用于导频序列协调的方法和装置与流程
本公开涉及由一个或多个网络节点服务的多个无线设备使用的导频序列的协调。特别地，它涉及对由相邻小区或有限区域内的小区使用的导频信号的协调。本公开还涉及导频协调单元、网络节点、无线设备、以及对应的方法和计算机程序。
背景技术：
第三代合作伙伴计划3gpp负责通用移动电信系统umts和长期演进lte的标准化。lte有时也被称为演进的通用陆地无线接入网e-utran。lte是用于实现在下行链路和上行链路两者中均可以达到高数据速率的基于分组的高速通信的技术，并且是相对于umts的下一代移动通信系统。lte在容量和性能方面对以前的无线接入技术做出显著改进。
通用陆地无线接入网utran是umts的无线接入网，并且演进的utran即e-utran是lte系统的无线接入网。在utran和e-utran中，用户设备(ue)与无线电基站(rbs)无线连接，无线电基站(rbs)通常在umts中被称为节点b(nb)以及在lte中被称为演进的节点b、enb或ennodeb。rbs是针对能够向ue发送无线电信号并且接收由ue发送的信号的无线电网络节点的通用术语。由一个或有时几个rbs服务的区域被称为小区。
不断增长的终端用户需求对运营商来说是一个重大的挑战。通过预编码和/或波束成形在空间上分离用户是提高无线系统性能的一种方式。
尽管现有标准和所谓的mimo传输模式仅支持高达8或16个天线的多输入多输出mimo系统，但最近刚刚提出在商业蜂窝系统中使用非常大的天线阵列(也称为大规模(massive)或“全尺寸(fulldimension)”mimo系统)。第三代合作伙伴计划3gpp目前正在研究如下意向，即，支持多达64个收发器单元txru以便为许多用户同时服务(所谓的多用户mimo)和/或创建对预定用户的窄(铅笔)波束。请参见3gpptr：36.897：studyonelevationbeamforming/full-dimension，fd，mimoforlte：version0.2.1.
大规模mimo系统的期望是提高频谱效率、容量以及提供统一的用户体验，而不是所接收的用户比特率或服务质量在小区中心与小区边缘区域之间存在大的波动。大规模mimo系统的基础理论是，在完美信道估计的假设下，被服务用户的向量信道变得与其他用户正交，从而可以实际消除干扰。
下行链路传输方法依赖于在发送基站bs处的信道的知识，或者更确切地说，依赖于bs天线与该bs正在向其发送信息的无线设备之间的信道估计的可用性。然后，该信道状态信息被用于在传输之前“预编码”针对每个无线设备的信息，使得每个无线设备能够对与自己有关的信号进行解码。
通过在无线介质上发送导频(即，已知的特征波形)并基于接收的波形来估计这些信道，从而获得所需的信道状态信息。然后，这些估计被用于生成mimo预编码器(即，传输方法)并用于向无线设备发送数据。
然而，导频序列代表有限的资源，因为导频序列的长度、符号数量受到无线信道的相干时间间隔和带宽的限制。相应地，正交导频序列的数量受到可用导频序列的长度的限制，从而可分离用户的数量也受到该限制。因此，当天线数量变大时，空间可分离用户的数量不是受到天线数目的限制，而是由可用的正交导频序列的数量所限制。因此，在多小区系统中，导频序列必须重用，这不可避免地导致相同导频序列之间的干扰。多小区大规模mimo系统中的这种干扰被称为导频污染问题。
图1示出了如果导频在相邻小区中被重用，则可能会有干扰，因为在不同小区中发送的导频可能是重叠的。因此，基站110a不能区分由两个ue10a和10b发送的导频。
在大规模mimo系统中，所谓的导频污染(pilotcontamination，pc)或多小区导频信号干扰问题已知会降低bs处的信道状态信息csi的质量，这又降低了实际实现的频谱效率、波束成形增益和小区边缘用户吞吐量方面的性能。
一种众所周知的现有技术是避免相邻小区中的导频序列重用-1，由此维持用户在码域中的分离。导频序列重用-1(或完全重用)意味着所有导频序列在每个小区中被重用，与之相比，导频序列重用-2意味着有效的导频小区重用等于2，即每个导频在每2个小区中重用，导频序列重用-3意味着有效的导频小区重用等于3，即每个导频在每3个小区中重用。基本思想类似于gsm系统中已知的较高频率重用方案。
另一种现有技术提出了针对导频污染问题的基于多小区协调的解决方案，以实现使用相同导频序列的用户之间的空间分离。根据该现有技术，协调小区交换长期csi并对用户执行经协调的导频分配。长期csi实质上是一段时间内用户信道的平均值。长期csi以所谓的用户向量信道的协方差矩阵的形式进行交换。执行对用户的经协调的导频分配，使得相邻小区中空间上良好分离的用户被分配相同的导频序列。通过空间分离，减轻了小区间干扰的影响，由此减轻了导频污染的影响。
目前的基于多小区协调的方案存在三个问题：
·协调网络节点(如蜂窝基站或无线接入点)需要测量、估计并随后交换信道协方差矩阵。这种协方差矩阵的交换存在困难，因为这种矩阵的大小随着天线的数量二次增长，而矩阵的实际数量随用户数量和干扰基站的数量线性增长；
·协方差矩阵的估计或测量存在困难，因为由移动性而产生的系统的长期几何形状的改变、传播条件中的环境变化等会带来用户信道中的长期变化的问题；
·为了确定空间上良好分离的用户集合而对协方差矩阵进行的处理会对参与协调的网络节点造成计算负担，因为这需要进行频繁更新，并且基于接收的协方差矩阵信息确定导频分配会带来计算负担。
更多内容请参见“acoordinatedapproachtochannelestimationinlarge-scalemultiple-antennasystems”hyin，dgesbert，mfilippou，yliuieeejournalonselectedareasincommunications31(2)，264-273。
因此，虽然在理论上多小区协调有助于减轻pc影响，但其基本输入(例如用户信道协方差矩阵获取、交换和处理)使其在实际系统中例如由于上述问题而存在困难。
因此，需要用于减轻导频污染的改进方法。
技术实现要素：
本公开的目的在于提供方法和设备，它们要以单独或任何组合的形式，用以缓解、减轻或消除现有技术中的上述一个或多个缺陷和缺点，并缓解通信系统中的簇间干扰。
本公开提出使用位置信息来确定区域内的空间可分离用户的集合，并由此确定相邻小区中的用户集合，该集合能够使用相同的导频序列。该构思基于这样的观察，即，长期信道特征进而用户分离(即，空间可分离用户的集合的建立)可以与用户位置相关，更具体地可以与到达角度相关。因此，导频序列分配可以被安排使得在空间上分离的用户重用相同的导频序列，并且协调基站可以减轻或消除导频信号的小区间干扰(已知的导频污染问题)。
本公开的一个方面提出一种在通信系统中的导频协调单元中执行的方法，该方法用于对由一个或多个网络节点服务的多个无线设备使用的导频序列进行协调。该方法包括获取在对应的服务网络节点中的、无线设备的估计到达角度。该方法还包括基于获取的估计到达角度，分配要由无线设备使用的导频序列；以及向无线设备提供关于相应的分配的导频序列的信息。
与现有的基于协调的导频分配相比，所提出的一些方法的一个优点例如在于，网络节点不需要估计或测量用户信道的协方差矩阵和与协调网络节点交换这些矩阵。
最终，所提出的方法的一个优点是缓解mumimo系统中的导频污染，而不需要引入高于1的导频序列重用方案。通过在多小区mumimo系统的多个小区中实现完全导频重用方案，导频序列构建需要使用更少的符号，由此，更多符号可以用于用户数据传输。
在一个实施例中，可以基于位置信息计算协方差矩阵，并随之将协方差矩阵用于导频序列分配。在另一个实施例中，基于位置信息而不是基于对信道协方差矩阵的处理来建立空间可分离的用户集合，从而完全不需要信道协方差矩阵。
另一个方面提供一种导频协调单元，被配置用于对由一个或多个网络节点服务的多个无线设备使用的导频序列进行协调。导频协调单元包括处理电路，该处理电路被配置为使导频协调单元获取在对应的服务网络节点中的、无线设备的估计到达角度。该处理电路还被配置为使导频协调单元基于所获取的估计到达角度，分配要由无线设备使用的导频序列。该处理电路还被配置为使导频协调单元向无线设备提供关于相应的分配的导频序列的信息。导频协调单元具有关于所公开的用于对由一个或多个网络节点服务的多个无线设备使用的导频序列进行协调的方法在上文中描述的全部优点。
另一个方面提供一种计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码被执行时，使导频协调单元执行上述公开的方法，该计算机程序具有关于所公开的用于对由一个或多个网络节点服务的多个无线设备使用的导频序列进行协调的方法在上文中描述的全部优点。
另一个方面提供一种在通信系统中的网络节点中执行的、用于使导频序列协调成为可能的方法。该方法包括从由网络节点服务的无线设备接收信号，该信号包括定义网络节点和无线设备之间的信道质量的信息以及定义无线设备的位置的定位信息。该方法还包括向导频协调单元提供信息，该提供的信息定义由网络节点服务的无线设备的、在网络节点中的估计到达角度。
另一个方面提供一种被配置用于使导频序列协调成为可能的网络节点。网络节点包括被配置用于与无线设备通信的通信接口。网络节点还包括处理电路，该处理电路被配置为使网络节点从由网络节点服务的无线设备接收信号，该信号包括定义网络节点和无线设备之间的信道质量的信息以及定义无线设备的位置的定位信息。该处理电路还被配置为使网络节点向导频协调单元提供信息，该提供的信息定义由网络节点服务的无线设备的、在网络节点中的估计到达角度。网络节点具有关于所公开的用于使导频序列协调成为可能的方法在上文中描述的全部优点。
另一个方面提供一种计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码被执行时，使网络节点执行上述公开的用于使导频序列协调成为可能的方法，该计算机程序具有关于所公开的用于使导频序列协调成为可能的方法在上文中描述的全部优点。
另一个方面提供一种在通信系统中的无线设备中执行的、用于使导频序列协调成为可能的方法。该方法包括接收定义分配给无线设备的一个或多个导频序列的信息，并且基于所接收的信息来发送至少一个导频序列。
另一个方面提供一种被配置用于使导频序列协调成为可能的无线设备。无线设备包括被配置用于与网络节点通信的无线电通信接口。无线设备还包括处理电路，该处理电路被配置为使无线设备从网络节点接收定义分配给无线设备的一个或多个导频序列的信息；以及基于接收的信息发送至少一个导频序列。无线设备具有关于所公开的用于使导频序列协调成为可能的方法在上文中描述的全部优点。
另一个方面提供一种计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码被执行时，使无线设备执行上述公开的在无线设备中执行用于使导频序列协调成为可能的方法，该计算机程序具有关于所公开的用于使导频序列协调成为可能的方法在上文中描述的全部优点。
附图说明
从如附图所示的以下示例实施例的更具体的描述中，以上将变得显而易见，在不同视图中附图中的类似的参考符号指代相同的部件。附图不一定按比例绘制，而是侧重于说明示例实施例。
图1：示出导频污染的一个例子。
图2a：示出mu-mimo的一个例子。
图2b：示出图2a的mu-mimo系统中的导频传输的一个例子。
图3a：公开了导频协调单元中的示例操作的流程图。
图3b：公开了网络节点中的示例操作的流程图。
图3c：公开了网络节点中的示例操作的流程图。
图3d：公开了无线设备中的示例操作的流程图。
图4：公开了对三个ue(ue1、ue2、ue3)的aoa的支持的一个例子。
图5：示出根据本公开的一个实施例的多小区系统中的信息交换。
图6：示出根据本公开的另一个实施例的多小区系统中的信息交换。
图7：示出根据第二实施例的多小区系统中的信息交换。
图8：公开了导频协调单元的示例节点实现的框图。
图9：公开了网络节点的示例节点实现的框图。
图10：公开了无线设备的示例节点实现的框图。
具体实施方式
以下将参考附图更全面地描述本公开的方面。然而，本文公开的装置和方法可以按多种不同形式来实现，并且不应当被理解为限于本文阐述的方面。贯穿附图，附图中类似的附图标记表示类似的元件。
本文中使用的术语仅用于描述本公开的特定方案的目的，而不是为了限制本发明。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”意在还包括复数形式，除非上下文明确地给出相反的指示。
本公开提出在确定向用户的适当导频序列分配时，使用基于位置信息而不是基于协方差矩阵的用户信道信息。这是基于这样的观察，即，长期信道特征可以与用户位置相关，由此用户分离(即，空间可分离用户的集合的建立)可以与用户位置相关，因此导频序列分配可以被安排使得在空间上分离的用户重用相同的导频序列。
该构思是为了消除现有技术中固有地存在的在天线数量和用户及网络节点数量方面的可伸缩性问题。所提出的一些方法中的一个关键步骤是，将到达角度aoa的平均值和标准差与用户位置相关联，而不是与信道测量和估计相关联。回想一下，aoa被定义为相对于参考方向(在3gpp中被定义为地理上的北)从网络节点中的无线设备接收的信号的(估计)角度，并且aoa的值在逆时针方向上为正。应当注意，信号的aoa不仅取决于信号的方向，而且还取决于网络节点处的天线配置。因此，aoaθ的值是天线元件间隔和载波频率的函数，因此它固有地包含对于确定空间分离的用户而言有价值的信息。
利用所提出的方案，诸如蜂窝基站之类的网络节点可以从位置信息估计协方差矩阵。或者，用户分离直接基于位置信息，而不是基于协方差矩阵信息。因此，减轻了在确定向用户的导频序列分配时网络节点之间所需的信息交换以及网络节点处的处理负担。
为了更好地理解所提出的方法，首先简要讨论基于位置的服务。
基于位置的服务
存在用于确定设备的位置的几种定位方法，该设备可以是无线设备或用户设备ue、移动中继、个人数字助理pda、用于机器类型通信(也称为机器对机器通信)的无线设备、膝上型计算机安装的无线设备或装备等中的任何一个。这样的现有技术可以通过使用一个或多个定位测量来确定目标设备的位置，该定位测量可由适当的测量节点或目标设备执行。根据所使用的定位方法，测量节点可以是目标设备本身、单独的无线电节点(即独立节点)、目标设备的服务和/或相邻节点等。此外，根据定位方法不同，可以由一种或多种类型的测量节点执行测量。
具体来说，长期演进lte架构通过定义演进服务移动位置中心e-smlc和网关移动位置中心gmlc来显式地支持位置服务，e-smlc通过所谓的位置服务应用协议lcs-ap接口连接到核心网络(即移动性管理实体mme)，gmlc通过标准化lg接口连接到mme。
lte系统支持一系列方法来在无线电接入网络ran的覆盖区域内定位目标设备(例如ue)的位置。这些方法的准确性和可用性有所不同。典型地，基于卫星的方法(辅助gnss)具有一米(或几米)的分辨率的精度，但在室内环境中可能不可用。另一方面，基于小区标识(小区id)的方法的准确性要低得多，但具有高可用性。因此，lte使用a-gps作为定位的主要方法，而将基于小区id(具体地，观察到的到达时间差异otdoa)的方案作为基本方法。这些方法也被称为“基于基础设施的定位方法”，因为它们需要对与蜂窝通信相关的无线电信号进行一定程度的辅助和/或测量。
可以利用ue的位置信息来增强移动网络性能。例如，可以提高数据速率，并且可以通过允许邻近的ue直接相互通信而不是通过网络发送其数据来减少网络负载。这种类型的设备对设备d2d通信可以由网络本身实现和安排。目前，3gpp已经启动了关于d2d通信的研究/工作项目，更具体地，该项目关于邻近服务(也称为prose)。
现在将更详细地描述所提出的技术。然而，作为起始点，首先将简要介绍多用户联合传输中的下行链路信道估计。
多用户联合传输的关键障碍之一是，对于网络中的每个传输(tx)点和接收器(rx)天线，发送端(例如，基站或类似的网络侧功能)需要知道从tx点到rx天线的每个物理资源的无线电信道(通常称为下行链路信道)。在传统系统中，只有数据的接收器需要估计信道从而能够解调数据，但是此处为了避免干扰和对准目标，发送器也需要此信息。
为了克服此障碍，假设系统对于上行链路和下行链路传输都使用相同的无线电信道频率，并且可以使用传统的信道互易性。后者意味着可以直接或间接地使用一个方向的信道估计来估计另一方向的信道。这是一个相当合理的假设。
通过让ue周期地或不定期地发送导频或探测序列给接收这些序列的传输点以便估计信道，来获得下行链路信道估计。通常，多个正交导频序列可以由一个簇内的几个ue同时发送。以这种方式，网络可以同时估计所有传输点到多个ue的下行链路信道(再次，假设互易性)。
一旦从每个传输点到每个uerx天线的dl信道已知(或估计)，则网络需要计算每个物理资源(或物理资源组)的预编码，以便从n个tx天线发送d个数据流到m个rx天线。要在物理资源中同时发送的数据符号的向量可以表示为：
下行链路信道矩阵表示为ho来自n个tx天线的发送信号向量表示为y，从相关簇中的所有用户的所有天线收集接收信号的接收信号向量表示为z，噪声表示为n。应用线性预编码矩阵w后，接收信号向量变为：
z＝hy＝hwx+n
计算预编码矩阵w需要下行链路信道h的知识，后者实际上是信道估计
因此，导频污染pc或多小区导频信号干扰问题降低了基站bs处的信道状态信息csi的质量，从而降低了实际实现的频谱效率、波束成形增益和小区边缘用户吞吐量方面的性能。现在将描述所提出的解决方法。
图2a示出了可以实现所提出的方法的一个示例网络。在图2a中，两个基站110a、110b(在lte中称为enodeb)正在使用笔形波束向七个无线设备10a、10b(在lte中称为ue)进行发送。设备10a由基站110a服务，无线设备10b由基站110b服务。在lte中，该模式被称为多用户mimo(mu-mimo)。在mu-mimo中，多个终端同时以相同频率发送数据信号。这通过对数据信号进行空间复用并从而提高系统吞吐量来实现。这也可以称为协调波束成形的一个版本。
图2b示出图2a的mu-mimo系统中的导频传输的一个例子。从频率利用效率的观点出发，无线设备同时以相同频率发送导频信号。因此，作为正交序列的循环移位序列用作导频信号，循环移位序列同时以相同的频率发送。接收端可以使用正交序列的性质来分离导频信号，从而可以精确地估计每个无线设备的信道状态。
在图2b所示的示例中，由基站110a和110b服务的两个小区在空间上部分重叠，这意味着由两个基站服务的无线设备10a、10b之间可能存在导频污染。这意味着如果在多个小区中使用相同的导频，则在接收基站110a和110b两者处，在由网络节点110b服务的无线设备所发送的导频p10、p11、p12、p13和由网络节点110a服务的无线设备所发送的导频p21、p22、p23之间可能存在重叠。
所提出的技术通常用于对例如图2a和2b的示例中的有限或受限制的区域内的无线设备进行协调。
注意，尽管这里通常使用lte作为示例，但是在其他的、在一组小区中执行小区同步的蜂窝系统中(例如，在任何下一代网络中)可以使用相同的原理。
现在将参考图3a描述在通信系统中的导频协调单元pcu中执行的方法，该方法用于对由一个或多个网络节点110a、110b服务的多个无线设备10a、10b使用的导频序列进行协调。图3a公开了可以在通信系统中的不同物理单元中实现的导频协调的一般方法。
执行所提出的方法的单元在这里被称为导频协调单元。导频协调单元120可以并入网络节点110a、110b中的一个或多个，或者可以是外部单元，参见图2b。这样的外部单元可以在无线电接入网络中或者在核心网络中实现，或者可以是操作和维护0&m系统的一部分。导频协调单元120甚至可以是云实现。
所提出的方法包括：获取(s12)在对应的服务网络节点110a、110b中的、无线设备10a、10b的估计到达角度aoa。换言之，导频协调单元针对其将要协调的基站110a、110b收集关于连接到相应的基站的无线设备的aoa的信息。假设aoa表示将来的导频序列在到达基站110a、110b时将具有的aoa。通常尽可能地为所有无线设备收集aoa。然而，可能存在由网络节点服务的不支持该特征的传统ue，这些方法不适用于这些传统ue。
获取意味着导频协调单元接收或以任何其他方式获得关于从要协调的无线设备10a、10b发送的导频信号在相应的服务网络节点中的估计到达角度的信息。
导频协调单元可以从无线设备的相应的服务网络节点接收估计的aoa。或者，导频协调单元接收诸如位置之类的信息，导频协调单元可以自己从该信息估计aoa。在实践中或在替代/补充设计中，可以基于任何信号(如先前的用户数据传输)来估计aoa。
无线设备的到达角度相对于对所有无线设备相同的参考方向来定义。
根据一些方面，估计的到达角度包括到达角度的期望平均值
或者，rs可以基于测量来估计或由高层发信号告知。然后可以使用rs例如通过
该方法还包括基于获取的估计到达角度分配(s14)要由无线设备10a、10b使用的导频序列。基本原理是可以使用aoa来识别那些发送空间分离的导频序列的无线设备，因为这样的设备可以重用相同的导频。或者换句话说，当向无线设备分配导频时，导频协调单元检查由相邻小区发送的导频是空间重叠的，以避免分配这些序列。以下将进一步详细描述该分配。
该方法包括向无线设备提供(s15)关于相应的分配的导频序列的信息。这可以根据导频协调单元的位置以不同的方式完成。
根据一些方面，分配(s14)包括计算到达角度aoa的角度跨度的重叠(anoverlapofanglespreadanglesofarrival)，并且按照使到达角度的角度跨度的任何重叠小于预定义百分比的方式分配导频。到达角度的角度跨度(anglespreadangleofarrival)是在网络节点中接收传输时的角度范围。因此，该方面意味着对在网络节点110a、110b中接收不同无线设备10a、10b的传输时的角度范围进行估计。aoa的角度跨度例如由其上限和下限定义。到达角度的角度跨度例如定义为
这意味着在基站110a中由其他小区10b中的干扰无线设备发送的信号的aoa是使用来自其他小区和来自本小区的信息来计算的(将在下面详细描述)。因此，当在网络节点110a中分配导频序列时，需要考虑由所处理的基站110a和由其他基站110b服务的aoa两者。如果aoa是跨度区域，则有可能估计当前导频和可能的导频之间的重叠。
因此，导频协调单元将具有关于由不同基站中的无线设备发送的导频序列的aoa的信息。
在该示例中，如图4所示，在一个网络节点中，基于它们的位置，ue1与ue2具有重叠的aoa。另一方面，ue3与ue1和ue2具有不重叠的aoa。如果bs需要为两个用户分配相同的导频，则它可以分配给用户集合{ue1，ue3}或者{ue2，ue3}。
原则上，如果导频在空间上分离，甚至可以在同一小区中重用导频。因此，这些方法可以应用于单个网络节点上。
根据一些方面，该方法包括基于到达角度为无线设备计算(s13)无线设备与相应的服务网络节点之间的向量信道的协方差矩阵，并且其中分配(s14)基于所计算的协方差矩阵。这将在下文进一步描述。该方面意味着信道是根据到达角度aoa的平均值和标准差来估计的。因此，尽管使用了信道协方差，也不需要信道估计。
根据一些方面，获取(s12)包括为无线设备获取(s12a)无线设备与对应的服务网络节点110a、110b之间的相应的距离，并且其中分配(s14)还基于所获取的距离。
网络节点与无线设备之间的距离是确定导频的潜在空间重叠时要考虑的另一个方面。
根据一些方面，获取(s12)包括从网络节点110a、110b接收(s11)信号，该信号包括定义由网络节点100服务的无线设备10a、10b的、在网络节点中的相应的估计到达角度的信息。
如果导频协调单元与一个或多个网络节点是分离的，则导频协调单元需要从这些网络节点接收信息。因此，如果导频协调单元被放置在一个网络节点中，则该网络节点需要例如通过lte中的所谓x2接口从其他网络节点接收aoa信息。
如果导频协调单元是独立单元，则它需要从所有网络节点接收aoa信息。
根据一些方面，提供(s15)包括向服务网络节点100发送信号，该信号包括定义分配给由网络节点服务的无线设备的导频序列的信息。换言之，如果导频协调单元为其他网络节点分配信息，则导频协调单元需要将关于所分配的导频的信息发送到这些网络节点。网络节点需要向无线设备隐式或显式地提供该信息。
根据一些方面，本公开涉及在通信系统中的网络节点110a中执行的用于使导频序列协调成为可能的方法，现在将参考图3b和3c描述该方法。
该方法包括从由网络节点110a、110b服务的无线设备10a、10b接收(s1)信号，该信号包括定义网络节点和无线设备之间的信道质量的信息以及定义无线设备10a、10b的位置的定位信息。质量定义信息和包括质量定义信息的信号的非限制性示例是：
-信道质量指示符，cqi
-接收信号强度指示，rssi
-参考信号接收功率，rsrp
-参考信号接收质量，rsrq
通常，诸如enodeb之类的基站(bs)从由网络节点服务的(并且遵循所提出的方法的)每个无线设备(在lte中称为ue)接收测量报告(例如cqi报告)，该报告另外包括定位信息。在一个示例实施例中，与信道质量信息分开而接收定位信息。定位信息包括使bs能够估计ue位置的信息。
根据一些方面，该方法还包括基于相应的接收信号为无线设备估计(s2)无线设备的到达角度aoa。aoa例如是各无线设备的平均值和标准差。enodeb然后通常会跟踪无线设备的位置以及从无线设备接收的相应的信号的到达角度。
实际的导频协调在可能与基站分离的导频协调单元中执行。aoa信息被提供给导频协调单元。
因此，该方法还包括基于所接收的信息向导频协调单元120提供(s3)信息，该提供的信息定义由网络节点服务的无线设备10a、10b的、在网络节点110a、110b中的估计到达角度。根据一些方面，网络节点还向导频协调单元提供网络节点与各无线设备之间的距离。或者提供位置，其中，可以在导频协调单元中计算距离。
在一个示例实施例中，在网络节点110中估计aoa(平均值加标准差)，并将其发送到导频协调单元。例如通过回程(backhaul)发送。
或者，导频协调单元在网络节点中实现。然后将aoa信息内部提供给导频协调单元或执行分配的模块。这对应于如上所述导频协调单元获取(s11)值(例如使用存储器)。如果在网络节点中实现导频协调单元，则现在将由网络节点执行步骤s12、s14、s15(以及可能的s13)。注意，导频协调单元不需要是单独的单元，而是可以集成在网络节点中。
如果网络节点为无线设备基于相应的接收信号估计(s2)无线设备的到达角度。则根据一些方面，向导频协调单元提供(s3)的信息包括估计的到达角度。该实施例对应于在网络节点中估计aoa，并且将计算的aoa提供给导频协调单元。替代方案是，向导频协调单元提供位置和散射信息，以用于导频协调单元中的aoa估计。
根据一些方面，该方法还包括从导频协调单元120接收(s4a)信号，该信号包括定义分配给由网络节点服务的无线设备的导频序列的信息。根据一些方面，该方法还包括向由网络节点110a、110b服务的无线设备发送(s5)定义分配给由网络节点服务的无线设备的导频序列的信息。根据一些方面，该方法还包括基于所获取的估计到达角度，分配(s4b)要由无线设备使用的导频序列。
根据一些方面，本公开涉及在通信系统中的无线设备10a、10b中执行的用于使导频序列协调成为可能的方法，参见图3d。
根据一些方面，本公开涉及被配置为使导频序列协调成为可能的无线设备10。因此，无线设备10需要向导频协调单元提供必要的信息。
根据一些方面，本公开涉及被配置为向网络节点发送(s20)包括定位信息的信号的无线设备，该定位信息定义无线设备10的位置。
根据一些方面，该方法包括接收(s21)定义分配给无线设备的一个或多个导频序列的信息，并且基于所接收的信息来发送(s22)至少一个导频序列。
无线设备从导频协调单元直接接收导频序列分配，或者从服务基站接收导频序列分配。该信息可以直接在专用传输中发送。目前没有这样的信令，所以这意味着新的ue行为。随后，ue必须能够使用该序列来构建其参考信号。
步骤s20和s21、s22可以彼此独立地执行。
现在将更详细地描述所提出的技术的不同方面和实施例。
现在将使用两个示例实施例来更详细地描述所提出的技术。这些例子是按照执行步骤进行描述的。然而，本领域技术人员应当清楚，下面的步骤不一定意味着在时间上的串行执行，这些步骤中的一些可以同时执行或者以说明书中指示的重叠方式执行。在图5中示出了报告事件的基本顺序。在该示例中，导频协调单元包括在网络节点中。为了简单起见，该示例仅包括两个网络节点(或基站)。然而，当然可以使用相同的原理在两个以上的网络节点之间对导频进行协调。
图5和6中示出了两个不同的实施例。然而，前4个步骤在两个实施例中是相同的。
1.在通信系统中，bs定期地或连续地广播参考信号，ue可以将这些参考信号用于测量以便能够估计信道质量。bs的服务区域内的ue连续地报告其信道质量信息cqi。此外，ue连续地、或由于触发事件(例如，位置的变化，或者测量的dl参考信号接收功率rsrp的变化)、或由于这两个条件的组合(事件触发的定期报告)，报告其相对于其相应的服务bs的位置信息。定位信息包括允许bs估计ue位置的信息。我们用
2.bs-k维护一个表(称为aoa表)，bs在该表中连续地更新被服务ue的坐标。另外，bs连续地维护以下量，将该量作为与ue-i相关联的、bs-k处的user-i的aoa的当前估计。
a.
其中[]1和[]2表示位置的分量，
3.bs-k(基于位置信息)连续地维护user-i与bs之间的距离的估计(dik)以及由该用户周围的散射覆盖的区域的估计。该区域取决于ue所运行的环境。例如，这个区域可以用半径为rs.的圆形来近似。rs的值例如可以针对农村区域较低，针对城市区域较高。
4.bs-k(在上述步骤2的所述表中)维护与每个用户相关联的条目
5.此时，bs或nw节点根据两个备选实施例而不同地进行操作。
a.根据一些方面(参见图5)，bs如下估计(单天线)ue与bs之间的向量信道的协方差矩阵rik(m，n)的(m，n)项：
i
其中，d是bs处的天线间距，即bs处的两个天线元件之间的物理距离，λ表示ue与bs通信的特定载波频率中的波长，β表示bs与ue之间的大尺度衰落。回想一下，k是bs下标，i是用户下标，j是虚数单位。
ii.可以在多个协调小区或bs之间交换用户向量信道的协方差矩阵。
iii.在此阶段，协调导频分配中的现有技术使用上面所计算和交换的协方差矩阵，将相同的导频序列分配给空间上良好分离的用户。
b.根据一些方面(参见图6)，bs不估计协方差矩阵rik(m，n).。作为代替，bs使用
i.bs-k将上述步骤2中描述的表的更新发送到其他协调bs。这些更新是连续的和/或由连续移动的ue触发的。类似地，bs-j(j不等于k)使用例如x2(bs间信令)将其更新的aoa表发送到相邻bs。
ii.bs-k使用其自己的aoa表(即表-k)和从其相邻bs接收到的表的集合来确定由bs-i和bs-j服务的用户之间的重叠。当bs-k使用表-j(j不等于k)时，bs-j还使用公共(绝对)坐标系中bs-j的位置来计算bs-k和bs-j处的aoa之间的偏移。(图7)
iii.具有最小重叠aoa支持的ue被分配相同的导频。aoa支持被定义为
图7：bs-j使用x2信令将其更新的aoa表发送给bs-k。bs-j的aoa表包含针对被服务ue的参数d和α。这两个参数允许bs-k针对由bs-j服务的所述ue，将在bs-j处有效的估计aoa转换为在bs-k处有效的α-k。
示例节点实施例
图8示出了根据一些示例实施例的示例导频协调单元120或导频分配单元，其中，导频协调单元120被配置为对由一个或多个网络节点110a、110b服务的多个无线设备10a、10b使用的导频序列进行协调。
导频协调单元120包括处理电路123，处理电路123被配置为使导频协调单元：获取在对应的服务网络节点110a、110b中的、无线设备10a、10b的估计到达角度；基于所获取的估计到达角度，分配要由无线设备10a、10b使用的导频序列；以及向无线设备提供(s15)关于相应的分配的导频序列的信息。
处理电路123可以是任何适当类型的计算单元，例如，微处理器、数字信号处理器dsp、现场可编程门阵列fpga或专用集成电路asic或任何其他形式的电路。应当理解，处理电路123不需要被提供为单个单元，而是可以被提供为任何数量的单元或电路。处理电路123可以具有执行计算机程序代码的能力。导频协调单元120可以包括存储器mem122。存储器122可以被包括在处理电路123中。可以将计算机程序存储在存储器122中。当在导频协调单元120中运行时，计算机程序可使导频协调单元120执行如上所述的方法的各方面。存储器122可以是随机读写存储器ram和只读存储器rom的任意组合。存储器122可以包括持久存储器，其例如可以是磁性存储器、光学存储器、或固态存储器、或甚至是远程安装的存储器的任意单一一个或组合。
根据一些方面，估计的到达角度包括到达角度的期望平均值和标准差。根据一些方面，处理电路123被配置为使导频协调单元120以下述方式分配导频序列：计算到达角度的角度跨度的重叠，并且按照使到达角度的角度跨度的任何重叠小于预定义百分比的方式分配导频。
根据一些方面，处理电路123被配置为基于到达角度为无线设备计算无线设备与相应的服务网络节点之间的向量信道的协方差矩阵，并且基于所计算的协方差矩阵分配导频序列。
根据一些方面，处理电路123被配置为：通过为无线设备获取无线设备与对应的服务网络节点110a、110b之间的相应的距离来获取估计到达角度，并且基于所获取的距离分配导频序列。
根据一些方面，处理电路123被配置为使导频协调单元120从网络节点110a、110b接收信号，接收的所述信号包括定义由网络节点100服务的无线设备10a、10b在网络节点中的相应的估计到达角度的信息。
根据一些方面，处理电路123被配置为：通过向服务网络节点100发送包括定义分配给由网络节点服务的无线设备的导频序列的信息的信号，向无线设备提供关于相应的分配的导频序列的信息。
导频协调单元120被配置为执行在上文中描述的技术的关于导频协调单元的全部方面。
根据一些方面，处理电路123包括被配置为执行上文描述的方法的模块。因此，根据一些方面，处理电路123包括获取器模块(m1)，该模块被配置为获取在对应的服务网络节点110a、110b中的、无线设备10a、10b的估计到达角度。处理电路123还包括分配模块(m3)，该模块基于获取的估计到达角度分配要由无线设备10a、10b使用的导频序列。处理电路123还包括提供器模块(m5)，该模块被配置为向无线设备提供(s15)关于相应的分配的导频序列的信息。根据一些方面，导频协调单元在计算机云中实现。根据一些方面，导频协调单元在软件定义的网络sdn中实现。
以下方面的更多细节和优点已经在上文中关于所公开方法的各方面进行了讨论。
图9示出根据一些示例实施例的示例网络节点110，在这些示例实施例中，网络节点110被配置用于使导频序列协调成为可能。
网络节点110a包括被配置用于与无线设备通信的通信接口l11。根据一些实施例，通信接口111包括一个或多个收发器天线。根据更多实施例，通信接口111包括无线电通信接口111a和网络通信接口111b。根据更多实施例，无线电通信接口111a被配置用于通过无线电通信技术与网络节点到达范围内的无线设备进行通信。
根据更多实施例，网络通信接口111b被配置用于与其他网络节点进行通信。该通信通常是有线通信，例如使用光纤。然而，它也可以是无线通信。网络节点之间的连接一般称为回程。
网络节点110包括处理电路113，处理电路113被配置为使网络节点：从由网络节点110a、110b服务的无线设备10a、10b接收(s1)包括定义无线设备10a、10b的位置的定位信息的信号；以及向导频协调单元120提供(s3)定义由网络节点服务的无线设备10a、10b的、在网络节点110a、110b中的估计到达角度的信息。根据一些方面，包括定位信息的信号通过无线电通信接口111a接收。根据一些方面，信号还包括定义网络节点和无线设备之间的信道质量的信息。
根据一些方面，网络通信接口111b被用于与导频分配单元120进行通信。
处理电路113可以是任何适当类型的计算单元，例如，微处理器、数字信号处理器dsp、现场可编程门阵列fpga或专用集成电路asic或任何其他形式的电路。应当理解，处理电路113不需要被提供为单个单元，而是可以被提供为任何数量的单元或电路。处理电路113可以直接或间接地与无线电通信接口通信(未示出)。处理电路113可以具有执行计算机程序代码的能力。导频协调单元120可以包括存储器mem112。存储器112可以被包括在处理电路113中。可以将计算机程序存储在存储器112中。当在导频协调单元120中运行时，计算机程序可使导频协调单元120执行如上所述的方法的各方面。存储器112可以是随机读写存储器ram和只读存储器rom的任意组合。存储器112可以包括持久存储器，其例如可以是磁性存储器、光学存储器、或固态存储器、或甚至是远程安装的存储器中的任意单个或组合。
根据一些方面，处理电路113被配置为基于相应的接收信号为无线设备估计无线设备的到达角度，并且，向导频协调单元提供的信息包括估计到达角度。
根据一些方面，处理电路113被配置为使用通信接口111从导频协调单元120接收包括定义分配给由网络节点服务的无线设备的导频序列的信息的信号。
根据一些方面，处理电路113被配置为基于估计到达角度，分配要由无线设备使用的导频序列。
根据一些方面，处理电路113被配置为使用通信接口111向由网络节点110a、110b服务的无线设备发送定义分配给由网络节点服务的无线设备的导频序列的信息。
网络节点110被配置为执行关于网络节点在上文中描述的技术的全部方面。
网络节点110a在一个实施例中包括与图7相关地在上文中描述的导频协调单元。该实施例意味着，如以上所讨论的那样，网络节点(或处理电路113)还被配置为：获取和接收在对应的服务网络节点110a、110b中的、无线设备10a、10b的估计到达角度；基于所获取的估计到达角度，分配要由无线设备10a、10b使用的导频序列；以及向无线设备提供(s15)关于相应的分配的导频序列的信息。
根据一些方面，处理电路113包括被配置为执行上文描述的方法的模块。因此，根据一些方面，处理电路113包括接收器模块m4，该模块被配置为从由网络节点110a、110b服务的无线设备10a、10b接收信号，该信号包括定义网络节点和无线设备之间的信道质量的信息以及定义无线设备10a、10b的位置的定位信息。处理电路113包括提供器模块，该模块被配置为向导频协调单元120提供定义由网络节点服务的无线设备10a、10b的、在网络节点110a、110b中的估计到达角度的信息。
根据一些方面，处理电路113还包括获取器模块m1，该模块被配置为获取在对应的服务网络节点110a、110b中的、无线设备10a、10b的估计到达角度。处理电路113还包括分配模块m2，该模块被配置为基于获取的估计到达角度分配要由无线设备10a、10b使用的导频序列。处理电路123还包括提供器模块m3，该模块被配置为向无线设备提供(s15)关于相应的分配的导频序列的信息。
以下方面的更多细节和优点已经在上文中关于所公开方法的各方面进行了讨论。
图10示出了根据一些示例实施例的用于使导频序列协调成为可能的示例无线设备10，其中，无线设备10被配置为接收定义分配给无线设备10的一个或多个导频序列的信息，并且基于接收的信息发送至少一个导频序列。
如图10中所示，无线设备10包括被配置用于与网络节点通信的无线电通信接口11。根据一些方面，无线电通信接口11被配置为接收和发送网络内的通信或控制信号的任何形式。应当理解，可以包括无线电通信接口11作为任何数量的收发、接收和/或发送单元或电路。还应理解，无线电通信接口11可以具有本领域已知的任何输入/输出通信端口的形式。无线电通信接口11可以包括rf电路和基带处理电路(未示出)。
无线设备10还可包括可以与无线电通信接口11进行通信的至少一个存储器单元或电路13。存储器13可以被配置为存储接收的或发送的数据和/或可执行程序指令。存储器13还可以被配置为存储任何形式的波束成形信息、参考信号和/或反馈数据或信息。存储器13可以是任何适当类型的计算机可读存储器并且可以具有易失性类型和/或非易失性类型。根据一些方面，本公开涉及一种包括计算机程序代码的计算机程序，该计算机程序代码当在第一无线设备中执行时使第一无线设备执行以上描述的示例节点操作的任何方面。
无线设备10还可以包括处理电路12，处理电路12可以被配置为使无线设备10使用无线电通信接口(11)接收定义分配给无线设备的一个或多个导频序列的信息。处理电路12还被配置为使用无线电通信接口(11)基于接收的信息发送至少一个导频序列。
处理电路12可以是任何适当类型的计算单元，例如，微处理器、数字信号处理器dsp、现场可编程门阵列fpga或专用集成电路asic或任何其他形式的电路。应当理解，处理电路不需要被提供为单个单元，而是可以被提供为任何数量的单元或电路。根据一些方面，处理电路12被配置为使用无线电通信接口11向网络节点发送包括定义无线设备10a、10b的位置的定位信息的信号。
根据一些方面，处理电路12包括被配置为执行上文描述的方法的模块。用硬件或软件或其组合方式来实现这些模块。根据一方面，这些模块被实现为在处理电路12上运行的存储器13中存储的计算机程序。
因此，根据一些方面，处理电路12包括接收器模块121，该模块被配置为接收定义分配给无线设备10的一个或多个导频序列的信息。处理电路12还包括发送器模块122，该模块被配置为基于接收的信息发送至少一个导频序列。
无线设备被配置为执行关于无线设备在上文中描述的技术的全部方面。
在本公开的上下文中，术语“无线终端”或“无线设备”涵盖能够通过发送和/或接收无线信号与另一设备以及可选地与无线网络的接入节点无线通信的任何设备。因此，术语“无线设备”涵盖但不限于：用户设备(例如lteue)、移动终端、用于机器对机器通信的固定或移动无线设备、集成或嵌入式无线卡、外部插入无线卡、适配器(dongle)等。在本公开中，术语“用户设备”有时用于例示各种实施例。然而，这不应被解释为限制，原因在于本文所示的概念同样适用于其他无线设备。因此，每当在本公开中引用“用户设备”或“ue”时，应将其理解为涵盖以上定义的任何无线设备。
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