用于异构网络中的几乎空白子帧(ABS)密度和范围扩展优化的系统和方法

摘要

提供实施例用于优化具有多个小型小区的异构网络(HetNet)部署中的几乎空白子帧(ABS)模式。一个ABS模式用于所有小型小区。不同的小型小区可以具有来自用户设备(UE)的不同下行链路负载。实施例方法包括在小型小区中发送导频信号，以及根据来自所述小型小区服务的每个UE的测量对确定下行链路负载(DLL)信息。所述测量对包括所述导频信号的第一测量值和来自宏小区的第二导频信号的第二测量值。所述方法进一步包括根据所述DLL信息确定ABS数目，以及将所述DLL信息和所述ABS数目报告给网络实体以供为所述小型小区和所述宏小区选择ABS密度和范围扩展。

说明书

本发明申请要求2012年12月20日递交的发明名称为“用于异构网络 中的ABS模式优化的系统和方法”的第61/740,275号美国临时申请案和2013 年12月19日递交的发明名称为“用于异构网络中的几乎空白子帧(ABS) 密度和范围扩展优化的系统和方法”的第14/135,140号美国非临时申请案的 在先申请优先权，这两个在先申请的内容以引入的方式并入本文本中，如全 文再现一般。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，以及在具体实施例中，涉及用于异构网络中 的几乎空白子帧(ABS)密度和范围扩展优化的系统和方法。

背景技术

由于智能手机的普及率上升以及数据和视频业务的使用率上升，移动数 据流量迅速增长并且有望持续增长。异构网络(HetNet)被视为以有效方式 符合要求且具有相对较低成本的具有前景的技术。HetNet是宏小区和小型小 区的混合部署。小型小区也称为低功率节点(LPN)，并且它的使用可以有 效地快速增加网络的容量和覆盖区域。在HetNet中，宏小区的发射功率高 于小型小区的发射功率。当小区部署在相同频率上时，即同信道场景，如果 UE处的小型小区的信号比宏小区的信号功率更高，那么通常允许一个或多 个小型小区服务这个用户设备(UE)。即使UE处的小型小区的信号比宏小 区的信号功率低，可以通过允许小型小区服务UE来扩展小型小区的覆盖。 然而，这也导致在UE处下行链路的干扰。可分配时隙以限制来自宏小区的 下行链路传输从而允许UE在下行链路上从小型小区进行较少或无干扰接收。 然而，需要一种有效方案，该有效方案用于在节省网络资源的同时从宏小区 选择合适的受限传输时隙数目并且为小型小区提供合适的范围扩展。

发明内容

根据本公开的实施例，一种由小型小区中的网络部件执行的用于为无线 网络中的小型小区确定几乎空白子帧(ABS)密度和范围扩展值的方法包括 在所述小型小区中发送导频信号，以及根据来自所述小型小区服务的每个用 户设备(UE)的一对测量确定下行链路负载(DLL)信息。所述测量对包括 所述导频信号的第一测量和来自宏小区的第二导频信号的第二测量。所述宏 小区具有比所述小型小区更高的发射功率。所述方法进一步包括根据所述 DLL信息确定ABS数目，以及将所述DLL信息和所述ABS数目报告给网 络实体以供为所述小型小区和所述宏小区选择ABS密度和范围扩展值。

根据本公开的另一实施例，一种用于为无线网络中的小型小区确定ABS 密度和范围扩展值的小型小区中的网络部件包括至少一个处理器和存储由 所述处理器执行的程序的非瞬时计算机可读存储介质。所述程序包括进行以 下操作的指令：在所述小型小区中发送导频信号，以及接收来自所述小型小 区服务的每个UE的一对测量。所述一对测量包括所述导频信号的第一测量 和来自宏小区的第二导频信号的第二测量。所述宏小区具有比所述小型小区 更高的发射功率。所述程序进一步包括根据来自所述小型小区服务的每个 UE的所述第一测量和所述第二测量确定DLL信息，以及根据所述DLL信 息确定ABS数目的指令。所述网络部件进一步配置成向网络实体报告所述 DLL信息和所述ABS数目以供为所述小型小区和所述宏小区选择ABS密度 和范围扩展值。

根据本公开的另一实施例，一种由宏小区中的网络部件执行的用于为无 线网络中的小型小区确定几乎空白子帧(ABS)密度和范围扩展值的方法包 括在所述宏小区中发送导频信号，以及根据从所述无线网络中考虑的每个小 型小区服务的每个UE接收的一对测量为每个小型小区确定DLL信息。所述 一对测量包括所述导频信号的第一测量和来自小型小区的第二导频信号的 第二测量。所述小型小区具有比所述宏小区更低的发射功率。所述方法进一 步包括根据所述DLL信息为每个小型小区确定ABS数目，以及将每个小型 小区的所述DLL信息和所述ABS数目报告给网络实体以供为所述小型小区 和所述宏小区选择ABS密度和范围扩展值。

根据本公开的又一实施例，一种用于为无线网络中的小型小区确定ABS 密度和范围扩展值的宏小区中的网络部件包括至少一个处理器和存储由所 述处理器执行的程序的非瞬时计算机可读存储介质。所述程序包括进行以下 操作的指令：在所述宏小区中发送导频信号，以及从所述无线网络中考虑的 来自的每个小型小区服务的每个UE接收一对测量。所述一对测量包括所述 导频信号的第一测量和来自小型小区的第二导频信号的第二测量。所述小型 小区具有比所述宏小区更低的发射功率。所述程序进一步包括根据来自所述 小型小区服务的每个UE的所述第一测量和所述第二测量确定DLL信息，以 及根据所述DLL信息为每个小型小区确定ABS数目的指令。所述网络部件 进一步用于向网络实体报告每个小型小区的所述DLL信息和所述ABS数目 以供为所述小型小区和所述宏小区选择ABS密度和范围扩展值。

上文相当宽泛地概述了本发明的实施例的特征，目的是让人能更好地理 解下文对本发明的详细描述。下文中将描述本发明的实施例的额外特征和优 点，其形成本发明的权利要求书的主题。所属领域的技术人员应了解，所公 开的概念和具体实施例可容易地用作修改或设计用于实现本发明的相同目 的的其它结构或过程的基础。所属领域的技术人员还应意识到，此类等效构 造不脱离所附权利要求书中所提出的本发明的精神和范围。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述， 其中：

图1示出了异构网络的场景；

图2示出了用于异构网络中的几乎空白子帧(ABS)密度和范围扩展(RE) 优化的方案的实施例；

图3示出了用于异构网络中的ABS密度和RE优化的方法的实施例；以 及

图4是可用于实施各种实施例的处理系统的框图。

除非另有指示，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘 制各图是为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。

具体实施方式

下文将详细论述当前优选实施例的操作和结构。然而，应了解，本发明 提供可在各种具体上下文中体现的许多适用的发明性概念。所论述的具体实 施例仅仅说明用以实施和使用本发明的具体结构和方法，而不限制本发明的 范围。

图1示出了异构网络100的场景，在该场景中，UE110由服务小区120 和辅助服务小区130两个小区服务。UE110可以是智能手机或任何移动用户 通信设备。例如，服务小区120是宏小区，比如NodeB，辅助服务小区130 是小型或微微小区，该小型或微微小区是具有比NodeB更低的传输功率的 无线节点。术语“小型小区”和“微微小区”可互换使用，用于指示与宏小 区相对的低功率节点。

范围扩展(RE)是一种扩展异构网络中的小型小区的覆盖的技术。在典 型操作中，仅当UE处接收到的来自小型小区的信号强度大于来自宏小区的 信号强度时，UE由小型小区服务。然而，在RE操作中，即使当UE处接收 到的来自小型小区的信号强度小于来自宏小区的信号强度时，UE可以由小 型小区服务。然而，这些基于这种RE，由小型小区服务的UE会遭受由宏 小区造成的下行链路的强干扰。

几乎空白子帧(ABS)操作可用于减少下行链路干扰。由网络定义指示 ABS(其中宏小区的传输受到限制)和非ABS(其中宏小区传输未受限制) 的周期性模式。在ABS，宏小区限制其到由宏小区服务的UE的数据传输。 这样减少了对具有RE的小型小区服务的UE的宏下行链路干扰。在ABS期 间，RE UE可由小型小区服务。在非ABS期间，宏小区对到UE的数据传 输没有限制，小型小区将仅服务非RE UE。ABS模式的示例是00011111， 其中‘0’指示ABS，而‘1’指示非ABS。对于前三个子帧，宏小区限制其数据 传输，而对于后五个子帧，宏小区恢复其数据传输。

本文提供了实施例用于优化，例如，在宏小区覆盖范围内的具有多个小 型或微微小区的异构网络(HetNet)部署中的ABS模式。存在一种ABS模 式用于所有的小型小区，然而，小型小区的负载可能不同。例如由于不同的 UE或应用数目，不同的小型小区可以具有不同的下行链路负载。可能存在 这样的场景，较轻负载的小型小区接收比其所需的更多数目的ABS。例如， 第一小型小区需要3个ABS而第二小型小区需要1个ABS。网络可指定3 个ABS以满足来自第一小型小区的请求负载，或2个ABS以在请求之间做 出协调。然而，由于第二小型小区的低负载，第二小型小区可以发现即使两 个ABS也比其需要的多。在本文中，所有小型小区的选择的ABS数目称为 ABS密度。

在实施例中，无线网络控制器(RNC)是负责ABS密度确定的网络实 体。如果RNC具有的信息比每个小型小区的聚合下行链路(DL)负载信息 更多，那么RNC在考虑所有或多个小型小区的要求下，可以指派更好的ABS 密度(更合适或更优的ABS数目)，以及为每个小型小区指派更好的小区 RE(CRE)值。CRE反映与RE操作相一致的小区的覆盖。CRE可以是应 用于UE测量的小区特定偏置以扩大小区的覆盖范围。为了确定ABS和CRE， RNC获得额外的信息，包括对应于每个小型小区的潜在RE区域中存在的 UE的多个DL负载(DLL)信息和对应推荐的ABS数目。RNC使用该信息 将更好的优化ABS模式指定给所有小型小区以及为每个小型小区指派合适 的CRE值。

图2所示为可为HetNet实施的用于ABS密度和RE优化的方案200的 实施例。根据方案200，RNC为每个考虑的微微小区提供可能或潜在CRE 值的集合(称为CRE集合)。CRE集合的示例为{–3,0,3,6}，单位为dB。 对于不同小型或微微小区而言，CRE集合可能不同。例如，更接近宏小区基 站2201的微微小区，例如微微小区A，可具有与离宏基站2201更远的微微 小区，例如微微小区B，不同的CRE集合。或者，至少一些微微小区可以 具有相同的CRE集合。

在实施例中，出于确定ABS密度的目的，RNC可以，例如，使用无线 资源控制(RRC)信令触发小区处的测量。因此，每个小型小区，例如，在 接收到RRC信令之后使用指定功率发送公共导频信道(CPICH)。更接近宏 小区的小型小区可选地在CPICH发送额外导频信道以适应更多导频功率来 报告与较大CRE对应的测量。宏小区也出于该目的发送其CPICH。例如， 当小型小区向RNC发送信号以指示小型小区的DLL已改变时，(例如，超 过波动阈值)可触发测量。还可应用其它测量触发机制。

每个UE测量宏CPICH功率(本文称为宏CPICH EcNo)以及其小型或 微微小区的小型或微微CPICH功率(本文称为小型小区CPICH EcNo)，以 及向其服务小区/无线节点(微微小区或宏小区)报告该测量对(MP)。在实 施例中，每个UE向其服务小区发送MP。非服务小区的ID可包括在发往服 务小区的报告中。可使用高层信令完成报告。在另一实施例中，使用物理层 信令完成报告。例如，高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)中的信道质量 指示(CQI)字段可用于该报告。可在报告周期重用双小区(DC)CQI格式 以向服务小区发送MP。DC CQI格式携带UE的服务小区和非服务小区的 CQI。UE能够通过下一定义数目(该数目由N_MP_传输参数指示)的连续 HS-DPCCH子帧重复传输CQI报告，该CQI报告含服务小区的CPICH功率， 该子帧位于分配给CQI的时隙上。UE还可在含服务小区的CPICH功率的 CQI报告传输之后立即在下一定义数目的连续HS-DPCCH子帧中发送MP 中涉及的其它小区的CQI。可设置参数N_MP_transmit和HS-DPCCH的功 率以确保报告的可靠性。为了发送非服务小区的ID到服务小区的，即使UE 未配置在MIMO模式下，可重用双小区CQI报告中未使用的预编码矩阵指 示(PMI)/秩指示(RI)字段比特(例如，四分支多入多出(MIMO)报告 可支持64个ID)。为MP报告的目的，可重用该特殊双小区CQI报告。如 果必须支持64个以上ID，那么还可使用HS-DPCCH的混合自动重传请求 (HARQ)字段。

在接收到来自UE的MP之后，小型或微微小区向RNC报告该小型或 微微小区的为CRE集合中的每个CRE值推荐的ABS数目(用于限制宏小 区传输)。CRE集合中的CRE值表示小区的潜在RE覆盖。这些潜在值在本 文中称为假设CRE(HCRE)值。小型或微微小区还向RNC报告与小型或 微微小区的这些潜在RE区域中的UE对应的DLL信息。DLL包括小型或微 微小区的CRE集合的每个CRE值中的UE的负载信息。宏小区还向RNC 报告为宏小区的CRE集合中的每个CRE值推荐的ABS数目(用于限制宏 小区传输)。宏小区还向RNC报告DLL信息，该DLL信息指示宏小区的 CRE集合的每个CRE值中的UE的负载信息。

在实施例中，知晓报告测量信息的UE的DLL，具有当前CRE y_i(例如， 对于小型小区而言3dB)的第i个小型小区可执行以下计算。小型小区通过 URE_j＝macro CPICH EcNo–small cell CPICH EcNo获取第j个UE的RE值。 对于CRE集合的每个元素x(其中x≤y_i)，其通过如下方式获取与HCRE 值“x”关联的小型小区的推荐的密度：${\mathrm{MP}}_i^{\left(x\right)}={\cup }_{\forall jwhere-3\le UREj\le x}{\mathrm{MP}}_j,$${\mathrm{DLL}}_i^{\left(x\right)}={\cup }_{\forall jwhere-3\le UREj\le x}{\mathrm{DLL}}_j,P_{{\mathrm{ABS}}_i^x}=ABSCal({\mathrm{MP}}_i^{\left(x\right)},{\mathrm{DLL}}_i^{\left(x\right)}).$ABSCal函数 的示例可以是