CN102550106B - 一种用于通信控制器操作的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种小区间干扰协调的系统和方法。一种用于控制器操作的方法包括：从由所述控制器服务的装置接收干扰源信息；基于所接收到的干扰源信息，调度小区边缘装置；以及将资源子集的使用信息报告给相邻控制器。所述小区边缘装置在所述控制器的覆盖区域的外围运行，且所述小区边缘装置基于资源子集进行调度。所述方法还包括从每个相邻控制器，接收针对所述相邻控制器所服务的小区边缘装置而保留的相邻资源子集的相邻使用信息。所述方法进一步包括基于从所述相邻控制器接收的使用信息，调度小区中心装置，且通过相应的调度资源，传输至所调度装置。小区中心装置基于不属于所述资源子集的资源进行调度。

Description

一种用于通信控制器操作的方法
本发明要求2009年10月5日递交的发明名称为“具有有限回程支持的协调式波束成形”的第61/248,524号美国临时专利申请案的在先申请优先权，以及2010年2月12日递交的发明名称为“小区间干扰协调的系统和方法”第12/705,107号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
技术领域
本发明大体涉及无线通信，确切地说，涉及小区间干扰协调(ICIC)的系统和方法。
背景技术
通常，在现代无线通信系统中，多个小区或NodeB(NB)(通常也称为基站、终端基站、通信控制器等)可布置在小区群集中，其中每个小区均具有多根发射天线。此外，每个小区或NB可基于优先级指标，例如公平性、比例公平性、轮叫等，在一段时间内服务于多名用户(通常也称为用户设备(UE)、移动台、终端等)。
通常，NB可布置成彼此接近，以便第一NB所做出的决策可影响第二NB。例如，NB可使用其发射天线阵列来形成波束。这表示如果第一NB决定在特定时频隙中服务于第一UE，则会形成指向该UE的波束。但是，该定向波束可能会延伸到第二NB的覆盖区域中，从而对第二NB所服务的UE造成干扰。小型小区无线通信系统的小区间干扰(ICI)通常称为干扰受限小区情景，其可能与大型小区无线通信系统中出现的噪声受限小区情景不同。
第一NB对第二NB覆盖区域中的UE所造成的干扰量和类型可取决于第一NB选择在特定时频隙中调度的UE。通常且到目前为止，每个NB可独立做出此调度决策，且可使UE独立处理干扰波动。
在常用解决方案中，可使用NB向UE报告给所服务的NB的信道质量指示(CQI)消息施加安全回退边距。NB随后可使用经回退的CQI来执行链路自适应，并在其上选择调制和解码选择(MCS)级。另一个常用解决方案是，针对NB或UE平衡所测量的若干CQI，以便使CQI波动达到平衡。或者，可使用小区之间的协调来减少干扰量。
发明内容
此类或其他问题可通过用于小区间干扰协调(ICIC)的系统和方法的各项实施例而解决或避免，从而大体上获得技术性优势。
根据一项实施例，本发明提供一种用于通信控制器操作的方法。所述方法包括：通信控制器从由所述通信控制器服务的通信装置接收干扰源信息；基于所接收到的干扰源信息，调度小区边缘通信装置；以及将资源子集的使用信息报告给相邻通信控制器。所述小区边缘通信装置在通信控制器的覆盖区域的外围中运行，且所述小区边缘通信装置基于针对所述小区边缘通信装置而保留的资源子集进行调度。所述方法还包括从每个相邻通信控制器，接收针对所述相邻通信控制器所服务的小区边缘通信装置而保留的相邻资源子集的相邻使用信息。所述方法进一步包括基于从相邻通信控制器接收的相邻使用信息，调度小区中心通信装置，且通过相应的调度资源，传输至所调度的通信装置。小区中心通信装置在通信控制器附近运行，且其中所述小区中心通信装置基于不属于所述资源子集的资源进行调度。
根据另一项实施例，本发明提供一种用于通信控制器操作的方法。所述方法包括：通信控制器从由所述通信控制器服务的通信装置接收干扰源信息；计算针对供至少一个小区边缘通信装置使用保留的资源子集的回避模式；以及将所述回避模式报告给相邻通信控制器。所述至少一个小区边缘通信装置在所述通信控制器的覆盖区域的外围运行。所述方法还包括从每个相邻通信控制器，接收针对供所述相邻通信控制器的小区边缘通信装置使用而保留的相邻资源子集的相邻回避模式。所述方法进一步包括：基于所述回避模式，调度所述至少一个小区边缘通信装置；基于所接收到的相邻回避模式，调度至少一个小区中心通信装置；以及通过相应的调度资源，传输至所调度的通信装置。相对于所述至少一个小区边缘通信装置，所述至少一个小区中心通信装置在通信控制器附近运行。
根据另一项实施例，本发明提供一种通信控制器。所述通信控制器包括调度器、耦接到调度器的波束成形单元、耦接到所述调度器和所述波束成形单元的单用户单元，以及耦接到所述调度器和所述波束成形单元的多用户单元。调度器选择用于在传输机会中进行传输的至少一个通信装置。所述至少一个通信装置基于可用网络资源和通信控制器所服务的通信装置提供的干扰信息进行选择。波束成形单元将所述至少一个通信装置的信息映射到用于传输的波束成形矢量上，单用户单元将单用户波束成形矢量提供给波束成形单元，且多用户单元将多用户波束成形矢量提供给波束成形单元。单用户波束成形矢量由单用户单元基于所述至少一个通信装置和信道估计生成，且多用户波束成形矢量由多用户单元基于所述至少一个通信装置和所述信道估计生成。
一项实施例的优势在于，可消除与各种协调技术关联的因果问题。
一项实施例的进一步优势在于，可免去NB之间数据速率高、等待时间短的回程链路，从而降低无线通信系统的实施成本。
一项实施例的又一优势在于，在NB之间交换的信息的格式可独立于NB之间的协调程度，从而在NB之间的协调量变化时，减少NB上的负载。
上述内容概述了本发明的特性和技术优势，以帮助您了解下文对各项实施例的详细说明。下文将对各项实施例的额外特性和优势进行描述，这些内容构成了本发明的权利要求书的主题。所属领域的一般技术人员应了解，可随时基于本文所揭示的概念和特定实施例，修改或设计能够实现与本发明相同的用途的其他结构或过程。所属领域的一般技术人员应认识到，此类等效构造并未偏离在随附的权利要求书中规定的本发明的精神和范围。
附图说明
为了更全面地了解本发明的各项实施例，以及相应优势，现参照附图参考以下说明，其中：
图1是无线通信系统的图解；
图2a是eNB群集的图解；
图2b是eNB的覆盖区域的详细视图；
图3a是eNB的图解；
图3b是UE的图解；
图4是从其服务eNB接收传输的UE操作的流程图；
图5是eNB的时频资源分配图；
图6是使用空间和功率域联合技术来减轻ICI的eNB操作流程图；
图7a是使用空间和功率域联合技术而不使用回避模式来减轻ICI的eNB操作流程图；以及
图7b是使用空间和功率域联合技术并使用回避模式来减轻ICI的eNB操作流程图。
具体实施方式
下文将详细讨论对各项实施例的实施和使用。但应了解，本发明提供许多可实施的发明性概念，能够在各种各样的具体环境中实施。所讨论的具体实施例仅用于说明实施和使用本发明的特定方式，并不限制本发明的范围。
各项实施例将在具体环境中，即符合第三代移动通信伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)的无线通信系统中进行描述。但是，本发明还可应用到其他无线通信系统，例如3GPP LTE-Advanced，其中各个NB之间可进行协调以降低小区间干扰。
图1所示为无线通信系统100。无线通信系统100包括第一增强NodeB(eNB)105和第二eNB 110。第一eNB 105和第二eNB 110可服务于多个用户设备(UE)。例如，第一eNB 105可服务于第一UE 115，而第二eNB110可服务于第二UE 120。
第一UE 115可从第一eNB 105接收传输(图示为信道122)，以及从第二eNB 110接收干扰(图示为信道124)。类似地，第二UE 120可从第二eNB 110接收传输(图示为信道126)，以及从第一eNB 105接收干扰(图示为信道128)。
第一UE 115可相对于第一eNB 105的总覆盖区域位于第一eNB 105附近(本文中称为小区中心UE)，且因此受到的干扰可能较少，同时不会出现明显的干扰小区。小区中心UE，例如第一UE 115，可能主要受益于多用户多输入、多输出(MU-MIMO)操作以及较高级的单用户多输入、多输出(SU-MIMO)操作，而从协调中受益较少。第二UE 120可相对于第二eNB 110的总覆盖区域远离第二eNB 110(本文中称为小区边缘UE)，且因此它的性能可能受到干扰的限制，并可能出现一个或两个明显的干扰小区。小区边缘UE，例如第二UE120，可能主要受益于协调，而从MU-MIMO操作以及较高级的SU-MIMO操作中受益较少。
通常，可使用两种不同的技术来减轻小区间干扰(ICI)。第一种技术利用功率域技术来减轻ICI。功率域小区间干扰协调(ICIC)的一个实例是分数频率复用(FFR)。在FFR中，到小区的小区边缘UE的传输可能局限于限定的时频资源。此外，可要求限制相邻小区的时频资源以最小化重叠部分。为了限制干扰量，可提高在受限的时频资源中进行的传输的传输功率，同时可降低时频资源的剩余部分的传输功率。这可限制小区边缘UE所受到的干扰量，并提高小区边缘UE的性能。
例如，在具有两个eNB的通信系统中，例如图1所示的通信系统，第一eNB(例如第一eNB 105)可使用与小区关联的受限时频资源来调度小区边缘UE，而不考虑协调。第一eNB可使用简单的波速成形来最大化信号加干扰与噪声比(SINR)。第二eNB(例如第二eNB 110)可根据第一eNB对受限时频资源上的传输的调度，使用受限时-频资源来调度其小区中心UE。第二eNB的调度器的目标是最大化第二eNB的吞吐量，同时避免干扰第一eNB的小区边缘UE。
第二种技术利用空间域技术来减轻ICI。空间域ICIC的一个实例是协调式波束成形/调度(CBF/CS)在CBF/CS中，eNB所服务的UE可基于其他小区的调度决策进行调度或波束成形。可能存在以下三种不同类别的CBF/CS：
-协调式波束转换(CBS)–每个eNB中的调度器可通过波束族以确定的方式循环。UE随后可通过发送与服务小区的循环周期中的特定时隙对应的CQI反馈，以隐式的方式通过信号发送所需的服务小区和干扰小区波束组合。
协调式调度-预编码器设计独立于调度器。预编码器是一种固定设计，例如信道的最大本征矢量，且UE可基于之前调度的小区中的UE/预编码器选择，在随后调度的小区中有条件地进行调度。
协调式波束成形–预编码器设计和调度器相互依存。每个eNB都了解经调度以在协调集合中传输的UE。随后基于提供给或来源于所调度的UE的干扰，设计预编码器。
可将空间和功率域ICIC组合成单个ICIC联合技术，从而能够利用每种技术的优势。例如，将空间和功率域ICIC技术组合成单个ICIC联合技术能够帮助消除非因果问题，其中调度器的调度决策可基于其干扰小区(相邻小区)的调度决策，而干扰小区的调度决策可基于调度器自身的调度决策。
图2a所示为eNB群集200，eNBs群集200包括7个eNB，例如eNB205，周围有6个相邻eNB(eNB 210至215)。eNB群集200中的eNB可采用三扇区配置。在三扇区配置中，eNB的覆盖区域可划分成三个扇区。例如，eNB 205的覆盖区域可包括扇区220至222。图2b所示为eNB 205的覆盖区域240的详细视图。eNB的各扇区可分配有名称或编号。例如，eNB 205的各扇区可称为扇区1(扇区220)、扇区2(扇区221)以及扇区3(扇区221)。尽管图2a和2b所示为三扇区配置，但也可采用其他eNB扇区配置。
现返回图2a，通常，对于在eNB覆盖区域的扇区中运行的UE，例如在eNB 205的扇区221(扇区2)中运行的UE，干扰可能主要源于同一eNB的其他扇区或紧邻包含该UE的扇区的相邻eNB的各扇区中进行的传输，例如，对于eNB 205的扇区221，主要干扰可能来源于eNB 205的扇区220和222，以及eNB 210的扇区225和eNB 211的扇区226。尽管其他相邻(以及潜在的非相邻)eNB的其他扇区中的传输也可造成干扰，但通常情况下，源于这些传输的干扰并非是主要干扰源。
图3a所示为eNB 301。例如，发往所服务的多个UE的数据300采用位、符号或数据包形式，其被发送到调度器304，以决定在给定的时间/频率机会中传输的UE。所选择传输的UE的数据由调制和编码块310处理，以转换成传输符号，并增加冗余信息以便有助于进行错误纠正或错误检测。对调制和编码方案的选择部分基于信道质量信息反馈315中包含的信息。
调制和编码块310的输出被传送给发射波束成形块320，从而将针对每个UE调制和编码的流映射到波束成形矢量上。波束成形的输出通过RF电路耦接到天线322。发射波束成形矢量是从单用户(UE)块325或多用户(UE)块330的输入。可基于来自调度器304和信道质量信息反馈315的信息，由转换器335决定是采用单用户(UE)还是多用户(UE)波束成形。每个UE的信道质量信息反馈中的一部分包括新的反馈消息，其提供对应于实施例中所述的量化信道信息的指数。
重建块302结合使用信道质量信息反馈315中的指数以及码本305，例如，以重建量化的信道状态信息(CSI)的高分辨率估计。重建块302的输出被传送到转换器335，转换器335将信息转发到单用户(UE)块325或多用户(UE)块330。其他信息也可传送到这些块，例如，SINR估计可传送到多用户(UE)块330以提高其性能。单用户(UE)块325将重建块302的输出用作所选择的用户(UE)的波束成形矢量。
多用户(UEs)块330将码字和来自多用户(UEs)的其他信息组合，从而得到针对每个UE采用的发射波束成形矢量。可使用文献资料中已知的任何数量的算法，包括，例如，迫零、协调式波束成形、最小均方误差波束成形或减格辅助预编码。
调度器304可使用文献资料中已知的任何调度准则，包括轮叫、最大总和率、比例公平性、最小剩余处理时间或最大加权总和率；通常，调度决策基于从多个UE接收的信道质量信息反馈315。调度器304可决定通过发射波束成形来发送信息至单个MS，或可决定通过多用户MIMO通信同时服务于多个UE。
调度器304基于UE位置，例如小区中心UE或小区边缘UE来调度UE。此外，根据UE的位置，可供调度的时频资源可能不同。例如，调度器304可仅基于受限的时频资源调度小区边缘UE，而小区中心UE无法基于受限的时频资源进行调度。
回避模式单元340可使用相应UE提供的信道质量反馈信息315以及调度器304提供的调度和流量信息来生成回避模式，该回避模式可能提供给调度器304。调度器304可基于回避模式单元340提供的回避模式来调度小区边缘UE。回避模式还可由eNB 301提供给相邻eNB，相邻eNB可使用该回避模式来调度自己的小区中心UE。此外，eNB 301可从其相邻eNB接收回避模式，并利用所接收到的回避模式来调度自己的小区中心UE。下文对使用回避模式来调度小区中心UE进行了详细说明。
调制和编码块310可执行任何数量的编码和调制技术，包括正交调幅、相移键控、频移键控、差动式调相、卷积编码、涡轮编码(turbo coding)、位交织卷积编码、低密度奇偶校验编码、喷泉编码(fountain coding)或分组编码。优选实施例中的调制和编码率是基于优选实施例中的信道质量信息反馈315选择的，并可在调制器304中共同确定。
尽管未明确说明，但所属领域的一般技术人员应很清楚，可使用OFDM调制。此外，可使用任何数量的多址接入技术，包括正交分频多址接入、码分多址接入、频分多址接入或时分多址接入。多址接入技术可与调制和编码块310或发射波束成形块320等结合。
出于说明目的，信道质量信息反馈315可采用量化的信道测量、调制、编码和/或空间格式化决策、所接收到的信号强度，以及信号与干扰加噪声比测量的形式。
图3b所示为UE 303。UE 303可具有一个或多个接收天线324，其通过RF电路连接到接收器信号处理块350。接收器信号处理块350所执行的一些重要功能包括信道估计块355、估计SINR块360以及移动性估计块365。
如实施例中所述，信道状态信息通过量化块370进行量化。量化块370使用码本375量化所接收到的信号。码本375中的指数可从量化块370输出。在另一项实施例中，可报告未量化的信道状态信息。对信道变化量的估计由移动性估计块365生成，可用于通过从之前的量化电平初始化算法或调整本地化的量来改进量化算法。
反馈块380通过组合从量化块370输出的码本指数，生成新的反馈消息。生成信道质量信息块385生成采用反馈块380的输出的特定反馈控制消息，以生成信道质量信息反馈315。
信道估计块355可采用所属领域中已知的任何数量的算法，包括最小平方、最大似然、最大后验、贝叶斯估计量(Bayes estimator)、自适应估计量或盲估计量。一些算法利用以训练信号、训练导频的形式插入传输信号中的已知信息，而其他算法使用所传输的信号中的结构，例如循环平稳结构，来估计eNB与UE之间的信道的系数。
估计SINR块360输出与所需信号对应的若干性能指标。在一项实施例中，这包括所接收到的信号功率与干扰加噪声比估计。在另一项实施例中，提供所接收到的信号与噪声比估计。在又一项实施例中，提供所接收到的平均信号功率估计，该平均功率涉及到OFDM系统中的副载波。
图4所示为从其服务eNB接收传输的UE操作400的流程图；UE操作400可表示在eNB覆盖区域内运行的UE中进行的操作。例如，UE可为小区中心UE，例如第一UE 115(如图1所示)或小区边缘UE，例如第二UE 120(如图1所示)。UE操作400可在UE处于正常运行模式时进行，并且只要UE仍在eNB覆盖区域中，就可继续进行。
UE操作400可开始于UE测量从相邻eNB接收的干扰(块405)。UE可测量来自所有来源(例如，所有相邻eNBs)的干扰信息。UE可报告一致的干扰源(称为集合A)，以及针对每个干扰源测量的CSI。集合A中的干扰源可为UE特有的干扰源，这表示不同的UE可报告不同的干扰源、不同的测量CSI或报告两者。例如，在同一服务eNB的扇区中运行的两个UE可报告相同的干扰源，但可根据其在扇区中的相对位置报告不同的测量CSI。
但是，报告所有测量的干扰信息可能会耗费相当多的反馈资源，因此UE可只报告主要干扰源的所测量的干扰信息。例如，参照图2a所示的eNB群集200，预期对于给定的UE，可存在两种主要干扰源，可为在紧邻UE的扇区中进行的传输。但是，UE可检测来自两个以上的干扰源的干扰。例如，如果某一干扰源所测得的干扰超过指定阈值，则UE可将该干扰源视为主要干扰源。此外，UE可基于由服务eNB所进行的传输的强度来调整阈值。
根据一项实施例，UE可任意选择多个干扰源作为主要干扰源。或者，可由通信系统、通信系统的操作人员、标准规范等指定UE选择作为主要干扰源的干扰源的数量。干扰源的数量可基于诸如可用反馈带宽、在通信系统中运行的UE数量、通信系统负载、所需性能等因素。
UE随后可将干扰源以及关联的CSI报告给服务eNB(块410)。UE可以服务eNB、通信系统、通信系统的操作人员、技术规范等指定的报告周期定期将干扰源以及关联的CSI定期报告给服务eNB。或者，UE可基于从服务eNB接收到执行所述操作的指令，将干扰源以及关联的CSI报告给服务eNB。例如，如果服务eNB检测到性能降低、错误增多、无法满足服务质量要求等情况，服务eNB可指示其所服务的UE执行并报告干扰源信息。
除了干扰源和关联的CSI之外，UE还可测量自身与服务eNB之间的通信信道。UE还可将CSI和/或其他通信信道信息连同干扰源和关联CSI一起报告给服务eNB。
基于传输到服务eNB的所报告的干扰源和关联CSI，UE随后可从服务eNB接收传输(块415)。来自服务eNB的传输可利用UE提供的所报告的干扰源和关联CSI信息。UE操作400随后终止。
图5所示为eNB的时频资源分配图500；诸如eNB 505等eNB的时频资源分配图500可结合ICIC联合技术使用。如图5所示，eNB 505的时频资源分配图500以三扇区配置布局。以不同扇区配置布局的eNB可具有其他时频资源分配图。
eNB 505的覆盖区域可划分成三个扇区，即扇区510至512。此外，可用的时频资源可划分成三个集合，分别编号为1、2和3。这三个集合可以大小大约相等，也可大小不同。每个扇区还可基于相距eNB 505的相对距离进行划分。扇区可从概念上划分成小区中心分区和小区边缘分区。例如，扇区510可划分成小区中心分区515和小区边缘分区517。在通信系统中，小区的实际覆盖区域以及小区中心和小区边缘区域通常是不规则的，且具体取决于通信环境的许多方面。
可分配一个或多个时频资源集合供扇区的小区边缘UE专用，且可分配剩余时频资源供扇区的小区中心UE专用。例如，对于扇区510，可分配时频资源集合1供小区边缘分区517中的UE专用，而可分配时频资源集合2和3供小区中心分区515中的UE专用。可在eNB 505的其他两个扇区中进行类似分配。如图5所示，可分配时频资源集合2供扇区511的小区边缘分区中的UE专用，且可分配时频资源集合1和3供小区中心分区中的UE专用，而可分配时频资源集合3供扇区512的小区边缘分区中的UE专用，且可分配时频资源集合1和2供小区中心分区中的UE专用。在另一项实施例中，可将一个或多个时频资源集合分配给优先级较高扇区的小区边缘UE，且将剩余时频资源分配给所述优先级较高扇区的小区中心UE。
可针对根据操纵方向进行连续编号的具有X个扇区(例如X＝三个扇区，分别编号为1、2和3)的eNB，大体说明上述时频资源集合分配。基于扇区拓扑结构，相邻eNB的标有相同编号的扇区彼此不相邻，从而确保小区边缘干扰是有限的。可用的时频资源可分成X(例如，3)个子带(集合)，其中一个集合优选或限制用于每个扇区中的小区边缘UE。对于编号相同的扇区，集合位置相同，这表明相邻eNB中的小区边缘UE可使其集合不重叠或交错。
图6所示为使用空间和功率域联合技术来减轻ICI的eNB操作600的流程图。eNB操作600可表示在服务于UE的eNB中进行的操作，其中UE可能为小区中心UE、小区边缘UE或两者。eNB操作600可在eNB处于正常运行模式时进行，并且只要UE仍处于正常运行模式，就可继续进行。
eNB操作600可开始于eNB从其所服务的UE接收干扰源信息(块605)。如上文所述，每个UE可向eNB提供与指定数量的主要干扰源相关的信息，该信息包括与主要干扰源相关的CSI。通过只提供与主要干扰源相关的信息，可减少干扰源信息的总量。
eNB随后可使用干扰源信息来调度其小区边缘UE(块610)。小区边缘UE可以是eNB的在eNB覆盖区域的外围附近运行的UE，并由此易于受到相邻eNB的干扰。根据优选实施例，eNB可基于针对小区边缘UE而特别保留的总可用时频资源的一部分，调度小区边缘UE。为了帮助减少时频资源重叠，eNB的不同扇区可使用总可用时频资源的不同部分来调度小区边缘UE。eNB可基于可用时频资源或待进行的传输，调度尽可能多的小区边缘UE。要了解以三扇区布局进行配置的eNB的一种可能的时频资源分配，请参阅图5。
此外，可使用UE报告的干扰源信息对回避模式进行计算。回避模式可为一段时间内的时频资源使用图，并可供调度器用于调度UE。此外，回避模式可提供给其他eNB(例如相邻eNB)，以便这些eNB能够调度其UE以减轻对当前eNB的小区边缘UE的干扰。下文对回避模式的计算和使用进行了详细说明。
在调度小区边缘UE后，eNB可将干扰信息提供给其他eNB(例如相邻eNB)(块615)。提供给其他eNB的干扰信息可基于所调度的小区边缘UE，并可包括分配给小区边缘UE的时频资源。根据一项实施例，提供给特定相邻eNB的干扰信息的关联程度(或有用性)可取决于相邻eNB相对于该eNB的位置。例如，提供给相邻eNB的干扰信息仅包含与可影响在相邻eNB中进行的传输相关的信息。
除了将干扰信息发送给相邻eNB外，eNB还可从其相邻eNB接收干扰信息(块620)。从每个相邻eNB接收的干扰信息还可基于由相邻eNB接收的干扰源信息。此外，干扰信息还可基于由相邻eNB调度的小区边缘UE。例如，所接收到的干扰信息可采用来自相邻eNB的回避模式。
eNB可基于所接收到的干扰信息来调度其小区中心UE(块625)。根据一项实施例，对于待调度的特定小区中心UE，eNB可利用从相邻eNB接收的干扰信息，从而减少产生到相邻小区的UE中的干扰信息量。通过仅使用从被待调度的小区中心UE指定为主要干扰源的相邻eNB接收的干扰信息，可在不牺牲性能的情况下，减少做出调度决策时需要考虑的干扰信息量。eNB可基于可用时频资源或待进行的传输，调度尽可能多的小区中心UE。
随后根据计划进行指向所调度的UE(小区中心UE和小区边缘UE)的传输(块630)，然后，eNB操作600终止。
除了空间域调度外，还可控制向UE的传输的传输功率，以减少小区间干扰的影响。例如，在FFR中，可通过降低传输功率，即跨频下行链路功率控制，限制因向小区中心UE进行传输而造成的干扰。可通过使用空间干扰回避来限制干扰量。空间干扰回避可与下行链路控制相结合，以进一步降低因向小区边缘UE进行传输以及增加小区边缘吞吐量而造成的干扰电平。
图7a所示为使用空间和功率域联合技术而不使用回避模式来减轻ICI的eNB操作700的流程图。使用空间和功率域联合技术而不使用回避模式是有效的。作为对回避模式的替代，相邻eNB之间可交换关于所调度的小区边缘UE的信息，且可使用该信息来调度小区中心UE。eNB操作700可表示在正在服务于UE的eNB中进行的操作，其中UE可能是小区中心UE、小区边缘UE或两者。eNB操作700可在eNB处于正常运行模式时进行，并且只要eNB仍处于正常运行模式，就可继续进行。eNB操作700可为eNB操作600的一项实施例。
eNB操作700可开始于eNB从其正在服务的UE接收干扰源信息(块705)。如上文所述，每个UE可向eNB提供与指定数量的主要干扰源相关的信息，该信息包括与主要干扰源相关的CSI。
eNB随后可调度其小区边缘UE(块707)。eNB可基于可用时频资源、干扰源的状态、可用传输等，调度尽可能多的小区边缘UE。
eNB可将小区边缘UE时频资源使用信息报告给其相邻eNB(块709)。时频资源使用信息可包括关于所调度的小区边缘UE的干扰信息。相邻eNB可在调度小区中心UE的过程中利用eNB所提供的小区边缘UE时频资源使用信息，这可能会使用一些相同的时频资源。除了将自身的小区边缘UE时频资源使用信息报告给相邻eNB之外，eNB可从其相邻eNB接收相邻eNB的小区边缘UE时频资源使用信息(块711)。
eNB可使用从相邻eNB接收的小区边缘UE时频资源使用信息来调度其小区中心UE(块713)。在调度小区中心UE之前，eNB可组合从相邻eNB接收的小区边缘UE时频资源使用信息。
根据一项实施例，从相邻eNB接收的小区边缘UE时频资源使用信息与给定的小区中心UE的关联程度可取决于相邻eNB的小区边缘UE与当前UE的邻近程度。例如，如果相邻eNB的小区边缘UE靠近当前的eNB，则所接收的小区边缘UE时频资源使用信息的关联程度可大于从其距离当前小区较远的小区边缘UE的相邻eNB接收的小区边缘UE时频资源使用信息的关联程度。
因此，根据一项实施例，eNB可只利用从将当前eNB标示为主要干扰源的相邻eNB接收的小区边缘UE时频资源使用信息。只考虑从标示为主要干扰源的相邻eNB接收的小区边缘UE时频资源使用信息，可有助于降低调度决策的复杂程度。
对小区中心UE的调度可包括：调整小区中心UE的预编码，以减轻对小区边缘UE的干扰；调整小区中心UE的传输功率，以减轻对小区边缘UE的干扰；或者两者的组合。
随后可按计划进行向所调度的UE(小区中心UE和小区边缘UE)的传输(块715)，然后，eNB操作700终止。
图7b所示为使用空间和功率域联合技术且使用回避模式来减轻ICI的eNB操作750的流程图。使用回避模式，即在一段时间内可供使用/无法使用的时频资源图，可有助于减少可能需要在相邻eNB之间交换的信息量，从而降低对连接相邻eNB的回程链路的数据率/等待时间的要求。包含在回避模式中的信息量，例如回避模式、时频资源图的分辨率、层信息等所延续的时间段，可随可用回程和等待时间带宽、所需性能、所需的回避模式的精确度、eNB上用来计算回避模式的可用计算资源等而变化。
eNB操作750可表示在正在服务UE的eNB中进行的操作，其中UE可能是小区中心UE、小区边缘UE或两者。eNB操作750可在eNB处于正常运行模式时进行，并且只要eNB仍处于正常运行模式，就可继续进行。eNB操作750可为eNB操作600的一项实施例。
eNB操作750可开始于eNB从其正在服务的UE接收干扰源信息(块755)。如上文所述，每个UE可向eNB提供将与指定数量的主要干扰源相关的信息，该信息包括与主要干扰源相关的CSI。
eNB随后可基于从其UE接收的干扰源信息，计算回避模式(块757)。eNB可通过所接收的干扰源信息来计算回避模式。eNB还可基于所接收的干扰源信息、时频资源的调度/分配历史、eNB的不同小区的通信负载和模式、回程属性、调度决策、通信信息等，更新回避模式。可使用以上列出的信息的各种组合来更新回避模式。
例如，信息的极端组合可对应于具有无限数据传送率/零等待时间的回程或根本不具有回程。对于具有无限数据传送率/零等待时间的回程，针对供小区边缘UE专用而保留的时频资源的一部分可能取消，且基于相邻eNB所做出的调度决策，实质上可有条件地进行所有UE调度。可执行迭代调度技术，从而利用纯粹的协调式波束成形技术，且可以最大传输功率来服务于小区中心UE。在根本不具有回程时，针对供小区边缘UE专用而保留时频资源的一部分，且对小区边缘UE的调度可独立进行，同时，可以较低传输功率电平来服务于小区中心UE。对于位于两者之间的信息组合，可将用于两种极端组合的技术相结合，其中在相邻eNB之间交换回避模式，以促进时频资源使用和提供可用信息。
在具有较快回程(高数据传送率/低等待时间)的通信系统中，回避模式可在每个子帧被调度后生成，并随后转发至相邻eNB。回避模式可针对所保留的时-频资源部分中的每个时频资源单元定义，其可从所调度的UE和干扰eNB之间的CSI直接得到。尽管协调式波束成形可使用较快回程来实施，但分频复用和协调式波束成形的组合可避免可能需要使用迭代调度的非因果问题。
在具有较慢回程的通信系统中，回避模式的更新频率可能低于每子帧一次。例如，对于平均延迟为10ms的回程，可每20ms更新回避模式一次，且可在总共近20ms的时间中在干扰小区中使用回避模式，其中假定时间标记和定时器包括在回避模式中。
可权衡对可用回程带宽的使用、回避模式精确度、计算复杂程度、所需性能等因素，确定更新周期(例如20ms)。通常，更新周期越长，所需的回程带宽越少。但是，回避模式精确度和通信系统性能会降低，同时计算复杂程度会增加。
在使用关联的天线、数量较少的小区边缘UE和全缓冲型传输通信的通信系统中，针对诸如20ms等特定时间段来计算回避模式相对较为容易，在该通信系统中，调度行为是可预测的，因此传输模式也是可预测的。但是如果存在诸如非关联的天线、数量较多的小区边缘UE、突发通信、数量较多的相邻eNB、快速衰落等条件，则计算回避模式可能较为复杂。可在这些条件中使用一种统计方法来确定回避模式。可能还需要定期更新回避模式，以确保维持良好的性能、公平性、服务质量等。可在eNB之间交换静态或半静态回避模式，以促进形成静态或半静态的空间域ICIC。此外，还可在时间、频率或这两者的范围内，更新针对供小区边缘UE专用而保留的时频资源的一部分的大小。
为了进行论述，假定通信系统带宽存在K个子带，且回避模式覆盖N个子帧。对于K x N区域中的每个子带，回避模式中的回避信息可包括以下内容：
受限时频资源的大小和位置。受限时频资源的总量可变化。
可基于调度和时频资源分配历史、通信系统负载等确定和更新受限时频资源的大小，从而维持所需的小区边缘UE与小区中心UE之间的公平性。
可通过对应于K×N区域的位图，例如K×N位图，或与附加信息组合的位图，传达受限时频资源的大小和位置。
干扰信道CSI。每个子带的CSI层数可不同，并可随着时间变化。
如果层数为零，则无需任何空间域协调。
如果层数等于发射天线数，则可能需要进行静噪/消音(或较低功率传输)。
加权因数，表示执行针对每个子带报告的CSI的回避的重要级别。每个子带的每层CSI可能具有一个加权因数。
回避模式的时间标记和有效时间。有效时间可包括生成和发送回避模式所需要的时间、回避模式生效的时间，以及回避模式有效(正确)的时间段。
回避模式的有效时间主要取决于回程的延迟属性以及信道/通信统计数据。
例如，针对较慢(低数据率)回程，且注重于干扰CSI和加权因数，其中假定一个子带被限制用于调度小区边缘UE，且假定编号为1到G的一组UE是存在相邻eNB的UE的子集，回避模式可计算为：
M＝[c1D1,c2D2,...,cGDG]＝UΣVH其中Dn是UE n与相邻小区之间的CSI矩阵，类似地，cn是反映由相邻eNB造成的干扰量的因数，Dn是瞬态空间信道矩阵或信道协方差矩阵或其主要的本征部分，cn可为的增函数，其中ln neighbor和ln serving分别是UE n与相邻eNB以及服务eNB之间的路径损耗。
UΣVH是M的奇异值分解(SVD)。子带的回避模式可为最大L奇异值以及关联的U的L列，即回避模式包括U的第一L列，其对应于绝对值最大的最大L奇异值。此处可使用生成包含多数干扰能量的子空间的其他方法。
在UE组包含单个小区边缘UE的情况下，回避模式可为小区边缘UE与相邻eNB之间的主要本征部分。可更新受限时频资源的大小，以确保小区边缘UE与其他UE之间的公平性。
在UE组包含多个小区边缘UE且多个子带受限于小区边缘UE调度的的情况下，计算回避模式的关键在于如何针对每个子带将小区边缘UE分组。例如，假定两个子带受限于小区边缘UE调度，且四个小区边缘UE存在同一强力的相邻eNB，则可将两个小区边缘UE(具有类似干扰CSI)分组，从而计算两个子带中的每个子带的回避模式。此类分组决策的输入内容可包括多个小区边缘UE、小区边缘UE的通信类型和/或缓冲状态、调度历史等。当小区边缘UE较多时，小区边缘UE的子集可针对每个回避模式更新周期进行设定。
在计算回避模式后，eNB可将回避模式报告给其相邻eNB(块759)。相邻eNB可在调度其小区中心UE时利用该回避模式。除了将自身的回避模式报告给相邻eNB外，该eNB可从其相邻eNB接收相邻eNB的回避模式(块761)。
eNB随后可基于针对调度小区边缘UE而保留的时频资源，调度其小区边缘UE(块763)。eNB可在调度其小区边缘UE时利用自己的回避模式。eNB还可使用从相邻eNB接收的回避模式来调度其小区中心UE。eNB可在调度其小区中心UE时考虑来自多个相邻eNB的回避模式。选择进行调度的小区中心UE可基于依据所接收到的回避模式的干扰回避。可通过迫零或块对角化，确定所使用的预编码器。可能需要调整信道质量指示(CQI)。
当处于相邻eNB上时，可调度可受益于基于干扰回避模式的eNB调度决策的UE(小区边缘UE)。可基于最大化小区边缘UE吞吐量的考虑，确定相邻eNB所使用的预编码器，而不考虑对其他eNB造成的干扰。可能需要对CQI进行调整。
根据另一项实施例，eNB从其相邻eNB接收的回避模式可首先进行组合，然后再用于调度小区中心UE。根据一项实施例，对回避模式进行组合可包含直接组合两个或两个以上的回避模式。例如，考虑组合两个回避模式。如果时频资源在第一回避模式中被标记为“占用”(表示其正用于提供第一回避模式的相邻eNB中)，且相应时频资源在第二回避模式中被标记为“空闲”(表示其未用于提供第二回避模式的相邻eNB中)，则在组合的回避模式中，时频资源将被标记为“占用”，以阻止使用。只有在时频资源在第一回避模式和第二回避模式中均被标记为“空闲”时，时频资源才会在组合的回避模式中被标记为“空闲”。在另一项实施例中，可使用SVD或其他任何方法来组合两个回避模式的干扰子空间，以针对受影响的UE计算包含多数干扰能量的干扰子空间，其由多个所接收的回避模式表示。
根据一项实施例，报告回避模式的频率可低于调度小区边缘UE和小区中心UE的频率。
随后可按计划进行向所调度的UE(小区中心UE和小区边缘UE)的传输(块767)，然后，eNB操作750终止。
尽管详细描述了各项实施例及其优势，但应了解，在不脱离由随附的权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下，本文可进行各种更改、替代和变化。此外，本发明的范围并不局限于说明书中所述的工艺、机器、制造、物质成分、方式、方法和步骤的具体实施例。所属领域的一般技术人员可从本发明中轻易地了解，可根据本发明使用现有的或即将开发出的，具有与本文所描述的相应实施例实质相同的功能，或能够取得与所述实施例实质相同的结果的工艺、机器、制造、物质成分、方式、方法或步骤。因此，随附的权利要求书意图在权利要求书的范围内，包括此类工艺、机器、制造、物质成分、方式、方法或步骤。

Claims (22)

1.一种用于通信控制器操作的方法，所述方法包括：
通信控制器从由所述通信控制器服务的通信装置接收干扰源信息；
通信控制器基于所接收到的干扰源信息，调度小区边缘通信装置，其中所述小区边缘通信装置在所述通信控制器的覆盖区域的外围运行，且其中所述小区边缘通信装置基于针对所述小区边缘通信装置而保留的资源子集进行调度；
通信控制器将所述资源子集的使用信息报告给相邻通信控制器；
通信控制器从每个相邻通信控制器，接收相邻资源子集的相邻使用信息，所述相邻资源子集针对由所述相邻通信控制器服务的小区边缘通信装置而保留；
通信控制器基于从所述相邻通信控制器接收的相邻使用信息，调度小区中心通信装置，其中所述小区中心通信装置在所述通信控制器附近运行，且其中所述小区中心通信装置基于不属于所述资源子集的资源进行调度；以及
通信控制器通过相应的调度资源，传输至所调度的通信装置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述干扰源信息包括由通信装置检测到的N个最大干扰源，其中N是非负整数值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述干扰源信息包括每个干扰源的信道状态信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述使用信息包括所调度的小区边缘通信装置的干扰信息。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，将从所述相邻通信控制器中的每个通信控制器接收的相邻使用信息进行组合。
6.根据权利要求1所述的方法，其中调度小区中心通信装置包括：
针对进行调度的所述小区中心通信装置，将从所述相邻通信控制器中的每个通信控制器接收的相邻使用信息进行组合，其中所述相邻通信控制器被所述通信控制器标示为干扰源，从而生成组合的使用信息；以及
基于所述组合的使用信息，调度所述小区中心通信装置。
7.根据权利要求6所述的方法，其中基于所述组合的使用信息，调度所述小区中心通信装置包括：调整所述小区中心通信装置的预编码，以减轻对所述相邻通信控制器的小区边缘通信装置的干扰；调整所述小区中心通信装置的传输功率，以减轻对所述相邻通信控制器的小区边缘通信装置的干扰；或这两者的组合。
8.一种用于通信控制器操作的方法，所述方法包括：
通信控制器从由所述通信控制器服务的通信装置接收干扰源信息；
通信控制器计算针对供至少一个小区边缘通信装置使用而保留的资源子集的回避模式，其中所述至少一个小区边缘通信装置在所述通信控制器的覆盖区域的外围运行；
通信控制器将所述回避模式报告给相邻通信控制器；
通信控制器从每个相邻通信控制器，接收相邻资源子集的相邻回避模式，所述相邻资源子集针对供所述相邻通信控制器的小区边缘通信装置而保留；
通信控制器基于所述回避模式，调度所述至少一个小区边缘通信装置；
通信控制器基于所接收到的相邻回避模式，调度至少一个小区中心通信装置，其中相对于所述至少一个小区边缘通信装置，所述至少一个小区中心通信装置在所述通信控制器的附近运行；以及
通信控制器通过相应的调度资源，传输至所调度的通信装置。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述干扰源信息包括由所述通信装置检测到的N个最大干扰源，其中N是非负整数值。
10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括将所接收到的相邻回避模式进行组合。
11.根据权利要求8所述的方法，其中报告所述回避模式的频率低于调度所述至少一个小区边缘通信装置以及调度所述至少一个小区中心通信装置的频率。
12.根据权利要求8所述的方法，其中对回避模式进行计算是基于一段时间内多个通信装置的统计数据。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述一段时间内多个通信装置的统计数据包括干扰源信息、调度决策、多个子帧中多个通信装置的通信信息，以及这些项的组合。
14.根据权利要求8所述的方法，其中对回避模式进行计算包括：
基于干扰源信息，将所述至少一个小区边缘通信装置分成各个组；以及
计算每个组的所述回避模式。
15.根据权利要求14所述的方法，其中计算每个组的所述回避模式包括：
计算M＝[c1D1,c2D2,...,cGDG]＝UΣVH，其中Dn是通信装置n与相邻通信控制器之间的信道状态信息(CSI)矩阵，Dn是瞬态空间信道矩阵或信道协方差矩阵或者其主要本征部分，cn是反映由所述相邻通信控制器造成的干扰量的因数，cn为的增函数，其中ln neighbor和ln serving分别是所述通信装置n与所述相邻通信控制器和所述通信控制器之间的路径损耗，其中n是非负整数值，且UΣVH是M的奇异值分解(SVD)，G表示用户设备UE的编号；以及
选择U的L列，其对应于绝对值最大的L个最大奇异值，作为所述回避模式，其中L是非负整数值。
16.根据权利要求8所述的方法，其中针对供所述至少一个小区边缘通信装置使用而保留的所述资源子集包括多个子带，且其中对回避模式进行计算包括计算针对每个子带的单独回避模式。
17.根据权利要求8所述的方法，其中所述回避模式包括资源的位图。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述回避模式进一步包括时间标记和有效时间，其中所述时间标记是所述回避模式开始生效的时间，且其中所述有效时间是所述回避模式保持有效的持续时间。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述回避模式在失效前进行更新。
20.根据权利要求8所述的方法，其中所述回避模式包括加权因数。
21.根据权利要求20所述的方法，其中针对供所述至少一个小区边缘通信装置使用而保留的所述资源子集包括多个子带，且其中对回避模式进行计算包括计算针对每个子带的单独回避模式，且其中所述回避模式进一步包括每个子带的所述回避模式的加权因数。
22.根据权利要求8所述的方法，其中存在单个小区边缘通信装置，且其中所述回避模式包括所述单个小区边缘通信装置与所述相邻通信控制器之间的信道的主要本征部分。
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