CN102422555B - 无线通信网络中的上行链路通信方法及通信装置 - Google Patents

无线通信网络中的上行链路通信方法及通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种将第一基站(100)作为接收站操作以进行与无线器械(102)的无线上行链路通信连接的方法，其中，该方法包括：控制与无线器械的无线上行链路通信，从无线器械接收信号(127)，从至少一个第二基站(104)接收其余信号(126)，以及分析来自至少一个第二基站的其余信号以便检测在阈值之上的来自无线器械的信号(129)。

Description

无线通信网络中的上行链路通信方法及通信装置
背景技术
无线通信网络的基站通常接收不同种类的信号。与基站进行通信的无线设备向该基站发送由该基站处理的信号。每个基站还从与其它基站进行通信的其它无线器械接收噪声和干扰信号。该干扰和噪声被基站过滤掉以便与无线器械进行无线通信。 
例如，当无线器械连接到第一基站同时该无线器械位于还可能连接到第二基站的区域中时，第二基站从该无线器械接收高干扰信号，该高干扰信号被第二基站的信号处理单元过滤掉。 
发明内容
本发明的实施例在独立权利要求中提供了操作第一基站的方法、用于操作第一基站的计算机程序产品、操作第二基站的方法、用于操作第二基站的计算机程序产品和可操作用于执行所述方法的基站设备。在从属权利要求中提供了本发明的实施例。 
本发明的目的是改善无线通信网络中的无线器械的上行链路通信。为此，由从该无线器械接收信号的第一基站来控制无线器械的无线上行链路通信。无线通信网络的其它第二基站中的至少一个从该无线器械接收干扰信号以及另外的某些噪声。干扰信号和噪声称为其余(rest)信号。此其余信号被控制从所述至少一个第二基站与无线器械的上行链路通信连接的第一基站接收到。第一基站分析来自所述至少一个第二基站的其余信号以便检测由第一基站来控制其连接的无线器械的干扰信号。其余信号被用于通过滤出噪声并使用干扰作为上行链路通信数据的源来改善与无线器械的无线上行链路通信连接。 
在本发明的实施例中，控制与无线器械的无线上行链路通信连接的第一基站利用所述至少一个第二基站的其余信号来确定其余信号中 的无线器械的信号功率并在其余信号包括在阈值A之上的来自无线器械的信号的情况下用于无线上行链路通信连接。 
可以将阈值A固定为使得其用来确定信号功率的最低水平。在此最低水平以下，对于与无线器械的无线上行链路通信连接考虑所述其余信号不是有利的。 
有利地，阈值A具有动态特性。例如，可以将其调整至无线器械与第一基站之间的无线上行链路通信连接的信号水平。 
有利地，有区别地定义阈值A。从所述至少一个第二基站中的一个发送到第一基站的其余信号中的无线器械的信号功率的有区别的测量结果导致其余信号中的无线器械的信号功率变化的测量结果。当定义用于信号功率的有区别的测量结果的有区别的阈值A时，基于信号功率的变化来判定其余信号是否被第一基站用于无线上行链路通信连接。通过使用外推算法，可以设想其余信号中的无线器械的信号功率如何发展。这意味着当可以设想信号功率以预定义坡度上升时可以将其余信号用于无线上行链路通信连接，当可以设想信号功率以预定义坡度下降时可以忽略其余信号。 
在本发明的实施例中，其余信号包括来自无线器械的在某个阈值A之上的信号，所述无线器械的连接由第一基站来控制，并且第一基站判定将与无线器械的无线上行链路通信连接的控制转移至所述至少一个第二基站中的一个基站。为此，第一基站向该无线上行链路通信连接的控制应被转移到其处的所述至少一个第二基站中的该一个基站发送转移请求消息。基于由第一基站从至少一个第二基站接收到的其余信号来判定是否应将与无线器械的无线上行链路通信连接的控制转移到第二基站。可以例如通过切换过程或快速小区选择来完成无线上行链路通信连接的控制的转移。 
在本发明的实施例中，第一基站忽略用于与无线器械的上行链路通信连接的来自所述至少一个第二基站的其余信号。此判定可以例如在第一基站已分析其余信号并已检测到不存在在某个阈值A之上的信号之后进行。 
优选地，在作为高级LTE(长期演进)的潜在候选的协调多点(CoMP)接收方案中使用本发明，参见3GPP(第三代合作伙伴计划)规范TR36.814 V0.4.1(2009-02)和WiMAX、IEEE 802.16e-2005。 
在协调多点接收(CoMP)网络中，第一基站判定所述至少一个第二基站中的一个是否被添加到与无线器械的协调多点无线上行链路通信。此判定还可以从中央网络元件进行，所述中央网络元件而不是第一基站控制无线器械的无线上行链路通信。第一基站称为CoMP主设备(master)且所述至少一个第二基站是CoMP从设备(slave)。 
可以在其余信号的分析已经显示其余信号包含在某个阈值B之上的信号之后向所述至少一个第二基站中的一个发送转移请求消息，使得将与无线器械的无线上行链路通信的控制转移到所述至少一个第二基站中的一个可能是有利的。 
有利地，经由逻辑X2接口来进行第一基站与所述至少一个第二基站之间的通信。 
在另一方面，本发明提供了一种包括用于在基站上执行任何上述方法的机器可执行指令。基站包括计算机系统、微处理器和/或微控制器。这是有利的，因为该机器可执行代码可以用于使上述程序自动化。 
在另一方面，本发明提供了用于操作第二基站以便处理来自至少一个无线器械的信号的方法。不是由第二基站来控制无线器械的无线上行链路通信连接。第二基站不从无线器械接收直接上行链路通信信号，只从无线器械接收由噪声和干扰信号组成的其余信号。第二基站可以将其余信号提供给第一基站。 
在另一实施例中，从第二基站提供给第一基站的其余信号包含来自无线器械的在某个阈值A之上的信号，所述无线器械经由由第一基站控制的无线上行链路通信连接连接到第一基站。 
在另一实施例中，第二基站从第一基站接收转移请求消息，并且将无线器械的无线上行链路通信连接的控制从第一基站转移到第二基站，这可以例如通过切换程序或快速小区选择来完成。第二基站可以 拒绝该转移请求消息。 
在另一实施例中，从第二基站提供给第一基站的其余信号不包含来自无线器械的在某个阈值A之上的信号，其中由所述第一基站来控制所述器械的无线上行链路通信连接。虽然如此，第二基站能够继续向第一基站提供其余信号。 
在另一实施例中，第一基站是与无线器械的协调多点无线上行链路通信的一部分，并且可以由第一基站或中央网络元件将第二基站添加到与无线器械的协调多点无线上行链路通信。有利地，这在第二基站提供如下其余信号时完成，该其余信号包含在某个阈值A之上的用于无线器械与第一基站之间的无线上行链路通信的信号。 
在另一实施例中，第二基站从第一基站或中央网络元件接收转移请求消息，并将与无线器械的无线上行链路通信的控制从第一基站或中央网络元件转移至第二基站。有利地，这在来自第二基站的其余信号包含在某个阈值B之上的用于无线通信连接的信号或与从无线器械到第一基站的上行链路通信信号相比具有其它优点时进行。 
在另一方面，本发明提供一种包括机器可执行指令的计算机程序产品，所述机器可执行指令用于执行操作第二基站以处理来自至少一个无线器械的信号以便向第一基站提供其余信号的上述方法。 
在另一方面，本发明提供了一种可操作以便执行任何上述方法步骤的基站设备。 
有利地，基站能够充当控制至少一个第一无线器械的无线上行链路通信连接的基站且同时充当至少一个第二无线器械的第二基站。 
附图说明
下面将仅以示例的方式并参考附图来描述本发明的优选实施例，在附图中 
图1举例说明其中第一基站控制与无线器械的无线上行链路通信连接的协调多点接收的情况。 
图2举例说明第二基站中的信号处理和其余信号到第一基站的后续 提供。 
图3举例说明第一基站中的由第二基站提供给第一基站的其余信号的处理，以及 
图4是举例说明可操作用于执行根据本发明的方法的基站设备的方框图。 
具体实施方式
这些图中的相同编号的元件是相同元件或执行相同的功能。如果功能是相同的，在稍后的图中将不一定讨论先前已经讨论过的元件。 
图1举例说明其中第一基站100控制无线器械102的无线上行链路通信连接的情况。第一基站100充当协调多点(CoMP)接收网络的主设备。这意味着第一基站具有无线上行链路通信的控制。两个第二基站104、106从无线器械102接收干扰信号。两个第二基站104、106例如应CoMP主设备请求或周期性地将其其余信号提供给第一基站，即CoMP设备100。两个第二基站称为CoMP从设备。 
其余信号由来自两个第二基站104、106的传输区域中的无线器械的噪声和干扰组成。其余信号可以被第一基站100例如经由X2接口108接收。在其余信号的接收之后，第一基站100分析其余信号以便在第二基站104、106中的一个的其余信号中检测无线器械102的适当信号水平。基于此分析，第一基站100判定是否将第二基站104、106中的一个添加到用于无线器械102的CoMP接收网络。如果信号水平对无线器械102的无线上行线路连接没有益处，则充当CoMP主设备的第一基站100还可以从CoMP接收网络中去除第二基站104、106中的一个。如果来自第二基站104、106中的一个的其余信号中的无线器械102的信号在某个阈值B之上，则还可以将CoMP主设备功能从第一基站100移动至第二基站104、106中的一个。 
图2示出本发明的实施例的更详细图示。由充当CoMP主设备的第一基站100来控制无线器械102的无线上行链路通信连接。第二基站104、106接收来自第二基站控制其连接的无线器械的信号110、还有来 自无线器械102的干扰112，以及噪声114。信号110、干扰112和噪声114每个发送时间间隔被接收机116发送至信号缓冲器117一次。接收机116执行信道估计118。由CRC校验120来完成信号110的确认。如果CRC校验120是成功的，则在基站104中处理信号110中的上行链路数据111。发送信号估计器112估计由无线器械发送的估计发送无线电信号113。借助于信道估计118，接收信号估计器124生成估计接收信号119。 
根据成功地接收到的上行链路数据111，从缓存在信号缓冲器117中的由信号110、干扰112和噪声114组成的信号中减去估计接收信号119，使得其余信号126由干扰和噪声组成。其余信号126再次被缓存在信号缓冲器117中，并且随后经由例如X2接口108发送至第一基站100。 
在也接收信号数据110、干扰112和噪声114的第二基站106中完成相同的程序。以与在第二基站104中相同的方式处理该数据。例如经由X2接口108将其余信号126发送至第一基站100。 
图3是示出第一基站100中的过程的流程图。第一基站100在接收机116中接收来自无线器械(第一基站控制该无线器械的连接)的信号127、干扰112和噪声114。接收机116执行信道估计118。由CRC校验120来完成信号的确认。如果CRC校验是成功的，则在第一基站100中处理信号127中的上行链路数据131。发送信号估计器122估计发送的无线电信号133。 
其余信号126被缓存在信号缓冲器128中。通过知道无线器械102的信号133，能够识别其余信号126内部的无线器械102的信号129。针对从无线器械102(由第一基站100控制其连接)成功地接收到的每个上行链路数据131进行一次其余信号126的分析130。如果第二基站104的其余信号126内部的无线器械102的信号129不在某个阈值A之上，则不将第二基站104添加到用于无线器械102的CoMP网络的程序132被触发。然后，第一基站100继续分析用于下一个无线器械的信号。 
如果其余信号126内部的无线器械102的信号129在阈值A之上，则执行第二分析134，检测其余信号126内部的信号是否在某个阈值B之上。如果是这样，则触发将与无线器械102的无线上行链路通信的控制转移至第二基站104的程序136。 
如果第二基站拒绝了无线器械的控制的转移，则启动程序138以将第二基站104作为从设备添加到CoMP网络以定期地将其其余信号提供给第一基站100。 
如果其余信号126内部的无线器械102的信号129不在某个阈值B之上，则启动程序138以将第二基站104作为从设备添加到CoMP网络以定期地将其其余信号提供给第一基站100。 
阈值A和B可以是固定值、具有动态特性，或者具有有区别的特性，使得接收信号功率的变化被视为用于判定的基础。 
图4是举例说明可操作用于执行根据本发明的方法的基站设备140的方框图。例如，其可以是在CoMP网络中，其中，基站设备能够充当用于第一多个无线器械的CoMP主设备且同时充当用于第二多个无线器械的CoMP从设备。 
接收机116接收第一多个无线器械的信号110、干扰112和噪声114。第一多个无线器械的信号110、干扰112和噪声114一起形成信号115。在干扰112中，存在来自第二多个无线器械的信号。 
信号115每个发送时间间隔被接收机116发送至信号缓冲器141一次。接收机116执行信道估计118。由CRC校验120来完成上行链路数据的确认。如果CRC校验120是成功的，则由用于处理上行链路数据的装置142来处理信号110中的上行链路数据111。发送信号估计器122针对此上行链路数据111估计所发送的无线电信号113。根据此估计信号113，能够借助于在接收机116中完成的信道估计118在接收信号估计器124中估计所估计的接收信号119。 
按照接收信号110，由减法器114从缓存在信号缓冲器141中的由信号110、干扰112和噪声114组成的信号中减去信号110，使得其余信号126由干扰和噪声组成。其余信号126再次被缓存在信号缓冲器 141中，并且然后由用于发送其余信号126的装置经由X2接口108发送到另一基站设备。 
从另一基站设备接收的其余信号148被缓存在信号缓冲器141中。通过知道第一多个无线器械的信号110，在从另一基站设备接收到的其余信号148中能够识别用于第一多个无线器械中的无线器械的适当信号。用于相对于阈值A来分析其余信号的装置150针对被估计为将由相应无线器械发送的每个信号分析一次其余信号148。如果其余信号148内部的用于第一多个无线设备中的无线设备的适当信号不在阈值A之上，则装置152执行不将第二基站添加到CoMP网络的程序。然后，基站设备140继续分析用于下一个无线器械的信号。 
如果在其余信号148内部的用于第一多个无线器械中的无线器械的适当信号在阈值A之上，则装置154相对于阈值B来分析其余信号148。如果其余信号148在阈值B之上，则用于执行改变主设备的程序的装置156经由X2接口108向已发送其余信号148的CoMP从设备发送转移请求消息157。 
如果第二基站拒绝无线器械的控制的转移，则装置158执行将已发送其余信号148的基站作为CoMP从设备添加到CoMP网络的程序。由添加请求消息159经由X2接口108来完成该添加。 
如果其余信号148内的适当信号不在阈值B之上，则装置158执行将已发送其余信号148的基站作为CoMP从设备添加到CoMP网络的程序。由添加请求消息159经由X2接口108来完成该添加。 
阈值A和B可以是固定值、具有动态特性，或者具有有区别的特性，使得信号功率的变化被视为用于判定的基础。 
附图标记列表
100 第一基站 
102 无线器械 
104 第二基站 
106 第二基站 
108 X2接口 
110 其它无线器械的信号 
111 其它无线器械的信号的上行链路数据 
112 干扰 
113 无线器械的估计发送信号 
114 噪声 
115 其它无线器械的信号+干扰+噪声 
116 接收机 
117 第二基站的信号缓冲器 
118 信道估计 
119 无线器械的估计接收信号 
120 CRC校验 
122 发送信号估计器 
124 接收信号估计器 
126 其余信号 
127 无线器械的信号 
128 第一基站的信号缓冲器 
129 其余信号内部的无线器械的信号 
130 相对于阈值A的其余信号的分析 
131 无线器械的信号的上行链路数据 
132 不将第二基站添加到CoMP网络的程序 
133 无线器械的估计发送信号 
134 相对于阈值B的其余信号的分析 
136 改变主设备的程序 
138 将第二基站添加到CoMP网络的程序 
140 基站设备 
141 信号缓冲器 
142 用于处理上行链路数据的装置 
144 减法器 
146 用于发送其余信号的装置 
148 从另一基站接收到的其余信号 
150 用于相对于阈值A来分析其余信号的装置 
152 用于执行不将第二基站添加到CoMP网络的程序的装置 
154 用于相对于阈值B来分析其余信号的装置 
156 用于执行改变主设备的程序的装置 
157 传输请求消息以改变主设备 
158 用于执行将第二基站添加到CoMP网络的程序的装置 
159 将从设备添加到CoMP网络的添加请求消息 

Claims (11)

1.一种将第一基站(100)作为接收站操作以进行与无线器械(102)的无线上行链路通信连接的方法，其中所述第一基站是与所述无线器械的协调多点无线上行链路通信的一部分，其中，该方法包括：
所述第一基站控制与所述无线器械的无线上行链路通信，
所述第一基站从所述无线器械接收第一信号(127)，
所述第一基站从至少一个第二基站(104)接收其余信号(126)，所述其余信号包括干扰和噪声，
所述第一基站分析来自至少一个第二基站的其余信号以便检测在阈值之上的来自所述无线器械的第二信号(129)，以及
响应于检测到在所述阈值之上的来自所述无线器械的第二信号，所述第一基站判定通过向所述至少一个第二基站中的一个基站发送添加请求消息(159)来将所述至少一个第二基站中的所述一个基站添加到与所述无线器械的协调多点无线上行链路通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述其余信号包含在第二阈值之上的来自所述无线器械的第二信号，并且所述第一基站判定将与所述无线器械的上行链路通信连接的控制转移至所述至少一个第二基站中的一个基站并向所述至少一个第二基站中的所述一个基站发送转移请求消息(157)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，来自所述至少一个第二基站的所述其余信号不包含在阈值之上的来自所述无线器械的第二信号，并且所述第一基站判定对于与所述无线器械的上行链路通信连接忽略来自所述至少一个第二基站的所述其余信号。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一基站判定是否将转移请求消息发送至所述至少一个第二基站中的所述一个基站，并且与所述无线器械的无线上行链路通信的控制被转移到所述至少一个第二基站中的一个。
5.一种用于通信的装置，其中所述装置是与无线器械的协调多点无线上行链路通信的一部分，所述装置包括：
用于控制与所述无线器械的无线上行链路通信的装置，
用于从所述无线器械接收第一信号(127)的装置，
用于从至少一个第二基站(104)接收其余信号(126)的装置，所述其余信号包括干扰和噪声，
用于分析来自至少一个第二基站的其余信号以便检测在阈值之上的来自所述无线器械的第二信号(129)的装置，以及
用于响应于检测到来自所述无线器械的所述第二信号在所述阈值之上、判定通过向所述至少一个第二基站中的一个基站发送添加请求消息(159)来将所述至少一个第二基站中的所述一个基站添加到与所述无线器械的协调多点无线上行链路通信的装置。
6.一种操作第二基站以处理来自至少一个无线器械的信号以便向控制与无线器械的无线上行链路通信的第一基站提供其余信号的方法，所述其余信号包括干扰和噪声，其中所述第一基站是与所述无线器械的协调多点无线上行链路通信的一部分，并且如果来自所述第二基站的所述其余信号包含阈值之上的来自所述无线器械的第二信号，由所述第一基站将所述第二基站添加到与所述无线器械的协调多点无线上行链路通信。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，来自所述第二基站的所述其余信号包含来自经由由第一基站控制的无线上行链路通信连接而连接到第一基站的无线器械的在阈值之上的第二信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二基站从第一基站接收转移请求消息并将与所述无线器械的无线上行链路通信连接的控制转移到所述第二基站。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，来自所述第二基站的所述其余信号不包含来自经由由第一基站控制的无线上行链路通信连接而连接到第一基站的无线器械的在阈值之上的第二信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二基站从第一基站接收转移请求消息，并且与所述无线器械的无线上行链路通信的控制被转移到所述第二基站。
11.一种用于通信的装置，包括：
用于处理来自至少一个无线器械的信号以便向控制与无线器械的无线上行链路通信的第一基站提供其余信号的装置，所述其余信号包括干扰和噪声，
其中所述第一基站是与所述无线器械的协调多点无线上行链路通信的一部分，其中如果所述其余信号包含阈值之上的来自所述无线器械的第二信号，由所述第一基站将所述装置添加到与所述无线器械的协调多点无线上行链路通信。
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