CN106160925B - 用于多用户层叠传输的cqi增强的方法及装置 - Google Patents

用于多用户层叠传输的cqi增强的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在基站中用于多用户层叠传输的CQI增强的方法以及装置，其包括：根据来自近端用户设备的第一CQI信息和远端用户设备的第二CQI信息进行层叠传输预配对；向所辖小区内的用户设备发送参考信号，参考信号中以时分或频分的方式插入了干扰消除参考信号，干扰消除参考信号用于近端用户设备估算消除远端用户设备所产生的干扰的能力指示信息；接收来自于近端用户设备的干扰CQI信息；以及根据近端用户设备的干扰CQI信息和远端用户设备的第二CQI信息，确定近端用户设备和远端用户设备配对和调度的决定。基于额外的CQI报告，基站可做出正确的用户设备配对和调度决定，还可从动态配对和调度所带来的频率选择性中获得增益。

Description

用于多用户层叠传输的CQI增强的方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信网络，更具体地，涉及在无线通信网络中用于多用户层叠传输的CQI增强的方法及装置。
背景技术
下行多用户层叠传输(MUST:Multi-User Superposition Transmission)的研究立项的目的是对多个用户进行配对，使得他们同时传输多个数据层(即使用相同的空间预编码向量或在相同的资源单元上的相同发射分集方案)。
例如，如图1所示，近端用户设备UE1受到了远端用户设备UE2的严重干扰。因为UE2在小区边缘，并被分配了较大的发射功率。UE1采用先进的接收机技术，在UE1接收到的一些辅助信息的帮助下，首先解码UE2信号，然后将其从接收到的信号中去除，然后在解码自己的信号，例如PDSCH。因此，由UE2引起的干扰信号是否可能被消除以及多少干扰可能被消除是UE1正确解码自身信号的关键。然而，UE特定的干扰消除能力并未在现有的标准中规定，而且对于网络端，例如基站来说这种干扰消除能力通常是未知的。
图1示出了近端用户设备UE1和远端用户设备UE2叠加传输的示意图。在该例子中由eNB对UE1和UE2进行配对和分配功率。这也可以被认为是另一种形式的多用户多输入多输出(MU-MIMO：Multi-User Multiple Input Multiple Output)MIMO传输，其中eNB决定哪些用户设备配对和使用哪些预编码。
在现有系统中，信道质量指示(CQI：Channel Quality Indicator)是基于PDSCH传输块大小和UE在误块率(BLER：Block Error Rate)10％时可以正确解码的调制编码方案(MCS：Modulation and Coding Scheme)来确定的。通过测量参考信号，例如小区特定参考信号(CRS：Cell-specific Reference Signal)或信道状态信息RS(CSI-RS：ChannelStatus Information RS)，UE获取CQI并将基于特定假设和10％BLER的CQI反馈给基站。该特定假设可以是，如在标准中所规定的和所有UE所遵守的那样，例如使用预编码矩阵/预编码的信道容量最大化。
然而，现有技术的CQI不考虑干扰消除/抑制，汇报“悲观”的CQI将导致eNB调度小于所需的传输块大小(TBS：Transport Block Size)从而没有充分利用REL 12的网络辅助的干扰消除和抑制(NACIS：Network Assisted Interference Cancellation andsuppression)或REL13的MUST技术的优势。虽然外环自适应链路可能最终导致eNB调度到“正确”的TBS，但是这个过程是缓慢的，并需要在自适应期间干扰条件不变。
在REL-12的NAICS立项中，就是否需要汇报CQI增强的问题进行了广泛探讨，其中提出了多个建议，比如UE汇报后置NAICS CQI和前置NAICS CQI，后置NAICS CQI是基于干扰删除后的CQI而前置NAICS CQI是干扰未被消除的CQI(即传统的CQI)。然而，由于复杂度的问题，REL-12NAICS立项做出了不汇报任何CQI增强的决定。
在MUST中，REL13在信道状态信息(CSI：Channel State Information)和CQI汇报中有类似的问题，在用户配对之前或之后，eNB知道UE特定的干扰消除能力对用户配对以及层叠传输的性能变得更为关键。因此，对于叠加传输方案，合适的CSI增强反馈机制是必不可少的。本发明所提出的CQI(MUST-IC-Far-CQI)是受害(近端)UE向基站定期汇报解码(远端)UE干扰的能力。基于该额外的CQI报告，eNB可以做出正确的UE配对和调度决定，甚至可以从动态配对和调度所带来的频率选择性中获得增益。否则，eNB调度器会有很高的风险配对会严重相互干扰多个用户设备，从而降低了整个网络的容量。
后置NAICS CQI是现有的解决方案，但是正如前面所描述的，这会带来很大的复杂度的。此外，叠加传输的目的在于通过故意扩大多用户干扰和利用用户特定的干扰消除能力来进行动态多用户传输，而在后置NAICS CQI中并不支持用户设备特定的干扰消除能力。此外，现有的CSI反馈也不包括受害UE汇报解码干扰信号的能力，而受害UE的解码干扰信号的能力对于eNB进行UE配对和调度决定是非常关键的。
发明内容
根据上述对背景技术以及存在的技术问题的理解，如果能够提供一种用于多用户层叠传输的CQI增强的方法及装置，将是非常有益的。
根据本发明的第一个方面，提供了一种在基站中用于多用户层叠传输的CQI增强的方法，所述方法包括：A.根据来自近端用户设备的第一CQI信息和远端用户设备的第二CQI信息进行层叠传输预配对，所述近端用户设备和所述远端用户设备由所述基站控制；B.向所辖小区内的用户设备发送参考信号，所述参考信号中以时分或频分的方式插入了干扰消除参考信号，所述干扰消除参考信号用于近端用户设备估算消除远端用户设备所产生的干扰的能力指示信息；C.接收来自于所述近端用户设备的干扰CQI信息；以及D.根据所述近端用户设备的干扰CQI信息和所述远端用户设备的第二CQI信息，确定所述近端用户设备和所述远端用户设备配对和调度的决定。
根据本发明的一个实施例，所述干扰CQI信息包括第一指示信息，其用于指示所述近端用户设备消除所述远端用户设备所产生的干扰的能力；以及第二指示信息，其用于指示所述近端用户设备解码自身信号能力。
根据本发明的一个实施例，所述步骤D还包括i.根据第二指示信息来确定所述近端用户设备的下行数据信道的近端MCS；ii.根据所述第二CQI信息以及所述第一指示信息来确定所述远端用户设备的下行数据信道的远端MCS；以及iii.根据所述近端MCS和所述远端MCS计算各自下行数据信道的目前速率并确定是否进行配对。
根据本发明的一个实施例，所述步骤iii还包括将所计算的各自的目前速率与原来的平均速率进行比较确定所述近端用户设备和所述远端用户设备是否配对。
根据本发明的第二个方面，提供了一种在近端用户设备中用于多用户层叠传输的CQI增强的方法，所述方法包括：a.接收来自于基站的参考信号，所述参考信号中以时分或频分的方式插入了干扰消除参考信号，所述干扰消除参考信号用于近端用户设备估算消除远端用户设备所产生的干扰的能力指示信息；b.向所述基站汇报第一CQI信息和干扰CQI信息；以及c.根据来自于基站的调度和配对信息接收和解码下行数据信号，所述调度和配对信息包括近端MCS和是否和所述远端用户设备配对的决定。
根据本发明的一个实施例，所述干扰CQI信息包括第一指示信息，其用于指示所述近端用户设备消除所述远端用户设备所产生的干扰的能力；以及第二指示信息，其用于指示所述近端用户设备解码自身信号能力。
根据本发明的一个实施例，所述步骤b之前还包括根据接收到的所述参考信号，测量第一CQI和干扰CQI，所述干扰CQI根据所述干扰消除参考信号测量得到。
根据本发明的一个实施例，所述干扰CQI信息和所述第一CQI信息同时在PUCCH中向所述基站传输。
根据本发明的一个实施例，所述干扰CQI信息代表所述干扰CQI和所述第一CQI之间的差值。
根据本发明的一个实施例，所述干扰CQI信息和所述第一CQI信息以时分的方式在PUCCH中向所述基站传输。
根据本发明的第三个方面，提供了一种在基站中用于多用户层叠传输的CQI增强的装置，所述装置包括：预配对单元，其用于根据来自近端用户设备的第一CQI信息和远端用户设备的第二CQI信息进行层叠传输预配对，所述近端用户设备和所述远端用户设备由所述基站控制；参考信号发送单元，其用于向所辖小区内的用户设备发送参考信号，所述参考信号中以时分或频分的方式插入了干扰消除参考信号，所述干扰消除参考信号用于近端用户设备估算消除远端用户设备所产生的干扰的能力指示信息；CQI信息接收单元，其用于接收来自于所述近端用户设备的干扰CQI信息,来自于远端用户设备的第二CQI信息以及来自于近端用户设备的第一CQI信息；以及配对调度单元，其用于根据所述近端用户设备的干扰CQI信息和所述远端用户设备的第二CQI信息，确定所述近端用户设备和所述远端用户设备配对和调度的决定。
根据本发明的一个实施例，所述干扰CQI信息包括第一指示信息，其用于指示所述近端用户设备消除所述远端用户设备所产生的干扰的能力；以及第二指示信息，其用于指示所述近端用户设备解码自身信号能力。
根据本发明的第四个方面，提供了一种在近端用户设备中用于多用户层叠传输的CQI增强的装置，所述装置包括：参考信号接收单元，其用于接收来自于基站的参考信号，所述参考信号中以时分或频分的方式插入了干扰消除参考信号，所述干扰消除参考信号用于近端用户设备估算消除远端用户设备所产生的干扰的能力指示信息；CQI信息发送单元，其用于向所述基站汇报第一CQI信息和干扰CQI信息；以及解码单元，其用于根据来自于基站的调度和配对信息解码下行数据信号，所述调度和配对信息至少包括近端MCS和是否和所述远端用户设备配对的决定。
根据本发明的一个实施例，所述干扰CQI信息包括第一指示信息，其用于指示所述近端用户设备消除所述远端用户设备所产生的干扰的能力；以及第二指示信息，其用于指示所述近端用户设备解码自身信号能力。
附图说明
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1示出了近端用户设备和远端用户设备叠加传输的示意图；
图2示出了用于多用户层叠传输的CQI增强的流程图；
图3示出了在基站中用于多用户层叠传输的CQI增强的装置性示意图；以及
图4示出了在用户设备中用于多用户层叠传输的CQI增强的装置性示意图。
在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置(模块)或步骤。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。需要说明的是，尽管附图中以特定顺序描述了本发明中有关方法的步骤，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果，相反，本文中所描述的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解维多个步骤执行。
为了更好的描述本发明的解决方案，将在基站所管辖小区内里基站较近的用户设备称之为近端用户设备，将在基站所管辖小区内里基站较远的用户设备称之为远端用户设备。
图2示出了用于多用户层叠传输的CQI增强的流程图。在图2中，UE1为近端用户设备，UE2为远端用户设备。在现有系统中，近端用户设备和远端用户设备各自都需要向基站汇报第一CQI信息和第二CQI信息，其中，第一CQI信息指示基站和近端用户设备之间下行信道质量，第二CQI信息指示基站和远端用户设备之间下行信道质量。
在步骤S201中，基站根据来自近端用户设备UE1的第一CQI信息和远端用户设备UE2的第二CQI信息进行层叠传输预配对，近端用户设备UE1和远端用户设备UE2均由基站控制。其中，该第一CQI和第二CQI信息为3GPP标准中现有的CQI指示信息。
在步骤S202中，基站向所辖小区内的用户设备发送参考信号，该参考信号，例如小区特定参考信号中以时分或频分的方式插入了干扰消除参考信号，该干扰消除参考信号用于近端用户设备UE1估算消除远端用户设备所产生的干扰的能力指示信息。
在步骤S203中，基站接收来自于近端用户设备UE1的干扰CQI信息。
当近端用户设备UE1接收到来自于基站的包含干扰消除参考信号的参考信号后，近端用户设备UE1根据接收到的干扰消除参考信号估算近端用户设备UE1消除远端用户设备UE2所产生的干扰的能力，近端用户设备UE2还根据接收到的干扰消除参考信号估算近端用户设备UE1解码自身信号能力。然后，近端用户设备UE1向基站发送干扰CQI信息，干扰CQI信息包括用于指示所述近端用户设备消除所述远端用户设备所产生的干扰的能力的第一指示信息和用于指示所述近端用户设备解码自身信号能力的第二指示信息。
根据本发明的一个实施例，干扰CQI信息和第一CQI信息可同时在物理上行控制信道(PUCCH：Physical Uplink Control Channel)中向所述基站传输。
根据本发明的另一个实施例，干扰CQI信息可代表干扰CQI和第一CQI之间的差值。
根据本发明的又一个实施例，干扰CQI信息和第一CQI信息以时分的方式在PUCCH中向基站传输。
根据本发明的又一个实施例，干扰CQI信息可以以周期性的方式或非周期性的方式中向基站传输。
在步骤S204中，基站根据近端用户设备UE1的干扰CQI信息和远端用户设备UE2的第二CQI信息，确定近端用户设备UE1和远端用户设备UE2配对和调度的决定。
近端用户设备UE1和远端用户设备UE2根据来自于基站的调度和配对信息解码下行数据信号，所述调度和配对信息包括近端MCS，远端MCS和近端用户设备UE1和远端用户设备UE2是否配对的决定。
具体地，如果在配对了一近一远两个用户设备UEn和UEf，近端用户设备UEn向基站汇报CQIn1和CQIn2,其中CQIn1指示UEn消除远端用户设备UEf所产生的干扰的能力，CQIn2指示UEn在消除远端用户设备UEf的干扰之后，解码自己有用信号的信道质量。远端用户设备只需上报CQIf1，其指示远端用户解码自己有用信号的信道质量。对于基站调度器来说，当为远端用户设备UEf的下行数据配置MCS的时候，需要同时考虑远端用户设备UEf和近端用户设备UEn的解码能力，在其中选择相对较低的MCS作为发送远端用户设备UEf下行数据的MCSf，即MCSf＝min(MCSn1,MCSf1)，其中MCSn1和MCSf1可分别根据CQIn1和CQIf1查表得到。
当为近端用户设备UEn的下行数据配置MCS时就可直接使用来CQIn2推算MCSn，即MCSn＝MCSn2。MCSn2可根据CQIn2查表得到。
在考虑比例公平调度器配对调度时，基站分别根据MCSn和MCSf估算出近端用户设备UEn和远端用户设备UEf的下行瞬时速率Rn和Rf，并和各自的平均速率和进行比较，在所有的配对用户组中，依据以下原则选择一组配对用户进行调度：
其中，i代表预配对的近端用户的数目。
本领域技术人员应该理解的是，尽管在本发明的描述中以两个用户设备为例来阐述本发明的技术方案，本发明的技术方案并不仅限于两个用户设备配对的情况，本发明的构思也可应用于三个，四个或多用户配对的情况。此外，本发明的构思也可应用于额外的预编码矩阵指示(PMI：Pre-coding Matrix Indicator)和/或秩指示(RI:Rank Indicator)增强方法以及装置。
图3示出了在基站中用于多用户层叠传输的CQI增强的装置性示意图。装置300例如可以是或者可以实现在上文结合图2所描述的实施方式中的基站。
如图3所示，装置300包括预配对单元310，其用于根据来自近端用户设备的第一CQI信息和远端用户设备的第二CQI信息进行层叠传输预配对，近端用户设备和远端用户设备由所述基站控制；参考信号发送单元320，其用于向所辖小区内的用户设备发送参考信号，参考信号中以时分或频分的方式插入了干扰消除参考信号，该干扰消除参考信号用于近端用户设备估算消除远端用户设备所产生的干扰的能力指示信息；CQI信息接收单元330，其用于接收来自于近端用户设备的干扰CQI信息,来自于远端用户设备的第二CQI信息以及来自于近端用户设备的第一CQI信息；以及配对调度单元340，其用于根据所述近端用户设备的干扰CQI信息和所述远端用户设备的第二CQI信息，确定所述近端用户设备和所述远端用户设备配对和调度的决定。
图4示出了在近端用户设备中用于多用户层叠传输的CQI增强的装置性示意图。装置400例如可以是或者可以实现在上文结合图2所描述的实施方式中的近端用户设备UE1。
如图4所示，装置400包括参考信号接收单元410，其用于接收来自于基站的参考信号，该参考信号中以时分或频分的方式插入了干扰消除参考信号，该干扰消除参考信号用于近端用户设备估算消除远端用户设备所产生的干扰的能力指示信息；CQI信息发送单元420，其用于向基站汇报第一CQI信息和干扰CQI信息；以及解码单元430，其用于根据来自于基站的调度和配对信息解码下行数据信号，所述调度和配对信息至少包括近端MCS和是否和所述远端用户设备配对的决定。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (11)

1.一种在基站中用于多用户层叠传输的CQI增强的方法，所述方法包括：
A.根据来自近端用户设备的第一CQI信息和远端用户设备的第二CQI信息进行层叠传输预配对，所述近端用户设备和所述远端用户设备由所述基站控制；
B.向所辖小区内的用户设备发送参考信号，所述参考信号中以时分或频分的方式插入了干扰消除参考信号，所述干扰消除参考信号用于所述近端用户设备估算消除所述远端用户设备所产生的干扰的能力指示信息；
C.接收来自于所述近端用户设备的干扰CQI信息，其中所述干扰CQI信息包括：第一指示信息，其用于指示所述近端用户设备消除所述远端用户设备所产生的干扰的能力；以及第二指示信息，其用于指示所述近端用户设备解码自身信号能力；以及
D.根据所述近端用户设备的所述干扰CQI信息和所述远端用户设备的所述第二CQI信息，确定所述近端用户设备和所述远端用户设备配对和调度的决定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D还包括
i.根据所述第二指示信息来确定所述近端用户设备的下行数据信道的近端MCS；
ii.根据所述第二CQI信息以及所述第一指示信息来确定所述远端用户设备的下行数据信道的远端MCS；以及
iii.根据所述近端MCS和所述远端MCS计算各自下行数据信道的目前速率并确定是否进行配对。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤iii还包括
将所计算的各自的目前速率与原来的平均速率进行比较确定所述近端用户设备和所述远端用户设备是否配对。
4.一种在近端用户设备中用于多用户层叠传输的CQI增强的方法，所述方法包括：
a.接收来自于基站的参考信号，所述参考信号中以时分或频分的方式插入了干扰消除参考信号，所述干扰消除参考信号用于所述近端用户设备估算消除远端用户设备所产生的干扰的能力指示信息；
b.向所述基站汇报第一CQI信息和干扰CQI信息，其中所述干扰CQI信息包括：第一指示信息，其用于指示所述近端用户设备消除所述远端用户设备所产生的干扰的能力；以及第二指示信息，其用于指示所述近端用户设备解码自身信号能力；以及
c.根据来自于所述基站的调度和配对信息接收和解码下行数据信号，所述调度和配对信息包括所述近端MCS和是否和所述远端用户设备配对的决定。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤b之前还包括
根据接收到的所述参考信号，测量所述第一CQI和所述干扰CQI，所述干扰CQI根据所述干扰消除参考信号测量得到。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述干扰CQI信息和所述第一CQI信息同时在PUCCH中向所述基站传输。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述干扰CQI信息为所述干扰CQI和所述第一CQI之间的差值。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述干扰CQI信息和所述第一CQI信息以时分的方式在PUCCH中向所述基站传输。
9.一种在基站中用于多用户层叠传输的CQI增强的装置，所述装置包括：
预配对单元，其用于根据来自近端用户设备的第一CQI信息和远端用户设备的第二CQI信息进行层叠传输预配对，所述近端用户设备和所述远端用户设备由所述基站控制；
参考信号发送单元，其用于向所辖小区内的用户设备发送参考信号，所述参考信号中以时分或频分的方式插入了干扰消除参考信号，所述干扰消除参考信号用于所述近端用户设备估算消除所述远端用户设备所产生的干扰的能力指示信息；
CQI信息接收单元，其用于接收来自于所述近端用户设备的干扰CQI信息,来自于所述远端用户设备的所述第二CQI信息以及来自于所述近端用户设备的所述第一CQI信息，其中所述干扰CQI信息包括：第一指示信息，其用于指示所述近端用户设备消除所述远端用户设备所产生的干扰的能力；以及第二指示信息，其用于指示所述近端用户设备解码自身信号能力；以及
配对调度单元，其用于根据所述近端用户设备的所述干扰CQI信息和所述远端用户设备的所述第二CQI信息，确定所述近端用户设备和所述远端用户设备配对和调度的决定。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述干扰CQI信息包括
第一指示信息，其用于指示所述近端用户设备消除所述远端用户设备所产生的干扰的能力；以及
第二指示信息，其用于指示所述近端用户设备解码自身信号能力。
11.一种在近端用户设备中用于多用户层叠传输的CQI增强的装置，所述装置包括：
参考信号接收单元，其用于接收来自于基站的参考信号，所述参考信号中以时分或频分的方式插入了干扰消除参考信号，所述干扰消除参考信号用于近端用户设备估算消除远端用户设备所产生的干扰的能力指示信息；
CQI信息发送单元，其用于向所述基站汇报第一CQI信息和干扰CQI信息，其中所述干扰CQI信息包括：第一指示信息，其用于指示所述近端用户设备消除所述远端用户设备所产生的干扰的能力；以及第二指示信息，其用于指示所述近端用户设备解码自身信号能力；以及
解码单元，其用于根据来自于所述基站的调度和配对信息解码下行数据信号，所述调度和配对信息至少包括近端MCS和是否和所述远端用户设备配对的决定。
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