用于网络辅助式干扰消除及抑制的网络信令的制作方法

分案申请的相关信息

本申请是国际申请日为2014年06月11日、国际申请号为pct/us2014/041834、发明名称为“用于网络辅助式干扰消除及抑制的网络信令”的pct申请进入中国国家阶段申请号为201480033391.5的发明专利申请的分案申请。

本发明大体上涉及无线通信，且更特定来说涉及无线电话。

背景技术：

在一个实例中，蜂窝无线网络包含多个基站，其中每一基站传输到其覆盖区域中的移动用户(下行链路)且从其覆盖区域中的移动用户接收(上行链路)。在下行链路中，每一用户从其服务基站(或服务小区)接收数据。来自邻近基站的信号可强加小区间干扰。因为特定蜂窝无线网络中的所有基站在相同频谱上操作，所以干扰被视为蜂窝通信的主要瓶颈。随着基站密度归因于低功率、小形态因数基站(小小区)的部署而不断迅速增大，此更加成为问题。因此，减轻同信道干扰为实现蜂窝网络中的连续数据速率及频谱效率改进的越来越重要的因素。

技术实现要素：

在所描述的实例中，蜂窝通信网络知道哪些基站与哪些ue进行通信，且可确定一个基站-ue对之间的通信可干扰在相同小区或不同小区中的另一ue。网络可向基站通知在邻近小区中的可造成干扰的通信。或者，基站可确定到基站自身小区内的ue的通信可造成干扰。

基站识别与可由ue接收的干扰信号相关联的干扰参数。干扰信号可由基站自身(例如与其它ue进行的通信)或由邻近基站产生。基站将干扰信号传输到ue。一或多个参数识别可影响用户设备的干扰信号的数目。可例如通过rrc信令半静态地配置干扰参数，或由网络或基站动态地配置干扰参数。

基站可包含处理器电路，所述处理器电路产生指示多个干扰源中的每一者是否存在的位图及接着将位图传输到用户设备。

在其它实施例中，基站可在宽带基础上将第一参数集用信号发送到ue及在窄带基础上将第二参数集用信号发送到ue。例如，第一参数集可适用于经指派的频率资源中的所有prb，且第二参数集可适用于ue的经指派的频率资源中的每一prb对或每一prg。

例如，干扰参数可识别以下各项中的一或多者：解调参考信号(dmrs)天线端口；dmrs天线端口加扰序列初始化识别号(nscid)；干扰信号的功率电平；干扰信号的传输秩；干扰信号的调制阶数；干扰信号的码率；干扰信号的无线电网络临时识别符(rnti)；邻近干扰小区的小区id；及干扰信号的系统帧号(sfn)。

ue接收包含关于预期造成小区内或小区间干扰的信号的信息的一或多个参数。ue使用一或多个参数处理所接收的信号以抑制小区内或小区间干扰。

附图说明

图1为蜂窝网络中的小区间干扰的透视图。

图2为蜂窝网络中的小区内干扰的透视图。

图3为基站处的lte下行链路的物理信道处理的概况的方框图。

图4为根据一个实施例的用于向用户设备通知可能的小区内及小区间干扰信号的过程的流程图。

图5为在网络系统(例如图1或图2的网络)中操作的移动用户设备及基站的内部细节的方框图。

具体实施方式

图1展示蜂窝网络中的小区间干扰。在小区间干扰发生时，干扰源自传输到邻近小区中的其它用户的邻近基站。典型的蜂窝网络在不同基站之间不具有协调性，因此移动用户将小区间干扰视为随机无线电信号。

系统100为蜂窝网络，例如3gpp长期演进(lte)系统。基站101(例如lteenodeb)服务小区103中的用户设备(ue)102及其它装置(图1中未展示)。基站104服务小区106中的ue105及其它装置(图1中未展示)。ue102从基站101接收下行链路通信107，且ue105从基站104接收下行链路通信108。遗憾的是，这些下行链路传输还进入邻近小区中。因此，ue102从基站101接收其想要的下行链路通信107且从邻近基站104接收不想要的通信108。类似地，ue105从基站104接收其想要的下行链路通信109且从邻近基站101接收不想要的通信110。这些不想要的通信信号在ue102、105处造成小区间干扰。

图2展示蜂窝网络中的小区内干扰。在一个服务基站传输到相同小区中的一或多个协作调度的用户时，产生小区内干扰。例如，lte中的多用户多输入及多输出(mu-mimo)遵循版本8到11中的透明设计原理，其中ue不具有关于相同小区中的任何协作调度的用户的存在或性质的信息。因此，ue不知道其是在单用户mimo(su-mimo)模式中进行调度还是在mu-mimo模式中与另一用户配对。

基站201服务小区204中的ue202及ue203两者。下行链路传输205意在抵达ue202，且下行链路传输208意在抵达ue203。然而，ue202还可接收意在抵达小区204中的ue203或某个其它装置的传输207。传输207对ue202造成小区内干扰。类似地，意在抵达小区204中的ue202或某个其它装置的传输206对ue203造成小区内干扰。

近年来，移动手持机制造商及芯片组供应商逐步实施高级mimo接收器以实现更佳的mimo解码性能。除解码其自身的信号外，高级mimo接收器还可通过蛮力搜索盲目地抑制/解码小区内/小区间干扰，其可明显改善下行链路信噪比(snr)及数据处理量。虽然此可行且不需要标准化支持，但在ue复杂度、电力消耗及芯片组大小的方面仍极具挑战性，尽管最近已在ue接收器设计上取得改进。或者，如果网络可将干扰性质用信号发送到ue，那么ue可利用此信息在合理低的ue复杂度的情况下实现更佳的干扰消除及抑制。对干扰性质的此额外下行链路信令可导致蜂窝网络中的新下行链路控制信令。

这些问题在本文中连同对以下各项的提议一起进行论述：关于将由网络用信号发送的下行链路干扰的可能信息；由网络用信号发送此信息的方法；及供移动接收器接收并利用此用信号发送的干扰信息的机制。

图3展示基站处的lte下行链路的物理信道处理的概况。码字301经历加扰302及调制映射303。层映射器304创建层305，所述层305经预编码306且接着映射到资源元件307。接着，产生ofdm信号308且经由经指派的天线端口传输ofdm信号309。

在常规的无线系统中，ue仅解码自身的信号，例如意在抵达物理下行链路共享信道(pdsch)上的ue的信号。mimo接收器可分类为线性或非线性。对于线性mimo接收器，均衡矩阵(rxnr)应用于所接收的信号向量(nrx1)以移除层间干扰，其中r为数据层数目，且nr为接收天线数目。接着，执行每层解调及解码(例如解扰、解交错、解调及解码)。流行线性mimo接收器包含迫零接收器、线性mmse接收器及具有抗干扰组合的线性mmse接收器。

对于非线性mimo接收器，多层的解码及解调是不独立的，而是彼此关联。

对于最大似然(ml)接收器，解码器彻底地搜索最佳nrx1qam符号向量的r层的所有可能正交调幅(qam)星座组合。ml解码器在符号错误率方面是最优的，但具有随r指数增大的复杂度。

连续干扰消除接收器也可行，其中所述接收器解码第一层、重建第一层、从残留信号减除合成干扰且接着进行解码第二层。软干扰消除及硬干扰消除两者是可能的。在软干扰消除的情况下，在一个情形中，通过在没有信道解码的情况下估计第一层的软qam星座来建构层间干扰。或者，可解码输送块，且可将软信息及奇偶位用于重建干扰。在硬干扰消除的情况下，对第一层进行信道解码以产生原始输送块(tb)，其中接着对第一层的信息位进行重新编码、重新调制、重新加扰以产生从残留信号减除的层间干扰。

对于高级干扰消除/抑制接收器，可应用与su-mimo类似的算法，但目标ue解码其自身信号(源信号)及用于其它用户的信号(干扰信号)。因此，需要关于协作调度用户的存在及/或性质的信息以促进ue接收器操作，将由网络用信号发送所述信息。下面的若干部分论述可由网络用信号发送以用于干扰消除及/或抑制的信息。

在一个实施例中，网络可发送关于干扰信号的一或多个参数，例如下文所论述的参数的子集。ue可将由这些参数表示的信息用于小区内及/或小区间干扰消除及/或抑制。

网络可识别解调参考信号(dmrs)天线端口，ue可假设在所述dmrs天线端口上传输干扰信号。例如，当目标ue在天线端口7上接收pdsch时，网络可用信号通知ue正在天线端口8上将干扰信号传输到另一ue。因此，ue可处理所接收的信号以最小化干扰。

对于干扰信号的每一dmrs天线端口，将加扰序列初始化识别号(nscid)用信号发送到目标ue。nscid被目标ue用来产生干扰信号的dmrs端口的加扰序列。

网络可将干扰信号的功率电平用信号发送到ue。用信号发送的功率电平可为干扰信号的dmrs天线端口的功率及/或干扰信号的pdsch的功率。干扰信号功率电平可按绝对功率的形式(例如dbm)用信号发送，或作为相对于参考功率的相对功率比。例如，如果目标ue的pdsch用作默认参考功率，那么网络可将干扰信号的pdsch功率对目标ue的pdsch功率的比率用信号发送到目标ue。目标ue可使用此信息以导出对信道估计、pdsch解码以及干扰消除及抑制的适当接收器加权。

网络可用信号发送干扰信号的传输秩(例如pdsch层数目)。pdsch层数目等效于基于dmrs的传输中的dmrs天线端口数目。网络提供此信令的一个原因归因于dmrs模式、额外开销、pdsch映射模式及pdsch功率是随传输秩而变的事实。

对于秩1/2pdsch传输，dmrs额外开销为12个资源元件(re)/物理资源块(prb)。对于秩3/4pdsch传输，dmrs额外开销为24re/prb。因为pdsch与dmrs是速率匹配的，所以对于秩1/2及秩3/4，pdsch映射模式也将不同。对于秩1/2，每一天线端口上的pdsch的功率等效于对应dmrs天线端口的功率。对于秩3/4，每一天线端口上的pdsch的功率低于对应dmrs天线端口的功率达3db(例如对应dmrs天线端口的功率的50％)。

因此，通过用信号发送干扰pdsch信号的秩，网络使得目标ue能够正确地解译干扰信号的dmrs及pdsch的传输性质。或者，网络可使用1位以用信号发送dmrs额外开销(12re/prb或24re/prb)或pdsch映射模式，而非用信号发送信道秩。

网络可用信号发送干扰信号的调制阶数(例如正交相移键控(qpsk)、16qam及64qam)。可由采用软干扰消除的ue使用此信息，ue可在不执行信道解码的情况下基于所述信息解码干扰信号的符号级qam。

可由采用硬干扰消除的ue使用干扰信号的码率，ue可基于所述信息通过信道解码来解码干扰信号的输送块。lte系统当前不支持码率的显式信令。而是，网络可用信号发送输送块大小或调制/编码方案(mcs)的索引。结合频率指派大小，ue可解译码率。与网络辅助式干扰消除及抑制(naics)类似，网络可将干扰信号的输送块大小或mcs的索引用信号发送到ue。例如，ue可假设干扰信号及源pdsch信号具有相同频率分配(例如在相同组prb中分配干扰及目标pdsch)，以获得干扰信号的输送块大小(tbs)。

网络可提供对应于相关联干扰信号的无线电网络临时识别符(rnti)的nrnti。nrnti为干扰信号对准的干扰ue的ue-id。需要干扰信号的nrnti以重现干扰pdsch信号的加扰序列，且如果目标ue希望在执行硬干扰消除之前解码干扰信号输送块，那么也需要干扰信号的nrnti。可例如按虚拟ue-id的形式用信号发送nrnti。

如果干扰源自邻近基站的传输(小区间干扰)，那么网络可用信号发送干扰小区的小区id。需要此信息以重现干扰pdsch信号的加扰序列。可显式地用信号发送或按虚拟小区id的形式用信号发送干扰小区的小区id，ue将所述小区id用于产生干扰dmrs信号的加扰序列。

如果源信号及干扰信号的系统帧号(sfn)不对准，那么网络可将干扰信号的sfn值用信号发送到目标ue。需要干扰小区的sfn值以产生干扰信号的加扰序列。

目标ue可接收多个干扰信号。例如，ue可从一个邻近小区接收强小区间干扰信号及源自在mu-mimo下传输到协作调度用户的相同服务小区的小区内干扰信号。在另一实例中，单小区mu-mimo可在相同小区中的相同子帧中协作调度四个用户，在此情况下在ue处存在三个小区内干扰信号。因此，网络可用信号发送ue将预期的干扰信号的数目。

或者，网络可用信号发送位序列，其中每一位指示可能干扰源的存在(例如0指示不存在干扰，且1指示存在干扰)。位图的长度(无论是固定的还是无线电资源控制(rrc)用信号发送的)可取决于ue将在典型蜂窝部署中预期的干扰信号的数目，同时考虑网络信令的额外开销。如果位图的长度是rrc用信号发送的，那么网络将向ue指示ue应预期的干扰信号的数目。例如，在仅具有大型基站的典型同质部署情形中，仅可存在一些显著干扰信号，因此位图可具有较短长度。对于具有许多低功率小小区基站的密集城区部署情形，ue可接收大量干扰信号，因此位图可具有较长长度。对于每一可能的干扰信号，可独立地用信号发送上文所定义的干扰参数或其子集。

在一个实施例中，可在宽带基础上用信号发送前述干扰参数，其中ue可假设用信号发送的参数应用于其指派的频率资源中的所有prb。或者，例如对于目标ue的经指派的频率资源的每一prb对或每一预编码资源块群组(prg)，可在窄带基础上用信号发送这些参数。可在宽带基础上用信号发送一些参数，而在窄带基础上用信号发送其它参数。例如，可在宽带基础上用信号发送干扰信号的小区id及sfn，而在窄带基础上用信号发送干扰信号的nrnti、dmrs端口、nscid。

可通过rrc信令对干扰参数进行半静态配置或经由动态信令提供到ue(例如在下行链路(dl)授权下)。例如，干扰信号的小区id及sfn可通过rrc信令进行配置且保持恒定达相对较长时间，这是因为产生小区间干扰的邻近小区不会频繁地变化。相比之下，干扰信号的nrnti、dmrs端口、dmrs加扰可在子帧间改变且可动态地用信号发送。

pdsch速率匹配是ue特定的且取决于rrc配置的ue特定信号(例如csi-rs或零功率csi-rs)。在一个实施例中，ue可假设按相同方式使干扰信号与用信号发送的源进行速率匹配。在另一实施例中，可对ue用信号发送干扰信号的实际pdsch映射/速率匹配模式。然而，此可引发明显信令额外开销且不是优选的。

图4展示根据一个实施例的用于向ue通知可能小区内及小区间干扰信号的过程。蜂窝通信网络知道哪些基站与哪些ue进行通信，且可确定一个基站-ue对之间的通信可干扰在相同小区或不同小区中的另一ue。网络可向基站通知在邻近小区中的可造成干扰的通信。或者，基站可确定到基站自身小区内的ue的通信可造成干扰。

在步骤401中，基站识别与可由ue接收的干扰信号相关联的干扰参数。干扰信号可由基站自身(例如与其它ue进行的通信)或由邻近基站产生。在步骤402中，基站将干扰参数传输到ue。一或多个参数识别可影响用户设备的干扰信号的数目。可例如通过rrc信令半静态地配置干扰参数，或由网络或基站动态地配置干扰参数。

基站可包含处理器电路，所述处理器电路产生指示多个干扰源中的每一者是否存在的位图及接着将位图传输到用户设备。

在其它实施例中，基站可在宽带基础上将第一参数集用信号发送到ue及在窄带基础上将第二参数集用信号发送到ue。例如，第一参数集可适用于经指派的频率资源中的所有prb，且第二参数集适用于ue的经指派的频率资源中的每一prb对或每一prg。

例如，干扰参数可识别以下各项中的一或多者：解调参考信号(dmrs)天线端口；dmrs天线端口加扰序列初始化识别号(nscid)；干扰信号的功率电平；干扰信号的传输秩；干扰信号的调制阶数；干扰信号的码率；干扰信号的无线电网络临时识别符(rnti)；邻近干扰小区的小区id；及干扰信号的系统帧号(sfn)。

在步骤403中，ue接收包含关于预期造成小区内或小区间干扰的信号的信息的一或多个参数。在步骤404中，ue使用一或多个参数处理所接收的信号以抑制小区内或小区间干扰。

图5展示在网络系统(例如图1或图2的网络)中操作的移动ue501及基站503(例如enb)的内部细节。移动ue501可表示各种装置中的任一种，例如服务器、桌上型计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、个人数字助理(pda)、智能电话或其它电子装置。在一些实施例中，电子移动ue501基于lte或演进型通用地面无线电接入(e-utra)协议与enb502进行通信。或者，可使用现在已知或后期开发的另一通信协议。

移动ue501包含耦合到存储器504及收发器505的处理器503。存储器504存储应用506(例如软件)以供处理器503执行。应用可包含可用于个人或组织的任何已知或未来应用。这些应用可分类为操作系统(os)、装置驱动器、数据库、多媒体工具、演示工具、因特网浏览器、邮件发送器、因特网协议话音(voip)工具、文件浏览器、防火墙、即时消息接发、金融工具、游戏、文字处理器或其它类别。无论应用的确切本质是什么，应用中的至少一些可引导移动ue501经由收发器505周期性地或连续地将ul信号传输到enb(基站)502。

收发器505包含可通过执行控制收发器的操作的指令实施的上行链路逻辑。这些指令中的一些可存储在存储器504中且在处理器503需要时被执行。上行链路逻辑的组件可涉及收发器505的物理(phy)层及/或媒体接入控制(mac)层。收发器505包含一或多个接收器507及一或多个传输器508。

处理器503可将数据发送或接收到各种输入/输出装置509。订户身份模块(sim)卡存储及检索用于经由蜂窝系统进行呼叫的信息。可为到麦克风及耳机的无线连接提供蓝牙基带单元以用于发送及接收话音数据。处理器503可将信息发送到显示器单元以在呼叫过程期间与移动ue501的用户进行交互。显示器还可显示从网络、从本地摄像头或从其它源(例如通用串行总线(usb)连接器)接收的图片。处理器503还可经由rf收发器505或摄像头将从各种源(例如蜂窝网络)接收的视频流发送到显示器。

在传输及接收话音数据或其它应用数据期间，传输器507可不与其服务enb同步或变得不与其同步。在此情况下，传输器507发送随机接入信号。作为此程序的部分，传输器507通过使用由服务enb提供的功率阈值来确定下一数据传输(称为消息)的优选大小。在此实施例中，通过由处理器503执行存储在存储器504中的指令来体现消息优选大小确定。在其它实例中，可由单独处理器/存储器单元、硬接线状态机或其它类型的控制逻辑体现消息大小确定。

在一个实施例中，ue501从基站502接收干扰参数。处理器503使用干扰参数以识别及抑制在接收器507处接收的干扰信号。

enb502包含经由背板总线514耦合到存储器511、符号处理电路512及收发器513的处理器510。存储器存储应用515以供处理器510执行。所述应用可包含可用于管理无线通信的任何已知或未来应用。应用515中的至少一些可引导enb502管理去往或来自移动ue501的传输。

收发器513包含使得enb502能够选择性地将上行链路的物理上行链路共享信道(pusch)资源分配给移动ue501的上行链路资源管理器。上行链路资源管理器的组件可涉及收发器513的物理(phy)层及/或媒体接入控制(mac)层。收发器513包含用于接收来自enb502的范围内的各种ue的传输的至少一个接收器515及用于将数据及控制信息传输到enb502的范围内的各种ue的至少一个传输器516。

上行链路资源管理器执行控制收发器513的操作的指令。这些指令中的一些可定位在存储器511中且在处理器510需要时被执行。资源管理器控制分配给由enb502服务的每一ue501的传输资源且经由pdcch广播控制信息。ue501可从enb502接收ttdul/dl配置指令。

符号处理电路512使用已知技术执行解调。在符号处理电路512中解调随机接入信号。在传输及接收话音数据或其它应用数据期间，接收器517可从ue501接收随机接入信号。随机接入信号经编码以请求ue501偏好的消息大小。ue501通过使用由enb502提供的消息阈值来确定优选消息大小。

在所描述的实施例中，修改是可能的，且在权利要求书的范围内，其它实施例是可能的。