聯合檢測同步移動通信網絡上的信道幹擾的系統和方法
2023-06-03 17:43:46 2
聯合檢測同步移動通信網絡上的信道幹擾的系統和方法
【專利摘要】本發明涉及聯合檢測同步移動通信網絡上的信道幹擾的系統和方法。一種用於解碼無線信道的方法，包括：生成至少兩個基站中的每一個在同步網絡中具有多少個天線以及如何針對所述至少兩個基站中的每一個傳送接收到的信號的假設，利用所述假設和從所述至少兩個基站接收的信號分量來檢測MIMO信號；解碼所述信號；以及通過執行循環冗餘校驗運算來確定被解碼的信號是否有效。
【專利說明】聯合檢測同步移動通信網絡上的信道幹擾的系統和方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及用於移動通信的系統和方法，並且尤其涉及用於聯合檢測同步移動通信網絡上的信道幹擾和信號的系統和方法。
【背景技術】
[0002]移動通信系統通常具有把系統信息傳送給移動單元的需求。例如，在長期演進(Long Term Evolution, LTE)蜂窩移動通信系統中，利用物理廣播信道(PhysicalBroadcast Channel, PBCH)來傳送需要由移動用戶設備(User Equipment, UE)接收並解碼以獲取對網絡的初始接入的主信息塊(Master Information Block, MIB)。
[0003]近來在移動通信中的進展已促進了異構網絡的引入。在異構網絡中，宏小區(macro cell)通常覆蓋較大的區域,而微微或毫微微小區(pico or femto cell)通常布置在例如宏小區覆蓋區域之內以便在易於發生信號損耗的區域中增加容量和/或覆蓋。
[0004]作為示例，對於接收來自宏小區的信號而言，混凝土建築物的地下室可能是個很差的場所。如果信號損耗足夠大，則這個地下室場所可能是宏小區覆蓋區域中所謂的「死角」。例如微微或毫微微小區的運用可以被用在異構網絡中以向這樣的死角提供額外的小覆蓋區域。
[0005]異構網絡可以被同步以使得小區的無線電幀結構被對齊。這就是說，在這樣的網絡中，宏小區、微微小區和/或毫微微小區的無線電幀結構通常是被對齊的。結果，有些系統信息可能由於小區間幹擾的原因而難以接收。例如在LTE的情況下，一個小區的PBCH通常與所有其它小區的PBCH在同一時間被傳送。
[0006]所需要的是解決在此描述的一個或多個問題和/或解決當本領域技術人員通曉本說明書後可能注意到的一個或多個問題的、用於聯合檢測同步移動通信網絡上的信道幹擾和信號的方法和裝置。
【發明內容】
[0007]在本公開的一個方面中，一種用於解碼無線信道的方法包括:生成至少兩個基站中的每一個在同步網絡中具有多少個天線以及如何針對至少兩個基站中的每一個傳送接收到的信號的假設；利用所述假設和從所述至少兩個基站接收的信號分量來檢測多輸入和多輸出(MIMO)信號；解碼所述信號；以及通過執行循環冗餘校驗運算來確定被解碼的信號是否有效。
[0008]在本公開的另一方面中，一種移動無線裝置包括:假設生成器；被提供有至少兩個基站中的每一個的可能的天線數目的MIMO檢測器；解碼器；以及循環冗餘校驗(CRC)校驗器。假設生成器被配置成當至少兩個基站同時處於移動無線裝置的無線鄰近之內時生成所述至少兩個基站中的每一個在同步網絡中具有多少個天線，以及如何針對所述至少兩個基站中的每一個傳送接收到的信號的假設。MIMO檢測器被配置成基於從所述至少兩個基站接收的無線分量來估計信號。解碼器被配置成將信號解碼成被解碼的信號。CRC校驗器被配置成通過執行循環冗餘校驗運算來確定被解碼的信號是否有效。
[0009]在本公開的又一方面中，至此所總結的方法被編碼到非暫態計算機可讀介質上，並且當由計算機執行時對無線信道進行解碼。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]為了進一步闡明本發明的上述和其它優點及特徵，將參照在所附附圖中示出的本發明的特定實施例給出本發明的更具體的描述。應當意識到這些附圖僅描繪本發明的典型實施例並且因此不應被認為是對本發明的範圍的限制。將通過利用附圖，藉助額外的特性和細節來描述並解釋本發明，在附圖中:
圖1是移動通信網絡。
[0011]圖2 不出 PBCH 的資源兀素 RE (Resource Element)分配。
[0012]圖3是根據本公開的一個方面的PBCH解碼器的框圖。
[0013]圖4示出根據本公開的一個方面，在兩個小區的情形下按照圖3的PBCH解碼。【具體實施方式】
[0014]現在將參考附圖，其中對相似的結構設置相似的參照標記。應當理解附圖是本發明的示例性實施例的概略和示意性表示而並非是本發明的限制，附圖也不必按比例繪製。
[0015]圖1是移動通信網絡。通信系統100是蜂窩移動通信系統(在此也被稱作蜂窩無線電通信網絡或移動通信網絡)，其包括無線電接入網絡(例如根據LTE (長期演進)的E-UTRAN, Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network,演進的 UMTS(通用移動通信系統)陸基無線電接入網絡)101和核心網絡(例如，根據LTE的EPC，Evolved Packet Core,演進分組核心)102。無線電接入網絡101可以包括基(收發機)站(例如根據LTE的eNodeB，eNB) 103。每個基站103為無線電接入網絡101的一個或多個移動無線電小區104提供無線電覆蓋。
[0016]位於移動無線電小區104中的移動終端(也被稱作UE，用戶設備或移動無線裝置)105可以經由在移動無線電小區中提供覆蓋(換言之，使該移動無線電小區運轉)的基站與核心網絡102以及與其它移動終端105通信。換言之，使移動終端105位於其中的移動無線電小區104運轉的基站103提供E-UTRA用戶平面終接和控制平面終接，其中E-UTRA用戶平面終接包括F1DCP (Packet Data Convergence Protocol,分組數據匯聚協議)層，RLC(Radio Link Control,無線電鏈路控制)層和 MAC (Medium Access Control,介質訪問控制)層，並且控制平面終接包括面向移動終端105的RRC (Radio Resource Control，無線電資源控制)層。
[0017]根據多重接入方法，通過空中接口(air interface)106在基站103和位於由基站103運轉的移動無線電小區104中的移動終端105之間傳送控制和用戶數據。
[0018]空中接口 106包括可以被分組為上行鏈路信道和下行鏈路信道的若干個物理信道。下行鏈路中的信道包括例如:
?物理控制信道(Physical Control Channel, TOCCH)，其傳輸上行鏈路和下行鏈路無線電資源分配信息；
?物理控制格式指不符信道(Physical Control Format Indicator Channel,PCFICH)，其用於用信號通知HXXH的長度；
?物理混合 ARQ 指不符信道(Physical Hybird ARQCAuto Repeat Request,自動重傳請求)Indicator Channel, PHICH),其用於運送上行鏈路傳送的確認；
?物理下行鏈路共享信道(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH),其用於層I物理下行鏈路傳遞數據傳送；
?物理多播信道(Physical Multicast Channel，PMCH)，其用於利用單頻網絡的廣播傳送；以及
?物理廣播信道(Physical Broadcast Channel, PBCH)，其用於在小區中廣播包括主信息塊(Master Information Block, MIB)的基本系統信息。
[0019]上行鏈路中的信道包括例如:
?物理隨機接入信道(Physical Random Access Channel, PRACH),其用於初始接入和上行鏈路同步；
?物理上行鏈路共享信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)，其運送層I物理上行鏈路傳遞數據以及各種控制信息；以及
?物理上行鏈路控制信道(Physical Uplink Control Channel, PUCCH),其還運送控制信息。
[0020]基站103通過第一接口 107，例如X2接口彼此相互連接。基站103還通過第二接口 108——例如SI接口——連接至核心網絡，例如經由Sl-MME (Mobility ManagementEntity,移動性管理實體)接口連接至MME 109並且通過Sl-U接口連接至服務網關(Serving Gateway，S-GW)110。SI 接口支持 MME/S-GW 109, 110 和基站 103 之間的多對多關係，即基站103可以被連接至多於一個MME/S-GW 109，110並且MME/S-GW 109，110可以被連接至多於一個基站103。這使得能夠在LTE中進行網絡共享。
[0021]例如，MME 109可以負責控制位於E-UTRAN的覆蓋區域中的移動終端的移動性，而S-Gff 110負責處理在移動終端105和核心網絡102之間的用戶數據傳送。
[0022]在LTE的情況下，假如E-UTRA用戶平面(TOCP/RLC/MAC)和控制平面(RRC)協議終接面向UE 105，則可以看到無線電接入網絡101，即在LTE情況下的E-UTRAN 101由基站103，即在LTE情況下的eNB 103構成。
[0023]eNB 103例如可以承擔如下功能:
?用於無線電資源管理的功能:無線電承載(Radio Bearer)控制,無線電準入控制,連接移動性控制，在上行鏈路和下行鏈路這兩者中資源向UE 105的動態分配(調度)；
?IP報頭壓縮和用戶數據流的加密；
?當不能從UE 105所提供的信息確定到MME 109的路由時，選擇在UE 105附件處的MME 109 ；
籲將用戶平面數據面向服務網關(S-GW) 110路由；
?調度並傳送尋呼消息(源自MME)；
籲調度並傳送廣播信息(源自MME 109或0&M(Operation and Maintenance,運行和維護));
?針對移動性和調度的測量和測量報告配置；
籲調度並傳送PWS(Public Warning System,公共報警系統,其包括ETWS(Earthquakeand Tsunami Warning System,地震和海嘯報警系統)以及CMAS(Commercial Mobile AlertSystem，商用移動告警系統))消息(源自MME 109)；
#CSG (Closed Subscriber Group,封閉用戶組)處理。
[0024]通信系統100的每個基站控制在其地理覆蓋區域，即基站的、理想地由六邊形形狀表示的移動無線電小區104之內的通信。當移動終端105位於移動無線電小區104之內並且駐紮於移動無線電小區104 (換言之，向移動無線電小區104註冊)時，該移動終端105與控制該移動無線電小區104的基站103通信。
[0025]通信系統100是異構的並且是同步的。移動無線電小區104具有不同的覆蓋和容量能力，並且其地理覆蓋區域可能重疊；宏小區例如可能覆蓋其中還存在一個或多個微微或毫微微小區(未示出)的較大的區域。通信系統100被同步以使得無線電小區104的無線電幀結構被對齊。
[0026]圖2示出物理廣播信道(PBCH)的資源元素(RE)分配。傳送時間間隔(Transmission Time Interval, TH) 200為40ms,該間隔如所示出那樣被分成從0到3順序編號的四個無線電幀201。每個無線電幀201被進一步分成從0到9順序編號的十個子幀。PBCH被調度在每個無線電幀201的第0個子幀202中。子幀202被分開地繪製，可以利用普通循環前綴202-1或擴展循環前綴202-2來實現子幀202。子幀202還包括被順序編號為0和I的兩個時隙，時隙包括從0到5編號的無線電承載(RB)。PBCH位於每個無線電幀201的每個第0個子幀202的時隙I中。在普通循環前綴202-1的情況下有960個單獨的RE 205，而在擴展循環前綴202-2的情況下有864個單獨的RE 205。PBCH被正交相移鍵(Quadratic Phase Shift Key，QPSK)調製，在普通循環前綴的情況下將得到每!TI 1920比特，並且在擴展循環前綴的情況下將得到每TTI 1728比特。
[0027]在諸如通信系統100的LTE系統中，在PBCH上傳送MIB並且MIB由14比特的信息構成。PBCH是廣播信道並且通`常被以相對較高的功率傳送，因此其對於在移動無線電小區104覆蓋邊緣處接收來自多個移動無線電小區的信號的UE 105而言是很強的幹擾源。在具有運轉在更大的宏小區覆蓋區域當中的微微和毫微微小區的異構網絡中，這種類型的幹擾通常是普遍的。
[0028]由於與宏小區相比微微小區或毫微微小區以更低的功率進行傳送，一個微微小區或毫微微小區的覆蓋區域相對較小。然而，微微或毫微微小區的覆蓋區域經常由於以負切換偏置進行運轉而被增大。就是說，例如當UE 105在微微小區和宏小區的附近時，該UE可能連接到該微微小區或者保持與該微微小區連接，直到一定的偏置信號強度閾值被超過為止。只有當減去了切換偏置的來自該宏小區的信號比該微微小區信號更強時，才執行UE105從該微微小區向該宏小區的切換。在有些情況下，切換偏置可能有7dB那麼大。然而，就幹擾而言，這種情況要求UE能夠檢測到比由於重疊移動無線電小區104覆蓋邊界引起的幹擾弱達7dB的信號。
[0029]在檢測並解碼在PBCH上傳送的、具有由重疊移動無線電小區104覆蓋邊界而引起的幹擾的MIB時，本公開的一個方面支持對來自I個(I > I)小區的I個PBCH的聯合接收，這I個小區是用i e {0，-,1-1}索引的在時間和頻率上被同步的小區。為了利於表述假定這些PBCH是完美地重疊的，並且UE 105具有Q G {I, 2，4，8}個接收器天線。
[0030]UE 105進行小區搜索作為初始步驟以獲取對網絡的接入。在該搜索已經發現有效小區以及潛在的其它幹擾小區之後，UE 105開始接收並解碼PBCH。因此，在已執行小區搜索之後UE 105通常可獲得以下的信息。
?小區的數目I G {1，…}。
?無線電幀定時。
?在考慮中的I個小區的小區
【權利要求】
1.一種用於解碼無線信道的方法，包括: 生成至少兩個基站中的每一個在同步網絡中具有多少個天線以及如何針對所述至少兩個基站中的每一個傳送接收到的信號的假設； 利用所述假設和從所述至少兩個基站接收的信號分量來檢測多輸入和多輸出MIMO信號; 解碼所述信號；以及 通過執行循環冗餘校驗運算來確定被解碼的信號是否有效。
2.根據權利要求1所述的方法，其中解碼包括進行卷積解碼。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述同步網絡是長期演進LTE蜂窩移動通信系統。
4.根據權利要求3所述的方法，其中所述無線信道是用於傳送主信息塊MIB的物理廣播信道PBCH。
5.根據權利要求3所述的方法，其中所述無線信道是物理控制信道roccH。
6.根據權利要求1所述的方法，還包括: 對所述接收到的信號進行快速傅立葉變換；以及 進行所述接收到的信號的信道估計。
7.根據權利要求1所述的方法，還包括: 確定所述至少兩個基站中的第一基站，所述第一基站在給定的接收位置處提供第一信號; 確定所述至少兩個基站中的第二基站，所述第二基站與第一小區同步並且所述第二基站提供第二信號；以及 消除包括在所述第二信號中的由所述第一信號引起的幹擾，所述第一信號是被有效解碼的信號。
8.一種移動無線裝置，包括: 假設生成器，被配置成當至少兩個基站同時處於所述移動無線裝置的無線鄰近之內時生成所述至少兩個基站中的每一個在同步網絡中具有多少個天線，以及如何針對所述至少兩個基站中的每一個傳送接收到的信號的假設； 多輸入和多輸出MIMO檢測器，其被提供有所述至少兩個基站中的每一個的可能的天線數目，並且被配置成基於從所述至少兩個基站接收的無線分量來估計信號； 解碼器，被配置成將所述信號解碼成被解碼的信號；以及 循環冗餘校驗CRC校驗器，被配置成通過執行循環冗餘校驗運算來確定被解碼的信號是否有效。
9.根據權利要求8所述的移動無線裝置，其中所述解碼器是卷積解碼器。
10.根據權利要求8所述的移動無線裝置，其中所述同步網絡是長期演進LTE蜂窩移動通信系統。
11.根據權利要求10所述的移動無線裝置，其中所述信號包括物理廣播信道PBCH並被用於傳送主信息塊MIB。
12.根據權利要求10所述的移動無線裝置，其中所述信號包括物理控制信道roCCH。
13.根據權利要求8所述的移動無線裝置，還包括: 快速傅立葉變換器，被配置成提供對所述接收到的信號的快速傅立葉變換；以及信道估計器，被配置成提供所述接收到的信號的信道估計。
14.根據權利要求8所述的移動無線裝置，還包括用於執行如下方法的消除模塊，所述方法包括: 確定所述至少兩個基站中的第一基站，所述第一基站在給定的接收位置處提供第一信號; 確定所述至少兩個基站中的第二基站，所述第二基站與第一小區同步並且所述第二基站提供第二信號；以及 消除包括在所述第二信號中的由所述第一信號引起的幹擾，所述第一信號是被有效解碼的信號。
15.一種非暫態計算機可讀介質，所述介質被編碼有當被計算機執行時解碼無線信道的方法，所述方法包括: 生成至少兩個基站中的每一個在同步網絡中具有多少個天線以及如何針對所述至少兩個基站中的每一個傳送接收到的信號的假設； 利用所述假設和從所述至少 兩個基站接收的信號分量來檢測多輸入和多輸出MIMO信號; 解碼所述信號；以及 通過執行循環冗餘校驗運算來確定被解碼的信號是否有效。
16.根據權利要求15所述的非暫態計算機可讀介質，其中解碼包括進行卷積解碼。
17.根據權利要求15所述的非暫態計算機可讀介質，其中所述同步網絡是長期演進LTE蜂窩移動通信系統。
18.根據權利要求17所述的非暫態計算機可讀介質，其中所述無線信道是用於傳送主信息塊MIB的物理廣播信道PBCH。
19.根據權利要求17所述的非暫態計算機可讀介質，其中所述無線信道是物理控制信道 PDCCH。
20.根據權利要求15所述的非暫態計算機可讀介質，還包括: 對所述接收到的信號進行快速傅立葉變換；以及 進行所述接收到的信號的信道估計。
21.根據權利要求15所述的非暫態計算機可讀介質，還包括: 確定所述至少兩個基站中的第一基站，所述第一基站在給定的接收位置處提供第一信號; 確定所述至少兩個基站中的第二基站，所述第二基站與第一小區同步並且所述第二基站提供第二信號；以及 消除包括在所述第二信號中的由所述第一信號引起的幹擾，所述第一信號是被有效解碼的信號。
【文檔編號】H04L1/00GK103780339SQ201310502494
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2012年10月23日
【發明者】F.埃德, A.克勞森, T.庫爾普尤恩, 吳肖鋒 申請人:英特爾移動通信有限責任公司