CN103096395A - 一种基站中用于指示用户终端进行干扰减轻的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种在基站中用于辅助移动终端减轻小区间干扰的方法，包括以下步骤：以无线资源控制信令向该用户终端发送主要的干扰源小区的标识。采用本发明的方案，通过基站向用户终端发送信令，辅助用户终端更有效地进行干扰减轻。

Description

一种基站中用于指示用户终端进行干扰减轻的方法

技术领域

本发明涉及无线宽带通信，尤其涉及基站中用于指示用户终端进行干扰减轻的方法。

背景技术

异构网(Heterogeneous networks，HetNet)已经被加入到LTE-A工作项目的研究范围内，现在，用于共信道的HetNet部署场景下的演进的小区间干扰协调(enhanced inter-cell interference coordination，eICIC)是Release 10中的一个重要的技术点。

共信道HetNet包括在相同的频率信道上工作的宏小区和小小区。这种部署出现了一些特定的干扰场景，因此需要新的小区间干扰消除(Inter-Cell Interference Cancelation，ICIC)技术。

在一种场景中，小小区(picocell)向宏小区网络的用户开放。为了确保这种picocell能够有效地分担总的流量负载，用户终端(userequipment，UE)可以被编程以优选地接入picocell，而不是优选地接入宏小区。例如，通过偏置信干噪比(Signal-to-Interference plusNoise Ratio，SINR)的阈值，从而UE将选择接入picocell。在此情形下，靠近picocell覆盖区域边缘且接入picocell的UE将遭受来自一个或多个宏小区的强烈的干扰。为了减轻这种干扰，一些子帧可以被配置为在宏小区的“空白(blank)”或者“准空白(almost blank)”。空白的子帧上没有来自宏小区的传输，而准空白的子帧典型没有数据传输，而仅有很少或者没有控制信令传输，但是具有参考信号(Reference Signal，RS)传输，以确保与传统的终端的后向兼容性，这些传统的终端希望找到参考信号进行测量，但是并不知道准空白的子帧的配置。准空白的子帧也可以包括同步信号，广播控制信息和/或寻呼信号(paging signal)。

为了有效地利用空白或准空白子帧(almost blank subframe，ABS)，需要从宏小区向小小区发送信令，该信令穿过相应的回程接口，也即，在LTE中的X2接口。注意到，此处所使用的术语ABS包括空白子帧和准空白子帧。对于LTE Release 10，已经同意X2信令采用协调比特位图(coordination bitmap)的形式，以指示ABS的样式。例如，每个比特对应于一串子帧中的一个子帧，该比特的值指示该子帧是ABS还是不是ABS，例如1表示是ABS，0表示不是ABS，或者也可以相反地。这种信令能够帮助小小区在小小区中适当地调度数据传输，从而避免干扰，例如，小小区在ABS时向靠近小小区边缘的UE调度传输，并且向UE发送信令，该子帧具有低的宏小区干扰，并且该子帧可以被用于RRM(Radio ResourceManagement，无线资源管理)/RLM(Radio Link Monitoring，无线链路监控)/CSI(Channel State Information，信道状态信息)的测量。

然而，如上所述，为了确保与传统的终端的后向兼容性，用于测量的小区参考信号(Cell Reference Signal，CRS)以及一些基础的物理信道，例如，同步信号(SSS(Secondary Synchronization Signal，从同步信号)/PSS(Primary Synchronization Signal，主同步信号))，广播控制信息(PBCH，Physical Broadcast Channel，SIB-1(SystemInformation Block，系统信息块))和/或寻呼信号，这些信息仍在传输，无论该子帧是否被配置为ABS。这意味着在与ABS对应的子帧上，宏小区基站(MeNB)CRS对小小区的数据和控制信道的干扰一直存在，并且在宏小区和小小区的基本物理信道上的CRS冲突和干扰也一直存在。在3GPP RAN1的讨论中，通过偏置小区选择的小区范围扩展(Cell Range Expansion，CRE)被认为是扩展小小区的覆盖的一个主要的方式，从而平衡流量负载。当CRE的所选择的偏置值增大时，这两种干扰将变得更为严重，因为当CRE的所选择的偏置值增大时，小小区的覆盖范围更大，从而受到来自宏小区的干扰也更强。

目前，在RAN全会会议#51中，“Further Enhanced Non-CABased ICIC for LTE(LTE中基于改进的非CA的小区间干扰协调)”，其关注于UE性能增强，被同意作为Rel-11的eICIC的议题的新工作组。当存在主要干扰时(包括冲突和非冲突RS，以及作为ABS的MBSFN，以及ABS子帧配置)，为显著地提高UE下行控制及数据信道的检测能力，对是否需要改进现有FDD和TDD系统依赖的UE测量/报告的方式(包含必要的信令设计)和以及是否需要改进UE的性能要求(实现相关或者标准相关的改进)，将成为是一个主要的研究议题。

然而，到目前为止，没有细节的技术方案描述UE如何增强其性能要求和检测能力。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种在基站中用于辅助移动终端减轻小区间干扰的方法，包括以下步骤：以无线资源控制信令向该用户终端发送主要的干扰源小区的标识。

采用本发明的方案，通过基站向用户终端发送信令，辅助用户终端更有效地进行干扰减轻，这些信息用于用户终端知道更多的关于干扰源小区和受干扰小区的干扰状态，以及网络配置信息，这些信息均可以用于用户终端进行干扰减轻，例如干扰消除(InterferenceCancellation)、发送静音(Transmission Muting)、接收打孔(ReceivingPuncture)、干扰抑制(interference suppression)。此外，在一个实施例中，基于切换和小区选择或小区重选的过程，限定了何时传输这些信令，也有利于用户终端进行干扰减轻。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优势将会更为明显。

图1示出了根据本发明的一个具体实施例的小区切换示意图。

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。

具体实施方式

以下，首先对本发明中出现的几个术语进行定义。

-异构网：所谓异构网，就是包括多种基站(例如宏基站和其他微蜂窝基站等)，且这些基站所覆盖的区域至少部分重叠的网络。

-小小区(Picocell)：也即本发明中的受干扰小区。在异构网中，小小区是通常覆盖一个小的区域，例如，房间内(办公室、购物广场、车站等)。在蜂窝状网络中，小小区通常用于扩展室内区域的小区覆盖，在室内的区域室外的信号难以到达，或者小小区也可以用于在手机密集使用的地方增加网络容量，进行热点覆盖。

-宏小区(Macrocell)，也即本发明中的干扰源小区。宏小区是提供由大功率蜂窝基站服务的无线覆盖的网络。

-准空白子帧(ABS)

-CRE偏置规则

为了实现小区范围扩展的目的，为小小区的RSRP/RSPQ的选择加上偏置值，使得原本处于宏小区所辖的用户终端可以接入小小区中。例如，RSRP/RSRQ的原本的阈值为-6dB，偏置值为-3dB，也即，处于-9dB至-6dB的原本无法接入小小区的用户终端，在经过了CRE以后，可以接入小小区中。

然后，介绍引入本发明所涉及的RRC信令涉及的背景。在3GPPRAN 1的讨论中，通过偏置小区选择的参数的小区范围扩展(CellRange Expansion，CRE)被认为是扩展小小区的覆盖以及平衡在宏小区和小小区之间的负载平衡的一种主要的方法。尽管可以在干扰源小区上配置准空白子帧，以降低对受干扰小区的干扰，但是基本的信道或信号，例如小区参考信号(Cell Reference Signal，CRS)物理广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)，主同步信号/从同步信号(Primary Synchronization Signal，Secondary SynchronizationSignal，PSS/SSS)系统信息块(System Information Block，SIB)仍在发送，发送这些基础的信号，也会对由受干扰小区所服务的用户终端接收控制和数据信道上的信号产生影响。

用户终端的干扰消除(Interference Cancellation，IC)可以作为提高用户终端的检测控制和数据信道的能力的一种方式。然而，为了在用户终端侧进行IC，在进行IC之前，通知用户终端网络部署信息和主要的干扰源小区的信息，将是更为有利的。因为宏小区相比于用户终端知道更多的网络部署和主要干扰小区的信息，使用来自宏小区的无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)信令通知UE将成为通知这种信息的一种合理的方式。这些信息在基站侧均被视为推荐的。

使用这些信息，用户终端将了解干扰状态和网络部署的更多的信息，例如，同步信息、主要的干扰小区、服务小区和干扰源小区的CRS，CSI-RS配置，多媒体广播单频网(Multimedia Broadcast SingleFrequency Network，MBSFN)或ABS的配置。这些信息将影响用户终端进行干扰消除的具体的流程。因为用户终端IC可以认为是用户终端的具体实现(implementation)相关问题，因此，本发明主要关注基站通知用于辅助用户终端进行干扰消除的信令的方法。

值得注意的是，虽然上文中以干扰消除为例进行说明，本发明所提出的信令的交互也同样有利于辅助用户终端进行干扰减轻的其他方案，例如Rx Puncture，Tx Muting，Interference Suppression，将在下文中具体地描述。

UE专用的RRC信令

因为UE干扰减轻对于UE受到来自干扰小区的强干扰时才适用，因此，优选地设计UE专用的类型。确定向哪个/些UE传输用于干扰减轻的信令取决于来自于UE的CSI或RSRP(Reference SignalReceiving Power，参考信号接收功率)或RSPQ(Reference SignalReceiving Quality，参考信号接收质量)测量报告。这意味着如果来自主小区的RSRP测量与来自干扰小区的RSRP的测量超过了预定的阈值，则需要由基站向该用户终端发送该用于干扰减轻的信令。该阈值可以由网络确定，并且以半静态的方式更新。

何时传输该信令

目前，CRE仅仅用于RRC连接模式，其有可能被扩展至应用于RRC空闲模式。基于此，以下将分为切换(对应于RRC连接)和小区选择和重选(对应于RRC空闲)两种场景进行讨论。

■切换

当CRE仅对RRC连接模式有效时，其意味着用户终端首先驻留在宏小区(源基站)，然后基于偏置规则，切换至小小区(目标基站)。图1示出了一个示例的切换过程。

首先，在步骤S100中，提供区域限制。然后，在步骤S101中，源小区向用户终端发出测量控制。然后，在步骤S102中，用户终端向源小区发送测量报告。然后，在步骤S 103中，源小区进行切换决定。然后，在步骤S104中，源小区向目标小区发起切换请求。然后，在步骤S105中，目标小区进行允许控制。然后，在步骤S106中，目标小区向源小区发起切换请求确认。然后，在步骤S107中，源小区向用户终端发送RRC连接重配置消息。然后，在步骤S108中，源小区向目标小区发送SN(序列号，Sequence Number)状态转换。然后，在步骤S109中，用户终端向目标基站发送同步信息。然后，在步骤S110中，目标基站为用户终端发送上行分配(UL allocation)和TA。然后，在步骤S111中，用户终端向目标基站进行RRC连接重配置完成信息。然后，在步骤S112中，目标基站向移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)发送路径切换请求。然后，在步骤S113中，MME向服务网关发送用户面更新请求。然后，在步骤S114中，服务网关切换下行路径。然后，在步骤S115中，服务网关向MME返回用户面更新响应。然后，在步骤S116中，MME向目标基站发送路径切换请求确认。然后，在步骤S117中，目标基站向源基站发送UE内容释放。然后，在步骤S118中，源基站释放资源。

从图1中可以看出，在切换之前，用户终端进行RSRP/RSRQ测量，并且将测量结果报告给宏小区。宏小区基站在接收到来自用户终端的CSI测量结果后，尽管宏小区的RSRP大于小小区的RSRP，宏小区仍基于CRE规则，将用户终端切换至小小区。在步骤S106中，在接收到来“切换请求确认”(Handover Request Ack)后，宏小区将通知用户终端用于切换的移动性控制信息的RRC信令。本发明提出的用于干扰减轻的信令可以与RRC连接重配置消息一起发送给用户终端，如图1所示。该RRC连接重配置消息(RRCConnectionReconfiguration)中可以包括移动性控制信息(mobilityControlInformation)的RRC信令。其中，mobilityControlInformation和RRCConnectionReconfiguration都是RRC信令的载体，可以将我们用于干扰减轻的信令嵌入到RRCConnectionReconfiguration中。

本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出的宏小区在用户终端完成切换之前将用于干扰减轻的信令发送给用户终端，如果用户终端具有可以从小小区接收到这些RRC承载的信息的能力时，该用于干扰减轻的信令也可以在用户终端完成从宏小区到小小区的切换之后，由小小区的基站提供给用户终端。

■小区选择/小区重选

如果CRE扩展至RRC空闲模式，这意味着UE基于偏置的小区选择规则，在小区选择/小区重选过程中将直接驻留在小小区中。对于这种场景，如果小小区的基站所接收到的来自用户终端的测量报告满足如上所述的CRE预定条件，则小小区需要通知用户终端这些用于干扰减轻的信令。上述的规则与在切换时的规则是一致的。

何种信息需要传输给用户终端用于干扰减轻

为了增强性能而进行干扰减轻，以及确保用户终端的基本信号的接收，例如同步信道、广播信道，以及控制信号，用户终端需要首先估计主要干扰小区的干扰，然后将来自主要干扰小区的干扰从接收信号中去除。为了实现该目的，用户终端需要足够的准确的信道估计结果，以及对相邻的干扰源小区的检测能力。在以下的部分，将列举了所有可能的需要的用于确保用户终端干扰减轻的信息。

■主要干扰小区标识

如果用户终端知晓哪个相邻小区是主要的干扰源，对于该用户终端进行干扰减轻是有利的。例如，如果用户终端进行干扰消除，则在知晓了该信息以后，用户终端能够重建由该主要干扰源产生的干扰，然后在接收机处进行干扰消除，对于采用发送静音、接收打孔或者干扰抑制的场景，上述主要干扰小区标识也同样适用。尽管基于现有的CSI测量，用户终端通过配置两种不同的CSI测量组，可能会识别出主要的干扰源，但是，当存在多于两个的主要干扰源，以及存在发送静音、干扰抑制等方案，以及，当对于eICIC进行ABS方案时，测量的干扰状态会变得更加复杂，从而用户终端难以识别出主要的干扰源。因此，基于网络部署的准确的主要干扰小区标识信息由基站通知给用户终端将是一个很好的解决方案。实现该方案的步骤包括，主小区可以直接将该信息与PCID结合，并且直接建议用户终端具有某些专用的PCID的相邻小区可能是主要的干扰源小区。然后，用户终端可以集中在这些具有专用的PCID的小区上进行干扰减轻。将在以下步骤中具体描述在PCID信息的辅助下，用户终端如何进行干扰消除。

此外，另一种标识主要干扰小区的方式是通知用户终端主要干扰源小区的CRS的位置与主小区的CRS的位置相比在频域上的差值。当用户终端获取了该信息后，会知道可以进一步获取

■物理小区标识(PCID，Physical Cell ID)

该物理小区标识包括主小区的物理小区标识和干扰小区的物理小区标识，以及CRS冲突状态

基于ABS的定义，干扰源小区的CRS将在ABS和非ABS(non-ABS)子帧上传输，以确保传统的用户终端的接收，也即，确保后向兼容性。这意味着，在PDCCH和PDSCH上的CRS干扰总是存在，而对于MBSFN类型的ABS，在PDSCH上没有CRS干扰。为了消除由相邻小区的CRS产生的干扰，用户终端需要知道CRS序列，映射位置以及经历的信道。这些信息均与PCID配置相关。现在，主小区和相邻小区的ID信息可以由系统信息块类型4(SystemInformationBlockType4，SIB4)。但是，这些信息是可选的，基站并非强制地发送这些信息。如果为了实现用户终端的干扰消除目的，则需要强制地发送这些信息。因为PCID与CRS序列严生和映射位置相关，这些信息都会影响对主小区和相邻小区的信道估计，也会影响对由CRS产生的干扰的消除。通过接收干扰源小区的PCID信息以及主要的干扰小区标识，用户终端能够知道被相邻小区严重干扰的资源元素(Resource Element，RE)的位置，然后重构干扰信号和其经历的信道，实现干扰消除。值得注意的是，SIB4里包括相邻小区的信息，该信息是由网络配置获得的，包含本小区所有相邻小区的相关信息，而并不仅仅限于对用户终端造成强干扰的干扰源小区。此外，在本发明中，发送PCID是基于RRC信令的，是UE-specific的，而SIB4中的Cell-specific信息是广播信息，并不是用户专用的。

此外，上述的描述是基于不存在CRS冲突的情形。如果可能存在CRS冲突，CRS是否处于冲突状态也需要通知用户终端。其原因是，如果CRS也处于冲突状态，那么基于CRS的信道估计就不准确。用户终端需要采用其他的参考信号，例如CSI-RS，作为参考信号，进行用户终端的对相邻小区的干扰消除。将在以下进行详细的描述。

■主小区和干扰源小区的CSI-RS配置以及CSI-RS冲突状态

向用户终端通知CSI-RS配置的理由与上述的向用户终端通知CRS的理由类似。目前，已经在RAN1中定义了CSI-RS用于Rel-10的用户终端的增强的传输，例如，用于MU-MIMO和CoMP。尽管CSI-RS比CRS更加稀疏，仍有可能存在CSI-RS冲突的情形。此外，如果CRS冲突率很高时，CSI-RS也可以用于信道估计。因此，也需要向用户终端通知主小区和干扰源小区的CSI-RS的配置。在获取了上述信息之后，用户终端可以使用相邻小区的CSI-RS作为参考信号用于相邻小区的信道估计，然后估计接收节点的干扰信号，从而进行干扰消除。

■ABS类型(如果配置了ABS)

目前，RAN1支持两种类型的ABS。一种是具有降低的功率或活跃度的准空白的子帧，一种是MBSFN(Multimedia Broadcast SingleFrequency Network，多媒体广播单频网)子帧。对于这两种配置，PDSCH信道上的干扰状态不同。例如，对于宏小区的MBSFN配置，PDSCH上没有宏小区对小小区的CRS干扰。相反，对于非MBSFN配置，也即真正的ABS配置，在PDSCH上始终存在CRS干扰。基于此，根据是否是MBSFN配置还是真正的ABS配置，用户终端在接收过程中将进行不同的干扰消除的步骤。对于MBSFN类型的ABS，用户终端不需要在PDSCH上进行干扰消除，仅仅在PDCCH上进行干扰消除。对于真正的ABS配置，用户终端需要在PDCCH和PDSCH上都进行干扰消除。这样，针对不同的ABS类型，如果子帧被配置了MBSFN传输方式，则用户终端在接收到来自基站的信令后，知晓子帧配置为MBSFN传输方式，则不需要在PDSCH上进行干扰消除，从而简化了用户终端的操作。

■同步信息

基于现有的对同步信道的性能要求，RAN4中SINR阈值是-7.5dB。然而，当偏置值大于6dB时，PSS/SSS不能满足RAN4的要求。这意味着，对于切换场景，即使用户终端切换至小小区，该用户终端不能同步到该小小区中。因此，一种解决方式是，宏小区在切换之前，将同步信息用RRC信令通知给用户终端。该信息可以是开始子帧数的偏移量，例如，切换前原小区与切换后目标小区之间的起始帧之间的偏移量。因为该偏移量有可能并不是在子帧级别对齐的，因此，该偏移量既可以包括子帧级别的偏移量，也可以包括OFDM符号级别的偏移量。一个OFDM符号占用66.7us，则该信息在SF级别偏移量和OFDM符号级别偏移量之后，还应包括分数部分，比如OFDM符号级别偏移量为0.54个OFDM符号。在切换至小小区之前，用户终端从宏小区接收到该信息后，当选择的偏置值超过了用户终端本身的检测同步序列的能力时，用户终端不需要检测小小区的同步信号(PSS/SSS)。具有该信息，不需要设计新的SYNC信号，也不需要增强接收机的性能以满足更大的偏置值的要求。

需要强调的是，如果网络工作在同步的方式，也即，宏小区和小小区严格地对齐，则上述的同步信息是不需要的。

以上对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于特定的系统、设备和具体协议，本领域内技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。在本发明中，“第一”、“第二”仅表示名称，不代表次序关系。在发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims (11)

1.一种在基站中用于辅助移动终端减轻小区间干扰的方法，包括以下步骤：

A.以无线资源控制信令向该用户终端发送主要的干扰源小区的标识。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主要的干扰源小区的标识包括以下各项中的任一项：

-该主要的干扰源小区的物理小区标识；

-该主要的干扰源小区与该用户终端当前服务小区的物理小区标识的差值。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括以下步骤：

-向该用户终端发送准空白子帧的类型。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括以下步骤：

-判断是否需要向用户终端发送信道状态信息-参考信号；

-如果需要向该用户终端发送信道状态信息-参考信号，则向该用户终端发送信道状态信息-参考信号的配置信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括以下步骤：

-向该用户终端发送同步信号相关信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述同步信号相关信息包括：开始子帧号的偏移量。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，该开始子帧号的偏移量包括子帧级别的偏移量和/或OFDM符号级别的偏移量。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基站包括干扰源小区基站，所述干扰源小区在所述用户终端进行切换或者小区重选之前执行所述步骤A。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述干扰源小区包括宏小区基站。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述用户终端进行切换或者小区重选时，所述基站包括受干扰小区基站，所述受干扰小区在所述用户终端进行切换或者小区重选之后执行所述步骤A。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述受干扰小区基站包括小小区。

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