CN105917603B - 一种支持无线网络部署中的小区发现的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种在无线网络部署中利用信道状态信息参考系统(CSI‑RS)的小小区发现的方法被提出。首先，无线通信系统将在子帧的每个资源块中的资源元素对指派给CSI‑RS配置。两个正交覆盖代码中的第一正交覆盖代码被应用到第一CSI‑RS。CSI‑RS由小小区传输到用户设备(UE)。UE利用CSI‑RS执行小小区发现和对小小区的测量。

Description

一种支持无线网络部署中的小区发现的方法和设备

相关专利申请

本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2013年12月11日提交的题目为“CSI-RSBASED CELL DISCOVERY SIGNAL”的临时申请第61/914,843号和2014年1月30日提交的题目为“CSI-RS BASED CELL DISCOVERY SIGNAL”的临时申请第61/933,648号的优先权权益，这两个临时申请均通过引用被全部并入本文。

技术领域

本发明涉及蜂窝通信系统，并且更具体地涉及包含许多小小区(small cell)的密集部署网络。

背景

如今的蜂窝通信系统不仅提供语音业务，而且还提供遍布全世界的移动宽带业务。随着移动电话和其它无线设备应用数量的持续增长，并且消耗更多数据量，产生了对移动宽带数据业务的巨大需求。这要求电信运营商改进数据吞吐量并且随时随地尽可能加大对有限资源的有效利用。

为了应对点对点链路的频谱效率已经接近它的理论极限的事实，电信业提出了多层网络的概念以满足对移动宽带数据业务不断增长的需要。通常，多层网络包含几层基站以提供或者能实现不同的物理资源诸如载波、传输功率等。异构网络(HetNet)为典型的两层网络的一个例子，其中利用至少一个公共载波，由高传输功率基站构成的宏观层(宏观层节点)辅以低传输功率节点(LPN)层。异构网络的另一个例子包括辅以一层LPN节点的宏观层，该层LPN节点利用不同于宏观层节点的频率的载波提供通信。

然而，部署多层网络的一种结果是小区基站的密度必须显著增加。例如，与宏小区之间数百米远的距离相比，小小区之间的站点间距离可以是20米或者更小。这种高密度的部署需要用户设备(UE)能及时地发现周围小区。然而，检测同步通道(PSS和SSS)的传统小区发现机制是为宏观部署而非高密度小区部署设计和优化的。

目前的信道状态信息参考符号(CSI-RS)可被扩展用于小小区发现目的。根据目前3GPP规范(Rel-11)，用于一个端口的CSI-RS是在一个子帧中的每个资源块(RB)中的一对资源元素(RE)。在本文中，术语“RB”被用来指包含在频域中的12个连续子载波和在时域中的一个子帧的时频平面区域。

图1是示出了目前CSI-RS配置100的一个实施例。在示出的CSI-RS中，有在每个RB104中定义的、用于承载对应于二十个配置的CSI-RS符号的二十对RE 102。每对RE包含两个相邻的RE且两个长度的覆盖代码被用到该对RE上以允许CSI-RS的两个端口共享相同的物理RE。

在每种配置中，多个端口{1,2,4,8}可用从端口15到端口22的编号定义，并且UE可假设来自一个CSI-RS配置的所有天线端口准共址。为了减小信令开销，对于用于相同配置的不同的端口设置，公共的参考RE对被定义，并且在频域中的固定偏移被用到不同端口的公共参考RE对。在表1中示出了示例配置。

表1：每个天线端口的固定偏移

UE可单独地在每个天线端口上进行测量(如信道估计，接收功率估计等)。然而，UE可在不同RB中的相同RE对上进行取平均值或者其它滤波。目前的CSI-RS配置可被用作小小区发现目的，但是仅能被用于RRC_CONNECTED模式的UE。服务小区创建旨在被特定UE发现的目标小小区列表，并且决定列表的CSI-RS配置。服务小区通过X2接口通知相应的小小区并且通过信令消息通知CSI-RS配置的UE。UE接收到某个CSI-RS配置后，通过将本地生成的CSI-RS样本与接收的信号相关联来使UE得知在预定的时间窗口内的目标CSI-RS符号的准确定时。

将传统CSI-RS用于小区发现目的存在两个主要问题：(1)在非准共址情况中，如果一个CSI-RS配置中仅仅一个天线端口被用于小区发现，则根据目前的3GPP规范(Rel-11)，只有具有覆盖代码(+1，+1)的天线端口15被使用。应用于同组资源的另一代码(+1，-1)被浪费了，因为它可作为发现信号被用于另一小小区；以及(2)由于CSI-RS的性质和CSI-RS RE对在每个RB中重复一次，在它的自相关函数上存在很多峰，且两个相邻峰之间的距离大约为5.56微秒(μs)，如图2A-图2B所示。

若当UE执行精确时间同步时搜索窗口尺寸超过5.56μs，则即使信号中没有噪声，结果中也会存在两个具有相似幅度的峰。这种峰不明确问题引入严重的ISI(符号间干扰)，降低CSI-RS的检测和测量性能。根据目前规范的一个CSI-RS配置的多个天线端口不能解决峰不明确问题，因为上述操作在每个天线端口上独立地执行。

发明概述

在一个实施例中，相较于传统指派，被配置用于小小区发现的CSI-RS在每个RB中包含附加RE，其中CSI-RS的一个端口在每个RB中占据一个RE对。RE对在频域中被均匀分配。在每个RB中，小小区发现CSI-RS的出现被配置为使得自相关函数峰时间差大于一个或多个UE的实际搜索窗口尺寸。

在一个包含同步的小小区集群的实施例中，由于同步的小小区集群在UE侧上产生CSI-RS定时的不确定性，在进行检测和/或测量作为小小区发现信号的CSI-RS前，UE必须获取定时。UE首先利用主同步信号(PSS)和/或副同步信号(SSS)获取同步集群的定时。这个PSS/SSS可来自传输它的CSI-RS的同一个小区和/或者来自与传输它的CSI-RS的小区同步的最强小区。在UE获取定时后，该UE相应地定位所配置的CSI-RS并执行小区发现和测量。UE将所发现的小区报告给服务小区。

附图简述

依照一个或多个各种实施例，参照附图将详细描述本发明。附图被提供只是为了说明和仅仅描述本发明示例性实施例。这些附图被提供以便于读者理解本发明而不应被认为是对本发明广度、范围或者适用性的限定。需要注意的是，为了清楚起见和易于说明，这些附图不一定按照比例绘制。

图1示出了多个信道状态信息参考符号(CSI-RS)以及配置的一个实施例。

图2A是示出了CSI-RS资源元素(RE)对的自相关函数的一个实施例的曲线图。

图2B是示出了图2A的自相关函数的在130μs和160μs之间的一部分的曲线图。

图3示出了对于小小区发现CSI-RS的RE指派的一个实施例。

图4A是示出了具有小于11.02μs的窗口尺寸的CSI-RS RE对的自相关函数的曲线图。

图4B是示出了图4A的自相关函数的在120μs和180μs之间的一部分的曲线图。

图5示出了小小区发现CSI-RS的RE指派的一个实施例。

图6是示出了图5的CSI-RS的自相关函数的一个实施例的曲线图。

图7示出了在同步的小小区集群中的CSI-RS小区发现的一个实施例。

示例性实施例的详细描述

在一个实施例中，CSI-RS被配置用于小小区发现。相比于传统指派，CSI-RS被配置为在每个资源块(RB)中包含附加的资源元素(RE)。CSI-RS的一个端口在每个RB中占据一个RE对。RE对在频域中被均匀分配。在一些实施例中，在每个RB中，小小区发现CSI-RS的出现被配置为使得自相关函数峰时间差大于一个或多个UE的实际搜索窗口尺寸。当CSI-RS被配置为用于小小区发现目的时，CSI-RS可被配置具有两个覆盖代码(+1，+1)或(+1，-1)之一。利用配置用于小小区发现的CSI-RS，UE可不用假设来自一个CSI-RS发现配置的天线端口是准共址的。在一些实施例中，传输被支持的CSI-RS信号的重叠小小区总数可从二十增加到四十。

在一个实施例中，如果一个子帧中为CSI-RS定义的RE总数保持与传统CSI-RS相等(如，少于二十)，那么用于小小区发现的CSI-RS可被配置具有更多的RE且在频域中被均匀分配。图3示出了均匀分配的CSI-RS 300的实施例。对于小小区发现，CSI-RS 300的每个端口的RE 302的数量增加一倍，代价则是降低了可用配置的总数。在图3所示的实施例中，如果搜索窗口尺寸小于预定阈值，例如11.02μs，则在CSI-RS的自相关函数中的峰不明确问题被解决。图4A是示出了图3的CSI-RS 300的RE对的自相关函数400的曲线图。图4B示出了自相关函数400的在120μs和180μs之间的一部分。在一些实施例中，来自两个不同小小区的CSI-RS发现信号可通过使用正交覆盖代码，诸如，举例来说，{(+1，+1)，(+1，-1)}来共享相同的配置。

在一个实施例中，如在表2中所示，，所有二十个传统的CSI-RS配置组成了10个新的发现配置。

表2：用于小区发现目的的CSI-RS组合

根据表2，UE可用两个当前的CSI-RS配置进行配置，且当执行基于CSI-RS的时间和频率同步时UE可同时地处理来自这两个CSI-RS配置的信号。来自两个不同小小区的CSI-RS发现信号可通过使用正交覆盖代码，诸如，举例来说，{(+1，+1)，(+1，-1)}来共享相同的配置。

图5示出了CSI-RS 500的一个实施例，其中每个RB的RE的总数与传统CSI-RS保持相同，且小小区发现CSI-RS占用在子帧中间的所有的二十四个RE。图6是示出了图5的CSI-RS 500的自相关函数550的一个实施例的曲线图。如图6所示，两个峰之间的距离大约66.72μs，其使没有峰不明确的较大搜索窗口的可能性得以实现。两个峰之间的距离可由CSI-RS配置决定。来自两个不同小小区的CSI-RS发现信号可通过使用正交覆盖代码，诸如，举例来说，{(+1，+1)，(+1，-1)}来共享相同的配置。在一些实施例中，覆盖代码可以是其它的正交代码，诸如，举例来说，{(0，1)，(1，0)}等等。

在一个实施例中，一组不同于现有的传统CSI-RS RE的新的RE针对小小区发现目的被定义。无需覆盖代码，CSI-RS发现信号符号可被直接映射到物理RE。来自一个CSI-RS发现信号的RE在频域中被均匀分配。在时域中，这些RE相应的持续时间可包含完全重叠的RE、非重叠的RE和/或者部分重叠的RE。在这个实施例中，具有重叠CSI-RS配置的多达四十个小小区可被支持。

图7示出了同步的小小区集群600中的CSI-RS小区发现的一个实施例。在这个实施例中，由于在同步集群600中在UE 602侧上的CSI-RS定时可能有不确定性，在进行检测和/或测量作为小小区发现信号的CSI-RS之前，UE 602可能需要获取定时。UE 602利用PSS/SSS608获取同步集群的定时。PSS/SSS 608可来自传输CSI-RS的同一个小区604和/或来自与传输CSI-RS的小区同步的最强小区。在UE 602获取定时后，该UE 602定位所配置的CSI-RS和对所发现的小区604执行小区发现和测量。UE 602将发现的小区报告610给服务小区606。

单词“示例性”被用于此意思是“作为举例或者例证”。本文中被描述为“示例性的”任何方面或设计不需要被理解为更好的或者优于其他方面或设计。

前述仅仅说明了本公开的原理。因此应当认识到，那些本领域的技术人员将能够设计出各种布置，这些布置虽然本文没有明确地描述或示出，但能够体现本公开的原理并被包含在其精神和范围内。而且，本文中所列举的所有例子和条件语言主要意在明确地仅用于教学目的和帮助读者理解本公开的原理和发明人所贡献的促进本领域的概念，并且应被理解为没有限制这些明确列举的例子和条件。

虽然以上描述了本发明的一个或多个实施例，应当理解的是它们仅仅是通过举例的方式而非限制的方式呈现的。同样地，各个图或图表可描述本公开的示例结构或其他配置，这样做有助于理解能被包含在本公开中的特征和作用。本公开不是限于所列举的示例结构或配置，而是可通过使用各种各样的可替代的结构和配置来实施。

本文档中所描述的一个或多个功能可通过适当配置模块来执行。这里用到的术语“模块”可指硬件、固件、软件和执行软件的任何相关的硬件，以及执行本文所描述的相关功能的这些元件的任何组合。此外，各种模块可以是分离的模块。然而，如对本领域每个技术人员明显的是，两个或更多个模块可被组合形成按照本发明各种实施例执行相关功能的单个模块。

此外，在本文档中描述的一个或多个功能可以通过被存储在“计算机程序产品”、“非暂时性计算机可读介质”等等中的计算机程序代码来执行，“计算机程序产品”、“非暂时性计算机可读介质”在本文被使用以通常提及介质，例如，存储器存储设备或存储单元。计算机可读介质的这些和其它形式可以涉及存储用于由处理器使用以引起处理器执行特定的操作的一个或多个指令。通常被称为“计算机程序代码”(其可以被以计算机程序或其它分组的形式进行分组)的这样的指令，其当被执行时，使得计算系统能够执行期望的操作。

应当理解的是，不同功能单元、处理器或者域之间的任何适当的功能分配可被使用且不偏离本发明。例如，说明由单独的单元、处理器或控制器执行的功能可由同一个单元、处理器或控制器来执行。因此，对特定的功能单元的参考仅仅被视为对用于提供描述的功能的合适的装置的参考，而不是指示由严格的逻辑或物理结构或组织。

Claims (17)

1.一种支持无线网络部署中的信道状态信息参考系统CSI-RS发现的设备，包括：

无线通信系统，其在操作中：

用两个正交覆盖代码中的第一正交覆盖代码配置第一CSI-RS；

在资源块上均匀分配多个资源元素对；以及

向至少一个用户设备UE传输所述第一CSI-RS；

其中，所述第一CSI-RS被配置使得自相关函数峰时间差大于所述至少一个UE的搜索窗口尺寸；

如果在一个子帧中对于所述第一CSI-RS定义的资源元素对的总数少于或等于二十，则所述第一CSI-RS被配置为在所述资源块的频域中均匀分配所述资源元素对。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述无线通信系统在操作中：

用所述两个正交覆盖代码中的第二正交覆盖代码配置第二CSI-RS；以及

与所述第一CSI-RS至少部分同时地传输所述第二CSI-RS。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述UE被配置为同时处理所述第一CSI-RS和所述第二CSI-RS。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述CSI-RS被配置为支持四十个小小区。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述两个正交覆盖代码包括第一覆盖代码(+1，+1)和第二覆盖代码(+1，-1)。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述无线通信系统在操作中：

将主同步信号或者副同步信号PSS/SSS传输到所述UE；

其中，所述CSI-RS通过同步集群的小区传输。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述同步集群的所述小区包括所述同步集群的最强小区。

8.根据权利要求6所述的设备，其中，无线通信系统在操作中从所述UE接收小区发现报告。

9.一种在无线网络部署中的小区发现的方法，包括：

通过第一小区，将在子帧的每个资源块中的资源元素对指派给第一信道状态信息参考系统CSI-RS配置；

通过所述第一小区，将两个正交覆盖代码中的第一正交覆盖代码应用到所述第一CSI-RS；以及

通过所述第一小区，将所述第一CSI-RS传输到用户设备UE；

其中，所述第一CSI-RS被配置使得自相关函数峰时间差大于至少一个UE的搜索窗口尺寸。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括在频域中在每个资源块中均匀分配所指派的资源元素。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括：

通过第二小区，将在子帧的每个资源块中的资源元素指派给第二CSI-RS配置；

通过所述第二小区，将两个正交覆盖代码中的第二正交覆盖代码应用到所述第二CSI-RS；以及

通过所述第二小区，将所述第二CSI-RS传输到所述UE。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括通过所述UE同时处理所述第一CSI-RS和所述第二CSI-RS以执行CSI-RS检测。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述两个正交覆盖代码包括一组覆盖代码{(+1，+1)，(+1，-1)}。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括通过所述第二小区将主同步信号或者副同步信号PSS/SSS传输到所述UE，其中，第二小区包括同步集群的小区。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括通过所述UE将小区发现响应传输给所述第一小区。

16.一种通过用户设备UE执行信道状态信息参考系统CSI-RS发现的方法，所述方法包括：

通过所述UE，接收来自小小区的主同步信号或者副同步信号PSS/SSS，其中，所述小小区为小区的同步集群的一部分；

通过所述UE，利用所述PSS/SSS获取CSI-RS传输的定时；以及

通过所述UE，利用所述CSI-RS传输对所述小小区执行小区发现和测量；

其中，所述CSI-RS被配置使得自相关函数峰时间差大于至少一个UE的搜索窗口尺寸。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括通过所述UE将小区发现报告传输给服务小区。