52]综述
[0053]本发明尤其提供的是用于减小无线毫微微小区的同时操作所需要的网络管理开销的方法和设备。在本发明的一个方面，中心网络实体通过规定一个或多个毫微微小区的操作模式以及操作参数来控制若干个毫微微小区的同时操作。描述了多种操作模式，其中每一中操作模式都具有关于毫微微小区与中心网络实体之间的各种交互等级的不同需求/特征。对毫微微小区操作模式的选择基于毫微微小区提供给中心网络实体的信息的一个变体以及与其相关的考虑。举例来说，这种考虑因素可以包括检测到的任何邻居小区、地理位置、来自不同网络的小区的存在等等。此外，操作模式选择还可基于内部检测或投影的条件，例如:处理负担、消息收发开销、预期网络使用等等。
[0054]在另一个例示方面中，所公开的是毫微微小区借此接收来自居中的网络实体或代理实体(例如从基站或另一毫微微小区中继的代理实体)的操作参数的一个或多个范围的操作模式。毫微微小区从接收到的范围选择一个或多个操作参数。在一个实施例中，对一个或多个操作参数的所述选择基于在外部检测到的条件，例如蜂窝带宽、当前小区使用等等。在另一个实施例中，对一个或多个操作参数的所述选择则基于内部毫微微小区条件，例如装置能力、当前使用、预期使用等等。前述和/或其他选择判据组合的使用同样是符合本发明的。
[0055]在一个例示实现中，毫微微小区被配置成以至少三种不同模式中的一种模式操作。第一种模式是网络协调模式，在该模式中，毫微微小区具有与居中的网络实体进行的操作对话。第二种模式是“独立”或自组织模式，在该模式中，毫微微小区不进一步接收来自居中的网络实体的操作参数。第三种模式是自我协调模式，如上所述，在该模式中为毫微微小区提供了关于操作参数的一个或多个范围。在自我协调操作期间，毫微微小区允许在没有来自居中的网络实体的实质输入的情况下调整其内部操作。虽然中心网络实体并不管理自我协调毫微微小区操作的细节，但是该居中的网络实体在需要时会保持对操作参数的控制和干预。
[0056]关于例示实施例的详细描述
[0057]现在将详细描述本发明的例示实施例。虽然这些实施例主要是在操作于长期演进(LTE)网络内部的家用增强型NodeBOfeNB)的上下文中描述的，但是本领域普通技术人员将会认识到，本发明并不局限于此，而是可以应用于其他的网络类型和配置，无论是蜂窝还是其他。此外，虽然主要是在HeNB与驻留在网络运营商处的演进型分组核心(EPC)之间的通信的上下文中论述的，但是应该认识到，根据本发明，移动基站(例如毫微微小区、微微区、接入点(AP)等等)功能或移动设备管理功能的其他实现是可以在网络内部的其他点实施的。
[0058]在以下论述中，例示的蜂窝无线电系统包括无线电小区的网络，其中每一个无线电小区都是由已知为小区站点或基站的发射站提供服务的。无线电网络为多个收发信机(在大多数情况下都是移动的)提供无线通信服务。协同工作的基站的网络顾及了比单个服务基站提供的无线电覆盖范围更大的无线服务。各独立基站是由包含用于资源管理的附加控制器的另一网络(在很多情况中都是有线网络)连接的，并且在大多数情况下，所述基站会访问其他网络系统(例如因特网)或城域网(MAN)。
[0059]LTE 网络一
[0060]图1示出的是一个例示的高级LTE蜂窝无线电系统100，其中该系统包括E-UTRAN(演进型UMTS陆地无线电接入网络)102以及核心网络EPC (演进型分组核心)104。E-UTRAN由多个基站(例如eNodeB (eNB)) 106组成。每一个基站都为E-UTRAN内的一个或多个移动无线电小区104提供无线电覆盖。在LTE中，每一个eNB都经由S1接口连接到EPCo eNB直接连接到两个EPC实体，即MME (移动性管理实体)和服务网关(S-GW) 110。MME负责控制位于E-UTRAN覆盖区域以内的UE 112的移动性。S-GW则处理UE与网络之间的用户数据传输。
[0061]在LTE中存在有两种不同类型的基站:eNodeB(eNB) 106和家用eNodeB (HeNB)。在本文的上下文中，术语“家用基站”、“家用NodeB” (用于UMTS)、“家用eNodeB” (用于LTE)通常是指毫微微小区类型的设备，并且术语“NodeB”和“eNodeB”(用于LTE)通常是指宏小区类型的设备。
[0062]通常，HeNB是专为覆盖范围有限的区域设计的基站的小型化或特征简化的版本，以便为少量用户(例如小型公司和家庭环境)提供服务。与eNB 106不同，HeNB经固定宽带接入网(例如，DSL、电缆调制解调器等等)连接到EPC 104。此外，HeNB的运营商和所有者(也被称为“托管方”)通常能够控制对由HerNB提供的无线电资源所进行的访问。然而，HeNB与eNB的类似之处在于它们都在许可频谱中操作，并且由EPC协调。此外，进入和离开HeNB的覆盖范围的完全移动性得到支持，并且如果适当还包括服务连续性。
[0063]基站(宏小区和毫微微小区两者)经由空中接口(即无线电接口)向UE(用户设备)112传送控制和用户数据。LTE无线电接入技术(RAT)规定了基于与TDMA(时分多址)相结合的0FDMA(正交频分多址)的下行链路无线电传输(即基站到UE)。0FDMA/TDMA是一种多载波多用户的接入方法，其中该方法在定义的传输时间为每一个订户提供了频域中的多个子载波。上行链路方向(即，UE到基站)基于SC-FDMA(单载波频分多址)/TDMA。
[0064]LTE RAT还支持各种双工模式。如图2所示，LTE支持:全双工FDD (频分双工)、半双工FDD以及TDD (时分双工)。全双工FDD为上行链路204和下行链路202的传输使用两个分离的频段，并且这两个传输是能够同时发生。半双工FDD同样为上行链路204和下行链路202的传输使用两个分离的频段，但是这两个传输在时间上是不重叠的。TDD为上行链路204和下行链路202中的传输使用了相同的频段。对于TDD来说，在指定时间帧内，传输方向在上行链路与下行链路之间切换。
[0065]图3示出的是LTE无线电接入技术(RAT) 300的一个例示时间-频率表示。在频域中，可用频谱被分成所谓的“资源块”(RB)302。该实现中的RB是180kHz，并且由十二个
(12)子载波组成。时域被分成长度为10ms的无线电帧。每一个无线电帧由用0-19编号的长为0.5ms的二十(20)个时隙组成。子帧是两个连续的时隙。由此举例来说，对于全双工FDD而言，在每一个10ms的间隔中有10 (十)个子帧可用于下行链路传输，并且有10(十)个子帧可用于上行链路传输。物理信道304对应于一组运送信息的资源元素(例如时隙6-7 中的 RB 5)。
[0066]0FDMA/TDMA 的灵活性允许 LTE 支持 1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15ΜΗζ 以及 20MHz的变化带宽。此外，带宽的多个离散部分还可以聚合，从而形成较大的带宽。例如，二十五个(25) RB可以支持5MHz波段，110个RB可以支持20MHz波段。这两个波段可以一起使用，以便形成25MHz的聚合带宽。
[0067]先讲LTE网络一
[0068]ITU-R(国际电信联盟-无线电通信部门)业已规定了一系列的无线电接口技术要求，并且这些要求被统称为“先进MT”。先进頂T的一个关键目标是开发出超越UMTS和CDMA2000之类的頂T-2000系统能力的移动无线电通信系统。通常，先进頂T主要关注的是用户趋势以及技术改进的演进。候选的先进IMT系统所支持的关键特征应该包括:高质量的移动服务、世界范围的漫游能力、以及高速移动环境中的100Mbps的峰值数据速率和用于低速移动环境的lGbps。
[0069]3GPP的当前开发努力关注的是对现有的LTE标准进行改进，以便满足新的先进頂T无线电接口技术的要求。这些开发努力通常被称为“先进LTE” (相关示例参见NTT DoCoMo 等人发表的题为 “Further advancements for E-UTRA(LTE-Advanced) ” 的RP-080137，其中该文献在这里全部引入作为参考)。先进LTE的建议针对的是改进频谱效率、小区边缘吞吐量、覆盖范围和等待时间(相关示例参见题为“Requirements forfurther advancements for E-UTRA (LTE-Advanced) ”的 3GPP TS 36.913，其中该文献在这里全部引入作为参考)。目前考虑包含在先进LTE建议中的一些候选技术包括多跳中继、ΜΙΜ0(多输入多输出)天线技术、频谱聚合、灵活的频谱使用和/或频谱共享、以及小区间干扰(ICI)管理。
[0070]如先前所述，LTE规范的初期版本将形式化对家用增强型NodeB (HeNB)的要求，其中所述HeNB是被设计成主要用在家庭和公司环境(例如多住宅或用户建筑物)中的小型低功率基站。HeNB将会改善蜂窝和固定网络的覆盖范围和容量，并且还可以以降低的成本来向客户提供具有吸引力的服务。初期LTE规范标识了 HeNB的若干个关键特征，其中包括:经固定宽带接入网络(例如DSL、电缆调制解调器等等)而与演进型分组核心(EPC)的安全连接，许可频谱内部的EPC协调操作，完全的移动能力(在恰当的情况下包括服务连续性)，以及针对HeNB提供的无线电资源的托管方访问控制(托管方可以包括HeNB的运营商和所有者)，但是应该了解，这些特征并不是实践本发明的各个方面所必需的。
[0071]毫微微小区拥挤
[0072]在一个例示的使用情况下，移动电话或其他用户设备(UE)的用户有可能希望通过在其房屋(例如公寓，小型企业，公司企业，医院等等)中部署HeNB来增强其无线覆盖范围。在一个场景中，用户部署DSL、Tl、ISDN、D0CSIS、其他此类连接来将HeNB与运营商的核心网络相连。HeNB和其他毫微微小区类型的设备会为运营商和用户两者提供益处。用户会从改善的室内网络覆盖范围以及提升的业务吞吐量能力中受益。此外，功耗可以归因于改善的无线电链路质量(也就是改进的信噪比(SNR))而减小，由此用户的UE将会具有更长的待机电池寿命。网络运营商会得到附加的网络覆盖区域(相关示例参加参见名为“3G Home Node B Study Item Technical Report” vlOO (第 8 版)的 3GPP 技术报告 TR25.820，其中该报告在这里全部引入作为参考，以及针对在RAN3#61bis和RAN3#62Chapter4.6.3GPP案卷号:R3-083577中协定的技术标准TS 36.300的变化，其内容在这里同样全部引入作为参考)。最终，家庭用户和网络运营商可以在不依赖于更大的网络能力和基础架构升级需求的情况下充分利用蜂窝设备的技术改进。
[0073]不幸的是，如先前所述，网络管理问题会由于受用户控制的毫微微小区操作的不可预见性而非常复杂。毫微微小区可以是地理上随机分散的。此外，HeNB还是便携的，并且有可能被适配成用于“流动”使用；例如，用户有可能某一天在其公寓中操作HeNB，而第二天在商务旅行中在旅馆里操作HeNB。此外，毫微微小区并不是始终工作的。HeNB有可能是听凭用户的处理而被不可预测地通电或断电的(例如在夜间接通和切断，或是在用户不在的时候)。此外，毫微微小区的群体密度也有可能发生很大变化。例如，在公寓或旅馆中可能会有若干个HeNB同时工作，而家庭用户则有可能孤立地使用单个HeNB。
[0074]图4示出的是一个例示的“随机化TeNB部署400以及可能会由HeNB的随机分布而导致的潜在“拥挤”问题。公寓建筑物具有遍布于各处且连接有数量变化的用户设备(UE)的若干个HeNB 402。每一个HeNB 402都具有一个可能会干扰其他HeNB的覆盖区域。在这个例示情形中，第一 HeNB 402A无用户可服务，由此只需要很少的频谱来执行操作，然而第二 HeNB 402B则服务多个用户，并且有可能需要大量的频谱。理论上，与第一 HeNB 402A相比，第二 HeNB402B应被分配总频谱资源中的更大的部分。
[0075]当前的LTE规范并没有预先假定任何频谱分配方法；因此，网络运营商可以自由管理其不管以何种方法选择的频谱分配。例如，第一网络运营商可以选择为所有eNodeB (或HeNB 402)指定相同的频段，而第二网络运营商则可以为每一个eNodeB (或HeNB)指定分开的频段。HeNB必须灵活适配以与其周围网络的频谱分配相符合。
[0076]相应地，成功部署HeNB 402的一个重要问题是避免HeNB对其邻居宏小区(例如NB、eNB 106等等)以及邻居毫微微小区(例如HNB、HeNB等等)产生干扰(频谱管理)。从网络运营商的角度来看，出于多种原因，用于任何大量HeNB 402的频谱管理的成本都是很高的。首先，不同于在很大的区域中为众多用户提供服务的标准eNB，HeNB 402具有用于数量相对较少的用户的非常集中且局部性的有效区域(即便是在诸如公寓建筑之类的“密集”应用中)。事实上，由于通常在大多数时间都不会用到HeNB，因此，为HeNB分配频谱的处理往往是以节俭的方式进行的。其次，eNB是具有静态环境的固定结构，与之不同，HeNB有可能具有恒定或周期性变化的物理和使用环境；因此，HeNB的频谱管理可以是对网络运营商开销的恒定和显著附加。
[0077]在大规模部署HeNB 402的场景中，在单个宏小区的覆盖范围内部有可能部署数以百计的HeNB。EPC 104控制HeNB(例如无线电资源设置、管理、干扰协调等等)；但是，集中处理需求会对EPC产生显著负担。此外，数量庞大的信号传递有可能会扰乱或妨碍EPC与多个HeNB之间的接口。在数量很大的时候，相对频繁的传输(即便是在非常简单或是低带宽的时候，例如功率控制命令传输)有可能会变得很难处理。
[0078]即便是对HeNB/EPC通信进行的很小的优化也有可能会产生深远的效率影响。为此目的，在这里公开了尤其能够实现HeNB 402的自我协调操作的改进方法和设备。HeNB的自我协调操作减少了 EPC104需要的处理(实际上是将该处理分布到了 HeNB或其他代理实体)，并且将EPC与HeNB之间的信号传递减至最少。
[0079]此外，在这里还公开了一种独立或自组织模式。非常有利的是，这种独立操作不需要与EPC进行任何通信(或者至少是很少的通信，这一点取决于配置)，由此进一步减小了总的网络开销。
[0080]在很多不同的部署场景中，关于HeNB 402的这种减少的监管操作可能会有益于EPC 104和HeNB两者。例如，自我协调操作可以