CN101574000A - 在宏小区内的微小区通信的上行链路功率控制 - Google Patents

Abstract

一种用于在宏小区内的微小区中通信的方法包括自动设定移动台的上行链路发射功率以避免微小区与宏小区之间的上行链路干扰。所公开的示例包括确定微小区对宏小区的可允许干扰。确定移动台与宏小区之间的路径损耗。移动台用于在微小区中通信的上行链路发射功率是基于所确定的可允许干扰和所确定的路径损耗来被确定的。

Description

在宏小区内的微小区通信的上行链路功率控制

技术领域

本发明一般地涉及通信。具体地，本发明涉及无线通信。

背景技术

无线通信系统是已知的并且被广泛使用。

许多系统由于无线通信覆盖的设计方式而称作蜂窝系统。基站收发信机被安排用来提供在围绕该基站的地理区域内的无线通信覆盖。地理区域典型地称作小区。这种小区的典型的相对较大的大小或覆盖范围使得它们能够被称作宏小区。

可以建立宏小区内的较小大小的小区。其有时称作微小区。一种用于建立微小区的提出的方法是提供在相对受限的范围内(例如建筑物)工作的家庭基站单元或微小区基站单元。

由于宏小区内可能具有一个或多个微小区基站单元而带来了各种不同的挑战。这些挑战由于宏小区内成百或甚至成千的微小区的可能激增而变得更加复杂。例如，可能在微小区基站单元与宏小区基站之间存在相互的共用信道干扰。例如，这可能当两个小区都针对下行链路通信而使用相同的频率或信道时发生。

在上行链路方向中，当宏小区移动台在附近并且在上行链路上发射时微小区受到干扰。这特别在宏小区边缘附近会真正发生，在该边缘处宏小区移动台的发射功率由于距宏小区基站远而通常较高。另一方面，当微小区移动台在附近时宏小区基站受到干扰。来自在位于宏小区基站附近的微小区内通信的移动台的发射会使得接近于宏小区边缘的宏小区移动台的上行链路服务质量恶化。

微小区基站单元与宏小区基站之间的相互干扰的影响通常取决于部署的几何形状和发射功率电平。如果宏小区移动台太过于接近微小区基站单元，则微小区上行链路不能适当地工作。另外，如果宏小区移动台接近于宏小区边缘并且微小区移动台相对接近于宏小区基站，则宏小区上行链路不能适当地工作。需要控制其中微小区位于宏小区内的分层无线通信系统中的共用信道发射。本发明解决了该需求。

发明内容

一种用于在宏小区内的微小区中通信的示例性方法包括确定微小区对宏小区的可允许干扰。确定移动台与宏小区之间的路径损耗。移动台在微小区中通信的上行链路发射功率是基于所确定的可允许干扰和所确定的路径损耗的。通过阅读下面的详细地描述，所公开的示例的各种不同的特征和优点对于本领域技术人员将变得明显。下面简要说明附图及其描述。

附图说明

图1示意性地说明了无线通信系统的可用于本发明实施例的所选部分；

图2是概括一种示例性方法的流程图。

具体实施方式

所公开的示例性技术规定了对在宏小区内的微小区中通信的移动台的上行链路发射功率的动态调节。所公开的示例在规定了在微小区内通信的可靠的可调节发射功率的同时保证了在宏小区基站的受控干扰量。图1示意性地说明了通信系统20的所选部分。基站22包括基站收发信机单元和用于以通常已知的方式处理无线通信的合适的无线通信设备。基站22建立无线通信覆盖区域24，为了讨论而将该区域称作宏小区。宏小区24的地理区域将部分上取决于基站22的能力和周围的地形。存在用于建立期望的宏小区覆盖区域的已知技术。

在宏小区24内，移动台26能够通过以已知方式与基站22通信来处理无线通信。为了讨论而将移动台26称作宏小区移动台，因为它与宏小区24的基站22通信。在宏小区24内存在提供微小区32内的无线通信覆盖的微小区基站单元(PCBSU)30。如可从所说明的内容中认识到的那样，微小区32的覆盖区域大小远小于宏小区24的覆盖区域大小。在这个例子中，微小区32完全包含于宏小区24的覆盖区域内。

另一个PCBSU 34提供了相应微小区36内的覆盖。在这个例子中，微小区36至少部分上位于宏小区24之内。如图示意性所示，PCBSU 30相比PCBSU 34而言更接近于基站22或宏小区24的中心。宏小区移动台26相对接近于PCBSU 30并且在宏小区24边缘附近。PCBSU 34相对接近于宏小区24的边缘。PCBSU 30和34与移动台26关于基站22的相对位置分别对于宏小区和微小区内的上行链路信道性能是有影响的。

图2包括流程图40，其概括了一种用于控制例如在微小区32内通信的移动台38的上行链路发射功率的示例性方法。在42，微小区移动台上行链路发射功率由PCBSU 30初始化。一个例子包括以基于在PCBSU 30中设计的预定值的固定量来初始化微小区移动台上行链路发射功率。在一个例子中，这被设置成这样的最小值：该最小值能针对在采用PCBSU 30的典型环境中的微小区移动台而提供预定级别的上行链路范围或质量。例如，针对位于建筑物内的微小区移动台的期望的上行链路质量将具有可预定义的上行链路发射功率。最大上行链路发射功率被选择成对室外宏小区移动台造成最小干扰。

在另一例子中，初始化的微小区移动台上行链路发射功率是基于由PCBSU 30从具有与宏小区24内的PCBSU 30的位置有关的信息的另一设备接收的值的。例如，PCBSU 30与宏小区基站22之间的距离可用于设置初始上行链路发射功率值。

在44，PCBSU 30识别宏小区24。在一个例子中，PCBSU 30接收基站22的伪随机噪声偏移或扰码，其是一种提供宏小区识别的小区码。在不能获得可靠的小区码检测的例子中，PCBSU 30从位于PCBSU 30附近的其他PCBSU收集与由这些PCBSU对小区码所进行的测量有关的信息。作为由所有这些PCBSU共同接收的最强的码的小区码被选作宏小区24的小区码。

在46，作出关于微小区对宏小区的可允许干扰的判定。例如，可以基于宏小区基站22的工作参数来确定最大可允许干扰量。在另一例子中，最大可允许干扰是持续地响应于当前宏小区性能来被确定的，所述当前宏小区性能例如包括宏小区业务量和当前经历的噪声量以及在宏小区基站22的其他干扰。

在PCBSU 30不能直接识别宏小区的情况下，可以针对最大移动台发射功率而使用节约低功率值，直到PCBSU 30获得更详细的信息。

来自特定微小区的可允许干扰是在宏小区基站22的总的可允许干扰的一部分。如果更多的微小区在宏小区24内是激活的，则任一微小区的可允许干扰部分将比宏小区内存在较少微小区业务这一场景的更小。一旦PCBSU 30确定微小区对宏小区的可允许干扰，图2的过程就进行到标为48的步骤。移动台38确定移动台38与宏小区基站22之间的路径损耗。移动台38将路径损耗测量报告给PCBSU 30。在一个例子中，路径损耗测量是利用已知技术来确定的。

在微小区移动台不能提供在该移动台与宏小区基站22之间的可靠路径损耗报告的情况下，PCBSU 30可以基于对相邻基站的导频强度的测量结果来确定路径损耗，所述相邻基站包括附近的PCBSU和宏小区基站22。所接收的宏小区导频功率和之前获得的关于宏小区发射导频功率的信息使之能够确定移动台38与宏小区基站22之间的路径损耗。在50，在微小区中通信的移动台的上行链路发射功率是基于微小区对宏小区的可允许干扰以及所确定的路径损耗来被确定的。基于来自移动台38的发射，路径损耗提供了与在宏小区基站22接收到多少干扰有关的信息。为保持干扰量在可允许干扰范围内而设定移动台38的上行链路发射功率维持了宏小区移动台的有效上行链路通信，并且使之能够设定微小区移动台的上行链路发射功率以实现可靠的微小区通信。

在所说明的例子中的步骤46至50以所选择的规律时间间隔重复进行(从而适配于微小区移动台与宏小区之间的路径损耗的变化)。例如，更新所确定的可允许干扰以及移动台与宏小区之间的路径损耗使之能够响应于变化的条件来控制微小区中的上行链路发射功率。在一个例子中，将移动台的上行链路发射功率保持为低于微小区移动台的最大发射功率限制。在一个例子中，微小区移动台的最大发射功率限制是基于宏小区的最大可允许干扰与所确定的移动台与宏小区基站之间的路径损耗之比的。在一个例子中，微小区移动台的最大发射功率限制称作P_pico，max，并且由下面的等式说明：

$P_{\mathrm{pico},\max }=\frac{P_{\mathrm{lalbowed}}^{\left(\mathrm{NodeB}\right)}}{G_{\mathrm{Path}-\mathrm{loss}}^{(\mathrm{picoUE}\·\mathrm{NodeB})}\left(d\right)};$

其中，分子是宏小区的最大可允许干扰，而G是路径损耗。移动台的上行链路发射功率P可以用下面的等式来说明：

$P_{\mathrm{DATA}}^{\left(\mathrm{pico}\right)}=\frac{\mathrm{\β}(P_{\mathrm{NOISE}}+P_{\mathrm{INTERFERENCE}})}{G_{\mathrm{Path}-\mathrm{loss}}^{\left(\mathrm{pico}\right)}\left(d\right)};$

其中，β是针对由宏小区移动台和噪声造成的干扰的期望的信干噪比。在该等式中，P_NOISE和P_INTERFERENCE分别是微小区内的噪声和干扰量。G是例如微小区内的移动台38与PCBSU 30之间的路径损耗。移动台的上行链路发射功率值保持低于P_PICO，MAX。在一个例子中，上行链路发射功率保持低于最大发射功率限制的所选百分比。例如，移动台的上行链路发射功率保持低于最大发射功率限制的90％，以将剩下的10％预留给微小区中的导频发射。

上面描述的技术使用下行链路导频测量并结合关于导频发射功率的信息，从而动态地调整在微小区中通信的、受限于宏小区基站的最大干扰的移动台上行链路发射功率。这样，上行链路功率受到宏小区的信道损耗以及同时向微小区基站发射的其他移动台的数目的限制。上述技术保证了宏小区的受控干扰量。

所公开的技术的一个优点是它们并不需要针对微小区或宏小区内任何移动台的固定发射功率。相反，微小区内的移动台发射功率可以基于来自宏小区的导频测量和关于宏小区导频功率的信息来被调节。可以对微小区移动台的上行链路发射功率进行调节以达到针对所请求的微小区内链路吞吐量的所需信噪比，同时保持发射功率受制于取决于宏小区路径损耗的最大功率限制。因此，关联于微小区的最大上行链路功率在微小区接近于宏小区基站时受到限制并且在微小区与宏小区基站的间距加大时增加。加大的间距可以取决于PCBSU 30与宏小区基站之间的距离，或者取决于围绕PCBSU 30的、干扰微小区移动台与宏小区基站间的视线的墙壁或其它结构。

所公开的示例性技术实现了对微小区移动台的上行链路发射功率的自动配置。一个或多个PCBSU对宏小区移动台的上行链路的干扰限制可以被指定。另外，所公开的技术消除了由于宏小区内覆盖网络中的随机微小区部署而造成的干扰级别不确定性，并且通过将所造成的干扰限制成在任何给定时刻、在宏小区上行链路上的分配给每个PCBSU的指定干扰预算而保证了对宏小区的较低影响。

前面的描述是示例性的而非限制性的。对所公开示例做出不背离本发明精神的变型和修改对于本领域技术人员而言是显而易见的。本发明的法定保护范围仅由后面的权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种用于在宏小区内的微小区中通信的方法，包括下列步骤：

确定微小区移动台对所述宏小区的可允许干扰；

确定所述移动台与所述宏小区之间的路径损耗；以及

基于所确定的可允许干扰和所确定的路径损耗来确定所述移动台用于在所述微小区中通信的上行链路发射功率。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：

根据所确定的可允许干扰和所确定的路径损耗来确定所述微小区移动台的最大发射功率限制；以及

将所述移动台的上行链路发射功率设定为低于所确定的最大发射功率限制的所选百分比。

3.根据权利要求2所述的方法，包括：

将所确定的最大发射功率限制的剩余部分预留给微小区导频信号发射。

4.根据权利要求2所述的方法，包括：

将所述最大发射功率限制确定为所确定的可允许干扰与所确定的路径损耗之比。

5.根据权利要求1所述的方法，包括：

更新所确定的可允许干扰和所确定的路径损耗；以及

作为响应而更新所述移动台的所确定的上行链路发射功率。

6.根据权利要求1所述的方法，包括通过进行以下操作中的至少一个来识别所述宏小区：

由所述微小区检测所述宏小区的小区码；或

将由位于所述微小区附近的多个其他微小区检测到的最强的所检测小区码确定为所述宏小区的小区码的指示符。

7.根据权利要求1所述的方法，包括从以下内容中的至少一个确定所述路径损耗：

i)来自所述移动台的路径损耗测量报告；或

ii)确定所述宏小区的发射导频功率；

确定位于所述微小区附近的多个小区的所测量导频功率，其包括所测量的宏小区功率；以及

基于所测量的宏小区导频功率和所述宏小区的发射导频功率来确定所述路径损耗。

8.根据权利要求1所述的方法，包括：

确定对于所述宏小区的总的可允许干扰；以及

基于所述宏小区中的激活微小区业务量来分配所述总的可允许干扰的一部分作为所确定的可允许干扰。

9.根据权利要求8所述的方法，包括：

以下列方式中的至少一个来确定对于所述宏小区的总的可允许干扰：

作为固定值，或

根据当前宏小区性能。

10.根据权利要求1所述的方法，包括：

基于下列内容中的至少一个来初始化用于在所述微小区中通信的上行链路发射功率：

所接收的初始上行链路发射功率电平，其是基于所述微小区与所述宏小区之间的地理关系的；或

提供给所述微小区的预设定初始上行链路发射功率。

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