CN102711169A

CN102711169A - 一种家庭基站abs配置模式绑定方法

Info

Publication number: CN102711169A
Application number: CN2012102133441A
Authority: CN
Inventors: 熊文汇; 钦培
Original assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Current assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-06-26
Also published as: CN102711169B

Abstract

本发明公开了一种家庭基站ABS配置模式绑定方法，具体根据MUE上报的CQI值的分布将宏小区划分为若干个子区域，并且为每个子区域绑定一个ABS配置模式，CSG-HeNB根据接收到公共参考信号最强的宏基站信号的信干噪比来确定所述的CSG-HeNB位于的子区域，再根据所述子区域绑定的ABS配置模式进而确定CSG-HeNB的ABS配置模式。这种半静态的ABS配置模式绑定方法，不仅可以有效解决整个宏小区的CSG-HeNB采用单一ABS配置模式和动态地配置ABS带来的问题，而且有助于MeNB准确地获取宏小区中各个CSG-HeNB的ABS配置模式。

Description

一种家庭基站ABS配置模式绑定方法

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及到基于家庭基站(Home eNode B，HeNB)的LTE-A(Long Term Evolution Advanced)异构网络的小区间干扰协调技术中ABS(Almost BlankSubframe)配置模式绑定方法。

背景技术

现阶段LTE单位链路频谱效率的提升已经接近理论极限，为此LTE-A需要从提升单位区域的频谱效率出发，改变传统的网路拓扑结构，采用异构网络为小区中任意地点的用户提供一致的宽带服务。

异构网络中不仅部署了大功率的宏基站，还部署了Pico、femto和relay等小功率基站中的一种或者多种。这种基站的最大发射功率大致在100mW～2W之间，它们能够弥补宏基站覆盖盲区，并且能够提高小区的整体容量。但由于小功率节点与传统宏基站的共存与融合，使得异构网络面临更加复杂的干扰协调问题。

一些调查显示，45%的家庭和30%的企业都面临着室内覆盖差的问题。为了弥补宏基站(Macro eNode B，MeNB)室内覆盖的漏洞，可以在室内部署HeNB小功率基站，为室内用户提供高速的数据传输服务。由于HeNB是采用同频部署的方式部署的，并且工作在CSG(Closed Subscriber Group)模式下的HeNB只对CSG用户提供无线数据传输服务，因此，CSG-HeNB对位于其覆盖范围内的宏用户(Macro User Equipment，MUE)将造成严重的下行干扰。

为了消除这种干扰，在文献“3GPP，R1-104547,Time Shifting andAlmost Blank Subframefor Intercell Interference,MediaTek Inc.August,2010”中指出可在CSG-HeNB下行无线帧中合理地配置一定数量特殊的子帧——ABS子帧，利用ABS子帧保护MUE正常通信必需的控制信息和系统信息以及共享信道。然而，要通过这种方式保证受扰MUE与MeNB进行可靠的无线数据传输的前提条件是：其一，CSG-HeNB应选择符合当前干扰状况的ABS配置模式；其二，MeNB要能够准确地获取干扰MUE的CSG-HeNB配置ABS的相关信息，包括ABS配置周期以及每个配置周期中ABS子帧的数量和位置，即ABS配置模式。

由于缺少X2接口，MeNB与HeNB之间不能直接进行实时信令交互。如果宏小区中各个CSG-HeNB都动态选择和调整ABS配置模式，那么MeNB将无法准确获取各个CSG-HeNB所采用的ABS配置模式，也无法在受CSG-HeNB下行帧中的ABS子帧保护的资源中调度受扰MUE，进而无法实现小区间干扰协调。如果整个宏小区中所有CSG-HeNB都使用相同的ABS配置模式，当CSG-HeNB所采用的ABS配置模式包含的ABS子帧数量较少时，小区边缘受扰MUE的控制信息、系统消息及共享信道将得不到有效保护；当CSG-HeNB所采用的ABS配置模式能够保证宏小区边缘受扰MUE可靠接收控制信息和系统消息时，对于距离MeNB较近的CSG-HeNB来说，这种配置模式的ABS子帧数量就偏多了，此时CSG-HeNB下行无线资源就得不到充分利用。

发明内容

本发明为了解决现有的整个宏小区的CSG-HeNB采用单一ABS配置模式和动态地配置ABS带来的上述问题，提出了一种家庭基站ABS配置模式绑定方法。

本发明的技术方案是：一种家庭基站ABS配置模式绑定方法，具体如下步骤：

步骤1：根据通信环境预先设计若干种ABS配置模式，假设预先设计的ABS配置模式的数目为n种；

步骤2：MeNB根据MUE所做的信道质量指示测量上报CQI(Channel Quality Indicator)值的统计特性分析当前小区干扰状况，将宏小区划分为m块环状子区域并确定每个子区域的边界信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)门限值，其中，m≤n；

步骤3：MeNB根据步骤2中确定的子区域的边界SINR门限值从步骤1预先设计的n种ABS配置模式中为每个子区域选择一个符合该子区域通信环境的ABS配置模式，并与该子区域绑定，再将各个子区域边界SINR门限值以及绑定的ABS配置模式信息上报至核心网；

步骤4：CSG-HeNB的下行接收机测量周围所有MeNB的公共参考信号，选择公共参考信号功率最大的MeNB，根据所选择的MeNB的信号SINR值确定CSG-HeNB所处的子区域，选择该子区域绑定的ABS配置模式；

步骤5：子区域R_i与子区域R_i+1是相邻的子区域，子区域R_i和子区域R_i+1绑定的ABS配置模式分别为p_i和p_i+1，假设ABS配置模式p_i中包含的ABS子帧数量多于p_i+1包含的ABS子帧数量；

MeNB每隔一段时间统计一次在该段时间内被ABS配置模式p_i中ABS子帧保护的每个子帧的传输数据量，计算出每个子帧的平均数据传输量，记为D_i，假设所述的该段时间的时长为T₀；统计T₀时间内只能被p_i+1中ABS子帧保护而不能被p_i中ABS子帧保护的每个子帧的传输数据量，计算出每个子帧的平均数据传输量，记为D_i+1，如果D_i-D_i+1≥α，那么子区域R_i与子区域R_i+1的之间的边界信干噪比门限λ_i增加Δ；如果D_i-D_i+1<α，则不调整边界信干噪比门限值λ_i；α是预先设置第一阈值，Δ是预先设置的第二阈值；

如果任意一子区域的边界信干噪比门限值被调整了，那么就将调整之后的各个子区域边界信干噪比门限上报至核心网，同时启动定时器；如果所有子区域的边界信干噪比门限值都没有被调整，那么不启动定时器，定时器所定的时长为T₁，T₁大于T₀；

步骤6：如果定时器没有启动，则返回到步骤5；如果启动定时器启动了，并且在定时器超时之前，MeNB没有调整任意一子区域边界信干噪比门限值，那么把宏小区各个子区域边界信干噪比门限重置为步骤2确定的子区域边界信干噪比门限；若在定时器超时之前，MeNB再次调整了某一或者更多子区域的边界信干噪比门限值，那么将重置定时器，重新计时，然后返回到步骤5。

进一步的，所述的n种ABS配置模式具有相同的ABS配置周期和不同的ABS子帧数量。

本发明的有益效果：本发明根据MUE上报的CQI值的分布将宏小区划分为若干个子区域，并且为每个子区域绑定一个ABS配置模式，CSG-HeNB根据接收到公共参考信号最强的宏基站信号的信干噪比来确定所述的CSG-HeNB位于的子区域，再根据所述子区域绑定的ABS配置模式进而确定CSG-HeNB的ABS配置模式。这种半静态的ABS配置模式绑定方法，不仅可以有效解决整个宏小区的CSG-HeNB采用单一ABS配置模式和动态地配置ABS带来的问题，这些问题在背景技术中已详细讲述，而且有助于MeNB准确地获取宏小区中各个CSG-HeNB的ABS配置模式。另外，本发明根据被不同子帧号的ABS子帧保护的资源的负荷差异来调整宏小区子区域的划分，从而实现所有被ABS子帧保护的资源负载平衡，可以更好地满足不同子区域受到CSG-HeNB干扰的MUE数据传输的需求。

附图说明

图1为本发明实施例中宏小区子区域划分示意图(m=3)。

图2为本发明实施例中各子区域ABS配置模式示意图。

图3为本发明实施例中宏小区子区域调整示意图(m=3)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细地阐述：

步骤1：根据通信环境预先设计若干种ABS配置模式，假设预先设计的ABS配置模式的数目为n种。

这里，具体的可以根据保护宏小区中不同区域物理下行控制信道、物理控制格式指示信道、物理HARQ(HybridAutomatic Repeat reQuest)指示信道、物理广播信道、主同步信道、辅助同步信道、系统信息块类型1和寻呼信道等信道的需要，ABS配置模式的数目可以根据上述实际情况进行设定，在此不再详细说明，预先设计n种ABS配置模式可以记为：{p₁,p₂,...,p_n}。

这里，n种ABS配置模式具有相同的ABS配置周期和不同的ABS子帧数量。本发明列举了n=3种ABS配置模式{p₁,p₂,p₃}，以下以位图加以说明：

模式1(10,1)p₁=[1 0 0 0 0 0 0 0 0 0]

模式2(10,2)p₂=[1 1 0 0 0 0 0 0 0 0]

模式3(10,3)p₃=[1 1 1 0 0 0 0 0 0 0]

其中，(10,x)表示以10个子帧为周期来配置ABS子帧，这种模式中ABS子帧的个数为x；方括号中的“0”代表常规子帧，“1”代表ABS子帧。

步骤2：MeNB根据MUE所做的信道质量指示测量上报CQI值的统计特性分析当前小区干扰状况，这里的CQI值反映射为信干噪比SINR值。再根据SINR的概率分布分析宏小区下行信道干扰状况，将宏小区划分为m块以MeNB为圆心的环状子区域{R₁,R₂,...,R_m}，m≤n，并确定每个子区域(除最外圈的子区域)的边界SINR门限值{λ₁,λ₂,...,λ_m-1}，如图1所示，这里m=3。

步骤3：MeNB根据步骤2中确定的子区域边界SINR门限值从步骤1预先设计的n种ABS配置模式{[p₁,p₂,...,p_n}中为每个子区域选择一个适合当前子区域干扰状况的ABS配置模式p′，并与该子区域绑定。模式p′的选择需要保证该子区域中所有受扰MUE可靠接收小区系统信息和控制信息，并且包含的ABS子帧数量尽可能少，关于这一点对于本领域技术人员来说是显而易见的。MeNB再将各个子区域边界SINR门限值以及其绑定的ABS配置模式信息上报至核心网。

步骤4：CSG-HeNB启动后，需从核心网获取宏小区子区域的划分信息和ABS配置模式信息。然后CSG-HeNB下行接收机检测周围所有MeNB的公共参考信号，测量公共参考信号功率最大的MeNB的信号信干噪比SINR。如果SINR<λ_m-1，则所述CSG-HeNB处在子区域R_m中；如果λ_i+1≤SINR<λ_i，并且i<m-1，则所述CSG-HeNB处在子区域R_i+1。CSG-HeNB确定了其所处的子区域之后，那么这个子区域绑定的ABS配置模式即是CSG-HeNB的ABS配置模式。

步骤5：为了保护MeNB与MUE之间的物理下行控制信道、物理控制格式指示信道、物理HARQ指示信道以及物理下行共享信道，MeNB需要在被CSG-HeNB的ABS子帧保护的资源中调度受扰MUE。由于受到CSG-HeNB干扰的MUE在整个宏小区分布得不均匀，使得一些子区域中的受扰MUE总数相对于可利用的资源来说较多，而另外的子区域中受到CSG-HeNB干扰的MUE总数相对于可利用的资源来说较少，因此，容易出现被ABS子帧保护的资源部分负载量相对较重，而其他部分负载相对较轻的局面。下面讲述处理解决这个问题的方法：

子区域R_i与子区域R_i+1是相邻的子区域，其中，1≤i<m。子区域R_i和子区域R_i+1绑定的ABS配置模式分别为p_i和p_i+1。

假设ABS配置模式p_i中包含的ABS子帧数量多于p_i+1包含的ABS子帧数量。需要说明的是：不同子区域绑定的ABS模式周期相同，每个周期中ABS子帧的数量是不同的；于是相邻的两个子区域绑定的ABS配置模式中一定会有一个配置模式包含的ABS子帧多，一个包含得少，这里只是为了表述的方便做了一个假设，不影响本发明的实质及实现。

MeNB每隔一段时间统计一次在该段时间内被ABS配置模式p_i中ABS子帧保护的每个子帧的传输数据量，计算出每个子帧的平均数据传输量，记为D_i，假设所述的该段时间的时长为T₀；统计T₀时间内只能被p_i+1中ABS子帧保护而不能被p_i中ABS子帧保护的每个子帧的平均传输数据量，记为D_i+1。如果D_i-D_i+1≥α，那么子区域R_i与子区域R_i+1的之间的边界信干噪比门限λ_i增加Δ，即λ_i′=λ_i+Δ；如果D_i-D_i+1<α，则不调整边界信干噪比门限值λ_i。α是预先设置第一阈值，Δ是预先设置的第二阈值。

这里的T0可以据基站采用的调度算法以及多址接入方式来决定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行选取，在此不再详细说明。

按照以上所述的方法调整所有的相邻子区域之间的边界信干噪比门限，将调整之后的所有子区域边界信干噪比门限值{λ′₁,λ′₂,...,λ′_m-1}上报至核心网，同时启动定时器Timer。如果所有子区域的边界信干噪比门限值都没有被调整，那么不启动定时器Timer。定时器Timer所定的时长为T₁，T₂应满足T₁>T₀。

步骤6：如果定时器Timer没有启动，则返回到步骤5。如果启动定时器Timer启动了，并且在定时器Timer超时之前，MeNB没有调整任意一子区域边界信干噪比门限值，那么MeNB在定时器Timer超时后，把宏小区各个子区域边界信干噪比门限{λ′₁,λ′₂,...,λ′_m-1}重置为步骤2确定的子区域边界信干噪比门限{λ₁,λ₂,...,λ_m-1}，然后返回到步骤5；若在定时器Timer超时之前，MeNB再次调整了某一或者更多子区域的边界信干噪比门限值，那么将重置定时器Timer，重新计时，然后返回到步骤5。

这里，定时器Timer它所定的时长是不变的，重置定时器Timer时，其定的时长仍为T1。

由于子区域范围的调整，使得受到干扰MUE在各个子区域中的分布更均匀，让负载较轻的安全子帧，即被ABS子帧保护的子帧，分担一部分受到干扰的MUE数据的承载，从而更好地满足受扰MUE数据传输的要求。

下面结合实施例加以说明：

根据步骤2将宏小区划分为3个子区域，子区域的边界信干噪比门限值为{λ₁,λ₂}，如图1所示。根据步骤3确定每个子区域绑定的ABS配置模式，即子区域R₁、R₂、R₃的ABS配置模式分别是p′₁、p′₂、p′₃，如图2所示。

从图2中可以看出，所有被配置模式p′₁的ABS子帧保护的子帧是每个无线帧的{#0}子帧，而所有只被配置模式p′₂的ABS子帧保护而不被配置模式p′₁的ABS子帧保护的子帧是每个无线帧的{#1}子帧；所有被配置模式p′₂的ABS子帧保护的子帧是每个无线帧的{#0、#1}子帧，而所有只被配置模式p′₃的ABS子帧保护而不被配置模式p′₂的ABS子帧保护的子帧是每个无线帧的{#2}子帧。

MeNB每隔T₀时间统计一次这T₀时间内的所有无线帧{#0}子帧的数据传输量，计算出每个子帧的平均数据传输量，记为D₁；MeNB统计T₀时间内的所有无线帧{#1}子帧的数据传输量，计算出每个子帧的平均数据传输量，记为D₂。如果D₁-D₂≥α，那么子区域R₁与子区域R₂的之间的边界信干噪比门限λ₁增加Δ，即λ′₁=λ₁+Δ；如果D₁-D₂<α，则不调整边界信干噪比门限值λ₁。这里假设D₁-D₂<α，子区域R₁与子区域R₂的之间的边界信干噪比门限仍为λ₁。

然后MeNB统计T₀时间内的所有无线帧{#0、#1}子帧的数据传输量，计算出每个子帧的平均数据传输量，记为D′₂；MeNB统计T₀时间内的所有无线帧{#2}子帧的数据传输量，计算出每个子帧的平均数据传输量，记为D₃。如果D′₂-D₃≥α，那么子区域R₂与子区域R₃的之间的边界信干噪比门限λ₂增加Δ，即λ₂=λ₂+Δ；如果D′₂-D₃<α，则不调整边界信干噪比门限值λ₂。这里假设D′₂-D₃≥α，子区域R₂与子区域R₃的之间的边界信干噪比门限调整为λ′₂。

图3所示的是经过T₀时间后，子区域R₁与子区域R₂的之间的边界信干噪比门限λ₁没有调整，子区域R₂与子区域R₃的之间的边界信干噪比门限λ₂增加了Δ，即为λ′₂。

调整各子区域边界信干噪比门限后，将调整后的子区域边界信干噪比门限{λ₁,λ′₂}上报至核心网，同时启动定时器Timer。假设启动定时器Timer超时之前，MeNB没有调整子区域边界信干噪比门限值，于是在定时器Timer超时后，MeNB将各子区域边界信干噪比门限重置为{λ₁,λ₂}。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种家庭基站ABS配置模式绑定方法，具体如下步骤：

步骤2：MeNB根据MUE所做的信道质量指示测量上报CQI值的统计特性分析当前小区干扰状况，将宏小区划分为m块环状子区域并确定每个子区域的边界信干噪比门限值，其中，m≤n；

2.根据权利要求1所述的ABS配置模式绑定方法，其特征在于，步骤1中所述的n种ABS配置模式具有相同的ABS配置周期和不同的ABS子帧数量。