协调上行链路资源分配的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在蜂窝无线通信系统中分配上行链路无线资源的方法。此外，本发明还涉及第一控制节点中的方法、第二控制节点中的方法、第一控制节点设备、第二控制节点设备、计算机程序、以及其计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]在异构网络(HetNet，Heterogeneous Network)环境中，当越来越多的小区和移动台比如用户设备(UE，User Equipment)成为网络的一部分时，网络中的干扰情况也会变得越来越复杂。所述干扰情况与上行链路(UL，uplink)和下行链路(DL，downlink)干扰的不均衡以及巨大的上行链路干扰变化一起给网络带来巨大挑战。
[0003]为了更好的利用小小区(比如微小区、微微小区以及毫微微小区)的无线资源，已引进了不同类型的协调机制，比如:
[0004]-基于频域协调的小区间干扰协调(ICIC，Inter-CellInterferenceCoordinat1n)，其有利于小区边缘的用户设备；
[0005]-基于时域协调的增强型ICIC(elCIC)，其保护小小区的物理下行链路控制信道(PDCCH，Physical Downlink Control Channel)，尤其在小区范围扩展(CRE，Cell RangeExpans1n)场景中；
[0006]-层间联合调度，比如多点协作传输(CoMP，CoordinatedMult1-Point)；
[0007]-基于载波汇聚(CA，Carrieraggregat1n)的 ICIC。
[0008]然而这些机制都没有抓住异构网络上行链路干扰的主要问题。在异构网络中，已发现，在物理上行链路共享信道(PUSCH，Physical Uplink Shared Channel)中，由于小小区的用户设备都没有功率限制，因此它们几乎没有上行链路限制；上行链路功率控制足够补偿这些干扰。因此，无需协调宏小区的无线资源或者宏层的CoMP以帮助小小区边缘的用户设备。
[0009]改善低性能用户设备的性能是增加小小区的主要目的之一，另一个目的就是扩大容量。上行链路网络容量受用户设备的功率限制以及各个链路的链路效率的限制。在异构网络的上行链路中，干扰变化是限制链路自适应效率的主要问题且无法通过上面所列方法解决。
[0010]异构网络中干扰情况相比于同构宏网络，其主要区别是:
[0011]-比热噪声更高的总上行链路干扰(1T);
[0012]-来自每个用户设备的下行链路干扰更高；
[0013]-在CRE情况下，小小区的用户设备在下行链路中有更高的不均衡干扰，控制信道的性能存在问题；
[0014]-在CRE情况下，宏小区的干扰随着CRE偏置增加，因为小小区用户设备越来越远并且使用更高的功率；
[0015]-在非CRE情况下，小小区在上行链路中有更高的不均衡干扰；
[0016]-小小区的1T变化很大，其取决于宏小区中的调度，变化是指发送时间间隔(TTI, Transmiss1n Time Interval)等级。
[0017]由于用户设备的小区连接基于下行链路信号强度，比如参考信号接收功率(RSRP，Reference Symbol Received Power);对于在小小区边缘的小小区用户设备，小小区中的下行链路RSRP比邻近宏小区中的RSRP强，因此干扰情况与同构宏网络中的用户设备下行链路相似。
[0018]然而，在上行链路中，由于，因宏小区(Macro)与小小区之间的下行链路传输功率差异，宏小区用户设备可以与小小区很接近，所以宏小区用户设备的上行链路传输功率远大于小小区用户设备上行链路传输功率。因此，小小区中上行链路干扰可能远高于上行链路信号。这种情况在图1中图示，其中MUE代表宏小区用户设备，即由宏小区服务或者连接到宏小区的用户设备，PUE代表微微小区(Pico cell)用户设备(即小小区用户设备)。
[0019]如图2中所图示，与当调度接近小区边缘的干扰设备MUEl时的高干扰情况相比，当调度遥远的宏小区用户设备(MUE2)时，即使它也有高功率，干扰链路的巨大路径损耗会使得小小区免受强干扰。
[0020]本发明中，接近“受害者”小小区的移动用户被称作干扰根源用户(I⑶，Interference Causing User)。然而，小小区中上行链路的难题并非是当调度这些IQJ时的高干扰，而是对ICU和非ICU(图2中的MUEl和MUE2)的交替调度。在小小区中干扰水平的巨大变化会引起在TTI等级内在小小区中的1T变化。
[0021]小小区中1T的快速变化会造成上行链路调度问题。例如图3中的TTI6，当小小区要为本次TTI调度选择调制编码方案(MCS,Modulat1n and Coding Scheme)时，小小区应该参考哪一个信道的信号干扰噪声比(SINR) ?这种情况下会有三种选择:
[0022]1.使用高干扰TTI的SINR，例如图3中的TTI5。此选择的缺点是:由于小小区不能预测TTI6的干扰水平，如果下一个TTI是低干扰，则选择的MCS过于保守且会降低频谱效率。
[0023]2.使用低干扰TTI的SINR，如图3中的TTI4。
[0024]当小小区选择经历低干扰的TTI的SINR时，且不幸的是下一个TTI面临的是高干扰，则此传输过于冒进并且很可能会失败。即使在8个TTI之后重新传输也有可能面临高干扰，并且重新传输的增益无法克服无线信道的失准估计。
[0025]3.使用以前的一定数量TTI的平均或者过滤后的SINR。如果小小区针对下一次调度使用平均后或者过滤后的SINR，在两种干扰水平情况下效率都会下降。在高干扰TTI中过于冒进，在低干扰TTI中过于保守。
[0026]已经提出了根据第三代合作伙伴计划(3GPP)版本8的ICIC研究的现有技术中的第一解决方案。在用于频率内场景的负载信息(LOAD INFORMAT1N)消息中，指定了 UL干扰过载指不(UL Interference Overload Indicat1n) IE 以及 UL 高干扰指不(UL HighInterference Indicat1n) IE，以用于协调点对点上行链路干扰，如图4所图示的。在UL高干扰指示IE中，第一基站(eNBl)指示物理资源块(PRB, Physical Resource Block)的哪些部分可能会对第二基站(eNB2)造成高干扰，然后eNB2可以有意识地避免将这些PRB分配给干扰敏感用户。
[0027]ICIC是一种频域内干扰协调方式，该方法的主要目的是增强低性能用户设备(小区边缘的用户)的性能。交互的信息也用于频域内的干扰模式。受害小区为了其干扰敏感用户可以避免使用具有高干扰可能性的资源。ICIC中干扰模式的实例在图5中示出，其中Macrol代表的基站给Macro2代表的基站发送关于频率的消息，Macrol会利用这些频率资源去调度可能引起高干扰的移动台，比如处于两个小区之间的小区边界上的MUE1。
[0028]然而，ICIC方法对于异构网络场景并非十分有用，因为:
[0029]-没有因为小小区中的干扰而导致的低性能用户设备，因此没有必要将小小区用户设备分组为“小区中心”和“小区边缘”，并且避免了小小区“小区边缘”用户使用高干扰指示(HII)消息中指示的具有高干扰可能性的PRB;以及
[0030]-通常小小区中的用户设备数量非常有限，尤其是家庭基站(HeNB)。频域内协调会限制一个调度TTI中可用的资源数量。
[0031]进一步提出了根据3GPP版本10的现有技术中的第二解决方案。已经开发了eICIC，用于协调宏小区与小小区之间的层间干扰，该方法的初始意图是保护小小区中的下行链路公用信道以及控制信道。该方法通常用于CRE情况中，其中，尽管小小区的下行链路RSRP远低于邻近宏小区的下行链路RSRP，但小小区用户仍然由小小区服务，从而使得小小区使用更多流量。然后小小区的控制信道过于糟糕而不能供CRE范围内的小小区用户设备使用。通过使宏小区抑制在时域内的部分子帧中的传输，一些小小区用户设备尤其是CRE范围内的小小区用户设备仍然可以利用这些子帧中的下行链路控制信道。该抑制信息形成ABS信息(ABS Informat1n) IE，其也被包含在3GPP的负载信息消息中。
[0032]所述eICIC方法的负面影响是从宏用户设备到小小区的上行链路干扰也会在与下行链路静默子帧(ABS，Almost Blank Subframe)对应的上行链路子帧中被抑制，原因是，由于HXXH被抑制，所以在那些时隙中没有宏用户设备被调度。eICIC中干扰模式的实例如图6所示。
[0033]然而，所述eICIC方法对于异构网络中上行链路干扰不是非常有效，因为:
[0034]-在非ABS子帧中，调度宏用户设备。由于不同的用户对小小区的干扰不同，小小区中仍然存在巨大的干扰变化。
[0035]-在某些情况下，可能会允许一些宏小区中心用户设备以有限低功率使用ABS子帧。然而，如果这些用户设备距离小小区足够近，这些用户设备的上行链路功率仍然可以对小小区造成干扰，因此，即使在ABS子帧中，仍有可能存在巨大的干扰变化。
[0036]根据现有技术中的第三解决方案，讨论了如何协调CA水平上的干扰。主要步骤如下:
[0037]-宏基站负责检测所述MUE对小小区基站的上行链路干扰。对干扰的MUE的识别允许对干扰源的基于频率的处理。会存在