УПРАВЛЕНИЕ И ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ В ГЕТЕРОГЕННЫХ СЕТЯХ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2015 года по МПК H04L5/00 H04W72/04 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

Данная заявка является не предварительной заявкой на патент совместно рассматриваемой предварительной патентной заявки США № 61/220,556, поданной 25 июня 2009 г., содержание которой тем самым включено в настоящий документ посредством ссылки и преимущества приоритета которой заявляются по §119 раздела 35 кодекса законов США.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Представленное раскрытие относится, в общем, к системам беспроводной связи и, более конкретно, к управлению помехами среди нескоординированного развертывания ячеек закрытой абонентской группы (CSG) или домашних узлов eNode B в пределах беспроводной сети базовых станций или макроузлов eNode B.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Некоторые сети беспроводной связи являются частными, в то время как другие развертываются в соответствии с одним или более стандартами и вмещают оборудование, производимое различными поставщиками. Одной такой основанной на стандартах сетью является универсальная система мобильной связи (UMTS), стандартизированная Проектом партнерства третьего поколения (3GPP), являющимся совместной разработкой групп телекоммуникационных ассоциаций, которые производят глобально применяемые системные спецификации мобильных телефонов в рамках проекта Международной системы мобильной электросвязи-2000 Международного союза электросвязи (ITU). В настоящее время усилия направлены на то, чтобы усовершенствовать стандарт выделенной UMTS, который обычно упоминается как Долгосрочное развитие (LTE) UMTS или выделенный универсальный наземный радиодоступ UMTS (E-UTRA).

В соответствии с Выпуском 8 стандарта или спецификации E-UTRA или LTE, в передачах нисходящей линии связи от базовой станции (называемой "выделенным Узлом-B" или просто "eNB") к устройству беспроводной связи (называемому "пользовательским оборудованием" или "UE") используется мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM). В OFDM ортогональные поднесущие модулируются цифровым потоком, который может включать в себя данные, управляющую информацию или другую информацию, чтобы образовывать совокупность символов OFDM. Поднесущие могут быть непрерывными или не непрерывными, и модуляция данных нисходящей линии связи может быть выполнена с использованием квадратурной фазовой модуляции (QPSK), квадратурной амплитудной модуляции с 16 значащими позициями амплитуды и фазы (16QAM) или 64QAM (квадратурной амплитудной модуляции с 64 значащими позициями амплитуды и фазы). Символы OFDM конфигурируются в подкадр нисходящей линии связи для передачи от базовой станции. Каждый символ OFDM имеет временной интервал и связан с циклическим префиксом (CP). Циклический префикс по существу представляет собой защитный интервал между последовательными символами OFDM в подкадре. В соответствии со спецификацией E-UTRA, нормальный циклический префикс составляет приблизительно пять (5) микросекунд, а расширенный циклический префикс составляет приблизительно 16,67 микросекунд. Данные от обслуживающей базовой станции передаются на физическом совместно используемом канале нисходящей линии связи (PDSCH), а управляющая информация передается сигналами по физическому каналу управления нисходящей линии связи (PDCCH).

В противоположность нисходящей линии связи, передачи восходящей линии связи от UE на eNB используют множественный доступ с частотным разделением с единственной несущей (SC-FDMA) в соответствии со стандартом E-UTRA. В SC-FDMA поблочная передача символов данных QAM выполняется с помощью первого расширенного дискретного преобразования Фурье (DFT) (или предварительного кодирования), сопровождаемого отображением поднесущих для стандартного модулятора OFDM. Использование предварительного кодирования DFT обеспечивает возможность для того, чтобы умеренная кубическая метрика/отношение пиковой и средней мощностей (PAPR) приводили к уменьшенным стоимости, размеру и расходу энергии усилителя мощности UE. В соответствии с SC-FDMA, каждая поднесущая, используемая для передачи восходящей линии связи, включает в себя информацию для всех передаваемых модулированных сигналов с распространяемым по ним входным потоком данных. Передачей данных в восходящей линии связи управляет eNB, включая передачу предоставлений планирования (и информацию планирования), отправляемую через каналы управления нисходящей линии связи. Предоставления планирования для передач восходящей линии связи обеспечиваются посредством eNB на нисходящей линии связи и включают в себя, помимо всего прочего, распределение ресурсов (например, размер блоков ресурсов на один миллисекундный (мс) интервал) и идентификацию модуляции, подлежащую использованию для передач восходящей линии связи. С добавлением модуляции высшего порядка и адаптивной модуляции и кодирования (AMC), возможна большая спектральная эффективность при планировании работы пользователей с благоприятными условиями в каналах. UE передает данные по физическому совместно используемому каналу восходящей линии связи (PUSCH). Физическая управляющая информация передается посредством UE по физическому каналу управления восходящей линии связи (PUCCH).

Системы E-UTRA также облегчают использование антенных систем с множеством входов и множеством выходов (MIMO) на нисходящей линии связи, чтобы увеличивать пропускную способность. Как известно, антенные системы MIMO применяются в eNB посредством использования множества передающих антенн, а в UE посредством использования множества приемных антенн. UE может полагаться для оценки канала на символ пилот-сигнала или опорный символ (RS), отправляемый от eNB, последующую демодуляцию данных и измерение качества линии связи для передачи сообщений. Измерения качества линии связи для обратной связи могут включать в себя такие пространственные параметры, как индикатор ранга или количество потоков данных, отправляемых на одних и тех же ресурсах, индекс матрицы предварительного кодирования (PMI) и параметры кодирования, такие как схема модуляции и кодирования (MCS) или индикатор качества канала (CQI). Например, если UE устанавливает, что линия связи может поддерживать ранг, превышающий единицу, оно может сообщать множество значений CQI (например, два значения CQI, когда ранг=2). Дополнительно, об измерениях качества линии связи можно сообщать на периодической или апериодической основе, как задается командой от eNB, в одном из поддерживаемых режимов обратной связи. Сообщения могут включать в себя в себя широкополосную или частотно-избирательную информацию по поддиапазонам для параметров. eNB может использовать информацию о ранге, CQI и другие параметры, такие как информация о качестве восходящей линии связи, чтобы обслуживать UE на каналах восходящей линии связи и нисходящей линии связи.

В контексте спецификации Выпуска 8 системы Долгосрочного развития (LTE), разработанной с помощью Проекта партнерства третьего поколения (3GPP), который основан на мультиплексировании с ортогональным частотным разделением (OFDM) для передач нисходящей линии связи, линия связи от eNB к UE состоит в общем из 1~3 символов OFDM (длина сообщается через физический канал индикатора формата управления (PCFICH)) в начале каждого 1 мс подкадра для передач канала управления, то есть PDCCH. Обычно символ OFDM содержит целое количество единиц времени (или выборок), при этом единица времени обозначает фундаментальный опорный интервал времени. Например, в LTE единица времени соответствует 1/(15000×2048) секунды. Таким образом, передачи PDCCH представляют собой первую зону управления с фиксированным начальным положением (в одно время) в первом символе OFDM в подкадре. Все остающиеся символы в подкадре после PDCCH обычно предназначаются для переносящего данные трафика, то есть PDSCH, выделяемого во множестве блоков ресурсов (RB). Как правило, RB содержит совокупность поднесущих и совокупность символов OFDM. Самая маленькая единица ресурсов для передач обозначается элементом ресурсов, который задается самой маленькой единицей частотно-временных ресурсов (одна поднесущая одним символом OFDM). Например, RB может содержать 12 поднесущих (с разнесением поднесущих на 15 кГц) с 14 символами OFDM, с некоторыми поднесущими, выделяемыми в качестве символов пилот-сигналов, и т.д. Как правило, 1 мс подкадр делится на два интервала, каждый по 0,5 мс. RB иногда определяется скорее через один или более интервалов, чем через подкадры. В соответствии со спецификацией Выпуска 8, связь по восходящей линии связи между UE и eNB основана на множественном доступе с частотным разделением с единственной несущей (SC-FDMA), который также упоминается, как OFDM с расширенным дискретным преобразованием Фурье (DFT). Также возможно иметь не непрерывные выделения восходящей линии связи посредством отправки управляющей информации восходящей линии связи и данных восходящей линии связи на не непрерывных поднесущих. Виртуальный блок ресурсов представляет собой блок ресурсов, поднесущие которого распределены по частоте (то есть являются не непрерывными), тогда как локализованный RB представляет собой RB, поднесущие которого являются непрерывными по частоте. Виртуальный RB может иметь улучшенную рабочую характеристику благодаря частотному разнесению. Оборудования UE Выпуска 8 (Rel-8) обычно совместно используют ресурсы скорее в частотной области (то есть на уровне RB или во множестве RB), чем во времени в каком-либо отдельном подкадре в канале нисходящей линии связи.

PDCCH содержит управляющую информацию о форматах управляющей информации нисходящей линии связи (DCI) или сообщения планирования, которые информируют UE о схемах модуляции и кодирования, размере и местоположении транспортных блоков, информации о предварительном кодировании, информации о гибридном ARQ (автоматическом запросе на повторную передачу), идентификаторе UE и т.д., которые требуются для декодирования передач данных нисходящей линии связи. Эта управляющая информация защищается канальным кодированием (обычно кодом контроля циклическим избыточным кодом (CRC) для обнаружения ошибок и сверточным кодированием для исправления ошибок), и получающиеся в результате закодированные биты отображаются на частотно-временных ресурсах. Например, в LTE Rel-8 эти частотно-временные ресурсы занимают первые несколько символов OFDM в подкадре. Группу из четырех элементов ресурсов называют группой элементов ресурсов (REG). Девять групп REG содержат элемент канала управления (CCE). Закодированные биты в общем отображаются либо в 1 CCE, 2 CCE, 4 CCE, либо в 8 элементов CCE. Эти четыре объекта упоминаются в общем как уровни 1, 2, 4 и 8 агрегации. UE выполняет поиск различных гипотез (то есть гипотез на уровне агрегации, размера формата DCI и т.д.), пытаясь декодировать передачу, основанную на допустимых конфигурациях. Эта обработка упоминается как слепое декодирование. Чтобы ограничить количество конфигураций, требуемых для слепого декодирования, количество гипотез ограничивается. Например, UE выполняет слепое декодирование, используя начальные адреса элементов CCE в качестве разрешенных для конкретного UE. Это делается с помощью так называемой определенной для UE областью поиска, которая является областью поиска, определенной для конкретного UE (обычно конфигурируемой во время начальной установки линии радиосвязи и также модифицируемой с использованием сообщения RRC). Аналогичным образом также определяется общая область поиска, которая является допустимой для всех оборудований UE и может использоваться для планирования широковещательной рассылки информации нисходящей линии связи, такой как поисковый вызов, или для ответа произвольного доступа, или для других целей.

Управляющие сообщения обычно кодируются с использованием сверточных кодеров. Зона управления включает в себя физический гибридный канал индикатора ARQ или PHICH, который используется для передачи подтверждений приема гибридного ARQ.

Каждое устройство связи выполняет поиск зоны управления в каждом подкадре для каналов управления (PDCCH) с различными форматами индикатора управления нисходящей линии связи (DCI) с использованием слепого детектирования, при этом CRC PDCCH либо скремблируется с помощью C-RNTI устройства связи (UEID), если оно предназначено для планирования данных на физическом совместно используемом канале нисходящей линии связи (PDSCH) или физическом совместно используемом канале восходящей линии связи (PUSCH), либо скремблируется с помощью SI-RNTI, P-RNTI или RA-RNTI, если оно предназначено для планирования управления широковещательной рассылкой (информации о системе, поискового вызова или ответа произвольного доступа, соответственно). Другие типы скремблирования включают в себя объединенное регулирование мощности, полунепрерывное планирование (SPS) и временный C-RNTI для использования с планированием некоторых сообщений произвольного доступа.

Конкретное пользовательское оборудование должно определять местоположение элементов канала управления, соответствующих каждому возможному варианту PDCCH, который оно должно контролировать (вслепую декодировать для каждой зоны управления подкадра). CRC каждого PDCCH может быть замаскирован уникальным идентификатором, соответствующим пользовательскому оборудованию, работу которого основной блок пытается запланировать. UE присваивается уникальный идентификатор его обслуживающим основным блоком. Этот идентификатор известен как временный идентификатор радиосети (RNTI) и обычно, когда он присваивается каждому UE при соединении вызова, является RNTI ячейки, или C-RNTI. UE также может быть назначено "полунепрерывное планирование" C-RNTI (C-RNTI SPS) или временный C-RNTI (TC-RNTI). Когда UE декодирует PDCCH, оно должно применять свой C-RNTI в форме маски к CRC PDCCH для того, чтобы произошло успешное декодирование PDCCH. Когда UE успешно декодирует PDCCH определенного типа формата DCI, оно будет использовать управляющую информацию из декодированного PDCCH, чтобы определять, например, распределение ресурсов, информацию о гибридном ARQ и информацию о регулировании мощности для соответствующей запланированной передачи данных нисходящей линии связи или восходящей линии связи. Унаследованный тип 0 формата DCI используется для планирования передач данных восходящей линии связи на физическом совместно используемом канале восходящей линии связи (PUSCH), а тип 1A формата DCI используется для планирования передач данных нисходящей линии связи на физическом совместно используемом канале нисходящей линии связи (PDSCH). Для планирования передач PDSCH также используются другие типы форматов DCI, включая формат 1, 1B, 1D, 2, 2A DCI, каждый из которых соответствует отличающемуся режиму передачи (например, передачи с единственной антенной, MIMO разомкнутого контура единственного пользователя, многопользовательский MIMO, MIMO замкнутого контура единственного пользователя, предварительное кодирование ранга 1). Также имеется унаследованный формат 3 и 3А DCI для планирования передачи объединенной информации о регулировании мощности. Все форматы 0, 1A, 3 и 3А DCI PDCCH имеют полезную нагрузку одинакового размера и, следовательно, одинаковую скорость кодирования. Таким образом, для всех из 0, 1A, 3, 3А на возможный вариант PDCCH требуется только одно слепое декодирование. Затем CRC маскируется с помощью C-RNTI, чтобы определить, имеет ли PDCCH тип 0 или 1A формата DCI, и отличающийся RNTI, если это 3 или 3А. Тип 0 и 1A формата DCI отличаются битом типа DCI непосредственно в полезной нагрузке PDCCH (то есть, в части управляющей информации на одном из полей управляющей информации). Для UE всегда требуется выполнять поиск относительно всех форматов 0, 1A DCI в каждом возможном местоположении PDCCH в определенных для UE областях поиска. Имеется четыре определенные для UE области поиска для уровней 1, 2, 4 и 8 агрегации. Только один из типов вводит 1, 1B, 1D, 2 или 2A формата DCI задается за один раз для UE, так что UE должно делать только одно дополнительное слепое декодирование на возможное местоположение PDCCH в определенной для UE области поиска помимо одного слепого декодирования, необходимого для типов DCI 0, 1A. Возможные местоположения PDCCH являются одинаковыми для типов формата DCI, когда они располагаются в определенных для UE областях поиска. Имеется также две общие области поиска CCE 16 уровня 4 и 8 агрегации, соответственно, которые являются логически и иногда физически (когда имеется 32 или более элементов канала управления) прилегающими к определенным для UE областям поиска. В общих областях поиска UE осуществляет мониторинг типов 0, 1A, 3 и 3А DCI, так же как типа 1С формата DCI. Тип 1С формата DCI используется для планирования управления широковещательной рассылкой, которое включает в себя поисковый вызов, ответ произвольного доступа и передачи блоков системной информации. 1A DCI также может использоваться для управления широковещательной рассылкой в общих областях поиска. 0 и 1A DCI также используются для планирования PUSCH и PDSCH в общих областях поиска. UE требуется выполнять до 4 слепых декодирований в общей области поиска L=4 и 2 слепых декодирования в общей области поиска L=8 для форматов 0, 1A, 3 и 3А DCI и такое же количество снова для 1С DCI, поскольку 1С DCI не имеет такого же размера, как 0, 1а, 3 и 3А DCI. UE требуется выполнять (6, 6, 2, 2) слепых декодирований для L=(1, 2, 4, 8) определенных для UE областей поиска, соответственно, где L относится к уровню агрегации области поиска. Поэтому полное максимальное количество попыток слепого декодирования, которое UE тогда требуется выполнять на зону управления подкадрами, составляет 44 (=2x(6, 6, 2, 2)+2x(4, 2)). Обслуживающим базовым блоком и UE используется функция хеширования для нахождения возможных местоположений PDCCH в каждой области поиска. Функция хеширования основана на C-RNTI UE (или иногда на TC-RNTI), уровне (L) агрегации, общем количестве элементов CCE, доступных в зоне управления (Ncce), количестве или индексе подкадров и максимальном количестве возможных вариантов PDCCH для области поиска.

Домашние базовые станции или фемтоячейки в представленном раскрытии упоминаются как Домашние-eNB (HeNB). HeNB либо может принадлежать закрытой абонентской группе (CSG), либо может быть ячейкой открытого доступа. CSG представляет собой совокупность из одной или более ячеек, которые предоставляют доступ только к определенной группе абонентов. Развертывания HeNB, в которых по меньшей мере часть используемой полосы частот (BW) совместно используется с макроячейками, как полагают, являются сценариями высокого риска с точки зрения взаимных помех. Когда оборудования UE, связанные с макроячейкой, перемещаются близко к HeNB, восходящая линия связи HeNB может подвергаться сильным помехам, особенно когда HeNB находится далеко (например, на расстоянии >400 м) от макроячейки, таким образом ухудшая качество обслуживания оборудований UE, связанных с HeNB. В настоящее время, существующая структура измерений UE Rel-8 может быть использована для идентифицирования ситуации, когда эти помехи могут происходить, и сеть может выполнять передачу обслуживания UE между несущими частотами, которые совместно не используются между макроячейками и узлами HeNB, чтобы уменьшать эту проблему. Однако может не быть никаких таких несущих, доступных в определенных сетях для передачи обслуживания UE. Кроме того, поскольку проникновение узлов HeNB увеличивается, может быть желательной с точки зрения стоимости возможность эффективного управления узлами HeNB во всем доступном спектре.

Различные аспекты, функции и преимущества раскрытия специалистам в данной области техники станут очевидными после внимательного рассмотрения его последующего подробного описания с прилагаемыми чертежами, описанными ниже. Чертежи могут быть упрощены для ясности и не обязательно начерчены в масштабе.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Прилагаемые чертежи, на которых подобные позиционные обозначения относятся к идентичным или функционально подобным элементам на протяжении всех отдельных видов и которые вместе с приведенным ниже подробным описанием включены и являются частью описания изобретения, служат для того, чтобы дополнительно проиллюстрировать различные варианты осуществления и объяснить различные принципы и преимущества их всех в соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 1а представляет гетерогенное развертывание с MNB и HeNB и конфигурацией подкадров нисходящей линии связи несущей, передаваемой посредством MNB и HeNB.

Фиг. 1b показывает больше деталей относительно структуры подкадров восходящей линии связи и нисходящей линии связи.

Фиг. 2 иллюстрирует способ смещения подкадров HeNB на k=2 символа относительно подкадров макроячейки.

Фиг. 3 иллюстрирует способ смещения подкадра HeNB на k=16 символов относительно макроячейки.

Фиг. 4 иллюстрирует примерную структуру поднесущих для несущих на 15 МГц и 5 МГц с растровыми частотами, разделенными промежутками, кратными 300 кГц.

Фиг. 5 иллюстрирует примерную структуру поднесущих для несущих DL на 5 и 15 МГц.

Фиг. 6 иллюстрирует процесс приема управляющих сообщений, размеры формата DCI которых основаны на первом и втором диапазонах частот.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В гетерогенной сети, содержащей макроячейки и ячейки узлов HeNB, у которых имеются развертывания BW с совмещениями, могут возникать некоторые проблемы взаимных помех. Одна такая проблема взаимных помех заключается в том, что передача восходящей линии связи (UL) от UE, связанного с макро-eNB (MeNB), который находится близко к нему (то есть, в пределах дальности приема сигналов HeNB), образует взаимные помехи с UL для UE, связанного с HeNB. Этот случай был идентифицирован как сценарий 3 взаимных помех в документе "Радиочастотные (RF) требования к домашним Узлам В (FDD (дуплексная связь с частотным разделением каналов)) (Выпуск 9)" TR 25.967 3GPP в сети универсального наземного радиодоступа (UTRA).

Серьезность проблемы может быть значительной, когда разнесение между MeNB и HeNB является большим. Это иллюстрируется некоторыми простыми вычислениями следующим образом. Уравнение потерь в тракте передачи (PL) для типичных сред макроячеек (из документа TR 25.814), используемое в оценках систем, имеет вид PL (dBm)=128,1+37,61og₁₀(R) (dBm - децибелы, отсчитываемые относительно уровня 1 мВт), где R выражен в километрах, для частоты несущей, составляющей 2 ГГц. MUE устанавливает свою мощность передачи UL на основании требования SINR (отношения сигнал/взаимные помехи плюс шум) приемника в MeNB, то есть дополнительно зависит от требуемой MCS PUSCH. Из TS 36.213, уравнение регулирования мощности UL может быть аппроксимировано как P_Tx,MUE=max{P_CMAX, I_MeNB+SNR_req,MeNB+PL_MeNB-MUE}, где P_CMAX - максимальная разрешенная мощность передачи MUE на класс мощности, I_MeNB - внутриканальная помеха в приемнике MeNB, SNR_req,MeNB - требуемое SINR для передачи UL MUE, чтобы поддерживать желательный уровень MCS, и PL_MeNB-MUE - потери в тракте передачи от MeNB к MUE.

Таблица 1
суммирует зависимость от расстояния PL и мощности передачи MUE с P_CMAX =23 dBm, I_MeNB=-98 dBm и SNR_req,MeNB=10 дБ.
Зависимость мощности передачи PL и MUE от расстояния Расстояние MeNB-MUE (м) PL_MeNB-ME (дБ) PL_Tx,MUE (дБм) 100 90,40 2,40 200 101,72 13,72 300 108,34 20,34 400 113,04 23,00 500 116,68 23,00 600 119,66 23,00 700 122,18 23,00 800 124,36 23,00 900 126,28 23,00 1000 128,00 23,00

Из этих вычислений ясно, что MUE, находящееся от MeNB дальше, чем в 400 м, при выбранных условиях начинает передавать на максимальной мощности. Для макроячейки с 1-километровым радиусом ячейки это означает, что примерно 80% пользователей передают на максимальной мощности. Поэтому MUE, которое перемещается близко к HeNB, обслуживающему своих пользователей, может значительно ухудшить пропускную способность UL в HeNB, особенно когда разнесение MeNB-HeNB становится большим (>400 м).

Вероятно, будут проводиться исследования технических приемов, таких как адаптивное затухание восходящей линии связи, которое рассматривается в структуре UTRA TR 25.9673 GPP в контексте LTE, для того, чтобы смягчить эту проблему. Однако одно это не может быть достаточным в достижении наилучшей спектральной эффективности, которая возможна с гетерогенными развертываниями. Некоторые способы, которые могут быть полезными в создании более эффективных развертываний HeNB, обсуждаются ниже.

Грубая геолокация оборудований UE возможна посредством установления пороговых значений либо для потерь UE в тракте передачи (PL) от HeNB, либо, в качестве альтернативы, посредством установления пороговых значений для дифференциальных потерь в тракте передачи между HeNB и MeNB. В одном варианте осуществления, если PL (от HeNB к UE) ниже предварительно определенного порогового значения, то UE находится близко к HeNB. В альтернативном варианте осуществления, если разность (PL(от MeNB к UE)-PL(от HeNB к UE)) превышает определенное пороговое значение, то UE не только находится близко к HeNB, но оно может представлять существенную помеховую угрозу для UL узла HeNB. Если UE макроячейки, которое находится далеко от этой макроячейки, но близко к ячейке CSG, передает с большой мощностью, это может вызвать помехи UL для оборудований UE в CSG. Для того, чтобы определить потери в тракте передачи от HeNB к этому UE, UE может считывать широковещательную рассылку системной информации (SIB), содержащую информационный элемент, относящийся к мощности передачи нисходящей линии связи HeNB. В качестве альтернативы, можно сделать некоторые предположения относительно мощности передачи нисходящей линии связи (например, установить ее на максимальную позволенную мощность на класс мощности узлов HeNB, развернутых в этой сети).

Ниже описываются несколько вариантов осуществления, предназначенных для того, чтобы гарантировать надежное управление нисходящей линии связи HeNB, когда Домашний eNode В находится близко к eNB макроячейки (MNB), если они синхронизированы во времени. Некоторые варианты осуществления полагаются на оборудования UE Rel-9, имеющие дополнительные функциональные возможности, которые подобны упрощенной версии агрегации несущих (субгармоники 20 МГц и непрерывные), хотя этот признак более вероятно может применяться в Выпуске 9 LTE. В этом случае, необходима отдельная поддержка каналов управления, чтобы PDCH на несущей мог планировать ресурсы на ширине полосы пропускания, которая превышает ширину полосы пропускания передачи PDCCH. В другом варианте осуществления, зоны управления HeNB сдвинуты во времени относительно зоны управления макроячейки, и макроячейка ослабляет или подавляет участки символов, которые совмещаются с ними. Аналогичным образом макроячейка может ослаблять блоки RB, которые выровнены со смещенным временем SCH и PBCH для HeNB. В этом последнем случае агрегация несущих не обязательно является необходимой.

В отличие от данных (PDSCH, PUSCH), нет никакого HARQ для передач канала управления, которые обычно должны предназначаться для довольно низкого BLER (коэффициента блоковых ошибок), составляющего 1% или меньше. Узлы HeNB с низкой мощностью передачи поблизости от мощных макроячеек не будут иметь надежных каналов управления нисходящей линии связи (например, PDCCH, PHICH, PCFICH, PBCH, SSCH). Один способ решения этой проблемы состоит в том, чтобы сегментировать несущую LTE и обеспечивать возможность MNB и HeNB передавать их управляющую сигнализацию на отдельных ресурсах частотной области. Например, если несущая LTE представляет собой 20 МГц, тогда ее можно сегментировать на несущие 15 МГц и 5 МГц на нисходящей линии связи с MNB, выполняющим передачу своей управляющей сигнализации (PDCCH, PHICH, PCFICH, P-SCH, S-SCH, PBCH) на несущей на 15 МГц, и HeNB, передающим свою управляющую сигнализацию на несущей 5 МГц (см. Фиг. 1а и Фиг. 1b). Сегментация несущей поможет избежать любых проблем, связанных с надежностью канала управления нисходящей линии связи.

В одном варианте осуществления, оборудования UE Rel-8 и Rel-9 LTE могут получать доступ к MNB, так как несущая 15 МГц и принимаемое управление и передаваемая широковещательной рассылкой сигнализация от MNB находятся в пределах 15 МГц. Однако в этом варианте осуществления оборудованиям UE Rel-9 может дополнительно выделяться ресурс PDSCH на остающихся ресурсах частоты 5 МГц с использованием типов DCI, соответствующих 20 МГц. Для HeNB, оборудования UE и Rel-8, и Rel-9 могут получать доступ к HeNB, как к несущей 5 МГц, в то время как оборудованиям UE Rel-9 могут дополнительно быть выделены ресурсы PDSCH на остающемся ресурсе частоты 15 МГц с использованием типов DCI, соответствующих 20 МГц. В этом варианте осуществления, оборудования UE Rel-8 могут быть ограничены выделениями 25 блоков RB (когда они прикреплены к HeNB) или 75 блоков RB (когда они прикреплены к MNB). Оборудованиям UE Rel-9 может быть выделен любой участок из 100 блоков RB (когда они прикреплены либо к MNB, либо к HeNB).

В этом варианте осуществления оборудованиям UE Rel-9 могут быть сообщены сигналами посредством более высоких уровней на основании того, осуществлять ли мониторинг нормальных типов DCI DL, соответствующих диапазону частот несущей DL (25 блоков RB, если они прикреплены к несущей 5 МГц, или 75 блоков RB, если они прикреплены к несущей 15 МГц), или осуществлять мониторинг широкополосных типов DCI DL, соответствующих 20 МГц со 100 блоками RB. Хотя широкополосные типы DCI DL соответствуют выделениям ресурсов 20 МГц, они все еще сообщаются на PDCCH, охватывающем полосу пропускания номинальной несущей (то есть 5 или 15 МГц), несущей, к которой прикреплено UE Rel-9. Дополнительно, прием широкополосных DCI DL может быть ограничен определенными областями поиска UE. Оборудования UE Rel-9 могут все еще продолжать принимать нормальные типы DCI в общей области поиска для каналов PDCCH, которые передают сигналами широковещательные сообщения. Общие и определенные для UE области поиска определяются в 3GPP TS 36.213.

В другом варианте осуществления, для восходящей линии связи, оборудования UE и Rel-8, и Rel-9 могут осуществлять мониторинг типов DCI UL, соответствующих диапазону частот несущей 20 МГц и в HeNB, и в MNB. Надежность передачи управляющих сигналов восходящей линии связи может быть обеспечена при использовании смещения PUCCH (так называемое "сверх-обеспечение PUCCH") для ортогональных выделений PUCCH между несущими HeNB и MNB. Поскольку ресурсы UL не сегментируются, предоставления ресурсов UL могут быть сообщены сигналами оборудованиям UE и Rel-8, и Rel-9, с использованием типов DCI на 20 МГц. Это требует, чтобы устройства Rel-8 тестировались для гарантирования того, что они способны манипулировать асимметричными диапазонами частот DL и UL (в этом примере, DL=5/15МГц, а UL=20МГц). Диапазоны частот системы DL (dl-Bandwidth) и UL (ul-Bandwidth) сообщаются сигналами на MIB и SIB-2, соответственно (см. TS 36.331). Устройство Rel-8 также может сдвигать частоту между ее центральными частотами DL и UL. PBCH и SCH имеют место в центре каждой несущей, как определено в Rel-8.

В одном варианте осуществления параметр диапазона частот DL (dl-bandwidth), сообщаемый сигналами в MIB, соответствует диапазону частот, в котором оборудованиям UE Rel-8 могут быть выделены ресурсы нисходящей линии связи. Информация относительно более широкого диапазона частот, в котором оборудования UE Rel-9 могут ожидать выделения ресурса, может быть сообщена сигналами через P-BCH (физический канал широковещательной рассылки) с использованием зарезервированных полей в MIB (основном блоке информации). Это обеспечивает возможность оборудованиям UE Rel-9 конфигурировать свой приемник для широкополосного приема (то есть, приема на 20 МГц) сразу после приема P-BCH.

В другом варианте осуществления информация о более широком диапазоне частот может быть сообщена сигналами на оборудования UE Rel-9 с использованием других широковещательных сообщений, например, SIB (блоков системной информации), или посредством использования специализированных сообщений RRC (конфигурации ресурсов радиосвязи). В этом случае, оборудования UE Rel-8 должны первоначально конфигурировать свой приемник в соответствии с параметром dl-bandwidth, сообщенным сигналами в MIB, то есть с таким же диапазоном частот, как у оборудований UE Rel-8 (например, 5 МГц или 15 МГц), и затем позже реконфигурировать приемник для приема передач с более широким диапазоном частот (например, 20 МГц) после приема от базовой станции соответствующего широковещательного сообщения или сообщения RRC.

В одном варианте осуществления предполагается, что существует выравнивание во времени подкадров между макроячейкой и HeNB/фемто/ретранслятором. В этом варианте осуществления сообщение сигналов поддерживается в Rel-9, чтобы указывать BW типов форматов DCI, для обеспечения возможности сообщать сигналами выделения ресурсов вплоть до 20 МГц на PDCCH, который охватывает меньший диапазонами частот (например, только 5 МГц или 15 МГц). В качестве альтернативы, в другом варианте осуществления, отдельному PDCCH на одном несущей обеспечивают возможность указывать выделения ресурсов на частотном сегменте, привязанном к несущей с управляющей сигнализацией (например, PDCCH с несущей 5 МГц указывает выделения в сегменте частот 15 МГц).

Другой вариант осуществления использует симметричное смещение PUCCH (так называемое "сверх-обеспечение PUCCH"), чтобы поддерживать ортогональные распределения PUCCH, когда несущие восходящей линии связи совмещаются (например, обе несущие UL представляют собой 20 МГц).

Другой вариант осуществления основан на смещении во времени передачи HeNB на k символов (то есть, чтобы избежать совмещения с размером k зоны управления MNB) и использует снижение или подавление мощности MNB на участке символа (или символов), которые совмещаются с зоной управления HeNB (см. Фиг. 2). MNB также может использовать снижение мощности на всех блоках RB (то есть на 25 блоках RB) с наложением зоны управления HeNB для улучшения рабочей характеристики PDSCH для узлов HeNB, находящихся очень близко к MNB. Единственная зона управления HeNB символов OFDM (n=1) является предпочтительной для эффективности PDSCH, которая оставляет 5 элементов CCE для каналов управления HeNB, которые должны быть достаточными для управляющей сигнализации HeNB. Из-за сдвига во времени передач HeNB, последние k символов зоны PDSCH HeNB могут повергаться воздействию помех от зоны управления макроячейки. Совмещение PDSCH HeNB с зоной управления макроячейки может быть учтено посредством либо (a) ничего не делать, и использовать все не управляющие символы для PDSCH, (b) использовать отбрасывание, таким образом для PDSCH HeNB может использоваться только 14-n-k символов, либо (c) все еще использовать 14-n символов, но учитывать совмещение через выбор MCS. Поскольку помехи от несущей MNB на сигналах PDCCH HeNB (в зоне управления) избегают благодаря сдвигу во времени, сегментирование несущей MNB не требуется. Несущая HeNB все еще может быть сегментирована.

Сегментирования несущей для HeNB также можно избежать (как показано на Фиг. 3), с таким же успехом выделяя для HeNB полную полосу на 20 МГц, но тогда необходим дополнительный сдвиг единственного подкадра (k=16 суммарных символов), поскольку его SCH/PBCH не совмещаются с макроячейкой. Затем макроячейка может подавлять или ослаблять свой символ (символы) PDSCH, совмещающийся с зоной управления HeNB, а также ослаблять/подавлять блоки RB, которые совмещаются с PBCH/SCH HeNB. Измерения RRM для HeNB проводятся как обычно.

Таблица 2 ниже суммирует различные технические приемы обеспечения надежности управления, рассматриваемые в этом документе.

В этом варианте осуществления предполагается, что HeNB выровнен во времени с макроячейкой. Сдвинутый подкадр нисходящей линии связи HeNB на k символов относительно подкадра нисходящей линии связи макроячейки таким образом не совмещается в их зонах управления. Макроячейка ослабляет или подавляет символ (символы) в своей зоне PDSCH, которая совмещается с зоной управления HeNB. Макроячейка ослабляет или подавляет блоки PRB в зоне PDSCH, которые совмещаются с SCH или PBCH.

Таблица 2
Технические приемы обеспечения надежности управления для гомогенных развертываний Технические приемы обеспечения надежности управления для гомогенных развертываний
2-Агр. несущих H_eNB
BW MNB
BW Агр. не сущих Сдвиг во времени (сим) Предоставление выделенного BW Rsrc, сообщаемое сигналами Выравни-вание центральной частоты UL/DL Фиксированный размер CR HeNB Коорд. HeNB и MNB Ортогон - зона управления Ортогон PBCH и SCH DL UL DL UL Alt1 - Сегментация несущей 5 20 15 20 Да 0 Да Нет Нет Нет Да^* Да^** Alt2a - Совмещение несущих со смещением символов 5 20 20 20 Да n Да Нет (HeNB) 1 Да Да^*** Да^** Alt2b-Совмещение несущих со смещением символов 20 20 20 20 Нет 14+n Нет Да 1 Да Да^*** Да^IV Alt3-Совмещение несущих со смещением подкадров 20 20 20 20 Нет 14 Нет Да 3 Да Нет^III Да^IV

n - размер зоны управления MNB (предпочтительно n<3)
* если выполняется агрегация несущей, тогда требуется подавление символов для того, чтобы поддерживать ортогональность зоны управления HeNB
** если выполняется агрегация несущей, тогда MNB не выделяет блоки RB, совмещающиеся с PBCH/SCH HeNB
*** подавление посредством MNB участков символов блоков RB PDSCH, совмещающихся с областью управления HeNB
III - полагается на повторение PDCCH, предполагая фиксированный размер зоны управления, составляющий 3 символа (предпочтительно также для MNB)
IV - MNB не должен планировать блоки RB, совмещающиеся с PBCH/SCH HeNB - это требует координации  

В другом варианте осуществления сдвиг во времени, чтобы избегать выравнивания управления между MNB и HeNB, не делается. Вместо этого HeNB повторяет каждый PDCCH в своей зоне управления (или использует дополнительные элементы CCE), и всегда использует самый большой PCFICH (например, n=3), который может быть сообщен сигналами оборудованиям UE Rel-9 через SIB. Если HeNB имеет такой же диапазон частот, как MNB, тогда необходим полный сдвиг подкадров (k=14), чтобы передачи HeNB для PBCH и SCH не накладывались с передачами MNB его PBCH и SCH. Дополнительно, MNB может ослаблять или подавлять блоки RB PDSCH, которые совмещаются с PBCH/SCH HeNB. MNB также может ослаблять или подавлять передачи в некоторых участках своей зоны управления. В качестве альтернативы, совокупность элементов CCE MNB может быть блокирована для использования, чтобы уменьшать помехи на относительно небольшом количестве элементов CCE HeNB (тогда возможен размер зоны управления HeNB n=1). Небольшое количество элементов CCE должно быть достаточным для планирования HeNB (См. приложение A для получения больших подробностей).

В одном варианте осуществления, несущие совмещаются, и система полагается на повторение PDCCH или увеличенное количество элементов #CCE/PDCCH, чтобы поддерживать рабочую зону PDCCH. Вариант осуществления использует сдвиг 1 подкадра, таким образом PBCH и SCH HeNB не совмещаются с MNB. MNB может ослаблять/подавлять блоки RB, которые совмещаются с PBCH/SCH HeNB, так же как участки своей зоны управления.

В другом варианте осуществления совокупность элементов CCE MNB может быть блокирована для использования, что может уменьшать помехи, вызываемые на относительно небольшом количестве элементов CCE HeNB (тогда возможен размер зоны управления HeNB n=1). Предполагается, что небольшое количество элементов CCE должно быть достаточным для планирования HeNB.

Если бы было можно выбирать элементы PCID HeNB, то тогда PCID можно было выбрать так, чтобы местоположения элементов CCE, REG HeNB были настолько близки к элементам MNB, насколько возможно. Затем отдельные группы элементов CCE могли быть определены с помощью одной группы, выделенной для HeNB, и другой, выделенной для MNB, таким образом уменьшая взаимные помехи для элементов CCE HeNB. Вместо этого небольшое количество элементов CCE (например, 5 элементов CCE, которые являются количеством доступных элементов CCE в случае несущей на 5 МГц для размера зоны управления, составляющего 1 символ OFDM (n=1), предоставляемый 2 или более TX (передающими) антеннами) может быть выбрано для HeNB с местоположениями REG (группы элементов ресурсов), которые тщательно выровнены с местоположениями REG совокупности элементов CCE в MNB, так что совокупность элементов CCE (которая может быть больше 5) не используется или редко используется MNB (то есть, элементы CCE находятся в блокированной совокупности элементов CCE MNB). В этом случае, нет необходимости выбирать определенный PCID HeNB, но HeNB должен знать PCID MNB, чтобы он мог его использовать, и его собственный PCID, чтобы определять блокированную совокупность элементов CCE MNB, о которой он сможет тогда сообщать сигналами на MNB. HeNB также может знать, какие элементы CCE он может выделять (в этом случае, все 5 элементов CCE могут быть в его совокупности выделения элементов CCE HNB). В этом случае, 5 элементов CCE из совокупности выделений элементов CCE HNB охватывают общие и специфические области поиска UE HeNB. Если нет (например, n>1 и/или BW>5 МГц), тогда некоторые элементы CCE (например, 4) в общей области поиска HeNB и некоторые (например, 4) в специфических областях поиска UE HeNB могут быть выбраны для его совокупности выделений элементов CCE HNB, и на основании этого может быть определена блокированная совокупность CCE MNB. На основании их соответствующих совокупностей CCE HeNB и MNB могут не выделять определенные UEID их соответствующим обслуживаемым UE, если они вызовут хеширование для блокированных элементов CCE (или в случае, если HeNB отображаются в элементы CCE, находящиеся не в совокупности выделений CCE HNB). Количество блокированных UEID может быть намного меньше для MNB при условии, что его зона управления составляет 3 символа OFDM (n=3).

В другом варианте осуществления, общие опорные символы (CRS) для макроячейки и HeNB могут быть сконфигурированы с возможностью использовать различные сдвиги частоты CRS, чтобы избегать полного выравнивания, которое может помогать с оценкой канала HeNB. Следует отметить, что выбор защитной полосы (полос) соответствующим образом через выбор растровых частот является другим способом смещения общих RS у различных полос, чтобы управлять степенью совмещения (см. Фиг. 5). Если HeNB и макроячейка не являются выровненными во времени подкадрами, то не следует адресоваться к совмещению CRS. UE Rel-9, обслуживаемое HeNB, может оценить соответствие вокруг местоположений RE CRS макроячейки.

В этом варианте осуществления, опорные символы смещаются с использованием существующего способа PCID и/или с помощью выбора растровых частот несущей, чтобы улучшить оценку канала передач HeNB/фемто/ретранслятора. Также возможно усиление мощности CRS.

Поднесущие DC несущей DL MNB (15 МГц для Rel-8) и несущая DL HeNB (5 МГц для Rel-8) должны быть на местоположениях растра на 100 кГц, таким образом они доступны для оборудований UE Rel-8 (например, см. Фиг. 4). Для оборудований UE Rel-9 до сих пор требуется единственное FFT для демодулирования передач для выделений ресурсов, охватывающих 20 МГц, посредством сдвигания их центральной частоты к частоте, соответствующей 20 МГц. Например, на Фиг. 5 UE Rel-9 могут располагаться на 15 МГц или 5 МГц растра, затем сдвигать свою центральную частоту к растровой частоте несущей на 20 МГц. Фиг. 5 также показывает два возможных выбора растра для несущих на 5 и 15 МГц. Один выбор растра приводит к совмещению 1 поднесущей для несущих на 5 и 15 МГц, а другой приводит к защитному интервалу из 59 поднесущих, которые имеют тенденцию смягчать любые помехи от соседних несущих (ACI).

В другом варианте осуществления, защитная полоса между несущими на 5 и 15 МГц устраняется (совмещение 1 поднесущей из-за дополнительного DC), так что полоса на 20 МГц, используемая оборудованиями UE Rel-9, полностью включает в себя блоки RB несущей на 5 и 15 МГц. В этом случае помехи от соседних несущих (ACI) выше по сравнению с использованием защитной полосы (например, защитная полоса из 59 поднесущих). Уменьшение ACI теряется, если защитная полоса снимается для большего количества блоков RB для выделений UE Rel-9.

Хотя представленное раскрытие и его лучшие варианты осуществления были описаны способом, устанавливающим владение и позволяющим специалистам в данной области техники выполнять и использовать его, должно быть понятно и принято во внимание, что имеются эквиваленты примерным вариантам осуществления, раскрытым в данном документе, и что могут быть сделаны модификации и изменения, не выходя при этом за рамки объема и сущности изобретения, которые должны быть ограничены не примерными вариантами осуществления, а прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к беспроводной связи. Техническим результатом является возможность эффективного управления узлами HeNB во всем доступном спектре. Заявлен способ в устройстве беспроводной связи, включающий в себя прием управляющей сигнализации от базовой станции в зоне управления несущей нисходящей линии связи, охватывающей первый диапазон частот, прием сообщения сигнализации от базовой станции, указывающего второй диапазон частот, прием первого управляющего сообщения в пределах зоны управления с использованием первого размера формата управляющей информации нисходящей линии связи (DCI), при этом первый размер формата DCI основан на первом диапазоне частот, и прием второго управляющего сообщения в пределах зоны управления с использованием второго размера формата DCI, при этом второй размер формата DCI основан на втором диапазоне частот, причем второй диапазон частот отличается от первого диапазона частот, и первое и второе управляющие сообщения указывают выделения ресурсов нисходящей линии связи для несущей нисходящей линии связи. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ управляющей сигнализации для нисходящей линии связи в беспроводном устройстве, причем способ содержит:
прием в устройстве
управляющей сигнализации от беспроводной базовой станции в зоне управления несущей нисходящей линии связи, при этом зона управления охватывает первый диапазон частот, и
первого управляющего сообщения в пределах зоны управления, декодированного с использованием первого размера формата управляющей информации нисходящей линии связи (DCI), при этом первый размер формата DCI основан на первом диапазоне частот,
прием в устройстве
сообщения сигнализации от базовой станции, указывающего второй диапазон частот, и
второго управляющего сообщения в пределах зоны управления, декодированного с использованием второго размера формата DCI, при этом второй размер формата DCI основан на втором диапазоне частот,
причем второй диапазон частот отличается от первого диапазона частот, и первое и второе управляющие сообщения указывают выделения ресурсов нисходящей линии связи для несущей нисходящей линии связи.

2. Способ по п.1, в котором сообщение сигнализации от базовой станции представляет собой широковещательное сообщение.

3. Способ по п.1, в котором сообщение сигнализации от базовой станции представляет собой специализированное сообщение конфигурации ресурсов радиосвязи (RRC).

4. Способ по п.1, в котором первое управляющее сообщение представляет собой широковещательное сообщение, а второе управляющее сообщение представляет собой специализированное сообщение, адресуемое беспроводному устройству.

5. Способ по п.1, в котором первое управляющее сообщение принимается в общей области поиска в пределах зоны управления, второе управляющее сообщение принимается в пределах определенной для беспроводного устройства области поиска в пределах зоны управления, при этом определенная для беспроводного устройства область поиска основана на определенном для беспроводного устройства идентификаторе.

6. Способ по п.1, в котором первое управляющее сообщение представляет собой сообщение физического канала управления нисходящей линии связи (PDCCH), и второе управляющее сообщение представляет собой сообщение PDCCH.

7. Способ по п.1, в котором первый диапазон частот и второй диапазон частот совместно используют по меньшей мере одну поднесущую.

8. Способ по п.1, в котором устройство выполнено с возможностью принимать сигналы в первом диапазоне частот и втором диапазоне частот.

9. Способ по п.1, в котором второй диапазон частот включает в себя первый диапазон частот.

10. Способ по п.1, в котором беспроводное устройство имеет один приемник на 20 МГц.

11. Способ по п.1, в котором первое управляющее сообщение и второе управляющее сообщение принимаются в одном и том же подкадре.