缓解UL对DL的干扰的制作方法

本发明总体上涉及无线电信网络的领域，尤其但并非排他地涉及这样的网络内的全双工通信。

背景技术：

用于无线电信的频谱的有用部分是有限的并且因而是蜂窝运营商对其投入巨大的昂贵商品。因此，蜂窝运营商对于尽可能有效地利用频谱有很大兴趣。

存在能够用来提高频谱使用效率的不同方法。一些示例是小小区(其是能够被用来卸载业务的低功率无线电接入节点)、多输入和多输出(MIMO)天线以及改进的数据编码和调制技术。

使用不同频带进行发送和接收自从无线通信早期开始起就被视为是前提而并未被过多质疑。然而，近来已经提出了用于在相同操作频带中同时成功接收和发送信号的技术。频率资源分配方案支持同构宏蜂窝网络中的全双工通信，但是由于全双工通信而出现了新的物理层干扰类型，也就是下行链路(DL)和上行链路(UL)传输之间的链路间干扰，其在异构和小小区网络中会成为问题。

技术实现要素：

根据一个示例，提供了一种异构电信网络中用于缓解第一半双工用户设备(UE)和第二半双工UE之间的上行链路-下行链路(UL-DL)干扰的方法，该第一半双工UE操作以在上行链路中使用第一频率资源向第一全双工节点通信，该第二半双工UE操作以从第二全双工节点接收下行链路通信，该方法包括在该第二节点处接收该第一UE所生成的实际或潜在UL-DL干扰的指示，调度包括该第二UE的UE配对用于与该第二全双工节点的全双工UL-DL通信，其中从该第二节点至该第二UE的DL传输使用不同于该第一频率资源的第二频率资源或者其中针对低于服务质量阈值的到第二UE的DL连接的调度被避免，该调度使用该第二UE针对该第一频率资源和第二频率资源所获得的信道质量测量而确定。可以从该第一节点向第二节点传送干扰指示符消息(IIM)，其包括将要由该第一UE使用用于与该第一节点的上行链路通信的该第一频率资源的指示。接收该指示可以包括从该第一UE接收表示该第一全双工节点处的报告的数据，该报告指示该第二全双工节点的导频功率的量度。接收该指示可以包括从与该第二节点相连接的UE接收信道状态信息，并且使用该信道状态信息来检测该第一UE和第二UE之间的UL-DL干扰。该第一UE或第二UE的多个天线元件的集合中的一个或多个能够被用来修改每个UE的定向传输曲线，以便形成从该UE或每个UE至其相应服务节点的UL传输波束。该UE配对可以通过以下操作来进行选择：确定与该第二节点进行通信的UE中的相应UE之间的DL干扰之和，以及选择该DL干扰之和针对其为最小值的将要被调度的UE配对。

根据一个示例，提供了一种异构电信网络中的全双工节点，其操作以向受害方半双工UE提供下行链路通信，该受害方半双工UE形成与该节点进行UL-DL通信的半双工UE配对中的一个UE，该节点操作以接收该受害方UE和使用第一频率资源进行UL通信的邻近的入侵方UE之间的UL-DL干扰的指示，调度该UE配对用于UL-DL通信，使得到该受害方UE的DL传输使用不同于第一频率资源的第二频率资源或者避免调度低于服务质量阈值的到该受害方UE的DL连接，该调度使用从该受害方UE所获得的针对该第一频率资源和第二频率资源的信道质量测量而确定。该节点进一步操作以接收干扰指示符消息(IIM)，其包括将要由该入侵方UE使用用于UL通信的该第一频率资源的指示。该节点操作以从该网络的第二全双工节点接收该IIM。该第二节点操作以从该入侵方UE接收表示报告的数据，该报告指示该节点的导频功率的测量。该节点操作以确定与该节点进行通信的UE中的相应UE之间的DL干扰之和，并且选择该DL干扰之和针对其为最小值的将要被调度的UE配对。

根据一个示例，提供了一种异构电信网络中的全双工节点，其操作以服务入侵方半双工UE的上行链路通信，该入侵方半双工UE形成使用第一频率资源与该节点进行UL-DL通信的半双工UE配对中的一个UE，该节点操作以向第二全双工节点提供该入侵方UE和与该第二全双工节点进行DL通信的邻近受害方UE之间的UL-DL干扰的指示，由此使得该第二节点能够调度UE配对用于与该第二节点的UL-DL通信而使得到该受害方UE的DL传输使用不同于第一频率资源的第二频率资源或者避免调度低于服务质量阈值的到受害方UE的DL连接，该调度使用从该受害方UE所获得的针对该第一和第二频率资源的信道质量测量而确定。该节点操作以确定与该节点进行通信的UE中的相应UE之间的DL干扰之和，并且选择该DL干扰之和针对其为最小值的将要被调度的UE配对。

根据一个示例，提供了一种计算机程序产品，包括具有体现于其中的计算机可读程序代码的计算机可用介质，所述计算机可读程序代码适于被执行以实施用于通过以下操作而在异构电信网络中调度从受害方全双工节点到受害方UE的DL通信的方法，该受害方UE是与该受害方节点进行UL-DL通信的UE配对中的一个UE，该受害方UE接近于与入侵方全双工节点进行UL通信的入侵方UE，在该受害方节点处接收该受害方UE和入侵方UE之间的实际或潜在UL-DL干扰的指示，调度该UE配对使得到该受害方UE的DL通信使用不同于第一频率资源第二频率资源或者避免调度低于服务质量阈值的到该受害方UE的DL连接，该调度使用从该受害方UE所获得的针对该第一频率资源和第二频率资源的信道质量测量而确定。该体现于其上的所要执行的程序代码能够被用来确定与该节点进行通信的UE中的相应UE之间的DL干扰之和，并且选择该DL干扰之和针对其为最小值的将要被调度的UE配对。

附图说明

现在将参考附图仅通过示例对实施例进行描述，其中：

图1是根据示例的异构电信网络的示意性表示；

图2是根据示例的异构电信网络的另外的示意性表示；

图3是根据示例的异构电信网络的另外的示意性表示；以及

图4是根据示例的异构电信网络的另外的示意性表示。

具体实施方式

以下对示例实施例进行充分详细地描述而使得本领域技术人员能够体现并实施这里所描述的系统和处理。重要的是要理解，实施例能够以许多可替换形式来提供而并不应当被理解为局限于这里所给出的示例。

因此，虽然实施例能够以各种方式进行修改并且采用各种可替换形式，但是作为示例其具体实施例在附图中示出并且在以下进行详细描述。并非意在局限为所公开的特定形式。与之相反，落入所附权利要求范围之内的所有修改、等同和可替换形式都应当被包括。示例实施例的要素在适当的情况下在附图和详细描述中始终由相同的附图标记进行表示。

这里被用来描述实施例的术语并非意在对范围加以限制。冠词“一个”(“a”、“an”和“the”)在它们具有单个引用时为单数，然而本文中对单数形式的使用并不应当排除存在多于一个的引用。换句话说，除非上下文明确以其它方式指出，否则以单数引用的要素可以是一个或多个。将要进一步理解的是，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”“包含(includes)”和/或“包含(including)”在这里使用时指定存在所提到的特征、事项、步骤、操作、要素和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其它特征、事项、步骤、操作、要素、组件和/或其群组。

除非另外有所定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术和科学术语)都如本领域所惯用的那样进行解释。将要进一步理解的是，例如普遍使用的术语也应当如相关领域的环境中所惯用的那样进行解释，而并不应当以理想化或过度正式的含义进行解释，除非本文明确如此定义。

全双工无线传输可能使得供UE使用的可用频谱翻倍，并且是一种用于增加无线网络容量的附加方式。这意味着基站节点能够在相同时间使用相同频带进行发送和接收。根据示例，提出了一种重用频率的方法，其允许在基站节点中与移动UE进行全双工通信。该方法支持每基站全双工通信的全部获益(相同带宽中高达2x的容量增加)，同时保持与标准UE的向后兼容性。

给定频率资源的集合以及具有在可用频率资源集合上使用全双工通信的能力的小区或节点的集合，连接至一个小区的一个UE(入侵方UE/小区)的上行链路(UL)能够对连接至不同小区的另一个UE(受害方UE/小区)的下行链路(DL)而生成链路间干扰。根据示例，这样的UL对DL干扰能够使用干扰协调而有所缓解。更具体地，在小区边缘UE(被称作入侵方UE)接近于一个或多个相邻节点(被称作受害方小区)或处于其附近的情况下，调度在UL中具有高功率的该UE的给定节点(例如也可以被称作入侵方基站)能够向这样的潜在受害方小区节点发送或提供高干扰指示符消息(IIM)，其指示它们应当避免针对处于入侵方UE附近的UE调度DL传输，因为这些UE可能受到强的UL对DL干扰。在一个示例中，这样的IIM消息能够指示将要由入侵UL所使用的频率资源以及时帧。

如果相邻小区节点能够在不利用IIM消息中所指定的频率资源的情况下而在DL中服务其处于入侵方UE附近的相应UE，则UL对DL干扰能够通过简单的调度决策而被成功缓解。

否则，每个受害方节点可以指示其UE对IIM消息中所指示的频率资源取得信道质量信息测量，并且随后以不满足给定服务质量的DL连接绝不在入侵UL周围被调度这一方式创建并调度全双工UE配对。为了支持在无线网络中与移动传统UE进行全双工通信，节点能够以全双工模式在相同时间和频率资源向两个UE进行发送，其中每个UE仅需要以传统但作为补充的半双工模式进行操作。

在一个示例中，这能够通过在构建全双工UE配对并且为它们分配频率资源时使得DL干扰之和最小化来执行。以这种方式，能够在接收到IIM消息的受害方节点处实现可靠的干扰缓解。

图1是根据示例的异构电信网络的示意性表示。图2是根据示例的异构电信网络的示意性表示。在图1中，诸如网络的宏小区的基站节点的全双工节点为小区103所描绘的覆盖区域内的UE设备提供电信覆盖。小小区全双工节点105为107所描绘的、可以包括范围扩展区的覆盖区域内的UE设备提供电信覆盖。UE 109形成与节点101进行全双工通信的半双工UE配对中的一个UE，UE 111形成与节点101进行全双工通信的半双工UE配对中的另一个UE。UE 109和UE 111在相同的频率资源中进行发，前者是在UL中而后者则是在DL中。这与图2中所描绘的相同。附图分别图示了全双工异构网络中的UL宏小区对DL小小区以及UL小小区对DL宏小区的干扰消除现象。如这些附图中所图示的，在调度过程中，重要的不仅是决定在每个频率资源中分配哪些UE，而且还有它们在哪个方向—DL还是UL—发送，这与传统调度过程不同。

例如，参考图1，由于UE传输配对的形成，考虑到附近、相邻、邻近或接近的、在与节点101的UL中发射高功率的设备109，全双工UE配对150、151与全双工UE配对160、161相比受到干扰的影响将会较小。参考图2，由于UE传输配对的形成，考虑到在与节点105的UL中进行传送的接近设备181，UE配对109、111与UE配对170、171相比受到干扰的影响将会较小。

根据一个示例，入侵小区和受害小区之间的连接能够被利用以便交换IIM消息。然而，这样的连接并不需要是高容量连接，因为就像干扰消除的情形那样，将要发送的调度信息或者数据并不需要在节点之间进行交换，交换的仅是IIM消息。

可替换地，如果并不存在这样的连接，则受害方小区可以通过其UE信道状态信息反馈来检测UL对DL的干扰并且随后可以相应地执行其全双工UE配对的调度，而使得这样的干扰得以被缓解。这样的干扰协调过程有助于在异构和小小区网络(例如每小区具有2个或更多的UE，在宏蜂窝网络中是这样的情形)中在系统层面实现全双工通信的完全获益，由此提供高达2x的容量增加。

与现有UE的向后兼容性得以被考虑到是因为能够在UE处使用标准收发器。在一个示例中，能够在基站节点使用更为先进的收发器，其能够消除来自接收路径的发送信号的自干扰。

全双工无线传输潜在地能够使得可供UE使用的频谱翻倍，并且是一种用于增加无线网络容量的附加方式。这意味着节点能够在相同时间使用相同频带进行发送和接收。如以上所提到的，为了支持在无线网络中与移动传统UE进行全双工通信，节点能够在相同的时间和频率资源以全双工模式向两个UE进行发送，其中每个UE仅需要以传统但作为补充的半双工模式进行操作。

根据一个示例，为了缓解UL对DL干扰，提供一种基于干扰协调的干扰缓解方法，其中UL对DL经由调度决策而被缓解，在该调度决策中不仅决定哪些UE被分配至哪个频率资源，而且还决定每个UE应当在哪个方向进行发送。

这与其中所有UE和节点都在不同时间/频率进行发送和接收(即，相同的半双工配置用于所有的UE和节点)的典型系统形成对比，并且因此没有链路间干扰(即，小区的UL不会干扰相邻小区的DL)。

参考图1，有全双工宏小区节点101、半双工小小区节点105以及两个频率资源(1和2)可用。全双工宏小区节点101以给定的频率资源(例如，频率资源1)服务第一全双工UE配对，一个DL UE 111和一个UL UE 109，而全双工小小区节点105也愿意服务第二全双工UE配对。根据示例，全双工节点101、105遵循以下过程：

在宏小区节点101愿意调度在UL中具有高功率的小区边缘UE 109并且该UE报告其接近一个小小区节点(诸如105)时，宏小区节点向附近的小小区节点105发送IIM消息，指示其愿意在给定频率资源—例如，频率资源1—中对全双工UE配对进行调度。

宏小区节点101能够在其将要在UL中调度的小区边缘UE 109进行如下报告的情况下获知其接近小小区节点105：

·从小小区节点105所接收到的导频信号的功率大于预定阈值；

或者

·从宏小区节点101所接收到的导频信号的功率减去从小小区节

点105所接收到的导频信号的功率小于预定阈值。

所接收导频信号的功率的测量出于切换的目的而定期地执行并且因此始终都能够获得。

一旦小小区节点105接收到该IIM消息，其就获知在该消息中所指示的频率资源中可能存在显著的UL对DL干扰。如果小小区节点105能够在不利用IIM消息中所指定的频率资源的情况下在DL中为其UE服务，则UL对DL干扰能够通过简单的调度决策而被成功缓解。例如，小小区节点105能够在不同频率资源(例如资源2)中对其全双工UE配对进行调度。

然而，可能的情况是，宏小区节点101不仅想要在频率资源1中而且还想在频率资源2中对其全双工UE配对109、111进行调度(并且在一个示例中，对这样的情形，两个频率资源都在IIM消息中被指示)，并且因此小小区节点105没有任何完全避免DL对UL干扰的频率资源来调度全双工UE配对。

在这种情况下，根据一个示例，小小区节点105可以指示其UE取得并反馈对在该IIM消息中指示的频率资源的信道质量信息测量，并且随后以不满足给定服务质量的DL连接绝不在入侵UL UE周围得到调度这一方式创建并调度全双工UE配对。例如，在图1中，小小区节点105左侧的小小区DL UE 160将由于附近的宏小区UL UE 19所生成的干扰而报告低的信号质量，而该小小区节点右侧的小小区DL UE 151则由于其周围没有干扰源而将报告更大的信号质量。鉴于这样的反馈，小小区节点105可以在UL中对左侧的小小区UE进行调度并且在DL中对右侧的小小区UE进行调度，并且因此形成全双工UE配对。换句话说，全双工UE配对150、151将被选择而不是全双工UE配对160、161。

能够执行调度而使得跨所有全双工UE配对和频率资源的DL干扰之和最小化。通过使得跨所有UE配对的DL干扰之和最小化，配对中的UE之间的距离被最大化并且因此小区内的UL对DL干扰得以被缓解。在一个示例中，能够通过全局搜索或其它已知优化方法找到最优分配。

在可替换示例中，UL对DL干扰可能由于缺少已知的UE导频信号而难以评估，因而可以基于UE的位置来估计UE之间的信道。可以考虑不同的方法。例如，考虑去往基站节点的路径损耗，将远离(去往基站节点的高路径损耗)的一个UE与接近的(去往基站节点的低路径损耗)的UE分组在一起将导致UE之间大的距离，从而导致高的路径损耗和低的干扰。可以考虑到达角，由此选择位于基站节点相对侧的UE配对。路径损耗和到达角可以同时考虑。RF指纹识别可以用来更为准确地识别UE位置，和/或可以使用三角测量和/或GPS反馈。

在操作期间，能够通过测量来改善估计。例如，如果两个UE在相同时间以群组进行调度，则能够基于所接收干扰的发射功率量来估计路径损耗。

利用具有使用多个天线来形成波束/消除一个强干扰源的能力的更为先进的UE，可以使用可替换(或作为补充)的用户分组方案以便使得干扰消除效率最大化。在一个示例中，每个UE能够形成去往进行服务的基站节点的波束，进而在以智能方式对UE进行分组的情况下减少它们之间的干扰。

全双工UE配对随后可以根据所提出的干扰之和的最小化而被指配到频率资源。

在一个示例中，在所要求的服务质量无法得到满足的情况下，UE将不会在给定方向得到调度，并且该UE将被给予许多资源从而以按比例公平的方式满足它们的服务质量约束。

参考图2，全双工小小区UE 181是UL中的入侵方UE并且入侵的小小区105触发IIM消息。全双工宏小区UE 170是DL中的受害方UE小区。如以上所描述的方法在两个方向生效。

可能出现的情况是，宏小区101和小小区节点15之间的连接并非始终可用，并且因此IIM消息无法在它们之间进行交换。在这种情况下，根据一个示例，能够使用一种反应式机制，其中受害方小区通过其UE信道状态信息反馈来检测UL对DL干扰并且随后相应地执行其全双工UE配对的调度，使得这样的干扰使用如以上所描述的相同调度方法而有所缓解。

由于这通过经UE信道状态信息反馈来检测UL对DL干扰而以反应式的方式工作，因此能够避免与节点间连接建立和IIM消息传输有关的开销，这对于运营商而言会是重要的，因为其允许小小区节点独立工作。然而，为了实现准确且及时的UL对DL干扰的检测，UE可能需要更为频繁地向其服务节点反馈信道状态信息。这通常是在出于调度的目的而具有节点间协调或不具有节点间协调之间的一种权衡。

这里所描述的方法还能够使用相同原则而被应用于分区的节点以便在这样的节点处增加空间重用。此外，具有多个天线元件的UE还能够使用波束形成来将它们各自的UL波束指向预期节点，由此有助于避免对相邻节点的UE形成UL对DL干扰。

图3是根据示例的异构电信网络的示意性表示。图4是根据示例的异构电信网络的示意性表示。类似于图1和2，诸如网络的宏小区的基站节点300、400的全双工节点对小区303、403所描绘的覆盖区域内的UE设备提供电信覆盖。小小区全双工节点305、405对307、407所描绘的覆盖区域内的UE设备提供电信覆盖。UE 309、409形成与节点300、400进行全双工通信的半双工UE配对中的一个UE，该配对的另一个UE是设备311、411所描绘的UE。

UE 309包括多个天线元件的集合，其能够被用来修改该UE的有向传输曲线以便形成从该UE到其相应服务节点300的传输波束。例如，多个天线元件能够被选择以便修改UE的UL传输曲线，而使得有效地形成从UE 309至节点300的波束350。类似地，参考图3，具有多个天线元件的集合的UE 450能够被用来修改UE的有向传输曲线以便形成从该UE至其相应服务节点405的传输波束。例如，多个天线元件能够被选择以便修改UE 450的UL传输曲线，而使得有效地形成从UE 450至节点405的波束460。

注意到，当DL受害方UE处于UL入侵UE(进行波束形成的UE)与该最后UE与之相连接的BS之间时，经由波束形成进行的干扰缓解将不会起作用并且将需要进行干扰协调。这是因为用以到达预期节点的波束形成的UE天线波瓣也将指向该受害方UE，因此增加了干扰。

本发明能够以其它具体装置和/或方法来体现。所描述的实施例在各方面都应被认为是说明性而非限制性的。特别地，本发明的范围由所附权利要求而不是这里的描述和附图所指示。落入权利要求等同形式的含义和范围内的所有变化都被包含于其范围之内。如本文所描述的方法和系统能够使用不同空中接口技术(诸如例如GSM、LTE等)而被应用，并且能够被应用于全部的可用频谱或者频谱的多个部分。