E-utra以及e-utran中用于小小区的能量节省功能的制作方法
【专利说明】E-UTRA以及E-UTRAN中用于小小区的能量节省功能
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请依据35 U.S.C.§119要求2013年7月3日递交的，申请号为61/842,468标题为“E-UTRA以及E-UTRAN中用于小小区的能量节省功能(Energy Saving Funct1nalityfor Small Cells in E-UTRA and E-UTRAN”)”申请案的优先权，上述申请的标的在此合并作为参考。
技术领域
[0003]本发明一般有关于无线网络中小小区(small cell)管理，更具体地有关于用于E-UTRA以及E-UTRAN的能量节省(energy saving)功能(funct1nality)。
【背景技术】
[0004]移动数据的爆炸式增长需要移动服务覆盖以及网络容量的快速增长。一个有希望的解决方式为将数据流量分流(offload)到小小区，例如微(micro)小区，微微(pico)小区以及家庭(femto)小区。小小区可以部署在蜂窝式宏小区的热点(hopspot)区域中。小小区提供低功率、低成本以及有效的连接和用于所有用户的覆盖。智能手机以及平板的增强性普及也驱动了小小区部署的指数型增长。
[0005]小小区部署的指数型增长的主要问题之一为能量节省(energy saving)。小小区的流量类型可能严重波动。在流量严重降低或者甚至消失时，不可避免地使用设计小小区用于支持峰值流量。举例说明，小小区服务会议室的流量被设计为在会议中支持大量用户。这个小小区的流量需求在另一个时间段急剧降低。随着小小区部署的指数型增长，使用中为小小区解决能量节省问题是重要的。
[0006]用于小小区的一个解决方案为基于网络(network-based)能量节省。这个方法对于基站具有低影响。但是，因为涉及到高复杂度的OAM实现以及增加了无线核心网络开销(overhead)而对网络有高影响。进一步说，昂贵的网络升级(upgrade)使得这样的集中式解决方案很难做出动态改变。随着用于小小区以及其他无线的技术迅速演进，这些缺点使得这样的解决方案变得比较不吸引人(appealing)。
[0007]小小区能量节省的另一个解决方案为基于信号(signal-based)的解决方案。其主要影响为对于基站。但是其提供了很低的核心网络影响以及需要更少核心网络开销。进一步说，基于信号的解决方案为动态改变提供更多灵活性。因此，用于小小区的基于信号能量节省为优选的(pref erred)解决方案。
[0008]虽然基于信号的解决方案比基于网络的解决方案具有优势，但是存在几个问题。小小区能量节省需要在需要时关闭使用中的(underutilized)小小区以及开启相邻小小区以分流流量。在两个或者更多相邻小小区在检测到他们自己的低流量负载之后独立关闭(switch off)时，现存关闭机制发生问题。关闭多个小小区，交递(handoff)他们的流量给多个相邻小区。当多个小小区几乎在同时关闭时，对于相邻小小区的流量负载急剧增加，导致了相邻小区过载(overloading)。对于现在的打开(switch-on)机制也存在问题。第一个问题是激活无帮助的小小区。在检测到高流量负载(load)时，小小区广播打开请求(switchon request)给其多个相邻小区，导致了不比必要的激活小小区。第二个问题是，在从多个相邻小区接收到打开请求之后，小小区打开。在打开之后，小小区决定流量负载低于触发关闭程序的低流量阈值。在关闭过程中，流量被切换(hand over)给前一个小小区，导致了比高阈值流量更高。这样的乒乓效应使得当前打开机制也存在问题。
[0009]需要为小小区提供更有效以及可靠的能量节省方法以改进和增强。
【发明内容】
[0010]本发明提供用于小小区能量节省的方法和装置。在一个新颖方面中，关闭(switch-off)过程(procedure)被提供用于小小区功率节省(power savings)。在已关闭状态(switched-off state)中，小小区可以为多个UE关闭自己的无线收发器，以及保持与其他小区的X2接口连接处于激活。在已关闭周期中，小小区可以周期性地广播自己的参考信号用于多个UE发现该小小区。该参考信号广播的周期可以为可配置(configurable)。在一个实施例中，小小区从相邻小小区接收关闭请求消息(switch-off-request message)。在接收到该关闭请求消息之后，小小区进入冻结(frozen)状态。在冻结状态中，小小区冻结关闭过程(switch-off procedures)，这样甚至在检测到低负载条件其不会实施自己的关闭过程。在一个实施例中，小小区在自己的冻结状态中检测低负载条件，以及保持在冻结状态不实施关闭过程。在另一个实施例中，关闭请求消息包含冻结时间超时(freeze-timeout)值。在进入冻结状态之后，小小区使用该冻结时间超时值而启动冻结计时器(freezetimer)。在冻结计时器超时之后，小小区退出(exit)冻结状态。在再一个实施例中，如果小小区可以采取交递流量，小小区在冻结状态中回复关闭确认消息(swi tch-off-acknowledge message)。接收到关闭确认消息之后，关闭小小区，发送负载请求消息给相邻小小区。
[0011 ] 在另一个新颖方面中，低负载条件(low-load condit1n)中的小小区发送控制测量消息(contro 1-measurement message)给小小区中的UE。多个UE在接收到控制测量消息之后，使用测量报告消息(measurement-reports message)回复。在一个实施例中，测量报告消息包含已检测相邻小区指示符(indiCator，ID)以及UE的流量负载。UE的流量负载可以为缓冲器状态报告(BSR)或者一些简单量化指示符(indicators)以反映UE的流量负载。举例说明，{I ow，me d i um，h i gh}的指示符。小小区基于已接收测量报告消息建立关闭请求消息。关闭请求消息包含基于已接收测量报告消息的交递流量的全部数量。
[0012]在再一个新颖方面中，打开过程被提供用于小小区能量节省。在一个实施例中，打开请求消息被具有高负载条件的小小区广播给该具有高负载条件的小小区的全部相邻小小区。已关闭状态中的相邻小小区使用打开确认消息(switch-on-acknowledge message)作为回复。在一个实施例中，高负载小小区选择一个或者多个目标小小区以及发送小区激活请求消息(cel 1-activat1n-request message)给已选择目标小区。在另一个实施例中，接收小区激活请求消息的多个目标小区使用成本函数(cost funct1n)决定是否打开。在一个实施例中，成本函数考虑被请求的交递流量的总数以做出决定。在另一个实施例中，更多信息，例如，打开请求的频率被考虑。如果小小区决定打开条件为正则该小小区打开。
【附图说明】
[0013]附图中，相同数字表示相似元件用于说明本发明的实施例。
[0014]图1为根据本发明的实施例，多个宏小区中具有小小区的无线网络示意图。
[0015]图2为根据本发明的实施例，宏小区中服务不同流量负载的多个小小区的示意图。
[0016]图3为根据本发明的新颖方面，小小区基站的简化方块示意图。
[0017]图4为根据本发明的实施例，小小区基站实施能量节省过程的简化状态转换示意图。
[0018]图5为根据本发明的实施例，用于小小区能量节省的关闭过程的序列示意图。
[0019]图6为使用来自UE的控制测量报告，小小区关闭过程，以包含请求中的交递流量信息的消息序列示意图。
[0020]图7为根据本发明的实施例，小小区能量节省的打开过程示意图。
[0021]图8为根据本发明的实施例，小小区功率节省的关闭过程的流程图。
?0022]图9为根据本发明的实施例，用于小小区功率节省的超范围(out-of-range)负载条件处理的流程示意图。
[0023]图10为根据本发明的实施例，用于小小区功率节省的打开过程的流程示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面参考本发明的附图，详细介绍本发明的一些实施例。
[0025]图1为根据本发明的实施例，多个宏小区中具有小小区的无线网络100的示意图。基于信号的小小区能量节省方案使用小小区以及其服务宏小区之间的X2接口。X2接口也使能多个相邻小小区以彼此进行通信。在本发明的一个实施例中，小小区到小小区X2接口以及小小区到宏小区X2接口用于发送能量节省消息。无线网络100包含三个宏小区基站101、102以及103所服务的三个宏小区。宏小区基站彼此之间透过X2接口被连接。多个小小区位于每一个宏小区中。小小区基站111、112、113、114以及115所服务的五个小小区位于宏基站101所服务的宏小区中。每一个小小区基站透过X2接口与宏小区基站101连接。此外，小小区基站112透过X2接口与其相邻小小区113连接。服务相邻小小区的小小区基站113、114以及115透过X2接口而彼此连接。相似地，小小区基站121、122以及123所服务三个小小区，位于宏基站102所服务的的宏小区中。每一个小小区基站与宏