協(xié)調上行鏈路資源分配的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在蜂窩無線通信系統(tǒng)中分配上行鏈路無線資源的方法。此外，本發(fā)明還涉及第一控制節(jié)點中的方法、第二控制節(jié)點中的方法、第一控制節(jié)點設備、第二控制節(jié)點設備、計算機程序、以及其計算機程序產品。
【背景技術】
[0002]在異構網(wǎng)絡(HetNet，Heterogeneous Network)環(huán)境中，當越來越多的小區(qū)和移動臺比如用戶設備(UE，User Equipment)成為網(wǎng)絡的一部分時，網(wǎng)絡中的干擾情況也會變得越來越復雜。所述干擾情況與上行鏈路(UL，uplink)和下行鏈路(DL，downlink)干擾的不均衡以及巨大的上行鏈路干擾變化一起給網(wǎng)絡帶來巨大挑戰(zhàn)。
[0003]為了更好的利用小小區(qū)(比如微小區(qū)、微微小區(qū)以及毫微微小區(qū))的無線資源，已引進了不同類型的協(xié)調機制，比如:
[0004]-基于頻域協(xié)調的小區(qū)間干擾協(xié)調(ICIC，Inter-CellInterferenceCoordinat1n)，其有利于小區(qū)邊緣的用戶設備；
[0005]-基于時域協(xié)調的增強型ICIC(elCIC)，其保護小小區(qū)的物理下行鏈路控制信道(PDCCH，Physical Downlink Control Channel)，尤其在小區(qū)范圍擴展(CRE，Cell RangeExpans1n)場景中；
[0006]-層間聯(lián)合調度，比如多點協(xié)作傳輸(CoMP，CoordinatedMult1-Point)；
[0007]-基于載波匯聚(CA，Carrieraggregat1n)的 ICIC。
[0008]然而這些機制都沒有抓住異構網(wǎng)絡上行鏈路干擾的主要問題。在異構網(wǎng)絡中，已發(fā)現(xiàn)，在物理上行鏈路共享信道(PUSCH，Physical Uplink Shared Channel)中，由于小小區(qū)的用戶設備都沒有功率限制，因此它們幾乎沒有上行鏈路限制；上行鏈路功率控制足夠補償這些干擾。因此，無需協(xié)調宏小區(qū)的無線資源或者宏層的CoMP以幫助小小區(qū)邊緣的用戶設備。
[0009]改善低性能用戶設備的性能是增加小小區(qū)的主要目的之一，另一個目的就是擴大容量。上行鏈路網(wǎng)絡容量受用戶設備的功率限制以及各個鏈路的鏈路效率的限制。在異構網(wǎng)絡的上行鏈路中，干擾變化是限制鏈路自適應效率的主要問題且無法通過上面所列方法解決。
[0010]異構網(wǎng)絡中干擾情況相比于同構宏網(wǎng)絡，其主要區(qū)別是:
[0011]-比熱噪聲更高的總上行鏈路干擾(1T);
[0012]-來自每個用戶設備的下行鏈路干擾更高；
[0013]-在CRE情況下，小小區(qū)的用戶設備在下行鏈路中有更高的不均衡干擾，控制信道的性能存在問題；
[0014]-在CRE情況下，宏小區(qū)的干擾隨著CRE偏置增加，因為小小區(qū)用戶設備越來越遠并且使用更高的功率；
[0015]-在非CRE情況下，小小區(qū)在上行鏈路中有更高的不均衡干擾；
[0016]-小小區(qū)的1T變化很大，其取決于宏小區(qū)中的調度，變化是指發(fā)送時間間隔(TTI, Transmiss1n Time Interval)等級。
[0017]由于用戶設備的小區(qū)連接基于下行鏈路信號強度，比如參考信號接收功率(RSRP，Reference Symbol Received Power);對于在小小區(qū)邊緣的小小區(qū)用戶設備，小小區(qū)中的下行鏈路RSRP比鄰近宏小區(qū)中的RSRP強，因此干擾情況與同構宏網(wǎng)絡中的用戶設備下行鏈路相似。
[0018]然而，在上行鏈路中，由于，因宏小區(qū)(Macro)與小小區(qū)之間的下行鏈路傳輸功率差異，宏小區(qū)用戶設備可以與小小區(qū)很接近，所以宏小區(qū)用戶設備的上行鏈路傳輸功率遠大于小小區(qū)用戶設備上行鏈路傳輸功率。因此，小小區(qū)中上行鏈路干擾可能遠高于上行鏈路信號。這種情況在圖1中圖示，其中MUE代表宏小區(qū)用戶設備，即由宏小區(qū)服務或者連接到宏小區(qū)的用戶設備，PUE代表微微小區(qū)(Pico cell)用戶設備(即小小區(qū)用戶設備)。
[0019]如圖2中所圖示，與當調度接近小區(qū)邊緣的干擾設備MUEl時的高干擾情況相比，當調度遙遠的宏小區(qū)用戶設備(MUE2)時，即使它也有高功率，干擾鏈路的巨大路徑損耗會使得小小區(qū)免受強干擾。
[0020]本發(fā)明中，接近“受害者”小小區(qū)的移動用戶被稱作干擾根源用戶(I⑶，Interference Causing User)。然而，小小區(qū)中上行鏈路的難題并非是當調度這些IQJ時的高干擾，而是對ICU和非ICU(圖2中的MUEl和MUE2)的交替調度。在小小區(qū)中干擾水平的巨大變化會引起在TTI等級內在小小區(qū)中的1T變化。
[0021]小小區(qū)中1T的快速變化會造成上行鏈路調度問題。例如圖3中的TTI6，當小小區(qū)要為本次TTI調度選擇調制編碼方案(MCS,Modulat1n and Coding Scheme)時，小小區(qū)應該參考哪一個信道的信號干擾噪聲比(SINR) ?這種情況下會有三種選擇:
[0022]1.使用高干擾TTI的SINR，例如圖3中的TTI5。此選擇的缺點是:由于小小區(qū)不能預測TTI6的干擾水平，如果下一個TTI是低干擾，則選擇的MCS過于保守且會降低頻譜效率。
[0023]2.使用低干擾TTI的SINR，如圖3中的TTI4。
[0024]當小小區(qū)選擇經(jīng)歷低干擾的TTI的SINR時，且不幸的是下一個TTI面臨的是高干擾，則此傳輸過于冒進并且很可能會失敗。即使在8個TTI之后重新傳輸也有可能面臨高干擾，并且重新傳輸?shù)脑鲆鏌o法克服無線信道的失準估計。
[0025]3.使用以前的一定數(shù)量TTI的平均或者過濾后的SINR。如果小小區(qū)針對下一次調度使用平均后或者過濾后的SINR，在兩種干擾水平情況下效率都會下降。在高干擾TTI中過于冒進，在低干擾TTI中過于保守。
[0026]已經(jīng)提出了根據(jù)第三代合作伙伴計劃(3GPP)版本8的ICIC研究的現(xiàn)有技術中的第一解決方案。在用于頻率內場景的負載信息(LOAD INFORMAT1N)消息中，指定了 UL干擾過載指不(UL Interference Overload Indicat1n) IE 以及 UL 高干擾指不(UL HighInterference Indicat1n) IE，以用于協(xié)調點對點上行鏈路干擾，如圖4所圖示的。在UL高干擾指示IE中，第一基站(eNBl)指示物理資源塊(PRB, Physical Resource Block)的哪些部分可能會對第二基站(eNB2)造成高干擾，然后eNB2可以有意識地避免將這些PRB分配給干擾敏感用戶。
[0027]ICIC是一種頻域內干擾協(xié)調方式，該方法的主要目的是增強低性能用戶設備(小區(qū)邊緣的用戶)的性能。交互的信息也用于頻域內的干擾模式。受害小區(qū)為了其干擾敏感用戶可以避免使用具有高干擾可能性的資源。ICIC中干擾模式的實例在圖5中示出，其中Macrol代表的基站給Macro2代表的基站發(fā)送關于頻率的消息，Macrol會利用這些頻率資源去調度可能引起高干擾的移動臺，比如處于兩個小區(qū)之間的小區(qū)邊界上的MUE1。
[0028]然而，ICIC方法對于異構網(wǎng)絡場景并非十分有用，因為:
[0029]-沒有因為小小區(qū)中的干擾而導致的低性能用戶設備，因此沒有必要將小小區(qū)用戶設備分組為“小區(qū)中心”和“小區(qū)邊緣”，并且避免了小小區(qū)“小區(qū)邊緣”用戶使用高干擾指示(HII)消息中指示的具有高干擾可能性的PRB;以及
[0030]-通常小小區(qū)中的用戶設備數(shù)量非常有限，尤其是家庭基站(HeNB)。頻域內協(xié)調會限制一個調度TTI中可用的資源數(shù)量。
[0031]進一步提出了根據(jù)3GPP版本10的現(xiàn)有技術中的第二解決方案。已經(jīng)開發(fā)了eICIC，用于協(xié)調宏小區(qū)與小小區(qū)之間的層間干擾，該方法的初始意圖是保護小小區(qū)中的下行鏈路公用信道以及控制信道。該方法通常用于CRE情況中，其中，盡管小小區(qū)的下行鏈路RSRP遠低于鄰近宏小區(qū)的下行鏈路RSRP，但小小區(qū)用戶仍然由小小區(qū)服務，從而使得小小區(qū)使用更多流量。然后小小區(qū)的控制信道過于糟糕而不能供CRE范圍內的小小區(qū)用戶設備使用。通過使宏小區(qū)抑制在時域內的部分子幀中的傳輸，一些小小區(qū)用戶設備尤其是CRE范圍內的小小區(qū)用戶設備仍然可以利用這些子幀中的下行鏈路控制信道。該抑制信息形成ABS信息(ABS Informat1n) IE，其也被包含在3GPP的負載信息消息中。
[0032]所述eICIC方法的負面影響是從宏用戶設備到小小區(qū)的上行鏈路干擾也會在與下行鏈路靜默子幀(ABS，Almost Blank Subframe)對應的上行鏈路子幀中被抑制，原因是，由于HXXH被抑制，所以在那些時隙中沒有宏用戶設備被調度。eICIC中干擾模式的實例如圖6所示。
[0033]然而，所述eICIC方法對于異構網(wǎng)絡中上行鏈路干擾不是非常有效，因為:
[0034]-在非ABS子幀中，調度宏用戶設備。由于不同的用戶對小小區(qū)的干擾不同，小小區(qū)中仍然存在巨大的干擾變化。
[0035]-在某些情況下，可能會允許一些宏小區(qū)中心用戶設備以有限低功率使用ABS子幀。然而，如果這些用戶設備距離小小區(qū)足夠近，這些用戶設備的上行鏈路功率仍然可以對小小區(qū)造成干擾，因此，即使在ABS子幀中，仍有可能存在巨大的干擾變化。
[0036]根據(jù)現(xiàn)有技術中的第三解決方案，討論了如何協(xié)調CA水平上的干擾。主要步驟如下:
[0037]-宏基站負責檢測所述MUE對小小區(qū)基站的上行鏈路干擾。對干擾的MUE的識別允許對干擾源的基于頻率的處理。會存在