专利名称：使用小区特定参考符号进行信道估计的方法
技术领域：
本发明一般涉及无线通信领域，并且具体地说，涉及用于无线通信系统的用户设备中的信道估计的方法和装备。
背景技术：
LTE (长期演进)是3GPP (第三代合作伙伴项目)内的项目，其旨在改进UMTS (通用移动电信系统)移动电话标准以应对将来技术演进。异类网络(HetNet)是LTE-Advanced的开发中的关注项。例如，已考虑HetNets用于补充宏小区布局，以便处理非均匀业务分布。宏小区能够在某些区域中主要用于覆盖，
并且在宏小区之下的更小小区能够用于在业务热点的高容量需要。在包括覆盖区域重叠的不同大小的小区(例如，由宏小区覆盖的多个微和微微小区)的混合的HetNets中，小区具有不同特性。例如，在输出功率方面，微小区一般相比宏小区在显著更低的输出功率上进行通信。常规方案是在不同小区或不同层之间应用完全频率分隔，并且在不同非重叠载波频率上操作不同层，由此避免层之间的任何干扰。在没有朝向下层(underlaid)小区的宏小区干扰的情况下，获得了小区分割的优点，因为所有资源能够由下层小区同时使用。此方案的缺点是资源利用不是最佳的。另一方案是使小区至少部分在相同的频率集合上操作。这将得到网络资源的更佳利用，但因此必须处理小区间干扰。通常，能够应用典型的小区间干扰协调(ICIC)方法，如频率再使用或部分频率再使用。然而，虽然此类ICIC方法适用于数据传送，但它们不能用于所有类型的信号传送。同步信号(PSS/SSS)、物理广播信道(PBCH)、L1/L2控制信道(PDCCH、PCFICH、PHICH)和小区特定参考信号(CRS)是需要在特定、明确的资源上被传送的信令的几个示例。对于此类型的信令，也要求有效的干扰处理。例如，CRS在整个系统带宽上被传送。ICIC能够在时间域中被应用，S卩，在给定时间子帧中仅由宏小区传送CRS，在该时间期间，下层小区将其CRS的相应传送静默。然而，在完全缺少参考信号的情况下，信道估计将是困难的。此外，CRS将干扰物理下行链路共享信道(PDSCH)，并且受I3DSCH严重干扰的CRS将冒着获得错误信道估计的风险。从上述内容明白干扰管理是LTE-Advanced的开发中的重要事项。将合乎需要的是提供用于控制信令的可靠和有效干扰处理方法。
发明内容
本发明的一方面针对用于异类小区布局中控制信令的干扰管理、并且具体而言用于小区特定参考信号(CRS)的层间干扰管理的装备和方法。根据本发明的第一变化，此方面通过一种在用户设备中用于信道估计的方法而获得，所述用户设备在无线通信系统内进行通信。该无线通信系统包括以分层结构布置的至少两个小区，其中，所述至少两个小区使用至少部分重叠的带宽。该用户设备与分层结构的下层小区的基站进行通信。该方法包括以下步骤从下层小区中为用户设备调度的资源块中，选择携带小区特定参考符号的资源要素，其中，资源块在下层小区使用的带宽内；以及通过利用选择的携带小区特定参考符号的资源要素，执行信道估计。借助于本发明，该用户设备设成只使用携带不受上层(overlaid)小区的基站传送干扰的小区特定参考符号的资源要素。改进的信道估计能够实现改进的数据吞吐量。此外，本发明提供总信令资源的改进利用，并且也提供其灵活使用。根据本发明的一个变化，选择的步骤包括拒绝与上层小区的基站用于控制信令的资源要素重叠的携带小区特定参考符号的资源要素的子步骤。用户设备因此可被指示不使用与上层基站控制信令重叠的CRS，由此，能够获得其中避免了干扰的CRS的改进的信道估计。根据本发明的另一变化，选择的步骤包括用户设备估计资源块的干扰级别并且使选择基于其的子步骤。不同的干扰估计方法能在其之间被选择，由此提供了灵活性。根据仍有的另一变化，选择的步骤包括从上层小区未使用的带宽中另外选择资源要素的子步骤。通过此特征，可用的未使用资源要素可用于甚至进一步改进信道估计。根据还有的另一变化，选择的步骤包括以下子步骤检测到在可访问资源块中未调度上层小区用户；以及从可访问资源块中另外选择携带小区特定参考符号的资源要素。随后，可获得还进一步改进的信道估计。根据相同变化，检测的子步骤包括用户设备借助于能量检测来确定来自可访问资源块的干扰。同样地，可使用已知干扰确定方法，从而使方法灵活。根据本发明的另一变化，选择的步骤包括用户设备从基站获得信令，该信令指示携带小区特定参考符号的哪些资源要素应用于信道估计。在本发明的又一变化中，来自基站的信令指示携带小区特定参考符号的哪些资源要素不应用于信道估计。由此，提供了选择要使用哪些CRS的其它方式，再次显现了方法的设计灵活性。根据本发明的另一变化，下层小区中为用户设备调度的资源块包括roSCH带宽。本发明也涉及包括用于实现上述方法的部件的用户设备，由此实现了与以上所述对应的优点。具体而言，在本发明的变化中，提供了一种用于无线通信系统内通信的用户设备。该无线通信系统包括以分层结构布置的至少两个小区，其中，所述至少两个小区使用至少部分重叠的带宽，并且用户设备与分层结构的下层小区的基站进行通信。用户设备包括配置成从下层小区中为用户设备调度的资源块中选择携带小区特定参考符号的资源要素，其中，所述资源块包括下层小区使用的带宽。用户设备还包括配置成通过利用选择的携带小区特定参考符号的资源要素来执行信道估计的一个或多个处理电路。在本发明的变化中，该用户设备还包括配置成执行从上层小区未使用的带宽中携带小区特定参考符号的资源要素的另外选择的一个或多个处理电路。在阅读以下详细描述和附图后，将明白本发明的进一步特征和优点。
现在将参照附图，更详细地描述本发明，其中图I示出在例如LTE系统中用于下行链路传送的子帧。图2示出其中可实现本发明的无线通信网络。图3示出分层小区结构的子帧。图4示出来自分层小区结构的小区的传送。图5示出根据本发明的方法中包括的步骤上的流程图。图6示出根据本发明的用户设备。图7示出本发明的一实施例。
具体实施例方式在下面的描述中，为了解释而不是限制的目的，陈述了特定的细节，如特定的架构、接口、技术等，以便提供本发明的详尽理解。然而，本领域的技术人员将明白，本发明可在脱离这些特定细节的其它实施例中实践。在其它情况下，省略了公知的装置、电路和方法的详细描述以免不必要的细节混淆本发明的描述。为提供本发明的详细理解，下面在开始时简要地描述了无线通信系统中的一些一般概念。在诸如LTE系统等OFDM系统中，将由OFDM信号定义的时间频率网格中的某些符号指定为参考符号。这些参考符号具有OFDM信号的接收器已知的值，并且由接收器用作导频符号以便表征传送器与接收器之间的传播信道，以及估计接收信号的噪声和干扰变化。信道估计和噪声加干扰估计用于计算信息符号的解调中且因此将接收通信信号解码中使用的估计的信号干扰比(SIR)。来自其它小区干扰的这些导频符号的保护是重要。在LTE中，此类导频符号称为参考符号，并且几个导频符号形成的序列称为参考信号。图I示出例如在LTE系统中用于下行链路传送的子帧100。子帧100包括时间域中的两个时隙TS1、TS2，并且每个时隙包括七个OFDM符号(假设采用普通循环前缀)。资源块RB在频率方向中包括12个副载波，并且在时间方向中包括七个OFDM符号。用户设备的示范调度单元包括一个子帧上的12个副载波，S卩，两个资源块RB。如果用户需要更多的带宽，则为用户调度12个副载波的倍数。小区一般使用用于参考符号的不同位置和模式，因此示为小区特定参考信号(CRS)。图2示出其中可实现本发明的无线通信系统I中的分层小区结构。具体而言，蜂窝布局示为具有在以下也称为宏小区的上层小区10和在以下分别称为第一和第二微微小区的第一和第二下层小区20、30。也就是说，微微小区20、30的覆盖区域位于宏小区10的覆盖区域内。宏小区10包括图I的示范情况中在载波带宽fl上传送的基站11 (在LTE中称为演进节点B或eNB)。第一和第二微微小区20、30包括相应基站21、31，它们也在载波带宽Π上并且还在载波带宽f2上传送。希望最大化其可用带宽的利用的运营商导致为小区10、20、30使用重叠的载波带宽。宏小区10和第一与第二微微小区20、30因此具有部分重叠的载波带宽。作为示例，分隔成两个(10 MHz带宽)载波带宽fl和f2的20 MHz带宽能够在宏小区10的覆盖区域内被使用。其中，载波带宽fl由宏小区10使用，而第一和第二微微小区20、30既使用fl，又使用f2。在下述内容中，参照图3和4更详细地描述了背景部分中所述的干扰情形，给出了用于本发明的参考系。能够预期在第一和第二微微小区20、30中在载波f I中传送的CRS将遇到高干扰，特别是来自上层宏小区10中传送的CRS和roSCH的干扰。通过在给定时间子帧只由宏小区10传送CRS，而微微小区20、30同时将其CRS的相应传送静默，能够避免从宏基站11向微微基站21的CRS传送造成的干扰。备选的是，CRS从微微小区20、30的传送能够在频率上偏移以便不与宏小区10的CRS传送有冲突。在时间或频率上偏移CRS的传送的情况下，问题是CRS正在干扰H)SCH，这在图3中示出。图3示出分层小区结构的子帧，并且具体而言CRS与H)SCH资源要素之间的所述干扰情况。在图3中，不出了宏层子巾贞和微微层子巾贞。宏层110中的前三个OFDM符号专用于在图3中示为CS的控制信令。微微层120中遇到来自宏基站11的强干扰的微微资源要素以黑色方块示出。宏层110中以水平线提供且其中之一示为CRS的方块是小区特定参考符号。图4示出来自宏基站11和第一微微基站21的I3DSCH和CRS传送。如图所示，宏小区10的控制信令区域是三个OFDM符号。微微基站21 PDSCH在第四个OFDM符号开始。此外，在图4中，示出了携带小区特定参考符号CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6的资源要素。源于连接到微微基站21的用户设备40从宏基站接收的I3DSCH传送的干扰能够通过适合的小区间干扰协调而减轻，例如，通过不在相同资源要素上调度宏和微微基站PDSCH。然而，从微微基站21传送的CRS仍受到宏基站I3DSCH传送的严重干扰。根据本发明的实施例，仅在用于微微小区20中用户设备40的自己的调度带宽内的微微小区CRS的那些资源要素用于信道估计。在所示情况中，这将是载波fI。由此，用户设备40能够基于接收的CRS获得准确的信道估计。参照图5，示出了根据本发明的特定实施例的方法50的步骤。要注意，未示出的进一步的步骤可被包括在该方法中。方法50在用户设备40中实现，并且用于获得可靠的信道估计。如所述的，用户设备40在无线通信系统I内进行通信，其中，分层结构的小区至少 部分在重叠的带宽上发送信号。在此情况下，本发明的实施例基于CRS提供获得可靠信道估计的改进方式，因为不使用所有可用CRS，而是执行了选择。方法50因此包括从为连接到下层小区20、30的用户设备40调度的资源块中选择携带小区特定参考符号CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6的资源要素的第一步骤51。资源块在下层小区20、30使用的带宽fl、f2内。用户设备40可获得应用于来自基站21、31的信道估计的CRS的位置。方法50包括通过利用仅携带小区特定参考符号CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6的选择的资源要素来执行信道估计的第二步骤52。只选择使用携带不受宏基站传送干扰的CRS的资源要素。在一实施例中，选择51的步骤包括用户设备40估计包含CRS的资源块RB (RB在Π上，且可能在f2上)的干扰级别并且使选择基于其的子步骤。如从图4中能够看到的，f I受到来自宏基站11的传送的严重干扰，并且可靠的控制信息因此能够不在第一和第二微微小区20、30中fl上发送。在本发明的一实施例中，选择51的步骤因此包括拒绝与上层小区10的基站11用于控制信令的资源块重叠的携带小区特定参考符号CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6的资源要素的子步骤。
在另一实施例中，选择51的步骤因此包括从上层小区未使用的带宽fl、f2来另外选择资源要素的子步骤53。可存在携带既不是由微微基站21也不是由宏基站11调度的CRS的资源要素，并且因此可访问包括携带CRS的此类资源要素的资源块以用于选择。在本发明的一实施例中，也使用携带CRS的此类资源要素。具体而言，选择51的步骤因而包括以下子步骤
-检测到54在可访问资源块中未调度上层小区10用户，以及 -从检测到的可访问资源块中另外选择55携带小区特定参考符号的资源要素。随后，获得了甚至进一步改进的信道估计，因为信道估计基于另外的非干扰CRS。在上述实施例中，检测54的子步骤能够以任何适合的方式进行。例如，用户设备40可为此借助于能量检测来确定来自可访问资源块的干扰级别。要注意，备选地能够使用·其它已知干扰测量。基站能够明确通过信号通知用户设备40携带CRS的哪些资源要素应用于信道估计。在方法50仍有的另一实施例中，选择51的步骤因此包括用户设备40从基站21获得信令。该信令指示哪些携带小区特定参考符号的资源要素应用于信道估计。在一备选实施例中，来自基站的信令指示用户设备40在信道估计中不应使用哪些携带小区特定参考符号的资源要素。通过在指派(其在另一载波带宽f2、S卩非重叠带宽上被可靠传送)中包括要求的信息，能够动态进行信令，或者能够配置信令。如果载波带宽fl相当静态地划分到由宏或微微基站专门使用的频率区域中，则后一方案是有用的。用户设备40因而配置成知道携带CRS的哪些资源要素要用于信道估计。备选的是，用户设备40被告知指派到微微基站21的带宽部分或指派到宏基站11的带宽部分，并且推导可使用的CRS资源要素。在一特定实施例中，为下层小区中用户设备40调度的资源块包括其自己的调度PDSCH带宽。现在参照图6，本发明也包含一种用户设备40，其中，通过包括适合的处理电路，可实现上述方法。具体而言，该用户设备40适合用于在如所述的无线通信系统I内进行通信，并且包括配置成从下层小区20、30中为用户设备40调度的资源块中来选择携带小区特定参考符号的资源要素的一个或多个处理电路41，其中，所述资源块被包括在下层小区20、30使用的带宽fl、f2中。用户设备40还包括配置成通过利用携带小区特定参考符号的选择的资源要素来执行信道估计的一个或多个处理电路42。用户设备40可还包括配置成执行从上层小区未使用的副载波中另外选择携带小区特定参考符号的资源要素的一个或多个处理电路43。概要地由标号44示出的仍有的另外处理电路可被包括在该用户设备中，以便执行方法50的上述实施例中的一个或多个步骤，即，用于实现方法50的进一步的可选步骤。具体而言，处理电路可被提供用于估计资源块的干扰级别，并使选择基于其。处理电路可被提供用于拒绝与上层小区10的基站11用于控制信令的资源要素重叠的携带小区特定参考符号CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6的资源要素。处理电路可被提供用于从上层小区未使用的带宽fl、f2中另外选择资源要素。处理电路可被提供用于检测到在可访问资源块中未调度上层小区10用户，以及从检测到的可访问资源块中另外选择携带小区特定参考符号的资源要素。此类处理电路能够包括干扰确定部件。处理电路可被提供用于接收和处理来自基站的明确指明哪些携带CRS的资源要素应用于信道估计的信号。备选的是，处理电路可被提供用于接收和处理来自基站的明确指明哪些携带CRS的资源要素不应用于信道估计的信号。上述处理电路41、42、43、44能够实现为包括代码部件的计算机程序的程序模块，其在由用户设备40中的处理器45运行时，促使用户设备40执行上述功能和动作。处理器45无需是单个CPU (中央处理单元)，而是能够包括用户设备40中的两个或更多处理单元。例如，处理器可包括通用微处理器、指令集处理器和/或有关芯片组和/或专用微处理器，如ASIC (专用集成电路)。处理器45也可包括用于缓存目的的板存储器。计算机程序可由包括处理器45的用户设备40中的计算机程序产品来携带。所述计算机程序产品包括其上 存储计算机程序的计算机可读媒体。例如，所述计算机程序产品可以是闪存、RAM (随机存取存储器)、R0M (只读存储器)或EEPROM (电可擦除可编程R0M)，并且上述计算机程序模块在备选实施例中能够以用户设备40内的存储器形式分布在不同计算机程序产品上。在上面的描述中，用户设备40与例如微微小区基站21、31等下层小区基站进行通信，并且受来自例如宏基站11等上层小区基站的传送干扰。在图7所示的另一情形中，用户设备60转而正在与上层小区基站11进行通信，上层小区基站11是干扰源(aggressor)基站。关于术语，要注意的是，干扰源基站是对另一基站造成大量干扰的基站，另一基站因而是受害者基站(干扰的“受害者”)。因此，对于上述情形，一备选实施例是从上层小区基站11 (干扰源基站)传送的PDSCH将与来自第一和第二下层小区基站21、31 (这些基站是受害者基站)的CRS资源要素重叠的H)SCH资源要素静默。从任何天线传送的与来自任何天线的任何下层小区基站CRS资源要素重叠的上层小区基站11 PDSCH资源要素将被静默。在没有此静默知识的情况下，PDSCH解码是可能的，但性能更低。典型的解码器计算用于调制到资源要素上的比特的软值。如果资源要素被静默，则在此资源要素上只存在干扰和噪声，并且计算得出的软值不表示此资源要素上调制的比特的似然性。为了优化连接到上层基站11的用户设备的roSCH解码，将静默的roSCH资源要素的位置通过信号通知用户设备60。随后，用户设备60的解码器将静默的资源要素上调制的比特的软值设成零。要求的信息是下层小区基站中应用的CRS频率偏移和下层小区基站中使用的传送天线的数量。此实施例因此提供了一种在用户设备60中用于信道估计的方法，其中，用户设备60在包括以分层结构布置的至少两个小区10、20、30的无线通信系统I内进行通信。小区
10、20、30包括至少部分在重叠带宽fl、f2上的发送信号的基站11、21、31，并且用户设备60与分层结构的上层小区10的基站11进行通信。参照图8，方法70包括确定与从下层小区20、30传送的携带小区特定参考符号的资源要素重叠的I3DSCH资源要素的第一步骤71。方法70包括将与如第一步骤中确定的下层小区基站传送重叠的roSCH资源要素静默的第二步骤72。方法70包括通过利用获得的信息来执行信道估计的第三步骤73。具体而言，由于用户设备70具有与哪些资源要素被静默有关的知识时，用户设备的解码器可将静默的资源要素上调制的比特的软值设成零，这因此是有关如何利用获得的信息的示例。在另一实施列中，上层基站11不将资源要素静默，而是在执行速率匹配步骤时将它们作为空资源要素纳入考虑。在此情况下，PDSCH不被映射到那些资源要素上。要使此实施例正确起作用，重要的是用户设备40知道H)SCH不在某些资源要素上被传送，否则解码将失败。要注意，虽然本发明已结合LTE advanced系统进行描述，但本发明能够被应用到使用导频符号的任何蜂窝系统。能够提出IEEE 802. 16标准的802. 16e和802. 16m作为此类蜂窝系统的一些示例。
权利要求
1.一种在用户设备(40)中用于信道估计的方法(50)，所述用户设备(40)在包括以分层结构布置的至少两个小区(10 ;20、30)的无线通信系统(I)内进行通信，所述至少两个小区(10 ;20、30)使用至少部分重叠的带宽(fl、f2)，并且所述用户设备(40)与所述分层结构的下层小区(20、30)的基站(21、31)进行通信，所述方法包括以下步骤 -从所述下层小区(20、30)中为所述用户设备(40)调度的资源块(RB)中，选择(51)携带小区特定参考符号(CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6)的资源要素，其中所述资源块(RB)在所述下层小区(20、30)使用的带宽(fl、f2)内，以及 -通过利用所述选择的携带小区特定参考符号(CRSI、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6 )的资源要素，执行(52)所述信道估计。
2.如权利要求I所述的方法，其中选择(51)的所述步骤包括拒绝与所述上层小区(10)的基站(11)用于控制信令的资源块重叠的携带小区特定参考符号(CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6)的资源要素的子步骤。
3.如权利要求I或2所述的方法，其中选择(51)的所述步骤包括所述用户设备(40)估计来自所述下层小区(20、30)使用的所述带宽(H、f2)的资源块(RB)的干扰级别并使所述选择基于其的子步骤。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其中选择(51)的所述步骤包括从所述上层小区(10)未使用的带宽(fl、f2)中另外选择资源要素(0^1、0^2、0 3、0 4、0 5、0 6)的子步骤(53)。
5.如前面权利要求任一项所述的方法，其中选择(51)的所述步骤包括以下子步骤 -检测(54)到在可访问资源块中未调度上层小区(10)用户，以及 -从所述可访问资源块中另外选择(55)携带小区特定参考符号(CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6)的资源要素。
6.如权利要求5所述的方法，其中检测(54)的所述子步骤包括所述用户设备(40)借助于能量检测来确定来自所述可访问资源块的干扰。
7.如权利要求I所述的方法(50)，其中选择(51)的所述步骤包括所述用户设备(40)从所述基站(21、31)获得信令，所述信令指示携带小区特定参考符号(CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6)的哪些资源要素应用于所述信道估计，或者所述信令指示携带小区特定参考符号(CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6)的哪些资源要素不应用于所述信道估计。
8.如前面权利要求任一项所述的方法，其中选择(51)的所述步骤包括从非重叠带宽(f2)来选择携带小区特定参考符号(0^1、0^2、0 3、0 4、0 5、0 6)的资源要素。
9.如前面权利要求任一项所述的方法(50)，其中所述下层小区(20，30)中为所述用户设备(40)调度的所述资源块(RB)包括I3DSCH带宽。
10.一种用于包括以分层结构布置的至少两个小区(10 ;20、30)的无线通信系统(I)内的通信的用户设备(40)，所述至少两个小区(10 ;20、30)使用至少部分重叠的带宽，并且所述用户设备(40)与所述分层结构的下层小区(20、30)的基站(21、31)进行通信，所述用户设备(40)包括 -一个或多个处理电路(41)，配置成从所述下层小区(20、30)中为所述用户设备(40)调度的资源块(RB)中，选择携带小区特定参考符号(CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6)的资源要素，其中所述资源块(RB)在所述下层小区(20、30)使用的带宽(fl、f2)内，以及-一个或多个处理电路(42)，配置成通过利用所述选择的携带小区特定参考符号(CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6)的资源要素来执行所述信道估计。
11.如权利要求10所述的用户设备(40)，还包括配置成执行从所述上层小区(10 ;20、30)未使用的带宽区域中携带小区特定参考符号(CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5、CRS6)的资源要素的另外选择的一个或多个处理电路(43)。
全文摘要
本发明涉及在用户设备中用于信道估计的方法，用户设备在包括以分层结构布置的至少两个小区的无线通信系统内通信，所述至少两个小区使用至少部分重叠的带宽。用户设备与分层结构的下层小区的基站进行通信，并且该方法包括以下步骤从下层小区中为用户设备调度的资源块中选择携带小区特定参考符号的资源要素，其中，资源块在下层小区使用的带宽内；以及通过利用选择的携带小区特定参考符号的资源要素来执行信道估计。本发明也涉及实现该方法的用户设备。
文档编号H04L5/00GK102959914SQ201080067817
公开日2013年3月6日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者K.迪莫, R.巴尔德迈尔, E.达尔曼 申请人:瑞典爱立信有限公司