CN101272549B

CN101272549B - 中继网络过载指示报告方法

Info

Publication number: CN101272549B
Application number: CN200810096196A
Authority: CN
Inventors: 魏巍; 支周; 禹忠
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2008-05-09
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2028-05-09
Also published as: CN101272549A

Abstract

本发明公开了一种中继网络过载指示报告方法，包括：基站或中继站根据预定的一个或多个划分阈值将网络划分为多个层；基站设置每个层的过载报告触发阈值；基站或中继站利用各自的过载指示器确定多个层中是否存在最强干扰信号强度大于相应层的过载报告触发阈值的用户终端，并在判断为是的情况下，基站或中继站触发过载指示器进行报告。通过使用本发明，能够进一步细化网络，使得过载指示器只报告超过触发阈值的分层，从而降低了过载指示器报告带来的系统开销，提高了过载指示器的有效性。

Description

中继网络过载指示报告方法

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种中继网络过载指示报告方法。

背景技术

在下一代的宽带无线通信网络中，特别是在带有中继站(RelayStation，RS)的中继网络中，由于RS本身同时具有用户终端(UserTerminal，UT)和基站(Base Station，BS)的特性，因此，根据RS自身的特点有效的降低中继网络中的小区间干扰是有效提高小区间用户终端(User terminal，UT)吞吐量及平均UT吞吐量的一个关键因素，并且如何有效利用中继站也是目前研究所面临的严峻挑战。

目前，在IEEE 802.16j、IMT-Advanced、WINNER中都提出了采用干扰随机化、干扰协调、干扰消除等方案来解决小区间干扰的问题。长期演进(Long term Evolution，LTE)中提出了根据UT到所有相邻小区的最强干扰级将小区覆盖区域分为内层和外层，并采用部分功率控制及路损补偿的方法来解决小区间干扰。其中，内层为没有小区间干扰的区域，使用全功率补偿；而外层为具有小区间干扰的区域，采用部分功率控制及路损补偿的方法来解决小区间干扰的问题。

LTE中提出采用过载指示器(Overload Indicator，OI)指出小区间干扰级高的UT占用的物理资源块(Physical Resource Block，PRB)并在无线通信网络覆盖范围内的所有BS之间协商，使该PRB上的小区间干扰得到有效的降低。

目前，LTE中对OI的相关规定如下：

(1)每个PRB上有一个值；

(2)每个报告的OI的值为3级；

(3)事件触发。

其中，LTE中规定的触发条件包括：过高或不可接受的热干扰(Interference over Thermal，IoT)、不能令人满意的上行链路性能、小区内负载的变更。如果不对触发条件加以限制，那么当OI报告被频繁触发时，将会造成很大的系统开销。

然而，目前尚未提出能够解决这种OI报告被频繁触发的问题的技术方案。

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种中继网络过载指示报告方案，以解决相关技术中过载指示报告触发频繁、且报告信令开销大的问题。

根据本发明的实施例，提供了一种中继网络过载指示报告方法。

该方法包括：基站或中继站根据预定的一个或多个划分阈值将网络划分为多个层；基站设置每个层的过载报告触发阈值；基站或中继站利用各自的过载指示器确定多个层中是否存在最强干扰信号强度大于相应层的过载报告触发阈值的用户终端，并在判断为是的情况下，基站或中继站触发过载指示器进行报告。

其中，在基站或中继站触发过载指示器进行报告之前，进一步包括：过载指示器确定最强干扰信号强度是否大于预定对比阈值，在判断为是的情况下通知用户终端断开连接并重新接入；在判断为否的情况下基站或中继站判断是否触发报告。

优选地，在多个层的数量为三的情况下，基站或中继站根据预定的两个互不相等的划分阈值将网络划分为以下三层：内层、过渡区、和外层，其中，两个划分阈值之间的层为过渡区，小于两个划分阈值中较小值的层为内层，大于两个划分阈值中较大值的层为外层。

并且，在进行分层之后，进一步包括：若中继站处于基站的内层，则将中继站的覆盖区域划分为过渡区和外层；若中继站处于基站的过渡区，则将中继站的覆盖区域划分为内层和外层；若中继站处于基站的外层，则将中继站的覆盖区域划分为内层、过渡区和外层。

此外，上述过载指示器报告的信息包括：站点类型信息、分级指示字段、用户终端区分字段。并且，分级指示字段由两个连续物理资源决的分级指示组成，并且每个分级指示的等级为以下三个等级中的一个：低、中、高。

优选地，在报告分级指示字段时，对两个物理资源块中第一资源块和第二资源块的分级指示均为低的分级指示字段与第一资源块的分级指示为低且第二资源块的分级指示为中的分级指示字段进行联合编码、或者对两个物理资源块中第一资源块和第二资源块的分级指示均为低的分级指示字段与第一资源块的分级指示为中且第二资源块的分级指示为低的分级指示字段进行联合编码。

通过本发明的上述技术方案，能够进一步细化网络，使得过载指示器只报告超过触发阈值的分层，从而降低了过载指示器报告带来的系统开销，提高了过载指示器的有效性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的中继网络过载指示报告方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的方法中无线通信网络的分层结构的示意图；

图3为在图2所示的分层结构中过载指示器(OI)报告触发阈值设置的示意图；

图4为本发明过载指示器报告触发的处理实例1的流程图；以及

图5为本发明过载指示器报告触发的处理实例2的流程图。

具体实施方式

在本发明的实施例中，提供了一种中继网络过载指示报告方法。

如图1所示，根据本发明实施例的中继网络过载指示报告方法包括：步骤S102，BS或RS根据预定的一个或多个划分阈值将网络划分为多个层；步骤S104，BS设置每个层的过载报告触发阈值；步骤S106，BS或RS利用各自的过载指示器确定多个层中是否存在最强干扰信号强度大于相应层的过载报告触发阈值的用户终端，并在判断为是的情况下，BS或RS触发过载指示器进行报告。

其中，在BS或RS触发过载指示器进行报告之前，进一步包括：过载指示器确定最强干扰信号强度是否大于预定对比阈值，在判断为是的情况下通知用户终端断开连接并重新接入；在判断为否的情况下BS或RS判断是否触发报告。

优选地，在多个层的数量为三的情况下，BS或RS根据预定的两个互不相等的划分阈值将网络划分为以下三层：内层、过渡区、和外层，其中，两个划分阈值之间的层为过渡区，小于两个划分阈值中较大值的层为内层，大于两个划分阈值中较小值的层为内层。

此外，上述过载指示器报告的信息包括：站点类型信息、分级指示字段、用户终端区分字段，后面将结合表1对报告的信息进行详细描述。并且，分级指示字段由两个连续物理资源块的分级指示组成，并且每个分级指示的等级为以下三个等级中的一个：低、中、高。

简要来说，本发明在不同的分层上设置不同的过载指示器报告触发阈值，每次触发时只报告超过阈值的分层中的部分，有效的降低了过载指示器(OI)报告触发时的负载，过载指示器的报告格式采用两个连续的物理资源块(PRB)上设置的报告格式字段成对报告的形式，显著地降低了过载指示器报告字段的长度的方法。

本发明主要包括以下两个部分：

过载指示器(OI)报告触发方法；

过载指示器(OI)报告格式字段设置。

在实际应用时，过载指示器(OI)报告触发可以具体包括以下处理：

步骤1，BS设定区域划分阈值；

步骤2，BS根据区域划分阈值将BS的覆盖区域划分为三层：内层区域、过渡区和包层区域；

步骤3，BS根据受限干扰源为其各层分别配置过载指示器(OI)报告的触发阈值；

步骤4，用户终端(UT)测量当前的最强干扰信号强度，并上报给BS，若该强度大于干扰信号强度对比阈值，BS通知当前用户终端(UT)断开连接，重新启动随机接入的过程；否则，BS设定所使用的分层列表确定用户终端(UT)所处的分层；

步骤5，用户终端(UT)的最强干扰信号强度与过载指示器(OI)报告的触发阈值对比，如果超过触发阈值则触发过载指示器(OI)报告。

其中，对于RS来说，可以使用与BS相同的过载指示器(OI)报告的触发方法。

在本发明所采用的无线通信网络的分层方法中，通过引入过渡区域有效地解决部分功率控制及路损补偿时的频谱利用率下降及负载较重时调度灵活性降低等问题。以3层划分为例，本发明的分层的方法包括：

步骤1，BS中设置区域划分阈值；

步骤2，BS根据阈值将小区进行分层，包括：内层区域、过渡区域、外层区域。

划分后的网络结构可如图2所示。

其中，步骤1中的阈值是根据到达小区列表中最强干扰小区的干扰信号强度确定的，一般包括两个阈值，分别为：内层<＝>过渡区、过渡区<＝>外层等两个阈值，用户区分小区中的不同区域。

其中，RS也能够进行分层，并且RS和BS进行分层时采用相同的方式。

具体地，在步骤2中：内层是指最强干扰小区的干扰信号强度低于内层<＝>过渡区之间阈值的区域，该区域中可以认为小区间干扰强度很低甚至没有，可以忽略小区间干扰的影响；

外层是指最强干扰小区的干扰信号强度高于过渡区<＝>外层之间阈值的区域，该区域是小区间干扰概率高的区域，必须进行小区间干扰的处理，否则会影响小区边缘用户终端(UT)的吞吐量及平均用户终端(UT)吞吐量；

过渡区是指最强干扰小区的干扰信号强度介于内层<＝>过渡区和过渡区<＝>外层之间阈值所包含的区域，该区域介于内层和外层之间，最强干扰信号级在可以接受的范围内，但与LTE中的敏感区域不同，主要作用有两个：

(1)该区域干扰比外层小，当用户终端(UT)处于该区域时，可以通过适当调整路损补偿因子达到目标发射功率，降低了因提高发射功率造成的对小区覆盖范围内其他用户终端(UT)及邻小区的干扰，同时增加了路损补偿时的灵活性，有效的增加了小区边缘用户终端(UT)的吞吐量和平均用户终端(UT)吞吐量。

(2)该区域与内层和外层区域所使用的时频资源，即物理资源块(PRB)保持正交，当内层或外层区域因负载过重或满载导致所占用的时频资源过多时，该区域的时频资源可以作为有效的补充，同时保证了补充后资源的正交性。

采用这种无线通信网络的区域划分方法对无线通信网络中覆盖区域的分层后，能够使BS在频域上调度用户终端(UT)所使用的物理资源块(PRB)使其不被邻小区中的用户终端(UT)使用，同时控制不同层的上行链路发射功率进行小区间干扰的协调并在没有带宽损失的前提下提高无线通信网络中的小区边缘用户终端(UT)吞吐量及平均用户终端(UT)吞吐量。

优选地，设定RS处于BS覆盖区域的不同层时可以使用不同的分层列表。即，BS根据RS所处的位置来设定其附属RS的分层列表，具体为：若RS处于其从属BS的内层，则将其覆盖区域划分为过渡区和外层；若处于其从属BS的过渡区，则将其覆盖区域划分为内层和外层；若处于其从属BS的外层，则将其覆盖区域划分为内层、过渡区和外层。

在分层结束后，需要对分层分别设置触发阈值。图3为在图2所示的分层结构中设置过载指示器(OI)报告触发阈值的示意图。其中，图3中分别对图2所示的网络中不同的分层设置了不同的过载指示器(OI)触发阈值，对于实际的网络中，可以根据需求，选择不同的配置。

其中，划分阈值、以及触发阈值的设置于网络建设等多种原因相关，其值的确定是本领域技术人员所公知的，这里不再详细描述。

此外，本发明采用过载指示器(OI)报告格式字段包括三个部分：站点类型指示字段、分级指示字段、用户终端(UT)区分字段，分别用于指示站点类型，即，RS或者用户终端(UT)、过载指示器(OI)的分组状态及用户终端(UT)占用的连续物理资源块(PRB)的分组状态。

注意，引入站点类型指示字段的目的是考虑到RS同时具有BS和用户终端(UT)的双重特性，RS和用户终端(UT)的过载指示器(OI)的触发阈值可能不同，并且，当RS的过载指示器(OI)被触发时，如果BS负载为轻载或者中载时，可以不通过无线网络覆盖区域内BS之间的协商，而是通过RS与其从属BS之间的协商解决，从而能够进一步降低系统的开销。

可以看出，相比于现有技术，本发明通过在不同的分层中通过合理的设置过载指示器(OI)的触发阈值，有效地避免了过载指示器(OI)频繁触发给系统带来的系统开销，提高了过载指示器(OI)的有效性。

通过对无线通信网络中覆盖区域的分层，进一步细化网络，对每个分层区域设置相应的阈值，过载指示器(OI)中只报告超过触发阈值的分层，进一步降低了过载指示器(OI)报告带来的系统开销。

图4和图5为本发明过载指示器(OI)报告触发的两个处理实例的流程图。下面将结合附图描述这两个实例。

实例1

图4为BS过载指示器(OI)报告触发实现程图，如图4所示，其具体实施步骤如下：

步骤401：BS确定区域划分阈值；

步骤402：BS根据区域划分阈值对网络进行分层；

步骤403：BS确定网络中不同分层的过载指示器报告触发阈值；

步骤404：BS确定网络过载指示器报告触发阈值；

步骤405：所有网络分层中过载指示器如果超过触发阈值，则转到步骤406，否则转到步骤408；

步骤406：BS设置过载指示器分组指示字段；

步骤407，BS设置用户终端区分字段；

步骤408，BS过载指示器触发及字段调整结束；

实例2

图5为RS过载指示器(OI)报告触发的流程图，如图5所示，具体实施步骤如下：

步骤501：RS确定区域划分阈值；

步骤502：RS根据区域划分阈值对网络进行分层；

步骤503：RS确定网络中不同分层的过载指示器报告触发阈值；

步骤504：RS确定网络过载指示器报告触发阈值；

步骤505：所有网络分层中过载指示器如果超过触发阈值，则转到步骤506，否则转到步骤514；

步骤506，RS设置过载指示器站点类型指示字段；

步骤507：RS设置过载指示器分组指示字段；

步骤508，RS设置用户终端区分字段；

步骤509，RS向BS上报过载指示器报告；

步骤510，BS如果是重度负载，则转到步骤511，否则转到步骤514；

步骤511，BS设置过载指示器站点类型指示字段；

步骤512：BS设置过载指示器分组指示字段；

步骤513，BS设置用户终端区分字段；

步骤514，RS过载指示器触发及字段调整结束；

过载指示器报告格式字段

表1

表1为本发明中过载指示器(OI)报告格式字段示意图。

如表1所示，过载指示器(OI)报告格式字段包括三个部分：站点类型指示字段、分级指示字段、用户终端(UT)区分字段，分别用于指示站点类型，即，RS或者用户终端(UT)、过载指示器(OI)的分组状态及用户终端(UT)占用的连续物理资源块(PRB)的分组状态。其中，过载指示器指示的级别分别是“高”、“中”、和“低”。

在表1中，过载指示器(OI)报告格式字段中的过载指示器(OI)分级指示字段采用2bit表示、用户终端(UT)分级指示字段采用1bit表示。

在相关技术中，LTE规定过载指示器(OI)的值有3级，采用2bit表示，但2bit可以表示四个状态，将有一个状态被浪费。针对该问题，本发明在用户终端(UT)占用的两个连续的物理资源块(PRB)的格式中，将会有9种(3×3)不同的组合方式，其中，“低、低”组合的方式从小区间干扰协调的角度看，不考虑的话，不会带来很大的问题，因此，将“低、低”组合的方式与“低、中”或“中、低”组合方式联合编码，即，过载指示器(OI)中“低、低”组合方式被解码为“低、中”或“中、低”组合方式。这样，剩余的8种组合方式就可以用3bit的过载指示器(OI)报告格式字段表示，从而降低了系统的开销。

表2为用户终端(UT)占用的物理资源块(PRB)中两个连续的资源块过载指示器(OI)报告联合编码的例子。

表3为用户终端(UT)占用60个连续的物理资源块(PRB)时，采用表2的联合编码例子编码示意图。

表2

表3

应当注意，使用LTE中现有的每物理资源块(PRB)使用2bit编码过载指示器(OI)时，将使用60×2bit＝120bit，而使用本专利的联合编码方式时，只使用60/2×3bit＝90bit就可以完成过载指示器(OI)的编码，系统开销急骤减少了120bit-90bit＝30bit。如果用户终端(UT)占用的物理资源块(PRB)更多的时候，系统开销的节约将会更加的显著。

尽管之前主要以3层划分为例进行了描述，但是本领域的技术人员能够理解，可以采用类似的方法将网络划分为任意数量的层，并以每个层内为单位进行过载指示包括。

综上所述，本发明对无线通信网络中覆盖区域进行分层，通过过载指示器在无线通信网络覆盖范围内的不同BS(Base Station，BS)之间协商负载状态，能够达到小区间干扰协调的目的；同时，在不同的分层上设置不同的过载指示器报告触发阈值，每次触发时只报告超过阈值的分层中的部分，有效的降低了过载指示器(OI)报告触发时的负载，过载指示器的报告格式采用两个连续的资源块(Physical Resource Block，PRB)上设置的报告格式字段成对报告的形式，显著地降低了过载指示器报告字段的长度，从而降低了系统开销。

借助于本发明的技术方案，能够进一步细化网络，使得过载指示器只报告超过触发阈值的分层，从而降低了过载指示器报告带来的系统开销，提高了过载指示器的有效性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种中继网络过载指示报告方法，其特征在于，包括：

基站或中继站根据预定的一个或多个划分阈值将网络划分为多个层；

所述基站设置每个层的过载报告触发阈值；

所述基站或所述中继站利用各自的过载指示器确定所述多个层中是否存在最强干扰信号强度大于相应层的过载报告触发阈值的用户终端，并在判断为是的情况下，所述基站或所述中继站触发所述过载指示器进行报告。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基站或所述中继站触发所述过载指示器进行报告之前，进一步包括：所述过载指示器确定所述最强干扰信号强度是否大于预定对比阈值，在判断为是的情况下通知所述用户终端断开连接并重新接入；在判断为否的情况下所述基站或所述中继站判断是否触发报告。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述多个层的数量为三的情况下，所述基站或所述中继站根据预定的两个互不相等的划分阈值将所述网络划分为以下三层：内层、过渡区、和外层，其中，所述两个划分阈值之间的层为所述过渡区，小于所述两个划分阈值中较小值的层为内层，大于所述两个划分阈值中较大值的层为外层。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在进行分层之后，进一步包括：若所述中继站处于所述基站的内层，则将所述中继站的覆盖区域划分为过渡区和外层；若所述中继站处于所述基站的过渡区，则将所述中继站的覆盖区域划分为内层和外层；若所述中继站处于所述基站的外层，则将所述中继站的覆盖区域划分为内层、过渡区和外层。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述过载指示器报告的信息包括：站点类型信息、分级指示字段、用户终端区分字段。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述分级指示字段由两个连续物理资源块的分级指示组成，并且每个分级指示的等级为以下三个等级中的一个：低、中、高。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在报告所述分级指示字段时，对所述两个物理资源块中第一资源块和第二资源块的分级指示均为低的分级指示字段与所述第一资源块的分级指示为低且所述第二资源块的分级指示为中的分级指示字段进行联合编码、或者对所述两个物理资源块中第一资源块和第二资源块的分级指示均为低的分级指示字段与所述第一资源块的分级指示为中且所述第二资源块的分级指示为低的分级指示字段进行联合编码。