CN103404068B - 协调多点(CoMP)干扰噪声估计的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开用于在移动通信设备估计协调多点(CoMP)系统中的噪声和干扰的噪声和干扰估计器和方法。该方法包括在用户设备(UE)接收来自服务传送站的信道状态信息参考信号(CSI‑RS)的操作。由服务传送站的CSI‑RS占据的资源元素(RE)在CoMP系统中的合作传送站上被抑制。接着是从服务传送站传送的CSI‑RS估计非合作干扰噪声协方差矩阵的操作。

Description

协调多点(CoMP)干扰噪声估计的方法和装置
相关申请
本申请要求于2011年1月7日提交的美国临时专利申请序列号61/430879的权益,代理机构案号P37092Z,并且通过引用而将其结合于本文。
背景技术
无线移动通信技术使用各种标准和协议以在基地收发器站(BTS)与无线移动设备之间传送数据。一些无线设备经由物理层使用正交频分复用(OFDM)数字调制方案来通信。OFDM标准和协议可以包括第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)、被产业群通称为WiMAX(全球微波互通接入)的电气和电子工程师协会(IEEE)802.16标准(例如,802.16e、802.16m)和被产业群通称为WiFi的IEEE 802.11标准。在LTE系统中的3GPP无线电接入网络(RAN)中,BTS可以是通用地面无线电接入网络(UTRAN)中的演进节点B(通常也指示为增强型节点B、eNode B或eNB)和无线电网络控制器(RNC)的组合,其与称为用户设备(UE)的无线设备通信。BTS与无线移动设备两者都可以传送和接收数据。传送站(传送器或Tx)可以经由信道上的信号将数据传送到接收站(接收器或Rx),其中信道使用规定的频率带宽。在信道上从传送器传送的信号可以由于噪声和干扰而与接收器处接收的信号不同。估计OFDM信号中的信道效应可以提高无线设备之间的数据传送。BTS可以在协调多点(CoMP)系统中与其他BTS组合在一起,其中来自多个小区的BTS可以将信号传送到移动通信设备并且从移动通信设备接收信号。
附图说明
本公开的特征和优势将从接着的结合附图来看的详细说明而变得明显,这些附图在一起通过示例图示本公开的特征;并且,其中:
图1图示根据示例的无线电帧资源的框图;
图2A图示根据示例的对于两个天线端口无线收发器中的天线端口0的资源块(RB)中的小区特定参考信号(CRS)的框图;
图2B图示根据示例对于两个天线端口无线收发器中的天线端口1的资源块(RB)中的小区特定参考信号(CRS)的框图;
图3图示根据示例具有非合作传送站的站点间协调多点(CoMP)系统的框图;
图4A图示根据示例的对于具有抑制的RE(其具有与其他合作传送站相同的频域指数和相同的时域指数)传送的协调多点(CoMP)系统中的第一无线收发器的资源块(RB)中的信道状态信息参考信号(CSI-RS)的框图;
图4B图示根据示例的对于具有抑制的RE(其具有与其他合作传送站相同的频域指数和相同的时域指数)传送的协调多点(CoMP)系统中的第二无线收发器的资源块(RB)中的信道状态信息参考信号(CSI-RS)的框图;
图4C图示根据示例的对于具有抑制的RE(其具有与其他合作传送站相同的频域指数和相同的时域指数)传送的协调多点(CoMP)系统中的第三无线收发器的资源块(RB)中的信道状态信息参考信号(CSI-RS)的框图;
图5A图示根据示例的对于没有抑制的RE(其具有与其他合作传送站相同的频域指数和相同的时域指数)的协调多点(CoMP)系统中的第一无线收发器的资源块(RB)中的信道状态信息参考信号(CSI-RS)的框图;
图5B图示根据示例的对于没有抑制的RE(其具有与其他合作传送站相同的频域指数和相同的时域指数)的协调多点(CoMP)系统中的第二无线收发器的资源块(RB)中的信道状态信息参考信号(CSI-RS)的框图;
图5C图示根据示例的对于没有抑制的RE(其具有与其他合作传送站相同的频域指数和相同的时域指数)的协调多点(CoMP)系统中的第三无线收发器的资源块(RB)中的信道状态信息参考信号(CSI-RS)的框图;
图6A图示根据示例具有内部小区范围和小区边缘范围的站点间协调多点(CoMP)系统的框图;
图6B图示根据示例具有内部站点范围和站点边缘范围的站点间协调多点(CoMP)系统的框图;
图7A图示根据示例具有无线电远程单元(RRU)的站点内协调多点(CoMP)系统的框图;
图7B图示根据示例具有无线电远程单元(RRU)的内部小区范围和小区边缘范围的站点内协调多点(CoMP)系统的框图;
图8图示根据示例在具有噪声和干扰估计器的正交频分复用(OFDM)无线网络中的传送器和接收器的物理层的框图;
图9描绘根据示例用于使用信道状态信息参考信号(CSI-RS)在移动通信设备估计协调多点(CoMP)系统中的噪声和干扰的方法的流程图;
图10描绘根据示例用于使用总干扰噪声协方差矩阵在移动通信设备估计协调多点(CoMP)系统中的噪声和干扰的方法的流程图;
现在将参考图示的示范性实施例,并且将在本文中使用特定语言来描述示范实施例。然而,将理解由此规定本发明的范围没有限制。
详细说明
在公开和描述本发明之前,要理解本发明不限于本文公开的特定结构、过程步骤或材料,而扩展到其等同物,如将由相关领域内技术人员认识到的。还应该理解本文采用的术语用于仅描述特定示例而不意在为限制性这样的目的。不同图中相同的标号代表相同的元件。在流程图和过程中提供的数字为了清楚起见在说明步骤和操作中提供并且不一定指示特定顺序或序列。数据矩阵和向量可能互换地使用。矩阵(复数个矩阵)可以是数字、符号或表达式的矩形矩阵。向量(或向量空间)可以是由向量集合形成的数学结构:可以加在一起并且乘以数字(“标度”)的对象,叫作标量。
具体实施方式
在下文提供技术实施例的初步概述并且随后接着进一步详细描述特定技术实施例。该初步简要描述意在帮助读者更快地理解技术但不意在识别技术的关键特征或必要特征,也不意在限制要求保护的主旨的范围。
可以使用具有协调多点(CoMP)系统中的合作传送站的资源元素(RE)的协调抑制的信道状态信息参考信号(CSI-RS)而直接生成非合作干扰噪声协方差矩阵,或对CoMP系统中的每个合作传送站使用小区特定参考信号(CRS)和信道矩阵而间接生成非合作干扰噪声协方差矩阵,其中可以使用CSI-RS来测得信道矩阵。
在直接非合作噪声和干扰估计的示例中,噪声和干扰估计器基于在CSI-RS占据的RE上具有合作演进节点B(eNB)协调抑制(或远程无线电设备[RRE])的CSI-RS来计算干扰噪声协方差矩阵。服务eNB(或RRE)在测量CSI-RS期间不被抑制。从而在从信号y扣除服务eNB(或RRE)的信道估计与传送的CSI-RS rcsi的积后,剩余的噪声提供非合作干扰噪声协方差矩阵,其代表来自非合作eNB的期望干扰噪声。直接非合作干扰噪声协方差矩阵可以由表示。
在间接非合作噪声和干扰估计的示例中,噪声和干扰估计器使用CRS来计算总干扰噪声协方差(其包括合作eNB)。对于每个合作eNB的信道矩阵gk可以使用CSI-RS来测量。对于每个合作eNB的CSI-RS与CRS的功率比λk可以在eNB处计算并且发送给UE。对于每个eNB的具有信道矩阵gk的λk可以相加在一起并且从总干扰噪声协方差矩阵被扣除(提供非合作干扰噪声协方差矩阵)。间接非合作干扰噪声协方差矩阵可以由表示。
在一个示例中,无线移动通信中的数据可以在物理(PHY)层上由传送站(传送器或Tx)使用通用长期演进(LTE)帧结构传送到接收站(接收器或Rx),如在图1中图示的。尽管图示LTE帧结构,还可使用IEEE 802.16标准(WiMax)、IEEE 802.11标准(WiFi)或使用OFDM的另一个类型的通信标准的帧结构。
在图1中图示的示例中,用于传送数据的信号的无线电帧100可以配置成具有10毫秒(ms)的持续时间Tf。每个无线电帧可以分割或划分成十个子帧110i,其每个是1ms长。每个子帧可以进一步细分成两个时隙120a和120b,每个具有0.5ms的持续时间Tslot。第一时隙(#0)120a可以包括物理下行链路控制信道(PDCCH)160和物理下行链路共享信道(PDSCH)166,并且第二时隙(#1)120b可以包括使用PDSCH的数据。对于由传送站和接收站使用的分量载波(CC)的每个时隙可以包括基于CC频率带宽的多个资源块(RB)130a、130b、130i、130m和130n。每个RB(物理RB或PRB)130i可以包括12-15kHz副载波136(在频率轴上)和每副载波6或7个正交频分复用(OFDM)符号132(在时间轴上)。如果采用短或正常的循环前缀,RB可以使用七个OFDM符号。如果使用扩展的循环前缀,RB可以使用六个OFDM符号。资源块可以使用短或正常的循环加前缀而映射到84个资源元素(RE)140i,或资源块可以使用扩展循环加前缀而映射到72个RE(未示出)。RE可以是一个OFDM符号142乘以一个副载波(即,15kHz)146的单元。在正交相移键控(QPSK)调制情况下,每个RE可以传送两位150a和150b的信息。可使用其他类型的调制,例如16正交幅度调制(QAM)或64 QAM以在每个RE中传送更大数量的位。RB可以配置成用于从eNode B到UE的下行链路传送,或RB可以配置成用于从UE到eNode B的上行链路传送。
参考信号可以经由资源块中的资源元素通过OFDM符号传送。参考信号(或导频信号或音调)可以是用于估计信道和/或信道中的噪声的已知信号。参考信号可以由传送站和移动通信设备接收和传送。可以在RB中使用不同类型的参考信号(RS)。例如,在LTE系统中,下行链路参考信号类型可以包括小区特定参考信号(CRS)、多播/广播单频网络(MBSFN)参考信号、UE特定参考信号(UE-RS)或解调参考信号(DMRS)、定位参考信号(PRS)和信道状态信息参考信号(CSI-RS)。图2A图示具有对于两个天线端口无线收发器中的天线端口0的CRS的RB 202。如在图2A中图示的,RB可以包括用于传送特定天线端口(天线端口0)的CRS的CRSRE(小区特定参考信号OFDM符号)和未用于在特定端口上传送的未使用RE(未使用OFDM符号)220,这允许其他天线端口传送它们的参考信号。图2B图示用于传送天线端口1的CRS的RB 204中的CRS RE 224,其可以位于具有与天线端口0的未使用RE相同的频域指数和时域指数的RE中。因此,天线端口0的CRS在具有与天线端口1的未使用RE相同的频域指数和时域指数的RE上传送,并且天线端口1的CRS在具有与天线端口0的未使用RE相同的频域指数和时域指数的RE上传送。RB中参考信号RE和未使用RE的数量可以取决于天线端口的数量以及传送的参考信号的类型。
CRS可以在具有两个或模式天线的传送器的天线端口0和1上传送。CRS可以在支持物理下行链路共享信道(PDSCH)的小区中在下行链路子帧中传送。数据经由PDSCH从eNodeB传送到UE。物理下行链路控制信道(PDCCH)用于传输下行链路控制信息(DCI),其通知UE关于涉及PDSCH上的下行链路资源指派的资源分配或调度、上行链路资源授权和上行链路功率控制命令。PDCCH可以在从eNode B传送到UE的每个子帧中的PDSCH之前传送。
信道状态信息参考信号(CSI-RS)可以在天线端口15至22上传送并且可以用于下行链路信道状态信息测量中的下行链路信道估计。
CRS和CSI-RS两者都可以在协调多点(CoMP)系统(也称为多BS多输入多输出[MIMO])中使用来提供噪声和干扰估计。图3图示站点间CoMP系统308的示例。图3中的CoMP系统图示为由多个非合作传送站环绕的多个合作传送站(用粗线标出轮廓)。在CoMP系统中,传送站可以组合在一起作为相邻小区中的合作传送站310A-C,其中来自多个小区的合作传送站可以将信号传送到移动通信设备302并且接收来自移动通信设备的信号,如在图3中对于站点间CoMP系统308图示的。传送站可以包括BTS、基站(BS)、eNode B、中继站(RS)、远程无线电单元(RRU)、远程无线电设备(RRE)等等。移动通信设备可以包括至少UE或移动台(MS)。BTS、BS或eNode B可以在到RS、RRU或RRE的光纤或有线传送路径或连接上提供信令。BTS、BS或eNode B可以在到其他BTS、BS或eNode B的光纤或有线传送路径或连接上提供信令。每个传送站可以服务于多个小区(或扇区)320A-K、322A-K和324A-K。小区可以是由传送站产生的逻辑定义或传送站所覆盖的地理传送区或子区(在总覆盖区内),其可以包括限定小区参数(例如控制信道、参考信号和分量载波(CC)频率)的特定小区身份(ID)。通过协调多个小区之中的传送,来自其他小区的干扰可以减少并且期望信号的接收功率可以增加。合作传送站可以协调从/到移动通信设备的传送/接收。CoMP系统外的传送站可以是非合作传送站312D-K。
下行链路CoMP传送可以划分成两个类别:协调调度或协调波束形成(CS/CB或CS/CBF),以及联合处理或联合传送(JP/JT)。利用CS/CB,给定子帧可以从一个小区传送到给定移动通信设备(UE),并且包括协调波束形成的调度在小区之间动态地协调以便控制和/或减少不同传送之间的干扰。可以由多个小区对移动通信设备(UE)进行联合传送用于联合处理,其中多个传送站使用相同的时间和频率无线电资源以及动态小区选择来同时传送。两个方法可以用于联合传送:非相干传送,其使用OFDM信号的软结合接收;和相干传送,其在小区之间进行预编码用于接收器处的同相组合。通过协调来自多个天线的信号并且将它们组合,无论移动用户是接近小区的中心还是在小区的外缘,CoMP允许移动用户享有高带宽服务的一致的性能和质量。
在CoMP系统和非CoMP系统两者中,CSI-RS可以由移动通信设备(或无线设备)用于噪声和干扰估计。在CoMP系统中,每个合作传送站可以在RB中传送CSI-RS,如在图4A-5C中对两个CSI-RS天线端口传送器图示的。合作传送站的CSI-RS可以在具有或没有RE抑制的情况下由其他合作传送站传送。
利用RE抑制,小区的CSI-RS可以由每个合作传送站传送同时剩余的合作传送站抑制传送具有与合作传送站传送的CSI-RS相同的频域指数和相同的时域指数的RE。例如,图4A-4C图示对于CoMP环境中的三个合作小区或传送站具有RE协调抑制的示例CSI-RS配置(在物理资源块(PRB)内)。第一传送站的RB 252可以包括CSI-RS(RS1)272(其可以占据2个RE),以及来自第二传送站的CSI-RS(RS2)和来自第三传送站的CSI-RS(RS3)的RB位点中的未使用RE(X)270(具有相同的频域指数和相同的时域指数),如在图4A中图示的。
图4B图示具有CSI-RS(RS2)274和未使用RE(X)270的第二传送站的RB 254。图4C图示具有CSI-RS(RS3)276和未使用RE(X)270的第三传送站的RB 256。从而,合作传送站的CSI-RS(RS1、RS2和RS3)在CSI-RS的传送期间可不具有来自其他合作传送站的干扰。服务传送站可以是第一、第二或第三传送站。如在图4A-4C中图示的,来自合作小区(或传送站)的干扰可不在服务小区的CSI-RS上存在。
相比之下,合作传送站的CSI-RS可以在没有RE抑制的情况下由其他合作传送站传送。例如,图5A图示在没有RE抑制的情况下具有CSI-RS(RS1)272的第一传送站的RB 262。图5B图示在没有RE抑制的情况下具有CSI-RS(RS2)274的第二传送站的RB 264。图5C图示在没有RE抑制的情况下具有CSI-RS(RS3)276的第三传送站的RB 266。从而,其他合作传送站可在传送CSI-RS(RS1、RS2和RS3)期间产生干扰。
在另一个示例中,CoMP传送和接收允许分数频率重使用(FFR)。FFR可以是控制方法,其对小区边缘(或边缘小区)传送指派与内部小区(或中心小区)传送不同的频率范围(CC频率、信道或子信道)以在向位于小区边缘上的移动通信设备传送期间减少来自相邻小区的干扰。例如,图6A图示内部小区(或中心小区)340A-B的示例,其代表接近传送站的空间(地理区域)中的区域,其中传送功率和信号可以是强的并且同信道干扰可以是最小的。小区边缘(或边缘小区)342A-B可以是接近小区边界的区域,其中传送功率和信号要比内部小区信号弱并且同信道干扰可以更明显。第一小区320A的内部小区340A内的内部小区移动通信设备304可以在没有相邻传送站之间的任何协调的情况下在与第二小区320BA(或另一个小区)的内部小区340B内的另一个移动通信设备(未示出)相同的内部小区频率范围(CC频率、信道或子信道)上传送和接收信号。因为在内部小区内来自相邻传送站的传送功率和干扰可以是最小的,每个小区可以在相同的内部小区频率范围上传送和接收信号。
相比之下,小区边缘移动通信设备302可在第一小区320A的小区边缘342A与第二小区320B的小区边缘342B两者内。第一小区和第二小区可以分配总频率带宽的子集(CC频率、信道或子信道),其对小区可用以用于传送和接收信号(在合作传送站(或相邻传送站)之间协调)。合作传送站可共享相同小区边缘频率的使用。在协调调度的示例中,协调可允许一个合作传送站(或合作小区)在小区边缘频率上持续一段时间地传送,而其他合作传送站(或合作小区)对于该持续时间段在小区边缘频率上终止传送。然后另一个合作传送站可轮流使用小区边缘频率,而其他合作传送站抑制它们在小区频率上的传送,从而允许合作传送站共享小区边缘频率。通过协调多个合作传送站(或合作小区)之间的传送,来自其他小区的干扰可以减少并且期望信号的功率可以增加。
备选地,在站点间CoMP示例中,FFR可以用于对站点边缘(或边缘站点)传送指派与内部站点(或中心站点)传送不同的频率范围,如在图6B中图示的。站点可以与传送站310A-C关联。移动通信设备302可以位于站点边缘区域346A-C(其可以与其他站点边缘区域重叠)内,或移动通信设备302可以位于内部站点区域344A-C内。站点边缘传送可在合作传送站之间协调。
在图7A中图示的站点内CoMP示例中,eNode B的RRU可位于空间中的不同位点处,并且CoMP协调可在单个eNode B内。eNode B的小区322A可进一步细分成子小区330、332和334。RRU 380、382和384可针对子小区传送并且接收信号。RRU 370和374可针对小区320A和324A传送并且接收信号。移动通信设备302可以在子小区边缘(或小区边缘)上并且站点内CoMP协调可以在RRU之间出现。图7B图示这样的示例,其中每个子小区可具有内部子小区空间350、354或358以及子小区边缘空间352、356或360,其中对内部子小区空间和子小区边缘空间指派不同的频率。相似地,每个小区可具有内部小区空间364和小区边缘空间362,其中对内部小区空间和小区边缘空间指派不同的频率。
具有CoMP功能性的传送站可以进行信号处理用于由多个小区到一个或多个移动通信设备的协调传送和接收。例如,CoMP传送和接收可以实现为基于独立eNode B配置的自主分布式控制,或基于RRU或RRE的集中式控制。利用独立eNode B配置,有线/光纤或无线传送路径上的信令可以在多个eNode B之间使用以在小区之中协调,如在图6A中图示的。利用RRE配置,多个连接RRE在小区与中心eNode B之间携带基带信号,中心eNode B进行基带信号处理和控制,因此小区之间的无线电资源可以在中心eNode B被控制,如在图7A中图示的。
无线通信系统可以细分成称为层的各种段。在LTE系统中,通信层可以包括物理(PHY)、媒体访问控制(MAC)、无线电链路控制(RLC)、分组数据汇聚协议(PDCP)和无线电资源控制(RRC)层。物理层可以包括无线通信系统400的基本硬件传送部件,如在图8中图示的。为了简单起见,基本多输入多输出(MIMO)系统在说明基本硬件传送部件中使用,但这些部件还可适用于SISO系统或相似的系统。例如,在MIMO系统中,在传送器410,二进制输入数据420可以通过使用信道编码器422来编码而受保护、使用交织器424来交织以防止衰落现象并且使用映射器426而映射来提高可靠性。映射的数据可以由传送器(TX)波束形成器434分成针对天线端口的层并且这些层可以使用调制器428A-B而OFDM调制成OFDM符号。调制器可以使用快速傅里叶逆变换(IFFT)算法来计算离散傅里叶逆变换(IDFT)以生成调制信号(对于每个天线端口的向量x)。调制信号可以用数模转换器(DAC)430A-B转换成模拟信号。模拟信号可以经由射频(RF)传送器(TX)432A-B而传送,该射频(RF)传送器(TX)432A-B配置成向能操作成传达信号的传送器天线440A-B发送信号。模拟信号将沿着称为信道的路径。行进通过该路径的模拟信号可以称为信道信号450。物理层可以包括其他部件(未示出),例如串联到并联(S/P)转换器、并联到串联(P/S)转换器、循环前缀(CP)插入器和删除器、保护频带插入器和删除器,和其他期望的部件。
传送的信道信号450可以经受噪声452和干扰454。噪声和干扰表示为到信道信号的添加456,其可以被接收器460处的接收器天线490A-B和射频(RF)接收器(RX)482A-B接收。与噪声和干扰组合的信道信号可以用模数转换器(ADC)480A-B转换成数字调制信号。可以使用解调器478A-B来OFDM解调数字信号。解调器可以使用快速傅里叶(FFT)算法来计算离散傅里叶变换(DFT)以生成解调信号(对于每个天线端口的向量y)。噪声和干扰估计器462可以使用解调信号来估计信道450以及在信道中出现的噪声452和干扰454并且提供噪声和干扰估计。噪声和干扰估计器可以生成非合作干扰噪声协方差矩阵以供在CoMP环境中使用。非合作干扰噪声协方差矩阵可以是到反馈发生器464的输入,该反馈发生器464可以生成反馈报告,例如信道质量指标(CQI)报告、预编码矩阵指标(PMI)报告或传送秩指标(RI)报告。CQI可以用于促进MIMO传送模式。解调信号可以使用MIMO解码器484来组合、使用解映射器476来解映射、使用解交织器474来解交织并且由信道解码器472解码来生成可以由接收站的其他层使用的二进制输出数据470。
可以使用具有CoMP系统中的合作传送站的RE的协调抑制的CSI-RS来直接计算非合作干扰噪声协方差矩阵,或使用CoMP系统中的每个合作传送站的信道矩阵和CRS(其中可以使用CSI-RS来测得信道矩阵)而间接生成非合作干扰噪声协方差矩阵。
在内部小区或单个小区(没有CoMP或协调)中,传送的信号可以通过信道分布到若干接收天线(如在MIMO系统中的)并且通过加性白高斯噪声(AWGN)而分布。对每个天线端口的接收信号向量y可以由y=h·r+n表示,其中r是传送参考信号。对每个天线端口的估计信道是具有可以考虑信道传输特性的随机波动和随机相移的复杂条目的向量。向量y可以代表在接收器处的天线阵列处的(N×1)接收信号,其中N是接收天线的数量。向量n可以是(N×1)复噪声向量。
在非CoMP系统中,包括CQI、PMI和RI的信道状态信息(CSI)可以由移动通信设备基于对于来自服务传送站的对于每个天线端口的信道测量以及来自其他干扰传送站和源的干扰和噪声估计或协方差矩阵而计算。信道估计矩阵可以从小区特定参考信号(CRS)rCRS(其可以在移动通信设备处来确定)所占据的资源元素(RE)上的接收信号向量y获得。干扰估计还可以通过使用由服务传送站传送的CRS rCRS和估计信道而从接收信号向量y获得。例如,可以使用噪声和干扰估计器来计算由方程1(在下文示出)表示的干扰噪声协方差矩阵的估计,其中是给定时间频率资源(例如RB)中不同的天线端口的参考信号所占据的RE上的平均化过程,是Hermitian函数或共轭转置,y是接收的CRS信号,是使用CRS对服务传送站的估计信道,并且rcrs是由服务传送站传送的CRS。噪声和干扰估计器可以在从总接收CRS信号向量y扣除由服务传送站传送的CRS信号后测量残留的干扰噪声。对于内部小区或单个小区情形,估计的干扰噪声协方差矩阵可以包括来自在与服务传送站相同的时间频率资源(例如,RB)中进行传送的干扰传送站的聚集干扰。
[方程1]
在具有协调的多小区系统(或CoMP系统)中,计算CSI可以对CoMP系统的合作传送站以及在波束形成协调中未牵涉的其他剩余传送站(非合作传送站)使用单独干扰噪声估计。来自合作传送站的干扰噪声可以包括来自协调中牵涉的每个合作传送站(k)(eNBk)的信道矩阵gk,其中k是代表协调中的每个传送站的整数。为了获得每个天线端口的信道估计,对协调传送站(k)的信道测量可遵循与用于使用参考信号(例如CRS或CSI-RS)的服务传送站所使用的相似的信道测量过程。来自CoMP系统外的其他剩余传送站的干扰噪声可以由聚集的非合作干扰噪声协方差矩阵组成,其代表协调中未牵涉的干扰传送站的一部分。因此与内部小区或单个小区聚集噪声和干扰相比,非合作干扰噪声协方差矩阵排除来自合作传送站的干扰。
基于CRS的总干扰噪声计算来自干扰传送站(其包括合作传送站)的总聚集噪声和干扰。总干扰噪声协方差矩阵包括非合作干扰噪声协方差矩阵和合作干扰噪声协方差矩阵。因为总干扰噪声估计可能不考虑CoMP环境,总干扰噪声估计可不用于协调波束形成方案(或其它类型的协调)中的CSI计算。从而,移动通信设备估计非合作干扰噪声协方差矩阵,其对应于对于CSI计算移动的CoMP环境。
可以直接或间接计算非合作干扰噪声协方差矩阵。在直接非合作噪声和干扰估计中,移动通信设备可以使用CSI-RS(而不是CRS),其中在用于干扰噪声测量的CSI-RS所占据的RE上启用合作传送站的协调抑制,如在图4A-4C中图示的。启用的协调抑制便于生成来自协调中未牵涉的传送站的干扰测量。利用在CSI-RS占据的RE上启用的合作传送站的协调抑制,CSI-RS可经历来自协调中未牵涉的其他剩余传送站(非合作传送站)的干扰。在具有RE抑制配置的CSI-RS中,在CSI-RS上应用的噪声和干扰估计器可以对合作集外的传送站(非合作传送站)提供非合作干扰噪声协方差矩阵估计
例如,非合作干扰噪声协方差矩阵估计可以由方程2(在下文示出)表示,其中y是CSI-RS上的接收信号,是使用CSI-RS对服务传送站的估计信道,并且rcsi是由服务传送站传送的CSI-RS。如果使用CSI-RS进行估计,估计的干扰噪声可包括来自非合作小区(或非合作传送站)的期望干扰噪声。
[方程2]
在间接非合作噪声和干扰估计中,非合作干扰噪声协方差矩阵估计可以通过总干扰噪声协方差矩阵(基于CRS)减去对于合作传送站的干扰信道测量(基于CSI-RS)(由方程3表示)来生成,其中y是CRS上的接收信号,是使用CRS对服务传送站的估计信道,r是由服务传送站传送的CRS,并且λk是对于每个合作传送站(或合作小区)的功率加权因子并且是对于每个合作传送站(或合作小区)的信道估计,其中k是代表每个合作传送站(或合作小区)的正整数。功率加权因子λk可以是这样的参数,其针对每个小区(或传送站)来配置,其考虑在间接非合作噪声和干扰估计计算中使用的CRS与CSI-RS之间的可能功率差。
[方程3]
对于使用CSI-RS的服务传送站(或服务小区)使用信号模型的估计器可以进行两个步骤。首先,估计器可以在每个RE(其中传送CSI-RS)上获得h的最小二乘方估计,由表示,其中r是服务传送站的CSI-RS序列。CSI-RS(或其他RS)可以在下行链路子帧的每个RB中传送。其次,估计器可以对跨RB的最小二乘方估计hLS滤波来获得最后的信道估计。滤波可以使用维纳滤波器(其可以使估计的均方误差最小化)来进行。滤波可以利用信道通常在邻近副载波上相关这一现象。合作传送站信道估计gk可以采用与服务传送站信道估计相似的方式进行。在合作传送站信道估计中,估计器可以对gk估计应用相似的过程,但可以使用其他合作传送站(或邻近小区)的CSI-RS来替代服务传送站的CSI-RS来估计gk
间接非合作噪声和干扰估计可以使用CSI-RS而没有RB中的其他RE的抑制(如在图5A-C中图示的),或使用具有由其他合作传送站的CSI-RS占据的RB中的相同时间频率位点中的RE的抑制的CSI-RS(如在图4A-C中图示的)。在间接非合作噪声和干扰估计中,RE抑制(图4A-4C)不是强制性要求,但可以用于减少来自合作小区的CSI-RS上的干扰并且提高gk信道测量的精度。
对于协调多点(CoMP)系统的用户设备(UE)中的噪声和干扰估计器(图8的462)可以包括估计模块、合作干扰测量模块、功率因子加权模块和求和模块。估计模块可以使用小区特定参考信号(CRS)来估计总干扰噪声协方差矩阵并且从信道状态信息参考信号(CSI-RS)生成CoMP系统中每个合作传送站的合作信道矩阵。合作干扰测量模块可以确定来自每个合作传送站的合作干扰信道测量。合作干扰测量模块可以生成共轭转置合作信道矩阵并且将每个合作信道矩阵乘以共轭转置合作信道矩阵来形成合作干扰信道测量。功率因子加权模块可以从每个合作传送站接收每个合作干扰信道测量的合作加权因子。合作加权因子可以补偿CRS与CSI-RS之间的功率差。求和模块可以对每个合作干扰信道测量求和来形成合作干扰信道测量总和并且从总干扰噪声协方差矩阵扣除合作干扰信道测量总和来形成非合作干扰噪声协方差矩阵。当使用功率因子加权模块时,合作干扰测量模块可以将合作加权因子乘以合作干扰信道测量并且求和模块可以将每个合作干扰信道测量与合作加权因子的乘积相加来形成合作干扰信道测量总和。
噪声和干扰估计器(图8的462)可用于估计OFDM传送中的服务传送站的原始信道、使用CRS的总干扰噪声协方差矩阵(其包括合作eNB)、在具有RE抑制情况下使用CSI-RS和在没有RE抑制情况下的非合作干扰噪声协方差矩阵估计以及对每个合作传送站的信道矩阵gk。信道估计和非合作干扰噪声协方差矩阵估计可以用作对于信道质量指标(CQI)报告、预编码矩阵指标(PMI)报告、传送秩指标(RI)报告以及其他反馈报告的输入以供在CoMP环境中使用。
另一个示例提供用于在移动通信设备估计协调多点(CoMP)系统中的噪声和干扰的方法500,如在图9中的流程图中示出的。该方法包括在用户设备(UE)从服务传送站接收信道状态信息参考信号(CSI-RS)的操作,其中由服务传送站的CSI-RS占据的资源元素(RE)在CoMP系统中的合作传送站上被抑制,如在框510中示出的。接着是从服务传送站传送的CSI-RS估计非合作干扰噪声协方差矩阵的操作,如在框520中的。
另一个示例提供用于在移动通信设备估计协调多点(CoMP)系统中的噪声和干扰的方法600,如在图10中的流程图中示出的。该方法包括使用小区特定参考信号(CRS)来估计总干扰噪声协方差矩阵的操作,如在框610中的。接着是从CoMP系统中多个合作传送站的信道状态信息参考信号(CSI-RS)确定合作干扰信道测量的总和的操作,如在框620中的。方法的下一个操作包括从总干扰噪声协方差矩阵扣除合作干扰信道测量总和来形成非合作干扰噪声协方差矩阵,如在框630中的。
确定合作干扰信道测量的总和的操作可以包括:对CoMP系统中的每个合作传送站从CSI-RS生成合作信道矩阵;将每个合作信道矩阵乘以共轭转置合作信道矩阵来对每个合作传送站形成合作干扰信道测量;以及对合作干扰信道测量求和来形成合作干扰信道测量的总和。方法600可以进一步包括从每个合作传送站接收每个合作干扰信道测量的合作加权因子的操作。当使用合作加权因子时,方法可以对合作干扰信道测量求和,其可以包括用对应的合作加权对每个合作干扰信道测量加权。
多输入多输出(MIMO)是无线电通信技术,其中传送器和接收器两者都使用多个天线来彼此无线通信。通过在传送器和接收器处使用多个天线,可采用提高无线链路的整体性能这样的方式来利用空间维度。非合作干扰噪声协方差矩阵可以在具有两个、四个和八个传送天线的协调多点MIMO波束形成中使用。
各种技术或其某些方面或部分可采取包含在例如软盘、CD-ROM、硬驱动器、或任何其他机器可读存储介质等有形介质中的程序代码(即,指令)的形式,其中当将程序代码装载到机器(例如计算机)并且由其执行时,该机器变成用于实践各种技术的装置。在可编程计算机上执行程序代码的情况下,计算设备可包括处理器、由该处理器能读取的存储介质(其包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备和至少一个输出设备。该易失性和非易失性存储器和/或存储元件可以是RAM、EPROM、闪速驱动器、光驱动器、磁性硬驱动器或用于存储电子数据的其他介质。基站和移动台还可包括收发器模块、计数器模块、处理模块和/或时钟模块或计时器模块。可实现或利用本文描述的各种技术的一个或多个程序可使用应用程序编程接口(API)、可再用控制及类似物。这样的程序可用高级程序或面向对象的编程语言实现来与计算机系统通信。然而,如期望的话,可用汇编语言或机器语言实现程序。在任何情况下,语言可以是编译或解释型语言,并且与硬件实现结合。
应该理解在该说明书中描述的功能单元中的许多已经标记为模块,以便更特定地强调它们的实现独立性。例如,模块可实现为硬件电路,其包括定制VLSI电路或门阵列、例如逻辑芯片、晶体管或其他分立部件等现成半导体。模块还可在例如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备或类似物等可编程硬件设备中实现。
模块还可在软件中实现以供各种类型的处理器执行。可执行代码的识别的模块例如可包括计算机指令的一个或多个物理或逻辑块,其例如可组织为对象、过程或功能。然而,识别的模块的可执行文件不必在物理上定位在一起,而可包括存储在不同位点中的全异指令,其在逻辑上联接在一起时构成模块并且实现模块的规定目的。
实际上,可执行代码的模块可以是单个指令或许多指令,并且甚至可分布在若干不同的代码段上、不同程序之中以及跨若干存储器设备而分布。相似地,可识别操作数据并且在本文在模块内图示它,并且可采用任何适合的形式体现以及在任何适合类型的数据结构内组织。操作数据可作为单个数据集而收集,或可分布在不同位点上,包括分布在不同存储设备上,并且可至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号而存在。模块可以是被动或主动的,其包括能操作成进行期望功能的代理。
在该整个说明书中对“示例”的引用意指连同该示例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。从而,在该整个说明书中在各种地方出现的短语“在示例中”不一定都指相同的实施例。
如本文使用的,为了方便,多个条目、结构元件、构成元件和/或材料可在公共列表中呈现。然而,应该这样解释这些列表,如列表中的每个构件独立地识别为单独且唯一构件。从而,这样的列表中的单独构件都不应该仅基于它们在公共组中的呈现而解释为该相同列表的任何其他构件的事实上的等同物(没有相反指示的情况下)。另外,本发明的各种实施例和示例连同其各种部件的备选可在本文中提及。理解到这样的实施例、示例和备选不解释为彼此的事实上的等同物,而要视为本发明的单独和自主表示。
此外,在一个或多个实施例中,描述的特征、结构或特性可采用任何适合的方式组合。在下面的说明中,提供许多特定细节,例如布局、距离、网络示例等的示例,来提供对本发明的实施例的全面理解。然而,相关领域内技术人员将认识到本发明可在没有这些特定细节中的一个或多个的情况下实践,或用其他方法、部件、布局等实践。在其他实例中,未详细示出或描述众所周知的结构、材料或操作以避免混淆本发明的方面。
尽管上述示例在一个或多个特定应用中说明本发明的原理,可以在实现的形式、使用和细节中做出许多修改而无需发明队伍的工作并且不偏离本发明的原理和概念的范围,这对于本领域内普通技术人员将是明显的。因此,规定本发明不受限制,而是由下文阐述的权利要求来限制。

Claims (20)

1.一种用于在移动通信设备估计协调多点CoMP系统中的噪声和干扰的方法,所述方法包括:
在用户设备UE接收来自服务传送站的信道状态信息参考信号CSI-RS,其中由所述服务传送站的CSI-RS占据的资源元素RE在所述CoMP系统中的合作传送站上被抑制;以及
从所述服务传送站传送的CSI-RS估计非合作干扰噪声协方差矩阵。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述非合作干扰噪声协方差矩阵由表示,其中是所述非合作干扰噪声协方差矩阵,是所述CSI-RS的平均化函数,是Hermitian函数,y是所述CSI-RS上的接收信号,是使用所述CSI-RS对所述服务传送站的估计信道,并且rcsi是由所述服务传送站传送的CSI-RS。
3.如权利要求1所述的方法,其中每个合作传送站从eNode B、远程无线电单元RRU和远程无线电设备RRE组成的组中选择。
4.如权利要求1所述的方法,其中接收所述CSI-RS进一步包括:
接收正交频分复用OFDM信号中的多个已知CSI-RS和多个受抑制的资源元素RE,其中小区的CSI-RS由每个合作传送站传送,而剩余合作传送站抑制具有与所述合作传送站传送的CSI-RS相同的频域指数和相同的时域指数的RE的传送。
5.如权利要求1所述的方法,其进一步包括生成反馈报告,其中所述非合作干扰噪声协方差矩阵用作输入,该输入用于生成从信道质量指标CQI报告、预编码矩阵指标PMI报告和传送秩指标RI报告组成的组中选择的反馈报告。
6.一种用于在移动通信设备估计协调多点CoMP系统中的噪声和干扰的装置,所述装置包括:
用于在用户设备UE接收来自服务传送站的信道状态信息参考信号CSI-RS的部件,其中由所述服务传送站的CSI-RS占据的资源元素RE在所述CoMP系统中的合作传送站上被抑制;以及
用于从所述服务传送站传送的CSI-RS估计非合作干扰噪声协方差矩阵的部件。
7.如权利要求6所述的装置,其中所述非合作干扰噪声协方差矩阵由表示,其中是所述非合作干扰噪声协方差矩阵,是所述CSI-RS的平均化函数,是共轭转置,y是所述CSI-RS上的接收信号,是使用所述CSI-RS对所述服务传送站的估计信道,并且rcsi是由所述服务传送站传送的CSI-RS。
8.一种用于在移动通信设备估计协调多点CoMP系统中的噪声和干扰的方法,所述方法包括:
使用小区特定参考信号CRS来估计总干扰噪声协方差矩阵;
从所述CoMP系统中多个合作传送站的信道状态信息参考信号CSI-RS确定合作干扰信道测量的总和;
从所述总干扰噪声协方差矩阵扣除合作干扰信道测量总和来形成非合作干扰噪声协方差矩阵。
9.如权利要求8所述的方法,其中每个合作传送站从eNode B、远程无线电单元RRU和远程无线电设备RRE组成的组中选择。
10.如权利要求8所述的方法,其中确定所述合作干扰信道测量的总和进一步包括:
从CSI-RS对所述CoMP系统中的每个合作传送站生成合作信道矩阵;
将每个合作信道矩阵乘以共轭转置合作信道矩阵来对每个合作传送站形成合作干扰信道测量;以及
对所述合作干扰信道测量求和来形成合作干扰信道测量的总和。
11.如权利要求10所述的方法,其进一步包括:
从每个合作传送站接收每个合作干扰信道测量的合作加权因子,其中所述合作加权因子补偿所述CRS与CSI-RS之间的功率差,以及
其中对所述合作干扰信道测量求和包括采用对应的合作加权对每个合作干扰信道测量加权。
12.如权利要求10所述的方法,其中从CSI-RS对每个合作传送站生成所述合作信道矩阵进一步包括:
接收正交频分复用OFDM信号中的多个已知CSI-RS和多个受抑制的资源元素RE,其中小区的CSI-RS由每个合作传送站传送,而剩余合作传送站抑制具有与所述合作传送站传送的CSI-RS相同的频域指数和相同的时域指数的RE的传送。
13.如权利要求8所述的方法,其进一步生成反馈报告,其中所述非合作干扰噪声协方差矩阵用作输入,所述输入用于生成从信道质量指标CQI报告、预编码矩阵指标PMI报告和传送秩指标RI报告组成的组中选择的反馈报告。
14.如权利要求8所述的方法,其中所述非合作干扰噪声协方差矩阵由表示,其中是所述非合作干扰噪声协方差矩阵,是所述CRS的平均化函数,是Hermitian函数,y是所述CRS上的接收信号,是使用所述CRS对服务传送站的估计信道,r是由所述服务传送站传送的CRS,并且λk是对每个合作传送站的功率加权因子并且gk是每个合作传送站的信道矩阵,其中k是代表每个合作传送站的正整数。
15.一种用于在移动通信设备估计协调多点CoMP系统中的噪声和干扰的装置,所述装置包括:
用于使用小区特定参考信号CRS来估计总干扰噪声协方差矩阵的部件;
用于从所述CoMP系统中多个合作传送站的信道状态信息参考信号CSI-RS确定合作干扰信道测量的总和的部件;
用于从所述总干扰噪声协方差矩阵扣除合作干扰信道测量总和来形成非合作干扰噪声协方差矩阵的部件。
16.如权利要求15所述的装置,其中用于确定所述合作干扰信道测量的总和的部件进一步包括:
用于从CSI-RS对所述CoMP系统中的每个合作传送站生成合作信道矩阵的部件;
用于将每个合作信道矩阵乘以共轭转置合作信道矩阵来对每个合作传送站形成合作干扰信道测量的部件;以及
用于对所述合作干扰信道测量求和来形成合作干扰信道测量的总和的部件。
17.如权利要求15所述的装置,其中所述非合作干扰噪声协方差矩阵由表示,其中是所述非合作干扰噪声协方差矩阵,是所述CRS的平均化函数,是共轭转置,y是所述CRS上的接收信号,是使用所述CRS对服务传送站的估计信道,r是由所述服务传送站传送的CRS,并且λk是对每个合作传送站的功率加权因子并且gk是每个合作传送站的信道矩阵,其中k是代表每个合作传送站的正整数。
18.一种用户设备UE中的用于协调多点CoMP系统的噪声和干扰估计器,所述噪声和干扰估计器包括:
估计模块,用于使用小区特定参考信号CRS来估计总干扰噪声协方差矩阵并且从信道状态信息参考信号CSI-RS生成所述CoMP系统中每个合作传送站的合作信道矩阵;
合作干扰测量模块,用于确定来自每个合作传送站的合作干扰信道测量;以及
求和模块,用于对每个合作干扰信道测量求和来形成合作干扰信道测量总和并且从所述总干扰噪声协方差矩阵扣除所述合作干扰信道测量总和来形成非合作干扰噪声协方差矩阵。
19.如权利要求18所述的噪声和干扰估计器,其中所述合作干扰测量模块进一步包括生成共轭转置合作信道矩阵并且将每个合作信道矩阵乘以共轭转置合作信道矩阵来形成合作干扰信道测量。
20.如权利要求19所述的噪声和干扰估计器,其进一步包括:
功率因子加权模块,用于从每个合作传送站接收每个合作干扰信道测量的合作加权因子,其中所述合作加权因子补偿所述CRS与CSI-RS之间的功率差,并且
其中所述合作干扰测量模块将所述合作加权因子乘以所述合作干扰信道测量并且所述求和模块将每个合作干扰信道测量与所述合作加权因子的乘积相加来形成合作干扰信道测量总和。
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