通信系统、通信系统中的网络节点、用户设备及方法与流程

文档序号:16096501发布日期:2018-11-27 23:38阅读:254来源:国知局

技术领域

本发明涉及用于向移动或固定的通信装置提供通信服务的通信系统及其组件。本发明特别地但非仅涉及如当前在关联的第三代合作伙伴计划(3GPP)标准文献中所定义的高级长期演进(LTE)系统中的小区信号测量和信道状态信息报告。



背景技术:

在蜂窝通信网络中,用户设备(UE)(诸如移动电话、移动装置、移动终端等)可以经由基站与其它的用户设备和/或远程服务器进行通信。LTE系统包括演进型通用陆地无线接入网(E-UTRAN)和演进型分组核心(EPC)网(或简称为“核心网”)。E-UTRAN包括用于向UE提供用户面(例如,分组数据汇聚协议(PDCP)层、无线链路控制(RLC)层、介质访问控制(MAC)层和物理(PHY)层)协议终止和控制面(例如,无线资源控制(RRC))协议终止这两者的数个基站(“eNB”)。

根据各种标准(诸如要传输的数据量、移动电话所支持的无线技术、预期服务质量、订阅设置等),各基站负责控制附属于该基站的移动电话所采用的传输时刻、频率、传输功率、调制等。为了使针对服务的破坏最小化并且使针对可用带宽的利用最大化,基站不断调整这些基站自身的传输功率并且还不断调整移动电话的传输功率。基站还向移动电话分配频带和/或时隙,并且还选择并实施在基站和附属的移动电话之间要使用的适当传输技术。如此,基站还减少或消除了移动电话针对彼此或针对基站所产生的任何有害干扰。

为了优化带宽的利用,LTE基站(基于E-UTRAN所提供的测量配置)从各被服务移动电话接收周期性的信号测量报告,其中这些信号测量报告包括与该移动电话所使用的给定频带(或作为该移动电话的候选频带)的感知信号质量有关的信息。被服务移动电话对以已知(非零)功率水平传输的参考信号执行测量。通过将接收功率水平与参考功率水平进行比较,这两者能够建立在基站发送信号和移动电话接收信号之间的信号劣化的度量。另一方面,通常在服务基站的传输静默(即,被设置为零功率)的资源块上测量干扰。这样的话,可以将在已知基站以零功率进行传输的情况下移动电话能够检测到的任何信号归类为由在同一频带中进行工作的其它发送器(例如,邻接基站和/或其它移动电话)所引起的干扰。根据(E-UTRAN所提供的)测量配置,移动电话生成测量报告并将这些测量报告发送至它们的服务基站。这些测量报告可以是周期性地发送的、或者在发生了预定义事件(例如,干扰变得高于预定阈值、信号质量降至预定水平以下等)的情况下发送的。

然后,这些信号测量报告由基站使用,以决定将带宽的某些部分分配至被服务移动电话、和/或调整传输功率、和/或在信号质量不满足所建立的标准的情况下将移动电话切换至其它基站(或其它频带/其它无线接入技术(RAT))。例如,在移动电话移动得远离了给定基站的情况下、以及还在产生了信号质量/干扰问题的情况下,移动电话的切换可能是必需的。

在3GPP标准文献的Rel-11中介绍了所谓的下行链路协调多点(CoMP)发送/接收特征,以改进例如用户设备的高数据速率的覆盖范围、临时网络部署、小区边缘吞吐量和/或增加系统吞吐量。CoMP特征建立了兼容的移动电话(和其它用户设备)大致同时与多个传输点(TP)进行通信所用的技术。TP通常包括基站(eNB)、远程无线头端(RRH)和中继节点(RN)等(的任何组合)。例如,在内容通过引用包含于此的TR 36.819V11.1.0中描述了这些技术。总之,CoMP可用于:i)通过从多个TP发送相同信号来优化移动电话处的接收信号质量;以及/或者ii)通过从不同的TP同时(然而,当然在例如通过使用不同的频率/时刻/代码/等不会引起干扰的状态下)发送不同的信号(例如,用户数据的不同部分)来增加数据吞吐量。

在移动电话使用多个传输点的情况下,配置成:测量并报告各传输点所传输的信号的质量并且还测量并报告回所经历的任何干扰,使得各传输点可以相应地调整其操作(即,能够以最佳功率水平或在最佳功率水平附近进行传输并且保持干扰为最低限度)。由于这种情况下的移动电话位于多个传输点的重叠覆盖区域(小区)内,因此这些传输点需要协调它们的参考信号的传输,从而使得可以执行上述的信号质量测量和干扰测量。特别地,在使用CoMP的情况下,不同的传输点逐一在不同的时间传输各自的参考信号(而其它的传输点静默),使得移动电话可以针对各传输点有效地测量信号质量。另外,为了使移动电话能够测量除协作传输点以外的其它发送器所引起的干扰,基站必须至少在移动电话的测量的持续时间内同时临时静默。因而,(针对移动电话所配置并且由移动电话进行的)测量次数等于传输点的数量(每一个是假设干扰TP)+1(用于确定其它发送器所引起的干扰)。

在Release-11中,指定了下行链路CoMP以使得多个传输点(例如,基站)能够协调它们的下行链路数据传输。为了支持下行链路资源的更高效利用,移动电话可被配置为通过测量一组非零功率(NZP)参考信号(RS或CSI-RS)资源(该组已知为CoMP测量组)来报告信道状态信息(CSI)。例如,移动电话可以执行参考信号接收功率(RSRP)的测量并且将该测量结果报告至基站,而基站可以使用该测量来调整其操作并管理CoMP测量组(例如,选择需要CSI反馈的CoMP测量组)。CoMP测量组的最大大小为从所有可能的CSI-RS资源(被定义为CoMP资源管理组)中所选择的三个NZP CSI-RS资源。

移动电话还可被配置为进行一个或多个干扰测量(CSI-IM)。各CSI-IM与一个干扰测量资源(IMR)相关联,其中该干扰测量资源(IMR)是可以进行干扰测量的一组资源元素。

在所谓的“CSI处理”中,E-UTRAN可以请求移动电话对NZP CSI-RS资源和IMR执行组合测量。移动电话对“CSI处理”所表示的资源进行组合测量,并且将包括这些组合测量的结果的所谓的“CSI报告”发送至E-UTRAN。移动电话可被配置为响应于给定的CSI处理来进行周期性和/或非周期性的CSI报告。

在Rel-12中还定义了新的LTE传输模式(“传输模式10”或“TM10”)以向CoMP功能提供支持。在内容通过引用包含于此的3GPP TS 36.213(v11.1.0)中定义了传输模式10的有关参数。特别地,TS 36.213的第7.1节描述了针对UE特有的参考信号生成、所支持的DCI格式和传输方案的扰码标识。第7.2节描述采用传输模式10的移动电话可以(由更高层)配置有针对各服务小区的一个或多个CSI处理。各CSI处理与(第7.2.5节中所定义的)CSI-RS资源和(第7.2.6节中所定义的)CSI-干扰测量(CSI-IM)资源相关联。移动电话所报告的CSI与利用更高层所配置的CSI处理相对应。各CSI处理可以配置有或者可以没有配置利用更高层信令的PMI/RI报告。

在Rel-12中,为了增强小小区性能,当前正考虑用于宏小区和小小区之间以及小小区之间的干扰避免和协调的机制。然而,由于相对较小的小区的集群相比针对Rel-10中的所谓的增强型小区间干扰协调(增强型ICIC或eICIC)技术或者针对Rel-11中的所谓的进一步增强型ICIC(FeICIC)技术和CoMP所考虑的方案通常更加密集,因此这些技术无法在不向用户设备和/或传输点增加复杂性的情况下重复使用。

此外,针对高级LTE所定义的载波聚合(CA)特征通过聚合两个或更多个分量载波的资源来支持传输带宽高达1000MHz的频谱。在使用载波聚合的情况下,存在多个服务小区,其中针对各分量载波存在一个服务小区。无线资源连接由一个小区即主分量载波(PCC)所服务的主服务小区进行处理,同时可以经由任何分量载波即主分量载波和/或任何辅分量载波(SCC)来通信用户数据。然而,各种服务小区的有效覆盖范围和/或各种服务小区所提供的感知信号质量可能由于不同小区中所使用的不同频率或者由于功率规划考虑(以及可能地由于影响传输信号的传播的其它因素)而不同。因此,基站经由其分量载波配置其所服务的移动电话以执行并报告预定的信号质量测量和干扰测量(即,根据要测量的小区数量的一个或多个CSI处理),使得该基站可以在其小区内的用户设备经历信号劣化的情况下采取适当的纠正措施。

3GPP近来(在RAN1会议#71中)作出了如下工作假设:对于下行链路CoMP和CA的联合操作,如下所述定义多个所支持的CSI处理的UE能力:

·PCSI是在分量载波上支持的CSI处理的最大数量;

·PCSI是针对该带组合所设置的;

·PCSI值适用于带内的各分量载波;以及

·PCSI可以取{1,3,4}中的值。

在该上下文中,带组合是指带的集合。因此,可以看出,对于能够在传输模式10中(针对单个载波操作和载波聚合这两者)进行最多为四个同时CSI处理的移动电话,假定聚合了五个带(分量载波),则这意味着始终存在移动电话无法处理任何CSI处理的至少一个带。



技术实现要素:

发明要解决的问题

在联合CA和CoMP操作中,在所有的分量载波中,CSI反馈所用的CSI处理的总数局限于五个。引入该限制,以使在基站和被服务用户设备之间所需的信令最小化并由此确保这两者之间的无线接口的有效利用。然而,由于针对各传输点最多可以聚合五个分量载波,因此该限制意味着在配置两个或更多个分量载波的情况下并非始终能够支持CoMP操作。即使在配置数量比最大数量少的分量载波的情况下,由于可利用的CSI反馈处理的数量有限,因此也无法始终同时和/或充分地支持不同的CoMP方案。

本发明的目的在于提供克服或至少缓解上述问题中的一个或多个的改进通信系统和该通信系统的改进组件。特别地,本发明的目的在于提供下行链路(DL)CoMP CSI反馈和IMR机制并且改进针对同时CoMP和CA以及/或者针对异构网络(HetNet)服务的支持。本发明的目的还在于降低用户设备的复杂性并减少CoMP所需的CSI反馈的数量。

用于解决问题的方案

在一个方面中,本发明提供一种通信系统中的用于控制协调传输的网络节点,所述通信系统包括至少一个移动装置和运营至少一个小区的多个传输点,所述网络节点包括:用于将信令消息发送至所述至少一个移动装置的部件,所述信令消息包括表示所述移动装置要进行的多个组合测量的信道状态信息处理数据即CSI处理数据,其中所述组合测量与所述多个传输点的各个不同配置相关联,并且所述组合测量针对相关联的所述多个传输点的配置包括至少一个信号质量测量和至少一个干扰测量;以及用于从所述至少一个移动装置接收所述多个组合测量中的所选择的组合测量的测量结果以及识别所述测量结果与所述多个组合测量中的哪个组合测量有关的数据的部件。

所述组合测量可以识别:i)所述至少一个移动装置要执行信号质量测量的第一组资源元素;以及ii)所述至少一个移动装置要执行干扰测量的第二组资源元素。所述第一组资源元素包括至少一个非零功率资源元素即NZP资源元素,并且所述第二组资源元素包括至少一个零功率资源元素即ZP资源元素。

所述网络节点还可以包括用于根据用信号通知至所述移动装置的所述CSI处理数据来配置所述多个传输点的部件。

从所述至少一个移动装置所接收到的测量结果包括信道质量指示即CQI、秩指示即RI和预编码矩阵指示即PMI中的至少一个。

所述网络节点还可以包括用于根据从所述至少一个移动装置所接收到的测量结果来控制利用所述多个传输点的协调传输的部件。

识别所述测量结果与所述多个组合测量中的哪个组合测量有关的数据包括:识别CSI处理的数据(“CSI处理id”)以及识别传输点(“TP id”)和干扰测量源(“IMR id”)中的至少一个的数据。

所协调的传输点被配置为根据从包括以下模式的组中所选择的一个或多个通信模式来协调传输:i)联合传输模式即JT模式,在所述联合传输模式中,多个传输点向所述移动装置发送数据;ii)协作调度/波束成形模式即CS/CB模式,在所述协作调度/波束成形模式中,所述移动装置接收来自一个传输点的传输,并且多个传输点协调所述多个传输点的调度和/或波束成形决定,以使传输之间的干扰最小化;以及iii)动态点选择模式即DPS模式,在所述动态点选择模式中,所述移动装置接收来自从协调传输点组中所选择的传输点的传输。

所述多个传输点中的至少一个传输点可以是从包括i)基站、ii)远程无线头端即RRH、以及中继节点即RN的组中所选择的。所述网络节点可以包括根据LTE标准集即长期演进标准集进行工作的基站所述多个传输点所运营的至少两个小区可以是针对载波聚合即CA所配置的。

所述网络节点还可以包括用于生成所述CSI处理数据的部件。

在另一方面中,本发明提供一种通信系统中的移动装置,所述通信系统用于经由运营至少一个小区的多个传输点来提供协调传输,所述移动装置包括:用于从传输点接收信令消息的部件,所述信令消息包括表示所述移动装置要进行的多个组合测量的信道状态信息处理数据即CSI处理数据,其中所述组合测量与所述多个传输点的各个不同配置相关联,并且所述组合测量针对相关联的所述多个传输点的配置包括至少一个信号质量测量和至少一个干扰测量;以及用于将所述多个组合测量中的所选择的组合测量的测量结果和识别所述测量结果与所述多个组合测量中的哪个组合测量有关的数据发送至传输点的部件。

所述移动装置还可以包括测量模块,所述测量模块用于获得从所述移动装置的附近范围内的不同的传输点所接收到的信号的信号质量测量和干扰测量。所述移动装置还可以包括用于根据所述传输点用信号通知的所述CSI处理数据来配置所述测量模块的部件。

所述移动装置可以是从包括i)移动电话、ii)移动终端、以及iii)用户设备即UE的组中所选择的。

在又一方面中,本发明提供一种通信系统中的用于控制协调传输的网络节点,所述通信系统包括至少一个移动装置和运营至少一个小区的多个传输点,所述网络节点包括用于进行以下操作的收发器电路:将信令消息发送至所述至少一个移动装置,所述信令消息包括表示所述移动装置要进行的多个组合测量的信道状态信息处理数据即CSI处理数据,其中所述组合测量与所述多个传输点的各个不同配置相关联,并且所述组合测量针对相关联的所述多个传输点的配置包括至少一个信号质量测量和至少一个干扰测量;以及从所述至少一个移动装置接收所述多个组合测量中的所选择的组合测量的测量结果以及识别所述测量结果与所述多个组合测量中的哪个组合测量有关的数据。

在还一方面中,本发明提供一种通信系统中的移动装置,所述通信系统用于经由运营至少一个小区的多个传输点来提供协调传输,所述移动装置包括用于进行以下操作的收发器电路:从传输点接收信令消息,所述信令消息包括表示所述移动装置要进行的多个组合测量的信道状态信息处理数据即CSI处理数据,其中所述组合测量与所述多个传输点的各个不同配置相关联,并且所述组合测量针对相关联的所述多个传输点的配置包括至少一个信号质量测量和至少一个干扰测量;以及将所述多个组合测量中的所选择的组合测量的测量结果和识别所述测量结果与所述多个组合测量中的哪个组合测量有关的数据发送至传输点。

在还一方面中,本发明提供一种通信系统中的网络节点所进行的方法,所述网络节点用于控制协调传输,所述通信系统包括至少一个移动装置和运行至少一个小区的多个传输点,所述方法包括以下步骤:将信令消息发送至所述至少一个移动装置,所述信令消息包括表示所述移动装置要进行的多个组合测量的信道状态信息处理数据即CSI处理数据,其中所述组合测量与所述多个传输点的各个不同配置相关联,并且所述组合测量针对相关联的所述多个传输点的配置包括至少一个信号质量测量和至少一个干扰测量;以及从所述至少一个移动装置接收所述多个组合测量中的所选择的组合测量的测量结果以及识别所述测量结果与所述多个组合测量中的哪个组合测量有关的数据。

在还一方面中,本发明提供一种通信系统中的移动装置所进行的方法,所述通信系统用于经由运营至少一个小区的多个传输点来提供协调传输,所述方法包括以下步骤:从传输点接收信令消息,所述信令消息包括表示所述移动装置要进行的多个组合测量的信道状态信息处理数据即CSI处理数据,其中所述组合测量与所述多个传输点的各个不同配置相关联,并且所述组合测量针对相关联的所述多个传输点的配置包括至少一个信号质量测量和至少一个干扰测量;以及将针对所述多个组合测量中的所选择的组合测量的测量结果和识别所述测量结果与所述多个组合测量中的哪个组合测量有关的数据发送至传输点。

本发明还提供一种通信系统,包括上述的网络节点和上述的移动装置。

本发明的方面扩展至一种存储有指令的诸如计算机可读存储介质等的计算机程序产品,所述指令能够用于对可编程处理器进行编程以执行如以上陈述的方面和可能性所述的或如权利要求所列举的方法、以及/或者对适当配置的计算机进行编程以提供任意权利要求所列举的设备。

本说明书(该术语包括权利要求书)中所公开的和/或附图中所示的各特征可以独立于任何其它所公开的和/或所例示的特征(或与这些特征相组合)而并入本发明中。特别地但并非限制性地,可以将从属于特定独立权利要求的任何权利要求的特征以任何组合或单独地引入该独立权利要求中。

附图说明

现在将参考附图来仅以示例方式说明本发明的实施例,其中:

图1示意性示出本发明适用于的类型的移动电信系统;

图2a示出为了用在LTE通信网络中而定义的通用帧结构;

图2b示出图2a所示的时隙由多个时频资源构成的方式;

图3a、3b和3c示意性示出具有多个协调网络传输点的不同移动电信系统方案;

图4是示出构成图1所示系统的一部分的基站的主要组件的框图;

图5是示出构成图1所示系统的一部分的移动电话的主要组件的框图;

图6示出根据本发明实施例的示例性IMR配置;以及

图7是示出图1的移动电信系统的组件在执行本发明实施例时所进行的方法的示例性时序图。

具体实施方式

概述

图1示意性示出包括经由多个基站5-1~5-3的小区所服务的移动电话3(或其它兼容用户设备)的移动(蜂窝)电信系统1。该电信系统1还包括核心网8。如本领域技术人员将理解,尽管为了例示目的而在图1中示出一个移动电话3和三个基站5,但在系统在实现的情况下通常还将包括其它的基站和移动电话。

基站5经由所谓的X2接口彼此连接,并且经由S1接口连接至核心网8。核心网8包括移动性管理实体(MME)12、服务网关(SGW)14和分组数据网络(PDN)网关(PGW)16等。

如本领域技术人员将理解,各基站5运营一个或多个基站小区(未示出),其中在这一个或多个基站小区中,可以在基站5和移动电话3之间进行通信。移动电话3的用户可以经由基站5和核心网8与其它用户和/或远程服务器进行通信。

LTE子帧数据结构

在论述移动电话3可以与多个传输点进行通信的具体方式之前,将简要说明接入方案和针对LTE通信所约定的通用帧结构。对于下行链路使用正交频分多址(OFDMA)技术,以使得移动电话3能够经由空中接口与基站5接收数据。根据要发送至移动电话3的数据量,基站5(在预定的时间量内)将不同的子载波分配至移动电话3。将这些子载波的块称为LTE规格中的物理资源块(PRB)。PRB由此具有时间和频率维度。基站5针对所服务的各装置动态地分配PRB,并且在控制信道中用信号将针对各子帧(TTI)的分配通知至各个被调度装置。

图2a示出针对经由空中接口与基站5进行的LTE通信所约定的一个通用帧结构。如图所示,一个帧13为10msec长,并且包括持续时间(已知为传输时间间隔(TTI))为1msec的10个子帧15。各子帧或TTI包括持续时间为0.5msec的两个时隙17。根据是采用正常的还是扩展的循环前缀(CP),各时隙17包括六个或七个OFDM符号19。可利用的子载波的总数依赖于系统的整体传输带宽。LTE规格定义了系统带宽1.4MHz~20MHz所用的参数,并且一个PRB当前被定义成针对一个时隙17包括12个连续子载波(尽管这显然可以是不同的)。所传输的下行链路信号包括持续时间为Nsymb个OFDM符号的NBW个子载波。如图2b所示,可以利用资源网格来表示该下行链路信号。网格中的各框表示针对一个符号时间段的单个子载波,并且各框被称为资源元素(RE)。如图2b所示,各PRB 21由12个连续的子载波构成,并且(在这种情况下)针对各子载波有七个符号;尽管实际上在各子帧15的第二个时隙17中也进行了相同的分配。

在载波聚合的情况下,可以设置多个载波,其中这多个载波各自具有图2a和2b所示的帧结构,但在频率上是分离的,使得这些载波没有发生干扰。

资源元素的一部分被配置为携载信号质量测量所使用的参考信号。同样,资源元素的一部分可以以零功率水平传输以便于进行上述的干扰测量。CSI处理向移动电话3通知哪些载波的哪些资源元素当前被配置为携载要测量并报告的NZP CSI-RS信号和ZP CSI-IM信号。

在本实施例中,基站5被配置为能够作为多个协调传输点与移动电话3进行通信。可选地,基站5中的一个或多个可被配置为提供聚合分量载波。传输点(TP)(在本实施例中为基站5)共同协作以协调这些传输点的多点传输。通常,在通信系统内将设置不同的协调传输点组。如下所述的多个不同的多点传输模式是可能的:

1.联合传输(Joint Transmission,JT)。在这种情况下,移动电话3在时频资源(诸如子帧上的PRB等)上从多个传输点(TP)接收传输。这些传输可以携载来自TP的相同数据(使得移动电话3可以对来自各TP的信号进行合成,由此提高所接收信号的质量)或者不同数据(使得将针对各时频资源的更多数据发送至移动电话3)。

2.协作调度/波束成形(Coordinated scheduling/beam forming,CS/CB)。在这种情况下,移动电话3在任一时频资源上接收来自仅一个TP的传输,并且这些TP协调它们的调度和/或波束成形决定以使传输之间的干扰最小化。以半静态的方式选择所使用的传输点,以使得这些传输点相对不太频繁地改变。

3.动态点选择(Dynamic Point Selection,DPS)。在这种情况下,移动电话3在时频资源上接收来自从协调传输点组选择出的仅一个TP的传输;但可以基于移动电话3和传输点之间的瞬时无线信道条件(一个子帧接一个子帧地)快速改变所选择出的TP。

根据传输点的数量、并且根据任何基站5是否实现了载波聚合功能,存在需要由移动电话3进行测量并报告的多个基站,以辅助服务基站5优化通信系统1的小区内的信号条件。

在本实施例中,服务基站5(例如,基站5-1)配置移动电话3以测量并报告一组非零功率CSI-RS资源(即,CoMP测量组)的CSI。移动电话3还可以配置有一个或多个干扰测量。各干扰测量与作为指示了移动电话3测量干扰的一组RE的一个CSI-干扰测量资源(IMR)相关联。

如有关3GPP标准中所规定的,利用CSI处理指标和服务小区指标来标识CSI处理。服务小区指标标识传输点和移动电话3应执行(NZP CSI-RS上的)信号测量和(ZP IMR上的)干扰测量的载波(即,基站5的小区将CSI处理发送至移动电话3)。E-UTRAN在所有的服务小区内(即,在最多五个分量载波内)配置最多五个CSI处理,以保持UE复杂性和反馈开销最小化。

然而,在该提议中,一个CSI处理有利地与多个载波(即,在CA的情况下为多个TP和/或分量载波)和多个IMR结构相关联。特别地,代替各基站5针对各CSI处理配置一个信号质量测量和一个干扰测量(即,各基站仅针对单个载波配置各CSI处理),在本实施例中,各CSI处理可以与多个传输点相关联并且可以指定多个信号质量测量和干扰测量。这样使得能够在无需在基站5和移动电话3之间交换附加消息以配置这些附加测量的情况下并且还在不会对CoMP吞吐量性能增益产生影响的情况下增加配置的数量。针对CSI的干扰部分增加配置的数量还可以提高干扰测量精度和性能。另一方面,如果仅需要五个(或更少的)配置,则可以使用较少的信令来实现这些配置,由此实质上节省了随后可用于传输例如用户数据的系统资源。

在移动电话3将测量的结果报告至CoMP传输点其中之一的情况下,移动电话3识别正报告哪个测量(而不是仅识别CSI处理)。例如,移动电话3可以在CSI反馈中包括识别正报告的干扰测量的报告信息(例如,IMR ID)以及/或者传输点(或载波)和IMR的组合的指标(TP/IMR指标)。

该方法的好处是:可以使用相同量的消息来配置更多的测量,并且还可以在一个消息中利用单个传输点配置针对多个(甚至所有)CoMP传输点(或载波)的测量。即使在针对移动电话配置附加测量(并且利用移动电话执行这些附加测量)的情况下,由于仅需报告有关测量的结果(即,UE正经历低信号质量和/或高干扰的载波),因此即使在配置了附加测量的情况下,移动电话3所要发送的信息量(和消息数量)也不会(大幅)增加。然而,由于相比针对各CSI处理使用单个IMR测量的方法、可以利用移动电话3来配置并进行更多的干扰测量,因此测量精度有可能增加。

另一方面,如果要配置相同量的测量(即,按照当前3GPP要求高达五个CSI处理),则可以使用更少的消息(即,在单个消息中)配置这些测量,由此减少了基站5和移动电话3之间的空间接口资源的使用。

尽管在图1中并未示出,但电信系统1除基站5-1~5-3外(或者代替基站5-1~5-3中的任意基站),还可以包括一个或多个远程无线头端(RRH)和/或中继节点(RN)。在存在的情况下,“常规的”基站5-1~5-3和任何RRH或中继节点之间的主要区别在于:RRH和中继节点没有直接连接至核心网8。作为代替,RRH通常经由高速通信链路连接至主(或“施主”)基站,而中继节点通常经由空中接口连接至施主基站。RRH和RN可以仅如同基站的远程天线那样进行工作,使得RRH/RN所广播的信号与其施主基站所广播的信号相同(例如,RRH/RN可以使用与“施主”基站的小区相同的小区ID),或者可以用作自身对其自有小区内的用户设备进行服务的基站(在这种情况下,RRH/RN可以具有与“施主”基站的小区的ID不同的小区ID)。

CoMP传输方案通常可被归类为属于以下四个主要方案其中之一(或它们的组合):

1.利用站点内(即,基站内)CoMP的同构网络;

2.利用高传输(Tx)功率远程无线头端(RRH)的同构网络;

3.在宏小区(例如,基站小区)的覆盖区域内利用低功率RRH的异构网络,其中RRH所创建的发送/接收点相比宏小区具有不同的小区标识;以及

4.在宏小区(例如,基站小区)的覆盖区域内利用低功率RRH的异构网络,其中RRH所创建的发送/接收点具有与宏小区相同的小区标识。

图3a~3c示意性示出用于提供多个协调网络传输点的主要CoMP传输方案的示例。

图3a示出用于实现利用站点内CoMP的同构网络的示例(方案1)。在这种情况下,中间基站可被配置为在协调基站的小区所定义的地理区域内进行(该中间基站和任何邻接基站所进行的)多点传输的协调。在邻接基站之间协调传输的情况下,可以提高沿着共通的小区边缘的吞吐量和/或信号质量。

图3b示出单个基站所控制的用于实现利用高Tx功率RRH的同构网络的示例(方案2)。在这种情况下,远程无线头端经由高速光纤链接连接至(中央所示的)主基站。这种配置使得主基站即使在其小区的地理区域外也能够进行多点传输的协调。

图3c示出用于实现上述的方案3和4中的任一个的示例。在这种情况下,示出在宏小区(例如,主基站小区)的覆盖区域内利用低功率RRH的异构网络。RRH所创建的发送/接收点可以相比宏小区具有不同的小区标识(方案3)、或者可以具有与宏小区相同的小区标识(方案4)。如上所述,远程无线头端经由高速光纤链接连接至(中央所示的)主基站。然而,在这些方案中,代替如上所述扩展协调地理区域,主基站的小区的地理区域内的无线小区的数量(以及可用带宽)倍增。

可以以与图3b所示的RRH大体相同的方式部署并使用中继节点以提供附加覆盖和/或附加传输点。然而,中继节点通常使用无线链接(空中接口)而不是光纤链接连接至各自的主基站(被称为“施主基站”)。

基站

图4是示出图1所示的基站5的主要组件的框图。基站5是向其覆盖区域内的用户设备3提供服务的通信节点。在根据本发明的实施例中,协调各种基站5和用户设备3之间的通信。如图所示,基站5包括收发器电路51,其中该收发器电路51经由至少一个天线53来与移动电话3进行信号的发送和接收。基站5还经由网络接口55(用于与邻接基站5进行通信的X2接口和用于与核心网8进行通信的S1接口)与核心网8和其它邻接基站5进行信号的发送和接收。控制器57根据存储器59中所存储的软件来控制收发器电路51的操作。该软件包括操作系统61、通信控制模块63、CoMP模块65、载波聚合模块67和CSI处理配置模块69。

通信控制模块63可用于控制基站5和移动电话3之间以及核心网装置之间的通信。

CoMP模块65可用于协调该基站5的小区和该基站(以及任何更多基站)所服务的移动电话3之间的多点传输。CoMP模块65可以与其它基站的相应模块进行通信以确保在各种基站之间维持了协调,并且还可以辅助通信控制模块63使用CoMP服务来执行通信的控制。

载波聚合模块67可用于设置并维持该基站5的小区和该基站5所服务的移动电话3之间的通信所用的聚合载波(即,主分量载波和辅分量载波)。

CSI处理配置模块69可用于针对该基站5所服务的移动电话3配置信号质量指示和干扰有关的测量以及报告。CSI处理配置模块69还可用于(例如,经由CoMP模块65和载波聚合模块67)监控基站5的任何小区是否涉及提供CoMP和/或CA服务,并且相应地配置针对移动电话3的CSI处理。

移动电话

图5是示出图1所示的移动电话3的主要组件的框图。如图所示,移动电话3具有收发器电路31,其中该收发器电路31可用于经由一个或多个天线33来与基站5进行信号的发送和接收。移动电话3具有控制器37,其中该控制器37可用于控制移动电话3的操作。控制器37与存储器39相关联并且连接至收发器电路31。尽管在图5中未必示出,但移动电话3当然可以具有传统的移动电话3的所有通常功能(诸如用户接口25等),并且该移动电话3可以硬件、软件和固件的任何组合来适当提供。软件例如可以预先安装在存储器39中、以及/或者可以经由电信网络或从可移除数据存储装置(RMD)下载。

控制器37被配置为在该示例中利用存储器39内所存储的程序指令或软件指令来控制移动电话3的整体操作。如图所示,这些软件指令包括操作系统41、通信控制模块43、CSI处理模块45和测量模块47等。

通信控制模块43可用于控制移动电话3和基站5之间的通信。通信控制接口43还控制要传输至基站5的上行链路数据和控制数据的单独流。在CA服务在使用中的情况下,通信控制模块43可用于经由聚合后的主分量载波和辅分量载波来控制通信。在CoMP服务在使用中的情况下,通信控制模块43可用于控制移动电话3和多个传输点之间的协调传输。

CSI处理模块45可用于接收并实施针对信号质量指示和干扰有关的测量以及报告的配置以辅助服务基站5。CSI处理模块45可用于与基站5的相应模块(即,CSI处理配置模块69)进行通信。

测量模块47可用于执行信号测量以确定移动电话3所经历的信号质量/干扰的指示。测量模块47还可用于(经由CSI处理模块45和收发器电路31)将这些测量的结果提供至服务基站5。

在上述说明中,为了便于理解而将移动电话3和基站5描述为具有多个分离模块(诸如通信控制模块、CoMP模块和测量模块等)。尽管可以以这样的方式针对例如修改了现有系统以实现本发明的特定应用提供这些模块,但在其它应用中,例如在从一开始就考虑到创造性特征所设计的系统中,这些模块可以内置于整体操作系统或代码中,因而这些模块可以不被辨识为分离实体。这些模块还可以以软件、硬件、固件或这些的混合来实现。

现在将说明使用图1的移动电话3和基站5(作为示例性传输点)如何将本发明付诸实践的多个不同实施例。

操作-与多个TP和IMR配置的CSI关联

在本实施例中,移动电话3被配置为测量IMR上的干扰,而基站5(在该假设下被视为干扰TP的基站)在这些IMR RE上传输数据符号。在CoMP协调TP内,网络还可以在移动电话3所使用的IMR RE上传输非PDSCH(即,非数据)信号以进行干扰测量,从而生成精确的干扰方案(PDSCH代表物理下行链路共享信道、即LTE中的主下行链路数据承载信道)。

信道质量指示(CQI)包括由移动电话3用信号通知至服务基站5以指示下行链路传输所用的适当数据速率(通常为调制和编码方案(MCS)值)的信息。CQI通常基于针对所接收到的下行链路信号干扰噪声比(SINR)的测量和与移动电话3的接收器特性有关的信息。在3GPP TS 36.213第7.2.3节中可以发现与CQI有关的更多详情。

CQI报告是LTE的重要元素并且对系统性能产生重大影响。在LTE中存在周期性和非周期性这两种CQI报告。根据移动电话3是否具有用以在与被调度周期性CQI报告相同的子帧中进行发送的上行链路数据,利用物理上行链路控制信道(PUCCH)或物理上行链路共享信道(PUSCH)来执行周期性CQI报告。在PUSCH上传输相比周期性CQI报告可用于提供更具粒度的测量的非周期性CQI报告。

可以将CQI报告的粒度划分成宽带、UE选择的子带和更高层配置的子带这三个等级。宽带报告提供针对整个下行链路系统带宽的一个CQI值。UE选择的子带CQI报告将系统带宽划分成多个子带,然后报告针对宽带的一个CQI值和针对移动电话3所选择(即,优选)的一组子带的一个差分CQI值。更高层配置的子带报告将整个系统带宽划分成多个子带,然后报告一个宽带CQI值和针对各子带为一个的多个差分CQI值。该报告提供了最高粒度。

移动电话3还可以共同报告PMI(预编码矩阵指示)和RI(秩指示)以及CQI报告。PMI表示基站5基于接收参考信号(例如,RSRP)的评价经由其多个天线53进行数据传输应使用的码本(预先约定的参数)。RI表示移动电话3可以区分的空间传输层的数量。仅在RI>1的情况下才支持空间多路复用。对于空间多路复用,针对各码字报告CQI。

为了在服务基站5处获得准确的CQI反馈,移动电话3需要针对服务TP(例如,基站5-1)并且针对协作TP(例如,基站5-2和5-3)发送干扰假设不同的多个CQI报告,这导致巨大的反馈开销。因此,通常针对每几毫秒(对于语音流量并且可能更经常对于其它类型流量约为每5~10ms)并且针对各传输点(例如,所有的基站5-1~5-3以及在CA的情况下针对所有的分量载波)发送CQI报告。然而,过于频繁的CQI报告浪费了将用于传输用户数据的空中接口资源。结果,所发送的CQI反馈越多,经由空中接口可以传输的用户数据越少(尽管可以提高信号质量)。

如表1所示,各CSI处理针对各TP包括一个NZP CSI-RS和一个IMR,因而将针对每5~10ms发送针对具有三个TP的CoMP方案的各分量载波的四个CQI反馈报告。然而,对于诸如DPS、DPB或JT等的特定CoMP方案,基站5的CoMP调度器(即,CoMP模块65)将仅需知晓这些CSI处理中的一个或两个(即,表1所示的CSI处理#1、#2和#3中的最好的一个或两个)的完整CSI信息。结果,移动电话3无需发送所有四个可能的CQI反馈报告,而是仅需发送最有关的CQI反馈报告。移动电话3在其CQI反馈报告中可以包括针对子带测量、宽带测量或这两者的CQI值。

表1-CSI处理的现有配置

(3个TP,例如图1的基站5-1、5-2和5-3)

在本实施例中,为了在无需增加CSI报告的数量的情况下实现针对CoMP反馈的更为准确的各TP的CQI,使单个CSI处理(即,CSI处理组)与多个TP相关联,并且该单个CSI处理包括NZP CSI-RS的多个实例和IMR的多个实例,其中各NZP CSI-RS实例链接至一个TP并且各IMR实例可以链接至一个或多个TP。

该方案可以在无需要求移动电话3知晓精确的预编码矩阵的情况下便于在传输点处进行厂商特有的预编码优化方案。这在如针对Release-12的一些城市场景的情况那样需要UE特有的高程波束成形的方案中特别有用(例如,一些城市场景可以包括摩天大楼、办公楼和住宅楼的混合,其中一些移动电话3位于地面并且其它移动电话3分布在建筑物的各个高度处)。

表2示出在两个传输点的情况下针对移动电话3的新的CSI处理配置的示例。CSI处理#0和CSI处理#1是为此目的所设计的。在该示例中,TP2(例如,基站5-2)正使用IMR#1上的被设置为1的秩指示(RI)和被设置为1的预编码矩阵指示(PMI)即RI1/PMI-1并且使用IMR#2上的被设置为1的RI和被设置为2的PMI即RI1/PMI-2来(利用一些随机权重)进行传输。

(关于RI和PMI用于何种用途的更多详情,读者请参考3GPP TS 36.213第7.2节和第7.2.4节。)移动电话3仅需对所配置的IMR RE进行干扰测量。如果针对给定的CSI处理配置仅一个TP,则移动电话3可以发送回CSI处理中的最佳CQI报告+所测量到的干扰最低的相应IMR ID(即,该示例中的针对CSI处理#0的IMR#1或IMR#2以及针对CSI处理#1的IMR#3或IMR#4)、即对报告移动电话3产生的干扰最小的PMI。

表2-CSI处理的示例性配置

(2个TP,例如图1的基站5-1和5-2)

该方案的主要使用情况是针对CQI反馈开销缩减并且在多个分量载波内支持CoMP。尽管该方法需要移动电话3在各CSI处理中计算数个假设,但由于与是在一个处理中定义了数个假设(如本实施例那样)还是针对各CSI处理仅定义了一个假设但针对各TP存在单独的CSI处理(即,在各CSI处理仅包括一个配置的情况下)无关地、需要执行相同数量的计算,因此不会影响移动电话3的复杂性。有益地,还可以在共用相同的NZP部分的假设中在特定CSI处理内重复使用PMI值,使得不必针对各假设重复共通的测量(由于在该情况下,任何CSI处理内的各假设均测量相同的NZP参考信号,因而有可能给出相同的结果)。这可以通过配置RI/PMI参考处理来实现。在该上下文中,参考处理是指表2所示的NZP信号部分而不是干扰部分(即,IMR部分)所使用的参考PMI/RI值。

一个可能的方式是重复使用可以是针对依赖CSI处理所配置的Release-11RI/PMI参考处理。预期依赖CSI处理被配置为使用与参考CSI处理相同的具有码本子集限制的限制RI和/或PMI组。只要假设的总数保持相同,复杂性就保持固定,并且通过在处理内重复使用PMI,可以进一步限制移动电话3的处理复杂性。

对于给定的一组假设(其中,“假设”意味着TP和IMR的一个组合),本提议减少了报告开销(同时没有改变测量复杂性)。如以下的两个示例所示,本提议(表示为“情况2”)相比测量复杂性相同(或可能降低)的现有方法(表示为“情况1”)实现了较低的报告开销。

情况1(传统、4CSI处理、4假设)

情况2(本提议、2CSI处理、4假设)

表3示出针对与各自运营两个小区(可能地还使用载波聚合的两个分量载波CC)的三个传输点(例如,基站5-1~5-3)进行通信的移动电话3的修改型CSI处理配置的示例。在这种情况下,针对各CSI处理配置多个NZP CSI-RS和多个IMR,并且各IMR链接至多个TP。然而,尽管所配置的测量的数量相对较多,但移动电话2仅需针对各CSI处理反馈单个CQI报告。有利地,移动电话3发送回最高CQI报告和TP/IMR ID组合的相应指标。

表3-CSI处理的示例性配置

(3个TP,例如图1的基站5-1、5-2和5-3)

对于任何数量的协调传输点,可以如下所述定义CSI处理。

在以上实施例中,各IMR例如是利用R10“subframeConfig”和R10“resourceConfig”单独配置的,其中“resourceConfig”针对四个RE/PRB。

该提议的好处是可以在无需增加CSI报告信令的数量的情况下实现针对CoMP反馈的准确的各TP的CQI。要交换的附加数据仅是所选择的IMR的指标、即约2~2位的数据。

以上提议的替代方案是根据传输点/分量载波的数量来增加CSI处理的数量。然而,考虑到在Rel-11中当前使用的CSI处理和CQI反馈的定义,这将得到显著变大的反馈开销和增加的UE处理复杂性。

操作-CSI-IMR测量和配置

3GPP TR 36.213标准的当前版本(v11.1.0)如下所述规定了CQI:“基于时间和频率方面的无限制的观测间隔,UE将针对上行链路子帧n中所报告的各CQI值推导最高的CQI指标1~15”。

然而,该标准没有规定可以使用哪些CSI-IM RE或者可以使用多少个IMR。干扰估计所要使用的一组CSI-IM RE当前不是由3GPP所规定的。基于3GPP文献编号Rl-125370的内容,可以得到以下观测结果:

·移动电话3可能采用了过度的时域平均;

·不明确允许频率方面的多少平均;以及

·不存在与干扰有关的RANI指导导致UE行为不一致和性能损耗。

此外,在3GPP文献编号Rl-125051中,得到以下观测结果:

·在时间方面进行平均还可能使估计性能劣化;以及

·对多个IMR内的干扰进行平均可能大大增加了CQI错误。

所提出的方案符合针对CSI-IMR RE配置的现有要求,即:针对单个CSI处理的IMR测量应尽可能彼此接近(即,“时域要求”)并且干扰部分的测量应在信号部分的子带内(即,“频域要求”)。

可以仅在(UE和/或网络)所选择的子带上配置附加IMR,并且每当所选择的TP和/或IMR ID发生改变时,可以仅需发送所选择的TP/IMR指标。

在频域中例如在某个所选择的子带内可以重新配置或降低IMR配置的密度。这样使得能够通过减少在频域中要进行的IMR测量的数量来实现测量复杂性的降低。

图6示出如下示例:各IMR利用来自两个PRB的四个RE,例如IMR-1A使用来自PRB0的两个RE和来自PRB1的两个附加RE。在本实施例中,根据3GPPTS 36.213第7.2.6节(v11.2.0),移动电话配置有四个CSI-IM资源配置。

特别地,针对各CSI-IM资源配置(例如,使用更高层信令、例如RRC信令)配置以下参数:

·零功率CSI RS配置(如3GPP TS 36.211的表6.10.5.2-1和表6.10.5.2-2所定义的);以及

·零功率CSI RS子帧配置(如3GPP TS 36.211的第6.10.5.3节所定义的)。

总结

总之,利用上述实施例,在不会增加CQI反馈报告的数量的情况下增加了可配置的干扰假设的数量。各CSI处理可以与具有单个CQI反馈的多个服务TP和多个IMR配置相关联,其中该单个CQI反馈表示具有最高CQI和/或对报告移动电话3产生干扰最小的PMI的相应IMR ID。

图7示出电信系统1的组件在配置并进行信号质量和干扰有关的测量和报告的情况下所进行的方法的示例时序图。

该处理从步骤S701开始,其中在该步骤S701中,基站5-1将与可能的CSI处理配置有关的信息提供至移动电话3。包括IMR配置的CSI处理配置是通过更高层(例如,RRC层)信令进行配置的。然而,在本实施例中,移动电话3仅报告在各CSI处理内具有最好的(一个或两个)CQI报告而不是所有的CQI报告的假设。因此,基站5-1在CSI处理配置中包括识别各个假设(测量配置)的数据。例如,可以使用传输点的指标(即,“TP指标”)和/或相应的干扰测量资源的指标(即,“IMR指标”)来识别假设。在移动电话3随后报告针对特定CSI处理的测量结果(例如,最好的CQI报告)的情况下,IMR指标单独(或与TP指标相组合)可以足以唯一地识别各结果与哪个测量配置(假设)有关。然而,可以利用其它方法、例如使用CSI指标与TP指标和/或IMR指标相组合来识别特定假设,只要基站5-1和移动电话3同意所使用的方法即可。

在步骤S701结束时,测量配置(包括识别各个假设的数据)可用于(存储器39中所存储的)移动电话3和(存储器59中所存储的)基站5-1的各个模块。

在步骤S703中,CSI处理配置模块69生成“CSI处理”请求消息并且(经由收发器电路51)将该“CSI处理”请求消息发送至移动电话3的相应模块(CSI处理模块45)。该消息请求移动电话3针对CoMP服务进行信号质量和干扰的测量和报告。这通过在该消息中包括诸如以下等的识别在测量期间要使用的CSI处理配置的数据来进行:CSI处理的标识、为了获得(给定TP的)信号质量的度量所要测量的资源元素的标识、以及/或者作为该CSI处理的一部分所要测量的IMR的标识。

响应于接收到CSI处理消息,移动电话3在步骤S705中根据所接收到的配置数据配置其测量模块47,并且如这里所定义的开始监控信号条件。

在步骤S707中,测量模块47关于在所接收到的配置数据中所识别出的资源元素进行所需的小区测量(CSI测量)(即,测量模块47测量NZP RS资源元素以获得信号质量的度量并且测量模块47测量ZP资源元素以获得干扰的度量)。一旦这些测量完成,则在步骤S709中,CSI处理模块45例如如在步骤S703中所接收到的“CSI处理”请求消息所规定的和/或根据使用中的特定CoMP方案,生成CSI测量报告。

在步骤S711中,CSI处理模块45将所生成的CSI测量报告以CSI报告消息(经由收发器电路31)发送至基站5-1。该测量报告包括步骤S707中所进行的仅针对使用中的特定CoMP方案被视为有关的这些测量的结果(例如,一个或多个CQI值)。该测量报告还使用针对该CSI处理所约定的识别方法(例如,TP和/或IMR指标)来针对报告中的各测量结果识别相应的假设。在前一CSI处理消息中请求了这些测量和关联报告过程(即,步骤S707~S711)的情况下,可以定期重复该过程。因此,步骤S703中的单个消息可以触发多个定期CSI报告(即,步骤S711可以包括多个和/或定期发送的消息)。例如,在自发送前一CSI报告起经过了特定时间量(或发送了规定的子帧数)的情况下以及/或者每当有关测量的结果不同于前一CSI报告中所通知的结果时,可以生成并发送新的CSI报告。

在接收到有关测量的结果并且(使用其存储器59中所存储的数据)验证了这些结果与哪些测量配置有关之后,基站5-1可用于根据所接收到的结果来控制CoMP服务的操作(如通常在S713中所示)。例如,基站5-1可以调整其传输以减少或消除任何所指示的干扰。此外,基站5-1还可以向其它的协作传输点(例如,基站5-2和5-3)通知这些传输点是否需要调整传输以实现更好的CoMP性能。基站5-1可以将CSI测量结果转发至其它传输点或仅转发这些CSI测量结果的与这些传输点有关的一部分。可选地,基站5-1可以向其它传输点提供所需的操作参数,由此还有效地用作控制其它CoMP传输点的操作的主基站。

变形例和替代例

以上已经说明了详细实施例。如本领域技术人员将理解,可以在仍受益于这里所体现的发明的情况下,对上述实施例进行若干修改和替换。

在以上实施例中,说明了基站(或RRH/RN)作为传输点。然而,术语“传输点”不应被构造为局限于实际将用户数据传输至具有CoMP功能的移动电话的网络节点(这些网络节点可以仅传输诸如参考信号等的控制数据)。

在以上实施例中,说明了基于移动电话的电信系统。如本领域技术人员将理解,本申请所述的信令技术可以用在其它通信系统中。其它通信节点或装置可以包括例如个人数字助理、笔记本式计算机、web浏览器等的用户装置。

在上述实施例中,移动电话和基站将各自包括收发器电路。通常,该电路将由专用硬件电路构成。然而,在一些实施例中,可以将该收发器电路的一部分作为相应的控制器所运行的软件来实现。

在以上实施例中,说明了多个软件模块。如本领域技术人员将理解,可以采用编译或未编译的形式来提供软件模块,并且可以将这些软件模块作为信号经由计算机网络供给至基站或中继站、或者可以将这些软件模块供给至记录介质上。此外,可以使用一个或多个专用硬件电路来进行该软件的一部分或全部所进行的功能。

各种其它变形对于本领域技术人员而言将是显而易见的,并且这里不进行进一步详细说明。

本申请基于并要求2013年4月4日提交的英国专利申请1306100.7的优先权,在此通过引用包含其全部内容。

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