TW201419801A - 於無線網路中減輕導頻污染的方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明描述在一無線網路中減輕導頻污染的技術。在一態樣中，可藉由在無論何時可能時減小共同導頻之密度及/或傳輸功率而減輕導頻污染。一小區可在一第一時間週期期間以一第一密度及一第一傳輸功率位準發送一共同導頻且可在一第二時間週期期間以一第二密度及一第二傳輸功率位準發送該共同導頻。該第二密度可低於該第一密度及/或該第二傳輸功率位準可低於該第一傳輸功率位準。可藉由較不頻繁地、在較少副載波上，及/或自較少天線發送該共同導頻而達成較低密度。該小區可基於網路負載、終端機之SINR等而判定是否減小該共同導頻之密度及/或傳輸功率。在另一態樣中，可藉由在一終端機處執行導頻消除而減輕導頻污染。

Description

於無線網路中減輕導頻污染的方法及裝置
本揭示案大體係關於通信，且更特定言之係關於用於在無線通信網路中減輕歸因於導頻之不利影響的技術。
本申請案主張2008年1月30日申請之題為"METHOD AND APPARATUS FOR MITIGATING PILOT POLLUTION"之臨時美國申請案第61/024,891號的優先權，該案已讓與本受讓人且以引用的方式併入本文中。
無線通信網路經廣泛部署以提供各種通信內容，諸如語音、視訊、封包資料、訊息傳遞、廣播等。此等無線網路可為能夠藉由共用可用網路資源而支援多個使用者之多重存取網路。此等多重存取網路之實例包括分碼多重存取(CDMA)網路、分時多重存取(TDMA)網路、分頻多重存取(FDMA)網路、正交FDMA(OFDMA)網路及單載波FDMA(SC-FDMA)網路。
無線通信網路可包括可支援多個終端機之通信的多個基地台。每一基地台可支援一或多個小區且可週期性地傳輸用於每一小區之一或多個共同導頻。共同導頻為由終端機預先已知且不與對特定終端機之傳輸相關聯的傳輸。來自小區之共同導頻可由終端機用於各種目的，諸如頻道估計、頻道品質量測、信號強度量測、時間/頻率追蹤 等。自共同導頻獲得之資訊(例如，頻道估計、信號強度量測等)可用於各種任務，諸如解調變及解碼、伺服小區選擇等。需要以一方式來發送及接收共同導頻以達成良好效能。
本文描述在無線通信網路中減輕導頻污染的技術。導頻污染指代歸因於來自相鄰小區所發送之共同導頻之干擾的效能降級。共同導頻可為用於解調變及解碼之小區特定參考信號、用於小區擷取之同步信號等。
在一態樣中，可藉由在無論何時可能時減小共同導頻之密度及/或傳輸功率而減輕導頻污染。密度指代發送共同導頻之頻率且可由時間、頻率、空間等量化。在一設計中，小區可在第一時間週期期間以第一密度及第一傳輸功率位準發送共同導頻且可在第二時間週期期間以第二密度及第二傳輸功率位準發送該共同導頻。該第二密度可低於該第一密度及/或該第二傳輸功率位準可低於該第一傳輸功率位準。可藉由較不頻繁地、在較少副載波上，自較少天線或其組合發送該共同導頻而達成較低密度。小區可基於網路負載、在小區處之所提供負載、由終端機所量測之導頻污染、終端機之信雜干擾比(SINR)、終端機之導頻要求及/或其他度量而判定是否減小共同導頻之密度及/或傳輸功率。
在另一態樣中，可藉由在終端機處執行導頻消除而減輕導頻污染。在一設計中，終端機可判定是否執行針對一相鄰小區之導頻消除。舉例而言，若相鄰小區為M個最強相鄰小區中之一者，若相鄰小區之接收信號強度超過一臨限值，若相鄰小區由一伺服小區識別，若網路負載為輕的，若終端機之所需SINR為高的等等，則終端機可決定執行導頻消除。若作出執行導頻消除之判定，則終端機可消除來自相鄰小區之共同導頻。對於導頻消除，終端機可首先基於在終端機處 所接收信號而獲得相鄰小區之頻道估計。終端機可接著基於本端產生之共同導頻及頻道估計而估計歸因於來自相鄰小區之共同導頻的干擾。終端機可自所接收信號減去所估計干擾以獲得干擾消除信號。終端機可執行對於來自同一相鄰小區及/或來自其他相鄰小區的其他共同導頻之導頻消除。
下文更詳細地描述本揭示案之各種態樣及特徵。
100‧‧‧無線通信網路
110‧‧‧基地台
120‧‧‧終端機
400‧‧‧用於在無線網路中發送共同導頻之過程
500‧‧‧裝置
512‧‧‧用以在第一時間週期期間以第一密度及第一傳輸功率位準將共同導頻發送至在小區之覆蓋範圍內的終端機的模組
514‧‧‧用以在第二時間週期期間以第二密度及第二傳輸功率位準發送共同導頻的模組，該第二密度低於該第一密度，或該第二傳輸功率位準低於該第一傳輸功率位準，或兩者
516‧‧‧用以基於網路負載、終端機之SINR等而判定是否減小共同導頻之密度及/或傳輸功率的模組
600‧‧‧用於在無線網路中接收共同導頻之過程
700‧‧‧裝置
712‧‧‧用以在第一時間週期期間接收由一小區以第一密度及第一傳輸功率位準發送之共同導頻的模組
714‧‧‧用以在第二時間週期期間接收由小區以第二密度及第二傳輸功率位準發送之共同導頻的模組，該第二 密度低於該第一密度，或該第二傳輸功率位準低於該第一傳輸功率位準，或兩者
800‧‧‧用於執行導頻消除之過程
900‧‧‧裝置
912‧‧‧用以判定是否執行針對相鄰小區的導頻消除的模組
914‧‧‧用以在作出執行導頻消除之判定的情況下在終端機處消除來自相鄰小區之共同導頻的模組
916‧‧‧用以在消除共同導頻之後在終端機處判定伺服小區之接收信號品質的模組
918‧‧‧用以基於接收信號品質而判定CQI資訊的模組
920‧‧‧用以將CQI資訊發送至伺服小區的模組
1012‧‧‧資料源
1020‧‧‧傳輸處理器
1030‧‧‧傳輸(TX)多輸入多輸出(MIMO)處理器
1032a‧‧‧調變器(MOD)/解調變器
1032t‧‧‧調變器(MOD)/解調變器
1034a‧‧‧天線
1034t‧‧‧天線
1036‧‧‧MIMO偵測器
1038‧‧‧接收處理器
1039‧‧‧資料儲集器
1040‧‧‧控制器/處理器
1042‧‧‧記憶體
1044‧‧‧排程器
1052a‧‧‧天線
1052r‧‧‧天線
1054a‧‧‧解調變器(DEMOD)/調變器
1054r‧‧‧解調變器(DEMOD)/調變器
1056‧‧‧MIMO偵測器
1058‧‧‧接收處理器
1060‧‧‧資料儲集器
1062‧‧‧資料源
1064‧‧‧傳輸處理器
1066‧‧‧TX MIMO處理器
1070‧‧‧共同導頻處理器
1080‧‧‧控制器/處理器
1082‧‧‧記憶體
圖1展示一無線通信網路。
圖2展示一小區之共同導頻的實例傳輸。
圖3A及圖3B分別展示來自兩個天線及四個天線之小區特定參考信號的傳輸。
圖4展示一用於發送共同導頻之過程。
圖5展示一用於發送共同導頻之裝置。
圖6展示一用於接收共同導頻之過程。
圖7展示一用於接收共同導頻之裝置。
圖8展示一用於執行導頻消除之過程。
圖9展示一用於執行導頻消除之裝置。
圖10展示一基地台及一終端機之方塊圖。
本文所述之技術可用於各種無線通信網路，諸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA及其他網路。常常可互換地使用術語"網路"與"系統"。CDMA網路可實施諸如通用陸上無線電存取(UTRA)、cdma2000等之無線電技術。UTRA包括寬頻CDMA(W-CDMA)及CDMA之其他變體。cdma2000涵蓋IS-2000、IS-95及IS-856標準。TDMA網路可實施諸如全球行動通信系統(GSM)之無線電技術。OFDMA網路可實施諸如演進型UTRA(E-UTRA)、超行動寬頻 (UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDM®等之無線電技術。UTRA及E-UTRA為通用行動電信系統(UMTS)之部分。3GPP長期演進(LTE)為UMTS之使用E-UTRA的即將到來之版本，其在下行鏈路上使用OFDMA且在上行鏈路上使用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE及GSM描述於來自名為"第三代合作夥伴計劃"(3GPP)之組織的文件中。cdma2000及UMB描述於來自名為"第三代合作夥伴計劃2"(3GPP2)之組織的文件中。本文所述之技術可用於上文所提及之無線網路及無線電技術以及其他無線網路及無線電技術。為了清楚起見，下文針對LTE描述技術之某些態樣。
圖1展示無線通信網路100，其可包括多個基地台110及其他網路實體。基地台可為與終端機通信之台且亦可稱為存取點、節點B、演進節點B(eNB)等。基地台可為特定地理區域提供通信覆蓋。基地台之整個覆蓋區域可分割為較小區域，且每一較小區域可由各別基地台子系統伺服。術語"小區"可指代基地台之覆蓋區域及/或伺服此覆蓋區域之基地台子系統。
基地台可為巨型小區(macro-cell)、微型小區(pico-cell)、超微型小區(femto-cell)或某其他類型之小區提供通信覆蓋。巨型小區可覆蓋相對較大地理區域(例如，半徑為幾千米)且可支援無線網路中之具有服務訂用的終端機的通信。微型小區可覆蓋相對較小地理區域且可支援所有具有服務訂用的終端機之通信。超微型小區可覆蓋相對較小地理區域(例如，住宅)且可支援具有與該超微型小區之關聯的終端機(例如，屬於住宅之居民的終端機)的通信。
終端機120可散布在整個無線網路100中，且每一終端機可為固定的或行動的。終端機亦可稱為存取終端機(AT)、行動台(MS)、使用者設備(UE)、用戶單元、台等。終端機可為蜂巢式電話、個人數位助理(PDA)、無線數據機、無線通信器件、掌上型器件、膝上型電腦、 無線電話、無線區域迴路(WLL)台等。終端機可經由下行鏈路及上行鏈路與基地台通信。下行鏈路(或前向鏈路)指代自基地台至終端機之通信鏈路，且上行鏈路(或反向鏈路)指代自終端機至基地台之通信鏈路。
在圖1中，具有單一箭頭之實線指示自伺服小區至終端機之所要傳輸。具有單一箭頭之虛線指示自相鄰小區至終端機的干擾傳輸。伺服小區為經指定以在下行鏈路及/或上行鏈路上伺服終端機的小區。為簡單起見，未在圖1中展示上行鏈路傳輸。
在無線網路100中，每一基地台110可週期性地傳輸在該基地台中之每一小區的一或多個共同導頻。共同導頻亦可稱為參考信號、共同參考信號等。不同類型之共同導頻可用於不同目的且可稱為不同名稱。舉例而言，用於頻道估計、頻道品質量測、信號強度量測及時間/頻率追蹤之共同導頻可稱為小區特定參考信號、探測信號(sounding signal)、訓練信號等。用於小區擷取之共同導頻可稱為同步信號。
圖2展示用於LTE中之一小區之共同導頻的實例傳輸。用於下行鏈路之傳輸時刻表可分割為無線電訊框單元。每一無線電訊框可具有預定持續時間(例如，10毫秒(ms))且可分割為具有0至9之索引的10個子訊框。每一子訊框可包括兩個時槽。每一無線電訊框可由此包括具有0至19之索引的20個時槽。每一時槽可覆蓋固定或可組態數目之符號週期，例如，對於延伸循環首碼(圖2中未展示)為六個符號週期或對於正常循環首碼(如圖2中所示)為七個符號週期。
對於正常循環首碼，每一時槽包括具有0至6之索引的七個符號週期。可在每一無線電訊框中之每一時槽的符號週期0及4中發送小區特定參考信號(表示為REF)。可分別在每一無線電訊框中之時槽0及10中之每一者的符號週期6及5中發送主要同步信號(表示為PSC)及次要同步信號(表示為SSC)。可如題為"Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Physical Channels and Modulation"之3GPP TS 36.211所描述而產生並發送用於LTE之小區特定參考信號及同步信號，該案係公開可得的。
大體而言，可對於每一小區發送任何數目之共同導頻，且可以任何週期性來發送每一共同導頻。在LTE中，共同導頻可包含小區特定參考信號以及主要及次要同步信號。在UMB中，共同導頻亦可包含前向鏈路共同導頻、分時多工(TDM)導頻，及信標導頻。共同導頻亦可包含其他無線網路及其他無線電技術中之其他信號。
無線網路100可利用正交分頻多工(OFDM)及/或單載波分頻多工(SC-FDM)。OFDM及SC-FDM將系統頻寬分割為多個(K個)正交副載波，一般亦將該等正交副載波稱作載頻調、頻率組(bin)等。可藉由資料來調變每一副載波。大體而言，藉由OFDM在頻域中發送調變符號，且藉由SC-FDM在時域中發送調變符號。鄰近副載波之間的間隔可為固定的，且副載波之總數目(K)可視系統頻寬而定。舉例而言，對於1.25、2.5、5、10或20MHz之系統頻寬，K可分別等於128、256、512、1024或2048。系統頻寬亦可分割為次頻帶，且每一次頻帶可覆蓋預定數目之副載波，例如，在LTE中為72個副載波。
圖3A展示一具有正常循環首碼之小區的自兩個天線之小區特定參考信號的實例傳輸。可用於傳輸之時間-頻率資源可分割為資源區塊，每一資源區塊覆蓋一時槽中的12個副載波。每一資源區塊對於正常循環首碼可包括84個資源元素，且每一資源元素可對應於在一個符號週期中的一個副載波。為簡單起見，在圖3A中僅展示一子訊框之兩個時槽中的兩個資源區塊。第一副載波集合可包括每一資源區塊中之第一及第七副載波(自圖3A之底部計數)，且第二副載波集合可包括每一資源區塊中之第四及第十副載波。
對於天線0，可在每一時槽之符號週期0中的第一副載波集合上 及每一時槽之符號週期4中的第二副載波集合上發送小區特定參考信號。對於天線1，可在每一時槽之符號週期0中的第二副載波集合上及每一時槽之符號週期4中的第一副載波集合上發送小區特定參考信號。對於每一天線，在用於自其他天線發送小區特定參考信號的資源元素上不可發送傳輸。
圖3B展示一具有正常循環首碼之小區的自四個天線之小區特定參考信號的實例傳輸。如上文對於圖3A所述，可自天線0及1發送小區特定參考信號。對於天線2，可在每一偶數時槽之符號週期1中的第一副載波集合上及每一奇數時槽之符號週期1中的第二副載波集合上發送小區特定參考信號。對於天線3，可在每一偶數時槽之符號週期1中的第二副載波集合上及每一奇數時槽之符號週期1中的第一副載波集合上發送小區特定參考信號。對於每一天線，在用於自其他天線發送小區特定參考信號的資源元素上不可發送傳輸。
如圖2、圖3A及圖3B中所示，可對於每一小區發送不同類型之共同導頻。共同導頻可具有相對較低之耗用(依據頻寬及功率)且可由所有終端機用於各種目的。然而，共同導頻可引起導頻污染，其可歸因於發送比給定操作情形所必需之共同導頻多的共同導頻而發生。導頻污染可視發送共同導頻之方式而定以不同方式使效能降級。舉例而言，導頻污染可導致以下：●歸因於來自相鄰小區之共同導頻與來自伺服小區之共同導頻衝突的不良頻道估計效能及不準確干擾估計，及●歸因於來自相鄰小區之共同導頻與來自伺服小區之資料衝突的資料傳輸之較低接收信號品質。
接收信號品質可由SINR、信雜比(SNR)、載波干擾比(C/I)等量化。為清楚起見，在本文中之描述的大部分中，將SINR用以表示接收信號品質。
在一態樣中，可藉由在無論何時可能時減小共同導頻之密度及/或傳輸功率而減輕導頻污染。以較高密度及/或較高傳輸功率發送共同導頻可改良頻道估計之效能、解調變及解碼、頻道品質量測、信號強度量測、速率預測、頻道品質指示(CQI)報告等。然而，以較高密度及/或較高傳輸功率發送共同導頻亦可增大導頻污染之可能性及/或嚴重性。可基於效能與導頻污染之間的折衷，在無論何時可能時減小共同導頻之密度及/或傳輸功率。
在一設計中，可基於網路負載而選擇性地減小共同導頻之密度及/或傳輸功率。對於中等及重的網路負載，可(例如)以標稱密度及標稱傳輸功率位準而以正常方式發送共同導頻。對於輕/低的網路負載，可(例如)以較低密度及/或較低傳輸功率位準而以縮減方式發送共同導頻。可藉由經伺服之終端機之數目、經伺服之所有終端機的資料總量、用於經伺服之終端機的資源(例如，頻寬)之總量、用於經伺服之終端機的資源之百分比等量化網路負載。一或多個臨限值可用以判定網路負載為輕、中等還是重的等。可接著基於所偵測之網路負載而控制共同導頻之傳輸。舉例而言，例如，歸因於僅小信號傳輸訊息及/或VoIP訊框被發送，單一臨限值可用以判定網路負載是否為輕的。可(i)在網路負載不輕的情況下以正常方式發送；或(ii)在網路負載為輕的情況下以較低密度及/或較低傳輸功率發送共同導頻。
在另一設計中，可基於由終端機觀測之導頻污染而選擇性地減小共同導頻之密度及/或傳輸功率。終端機可觀測歸因於輕網路負載、資料之低作用時間循環及相鄰小區中之可能的控制傳輸等的高SINR。對於觀測或需要高SINR之終端機，甚至歸因於來自相鄰小區之共同導頻的小量干擾亦可引起SINR之實質性損失。此可能在來自相鄰小區之傳輸支配由終端機觀測之熱雜訊位準的干擾受限部署中尤其正確。歸因於導頻污染之SINR降級可變為部分負載網路中之使用 者體驗的主要限制。SINR降級可視導頻干擾對總干擾及雜訊比(Ipilot/Itotal)而定。總干擾及雜訊(Itotal)可包括熱雜訊、來自資料傳輸之干擾，及來自共同導頻之干擾(Ipilot)。Ipilot/Itotal可用作對於由終端機觀測之導頻污染的度量。高SINR可為總干擾及雜訊較低時之特殊情況。在任何情況下，可在經伺服之終端機觀測到高導頻污染(例如，高Ipilot/Itotal)時縮減共同導頻。一臨限值(例如，Ipilot/Itotal臨限值)可用以判定終端機是否觀測到高導頻污染。在一設計中，當經伺服之終端機觀測到高導頻污染時，可請求相鄰小區減小其共同導頻之密度及/或傳輸功率。在另一設計中，當經伺服之終端機觀測到高導頻污染時，伺服小區可減小其共同導頻之密度及/或傳輸功率。
可基於除網路負載及所觀測之導頻污染外的其他準則而選擇性地減小共同導頻之密度及/或傳輸功率。舉例而言，可基於在一伺服小區處之所提供負載、終端機之SINR、終端機之導頻要求、在相鄰小區處之使用者干擾比等來選擇性地減小共同導頻之密度及/或傳輸功率。在伺服小區處之所提供負載可由小區所支援之最大資料速率、在小區中可用之無線電資源量等來給定。
可以各種方式減小共同導頻之密度及/或傳輸功率。在一設計中，可藉由以較低傳輸功率位準發送共同導頻來減小共同導頻之傳輸功率。舉例而言，可在正常操作情形下以標稱傳輸功率位準發送小區特定參考信號且對於輕網路負載及/或高SINR情形以較低傳輸功率位準發送小區特定參考信號。傳輸功率位準可由功率頻譜密度(PSD)、關於一毫瓦(dBm)之傳輸功率等給定。舉例而言，當無下行鏈路訊務經伺服及/或經伺服之終端機觀測到良好SINR條件時，可減小小區特定參考信號之PSD。
在另一設計中，可藉由在時間上較不頻繁地發送共同導頻而減小共同導頻之密度。舉例而言，可在每第N個時槽而非每一時槽中發 送小區特定參考信號，其中N可為大於一之任何值。亦可在發送小區特定參考信號之每一時槽中的較少符號週期(例如，一個符號週期)中發送該小區特定參考信號。亦可與資料及/或控制傳輸一起發送小區特定參考信號，且可能另外屏蔽或停用小區特定參考信號。
在又一設計中，可藉由在跨越頻率的較少副載波上發送共同導頻而減小共同導頻之密度。舉例而言，可在每第L個副載波上發送小區特定參考信號，其中L可為大於6之任何值。亦可在系統頻寬之一部分上而非跨越整個系統頻寬而發送小區特定參考信號。
在又一設計中，可藉由自較少天線發送共同導頻及/或減小每一天線上之共同導頻的密度及/或傳輸功率而減小共同導頻之密度。可在正常操作情形下自所有天線發送共同導頻且對於輕網路負載及/或高SINR情形自較少天線發送共同導頻。舉例而言，共同導頻之傳輸可自四個天線降至兩個天線或一個天線，或自兩個天線降至一個天線。亦可藉由較不頻繁地，在較少副載波上及/或以較低傳輸功率位準發送共同導頻而減少每一天線上的共同導頻。可對於所有天線將共同導頻之密度及/或傳輸功率減小同一量或對於不同天線將共同導頻之密度及/或傳輸功率減小不同量。舉例而言，天線1上之共同導頻可比天線0上之共同導頻縮減得多。
在一設計中，共同導頻可劃分為兩個部分，例如，可組態部分及非可組態部分。可基於上文所述之準則中之任一者(例如，網路負載、所觀測之導頻污染等)而減小可組態部分。非可組態部分可維持為固定的。舉例而言，共同導頻可劃分為非基於負載之部分及基於負載之部分。可基於低或無訊務、經伺服之終端機不需要高導頻密度等而減小基於負載之部分。
在一設計中，可在一或多個天線上連續地發送共同導頻，該一或多個天線可為可用天線之子集。始終可用(及非可組態)的共同導頻 可用於各種任務，諸如導頻量測、對於以低至中等速率發送之資料傳輸的解調變等。當存在利用(多個)額外天線之經排程下行鏈路傳輸時，可在一或多個額外天線上發送補充(及可組態)共同導頻。
大體而言，可以較低密度及/或較低傳輸功率位準來發送共同導頻以便減輕導頻污染。縮減之共同導頻為以較低密度及/或較低傳輸功率發送之共同導頻。可藉由較不頻繁地、在較少副載波上，及/或自較少天線發送共同導頻而達成較低密度。導頻縮減可適用於諸如小區特定參考信號、同步信號等之任何共同導頻。在一設計中，小區可在不通知終端機的情況下減小其共同導頻之密度及/或傳輸功率。在另一設計中，小區可在控制頻道上將縮減之共同導頻之格式廣播至終端機。
在一設計中，鄰近小區可使用分時多工(TDM)、分頻多工(FDM)或某其他多工方案而發送縮減之共同導頻。來自每一小區之共同導頻可由此避免來自相鄰小區之共同導頻及資料。在TDM之一設計中，傳輸時刻表可分割為多個間隔，且每一小區可在經保留用於該小區之間隔中發送其共同導頻及資料。在FDM之一設計中，系統頻寬可分割為非重疊副載波集合，每一集合包括不包括於其他集合中之連續或非連續副載波。每一小區可在經保留用於該小區之副載波集合上發送其共同導頻及資料。多工可視減小共同導頻之密度的方式而定。舉例而言，若較不頻繁地發送共同導頻，則可使用TDM，且若在較少副載波上發送共同導頻，則可使用FDM。來自鄰近小區之共同導頻的多工化可進一步減輕導頻污染。
共同導頻可用於各種目的及任務，如上所述。減小共同導頻之密度及/或傳輸功率可能不利地影響效能。可以各種方式減輕效能降級，如下文所述。
共同導頻可用作用於伺服小區選擇之參考信號。減小共同導頻 之密度及/或傳輸功率可能影響信號強度及/或頻道品質之量測結果，此可導致選擇以較高密度及/或較高傳輸功率傳輸共同導頻之小區。在一設計中，可以恆定傳輸功率位準來發送用於伺服小區選擇之共同導頻(例如，主要及/或次要同步信號)。可以較低傳輸功率位準來發送未用於伺服小區選擇之共同導頻(例如，小區特定參考信號)。在另一設計中，可以恆定傳輸功率位準發送低耗用導頻，且將其用於伺服小區選擇。可比其他共同導頻較不頻繁地(例如，每一無線電訊框一次或每第N個無線電訊框一次)及/或在較少副載波上發送低耗用導頻，以便減少耗用。
共同導頻可用於頻道估計，且頻道估計可用於資料及/或控制傳輸之解調變及/或解碼。減小共同導頻之密度及/或傳輸功率可能使頻道估計降級，此又可能使解碼效能降級。在一設計中，可藉由考慮歸因於縮減之共同導頻的頻道估計降級而選擇調變及寫碼方案(MCS)。歸因於降級之頻道估計，所選MCS可具有較低碼率及/或較低階調變方案。在另一設計中，可儘可能接近共同導頻地發送用於終端機之資料及控制資訊，以便減小效能降級。
控制資訊之正確解碼可為重要的，例如，以便恰當地接收並處理資料。用於解調變及解碼控制資訊之共同導頻可維持於足夠位準，以便確保控制資訊之良好解碼效能。在一設計中，可藉由TDM在不同時間區域中發送控制資訊及資料。在此設計中，可維持或稍微縮減控制區域中之共同導頻，而可阻斷或更顯著縮減資料區域中之共同導頻。
共同導頻可用於CQI量測及報告。因為可不頻繁地發送CQI報告，所以可在最小地影響CQI報告之同時減小共同導頻之密度及/或傳輸功率。在一設計中，可發送某一最小位準之共同導頻以支援CQI量測及報告導頻。
圖4展示用於在無線網路中發送共同導頻之過程400的設計。過程400可藉由小區(如下文所述)或某其他實體執行。小區可在第一時間週期期間以第一密度及第一傳輸功率位準將共同導頻發送至在該小區之偵測範圍內的終端機(區塊412)。小區可在第二時間週期期間以第二密度及第二傳輸功率位準發送共同導頻(區塊414)。該第二密度可低於該第一密度及/或該第二傳輸功率位準可低於該第一傳輸功率位準。共同導頻可包含由終端機用於頻道估計及其他目的之小區特定參考信號、由終端機用於小區擷取及選擇的同步信號，及/或用於其他目的之其他信號。
小區可基於網路負載、在一小區處之所提供負載、由終端機所量測之導頻污染、終端機之SINR、終端機之導頻要求等而判定是否減小共同導頻之密度及/或傳輸功率(區塊416)。舉例而言，網路負載在第二時間週期期間可為輕的且在第一時間週期期間不為輕的。作為另一實例，終端機之SINR在第二時間週期期間可為高的且在第一時間週期期間可為較低的。在另一設計中，第一時間週期可用於控制資訊且第二週期可用於資料。小區可在第一時間週期期間發送控制資訊且可在第二時間週期期間發送資料。在任何情況下，小區可發送指示共同導頻之一格式的資訊。
在一設計中，與第一時間週期相比，小區可在第二時間週期期間以較低密度但同一傳輸功率位準發送共同導頻。為達成較低密度，小區可較不頻繁地、或在較少副載波上，或自較少天線或其組合發送共同導頻。在另一設計中，與第一時間週期相比，小區可在第二時間週期期間以同一密度但較低傳輸功率位準發送共同導頻。
在一設計中，小區可選擇在第一時間週期期間用於終端機的第一MCS且可選擇在第二時間週期期間用於終端機的第二MCS。共同導頻可由終端機用於頻道估計。第二MCS可低於第一MCS以解決在第二 時間週期期間頻道估計之降級。小區可在第二時間週期期間接近共同導頻而發送資料，以便改良該資料之解碼效能。
在一設計中，小區可以恆定傳輸功率位準及比上文所提及之共同導頻低的密度(例如，較不頻繁地)發送第二共同導頻。第二共同導頻可由終端機用於伺服小區選擇及/或其他目的。
在一設計中，鄰近小區可藉由TDM在第二時間週期期間於不同間隔中發送其共同導頻。在另一設計中，鄰近小區可藉由FDM在第二時間週期期間於不同副載波集合上發送其共同導頻。鄰近小區亦可基於其多工方案而發送其共同導頻。
圖5展示用於在無線網路中發送共同導頻之裝置500的設計。裝置500包括：用以在第一時間週期期間以第一密度及第一傳輸功率位準將共同導頻發送至在小區之偵測範圍內的終端機的模組512；用以在第二時間週期期間以第二密度及第二傳輸功率位準發送共同導頻的模組514，該第二密度低於該第一密度及/或該第二傳輸功率位準低於該第一傳輸功率位準；及用以基於網路負載、終端機之SINR等而判定是否減小共同導頻之密度及/或傳輸功率的模組516。
圖6展示用於在無線網路中接收共同導頻之過程600的設計。過程600可藉由終端機(如下文所述)或某其他實體執行。終端機可在第一時間週期期間接收由一小區以第一密度及第一傳輸功率位準發送之共同導頻(區塊612)。終端機可在第二時間週期期間接收由小區以第二密度及第二傳輸功率位準發送之共同導頻(區塊614)。該第二密度可低於該第一密度及/或該第二傳輸功率位準可低於該第一傳輸功率位準。終端機可接收指示來自小區之共同導頻之格式的資訊且可根據該格式接收共同導頻。
在一設計中，終端機可基於共同導頻而執行頻道估計。終端機可在第一時間週期期間接收由小區根據第一MCS發送之資料且可在第 二時間週期期間接收由小區根據第二MCS發送之資料。第二MCS可低於第一MCS以解決在第二時間週期期間頻道估計之降級。
在一設計中，終端機可接收由小區以恆定傳輸功率位準及比共同導頻低的密度(例如，較不頻繁地)發送的第二共同導頻。終端機可使用第一及/或第二共同導頻來選擇伺服小區。
圖7展示用於在無線網路中接收共同導頻之裝置700的設計。裝置700包括：用以在第一時間週期期間接收由一小區以第一密度及第一傳輸功率位準發送之共同導頻的模組712；及用以在第二時間週期期間接收由小區以第二密度及第二傳輸功率位準發送之共同導頻的模組714，該第二密度低於該第一密度及/或該第二傳輸功率位準低於該第一傳輸功率位準。
在另一態樣中，可藉由在終端機處執行導頻消除而減輕導頻污染。來自相鄰小區之共同導頻可干擾來自伺服小區之共同導頻及/或資料。終端機可估計歸因於來自相鄰小區之共同導頻的干擾且可自在終端機處之所接收信號消除所估計干擾。大體而言，終端機可估計並消除歸因於由任何數目之相鄰小區發送的任何共同導頻集合之干擾。終端機可處理干擾消除信號以恢復來自伺服小區之資料及/或其他資訊。可對於以正常方式發送之共同導頻以及對於以較低密度及/或較低傳輸功率發送之縮減的共同導頻執行導頻消除。
可以各種方式執行導頻消除。在一設計中，終端機可執行針對M個最強相鄰小區的導頻消除，其中M可為一或更大之值。終端機可量測所有相鄰小區之接收信號強度，基於相鄰小區之接收信號強度將其分級，且選擇M個最強相鄰小區以執行導頻消除。
在另一設計中，終端機可執行針對在終端機處具有足夠強之接收信號強度且被視為對終端機之主要干擾源的每一相鄰小區的導頻消除。若一相鄰小區之接收信號強度超過一臨限值(其可為固定值或可 組態值)，則將該相鄰小區視為主要干擾源。可基於終端機處之總干擾及雜訊而判定可組態臨限值。在此設計中，終端機可執行針對可變數目之相鄰小區的導頻消除。
在又一設計中，終端機可基於SINR及/或網路負載而執行導頻消除。舉例而言，終端機可對於高SINR情形(例如，若終端機之所需SINR超過一臨限值)執行導頻消除且可對於低SINR情形跳過導頻消除。僅在網路負載為輕的且在終端機處之干擾由來自相鄰小區之共同導頻支配的情況下，終端機亦可執行導頻消除。
在又一設計中，終端機可執行如由伺服小區指示的導頻消除。舉例而言，伺服小區可通知終端機關於搜尋哪些相鄰小區、偵測哪些共同導頻、每一共同導頻之格式等。終端機可接著執行針對相鄰小區及/或由伺服小區指示之共同導頻的導頻消除。
終端機可基於上文所述之設計中之任一者或任何組合而執行導頻消除。此等設計可減少與導頻消除相關聯之器件成本及/或功率消耗。
終端機可如下執行針對來自相鄰小區之共同導頻的導頻消除。終端機可自相鄰小區本端地產生共同導頻且可使所接收信號與本端產生之共同導頻相關。此處理可稱為共同導頻解調變。終端機可接著處理共同導頻解調變之結果以獲得相鄰小區之頻道估計。終端機可將頻道估計應用於本端產生之共同導頻以估計歸因於該共同導頻的干擾。終端機可接著自所接收信號減去所估計干擾以獲得干擾消除信號。終端機可對於每一相鄰小區之待消除的每一共同導頻重複該過程。亦可以其他方式執行導頻消除。
終端機可為了各種任務，諸如控制頻道解調變、信號強度量測等而執行針對相鄰小區的共同導頻解調變。在此情況下，導頻消除可為利用共同導頻解調變之結果的額外步驟。或者，終端機可僅為了導 頻消除而執行共同導頻解調變。
在一設計中，鄰近小區可在相同資源上發送其共同導頻，且來自此等小區之共同導頻可能在時間及頻率上彼此重疊。在此設計中，終端機可(例如)使用最小均方誤差(MMSE)技術對於伺服小區以及一或多個相鄰小區執行聯合頻道估計。終端機可使用聯合估計獲得較高品質的頻道估計。尤其在網路負載為輕的且不存在導頻消除時，終端機可觀測到與資料SINR相比低的導頻SINR。效能就可能由位於小區邊緣處且觀測到來自一或多個強干擾小區之高導頻干擾的終端機之不良頻道估計所支配。邊緣終端機可執行導頻消除以便改良效能。
在另一設計中，鄰近小區可在可跨越不同小區而隨機化之不同資源上發送其共同導頻。在此設計中，來自每一小區之共同導頻及資料可觀測到類似平均SINR。當網路負載為輕的時，例如，當網路負載與共同導頻之耗用相當或低於其時，導頻污染可使導頻及資料SINR兩者降級且可界定SINR上限。導頻消除可用以改良導頻SINR及資料SINR兩者。
圖8展示用於執行導頻消除之過程800的設計。過程800可藉由終端機(如下文所述)或某其他實體執行。終端機可判定是否執行針對相鄰小區的導頻消除(區塊812)。終端機可在作出執行導頻消除之判定的情況下消除來自相鄰小區之共同導頻(區塊814)。可在散布於時間及頻率上之資源元素上發送共同導頻，例如，如圖3A及3B中所示。終端機可在消除共同導頻之後判定伺服小區之接收信號品質(區塊816)。終端機可基於接收信號品質而判定CQI資訊(區塊818)。CQI資訊可包含一或多個SINR估計、一或多個調變及寫碼方案等。終端機可將CQI資訊發送至伺服小區，該伺服小區可使用CQI資訊以用於將資料傳輸至終端機(區塊820)。
在區塊812之一設計中，若相鄰小區為M個最強相鄰小區中之一 者或若相鄰小區之接收信號強度超過一臨限值，則終端機可決定執行導頻消除。在另一設計中，終端機可基於網路負載、終端機之所需SINR，及/或其他準則而判定是否執行導頻消除。在又一設計中，終端機可基於自伺服小區接收之資訊而判定是否執行導頻消除。該資訊可識別至少一相鄰小區以執行導頻消除及/或識別至少一共同導頻以執行導頻消除。
在區塊814之一設計中，終端機可基於在終端機處之所接收信號而獲得相鄰小區之頻道估計。終端機可接著基於相鄰小區之本端產生之共同導頻及頻道估計而估計歸因於來自相鄰小區之共同導頻的干擾。終端機可接著自所接收信號減去所估計干擾以獲得干擾消除信號。終端機可執行針對來自該相鄰小區及/或來自其他相鄰小區的其他共同導頻的導頻消除。
圖9展示用於執行導頻消除之裝置900的設計。裝置900包括：用以判定是否執行針對相鄰小區的導頻消除的模組912；用以在作出執行導頻消除之判定的情況下在終端機處消除來自相鄰小區之共同導頻的模組914；用以在消除共同導頻之後在終端機處判定伺服小區之接收信號品質的模組916；用以基於接收信號品質而判定CQI資訊的模組918；及用以將CQI資訊發送至伺服小區的模組920。
圖5、圖7及圖9中之模組可包含處理器、電子器件、硬體器件、電子組件、邏輯電路、記憶體等，或其任何組合。
在另一設計中，終端機可執行導頻消除但可在不考慮導頻消除之情況下計算SINR(亦即，具有未消除之干擾)。所計算之SINR可能比具有導頻消除之實際SINR差。終端機可基於在無導頻消除之情況下計算的SINR而判定CQI資訊且可將CQI資訊發送至伺服小區。伺服小區可知曉終端機執行導頻消除且可藉由考慮實際SINR與所報告SINR之間的差而將資料發送至終端機。舉例而言，伺服小區可將用 於封包之多個HARQ傳輸發送至終端機且可以稍後HARQ終止為目標。詳言之，伺服小區可基於所報告SINR選擇調變及寫碼方案，使得終端機可藉由目標數目之HARQ傳輸來恢復封包。因為在終端機處之實際SINR可能比所報告SINR好，所以終端機可能能夠藉由較少HARQ傳輸來恢復封包且可能比HARQ終止目標終止得早，如伺服小區所預期。
本文所述之導頻縮減及導頻消除技術可改良大部分時間以部分負載操作之無線網路的效能。此種類之網路部署可允許網路操作者確保在峰值負載下的足夠高容量(此可能不頻繁地發生)，同時在網路負載保持相對較輕時歸因於大部分時間的較高資料速率及較低潛時而提供優越的使用者體驗。該等技術亦可改良某些操作情形(例如，高SINR情形)之效能。
圖10展示基地台110及終端機120之設計的方塊圖，基地台110及終端機120可為圖1中之基地台中之一者及終端機中的一者。在此設計中，基地台110配備有T個天線1034a至1034t，且終端機120配備有R個天線1052a至1052r，其中大體上T1且R1。
在基地台110處，傳輸處理器1020可自資料源1012接收用於一或多個終端機之資料，基於為每一終端機而選擇之一或多個調變及寫碼方案來處理(例如，編碼、交錯及調變)用於該終端機之資料，且提供資料符號用於所有終端機。傳輸處理器1020亦可處理控制資訊且提供控制符號。傳輸處理器1020亦可產生用於每一小區之共同導頻且提供導頻符號用於該基地台處之所有小區。傳輸(TX)多輸入多輸出(MIMO)處理器1030可對資料符號、控制符號及/或導頻符號執行空間處理(例如，預編碼)(若適用)，且可將T個輸出符號流提供至T個調變器(MOD)1032a至1032t。每一調變器1032可處理各別輸出符號流(例如，針對OFDM)以獲得輸出樣本流。每一調變器1032可進一步處理 (例如，轉換至類比、放大、濾波及增頻轉換)輸出樣本流以獲得下行鏈路信號。來自調變器1032a至1032t之T個下行鏈路信號可分別經由T個天線1034a至1034t而傳輸。
在終端機120處，天線1052a至1052r可自基地台110接收下行鏈路信號且將所接收信號分別提供至解調變器(DEMOD)1054a至1054r。每一解調變器1054可調節(例如，濾波、放大、降頻轉換及數位化)各別所接收信號以獲得輸入樣本且可進一步處理輸入樣本(例如，針對OFDM)以獲得所接收符號。MIMO偵測器1056可自所有R個解調變器1054a至1054r獲得所接收符號，對所接收符號執行MIMO偵測(若適用)，且提供經偵測的符號。接收處理器1058可處理(例如，解調變、解交錯及解碼)經偵測之符號，將解碼資料提供至資料儲集器1060，且將解碼控制資訊提供至控制器/處理器1080。共同導頻處理器1070可處理來自伺服小區及相鄰小區之共同導頻，例如，用於頻道估計、頻道品質量測、信號強度量測、時間/頻率追蹤等。
在上行鏈路上，在終端機120處，來自資料源1062之資料及來自控制器/處理器1080之控制資訊可由傳輸處理器1064處理，由TX MIMO處理器1066進一步處理(若適用)，由調變器1054a至1054r調節，且傳輸至基地台110。在基地台110處，來自終端機120之上行鏈路信號可由天線1034接收，由解調變器1032調節，由MIMO偵測器1036處理(若適用)，且由接收處理器1038進一步處理以獲得由終端機120發送之資料及控制資訊。
控制器/處理器1040及1080可分別指導在基地台110及終端機120處之操作。處理器1040及/或基地台110處之其他處理器及模組可執行或指導圖4中之過程400及/或用於本文所述之技術的其他過程。處理器1080及/或終端機120處之其他處理器及模組可執行或指導圖6中之過程600、圖8中之過程800及/或用於本文所述之技術的其他過程。記 憶體1042及1082可分別儲存用於基地台110及終端機120之資料及程式碼。排程器1044可排程用於下行鏈路及/或上行鏈路傳輸之終端機且可提供用於經排程之終端機的資源指派。
熟習此項技術者應理解，可使用多種不同技藝及技術中之任一者來表示資訊及信號。舉例而言，可藉由電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子，或其任何組合來表示可貫穿以上描述而引用之資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號及碼片。
熟習此項技術者將進一步瞭解，結合本文中之揭示內容所描述之各種說明性邏輯區塊、模組、電路及演算法步驟可實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。為了清楚說明硬體與軟體之此互換性，各種說明性組件、區塊、模組、電路及步驟已依據其功能性而在上文予以大體描述。此功能性經實施為硬體還是軟體視特定應用及強加於整個系統之設計約束而定。熟習此項技術者可對於每一特定應用以不同方式實施所描述之功能性，但此等實施決策不應被解譯為導致脫離本揭示案之範疇。
結合本文之揭示內容所描述的各種說明性邏輯區塊、模組及電路可藉由通用處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其經設計以執行文中所述之功能的任何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器，但在替代例中，處理器可為任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算器件之組合，例如，一DSP與一微處理器之組合、複數個微處理器、結合DSP核心之一或多個微處理器，或任何其他此組態。
結合本文之揭示內容所述之方法或演算法的步驟可直接具體化於硬體、由處理器執行的軟體模組，或兩者之組合中。軟體模組可駐 留在RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體、暫存器、硬碟、抽取式碟片、CD-ROM或此項技術中已知的任何其他形式之儲存媒體中。例示性儲存媒體耦接至處理器，使得處理器可自儲存媒體讀取資訊且寫入資訊至儲存媒體。在替代例中，儲存媒體可與處理器成一體式。處理器及儲存媒體可駐留於ASIC中。該ASIC可駐留於使用者終端機中。在替代例中，處理器及儲存媒體可作為離散組件駐留於使用者終端機中。
在一或多個例示性設計中，所述之功能可以硬體、軟體、韌體或其任何組合來實施。若以軟體實施，則該等功能可作為一或多個指令或程式碼而儲存於電腦可讀媒體上或經由電腦可讀媒體傳輸。電腦可讀媒體包括電腦儲存媒體與通信媒體(包括促進將電腦程式自一個地方轉移至另一個地方的任何媒體)兩者。儲存媒體可為可由通用或專用電腦存取之任何可用媒體。借助於實例且非限制，此等電腦可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器件、磁碟儲存器件或其他磁性儲存器件，或可用於載運或儲存所要的呈指令或資料結構之形式的程式碼構件且可由通用或專用電腦或者通用或專用處理器存取的任何其他媒體。又，可將任何連接恰當地稱為電腦可讀媒體。舉例而言，若使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數位用戶線(DSL)，或無線技術(諸如，紅外、無線電及微波)而自網站、伺服器或其他遠端源傳輸軟體，則同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL，或無線技術(諸如，紅外、無線電及微波)包括於媒體之定義中。如本文中所使用，磁碟及光碟包括緊密光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數位化通用光碟(DVD)、軟性磁碟及藍光光碟，其中磁碟通常磁性地再現資料，而光碟藉由雷射光學地再現資料。上述各物之組合亦應包括在電腦可讀媒體之範疇內。
提供本揭示案之先前描述以使得任何熟習此項技術者能夠進行 或使用本揭示案。熟習此項技術者將容易瞭解對本揭示案之各種修改，且本文中所界定之一般原理可在不脫離本揭示案之精神或範疇的情況下應用於其他變體。因此，本揭示案並不意欲限於本文所述之實例及設計，而應符合與本文所揭示之原理及新穎特徵一致的最廣範疇。
400‧‧‧用於在無線網路中發送共同導頻之過程

Claims (1)

  1. 一種用於無線通信之方法，其包含：在一第一時間週期期間以一第一密度及一第一傳輸功率位準發送一共同導頻；在一第二時間週期期間以一第二密度及一第二傳輸功率位準發送該共同導頻，該第二密度低於該第一密度，或該第二傳輸功率位準低於該第一傳輸功率位準，或兩者；及判定是否基於網路負載減小與該第一及該第二時間週期之一者相關聯之密度。
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