來說，計算在干擾小區(qū)Ij的預編碼權重，以便在朝向UE112的相關方向上，使天線增益達到最大。
[0074]在第二實施例中，UE112報告與CSI關聯(lián)的指標；在這種情況下，UE隱式地報告CSI。在隱式地報告的情況下，優(yōu)選地利用碼本量化CSI，并且所報告的量用在碼本中選取的最佳元素的表示成PMI (預編碼矩陣索引)的索引代表。相對于明確的CSI報告，隱式的報告減少了 CSI開銷，代價是精度較低。另外，在基于碼本的預編碼的情況下，UE進行的PMI選擇取決于在網(wǎng)絡中實現(xiàn)的協(xié)同方案的種類。就純粹的抗干擾方案來說，選擇PMI，以使干擾小區(qū)L和UE112之間的功率泄漏降至最小。在這種情況下，有用的數(shù)據(jù)僅僅由服務小區(qū)發(fā)送給UE112。在聯(lián)合發(fā)射方案的情況下，選擇PMI，以使干擾小區(qū)Ij和UE112之間的信道增益最大化。在這種情況下，通過利用簡單的空間復用方案或者利用更復雜的多小區(qū)多用戶MMO (MU-MIMO)方案，由有用的小區(qū)和干擾小區(qū)發(fā)送有用的數(shù)據(jù)。
[0075]按照上面參考圖3給出的定義，閾值AiQO是服務小區(qū)的無線電質(zhì)量指標和對于每個干擾小區(qū)測量的相同指標之間的最小差值。當UE測量的所述指標的差值降到閾值之下時，啟動協(xié)同機制。
[0076]閾值Λ i (k)的更大正值指示在抗干擾機制中可包括大量的干擾小區(qū)，從而隱式地增大關于UE112的協(xié)同集合的大小。在這種情況下，該算法還可包括弱小區(qū)，結(jié)果信令開銷增大，用戶可達到的QoS也增大。然而為了限制開銷，在一個實施例中，網(wǎng)絡定義協(xié)同集合的最大大小(CS)。在這種情況下，只有閾值被超過的CS-1最強干擾小區(qū)被包含在UE112的協(xié)同集合中。
[0077]相反，閾值的較小值或者負值限制了其中能夠?qū)崿F(xiàn)CoMP技術，從而降低UE產(chǎn)生的開銷，還降低可達到的QoS的對應水平的情況。作為限制，閾值的很小的值或者甚至負值完全禁止干擾協(xié)同方案的啟動。
[0078]通過動態(tài)控制分配給不同UE的閾值，網(wǎng)絡于是能夠控制回程鏈路上的開銷，同時控制向用戶提供的QoS。
[0079]在優(yōu)選實施例中，由用戶設備進行的小區(qū)無線電質(zhì)量測量不被報
告給網(wǎng)絡。在這種情況下，網(wǎng)絡僅僅通過采用可在網(wǎng)絡側(cè)獲得的信息，比如用戶簡檔、服務等級(例如QCI)、上行鏈路負載、回程負載、UE能力，按照可被定義為“開環(huán)”的方式，就可設定每個用戶的閾值AiQO。在備選實施例中，每個用戶設備通過上行鏈路信令，向網(wǎng)絡報告
小區(qū)無線電質(zhì)量測量t)、..Qh Q1 )。在該備選實施例中，借助在eNodeB上運行的、使用所
報告的測量和在網(wǎng)絡側(cè)的可用信息的適當算法，設定閾值。定義成“閉環(huán)”的這種備選實施例允許以更大的上行鏈路信令負載和延遲的代價，定義更復雜的閾值控制算法。
[0080]根據(jù)上面說明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的優(yōu)點是顯而易見的。
[0081]另外，顯然本領域的技術人員能夠提供對上述實施例的許多改變，而不脫離源于附加權利要求的本發(fā)明的范圍。
[0082]例如，可以按照不同的方式設定閾值，以便考慮到不同的因素和獲得不同的優(yōu)點。
[0083]在本發(fā)明的第一實施例中，閾值Λ j (k)與保存在HLR (歸屬位置寄存器)中的用戶的簡檔有關。例如，相對于具有較低簡檔的用戶，具有較高簡檔的用戶(即，金牌用戶或高端用戶)被網(wǎng)絡配置以值較大的閾值Ai(k)。
[0084]在第二實施例中，閾值AiQO與用戶請求的服務/承載的等級相關。例如，相對于請求交互式或后臺服務的另一個用戶，請求具有嚴格的數(shù)據(jù)速率和等待時間要求的承載(例如，具有保證比特率或GBR的會話服務)的用戶可由網(wǎng)絡配置以閾值AiQO的更大值。在一個實施例中，網(wǎng)絡(尤其是eNodeB)根據(jù)與小區(qū)的承載相關的QoS等級標識符(QCI)，向用戶分配閾值；這種QCI優(yōu)選地表征為優(yōu)先級、分組延遲預算和可接受的分組丟失率。例如，網(wǎng)絡根據(jù)在 3GPP 規(guī)范 TS23.203V8.9.0 (2010-03)，“Policy and charging controlarchitecture”,第30頁中定義的QCI,確定將分配給用戶的閾值。為求完整,在下面的表I中報告了列出標準化QCI的集合的表格。
[0085]表1-LTE (3GPP TS23.203)的標準化 QoS 等級標識符(QCI)
[0086]
【權利要求】
1.一種用于無線通信系統(tǒng)的多個小區(qū)中的協(xié)同傳輸?shù)姆椒?，其中如果用戶設備(112)在由多個小區(qū)(113)接收的信號之間檢測到干擾狀況，則所述用戶設備(112)觸發(fā)所述多個小區(qū)(113)的協(xié)同傳輸，所述用戶設備根據(jù)網(wǎng)絡動態(tài)設定的無線電質(zhì)量度量，檢測所述干擾狀況，并通過向所述多個小區(qū)中的至少一個小區(qū)發(fā)送觸發(fā)信號觸發(fā)協(xié)同傳輸。
2.按照權利要求1所述的方法，其中所述度量是基于每個用戶設定的。
3.按照權利要求1或2所述的方法，其中所述度量取決于在一組參數(shù)中選擇的參數(shù)，所述一組參數(shù)包括:用戶簡檔、服務等級、上行鏈路負載、回程負載、所述用戶設備進行的無線電質(zhì)量測量和所述用戶設備的抗干擾能力。
4.按照權利要求1-3任意之一所述的方法，其中所述多個小區(qū)通過調(diào)度傳輸來協(xié)同傳輸(208)。
5.按照權利要求1-3任意之一所述的方法，其中所述小區(qū)在物理層協(xié)同傳輸(210)。
6.按照權利要求5所述的方法，其中所述小區(qū)通過控制所述多個小區(qū)(113)的至少一個天線的輻射場來協(xié)同傳輸。
7.按照權利要求5或6所述的方法，其中在物理層協(xié)同傳輸之前，所述多個小區(qū)交換信息，以便嘗試通過調(diào)度傳輸來協(xié)同傳輸，并且其中只有當通過調(diào)度傳輸?shù)膮f(xié)同不可能時，才交換物理層的協(xié)同。
8.按照前述權利要求任意之一所述的方法，其中所述無線電質(zhì)量度量是無線電質(zhì)量閾值，其中所述用戶設備: -進行小區(qū)搜索， -識別服務小區(qū)和多個相鄰`小區(qū)， -測量所述服務小區(qū)和所述相鄰小區(qū)的無線電質(zhì)量^^認…^^所述測量優(yōu)選是通過利用由所識別的小區(qū)發(fā)送的同步信號(SS)或者參考信號(RS)執(zhí)行的， -比較服務小區(qū)和相鄰小區(qū)的無線電質(zhì)量和系統(tǒng)發(fā)送的所述無線電質(zhì)量閾值， -向所述服務小區(qū)發(fā)送干擾小區(qū)的標識符，所述干擾小區(qū)是其測量的無線電質(zhì)量與服務小區(qū)的無線電質(zhì)量相差小于所述閾值的相鄰小區(qū)， 并且其中，所述服務小區(qū)與所述干擾小區(qū)協(xié)同傳輸，以便降低所述用戶設備經(jīng)歷的干擾。
9.按照權利要求8所述的方法，其中在整個發(fā)射頻帶內(nèi)進行無線電質(zhì)量測量。
10.按照權利要求8所述的方法，其中在發(fā)射頻帶的特定范圍內(nèi)進行無線電質(zhì)量測量，所述特定范圍由網(wǎng)絡傳達給所述用戶設備，并且優(yōu)選地包括將被分配給所述用戶設備的一個或多個頻帶。
11.按照權利要求8所述的方法，其中在發(fā)射頻帶的特定范圍內(nèi)進行無線電質(zhì)量測量，所述特定范圍包括當將所述閾值傳達給所述用戶設備時分配給所述用戶設備的頻帶。
12.按照前述權利要求任意之一所述的方法，其中在所述用戶設備和網(wǎng)絡的連接建立期間發(fā)送所述度量。
13.按照前述權利要求任意之一所述的方法，其中當所述用戶設備連接到網(wǎng)絡時發(fā)送所述度量。
14.按照前述權利要求任意之一所述的方法，其中所述觸發(fā)信號是包含至少一個CoMP啟動比特，和用戶設備為了檢測所述干擾狀況而進行的無線電質(zhì)量測量的報告的報告消息，所述報告消息是由所述用戶設備利用無線電鏈路控制層的邏輯專用控制信道和/或利用無線電資源控制層的信令無線電承載發(fā)送的。
15.一種無線電設備(500)，包括操作上與接收單元(502)和發(fā)射單元(503)連接以便和用戶設備(112)無線通信的控制單元(506)，和與第二無線電設備通信的接口(114)，所述第二無線電設備適于與所述用戶設備(112)建立無線通信，所述無線電設備(500)的特征在于:所述控制單元(506)被配置成設定無線電質(zhì)量度量，并通過所述發(fā)射裝置將所述無線電質(zhì)量度量發(fā)送給所述用戶設備以用于檢測干擾狀況，并且所述控制單元適于通過所述接收單元(502)從所述用戶設備(112)接收觸發(fā)信號，所述觸發(fā)信號包括所述第二無線電設備的標識符，所述無線電設備(500)還包括操作上與所述控制單元(506)連接以用于與所述第二無線電設備通信的數(shù)據(jù)接口(516)，所述控制單元(506)適于當收到所述觸發(fā)信號時與所述第二無線電設備協(xié)同傳輸。
16.按照權利要求15所述的無線電設備(111)，其中所述無線電設備還包括連接到所述發(fā)射單元(503)和所述控制單元(506)的天線(501)，其中所述控制單元適于通過調(diào)度將由所述發(fā)射單元(503)發(fā)送的數(shù)據(jù)來與所述第二無線電設備協(xié)同傳輸，并且適于控制所述天線的輻射場和由所述發(fā)射單元輸出的信號的功率二者之一，使得在層2的協(xié)同不可能的情況下，在物理層實現(xiàn)與所述第二無線電設備的協(xié)同。
17.按照權利要求15或16所述的無線電設備，還包括至少一個數(shù)據(jù)庫(509、510)，所述至少一個數(shù)據(jù)庫包含與所述用戶設備的用戶相關的信息，從而所述微控制器還適于根據(jù)保存在所述至少一個數(shù)據(jù)庫(509、510)中的信息，逐個用戶地設定所述無線電質(zhì)量度量。
18.按照權利要求15-17任意之一所述的無線電設備，其中所述無線電質(zhì)量度量取決于在一組參數(shù)中選擇的參數(shù)，所述一組參數(shù)包括:用戶簡檔、服務等級、上行鏈路負載、回程負載、由所述用戶設備進行的無線電質(zhì)量測量和用戶設備的抗干擾能力。
19.按照權利要求15-18任意之一所述的無線電設備，其中所述控制單元(506)還適于通過所述發(fā)射單元(503)向所述用戶設備請求與其抗干擾能力相關的信息，和通過所述接收單元(502)從所述用戶設備接收用戶設備的抗干擾能力信息，以便根據(jù)用戶設備的抗干擾能力設定所述無線電質(zhì)量閾值。
20.按照權利要求15-19任意之一所述的無線電設備，其中所述觸發(fā)信號是包含至少一個CoMP啟動比特和用戶設備為了檢測所述干擾狀況而進行的無線電質(zhì)量測量的報告的報告消息，所述控制單元(506)適于通過無線電鏈路控制層的邏輯專用控制信道和/或無線電資源控制層的信令無線電承載，接收所述報告消息。
21.按照權利要求15-20任意之一所述的無線電設備，其中所述控制單元(506)適于在用戶設備和所述無線電設備的連接建立期間，發(fā)送所述無線電質(zhì)量度量。
22.按照權利要求15-21任意之一所述的無線電設備，其中所述控制單元(506)適于在所述用戶設備連接到無線電設備時，發(fā)送所述無線電質(zhì)量度量。
23.一種在無線通信系統(tǒng)(100)中使用的用戶設備(112、600)，所述用戶設備包括用于測量從所述通信系統(tǒng)的多個無線電設備接收的信號的質(zhì)量的測量單元(609)，和操作上與發(fā)射單元(603)連接的控制單元(606)，其特征在于:所述控制單元(606)適于生成觸發(fā)信號，并通過所述發(fā)射單元(603)將所述觸發(fā)信號發(fā)送給所述多個無線電設備中的無線電設備，所述觸發(fā)信號適合于觸發(fā)所述多個無線電設備中的至少兩個設備的協(xié)同傳輸，所述控制單元(606)被配置成當通過比較由所述測量單元(609)進行的質(zhì)量測量和由所述無線通信系統(tǒng)的無線電設備接收的無線電質(zhì)量度量而檢測到干擾狀況時，發(fā)送所述觸發(fā)信號。
24.按照權利要求23所述的用戶設備(112)，其中所述觸發(fā)信號是包含至少一個CoMP啟動比特和所述質(zhì)量測量的報告的報告消息，所述報告消息是利用無線電鏈路控制層的邏輯專用控制信道和/或無線電資源控制層的信令無線電承載發(fā)送的。
25.按照權利要求23或24所述的用戶設備(112)，其中所述質(zhì)量度量是質(zhì)量閾值，并且其中所述用戶設備(112)被配置成從連接設置時的RRCConnectionSetup消息中和/或從RRCConnectionReconfiguration消息中提取所述質(zhì)量閾值。
26.按照權利要求23或24或25所述的用戶設備(112)，其中所述測量時利用由所述無線通信系統(tǒng)的不同無線電設備發(fā)送的同步信號(SS)或參考信號(RS)執(zhí)行的。
27.一種包含多個按照權利要求15-26任意之一所述的無線電設備的無線通信系統(tǒng)(100)。`
【文檔編號】H04B7/02GK103493388SQ201080071169
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2010年12月20日 優(yōu)先權日:2010年12月20日
【發(fā)明者】M·卡萊迪, V·達米科, B·麥利斯, D·薩貝拉 申請人:意大利電信股份公司