用于公式化信号与干扰加噪声比的过程的制作方法
【专利摘要】一种仅使用现有RSRP和RSRQ测量来公式化小区的SINR度量的方法和系统。采用该方法和系统，使用X2接口在E-UTRAN的eNB间交换辅助信息，其中，X2接口承载X2应用协议(X2AP)。将辅助信息引入在eNB节点之间交换的X2AP消息或通过修改现有X2AP消息引入辅助信息。还可以修改服务小区系统信息块(SIB)或引入新SIB消息，以便于计算UE处的SINR度量。
【专利说明】用于公式化信号与干扰加噪声比的过程
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请依35U.S.C.§ 119(e)要求2011年2月16日递交的题为“UE MeasurementProcedure in a Hererogeneous Cellular network”的美国临时申请N0.61/443，389 的权益。美国临时申请N0.61/443，389包括示例系统和方法，并以引用方式全部并入此处。
[0003]同日递交的发明人 Chandra S.Bontu、Zhi jun S.Ca1、Yi Yu、Yi Song> Mo 一 HanFong 和 Rose Hu 的、代理人案号 39521-1-W0-PCT 的、题为“UE Measurement Procedure in
a Hererogeneous Mobile Network”的PCT专利申请N0._描述了不例方法和系统，并以
引用方式全部并入此处。
【技术领域】
[0004]本发明总体涉及通信系统和用于操作通信系统的方法，更具体地涉及异构移动网络中的用户设备测量过程。
【背景技术】
[0005]在已知无线电信系统中，基站或接入节点/设备中的发送设备在被称为小区的整个地理区域发送信号。随着技术演进，引入了能够提供先前不可能的服务的更高级的设备。该高级设备可以包括例如E-UTRAN(演进的通用陆地无线接入网)节点B(eNB)、基站或其他系统和设备。这样的高级或下一代设备通常称为长期演进(LTE)设备，使用这样的设备的基于分组的网络通常称为演进的分组系统(EPS)。接入设备是能够向通信设备(如用户设备(UE)或移动设备(ME))提供对电信系统中其他组件的接入的任何组件，如传统基站或LTE eNB(演进的节点B)。
[0006]在移动通信系统(如E-UTRAN)中，接入设备向一个或更多个通信设备提供无线接入。接入节点/设备包括分组调度器，用于在与接入节点/设备通信的全部UE之间分配上行链路(UL)和下行链路(DL)数据传输资源。调度器的功能包括:在通信设备之间划分可用的空中接口资源；决定要用于每个分组数据传输的资源(例如子载波频率和定时)；以及监测分组分配和系统负载。调度器分配物理层资源用于物理下行链路共享信道(PDSCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)数据传输，并通过控制信道(如物理下行链路控制信道(PDCCH))向通信设备发送调度信息。通信设备参照调度信息获得定时、频率、数据块大小、上行链路和下行链路传输的调制和编码。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]当结合以下附图考虑以下详细描述时，可以理解本发明及其多种目的、特征和所获得的优势，附图中:
[0008]图1示出了连接至EPC的E-UTRAN的框图。
[0009]图2示出了 LTE下行链路的时间/频率物理资源结构的框图。
[0010]图3示出了小区内PRB间的发射功率变化的图。[0011]图4示出了 RSSI的解释的框图。
[0012]图5示出了针对不同平均系统负载的SINR至RSRQ映射。
[0013]图6示出了针对不同平均系统负载的SINR至RSRQ量化电平映射。
[0014]图7示出了非平衡网络中的SINR至RSRQ映射。
[0015]图8示出了针对不同平均系统负载的SINR至RSRQ映射。
[0016]图9示出了在系统负载中启用DLPA时的SINR至RSRQ映射。
[0017]图10示出了针对每个控制和数据区域的分别的测量报告的框图。
[0018]图11示出了用于小区间干扰协调的资源划分的示例。
[0019]图12示出了改进UE连接模式移动性的修改的网络节点间协调的时序图。
[0020]图13示出了改进UE空闲模式移动性的修改的网络节点间协调的时序图。
[0021]图14示出了改进UE空闲模式移动性的修改的网络节点间协调的时序图。
[0022]图15示出了改进UE空闲模式移动性的修改的网络节点间协调的时序图。
[0023]图16示出了改进UE空闲模式移动性的修改的网络节点间协调的时序图。
[0024]图17示出了改进UE空闲模式移动性的修改的网络节点间协调的时序图。
[0025]图18示出了可以实现本发明的示例系统。
[0026]图19示出了包括用户设备(UE)的实施例在内的无线通信系统。
[0027]图20是包括数字信号处理器(DSP)的示例UE的简化框图。
[0028]图21是可由DSP实现的软件环境的简化框图。
【具体实施方式】
[0029]下面将参照附图详细描述本发明的各种说明性实施例。虽然在以下描述中阐述的各种细节，将理解:可以无需这些细节实现本发明，并且可以对此处描述的方面做出多种实现特定的决策以实现发明人的特定目标，如，符合将随实现变化的工艺技术或设计相关的约束。虽然这样的开发工作可能是复杂费时的，然而对于受益于本公开的本领域技术人员而言这是常规任务。例如，在框图和流程图中示出了所选方面而细节，以避免限制或使本发明模糊不清。此外，此处提供的详细描述的某些部分是以算法或对计算机存储器内的数据的操作给出的。本领域技术人员使用这样的描述和表示来向本领域其他技术人员描述和传达其工作的实质内容。
[0030]第三代伙伴计划(3GPP)标准定义了演进的UMTS无线接入网络(E-UTRAN)，用于在UE设备和演进的分组核心(EPC)网络之间提供无线接入。如图1所示，EPC包括核心网络节点，如服务网关(S-GW)和移动性管理实体(MME)。E-UTRAN包括eNB节点。eNB节点经由可以承载用户平面和控制平面数据的SI接口(即，用于每承载用户平面隧道传输的E-UTRAN和MME之间或E-UTRAN和服务GW之间的控制平面协议的参考点)连接至核心网络节点(如MME和S-GW)。eNB节点经由可用于在E-UTRAN内的eNB节点之间提供协调的X2接口(即，两个eNB之间控制和用户平面协议的参考点)与其他eNB节点直接互连。
[0031]如在已知3GPP标准中定义的，UE关于服务/驻留小区和相邻小区测量参考信号接收功率(RSRP)和参考信号接收质量(RSRQ)，作为接收信号强度和质量的测量。活动(无线资源控制(RRC)连接)模式下的UE向服务小区报告这些测量。在切换的情况下，服务小区可以使用这些报告的测量来决定UE的适当的目标小区。这被称为活动模式移动性(RRC连接状态期间的移动性)或网络控制移动性。空闲模式下的UE可以使用这些测量来选择/重选要驻留的适当的小区，并仅在新驻留小区在新跟踪区域内的情况下向网络发送跟踪区域更新消息。这被称为空闲模式移动性(RRC空闲模式期间的移动性)或UE控制移动性。
[0032]一般地，要切换/驻留的适当的小区是能够以合理的差错率检测到所发送的分组的小区或无线资源利用率最小化(资源包括时间/频率/码资源、所需发射功率或产生的干扰)的小区。可以通过获知服务小区所发送的信号(期望信号)的接收功率和来自所有其他小区的干扰(非期望信号)的功率加噪声，来预测分组差错率的指示。
[0033]如3GPP TS36.214v9.1.0 (2010-03)中定义的参考信号接收功率(RSRP)和参考信号接收质量(RSRQ)提供信号质量测量的指示，以确保UE/服务小区能够挑选适当的目标小区。一般地，被表示为服务小区所发送的信号(期望信号)的接收功率和来自所有其他小区的干扰(非期望信号)的功率加噪声之比的信号与干扰加噪声比(SINR)是一个这样的度量，用于确保良好质量接收。该SINR度量因此表示期望的小区内信号功率与所有小区间功率加噪声功率之比。
[0034]在3GPP LTE中，以资源单元(RE)定义无线传输的时间/频率物理资源。RE被定义为时间上一个OFDM或SC-FDMA符号期间正交频分复用(OFDM)波形(针对下行链路)或单载波频分多址(SC-FDMA)/离散频率扩展OFDM(DFT-S0FDM)波形(针对上行链路)的一个子载波的频率单元。在特定LTE系统中，子载波包括一个15kHz的频率资源单元。OFDM或SC-OFDMA符号可以包括基本OFDM符号，后接循环前缀(CP)。包括CP的OFDM符号的持续时间可以随系统配置而变化。在采用常规循环前缀的LTE系统的一个示例中，包括CP的OFDMA符号的持续时间大约为 71.4微秒。
[0035]系统将频率资源以12个子载波构成的组来分配，称为物理资源块或PRB。因此，PRB宽180kHz。系统将时间资源以Ims子帧为单元来分配。每个子帧可以包括两个时隙，根据系统配置，每个时隙进一步包括6或7个OFDM符号。图2示出了针对下行链路的时间/频率资源单元(RE)的示例，在一个子帧中包括一个PRB。此处，一个子帧中一个PRB应称为“PRB分配单元”。
[0036]图2还示出了(在所示的下行链路情况下)RB分配单元内的一些RE用于从天线端口 O发送公共参考信号(CRS)。这些RE被称为参考信号资源单元(RSRE)。其他RE (非RSRE)被称为数据资源单元(DRE)。
[0037]参照图2，在 3GPP TS36.214v9.1.0(2010-03)内定义了 RSRP 和 RSRQ0 更具体地，使用包括参考信号(RS)的OFDM符号测量参考信号接收功率(RSRP)。参考符号(RS)占用的资源单元(RE)称为RSRE，并且是用于测量RSRP的资源单元。在3GPP中，RSRP被定义为所考虑的测量频率带宽(UE实现)内包括公共参考信号(CRS)在内的资源单元的功率贡献的线性平均。RSRP是对在天线端口 O上发送的CRS CRStl确定的。如果UE能够可靠地检测出在天线端口 I上发送的CRS CRS1，则除了 CRStl，UE还可以使用CRS1，来确定RSRP。在3GPP定义中，RSRP是在RSRF上执行的接收功率的每RE测量。
[0038]参考信号接收质量(RSRQ)被定义为以下比率:
[0039]
RSRP
RSRQ = K *-
EUTRA^JkRSSI[0040]其中:
[0041]K是E-UTRA载波接收信号强度指示符(RSSI)测量带宽的RB的数目；
[0042]分子和分母中的测量是在相同的K个资源块的集合上执行的。
[0043]RSSI包括来自所有源的UE在K个资源块上在测量带宽内仅在包含针对天线端口O的参考符号在内的OFDM符号中观测到的总接收功率的线性平均，所述源包括同信道服务和非服务小区、相邻信道干扰、热噪声等。
[0044]因此，在时间上针对在整个载波带宽内测量的总功率的观测，对RSSI进行平均。因此，RSSI是包括K个RB在内的带宽内的功率度量，而不是每RB功率度量。
[0045]当报告RSRP和RSRQ测量时，UE可以应用附加的时域平均(称为L3滤波)。当应用L3滤波时，根据可由eNB节点向UE通知的L3平均参数在时间上对在子帧上测量的值进行平均。当应用L3滤波时，第i子帧期间的RSRP可以表示为RSRP(i) = (i) + (l_g)RSRP(1-l)，其中，β (i)代表第i子帧期间所考虑的测量带宽内包括CRS的资源单元的功率贡献。g是用于RSRP的L3滤波参数。类似地，第i子帧期间的RSSI可以表示为RSSI (i)=(i)+ (1-g) RSSI (1-1)，其中，ζ⑴代表在第i子帧上测量的RSSI。g是用于RSSI的L3滤波参数。
[0046]在UE正向新小区移动(或者可以移动至新小区)以获得更好的用户体验的情形下，决定更好的目标小区的鲁棒方式之一是检查(检查-1)关于目标小区的RSRP是否是可接受的，即(RSRPt > ζ)，以及检查(检查-2)关于目标小区的RSRP是否比关于当前服务小区的RSRP好预定阈值，S卩(RSRPt-RSRPs) > ξ。蜂窝系统中切换算法的效率通常是以分组中断时间和掉话来测量的。分组中断时间通常因较长的切换时间和非必要切换而增加。在LTE以及在其他第四代蜂窝系统中优化了切换中断时间。
[0047]通过检查目标小区的RSRP是否优于当前服务小区的RSRP (即检查2)，确保UE正向较好的小区移动，从而不在UE移动至新的目标小区后立即批准另一切换。
[0048]然而，根据RSRP的定义,基于来自小区的参考符号传输来测量RSRP,参考符号传输始终以固定功率电平传输。然而，在公式化切换或移动性判决时仅使用RSRP无法考虑相邻小区未完全负载或者并非全部无线资源都未被充分利用(或以较小发射功率电平发送)的可能情形。在这些情况下，为了更充分地评估目标小区上的潜在用户体验，还考虑如果UE要移动至目标小区将观测的控制信道(PDCCH)或数据信道(PDSCH)上的实际干扰电平是有益的。注意:对于完全负载平衡的网络，检查点可以相当好地工作，并且可以减小检查干扰电平的需求。
[0049]典型地，UE经历的信号质量是来自服务小区的期望信号功率(小区内功率)和干扰信号功率的函数。干扰功率可以来自于服务小区内服务的其他用户、来自于其他非服务或相邻小区所服务的其他用户、或来自于其他干扰源(如热噪声)。对于小区内具有正交多址方案(如LTE中的0FDM)的特定系统，来自服务小区中其他用户的干扰通常能够减轻或者可以减小或忽略。
[0050]当具有所报告的RSRP和RSRQ测量时，网络单元(如eNB)可以能够提取RSSI的估计(包括UE处的总接收功率)。在UE处，对RSSI的直接测量可用。通过从所估计的RSSI中减去RSRP和任何已知的服务小区DRE功率，eNB或UE可以能够形成在UE处从所有非服务(相邻)小区接收的功率的估计。然而，eNB或UE可能不知道在PDCCH或TOSCH区域上每个相邻小区分别引起的实际干扰电平。因此，期望在切换至特定目标小区的情况下潜在用户体验的估计。在本文的后续部分中提供进一步的说明。
[0051]在本发明的特定方面，假设来自所有网络节点/小区的传输是时隙同步的(不一定是无线帧/子帧同步的)。(3GPP TS36.211中定义了时隙/子帧/无线帧)。然而，本发明同样适用于来自所有网络节点的传输不是时间同步或粗略同步的情形。UE在处于RRC空闲模式时自主地或在处于RRC连接模式时根据服务/驻留小区的指示(例如经由从eNB向UE发送的测量控制消息)测量关于服务小区和相邻小区的RSRP和RSRQ。
[0052]如在3GPP TS36.214v9.1.0(2010-03)中定义的，UE测量关于服务节点和所有(Ma-1)个相邻节点的RSRP:
[0053](RSRP1, 1 = 0, —, Ma-1j
[0054]其中，RSRP1与UE测量的关于小区-1的RSRP值相对应。如果忽略估计误差，关于小区-1的RSRP可以表示为:
[0055]
【权利要求】
1.一种公式化多个节点的信号与干扰加噪声比(SINR)的方法，包括:确定所述多个节点中每个节点的参考符号接收功率(RSRP)值；确定所述多个节点中每个节点的参考符号接收质量(RSRQ)值；基于所述多个节点中每个节点的RSRP值和RSRQ值，计算SINR比。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括:在所述多个节点之间，基于SINR比，交换辅助信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其中:经由X2接口应用协议(X2AP)交换辅助信息。
4.根据权利要求29所述的方法，其中:经由X2接口应用协议(X2AP)交换辅助信息是经由新的X2AP消息。
5.根据权利要求29所述的方法，其中:经由X2接口应用协议(X2AP)交换辅助信息是通过修改现有X2AP消息。
6.一种公式化多个节点的信号与干扰加噪声比(SINR)的设备，包括:用于确定所述多个节点中每个节点的参考符号接收功率(RSRP)值的装置；用于确定所述多个节点中每个节点的参考符号接收质量(RSRQ)值的装置；用于基于所述多个节点中每个节点的RSRP值和RSRQ值计算SINR比的装置。
7.根据权利要求6所述的设备，还包括:在所述多个节点之间，基于SINR比，交换辅助信息。
8.根据权利要求7所述的设备，其中:经由X2接口应用协议(X2AP)交换辅助信息。
9.根据权利要求7所述的设备，其中:经由X2接口应用协议(X2AP)交换辅助信息是经由新的X2AP消息。
10.根据权利要求7所述的设备，其中:经由X2接口应用协议(X2AP)交换辅助信息是通过修改现有X2AP消息。
【文档编号】H04W36/00GK103703835SQ201180070181
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2011年5月31日 优先权日:2011年2月16日
【发明者】昌德拉·S·波图, 蔡志军, 余奕, 宋毅, 房慕娴, 罗斯·胡 申请人:黑莓有限公司