用于在采用灵活子帧的通信网络中使用的方法和网络节点的制作方法
【技术领域】
[0001]本技术涉及实施灵活子帧结构的通信网络，并且特别涉及如下的方法和网络节点，这些方法和网络节点用于在通信网络中使用以用于和其他网络节点交换与灵活子帧的配置有关的信息。
【背景技术】
[0002]在典型的蜂窝无线电系统中，无线电终端或无线终端(也被称为移动台和/或用户设备单元(UE))经由无线电接入网络(RAN)向一个或多个核心网络(CN)通信。无线电接入网络(RAN)覆盖被划分成小区区域的地理区域，每个小区区域由基站服务，例如，无线电基站(RBS)，其在一些网络中也可以被称为例如“NodeB”(在通用移动电信系统(UMTS)网络中)或者“eNodeB”(在长期演进(LTE)网络中)。小区是一个地理区域，在该地理区域中，由基站站点处的无线电基站设备提供无线电覆盖。每个小区通过本地无线电区域内的标识来识别，该标识在该小区中被广播。基站通过操作在射频上的空中接口与基站的范围内的用户设备单元(UE)进行通信。
[0003]在一些无线电接入网络中，若干基站可以连接(例如，通过陆上线路或者微波)至无线电网络控制器(RNC)或者基站控制器(BSC)。无线电网络控制器监管并且协调连接到它的多个基站的各种活动。无线电网络控制器典型地连接至一个或多个核心网络。
[0004]通用移动电信系统(UMTS)是第三代移动通信系统，其从全球移动通信系统(GSM)演进而来。通用陆地无线电接入网络(UTRAN)本质上是使用用户设备单元(UE)与无线电接入网络(RAN)之间的宽带码分多址(WCDMA)空中接口的无线电接入网络。
[0005]在称为第三代合作伙伴计划(3GPP)的论坛中，电信供应商提出并且同意了用于第三代网络并且具体是UTRAN的标准，并且调研了增强型数据速率和无线电容量。第三代合作伙伴计划(3GPP)已经着手进一步演进基于UTRAN和GSM的无线电接入网络技术。针对演进型通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)规范的第一个发布已经发出，并且正如大多数规范一样，该标准很可能演进。演进型通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)包括长期演进(LTE)和系统架构演进(SAE)。
[0006]长期演进(LTE)是3GPP无线电接入技术的变形，其中无线电基站节点(经由接入网关(AGW))连接至核心网络而不是连接至无线电网络控制器(RNC)节点。一般而言，在LTE中，无线电网络控制器(RNC)节点的功能被分布在无线电基站节点(LTE中的eNodeB)与AGW之间。如此，LTE系统的无线电接入网络(RAN)具有有时被称为“扁平”的架构，包括无线电基站节点而无需向无线电网络控制器(RNC)节点进行报告。
[0007]在诸如LTE之类的蜂窝系统中从节点(例如，像UE之类的无线电终端)的发射和接收能够在频域中或者在时域中(或者它们的组合)被复用。在频分双工(FDD)中，如图1中的左边所图示的，下行链路传输和上行链路传输在不同的、足够分离的频带中发生。在时分双工(TDD)中，如图1中的右边所图示的，下行链路传输和上行链路传输在不同的、不重叠的时隙中发生。因此，TDD能够在不成对的频谱中进行操作，而FDD要求成对的频谱。
[0008]典型地，在通信系统中所传输的信号被组织在某种形式的帧结构中。例如，LTE使用如图2中所图示的每无线电帧的长度Ims的十个等同大小的子帧0-9。
[0009]在H)D操作的情况中(图2的上部中所图示)，存在两个载波频率，一个用于上行链路传输(fUL)并且一个用于下行链路传输(fDL)。至少关于蜂窝通信系统中的无线电终端，FDD能够是全双工的或者半双工的。在全双工的情况中，终端能够同时地进行发射和接收，而在半双工操作(参见图1)，终端不能同时地进行发射和接收(尽管基站能够同时进行接收/发射，即从一个终端进行接收而同时地向另一终端进行发射)。在LTE中，半双工无线电终端在下行链路中进行监测/接收，除了在明确地被指令在某个子帧中在上行链路中进行发射的时候之外。
[0010]在TDD操作的情况中(图2的下部中所图示)，仅存在单个载波频率，并且上行链路传输和下行链路传输也在小区的基础上在时间上被分离。因为相同的载波频率被使用用于上行链路传输和下行链路传输，所以基站和移动终端两者都需要从发射切换到接收并且反之亦然。TDD系统的一个重要方面是提供既不发生下行链路传输也不发生上行链路传输的足够大的保护时间，以便避免上行链路传输与下行链路传输之间的干扰。对于LTE，特殊子帧(子帧I，并且在一些情况中是子帧6)提供这个保护时间。TDD特殊子帧被划分成三个部分:下行链路部分(DwPTS)、保护时段(GP)、以及上行链路部分(UpPTS)。剩余的子帧被分配给上行链路传输或者下行链路传输。
[0011]时分双工(TDD)借助于不同的下行链路/上行链路配置，在分别被分配用于上行链路传输和下行链路传输的资源量方面允许不同的非对称性。在LTE中，存在如图3中所示出的七种不同的配置。这些配置覆盖了宽范围的分配，从具有2:3的DL与UL比率的繁重上行链路(配置O)到具有9:1的DL到UL比率的繁重下行链路(配置5)。
[0012]为了避免在不同小区之间的下行链路传输与上行链路传输之间的显著干扰，邻居小区应当具有相同的下行链路/上行链路配置。否则，一个小区中的上行链路传输可能与相邻小区中的下行链路传输相干扰(并且反之亦然)，这如图4中所图示，其中右边小区(MS2)中的UE的上行链路传输与左边小区(MSl)中的UE的下行链路接收相干扰。作为结果，下行链路/上行链路非对称性在小区之间不变化。下行链路/上行链路非对称性配置作为系统信息的一部分被用信号通知并且在长时间段内保持固定。
[0013]异构网络指代如下的蜂窝网络，这些蜂窝网络被部署有(主要在输出功率方面)具有不同特性并且在覆盖上重叠的基站。术语“分级小区结构”被用来指代一种类型的异构网络部署。异构网络的一个简单示例是覆叠一个或多个低功率节点(LPN)的宏小区，低功率节点(LPN)诸如微微小区或者毫微微小区(也被称为家庭eNB)。
[0014]异构网络的特性是(至少部分地)覆盖相同区域的不同小区的输出功率是不同的。例如，微微基站或者中继的输出功率可以是大约30dBm或者更少，而宏基站可以具有46dBm的大得多的输出功率。因此，即使在微微小区的附近，来自宏小区的下行链路信号强度可能大于微微小区的下行链路信号强度。
[0015]小区选择典型地基于接收信号强度，即UE终端连接到最强的下行链路。然而，归因于不同小区(例如，宏小区与微微小区)之间在下行链路传输功率上的差异，这不必然对应于最好的上行链路。从上行链路视角来看，如图5中所图示的，基于上行链路路径损耗来选择小区将会更好(上行链路路径损耗的倒数以虚线图示，而实线示出了来自两个小区/基站的接收下行链路功率)。如果上行链路路径损耗被使用作为小区选择准则，则UE使用比假如下行链路接收功率被使用时更低的上行链路传输功率来发射上行链路。这从容量视角来看将会是有益的，因为它允许了由一个微微小区连接的UE所使用的无线电资源在另一微微小区中的重新使用(假设这两个微微小区之间有足够的距离)，因为这一个微微小区连接的UE的上行链路传输功率(并且因此干扰)相比于如果该UE连接到宏小区时将会的那样而言能够被减少。然而，通过向不同的小区指配不同的测量偏移，即使小区选择基于下行链路信号强度测量，连接到最好的上行链路小区也是可能的。
[0016]但是连接到具有最好上行链路的小区并不意味着最好的下行链路必然被使用。这种状况有时被称为链路不平衡。如果图5中的两个小区在相同的频率上进行传输，则来自微微小区的下行链路传输遭受来自宏小区下行链路传输的强干扰，并且在微微基站周围的某些地区中，对于UE而言或许不可能接收到来自微微小区的传输。换句话说，“宏对微微”下行链路干扰阻碍了 UE从微微小区进行接收。
[0017]解决上行链路-下行链路不平衡在异构网络中是重要的。一种简单的解决方案是在不同(足够分离)的频率上操作不同的重叠小区或者小区“层”。在不同频率不能被使用用于不同小区层的情形中的一种方法是采用上行链路减敏(desensitizat1n)，这通过减小微微基站中的接收机灵敏度以使得上行链路与下行链路小区边界相一致，即图5中在微微基站周围的“灰色地区”收缩并且最终消失。在LTE中，并不要求减小该灵敏度，因为较高的接收功率能够通过功率控制参数(B卩，PO)的恰当设置而被实现。这以在微微小区中使用较高的接收功率目标为代价，解决了从微微小区接收下行链路传输的问题。
[0018]如上文所指出的，时分双工(TDD)网络通常使用固定的帧配置，其中一些子帧是上行链路并且一些是下行链路。这阻碍了或者至少限制了对变化的流量形势采取上行链路/下行链路资源非对称性的灵活性。异构部署通常在频率上将小区层分离，这以在所要求的频谱、或者为了缓解链路不平衡问题而使用减敏的方面的代价而到来，这人为地减少了上行链路性能。
[0019]WO 2011/077288描述了一种缓解这些问题的方法。特别地，WO 2011/077288为子帧提供了被配置作为“灵活”子帧的能力，这意味着在TDD系统中能够配置至少三个不同类型的子帧:下行链路(DL)子帧、上行链路(UL)子帧、以及“灵活”子帧。每个灵活子帧能够动态地被分配为是帧的一个实例中的上行链路子帧和另一帧实例中的下行链路子帧。为无线电终端生成了信息，指示无线电终端应当如何解译或者使用一个或多个灵活子帧。
[0020]下行链路子帧(其存在于LTERel-8中)被使用用于(除了其他事物之外)响应于上行链路传输活动的对下行链路数据、系统信息、控制信令、以及混合ARQ(混合自动重复请求)反馈的传输。UE如LTE Rel-8中那样监测物理下行链路控制信道(PDCCH)，即它可以接收调度指配和调度授予。特殊子帧(如图2中所示出的)类似于下行链路子帧，例外是它们除了下行链路部分之外还包括保护时段以及在子帧的末尾中的小上行链路部分，该小上行链路部分将被使用用于随机接入或者探测。
[0021]上行链路子帧(其存在于LTERel-8中)被使用用于(除了其他事物之外)响应于下行链路数据传输活动的对上行链路数据、上行链路控制信令(信道状态报告)、以及混合ARQ反馈的传输。在上行链路子帧中的物理上行链路共享信道(PUSCH)上的数据传输由在早先的子帧中在I3DCCH上接收的上行链路调度授予来控制。
[0022]如在WO 2011/077288中所描述的灵活子帧(它们并没有被规定在LTE Rel_8中)能够按照由调度指配/授予所确定的而被使用用于上行链路传输或者下行链路传输。
【发明内容】
[0023]存在的问题在于，对灵活子帧的不适当使用可能导致(如图4中所示出的)基站对基站的干扰以及受害者小区(即其中发生干扰的小区)中UL吞吐量的作为结果的减少。
[0024]因此，存在对于如下技术的需求，该技术用于允许基站与另一基站或其他网络节点关于灵活子帧的配置来传达或交换信息。
[0025]根据示例性实施例，提供了一种操作通信网络中的网络节点的方法。该方法包括:确定用于帧中的一个或多个灵活子帧的优选配置，该帧包括被分配给上行链路传输的一个或多个子帧、被分配给下行链路传输的一个或多个子帧、以及每个都能够动态地被分配给上行链路传输或下行链路传输的一个或多个灵活子帧。该方法进一步包括:通过节点间接口向通信网络中的相邻网络节点传输消息，该消息指示用于该一个或多个灵活子帧的优选配置。
[0026]该方法能够进一步包括:在消息被发送给相邻网络节点之后采用该一个或多个灵活子帧的优选配置，并且在与移动设备的通信中使用优选配置。
[0027]该方法能够替换地包括:接收对所传输的消息的确认并且然后在与移动设备的通信中使用优选配置。
[0028]该方法能够替换地包括:通过节点间接口从相邻网络节点接收消息，该消息指示该相邻网络节点的用于该帧中的该一个或多个灵活子帧的优选配置，并且使用所接收的消息中指示的优选配置和网络节点的优选配置来确定该帧中的该一个或多个灵活子帧的配置。这一方法还能够包括:在接收到指示该相邻网络节点的优选配置的消息时，向该相邻网络节点传输确认。
[0029]还提供了一种操作通信网络中的网络节点的对应方法。该方法包括:通过节点间接口从通信网络中的相邻网络节点接收消息，该消息指示该相邻网络节点的用于帧中的一个或多个灵活子帧的优选配置，该帧包括被分配给上行链路传输的一个或多个子帧、被分配给下行链路传输的一个或多个子帧、以及每个都能够动态地被分配给上行链路传输或下行链路传输的一个或多个灵活子帧。该方法还包括步骤:使用所接收的消息中指示的优选配置来确定该帧中的该一个或多个灵活子帧的配置。
[0030]该方法能够进一步包括:在与移动设备的通信中使用所确定的配置。
[0031 ]该方法能够进一步包括:向该相邻网络