专利名称：异构移动通信网络中的通信方法以及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，更具体地，涉及异构移动通信网络中的通信方法以及设备。
背景技术：
目前，异构网络(heterogeneous ne twork, HTN)已经被LTE-A研究项目所接受。异构网络被定义为ー种混合网络部署，其中，在传统的宏基站的小区之外，还包括较低功率基站的小区，诸如微微基站、家用基站以及或中继站的小区。这些较小的小区通常用于在宏基站信号较差的区域(例如室内)扩展信号覆盖、或者用于在用户密集区域(例如车站、机场或商场)増加网络容量。然而，分了获得小区分裂增益而引入与宏小区工作于相同频段的较小小区将造成新的干扰，因此，需要新的技术来处理共道(co-channel)环境下异构网络中的小区之间干扰协调(ICIC)问题。对于异构网络，选择服务小区最流行的方法是偏置小区选择方案，其可以用公式表达为Cell_IDserving = arg max{i} {RSRPj+biasJ。其中，RSRPi 和 Masi 分别表示第 i 个小区的參考信号接收功率和偏置值；对于宏小区而言，该偏置值为零；而对于较小小区而言，该偏置值为非负。也就是在根据參考信号接收质量来选择服务小区时，对较小小区给予ー定的补偿，这种方案对于平衡负荷从而充分利用可用无线资源起到一定的作用。然而，偏置小区选择方案的设计没有考虑干扰这一重要因素，因而在有些情况下不能获得较好的系统性能。在较小小区的覆盖区边缘的用户设备(可以称为干扰风险用户设备)将受到来自ー个或多个宏小区的严重干扰。为了减轻这样的干扰，宏小区的某些子帧可以被配置为空子中贞(almost blank subframe, ABS),空子巾贞典型地没有数据传输,仅有少量或甚至没有控制信令传输。干扰风险用户设备在空子帧可以避免来自宏小区的強烈干扰，而在现有技术中只有固定的空子帧密度和图样配置，这样的配置没有考虑实际网络情况的变化，从而缺乏对频谱资源的有效利用，系统性能有待进ー步提高。
发明内容
本发明的ー个目的是克服现有技术中的上述缺点，提供一种方案以自适应地计算宏基站的空子帧密度，从而在避免小区之间干扰的同时更为有效地配置系统资源。在本发明的一个实施例中，提出了一种在异构移动通信网络中的通信方法，所述异构通信网络包括一个宏小区及其宏基站以及位于该宏小区之内由该宏基站所辖的至少ー个附属接入点，所述通信方法包括以下步骤i.所述至少ー个附属接入点至少基于接收信号质量从其所服务的用户设备中确定干扰风险用户设备；ii.所述至少ー个附属接入点通过X2接ロ向所述宏基站发送信令消息以指示所述至少ー个附属接入点所服务的用户设备的分类信息；
iii.所述宏基站基于比例公平原则确定空子帧的密度；iv.所述宏基站基于所确定的空子帧的密度进行空子帧图样选择；V.所述宏基站通过X2接ロ向所述至少ー个附属接入点发送信令消息以告知所述空子帧图样选择；vi.所述至少ー个附属接入点将所述空子帧图样告知其所服务的用户设备，并将所述干扰风险用户设备的下行数据调度于所选择的空子帧。在本发明的另ー个实施例中，提出了一种在异构移动通信网络中的附属接入点中的通信方法，所述附属接入点位于ー个宏小区之内并由该宏小区的宏基站所管辖，所述通信方法包括以下步骤a.至少基于接收信号质量从其所服务的用户设备中确定干扰风险用户设备；
b.通过X2接ロ向所述宏基站发送信令消息以指示所述附属接入点所服务的用户设备的分类信息；c.接收来自所述宏基站的指示空子帧图样的信令消息；d.将所述空子帧图样告知其所服务的用户设备，并将所述干扰风险用户设备的下行数据调度于空子帧。在本发明的又一个实施例中，提出了一种在异构移动通信网络中的宏基站中的通信方法，所述宏基站管辖位于其所服务的ー个宏小区之内的至少ー个附属接入点，所述通信方法包括以下步骤A.接收来自所述至少ー个附属接入点的用于指示所述至少ー个附属接入点所服务的用户设备的分类信息的信令消息；B.基于比例公平原则确定空子帧的密度；C.基于所确定的空子帧的密度进行空子帧图样选择；D.通过X2接ロ将所述空子帧图样选择告知所述至少ー个附属接入点。在本发明的又一个实施例中，提供了一种接入点设备，包括处理器以及与所述处理器相关联的存储装置；其中，当所述接入点设备位于异构移动通信网络的一个宏小区之内并由该宏小区的宏基站所管辖时，所述处理器配置为-至少基于接收信号质量从所述接入点设备所服务的用户设备中确定干扰风险用户设备；以及-通过X2接ロ向所述宏基站发送信令消息以指示所述附属接入点设备所服务的用户设备的分类信息；以及-接收来自所述宏基站的指示空子帧图样的信令消息；以及-将所述空子帧图样告知所述接入点设备所服务的用户设备，并将所述干扰风险用户设备的下行数据调度于空子帧。在本发明的另ー个实施例中，提出了一种宏基站设备，包括处理器以及与所述处理器相关联的存储装置；其中，当所述宏基站设备设置于异构移动通信网络之中并且管辖位于其所服务的ー个宏小区之内的至少ー个附属接入点时，所述处理器配置为-接收来自所述至少ー个附属接入点的用于指示所述至少ー个附属接入点所服务的用户设备的分类信息的信令消息；-基于比例公平原则确定空子帧的密度；
-基于所确定的空子帧的密度进行空子帧图样选择；-通过X2接ロ将所述空子帧图样选择告知所述至少ー个附属接入点。通过使用本发明中所提供的方法以及设备，能够基于宏基站及其附属接入点所服务的用户设备之间的负载平衡而自适应地为宏基站计算优化的空子帧密度，并相应地调整空子帧图样。每ー个宏基站的空子帧图样配置因而可以独立地更新。因此使得系统资源的配置更为灵活而有效。并且，在宏基站及其附属接入点之间仅需要通过X2接ロ消耗少量的信令开销。
通过阅读參照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显图I示出了根据本发明的一个实施例的移动通信网络的小区配置的示意图； 图2示出了根据本发明的一个实施例的宏基站及其服务的宏小区之内的网络配置的不意图；图3示出了根据本发明的一个实施例的在异构移动通信网络中的通信方法的流程图；在图中，贯穿不同的示图,相同或类似的附图标记表示对应的特征。
具体实施例方式不失一般性地，本发明中的以下实施例均是应用于LTE网络或LTE-A网络中，宏基站例如但不限于节点B (Node B)或进化型节点B (eNB)，宏基站所辖的附属接入点例如但不限于微微基站(pico BS)、家用基站(femto BS)或中继站(relay station)。本领域技术人员应能理解，本发明的核心和实质也可以应用于其他移动通信网络。图I示出了根据本发明的一个实施例的移动通信网络的小区配置的示意图。图中圆形标记表示宏基站，三角形标记表示较低功率的接入点。图中示出了七个相邻的宏基站及其小区配置，尤为具体地示出了宏基站101及其所服务的三个宏小区102、103、104，以及位于宏基站101的信号覆盖区之内并由宏基站101所辖(调度资源分配)的附属接入点121、122、123、124、125。当然，这样的小区配置仅是示例性而非限制性的。虽然宏基站101服务于三个扇区102-104，本领域技术人员应能理解的是，一个宏小区及其信号覆盖区之内的附属接入点的下行射频资源通常是作为一个整体由宏基站一起调度的；而同一个宏基站所服务的各宏小区之间，则因为信号方向性的区隔而允许频谱资源的复用。图2示出了根据本发明的一个实施例的宏基站及其服务的宏小区之内的网络配置的示意图。图中示出了宏基站201及其服务的ー个宏小区211，位于宏小区211的信号覆盖区之内的两个附属接入点221和222，接入点221的服务区之内的用户设备251-253，接入点222的服务区之内的用户设备254-256。直观地来看，用户设备251、252、254位于各自接入点服务区的边缘并且靠近宏基站201，因而较容易受到来自宏基站201的信号的干扰。可以通过将此类用户设备的下行数据调度于空子帧(ABS)来避免干扰。图3示出了根据本发明的一个实施例的在异构移动通信网络中的通信方法的流程图，所述异构通信网络包括一个宏小区及其宏基站以及位于该宏小区之内由该宏基站所辖的至少ー个附属接入点。该方法包括宏基站一侧执行的步骤301、302、303、304以及在附属接入点一侧执行的步骤321、322、323、324。以下结合图2、图3对该方法加以说明。首先在附属接入点221、222 —侧执行步骤321，各附属接入点分别至少基于接收信号质量从各自服务的用户设备中确定干扰风险用户设备。干扰风险用户设备的下行数据需要调度到空子帧(ABS)以避免小区之间的干扰。在ー种具体的实施方式中，在步骤321中，附属接入点221、222将各自服务的、參考信号接收质量(RSRQ)低于预定门限的用户设备确定为干扰风险用户设备。这里的预定门限例如但不限于_6dB。这里的參考信号是指附属接入点的特定參考信号，该实现方式适用于附属接入点(尤其是中继站)也具有自身的小区特定參考信号的情形。在另ー种具体的实现方式中，在步骤321中，附属接入点221、222将各自服务的、附属接入点信号接收质量与宏基站信号接收质量之差低于预定门限的用户设备确定为干扰风险用户设备。该实现方式同时考虑了来自宏基站和附属接入点的信号接收质量，使得对干扰风险用户设备的确定更加准确。 宏基站201及其附属接入点221、222之间的通信优选地通过X2接ロ来完成。接下来在附属接入点221、222—侧执行步骤3 22，通过X2接ロ向宏基站201发送信令消息以指示各附属接入节点所服务的用户设备的分类信息。分类信息用于表示ー个接入点所服务的用户设备的总数、其中的干扰风险用户设备的数量以及非干扰风险用户设备的数量。因为总数即为干扰风险用户设备的数量以及非干扰风险用户设备的数量之和，在信令消息中可以仅指示三者之中的两者，例如一个接入点所服务的用户设备的总数以及其中的干扰风险用户设备的数量，以减少信令开销。在ー种具体实现方式中，该信令消息中的分类信息包含两个指示符，分别用于指示发送该信令消息的附属接入点所服务的用户设备总数以及其中干扰风险用户设备数量的具体数值。当该附属接入点的服务能力不超过64个用户设备时，两个6比特的指示符即可满足需要。在另ー种具体实现方式中，分类信息所包含的指示符用于指示数量级别。例如但不限干，每8个用户设备为ー个级别，0表示0-7个用户设备，I表示8-15个用户设备，2表示16-23个用户设备，以此类推。这样的方式虽然反馈精度较低，但可以进ー步減少信令开销。而且宏基站以完整的子帧为单位来确定空子帧，这样的反馈精度也可以满足使用需求。在宏基站201 —侧，在步骤301中，接收来自附属接入点(221、222)的用于指示所述附属接入点所服务的用户设备的分类信息的信令消息。如前所述，该信令消息是通过X2接ロ来接收的。如前所述，分类信息用于表示一个接入点所服务的用户设备的总数、其中的干扰风险用户设备的数量以及非干扰风险用户设备的数量。因为总数即为干扰风险用户设备的数量以及非干扰风险用户设备的数量之和，在信令消息中可以仅指示三者之中的两者，例如分类信息包括各个接入点分别所服务的用户设备的总数量以及其中的干扰风险用户设备的数量。根据该分类信息，宏基站201即可得知各个接入点分别所服务的用户设备的总数、其中的干扰风险用户设备的数量以及非干扰风险用户设备的数量。宏基站201得知的这些用户设备数量可以是具体数值、也可以是ー个数量级别(或范围)。
接下来，在步骤302中，宏基站201基于比例公平原则确定空子帧的密度。具体地，空子帧的密度被确定为各个附属接入点221、222所服务的干扰风险用户设备的数量相对于宏基站201以及所述各个附属接入点221、222所服务的用户设备的总数量的比值。以下给出基于比例公平的优选空子帧(ABS)密度的推导过程，推导采用如下表I中所定义的符号表I符号定义
定义I符号
效用函数_ U _
效用函数的增量(比例的)/
站点j的用户设备数量^
在站点j与宏基站相关联的用户设备数量Knb~
在站点j与附属接入点i相关联的用户设备数量k,
在站点j的附属接入点i中干扰风险用户设备的数量 V站点j中用户设备的索引mJ，mJ E '…Nj
用户设备％在非空子帧(Non-AB S )的数据率__2_
用户设备％在空子帧(ABS)的数据率 _マ_
用户设备％的平均数据率 _ r,
宏基站的空子帧(ABS)密度Vo
为了对一个站点的所有用户设备进行基于比例公平的优化，定义如公式⑴的比例公平效用函数。ひ-II(rZ)
V( I )对于没有空子帧的设置(空子帧密度为0)，效用函数能够表示为公式(2):ひ。'JI細(2)对于空子帧设置(空子帧密度为e )，效用函数能够表示为公式(3)
ひへ sl(i_ の(3)于是采用公式(4)来计算增量Ie，其为效用Ue与Utl的比值
权利要求
1. 一种在异构移动通信网络中的通信方法，所述异构通信网络包括一个宏小区及其宏基站以及位于该宏小区之内由该宏基站所辖的至少ー个附属接入点，所述通信方法包括以下步骤 1.所述至少ー个附属接入点至少基于接收信号质量从其所服务的用户设备中确定干扰风险用户设备； ii.所述至少ー个附属接入点通过X2接ロ向所述宏基站发送信令消息以指示所述至少ー个附属接入点所服务的用户设备的分类信息； iii.所述宏基站基于比例公平原则确定空子帧的密度； iv.所述宏基站基于所确定的空子帧的密度进行空子帧图样选择； V.所述宏基站通过X2接ロ向所述至少ー个附属接入点发送信令消息以告知所述空子帧图样选择； vi.所述至少ー个附属接入点将所述空子帧图样告知其所服务的用户设备，并将所述干扰风险用户设备的下行数据调度于所选择的空子帧。
2.一种在异构移动通信网络中的附属接入点中的通信方法，所述附属接入点位于ー个宏小区之内并由该宏小区的宏基站所管辖，所述通信方法包括以下步骤 a.至少基于接收信号质量从其所服务的用户设备中确定干扰风险用户设备； b.通过X2接ロ向所述宏基站发送信令消息以指示所述附属接入点所服务的用户设备的分类信息； c.接收来自所述宏基站的指示空子帧图样的信令消息； d.将所述空子帧图样告知其所服务的用户设备，并将所述干扰风险用户设备的下行数据调度于空子帧。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在干， 所述步骤a中，将所述附属接入点所服务的、參考信号接收质量低于预定门限的用户设备确定为干扰风险用户设备。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在干， 所述步骤a中，将所述附属接入点所服务的、附属接入点信号接收质量与宏基站信号接收质量之差低于预定门限的用户设备确定为干扰风险用户设备。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在干， 所述分类信息包括所述附属接入点所服务的用户设备的总数量及其中干扰风险用户设备的数量。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述附属接入点为微微基站、家用基站或中继站。
7.一种在异构移动通信网络中的宏基站中的通信方法，所述宏基站管辖位于其所服务的一个宏小区之内的至少ー个附属接入点，所述通信方法包括以下步骤 A.接收来自所述至少ー个附属接入点的用于指示所述至少ー个附属接入点所服务的用户设备的分类信息的信令消息； B.基于比例公平原则确定空子帧的密度； C.基于所确定的空子帧的密度进行空子帧图样选择； D.通过X2接ロ将所述空子帧图样选择告知所述至少ー个附属接入点。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在干，所述分类信息包括所述至少ー个附属接入点分别所服务的用户设备的总数量及其中干扰风险用户设备的数量； 所述步骤B中，将空子帧的密度确定为所述至少ー个附属接入点所服务的干扰风险用户设备的数量相对于所述宏基站以及所述至少ー个附属接入点所服务的用户设备的总数量的比值。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤C中，根据ー个调度周期的子帧总数与所确定的空子帧的密度的乘积，基于上取整原则确定空子帧的数量。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述至少ー个附属接入点包括微微基站、家用基站或中继站。
11.一种接入点设备，包括 处理器以及与所述处理器相关联的存储装置； 其中，当所述接入点设备位于异构移动通信网络的一个宏小区之内并由该宏小区的宏基站所管辖时，所述处理器配置为 -至少基于接收信号质量从所述接入点设备所服务的用户设备中确定干扰风险用户设备；以及 -通过X2接ロ向所述宏基站发送信令消息以指示所述附属接入点设备所服务的用户设备的分类信息；以及 -接收来自所述宏基站的指示空子帧图样的信令消息；以及 -将所述空子帧图样告知所述接入点设备所服务的用户设备，并将所述干扰风险用户设备的下行数据调度于空子帧。
12.—种宏基站设备,包括 处理器以及与所述处理器相关联的存储装置； 其中，当所述宏基站设备设置于异构移动通信网络之中并且管辖位于其所服务的ー个宏小区之内的至少ー个附属接入点时，所述处理器配置为 -接收来自所述至少ー个附属接入点的用于指示所述至少ー个附属接入点所服务的用户设备的分类信息的信令消息； -基于比例公平原则确定空子帧的密度； -基于所确定的空子帧的密度进行空子帧图样选择； -通过X2接ロ将所述空子帧图样选择告知所述至少ー个附属接入点。
全文摘要
本发明涉及异构移动通信网络中的通信方法以及设备。本发明中所提供的方法以及设备，能够基于宏基站及其附属接入点所服务的用户设备之间的负载平衡而自适应地为宏基站计算优化的空子帧密度，并相应地调整空子帧图样。每一个宏基站的空子帧图样配置因而可以独立地更新。因此使得系统资源的配置更为灵活而有效。并且，在宏基站及其附属接入点之间仅需要通过X2接口消耗少量的信令开销。
文档编号H04W36/00GK102869052SQ20111019001
公开日2013年1月9日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者王钧, 王栋耀, 庞继勇, 沈钢, 蒋琦, 刘建国 申请人:上海贝尔股份有限公司