CN104869649B - 一种lte系统中多点协作传输多小区测量导频配置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LTE系统中多点协作传输多小区测量导频配置方法，包括UE服务小区非零功率CSI‑RS和零功率CSI‑RS导频图样配置和传输子帧配置；服务小区将本小区零功率及非零功率CSI‑RS导频图样配置和传输子帧配置信息通过X2或者S1接口传输给协作小区，协作小区根据服务小区的导频图样配置和子帧配置信息设置自身CSI‑RS导频图样和传输子帧；UE服务小区将导频图样配置和传输子帧配置信息通过高层信令通知UE，UE根据非零功率CSI‑RS导频图样信息和传输子帧配置信息获知服务小区导频配置信息；UE根据服务小区和协作小区的CSI‑RS配置进行多接入点下行信道测量。

Description

一种LTE系统中多点协作传输多小区测量导频配置方法
技术领域
本发明属于电子信息通信技术领域，特别是一种LTE系统中多点协作传输多小区测量导频配置方法。
背景技术
3GPP在R11版本中引入了新的传输模式TM10，即多点协作传输(COMP)。通过将强干扰信号转化为有用信号，极大的提升系统吞吐量，特别是边缘用户的吞吐量。其方式有多种，包括动态小区选择(DCS)、协调调度/协调波束赋形(CS/CBF)、联合发送(JT)。
DCS：动态小区选择方案中，虽然多个协作小区都拥有为该终端发送的数据包，但在同一时刻只有一个协作小区为该终端服务，其它协作小区在该无线资源块中不发送数据，采用静默方式。动态小区选择传输方式，使得协作小区集合中的多个小区采用快速动态切换方式发送数据到同一个终端。这种传输方式主要通过高效的多小区切换发送分集方式提升终端的接收信号质量，同时，由于其它协作小区在同一无线资源中不发送任何数据，因此可以有效地减少小区间干扰。图3给出了动态小区选择传输方式示意图。在图3中，对于两个协作小区，在某一时刻相同的无线资源块中，只有基站A发送数据到终端，而基站B此时并不发数据，等到下一时刻，网络根据信道状态，再选择一个基站为终端传输数据。
CS/CBF：协同调度/波束赋形技术，只有用户终端UE(User Equipment)的服务小区向UE发送数据，在这点上与现有的LTE标准和传输方式相同。但是，在长期演进系统LTE(Long Term Evolution，长期演进)标准中各小区发送的信号并不考虑对其他小区发送信号的干扰，小区间信号的发送方向和资源没有进行协调。而CBF的协作小区集合内各小区发送信号需要根据对其它小区信号的干扰进行协调，尽可能地减少对其它小区UE的干扰。协作小区间通过协调发送信号波束的方向，有效地将干扰比较大的波束避开，从而减少相互间干扰，提升接收信号的质量。图4给出了两个协作小区通过波束协调调度，将服务终端的发送信号波束方向避开的示意图。
JT：联合传输方案中，协作小区集合内的全部小区在相同的无线资源块中发送相同或者不同的数据到终端，即多个协作小区在同一时刻发送数据到同一终端。通过联合传输方式，将原来LTE系统中不同小区间的干扰信号变成有用信号，从而减少小区间干扰，提升系统性能。图5给出了两个小区协作方式进行联合传输的示意图。在图5中，两个小区同时发送有效数据到终端，两个小区发送的信号在空中合并后被UE接收，有效减少小区间的干扰，提升了传输信号质量，从而增加平均频谱效率和小区边缘传输速率。
多点协作传输技术(CoMP，coordinated multiple point transmission)技术的引入，使得有用信号和干扰信号发生了重大变化。在原来单小区传输下，有用信号仅为服务小区信号，其余小区信号皆为干扰，而在CoMP传输中，有用信号可以是协作小区集合中的所有小区。为此，UE需要准确测量所有参与协作传输的小区的信道，即利用协作小区的信道状态信息参考信号CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)测量导频测量对应小区的信道。但是CSI-RS是UE专属的，并不会通过广播消息进行传递，而是通过高层信令通知UE。在不存在一个中心调度器的条件下，不同的小区之间其CSI-RS的配置一方面难以进行协调，造成小区间CSI-RS强干扰，既有协作小区相同位置CSI-RS的干扰，也有协作小区数据资源单元(RE，Resource Element)的干扰，如图6所示，造成测量质量的低下；另一方面服务小区将所有小区的CSI-RS配置信息通知UE必然造成极大的信令开销，即需要分别通知每个小区的CSI-RS配置信息。
导频CSI-RS分为两种，一种为非零功率CSI-RS，另一种为零功率CSI-RS，即其发送功率为0。通过合理的配置两种导频，就可以避免小区间CSI-RS测量导频的干扰，提高信道测量质量。
CSI-RS的位置可以由2个参数决定，一个是CSI信号配置索引值，如表1和表2所示，它决定了在一个子帧中CSI-RS导频所使用的RE位置；另一个是CSI-RS子帧配置参数，如表3所示，它决定了CSI-RS在哪些子帧出现以及出现的周期。一个配置示例如图7所示，在一个子帧中配置了1个非零功率CSI-RS和2个零功率CSI-RS。
表1 常规CP CSI信号配置
表2 扩展CP CSI信号配置
表3 CSI子帧位置及周期配置
在长期演进系统中，各个小区发送的的信号是以无线帧的形式发送的，每个无线帧包含10个子帧，对于帧结构1每个子帧包含2个时隙。每个时隙或者子帧均是由多个基本的时间频率单元组成，即资源单元，如图1所示，为子帧、时隙及资源单元概念示意图。每个资源单元是传输信号的基本单位。参考信号是以资源块为单元在整个频带上进行重复，进而获得整个频带范围内的参考信号位置。
另外对于子帧结构1常规CP下，有20个可用的CSI-RS位置，如图2所示；扩展CP下，有16个可用的CSI-RS位置。而对于子帧结构2来说，除了子帧结构1的CSI-RS外，在特殊子帧中，还有额外12个可用的CSI-RS位置。基站以高层信令的方式将CSI-RS的位置和周期信息通过下行控制信道发送给用户，高层信令可以是RRC信令(无线资源控制信令)。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种LTE系统中多点协作传输多小区测量导频配置方法。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种LTE系统中多点协作传输多小区测量导频配置方法，包括如下步骤：
步骤1，用户终端UE服务小区进行零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS导频图样配置和传输子帧配置；
步骤2，用户终端UE服务小区将本小区零功率信道状态信息参考信号CSI-RS及非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS导频图样配置信息和传输子帧配置信息通过X2或者S1接口(X2和S1为LTE系统中协议的接口)传输给协作小区；
步骤3，协作小区根据接收到的配置信息配置自身零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS；
步骤4，用户终端UE服务小区将零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS导频图样配置信息和传输子帧配置信息通过高层信令(如RRC信令，RRC信令指的是无线资源控制信令)通知用户终端UE；
步骤5，用户终端UE根据服务小区和协作小区的信道状态信息参考信号CSI-RS配置信息进行多接入点下行信道测量，多接入点下行信道测量，即是通过测量多个小区的导频信号获得不同小区到达用户的信道状态信息，由于信道状态信息参考信号发送的信息内容是已知的，用户终端接收到信道状态信息参考信号处的信号，通过检测估计即可获得信道状态矩阵，利用信道状态矩阵即可计算获得预编码矩阵等信息，该过程即为信道测量的过程。多小区信道测量即是重复此过程，分别对不同小区的CSI-RS导频信号进行测量，分别估算不同小区到达用户的信道状态信息。
用户终端UE根据服务小区发送的零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS配置获知服务小区测量导频位置和协作小区测量导频位置，即非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS为服务小区测量导频位置，零功率信道状态信息参考信号CSI-RS为协作小区测量导频位置。
步骤1中，导频图样配置包括导频图样索引值CSI参考信号配置ICSI-CF，CF为congfiguration，传输周期配置包括CSI导频子帧位置参数CSI-RS-SubframeConfig信道状态信息参考信号子帧配置ICSI-RS，每个参数组合(ICSI-CF，ICSI-RS)确定了相应信道状态信息参考信号CSI-RS的位置。
步骤1中，若用户终端UE服务小区配置零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS总个数超过一个导频子帧所能承载的最大数量，则通过设置不同的子帧偏移参数(即通过设置不同的ICSI-RS值)，并将各个子帧偏移参数放置到对应的导频子帧中。
步骤2中，用户终端UE服务小区将零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息汇总，并将零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息分为两个信息组，将服务小区需要协作小区发送零功率信道状态信息参考信号CSI-RS的位置放入非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息组中，将服务小区需要协作小区发送非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS的位置放入零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息组中。
步骤3中，协作小区根据接收到的配置信息配置自身零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS，包括将接收到的位置信息中零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息组中的位置配置为非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS，作为自身测量导频，并将非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息组中的位置配置为零功率信道状态信息参考信号CSI-RS。
通过本发明方法，只需服务小区将自身CSI-RS测量导频配置信息发送给协作小区和UE，协作小区即可根据服务小区发送的导频配置信息自适应的配置自身的导频，同时UE根据服务小区的导频配置即可获知协作小区的导频配置。一方面可以降低导频配置信息通知信令开销，另一方面协作小区导频之间通过协作可以消除干扰，提高多小区测量质量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为子帧、时隙及资源单元概念示意图。
图2为子帧中CSI-RS可能的资源位置示意图。
图3为动态小区选择示意图。
图4为协同调度/波束赋形技术(CS/CBF)示意图。
图5为联合传输示意图。
图6为多小区CSI-RS导频受到相互干扰示意图。
图7为一种零功率和非零功率CSI-RS配置示例。
图8为服务小区通知协作小区1和2的CSI-RS配置。
图9为下行信道测量示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种LTE系统中多点协作传输多小区测量导频配置方法，包括如下步骤：
步骤1，用户终端UE服务小区进行零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS导频图样配置和传输子帧配置，如图7所示；
步骤2，用户终端UE服务小区将本小区零功率信道状态信息参考信号CSI-RS及非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS导频图样配置信息和传输子帧配置信息通过X2或者S1接口(X2和S1为LTE系统中协议的接口)传输给协作小区，如图8所示；
步骤3，协作小区根据接收到的配置信息配置自身零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS；
步骤4，用户终端UE服务小区将零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS导频图样配置信息和传输子帧配置信息通过高层信令(如RRC信令，RRC信令指的是无线资源控制信令)通知用户终端UE；
步骤5，用户终端UE根据服务小区和协作小区的信道状态信息参考信号CSI-RS配置信息进行多接入点下行信道测量，用户终端UE根据服务小区发送的零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS配置获知服务小区测量导频位置和协作小区测量导频位置，即非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS为服务小区测量导频位置，零功率信道状态信息参考信号CSI-RS为协作小区测量导频位置。
步骤1中，导频图样配置和传输子帧配置包括导频图样索引值CSI参考信号配置ICSI-CF，CF为congfiguration和CSI导频子帧位置参数CSI-RS-SubframeConfig信道状态信息参考信号子帧配置ICSI-RS，每个参数组合(ICSI-CF，ICSI-RS)确定了相应信道状态信息参考信号CSI-RS的位置。
步骤1中，若用户终端UE服务小区配置零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS总个数超过一个导频子帧所能承载的最大数量，则通过设置不同的子帧偏移参数(即通过设置不同的ICSI-RS值，具体为在0～154取一个整数值)，并将各个子帧偏移参数放置到对应的导频子帧中。
步骤2中，用户终端UE服务小区将零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息汇总，并将零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息分为两个信息组，将服务小区需要协作小区发送零功率信道状态信息参考信号CSI-RS的位置放入非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息组中，将服务小区期望需要小区发送非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS的位置放入零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息组中。
步骤3中，协作小区根据接收到的配置信息配置自身零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS，包括将接收到的位置信息中零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息组中的位置配置为非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS，作为自身测量导频，并将非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息组中的位置配置为零功率信道状态信息参考信号CSI-RS。
步骤5中，如图9所示，多接入点下行信道测量，即是通过测量多个小区的导频信号获得不同小区到达用户的信道状态信息，由于信道状态信息参考信号发送的信息内容是已知的，用户终端接收到信道状态信息参考信号处的信号，通过检测估计即可获得信道状态矩阵，利用信道状态矩阵即可计算获得预编码矩阵等信息，该过程即为信道测量的过程。
如图7所示，服务小区根据协作小区的数目确定零功率CSI-RS配置的个数N。并确定服务小区自身非零功率CSI-RS的配置，配置信息包括导频图样索引值CSI referencesignal configuration ICSI-CF和CSI导频子帧位置参数CSI-RS-SubframeConfigICSI-RS。每个参数组合(ICSI-CF，ICSI-RS)即确定了相应CSI-RS的位置。假定非零功率CSI-RS配置有M个，零功率CSI-RS配置有N个，第m个非零功率CSI-RS配置表示为(ICSI-CF，ICSI-RS)1,m，第n个零功率CSI-RS配置表示为(ICSI-CF，ICSI-RS)0,n。总CSI-RS配置信息表示为{[(ICSI-CF，ICSI-RS)1,1，…，(ICSI-CF，ICSI-RS)1,M]非零功率CSI-RS，[(ICSI-CF，ICSI-RS)0,1，…，(ICSI-CF，ICSI-RS)0,N]零功率CSI-RS}。
如图8所示，服务小区将CSI-RS配置信息通过X2接口或者S1接口传递给协作小区。传递给不同小区的配置信息不同。具体为将希望对应协作小区发送非零功率CSI-RS的位置配置为零功率CSI-RS，同时将希望协作小区发送零功率CSI-RS的位置配置为非零功率CSI-RS，并将配置信息发送给对应的协作小区，对应协作小区据此配置自身CSI-RS，避免服务小区和协作小区CSI-RS的相互干扰。
实施例
本发明公开了一种LTE系统中多点协作传输多小区测量导频配置方法，包括如下步骤：
1、服务小区根据协作小区数目N，配置零功率CSI-RS个数也为N。并配置自身非零功率CSI-RS。配置参数信息为{[(ICSI-CF，ICSI-RS)1,1]非零功率CSI-RS，[(ICSI-CF，ICSI-RS)0,1，…，(ICSI-CF，ICSI-RS)0,N]零功率CSI-RS}。
2、根据服务小区测量导频配置信息，发送给协作小区n的配置信息调整为{[(ICSI-CF，ICSI-RS)1,1，(ICSI-CF，ICSI-RS)0,1，(ICSI-CF，ICSI-RS)0,n-1，(ICSI-CF，ICSI-RS)0,n+1，…，(ICSI-CF，ICSI-RS)0-N]非零功率CSI-RS，[(ICSI-CF，ICSI-RS)0,n]零功率CSI-RS}，通过X2或则S1接口发送给协作小区n。
3、协作小区n根据接收到的服务小区测量导频配置信息配置本小区的测量导频，包括非零功率CSI-RS和零功率CSI-RS，即与服务小区发送的配置信息中的零功率和非零功率CSI-RS配置反转，配置为{[(ICSI-CF，ICSI-RS)1,1，(ICSI-CF，ICSI-RS)0,1，(ICSI-CF，ICSI-RS)0,n-1，(ICSI-CF，ICSI-RS)0,n+1，…，(ICSI-CF，ICSI-RS)0-N]零功率CSI-RS，[(ICSI-CF，ICSI-RS)0,n]非零功率CSI-RS}。
4、UE根据服务小区发送的零功率CSI-RS和非零功率CSI-RS配置获知服务小区测量导频位置和协作小区测量导频位置，即非零功率CSI-RS为服务小区测量导频位置，零功率CSI-RS为协作小区测量导频位置。通过测量即可获知多个小区的信道信息。
5、服务小区配置零功率CSI-RS和非零功率CSI-RS总个数超过一个子帧所能承载的数量，则可以通过子帧位置参数ICSI-RS(ICSI-RS指示CSI-RS导频处于哪一个子帧的指示值，与传输周期也是同一个参数进行设置的)放置于不同的子帧中。
本发明提供了一种LTE系统中多点协作传输多小区测量导频配置方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (1)

1.一种LTE系统中多点协作传输多小区测量导频配置方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，用户终端UE服务小区进行零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS的导频图样配置和传输子帧配置；
步骤2，用户终端UE服务小区将本小区零功率信道状态信息参考信号CSI-RS及非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS导频图样配置信息和传输子帧配置信息通过X2或者S1接口传输给协作小区；
步骤3，协作小区根据接收到的配置信息配置自身零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS；
步骤4，用户终端UE服务小区将零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS导频图样配置信息和传输子帧配置信息通过高层信令通知用户终端UE；
步骤5，用户终端UE根据服务小区和协作小区的信道状态信息参考信号CSI-RS配置信息进行多接入点下行信道测量，用户终端UE根据服务小区发送的零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS配置获知服务小区测量导频位置和协作小区测量导频位置，即非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS为服务小区测量导频位置，零功率信道状态信息参考信号CSI-RS为协作小区测量导频位置；
步骤1中，导频图样配置包括导频图样索引值CSI参考信号配置ICSI-CF，传输周期配置包括CSI导频子帧位置参数信道状态信息参考信号子帧配置ICSI-RS，每个参数组合(ICSI-CF，ICSI-RS)确定了相应信道状态信息参考信号CSI-RS的位置；
步骤1中，若用户终端UE服务小区配置零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS总个数超过一个导频子帧所能承载的最大数量，则通过设置不同的子帧偏移参数，并将各个导频子帧偏移参数放置到对应的导频子帧中；
步骤2中，用户终端UE服务小区将零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息汇总，并将零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息分为两个信息组，将服务小区需要协作小区发送零功率信道状态信息参考信号CSI-RS的位置放入非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息组中，将服务小区需要协作小区发送非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS的位置放入零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息组中；
步骤3中，协作小区根据接收到的配置信息配置自身零功率信道状态信息参考信号CSI-RS和非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS，包括将接收到的位置信息中零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息组中的位置配置为非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS，作为自身测量导频，并将非零功率信道状态信息参考信号CSI-RS位置信息组中的位置配置为零功率信道状态信息参考信号CSI-RS。
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