CN103039118B - 用于异构网络的资源利用率测量 - Google Patents

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Abstract

本发明减轻无线网络装置之间的干扰问题。演进节点B？eNodeB可能在服务于在小区范围扩展CRE区域中操作的用户设备UE时可能会经历较高的小区负载或较高的干扰，在所述小区范围扩展CRE区域中所述UE受到侵扰eNodeB的强烈影响。正在经历较高小区负载或在较高干扰下服务于用户设备UE的eNodeB一般会请求干扰/侵扰eNodeB重新划分其一些资源。然而，重新划分资源可能对服务于CRE区域UE的eNodeB造成不良影响。在一个方面中，对利用率的新型测量考虑到CRE状态且在例如子帧的受保护资源与不受保护资源之间进行区分。

Description

用于异构网络的资源利用率测量
技术领域
本发明的方面总体上涉及无线通信系统，且更具体来说涉及用于异构网络的资源利用率测量。
背景技术
无线通信网络可能包含许多个基站，所述基站可以支持许多个用户设备(UE)的通信。UE可以经由下行链路和上行链路与基站通信。下行链路(或前向链路)是指从基站到UE的通信链路，而上行链路(或反向链路)是指从UE到基站的通信链路。
基站可以在下行链路上向UE发射数据和控制信息，且/或可在上行链路上从UE接收数据和控制信息。在下行链路上，来自基站的发射可能会遇到因来自相邻基站或来自其它无线射频(RF)发射器的发射产生的干扰。在上行链路上，来自UE的发射可能会遇到来自其它与相邻基站通信的UE或来自其它无线RF发射器的上行链路发射的干扰。此干扰可能会使下行链路和上行链路两者上的性能降级。
随着对移动宽带接入的需求继续增加，干扰和堵塞网络的可能性随着在社区中部署更多的接入远距离无线通信网络的UE和更多短距离无线系统而增长。研发继续推进UMTS技术，不仅是为了满足对移动宽带接入的不断增长的需求，而且是为了推进和增强移动通信方面的用户体验。
发明内容
本发明的各种方面提供减轻无线网络装置之间的干扰问题的技术。如上所述，演进节点B(eNodeB)可能在服务于在用户设备(UE)受到侵扰eNodeB的强烈影响的小区范围扩展(CRE)区域中操作的UE时会经历较高的小区负载或较高的干扰。正在经历较高小区负载或在较高干扰下服务于用户设备(UE)的eNodeB总体上会请求干扰/侵扰eNodeB重新划分其一些资源。然而，重新划分资源可能对服务于CRE区域UE的eNodeB造成不良影响。在一个方面中，提议一种对利用率的新测量，其考虑到UE的CRE区域状态，且在受保护子帧与不受保护子帧之间进行区分。
根据本发明的一个方面，描述一种用于异构网络内的资源利用率测量的方法。所述方法包含计算第一小区范围扩展(CRE)区域中的用户设备(UE)的第一受保护资源的用量。所述方法进一步包含向第一侵扰eNodeB报告第一受保护资源的用量。
在另一方面中，描述一种用于异构网络内的资源利用率测量的设备。所述设备包含至少一个处理器，和耦合到所述至少一个处理器的存储器。所述处理器经配置以计算第一小区范围扩展(CRE)区域中的用户设备(UE)的第一受保护资源的用量。所述处理器经配置以向第一侵扰eNodeB报告第一受保护资源的用量。
在另一方面中，描述一种用于异构网络内的资源利用率测量的计算机程序产品。所述计算机程序产品包含上面记录有程序代码的计算机可读媒体。所述计算机程序产品具有用以计算第一小区范围扩展(CRE)区域中的用户设备(UE)的第一受保护资源的用量的程序代码。所述计算机程序产品还包含用以向第一侵扰eNodeB报告第一受保护资源的用量的程序代码。
在另一方面中，描述一种用于异构网络内的资源利用率测量的设备。所述设备包含用于计算第一小区范围扩展(CRE)区域中的用户设备(UE)的第一受保护资源的用量的装置。所述设备进一步包含用于向第一侵扰eNodeB报告第一受保护资源的用量的装置。
这已经很宽泛地概述了本发明的特征和技术优点，使得可更好地理解下面的详细描述。下文将描述本发明的额外特征和优点。所属领域的技术人员应当理解，可容易利用本发明为基础来修改或设计用于实施本发明的相同目的的其它结构。所属领域的技术人员还应认识到，此类等效构造不会脱离如在所附权利要求书中所阐述的本发明的教示。当结合附图进行考虑时，将从以下描述更好地理解据信为本发明的特性的新颖特征(关于其组织和操作方法两个方面)连同另外的目标和优点。然而，应明确地理解，仅出于说明和描述的目的而提供图中的每一者，且其不希望作为对本发明的限制的界定。
附图说明
通过结合附图理解下文阐述的详细描述，将更明白本发明的特征、性质和优点，图中相同参考符号始终对应地进行识别。
图1是概念上图解说明电信系统的实例的框图。
图2是概念上图解说明电信系统中的下行链路帧结构的实例的图。
图3是概念上图解说明上行链路通信中的实例帧结构的框图。
图4是概念上图解说明根据本发明的一个方面配置的基站/eNodeB和UE的设计的框图。
图5是概念上图解说明根据本发明的一个方面的异构网络中的自适应资源划分的框图。
图6是图解说明经执行以实施本发明的一个方面的实例框的功能框图。
图7是概念上图解说明根据本发明的一个方面的异构网络的部分的框图。
具体实施方式
希望下文结合附图阐述的详细描述作为对各种配置的描述，且并不希望表示可实践本文中描述的概念的仅有配置。所述详细描述出于提供对各种概念的透彻理解的目的而包含具体细节。然而，所属领域的技术人员将了解，可在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在一些例子中，以框图形式展示众所周知的结构和组件以避免使这些概念混淆。
本发明的各种方面提供减轻无线网络装置之间的干扰问题的技术。如上所述，演进节点B(eNodeB)可能在服务于在用户设备(UE)受到侵扰eNodeB的强烈影响的小区范围扩展(CRE)区域中操作的UE时会经历较高的小区负载或较高的干扰。正在经历较高小区负载或在较高干扰下服务于用户设备(UE)的eNodeB总体上会请求干扰/侵扰eNodeB重新划分其一些资源。然而，重新划分资源可能对干扰的eNodeB造成不良影响，因为干扰的eNodeB最后可用的资源更少。因此，在确定何时和如何重新划分资源时，应当加以慎重的考虑。在一个方面中，提议一种对利用率的新测量，其考虑到UE的CRE状态，且在受保护子帧与不受保护子帧之间进行区分。
本文中描述的技术可用于各种无线通信网络，例如码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、单载波FDMA(SC-FDMA)网络等等。术语“网络”和“系统”经常互换使用。CDMA网络可实施无线电技术，例如通用陆地无线电接入(UTRA)、电信产业联盟(TIA)等等。UTRA技术包含宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其它变体。技术包含来自电子产业联盟(EIA)和TIA的IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可实施例如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA网络可实施例如演进UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、Flash-OFDMA等等无线电技术。UTRA和E-UTRA技术是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)是使用E-UTRA的UMTS的较新版本。在来自称为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM。在来自称为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了和UMB。本文中所述的技术可用于上文提到的无线网络和无线电接入技术，以及其它无线网络和无线电接入技术。为了清楚起见，下文针对LTE或LTE-A(在替代方案中一起称为“LTE/-A”)描述技术的某些方面，且在下文的大部分描述中使用这种LTE/-A术语。
图1展示了无线通信网络100，其可为LTE-A网络，其中可实施用于异构网络的资源利用率测量。无线网络100包含许多演进节点B(eNodeB)110和其它网络实体。eNodeB可以是与UE通信的站，且也可称为基站、节点B、接入点等等。每一eNodeB110可提供对特定地理区域的通信覆盖。在3GPP中，术语“小区”依据使用所述术语的上下文可指代eNodeB的此特定地理覆盖区域和/或服务于所述覆盖区域的eNodeB子系统。
eNodeB可提供对宏小区、微微小区、超微型小区和/或其它类型的小区的通信覆盖。宏小区总体上覆盖相对大的地理区域(例如，半径若干千米)且可允许具有与网络提供商的服务预订的UE的不受限制的接入。微微小区将总体上覆盖相对较小的地理区域，且可允许具有与网络提供商的服务预订的UE的不受限制的接入。超微型小区还将总体上覆盖相对小的地理区域(例如，家庭)，且除了不受限制的接入之外，还可提供与超微型小区相关联的UE(例如，封闭订户群组(CSG)中的UE、家庭中的用户的UE等等)的受限制的接入。用于宏小区的eNodeB可称为宏eNodeB。用于微微小区的eNodeB可称为微微eNodeB。并且，用于超微型小区的eNodeB可称为超微型eNodeB或家庭eNodeB。
在图1中展示的实例中，eNodeB110a、110b和110c分别是用于宏小区102a、102b和102c的宏eNodeB。eNodeB110x是用于微微小区102x的微微eNodeB。并且，eNodeB110y和110z分别是用于超微型小区102y和102z的超微型eNodeB。eNodeB可支持一个或多个(例如，两个、三个、四个等等)小区。
无线网络100还可包含中继站。中继站是从上游站(例如，eNodeB、UE等等)接收数据和/或其它信息的发射且将数据和/或其它信息的发射发送到下游站(例如，UE或eNodeB)的站。中继站也可以是中继对于其它UE的发射的UE。在图1中展示的实例中，中继站110r可与eNodeB110a和UE120r通信，以便促进eNodeB110a与UE120r之间的通信。中继站也可称为中继eNodeB、中继器等等。
无线网络100可为包含不同类型的eNodeB(例如宏eNodeB、微微eNodeB、超微型eNodeB、中继器等等)的异构网络。这些不同类型的eNodeB可具有不同的发射功率水平、不同的覆盖区域和对无线网络100中的干扰的不同影响。举例来说，宏eNodeB可具有高发射功率水平(例如，20瓦)，而微微eNodeB、超微型eNodeB和中继器可具有较低的发射功率水平(例如，1瓦)。
无线网络100可支持同步或异步操作。对于同步操作，eNodeB可具有类似的帧时序，且来自不同eNodeB的发射可在时间上大概对准。对于异步操作，eNodeB可具有不同的帧时序，且来自不同eNodeB的发射可能在时间上不对准。本文中描述的技术可用于同步或异步操作。
在一个方面中，无线网络100可支持频分双工(FDD)或时分双工(TDD)操作模式。本文中描述的技术可用于FDD或TDD操作模式。
网络控制器130可耦合到一组eNodeB110，且提供这些eNodeB110的协调和控制。网络控制器130可经由回程与eNodeB110通信。eNodeB110还可例如经由无线回程或有线回程直接或间接地彼此通信。
UE120散布在无线网络100各处，且每一UE可以是固定的或移动的。UE也可称为终端、移动台、订户单元、站等等。UE可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信装置、手持装置、膝上型计算机、无绳电话、无线本地回路(WLL)站、平板等等。UE可能能够与宏eNodeB、微微eNodeB、超微型eNodeB、中继器等等通信。在图1中，有双箭头的实线指示UE与服务eNodeB之间的期望发射，所述服务eNodeB是专用于在下行链路和/或上行链路上服务于UE的eNodeB。有双箭头的虚线指示UE与eNodeB之间的干扰发射。
LTE利用下行链路上的正交频分多路复用(OFDM)和上行链路上的单载波频分多路复用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM将系统带宽划分成多个(K个)正交副载波，其通常也称为音调、频段等等。每一副载波可用数据来调制。一般来说，在频域中使用OFDM且在时域中使用SC-FDM来发送调制符号。邻近副载波之间的间距可以是固定的，且副载波的总数(K)可以取决于系统带宽。
图2展示在LTE中使用的下行链路FDD帧结构。下行链路的发射时间线可以划分成多个无线电帧单元。每一无线电帧可以具有预定持续时间(例如，10毫秒(ms))，且可以划分成10个子帧，其索引为0到9。每一子帧可包含两个时隙。每一无线电帧因此可包含20个时隙，索引为0到19。每一时隙可包含L个符号周期，例如用于正常循环前缀的7个符号周期(如图2所示)或用于延长循环前缀的6个符号周期。每一子帧中的2L个符号周期可被指派有索引0到2L-1。可用时间频率资源可划分成资源块。每一资源块可覆盖一个时隙中的N个副载波(例如，12个副载波)。
在LTE中，eNodeB可发送eNodeB中的每一小区的主同步信号(PSC或PSS)和次同步信号(SSC或SSS)。对于FDD操作模式，可在具有正常循环前缀的每一无线电帧的子帧0和5中的每一者中分别在符号周期6和5中发送主同步信号和次同步信号，如图2所示。UE可使用同步信号来进行小区检测和获取。对于FDD操作模式，可在子帧0的时隙1中在符号周期0到3中发送物理广播信道(PBCH)。PBCH可载运特定系统信息。
在图2中看出，eNodeB可在每一子帧的第一符号周期中发送物理控制格式指示符信道(PCFICH)。PCFICH可载运用于控制信道的许多个符号周期(M)，其中M可等于1、2或3，且可从子帧到子帧改变。对于小系统带宽(例如，具有少于10个资源块)，M还可等于4。在图2所示的实例中，M=3。eNodeB可在每一子帧的前M个符号周期中发送物理HARQ指示符信道(PHICH)和物理下行链路控制信道(PDCCH)。在图2所示的实例中，还在前三个符号周期中包含PDCCH和PHICH。PHICH可载运信息以支持混合自动重新发射(HARQ)。PDCCH可载运关于UE的上行链路和下行链路资源分配的信息和上行链路信道的功率控制信息。eNodeB可在每一子帧的其余符号周期中发送物理下行链路共享信道(PDSCH)。PDSCH可载运经调度用于下行链路上的数据发射的UE的数据。
UE可知道用于PHICH和PCFICH的特定REG。UE可搜索PDCCH的REG的不同组合。要搜索的组合的数目通常小于PDCCH中的所有UE的允许组合的数目。eNodeB可在UE将搜索的任何组合中向UE发送PDCCH。
UE可在多个eNodeB的覆盖范围内。可选择这些eNodeB中的一者来服务于UE。服务eNodeB可基于各种准则来选择，所述准则例如是接收到的功率、路径损耗、信噪比(SNR)等等。
图3是概念上图解说明上行链路长期演进(LTE)通信中的示范性FDD和TDD(仅非特殊子帧)子帧结构的框图。上行链路的可用资源块(RB)可划分成数据区段和控制区段。控制区段可形成在系统带宽的两个边缘处，且可具有可配置大小。可向UE指派控制区段中的资源块以用于发射控制信息。数据区段可包含控制区段中不包含的所有资源块。图3中的设计产生包含相连副载波的数据区段，所述相连副载波可允许向单个UE指派数据区段中的所有相连副载波。
可向UE指派控制区段中的资源块以向eNodeB发射控制信息。还可向UE指派数据区段中的资源块以向eNodeB发射数据。UE可在控制区段中的所指派的资源块上在物理上行链路控制信道(PUCCH)中发射控制信息。UE可在数据区段中的所指派的资源块上在物理上行链路共享信道(PUSCH)中仅发射数据或发射数据和控制信息两者。上行链路发射可跨越子帧的两个时隙，且可跨频率跳频，如图3所示。根据一个方面，在不严格的单载波操作中，可在上行链路资源上发射并行信道。举例来说，UE可发射控制和数据信道，并行控制信道，和并行数据信道。
图4展示基站/eNodeB110和UE120的设计的框图，其可以是图1中的基站/eNodeB中的一者和UE中的一者。eNodeB110可以是图1中的宏eNodeB110c，且UE120可以是UE120y。eNodeB110也可以是其它某种类型的基站。eNodeB110可以装备有天线434a到434t，且UE120可以装备有天线452a到452r。
在eNodeB110处，发射处理器420可从数据源412接收数据，且从控制器/处理器440接收控制信息。控制信息可用于PBCH、PCFICH、PHICH、PDCCH等。数据可用于PDSCH等。处理器420可处理(例如，编码和符号映射)数据和控制信息以分别获得数据符号和控制符号。处理器420还可产生例如用于PSS、SSS的参考符号和小区特定的参考信号。发射(TX)多输入多输出(MIMO)处理器430可在合适时对数据符号、控制符号和/或参考符号执行空间处理(例如，预译码)，且可向调制器(MOD)432a到432t提供输出符号流。每一调制器432可处理相应的输出符号流(例如，用于OFDM等)以获得输出样本流。每一调制器432可进一步处理(例如，转换成模拟、放大、滤波和上变频转换)输出样本流以获得下行链路信号。可分别经由天线434a到434t发射来自调制器432a到432t的下行链路信号。
在UE120处，天线452a到452r可从eNodeB110接收下行链路信号，且可分别向解调器(DEMOD)454a到454r提供接收到的信号。每一解调器454可调节(例如，滤波、放大、下变频转换和数字化)相应的接收到的信号以获得输入样本。每一解调器454可进一步处理输入样本(例如，针对OFDM等)以获得接收到的符号。MIMO检测器456可从所有解调器454a到454r获得接收到的符号，在适合时对接收到的符号执行MIMO检测，且提供检测到的符号。接收处理器458可处理(例如，解调、解交错和解码)检测到的符号，将用于UE120的解码的数据提供到数据汇460，且将解码的控制信息提供到控制器/处理器480。
在上行链路上，在UE120处，发射处理器464可从数据源462接收和处理数据(例如，用于PUSCH)，且从控制器/处理器480接收和处理控制信息(例如，用于PUCCH)。处理器464还可产生用于参考信号的参考符号。来自发射处理器464的符号可在适合时由TXMIMO处理器466来预译码，由调制器454a到454r进一步处理(例如，用于SC-FDM等)，且发射到eNodeB110。在eNodeB110处，来自UE120的上行链路信号可在适合时由天线434接收，由解调器432处理，由MIMO检测器436检测，且由接收处理器438进一步处理以获得由UE120发送的解码的数据和控制信息。处理器438可将解码的数据提供到数据汇439，且将解码的控制信息提供到控制器/处理器440。eNodeB110可例如经由X2接口441向其它基站发送消息。
控制器/处理器440和480可分别指导eNodeB110和UE120处的操作。处理器440和/或eNodeB110处的其它处理器和模块可执行本文中描述的技术的各种过程或指导所述过程的执行。处理器480和/或UE120处的其它处理器和模块还可执行图6的使用方法流程图中图解说明的功能块和/或本文中所述的技术的其它过程或指导其执行。存储器442和482可分别存储用于eNodeB110和UE120的数据和程序代码。调度器444可调度UE用于在下行链路和/或上行链路上的数据发射。
用于异构网络的资源利用率测量
返回参看图1，无线网络100使用一组不同的eNodeB110(即，宏eNodeB、微微eNodeB、超微型eNodeB和中继器)以改进每个单位区域的系统的频谱效率。因为无线网络100针对其频谱覆盖范围使用这些不同的eNodeB，所以其也可称为异构网络。宏eNodeB110a-c通常由无线网络100的提供商慎重地规划和放置。宏eNodeB110a-c通常在高功率水平(例如5W-40W)下发射。然而，微微eNodeB110x和中继器110r通常在实质上较低的功率水平(例如100mW-2W)下发射。因此，可用相对不经规划的方式来部署微微eNodeB110x和中继器110r来消除宏eNodeB110a-c提供的覆盖区域中的覆盖空洞且改进热点中的容量。
通常独立于无线网络100部署超微型eNodeB110y-z。然而，在由其管理员授权的情况下，可将超微型eNodeB110y-z并入到无线网络100的覆盖区域中，作为无线网络100的潜在接入点，或者至少作为活动的且有意识的eNodeB。具体来说，超微型eNodeB110y-z可与无线网络100的其它eNodeB110通信，以执行资源协调和干扰管理的协调。超微型eNodeB110y-z通常还在实质性低于宏eNodeB110a-c的功率水平(例如，100mW-2W)下发射。
在异构网络(例如无线网络100)的操作中，每一UE通常由具有较好信号质量的eNodeB110来服务，而从其它eNodeB110接收的不需要的信号被视为干扰。遗憾的是，这些操作原理可能导致明显不够理想的性能。在一个方面中，通过使用eNodeB110中间的资源协调、较好的服务器选择策略和较先进的用于高效率干扰管理的技术在无线网络100中实现改进的网络性能。
微微eNodeB(例如eNodeB110x)的特征在于，当与宏eNodeB(例如宏eNodeB110a-c)比较时发射功率实质性较低。微微eNodeB还将通常以adhoc方式放置在网络(例如无线网络100)各处。因为这种未经规划的部署，可预期具有微微eNodeB放置的无线网络(例如无线网络100)具有有低信噪比条件的大区域，这可有助于对在覆盖区域或小区边缘上的UE(“小区边缘”UE)的控制信道发射的更有难度的RF环境。
此外，宏eNodeB110a-c与微微eNodeB110x的发射功率水平之间的潜在较大的不同(例如，大概20dB)意味着，在混合部署中，微微eNodeB110x的下行链路覆盖区域将远远小于宏eNodeB110a-c的下行链路覆盖区域。在额外的情形中，即使宏eNodeB的发射功率通常高于微微或超微型eNodeB的发射功率，较低功率的eNodeB(例如超微型eNodeB110y)(其服务于封闭订户群组(CSG)超微型小区102y)也可能引起对宏eNodeB110c的高干扰。在这些情况下，宏eNodeB110c是受害者，且将使用受保护子帧(U/AU子帧)来服务于其小区范围扩展(CRE)区域的UE。
然而，在上行链路情况下，上行链路信号的信号强度由UE管理，且因此在被任何类型的eNodeB110接收时都将是类似的。在eNodeB110的上行链路覆盖区域大概相同或相似的情况下，基于信道增益来确定上行链路越区切换边界。这可导致下行链路越区切换边界与上行链路越区切换边界之间不匹配。在没有额外网络调节的情况下，不匹配使得无线网络100中的服务器选择或UE与eNodeB的关联比仅宏eNodeB的异构网络中困难，在仅宏eNodeB的异构网络中下行链路和上行链路越区切换边界更加密切地匹配。
如果服务器选择主要是基于下行链路接收信号强度(如在LTE版本8标准中提供的)，则例如无线网络100的异构网络的混合eNodeB部署的有用性实质性削弱。这是因为较高功率的宏eNodeB(例如宏eNodeB110a-c)的较大覆盖区域限制了分裂微微eNodeB(例如，微微eNodeB110x)的小区覆盖范围的益处。具体来说，宏eNodeB110a-c的较高的下行链路接收信号强度吸引了所有可用UE，而微微eNodeB110x可能不在服务任何UE，因为其下行链路发射功率要弱很多。此外，宏eNodeB110a-c可能没有足够的资源来高效率地服务于这些UE。因此，无线网络100将通过扩展微微eNodeB110x的覆盖区域来积极地平衡宏eNodeB110a-c与微微eNodeB110x之间的负载。此概念称为范围扩展。
无线网络100通过改变确定服务器选择的方式来实现此范围扩展。服务器的选择不是基于下行链路接收信号强度，而是更多地基于下行链路信号的质量来进行选择。在一个此基于质量的确定中，通过确定向UE提供最小路径损耗的eNodeB来执行服务器的选择。此外，无线网络100提供宏eNodeB110a-c与微微eNodeB110x之间的资源的固定划分。然而，即使对于此有效负载平衡，也应针对由微微eNodeB(例如，微微eNodeB110x)服务的UE减轻来自宏eNodeB1l0a-c的下行链路干扰。这可通过各种方法来实现，包含UE处的干扰消除，eNodeB110之间的资源协调等等。
在具有范围扩展的异构网络(例如，无线网络100)中，低功率eNodeB(例如，微微eNodeB110x)可能会在从较高功率的eNodeB(例如，宏eNodeB110a-c)发射的较强下行链路信号的存在期间经历干扰。在一个方面中，微微eNodeB110x参与与显性干扰宏eNodeB110a-c的控制信道和数据信道干扰协调，以便为UE提供服务。可采用许多不同的干扰协调技术来管理干扰。举例来说，在共信道部署中，可使用小区间干扰协调(ICIC)来减少来自小区的干扰。一种ICIC机制是自适应资源划分，图5中展示其一实例。自适应资源划分(TDM划分)向特定eNodeB指派子帧。在指派给第一eNodeB的子帧中，相邻eNodeB不进行发射。因此，减少第一eNodeB服务的UE经历的干扰。可对上行链路和下行链路信道两者执行子帧指派。
举例来说，可在三种子帧之间分配子帧：受保护子帧(U子帧)、受抑制子帧(N子帧)和共用子帧(C子帧)。将受保护子帧指派给第一eNodeB以供第一eNodeB专门使用。基于来自相邻eNodeB的减少的干扰，受保护子帧也可称为“清洁”子帧。受抑制子帧是指派给相邻eNodeB的子帧，且在受抑制子帧期间抑制第一eNodeB发射数据。举例来说，第一eNodeB的受抑制子帧可对应于第二干扰eNodeB的受保护子帧。因此，第一eNodeB是唯一在第一eNodeB的受保护子帧期间发射数据的eNodeB。共用子帧可用于多个eNodeB的数据发射。共用子帧也可称为“不清洁”子帧，因为可能有来自其它eNodeB的干扰。
针对给定周期静态地指派至少一个受保护子帧。在一些情况下，仅静态地指派一个受保护子帧。举例来说，如果一周期为8毫秒，则在每8毫秒期间可向一eNodeB静态地指派一个受保护子帧。可动态地分配其它子帧。
自适应资源划分信息(ARPI)允许自适应地分配非静态指派的子帧。可动态地分配受保护子帧、受抑制子帧或共用子帧中的任一者(分别是AU子帧、AN子帧、AC子帧)。动态指派可例如每一百毫秒或更短时间快速改变。
异构网络可具有不同功率种类的eNodeB。举例来说，可用降低功率种类将三个功率种类定义为宏eNodeB、微微eNodeB和超微型eNodeB。当宏eNodeB、微微eNodeB和超微型eNodeB处在共信道部署中时，宏eNodeB(侵扰eNodeB)的功率谱密度(PSD)可大于微微eNodeB和超微型eNodeB(受害eNodeB)的PSD，从而产生与微微eNodeB和超微型eNodeB的大量干扰。受保护子帧可用来减少或最小化与微微eNodeB和超微型eNodeB的干扰。也就是说，可针对受害eNodeB调度受保护子帧以对应于侵扰eNodeB上的受抑制子帧。
图5是图解说明根据本发明的一个方面的异构网络中的TDM划分的框图。第一行的框图解说明超微型eNodeB的子帧指派，且第二行的框图解说明宏eNodeB的子帧指派。eNodeB中的每一者具有静态受保护子帧，在此期间，其它eNodeB具有静态受抑制子帧。举例来说，超微型eNodeB在子帧0中具有受保护子帧(U子帧)，其对应于子帧0中的受抑制子帧(N子帧)。同样，宏eNodeB在子帧7中具有受保护子帧(U子帧)，其对应于子帧7中的受抑制子帧(N子帧)。子帧1到6被动态地指派为受保护子帧(AU)、受抑制子帧(AN)和共用子帧(AC)。在子帧5和6中的动态指派的共用子帧(AC)期间，超微型eNodeB和宏eNodeB两者均可发射数据。
受保护子帧(例如，U/AU子帧)具有减少的干扰和高信道质量，因为侵扰eNodeB受到抑制不会发射。受抑制子帧(例如N/AN子帧)不具有数据发射以允许受害eNodeB以低干扰水平发射数据。共用子帧(例如C/AC子帧)具有依据发射数据的相邻eNodeB的数目的信道质量。举例来说，如果相邻eNodeB正在共用子帧上发射数据，则共用子帧的信道质量可能低于受保护子帧。共用子帧上的信道质量也可对于受侵扰eNodeB强烈影响的小区范围扩展(CRE)区域的UE较低。CRE区域可包含任何其中不受保护的子帧(C/AC)经历来自相邻eNB的一定水平的干扰使得区域中的UE无法可靠地接收不受保护的子帧的区。举例来说，CRE区域的UE可属于第一eNodeB，但也位于第二eNodeB的覆盖区域中。与接近超微型eNodeB覆盖范围的范围界线附近的宏eNodeB通信的UE是CRE区域的UE。
可在LTE/-A中采用的另一实例干扰管理方案是缓慢自适应的干扰管理。使用此干扰管理方法，对资源进行协商，且在远远大于调度时间间隔的时标上分配资源。所述方案的目标是找到所有时间或频率资源上的所有发射eNodeB和UE的使网络的总利用率最大化的发射功率组合。“利用率”可定义为用户数据速率、服务质量(QoS)流的延迟和公平度量的函数。可通过中央实体来计算此算法，所述中央实体可存取用于解决最优化的所有信息且对所有发射实体均有控制，所述发射实体例如是网络控制器130(图1)。此中央实体可能并非始终实际乃至适宜。因此，在替代方面中，可使用基于来自特定组节点的信道信息来作出资源使用决定的分布式算法。因此，可使用中央实体或通过在网络中的各组节点/实体上分布所述算法来部署缓慢自适应干扰算法。
如上所述，在部署异构网络(例如无线网络100)时，UE可在显性干扰场景中操作，其中UE可能观测到来自一个或一个以上干扰eNodeB的高干扰。显性干扰场景可能因受限制的关联而发生。举例来说，在图1中，UE120y可接近超微型eNodeB110y，且可具有eNodeB110y的高接收功率。然而，UE120y可能因受限制的关联而无法接入超微型eNodeB110y，且可接着连接到超微型eNodeB110c(如图1所示)或连接到也具有较低接收功率的超微型eNodeB110z(图1中未展示)。UE120y可接着在下行链路上观测到来自超微型eNodeB110y的高干扰，且还可能在上行链路上引起对eNodeB110y的高干扰。使用协调干扰管理，eNodeB110c和超微型eNodeB110y可经由回程或用无线的方式通信以协商资源。在协商中，超微型eNodeB110y同意在其信道资源中的一者上产生发射，使得UE120y将不会经历与在经由同一信道与eNodeB110c通信时一样多的来自超微型eNodeB110y的干扰。
除了在此显性干扰场景中在UE处观测到的信号功率的差异之外，UE还可能会观测到下行链路信号的时序延迟，甚至是在同步系统中，这是因为UE与多个eNodeB之间存在不同距离。假定同步系统中的eNodeB在系统上是同步的。然而，考虑到离宏eNodeB有5km距离的UE，从宏eNodeB接收的任何下行链路信号的传播延迟将被延迟大概16.67μs(5km÷3x108，即，光速，'c')。将来自宏eNodeB的所述下行链路信号与来自更接近得多的超微型eNodeB的下行链路信号比较，时序差异可能接近时间追踪回路(TTL)误差的水平。
此外，此时序差异可能会影响UE处的干扰消除。干扰消除通常使用同一信号的多个版本的组合之间的交叉相关性质。通过组合同一信号的多个复本，可更容易识别干扰，因为虽然在信号的每一复本上可能将有干扰，但是其可能将不在同一位置。使用组合信号的交叉相关，可确定实际信号部分，且将其与干扰区分开来，因而允许消除干扰。
在异构网络的ICIC的实施方案中，资源分配向共信道部署的eNodeB提供了一种预先分配各种资源的方式。举例来说，返回参看图5，超微型eNodeB和宏eNodeB是共信道部署中的异构网络的一部分。因此，超微型eNodeB和宏eNodeB共享相同信道中的一些。然而，为了减少或最小化干扰，已经分配了资源，使得超微型eNodeB已经被预先分配了受保护子帧，子帧0、1和2以及宏eNodeB已经被预先分配了其它受保护子帧，子帧3、4和7。静态地指派受保护子帧0和7(U子帧)，这意味着无论负载或干扰如何，其将受到保护分别供超微型eNodeB和宏eNodeB使用。其它受保护子帧(子帧1、2、3和4(AU子帧))受到保护，但是依据负载或干扰条件如何改变，超微型eNodeB与宏eNodeB之间的ICIC协商可能会触发对资源的重新划分，在此之后，可能不再分配子帧1、2、3和4，如图5中图解说明。
经历较高小区负载或在较高干扰下服务于UE的eNodeB一般请求干扰eNodeB清除其更多资源。然而，重新划分资源将对干扰的eNodeB造成不良影响，因为干扰的eNodeB最后可用的资源更少。因此，在确定何时和如何重新划分资源时，应当加以慎重的考虑。
更慎重地考虑重新划分的一种方式是检查重新划分请求中涉及的小区和eNodeB的各种资源利用率测量。然而，现有的可用于LTE/-A网络的标准测量不足以应对所有很重要因而需要考虑的环境。举例来说，CRE区域中的UE可能限于使用受保护子帧(即，U/AU子帧)。现有的测量并未在受保护子帧与不受保护子帧和/或非CRE区域与CRE区域之间进行区分。因此，虽然CRE区域的UE可能正在使用100%的受保护子帧资源，但是当前可用的利用率测量是测量所有可用子帧的情形中的、受保护子帧和不受保护子帧两者的利用率。因此，CRE区域的UE的利用率的所得测量将反映小得多的利用率百分比，即使UE可能在使用100%的可用的有限资源子帧。在此场景中，虽然CRE区域的UE实际上处在100%利用率，但是低利用率测量可防止竞争的eNodeB辨识出UE的实际资源利用率和重新划分子帧以向服务于此CRE区域的UE的eNodeB提供更多资源(例如，AU子帧)。
提议一种对利用率的新测量，其考虑到UE的CRE区域状态，且在受保护子帧与不受保护子帧之间进行区分。图6是图解说明经执行以实施本发明的一个方面的实例框的功能框图。在框600中，计算第一小区范围扩展(CRE)区域中的用户设备(UE)的第一受保护资源的用量。基站针对CRE区域的UE计算小区范围扩展(CRE)区域UE利用率，其中所述计算是考虑到小区的所有受保护子帧进行的。受保护资源还可包含因为其它原因无法使用的资源块。任选地，基站可计算非CRE区域的UE利用率，所述计算是考虑到小区的所有子帧(排除N/AN子帧)进行的。在框602中，向第一侵扰eNodeB报告第一受保护资源用量。在一个方面中，基于CRE区域利用率和/或CRE区域和非CRE区域的活动UE的数目来分配资源。在替代配置中，也可基于CRE区域利用率和非CRE区域利用率来分配资源。
在一个方面中，考虑到CRE区域的UE利用率和非CRE区域的UE利用率和/或小区范围扩展区域和非小区范围扩展区域的活动UE的数目来确定小区利用率度量。在一个方面中，通过计算在采样周期期间在下行链路和/或上行链路上具有数据资源块(DRB)的缓冲器数据的活动的CRE和非CRE区域的UE的数目来确定活动的CRE和非CRE区域的UE的数目。通过区分CREUE与非CRE区域UE和/或活动CRE与非CRE活动UE的数目，且计算使用受保护子帧的CRE区域UE利用率，新利用率测量返回对实际小区利用率的更加准确的指示。
在操作中，还可相对于信号业务优先级(小区覆盖区域内的各种UE的上行链路或下行链路发射中的任一者或两者)等等来进行利用率测量。图7是概念上图解说明根据本发明的一个方面配置的异构网络70的部分的框图。宏eNodeB700提供对宏小区701的无线通信接入。异构网络70使用多个较低功率的微微eNodeB(微微eNodeB702-704)的部署，所述微微eNodeB提供在微微小区705-707中的扩展覆盖区域。在宏eNodeB700与微微eNodeB702-704之间划分可用通信带宽，使得宏eNodeB700和微微eNodeB702-704中的每一者将具有针对其相应小区701和705-707分配的一些受保护子帧。将不允许相邻eNodeB在邻近eNodeB中受保护的那些子帧上发射，且反之亦然。
UE708-716位于宏小区701内的各个位置中。在图7中描绘的时间周期，微微eNodeB702正在经历高业务负载。在请求重新划分资源以获得额外资源来处置增加的负载之前，微微eNodeB702针对小区705执行利用率计算。微微eNodeB702通过计算其覆盖区域内的每一UE(即，UE708-713)的资源利用率来计算小区利用率。其针对CRE区域内的UE中的每一者(例如UE710、711和713)单独计算此资源利用率。认为UE710、711和713在CRE区域720a、c内，因为其在小区边缘上(UE713)，或者在相邻小区的覆盖区域内(UE710-711)。此外，微微eNodeB702还基于其业务类型(例如，保证位率(GBR)服务)来计算这些CRE的UE和非CRE区域的UE的单独资源利用率，且计算CRE和非CRE区域的UE的上行链路和下行链路上的单独资源利用率。
在一个方面中，微微eNodeB702单独计算所述区域中的每一者(例如，非CRE区域720a、CRE区域720b、CRE区域720c等)的上行链路和下行链路(因此，4种组合)上的GBR和非GBR业务的资源利用率。此外，因为CRE与非CRE区域的UE之间进行了区分，所以微微eNodeB702还考虑到哪些子帧可供不同CRE区域中的哪些类型的UE使用而执行这些不同的计算。举例来说，CRE区域的UE可仅使用受保护子帧或受保护子帧与共用子帧的子组的组合。此外，在某些配置中，某些区域中的CRE区域的UE(例如CRE区域720c)可进一步基于邻近微微eNodeB和/或超微型eNodeB之间的划分而受到限制。因此，当计算CRE区域的UE的多个资源利用率时，微微eNodeB702仅使用受保护子帧计算那些利用率。这提供了对CRE区域的UE的实际利用率的更加准确的评估。
对于非CRE区域的UE，微微eNodeB702可根据以下公式来计算资源利用率。
其中，M(T)表示非CRE区域的UE利用率，M1(T)表示UE使用的所有用过的物理资源块(PRB)，P(T)表示所有可用PRB，且T表示计算的时间周期。举例来说，对于非CRE区域的UE，P(T)可包含受保护(U/AU)和不受保护(C/AC)子帧两者。
对于CRE区域的UE，微微eNodeB702可根据类似的公式来计算资源利用率：
其中，表示CRE区域的UE利用率，M1(T)表示CRE区域的UE使用的所有用过的物理资源块(PRB)，PCRE(T)表示CRE区域中的所有可用PRB，且T表示计算的时间周期。因此，对于CRE区域的UE来说，P(T)可限于受保护(U/AU)子帧。在其它方面中，不同CRE区域可包含其相应区域中的不同可用PRB。举例来说，一些CRE区域(取决于相邻eNodeB的放置)可有效地采用某些不受保护的子帧(C/AC)，且因此具有不同于其它CRE区域的PCRE(T)值。
基于微微小区705的所得小区资源利用率，微微eNodeB702可与宏eNodeB700和微微eNodeB703两者更准确地协商，以便基于非CRE区域的UE和一个或一个以上CRE区域的UE的不同的业务负载和资源可用性来与微微eNodeB702重新划分资源。
在不同方面中，上述计算可限于上行链路发射、下行链路发射、控制资源块和数据资源块的任何组合。举例来说，在一个方面中，PCRE(T)和P(T)可对应于在已经调度了控制信息之后剩余的PRB(例如，排除SIB、RACH消息等)。
用于重新划分资源的另一度量是给定小区内的活动UE的数目。举例来说，如果微微小区706中的UE714和715正在执行高数据速率功能性，例如下载多媒体数据，则微微小区706的小区利用率将看起来较高。于是，可能微微eNodeB702更加难以针对可能从微微eNodeB703获取资源的重新划分的资源进行协商。通过计算小区内的活动UE的数目，如果相对利用率看起来类似，则接受服务的活动UE的数目可能用作各种各样的线路中断器。因此，通过计算出六个活动UE(UE708-713)正在小区705内受到微微eNodeB702的服务，微微eNodeB702与微微eNodeB703协商的重新划分请求可引起微微eNodeB703放弃其一些资源以供重新分配给微微eNodeB702。
可基于小区中的具有针对上行链路通信、下行链路通信或其任何组合缓冲的任何数据资源块(DRB)的UE来计算任何给定小区中的活动UE的数目。可根据以下公式来计算活动UE的此数目：
其中，M(T，p)表示具有缓冲器数据的UE的数目，N(i)表示在采样场合期间具有缓冲器数据的UE的数目，i表示采样场合，p表示采样周期长度，且I(T,p)表示在时间周期T期间采样场合的总数。
在一种配置中，可操作以用于无线通信的eNodeB110包含用于计算的装置和用于报告的装置。在一个方面中，计算装置可为控制器/处理器440和/或存储器442。报告装置可为X-2接口441、控制器/处理器440、存储器442、发射处理器420、调制器432a-t和/或天线434a-t，其经配置以执行前述装置列举的功能。在另一方面中，前述装置可为经配置以执行前述装置列举的功能的模块或任何设备。
所属领域的技术人员将进一步了解，在本文中结合揭示内容而描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件，或两者的组合。为清楚说明硬件与软件的此互换性，上文已大致关于其功能性而描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。所述功能性是实施为硬件还是软件取决于特定应用和施加于整个系统的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以不同方式实施所描述功能性，但所述实施决策不应被解释为导致偏离本发明的范围。
可使用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件，或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实施或执行在本文中结合揭示内容而描述的各种说明性逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或一个以上微处理器与DSP核心的联合，或任何其它此配置。
在本文中结合揭示内容而描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、由处理器执行的软件模块中，或两者的组合中实施。软件模块可驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可装卸磁盘、CD-ROM，或此项技术中已知的任一其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息和将信息写入到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻留于ASIC中。ASIC可驻留于用户终端中。在替代方案中，处理器和存储媒体可作为离散组件驻留于用户终端中。
在一个或一个以上示范性设计中，可在硬件、软件、固件或其任一组合中实施所描述的功能。如果在软件中实施，则可将功能作为计算机可读媒体上的一个或一个以上指令或代码而加以存储或传输。计算机可读媒体包含计算机存储媒体与包括促进计算机程序从一处传递到另一处的任何媒体的通信媒体两者。存储媒体可为可由通用或专用计算机存取的任何可用媒体。举例来说(且并非限制)，此些计算机可读媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于承载或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码装置且可由通用或专用计算机或者通用或专用处理器存取的任何其它媒体。同样，可恰当地将任何连接称作计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，则将同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电和微波的无线技术包含于媒体的定义中。如本文中所使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘使用激光光学地复制数据。上文的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。
本发明的先前描述经提供以使所属领域的技术人员能够制造或使用本发明。所属领域的技术人员将容易了解对本发明的各种修改，且本文中界定的一般原理可应用于其它变化而不背离本发明的精神或范围。因此，不希望本发明限于本文中描述的实例和设计，而是赋予其与本文中揭示的原理和新颖特征相一致的最广范围。

Claims (21)

1.一种用于无线通信的方法，所述方法包括：
计算第一小区范围扩展CRE区域中的用户设备UE的第一受保护资源的利用率，其中所述第一小区范围扩展CRE区域中的用户设备UE的所述第一受保护资源的利用率是基于小区的受保护资源的总量来计算的；以及
向第一侵扰eNodeB报告所述第一受保护资源的利用率，其中所述第一侵扰eNodeB是干扰源。
2.根据权利要求1所述的方法，其中计算所述第一受保护资源的利用率是基于在采样周期期间下行链路或上行链路上的分配给所述第一CRE区域中的所述UE的第一受保护资源内的数据资源块DRB。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一受保护资源的利用率包括分配给所述第一CRE区域中的所述UE的所述第一受保护资源的数据资源块相对于所述第一CRE区域中的受保护资源的所有数据资源块的百分比。
4.根据权利要求1所述的方法，其中第一受保护资源包括经保护不受所述第一侵扰eNodeB引起的干扰的资源。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一受保护资源包括其中所述第一侵扰eNodeB不发射用户数据的子帧。
6.根据权利要求1所述的方法，其中由受害eNodeB执行计算所述第一受保护资源的利用率。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括确定受害eNodeB的覆盖区域内的所述第一小区范围扩展区域。
8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
计算第二小区范围扩展区域中的小区范围扩展CRE区域用户设备UE的第二受保护资源的利用率；以及
向第二侵扰eNodeB报告所述第二受保护资源的利用率。
9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括基于所述第二受保护资源的利用率从所述第二侵扰eNodeB接收资源分配。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括基于所述第一受保护资源的利用率从所述第一侵扰eNodeB接收资源分配。
11.一种用于无线通信的设备，其包括：
存储器；以及
至少一个处理器，其耦合到所述存储器，所述至少一个处理器经配置以：
计算第一小区范围扩展CRE区域中的用户设备UE的第一受保护资源的利用率，其中所述第一小区范围扩展CRE区域中的用户设备UE的所述第一受保护资源的利用率是基于小区的受保护资源的总量来计算的；以及
向第一侵扰eNodeB报告所述第一受保护资源的利用率，其中所述第一侵扰eNodeB是干扰源。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述处理器经配置以基于在采样周期期间下行链路或上行链路上的分配给所述第一CRE区域中的所述UE的第一受保护资源内的数据资源块DRB来计算所述第一受保护资源的利用率。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述第一受保护资源的利用率包括分配给所述第一CRE区域中的所述UE的所述第一受保护资源的数据资源块相对于所述第一CRE区域中的受保护资源的所有数据资源块的百分比。
14.根据权利要求11所述的设备，其中第一受保护资源包括经保护不受所述第一侵扰eNodeB引起的干扰的资源。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一受保护资源包括其中所述第一侵扰eNodeB不发射用户数据的子帧。
16.根据权利要求11所述的设备，其中由受害eNodeB计算所述第一受保护资源的利用率。
17.根据权利要求11所述的设备，其中所述处理器进一步经配置以确定受害eNodeB的覆盖区域内的所述第一小区范围扩展区域。
18.根据权利要求11所述的设备，其中所述处理器进一步经配置以：
计算第二小区范围扩展区域CRE中的小区范围扩展区域用户设备UE的第二受保护资源的利用率；以及
向第二侵扰eNodeB报告所述第二受保护资源的利用率。
19.根据权利要求18所述的设备，其中所述处理器进一步经配置以基于所述第二受保护资源的利用率从所述第二侵扰eNodeB接收资源分配。
20.根据权利要求11所述的设备，其中所述处理器进一步经配置以基于所述第一受保护资源的利用率从所述第一侵扰eNodeB接收资源分配。
21.一种用于无线通信的设备，其包括：
用于计算第一小区范围扩展CRE区域中的用户设备UE的第一受保护资源的利用率的装置，其中所述第一小区范围扩展CRE区域中的用户设备UE的所述第一受保护资源的利用率是基于小区的受保护资源的总量来计算的；以及
用于向第一侵扰eNodeB报告所述第一受保护资源的利用率的装置，其中所述第一侵扰eNodeB是干扰源。
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