用于确定有效交互信息的方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于确定有效交互信息的方法和设备。一种方法包括：在接收机电路从多个无线小区接收包括非受扰数据资源单元和受扰数据资源单元的复合信号，基于非受扰数据资源单元确定第一交互信息度量，基于受扰数据资源单元确定第二交互信息度量；以及基于第一交互信息度量和第二交互信息度量的组合确定有效交互信息。
【专利说明】用于确定有效交互信息的方法和设备
【技术领域】
[0001] 本公开一般地涉及用于根据复合接收信号的受扰资源单元（interfered resourceelement)和非受扰资源单兀（non-interferedresourceelement)确定有效交 互信息的方法。本公开进一步涉及用于执行此类方法的设备。特别地，本公开涉及在出现 非冲突干扰源（aggressor)的情况下用于高级接收机的信道状态信息（CSI)估计方法以及 应用此类方法的接收机。
【背景技术】
[0002] 无线通信网络可包括多个基站和多个用户设备（UE)。在无线通信网络的组件之间 传输的信号可包括各种不同种类的干扰。由于增强型小区间干扰协调（eICIC)，UE可遭受 强干扰波动。属于特定集合的子帧上所测量的干扰不应当与属于另一集合的子帧上所测量 的干扰相混合。无线通信网络中采用的方法和设备经常必须做出改进。特别地，所希望的 是根据无线通信网络中的干扰情形来测量信道质量信息（CQI)。
【专利附图】
【附图说明】
[0003] 所附的附图被包括以提供对各方面的进一步理解，并被引入且构成本说明书的一 部分。附图示出各个方面并与说明书一起用作解释各个方面的原理。其他方面以及各方面 的预期的优点将容易理解，这是由于参考以下详细说明，将会更好地理解它们。同样的参考 标号指代对应的相似的部件。
[0004] 图1是示出微微小区的小区范围扩展的异构网络100的示意图。
[0005] 图2是示出蜂窝网络的近空白子帧（ABS)和非ABS子帧中的干扰等级200的示意 图。
[0006] 图3是包括采用二维时频表示的资源单元的复合信号300的示意图。
[0007] 图4是根据本公开的用于基于复合信号确定交互信息的方法400的示意图。
[0008] 图5是根据公开的用于基于复合信号确定交互信息的设备500的示意图。
[0009] 图6是根据本公开的使用通过加权度量组合（WMC)的CSI反馈的高级接收机600 的示意图。
[0010] 图7是示出对于干扰源SNR为16dB且EPA-5信道而言，WMCCSI反馈接收机702 以及打孔CSI反馈接收机703相对于CSI反馈接收机701的数据吞吐量的性能图。
[0011] 图8是示出对于小区范围扩展为12dB且EPA-5信道而言，WMCCSI反馈接收机802 以及打孔CSI反馈接收机803相对于CSI反馈接收机801的数据吞吐量的性能图。
[0012] 图9是示出对于干扰源SNR为16dB且EVA-5信道而言，WMCCSI反馈接收机902 以及打孔CSI反馈接收机903相对于CSI反馈接收机901的数据吞吐量的性能图。
[0013] 图10是示出对于小区范围扩展为12dB且EVA-5信道而言，WMCCSI反馈接收机 1002以及打孔CSI反馈接收机1003相对于CSI反馈接收机1001的数据吞吐量的性能图。
[0014] 图11是根据本公开的用于根据复合信号确定有效交互信息的方法1100的示意 图。
【具体实施方式】
[0015] 在以下详细说明中，参考构成该说明的一部分的所附的附图，该附图中以解释的 方式示出本公开可被实践的具体方面。应当明白在不脱离本公开的概念的情况下可使用其 他方面并做出结构或逻辑上的改变。以下详细说明因此并不是作为限制的意义，并且本公 开的概念由所附的权利要求所定义。
[0016] 移动通信标准中的一个关键增进例如LTERel-10以及之后，可被看作为采纳了增 强型小区间干扰协调（elCIC)。在LTERel-10中采纳elCIC之后主要驱动是在异构网络部 署中保证可靠的LTE操作。异构网络可利用部署的多样基站的混合以改进每个单元区域的 频谱效率。这样的分层网络部署可包括将典型以高功率等级（?5-40W)发射的宏基站的 常规布置，由典型以低功率等级（?100mW-2W)发射的若干微微和毫微微小区覆盖。较低 功率的小区可被配置以消除宏小区的覆盖空洞并提高热点以及例如CSG(封闭订户组）服 务类型的效率。
[0017] 异构网络设计中的关键挑战之一可被认作为低功率与高功率基站之间的差别，该 差别可导致数据速率不公平分配以及网络中用户终端之间的不均匀的用户体验。例如微微 基站可以比宏基站相比明显更低的发射功率为特征。由于两种类型基站中的发射功率水平 之间的大的差异，微微基站的覆盖将比宏基站明显地更加受限。尽管可能没有足够的资源 高效地服务所有用户终端，宏小区的较大的覆盖仍将吸引更多用户朝向高功率宏eNodeB。 同时，较小功率的基站的资源将仍未充分利用。
[0018] 为了使微微UE能够在这样严重的干扰中工作，已经引入了小区范围扩展的概念。 如图1所示，微微小区的小区范围可被扩展以使更多终端连接到微微eNodeB。这可通过对 微微小区103应用切换偏差来实现，即UE107可连接到微微小区103,尽管从宏小区101接 收的信号可以比从微微小区103接收的信号大所述切换偏差。采用小区范围扩展，业务可 以从宏小区101卸载，并且实现各节点之间更平衡的负载分配。通过资源划分（增强型小 区间干扰协调，elCIC)，宏小区传输可被限制使用与低功率节点同样的时频资源。资源划分 可在频域通过使用载波聚合或在时域使用近空白子帧（ABS)。
[0019] 在此使用以下术语、缩写和注释：
[0020] WMC ：加权度量组合
[0021]CSI：信道状态信息
[0022] GQI ：信道质量信息
[0023] PMI ：预编码矩阵指示
[0024] RI ：秩标识
[0025]RSSI：接收信号强度指示
[0026]elCIC： 增强型小区间干扰协调
[0027]ABS：近空白子帧
[0028] CRS ：小区特定参考信号
[0029]RE：资源单元
[0030] RB ：资源块
[0031]MI：交互信息
[0032] IRC：干扰抑制组合
[0033] IM：干扰减轻
[0034] 1C：干扰消除
[0035]MMSE: 最小均方差
[0036] AP：天线端口
[0037]SNR：信噪比
[0038]SINR： 信号对干扰噪声比
[0039]MIB：每编码比特的交互信息
[0040] 丽IB: 每比特平均交互信息
[0041]EESM： 有效指数SINR度量
[0042] HARQ ：混合自动重传请求
[0043]LTE： 长期演进
[0044]LTE-A：LTE增强，Release10 以及LTE的更高版本
[0045] RF：射频
[0046]UE：用户设备
[0047]RLM：无线链路监控
[0048]PDSCH：物理下行线路共享信道
[0049]PDCCH ：物理下行链路控制信道
[0050]MBSFN：单频网络多播/广播
[0051]INR： 干扰对噪声比
[0052]MCS：调制编码方案
[0053]0FDM ：正交频分复用
[0054]QPSK ：正交相移键控
[0055]QAM：正交幅度调制
[0056]RBSF：资源块子帧，即频率方向上的资源块时间方向上的时间子帧
[0057]BER： 误比特率
[0058]BLER：误块率
[0059]AWGN：加性高斯白噪声
[0060]EPA5：根据 3GPP技术规范 36. 104V10. 2. 0 附件B. 2 (2011-05)，使用 5Hz 的多普勒频率的"扩展行人A模型"多径衰落传播条件
[0061]EVA5：根据 3GPP技术规范 36. 104V10. 2. 0 附件B. 2 (2011-05)，使用 5Hz 的多普勒频率的"扩展车辆A模型"多径衰落传播条件
[0062] 在此描述的方法和设备可根据二维信号模式、参考资源单元（RE)和协方差测量。 应当明白结合所描述的方法所做出的评论还可对于被配置成执行该方法的对应设备成立， 反之亦然。例如，如果描述了特定方法步骤，对应的设备可包括执行所描述的方法步骤的单 元，即使这样的单元并未明确说明或在图中示出。进一步地，应当明白在此说明的各示例方 面的特征可彼此结合，除非另外特别指出。
[0063] 在此描述的方法和设备可在无线通信网络中实施，尤其是在基于LTE和/或0FDM 标准的网络以及尤其是在MIMO通信系统中。以下所描述的方法和设备可进一步在基站 (NodeB，eNodeB)或移动设备（或移动台或用户设备（UE))中实施。所描述的设备可包括 集成电路和/或无源器件，并可根据各种技术制造。例如，所述电路可被设计为逻辑集成电 路、模拟集成电路、混合信号集成电路、光电路、存储器电路和/或集成无源器件。
[0064] 在此描述的方法和设备可被配置成发送和/或接收无线信号。无线信号可以是或 可包括无线发送设备（或无线发射机或发送机）所发射的射频信号，具有在大约3Hz到大 约300GHz的范围中的射频。该频率范围可对应于用于产生和检测无线电波的交流电信号 的频率。
[0065] 以下描述正交频分复用（0FDM)系统。0FDM是将数字数据在多载波频率上编码的 方案。0FDM是用作数字多载波调制方法的频分复用（FDM)方案。大量的近间隔的正交子载 波信号可被用于承载数据。正交性可以防止子载波之间的串话干扰。数据可以被划分到若 干并行数据流或信道，每个子载波一个。每个子载波可使用调制方案以低符号速率（例如 正交幅度调制或相移键控）进行调制，保持总数据速率与处于相同带宽的单载波调制方案 相似。0FDM可与编码OFDM(C0FDM)和离散多音调制（DMT)本质相同。
[0066] 以下说明协方差测量、协方差矩阵、信号协方差测量、噪声干扰协方差测量以及信 号干扰协方差测量。协方差测量可将方差的概念归纳到多维度。例如，二维空间内的随机 点的集合的变化可能未必全部以单个数字为特征，也不是x和y方向上的方差包括所有必 需的信息。被称作为协方差测量的NKxXNKx测量，其中NKx代表接收天线数目，可需要完全表 征二维变化。例如协方差测量可在数学上实施为协方差矩阵。
[0067] 在概率论和统计学上，协方差矩阵（也叫做分散矩阵或方差协方差矩阵）可以是 这样的矩阵：其位置i，j上的元素是随机向量（即，随机变量的向量）的第i个和第j个元 素之间的协方差。该向量的每个元素可以是标量的随机变量，或者具有有限数量的观测经 验值，或具有有限或无限数量的由所有随机变量的理论上的联合概率分布规定的潜在值。 如果列向量X= (Xi，. . .，Xn)T的项是随机变量，每个具有有限方差，则协方差矩阵S可以为 项（i，j)是协方差cmKX^Xj)=已[%-^)(父「1^)]的矩阵，其中^ =已％)是向量X 的第i个项的期望值。
[0068] 以下描述多层异构网络、宏小区、微微小区、毫微微小区、目标小区以及干扰小区。 多层异构网络（HetNet)可用于LTE和增强LTE标准以建立具有不仅仅一种类型的eNodeB的网络（异构网络），而且部署eNodeB具有不同的能力，最重要的不同Tx功率等级。这些 eNodeB可通常被称为宏eNodeB(MeNB)或宏小区、微微eNodeB(PeNB)或微微小区，以及毫微 微/家庭eNodeBOfeNB)或毫微微小区，且分别想要用于基本户外、户外热区和室内/公司 覆盖。
[0069] 宏小区可覆盖大小区面积（典型地小区半径是500米到1千米级别），具有在杂波 之上的发射天线，并且发射功率为46dBm(20瓦特）的级别。它们向所有用户提供服务。毫 微微小区，也称为家庭eNodeBOfeNB)，可以是由终点消费者安装（典型地室内的）的较低 功率的小区。微微小区是运营商部署的小区，相对于宏小区eNodeB具有较低发射功率-典 型地量级更小的级别。它们可典型地被安装在无线热点区域并可对所有用户提供访问。在 UE连接到微微小区的场景中，微微小区可代表目标小区，而宏小区可代表提供强干扰的干 扰小区。
[0070] 以下描述小区特定参考信号（CRS)和基于小区特定参考信号的干扰测量。为促进 信道特征的估计，例如LTE的移动通信标准可使用小区特定参考信号，也被称为在时间和 频率两者中所插入的导频符号。这些导频符号可在子帧内的给定位置提供信道估计。通过 插值，可能跨越随意数量的子帧估计出信道，CRS可在每个物理天线端口中发送。它可用于 解调和测量两者目的。它的模式设计可保证信道估计的准确性。小区特定参考信号可用于 小区搜索和初始追赶，用于在UE处的相干解调/检测的下行链路信道估计以及下行链路信 道质量测量。干扰测量可基于小区特定参考信号以噪声干扰协方差矩阵的形式执行，根 据：
【权利要求】
1. 一种方法，包括： 在接收机电路从多个无线小区接收包括非受扰数据资源单元和受扰数据资源单元的 复合信号； 基于非受扰数据资源单元确定第一交互信息度量； 基于受扰数据资源单元确定第二交互信息度量；以及 基于第一交互信息度量和第二交互信息度量的组合确定有效交互信息。
2. 如权利要求1所述的方法，包括： 基于噪声和干扰协方差测量，确定信道估计。
3. 如权利要求2所述的方法，包括： 基于噪声和干扰协方差测量的Cholesky分解，确定信道估计。
4. 如权利要求2或3所述的方法，包括： 基于受扰数据资源单元与包括在复合信号中的从目标无线小区接收的小区特定参考 信号之间的功率偏移来确定信道估计。
5. 如权利要求2或3所述的方法，包括： 基于用于多个子载波中的特定子载波的信道估计，以及基于调制类型、预编码器和秩 的至少一个，确定信号对干扰和噪声比。
6. 如权利要求1或2所述的方法，其中确定第二交互信息度量是基于信号对干扰和噪 声比的函数，其中该函数取决于调制类型。
7. 如权利要求1所述的方法，包括： 关于多个非受扰数据资源单元加权该第一交互信息度量；以及 关于多个受扰数据资源单元加权该第二交互信息度量。
8. 如权利要求7所述的方法，包括： 通过使用零加权将第二交互信息度量打孔。
9. 如权利要求7或8的方法，包括： 基于加权的第一交互信息度量和加权的第二交互信息度量的和，确定有效交互信息。
10. 如权利要求1或2所述的方法，包括： 基于服从关于调制类型的最大准则的有效交互信息，为每个预编码器和每个秩确定最 大加权交互信息。
11. 如权利要求10所述的方法，包括： 基于关于预编码器上的最大加权交互信息的和的最大准则，为每个秩确定最优预编码 器和对应的有效交互信息。
12. 如权利要求11所述的方法，包括： 将用于每个秩的最优预编码器的有效交互信息映射到信道质量指示表；以及 确定秩标识，其被配置成识别优化用户设备吞吐量的秩。
13. -种接收机电路，包括： 第一单元，被配置成从多个无线小区接收包括非受扰数据资源单元和受扰数据资源单 兀的复合信号； 第二单元，被配置成基于非受扰数据资源单元确定第一交互信息度量； 第三单元，被配置成基于受扰数据资源单元确定第二交互信息度量；以及 第四单元，被配置成基于第一交互信息度量和第二交互信息度量的组合确定有效交互 信息。
14. 如权利要求13所述的接收机电路， 其中第三单元被配置成基于服从天线端口和CRS移位配置的受扰数据资源单元的噪 声和干扰协方差矩阵，确定第二交互信息度量。
15. -种电路，包括： 用于在接收机电路接收复合信号的装置； 用于基于第一协方差测量确定第一交互信息度量的装置； 用于基于与第一协方差测量不同的第二协方差测量确定第二交互信息度量的装置；以 及 用于基于第一交互信息度量和第二交互信息度量的组合确定有效交互信息的装置。
16. 如权利要求15所述的电路，其中复合信号包括从多个无线小区接收的非受扰数据 资源单元和受扰数据资源单元，其中确定第一交互信息度量基于非受扰数据资源单元，且 其中确定第二交互信息度量基于受扰数据资源单元。
17. 如权利要求15或16所述的电路，包括： 用于将第二交互信息度量打孔的装置。
18. -种移动通信系统，包括： 基站，被配置成发送包括数据资源单元的OFDM信号；以及 移动设备，被配置成从基站和多个干扰无线小区接收包括非受扰数据资源单元和受扰 数据资源单元的复合信号， 其中移动设备包括处理电路，被配置成基于非受扰数据资源单元确定第一交互信息度 量，基于受扰数据资源单元确定第二交互信息度量以及基于第一交互信息度量和第二交互 信息度量的组合确定有效交互信息。
19. 如权利要求18所述的移动通信系统，其中处理电路被配置成基于噪声和干扰协方 差测量确定信道估计。
20. -种计算机可读介质，其上存储了计算机指令，所述计算机指令在由计算机执行 时，使得计算机执行权利要求1-12之一的方法。
21. -种移动设备，包括： 接收机电路，被配置成从多个无线小区接收包括非受扰数据资源单元和受扰数据资源 单元的复合信号； 基带电路，被配置成基于非受扰数据资源单元确定第一交互信息度量、基于受扰数据 资源单元确定第二交互信息度量，以及基于第一交互信息度量和第二交互信息度量的组合 确定有效交互信息；以及 发送机电路，被配置成将包括有效交互信息的基带信号在射频载波上进行调制，并将 调制后的基带信号通过空中链路发送到基站。
22. 如权利要求21所述的移动设备， 其中基带电路被配置成基于服从天线端口和CRS移位配置的受扰数据资源单元的噪 声和干扰协方差矩阵来确定第二交互信息度量。
23. 如权利要求21或22所述的移动设备， 其中该基带电路被配置成基于第一交互信息度量和第二交互信息度量的加权和确定 有效交互信息。
24. 如权利要求21或22所述的移动设备， 其中该基带电路被配置成关于从多个无线小区接收的被包括在复合信号的数据资源 单元中的小区特定信息来确定第二交互信息度量。
25. 如权利要求24所述的无线设备， 其中基带电路被配置成关于被包括在小区特定信息中的天线端口和参考信号移位来 确定第二交互信息度量。
【文档编号】H04L25/03GK104519002SQ201410698755
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】R·巴尔拉, I·古铁雷斯, H·霍伊豪斯, A·伯里, A·克劳森 申请人:英特尔Ip公司