CN106464411B - 提高MaMi通信网络中的性能的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提高大型多输入多输出MIMO MaMi通信网络中的性能的系统和方法。本发明致力于为了改进导频资源重新使用而对导频污染进行标准化基站间报告的系统、方法以及计算机程序产品。具体地，在第一用户设备处检测可能的导频信道污染，并且响应于检测到，发送使第一用户设备放弃在被指定用于发送导频信号的下一帧期间的发送的请求。在该下一帧内确定与相邻基站通信的其他第二用户设备是否在与第一用户设备的导频信道相同的信道上发送，并且响应于这种确定，向该相邻基站发送指示第一用户设备在上面通信的导频信道当前被污染的报告。

Description

提高MaMi通信网络中的性能的系统和方法
技术领域
本发明的实施方式总体上涉及移动通信网络通信，具体地涉及用于改进导频资源重新使用的而对导频污染进行标准化基站间报告的系统和方法。
背景技术
多输入和所输出(“MIMO”)是在发送方(例如，基站“BS”和/或用户设备“UE”，在其他方面被称为移动装置)和接收方(例如，BS和/或UE)这两者处使用多个天线，以改进发送器与接收器之间的无线通信。大规模MIMO(在其他方面被称为MaMi网络)涉及在发送方、接收方或两者处使用大量天线(例如，该数量等于或大于阈值数量)。例如，基站可以具有设置在天线阵列中的数百个天线，而用户设备将具有至少一个天线(可选地，两个到四个天线)。
为了校准MaMi网络中的天线并将能量从天线集中于UE，从而使天线增益最大化，UE在专用时隙中发送导频信号，该导频信号由BS处的所有天线侦听。响应于接收到该导频信号。BS将记录RF信号的详情(例如，反射、延迟、相位等)作为对UE在上面进行通信的无线信道进行读取的手段(例如，确定无线信道中的延迟、回声等)。BS使用该信息来在数字域中配置BS的天线，并且给天线提供适当的信号(即，具有适当幅度、相位、反射等的信号)。因此，当BS向UE发送信号时，BS仅沿BS接收信号的方向来发送信号(并侦听信号)。在MaMi网络中，这产生高的天线增益，即，在适当延迟的情况下同时发送多个方向束，这得到UE处能量集中和UE处的最优极化。
从UE发送的导频信号的有效性非常受时间限制，即，时间相干性较小。如果UE移动一距离，则导频信号将不再有效，并且信道将呈现出不同。因此，需要频繁(例如，每毫秒一次等)在上行链路上发送导频信号。这种频繁发送的益处是RF能量提高大致100倍，并且频谱效率提高大致10倍。换言之，相同频率/信道可以同时重新用于多达10个UE。
如果导频信号由于扰动、干扰等而未由BS处的天线适当接收，则BS不能对信道进行计算并以其他方式优化无线网络。例如，这里被称为导频污染或干扰的问题会起因于UE(即，被污染UE)在它们指定的时隙期间发送它们的导频信号，而另一个UE同时在相同的频率/信道上(即，同时在相同的导频信道上)发送。当这情况发生时，BS不能在两个信号之间区分。
因此，存在提高上行链路导频信号的性能使得可以以改进信道估计的形式实现较好的整体MaMi网络性能的需要。在这一点上，需要解决与导频污染关联的问题，具体地解决保持小区间干扰低而同时保持频谱效率高的需要。
发明内容
下文提出了一个或更多个实施方式的简述，以提供这种实施方式的基本理解。该概要不是所有预期实施方式的穷尽综述，并且旨在既不识别所有实施方式的关键元素，也不描绘任何或所有实施方式的范围。它唯一的目的是以简化形式提出一个或更多个实施方式的一些概念，作为稍后提出的更详细描述的序言。
本发明的实施方式通过提供为了改进导频资源重新使用而对导频污染进行标准化基站间报告的设备、系统、计算机程序产品、方法等来解决上述需要和/或实现其他优点。具体地，在与第一基站(BS1)通信的第一用户设备(UE1)处检测可能的导频信道污染。如这里所用的，导频信道污染限定为由于与相邻基站通信的另一个UE在被指定用于发送导频信号的帧期间在与导频信号信道相同的信道上通信而引起的在导频信号中的干扰。在本发明的具体实施方式中，可能的导频信道污染可以由下行链路信号(BS1向UE1的发送)或上行链路信号(UE1向BS1的发送)中的误码率(BER)的增大来检测。
响应于确定可能导频信道污染，BS1在被指定用于发送导频信号的下一帧中侦听污染。在本发明的具体实施方式中，侦听污染的步骤包括向UE1发送使UE1放弃(forego)在被指定用于发送导频信号的下一帧期间的发送的请求，并且BS1在下一帧内确定与相邻第二基站(BS2)通信的一个或更多个第二用户设备(UE2)是否在与UE1的导频信道相同的信道上发送。如这里所用的，相邻基站限定为与另一个基站共享它们对应小区的边缘的基站，或不同陈述，在覆盖区域上具有交叠。
如果确认了导频信号的污染(即，确定与相邻第二基站(BS2)通信的一个或更多个第二基站(BS2)在与UE1的导频信道相同的信道上发送)，则根据本发明的具体实施方式BS1可以向BS2报告UE1在上面通信的导频信道当前被污染。
在本发明的具体实施方式中，响应于接收指示被污染的导频信道的报告，通过重新分配资源(例如，向进行污染的UE2分配另选信道资源、重新设置资源等)在BS2处可以采取动作以减轻污染。在本发明的另选实施方式中，在向BS2传递指示被污染导频信道的报告之前在BS1处可以采取动作以尝试减轻污染。在这种实施方式中，如果BS1处的减轻动作成功，则可以避免向BS2的指示被污染的导频通道的报告的传递。因为频谱效率直接依赖于可用的正交导频的数量，所以资源的重新分配/重新使用在MaMi通信网络中是特别重要的。
一种用于提高MaMi(大型多输入多输出(MIMO))通信网络中的性能的系统限定了本发明的第一实施方式。该系统包括第一基站(BS1)，该第一基站(BS1)与第一用户设备(UE1)网络通信。BS1和UE1中的至少一个被构造成检测UE1的可能导频信道污染。响应于检测到可能的导频信道污染，BS1被构造成向UE1发送放弃在被指定用于发送导频信号的下一帧期间的发送的请求。
系统还包括多个第二基站(BS2)，该多个BS2与BS1相邻，并且与一个或更多个第二用户设备(UE2)网络通信。BS1还被构造成(i)在下一帧内确定UE2中的一个或更多个UE2是否在与UE1的导频信道相同的信道上发送，并且(ii)响应于确定UE2中的该一个或更多个UE2在相同的信道上发送，向BS2报告UE1在上面通信的导频信道当前被污染。
在系统的具体实施方式中，BS2被构造成响应于BS2接收到导频信道当前被污染的报告，确定UE2中的一个或更多个UE2当前在与导频信道相同的信道上与BS2通信，并且向该一个或更多个UE2分配不同的信道资源。在系统的其他相关实施方式中，BS1还被构造成代替向BS2报告导频信道当前被污染，向UE1分配不同的导频信道资源。
在系统的其他具体实施方式中，BS1还被构造成(i)确定BS1具有对导频信道的优先级，并且(ii)响应于确定BS1具有对导频信道的优先级，向BS2报告UE1在上面通信的导频信道当前被污染。在系统的这种实施方式中，BS1还可以被构造成确定BS1没有用于向UE1分配的可用优先信道，并且(ii)响应于确定BS1没有用于向UE1分配的可用优先信道，向BS2报告UE1在上面通信的导频信道当前被污染。
在系统的再一个另外的具体实施方式中，UE1或BS1还被构造成通过检测上行链路(UL)误码率(BER)或下行链路(DL)误码率(BER)中的一个的增大来检测UE1的可能导频信道污染。在系统的具体实施方式中，UE1还被构造成检测下行链路BER的增大并向BS1发送BER的增大的通知。
在系统的又一些具体实施方式中，BS1还被构造成响应于确定没有UE2在与导频信道相同的信道上发送，增大对UE1的功率水平。
一种用于提高MaMi通信网络中的性能的方法限定本发明的第二实施方式。方法包括以下步骤：在通信网络中、在第一用户设备(UE1)或第一基站(BS1)中的一个处检测UE1可能的导频信道污染。响应于检测到可能的导频信道污染，方法还包括以下步骤：从BS1向UE1发送使UE1放弃在被指定用于发送导频信号的下一帧期间的发送的请求。另外，方法包括以下步骤：在下一帧内在BS1处确定与相邻第二基站(BS2)通信的一个或更多个第二用户设备(UE2)是否在与UE1的导频信道相同的信道上发送。响应于确定一个或更多个UE2在相同的信道上发送，方法还包括以下步骤：由BS1向一个或更多个BS2报告被污染导频信道的身份。
在具体实施方式中，方法还包括以下步骤：响应于向BS2报告导频信道当前被污染，在BS2处确定一个或更多个UE2当前在与导频信道相同的信道上与BS2通信，以及由BS2向一个或更多个UE2分配不同的信道资源。
在其他具体实施方式中，方法还包括以下步骤：代替向BS2报告导频信道当前被污染，由BS1向UE1分配不同的导频信道资源。
在其他具体实施方式中，方法还包括以下步骤：响应于向BS2报告导频信道当前被污染，确定基站(BS1和BS2)中的哪一个具有对导频信道的优先级，以及在除了具有对导频信道的优先级的基站以外的所有其他BS处分配不同的信道资源。
在再一个另外的具体实施方式中，方法还包括以下步骤：确定BS1具有对导频信道的优先级，并且在这种实施方式中，响应于确定BS1具有对导频信道的优先级，发生向一个或更多个BS2的报告。在相关实施方式中，方法还包括以下步骤：确定BS1没有用于向UE1分配的可用优先信道，并且在这种实施方式中，响应于确定BS1没有用于向UE1分配的可用优先信道，发生向一个或更多个BS2的报告。
而且，在方法的其他具体实施方式中，检测UE1的可能导频信道污染还包括在UE1或BS1中的一个处检测上行链路(UL)误码率(BER)或下行链路(DL)误码率(BER)中的一个的增大。在方法的这种实施方式中，检测BER的增大还包括确定BER满足或超过预定的误码率阈值。在方法的其他这种实施方式中，检测BER的增大还包括定期执行对上行链路信号或下行链路信号中的至少一个中的BER的增大的检查。
在又一些其他具体实施方式中，方法还包括以下步骤：响应于确定没有UE2在该相同的信道上发送，增加对UE1的功率水平。
另一种用于提高MaMi通信网络中的性能的方法限定本发明的第三实施方式。方法包括以下步骤：响应于检测到第一用户设备(UE1)的可能导频信道污染，在UE1处接收来自第一基站(BS1)的、使UE1放弃在被指定用于发送导频信号的下一帧期间的发送的请求。方法还包括以下步骤：响应于接收到该请求，由UE1在下一帧期间放弃导频信号的发送。BS1(i)在下一帧内确定与相邻第二基站(BS2)通信的一个或更多个第二用户设备(UE2)在与UE1的导频信道相同的信道上发送，并且(ii)响应于确定一个或更多个UE2在该相同的信道上发送，向一个或更多个BS2报告UE1在上面通信的导频信道当前被污染。
由此，这里在下面详细描述的系统、设备、方法以及计算机程序产品提供为了改进的导频信道重新使用/重新分配而对导频污染进行标准化基站间报告。本发明检测用户设备中的可能导频信道污染，并且响应于检测可能的导频信号确认，通过请求用户设备在被指定为导频信号发送的下一帧期间保持寂静(即，不发送)来确认导频信道污染。如果BS通过在下一帧内确定与相邻第二基站通信的一个或更多个其他用户设备在与该用户设备的导频信道相同的信道上发送来确认导频信号发送，那么基站向相邻基站发送指示由用户设备实现的导频信道被污染的报告。在发送报告报告之前或在相邻基站处在接收到该报告时在基站处可以采取动作(即，重新使用/重新分配信道资源、重新分配信道资源等)以减轻污染。
附图说明
由此，已经概括地描述了本发明的实施方式，现在将对附图进行参照，附图中：
图1是例示了根据本发明的实施方式的、MaMi(大规模MIMO)通信网络中的两个小区的示意图；
图2是例示了根据本发明的实施方式的具有被污染导频信号和向相邻基站(BS)的报告的用户设备(UE)的示意图；
图3是根据本发明的实施方式的用于确定UE内的导频信道污染和向相邻BS进行相应报告的方法的流程图；
图4是根据本发明的实施方式的用于在向相邻BS报告导频信道污染之前在BS处执行动作以减轻导频信道污染的方法的流程图；
图5是根据本发明的实施方式的用于在接收到导频信道污染的报告之后在相邻BS处执行动作以减轻导频信道污染的方法的流程图；
图6是根据本发明的实施方式的MaMi通信网络中的小区的正交结构的示意图；以及
图7是例示了根据本发明的实施方式的MaMi通信网络中的在小区中心内的资源分配和在各小区外围/边缘处的专用资源分配的示意图。
具体实施方式
现在可以在下文中参照附图更充分地描述本发明的实施方式，其中，示出了本发明的一些但并非所有实施方式。实际上，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限于这里所阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式，使得本公开可以满足适用的法律要求。类似的标记自始至终提及类似的元件。
网络可以基于一个或更多个网络拓扑。在基础设施拓扑中，网络包括中央装置(基站或“BS”，在其他方面被称为接入点)和与BS通信且经由BS与其他连接的装置通信的一个或更多个连接的装置(用户设备或“UE“)。在其他实施方式中，网络可以基于其他网络拓扑，诸如对等网络(“P2P”)拓扑或网状网络拓扑。
如这里详细讨论的，本发明提供针对MaMi(大规模MIMO)通信网络中的改进导频信道重新使用/重新分配而对导频信道污染的标准化基站(BS)间报告。这里公开的发明概念考虑以下假定：在MaMi通信网络中，小区被同步，并且帧的报头部分基本上同时出现。因为网络的频谱效率直接依赖于可用正交导频的数量，所以重新使用的概念(这里在其他方面被称为资源/信道的重新分配)在MaMi通信网络中是特别重要的。
图1是根据本发明的实施方式的MaMi通信网络中的两个相邻小区的示意图。第一通信小区106包括第一基站(BS1)102，该BS1 102经由无线链路122连接到第一用户设备(UE1)104。第二通信小区116包括第二基站(BS2)112，该BS2 112经由无线链路124连接到第二用户设备(UE2)。各通信小区106和116分别包括小区中心108和118和小区边缘(或小区外围)110和120。虽然在图1中描绘了小区中心108和118以及小区边缘110和120作为占据圆形区域的有限地理区域，但实际上，小区中心108和118以及小区边缘110和120将包括关于网络中UE的位置和其他情况动态定义的无限地理区域。由此可见，为了本公开的目的，小区中心108和118被更好地定义为具有低小区内干扰的情况，并且小区边缘被更好的定义为针对高小区内干扰的情况。
例如，如果UE经历小区中心108或118情况，则因为由UE提供的功率水平不足够大来引起相邻小区中的干扰，所以小区间干扰(即，来自小区116的信号与小区106干扰，反之亦然)的可能性较低。然而，如图1所示，如果UE经历小区边缘110或120情况，则因为由UE提供的功率水平为较高的量级，所以小区间干扰的可能性较高。具体地，UE1 104经历小区边缘110情况且易于与相邻小区116小区间干扰。因为UE2 114位于限定小区边缘110和120情况这两者的交叠区域128，所以可以在UE2与BS1之间经由无线链路126发送UE2信号，由此引起与UE1与BS1之间的发送的干扰。
图2是根据本发明的实施方式的MaMi通信网络中的两个相邻小区的示意图，其中UE1 104所用的导频信道被污染。类似于关于图1示出且描述的两个相邻小区，图2包括第一通信小区106，该第一通信小区106包括第一基站(BS1)102，该BS1 102经由无线链路122连接到第一用户设备(UE1)104；和第二通信小区116，该第二通信小区116包括第二基站(BS2)112，该BS2 112经由无线链路124连接到第二用户设备(UE2)。UE1 104在指定的时隙或导频信道期间在指定的导频信道上向BS1 102发送导频信号。因为UE2 114位于限定用于小区106和116这两者的小区边缘情况的交叠区域128中，所以UE2信号可以被BS1来接收并由此引起与UE1与BS1之间的发送的干扰。在本发明的具体实施方式中，UE2 128在与UE1 104的指定导频信道相同的信道上且在指定的时隙期间或在相同的信道上发送信号，UE2将与由UE1 104发送的导频信号干扰(这里在其他方面被称为污染)。根据这里所公开的本发明的实施方式，一旦BS1确认UE1 104所用的导频信道的污染，则BS1 102将生成并向相邻BS2(包括图2中所示的BS2)传递通知相邻BS2被污染的导频信道的报告130。反过来，与进行污染的UE2连接的BS2将尝试执行解决被污染的导频信道问题的减轻动作，这种动作包括但不限于资源/信道的重新使用/重新分配、借用资源/信道、重新设置它们各小区内的资源的使用等。
参照图3，示出了根据本发明的实施方式的、用于导频信道污染的标准化基站(BS)间报告的方法200的流程图。在事件202处，检测用户设备(UE1)导频信号的可能污染。如这里所用的污染被定义为由于与相邻基站(BS2)(即，相邻小区)通信的另一个用户设备(UE2)在被指定用于UE1发送导频信号的帧期间在与导频信号信道相同的信道上发送而引起的、导频信号的干扰。如这里所限定的相邻基站为与该基站关联的小区的边缘与关注的基站相邻和/或由该基站共享的任何基站。
在本发明的具体实施方式中，可以通过在从UE1至BS1的上行链路信号或从BS1至UE1的下行链路信号中呈现的误码率(BER)的增大(在一些实施方式中为快速或突然增大)来检测导频信号中的可能污染。在这一点上，在本发明的范围内可想到的是在UE1或BS1处检测BER的增大。在UE1来检测BER的增大的情况下，UE被构造成向BS1通知BER的增大。在具体实施方式中，检测BER的增大可以涉及确定BER满足或超过预定BER阈值，而在其他实施方式中，增大的检测可以更动态且客观，这将当前网络情况等考虑在内。在具体实施方式中，UE1和/或BS1可以被构造成不间断地定期地检查BER的增大。应注意，本发明不限于通过识别BER的增大来检测可能的导频信道污染，并且想到检测可能导频信道污染的其他方式且处于这里所公开的发明概念的范围内。
在事件204处，响应于检测到UE1导频信号的可能污染，BS1发送使UE1放弃被指定为导频信号发送的在时间上为下一个的帧的发送的请求。在这一点上，UE1在期间UE1将通常发送导频信号的在时间上为下一个的帧期间是寂静的(即，不发送)。在事件206处，BS1侦听在时间上为下一个的帧期间的污染(即，来自与相邻基站(BS2)通信的另一个用户设备(UE2)的信号)。
在决定208处，关于导频信道污染是否存在(即，与相邻BS2通信的一个或更多个UE2是否在被指定用于UE1发送导频信号的帧期间在与UE1导频信道相同的信道上发送)进行确定。如果确定导频信道未被污染，则在事件210处，可以增大对UE1的功率，或者可以采取一些其他动作来解决BER的增大。请注意，在本发明的其他实施方式中，导频信号未被污染的确定可以产生减轻导频信号的可能污染(例如，BER的突然增大等)的检测的其他动作，或者可以使得不采取动作。
如果确定污染存在于UE1导频信号中，则在可选的事件212处，可以由BS1采取动作来减轻UE1导频信号的污染。减轻动作可以包括但不限于向UE重新分配不同的导频通道、重新设置通道资源等。以下讨论的图4提供了用于可以在BS1处采取的减轻动作的方法。应注意，在特定情况下，减轻动作可以由BS1尝试但失败，这促进向相邻BS2报告(事件214)UE1导频信道的污染的需要。还应注意，在特定实施方式中，在UE1所采取的减轻动作解决与UI导频信道污染关联的问题的情况下，可以不必向相邻BS2报告(事件214)UE1导频信道的污染。
在事件214处，BS1向相邻BS2报告UE1在上面发送的导频信道当前被污染。应注意，在本发明的特定实施方式中，向邻接BS1的所有BS2传递报告，而在本发明的其他实施方式中，可以配置使报告仅向与进行污染的UE2通信的那些BS2传递。
响应于接收到识别被污染的导频信道的报告，在可选事件216处，可以由BS2采取动作来减轻UE1导频信号的污染。减轻动作可以包括但不限于向UE重新分配不同的导频信道、重新设置导频资源等。以下讨论的图5提供了用于可以在BS1处采取的减轻动作的方法。
参照图4，描绘了根据本发明的实施方式的方法300的流程图，其中在BS1处尝试用于导频信道污染的减轻动作，并且在不能减轻导频信道污染的情况下，向相邻BS2传递报告，该报告向BS2通知被污染的导频信道。在事件302处，在没有明显导频污染存在的情况下(即，正常发送状态)在UE1与BS1之间发生连续发送。在决定304处，关于UE1导频信道当前是否被污染进行确定。与关于图3讨论的相同，这种确定可以包括检测导频信道中的可能污染，例如，检测BER的突然增大等，并且随后请求UE在被指定为导频信号发送的在时间上为下一个的帧期间保持寂静并侦听在时间上为下一个的帧中的污染。如果确定没有污染存在，则方法返回到事件302以进行UE1导频信号的正常状态发送。
如果确定UE1导频信道污染当前存在，则在决定306处，关于被污染的信道是否是BS1优先信道(即，BS1具有所有权或具有超过其他基站的优先级的信道)进行确定。如果被污染的信道不是BS1优先信道，则在决定308处，关于BS1当前是否具有可用于指派的优先信道进行确定。如果确定优先信道当前可用，则在事件310处，向UE1指派该可用优先信道，并且方法返回到事件302以进行UE1导频信号的正常状态发送的。如果确定没有优先信道当前可用，则在事件312处，尝试从另一个BS借用资源/信道或重新设置现有资源。在决定314处，关于借用资源/信道或重新设置资源的尝试是否成功进行确定。如果借用资源/信道或重新设置资源的尝试成功，则方法返回到事件302以进行UE1导频信号的正常状态发送。如果确定借用资源/信道的尝试不成功，则在事件320处，向相邻BS2传递将UE1在上面发送的导频信道标识为当前被污染的报告。
返回到决定306，如果污染信道是BS1优先信道，则在决定316处，关于BS1当前是否具有另选可用信道进行确定。如果BS1当前具有另选可用信道，则在事件318处，向UE1分配该另选资源/信道，并且方法返回到事件302以进行UE导频信号的正常状态发送。如果BS1当前没有另选可用信道，则在事件320处，向相邻BS2传递将UE1在上面发送的导频信道识别当前被污染的报告。
响应于向相邻BS2发送报告，在决定322处，关于是否从BS2中的至少一个BS2接收到指示UE1导频信道的污染已经由在BS2处采取的动作而减轻的响应进行确定。如果响应指示已经采取动作来减轻UE1导频信道的污染，则方法返回到事件302以进行UE导频信号的正常状态发送。如果响应指示尚未采取动作来减轻UE1导频信道的污染，则在事件324处禁止由BS1使用被污染的信道。
参照图5，描绘了根据本发明的实施方式的用于在BS2处尝试用于导频信道污染的减轻动作的方法400的流程图。在事件402处，在没有明显导频污染存在的情况下(即，正常发送状态)在UE1与BS1之间发生连续发送。在事件404处，作为确定UE1导频信道被污染的结果，相邻基站(BS2)接收指示UE1在上面发送的导频信道被污染的报告。
在决定406处，关于BS2(即，与进行污染的UE2通信的基站)是否具有另选可用资源/信道进行确定。如果确定BS2具有另选可用资源/信道，则在事件408处，向进行污染的UE2分配/指派另选资源，并且在事件410处，将重新分配确认传回BS1。随后，方法返回到事件402以进行UE1导频信号的正常状态发送。
如果确定BS2不具有另选可用资源/信道，则在决定412处，关于被污染的信道是否是BS2优先信道(即，BS2是否具有被污染信道的所有权)进行确定。如果确定被污染的信道不是BS2优先信道，则在事件414处，尝试从另一个BS借用资源或重新设置现有资源。在决定416处，关于借用资源/信道或重新设置资源的尝试是否成功进行确定。如果借用资源/信道或重新设置资源的尝试成功，则在事件处，将借用/重新设置确认传回BS1，随后，方法返回到事件402以进行UE1导频信号的正常状态发送。如果确定借用资源/信道或重新设置资源的尝试不成功，则在事件418处，向BS1发回向BS1通知该BS2不能执行校正UE1被污染导频信道的减轻动作的通信。
如果在决定412处，确定被污染信道是BS2优先信道，则在418处，BS2向BS1发回向BS1通知：该BS2具有对被污染信道的优先级的通信(即，BS1必须执行减轻动作或停止将被污染信道用作UE1导频信道)。
参照图6，示出了根据本发明的实施方式的、2G或3G通信网络中的小区的正交排布结构500。具体地，图6例示了典型小区资源分配，其中，被指定为A 502的小区共享相同的频率和时间资源，被指定为B 504的小区共享相同的频率和时间资源，并且被指定为C的小区共享相同的频率和时间资源。资源可以以速率三(3)被重新用于或以其他方式重新分配。没有相邻小区共享资源(例如，被指定为A 502的小区不与被指定为B和C 504和506的小区共享资源；被指定为B 504的小区不与被指定为A和C 502和506的小区共享资源；并且被指定为C的小区不与被指定为A和B 502和504的小区共享资源)。针对导频信道的频谱效率在“零”的理论干扰的情况下被视为1/3。各小区类型(A、B或C)具有导频资源池，在导频资源池中对应于该小区的BS具有分配优先级(即，使用导频资源/通道上的所有权)。
参照图7，示出了根据本发明的实施方式的MaMi通信网络中的小区的正交排布结构600。具体地，图7例示了在小区A、B以及C的小区中心602A、604A以及606C内，相邻小区中心之间的距离足够大，使得位于小区中心602A、604A以及606A中的UE可以任意重新使用/重新分配频率和时间资源(即，被指定为A的小区的小区中心602A与被指定为A、B以及C的小区共享资源；被指定为B的小区的小区中心604A与被指定为A、B以及C的小区共享资源；被指定为C的小区的小区中心606A与被指定为A、B以及C的小区共享资源)。小区中心内的该通用重新使用/重新分配提供导频频谱效率一(1)。当处于外围(即，小区边缘)602B、604B以及606B处时，各小区具有产生针对导频的频谱效率1/3的专用资源。总计，频谱效率在“零”的理论干扰的情况下随着小区中心与小区外围/边缘之间的面积比而提高。
由此，上述系统、设备、方法、计算机程序产品等提供用于改进的导频信道重新使用/重新分配的、导频污染的标准化基站间报告。本发明检测用户设备中的可能导频信道污染，并且响应于检测可能的导频信号污染，通过请求用户设备在被指定用于导频信号发送的下一帧期间保持寂静(即，不发送)来确认导频信道污染。如果BS通过在下一帧内确定与相邻第二基站通信的一个或更多个其他用户设备在与用户设备的导频信道相同的信道上发送而确认了导频信号发送，那么基站向该相邻基站发送指示由用户设备实现的导频信道被污染的报告。在发送报告之前在基站处或在接收报告时在相邻基站处可以采取动作以减轻污染(即，重新使用/重新分配信道资源、重新设置信道资源的分配等)。
本发明不限于任何特定类型的装置/UE。如这里所用的，装置还可以被称为UE、系统或设备。装置的示例包括移动电话或其他移动计算装置、移动电视、膝上型计算机、智能屏幕、平板计算机或平板电脑、便携式台式计算机、电子阅读器、扫描仪、便携式媒体装置、游戏装置、照相机或其他图像捕捉装置、帽子、护目镜、手表、带状物(例如，腕带)或其他可穿戴装置或其他便携式计算或非计算装置。
这里所述的各处理器通常包括用于实施音频功能、视觉功能和/或逻辑功能的电路。例如，处理器可以包括数字信号处理器装置、微处理器装置以及各种模数转换器、数模转换器以及其他支撑电路。处理器驻留的系统的控制和信号处理功能可以根据这些装置各自的能力分配在它们之间。处理器还可以包括至少部分基于可以存储在例如存储器中的一个或更多个软件程序的计算机可执行程序代码部分来操作一个或更多个软件程序的功能。
各存储器可以包括任意计算机可读介质。例如，存储器可以包括具有用于临时存储数据的缓存区域的易失性存储器(诸如易失性随机存取存储器(RAM))。存储器还可以包括可以嵌入和/或可移除的非易失性存储器。非易失性存储器可以另外或另选地包括EEPROM、闪存等。存储器可以存储系统所用的任意一个或更多个信息和数据，该信息和数据驻留在系统内部，以实施该系统的功能。
关于这里所述的任意实施方式描述的各种特征可应用于这里所述的其他实施方式中的任意一个。如这里所用的，术语数据和信息可互换地使用。虽然上面已经描述了本发明的许多实施方式，但本发明可以以许多不同的形式来具体实施，并且不应被解释为限于这里所阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式，使得本公开将满足适用的法律要求。同样地，将理解的是，在可能的情况下，这里所描述和/或考虑的本发明的任意实施方式的任意优点、特征、功能、装置和/或操作方面可以包括在这里所描述和/或考虑的本发明的任意其他实施方式中，反之亦然。另外，在可能的情况下，在这里以单数形式表达的任意术语打算还包括复数形式，反之亦然，除非另外明确叙述。如这里所用的，“至少一个”应当指“一个或更多个”，并且这些短语旨在可互换。因此，虽然这里也使用短语“一个或更多个”或“至少一个”，但术语“一个”应当指“至少一个”或“一个或更多个”。类似的附图标记自始至终提及类似的元件。
如本领域一个普通技术人员鉴于本公开将理解的，本发明可以包括和/或被具体实施为设备(包括，例如，系统、机器、装置、计算机程序产品等)、实施为方法(包括，例如，商业方法、计算机实施处理等)或实施为上述的任意组合。因此，本发明的实施方式可以采取完全商业法实施方式、完全软件实施方式(包括固件、常驻软件、微代码、所存储的程序等)、完全硬件实施方式或组合在这里可以总体称为“系统”的商业方法、软件以及硬件方面的实施方式的形式。此外，本发明的实施方式可以采取包括内部存储有一个或更多个计算机可执行程序代码部分的计算机可读存储介质的计算机程序产品的形式。如这里所用的，可以包括一个或更多个处理器的处理器可以“被构造成”以各种方式执行特定功能(包括，例如，通过使一个或更多个通用电路通过执行计算机可读介质中具体实施的一个或更多个计算机可执行程序代码部分来执行功能，和/或通过使一个或更多个专用电路执行功能)。
将理解，可以使用任意适当的计算机可读介质。计算机可读介质可以包括但不限于永久计算机可读介质(诸如有形电子、磁、光学、电磁、红外和/或半导体系统、装置和/或其他设备)。例如，在一些实施方式中，永久计算机可读介质包括有形介质(诸如便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光盘只读存储器(CD-ROM)和/或一些其他有形光学和/或磁存储装置)。然而，在本发明的其他实施方式中，计算机可读介质可以为暂时的(诸如，例如，包括内部所实施的计算机可执行程序代码部分的传播信号)。
用于进行本发明的操作的一个或更多个计算机可执行程序代码部分可以包括面向对象的、脚本化的和/或非脚本化的编程语言(诸如，例如，Java、Perl、Smalltalk、C++、SAS、SQL、Python、Objective C、JavaScript等)。在一些实施方式中，用于进行本发明的实施方式的操作的一个或更多个计算机可执行程序代码部分以常规程化编程语言(诸如“C”编程语言和/或类似的编程语言)来书写。另选地或另外地，计算机程序代码可以以一个或更多个多范式编程语言(诸如，例如，F#)来书写。
这里参照设备和/或方法的流程图例示和/或框图描述了本发明的一些实施方式。将理解，流程图例示和/或框图中所包括的各块和/或流程图例示和/或框图中所包括的块的组合可以由一个或更多个计算机可执行程序代码部分来实施。为了产生特定机器，这些一个或更多个计算机可执行程序代码部分可以设置为通用计算机、专用计算机和/或某一其他可编程数据处理设备的处理器，使得经由计算机和/或其他可编程数据处理设备的处理器执行的一个或更多个计算机可执行程序代码部分创建用于实施由流程图和/或框图块表示的步骤和/或功能的机制。
一个或更多个计算机可执行程序代码部分可以存储在暂时和/或永久计算机可读介质(例如，存储器等)中，该暂时和/或永久计算机可读介质可以引导、指示和/或使计算机和/或其他可编程数据处理设备以特定方式起作用，使得计算机可读介质中所存储的计算机可执行程序代码部分产生包括实施流程图和/或框图块中所指定的步骤和/或功能的指令机制的制品。
一个或更多个计算机可执行程序代码部分还可以加载到计算机和/或其他可编程数据处理设备，以使一系列操作步骤在计算机和/或其他可编程设备上执行。在一些实施方式中，这产生计算机实施的处理，使得在计算机和/或其他可编程设备上执行的一个或更多个计算机可执行程序代码部分提供实施流程图中所指定的步骤和/或框图块中所指定的功能的操作步骤。另选地，为了实施本发明的实施方式，计算机实施的步骤可以与操作员和/或人员实施的步骤组合和/或可以用操作员和/或人员实施的步骤来替换。
虽然附图中已经描述并示出了特定的示例性实施方式，但要理解，这种实施方式仅是广泛发明的例示且不对广泛发明进行限制，并且因为除了上面段落中所阐述的内容之外，各种其他变化、组合、省略、修改以及代替是可以的，所以本发明不限于所示出且描述的特定构造和结构。本领域技术人员将理解，可以在不偏离本发明的范围和精神的情况下构造刚刚描述的实施方式的各种改编、修改以及组合。因此，要理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以被实践为与这里所具体描述的不同。

Claims (25)

1.一种用于提高大型多输入多输出MIMO MaMi通信网络中的性能的系统，所述系统包括：
第一基站BS1，该第一基站BS1与第一用户设备UE1网络通信，其中，所述BS1和所述UE1中的至少一个被构造成检测所述UE1的导频信道污染，并且所述BS1被构造成响应于检测到所述导频信道污染，向所述UE1发送指示放弃在被指定用于发送导频信号的下一帧期间的发送的请求，其中，所述导频信道污染被定义为由于与相邻基站通信的另一个用户设备在被指定用于发送导频信号的帧期间在与导频信号信道相同的信道上进行通信而引起的在导频信号中的干扰；和
多个第二基站BS2，该多个BS2与所述BS1相邻，并且与一个或更多个第二用户设备UE2网络通信，
其中，BS1还被构造成(i)在所述下一帧内确定所述UE2中的一个或更多个是否在与所述UE1的导频信道相同的信道上发送，并且(ii)响应于确定所述UE2中的一个或更多个在该相同的信道上发送，向所述BS2报告所述UE1进行通信的所述导频信道当前被污染。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述BS2被构造成响应于向所述BS2报告所述导频信道当前被污染，确定所述UE2中的一个或更多个当前在与所述导频信道相同的信道上与所述BS2通信，并且向所述一个或更多个UE2分配不同的信道资源。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述BS1还被构造成代替向所述BS2报告所述导频信道当前被污染，向所述UE1分配不同的导频信道资源。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述BS2还被构造成响应于向所述BS2报告所述导频信道当前被污染，确定所述基站BS1和BS2中的哪一个具有对所述导频信道的优先级，并且在除了具有对所述导频信道的优先级的所述基站以外的所有其他基站处分配不同的信道资源。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述BS1还被构造成(i)确定所述BS1具有对所述导频信道的优先级，并且(ii)响应于确定所述BS1具有对所述导频信道的优先级，向所述BS2报告所述UE1进行通信的所述导频信道当前被污染。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述BS1还被构造成确定所述BS1没有用于向所述UE1分配的可用优先信道，并且(ii)响应于确定所述BS1没有用于向所述UE1分配的可用优先信道，向所述BS2报告所述UE1进行通信的所述导频信道当前被污染。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述UE1或所述BS1还被构造成通过检测上行链路误码率BER或下行链路误码率BER中的一个的增大来检测所述UE1的所述导频信道污染。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述UE1还被构造成检测下行链路BER的增大并向所述BS1发送所述BER的增大的通知。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述BS1还被构造成响应于确定没有UE2在所述相同的信道上发送，增大对所述UE1的功率水平。
10.一种用于提高大型多输入多输出MIMO MaMi通信网络中的性能的方法，所述方法包括以下步骤：
在所述通信网络中的第一用户设备UE1或第一基站BS1中的一个处检测UE1的导频信道污染，其中，所述导频信道污染被定义为由于与相邻基站通信的另一个用户设备在被指定用于发送导频信号的帧期间在与导频信号信道相同的信道上进行通信而引起的在导频信号中的干扰；
响应于检测到所述导频信道污染，从所述BS1向所述UE1发送指示所述UE1放弃在被指定用于发送导频信号的下一帧期间的发送的请求；
在所述下一帧内在所述BS1处确定与一个或更多个相邻第二基站BS2通信的一个或更多个第二用户设备UE2是否在与所述UE1的导频信道相同的信道上发送；以及
响应于确定所述一个或更多个UE2在所述相同的信道上发送，由所述BS1向所述一个或更多个BS2报告所述UE1进行通信的所述导频信道当前被污染。
11.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：响应于向所述BS2报告所述导频信道当前被污染，在BS2处确定一个或更多个UE2当前在与所述导频信道相同的信道上与所述BS2通信，以及由所述BS2向所述一个或更多个UE2分配不同的信道资源。
12.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：代替向所述BS2报告所述导频信道当前被污染，由所述BS1向所述UE1分配不同的导频信道资源。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，所述方法还包括：响应于向所述BS2报告所述导频信道当前被污染，确定所述基站BS1和BS2中的哪一个具有对所述导频信道的优先级，以及在除了具有对所述导频信道的优先级的所述基站以外的所有其他基站处分配不同的信道资源。
14.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，所述方法还包括：确定所述BS1具有对所述导频信道的优先级，并且其中，响应于确定所述BS1具有对所述导频信道的优先级，发生向所述一个或更多个BS2的报告。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括：确定所述BS1没有用于向所述UE1分配的可用优先信道，并且其中，响应于确定所述BS1没有用于向所述UE1分配的可用优先信道，发生向所述一个或更多个BS2的报告。
16.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其中，检测所述UE1的导频信道污染的步骤还包括在所述UE1或所述BS1中的一个处检测上行链路误码率BER或下行链路误码率BER中的一个的增大。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，检测所述BER的增大的步骤还包括确定所述BER满足或超过预定的误码率阈值。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，检测所述BER的增大的步骤还包括定期执行对上行链路信号或下行链路信号中的至少一个中的BER的增大的检查。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，检测所述BER的增大的步骤还包括在所述UE1处检测所述下行链路BER的增大，并且向所述BS1发送BER增大的通知。
20.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：响应于确定没有UE2在所述相同的信道上发送，增加对所述UE1的功率水平。
21.一种用于提高大型多输入多输出MIMO MaMi通信网络中的性能的方法，所述方法包括以下步骤：
响应于检测到第一用户设备UE1的导频信道污染，在所述UE1处接收来自第一基站BS1的用于指示所述UE1放弃在被指定用于发送导频信号的下一帧期间的发送的请求，其中，所述导频信道污染被定义为由于与相邻基站通信的另一个用户设备在被指定用于发送导频信号的帧期间在与导频信号信道相同的信道上进行通信而引起的在导频信号中的干扰；以及
响应于接收到所述请求，由所述UE1在所述下一帧期间放弃所述导频信号的发送，
其中，所述BS1(i)在所述下一帧内确定与一个或更多个相邻第二基站BS2通信的一个或更多个第二用户设备UE2在与所述UE1的导频信道相同的信道上发送，并且(ii)响应于确定所述一个或更多个UE2在所述相同的信道上发送，向所述一个或更多个BS2报告所述UE1进行通信的所述导频信道当前被污染。
22.根据权利要求21所述的方法，所述方法还包括以下步骤：代替向所述BS2报告所述导频信道当前被污染，由所述BS1向所述UE1分配不同的导频信道资源。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其中，检测所述UE1的导频信道污染的步骤还包括在所述UE1或所述BS1中的一个处检测上行链路误码率BER或下行链路误码率BER中的一个的增大。
24.根据权利要求23所述的方法，所述方法还包括以下步骤：在所述UE1处检测所述下行链路BER的增大，并且由所述UE1向所述BS1发送BER增大的通知。
25.根据权利要求21所述的方法，所述方法还包括以下步骤：响应于确定没有UE2在所述相同的信道上发送，增大提供给所述UE1的功率水平。
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