专利名称：调整微小区的范围扩展偏置值的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，更具体地，本发明涉及调整微小区的范围扩展偏置值的方法和装置。
背景技术：
当在宏小区内部署了多个可以公开访问的微小区时，一些用户设备可以由微小区进行服务，从而减轻宏小区的负担，实现负载平衡。其中宏小区例如为LTE-A、3G、GSM中基本无线蜂窝网络小区，微小区例如为pico小区、femto小区等。在LTE-A系统中，基站(eNB)会发送参考符号，其中各个基站发送的参考符号之间互相正交。每个用户设备会测量从其周围的基站接收的参考符号的功率。并且，如果用户设备处于连接模式，会将测量的参考符号接收功率报告给其服务基站。 对于任何用户设备UEj,用Λ=表示其周围基站的集合，如果UEj处于连接模式，并且在考虑切换时，八1￡还包括UEj的服务基站。并且，用RSRPij表示UEj测量的从基站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以表达如下
_5] Cell_IDservmg = argmax{/}[RSRPij}, i ^ AiJl ⑴上述准则的含义是，UEj将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。在宏小区-微小区部署的情况下，如果仍然应用如(I)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。在这种情况下，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，对于宏小区-微小区的部署情况，对于任何UEp使用如下的小区关联准则Cell-IDsming = argmax{/}+Uasi),⑵上述准则的含义是，UEj将关联到其测量的从其周围基站接收的参考符号的功率与周围基站的偏置值(biaSi)的和最大的那个基站(宏小区基站或微小区基站)。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，从而可以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微小区扩展用户设备关联的范围的能力，因此这个过程叫作微小区的范围扩展(RE)，上述偏置值也叫作范围扩展偏置值。对于系统来说，需要正确地设计微小区范围扩展偏置值，以实现良好的负载平衡，并且没有引起额外的由于干扰而产生的问题，例如被关联到范围扩展的微小区的用户设备经历着低的信干比(SIR)。当前，在LTE版本-10 (Rel-IO)中，推荐以小区特定的方式设置范围扩展偏置值。并且，考虑到实现的简单性，在LTE Rel-IO中，推荐对于一个宏小区中部署的所有微小区，设置相同的范围扩展偏置值。基于大量评估报告，可以得出如下的结论
对于不支持微小区的范围扩展的情形，对于下行(DL)控制信道(CCH)，不存在小区间干扰问题，并且对于DL数据信道，重用Rel-8/9的小区间干扰取消(ICIC)方案就可很好地解决小区间干扰问题。然而，对于使用小区特定的范围扩展偏置值设置并且对于每个微小区，使用相同的范围扩展偏置值的当前标准推荐的情形，观察到增大范围扩展偏置值能实现更好的负载平衡，但是会使关联到相应微小区的用户设备经历较低的SIR，特别是对于处于微小区边缘的用户设备而言，因此会导致DL CCH出现小区间干扰问题的风险增大，并最终导致无线链路故障。已经提出了一种时分复用(TDM) ICIC技术，称为几乎空白子帧(ABS)技术，来解决DL CCH小区间干扰问题。在ABS技术中，作为干扰源的宏小区基站，在某些配置成ABS的子帧，不在物理DLCCH(PDCCH)中进行数据传输，而只传输小区特定参考符号(CRS)以及可能地，在另外的基本信道，例如物理广播信道上进行数据传输。显然，在配置为ABS的子帧中，并没有在物理下行共享信道(PDSCH)上进行数据传输，即没有在数据信道上进行数据传输。在ABS技术的实现过程中，时域的干扰信息必须经由某种基站间的通信链路，例如X2-类型的回程链路，在相邻小区之间进行交换。然而，ABS技术仍然遭受“CRS对控制信号”的干扰问题，原因是即使在几乎空白子帧中，宏小区基站应当保持传输CRS。更重要地，该TDM ICIC技术的固有缺陷是降低了宏小区中可用的时域资源，从而导致宏小区中用户设备的吞吐量性能降低。因此，重要地是要么针对当前考虑的范围扩展偏置值设置方案，设计更有效的DLCCH ICIC技术，要么设计改进的范围扩展偏置值设置方案，其能够实现好的负载平衡，并能实现良好的DL CCH ICIC效果。
发明内容
根据本发明的第一方面，提出了一种在一个宏小区中部署有至少一个微小区的环境中，一个微小区的一个基站调整所述一个微小区的范围扩展偏置值的方法，包括步骤在确定需要进行范围扩展偏置值调整的情况下，所述一个微小区的基站确定候选范围扩展偏置值集合，其中在候选范围扩展偏置值集合中除了零偏置值之外的每个范围扩展偏置值下，根据第一准则而被关联到所述一个微小区的每个用户设备所经历的信干比都不小于第一阈值；以及根据第二准则，从所述候选范围扩展偏置值集合中选择一个范围扩展偏置值作为所述一个微小区的新的范围扩展偏置值。根据本发明的第二方面，提出了一种用于在一个宏小区中部署有至少一个微小区的环境中，调整一个微小区的范围扩展偏置值的装置，包括确定单元，用于在确定需要进行范围扩展偏置值调整的情况下，确定候选范围扩展偏置值集合，其中在候选范围扩展偏置值集合中除了零偏置值之外的每个范围扩展偏置值下，根据第一准则而被关联到所述一个微小区的每个用户设备所经历的信干比都不小于第一阈值；以及
选择单元，用于根据第二准则，从所述候选范围扩展偏置值集合中选择一个范围扩展偏置值作为所述一个微小区的新的范围扩展偏置值。根据本发明的实施方式，能够实现有效的ICIC、不具有巨大的或甚至不可忍受的开销。
通过以下结合附图的说明， 并且随着对本发明的更全面了解，本发明的其他目的和效果将变得更加清楚和易于理解，其中图I示出了本发明可以在其中实现的环境100 ；图2示出了根据本发明的一个实施方式的一个微小区的一个基站调整所述一个微小区的范围扩展偏置值的方法的流程图；图3示出了根据本发明的另一个实施方式的一个微小区的一个基站调整所述一个微小区的范围扩展偏置值的方法的流程图；图4示出了根据本发明的一个实施方式的用于调整一个微小区的范围扩展偏置值的装置的框图。在所有的上述附图中，相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。
具体实施例方式本发明考虑到如下事实，对于接近宏小区的微小区的好的范围扩展偏置值和对于远离宏小区的微小区的好的范围扩展偏置值应该是不同的，并且，一个微小区的好的范围扩展偏置值随时间会发生变化。因此，本发明的基本思想是自适应的调整微小区的范围扩展偏置值，以适应无线环境的变化。假定每个微小区有多个范围扩展偏置值可选择，如果考虑使用全局/集中式优化方案，那么每当需要对一个微小区进行范围扩展偏置值调整，以适应无线环境的变化时，全局优化方案需要对所有微小区的范围扩展偏置值进行重新设置，以实现有效的ICIC和全局最优的性能。这样做的结果是，基于回程链路的协作开销和计算复杂度将是巨大的或甚至不可忍受的，特别是当在一个宏小区中部署的微小区的数目不是非常小的情况下。因此，在本发明的如下描述的实施方式中，关注于分布式方案。也就是说，由各个微小区基站自己自适应地调整其范围扩展偏置值，以适应无线环境的变化。根据本发明的实施方式，能够实现有效的ICIC，并且不具有巨大的或甚至不可忍受的开销。图I示出了本发明可以在其中实施的环境100。如图I所示，该环境100包括对应于第一小区的第一基站110，对应于第二小区的第二基站 120、以及多个用户设备 130-1、130-2、130-3、130-4、130-5 和 130-6。第一基站110提供第一覆盖范围110-a，第二基站120提供第二覆盖范围120_a。用户设备可在环境100内移动，并且可以进入或退出第一和第二覆盖范围110-a、120-a。因此，用户设备通过无线链路140与第一基站110进行通信。或者，用户设备通过无线链路150与第二基站120进行通信。另外，第一基站110和第二基站120之间通过回程链路160进行通信。回程链路160可以是有线的，也可以是无线的。
在这里，假定第一基站110是宏小区基站，第二基站120是微小区基站，其中宏小区基站例如为LTE-A、3G、GSM等中基本无线蜂窝网络基站，微小区基站例如为pico基站、femto基站、中继节点或远程射频头等。在本发明的描述中，基站与小区是一一对应的关系。即一个小区只有一个基站，以及一个基站只服务于一个小区。如图I所示，第一覆盖范围110-a完全包括第二覆盖范围120_a。当然，本领域的技术人员可以理解，第一覆盖范围110-a可以部分包括第二覆盖范围120-a。甚至第一覆盖范围110-a和第二覆盖范围120-a没有交叉。这里，为了简洁和清楚起见，在图I中只示出了一个微小区和6个用户设备，本领域的技术人员应当理解，本发明适用于一个宏小区中部署有多个微小区、并且用户设备的数目多于或少于6个的场景。
基于仿真或实际测试的评估结果，可预先设置M个可供微小区选择的范围扩展偏置值。在下文的描述中作为例子，比如，对于每个微小区，可设置以下的M = 6个范围扩展偏置值中的一个，即bias! = OdB(即禁用范围扩展)，bias2 = 2dB, bias3 = 4dB, bias4 =6dB，bias5 = 8dB，bias6 = 10dB。另外，在初始化时，每个微小区基站可以设置范围扩展偏置值为相同的经验最优值，例如一个中间值，4dB，或者每个微小区基站可以将范围扩展偏置值设置为OdB。在如下的描述中，系统带宽表示为B Hz，宏小区的小区标识符表示为0，位于宏小区的K个微小区的小区标识符表示为1，2，...，K。每个小区，包括宏小区和微小区，都发送互相之间正交的参考符号。每个用户设备UEj测量从其服务小区基站和相邻小区基站接收的参考符号的功率，并且把测量值报告给其服务基站。对于任一个UEj,测量的从基站k(k e {0,1,..., K})接收的参考符号的功率表不为Xw (瓦特)。从基站k的观点，对于任何一个UEj, Af表示产生{Xij，i古k}中的参考符号接收功率的基站的集合。为了突出本发明的基本思想，在下面的描述中忽略噪声的影响。在本发明的如下描述中，只关注于连接模式。因为对于空闲模式，支持范围扩展只能取得很小的负载平衡优势，原因是在空闲模式中没有数据业务量的传输。在微小区的一些用户设备经历不可接受的干扰(基于来自这些用户设备的报告)的情况下，那么该微小区基站确定需要进行范围扩展偏置值调整，以将其范围扩展偏置值调整到另一个更小的值，从而使得这些经历不可接受的干扰的用户设备关联到其他的小区(包括其他微小区或者宏小区)。在本发明中，将该场景叫做“范围扩展偏置值降低”场景。在微小区内的用户设备在当前的范围扩展偏置值下已经正常工作一个预定的时间段的情况下，也就是说，在该预定的时间段中没有用户设备由于来自宏小区基站和/或其他相邻微小区基站的干扰而经历低的SIR的情况下，那么该微小区基站确定可以进行范围扩展偏置值调整，以将其范围扩展偏置值调整到另一个更大的值，以取得更好的负载平衡。在本发明中，将该场景叫做“范围扩展偏置值可能增大”场景。下面将分别描述这两种场景。首先描述“范围扩展偏置值可能增大”场景。图2示出了根据本发明的一个实施方式的一个微小区的一个基站调整所述一个微小区的范围扩展偏置值的方法的流程图。图2所示的方法的流程图对应于“范围扩展偏置值可能增大”场景。如图2所示，所述方法200包括步骤S210，一个微小区的基站向其他小区的基站请求关于所述其他小区的基站的用户设备测量的从其周围基站接收的参考符号的功率的信息；步骤S220，所述一个微小区的基站从所述其他小区的基站接收关于所述其他小区的基站的用户设备测量的从其周围基站接收的参考符号的功率的信息；步骤S230，所述一个微小区的基站确定候选范围扩展偏置值集合，其中在候选范围扩展偏置值集合中每个范围扩展偏置值下，根据第一准则而被关联到所述一个微小区的每个用户设备所经历的信干比都不小于第一阈值以及根据第一准则进行了用户设备到小区的关联后，系统的下行吞吐量不小于在当前的范围扩展偏置值下的系统的下行吞吐量；以及步骤S240，根据第二准则，从所述候选范围扩展偏置值集合中选择一个范围扩展偏置值作为所述一个微小区的新的范围扩展偏置值。 所述第一阈值可以为下行控制信道的目标信干比。所述第一阈值也可以为下行控制信道的目标信干比和下行数据信道的目标信干比的最小值中的最大者，即第一阈值为SIR[Ze[abr^d),其中SIRotitarget[dB]为下行控制信道的目标信干比，其为一个具有给定值的系统参数，为下行数据信道的目标信干比的最小值，对于不同的调制编码方案(MCS)，下行数据信道的目标信干比具有不同的值，每个基站可以事先知道针对不同的调制编码方案(MCS)的不同的下行数据信道的目标信干比。所述第一准则可以为如上所述的每个用户设备将关联到其测量的从其周围基站接收的参考符号的功率与周围基站的范围扩展偏置值的和最大的那个基站。所述第二准则可以为从所述候选范围扩展偏置值集合中选择使根据第一准则进行了用户设备到小区的关联后，系统的下行吞吐量最大的那个范围扩展偏置值作为所述一个微小区的新的范围扩展偏置值。通常，随着范围扩展偏置值的增大(也就是随着关联到微小区的用户设备的数目的增大)，系统的下行吞吐量会先增大，当增大到一定的值后会下降。也就是说会存在一个令系统的下行吞吐量由升转降的拐点范围扩展偏置值。当然，由于预先设置的M个(在本文的例子中M = 6)可供微小区选择的范围扩展偏置值是基于大量系统级仿真或实际测评所得，其通常不会包括大于等于拐点值的过大的范围扩展偏置值。所以，本领域的技术人员可以理解，所述第二准则也可以为从所述候选范围扩展偏置值集合中选择使关联到所述一个微小区的用户设备数目最多的那个范围扩展偏置值作为所述一个微小区的新的范围扩展偏置值。如果一个微小区基站k的范围扩展偏置值从biasm变成biasn,其中biasn> biasm,一般地，与该微小区基站k相关联的用户设备的数目会增加，也就是说，会有一些用户设备从关联到宏小区基站或其他微小区基站转变为关联到该微小区基站k，并且有可能一些新关联到该微小区基站k的用户设备会经历来自其他基站传输的严重干扰，从而其信干比较低，甚至有可能低于第一阈值，这与调整范围扩展偏置值的初衷相矛盾。因此，在该场景中，在确定一个范围扩展偏置值能否成为可以作为一个微小区的新的范围扩展偏置值的候选范围扩展偏置值时，需要对于通过调整微小区基站k范围扩展偏置值为1^&\后关联到微小区k的每个UEp确定其信干比是否不小于第一阈值，即IOlog10Xij j >SIRcCK target (3)。可以使用在步骤S220，一个微小区的基站从其他小区的基站接收的关于其他小区的基站的用户设备测量的从其周围基站接收的参考符号的功率的信息来进行上述确定。为了简单起见，在本发明的描述中，只考虑在微小区基站的范围扩展偏置值从biasm变成biasn,其中biasn > biasm时,用户设备从关联到宏小区基站转变为关联到该微小区基站k的情形，而不考虑用户设备从关联到其他微小区基站转变为关联到该微小区基站k的情形。另外,如果一个微小区基站k的范围扩展偏置值从biasm变成biasn,其中biasn >biasm，调整后的系统的吞吐量可能会低于调整前的系统的吞吐量，这也与调整范围扩展偏置值的初衷相矛盾。因此，在确定一个范围扩展偏置值能否成为可以作为一个微小区的新的范围扩展偏置值的候选范围扩展偏置值时，还需要确定根据第一准则进行了用户设备到小区的关联后，系统的下行吞吐量是否不小于在当前的范围扩展偏置值下的系统的下行吞吐量。如果微小区基站k当前使用的范围扩展偏置值为biasm，me {I, ...，6}，关联到所述微小区基站k的用户设备的集合和数目分别表示为UfSet丨biaM和^\UESetrSm)\,并且当前关联到宏小区基站的用户设备的集合和数目分别表示为UfSeiibiaM和^biasml -|tyFSet<biaSm)|，那么微小区基站k可以分别估计宏小区的下行吞吐量和微小区k的下行吞吐量 Τ。为如下
权利要求
1.一种在一个宏小区中部署有至少一个微小区的环境中，一个微小区的一个基站调整所述一个微小区的范围扩展偏置值的方法，包括步骤 在确定需要进行范围扩展偏置值调整的情况下，所述一个微小区的基站确定候选范围扩展偏置值集合，其中在候选范围扩展偏置值集合中除了零偏置值之外的每个范围扩展偏置值下，根据第一准则而被关联到所述一个微小区的每个用户设备所经历的信干比都不小于第一阈值； 以及根据第二准则，从所述候选范围扩展偏置值集合中选择一个范围扩展偏置值作为所述一个微小区的新的范围扩展偏置值。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述第一阈值为下行控制信道的目标信干比。
3.根据权利要求I所述的方法，其中所述第一阈值为下行控制信道的目标信干比和下行数据信道的目标信干比的最小值中的最大者。
4.根据权利要求I所述的方法，其中所述第一准则为每个用户设备将关联到其测量的从其周围基站接收的参考符号的功率与周围基站的范围扩展偏置值的和最大的那个基站。
5.根据权利要求I所述的方法，还包括步骤 向其他小区的基站请求关于所述其他小区的基站的用户设备测量的从其周围基站接收的参考符号的功率的信息；以及， 从所述其他小区的基站接收关于所述其他小区的基站的用户设备测量的从其周围基站接收的参考符号的功率的信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第二准则为从所述候选范围扩展偏置值集合中选择使根据第一准则进行了用户设备到小区的关联后，系统的下行吞吐量最大的那个范围扩展偏置值作为所述一个微小区的新的范围扩展偏置值。
7.根据权利要求5所述的方法，其中在候选范围扩展偏置值集合中的每个范围扩展偏置值下，根据第一准则进行了用户设备到小区的关联后，系统的下行吞吐量不小于在当前的范围扩展偏置值下的系统的下行吞吐量。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述其他小区为所述宏小区。
9.一种用于在一个宏小区中部署有至少一个微小区的环境中，调整一个微小区的范围扩展偏置值的装置，包括 确定单元，用于在确定需要进行范围扩展偏置值调整的情况下，确定候选范围扩展偏置值集合，其中在候选范围扩展偏置值集合中除了零偏置值之外的每个范围扩展偏置值下，根据第一准则而被关联到所述一个微小区的每个用户设备所经历的信干比都不小于第一阈值；以及 选择单元，用于根据第二准则，从所述候选范围扩展偏置值集合中选择一个范围扩展偏置值作为所述一个微小区的新的范围扩展偏置值。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一阈值为下行控制信道的目标信干比。
11.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一阈值为下行控制信道的目标信干比和下行数据信道的目标信干比的最小值中的最大者。
12.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一准则为每个用户设备将关联到其测量的从其周围基站接收的参考符号的功率与周围基站的范围扩展偏置值的和最大的那个基站。
13.根据权利要求9所述的装置，还包括 请求单元，用于向其他小区的基站请求关于所述其他小区的基站的用户设备测量的从其周围基站接收的参考符号的功率的信息；以及， 接收单元，用于从所述其他小区的基站接收关于所述其他小区的基站的用户设备测量的从其周围基站接收的参考符号的功率的信息。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述第二准则为从所述候选范围扩展偏置值集合中选择使根据第一准则进行了用户设备到小区的关联后，系统的下行吞吐量最大的那个范围扩展偏置值作为所述一个微小区的新的范围扩展偏置值。
15.根据权利要求13所述的装置，其中在候选范围扩展偏置值集合中的每个范围扩展偏置值下，根据第一准则进行了用户设备到小区的关联后，系统的下行吞吐量不小于在当前的范围扩展偏置值下的系统的下行吞吐量。
16.根据权利要求13所述的装置，其中所述其他小区为所述宏小区。
全文摘要
本发明公开了一种在一个宏小区中部署有至少一个微小区的环境中，调整一个微小区的范围扩展偏置值的方法和装置。该方法包括在确定需要进行范围扩展偏置值调整的情况下，一个微小区的基站确定候选范围扩展偏置值集合，其中在候选范围扩展偏置值集合中除了零偏置值之外的每个范围扩展偏置值下，根据第一准则而被关联到所述一个微小区的每个用户设备所经历的信干比都不小于第一阈值；以及根据第二准则，从候选范围扩展偏置值集合中选择一个范围扩展偏置值作为所述一个微小区的新的范围扩展偏置值。根据本发明的实施方式，能够实现有效的ICIC、不具有巨大的或甚至不可忍受的开销。
文档编号H04W16/18GK102883328SQ20111019828
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者张路 申请人:上海贝尔股份有限公司