无线电通信网络中的测量和报告配置的制作方法
【专利摘要】提供异构无线电通信系统中的无线装置、网络设备、测试设备和方法，配置成考虑到包括至少两种类型的子帧的模式来执行和报告测量。无线装置具有收发器和处理单元。收发器配置成对多于一个小区发送和接收信号，并且接收定义与第一小区相关的第一模式的信息。处理单元配置成基于第一模式以及将第一模式和第二模式相关的指示或预定义规则中的至少一个来确定与第二小区相关的第二模式，执行与信号相关的测量，以及向网络节点报告基于测量的测量结果，测量结果与从一定数量的一个或多个小区所接收的信号相关。
【专利说明】无线电通信网络中的测量和报告配置
[0001]相关申请
本申请涉及Iana Siomina和Muhammad Kazmi于2011年8月22日提交的、标题为“Measurement and Reporting Configuration Under Partial Neighbor Cell Lists inHeterogeneous Networks”的美国临时专利申请第61/526145号并且要求其优先权,通过引用将其公开结合于此。
【技术领域】
[0002]一般来说，本发明涉及无线电通信网络中的测量和报告，以及具体来说，涉及用于考虑到包括至少两种类型的子帧的模式来配置、执行和报告测量的方法、系统、装置以及软件。
【背景技术】
[0003]无线电通信网络最初被开发以主要提供通过电路交换网络的语音服务。在例如所谓的2.5G和3G网络中引入分组交换承载使网络运营商能够提供数据服务以及语音服务。最终，网络架构将可能朝提供语音以及数据服务的全因特网协议(IP)网络演进。但是，网络运营商在现有基础设施中具有可观投资，并且因此通常宁愿逐渐迁移到全IP网络架构，以便允许其从它们的现有基础设施的投资中吸取充分价值。另外，要在使用遗留基础设施的同时提供支持下一代无线电通信应用所需的能力，网络运营商可部署混合网络(其中下一代无线电通信系统覆盖于现有电路交换或分组交换网络)，作为向基于全IP的网络的过渡的第一步。备选地，无线电通信系统能够从一代演进到下一代，同时仍然为遗留设备提供后向兼容性。
[0004]这种演进网络的一个示例基于通用移动电话系统(UMTS)，其是演进为高速分组接入(HSPA)技术的现有第三代(3G)无线电通信系统。又一备选方案是在UMTS框架中引入新的空中接口技术，例如所谓的长期演进(LTE)技术。LTE系统的目标性能目标包括例如对于每个5 MHz小区的200个活动呼叫以及小IP分组的亚5 ms等待时间的支持。每个新一代或者子代的移动通信系统对移动通信系统增加复杂度和能力，并且这能够预计继续对所提出系统或者将来全新系统的增强。
[0005]LTE使用下行链路中的正交频分复用(OFDM)以及上行链路中的离散傅立叶变换(DFT)扩展0FDM。因此，基本LTE下行链路物理资源能够被看作是如图1所示的时频网格，其中各资源元素对应于一个OFDM符号间隔期间的一个OFDM副载波。在时域中，将LTE下行链路传输组织为IOms的无线电帧，其中各无线电帧由长度Tsubframe=Ims的十个相等大小的子巾贞组成，如图2所示。
[0006]此外，LTE中的资源分配通常根据资源块来描述，其中资源块对应于时域中的一个时隙(0.5ms)以及频域中的12个毗连副载波。资源块在频域中编号，从符号带宽的一端由O开始。下行链路传输经过动态调度，即，在每个子帧中，基站(在LTE中通常称作eNodeB)传送控制信息，指示在当前下行链路子帧期间、在哪些资源块上向哪些终端传送数据。这个控制信令通常在各子帧的前1、2、3或4个OFDM符号中传送。采用3个OFDM符号作为控制区的下行链路系统在图3中示出。
[0007]对用于在网络覆盖、容量以及单独用户的服务体验方面增强宏网络性能的部署低功率节点(例如微微基站、家庭eNodeB、中继器、远程无线电头端等)的关注在过去数年持续增加。同时，认识到需要增强干扰管理技术来解决例如通过不同小区以及先前为更均匀网络所开发的小区关联技术之间的显著发射功率变化所引起的正出现的干扰问题。
[0008]在3GPP中，异构网网络已经定义为在整个宏小区布局放置不同发射功率的低功率(例如微微)节点的网络，也暗示非均匀业务分布。这类网络例如对于某些区域(所谓的业务热点，即，具有较高用户密度和/或较高业务强度的小地理区域，其中微微节点的安装能够被认为是增强性能)是有效的。异构网络也可被看作是增加网络的密度以适合于业务需要和环境的一种方式。但是，异构网络还带来难题，网络必须对其作好准备以确保有效网络操作和优良用户体验。一些难题涉及尝试增加与低功率节点关联的小的小区(即，小区范围扩大)方面的增强干扰，以及其它难题涉及因大和小的小区的混合引起的上行链路中的潜在高干扰。
[0009]按照3GPP，异构网络包括在整个宏小区布局放置低功率节点的网络。异构网络中的干扰特性在下行链路或上行链路或者在上行链路和下行链路能够与同构网络中明显不同。
[0010]图4示出在异构网络中可发生的几种状况。图4中，位于宏小区10中的用户设备(UE)可由高功率基站12提供服务。小区15a、15b、15c和15d中的UE可分别由低功率(例如微微)基站17a、17b、17c和17d提供服务。小区15a、15b、15c和15d小于宏小区10，并且至少部分重叠宏小区10。
[0011]位于小区10以及小区15a中并且由基站12提供服务的UE 18a遭受来自基站17a的干扰。位于小区15b重叠宏小区10的区域中并且由基站12提供服务的UE 18b能够对基站17b引起严重干扰。位于小区15c重叠宏小区10的区域中并且由基站17c提供服务的UE 18c遭受来自基站17b的干扰。位于小区15d重叠宏小区10的区域中并且由基站17d提供服务的UE 18d遭受来自基站12的干扰。
[0012]当传统下行链路小区指配规则从基于RSRP(即，参考信号参考功率)的方式偏向为发射功率低于相邻小区的小区所采用的基于路径损耗的方式或者基于路径增益的方式时，另一个棘手的干扰情况随所谓的小区范围扩大而发生。小区范围扩大在图5中示出。高功率(宏)基站20能够服务于具有半径21(即，短虚线)的小区中的UE，以及低功率(微微)基站22按常规能够服务于具有半径23(即，长虚线)的小区中的UE。当基站22所服务的小区的小区范围按照△参数来扩大时，无线装置25可潜在地处于由基站22所服务的范围之内，并且当小区选择/重新选择发生时，它可由基站22提供服务，而不是由基站20提供服务。图5中的点A与B之间的△参数所指示的小区范围扩大受到DL(下行链路)性能限制，因为UL(上行链路)性能通常在相邻小区的小区大小变得更平衡时得到改进。
[0013]在无线网络中，保持良好信号质量是一个要求，以便确保可靠的高比特率传输以及健壮控制信道性能。信号质量由接收信号强度及其与接收器所接收的总干扰和噪声的关系来确定。除其它以外还包括小区规划的良好网络计划是成功的网络操作的先决条件，但它是静态的。对于更有效的无线电资源利用，这种网络计划必须至少通过半静态和动态无线电资源管理机制(其还预计促进干扰管理)以及通过釆用更高级的天线技术和算法来补
\-ZX O
[0014]例如，操控干扰的一种方式是例如通过在接收器中实现干扰抑制或者干扰消除机制，来采用更高级的收发器技术。可以是或者可以不是对前一种方式的补充的另一种方式是在网络中设计有效的干扰协调算法和传输方案。协调可按照静态、半静态或者动态方式来实现。静态或半静态方案可依靠保留对强干扰传输是正交的时频资源(例如带宽和/或时间实例的一部分)。可对所有信道或者对特定信道(例如数据信道或者控制信道)或信号来实现这种干扰协调。动态协调可例如通过调度来实现。
[0015]特别对异构网络开发了增强小区间干扰协调(eICIC)机制。这些(现在标准化的)机制的一部分设计成确保UE在低干扰子帧中执行至少部分测量，例如无线电资源管理(RRM)的测量、无线电链路监测(RLM)的测量和信道状态信息(CSI)的测量。这些机制涉及在传送节点配置低干扰子帧的模式，并且配置UE的测量模式。
[0016]为eICIC定义了两种类型的模式，以便实现DL(下行链路)中的受限测量:受限测量模式，其由网络节点来配置并且向UE发信号通知；以及传输模式，又称作几乎空白子帧(ABS)模式，其由网络节点来配置，描述无线电节点的传输活动，并且可在无线电节点之间来交换。
[0017]为了实现RRM、RLM、CSI以及调制的受限测量，UE可接收(经由无线电资源控制器)下列模式集合(如TS 36.331 Vl0.1中所述)的UE特定信令:
?模式1:服务小区的单个RRM/RLM测量资源限制；
籲模式2:每个频率(当前仅用于服务频率)的相邻小区(总共32个小区)的一个RRM测量资源限制；
模式3:每个UE配置2个子帧子集的服务小区的CSI测量的资源限制。模式是指示受限和不受限子帧(即，第一类型的子帧和第二类型的子帧)的位串，其特征在于长度和周期性，其对于FDD(频分双工)和TDD(时分双工)是不同的，例如对于FDD的40子帧以及对于TDD的20、60或70子帧。受限测量子帧配置成允许UE在具有改进干扰条件的子帧中执行测量，其可通过在eNodeB配置几乎空白子帧(ABS)模式来实现。当前TS 36.331 vl0.1仅定义频率内受限测量模式(又称作测量资源限制模式)，但是也可对诸如频率间小区搜索、参考信号接收功率(RSRP)、参考信号接收质量(RSRQ)、定位测量等的UE频率间测量来定义类似模式。因此，测量模式能够配置用于测量各频率载波上的频率间小区。类似地，测量模式也能够用于执行RAT间E-UTRAN测量。在这种情况下，服务RAT (例如UTRAN、GERAN、CDMA2000、HRPD等)上的小区将配置使UE能够执行RAT间E-UTRAN测量(例如，RAT间E-UTRAN小区搜索、RSRP, RSRQ、定位测量等)的模式。[0018]受限测量模式经由专用信令来提供给UE，并且因而仅应用于CONNECTED (连接)模式的UE。对于IDLE (空闲)模式的UE，类似模式可经由广播信令来提供。
[0019]ABS模式指示eNodeB限制其传输(例如，不以较低功率进行调度或传送)时的子帧。具有受限传输的子帧称作ABS子帧。当前，eNodeB能够抑制ABS子帧中的数据传输，但是ABS子帧不能全空-仍然传送控制信道和物理信号的至少一部分。甚至当没有传送数据时也在ABS子帧中传送的控制信道的示例是PBCH (物理广播信道)和PHICH (物理Harq指示符信道)。不管子帧是否为ABS而必须传送的物理信号的示例是小区特定参考信号(CRS)和同步信号(PSS和SSS)。定位参考信号(PRS)也可在ABS子帧中传送。
[0020]如果MBSFN(通过单频率网络的多媒体广播)子帧与ABS —致，则子帧也被认为是ABS0除了第一符号之外，在MBSFN子帧中没有传送CRS，这允许避免从过激小区对所测量小区的数据区域的CRS干扰。
[0021 ] ABS模式可在eNodeB之间例如经由X2接口来交换，但是与这些模式有关的信息当前没有传送给UE，但是如PCT申请(1.Siomina和M.Kazmi，国际申请PCT/SE2011/050831，2011年6月23日提交)中所述是有可能的。在这个PCT申请中，还描述了多级模式，其中“级”可与包括一个或多个参数的设定的判定关联，设定表征低传输活动，以及参数例如具有发射功率、带宽、频率、副载波的子集等中的任一个。这类模式可与来自节点的总传输或者(一个或多个)特定信号(例如定位参考信号、即PRS)或(一个或多个)信道(例如数据信道和/或控制信道)关联。
[0022]关于相邻小区信息，当前例如为了移动性目的而指定相邻小区列表(NCL)。从E-UTRA无线电网络向UE传送相邻小区列表现在是3GPP TS 36.331 (Evolved UniversalTerrestrial Radio Access (E-UTRA), Radio Resource Control (RRC), Protocolspecification, vl0.1.0)中提出的标准化特征。传送相邻小区列表在LTE中是可选的，因为要求UE满足测量要求(例如小区搜索、RSRP和RSRQ精度)，而无需从eNodeB接收显式相邻小区列表。类似功能性(即，NCL的信令)在E-UTRA中是强制性的，因为仅当由无线电网络控制器(RNC)发信号通知关于显式相邻小区列表时，才要求UE满足更严格的测量要求(例如小区搜索、CPICH RSCP和CPICH Ec/No精度)。
[0023]可通过RRC、在广播控制信道(BCCH)逻辑信道上、在系统信息块中或者在专用控制信道(DCCH)上、在RRC测量配置/重新配置消息中发信号通知关于E-UTRA中的相邻小区信息。
[0024]在信息元素(IE) SystemInformationBlockType4中发信号通知关于仅对频率内小区重新选择有关的相邻小区相关信息，而IE SystemInformationBlockType5用于频率间小区重新选择。
[0025]使用RLC透明模式服务、经过BCCH逻辑信道、在系统信息(SI)消息中通过RRC专用信令来发信号通知关于两种系统信息块(SIB)。这个SI系统信息并且因而相邻小区信息可在RRC_IDLE和RRC-C0NNECTED状态中获取。
[0026]SIB到SI消息的映射是通过schedulinglnfoList灵活可配置的,其中具有如下限制:每个SIB仅包含在单个SI消息中，并且只有具有相同调度要求(周期性)的SIB能够映射到相同SI消息。SIB4和SIB5的传送周期性能够配置为下列之一:8、16、32、64、128、256和512个无线电帧。
[0027]现在考虑发信号通知以帮助频率内上下文中的UE移动性的小区信息的内容，仅对频率内小区重新选择有关的相邻小区相关信息在IE SystemInformationBlockType4中传送，并且包括具有特定重新选择参数的小区以及列入黑名单的小区。频率内NCL或者小区黑名单(BCL)中的小区的最大数量为16个小区。NCL包含物理小区识别码(PCI)和对应小区偏移。偏移用来指示在评估小区重新选择的候选时或者在评估测量报告的触发条件时将要应用的小区或频率特定偏移，并且当前在[_24dB，24dB]的范围中。BCL包含物理小区识别码的范围，其中包括范围中的起始(最低)小区识别码以及范围中的识别码的数量。物理小区识别码范围在上述标准文献中规定如下:
【权利要求】
1.一种无线装置(30)，包括: 收发器(32)，至少配置成在至少第一载波频率接收无线电信号，其中所述收发器(32)还配置成接收关于与所述第一载波频率关联的第一模式的信息，所述第一模式是第一类型的子帧和第二类型的子帧的序列；以及 处理器(34)，配置成确定第二模式，所述确定基于指示和预定规则中的至少一个以及所述第一模式，所述指示或预定规则将所述第一模式与所述第二模式相关， 其中所述第一模式和所述第二模式是测量模式和传送模式中的至少一个。
2.如权利要求1所述的无线装置，其中，所述第一模式和所述第二模式是测量模式，以及所述第一类型的子帧是受限子帧，而所述第二类型的子帧是不受限子帧，所述受限子帧相对于所述不受限子帧为所述无线装置提供更低干扰测量时机。
3.如权利要求1所述的无线装置，其中，所述第一模式和所述第二模式是传送模式，以及所述第一类型的子帧包含受限信号传输，而所述第二类型的子帧包含不受限信号传输，其中所述受限信号传输指的是不传送任何信号、传送信号的有限子集或者以较低功率进行传送。
4.如权利要求3所述的无线装置，其中，所述传送模式是ABS模式。
5.如权利要求1-4所述的无线装置，其中 将所述第一模式与所述第二模式相关的所述指示从配置网络节点来接收，或者 所述处理单元还配置成基于所述预定规则和所述第一模式来确定所述第二模式。
6.如权利要求1-5中的任一项所述的无线`装置，其中 (A)将所述第一模式与所述第二模式相关的所述指示指出所述第一模式和所述第二模式是相同的，或者所述第一模式和所述第二模式是不同的，或者 (B)将所述第一模式与所述第二模式相关的所述指示指出所述第一模式和所述第二模式对于预定类型的测量是相同的，或者 (C)将所述第一模式与所述第二模式相关的所述指示指出所述第一模式和所述第二模式具有相同的一个或多个特性。
7.如权利要求6所述的无线装置，其中，如果将所述第一模式和所述第二模式相关的所述指示指出所述第一模式和所述第二模式具有相同的一个或多个特性，则相同的一个或多个特性包括下列至少一个:参考起始时间、所述第一类型的子帧和所述第二类型的子帧的子序列、所述第一类型的子帧和所述第二类型的子帧的数量、和/或周期性。
8.如权利要求1-7中的任一项所述的无线装置，其中，所述第一载波频率是服务载波频率，并且还包括作为频率间载波频率的第二载波频率。
9.如权利要求1-7中的任一项所述的无线装置，其中，所述第一载波频率是主分量载波，并且还包括第二载波频率，其作为多载波系统、协调多点系统或者分布式天线系统中的辅助分量载波。
10.如权利要求8或9所述的无线装置，其中，所述处理单元配置成分别使用所述第一模式和所述第二模式来对所述第一载波和对所述第二载波执行测量。
11.如权利要求1-10中的任一项所述的无线装置，其中，所述处理单元还配置成 确定在所述第二类型的子帧中对其执行所述测量的一个或多个小区的数量，以及 报告所确定的一个或多个小区的测量结果。
12.如权利要求9所述的无线装置，其中，如果由所述无线装置接收到相邻小区列表并且所述相邻小区列表指示第一数量的小区，则所述小区列表中指示的第二数量的小区按照所述第一模式在所述第二类型的子帧中测量。
13.如权利要求12所述的无线装置，其中，所述第二数量的小区按照所述第一模式在所述第一类型和所述第二类型的子帧中测量。
14.如权利要求12所述的无线装置，其中，小区的所述第一和所述第二数量基于可并行测量的小区的最小数量来确定。
15.如权利要求12所述的无线装置，其中，小区的所述第一和所述第二数量基于下列至少一个来确定:所述第一和第二类型的子帧的至少一个中的干扰条件、所述第一和所述第二类型的子帧的至少一个中的接收信号强度或者接收信号质量。
16.如权利要求11所述的无线装置，其中，如果尚未接收到相邻小区列表，则一个或多个小区的所述数量比接收到所述小区列表时要大。
17.如权利要求11所述的无线装置，其中，所述处理单元配置成按照下列规则的至少一个来确定所述一个或多个小区的所述数量: 一个或多个小区的所述数量大于或等于小区的最小数量，而与是否接收到所述相邻小区列表无关；以及 一个或多个小区的所述数量小于或等于最大数量，而与是否接收到所述相邻小区列表无关。
18.如权利要求1-17中的任一项所述的无线装置，其中，所述处理单元配置成按照下列规则的至少一个来执行测量:` 在各子帧中测量最小数量的小区；以及 在所述第二类型的各子帧中测量预定数量的小区。
19.如权利要求1-18中的任一项所述的无线装置，所述收发器还配置成传送包含反映下列至少一个的信息的测量报告: (A)所述测量按照所述第一模式在所述第一类型的子帧中已经执行， (B)所述测量按照所述第一模式在所述第二类型的子帧中已经执行， (C)所述测量按照所述第一模式在所述第一类型的子帧和所述第二类型的子帧中均已经执行， (D)并非所有所述测量在所述第一类型的子帧中已经执行，或者 (E)最少数量的测量在所述第一类型的子帧中已经执行。
20.如权利要求1-18中的任一项所述的无线装置，其中，所述收发器还配置成按照所述第一模式来传送包含与所述第一类型的子帧中和所述第二类型的子帧中的信号质量有关的信息的测量报告。
21.如权利要求1-20中的任一项所述的无线装置，其中，测量是移动性测量、无线电资源管理的测量、无线电链路监测的测量或者信道状态信息的测量、定时测量、定位测量、驱动测试小型化的测量、自组织网络的测量或者在CONNECTED状态执行的测量中的一个或多个。
22.如权利要求1-21中的任一项所述的无线装置，其中，所述无线装置是用户设备、中继器、转发器或者测量节点。
23.一种由无线装置所执行以用于处理与无线通信关联的无线电信号的方法，所述方法包括: 在至少第一载波频率来接收无线电信号，所述无线电信号包含关于与所述第一载波频率关联的第一模式的信息，所述第一模式是第一类型的子帧和第二类型的子帧的序列；以及 确定第二模式，所述确定基于指示和预定规则中的至少一个以及所述第一模式，所述指示或预定规则将所述第一模式与所述第二模式相关， 其中所述第一模式和所述第二模式是测量模式和传送模式中的至少一个。
24.如权利要求23所述的方法，其中，所述第一模式和所述第二模式是测量模式，以及所述第一类型的子帧是受限子帧，而所述第二类型的子帧是不受限子帧，所述受限子帧相对于所述不受限子帧为所述无线装置提供更低干扰测量时机。
25.如权利要求23所述的方法，其中，所述第一模式和所述第二模式是传送模式，以及所述第一类型的子帧包含受限信号传输，而所述第二类型的子帧包含不受限信号传输，其中所述受限信号传输指的是不传送任何信号、传送信号的有限子集或者以低功率进行传送。
26.如权利要求25所述的方法,其中，所述传送模式是ABS模式。
27.如权利要求23-26所述的方法，还包括: 从配置网络节点来接收将所述第一模式与所述第二模式相关的所述指示，或者 由所述无线装置基于所述预定规则和所述第一模式来确定所述第二模式。
28.如权利要求23-27中的任一项所`述的方法，其中 (A)将所述第一模式与所述第二模式相关的所述指示指出所述第一模式和所述第二模式是相同的，或者所述第一模式和所述第二模式是不同的，或者 (B)将所述第一模式与所述第二模式相关的所述指示指出所述第一模式和所述第二模式对于预定类型的测量是相同的，或者 (C)将所述第一模式与所述第二模式相关的所述指示指出所述第一模式和所述第二模式具有相同的一个或多个特性。
29.如权利要求28所述的方法，其中，如果将所述第一模式和所述第二模式相关的所述指示指出所述第一模式和所述第二模式具有相同的一个或多个特性，则相同的一个或多个特性包括下列至少一个:参考起始时间、所述第一类型的子帧和所述第二类型的子帧的子序列、所述第一类型的子帧和所述第二类型的子帧的数量、和/或周期性。
30.一种传送节点(130，145)，包括: 处理器(134)，配置成从至少一个无线装置接收测量报告，并且还配置成使用用来生成所述测量报告的第一模式和第二模式的知识来解释所述测量报告， 其中所述第一模式与第一载波频率关联，所述第一模式是第一类型的子帧和第二类型的子帧的序列；以及 所述第二模式还基于指示和预定规则中的至少一个以及所述第一模式来确定，其中指示或预定规则将所述第一模式与所述第二模式相关， 其中所述第一模式和所述第二模式是测量模式和传送模式中的至少一个。
31.如权利要求30所述的网络节点，其中，所述第一模式和所述第二模式是测量模式，以及所述第一类型的子帧是受限子帧，而所述第二类型的子帧是不受限子帧，所述受限子帧相对于所述不受限子帧为所述无线装置提供更低干扰测量时机。
32.如权利要求30所述的网络节点，其中，所述第一模式和所述第二模式是传送模式，以及所述第一类型的子帧包含受限信号传输，而所述第二类型的子帧包含不受限信号传输，其中所述受限信号传输指的是不传送任何信号、传送信号的有限子集或者以较低功率进行传送。
33.如权利要求32所述的网络节点，其中，所述传送模式是ABS模式。
34.如权利要求30-33中的任一项所述的网络节点，其中，所述网络节点还配置成将所述指示传送到所述至少一个无线装置，以及 (A)将所述第一模式与所述第二模式相关的所述指示指出所述第一模式和所述第二模式是相同的，或者所述第一模式和所述第二模式是不同的，或者 (B)将所述第一模式与所述第二模式相关的所述指示指出所述第一模式和所述第二模式对于预定类型的测量是相同的，或者 (C)将所述第一模式与所述第二模式相关的所述指示指出所述第一模式和所述第二模式具有相同的一个或多个特性`。
【文档编号】H04W72/12GK103875301SQ201280051874
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年7月6日 优先权日:2011年8月22日
【发明者】I.西奥米纳, M.卡兹米 申请人:瑞典爱立信有限公司