CN102711252A - 分层异构网络中下行控制信道干扰协调方法 - Google Patents

分层异构网络中下行控制信道干扰协调方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种分层异构网络中下行控制信道干扰协调方法，该方法包括步骤：S101，发现受害用户设备(victim UE)；S102，下行控制信道进行干扰检测，victim UE向所归属基站(eNB)上报干扰信息；S103，宏基站(MeNB)和家庭基站(HeNB)交互干扰协调信息；S104，MeNB和HeNB将整个下行控制信道占用的资源划分成控制信道单元(CCE)组，MeNB和HeNB分别占用不相重合的CCE组；S105，宏基站和家庭基站将各自占用的控制信道资源分别通过广播信道指示给宏小区用户设备(MUE)和毫微微小区用户设备(FUE)；S106，MUE和FUE按照相应的控制信道资源进行下行控制信道盲解。通过本发明能够同时避免跨层干扰和同层干扰。

Description

分层异构网络中下行控制信道干扰协调方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种分层异构网络中下行控制信道干扰协调方法。
背景技术
由于业务需求的提高，依靠传统的小区分裂技术已经无法满足数据传输的需求，在未来4G系统中需要引入格外的增强型节点，如室内及室外的微微蜂窝小区(picocell)，毫微微蜂窝小区(femtocell)，中继节点等。
其中，femtocell是面向家庭服务的，也被成为家庭基站(HeNB，Home eNB)。通常情况下，femtocell与macrocell是共信道部署的，且femtocell仅为封闭用户组(CSG，Closed Subscribe Group)服务。所谓CSG，即HeNB只允许事先注册过的用户接入HeNB，而没有注册过的用户，即使处于该HeNB的覆盖范围之内，也不能接入该HeNB。3GPP RANl第61次会议上讨论认为在macrocell和femtocell共信道部署的场景下，由于宏蜂窝用户设备(MUE，Macro User Equipment)无法接入HeNB，因此受到HeNB的下行干扰较大，即为受害用户设备(Victim UE)。此外，由于femtocell是由用户自行购买，即插即用，其部署情况是随机的，有可能十分密集，如一栋公寓中的不同家庭用户或是一栋大楼中的不同企业用户。所以，在femtocell与macrocell共信道部署的场景下，不仅存在femtocell与macrocell之间的跨层干扰也存在femtocell之间的同层干扰，如图1所示。
目前，R8/R9中的小区间干扰协调(ICIC，Inter-Cell InterferenceCoordination)只采用的简单的强干扰指示(HII，High InterferenceIndicator)和过载指示(OI，Overload Indicator)来将不同小区的数据在频域错开的方法来避免干扰(频域避免)，但这个只能部分解决数据域的干扰，而物理下行控制信道(PDCCH，Physical DownlinkControl Channel)资源由于是演进型基站(eNB，evolved NodeB)根据哈希函数计算的到的，因而分布在整个系统带宽上，无法通过传统的ICIC技术解决，导致控制信道的接收性能无法保证，从而导致整体性能的下降。此外，不同于数据信道，控制信道数据的收发过程没有经过混合自动重传请求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat Request)过程，且3GPP规定控制信道的信噪比必须高于-1.6db，因此对控制信道的小区间干扰协调比数据信道的干扰协调有着更高的需求。3GPPRAN1第61次会议上决定在3GPP R10需要引入增强型小区间干扰协调(elCIC，enhanced Inter-Cell Interference Coordination)技术，重点解决在分层异构环境下控制信道干扰协调问题。
3GPP RAN1提案中针对异构场景的控制信道干扰协调提出了很多解决方案。CATT等公司提出对femtocell下行进行功率优化配置以部分解决干扰的问题。NSN公司提出open access femtocell的概念，目的在于放宽CSG的约束使得MUE能够通过一定的过程接入HeNB。此外，还有采用分数频域复用的频域解决方案以及基于OFDM符号平移的时域解决方案。高通公司提交的R1-102350提案评估了这些方法的优点和缺点，并得出结论：这些方法虽然减少了HeNB对MUE的干扰，但是都没有解决MUE进入CSG后无线链路质量变差的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种分层异构网络中下行控制信道干扰协调方法，以同时避免跨层干扰和同层干扰。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种分层异构网络中下行控制信道干扰协调方法，该方法包括步骤：
S101，发现受害用户设备(victim UE)；
S102，下行控制信道进行干扰检测，victim UE向所归属基站(eNB)上报干扰信息；
S103，宏基站(MeNB)和家庭基站(HeNB)交互干扰协调信息；
S104，MeNB和HeNB将整个下行控制信道占用的资源划分成控制信道单元(CCE)组，MeNB和HeNB分别占用不相重合的CCE组；
S105，宏基站和家庭基站将各自占用的控制信道资源分别通过广播信道指示给宏小区用户设备(MUE)和毫微微小区用户设备(FUE)；
S106，MUE和FUE按照相应的控制信道资源进行下行控制信道盲解。
优选地，所述步骤S104中宏基站和家庭基站根据victim UE汇报的干扰源的数目将整个下行控制信道占用的资源划分成相应数目的CCE组，以同时避免同层干扰和跨层干扰。
优选地，所述步骤S105中宏基站和家庭基站通过广播信道指示的占用的控制信道资源包括：占用CCE组中的CCE数目以及用户搜索空间的起始位置。
优选地，所述步骤S106中MUE和FUE采用特殊的哈希函数进行下行控制信道盲解；所述哈希函数为
Figure BDA0000143081910000031
其中，Yk＝(A·Yk-1)modD，Y-1＝nRNTI≠0，A＝39827，D＝65537，nRNTI为各个用户设备标识，k为时隙号，i∈(0，1，...，L-1)，L为用户盲解的CCE聚合度，m为用户盲解的CCE数目，
Figure BDA0000143081910000032
为第k个时隙各个MeNB以及HeNB占有的CCE组中CCE的数目。
(三)有益效果
本发明采用时域和频域解决方案，充分利用时、频域分集增益，达到传统小区分裂技术中1、3、5、7甚至更高的小区复用因子。本发明可用同时避免跨层干扰和同层干扰，且能够根据干扰的情况动态的调整复用因子，及时做出反应。
附图说明
图1是在现有技术下，femtocell和macrocell全频率复用方案中同层和跨层干扰示意图；
图2是本发明方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的小区复用因子为3的控制信道干扰协调方案示意图；
图4是本发明实施例提供的小区复用因子为4的控制信道干扰协调方案示意图；
图5是本发明实施例提供的小区复用因子为5的控制信道干扰协调方案示意图；
图6是本发明实施例提供的小区复用因子为6的控制信道干扰协调方案示意图；
图7是本发明实施例提供的小区复用因子为12的控制信道干扰协调方案示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不是限制本发明的范围。
如图1所示，本发明所述的分层异构网络中下行控制信道干扰协调方法，包括步骤：
S101，发现受害用户设备(victim UE)；
S102，下行控制信道进行干扰检测，victim UE向所归属基站(eNB)上报干扰信息；
S103，宏基站(MeNB)和家庭基站(HeNB)交互干扰协调信息；
S104，MeNB和HeNB将整个下行控制信道占用的资源划分成控制信道单元(CCE)组，MeNB和HeNB分别占用不相重合的CCE组；
S105，宏基站和家庭基站将各自占用的控制信道资源分别通过广播信道指示给宏小区用户设备(MUE)和毫微微小区用户设备(FUE)；
S106，MUE和FUE按照相应的控制信道资源进行下行控制信道盲解。
以下为具体实施例
步骤501，victim UE发现过程。在macro-femto共信道部署场景下，当MUE进入femtocell却不能接入CSG因而受到femto基站的下行干扰，成为victim UE，或是由于femtocell部署太密集，如一栋公寓中的不同家庭用户或是一栋大楼中的不同企业用户，因而家庭基站用户设备(HUE，Home User Equipment)受到其他femto基站的干扰，成为victim UE。
步骤502，下行控制信道干扰检测过程。干扰测量的方法可以采用TS 36.921中规定的方法。victim UE向所归属eNB上报干扰信息。
步骤503，MeNB和HeNB交互干扰协调信息过程。MeNB和HeNB之间没有X2接口相连，因此MeNB和HeNB之间信息的交互可以采用R1-103048提案中通过UE辅助中继或是通过Uu口广播的方法。HeNB之间通过femto网关直接以光纤等有线方式互联，同样采用X2接口交互信息；
步骤504，下行控制信道资源划分过程。假设根据TS36.211规定，PDCCH是以控制信道单元(CCE，Control Channel Element)为单位进行资源分配，并根据信道条件，按照一定的聚合度(AL，AggregationLevel)进行聚合。假设系统带宽为10M，在不考虑参考信号的前提下，如果PDCCH信道占用3个OFDM符号时，总共有50个CCE，以最大聚合度8进行CCE分组(CCE group)，总共可将全部CCE资源分为6组CCE group，如果PDCCH信道占用2个OFDM符号时，总共有33个CCE，以最大聚合度8进行CCE分组(CCE group)，总共可将全部CCE资源分为4组CCE group，如果PDCCH信道占用1个OFDM符号时，总共有16个CCE，以最大聚合度8进行CCE分组(CCE group)，总共可将全部CCE资源分为2组CCE group。
之所以以聚合度8进行CCE分组，是因为femtocell的服务用户也只有3～5个。采用干扰协调技术后，femtocell信道质量大大提升，对于PDCCH一般可以采用较小的CCE聚合度，如聚合度为1或者2进行聚合，因此8个CCE可以完全支持1个FeNB同时调度4个femtocell用户。
步骤505，下行控制信道干扰协调过程。
当干扰发生在同层或跨层的3个以内的eNB(后续描述不再区分MeNB和HeNB，统一以eNB表述)之间时，从时域的角度进行干扰协调。因为控制信道只占用一个子帧中前3个正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)符号，因此，3个eNB各自在时域上占用3个OFDM符号中的1个，在频域上占满整个频带已获得频域分集增益，如图3所示。
当干扰发生在同层或跨层4～6个eNB之间时，同时从时域和频域的角度进行干扰协调。
当干扰发生在同层或跨层4个eNB之间时，eNB#1和eNB#2分别占用前2个OFDM符号，将最后1个OFDM符号包含的16个CCE资源划分成2个CCE Group，由eNB#3和eNB#4分别占用，如图4所示；
当干扰发生在同层或跨层5个eNB之间时，将前2个OFDM符号将总共33个CCE资源划分成4个CCE Group由eNB#1～eNB#4分别占用，剩下1个OFDM符号由eNB#5占用，如图5所示；
当干扰发生在同层或跨层6个eNB之间时，将3个OFDM符号总共50个CCE资源划分成6个CCE Group由eNB#1～eNB#6分别占用，如图6所示；
当干扰发生在同层或跨层7个以上eNB之间时，则需在复用因子为6的资源划分基础之上，以CCE聚合度4重新划分CCE Group，总共50个CCE资源被划分成12个CCE Group，以此达到复用因子为12，如图7所示。通过进一步通过更小的CCE聚合度(2或者1)缩小CCEGroup，达到复用因子为24甚至更高。
步骤506，下行控制信道资源指示过程。MeNB和HeNB将各自占用的下行控制信道资源(用户搜索空间的起始位置以及需盲解的CCE数目)通过广播消息指示给MUE以及毫微微小区用户设备(FUE，Femto UE)，以便于MUE和FUE在相应的搜索空间进行PDCCH信道盲解。
由于现有控制信道PDCCH资源由于是eNB根据哈希函数计算的到的，分布在整个系统带宽上，为了达到上述频域复用因子，需限制PDCCH分布在有限的频域范围内，因此修改映射的哈希函数为
Figure BDA0000143081910000071
其中，Yk＝(A·Yk-1)modD，Y-1＝nRNTI≠0，A＝39827，D＝65537，nRNTI为各个用户设备标识，k为时隙号，i∈(0，1，...，L-1)，L为用户盲解的CCE聚合度，m为用户盲解的CCE数目，
Figure BDA0000143081910000072
为第k个时隙各个MeNB以及FeNB占有的CCE Group中CCE的数目。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种分层异构网络中下行控制信道干扰协调方法，其特征在于，该方法包括步骤：
S101，发现受害用户设备(victim UE)；
S102，下行控制信道进行干扰检测，victim UE向所归属基站(eNB)上报干扰信息；
S103，宏基站(MeNB)和家庭基站(HeNB)交互干扰协调信息；
S104，MeNB和HeNB将整个下行控制信道占用的资源划分成控制信道单元(CCE)组，MeNB和HeNB分别占用不相重合的CCE组；
S105，宏基站和家庭基站将各自占用的控制信道资源分别通过广播信道指示给宏小区用户设备(MUE)和毫微微小区用户设备(FUE)；
S106，MUE和FUE按照相应的控制信道资源进行下行控制信道盲解。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S104中宏基站和家庭基站根据victim UE汇报的干扰源的数目将整个下行控制信道占用的资源划分成相应数目的CCE组，以同时避免同层干扰和跨层干扰。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S105中宏基站和家庭基站通过广播信道指示的占用的控制信道资源包括：占用CCE组中的CCE数目以及用户搜索空间的起始位置。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S106中MUE和FUE采用特殊的哈希函数进行下行控制信道盲解；所述哈希函数为其中，Yk＝(A·Yk-1)modD，Y-1＝nRNTI≠0，A＝39827，D＝65537，nRNTI为各个用户设备标识，k为时隙号，i∈(0，1，...，L-1)，L为用户盲解的CCE聚合度，m为用户盲解的CCE数目，
Figure FDA0000143081900000012
为第k个时隙各个MeNB以及HeNB占有的CCE组中CCE的数目。
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