在無線通信系統中進行幹擾減輕的系統和方法

2023-04-23 02:08:21 3

專利名稱：在無線通信系統中進行幹擾減輕的系統和方法
技術領域：
本發明通常與無線通信相關，更特別地，與用於在無線通信系統中減輕幹擾的系統和方法相關。
背景技術：
小區間幹擾(ICI)管理是從無線通信系統獲取最大性能所必需的。開發可部署多小區協調以降低ICI的技術，是近年來關注度不斷提高的一個區域為。在多數情況下，由於成本、複雜度和潛在因素等原因，非常需要將小區之間的協調信令保持在最小。對於VoIP 應用，由於必須同時支持大量連接，還必須管理上行鏈路反饋。多年以來，已將開發了大量方法，用於減少ICI或降低ICI的影響。一些最早的技術主要在生成幹擾的小區使用，以便控制從小區發出的幹擾級別。此類技術最廣為人知的示例是，簡單發射功率控制(simple transmit power control，TPC)，該技術通過最小化服務小區的電源以便最小化可接受性能所需的級別，來嘗試降低到達通信到小區的幹擾級別。另一個可在此領域應用的有爭議的方法是分數頻率復用(fractional frequency reuse, FFR)，在該方法中，每個頻率僅用於不相鄰的小區，以提供共信道小區之間的隔離，並允許已發射的信號在到達其共信道小區之前顯著衰減。後來，設計了一組用於在接收小區實施的方法，以便減輕或處理確實從小區外到達的幹擾。屬於此類別的技術包括通過使用不同的子載波排列或跳線樣式來使幹擾平均化串行幹擾消除(successive interference cancellation, SIC)以及諸如幹擾置零等某些ΜΙΜΟ技術。

發明內容
通過在無線通信系統中實施用於幹擾減輕的系統和方法，通常可以實現這些技術優勢。根據一個實施例，提供了一個通過控制器降低幹擾的方法。該控制器是多個控制器之一。該方法包含與多個控制器中的其他控制器協調，以建立合作協議、從由控制器服務的通信設備接收消息。該消息包括通信設備的操作條件的指示。該方法還包含基於指示符和合作協議，對通信設備的發送機會進行計劃，並在計劃的發射機會接收來自通信設備的發射。
根據另一個實施例，提供了一個通過通信設備降低幹擾的方法。該通信設備由多個控制器之一的服務控制器服務。該方法還包含從服務控制器接收配置信息，測量通信設備和多個控制器子集中的控制器之間的信道(子集包括服務控制器)、基於測量信道和配置信息計算通信設備處的操作條件的第一個指示符。該方法還包含，將第一個指示符發射至服務控制器，從服務控制器接收第二個指示符(第二個指示符指示指定的發射機會)，並在指定的發射機會發射至服務控制器。根據另一個實施例，提供了一個通信設備。該通信設備包含耦合至天線的接收機， 耦合至天線的發射機、耦合至接收機的測量信道單元，以及耦合至測量信道單元的處理器。 該接收機接收由天線檢測到的信號，該發射機使用天線發射信號，測量信道測量控制器與通信設備之間的多個信道。處理器基於測量信道的輸出，計算多個信道的鏈路增益的不平衡，並基於鏈路增益不平衡和從正在服務通信設備的控制器接收的配置信息計算指示符。一個實施例的優勢為，同時在幹擾的源和幹擾的接收機端執行ICI降低。利用來自幹擾的兩個端點的信息以降低ICI，以及在幹擾的兩個端點應用ICI降低技術，可能會比僅在一端執行ICI降低獲取更好的效果。本文接下來概述了本發明的功能和技術優勢，以便於更好地理解後續的實施例的詳細說明。在下文中，將描述本發明的更多功能和優勢，它們形成了本發明的權利要求的主題。本領域技術人員應該理解，可以在此處揭示的概念和特定實施例的基礎上修改和設計其他結構或流程，以便實現與本發明相同的目的。本領域技術人員還應理解，這樣的等價構造不應該背離本發明內附的權利要求中所述的本發明的實質和範圍。附圖簡述為了更完整地了解本發明的實施例及其優勢，可以參考以下附圖和說明，其中

圖1為無線通信系統的部分的圖表；圖2為主要鏈路增益不平衡的圖形；圖3為鏈路增益不平衡LGI12和LGI23間隙的圖形，作為具有多個MS的通信系統的間隙改進的可能性的函數。圖如為位於扇區邊界附近的第一個MS和第二個MS的圖表，其中，第一個MS和第二個MS在相同的源上進行發射；圖4b是第一個MS和第二個MS的圖表，其中，在具有合作ICI降低技術的相同的資源上進行發射的第一個MS和第二個MS被應用於發射以便提供兼容性；圖^1為85的圖表；圖釙Sms的圖表；圖6是無線通信系統部分的圖表，其中，無線通信系統為19個小區、三個扇區的環繞式體系；圖7a為接收由具有ICI降低功能的BS所服務的MS的信息發射的BS操作的流程圖；圖7b為在將信息發射至服務具有ICI降低的MS操作的流程圖；並且圖8為108個用戶/MHz的加載率的延遲曲線，假設使用了 EVRC音碼器。
具體實施方式
下面詳細討論了實施例的製作和使用過程。應該理解，本發明提供了許多可應用的發明概念，可以在大量特定環境中實施。所討論的這些特定實施例僅說明了製作和使用本發明的特定方式，並沒有限制本發明的全部範圍。這些實施例將在特定的環境中(主要是具有分區小區的無線通信系統和合適的發射功率級別)進行描述。本發明可應用於多種無線通信系統中，例如第三代合作夥伴項目(Third Generation Partnership Pro ject, 3GPP)長期演進(LTE)、LTE_Advanced、WiMAX 等等兼容的無線通信系統。小區間幹擾(ICI)降低技術可部署發射功率控制項(transmit power control, TPC)、分數頻率復用(FFR)、接收機處的幹擾取消等等，產生某些級別的ICI降低。這些ICI 降低技術中的常見特徵是，主要設計單方面用於發射單元或者將接收幹擾的單元。按照定義，由於ICI涉及到多個小區站之間的發射的幹擾，從邏輯上會建議使用比單向方法更具性能優勢的聯合方法(即在發射單元和接收幹擾的單元)。近年來，聯合方法已經關注於探索在執行幹擾減輕時，從多個小區站點聯合吸收知識和/或操作。圖1說明了無線通信系統100的一部分。通信系統100包含由基站服務的移動臺 (BS)A 110服務的移動臺(MS) 105。由MS 105進行的至BSA 110的發射還可以到達BS B 115和BS C 120，它們會以幹擾的形式出現在BS B 115和BS C 120中。在每個BS處的接收到的信號強度可定義為RSSA=ERPX+LGXA(1)
RSSB=ERPX+LGXB⑵
RSSc=ERPX+LGXC⑶其中，ERPx為來自MS X的有效的放射性功率，LGxe是MS X與BS β之間的連結增益，定義為LGxp = GX^P+GP^X+SFXP+PLXP+FFXP, (4)其中，Gx—p定義為在基本β方向上的MS X處的有效發射天線增益，益，Gl^x* 根據MS X的基本β處的有效接收天線增益，Si^xe為邏輯上正常分布的陰影衰落組件，PLxe 為基於距離的均值路徑損耗，FFxe為基於多路徑的快速衰減組件。等式(1)-(3)有助於說明當MS執行從在某些所需的目標級別處所需的BS基站接收的發射時，在每個相鄰的BS處收到的幹擾僅按相對鏈路增益的差值進行修改。功率控制是在ERPx上直接操作唯一存在的幹擾減輕方法，確實有助於減少全局幹擾，但是，當對於一個或多個非服務BS的鏈路增益接近於或等於服務BS時，在正發生幹擾的小區產生的上行鏈路幹擾的數量幾乎與在服務BS接收到的所需信號的數量一樣多。較新的幹擾減輕的非 TPC方法具有一些優點，因為它們能夠修改鏈路增益的個別組件值(例如GX，、G0、PLxe)， 以便更改鏈路增益不平衡的分布。因為鏈路增益不平衡對幹擾具有基本作用，所以可以對增益不平衡具有進一步的解釋。在開始時，通過獲取各種鏈路增益和將其進行降序排序，以便獲取已排序的降序排列的鏈路增益的矢量，SDLG = [LGX1, LGx2, LGx3, · · · ·，LGxJ (5)其中，LGxi為MS X及其所需伺服器之間的dB鏈路增益，LGx2為MS X與其(MS X) 正生成最強幹擾的扇區之間的dB鏈路增益，LGx3SMS X與其正在生成強度第二的數量的
9幹擾的扇區之間的dB鏈路增益，依此類推。接下來，定義鏈路增益不平衡，LGImn為SDLG扇區中的條目m和η之間的差值。特別地，LGImn定義為LGInm = SDLG [m]-SDLG [n]。(6)圖2說明了主要鏈路增益不平衡的圖形。LGI12200為所需的服務BS以及接收最強的幹擾信號的BS之間的鏈路增益不平衡。LGI232 0 5表示在次強幹擾BS處收到的幹擾中的額外降低，即，接收最強幹擾信號的BS與接收次強幹擾信號之間的鏈路增益不平衡值。過去，鏈路增益不平衡LGI12200 —直是關於引入到蜂窩系統的幹擾級別的主要決定因素，因為其屬於接收到最多幹擾的小區。附加的小區還接收一些級別的幹擾，但是當確定其有效的鏈路增益不平衡時，它們接收到在確定其有效的鏈路增益不平衡之前，體驗所有LGI的總和的好處。如圖2中所示，通常相鄰的鏈路增益不平衡LGL將遠遠大於LGI12。顯著的鏈路增益不平衡差異將自然地導致這樣一個問題當需要時，是否有方法探究更大的LGL鏈路增益。這樣做的一種方法是，使用在與LGI12關聯的小區站點的兩側發生的兩個發射之間產生兼容性的方法。使用這種方法，鏈路增益不平衡LGI12將不會成為問題，而引入到系統中的「有效」幹擾將成為由鏈路增益不平衡LGI23主導。作為此方法潛在優勢的一個示例，表1包含與20MS的隨機樣例關聯的LGI的總和，統一放置在使用標準蜂窩傳播模式的環繞式體系中。表1 與20個MS的隨機樣例關聯的LGI，統一落在環繞式體系中
權利要求
1.一種通過控制器進行幹擾減輕的方法，其中，該控制器為多個控制器之一，該方法包含與多個控制器中的其他控制器進行協調，以建立合作協議；從該控制器所服務的通信設備接收消息，其中，該消息包含通信設備的運行條件的指示；基於該指示和合作協議計劃通信設備的發射機會；以及在已計劃的發射機會，從通信設備接收發射。
2.如權利要求1所述的方法，還包含將一份合作協議發射至通信設備。
3.如權利要求1所述的方法，還包含想通信設備通知已計劃的發射機會。
4.如權利要求1所屬的餓方法，其中，控制器在通信系統中運行，並且其中，協調包含基於通信系統的安排指定合作協議、對多個控制器中的每個控制器的覆蓋區進行分區、通信系統資源配置、發射功率配置、小區間幹擾減輕技術配置或者它們的組合。
5.如權利要求4所述的方法，其中，每個控制器的覆蓋區分為三個扇區，並且其中，指定合作協議包含將覆蓋區中的每個扇區置於三個扇區組之一；將每個扇區組中的各扇區分為多個子區域；與多個控制器中的其他控制器合作，以共享分區信息；以及基於共享分區信息，為每個扇區組中的每個扇區的每個子區域設置通信參數。
6.如權利要求5中所述的方法，其中，每個扇區包含六個子區域；並且其中，通信參數包含要發射的導頻樣式、目標幹擾扇區、用於默認子區域中的第一個發射淨空，用於備用子區域中的第二個發射淨空以及子區域類型。
7.如權利要求6所述的方法，其中，合作協議包含按以下定義的元素扇區子區域組IAIB2A2B3A3B索引
8.如權利要求7所述的方法，其中，子區域類型包含普通(N)、合作(C)、分數頻率復用 (R)和低功率(L)。
9.如權利要求1所述的方法，其中，指示符基於通信設備與多個控制器中的控制器的信道的鏈路間隙不平衡以及指定的邏輯表達式。
10.如權利要求1所述的方法，其中，指示符包含表示發射機會分配的靈活性的級別值，並且其中，計劃發射計劃包含基於多個指示符對多個通信設備進行排序；以及為已排序的多個通信設備中的各通信設備的發射機會進行計劃。
11.一種通過通信設備進行幹擾減輕的方法，其中，通信設備由作為多個控制器之一的服務控制器進行服務，該方法包含從服務控制器接收配置信息；測量通信設備與多個控制器子集中的控制器之間的信道，該子集包含該服務控制器； 基於已測量的信道和配置信息，計算通信設備處的運行條件的第一個指示符； 將第一個指示符發射至服務控制器；從服務控制器接收第二個指示符，第二個指示符指示已分配的發射機會；以及在指定的發射機會處發射至服務控制器。
12.如權利要求11所述的方法，其中，測量信道包含測量信噪比以及每個信道的幹擾率。
13.如權利要求11所述的方法，其中，測量信道基於導頻或由子集中的控制器發射的參考信號。
14.如權利要求11所述的方法，其中，計算第一個指示符包含 計算已測量信道的鏈路增益不平衡；以及基於將邏輯表達式應用至已計算的鏈路增益不平衡，將第一個指示符設置為從反饋值的集合中選擇反饋值。
15.如權利要求14所述的方法，其中，反饋值的集合和邏輯表達式包含
16.如權利要求11所述的方法，其中，子集包含所有的覆蓋區與服務控制器的覆蓋區緊鄰的控制器。
17.如權利要求11所述的方法，其中，子集包含已測量的信道超過閾值的多個控制器中的控制器。
18.—種通信設備，包含與天線耦合的接收機，該接收機配置為接收天線檢測到的信號；耦合至探險的發射機，發射機配置為使用天線發射信號；耦合至接收機的測量信道單元，測量信道單元配置為測量控制器與通信設備之間的多個信道；以及耦合至信道單元的處理器，處理器配置為基於測量信道單元的輸出，計算多個信道的鏈路增益不平衡；並基於鏈路增益不平衡和從正服務於通信設備的控制器接收到的配置信息計算指示符。
19.如權利要求18所述的通信設備，其中，處理器包含一個配置計算多個信道的鏈路增益不平衡的鏈路增益單元；以及一個與鏈路增益單元耦合的指示符單元，該指示符單元配置為基於鏈路增益不平衡和配置信息計算指示符。
20.如權利要求19所述的通信設備，其中，處理器還包含耦合至鏈路增益單元的扇區組索引單元，扇區組索引單元配置為對鏈路增益不平衡進行排序，並計算已排序的鏈路增益不平衡中的各鏈路增益不平衡的索引的矢量。
全文摘要
本發明提供了在無線通信系統中用於幹擾減輕的系統和方法。在控制器中進行幹擾減輕的方法，包括與其他控制器進行協調以建立合作協議，從伺服器控制的通信設備接收信息，基於指示符和合作協議對通信設備的發射機會進行計劃、根據已計劃的發射機會從通信設備接收發射。
文檔編號H04W72/12GK102369777SQ201080012844
公開日2012年3月7日 申請日期2010年3月30日 優先權日2009年3月31日
發明者傑克·安東尼·史密斯 申請人:華為技術有限公司