CN102480768A - HetNet中的微微小区差错恢复 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为“HetNet中的微微小区差错恢复”，提供了一种用于在第一小区的故障的情况下执行至少第一用户设备从第一小区到第二小区的切换的方法。第一小区由连接到主单元的第一远程无线电单元来控制，并且第二小区由连接到主单元的第二远程无线电单元来控制，以及第二小区具有与第一小区相同或更大的覆盖区域。该方法包括以下步骤：监视第一远程无线电单元与主单元之间连接的状态，以及如果所述第一远程无线电单元与所述主单元之间的连接的状态指示所述第一远程无线电单元已停止运转，则使用为所述第一小区中控制信令所指派的资源，通过第二小区将切换信息发送到用户设备。

Description

HetNet中的微微小区差错恢复

技术领域

本发明涉及无线电电信的领域。更具体地说，本发明涉及小区故障的情况下异类网络架构中的切换过程。

背景技术

本发明特别发现应用于诸如宽带码分多址(WCDMA)或长期演进(LTE)类型网络等第三代无线电网络中。然而，技术也可适用于结合其它类型的无线电网络，如GSM、CDMA等，并且通常在采用分层小区结构的任何类型的网络中适用。

在使用分层小区结构的大多数异类网络(HetNet)情形中，在宏小区布局各处放置了诸如微微小区等一个或多个低功率节点以增大热点中的容量。

基带单元(BBU)池是实现分层HetNet架构的一个良好解决方案。通过采用BBU池，地理区域的所有基带处理被集中到一个远程主单元(MU)中，例如，无线电网络控制(RNC)局中。远程无线电单元(RRU)安装在天线附近，并且通过光接口链路(OIL)电缆直接连接到MU以便传输IQ数据到MU。IQ数据表示RRU收到的信号的相位和幅度。视区域中的容量要求而定，RRU能够具有高输出功率以创建宏小区，或者利用更低功率以创建微微小区。宏小区是利用更高输出功率的小区，并且因此覆盖更大的地理区域，而微微小区使用更低输出功率，并且因此覆盖更小的地理区域，最常用在业务密集的热点。来自所有种类的RRU的IQ数据在中央MU中处理。

图1示出BBU池HetNet的架构，其中，MU中的中央BBU为连接到它的所有RRU处理基带信号。除其它之外，中央BBU中的基带处理还包括：

·对于每个RRU小区的控制信道信令生成

·对于每个RRU的UE信息管理

·对于每个RRU小区的UE调度

·RRU中的联合无线电资源协调

微微RRU具有外形小、安装灵活和易于安装、以及为增大容量提供了经济解决方案的优点。然而，电源系统，特别是大且昂贵的备用电池通常限制安装的方便性，并且减少了微微RRU的优点。备用电池经常要求适合的位置以便安装，提供正确的温度和湿度，因此限制了微微小区站点选择的灵活性。

在许多实现中，为降低成本和占用空间，选择容量小的备用电池。容量小的备用电池只提供能够将业务切换到其它小区而不会掉话的几分钟电力。如果没有电池备用，已连接的呼叫将停止。

因此，为了改进微微小区的小区站点选择灵活性，并且能够降低微微小区的资本支出(CAPEX)和运营支出(OPEX)，需要有无需电池备用系统的容错解决方案。

发明内容

因此，需要有一种在分层远程无线电单元出现故障时的快速检错解决方案和应急处理。

至少某些实施例的目的是提供一种用于在第一小区的故障的情况下执行至少第一用户设备从第一小区到第二小区的切换的方法。

根据一个实施例，第一小区由连接到主单元的第一远程无线电单元来控制，并且第二小区由连接到主单元的第二远程无线电单元来控制，以及第二小区具有与第一小区相同或更大的覆盖区域。

该方法包括以下步骤：监视第一远程无线电单元与主单元之间连接的状态，以及如果所述第一远程无线电单元与所述主单元之间的连接的状态指示所述第一远程无线电单元已停止运转，则使用为所述第一小区中控制信令所指派的资源，通过第二小区将切换信息发送到用户设备。

换而言之，根据至少一个实施例，主单元监视到第一远程无线电单元的链路。如果链路的状态指示远程无线电单元已出现故障，例如，通过电力故障而指示，则主单元启动到宏小区的快速切换过程，而对于与第一远程无线电单元相关联的小区当前服务的用户设备，该宏小区至少部分覆盖和与第一远程无线电单元相关联的小区相同的地理区域。

这是可能的，因为主单元具有关于物理资源块分配的信息(例如有关用于第一远程无线电单元的控制信道)，以及具有和与第一无线电远程单元相关联的小区当前服务的用户设备有关的数据。

因此，主单元可能设置第二远程无线电单元，以便它模拟第一远程无线电单元并且能够指示用户设备执行到第二小区的切换。用户设备将认为控制信令和切换命令是从第一远程无线电单元传送的，因为第二远程无线电单元使用故障前第一远程无线电单元原来使用的相同物理资源块、身份等以用于信令。

通过至少一些上述公开实施例的提供，可能避免提供带有备用电力的选定远程无线电单元(例如，以备用电池的形式)。这提供了对于更灵活的站点选择、更佳的OPEX和CAPEX及那些远程无线电单元的更小占用空间的可能性。

根据另一方面，一些实施例涉及具有主单元的无线电基站，主单元连接到控制第一小区的第一远程无线电单元，并连接到控制第二小区的第二远程无线电单元，其中，第二小区具有与第一小区相同或更大覆盖区域，以及其中主单元提供有适用于监视第一远程无线电单元与主单元之间连接的状态的处理单元。

处理单元还适用于如果所述第一远程无线电单元与所述主单元之间连接的状态指示所述第一远程无线电单元已停止运转，则使用为所述第一小区中控制信令所指派的资源，通过所述第二小区将切换信息发送到所述用户设备。

从本发明的实施例的以下详细描述，本发明的另外特性和其优点将是显而易见的。

附图说明

从本文中下面给出的本发明的实施例的详细描述和仅以图示方式给出的并因而不限制本发明的附图1到7，将更全面理解本发明。

图1是根据一个实施例的示出分层异类网络配置的示意图；

图2是根据一个实施例的示出连接状态和资源分配的示意图；

图3是根据一个实施例的示意流程图；

图4是根据一个实施例的示出物理资源分配的示意图；

图5是根据一个实施例的示意流程图；

图6是根据一个实施例的示意流程图；

图7是根据一个实施例的详细示出主单元和远程无线电单元的一些组件的示意框图。

具体实施方式

在下面的描述中，为了解释而不是限制的目的，陈述了特定的细节，如特定的技术和应用等，以便提供本发明的详尽理解。然而，本领域的技术人员将理解，本发明可在脱离这些特定细节的其它实施例中实践。在其它情况下，忽略了公知的方法和设备的详细描述以免不必要的细节混淆本发明的描述。

图1是示出分层异类网络的示意图，该网络包括具有微微小区102的第一远程无线电单元101和具有宏小区104的第二远程无线电单元103。该图还包括具有微微小区106的第三远程无线电单元105。应完全明白的是，该网络可包括为简明起见而未示出的更多微微小区和宏小区及许多其它节点和连接。如在图1中能够看到的，宏小区覆盖包括两个微微小区的地理区域的地理区域。因此，图1公开了一种分层网络架构。

第一远程无线电单元101通过光学连接107连接到主单元108。主单元108还分别通过其它连接109和110连接到第二和第三远程无线电单元103和105。应注意，所述连接可以是其它类型的连接并且不限于光学变型。

主单元108包括提供用于分别为三个远程无线电单元101、103和105进行基带处理的基带单元处理池109。因此，每个远程无线电单元传送IQ数据到主单元，IQ数据是在远程无线电单元收到的信号的幅度和相位信息，主单元为接收的IQ数据的处理从基带单元池111指派资源。主单元108又使用指派的基带单元将IQ数据传送到每个相应远程无线电单元以便在相应相关联小区102、104和106中进行无线电传送。因此，不同信号发送到每个远程无线电单元以便进一步传送到相应小区中的用户设备。

图2a到2c是示出本发明的一个实施例的主要事件的示意框图。在图2a中，第一用户设备201使用第一控制信道CCH1连接到具有第一小区102的第一远程无线电单元。第一小区是服务于相对小地理区域的微微小区，至少小于由第二远程无线电单元103服务的第二小区104。

第二用户设备202使用第二控制信道CCH2连接到第二远程无线电单元。第一用户设备201使用第一控制信道CCH1和数据信道DCH1连接到第一远程无线电单元。

图4a是用于图1和2中异类分层网络的第一和第二小区102和104的物理无线电资源块分配的示意框图。

在图4a的顶部的宏块是对于第二小区104的物理资源分配，第二小区是宏小区，并且在图4a的更低部分的微微块是对于第一小区102的物理资源分配，第一小区是微微小区。

宏和微微数据资源分配由小区间干扰协调(ICIC)来管理，因此，宏与微微数据之间的干扰得到控制。ICIC是通过在重叠或相邻小区中协调所谓物理资源块(PRB)的频谱资源的再使用来降低小区间干扰的无线电资源管理技术。对于控制信道，微微和宏小区使用正交信道避免干扰。

如图4a所示，第一控制信道CCH1分配到第一物理无线电资源块403，并且第二控制信道CCH2分配到第二物理无线电资源块404。注意，宏小区中的资源块405保持未使用，以便不干扰微微小区中的控制信道。用于数据业务的无线电资源块401和402不一定相互正交。由于数据信道相比控制信道具有更低的优先级，因此，ICIC能够用于控制数据信道之间的干扰。

如果如图2b所示，由于某一原因，例如电力故障，第一远程无线电单元停止操作，则主单元108将通过监视到第一远程无线电单元的链路而检测故障。如图4b和图2b中所示，主单元108随后将指派物理资源块403到第二远程无线电单元103。因此，第一控制信道将分配到宏小区中的图4b中的资源块406。用户设备将如第一远程无线电单元出故障前一样继续使用相同信令资源，但将转而向和从第二远程无线电单元发送和接收数据。

第二远程无线电单元最后将命令用户设备进行如图2c中公开的到第二小区的切换。

因此，为所述第一小区中控制信令指派的资源是与第二物理资源块正交的第一物理资源块，其中第二物理资源块用于第二小区的控制信令。

图3是上面公开的过程的示意流程图，其中，在第一步骤301中主单元108监视到远程无线电单元的链路状态。如果到第一远程无线电单元的链路发生故障302，则在步骤303通过将以前分配到故障的第一远程无线电单元的控制资源分配到服务于第二小区的第二远程无线电单元，主单元308将发送切换命令到位于第一远程无线电单元所服务的第一小区中受影响的用户设备。

所述第一远程无线电单元与主单元之间连接的状态在主单元中由来自第一远程无线电单元的IQ数据的接收的检测端来监视。根据一个实施例，如果主单元在指定时间内未接收IQ数据，则状态例如能够被视为已更改。

根据一个实施例，切换信息被提供以用于能够实现用户设备从第一小区到所述第二小区的切换。

根据一个实施例，主单元识别用于第一小区中的控制信令的第一物理资源块和与第一远程无线电单元所服务的第一小区中用户设备相关联的数据。

根据一个实施例，主单元包括数据库，该数据库存储有关由不同远程无线电单元使用的物理资源块的数据、有关连接到主单元的远程无线电单元所服务的不同小区中存在的用户设备的数据及与主单元的操作相关的其它数据。

根据一个实施例，主单元在第二小区中使用第一物理资源块设置分配到第一小区的控制信道，以便由第二远程无线电单元用于将控制信令发送到第一小区中的用户设备。

根据一个实施例，主单元通过第二远程无线电单元，使用由第一物理资源块携带的控制信道，发送无线电资源控制连接重新配置请求。

根据其它实施例，远程无线电单元与主单元之间的连接使用通用公共无线电接口(CPRI)协议。

图5是根据本发明的又一实施例的示意流程图。在步骤501中，主单元监视到远程无线电单元的链路状态。如果链路发生故障502，则主单元108识别503用于故障的远程无线电单元的控制信道的物理资源块。主单元可通过保持不同远程无线电单元使用的物理无线电资源以及用于该远程无线电单元的链路身份的列表来进行此操作。

主单元108可还识别504与受影响的用户设备(即故障的远程无线电单元当前服务的用户设备)相关联的数据。作为主单元108的常规操作的一部分，主单元跟踪哪些用户设备由相应远程无线电单元所服务。主单元108使用识别的物理资源来设置控制信道。控制信道在仍可操作的第二远程无线电单元所服务的宏小区中被设置。最后，主单元使用宏小区中设置的控制信道来发送无线电资源连接重新配置请求。此外，位置更新被发送到更高层。

图6是根据一个实施例的示意流程图。在步骤601中，主单元108监视来自第一、第二和第三远程无线电单元101、103和105的IQ数据的接收。显然，网络可包括几个更多的远程无线电单元，但此处只公开了三个。

在步骤602中，主单元108检测到来自一个链路的IQ数据的丢失，并且在步骤603中检查和识别受影响的用户设备。由于主单元108中的数据库112为附连到主单元108主管的每个远程无线电单元的用户设备保持用户设备信息，因此，主单元108具有对数据的访问权以识别受影响的用户设备。

在步骤604中，主单元108在用于宏小区的资源上设置微微小区中使用的控制信道(CCH)，并且在步骤605中，主单元108分配物理宏资源到用户设备。

如果在步骤606，资源分配不成功，则在步骤607释放到用户设备的连接。如果资源分配成功，则在步骤608，主单元发送微微CCH，并且使用宏资源来调度用户设备。在到宏小区的切换完成前，调度的宏资源用于接收和传送在微微小区可操作时将使用微微小区发送和接收的对用户设备的数据。

在步骤609中，主单元使用微微CCH来发送RRC连接重新配置请求以命令用户设备进行切换。应注意，切换不一定是到宏小区，而是能够转向另一靠近的微微小区。如果在步骤610，切换成功，则在步骤611中通知移动性管理实体(MME)。

因此，主单元使用主单元中存储的与微微小区的控制信道和微微小区服务的用户设备有关的数据，以便在微微小区发生故障时使用宏小区中的资源快速模仿微微小区。因此，微微小区服务的用户设备将未注意到微微小区的故障。

图7是包括与光学链路109连接的远程无线电单元103和主单元108的无线电基站的示意框图。主单元108提供有用于通过光学链路109向和从远程无线电单元103发送和接收IQ数据的收发器703。应明白，即使图7中只示出一个远程无线电单元，主单元也可以类似的方式连接到多个远程无线电单元。主单元还提供有连接到存储器705的处理单元704和基带单元池111。处理单元704能够使用常规中央处理单元、定制的ASIC、FPGA或类似物来实现。处理单元704被提供以控制存储器705、收发器703和基带池111以及常规存在的其它组件，以实现与本公开中公开的主单元108相关联的任务和过程。

远程无线电单元103还提供有用于向和从主单元108发送和接收IQ数据的收发器710以及用于将无线电信号发送到用户设备的传送器706和用于从用户设备接收无线电信号的接收器707。远程无线电单元103还提供有连接到存储器709的处理单元708。处理单元708能够使用常规中央处理单元、定制的ASIC、FPGA或类似物来实现。处理单元708被提供以控制存储器709、收发器710、接收器707和传送器706以及常规存在的其它组件，以实现与本公开中公开的远程无线电单元103相关联的任务和过程。

将明显的是，本发明可以多种方式来变化。此类变化不得视为脱离本发明的范围。对本领域技术人员将显而易见的所有此类修改旨在包括在随附权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种用于执行至少第一用户设备从第一小区到第二小区的切换的方法，其中

-所述第一小区由连接到主单元的第一远程无线电单元来控制，

-所述第二小区由连接到所述主单元的第二远程无线电单元来控制，以及

-所述第二小区具有与所述第一小区相同或更大的覆盖区域，

特征在于，

-监视所述第一远程无线电单元与所述主单元之间连接的状态，

-如果所述第一远程无线电单元与所述主单元之间的连接的状态指示所述第一远程无线电单元已停止运转，则使用为所述第一小区中控制信令所指派的资源，通过所述第二小区将切换信息发送到所述用户设备。

2.如权利要求1所述的方法，其中

-为所述第一小区中控制信令所指派的资源是与第二物理资源块正交的第一物理资源块，其中所述第二物理资源块用于所述第二小区的控制信令。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中

-提供所述切换信息以用于能够实现所述至少第一用户设备从所述第一小区到所述第二小区的切换。

4.如权利要求1-3的任一项所述的方法，其中

-所述主单元包括被提供以用于为包括所述第一和第二远程无线电单元的多个远程无线电单元执行基带操作的基带单元池。

5.如权利要求1-4的任一项所述的方法，其中

-所述第一远程无线电单元与所述主单元之间连接的状态在所述主单元中由来自所述第一远程无线电单元的IQ数据的接收的检测端来监视。

6.如权利要求1所述的方法，包括以下步骤：

-识别由所述第一小区用于控制信令的所述第一物理资源块，

-识别与所述第一远程无线电单元服务的用户设备相关联的数据，

-使用所述第一物理资源块来设置到所述用户设备的第一小区控制信道，以用于所述第二小区中所述第二远程无线电单元的传送，

-通过所述第二远程无线电单元，使用由所述第一物理资源块所携带的第一小区控制信道，发送无线电资源控制连接重新配置请求。

7.如权利要求1-6的任一项所述的方法，其中

-所述远程无线电单元与所述主单元之间的连接在使用CPRI协议。

8.一种具有主单元的无线电基站，所述主单元连接到服务于第一小区的第一远程无线电单元和连接到控制第二小区的第二远程无线电单元，其中所述第二小区具有与所述第一小区相同的或更大的覆盖区域，以及其中所述主单元被提供有处理单元，所述处理单元适用于

-监视至少所述第一远程无线电单元与所述主单元之间连接的状态，以及

-如果所述第一远程无线电单元与所述主单元之间的连接的状态指示所述第一远程无线电单元已停止运转，则使用为所述第一小区中控制信令所指派的资源，通过所述第二小区将切换信息发送到所述用户设备。

9.如权利要求8所述的无线电基站，其中

-为所述第一小区中控制信令所指派的资源是与第二物理资源块正交的第一物理资源块，其中所述第二物理资源块用于所述第二小区的控制信令。

10.如权利要求8或9所述的无线电基站，其中

-提供所述切换信息以用于能够实现所述至少第一用户设备从所述第一小区到所述第二小区的切换。

11.如权利要求8-11的任一项所述的无线电基站，其中

-所述主单元包括被提供以用于为包括所述第一和第二远程无线电单元的多个远程无线电单元执行基带操作的基带单元池。

12.如权利要求8-12的任一项所述的无线电基站，其中

-所述第一远程无线电单元与所述主单元之间连接的状态在所述主单元中由来自所述第一远程无线电单元的IQ数据的接收的检测端来监视。

13.如权利要求1所述的无线电基站，其中所述处理单元还适用于

-识别由所述第一小区用于控制信令的所述第一物理资源块，

-识别与所述第一远程无线电单元所服务的用户设备相关联的数据，

-使用所述第一物理资源块来设置到所述用户设备的第一小区控制信道，以用于所述第二小区中所述第二远程无线电单元的传送，

-通过所述第二远程无线电单元，使用由所述第一物理资源块所携带的第一小区控制信道，发送无线电资源控制连接重新配置请求。

14.如权利要求1-6的任一项所述的无线电基站，其中

-所述远程无线电单元与所述主单元之间的连接在使用CPRI协议。

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