异构网络中的小区切换和激活的制作方法
【专利摘要】本发明涉及异构网络中的小区切换和激活。一种识别基于LTE的异构网络中两个邻近小区（10,20），特别是一个宏小区（10）与另一小小区（20），之间的上行链路边界的方案。针对连接模式UE（1）配置触发事件，使得当满足条件“在UL上邻近小区比Pcell好偏移值”时，该UE被触发以发送关于邻近小区（20）的测量报告。当前服务eNB（11）可使用这种测量报告来决定是否应该激活或切换至一个或更多个邻近小区（20）和/或是否应该将特定信息发送给一个或更多个邻近eNB（21），以使得它们可开始监测UE的上行链路连接质量。特别是，可将UE的上行链路流量的至少部分从服务小区（10）卸载到邻近小区（20）。
【专利说明】异构网络中的小区切换和激活
【技术领域】
[0001]本发明涉及在蜂窝无线网络中，尤其是(但非排他地)在异构网络(HetNet)中触发切换或小区激活的机制。
【背景技术】
[0002]蜂窝无线网络是广为人知的，其中基站(BS)与在BS的范围内的终端(也称为用户设备(UE)或订户站或移动站)通信。
[0003]被基站覆盖的地理区域通常称为小区，通常在适当位置设置许多BS以形成与相邻和/或重叠小区或多或少无缝地覆盖广阔地理区域的网络或系统。(在此说明书中，除非上下文另外需要，否则术语“系统”和“网络”按照同义使用)。在各个小区中，针对其所服务的用户设备将可用带宽划分成各个资源分配。终端通常是移动的，因此可在小区之间移动，从而需要在相邻和/或重叠小区的基站之间的切换。
[0004]传统上，无线系统中的切换基于下行链路(DL)信号质量:当由移动终端利用基站发送的参考信号测量的DL信号质量落至特定阈值以下时，将该终端切换至合适的邻近小区之一。通常，这样的切换对下行链路和上行链路均有效。
[0005]一种类型的蜂窝无线通信网络基于称作长期演进(LTE)的标准集。在LTE中，最常用于切换的测量是参考信号接收质量(RSRQ)(是考虑干扰水平的有用信号质量的指示符)或参考信号接收功率(RSRP)。终端(在LTE中称作UE)然后通过知道DL参考信号(由在LTE中称作eNB的基站所广播)的发送功率及其接收功率(UE测量的)，使用信道互易性来估计上行链路(UL)所需的功率设置。
[0006]随着UE移出其当前服务小区的覆盖区域之外，在针对邻近小区的RSRQ或RSRP超出针对服务小区的RSRQ/RSRP达足够裕度(margin)(称为“偏移值”)之后，终端将此信息发送给服务小区的基站，在一种形式的切换中，服务基站或更高级节点确定需要切换至另一“目的地”基站。然而，在无线通信网络中可以进行各种形式的切换；例如，可由“目的地”基站或者甚至在终端处作出切换决定。
[0007]由于稍后将针对LTE描述本发明的实施方式，有必要简要概述LTE网络拓扑的一些相关方面。
[0008]图1中示出LTE中的网络拓扑。可以看出，各个UEl经由Uu接口经无线链路连接到增强节点B或eNBll。应该注意的是，各种类型的eNB可以具有不同发送功率并因此提供不同大小的覆盖区域(小区)。部署在给定地理区域中的多个eNB构成称为E-UTRAN的无线网络(以下统常简称为“网络”)。
[0009]各个eNBll继而通过(通常)有线链路利用称为SI的接口连接到更高级或“核心网络”实体101，“核心网络”实体101包括服务网关(S-GW)和用于管理系统并将控制信令发送给网络中的其它节点(尤其是eNB)的移动管理实体(MME)。另外(未示出)，单独地存在或与S-GW组合存在分组数据网络(PDN)网关(P-GW)，以与包括因特网的任何分组数据网络交换数据分组。因此，可在LTE网络与其它网络(包括其它蜂窝无线通信网络)之间进行通信。应该注意的是，在同一地理区域中，可存在使用相同或不同无线电接入技术(RAT)的相异E-UTRAN (或无线电接入网络- RAN)。这些网络可在同一运营商的控制下，或者可以以另一方式被协调。因此，RAN间和RAT间的切换也是可能的。
[0010]无线电资源管理(RRM)是无线通信网络中的一个重要方面，以便确保可用无线电资源的有效使用并提供使网络能够满足无线电资源相关要求的机制。具体地讲，E-UTRAN中的RRM提供了考虑单和多小区方面来管理(如，指派、重新指派和释放)无线电资源的手段。测量在RRM中扮演关键角色，特别是对于移动性和调度而言。通常，网络控制并配置UE的测量和测量报告功能。在LTE中，两个基本UE测量量是上述参考符号接收功率(RSRP)和参考符号接收质量(RSRQ)。
[0011]要由UE针对频率内/间移动性执行的测量可由E-UTRAN利用广播或专用控制来控制。在空闲模式下，小区重选算法通过限定最佳小区和/或确定UE何时应该选择新小区的参数(阈值和滞后值)的设置来控制。另外，E-UTRAN广播配置UE测量和报告过程的参数。在连接模式下，必须支持无线电连接的移动性。切换决定可基于UE和eNB测量。另外，切换决定可考虑其它输入，例如邻近小区负载、流量分布、传输和硬件资源以及运营商定义的策略。
[0012]以下3GPP标准文档包含有用的背景，由此以引用方式并入:
[0013]TS36.300演进的通用地面无线电接入(E-UTRA)和演进的通用地面无线电接入网络(E-UTRAN);概述；第2阶段；
[0014]TS36.331演进的通用地面无线电接入(E-UTRA);无线电资源控制(RRC);协议规范；
[0015]TS36.413演进的通用地面无线电接入网络(E-UTRAN) ；S1应用协议(SlAP);以及
[0016]TS36.423演进的通用地面无线电接入网络(E-UTRAN) ；X2应用协议(X2AP)。
[0017]图1示出有时称为“同构网络”的网络；即，按照规划布局的、具有相似的发送功率水平、天线图案、接收机本底噪声以及对核心网络的相似回程连接性的基站的网络。当前无线蜂窝网络通常被部署为使用宏-中心规划过程的同构网络。基站的位置通过网络规划来仔细地决定，并且恰当地配置基站设置以使覆盖范围最大化并控制基站之间的干扰。然而，普遍假设未来的蜂窝无线网络将采用由两个或更多个不同类型的小区组成的所谓“异构网络”的结构。
[0018]图2示出简单的异构网络。大的椭圆10表示由基站(宏BS)11提供的宏小区的覆盖区域或覆盖范围(footprint)。较小的椭圆20、22和24表示宏小区10的覆盖区域内的微小区，各个微小区具有相应的基站(微BS)，一个这种基站被示出于21处。这里，宏小区是在特定区域的网络中提供基本“底层”覆盖的小区，微小区是尤其在所谓“热点地区”内为增容目的而使用单独的频谱叠加在宏小区上方的。如图中的箭头所指示，UEl能够与宏BSll和微BS21 二者通信。因此，例如，同一 UE可使用宏小区作为其“主”小区(Pcell)并使用微小区作为“辅”小区。当UE开始使用给定小区进行其通信时，该小区被称为针对该UE是“激活”的，而不论该小区是否已经被任何其它UE使用。
[0019]由基站采用的无线电接入技术(RAT)可为任何类型，例如3G或4G。这里，我们假设网络中的各个小区采用诸如3GPP长期演进(LTE)的4G RAT，并以此为例来示出所提出的方法。尽管图2中仅示出两种类型的小区，宏小区或微小区，但可考虑用于4G的各种级别的小区，包括所谓的毫微微小区和微微小区。如下所述，毫微微小区和微微小区可叠加在宏小区或微小区上。另外，在LTE中，各个宏eNB通常被分区为N (N>=1)个分区，各个分区或其任何子集可构成小区。典型示例是基站具有三个扇区，各个扇区被配置为频率再用因子为I的小区。因此，除非上下文另外要求，否则提及“小区”因此包括“扇区”。
[0020]更复杂的异构网络可由毫微微基站、微微基站、微基站和宏基站组成。这些基站当中，运营商将能控制微微基站、微基站和宏基站。预期毫微微基站要由用户安装，通过宽带因特网来提供回程，因此其激活/去激活不受网络运营商的控制。图3示出在这种异构网络的部分中的运营商控制的小区。
[0021]三个最大小区10、12和14表示网络中的宏小区，而中等大小的小区是微小区，最小的小区是微微小区。在各个宏小区内，以26和28为例的微小区提供第一级别的附加容量。应该注意的是，微小区28至少部分地在两个宏小区10和12的覆盖区域内。继而，在微小区内，存在以30和32为例由小圆圈示出的微微小区。微微小区30是除了在宏小区10的覆盖区域内之外还在微小区26的覆盖区域内的微微小区的示例。微微小区32是仅在宏小区10的覆盖区域内的微微小区的示例。
[0022]该网络被设计为使得宏小区提供总括覆盖，而较小的微小区和微微小区提供附加容量。
[0023]因此，除了图2所示的宏小区-微小区关系(其中微小区为宏小区所提供的基本覆盖提供附加容量)之外，还可限定微微小区-微小区关系(其中微微小区为已经用作增容器的微小区提供附加容量)以及微微小区-宏小区关系(其中微微小区为宏小区所提供的基本覆盖提供附加容量)。上述毫微微小区可提供另一层覆盖。针对当前目的，异构网络中可能存在的微小区、微微小区和/或毫微微小区可全部被当作“小小区”。
[0024]本发明中所感兴趣的主要情景是UE在至少两个小区(宏小区和小小区(低功率节点，如，微微小区、中继站或毫微微小区))的覆盖范围内操作的LTE异构网络(HetNet)。小小区eNodeB (SCeNB)和宏小区eNodeB (MeNB)能够经X2接口或SI接口交换信息，可通过所述接口在MeNB和SceNB之间执行/协调多个过程/功能。例如，UE可在邻近MeNB和SceNB之间切换；或者可在邻近MeNB和SceNB之间进行站点/eNB间载波聚合或协作多点传输(CoMP);或者可在UE具有与MeNB和SceNB的多个连接的情况下维持UE的双连接性。
【发明内容】
[0025]根据本发明的第一方面，提供一种无线通信方法，其中，终端在至少一个服务小区和至少一个邻近小区的无线通信范围内，所述终端与所述至少一个服务小区至少具有上行链路通信，所述终端与所述至少一个邻近小区不具有上行链路通信，所述小区由一个或更多个基站控制并至少发送用于由所述终端接收的参考信号，所述方法包括以下步骤:
[0026]发送步骤:在所述终端处，在上行链路上向所述服务小区发送信号，并测量从所述小区接收的信号；
[0027]测量步骤:在所述服务小区的基站处，测量在上行链路上从所述终端接收的信号；以及
[0028]确定步骤:基于关于发送的信号和接收的信号的信息，确定所述终端在所述服务小区和邻近小区之间的上行链路边界附近，在该边界处两个小区以相似的信号强度接收从所述终端发送的信号。
[0029]确定终端在上行链路边界附近涉及将所述邻近小区作为辅小区激活，以用于贡献所述终端的上行链路连接性的至少部分(或者用于促使终端和/或其它小区为了这样的激活而开始进一步的测量)。这样，可将终端(UE)的上行链路流量的至少部分卸载到辅小区。
[0030]所述方法还可包括:响应于所述确定步骤，所述终端向所述服务小区的基站发送报告。例如，如果所述确定步骤在终端中执行则将是这种情况。
[0031]所述方法还可包括:响应于所述确定步骤或所述报告，所述服务小区的基站促使所述邻近小区测量从所述终端接收的信号。例如，控制服务小区的基站可请求控制邻近小区的基站开始进行这些测量并将结果报告给服务小区的基站。这可允许更精确地评估上行链路边界，并因此更精确地评估激活/切换的需要(如果有的话)。
[0032]所述方法还可包括:所述服务小区的基站促使针对在所述终端上运行的至少一个应用/服务所需的上行链路无线通信激活所述邻近小区。这样，邻近小区变为由终端(其可继续将服务小区当作其主小区)使用的辅小区。这可被视作等效于将终端的上行链路通信的至少部分切换到邻近小区。
[0033]尽管所述服务小区和邻近小区均可由同一基站控制(提供)，但更典型的是，所述服务小区和邻近小区分别由第一基站和第二基站控制，在这种情况下所述第一基站和所述第二基站被布置为相互通信，所述第一基站向第二小区基站发送请求以测量所述信号和/或激活所述上行链路无线通信。
[0034]在所述第二基站控制多个小区的情况下，来自所述第一基站的请求优选地识别作为所述确定步骤的对象(subject)的邻近小区。
[0035]应该注意的是，以上提及的“确定”可在系统中的任何地方执行。在一个实施方式中，所述确定步骤发生于所述服务小区的基站处。在这种情况下，所述服务小区的基站(从所述邻近小区或各个邻近小区)接收:来自邻近小区的关于该邻近小区的发送信号的发送功率的信息；以及来自终端的关于由该终端发送的信号的发送功率以及从所述小区接收的信号的接收功率的信息。
[0036]在另一实施方式中，所述确定步骤在所述终端处执行，所述终端接收:
[0037]来自所述服务小区的关于所述服务小区的发送信号的发送功率的信息；
[0038]来自所述服务小区或来自所述邻近小区的关于所述邻近小区的发送信号的发送功率的信息；以及
[0039]来自所述服务小区的关于所述终端的上行链路通信的接收功率的信息。
[0040]优选地，在任何情况下，所述确定步骤确定是否满足以下条件:在上行链路上邻近小区比服务小区好偏移值。
[0041]另外，所述确定步骤可包括:估计在所述邻近小区处所述终端的上行链路通信的接收功率。可将估计的接收功率与从所述邻近小区接收的信号的接收功率关联。
[0042]根据本发明的第二方面，提供一种无线通信系统，该系统包括:
[0043]一个或更多个基站，其控制用于无线通信的小区；以及
[0044]终端，其被布置为与所述小区当中的至少一个服务小区至少上行链路通信，并且检测来自所述服务小区和来自至少一个邻近小区的参考信号，其中:
[0045]所述终端被布置为在上行链路上向所述服务小区发送信号，并测量从所述小区接收的信号；
[0046]控制所述服务小区的基站被布置为测量在上行链路上从所述终端接收的信号；以及
[0047]所述系统包括基于关于发送的信号和接收的信号的信息，确定所述终端在所述服务小区和邻近小区之间的上行链路边界附近的装置，在所述边界处两个小区以相似的信号强度接收从所述终端发送的信号。
[0048]在所述系统的一个形式中，所述服务小区和邻近小区分别由第一基站和第二基站控制，所述第一基站和所述第二基站被布置为相互通信，所述第一基站被布置为向第二小区基站发送请求以测量从所述终端接收的信号。
[0049]根据本发明的第三方面，提供一种在无线通信系统中提供终端的服务小区的基站，所述终端被布置为与所述服务小区至少上行链路通信，并且检测来自所述服务小区和来自所述系统中的至少一个邻近小区的参考信号，其中:
[0050]所述基站被布置为测量在上行链路从所述终端接收的信号，接收来自所述终端和来自所述邻近小区的基站的报告，并且基于所述测量和报告，确定所述终端在所述服务小区和所述邻近小区之间的上行链路边界附近，在所述边界处两个小区以相似的信号强度接收从所述终端发送的信号。
[0051]根据本发明的第四方面，提供一种在无线通信系统中使用的终端，所述系统包括:一个或更多个基站，其控制用于无线通信的小区；以及终端，其被布置为与所述小区当中的至少一个服务小区至少上行链路通信，并且检测来自包括至少一个邻近小区在内的小区的参考号，其中:
[0052]所述终端被布置为在上行链路上向所述服务小区发送信号，测量从所述小区接收的信号，从至少控制所述服务小区的基站接收关于从所述小区发送的信号的报告，并且基于所述测量和报告，确定所述终端在所述服务小区和邻近小区之间的上行链路边界附近，在所述边界处两个小区以相似的信号强度接收从所述终端发送的信号。
[0053]在另一方面，本发明提供一种计算机可读指令形式的软件，该软件在由无线电设备的处理器执行时提供如上所述的基站或终端。这种软件可被记录在一个或更多个非瞬时性存储介质上。
[0054]在此说明书中，术语“小区”将从广义上解释。例如，其可指从小区或由小区发送(在下行链路中)或者发送给小区(在上行链路中)的与小区关联的通信信道，即使发送和接收实际上由基站的一个或更多个天线或天线端口执行。术语“小区”还意在包括子小区，子小区可以是基于使用特定天线或者对应于小区内的不同地理区域的小区的再分。提及“在小区处”执行特定动作通常意指在提供该小区的基站中执行那些动作。小区可与不同的基站关联或与同一基站关联。术语“基站”本身具有宽广的含义，涵盖例如接入点或传输点。
[0055]通常，除非存在清晰的相反意图，否则针对本发明的一个方面描述的特征可按照任何组合同等地应用于任何其它方面，即使本文中未明确提及或描述这种组合。
[0056]从以上描述明显的是，本发明的实施方式涉及无线通信系统中的小区与终端(UE)之间的信号传输。小区与一个或更多个基站关联。基站可采取适合于发送和接收这些信号的任何形式。可以想到，基站通常将采取针对3GPP LTE和3GPP LTE-A标准组中的实现方式提出的形式，因此可在不同情况下适当地被描述为eNodeB (eNB)(该术语也包括家庭eNodeB)。然而，根据本发明的功能要求，一些或所有基站可采取适合于发送信号和从终端接收信号的任何其它形式。
[0057]类似地，在本发明中，各个终端可采取适合于发送信号和从基站接收信号的任何形式。例如，终端可采取用户设备(UE)、订户站(SS)或移动站(MS)的形式或者任何其它合适的位置固定或可移动的形式。出于使本发明形象化的目的，可能方便的是将终端想象成移动手机(在许多情况下，至少一些终端将包括移动手机)，然而，这绝不意指任何限制。
[0058]本发明的实施方式提供一种识别两个邻近小区(特别是一个宏小区与另一小小区)之间的上行链路边界的方案。本发明的基础是定义触发事件，可针对连接模式UE配置该触发事件，使得当条件满足时，该UE将被触发发送关于邻近小区的测量报告。当前服务eNB可使用这种测量报告来决定是否应该激活一个或几个邻近小区和/或是否应该将特定信息发送给一个或更多个邻近eNB，以使得它们可开始监测UE的上行链路连接质量。
[0059]实施方式在由于功率不平衡而存在不同的上行链路和下行链路小区边界的异构网络中尤其有益。除了传统下行链路小区边界之外，本发明还可有效地识别上行链路边界，从而有助于将上行链路流量的至少部分卸载到另一小区。因此，可按照有效的方式同时维持与宏小区和小小区二者的连接性，例如将一个小区用于上行链路连接性，另一个小区用于下行链路。在上行链路和下行链路上均可选择具有最高信号强度的最合适的小区以实现最高吞吐量。另外，此机制还可减小同信道情况下的干扰。
【专利附图】
【附图说明】
[0060]仅以示例的形式参照附图，其中:
[0061]图1示出LTE中的网络拓扑；
[0062]图2示出异构网络的原理；
[0063]图3示出具有重叠的宏小区、微小区和微微小区的异构网络中的运营商控制的小区；
[0064]图4的(a)和(b)示出宏小区和小小区及其UL和DL小区边界；
[0065]图5是本发明的实施方式中所采用的信令序列的流程图；
[0066]图6是本发明中使用的终端的示意性框图；以及
[0067]图7是本发明中使用的基站的示意性框图。
【具体实施方式】
[0068]基于当前3GPP规范，E-UTRAN RRC_C0NNECTED状态下的UE测量服务小区和邻近小区的属性，以实现网络控制、UE辅助的切换。UE被触发以依据通过系统信息、系统规范等设置的规则发送DL测量报告。这种触发的一个示例是当由UE从邻近小区检测的信号的测量结果超出从UE的服务小区接收的信号的测量结果达预定裕度(“比其好偏移值”)时。源eNB基于测量报告和RRM信息作出决定切换UE。通常，网络基于UE关于下行链路质量的测量报告决定UE应切换至哪一小区以维持无线电链路。此方案在同构网络中很有效。
[0069]然而，异构网络中的具有不同大小和能力的eNB具有不同的下行链路输出功率。宏eNB通常具有比微微或毫微微eNB更高的输出功率。异构网络中的功率不平衡可能导致这样的情况:当考虑下行链路性能时UE连接的最佳小区可能不是考虑上行链路性能时的最合适的小区。图4示出该问题，其中图4的(a)示出在由MeNBll提供的宏小区10和由微/微微/毫微微基站21提供的小小区20的范围内的UEl，图4的(b)示出在UE处从两个小区接收的信号的对应信号强度曲线。在图4的(a)中UE被标记为“MUE”，以表示其当前正由宏小区服务。
[0070]如图4所示，DL边界(在图4的(a)中由实线椭圆表示)被标记在邻近小区(如，图中的宏小区10)的DL测量结果与服务小区(如，图中的小小区20 (微微/毫微微小区))的DL测量结果相等处，而UL边界(图4的(a)中的小小区周围的散列区域(hashed area)的边缘)表示来自MUEl的上行链路信号在宏小区和小小区处具有相等的接收功率的点(参见图4的(b))。图4的(b)中的水平虚线示出当UE在上行链路小区边界处时这些eNB从UE接收相等的上行链路信号强度。
[0071]传统上，基于DL性能确定两个小区之间的边界(B卩，图4的(a)中的实线所示的DL边界)。在宏小区和小小区在相同的频率操作的情况下，当由宏小区服务的UE靠近或越过UL边界时，来自这种UE的UL传输可能给邻近小小区带来严重干扰。这种干扰是指当前正由宏小区服务的UE的UL传输引起的对小小区中的用户的干扰。
[0072]另一方面，如果在网络中配置小区范围扩展(CRE)以便增加从宏小区卸载到小小区的流量，则切换触发算法可偏向于使得即使小小区DL信号强度低于宏小区的DL信号强度，UE也可能切换到小小区。因此，在宏小区的边界附近但连接到小小区的UE可能经历来自宏小区的强干扰(即，由宏小区引起的在DL上对当前由小小区服务的UE的干扰)。
[0073]考虑异构网络中UL和DL小区边界的差异，一个可以想到的方案是同时维持与两个小区的连接性，将一个用于UL连接性，另一个用于DL。在DL上，通常依赖UE的测量结果选择具有最高信号强度的小区足以实现最高下行链路吞吐量。原则上，这同样可适用于UL0通常，UE基于DL性能选择要连接的小区；因此，很容易选择用于DL连接性的最合适的小区；然而，这在UL上困难很多。尽管eNB可配置UE以发送探测参考信号(SRS)以便于eNB监测UL信道质量，但此机制仅可用于UE的服务小区。鉴于资源开销以及对UE功耗的影响，在任何情况下，都期望在系统中避免不必要的测量和报告。
[0074]因此，标识邻近小区(特别是一个宏小区和另一小小区)之间的UL边界的方案极受关注。
[0075]本发明的实施方式提供一种触发机制，其中可针对连接模式UE配置事件，使得当满足(符合)条件时，UE被触发以发送关于邻近小区的测量报告。当前服务eNB可使用这种测量报告来决定是否应该针对其UL传输的至少部分将UE切换至邻近小区和/或是否应该激活至少一个邻近小区作为辅小区，和/或是否应该将某些信息发送给邻近eNB以使得它们可开始监测UE的上行链路连接质量。现有技术没有提供这种触发事件以使邻近eNB开始监测UE的上行链路质量。
[0076]通常，除非另外指示，否则下面所述的实施方式基于LTE，其中网络使用FDD或TDD操作并且包括一个或更多个eNodeB，各个eNodeB控制一个或更多个小区，至少一个小区是下行链路小区与对应上行链路小区。各个小区可独立或依赖地服务一个或更多个终端(UE)，该UE可接收并解码该服务小区中发送的信号。UE可被配置为具有相同或不同载波频率下的两个或更多个服务小区。
[0077]假设首先，UE与至少一个Pcell (服务小区)无线通信并在一个或更多个邻近小区的范围内(但不与其无线通信)。换言之，邻近小区广播能够被UE检测到的参考信号，但没有从UE接收任何UL传输，因此没有对UE进行任何测量。
[0078]第一实施方式
[0079]在第一实施方式中，在服务eNB处进行判断。更具体地讲，eNB确定是否满足事件触发“在UL上邻近小区比PCell好偏移值”。这在下面被称作“进入条件”以使UE开始发送关于邻近小区的测量报告。反之，上述触发不再为真是“离开条件”以促使UE停止进行这些测量。
[0080]按照3GPP规范文档中所使用的形式表述的上述触发可更完整地被写为:
[0081]“邻近小区的eNB处由UE的UL传输引起的接收功率变得比当前服务小区(主小区或Pcell)的eNB处由UE的UL传输引起的接收功率强与预定偏移值对应的量”。
[0082]应该注意的是，上述触发不同于传统的“邻近小区比PCell好偏移值”，因为传统触发是指由UE测量的DL上的信号强度。与传统触发不同，新触发无法由UE单独确定，而是需要来自服务小区和邻近小区eNB的输入。
[0083]在第一实施方式中，在eNB处执行估计以便决定UE的服务小区与邻近小区之间的UL边界。为此，eNB需要至少以下信息:
[0084]a)UE关于DL上服务小区和邻近小区二者的参考信号接收功率(RSRP)的反馈(或测量报告);
[0085]b) UE的(特定UL信道的，如PUCCH或PUSCH ;或者特定UL发送的，如SRS)发送功率；
[0086]c)由邻近eNB提供的邻近小区的参考信号发送功率。
[0087]项c)这里是指邻近eNB发送邻近小区的参考信号所使用的发送功率。例如，此信息可经由X2接口经回程网络提供给Pcell eNB。
[0088]连同eNB自己的发送功率信息和eNB对来自UE的UL接收功率的测量一起，eNB能够估计邻近小区处的UL上的接收功率，并将它与UE在DL上的对应测量结果关联。即，eNB可估计各个邻近eNB从UE接收SRS (或任何其它传输，例如PUCCH或PUSCH)的功率。
[0089]例如，考虑在UE处从各个小区接收的DL信号(上述项a))，当来自服务小区的RSRP减小至某一程度，而来自邻近小区的RSRP增大至某一程度时，可估计出UE正在接近UL边界，在该边界处两个小区在UL上均接收相似或相等的信号强度。通过项b)和c)中的信息，eNB可估计邻近小区处的UL上的接收功率，并将它与UE在DL上的对应测量结果关联。
[0090]因此，进入条件和离开条件可被定义为当满足进入条件“在UL上邻近小区比PCell好偏移值”时，触发UE的测量报告。所述条件基于UE在DL上的对应测量结果来定义。
[0091]第二实施方式
[0092]第一实施方式的替代方案是使UE执行估计以便决定UE的服务小区与邻近小区之间的UL边界。换言之，UE确定事件触发“在UL上邻近小区比PCell好偏移值”的发生。为此，UE需要至少以下信息:
[0093]a)由服务eNB提供的服务小区的发送功率；
[0094]b)由邻近eNB经由服务eNB提供的邻近小区的参考信号发送功率；
[0095]c)服务eNB关于UL传输(如，来自UE的SRS传输)的反馈(或测量报告)。
[0096]上述项a)和b)之间的不同在于，服务小区eNB可提供参考信号和/或TOSCH的发送功率，而邻近小区仅可提供参考信号发送功率，因为假设邻近小区当前未服务UE。
[0097]连同其自己的发送功率信息和UE对来自服务小区和邻近小区的DL上的接收功率的测量一起，UE也应该能够估计邻近小区处的UL上的接收功率，并将它与其自己在DL上的对应测量结果关联。例如，当来自服务小区的RSRP减小至某一程度，而来自邻近小区的RSRP增大至某一程度时，UE可估计出它正在接近UL边界，在该边界处两个小区在UL上均接收相似或相等的信号强度。因此，进入条件和离开条件可被定义为当满足进入条件“在UL上邻近小区比PCell好偏移值”时，触发UE的测量报告。此实施方式中所定义的条件基于在UL上由邻近小区接收的信号强度的估计结果。
[0098]估计方法
[0099]现在将给出eNB (第一实施方式中)或UE (第二实施方式中)如何执行上述估计的示例。以下，后缀“s”是指服务小区，“η”是指邻近小区，“ue”是指UE，“r”是指接收的信号，“t”是指发送。
[0100]考虑粗略估计将符合该目的(将UE的DL测量与eNB在UL上的功率关联)，可假设自由空间路径损失模型。还假设DL和UL路径损失相似。然后，可通过比率给出路径损失:
[0101]FSPL=Pt/Pr,
[0102]其中Pt是发送的总功率(瓦)，Pr是接收功率。
[0103]在UE方或eNB方，以下信息可用(如前所述):
[0104]-由服务eNB提供的服务小区的发送功率；(Pts)
[0105]-由邻近eNB经由服务eNB提供的邻近小区的参考信号发送功率；(Ptn)
[0106]-服务eNB关于UL传输(如,来自UE的SRS传输)的反馈(或测量报告)；(Prs)
[0107]-UE自己的发送功率信息；(Ptue)
[0108]-UE对服务小区和邻近小区二者在DL上的参考信号接收功率(RSRP)的测量；
(PP)
、1 rue，1 Irue y
[0109]然后，假设DL和UL路径损失(FSPL)相似，
[0110]对于服务小区:
[0111]UL 上的 FSPL=Ptue/Pr s ;
[0112]DL 上的 FSPL=Pts/Prue
[0113]并且
[0114]Ptue/Pr s=Pts/Prue — Pr s=PruePtue/Pts......(I)
[0115]类似地，对于邻近小区:
[0116]UL 上的 FSPL=Ptue/Pr n;
[0117]DL 上的 FSPL=Ptn/Plrue
[0118]ptue/pr n=Ptn/Prue — Pr n=PlruePtue/Ptn......(2)
[0119]利用等式(I)和(2)，UE和eNB可粗略估计UL边界(S卩，Pr s=Pr n)。通过在邻近小区处激活UL监测，可从邻近eNB的测量报告(如图2所示)获得精确P, n，因此可针对特定UE确定精确的UL边界。
[0120]还可利用更复杂的模型进行更精确的估计；然而，这将至少在第二实施方式中增加UE实现方式的复杂性和成本。另外，至少在仅使用上述处理来触发邻近小区处的UL监测的激活以得到精确测量报告的情况下，不需要精确估计。因此，通常，可以想到使用上述估计方法作为为了可能的辅小区激活/切换而进行的邻近小区的更精确测量的触发，而非直接导致激活或切换。
[0121]信肩、交换的一般机制
[0122]为了支持上述实施方式中的之一或二者，UE与其服务小区之间以及服务小区与邻近小区之间的信息/消息交换必不可少。图5示出本发明的示例消息流程图。注意此流程图基于Pcell eNB执行估计以决定UL边界的第一实施方式。
[0123]如图5所示，eNB之间所需的新信令交换包括:
[0124](i)由邻近eNB21提供给服务eNBll的邻近小区的参考信号功率。这可经由X2或SI接口进行，特别是作为“eNB配置更新”过程(参见上述TS36.423)的一部分。
[0125](ii) 一旦服务eNBll基于UEl的反馈及其自己的估计决定在邻近小区中开始UL监测，它就向邻近eNB21发送请求以激活UL监测。此请求中包括相关信息，例如用于邻近eNB执行UL监测的UE特定参数以及应该据以执行监测的所关注小区列表，以及对关于结果的测量报告(如，事件触发或周期性报告)的请求。需要所述列表是因为eNB21可能控制几个小区。“所关注”小区是eNBll估计可向UEl提供更好服务的那些小区。
[0126](iii)邻近eNB21然后将发送关于所关注小区的针对特定UE的测量报告。
[0127](iv)基于来自邻近eNB21的测量报告，服务eNBll可决定请求针对特定UE的特定应用“激活”邻近小区进行UL数据传送，以帮助满足那些应用的要求。这也可被视作UE针对UL的该部分向该邻近小区的一种形式的切换。这里，根据在UE上运行的不同应用的QoS要求，其它应用可仍留在现有服务小区。
[0128](V)然后，将激活请求随此服务的UE上下文一起发送给用于UL的目标小区的邻近eNB。该由邻近eNB来决定它是否可接受该请求。在此过程期间，例如通过现有3GPP标准中所提供的在eNB之间交换负载信息，两个eNB均将考虑其它信息。
[0129](vi)在准入控制过程之后，邻近eNB可决定通过发回确认来接受激活请求。
[0130](vii)在(iv)中的请求未被接受的情况下，可考虑第二候选小区(如果有的话)。另选地，多个激活过程可并行进行，可留给请求eNB来决定将激活哪一小区来服务特定UE。
[0131]尽管以上过程参考了单个UE，其当然可针对同一地理区域中的任何数量的UE重复。
[0132]在UEl与其服务eNBll之间，本发明如图5所示需要新触发事件的测量配置。另夕卜，为了支持第二实施方式，在UE与其服务eNB之间需要新信息交换，包括:
[0133]-由邻近eNB经由服务eNB提供的邻近小区的参考信号功率；
[0134]-服务eNB关于UL传输(如,来自UE的SRS传输)的反馈(或测量报告)。
[0135]图6是示出本发明可应用于的UEl的示例的框图。UEl可包括上述无线通信系统中可使用的任何类型的装置，并且可包括蜂窝(或小区)电话(包括智能电话)、具有移动通信能力的个人数字助理(PDA)、带有移动通信组件的膝上型计算机或计算机系统和/或可操作用于无线通信的任何装置。UEl包括连接到至少一个天线802的发送器/接收器单元804 (一起定义了通信单元)以及能够访问存储介质808形式的存储器的控制器806。例如，控制器806可以是微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者被编程为或以其它方式配置为执行上述各种功能(例如，以如上概述的方式估计切换触发)的其它逻辑电路。例如，上述各种功能可被实施为存储在存储介质808中并由控制器806执行的计算机程序的形式。控制器806可执行如前所述的第二实施方式中的估计。发送/接收单元804被布置为如前所述在控制器806的控制下从允许测量接收功率的小区接收信号等。
[0136]图7是示出本发明可应用于的基站11的示例的框图。基站包括连接到至少一个天线902的发送器/接收器单元904 (—起定义通信单元)以及控制器906。例如，控制器906可以是微处理器、DSP、ASIC、FPGA或者被编程为或以其它方式配置为执行上述各种功能(例如，执行第一实施方式中的估计(当该基站提供服务小区时))的其它逻辑电路。例如，上述各种功能可被实施为存储在存储介质908中并由控制器906执行的计算机程序的形式。发送/接收单元904负责在控制器806的控制下发送参考信号，从UEl接收允许测量接收功率的信号等。
[0137]总之，本发明的实施方式可提供一种识别两个邻近小区(特别是一个宏小区与另一小小区)之间的上行链路边界的方案。本发明的基础是定义触发事件，可针对连接模式UE配置该触发事件，使得当条件满足时，该UE将被触发以发送关于邻近小区的测量报告。当前服务eNB可使用这种测量报告来决定是否应该激活或切换至一个或更多个邻近小区和/或是否应该将特定信息发送给一个或更多个邻近eNB，以使得它们可开始监测UE的上行链路连接质量。
[0138]可在本发明的范围内进行各种修改。
[0139]在本发明的实施方式中，首先估计是否满足新触发，如果满足，则触发的动作是由邻近小区开始测量以允许精确地建立上行链路边界，随后作出切换或辅小区激活决定。
[0140]另选地，可将所述估计用作决定本身的基础，而无需基于邻近小区UL测量精确地确定上行链路边界。
[0141]从以上描述清楚的是，尽管UE的传统切换涉及UL和DL 二者，本发明涉及在UL上的辅小区激活(其可被视作等同于将UL连接性的全部或部分切换至给定UE)之前进行测量。同时，可通过例如至少一个服务小区以及在一个或更多个辅小区(可以是或者可以不是上行链路上使用的相同小区)的可能辅助下，利用本领域已知的技术适当地单独考虑DL。
[0142]如已经提及的，以上描述中的术语“小区”将从广义上解释。小区无需各自具有不同的地理区域或不同的基站。通常，可在下行链路、上行链路或其二者上定义小区。
[0143]尽管上述实施方式考虑了异构网络情景，本发明适用于UL与DL之间存在不平衡的无线通信中的任何情形。
[0144]工业实用件
[0145]本发明对于由于功率不平衡而存在不同的上行链路和下行链路小区边界的异构网络尤其有益。除了传统下行链路小区边界之外，本发明还可有效地识别上行链路边界。因此，可按照有效的方式同时维持与宏小区和小小区二者的连接性，例如将一个小区用于上行链路连接性，另一个小区用于下行链路。在上行链路和下行链路上均可选择具有最高信号强度的最合适的小区以实现最高吞吐量。另外，此机制还可减小同信道情况下的干扰。
【权利要求】
1.一种无线通信方法，其中，终端在至少一个服务小区和至少一个邻近小区的无线通信范围内，所述终端与所述至少一个服务小区至少具有上行链路通信，所述终端与所述至少一个邻近小区不具有上行链路通信，所述小区由一个或更多个基站控制并至少发送用于由所述终端接收的参考信号，所述方法包括以下步骤: 发送步骤:在所述终端处，在上行链路上向所述服务小区发送信号，并测量从所述小区接收的信号； 测量步骤:在所述服务小区的基站处，测量在上行链路上从所述终端接收的信号；以及 确定步骤:基于关于发送的信号和接收的信号的信息，确定所述终端在所述服务小区和邻近小区之间的上行链路边界附近，在该边界处两个小区以相似的信号强度接收从所述终端发送的信号。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括:响应于所述确定，所述终端向所述服务小区的基站发送报告。
3.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括:响应于所述确定或所述报告，所述服务小区的基站促使所述邻近小区测量从所述终端接收的信号。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，所述方法还包括:所述服务小区的基站促使所述邻近小区在所述终端的至少一个应用中激活上行链路无线通信。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述服务小区和所述邻近小区分别由第一基站和第二基站控制，所述第一基站和所述第二基站被布置为相互通信，所述第一基站向第二小区基站发送请求以测量所述信号和/或激活所述上行链路无线通信。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二基站控制多个小区，并且来自所述第一基站的所述请求至少识别作为所述确定步骤的对象的邻近小区。
7.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述确定步骤在所述服务小区的基站处执行，所述基站接收: 关于所述邻近小区的发送信号的发送功率的信息；以及 来自所述终端的关于由所述终端发送的信号的发送功率以及从所述小区接收的信号的接收功率的信息。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，所述确定步骤在所述终端处执行，所述终端接收: 来自所述服务小区的关于所述服务小区的发送信号的发送功率的信息； 来自所述服务小区或来自所述邻近小区的关于所述邻近小区的发送信号的发送功率的信息；以及 来自所述服务小区的关于所述终端的上行链路通信的接收功率的信息。
9.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述确定步骤确定是否满足以下条件:在上行链路上邻近小区比服务小区好偏移值。
10.根据权利要9所述的方法，其中，所述确定步骤包括:估计在所述邻近小区处所述终端的上行链路通信的接收功率，并将估计的接收功率与从所述邻近小区接收的信号的接收功率关联。
11.一种无线通信系统，该系统包括: 一个或更多个基站，其控制用于无线通信的小区；以及 终端，其被布置为与所述小区当中的至少一个服务小区至少上行链路通信，并且检测来自所述服务小区和来自至少一个邻近小区的参考信号，其中: 所述终端被布置为在上行链路上向所述服务小区发送信号，并测量从所述小区接收的信号; 控制所述服务小区的基站被布置为测量在上行链路上从所述终端接收的信号；以及 所述系统包括基于关于发送的信号和接收的信号的信息，确定所述终端在所述服务小区和邻近小区之间的上行链路边界附近的装置，在所述边界处两个小区以相似的信号强度接收从所述终端发送的信号。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述服务小区和所述邻近小区分别由第一基站和第二基站控制，所述第一基站和所述第二基站被布置为相互通信，所述第一基站被布置为向第二小区基站发送请求以测量从所述终端接收的信号。
13.一种在无线通信系统中提供终端的服务小区的基站，所述终端被布置为与所述服务小区至少上行链路通信，并且检测来自所述服务小区和来自所述系统中的至少一个邻近小区的参考信号，其中: 所述基站被布置为测量在上行链路上从所述终端接收的信号，接收来自所述终端和来自所述邻近小区的基站的报告，并且基于所述测量和报告，确定所述终端在所述服务小区和所述邻近小区之间的上行链路边界附近，在所述边界处两个小区以相似的信号强度接收从所述终端发送的信号。
14.一种在无线通信系统中使用的终端，所述系统包括:一个或更多个基站，其控制用于无线通信的小区；以及终端，其被布置为与所述小区当中的至少一个服务小区至少上行链路通信，并且检测来自包括至少一个邻近小区在内的小区的参考信号，其中: 所述终端被布置为在上行链路上向所述服务小区发送信号，测量从所述小区接收的信号，从至少控制所述服务小区的基站接收关于从所述小区发送的信号的报告，并且基于所述测量和报告，确定所述终端在所述服务小区和所述邻近小区之间的上行链路边界附近，在所述边界处两个小区以相似的信号强度接收从所述终端发送的信号。
15.一种软件，该软件在由无线电设备的处理器执行时提供根据权利要求13所述的基站或者根据权利要求14所述的终端。
【文档编号】H04W36/30GK104185222SQ201410126047
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2013年5月24日
【发明者】李兆俊 申请人:富士通株式会社