一种用于异构网中微小区的增强型上行分数功率控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种微小区上行功率控制方法，尤其是设及一种用于异构网中微小区 的增强型上行分数功率控制方法。
【背景技术】
[0002] 为了增加传统的仅部署宏小区（即Marcocell)的蜂窝移动通信网络的容量和/或 覆盖，在LTE-Advanced(简称LTE-A)系统中，考虑可W在宏小区的覆盖范围内W共信道（即 co-channel)方式部署一些低功率的微小区（即small cells)，比如Pico小区；由此所致的 网络通常被称为异构网（目Flheterogeneous networks，简称HetNets)。
[0003] 当在宏小区内部署了多个可W开放给所有网络用户进行访问的微小区时，一些用 户设备可W由微小区进行服务，从而减轻宏小区的负担，实现负载平衡。
[0004] 在LTE-A系统中，不论是宏小区还是微小区，其对应的基站(eNB)会发送参考符号， 并且各个基站所发送的参考符号之间是互相正交的。每个用户设备会测量从其周围的基站 (包括其服务基站)接收的参考符号的功率。并且，任意一个用户设备均会将其测量的参考 符号接收功率（即reference symbol received powers,简称RSRPs)报告给其服务基站。
[000引对于任意一个用户设备肥J，用表示其周围基站的小区索引的集合。并且，用 RSRPu表示UE播U量的从基站i接收的参考符号的功率，那么常规的基于测量的参考符号接 收功率的小区关联准则可W表达如下：
[0006] 。//_/化n "巧二 at-gmax;,; |化7巧 h/居 A强 （1)
[0007] 上述准则的含义是，UEj尋关联到其测量的从其周围基站接收的参考符号的功率 最大的那个基站。
[0008] 在宏小区与微小区共信道部署的异构网中，如果仍然应用如（1)中所给出的小区 关联准则，那么相比于微小区，将有更多的用户设备被关联到宏小区，原因是宏小区基站的 发送功率远大于微小区基站的发送功率。在运种情况下，微小区的可用资源没有得到充分 的利用，而在宏小区中，对于可用资源的竞争会很激烈。为了更有效地利用由微小区提供的 潜在负载平衡功能，"3GPP,R1-094225,DL performance with hotzone cells，RANl#58b" 给出了一种方案，对于部署有宏小区与微小区的异构网，对任意一个UEj，使用如下的小区 关联准则：
[0009] 獻L心电=3巧靈|"俯欠巧+扣如'? e您 (2、
[0010] 上述准则的含义是，UEj尋关联到其测量的从其周围基站接收的参考符号的功率 与相应基站的偏置值(biasi)之和最大的那个基站(宏小区基站或微小区基站）。
[0011] 在上述等式(2)中，对于宏小区，偏置值为0;而对于每个微小区，偏置值为一个非 负值，从而可W有更多的用户设备由微小区服务。由于偏置值的使用相当于给予了微小区 扩展用户设备关联的范围的能力，因此运个过程叫作微小区的覆盖范围扩展（即range extension,简称RE),上述偏置值也叫作覆盖范围扩展偏置值。
[0012] 在异构网中，是在每个宏小区的覆盖范围内W共信道方式部署一些微小区，宏小 区的覆盖范围与部署在其中的那些微小区的覆盖范围是相互重叠的。因此，在异构网中，宏 小区与其覆盖范围内的微小区之间的干扰远强于宏小区与相邻宏小区之间的干扰。具体而 言，一方面，位于宏基站（即Macro eNB，简称MeNB)附近的被某个微小区所服务的用户设备 (即Pico肥，简称P肥)会干扰宏基站对上行链路信号的接收。另一方面，位于微小区覆盖范 围附近的被宏小区所服务的用户设备（即Macro UE，简称MUE)会干扰相应微基站（即Pico eNB，简称化NB)对上行链路信号的接收。
[0013] 若所有微小区都开启了覆盖范围扩展（即RE)功能，微小区覆盖范围附近的一些原 先被宏小区所服务的用户设备将会被重新关联到微小区，运样就会减少被宏小区所服务的 用户设备对相应微基站的上行链路干扰。但是由微小区的覆盖范围扩展功能所导致的运些 与相应微小区关联的用户设备（即RE-resulted PUEs)可能会反过来对宏基站的上行链路 信号接收带来明显的(甚至是严重的)干扰。
[0014] 在图1中，W-个宏小区为例，展示了宏小区与微小区共信道部署场景下的上行链 路小区间干扰情况。
[0015] 在传统的仅部署宏小区的蜂窝移动通信网络中，作为一种对抗上行链路小区间干 扰的有效机制，上行链路功率控制（即power control，简称PC)已被广泛研究。在3GPP LTE/ LTE-A系统中，开环的（即open-loop)"分数功率控制（即打actional power control,简称 FPC)方案"已被3GPP标注化组织采纳来作为在宏小区中进行应用的一种上行链路功率控制 方案。
[0016] 在FPC方案中，对于任意一个给定的用户设备，会首先计算其在频域内的一个物理 资源模块(physical resource block,简称PRB)上的发射功率，然后该用户设备所采用的 上行发射功率会随着分配给所述用户设备况的PRB个数的变化而变化。根据"3GPP TS 36.213(v9.0.0),Evolved universal terrestrial radio access化-UTRA);Physical layer procedures" W及。A. Simonsson and A. Fu械S,k泣r，Uplink power control in LTE-overview and performance,IE邸 VTC Fall 2008,卵.1-5,Sept.2008"，对于任意一个用 户设备UEi，FPC方案的具体的计算公式如下式所示：
[0017] 耸刪=匪(C。)，1〇.岐。心i +a.尸腸+巧槪，) （引
[0018] 在上述公式(3)中，IW是可允许的用户设备的最大发射功率，变量Mi表示当前 分配给肥1的PRB个数。参数ae[0, U被称为部分路径损耗补偿因子，用W表征FPC方案中对 大尺度衰落的补偿量。a的值是W小区特定方式来设定的，即被同一小区所服务的所有用户 设备都会采用相同的a值;具体而言，a的取值范围是{0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1}，会 由高层信令使用3比特信息来指定本小区所使用的数值。变量表示UEi测量所得 的下行链路上的路径损耗（即pathloss，简称化）。需要注意的是，在3GPP标准化组织的所有 正式文件中，一个与路径损耗相关的对数域变量(单位为地)表示相应路损的绝对值(例如， 如果路径损耗为-IOdB,相应的对数域路径损耗变量的值就等于10地）。参数巧WBml是系统 指定的功率基准值，可W反应上行链路的接收端（即基站侧）的干扰与噪声水平。巧dBmi的 值通常是W小区特定方式来设定的，即被同一小区所服务的所有用户设备都会采用相同的 巧dew值，当然，作为一个可选的方式，也可W对于每个用户设备再加上一个用户设备特定 的修正值。
[0019] 根据('S? Sesia，I ? Touf ik,and M. Baker ,LTE-The UMTS Long Term Evolution: From Theory to Practice，Wiley ,2011，'和('C.Castel Ianos etc. ,Performance of up I ink fractional power control in UTRAN LTE,IEEE VTC Spr ing 2008,pp.2517-2521, May2008"在实际的网络部署中，可W通过网络优化来对参数a和巧dBmi的值进行合理设定。
[0020] 对于宏小区与微小区共信道部署场景，为了最大限度地减小部署微小区对网络带 来的负面影响，所有的宏小区（即Macro层)继续使用已经普遍应用于宏小区的如公式(3)所 示的FPC方案。对于新部署入网络中的所有微小区（即Pico层），无论是使用FPC方案还是另 外一种上行功率控制方案，由于任意一个宏小区的覆盖范围与部署在其中的那些微小区的 覆盖范围是相互重叠的，Pico层的上行链路功率设定和Macro层