本申请是申请号为201180007094.X，发明名称为“上行链路最小化路测测量方法”申请案的分案，且将此申请作为参考。
技术领域
本发明有关于最小化路测(Minimization of Drive Test,MDT)，尤其有关于上行链路(uplink,UL)MDT测量。
背景技术：
作为第三代行动通信合作计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)第八版本(release)，3GPP的长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统是改进的通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunication System,UMTS)。由于简单的网络架构，LTE系统可提供高峰值数据速率、低延迟、高系统容量，并提供较低的作业成本。在LTE系统中，演进通用地面无线接取网络(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network,E-UTRAN)可包括多个与多个移动台(Mobile Station,MS)进行通信的演进节点B(evolved Node-B,eNB)。其中，移动台如用户设备(User Equipment,UE)。
3GPP中引入了MDT来使服务提供商在节省成本的前提下进行覆盖优化(coverage optimization)。由于基站的位置、附近楼宇的部署、移动用户使用时对彼此的干扰以及其它环境因素，移动系统中的无线电层覆盖可能会发生变化。一般来说，服务提供商需要进行路测(drive test)以收集测量结果和位置信息。收集到的信息随后用作对覆盖进行分析，基于分析结果可调整参数，以达到优化目的。优化后应再一次进行路测，以保证变化对系统的影响是积极的。不过上述测试成本很高。MDT可提供通过UE进行上述测试的方法，以缓解上述问题。收集UE测量结果以使网络优化更加有效是非常有益的，而且从UE获取测量结果、位置信息及其它相关信息是可行的。
MDT的类型有两种：即时型(immediate)MDT和记录型(logged)MDT。对于即时型MDT来说，UE在无线电资源控制(Radio Resource Control,RRC)连接状态(connected state)进行测量，并立即在报告状况时将测量结果发送给eNB。对于记录型MDT来说，满足某些配置状况时，UE在RRC空闲状态(idle state)进行测量，并可在稍后的某个时间点将储存的测量记录报告给eNB。无论是哪种MDT，如何准确进行测量并将不同信息相关以获得准确的覆盖图像(coverage picture)来说都非常重要。
在3GPP第十版本中，MDT中包含两种用于上行链路覆盖和性能特性(performance characterization)的测量：由UE进行的功率上升空间(Power Headroom,PHR)测量以及由eNB进行的上行链路信号强度和信干噪比(Signal-to-Interference plus Noise Ratio,SINR)测量。eNB可采用PHR来计算UE的路径损耗，路径损耗随后用于SINR目标的设置。PHR指明了UE的功率还有多大的提升空间，为当前UE发送功率与最大UE发送功率的差值。当前技术在采用UL测量进行MDT时存在一些问题。
首先，上行链路测量本身并不足以构建UL性能图谱(performance map)。当前技术认为低PHR值表示出现了UL性能问题。但上述预测并不准确，在某些情况下甚至是错误的。所用的发送功率电平依赖于调制编码方案(Modulation and Coding Scheme,MCS)和传输带宽(bandwidth,BW)动态变化，其中带宽即物理资源块(Physical Resource Block,PRB)的数目。因此，对于具有动态比特率的服务来说，低PHR值并不一定是上行链路问题的标志。举例来说，若某项服务采用较高的比特率，由于基站在链路适配(link adaptation)上采用较为积极的配置，PHR可能会很低。较低的PHR还可能是基站优先考虑某个UE(如通过将较宽的带宽分配给该UE)的结果。当前技术还认为低UL信号强度或SINR表示出现了上行链路性能问题。上述预测可能也是错的。在当前的链路适配和功率控制方法中，某些情况下的接收功率测量和干扰测量可代表UL性能，但上述测量并不能反映有关覆盖问题的一切。一种覆盖问题发生于UE为功率受限(power limited)且无法达到计划的最小比特率时。很多因素都可能导致低UL信号强度，如预定的低比特率。为了降低UL干扰或节省UE电量，可能还会需要低UL信号强度。基站也可通过审慎的链路适配和低功率，对UE进行调度。因此，低信号强度并不足以证明存在上行链路覆盖问题。
采用UL测量进行MDT的第二问题在于如何将下行链路(downlink,DL)、位置信息和UL测量相关。当前技术认为位置信息有用且DL测量也可能有用，不过并未分析如何提供并相关上述信息。收集DL测量、位置信息和UL测量在单独进行时均为成熟的技术，但是收集上述信息之间存在矛盾。因为参考信号传输一直进行，所以可随时收集DL测量。而相反地，UL测量仅当发生数据传输时才能进行收集。因此，在进行MDT时，从UL角度来看，很多DL测量和位置信息并不存在关联。
本发明提出了采用当前技术进行MDT所存在的两个主要问题。第一个问题是如何将UL测量数据与服务质量(Quality of Service,QoS)信息相关，以找到UE性能问题。第二个问题是如何更好地将DL测量、位置信息和UL测量进行调度以及相关，以改进MDT测量和记录的效率。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种将功率信息与服务质量相关的方法，其特征在于，包括：由用户设备通过无线上行链路信道将上行链路数据发送给网络装置；测量所述无线上行链路信道的发送功率，并产生发送功率信息；获取所述无线上行链路信道的发送服务质量信息；将所述发送功率信息与所述发送服务质量信息相关，并产生所述用户设备的上行链路性能的相关结果；以及基于所述相关结果确定所述用户设备的性能问题。
本发明另提供一种将功率信息与服务质量相关的方法，，包括：由网络装置通过无线网络中的上行链路信道从用户设备中接收上行链路数据；从所述用户设备中接收发送功率信息；获取发送服务质量信息；将所述发送功率信息与所述发送服务质量信息相关，并产生所述用户设备的上行链路性能的相关结果；以及基于所述相关结果确定所述用户设备的性能问题。
本发明另提供一种用户设备，包括：收发机，用来通过无线上行链路信道将上行链路数据发送给网络装置；上行链路功率测量模块，用来测量所述无线上行链路信道的发送功率，并产生发送功率信息；服务质量信息模块，用来获取所述无线上行链路信道的发送服务质量信息；以及相关模块，用来将所述发送功率信息与所述发送服务质量信息相关，并产生所述用户设备的上行链路性能的相关结果，以及基于所述相关结果确定所述用户设备的性能问题。
通过利用本发明，可更准确地确定用户设备的性能问题。
以下详述其它实施例和优势。本部分内容并非对本发明作限定，本发明范围由权利要求所限定。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的具有不同QoS需求的多个UE与eNB进行通信的无线通信系统及UE的示范性方块示意图。
图2A是根据本发明一实施例的QoS信息与UL测量相关方法流程的示意图。
图2B是列出用于MDT的不同发送QoS信息参数以及不同发送功率信息参数的表的示意图。
图3是根据本发明一实施例的结合UE MDT报告和网络MDT报告的流程图。
图4是根据本发明一实施例的在MDT中将DL测量、位置信息和UL测量相关的方法流程示意图。
图5是DL测量和位置测量由可用的UL测量结果触发的基于UE的记录方法的流程图。
图6A和图6B是根据本发明一实施例的基于网络的记录方法的流程图。
具体实施方式
以下描述为本发明实施的较佳实施例，且有些实施例通过附图进行了说明。
图1是无线通信系统100及UE的示范性方块示意图。其中，在无线通信系统100中，多个UE与eNB进行通信，并具有不同的QoS需求。此外，UE应用了本发明。如图1所示，多个UE102-105与eNB101相连接，上述UE位于小区的不同位置，因此某些UE可能会存在覆盖问题。
UL功率信息与理解覆盖问题的特性有关。举例来说，若位于小区边缘的UE103已经采用其所能达到的最大功率还无法达到计划内的性能，则存在与覆盖有关的小区边缘性能(cell-edge-performance)问题。覆盖、无线电层或射频(Radio Frequency,RF)问题一般与信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)或SINR有关，可通过改变天线、功率放大器、滤波器等解决。在蜂窝系统中，无线电层的改变一般可影响整个小区的行为和性能，而上述行为和性能对通信的所有层均可见。改进无线电层问题的一种方案是通过改变服务小区天线的方向，在特定方向增强接收的灵敏度。但是上述改变可能会造成难以检测且对UE连接具有很大影响的覆盖盲区(coverage hole)。因此，在MDT中，需要将相关的因素与UL测量一起考虑，以进行高影响覆盖调整。
另一方面，举例来说，若位于不存在覆盖问题区域的UE105在未采用其全部功率时无法达到计划内的性能，问题可能与无线电资源管理(Radio Resource Manager,RRM)相关，而不是与覆盖相关。在本实施例中，无线电接入节点(Radio Access Node,RAN)可改变无线电发送的特性，如小区间(inter-cell)负载平衡(load balancing)特性。一般来说，若RRM决定错误，UE仍可选择进行另一次尝试并停留在服务状态。举例来说，若RAN在小区间负载平衡时对UE进行干扰，则UE可能会与其服务小区失去连接。不过，UE可通过另一更适合的小区恢复连接。在小区边缘，UL功率会在相邻小区间进行平衡，以在UE输出功率和电量损耗最小时，具有稳定的干扰环境以及最大的UL比特率性能。因此，在网络覆盖优化中，小区间负载平衡(load balancing)和其它RRM算法应为与UL测量相关的因素。
此外，如图1所示，其它参数也可对UE的功率电平造成影响。举例来说，UE103是手机正在进行视频通话，UE105是笔记本电脑正在使用突发数据服务(burst data service)，则UE103与UE105的QoS需求有所不同。UE可采用高功率以获得高QoS，如高比特率、低延迟。举例来说，UE功率控制可设计为UE发送更多比特时采用更高功率。上述UE发送可通过采用更宽的无线电带宽、额外的天线多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术或者更积极的MCS来实现。类似地，因为高功率的发送可降低对重新发送的需求，而重新发送是导致延迟的重要原因，因此预计UE可分配更高的发送功率来减小延迟。从链路适配参数和测量中可推断出QoS参数，如采用的MCS、采用的MIMO模式、采用的频率带宽、混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ)或宏分集(macro-diversity)所需的软结合发送(soft-combined transmission)数目。因此，UL功率电平并不仅仅通过特定UE所在位置或覆盖区域来测定。因此，UL功率信息本身并不足以确定覆盖问题，而是需要另外的QoS参数与MDT中的UL测量相关，以更好地确定覆盖问题。
图1中显示了实现本发明实施例的UE102的示范性方块图。天线114发送并接收RF信号。耦接至天线114的收发机模块113从天线114接收RF信号，将RF信号转换为基带信号并将基带信号发送到处理器112。收发机113也可从处理器112接收基带信号，将基带信号转换为RF信号并将RF信号发送到天线114。处理器112处理接收到的基带信号并调用不同的功能模块以实现UE102的功能。存储器111存储程序指令和数据，以控制UE102的操作。
图1还显示了功能模块115、116、117和118，用来实现本发明的实施例。配置模块115用来处理网络中的配置信息，并与其它功能模块(如相关模块116)交互，以实现相应操作。相关模块116采用算法将测量数据结果与QoS信息相关，以产生更完整的报告。在本发明的一实施例中，相关模块116从配置模块115中获取配置数据或其它嵌入指令，以实现相关算法。上行链路功率测量模块117用来测量上行链路功率并产生相关上行链路功率信息。在本发明的一实施例中，功率测量模块117可考虑配置信息或其它嵌入指令，用来产生相应的相关功率信息。QoS信息模块118用来获取并处理相关QoS信息，使得相关模块116可将测量数据与QoS信息有效相关。在本发明的一实施例中，QoS信息模块118可根据配置数据动态改变QoS信息。
图2A是根据本发明实施例的QoS信息与UL测量相关方法流程的示意图。在步骤201中，UE将上行链路数据发送给网络装置。接收到UL允许(grant)后，开始进行UL传送。上述步骤均可触发进行MDT上行链路测量进程。在步骤202中，UE可测量活动上行链路信道的发送功率。在步骤203中，UE产生发送功率信息并将发送功率信息发送给网络装置。
发送功率信息有几种类型。若UE已完成发送功率信息记录，则由于UE已经知晓其在发送时所用的绝对功率(absolute power)，因此可采用绝对发送功率电平，而这是评估UL性能的最有用度量。另一种方式是采用PHR。采用PHR的好处在于可最大程度地提高重用率且对标准的影响最小，此外还可以使额外测试需求最小。PHR可在UE中使用，或者可报告给网络并由网络记录。对PHR进行译码后，可推断出预估绝对发送功率。在另一些实施例中，指示UE是否为功率受限的布林(Boolean)指示符作为发送功率信息已足够。举例来说，当记录需要限制为“真的”观察到的数据(不需外推估计采用不同于所用功率电平的其它功率电平时可以得到的数据)时，布林指示符足以用作功率信息。在另一示范例中，主要为功率受限场景，如UE被要求在当前无线电状况下以最大数据率进行发送。在一些实施例中，可基于功率控制命令或定义的UE功率控制行为推断出隐含功率信息(implicit power information)。举例来说，当RAN可能无法在每次接收传输时接收PHR时，PHR报告可能会有限制。在上述场景中，RAN在每次传输时都进行功率控制，并在接收PHR时及间隙时跟踪和估计所用的UE功率。上述估计可能并不十分准确，但隐含推断出的信息对MDT来说仍然有用。
在步骤204中，UE获取发送QoS信息。在本发明的一实施例中，作为QoS信息之一，数据率可用来与UL测量相关。若已知预定物理层(L1)数据率和UE功率，则可推断出UE所用的精确功率。举例来说，假定预定物理层数据率是时间传输间隔(Time Transmission Interval,TTI)中所分配发送比特的数目除以TTI的长度。若UE采用了全部功率，或几乎全部功率，则可合理推断出预定物理层比特率与最大限制十分接近，其中最大限制为当前无线电层设置下在特定地理位置所能达到的最大比特率。不过，若UE并没有采用全部功率，则通过UE剩余功率和预定L1数据率来外推估计最大限制比特率。因此，包括数据率的QoS信息与UL测量和位置信息对精确找到无法达到计划比特率的位置十分有用。其中，数据率可为保证比特率(Guaranteed Bit Rate,GBR)、优先比特率(Prioritized Bit Rate,PBR)或者以传输块(transport block)尺寸/传输时间计算的比特率。
类似地，传输块尺寸也可为用于MDT报告的有用的QoS信息。若已知TTI长度，则若知道传输块尺寸，可轻易计算出预定物理层数据率。因此，可记录传输块尺寸(而不是数据率)，并采取与数据率一样的方式，通过与UL测量和位置信息结合，来推断出精确的覆盖信息。此外，由于不需要考虑数据率测量的详细定义，采用传输块尺寸的好处之一在于简便性。
在本发明的一实施例中，若已知某个无线电接入技术(Radio Access Technology,RAT)的MCS和传输带宽，则可推断出传输的传输块尺寸。对于CDMA系统来说，上述可等价为扩频增益(spreading factor)。因此，根据上述分析，若记录并报告上述参数，则上述参数可用作数据率，以达到与记录数据率相同的结果。分别记录MCS和带宽的好处之一在于从功率使用和传输稳健性来看，MCS和带宽具有不同特性。因此，若分开提供二者，则结合后可更好地洞察RRM的细节操作以及更好地优化RRM算法。此外，若RRM算法操作是可知、可预测的，则MCS信息也可用于提供某些位置的可达到的比特率信息。
在本发明的另一实施例中，MDT采用表示HARQ或宏分集软结合数目的QoS信息。在一些实施例中，某次发送可能会失败，则需要多次接收以保证数据发送或接收的成功。因此，发送的次数可反映实际多传输数据率的延迟以及无线电资源使用(radio-resource-usage)设置限制。上述信息可洞察RRM算法操作，其中RRM算法操作控制延迟之间以及功率使用与延迟之间的权衡。在MDT中记录并报告上述数据可很好地估计RRM和QoS优化。
在本发明的又一实施例中，接收功率或信号强度或接收干扰均可为记录在MDT中的QoS信息。若接收功率或信号强度与发送功率可知，则很容易计算出无线电传播状况。此外，若接收干扰也可知，则限制QoS的主要物理因素也为可知。推断信息可轻易测定重新计划或者改变网络覆盖设置的必要性。
通过在步骤203获取发送功率信息以及在步骤204获取QoS信息，在步骤205中将上述信息进行相关，其中相关可由UE或网络完成。由UE进行记录及相关有几点优势。UE可获取所有发送数据的精确传送功率信息，而不需要询问上述信息从而引入额外负荷。UE还可获取本发明所讨论的大部分QoS信息，如数据率、传输块尺寸、MCS、传输带宽、资源块的数目以及HARQ软结合的数目。由网络进行记录及相关也有一些优势，如可利用仅由网络进行的测量(network-only measurement)，如接收信号强度以及接收干扰强度。其中仅由网络进行的测量用来测量限制QoS的物理现象以用于相关。
图2B是列出用于MDT记录和报告相关的不同发送QoS信息参数以及不同发送功率信息参数的表210的示意图。如图2B所示，相关进程可由网络性能问题触发。在一些实施例中，记录的目的是找到UE覆盖比计划中弱的区域以及难以支持某些服务的区域。对于上述实施例来说，只在检测到问题状况时进行相关及记录就已足够，以避免不必要的庞大记录数据量。
在一实施例中，问题状况表示UE为功率受限时的低数据率，如数据率低于最小数据率，且PHR比第一阈值(threshold)小或发送功率比第二阈值高。PHR比第一阈值小或发送功率比第二阈值高意味着UE是功率受限或几乎为功率受限，即UE正以尖峰数据率(peak data rate)或接近于尖峰数据率的数据率进行发送。若与此同时观测到的数据率低于计划的最低数据率，则会出现网络覆盖问题或者/以及干扰问题。上述区域为应进行优化的问题区域。
问题状况的另一示范例是传输块尺寸小于最小传输块尺寸，且PHR比第一阈值小或发送功率比第二阈值高。类似地，不同于直接观测数据率，小的传输块尺寸可直接转化为低数据率，而这即为覆盖问题的标志。
在又一示范例中，触发状况可为MCS小于最小MCS阈值，且PHR比第一阈值小或发送功率比第二阈值高。假定某段可预测的传输带宽、某个MCS可映射到某个可能的比特率范围。因此，在某种带宽分配算法下，若MCS低于支持计划比特率的需要，则观测到的数据率或传输块尺寸即可当作问题的显著标志。
图3是根据本发明一实施例的结合UE MDT报告和网络MDT报告的流程图。UE301连接至eNB302。在步骤310中，UE301将上行链路数据发送给eNB302。在步骤321中，UE301测量上行链路发送功率并在随后产生以及记录发送功率信息。在步骤331中，eNB302获取并记录上行链路发送功率信息(如由UE301发送)。在步骤322中，UE301获取并记录发送QoS信息(如数据率)。在步骤332中，eNB302获取并记录QoS信息(如接收信号强度和干扰信息)。在步骤323中，UE301将发送功率信息与其QoS信息相关。在步骤333中，eNB302将上行链路发送功率信息与其QoS信息相关。在步骤324中，将UE相关结果记录在UE相关度量中，而在步骤334中，将eNB相关结果记录在网络相关度量中。在步骤311中，UE301将UE相关度量记录发送给eNB302。在步骤335中，eNB302将接收到的UE相关度量记录与网络相关度量记录结合起来。
先前技术在生成大量DL测量和位置测量时与上行链路并不相关，为了解决上述问题，本发明提出直接或间接将DL测量和位置测量与UL测量结果相关。图4是根据本发明一实施例的在MDT记录和报告中将DL测量、位置信息和UL测量相关的方法流程示意图。在步骤401中，UE进行位置有关(location-related)测量并将位置有关测量结果发送给网络装置。在步骤402中，UE进行可选的下行链路测量并将下行链路测量结果发送给网络装置。在步骤403中，UE上行链路数据传输事件触发后，UE进行可选的上行链路测量并产生第一上行链路测量结果。在步骤404中，网络进行可选的上行链路测量并产生第二上行链路测量结果。在步骤405中，UE或网络装置将位置有关测量结果、下行链路测量结果以及第一上行链路测量结果、第二上行链路测量结果相关。
在本发明的一实施例中，从UE来说，收集并记录位置有关信息和DL测量结果是由上行链路数据传输触发的。换句话说，当可进行UL测量(如PHR)时，进行DL测量和位置测量，以及/或者记录可用的DL测量和可用的位置测量。这可以解决没有相关UL测量结果时，DL测量结果过多以及/或者位置信息过多的问题。类似地，从网络来说，网络可采用相同的方法。接收上行链路数据触发网络获取附加UL测量结果(如UL QoS)，以及将附加UL测量结果与DL测量结果和位置有关信息相关。
图5是DL测量和位置测量由可用的UL测量结果触发的基于UE的记录方法的流程图。在步骤501中，UE监测上行链路测量是否可用。若并不可用，UE继续监测状况。若有可用的上行链路测量，在步骤502中，UE开始为MDT记录位置有关的测量进程。在步骤503中，UE开始记录下行链路测量的进程。对于基于UE的记录方法来说，应用直接状况是最简单的方式，其中可用的UL测量触发记录DL测量和位置测量。上述简单的基本理念可用于需要数据传输的一般测量，如上述UL测量。在本发明的一实施例中，应用依赖于数据传送的DL测量，即获取的相关测量(如位置测量)与依赖于数据传输的测量有关，或者与数据传输本身有关。
图6A和图6B是根据本发明一实施例的基于网络的记录方法的流程图。对于基于网络的记录来说，预期UE测量和网络测量均可被记录。一般来说，DL测量和位置测量由UE进行报告。另一方面，某些UL测量(如PHR)由UE进行报告，而另一些UL测量(如UL QoS测量)由网络进行。图6A是基于网络的记录方法的滤出方式。在步骤601中，UE将所有DL和位置信息报告给网络。在步骤604中，写入记录时，网络滤出DL和位置信息。举例来说，UL正在测试时，若没有可用的上行链路测量(步骤602)，则在步骤603的记录进程中丢弃与UL不相关的DL和位置信息。另一方面，若UL测量可用，则网络在步骤604中记录相关DL和位置信息。当UE测量可用时，UE可将其位置报告给网络，以便于进行相关。本滤出方式的主要好处在于简便性。
在另一种方式中，网络要求UE对有关UL的DL测量和位置信息进行实时(real time)报告。上述方式可进一步降低空中接口的报告负荷。图6B是本方式的示意图。在步骤611中，UE监测上行链路测量的可用性。若UL测量可用，UE在步骤612中将DL和位置信息报告给网络。当UL测量可用时，UE可将其位置报告给网络，以便于进行相关。网络在步骤613中记录所报告的DL和位置信息。上述方式可使不相关测量报告最小化到0。不过，上述方式缺点在于可能会存在UE不知道的eNB UL测量。在另一实施例中，在步骤611中，UE检查是否有可用的上行链路数据传送，或者在UL发送缓冲时是否存在数据。若有可用的上行链路数据传送，则UE在步骤612中记录DL和位置信息并报告给网络，而网络在步骤613中记录所报告的DL和位置信息。上述方式可能会有存在几个不相关测量报告的风险，但该方式可允许考虑eNB UL测量，且大部分不相关报告均可被滤除(即假定UL传输仅在一小段时间进行)。
MDT中的UL测量是在网络规划和优化时分析UE性能以及监测网络覆盖问题的重要信息。为了解决先前技术的缺点，本发明的设计将UL发送功率信息与QoS信息相关，从而充分且清晰地观察解释UL，以得到覆盖状况的准确图片。此外，为了减少过多的不相关DL测量和位置信息，收集并记录DL测量和位置信息可由UL事件触发。
虽然本发明已就较佳实施例揭露如上，然其并非用以限制本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的变更和润饰。因此，本发明的保护范围当视之前的权利要求书所界定为准。