移动终端、第一无线网络接入点以及在其中执行的方法_2

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口的传感器等。
[0031] 在RAN的一些实施例中,若干基站可以通过例如陆地通信线或无线电信道连接到 无线电网络控制器(RNC)ANC(有时也称为基站控制器(BSC))可以监督和协调连接至其的 多个基站的各种动作。无线电网络控制器可以连接到一个或多个核心网。根据RAN的一些其 他实施例,基站可以连接到例如在其之间并没有单独的RNC的一个或多个核心网,RNC的功 能在基站和/或核心网处实施。
[0032]通用移动电信系统(UMTS)为第三代移动通信系统,其从全球移动通信系统(GSM) 演进而来,并且旨在基于宽带码分多址(WCDMA)技术提供改进的移动通信服务。UTRAN(UMTS陆地无线电接入网的简称)是构成UMTS无线电接入网的NodeB和无线电网络控制器的统称 术语。因此,UTRAN本质上为使用宽带码分多址用于移动网络的无线电接入网。
[0033]第三代合作伙伴项目(3GPP)已经着手进一步演进基于UTRAN和GSM的无线电接入 网技术。在这点上,用于演进的通用陆地无线电接入网(E-UTRAN)的规范在3GPP内不断发 展。E-UTRAN包括长期演进(LTE)和系统架构演进(SAE)。
[0034]注意,虽然来自LTE的技术在本公开内容中用于例示本文中的实施例,然而其不应 当被视为将实施例的范围仅限于这些系统。其他无线系统(包括3GPPWCDMA、全球微波接入 互操作性(WiMAX)、超级移动宽带(UMB)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、GMS等)也可以得 益于采用本文中所公开的实施例。
[0035]还应当注意,诸如基站(也称为NodeB、eNodeB或演进型NodeB)和移动终端(也称 为用户设备节点或UE)这样的术语应当被认为是非限制性的并且并没有暗示这两者之间的 某种层级关系。通常,可以认为基站和移动终端都是通过无线射频通道彼此通信的相应的 不同通信设备的示例。另外,虽然下面的描述出于说明的目的而专注于其中所描述的解决 方案应用于包括相对较高功率(例如"宏")的基站和相对较低功率的节点的混合的异构网 络的示例实施例,然而所描述的技术可以应用于任意合适类型的网络,包括均匀配置和异 构配置。因此,所描述的配置中所涉及的基站可以与另一基站类似或相同,或者可以在发射 功率、发射器-接收器天线的数目、处理功率、接收器和发射器特性、和/或任何其他功能或 物理能力方面不同。
[0036] 随着用户友好型智能电话和平板计算机的扩散,高数据速率服务(诸如视频流传 输)在移动网络上的使用正在变得很普遍,从而极大地增加了移动网络中的通信量。因此, 移动网络社区中急需确保移动网络的容量随着这一增加的用户需要而不断增加。最新的系 统(诸如LTE)特别是在与干扰消除技术耦合时具有非常接近理论上的香浓极限的频谱效 率。用于支持最新的技术的当前网络的不断升级以及每单位面积基站数目的密集化是为了 满足增加的业务需求而最广泛使用的方法中的两种方法。
[0037] 获取高关注的又一方法是使用如以上提及的异构网络,其中利用可以以相对非平 面的方式来部署的若干低功率基站来对传统的预先平面化的宏基站(也称为宏层)进行补 充。3GPP并入异构网络的概念以作为LTE的最新增强中的核心研究项目之一,诸如LTE版本 11,并且定义了若干低功率基站以实现异构网络,诸如微微基站、毫微微基站(也称为家庭 基站或HeNB)、中继和远程无线电头端(RRH)。
[0038]对于LTE版本12的初始讨论已经开始,并且所提出的研究项目之一为从多于一个 基站或独立的基站同时或者至少同时期的服务移动终端的可能性。可能必须更新LTE的当 前传统的切换机制以支持这一实现。
[0039] E-UTRAN包括被称为增强型NodeB(eNB或eNodeB)的基站,以提供朝着移动终端的E-UTRAN用户平面和控制平面协议终止。基站使用X2接口彼此互连。基站也使用S2接口连接 到演进的分组核心(EPC),更具体地借助于Sl-MME接口连接到移动性管理实体(MME),并且 借助于Sl-U接口连接到服务网关(S-GW)。Sl接口支持MME/S-GW与基站之间的多对多关系。 图1图示了E-UTRAN架构。
[0040]基站主控诸如无线电资源管理(RRM)、无线电承载控制、准入控制、朝向服务网关 的用户平面数据的首部压缩、和/或朝向S-GW的用户平面数据的路由等功能。MME为处理移 动终端与核心网(CN)之间的信令的控制节点。MME的重要功能涉及连接管理和承载管理,其 经由非接入层(NAS)协议来处理。S-GW为移动终端移动性的锚定点,并且也包括其他功能, 诸如在移动终端正在被寻呼、到正确的基站的分组路由和转发、和/或用于付费和合法拦截 的信息的收集时进行暂时的下行链路(DL)数据缓冲。分组数据网络(PDN网关(P-GW))为负 责移动终端因特网协议(IP)地址分配、以及服务质量(QoS)强制执行的节点,如下面进一步 讨论的。
[0041]图2图示了不同节点的功能的概括,并且读者参考3GPPTS36.300V.11.6.0以及其 中的参考文献来获得不同节点的功能的进一步的细节。在图2中,eNB、MME、S-GW和P-GW这些 块图示逻辑节点;小区间RRM、RB控制、连接移动性控制、无线电许可控制、eNB测量配置及提 供、动态资源分配(调度器)、NAS安全性、空闲状态移动性管理、演进的分组系统(EPS)承载 控制、移动性锚定、UEIP地址分配、和分组过滤这些块图示控制平面的功能项;并且无线电 资源控制(RRC)、分组数据融合协议(PDCP)、无线电链路控制(RLC)、媒体访问控制(MAC)、和 物理(PHY)这些块图示无线电协议层。
[0042]异构网络和双/多连接
[0043]如图3中图示的异构部署或异构网络包括以不同的发射功率和交叠的覆盖区域进 行操作的网络传输节点,例如微和微微节点或基站。异构部署/网络被认为是用于蜂窝网络 的令人感兴趣的部署策略。在这样的部署中,通常假定低功率节点"微微节点"在需要增加 的数据速率/容量的局部区域(附图中的条纹区域)中提供高的数据速率(Mbit/s)和/或提 供增加的/高的容量(用户数/m2或Mbit/s/m2),而假定高功率节点、例如"宏节点"提供全区 域覆盖(附图中的灰色区域)。实际上,宏节点可以对应于当前部署的宏小区,而微微节点可 以是后来部署的节点,其被提供以根据需要扩展宏小区覆盖范围内的容量和/或可实现的 数据速率。图3图示具有高功率宏节点和两个低功率微微节点或"低功率节点"(LPN)的异构 部署。在典型的情况下,在宏节点的覆盖范围内可以有多个LPN。具有宏和微微覆盖的区域 在附图中为暗灰色。
[0044]协议架构双连接
[0045]术语"双连接"用于指代在移动终端消耗由与非理想回程连接的至少两个不同的 网络点来提供的无线电资源的情况下的操作。另外,移动终端的双连接所涉及的每个基站 可以假定不同的角色。这些角色不一定依赖于基站的功率等级,而是可以在移动终端(例 如,主eNB(MeNB)和辅eNB(SeNB))之间变化。
[0046]为了支持与低功率节点(LPN)的多连接,可能有若干架构选项可用于控制平面和 用户平面二者。对于用户平面,可以提供集中式方法,其中rocp、或者甚至RLC仅在锚定节点 处终止并且辅助节点在RLC或者甚至MAC层终止。分散式方法可以是使得辅助节点在rocp层 终止。可以在控制平面中采用类似的方法,即分布式或集中式PDCP/RLC,但是在其之上,可 以提供集中或分布RRC的另外的维度。图4示出示例性控制和用户平面架构,其中用户平面 使用分布式PDCP,而控制平面在锚定节点处在rocp层被集中。应当注意,在图4中,可以通过 使用高层聚合协议(如具有单独的EPS承载的多路传输控制协议(MTCP))来实现用户平面聚 合,即通过锚定和辅助链路分割属于一个应用数据流的分组的可能性。
[0047] 双连接场景中出现的一个问题在于,由于移动终端同时连接到两个基站,所以移 动终端有可能需要在向两个不同的基站同时传输时共享其有限的上行链路功率。向两个或 更多链路中的每个链路应用现有的独立功率控制算法可能引起以下情况:移动终端不能以 所要求的功率水平支持两个链路。这是因为以下事实:两个不同的且独立的功率控制回路 将提供与链路相关的两个不同的且非协调的上行链路功率水平。由于移动终端处的功率限 制,所要求的水平对于移动终端而言可能是不可能的。在当前公开的技术的各种实施例中, 如下面详述的,可以使用缩放因子来降低所要求的上行链路功率水平,使得能够满足最大 允许发射功率水平。
[0048] 这些技术包括双连接模式下的上行链路功率控制方法。这些方法可以用于确保即 使对应于两个链路的两个功率控制回路独立地运行,仍然满足移动终端的总功率约束。存 在在确保满足功率约束的同时分配功率的若干不同的方法。还存在在两个链路之间进行协 调以确保两个链路的功率控制回路不违反总功率约束的方法。虽然将技术描述为应用于仅 两个同时/同时期的链路,然而应当很容易理解,解决方案同样适用于并且很容易可扩展以 用于连接到多于两个节点的移动终端。
[0049]在LTE中,上行链路功率控制的目的是确定单载波频分多址(SC-FDMA)上的平均功 率。上行链路功率控制被应用于公共信道和专用信道传输二者,包括在物理上行链路控制 信道(PUCCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)上的传输,并且被应用于探测参考符号 (SRS)0
[0050]LTE使用组合的开环和闭环功率控制算法。首先,执行开环功率控制,其中移动终 端基于特定于链路的值(也称为路损估计或路损值)和基站控制的半静态基本水平PO(其为 小区中的所有移动终端共有的标称功率水平,但是仅通过特定于移动终端的偏移来调节) 来计算基本开环设定点。接着,执行闭环功率控制,其中基站相对于设定点更新动态调节。 移动终端基于所接收的发射功率控制(TPC)命令、使用这一动态闭环调节来调节发射功率。 还有可能将功率控制连接到用于上行链路传输的特定的调制和编码方案。
[0051]在用于移动终端的发射功率Pue的被以下示出为等式(1)的功率控制公式中捕获这 一方法。
[0053]在等式(1)中,Pcmax为所配置的最大移动终端发射功率,M为用资源块的数目表示 的发送带宽。缩放因子〇三{0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1}由高层提供,?1^为在1^中计算 的下行链路路损估计。ATF为由高层给出的动态偏移,即调制和编码方案(MCS)偏移,f(i)为 表不TPC命令的累积的函数。在TS36·213ν· 11.3.0,"EvolvedUniversalTerrestrial RadioAccess(E-UTRA)!Physicallayerprocedures,''availableatwww.3gpp.org中可 以找到用于PUSCH、PUCCH、SRS的情况以及用于PUSCH和PUCCH的同时传输的情况的类似的表 达式。
[0054]如以上所指出的,当移动终端支持两个或更多个同时期的链路时,上行链路功率 控制变得更加复杂。对于两个链路(第一和第二链路)的情况,将向链路分配的功率表示为 Pi和P2,其中必须满足总功率约束,即Pi+P2<PmaxC3Pmax为移动终端在一个载波中可以使用的 最大允许发射功率。如图5所示,针对两个同时期的链路的PdP2必须被选择为使得由移动终 端发送的针对一个载波的总功率要么在对角线上,要么在对角线以下。在两个极端情况下, 当Pi或P2分别被设置为零时,P1SP2等于Pmax。在附图中,P2沿着竖直轴被定义,Pl沿着水平 轴被定义。
[0055] 作为开发本文中的实施例的一部分,认识到一个问题。如果使用双连接模式的传 统的功率控制,则Pl和P2由移动终端例如如等式(1)中所描述地那样按照上行链路功率控 制来设置。由于这两个功率水平基于与两个不同链路相关的路损值而独立地来确定,所以 可能出现以下情况:其中总功率约<Pmax得不到满足。换言之,移动终端可能变得功 率受限并且因此不能够在满足最大允许功率水平条件的同时以所要求的功率水平来支持 两个链路。
[0056] 为了解决这一问题,必须基于某个准则来更新PjPP2,以确保实现一定的公平性。 根据本技术的一些实施例,如果功率约束Pi+P2<Pmax得不到满足,则缩放对应于两个链路的 两个功率水平Pi和P2。定义两个缩放参数α和β,使得:
[0057] αΡι+βΡ2 <Pmax(2)
[0058] 在此,针对链路1和链路2的有效输出功率将分别变为αΡ#ΡβΡ2。在下文中描述几个 根据本文中的实施例的用于确定用于两个链路的发射功率的缩放因子的方法。
[0059]图6是描绘根据本文中的实施例的无线通信网络1的示意性概述。无线通信网络1 包括一个或多个RAN以及一个或多个CN。在无线通信网络1中,移动终端10经由无线电接入 网(RAN)与一个或多个核心网(CN)通信。无线通信网络1覆盖被分成小区区域的地理区域, 例如由作为第一无线网络接入点12的第一基站服务的第一小区11。第一无线网络接入点12 可以
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