CN102742210B - 用于减轻控制信道干扰的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作包括第一主站和第二主站的网络的方法，其中第一主站服务于包括和该第一主站通信的至少一个第一从站的第一小区，并且其中第二主站服务于包括和该第二主站通信的至少一个第二从站的第二小区，该方法包括步骤：（a）第一主站和第二主站以同步的方式在至少一组资源上传输有效负荷，（b）第一和第二主站在至少一组资源组上分别传输控制数据给第一从站和第二从站，其中该方法进一步包括（c）至少第一主站致使到第一从站的控制数据的传输正交于来自于第二主站的控制数据的传输。

Description

用于减轻控制信道干扰的装置和方法

技术领域

本发明涉及如在UMTS长期演进中的包括多个互相干扰的小区的蜂窝网络。

更具体地，本发明涉及用于减少两个干扰小区之间的控制数据发生干扰的方法。这种情形例如发生在同步小区传输中，但不仅限于此。

本发明例如和移动电信网络相关，如UMTS，UMTSLTE网络或如宽带无线网络或WLAN。

背景技术

许多无线***中都需要控制信道信令，其指示数据被映射到的特定时频传输资源，以及数据本身被传输的格式/模式。对于UMTSLTERel-8下行链路通信，包括资源分配和传输格式信息的相关控制信道被称为物理下行链路控制信道（PDCCH）。

使用一个或多个控制信道单元（CCE）传输每一个PDCCH，其中每一个CCE对应于多个四个物理资源单元的组。根据信道条件，主站，由LTE中的EnodeB（或eNB）确定用于传输特定的PDCCH的CCE的数量。

来自于在相同载波频率处的相邻小区或重叠小区的PDCCH传输可能会相互干扰。如果上述小区和时间校准的传输同步或几乎同步，这个问题会变得尤为突出。事实上，在这种情况下，PDCCH的两种传输将恰好同时发生并互相冲突。在另一方面，对于一些传输模式，例如CoMP（协同多点），同步对于令人满意的性能来说是必不可少的。事实上，协同多点传输通常是MIMO传输，其中来自于多个小区的天线被用于针对用户的单个传输。

因此需要减轻PDCCH干扰的方法。

在LTERelease8中，减轻PDCCH上干扰影响的主要机制是频域（在***带宽上）以及时域（在为控制信道预留的OFDM符号上）内的资源单元（RE）的随机化。

在LTE中通过随机化增加健壮性的现有的方法包括：

增加的控制信道的稀疏性。这例如可以通过扩大到3个OFDM符号来实现，即使PDCCH加载并不需要这样做。

增加PDCCH传输的功率。这有效地抵制了PDSCH干扰，因为PDSCH没有增加功率。不过，这需要结合“增加的稀疏性”以达到高效。

增加的用于PDCCH的聚合级。这将增加单独的PDCCH传输的健壮性，但是会导致更大的干扰，因此不太可能非常有效。

然而，对于像服务于两个或三个干扰小区的单个基站，特别是在完全校准传输的情况下，这些方法都不够有效。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种减轻上面提到的问题的方法。

本发明的另一个目的是提供一种用于减少因为同步或几乎同步的小区而经受的PDCCH干扰的方法。

本发明的另一个目的是提高特别是在小区边缘处控制数据的接收的质量。

根据本发明的第一方面，提出了一种用于操作包括第一主站和第二主站的网络的方法，其中第一主站服务于包括和该第一主站通信的至少一个第一从站的第一小区，并且其中第二主站服务于包括和该第二主站通信的至少一个第二从站的第二小区，该方法包括步骤

（a）该第一主站和该第二主站以同步的方式在至少一组资源上传输有效负荷，

（b）该第一和第二主站在至少一组资源上分别传输控制数据给该第一从站和该第二从站，

其中该方法进一步包括（c）至少该第一主站致使（render）向该第一从站的控制数据的传输正交于来自于该第二主站的控制数据的传输。

本发明还涉及包括用于操作网络的装置的主站，该网络包括该主站以及另一主站，其中该主站服务于包括和该主站通信的至少一个第一从站的第一小区，并且其中该另一主站服务于包括和该第二主站通信的至少一个第二从站的第二小区，该主站包括用于在至少一组资源上和该另一主站同步传输有效负荷的装置，其中用于传输的该装置被安排为在至少一组资源上将控制数据传输给第一从站，并且其中该主站被安排为致使向第一从站的控制数据的传输正交于来自于该另一主站的控制数据的传输。

根据本发明的另一方面，提出了包括实施本发明的装置的从站。

从以下描述的实施例中可以清楚了解本发明的这些和其他方面，并且本发明的这些和其他方面是参考以下描述的实施例来说明的。

附图说明

现将参照附图以示例方式更为详细地描述本发明，其中：

图1是实施本发明的网络的框图。

图2是根据第一实施例的显示PDCCH的可能调度的时频图。

图3是根据第二实施例的显示PDCCH的可能调度的时频图。

图4是根据第三实施例的显示PDCCH的可能调度的时频图。

具体实施例

本发明涉及划分为小区的蜂窝网络，每一个小区都被一个主站所服务，并且在一个小区里的从站至少和服务于该小区的主站进行通信。单个主站可以服务于多于一个的小区（通常三个）。

在图1所示出的本发明的一个示例性实施例里，从站610位于服务小区601a中，并且和主站600通信。在这个示例中，主站600服务于小区601a和601b。在本发明这个实施例的示例中，这样的电信***遵循UMTS规范或LTE规范来操作。相应地，主站600可以是eNodeB并且从站610是用户设备（UE）。和小区601a相邻的第二小区601b在图6表示。该小区601b受控于相同的主站600。从站611位于第二小区601b中并且和主站600通信。

为了清楚起见，每个小区只有一个从站被表示出来，然而，在一个小区里可以有多个从站。

主站600包括天线阵列，被划分为两个子阵列604a和604b，分别专用于每一个相应的小区，在这个示例中，每个小区4个天线（但是也能更多（例如每个小区8个或16个））。根据协作波束成型模式，从站610刻意从专用于小区601a和601b的天线604a和604b接收信号。具有服务于两个小区的单个主站以及使得协作波束成型模式活跃的结果是下行链路通信信道是时间校准的。即使在其他的示例中，通信信道可以不是完全同步的，本发明减少了在PDCCH上经受的干扰量。

此外，为了减少干扰的影响，发明人审查过的解决方案包括：

应用于控制信道子帧的TDMA

o调度器对相同频率上的不同小区中的PDCCH使用不同的子帧。然而，一些子帧对于一些小区里的一些用户设备（UE）来说将是不可访问的。

o能够结合应用于控制信道载波的频率复用因子。然而，需要交叉载波调度以使得所有的UE能访问所有的子帧。

o能够不改变规范而被实施。

o能够增加子帧间资源分配（从现有技术可知）

应用于OFDM符号的TDMA

o调度器在控制区域内针对相同频率上的不同小区的PDCCH使用不同的OFDM符号。如果Release10PDCCH被修改为在一个给定的OFDM符号中仅仅使用Release8RE的子组，这将使得与Release8PDCCH传输向后兼容。

o能够基于载波间的符号定时（timing）偏差被实施（由现有技术可知）

应用于控制信道载波的FDMA和频率复用因子

o从给定位置不是所有的载波都承载PDCCH。然而，将需要交叉载波调度以用于PDSCH的统一的频率复用因子。

和载波聚合兼容

用于不同小区的调度器之间需要协调

o协调能够是针对小区同意关于应该提供PDCCH的该小区的偏好（即载波）。

o不需要改变规范（除了在载波聚合中增加交叉载波调度，如Release10已经同意的那样）。

因此，需要在来自于不同小区的PDCCH传输之间提供正交性（或正交性的可能性）。这个方法应该利用具有时间校准的子帧（例如，由相同的eNB控制）的同步的小区校准使得网络成功地运行。此外，在这样的终端能够在实施本发明的网络里正常运行的意义上，考虑了如何使得传输方案与早期版本的终端向后兼容，同时对于实施本发明的终端来说正交性能够被维持。

因此，本发明实施例提出了用于在LTE中实现控制信道正交性的新方法。要注意的是，对于基于“打孔（puncturing）”的方法，在这个上下文中，打孔意味着对于没有打孔而会存在信号的RE（资源单元），当RE被打孔时，什么都不传输。事实上，主站是静噪的并且在打孔的RE上不传输任何东西。相反，没有打孔的资源单元是主站确实在其中进行了传输的资源单元。

根据本发明的第一实施例，如图2所示，FDMA和频率复用因子被应用于PDCCH的控制信道资源块。图2是显示资源块（9个资源单元的方形，每一个资源单元用一个方形表示）的时频图。在图2中，示出了针对第一小区的PDCCH的可用资源块（图顶部的条纹块）不被第二小区用于PDCCH。类似的，第二小区内可用于PDCCH的资源块不被来自于第一小区的任意传输所干扰。图2显示用于两个相邻小区中的PDCCH的资源块，伴随着复用因子应用于控制信道资源块。

o如果Release10PDCCH被修改为仅仅使用Release8资源块的子组，则这个实施例具有和Release8PDCCH传输向后兼容的优点。对于Rel10UE，在给定的RB里的Rel8资源根据小区ID被打孔以提供新的正交资源的组。不同的正交资源的组的数量等于复用因子（例如对于复用因子3，3个RB中有2个被打孔）。为了保持类似于Rel8的性能，在打孔前应该增加聚合等级（例如，以因子2或4）。

根据本发明的第二实施例，如图3所示，FDMA和频率复用因子应用于控制信道子载波。图3示出了用于两个相邻小区中的PDCCH的资源块，伴随着复用因子应用于控制信道资源块。

o如果Release10PDCCH被修改为仅仅使用Release8子载波的子组，则这个实施例同样能和Release8PDCCH传输向后兼容。对于Rel10UE，Rel8子载波根据小区ID被打孔以提供新的正交资源的组。不同的正交资源的组的数量等于复用因子（例如对于复用因子3，3个RB中有2个被打孔）。为了保持Rel8的性能，在打孔前应该增加聚合等级（例如，以因子2或4）。

根据这个实施例，用于不同的小区的调度器之间需要协调。协调可以是同意关于（对于每一个DCI聚合级）将要用于每一个小区的控制CCE的子组的偏好。这等同于针对要被使用一部分搜索空间的小区特定偏好。

这需要子载波之间的良好的正交（例如小区之间紧密的定时同步）。

在该实施例的变形中，FDMA和频率复用因子被应用于控制信道搜索空间：主站为不同小区里的不同UE选择在搜索空间内的正交位置。这意味着调度器在相同频率上的不同的小区里使用不同的PDCCH子载波。在假设为控制信道保留相同的***带宽和相同数目的OFDM符号的情况下，这能够被实现。用于不同的小区的调度器之间需要协调。协调可以是同意关于（对于每一个DCI聚合级）用于每一个小区的子组搜索空间单元的偏好（。这等同于针对要使用的一部分搜索空间的小区特定偏好。再次地，这可能需要子载波之间的良好的正交性（例如小区之间紧密的定时同步）。然而，这能够不改变标准规范而被实施。

o对于Release10UE，修改后的搜索空间也能被添加。使用新的搜索空间设计（例如，如果减少的/修改的搜索空间对于载波聚合是指定的），该搜索空间可以是针对UE的配置，或依赖于小区ID。

o如果为控制信息分配的OFDM符号的数目在小区间是不同的，则两个不同的搜索空间位置没有必要在不同的小区里完全正交。

o注意：因为在不同的小区的不同的位置中CRS和PHICH的***，在LTE里情况进一步地复杂化了。这意味着两个不同的搜索空间位置没有必要在不同的小区里完全正交（参见图4）。在这样的情况下，如果在两个小区里，CRS和PHICH持续时间的数量是相同的，这将是有益的。

在图4上，第一小区的两个搜索空间位置（条纹的和方形的）在小区A中是正交的。相同搜索空间位置的一些资源单元在小区B里是不同的（用箭头标出）。第二小区的两个搜索空间位置（条纹的和方形的）在小区B中仍然正交。来自于两个小区的均由（例如）条状位置中的控制信道引起的潜在的干扰传输在这两个小区间CRS位置（黑色的）之外是正交的。

然而，接收“非正交的”资源单元的更大的问题在于可能来自于CRS而不是PDCCH的干扰。

应用于控制信道搜索的CDM

o正交扩频（spreading）码被应用于PDCCH传输。如果用因子2，4或8，这将直接对应于更大的PDCCH格式大小。两个可替代的例子是：

-扩频能够在符号级处应用

-通过产生一个或多个PDCCH消息的额外拷贝（使用每个消息应用的扩频码单元）能够实现扩频。

这具有这样的优势，即消息的至少一个拷贝将以向后兼容的方式被传输。

消息的每一个拷贝能够在搜索空间的定义部分（例如顺序地）被传输。在这种情况下，扩频能够被用作速率匹配处理的一部分，其中产生信息位的多个拷贝。

o如果为控制信息分配的OFDM符号的数目在小区之间不同，那么在不同小区里的具有不同的扩频码而其他方面都相同的两个PDCCH传输将占据不同的资源单元，并且正交扩频码一般不会导致正交信号。

o注意：因为在不同的小区的不同的位置中CRS和PHICH的***，在LTE里情况进一步地复杂化了。这意味着在不同小区里的具有不同的扩频码而其他方面都相同的两个PDCCH传输将占据不同的资源单元，从而在不同的小区之间可能不完全正交。在这样的情况下，如果在两个小区里，CRS和PHICH持续时间的数量是相同的，这将是有益的。然而，接收“非正交的”资源单元的更大的问题在于可能来自于CRS而不是PDCCH的干扰。

因此，根据本发明的实施例，提出使用一种或多种所述的方法，其减少了PDCCH的干扰量。

优选的解决方案之一是将频域控制信道资源打孔以提供小区之间的正交。根据该新方案的传输是向后兼容的。

还可能具有应用于控制信道的扩频码或序列以提供小区之间的正交。这可以通过这样的方式实现，即根据新方案传输的至少一部分信息是以向后兼容的形式。

根据另一个实施例，提出在一个小区里选择资源组（搜索空间中的位置），其已知和在相邻小区内使用的资源组正交。

在所有这些变形中，可能有关在eNB之间提供一些信令，例如，以指示在使用哪个打孔/扩频码/资源组。

根据另一个实施例，提出像LTE这样的***，其中来自于相邻小区的下行链路传输在子帧级是同步的和时间校准的。对于由相同的eNodeB控制的小区，这很容易实现。优选的，小区具有相同的载波频率和***带宽。来自于不同小区的控制信道传输（PDCCH）优选地在频域内正交。这通过在对应于小区ID的给定的RB组中将来自于给定小区的PDCCH传输打孔而实现。在优选实施例中，每第M个RB不被打孔。优选地对于相同小区站点所支持的3个小区的情况，M=3。优选地对于在宏小区的覆盖范围内的非重叠的飞蜂窝（femtocell），M=2。通过发出打孔已经被应用的信号来告知UE。

在优选实施例的变形中，打孔按子载波进行，并且每第M个子载波不打孔。在这种情况下，没有打孔的子载波优选地不包含CRS。

在进一步的变形里，没有打孔的RB（或子载波）组进一步依赖所考虑的OFDM符号。

在一个变形中，没有打孔的RB（或子载波）组通过发信号告知给UE或依赖于小区ID和M的取模运算（小区IDmodM）。

在一个变形中，编码的PDCHH数据块的大小在打孔之前以因子N（N=2，4或8）来扩展。在LTE中，这可以通过选择具有较大数量的CCE的不同的PDCCH格式来实现。

在进一步的变形中：

打孔仅仅应用于一些PDCCH消息（例如在针对UE的搜索空间）

打孔仅仅应用于一部分搜索空间（例如，已有的搜索空间不被打孔以允许不使用本发明而和UE通信，但是要增加包括打孔的新的搜索空间）

如果应用打孔，则搜索空间被修改（例如，为大的PDCCH格式的尺寸增加和/或为小的PDCCH格式尺寸而减少）

打孔仅仅应用于一些PDCCH格式（例如仅仅大尺寸的格式）

打孔仅仅应用于一些DCI格式（例如，那些指示适合在小区边缘通信的传输模式的格式，典型的是具有低数据率的健壮模式）

打孔仅仅应用于一些载波（例如，在宏小区覆盖区域内的飞蜂窝所使用的载波）

另一个优选实施例和第一实施例（以及上述的变形）相同，除了以因子M的打孔被以因子M的扩频所代替。

本发明的至少一些方面能够被应用于诸如LTE中的PHICH的其他的控制信道。

本发明的实施例能特定地但不是排他地应用在无线通信***，例如UMTS，UMTSLTE，UMTSLTE-Advanced以及无线LAN（IEEE802.11n）和宽带无线（IEEE802.16）。

在本说明书和权利要求书中，在元素前的词“一”或“一个”并不排除多个这样的元素的存在。进一步地，词“包括”并不排除那些已列出的元素或步骤之外其他的元素或步骤的存在。

权利要求中括号内包括的参考标记旨在帮助理解，并不旨在限制。

通过阅读本公开，对于本领域技术人员来说其他的修改将是显而易见的。这样的修改可以牵涉在无线电通信领域里已知的其他特征。

Claims (22)

1.一种用于操作包括第一主站和第二主站的网络的方法，其中该第一主站服务于包括和该第一主站通信的至少一个第一从站的第一小区，并且其中第二主站服务于包括和该第二主站通信的至少一个第二从站的第二小区，该方法包括步骤：

（a）该第一主站和该第二主站以同步的方式在至少一组资源上传输有效负荷，

（b）该第一和第二主站在至少一组资源的至少一个子组上分别传输控制数据给该第一从站和该第二从站，

其中该方法进一步包括（c）至少该第一主站致使向该第一从站的控制数据的传输正交于来自该第二主站的控制数据的传输。

2.根据权利要求1的方法，其中该第一主站和该第二主站都包括在单个基站里。

3.根据权利要求1或2的方法，其中该第一从站和该第二从站是单个从站。

4.根据权利要求1的方法，其中步骤（c）包括致使向该第一从站的至少一部分控制数据的传输在频域里正交于向该第二从站的控制数据的传输。

5.根据权利要求4的方法，其中步骤（c）包括该第一主站阻止在一组资源的第一子组上传输，以使得该第二主站可以使用该资源的第一子组来传输该控制数据。

6.根据权利要求5的方法，其中该组资源包括多个资源块，并且其中步骤（c）包括该第一主站阻止在资源块的第一子组上传输，以使得该第二主站可以使用该资源块的第一子组来传输该控制数据。

7.根据权利要求6的方法，其中该第一子组包括该组资源的每M个资源块中的一个资源块，其中M是整数。

8.根据权利要求5的方法，其中该组资源包括多个子载波，并且其中步骤（c）包括该第一主站阻止在子载波的第一子组上传输，以使得该第二主站可以使用该子载波的第一子组来传输该控制数据。

9.根据权利要求8的方法，其中该第一子组包括该组资源的每M个子载波中的一个子载波，其中M是整数。

10.根据权利要求7或9的方法，其中M等于3或6。

11.根据权利要求5-9中任一项的方法，其中通过该第一小区的身份确定该第一子组。

12.根据权利要求5-9中任一项的方法，其中该第一子组的指示由该第一主站发信号通知给该第二主站。

13.根据权利要求5-9中任一项的方法，其中该第一子组的指示由该第一主站发信号通知给该第一从站。

14.根据权利要求4的方法，包括该第一从站通过解码可能包括在第一搜索空间内的所有消息来搜索控制数据，以及该第二从站通过解码可能包括在第二搜索空间内的所有消息来搜索控制数据，其中步骤（c）包括该第一主站配置第一搜索空间，以使得第二搜索空间不包括第一搜索空间的至少一块资源。

15.根据权利要求14的方法，其中通过该第一小区的身份确定该第一搜索空间。

16.根据权利要求14或15的方法，其中该第一搜索空间的指示由第一主站发信号通知给该第二主站。

17.根据权利要求14或15的方法，其中第一搜索空间的指示由该第一主站发信号通知给该第一从站。

18.根据权利要求1的方法，其中步骤（c）包括该第一主站将第一扩频码应用到来自于该第一主站的控制数据的传输中，所述扩频码和被应用到来自于该第二主站的控制数据的传输的第二扩频码正交。

19.根据权利要求18的方法，其中通过该第一小区的身份确定该第一扩频码。

20.根据权利要求18或19的方法，其中该第一扩频码的指示由该第一主站发信号通知给该第二主站。

21.根据权利要求18或19的方法，其中该第一扩频码的指示由该第一主站发信号通知给该第一从站。

22.一种包括用于操作网络的装置的主站，该网络包括主站以及另一主站，其中该主站服务于包括和该主站通信的至少一个第一从站的第一小区，并且其中该另一主站服务于包括和该另一主站通信的至少一个第二从站的第二小区，

该主站包括：

用于在至少一组资源上和该另一主站同步传输有效负荷的装置，其中用于传输的该装置被安排为在所述至少一组资源的至少一个子组上将控制数据传输给该第一从站，其中该主站被安排为致使向该第一从站的至少一部分控制数据的传输正交于来自于该另一主站的控制数据的传输。