专利名称：异构网络中用于干扰抑制的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及在无线通信系统中管理干扰。
背景技术：
现有技术的无线通信系统中，开发了各种传输协议来为用户提供无线服务。基于这样的传输协议的示例性网络服务包括高速率分组数据(HRPD)、长期演进(LTE)和通用移动电信系统(UMTS)。这些网络服务的每个根据特定无线电接入技术(RAT)来定义，通常，定义每个不同传输协议的RAT需要唯一的RF配置，以用于基于给定RAT的通信传输和接收。如今，正在开发异构网络(HetNet)，其中，更小尺寸的小区嵌入于更大宏观小区的覆盖区域之内，主要在数据业务集中的目标区域中提供增加的容量。这样的异构网络尝试利用用户(和业务)分布的空间改变，以有效增加无线网络的总体容量。基于小区大小，异构网络通常根据两个主要类型来分类，S卩:大型小区，包括宏小区和宏中继；和小型小区，包括微单元、微微单元、家庭演进节点B (HeNB)/毫微微单元(通常被私有地维护)和小型中继。宏覆盖与点状小型单元覆盖重叠是一种普遍的部署情形。与宏小区基站通信的移动站、或用户装备(UE)运行的传输功率等级高于从移动设备/UE到(通常邻近的)重叠的小型单元的链路，并且这个传输功率差通常在HetNet中建立明显的干扰管理问题。此外，由于有限的频谱资源，系统操作者可需要由HetNet的宏观小区和小型小区共享相同载波。在该环境下，当在宏观和一个或多个小型小区之间覆盖重叠时，可出现问题。在这样的覆盖重叠中，与小型小区连接的UE可在其反向链路(从与宏观单元通信的相邻UE 一这样的UE到宏观单元 传输)中体验到过多干扰，这样发生的传输功率等级典型地比UE到小型小区传输更高。尽管在相邻宏观小区中通常已知用于小区间干扰协作(ICIC)的技术，但是难以在异构网络中的宏观小区和小型小区之间进行根据UE网络控制的ICIC。尽管一些解决这样的HetNet间干扰问题一例如在宏观和小型小区之间的资源分割的技术得到发展，但是这样的技术需要基于每个UE的密集的同步和复杂的调度，通常导致网络的总体频谱效率降低。
发明内容
如上所述，HetNet中反向链路宏观到小型小区的干扰主要由在反向链路中与宏观小区通信的UE的更高传输功率引起。本发明提供一种方法，当UE接近小型(或微微)小区覆盖时降低UE的传输功率，并且还尽早将UE重定向/重新分布至小型小区，从而最小化宏观到小型小区干扰。特定实施例中，本发明在宏观小区覆盖区域的一部分中提供干扰抑制区，其相邻小型小区的小型小区覆盖区域，并在小型小区覆盖区域之外。降低位于干扰抑制区中的UE的传输功率，以最小化到小型小区的小区间干扰。本发明的方法还操作为改善对于位于干扰抑制区的UE的本领域的重定向/重分布方法，进而降低宏观到小型小区干扰。本发明的其他实施例中，提供方法，用于确定干扰抑制区的范围以及用于确定UE到干扰抑制区的附近区域。
通过结合附图考虑以下具体实施方式
可容易理解本发明的教导，其中:图1提供可实现本发明的方法的无线系统布置的示意性视图。
具体实施例方式以下描述中，为了说明的目的而非限制地，阐述了具体细节，例如特定架构、接口、技术等，以提供本发明的示例性实施例的全面性理解。然而，本领域技术人员清楚，本发明可在没有这些具体细节的其他示例性实施例中实现。一些实例中，省略已知设备、电路、和方法的详细描述，以使得所述实施例的描述不会被不必要的细节掩盖。所有原理、方面、和实施例、及其具体实例旨在涵盖结构和功能性等同物。此外，这样的等同物包含当前已知的等同物以及未来开发的等同物。以下，根据异构网络中宏观小区和小型小区之间的功率传输交互以实现异构网络中总体干扰的降低来描述本发明。尽管针对具有至少一个宏观小区和嵌入于宏观小区的一个或多个小型小区的异构网络的示例性情况描述公开的本发明的方法，但是本发明的方法一般地适用于包括多个基站和移动站对并涉及这些对之间的不对称传输功率关系的任意网络中的干扰管理，并且主张的发明旨在覆盖该方法的所有这样的应用。还注意，根据基于LTE标准的无线系统证明服务、以及与这样的 LTE无线系统相关的E-UTRAN空中接口标准示例性地描述本发明，但是容易理解，本发明的概念适用于其他无线配置，其中宏观小区还包括其中运行的一个或多个小型小区。异构网络中，非常普遍的部署情况是，宏观覆盖与点状的小型(微微/毫微微)小区覆盖重叠，特别针对居住区和办公大楼。许多情况下，系统操作者需要宏观小区和小型小区来共享相同载体。这样的共享载体的情况下，当宏观和小型小区覆盖区重叠时，与小型小区连接的UE可体验到来自与宏观小区通信的相邻UE的过多干扰。当宏观相连的UE和相邻的小型小区位于宏观小区的小区边缘处或附近时，这个来自宏观相连的UE的干扰将特别地尖锐。由此，在UE与宏观小区连接并位于一个或多个小型小区附近，但是在UE和小型小区之间的链路条件不允许UE切换至小型小区的情况下，期望抑制UE的反向链路传输功率，以最小化到相邻小型小区的RL干扰。为了实现这个目的，发明人开发了干扰抑制区的概念，所述干扰抑制区位于与小型小区的小型小区覆盖区域相邻但在该小型小区覆盖区域之外的宏观小区覆盖区域的一部分中。图1中示意性示出本发明的干扰抑制区概念。参照该图，示出示例性HetNet，其包括2个相邻的宏观小区101和102，具有在宏观小区的覆盖区域内重叠并示例性沿着相邻宏观小区之间的边界定位的小型小区的集群105。宏观小区102由基站107服务，宏观小区101由基站108服务。小型小区集群105 (由正斜线指示)典型地包括在如下区域中聚集的多个小型小区，在该区域中，小型小区的这样的重叠可期望改善服务质量一例如，可由宏观小区有效地服务具有更大用户密度的区域。该图中，仅示出包括小型小区集群的小区的外围，示出为小区106 (并且由反斜线指示)，但是应理解，在集群的内部排列其他类似小区，以共同包括集群105。还清楚，小型小区的集群的大小和位置仅是示例性概念，这样的小区集群可包括任意数目个小型小区(甚至单个小型小区，尽管在本发明的实际应用中，这样的情况相对不可能)，并且可位于HetNet中的任意处。用户(或UE) 110在HetNet内移动，包括沿着汽车路线等109移动的至少一个用户，横穿小型小区集群105，在其上用户以相对高的速度行进。根据本发明，具有可变宽度115的干扰抑制区104部署为相邻于和围绕小型小区集群105的外围。如以下更完整描述，在干扰抑制区104内或附近运行的UE受到传输功率调解，用于降低对于小型小区集群的小区的干扰。根据本发明的提供干扰抑制区的概念基于以下思想，在UE接近小型小区集群时，存在UE仍旧远离小型小区集群(或集群内的小区之一)的(距离的)范围，具有与小型小区足够的RF连接以产生到该小区的切换，但是足够接近于小型小区，使得与另一小区(例如HetNet宏观小区之一)的反向链路传输构成对小型小区严重干扰。由此，本发明方法提供了在该情形下UE反向链路传输功率的降低。对于与另一基站(无线电资源控制(RRC)_S动状态)活动通信的UE，在由UE确定其进入小型小区集群的干扰抑制区时，UE首先使得其进行中的尽力(BE)业务静默，从而将传输功率降低至这样的BE业务的传输所需的程度。优选地，BE业务传输将至多在预定时间段停止。如果UE在干扰抑制区(没有实现到小型小区的切换)保持长于这样的预定期间，则UE可允许按最低传输功率(具有相关的低数据率)的一些BE业务传输。在UE具有进行至加速转发(EF)或可靠转发(AF)业务的情况下，随后操作为将这样EF和/或AF业务的传输功率降低至提供最小可接受QoS支持所需的最小等级，以在未来降低反向链路传输功率。如果存在进行中语音服务，则可利用声码器速率的降低。当然，应理解，这里的概念是将反向链路传输功率降低至与UE处理的给定业务优先级的服务需求相一致的程度，并不限于这里BE、EF和AF业务的示例性情况。一旦由UE确定他在干扰抑制区，并且采取动作以如上所述降低反向链路传输功率，则UE开始搜索相邻小型小区。仅基于位置信息需要搜索几个最近的小型小区。这将降低UE功耗。可选地，UE可通知宏观eNB他在干扰抑制区内，开启预先准备的处理以最小化宏观到小型小区的切换延迟。只要UE可靠地捕获小型小区(多个)的导频(多个)和切换至小型小区的请求，UE将向服务宏观小区发送通知。只要UE从服务宏观小区切换至小型小区，他将快速经由开放环功率控制调低其传输功率，并连接至小型小区。然而，注意，由于典型地在集群中小型小区的密切相邻，在穿过小型小区集群的汽车路线上运行的UE可按如下速度行进，对于该速度在穿过的小型小区之间多个快速切换出现较大问题，特别在系统开销方面，而并非从UE传输到宏观小区的反向链路干扰。因此，这样的情形下，网络可命令UE保持其与宏观小区的连接，并避免向小型小区的切换。对于空闲UE (RRC_S闲状态)，大多具有低速和中速的空闲UE应引导至寄宿于重叠的宏观/小型小区覆盖区域中的小 型小区中。然而，对于寄宿于宏观小区上的那些UE，应遵循干扰抑制规则:如果由UE本身或寻呼启动接入，然后如果UE位于宏观和小型覆盖重叠区域中，UE应首先重新选择最近的小型小区，然后开启接入和连接过程。一旦空闲UE确定他在干扰抑制区并解决了任意所需的功率传输调解，则他应开始搜索相邻的小型小区用于切换至小型小区，其方式与上述用于RRC_活动状态的UE相同。UE可通过降低的增大功率上限来继续修改的接入探测过程。仅需要基于位置信息搜索几个最近的小型小区。如上所示，干扰抑制区的内部边界应位于，并外延至小型小区集群的外部边界。之后，发明人公开了用于确定干扰抑制区、和给定UE到该区域的附近的范围的各个方法。确定干扰抑制区的范围和对于该区域进行UE操作的那些备选方法的每个认为是本发明的单独实施例。基本情况下，UE独立确定其对于干扰抑制区的附近区域，这样的附近区域根据在UE中配置的预先确定的开始测量距离(S-M距离)来确定。通过这个方法，UE将周期性检查其到达相邻小型小区的距离。如果存在UE和至少一个小区之间的距离小于S-M距离的小型小区，则将开始测量。当UE进入托管小型小区的宏观小区时，通过广播或专用信令向UE传递位置信息，例如在小型小区集群的边界参考小型小区的纬度和经度。UE假设配置有GPS功能。在获得边界小型小区的纬度/经度之后，UE将周期性检查其自身位置(纬度/经度)，并随后计算到边界处参考小型小区的距离。到最近的参考小型小区的距离用作S-M距离。如果S-M距离小于预先配置的阈值，UE将知晓他在干扰抑制区。备选实施例中，干扰抑制区的分界和UE到该区域的附近区域通过UE和宏观小区之间的协作确定，以及特别地与本发明实施例的示例性LTE系统相关的E-UTRAN无线接口。第一种情况下，E-UTRAN将预先定义从小型小区分界到抑制区的外部分界的标量距离D_nom (即抑制区的标量宽度)。然后，具有与宏观小区的连接的UE将基于以下公式计算适合于其操作的抑制距离D_sup:D_sup=D_nom+Kl*V_UE - K2*RSRP_macro其中Kl和K2是缩放因子，他们将基于所涉及的度量(以下进一步讨论)的有效范围来确定;V_UE表示UE行进的速度；以及RSRPjnacix)是UE接收和测量的来自宏观小区的下行链路上的参考信号接收功率。(注意，当UE的速度V_UE较高时或如果UE在宏观小区边界，S卩，UE必需具有更高的传输功率的条件，D_sup应该较大。)如之前所述，在托管小型小区的宏观小区，E-UTRAN将沿着在小型小区集群覆盖的边界处所有宏观托管的小型小区的小区ID广播位置(例如纬度和经度)。在进入托管宏观小区之后，UE将周期性计算其当前位置和关心的小型小区之间的距离，并随后根据抑制距离采用最近距离。如果UE和最近小型小区之间的距离小于D_sup (抑制距离)，则UE确定他在抑制区。另一备选实施例中，如下确定抑制区参数和UE附近区域。E-UTRAN将预先确定并向UE传递标量小型小区功率测量“警报”阈值Nom_Pico_Alert_Thresh。然后，UE将基于以下公式(FFS)计算最终干扰抑制区决定阈值Pico_Alert_Thresh,公式为:Pico_Alert_Thresh=Nom_Pico_Alert_Thresh+Kl*RSRP_macro - K2*V_UE。
其中Kl是RSRP测量的缩放因子；K2是UE速度的缩放因子；V_UE和RSRP_macro如上定义。(注意，当UE的速度V_UE较高时或如果UE在宏观小区边界，S卩，UE必需具有更高的传输功率的条件，Pico_Alert_Thresh应该较小。)在上述D_sup和Pico_Alert_Thresh公式中提供缩放因子Kl和K2用于概括公式，并允许工程灵活性。一般地，给定缩放因子的值不取决于特定HetNet。那些缩放因子的工程目的是确保在相同公式中一起工作的不同度量。更具体地，使用Kl和K2缩放因子来平衡公式中RSRP和VJJE度量的效果。可使用不同缩放因子值来控制不同因子(速度和功率)的影响。例如，考虑D_sup公式，如果D_nom=50m并且V_UE的有效范围为O 120km/h，若在具有最高速度的UE移动太接近小型小区集群以无法触发功率降低机制之前，操作者确定离开IOs时间，Kl可设置为6。类似地，对于-20 -1OOdBm的RSRP_macro的示例性有效范围，K2可设置为1，以在UE处于宏小区边界时提供到小型小区的额外100m。可经由仿真和场测试进一步优化K1、K2缩放因子。在进入托管宏观小区之后，UE将周期性搜索和测量在宏观小区下运行的微微(小型)小区的RSRP和/或参考信号接收质量(RSRQ)。然后，根据Pic0_Alert_Thresh参数取得最强的微微小区RSRP/RSRQ测量。如果RSRP/RSRQ高于Pico_Alert_Thresh，则UE确定他在抑制区并发送消息以通知网络。对于这个和 先前实施例，托管宏观小区将始终广播消息小区信息，并且UE将在进入宏观小区时开启其对于消息小区的搜索。另一实施例中，作为UE从服务基站向邻居基站(包括小型小区)切换的现有3GPP过程的扩展，确定对于UE的抑制区附近范围和相关动作。这个实施例中，通过不同阈值来应用对于UE的现有切换测量报告触发事件。例如，在指示UE进入(或接近)干扰抑制区以及切换测量报告触发的现有功能时，通过较低阈值(相比于切换)应用报告触发事件A4。通过这个方式，基于测量报告，网络将确定UE是否在干扰抑制区或准备基于报告的UE测量的值(相对于预先配置的阈值)进行切换。如果确定UE在干扰抑制区，但是RF链路条件不足以支持切换，则将通过网络为UE调度上述功率降低步骤。因为宏观小区具有关于其覆盖区域内小型小区的位置的信息，并具有关于其位置(例如从UE提供的GPS读取)的到UE的位置信息，宏观小区也可通过编程来定义关于其包含的小型小区的干扰抑制区，并基于来自UE的位置信息确定关于干扰抑制区的UE位置。从这样的UE相邻区域数据，然后宏观小区在根据本发明的方法调度对于UE的适当传输功率调节的位置。尽管可具有更少的商业应用，但是在本发明的构思内，可通过小型小区集群确定对于干扰抑制区的UE附近区域。这样，小型小区检测到过多干扰，并通知宏观小区。这个来自小型小区的这个报告，然后宏观小区通知附近区域UE并调度适当传输功率调节。这个方法的问题可能是生成过多干扰报告的小型小区不知晓引起干扰的UE的身份。可相信，从目前没有提供该问题的解决方案的方面，这样的方案将在本领域中预先出现。如果UE位于托管小型小区的宏观小区，但是没有在抑制区和覆盖重叠区，当然，UE将遵循正常接入处理。这里，发明人公开了一种系统和方法，用于在包括一个或多个宏观小区和一个或多个小型小区的集群的异构网络中改善干扰管理。根据以上描述，本发明的多种修改和备选实施例对本领域技术人员是清楚的。由此，这个说明书可仅理解为示例性，并用于教导本领域技术人员实现本发明的最佳实施方式的目的，并非用来示出所有其可能形式。还可理解，使用的词语是描述的词语，并非限制，以及结构的细节可进行实质性修改，而不脱离本发明的精神，以及保留落入所附权利要求的范围内的所有 修改的专用。
权利要求
1.一种无线通信系统中的方法，其中无线通信系统中的至少一个小区表征为异构小区，所述异构小区具有服务基站并包括在服务基站的覆盖区域内包含的至少一个小型小区，该方法包括: 确定界定至少一个小型小区的分界的地理区域为构成干扰抑制区；和 使得进入干扰抑制区的移动站调节反向链路传输功率。
2.如权利要求1所述的方法，其中在移动站处于干扰抑制区期间，停止由移动站发送的最低优先级业务。
3.如权利要求2所述的方法，其中在移动站处于干扰抑制区期间，将由移动站发送的较高优先级业务的反向链路传输功率降低至支持可接受的服务质量(QoS)所需的最低等级。
4.如权利要求3所述的方法，其中较高优先级业务包括语音业务，并且通过降低语音业务的声码器速率来实现反向链路传输功率的降低。
5.如权利要求1所述的方法，其中无线系统确定干扰抑制区的范围，并基于计算的距离或下行链路功率测量与提供的阈值的比较向被服务的移动站提供使得移动站能够从中确定到干扰抑制区的附近区域的阈值。
6.如权利要求1所述的方法，其中无线系统确定干扰抑制区的范围，并基于从移动站向无线系统提供的移动站位置信息向被服务的移动站提供关于其到干扰抑制区的附近区域的信息。
7.如权利要求1所述的方法，其中基于在小型小区处来自附近移动站的反向链路传输引起的干扰，由宏观小区包含的一个或多个小型小区提供移动站到干扰抑制区的附近区域。
8.一种小型小区的部署架构，其处于包括至少一个小区的无线通信系统中，其中所述至少一个小区表征为异构小区，所述异构小区具有服务基站并包括在服务基站的覆盖区域内包含的多个小型小区，该部署架构包括: 提供与多个小型小区的集群的外围相邻的定义地理区域，并界定多个小型小区的集群的外围，以构成对于小型小区的集群的干扰抑制区； 其中使得进入小型小区的干扰抑制区的移动站调节其反向链路传输功率，以降低对于小型小区集群中的小型小区的干扰。
9.如权利要求8所述的部署架构，其中在移动站处于干扰抑制区期间，通过断开由移动站发送的最低优先级业务的传输来实现移动站反向链路传输功率的调节。
10.如权利要求9所述的部署架构，其中进一步在移动站处于干扰抑制区期间，通过降低由移动站发送的较高 优先级业务的移动站反向链路传输功率来实现移动站反向链路传输功率的调节。
全文摘要
提供一种无线系统中的方法，用于在宏观小区覆盖区的一部分中提供干扰抑制区，其相邻小型小区的小型小区覆盖区域，并在小型小区覆盖区域之外。最小化位于干扰抑制区中的UE的传输功率，以最小化到小型小区的小区间干扰。本发明的方法还操作为改善对于位于干扰抑制区的UE的本领域的重定向/重分布方法，进而降低宏观到小型小区干扰。本发明的其他实施例中，提供方法，用于确定干扰抑制区的范围以及用于确定UE到干扰抑制区的附近区域。
文档编号H04W52/24GK103229564SQ201180056665
公开日2013年7月31日 申请日期2011年11月18日 优先权日2010年11月24日
发明者邹加林, S·瓦苏德万 申请人:阿尔卡特朗讯公司