CN102438249A - 一种在家庭基站和宏基站应用场景下的干扰协调方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在家庭基站和宏基站应用场景下的干扰协调方法。所述方法包括：在家庭基站和宏基站组成的异构网络中设置PSS/SSS/PBCH pattern；空闲状态下的宏小区用户MUE移动到家庭基站femto小区边缘，而且所述MUE不属于闭合用户群CSG用户；如果MUE检测受到femto小区的强干扰，并且干扰大于预定的承受值，MUE启用预先获知的PSS/SSS/PBCH pattern接收宏小区的PSS/SSS/PBCH信号；femto小区按所述的PSS/SSS/PBCH pattern以低于正常范围的发送功率发送或关闭PSS/SSS/PBCH信号，所以本发明的技术方案实现了在家庭基站和宏基站应用场景下空闲状态MUE准确获取宏小区的PSS/SSS/PBCH信号，保持MUE成功驻留在宏基站中。

Description

一种在家庭基站和宏基站应用场景下的干扰协调方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种在家庭基站和宏基站应用场景下的干扰协调方法。
背景技术
在移动通信领域，长期演进LTE系统在网络部署时，一般采用同频组网方式，这样小区间的干扰特别是小区边缘的干扰会比较严重，小区间干扰协调，干扰随即化和干扰抵消都是解决小区间干扰的措施。在LTE标准版本Release8/9中，干扰协调(inter cellinterference coordination，ICIC)针对的主要场景是同构网，比如两个宏小区(Macro cell)边缘的干扰，而在版本Release 10中，由于允许在大功率宏基站(Macro eNB)的覆盖范围内，布设低功率节点LPN(Low Power Node)，这样小区间的干扰场景就必须考虑各种异构网络HetNet的情形。在宏小区里布设家庭基站(HomeeNB)即：Macro-femto场景就属于其中的一种情形。
Macro-femto场景也被称为CSG(closed Subscriber Group)场景，图1是Macro-femto场景下小区间干扰的场景图。如图1所示，不属于家庭基站HeNB的宏小区用户(MUE)，即非CSG用户(Non-CSG)，进入到HeNB的覆盖后，下行链路受到HeNB下行的严重干扰(Severeinterference)。在R10 LTE-A中针对Macro-femto场景采用了几乎全空子帧ABS(Almost Blank Subframe)方案，该方案通过把femto某些子帧除必要的控制信息外的资源块RE(Resource Element)给静音(muting)掉来实现，这样相应子帧上femto对Macro的干扰将降低，但由于ABS并非完全空白的子帧，其中仍然可能存在控制信息和其它的信号比如CRS/PSS/SSS/PBCH/Paging/SIB1/CSI-RS等，同样会产生邻区干扰问题。
LTE系统中PSS/SSS/PBCH都有固定的时域位置，图2是LTE主/辅同步信号在整帧中的位置示意图，图2中，PDCCH为物理下行链路控制信道；PDSCH为物理下行链路公共信道；RS为参考信号。如图2所示，一个时隙＝0.5ms(包括7个正交频分复用符)；一个子帧＝2个时隙＝1ms；一个整帧＝10个子帧(即10ms)。由图2可知，主同步信号与辅同步信号恒定在整帧的时隙0(#0时隙)和时隙10(#10号时隙)的固定频率位置上发送。PBCH也在每帧的第一个子帧(#1号时隙)的固定频率位置上发送。因此在Macro-femto场景下，在Marco小区和femto小区边缘Marco小区的PSS/SSS/PBCH信号将会受到femto小区的PSS/SSS/PBCH信号的严重干扰，在该区域的Non-CSG用户难以成功的接入到Marco小区，具体将产生如下两个问题：
1)小区搜索过程中MUE将尝试找到主和辅同步信号(PSS和SSS)，对于同步网络(即不同小区之间的子帧边界必须一致)PSS和SSS都在固定位置发送；对帧同步的网络，邻小区的PSS和SSS重叠发送。当MUE位于禁止允许的femto小区(non-allowed femto)覆盖中时，non-allowed femto小区发送的PSS/SSS信号比macro小区的PSS/SSS信号强得多，因此MUE无法准确获知macro小区的PSS/SSS。
2)在系统信息改变跟踪过程中，MUE通过业务指示码(SI)的改变或周期检查管理信息库(MIB)和系统信息块(SIB)来跟踪系统信息的改变。如果SI改变，则MUE先读取MIB，其次系统信息块1(SIB1)，然后是其他SIB。MIB包含在PBCH中，在子帧0的中间六个资源块(RB)中发送。在同步网络中，不同小区的MIB将会重叠发送。当MUE位于禁止允许的femto小区覆盖中时，femto小区的PBCH信息发送将会干扰MUE读取来自宏基站的PBCH信息，因此MUE无法维护最新的系统信息。
现有的方案是通过时间偏移(time offset)的方法来规避上述问题。图3是time offset方案示意图，如图3所示，在频分双工FDD系统里，宏小区偏移两个子帧，就可以完全错开和Femto小区的PSS/SSS/PBCH信道重合。但该方案给系统引进了新的问题：(1)LTE系统某些特性要求相邻小区帧定时必须对齐，比如多媒体广播多播业务eMBMS；(2)时分双工TDD系统要避免由于时间偏移造成的上行链路/下行链路(UL/DL)干扰，系统实现复杂，甚至对于某些上下行配置无法实现。图4是LTE TDD系统time offset方案引起的上下行时隙干扰示意图。
综上所述，无论是几乎全空子帧ABS方案还是time offset方案，都无法从根本上解决空闲状态下的MUE在Macro-femto场景下引起的干扰问题。
发明内容
本发明提供了一种在家庭基站和宏基站应用场景下的干扰协调方法，该方法能够解决空闲状态下的非CSG的宏小区用户在macro-femto场景中成功获取PSS/SSS/PBCH信息的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明公开了一种在家庭基站和宏基站应用场景下的干扰协调方法，所述场景是在宏基站Macro eNB的宏小区覆盖范围内，布设家庭基站femto的异构网络HetNet中，空闲状态下的宏小区用户MUE移动到了femto小区的边缘，而且所述MUE不属于闭合用户群CSG用户，该方法包括：
在所述异构网络中设置主同步信号/辅同步信号/主广播信道图案PSS/SSS/PBCH pattern；
如果所述MUE检测受到femto小区的干扰，启动使用所述的PSS/SSS/PBCH pattern；
所述femto小区按所述的PSS/SSS/PBCH pattern以低于正常范围的发送功率来发送PSS/SSS/PBCH信号或关闭PSS/SSS/PBCH信号的发送；
所述MUE使用所述的PSS/SSS/PBCH pattern接收宏小区的PSS/SSS/PBCH信号。
在所述异构网络HetNet中设置主同步信号/辅同步信号/主广播信道图案PSS/SSS/PBCH pattern具体包括如下三种方法：1)在长期演进系统LTE中预先在规范中规定所有femto小区的PSS/SSS/PBCH pattern；2)操作管理维护系统OAM给宏基站覆盖范围内的femto配置同样的PSS/SSS/PBCH pattern，并把所述的PSS/SSS/PBCH pattern通知给宏基站，宏基站在网内进行广播通知MUE；3)femto在系统消息中广播PSS/SSS/PBCH pattern的信息，MUE根据接收到的femto小区的系统消息获知所述的PSS/SSS/PBCHpatten。
该技术方案中的宏基站小区和femto小区都具有使能/不使能PSS/SSS/PBCH pattern的功能，宏基站通过广播指示信息“如果你想驻留在我这里并受到了强干扰，请使用这个PSS/SSS/PBCHpattern”来使能PSS/SSS/PBCH pattern；femto通过广播指示信息“如果你不能驻留在我这里，请使用这个PSS/SSS/PBCH pattern来寻找其他小区”来使能PSS/SSS/PBCH pattern。
对于上述PSS/SSS/PBCH pattern的构成，可以采用预定时间的多个整帧作为PSS/SSS/PBCH pattern的周期，并且在所述的预定时间内选取其中N个PSS/SSS/PBCH所在的子帧，femto小区在所选取的子帧上以低于正常范围的发送功率来发送PSS/SSS/PBCH信号或关闭PSS/SSS/PBCH信号的发送，而且所述MUE在所选取的子帧上接收宏小区的PSS/SSS/PBCH信号。
由上述可见，当不属于闭合用户群CSG的宏小区用户MUE，在空闲状态下移动到了一个宏小区覆盖范围内的femto小区的边缘时，当检测到所受到的femto小区的干扰大于预定的承受值时，启用获知的PSS/SSS/PBCH pattern，就可成功的获取宏小区的PSS/SSS/PBCH信号，保持驻留在宏小区内。
附图说明
图1是Macro-femto场景下小区间干扰的场景图；
图2是LTE主/辅同步信号在整帧中的位置示意图；
图3是time offset方案示意图；
图4是是LTE TDD系统time offset方案引起的上下行时隙干扰示意图；
图5是本发明实施例提供的一种PSS/SSS/PBCH pattern示例图；
图6是MUE移动到femto小区边缘时PSS/SSS/PBCH信号受到严重干扰的示意图；
图7是本发明实施例中MUE和Femto干扰协调实现原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种在家庭基站和宏基站应用场景下的干扰协调方法，在宏基站Macro eNB的宏小区覆盖范围内、布设家庭基站femto的异构网络HetNet中，空闲状态下的宏小区用户MUE移动到femto小区的边缘，而且所述MUE不属于闭合用户群CSG用户，该方法包括：
在所述异构网络中设置主同步信号/辅同步信号/主广播信道图案PSS/SSS/PBCH pattern；
如果所述MUE检测受到femto小区的干扰，启动使用所述的PSS/SSS/PBCH pattern；该方法进一步包括：当MUE检测到所受到的femto小区的干扰大于预定的承受值时，启用所述PSS/SSS/PBCHpattern。
所述femto小区按所述的PSS/SSS/PBCH pattern以低于正常范围的发送功率来发送PSS/SSS/PBCH信号或关闭PSS/SSS/PBCH信号的发送；
所述MUE使用所述的PSS/SSS/PBCH pattern接收宏小区的PSS/SSS/PBCH信号。
在所述异构网络HetNet中设置主同步信号/辅同步信号/主广播信道图案PSS/SSS/PBCH pattern进一步包括：1)在长期演进系统LTE中预先在规范中规定所有femto小区的PSS/SSS/PBCHpattern，受femto干扰的宏小区用户MUE使用所述pattern来检测宏小区的PSS/SSS/PBCH信号；2)操作管理维护系统OAM给宏基站覆盖范围内的femto配置同样的PSS/SSS/PBCH pattern，并把所述的PSS/SSS/PBCH pattern通知给宏基站，宏基站在网内进行广播通知MUE，所述MUE使用所述PSS/SSS/PBCH pattern来检测宏小区的PSS/SSS/PBCH信号；3)femto在系统消息中广播PSS/SSS/PBCHpattern的信息，MUE根据接收到的femto小区的系统消息获知所述的PSS/SSS/PBCH patten。
所述宏基站小区进一步包括使能/不使能PSS/SSS/PBCHpattern的功能，宏基站小区通过广播指示信息来使能PSS/SSS/PBCH pattern。所述femto小区进一步包括使能/不使能PSS/SSS/PBCH pattern的功能，femto小区通过广播指示信息来使能PSS/SSS/PBCH pattern。
对于上述PSS/SSS/PBCH pattern的构成，选取预定时间的多个整帧作为PSS/SSS/PBCH pattern的周期，并且在所述的预定时间内选取其中N个PSS/SSS/PBCH所在的子帧构成所述的PSS/SSS/PBCHpattern，所述femto小区在所选取的子帧上以低于正常范围的发送功率来发送PSS/SSS/PBCH信号或关闭PSS/SSS/PBCH信号的发送，且所述MUE在所选取的子帧上接收宏小区的PSS/SSS/PBCH信号。
图5是本发明实施例提供的一种PSS/SSS/PBCH pattern示例图，如图5所示，该PSS/SSS/PBCH pattern选取预定时间40ms作为一个周期，即一个PSS/SSS/PBCH pattern周期包括4个整帧，每个整帧的构成如图2中详述：每个整帧包括10个子帧，等于10毫秒，4个整帧即包括40个子帧；在预定的周期40ms内，选取其中2个PSS/SSS/PBCH所在的子帧构成所述的PSS/SSS/PBCH pattern(即N＝2)。所述的pattern的具体构成只是本发明的一个较佳实施例而已，并不用以限制本发明对PSS/SSS/PBCH pattern的设计。设计好了具体的PSS/SSS/PBCH pattern，本发明提供了三种方法使得MUE成功获得PSS/SSS/PBCH pattern：第一种方法是在长期演进系统LTE中预先在规范中规定所有femto小区使用该PSS/SSS/PBCHpattern，使用这个方法当non-CSG用户检测到一个femto，就基于这个统一的pattern配置来检测宏小区；第二种方法是通过操作管理维护系统OAM给宏基站覆盖范围内的femto配置同样的预先设计好的PSS/SSS/PBCH pattern，并把PSS/SSS/PBCH pattern通知给宏基站MeNB，宏基站在网内进行广播通知MUE；使用这个方法当MUE检测到一个femto时，就基于过去存储的来自宏基站下发的pattern配置来检测宏小区，该方法还可以扩展到全网Macro eNB广播PSS/SSS/PBCH pattern；第三种方法是femto在系统消息中广播PSS/SSS/PBCH pattern的信息，MUE根据接收到的femto小区的系统消息获知所述的PSS/SSS/PBCH patten。
图6是MUE移动到femto小区边缘时PSS/SSS/PBCH信号受到严重干扰的示意图，在图6所示的场景中，MUE不属于闭合用户群用户。当空闲状态的MUE移动到了femto小区的边缘时，femto不允许non-CGS的MUE接入femto小区，空闲的MUE首先要在小区搜索过程中尝试找到宏基站的主和辅同步信号(即PSS/SSS)，其次由于SI指示改变或MUE需要周期检查包含在PBCH中的MIB和SIB来跟踪系统消息的改变，然而MUE检测到了来自femto小区的强干扰，并且判断所受的干扰大于预定的承受值，于是MUE启动预先获知的PSS/SSS/PBCHpattern，与此配合，femto小区按40ms为一周期，在所选取的两个PSS/SSS/PBCH所在的子帧上以低于正常范围的发送功率来发送PSS/SSS/PBCH信号或关闭PSS/SSS/PBCH信号的发送，在其他PSS/SSS/PBCH信号所在的子帧上，femto按正常功率发送。MUE被限制到在40ms的周期内，仅在所选取的两个PSS/SSS/PBCH所在的子帧上，进行宏小区PSS/SSS/PBCH信号的接收，也就是在MUE读取宏基站的PSS/SSS/PBCH信息的同时，控制femto基站减弱或关闭其发送功率，从而成功地实现宏小区搜索和系统信息改变的跟踪。
同时，为了实现系统和网络的灵活配置，本发明提供宏基站小区和femto小区都具有使能/不使能PSS/SSS/PBCH pattern的功能，运营商可通过操作维护系统来配置宏基站和femto基站的系统消息中与此功能相关的内容，宏基站通过广播指示信息“如果你想驻留在我这里并受到了强干扰，请使用这个PSS/SSS/PBCH pattern”来使能PSS/SSS/PBCH pattern；femto基站通过广播指示信息“如果你不能驻留在我这里，请使用这个PSS/SSS/PBCH pattern来寻找其他小区”来使能PSS/SSS/PBCH pattern。
图7是本发明实施例中MUE和Femto干扰协调实现原理框图，宏基站MeNB在本发明中的功能主要是PSS/SSS/PBCH pattern的下发，和PSS/SSS/PBCH pattern功能的使能，详细过程如上所述。如图7所示，该方法包括：
701，宏基站的用户MUE通过本发明提供的设置主同步信号/辅同步信号/主广播信道图案PSS/SSS/PBCH pattern的三种方法之一预先获知PSS/SSS/PBCH pattern。
702，与MUE相对应，femto基站通过本发明提供的设置主同步信号/辅同步信号/主广播信道图案PSS/SSS/PBCH pattern的三种方法之一预先获知PSS/SSS/PBCH pattern。
703，当MUE移动到了femto小区的边缘，并且检测受到femto小区的干扰，如果MUE判断干扰大于预先设定的承受值后，启用PSS/SSS/PBCH pattern。
704，femto小区预先获知PSS/SSS/PBCH pattern后，启用该PSS/SSS/PBCH pattern。
705，MUE按照预先获知的PSS/SSS/PBCH pattern来接收宏小区的PSS/SSS/PBCH信号。
706，与相应的MUE配合，femto小区按PSS/SSS/PBCH pattern以低于正常范围的发送功率来发送PSS/SSS/PBCH信号或关闭PSS/SSS/PBCH信号的发送。
通过上述介绍可知，本实施例的在家庭基站和宏基站应用场景下的干扰协调方法，解决了空闲状态下的非闭合用户群用户MUE移动到了femto小区的边缘，受到femto小区的强干扰，无法进行宏小区的小区搜索和系统信息改变跟踪的问题，实现了在家庭基站和宏基站应用场景下，MUE能在femto覆盖范围中继续成功地驻留在宏小区内，减少MUE的盲区，大大提高了用户和运营商的满意度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种在家庭基站和宏基站应用场景下的干扰协调方法，其特征在于：在宏基站Macro eNB的宏小区覆盖范围内、布设家庭基站femto的异构网络HetNet中，空闲状态下的宏小区用户MUE移动到femto小区的边缘，而且所述MUE不属于闭合用户群CSG用户，该方法包括：
在所述异构网络中设置主同步信号/辅同步信号/主广播信道图案PSS/SSS/PBCH pattern；
如果所述MUE检测受到femto小区的干扰，启动使用所述的PSS/SSS/PBCH pattern；
所述femto小区按所述的PSS/SSS/PBCH pattern以低于正常范围的发送功率来发送PSS/SSS/PBCH信号或关闭PSS/SSS/PBCH信号的发送；
所述MUE使用所述的PSS/SSS/PBCH pattern接收宏小区的PSS/SSS/PBCH信号。
2.根据权利要求1所述的方法，在所述异构网络HetNet中设置主同步信号/辅同步信号/主广播信道图案PSS/SSS/PBCH pattern具体包括：在长期演进系统LTE中预先在规范中规定所有femto小区的PSS/SSS/PBCH pattern，受femto干扰的宏小区用户MUE使用所述pattern来检测宏小区的PSS/SSS/PBCH信号。
3.根据权利要求1所述的方法，在所述异构网络HetNet中设置主同步信号/辅同步信号/主广播信道图案PSS/SSS/PBCH pattern具体包括：操作管理维护系统OAM给宏基站覆盖范围内的femto配置同样的PSS/SSS/PBCH pattern，并把所述的PSS/SSS/PBCH pattern通知给宏基站，宏基站在网内进行广播通知MUE，所述MUE使用所述PSS/SSS/PBCH pattern来检测宏小区的PSS/SSS/PBCH信号。
4.根据权利要求1所述的方法，在所述异构网络HetNet中设置主同步信号/辅同步信号/主广播信道图案PSS/SSS/PBCH pattern具体包括：femto在系统消息中广播PSS/SSS/PBCH pattern的信息，MUE根据接收到的femto小区的系统消息获知所述的PSS/SSS/PBCHpatten。 
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述宏基站小区具有使能/不使能PSS/SSS/PBCH pattern的功能。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述femto小区具有使能/不使能PSS/SSS/PBCH pattern的功能。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当MUE检测到所受到的femto小区的干扰大于预定的承受值时，启用所述PSS/SSS/PBCH pattern。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述宏基站小区通过广播指示信息来使能PSS/SSS/PBCH pattern。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述femto小区通过广播指示信息来使能PSS/SSS/PBCH pattern。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选取预定时间的多个整帧作为PSS/SSS/PBCH pattern的周期，并且在所述的预定时间内选取其中N个PSS/SSS/PBCH所在的子帧构成所述的PSS/SSS/PBCH pattern，所述femto小区在所选取的子帧上以低于正常范围的发送功率来发送PSS/SSS/PBCH信号或关闭PSS/SSS/PBCH信号的发送，且所述MUE在所选取的子帧上接收宏小区的PSS/SSS/PBCH信号。 
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