使用干扰消除和抑制接收机进行CSI增强的用户设备和方法与流程

该申请要求2014年12月17日提交的美国专利申请序列号No.14/573,164的优先权的利益，并且要求2014年6月23日提交的美国临时专利申请序列号No.62/015,903的优先权的利益，它们均通过引用整体合并于此。

技术领域

实施例属于无线通信。一些实施例涉及蜂窝网络，包括根据3GPPLTE和LTE-A标准操作的网络。一些实施例涉及小小区部署。一些实施例涉及5G蜂窝网络。

背景技术：

在LTE(长期演进，包括长期演进高级或者说LTE-A)中，基站(LTE术语中的演进节点B或者说eNB)执行信道依赖调度和链路适配，其中，用于将数据发送到终端(LTE术语中的用户设备或者说UE)的传输参数例如传输功率和调制编码方案(MCS)被动态地调整。为此，UE以CSI报告的形式向eNB提供信道状态信息(CSI)。UE准确地上报CSI对于下行链路的有效链路适配来说是必要的。本公开的主要关注点在于，带NAICS(网络辅助干扰消除和抑制)接收机的UE可以如何执行CSI上报。

附图说明

图1示出根据一些实施例的LTE系统中的组件的示例。

图2示出根据一些实施例的带NAICS能力的UE导出信道质量指示所遵循的过程的示例。

具体实施方式

以下描述和附图充分示出特定实施例以使得本领域技术人员能够实施它们。其它实施例可以包括结构改变、逻辑改变、电气改变、处理改变和其它改变。一些实施例的部分或特征可以包括于或替代以其它实施例的部分和特征。权利要求中所阐述的实施例囊括这些权利要求的所有可用等同物。

为了提高LTE网络的容量，已经采用了实现小区分流(cell-split)增益和MU-MIMO(多用户多输入多输出)技术的异构网络。在这两种情形中，对于实现较高的网络容量来说，来自小区间或者同调度的小区内用户的同信道干扰可能是主要限制因素。在常规的Release 11系统中，通过在发送基站(即，LTE术语中的演进节点B或者说eNB)处使用协调多点技术(CoMP)来减轻终端(LTE术语中称为用户设备或者说UE)处的干扰。然而，已经证明，通过考虑干扰的空间特性在UE侧进行干扰减轻也可以在谱效率方面提供增益。一个示例是所谓的MMSE-IRC(最小均方误差干扰抑制)接收机。

在接收机侧进一步增强干扰减轻可以通过使用更先进的接收机算法来实现，这些算法可以利用附加的关于干扰结构的信息。例如，接收机可以估计干扰参数，例如传输模式、干扰存在和调制编码方案(MCS)，以有助于使用最大似然(ML)技术或符号级干扰消除(SLIC)技术进行先进的干扰消除和抑制。为了有助于这类接收机的操作，eNB可以向UE提供与干扰信号的参数(相邻小区中使用的功率偏移子集、传输模式集、资源分配和预编码粒度)有关的较高层信令辅助。这类接收机可以称为干扰感知(IA)接收机或(NAICS)接收机。

为了进行动态的信道依赖调度和链路适配的目的，UE以CSI报告的形式向eNB提供信道状态信息(CSI)。以下描述使带NAICS接收机的UE能够更准确地进行CSI上报的措施。

图1示出由UE 100和服务eNB 200构成的LTE网络的组件的示例，服务eNB 200为UE 100提供下行链路(DL)资源分配和上行链路(UL)资源分配。UE 100包括处理电路101，其连接到用于提供LTE接口的射频(RF)收发机102。服务eNB 200包括处理电路201，其连接到用于提供LTE接口的RF收发机202。这些设备中的每个收发机连接到天线50。每个设备中的处理电路可以实现物理层和介质接入控制(MAC)层，物理层使用RF收发机在无线介质上发送和接收信号，MAC层用于控制对介质的接入。UE的处理电路可以实现NAICS接收机。UE的处理电路可以包括存储器，其被布置为将UE的各种元件配置为执行在此所描述的操作。

图1中还示出了相邻eNB 300，其服务在地理上相邻的小区。服务eNB 200和相邻eNB 300可以经由X2接口进行通信，并且对它们各自的下行链路传输进行时间同步。图中示出了相邻eNB 300的下行链路可能干扰服务eNB 200向UE 100的下行链路传输的情形。UE 100的处理电路101可以被配置有NAICS能力，并且还被配置为在考虑了NAICS能力下导出CSI，如以下所描述的。

LTE下行链路传输方案是基于正交频分多址(OFDMA)，其将单个宽带频率选择性信道转换为多个频率平坦的子信道。LTE利用多个天线进行下行链路传输，这里，特定的多天线传输方案可以被描述为从数据调制的输出至一组天线端口的映射。对天线映射的输入由与传输时间间隔(TTI)的一个或两个传输块对应的调制符号(例如，QPSK、16QAM、64QAM)组成，这里，传输块指代在LTE无线接入协议栈的介质访问控制(MAC)层与物理层之间的传输信道中如何组织数据。天线映射的输出是用于每个天线端口的一组符号。这些符号随后被施加于OFDM调制器，并被映射到OFDM时频网格中与该天线端口对应的资源元素(RE)。RE被组织成资源块(RB)，下行链路资源按照RB由eNB分配给UE。

LTE中使用的不同的多天线传输方案对应于不同的传输模式，当前定义了十种传输模式。这些传输模式被称为TM1-TM10，并且它们在天线映射的特定结构方面是不同的，而且在哪些参考信号被假设用于解调以及CSI如何由UE获取并反馈到eNB方面也是不同的。

为了获取要发送到eNB的CSI信息，UE利用下行链路参考信号(RS)，这里，下行链路参考信号是占用下行链路时频网格内的特定资源元素的预定义信号。LTE规范包括若干类型的下行链路参考信号，这些下行链路参考信号在它们被传输和意图使用的方式上是不同的。LTE中使用的一种RS框架(framework)是基于小区特定RS(CRS)，这里，在由服务小区的小区ID确定的资源的每个子帧上传输的CRS序列被扩展到整个传输带宽和子帧持续时间。CRS意图用于CSI估计和反馈，以及下行链路物理信道的解调。在Release 10中引入的另一RS框架为CSI估计和反馈提供单独的CSI-RS，并且为解调提供单独的解调RS(DM-RS)。CSI-RS以可配置周期性且以相对低密度在整个带宽上进行传输，而DM-RS以较高的密度但仅在分配给特定UE的资源块(RB)中进行传输。Release 11在CSI-RS框架中进一步引入了用于更好地测量干扰的工具，称为CSI-IM(CSI-干扰管理)资源。这类CSI-IM资源可以包括eNB以零功率发送的CSI-RS。

UE将CSI信息以CSI报告的形式发送到其服务eNB，CSI报告可以周期性地发送，以及在eNB请求时非周期性地发送。CSI报告包括信道质量指示(CQI)，这里，CQI被LTE规范定义为将导致PDSCH(物理数据共享信道)传输块传输的BLER(块错误率)为10％的最高CQI指数。如TS 36.213的章节7.2.3中所叙述的：

基于时间和频率上的非限制性观察间隔，UE应当为上行链路子帧n中所报告的每个CQI值，导出表7.2.3-1中的1和15之间的满足以下条件的最高CQI指数，或者如果CQI指数1不满足该条件，则导出CQI指数0：

-具有与CQI指数对应的调制方案和传输块大小的组合，且占用称为CSI参考资源的一组下行链路物理资源块的单个PDSCH传输块，能够以不超过0.1的传输块错误概率来接收。

上面的CQI定义暗示了所报告的CQI指数应当包括所有的UE接收机处理能力，包括用于消除和抑制CSI参考资源上的干扰的NAICS能力。虽然对于小区内干扰(SU-MIMO)来说，由于UE知道干扰信号参数，因此可以容易地满足针对NAICS的CQI要求，但是对于小区间干扰来说，用NAICS接收机准确地上报CQI是更成问题的。以下描述可以用来使带NAICS能力的UE更准确地上报CSI的措施。

在典型的UE实现方式中，在CSI参考资源的服务小区CRS或CSI-IM RE上测量CQI的小区间干扰。原则上，这种方法可以用于NAICS接收机。然而，对于NAICS接收机来说，对参数估计的参数估计可靠性要求是更严格的，并且在PRB对内缺少可用的RE会使用于NAICS的小区间干扰信号参数(例如，调制阶、预编码矩阵指示、传输功率)的可靠估计变得更成问题。例如，在TM1-9中，可供用于参数估计的RE将限于每PRB对12个RE，而对于TM10，将限于每PRB对4个RE。潜在地，用于干扰估计的RE的数量可以被增加，但是这种增强(没有因额外的开销而导致明显的性能损失)对于基于CSI-IM的方法来说可能是不可行的。在一个实施例中，CSI-IM的使用被扩展到TM1-9，并且每一CSI-IM资源使用较大数量的RE(例如，8、12、16等)。应当注意，在某些对于NAICS操作来说优选的CRS配置中(例如，服务小区和干扰小区的碰撞CRS)，在服务小区CRSRE上测得的干扰样本可能不能反映在PDSCH上看到的实际干扰状况。

在另一实施例中，UE利用其NAICS接收机能力来测量干扰，以便计算CQI。NAICS接收机通过利用可提供给它的信息来减轻下行链路干扰，这些信息可以包括经由较高层信令从相邻eNB接收到的信号的参数、干扰作用信道、和与从接收信号本身检测到的干扰信号有关的信号参数(例如，符号字母、调制阶和传输功率)。在PDSCH解调期间，UE在较高层信令的帮助下可以从相邻小区的参考信号(例如，CRS(相邻小区上的TM1-6)和/或DM-RS(相邻小区上的TM7-10))估计干扰作用信道。通过解调这些参考信号，UE可以估计与相邻小区发送的干扰信号对应的信道。在PDSCH解调期间，可以决定UE应当使用哪个参考信号，CRS或DM-RS，来进行估计。例如，对于每个PRB对，UE可以首先尝试检测相邻小区的DM-RS的存在，并且如果DM-RS不存在，则使用CRS。为了估计干扰信号参数，UE可以在PDSCH解调期间执行以下过程。在被调度的PDSCH的RB上，UE观察有用信号(具有已知的来自服务小区的控制信令的参数)和干扰信号(具有未知的参数)的混合体。对于每个RB，UE对可以用在干扰小区信号中的可能的参数(例如，调制方案)进行扫描，并且尝试找到使特定度量(例如，似然函数)最大化的最可能的一个参数。当RB在被调度的PDSCH资源分配之外时，该估计可能不是准确的，因为UE将不知道来自干扰小区和服务小区两者的信号的参数。

在一个实施例中，UE首先测量干扰，以便从以常规方式发送的参考信号计算CQI。也就是说，通过计算合适的资源元素中的接收信号减去参考信号之后的残差，干扰是作为参考信号(例如，CRS或CSI-RS，这取决于传输模式)上的噪声来测量的。UE如果操作在TM10下，则也可以利用CSI-IM资源进行这个初始的干扰测量。随后，通过如在前一段中所描述的在PDSCH解调期间确定干扰信号参数和干扰作用信道，来根据UE的NAICS接收机能力修改干扰测量(或计算出的CQI)。

在另一实施例中，CSI参考资源定义被扩展到UE的(例如，与C-RNTI或小区无线网络临时标识对应的)调度的PDSCH资源分配。于是，根据从接收到的PDSCH和NAICS接收机能力估计出的干扰信号参数，计算对于这种CSI参考资源的CSI上报(包含CQI)。如果在CSI参考资源上没有调度的PDSCH，则UE可以按照未修改的方式例如根据MMSE-IRC接收机能力来上报CQI(即，UE在CQI计算中不被预计使用针对NAICS接收机的较高层信令辅助)。这有助于接收机根据实际的干扰状况以及用于消除和抑制干扰的接收机处理能力来进行CQI上报。

在另一实施例中，用于带NAICS接收机的UE进行CQI计算的CSI参考资源定义仅被扩展到调度的PDSCH所占用的资源分配。于是，在PDSCH解调期间，NAICS接收机估计干扰信号的参数，并且计算对于与PDSCH资源分配关联的CSI参考资源会得到10％的目标BLER的合适的MCS。在没有PDSCH资源可供用于CSI参考资源的情况下，UE处的CSI计算可以返回到常规的基于CSI-IM或CRS的过程。在该情况下，UE可以参考常规的MMSE-IRC接收机计算CQI，而不考虑为了能够进行NAICS处理而提供的较高层信令。也就是说，如果CSI参考资源在时间和频率上没有完全与调度的PDSCH重叠，则UE将不被预计使用NAICS较高层信令进行CQI计算。如果CSI参考资源的时频资源是分配给PDSCH资源的子集，则CSI参考资源完全与PDSCH重叠。

在另一实施例中，CSI参考资源定义将被限于调度的PDSCH的资源分配。在该情况下，UE将为这种CSI参考资源提供CSI报告。在另一实施例中，CSI参考资源定义将被扩展到调度的PDSCH的资源分配，并且UE将提供delta MCS报告。Delta MCS报告将指示实际分配的MCS与在UE处估计的、满足目标传输块错误率(BLER)不超过10％的最高MCS之间的差。

图2示出带NAICS能力的UE所遵循的用于导出CQI以便包括在周期性生成的或响应于来自服务eNB的请求而生成的CSI报告中的过程的示例。在阶段S1，UE基于从eNB接收到参考信号导出CQI。在阶段S2，UE确定在CSI参考资源中是否包括PDSCH分配。如果“否”，则UE在阶段S3计算并发送包含导出的CQI的CSI报告。如果“是”，则UE在阶段S4用在PDSCH解调期间导出的与干扰信道和/或干扰信号的参数有关的信息来修改导出的CQI。在阶段S5，将包含修改后的CQI的CSI报告发送到eNB。

示例实施例

在示例1中，一种操作UE(用户设备)的方法包括：对从eNB接收到的PDSCH(物理数据共享信道)进行解调；基于从所述eNB接收到的参考信号，计算信道质量指示(CQI)；以及通过使用从所述eNB接收到的网络辅助干扰和消除(NAICS)信令在PDSCH解调期间估计干扰，来修改所述CQI。所述UE可以利用NAICS接收机来解调PDSCH。

在示例2中，示例1所述的主题可以可选地包括：基于通过以下步骤在PDSCH解调期间执行的干扰估计来修改所述CQI：从存在于PDSCH分配中的参考信号估计干扰作用信道，并且通过使用来自相邻小区的与干扰信号的参数有关的较高层信令辅助并扫描可能的参数以确定最有可能已经被接收到的参数，来估计PDSCH内的干扰信号参数。

在示例3中，前述示例中任一项所述的主题可以可选地包括：向所述eNB发送包含修改后的CQI的CSI(信道状态信息)报告。

在示例4中，前述示例中任一项所述的主题可以可选地包括：如果由所述eNB定义的CSI(信道状态信息)参考资源在时间和频率上与PDSCH的资源分配完全重叠，则向所述eNB发送包含修改后的CQI的CSI报告。

在示例5中，前述示例中任一项所述的主题可以可选地包括：如果由所述eNB定义的CSI参考资源与PDSCH的资源分配没有完全重叠，则向所述eNB发送不包含修改后的CQI的CSI报告。

在示例6中，前述示例中任一项所述的主题可以可选地包括：在CSI(信道状态信息)参考资源定义被扩展到包含PDSCH的资源分配的情况下，向所述eNB发送包含修改后的CQI的CSI报告。

在示例7中，前述示例中任一项所述的主题可以可选地包括：如果在CSI参考资源上没有调度的PDSCH，则向所述eNB发送带有未修改的CQI的CSI报告。

在示例8中，前述示例中任一项所述的主题可以可选地包括：在CSI(信道状态信息)参考资源定义被限于PDSCH的资源分配的情况下，向所述eNB发送包含修改后的CQI的CSI报告。

在示例9中，前述示例中任一项所述的主题可以可选地包括：在CSI(信道状态信息)参考资源定义被扩展到PDSCH的资源分配的情况下，向所述eNB发送包含修改后的CQI的CSI报告，其中，所述CSI报告包含修改后的CQI作为delta MCS(调制编码方案)，所述delta MCS指示实际分配的MCS与在所述UE处估计的、满足目标BLER(块错误率)的最高MCS之间的差。

在示例10中，UE包括用于与eNB(演进节点B)进行通信的无线收发机和用于执行示例1-9中所述的任一方法的处理电路。

在示例11中，一种非瞬时性计算机可读存储介质包含指令，所述指令由UE的一个或多个处理器执行以执行操作，所述操作将所述UE配置为执行示例1-9中所述的任一方法。

上述具体实施方式包括对附图的引用，附图构成具体实施方式的一部分。附图通过说明的方式示出可以被实施的特定实施例。这些实施例在本文中也被称为在“示例”。这些示例可以包括除了所示或所描述的之外的元件。然而，也能够预期包含所示或所描述的元件的示例。此外，关于特定示例(或者其一个或多个方面)，或者关于在此所示或所描述的其它示例(或者其一个或多个方面)，也能够预期使用所示或所描述的那些元件的任何组合或置换的示例(或者其一个或多个方面)。

在本文件中提到的公开、专利和专利文件通过引用整体合并于此，如同单独通过引用进行合并。在本文件与通用引用而合并的那些文件之间的用法不一致的情况下，所合并的参考文献中的用法是对本文件的用法的补充；对于相互对立的不一致，本文件中的用法优先。

在本文件中，术语“一”或“一个”的使用，如在专利文件中常见的那样，包括一个或多于一个，与“至少一个”或“一个或多个”的任何其它实例或用法无关。在本文件中，术语“或”用于指代非排它性的“或”，使得“A或B”包括“A而非B”，“B而非A”以及“A和B”，除非另有说明。在随附权利要求中，术语“包括”和“在其中”用作相应术语“包含”和“其中”的通俗英文等价物。另外，在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即系统、设备、物品、组合或过程包括权利要求中的这种术语后面所列出的元素之外的元素，它们仍然被认为落如该权利要求的范围之内。此外，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅是用作标记，并不意在对它们的对象暗示数字顺序。

在一些实施例中，UE可以是便携式无线通信设备的一部分，例如个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的膝上型或便携式计算机、网页平板电脑、无线电话、智能电话、无线耳机、寻呼机、即时消息收发设备、数码相机、接入点、电视机、医疗设备(例如心率监测仪、血压监测仪等)、可穿戴设备、或者其它可以无线接收和/或发送信息的设备。在一些实施例中，移动设备可以包括键盘、显示器、非易失性存储器端口、多个天线、图形处理器、应用处理器、扬声器和其它移动设备元件中的一种或多种。显示器可以是包含触摸屏的LCD屏。

天线可以包括一个或多个定向天线或全向天线，包括例如偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线或其它类型的适合于RF信号传输的天线。在一些多输入多输出(MIMO)实施例中，可以等效地隔开天线以利用空间分集和可以得到的不同信道特性。

UE或eNB的一个或多个功能元件可以被组合，并且可以通过软件配置的元件(例如包括数字信号处理器(DSP)的处理元件)和/或其它硬件元件的组合来实现。例如，一些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、射频集成电路(RFIC)以及用于至少执行此处所述功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在一些实施例中，功能元件可以指操作在一个或多个处理元件上的一个或多个进程。

可以以硬件、固件和软件之一或其组合来实现实施例。实施例还可以实现为存储在计算机可读存储介质上的指令，这些指令可以由至少一个处理器读取并执行以执行本文中所描述的操作。计算机可读存储介质可以包括以机器(例如，计算机)可读形式存储信息的任何非瞬时性机构。例如，计算机可读存储介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备和其它存储设备和介质。在这些实施例中，一个或多个处理器可以配置有执行本文所描述的操作的指令。

在一些实施例中，UE或eNB(图1)可以被配置为：根据正交频分多址(OFDMA)技术，在多载波通信信道上发送和/或接收正交频分复用(OFDM)通信信号。OFDM信号可以包括多个正交子载波。在一些宽带多载波实施例中，UE和eNB可以是蜂窝宽带无线接入(BWA)网络通信网络(例如第三代合作伙伴项目(3GPP)通用地面无线接入网(UTRAN)长期演进(LTE)或长期演进(LTE)通信网络)的一部分，但本发明的范围不限于此。

在一些实施例中，UE或eNB可以被配置为接收使用一种或多种其它调制技术传输的信号，例如扩频调制(例如直接序列码分多址(DS-CDMA)和/或调频码分多址(FH-CDMA))、时分复用(TDM)调制和/或频分复用(FDM)调制，但实施例的范围不限于此。

上面的描述意在是说明性的，而不是限制性的。例如，上述示例(或者其一个或多个方面)可以与其它示例组合使用。其它实施例可以例如在本领域技术人员阅读上面的描述之后使用。摘要是使读者快速确认技术公开的本质，例如以符合美国联邦州的37C.F.R.章节1.72(b)。应当理解，它将不被用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可能被组合在一起以使本公开流畅。然而，权利要求可以不陈述本文所公开的每一个特征，因为实施例可以具有所述特征的子集。此外，实施例可以包括比特定示例中所公开的少的特征。因此，以下权利要求特此被合并到具体实施方式中，一个权利要求代表其自身作为单独的实施例。本文所公开的实施例的范围将参考随附的权利要求连同这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。