CN102754494B - 适配家庭基站所服务的用户设备的最大输出功率的方法、家庭基站及用户设备 - Google Patents

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Abstract

在方法和装置中，GNSS接收质量能够用于确定家庭UE、即家庭基站所服务的UE的最大输出功率，并且基于如下认识：GNSS接收质量可用于估计HUE的传输在现有网络上引起的干扰。HUE的功率需要被限制以将干扰保持在限度之内。干扰的估计以及HUE最大输出功率的确定是基于HUE中的GNSS接收质量或者HBS中的GNSS接收质量或者基于HUE和HBS中的GNSS接收的组合。在一个实施例中，基于GNSS接收质量以及一个或多个蜂窝无线电测量的组合量度用于确定HUE的最大输出功率。用于得出组合量度的GNSS接收质量测量和蜂窝测量能够在HUE中和/或在HBS中或者在两者中执行。由此，能够获得优于当前系统和方法的多个优点。例如，降低来自(家庭BS所服务的)HUE对其它蜂窝网络、例如宏网络或中继节点的干扰。UE和/或家庭BS中的GNSS或A-GNSS接收器被用于设置HUE的适当最大输出功率。每当可能时，家庭BS所服务的HUE能够工作在其最大可能输出功率级，而没有对周围网络明显产生干扰。

Description

适配家庭基站所服务的用户设备的最大输出功率的方法、家庭基站及用户设备
背景技术
在第三代合作伙伴项目(3GPP)版本8中顺利完成了支持宽带码分多址(WCDMA)家庭基站(BS)的操作的无线电和性能要求以及所需信令。在3GPP技术规范(TS)25.104中规定对应的家庭BS要求。WCDMA家庭BS又可互换地称作家庭NodeB(HNB)或更具体地称作频分双工(FDD)HNB。也对通用陆地无线电接入(UTRA)时分双工(TDD)(即，TDDHNB)规定了家庭BS要求，参见3GPPTS25.105，“BaseStation(BS)radiotransmissionandreception(TDD)”。
在版本9中还将演进UTRA(E-UTRA)家庭BS的无线电和性能要求标准化。存在E-UTRA家庭BS标准化工作的两种主要变体：3GPP技术报告(TR)36.921，“EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA);FDDHomeeNodeB(HeNB)RadioFrequency(RF)requirements”中描述的长期演进(LTE)FDD家庭eNodeB(FDDHeNB)；以及3GPPTR36.922，“EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA);LTETDDHomeeNodeBRFRequirements”中描述的LTETDD家庭eNodeB(TDDHeNB)。
家庭基站(HBS)在诸如全球移动通信系统(GSM)和3GPP2CDMA技术(例如CDMA20001xRTT和HRPD)之类的其它技术中已经是可操作的。
家庭基站(例如FDD/TDDHNB、TDD/FDDHeNB、GSMHBS、CDMA20001xHBS、HRPDHBS等)打算部署在家庭或其它私人处所、诸如办公室或公司环境中。大型建筑物可容纳数十或者甚至数百个家庭基站。因此，大量用户能够由大型建筑物环境中的家庭基站来服务。运营商可选择在家庭基站与宏/微/微微基站(即，比家庭基站覆盖更大区域的非家庭基站)之间共享相同载波，或者备选地仅为家庭基站指配专用载波。特别是在前一种情形下，由家庭基站所服务的用户还可对宏/微/微微基站或中继节点产生明显干扰。因此，由家庭基站所服务的用户设备(UE)的发射功率需要被适当调节。
术语“毫微微基站”、“家庭基站”、“家庭NodeB”或“家庭eNodeB”大体上指的是同一类型的基站。为了简洁和一致性起见，在本申请的其余部分将使用术语“家庭基站(HBS)”。
以下小节描述用于本描述或者与其相关的各种概念和技术方面。
家庭基站
在现有通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入网(UTRAN)规范中，定义了三类基站：
广域BS，服务于宏小区部署；
中等范围BS，服务于微小区部署；以及
局域BS，服务于微微小区部署。
在E-UTRAN规范中，定义了两类基站：
广域BS，服务于宏小区部署；以及
局域BS，服务于微微小区部署。
在E-UTRAN中，广域BS又称作通用BS。
家庭基站正发展成服务于比微微小区甚至更小和更局部化的区域。家庭基站在许可频带下操作，并且对于LTEFDD和TDD，它们当前在3GPP内经过标准化。对于UTRANFDD和TDD，已经规定了HBS要求。
在WCDMA中，家庭基站最大输出功率对于非多输入多输出(MIMO)情况限制到20dBm或者在MIMO(2×2)的情况下限制到每个天线端口17dBm。也商定为LTEFDD和TDD中的HBS规定相同的功率级。
一般来说，这些不同的基站类因不同环境中的不同最小耦合损耗而有所不同。其次，它们通常工作在不同的最大输出功率级。例如，广域BS工作在比中等范围要高的最大输出功率，等等。这些因素又引起不同基站类的不同性能要求。这些要求已被定义。
与其它基站类相比的一个主要差别在于，家庭基站由被允许在任何位置安装的私人订户拥有。HBS的工作载波频率通常由运营商来配置。但是，HBS的拥有者可具有允许或不允许外部用户对其HBS接入的选择权。这种机制称作封闭订户组(CSG)。然而，严格的网络规划在家庭基站网络的情况下是不可能的。从由位于大型综合性建筑或大楼中的大量HNB订户(例如同一住宅区中的200个密集公寓中容纳的200HNB)组成的环境中的干扰的观点来看，HNB部署甚至更麻烦。这与运营商按照一些明确定义的原则来部署的其它基站类形成对照。缺乏家庭基站的精确网络规划可引起对其它基站的干扰。
家庭基站实现方面
家庭基站包括诸如向多个UE传送信号以及从多个UE接收信号之类的普通基站功能。另外，它可包含与UE接收器相似的普通接收器电路。为简洁起见，这在本文中将称作HNB测量单元。HNB测量单元的目的是执行不同类型的测量，这些测量又能够用于调整其输出功率级。测量通常通过从其它HBS或者诸如宏/微/微微BS或中继节点之类的非家庭BS接收的信号来进行。中继器用于改进小区覆盖边界中的宏/微/微微基站的覆盖。
家庭基站部署情形
混合载波情形：
在这种情形下，家庭BS工作在与属于部署家庭BS的运营商的周围宏网络的频率信道相同的频率信道。具有有限频谱的运营商在它希望提供家庭基站覆盖时可能不得不具有混合载波部署情形。混合载波情形在下列项之间的共信道干扰方面通常更为棘手：
家庭基站，以及
家庭基站与非家庭BS、例如宏网络。
在UTRANTDD和长期演进(LTE)TDD家庭BS部署情形中，干扰状况变得甚至更差。这源于如下事实：HBS和非HBS中或者不同HBS内的上行链路和下行链路时隙或子帧配置的任何差异引起严重的交叉时隙(或交叉子帧)干扰。即使在所有网络节点中使用相同TDD子帧配置，由于因实际限制引起的不完善子帧定时，也将有干扰泄漏。
专用载波情形：
在这种情形下，家庭BS工作在与属于部署家庭BS的运营商的周围非家庭BS网络(例如宏网络)的频率信道相比不同的频率信道。在家庭网络与宏网络之间的干扰方面，这种情形通常不太严重。但是，仍然存在因带外发射引起的相邻信道干扰的影响。这归因于如下事实：HBS或者任何其它网络节点或UE中使用的实际滤波器无法完全抑制其工作载波频率信道以外的发射。
干扰情形
表1示出主要从3GPPTR36.922复制的可能HeNB相关干扰情形。所列干扰情形适用于TDD和FDD部署。主要差别可存在于如何对干扰建模，因为FDD网络通常不是同步的。另一方面，在TDD中，工作在相同载波频率上的网络节点应当同步。
表1重要和典型干扰情形
编号 攻击方 受害方
1 附连到家庭eNode B的UE 宏eNode B上行链路
2 家庭eNode B 宏eNode B下行链路
3 附连到宏eNode B的UE 家庭eNode B上行链路
4 宏eNode B 家庭eNode B下行链路
5 附连到家庭eNode B的UE 家庭eNode B上行链路
6 家庭eNode B 家庭eNode B下行链路
7 附连到家庭eNode B的UE和/或家庭eNode B 其它系统
8 其它系统 附连到家庭eNode B的UE和/或家庭eNode B
UE移动性测量
连接到HBS或者任何其它类型的BS(例如宏BS)的UE为了移动性目的而执行相同类型的相邻小区测量。
如果UE由HB提供服务，则它向其正在服务的HBS报告相邻小区测量，正在服务的HBS将它们用于进行移动性判定，例如用于执行切换。
类似地，如果UE由宏BS提供服务，则它向其正在服务的宏BS报告相邻小区测量，正在服务的宏BS又将它们用于进行移动性判定，例如用于执行切换。
在WCDMA中，主要为了移动性目的而规定下列三种下行链路无线电测量，参见3GPPTS25.215，“Physicallayermeasurements(FDD)”。
CPICHRSCP
CPICHEc/No；CPICHEc/No=CPICHRSCP/载波RSSI
UTRA载波RSSI
接收信号码功率(RSCP)由UE在公共导频信道(CPICH)上基于小区级来测量。对整个载波来测量UTRA载波接收信号强度指示符(RSSI)、即来自包括正在服务的小区在内的所有小区的总接收功率和噪声。上述CPICH测量是用于移动性判定的主要量。
在E-UTRAN中，也主要为了移动性目的而规定下列下行链路无线电测量，参见3GPPTS36.214，“EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(EUTRA)；Physicallayermeasurements”：
参考符号接收功率(RSRP)；
参考符号接收质量(RSRQ)：RSRQ=RSRP/载波RSSI。
E-UTRAN中的RSRP或RSRQ中的RSRP部分只由UE在参考符号上基于小区级来测量。不存在特定载波RSSI测量，而是，它是RSRQ定义的一部分。
通常在大约200ms或者甚至更长的长时间周期里对相邻小区测量求平均，以便滤除快速衰落的影响。
还要求UE从某个最小数量的小区来测量和报告相邻小区测量(例如E-UTRAN中的RSRP和RSRQ)。在WCDMA和E-UTRAN中，参见3GPPTS25.133，“Requirementsforsupportofradioresourcemanagement(FDD)”和3GPPTS36.133，“EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(EUTRA);Requirementsforsupportofradioresourcemanagement”，这个数量是在正在服务的载波频率上(或者通常称作频率内)的8个小区(由一个正在服务的小区和七个相邻小区组成)。
在GSM系统中，规定用于移动性的下列测量。
GSM载波RSSI
在cdma20001xRTT系统中，规定用于移动性的下列质量测量；参见3GPP2CS.0005-Dv1.0“Upperlayer(Layer3)SignalingStandardforCDMA2000SpreadSpectrumSystemsReleaseD”。
CDMA20001xRTT导频强度
在cdma2000HRPD系统中，规定用于移动性的下列质量测量，参见3GPP2CS.0024-Av3.0“cdma2000HighRatePacketDataAirInterfaceSpecification”。
CDMA2000HRPD导频强度
最大允许发射功率调整
家庭BS和家庭BS所服务的UE的最大允许发射功率能够被调整，以便使对其它家庭BS或者对诸如宏或微基站之类的其它类型的基站的干扰最小化。这将在下面描述：
家庭BS最大发射功率的调整
与其它基站类不同，家庭基站由订户拥有，并且将部署在家庭、公寓和其它私人处所中。这意味着其物理位置不受运营商控制。由于它们工作在许可频带下，它们可相互引起干扰，但是也对户外基站、特别是宏网络或者对诸如中继器之类的其它网络节点引起干扰。在家庭和户外基站工作在相同载波频率的情况下，干扰会更糟糕。由于这种潜在干扰风险，家庭基站的最大输出功率应当被调节，以使对其它小区应用、例如宏的影响最小化。通常，最大输出功率将被缓慢地、即在大约数秒或者甚至更长时间改变。
UE最大发射功率的调整
为了清楚起见，将使用下列定义：
HUE是由家庭基站所服务的UE；
MUE是由并非家庭基站的无线电网络节点所服务的UE，例如，MUE是由宏BS所服务的UE。
一般来说，UE在其最大输出功率能力方面属于特定UE功率类(PC)。例如，在WCDMA中，存在几个UE功率类，即：
PC4=21dBm；
PC3bis=23dBm；
PC3=24dBm。
例如，属于最常用的功率类PC3的WCDMAUE能够工作在等于24dBm的最大输出功率。
在LTE中，至今仅存在一种UE功率类，即：
PC3=23dBm。
一般来说，现有机制允许网络将UE配置到低于其功率类能力的最大输出功率级。例如，LTEUE能够配置到10dBm的最大输出功率，即，比其标称值(即，功率类能力)要低13dBm。
低于最大可能输出功率的这种配置通常通过使用诸如无线电资源控制(RRC)信令之类的较高层信令来实现。
在现有系统中，UE最大输出功率通常在小的小区中，诸如在微微或微网络部署情形下被降低。
在现有系统中，HUE的最大输出功率也能够由正在服务的家庭BS来降低。
用于最大自适应功率设定的家庭BS测量
如上所述，家庭基站能够具有用于对从其它HBS以及从诸如宏BS或中继节点之类的非HBS网络节点接收的信号执行测量的测量单元。这意味着，家庭基站原则上能够执行由UE执行的相同测量。但是，用于在HBS中进行的测量的术语可与由UE进行的测量不同。例如，WCDMAHBS测量“”是WCDMAUE测量CPICHRSCP的等效体。在两种情况下，它们能够被看作是信号强度测量。
这些测量由家庭基站用于自适应地设置家庭BS以及HUE的最大发射功率，即，本申请的其它位置所述的最大输出功率的设定。对于设置HUE的最大输出功率，HBS还可使用UE报告的测量(例如本申请的其它位置所述的移动性测量)以及内部HBS测量或者只是先前测量。
根据家庭基站的接入技术，那种接入技术特定的一个或多个无线电测量通常将由家庭基站用于调整其发射功率级。这在WCDMA中意味着，能够由HBS使用的测量与WCDMAUE测量相似：CPICHRSCP、CPICHEc/No和UTRA载波RSSI。
对相邻基站执行小区特定测量(即，相当于WCDMA中的UE测量CPICHRSCP或Ec/No)，相邻基站可以是家庭基站、宏/微/微微(即非家庭)基站或者它们的组合。在任何情况下，按照当前WCDMA要求，只有至多8个小区能够在频率内载波上测量或者6个小区能够在频率间载波上测量。这些测量需要充分地组合和处理，以便确保所调整的功率引起对非家庭基站的干扰的降低。同时，每当可能时，即，当与非家庭基站相对屏蔽时，家庭基站能够工作在相对较高输出功率，使得充分利用家庭基站资源。
由HBS所服务的HUE可对于诸如非HBS无线电网络节点(例如宏BS)或者工作在可以与服务于HUE的HBS相同或相近的载波频率的其它HBS之类的其它无线电网络节点引起上行链路干扰。对这些无线电网络节点的上行链路干扰随着HBS所服务的HUE的数量的增加而变得甚至更为严重。当存在工作在同一区域、例如在具有若干公寓的大型综合建筑中的大量HBS时，干扰问题更加明显。在后一种情况下，干扰的累积效应可特别使在其它无线电网络节点(例如宏BS或中继节点)的信号的接收质量明显地恶化。这种状况如图1所示。
图1中，HNB和宏BS可工作在相同载波频率或者不同载波频率，例如HNB和宏BS工作在相邻载波频率。HNB和宏BS可属于相同或不同的接入技术。例如，HNB和宏BS都能够基于WCDMA。备选地，HNB和宏BS分别基于WCDMA和LTE。在后一种情况下，HNB和LTE通常不工作在相同载波频率上；但是，它们可非常好地工作在相邻载波频率。相邻载波和对应网络(HBS或宏BS)也可属于不同运营商。
期望降低从HBS所服务的HUE对其它无线电网络节点(例如非HBS无线电网络节点)的干扰。
已经提出若干解决方案来自适应地设置HUE的最大输出功率，以便使对其它无线电网络节点(例如宏BS)的共信道或相邻小区干扰最小化。其它无线电网络节点可属于与考虑中的MUE(和家庭BS)相比相同或不同的技术。
在现有系统中，正在服务的HBS通常使用一个或多个UE报告的移动性测量(诸如CPICHRSCP或路径损耗)来将UE的最大输出功率降低到低于其标称输出功率级。
按照另一个先存在的解决方案，HBS测量来自一个或多个最强宏基站的信号强度或信号质量，并且确定UE最大允许UE输出功率。另一种解决方案是使用在HBS接收的总干扰作为确定UE最大输出功率的量度。
但是，所有上述UE和HBS测量都遭受不够的精度等级。例如，WCDMA中的载波RSSI和CPICHRSCP或者LTE中的RSRP具有很粗的测量精度，例如±7-9dB。LTE中的RSRQ和WCDMA中的CPICHEc/No具有比较好的精度。但是其精度在较低SNR等级也恶化。此外，仅将CPICHEc/No或RSRQ用于设置最大输出功率因如下事实而是不适当的：这些测量中的干扰分量没有完全结合并且示出载波上的总干扰。实际上，这些测量主要设计用于移动性目的。
另一缺点在于，这些现有解决方案没有使家庭基站能够识别HUE是否处于其它无线电网络节点、如宏BS附近。因此，这些解决方案一方面不能充分保护宏网络，因为家庭基站所服务的HUE可工作在比所希望的要高的输出功率。另一方面，HUE的最大输出功率可保守地设置，从而引起工作在家庭基站环境中的HUE的性能损失。
因此，当前解决方案没有完全确保保护非家庭基站、特别是宏基站免受在家庭BS的控制下的HUE所产生的干扰。
发明内容
因此，需要用于设置连接到家庭基站的UE的最大UE功率的自适应功率调节方法，以确保一方面宏网络受到保护，而同时家庭基站的系统性能是适当良好的。
如已经实现的，经由专用手持装置或集成移动电话的用户定位的确定正在增长。此外，为了安全起见，移动定位在全球若干部分逐渐成为强制性的。例如，在美国，PhaseIIE-911服务(紧急呼叫公共安全系统)的FCC授权在不久的将来将要求所有移动装置都支持定位。因此，大多数移动装置当前支持某种定位机制。
若干方法已经实际上经过标准化，并且可用于移动通信中的定位(即，用于确定移动用户位置)。一些众所周知的示例是：基于卫星的定位、指纹识别、基于信号到达时间或者信号到达时间差的方法等。
全球导航卫星系统(GNSS)是使订户能够定位其位置并且获取其它相关导航信息的卫星导航系统的标准专业术语。
全球定位系统(GPS)和欧洲伽利略定位系统是GNSS的众所周知示例。所提出或者被研发的其它可能系统是：俄国全球导航卫星系统(GLONASS)、中国COMPASS和印度区域导航卫星系统(IRNSS)。
但是，只有GPS当前运行了十年以上。GPS包括绕地球旋转的24至32个中间地球轨道(MEO)卫星的星座。它们传送导频信号和其它广播信息，导频信号和其它广播信息由GPS接收器接收和处理以用于确定地理位置。应当接收来自一定数量的卫星(例如5个或更多)的信号，以便GPS接收器准确地定位用户的地理位置。当然，更多数量的可见卫星会进一步增强精度。
辅助GPS(A-GPS)或者任何辅助GNSS(A-GNSS)设计成与用户终端(UE)配合工作，并且因而使UE订户在开阔区域环境中能够比较准确地确定其位置、时间、甚至速度(包括方向)，只要足够数量的卫星是可见的。辅助GPS要求正在服务的网络节点向UE提供辅助数据，以便跟踪卫星。因此，为了A-GPS发挥作用，UE应当预占到蜂窝网络。另一方面，UE还能够实现在GPS导航器中使用的常规独立GPS接收器。
基于指纹识别的定位方法实现在诸如建筑物、停车场、医院等内部之类的封闭或室内位置中以良好精度定位移动用户。
在各种定位方法之中，GPS以及特别是A-GPS被认为是最可行和常用的定位方法之一。
如前面所述，家庭基站能够结合与普通UE接收器相似的接收器。这意味着，它也能够实现A-GPS接收器或独立GPS接收器或者支持其它可能的定位方法。然而，在支持GPS服务的遗留网络(即，包括非家庭基站的)中，基站也具有GPS接收器。这用于向UE提供诸如某些基本GPS相关信息(例如卫星、基站GPS坐标等)之类的辅助数据。这种信息帮助UE比较快速地确定GPS位置，特别是在冷启动、例如最初接入或离开隧道之后。这意味着，家庭基站还可能具有内置A-GPS或GPS接收器。
因此，按照一个实施例，提供一种在家庭基站中用于适配家庭基站所服务的用户设备的最大输出功率的方法。该方法包括确定全球导航卫星系统GNSS接收质量，并且使用GNSS接收质量来确定用户设备的最大输出功率。
按照一个实施例，GNSS接收质量在用户设备中确定，或者GNSS接收质量在家庭基站中确定，或者基于用户设备中的GNSS接收质量和家庭基站中的GNSS接收质量的组合来确定。
按照一个实施例，其中用户设备的最大输出功率还使用蜂窝测量来确定。
按照一个实施例，蜂窝测量在用户设备或家庭基站或者用户设备和家庭基站这两者中执行。
按照一个实施例，如果GNSS接收质量被确定为高于阈值，则正在服务的家庭基站降低用户设备的最大输出功率。
按照一个实施例，如果GNSS接收质量被确定为低于阈值，则正在服务的家庭基站增加用户设备的最大输出功率。
结果，并且按照本文所述的各种实施例，GNSS接收质量能够用于确定家庭UE、即家庭基站所服务的UE的最大输出功率，并且基于如下认识：GNSS接收质量可用于估计HUE的传输在现有网络上引起的干扰。HUE的功率需要被限制以将干扰保持在限度之内。干扰的估计以及HUE最大输出功率的确定是基于HUE中的GNSS接收质量或者HBS中的GNSS接收质量或者基于HUE和HBS中的GNSS接收的组合。在一个实施例中，基于GNSS接收质量以及一个或多个蜂窝无线电测量的组合量度用于确定HUE的最大输出功率。用于得出组合量度的GNSS接收质量测量和蜂窝测量能够在HUE和/或在HBS或者在两者中执行。由此，能够取得优于当前系统和方法的多个优点。例如，降低来自(由家庭BS所服务的)HUE对其它蜂窝网络、例如宏网络或中继节点的干扰。UE和/或家庭BS中的GNSS或A-GNSS接收器用于设置HUE的适当最大输出功率。每当可能时，由家庭BS所服务的HUE能够工作在其最大可能输出功率级，而没有对周围网络明显产生干扰。
本发明还扩展到按照上述方法设置到用户设备的最大输出功率的家庭基站。本发明还扩展到在用户设备中执行的对应方法以及扩展到按照上述方法设置到用户设备的最大输出功率的用户设备站。为了实现用户设备的最大输出功率的设置，家庭基站可配备用于执行上述过程的控制器/控制器电路。控制器/控制器电路能够使用适当硬件和或软件来实现。硬件能够包括一个或许多个处理器，处理器能够设置成执行可读存储介质中存储的软件。(一个或多个)处理器能够由单个专用处理器、由单个共享处理器或者由其中一部分可以是共享或者分布式的多个单独处理器来实现。此外，处理器或可包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、ASIC硬件、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和/或其它存储介质。
附图说明
现在作为非限制性示例并且参照附图更详细地描述本发明，其中：
-图1示出说明上行链路干扰情形的框图，
-图2是家庭基站的视图，
-图3是说明当控制用户设备中的输出功率时执行的一些过程步骤的流程图，以及
-图4是用户设备的视图。
具体实施方式
按照本文所述的实施例，家庭BS或UE中用于动态或半静态设置所述家庭基站所服务的HUE的最大输出功率的方法。能够得到下列优点(例如但不限于)：
来自HUE对非家庭BS、特别是户外网络(例如宏基站)和其它HBS(即，不同于正在服务的HBS)的下行链路干扰保持在可接受限度之内；以及
由家庭基站所服务的HUE在没有违反第一目标时能够工作在其最大可能输出功率级。这意味着，利用家庭基站环境中的HUE发射功率能力的最大可能潜力。这确保HUE上行链路性能(即，在正在服务的HBS测量的HUE上行链路吞吐量)没有不必要地恶化。
下面公开实现上述目标的不同方法：
按照一个实施例，HUE的最大输出功率设定基于GNSS检测性能。
按照另一个实施例，HUE的最大输出功率设定基于组合的GNSS检测性能和蜂窝测量。
专业术语GNSS(或者每当适用时的A-GNSS)将用于定位系统。但是，应当注意，作为特殊情况，GNSS能够是当前可操作的GPS。
图2中，示出配置成按照这类原理操作的家庭基站20的视图。家庭基站20能够包括用于执行指配给家庭基站的不同任务的控制器电路。具体来说，并且作为控制器电路的一部分，家庭基站能够包括控制器22。控制器22能够具体配置成设置UE的功率，如本文所述。控制器能够连接到发射器/接收器单元26。发射器接收器单元能够配置成通过空中接口对连接到家庭基站的用户设备接收/传送不同数据和控制信号。家庭基站还能够包括测量单元24。测量单元能够根据其配置来产生不同量度。例如，测量单元能够产生GNSS接收质量量度，并且还可配置成产生小区测量。测量单元还能够配置成从位于家庭基站外部的其它单元来接收不同测量。例如，测量单元24能够配置成从HUE接收GNSS接收质量的测量和/或小区测量。当UE直接设置输出功率时，在UE中提供对应电路。
UE40如图4所示。UE40能够包括用于执行指配给UE的不同任务的控制器电路。具体来说，并且作为控制器电路的一部分，UE能够包括控制器42。控制器42能够具体配置成设置UE的功率，如本文所述。控制器能够连接到发射器/接收器单元46。发射器接收器单元能够配置成通过空中接口对基站接收/传送不同数据和控制信号。UE还能够包括测量单元44。测量单元能够根据其配置来产生不同量度。例如，测量单元能够产生GNSS接收质量量度，并且还可配置成产生小区测量。测量单元还能够配置成从位于UE外部的其它单元来接收不同测量。例如，测量单元44能够配置成从基站接收GNSS接收质量的测量和/或小区测量。
家庭基站/UE的控制器电路的不同单元和控制器能够使用专用电路和处理器来实现。处理器能够通过使用专用硬件以及能够执行软件的硬件来提供。在由处理器提供时，功能可由单个专用处理器、由单个共享处理器或者由其中一部分可以是共享或者分布式的多个独立处理器来提供。此外，处理器或控制器可包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、ASIC硬件、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和/或其它存储介质。
在图3中，示出说明当控制用户设备中的输出功率时执行的一些过程步骤的流程图。因此，在适配由家庭基站所服务的用户设备的最大输出功率的方法中，家庭基站或用户设备能够首先在步骤301确定GNSS接收质量。随后，在步骤303，使用GNSS接收质量来确定用户设备的最大输出功率。将要由UE用于上行链路中的传输的最大输出功率则能够使用任何适当方法传送给UE，并且UE又能够配置成应用家庭基站所设置的最大输出功率，或者用户设备能够直接设置输出功率。
下面给出说明实现将要在上行链路中使用的最大输出功率的控制的各种方式的一些更详细示例。
基于GNSS检测性能的HUE的最大输出功率设定
按照这个实施例，HBS的覆盖区域中的GNSS接收质量用于确定HUE是否充分暴露于外部网络(例如宏BS)。相应地，HUE的最大输出功率由其正在服务的HBS来设置。例如，如果GNSS接收质量强，高于阈值，则正在服务的HBS将HUE配置成降低其最大输出功率。另一方面，如果HBS的覆盖中的GNSS接收质量差，低于阈值，则HBS可允许其HUE以相对较高最大输出功率进行操作。在后一种情况下，HUE的上行链路吞吐量不会不必要地降级。
GNSS接收质量能够由HUE、HBS或者它们两者来确定。因此，这引起三种不同情况：
HUE中的GNSS质量检测；
HBS中的GNSS质量检测；
组合GNSS质量检测。
下面描述从GNSS接收质量映射或得出HUE最大输出功率的原理。使用相同原理，而不管GNSS接收质量是由HUE还是由HBS还是由它们两者来确定。
HUE中的GNSS质量检测
在这个实施例中，HUE被其正在服务的HBS请求以报告GNSS接收质量，例如所检测GNSS卫星的数量和/或其质量等。所报告的GNSS质量则由其正在服务的HBS用于设置HUE的最大输出功率。HUE可使用GNSS或A-GNSS接收器来确定质量。由UE向网络报告某些GNSS/A-GNSS测量(例如GNSS信号的到达时间、所检测卫星的数量等)是现有技术中已知的，其中所报告的GNSS测量由网络用于确定用户位置。在这个实施例中，目标是将UE报告的GNSS测量(例如所检测卫星的数量、GNSS接收质量-后一种GNSS测量的报告不是现有技术中已知的)用于确定HBS环境中的HUE最大输出功率。另一种可能性在于，HUE基于GNSS/A-GNSS接收质量(将预定义的映射表(结合从GNSS质量得出最大HUE输出功率的描述参见下文)用于将GNSS质量映射到最大输出功率)来确定其最大输出功率，并且设置最大输出功率：
或者自主地并且在必要时，还向网络(即，正在服务的HBS)发信号通知所确定的值以供参考，
或者向网络(即，正在服务的HBS)发信号通知所确定的值作为推荐值，并且正在服务的HBS则最终为HUE配置最大输出功率。
在上述两种备选方案的任一种中，目标是确保来自HUE对其它网络节点、例如宏BS、中继节点或其它HBS的干扰保持在可接受限度之内。
一个优点在于，能够为同一HBS所服务的不同HUE设置不同的最大输出功率。
HBS中的GNSS质量检测
在这个实施例中，GNSS接收质量由HBS本身来确定。所确定质量则由HBS用于设置其HUE的最大输出功率。在这个实施例中，HBS假定其所有HUE具有与它自己相似的GNSS覆盖。因此，在这种解决方案中，为同一HBS所服务的所有HUE设置相同的最大输出功率。
组合GNSS质量检测
在组合方案中，由HUE和HBS两者所确定的GNSS接收质量由正在服务的HBS用于设置其HUE的最大输出功率。合成或组合GNSS质量能够通过使用适当数学运算来确定。例如，下列三条规则其中之一能够用于确定HUE最大输出功率：
基于在HBS和HUE所测量的GNSS接收质量的平均值的最大输出功率。这是从HBS和宏网络性能的立场来看的适当折衷；
基于在HBS和HUE所测量的GNSS接收质量的最坏情况的最大输出功率。从HUE性能观点来看这是保守方式，但从宏网络的观点来看是有利的；
基于在HBS和HUE所测量的GNSS接收质量的最好情况的最大输出功率。从HUE性能观点来看这是进取方式，但从宏网络的观点来看是不利的。
从GNSS质量得出最大HUE输出功率
在这一节描述从所确定GNSS(或A-GNSS)接收质量得出HUE最大输出功率的方法。GNSS(或A-GNSS)接收质量由HUE或HBS或者两者来确定，如本文所述。
按照这种方法，GNSS或A-GNSS接收器(例如作为特例的GPS接收器)用于设置最大输出功率。能够利用GNSS接收器的两个方面。第一个是所检测卫星的数量(NS)，第二个是所检测卫星的接收质量(QR)。按照一个实施例，至少4-5个卫星应当是可见的。具有足够质量以便得到地理位置的良好精度。此外，接收质量能够是全部所检测卫星的汇总值，例如，全部所检测卫星或者一定数量的最强卫星的加权平均值。为简洁起见，所有的值(NS和/或QR)共同称作GNSS检测性能。然后，根据GNSS检测性能，设置HUE最大输出功率。将GNSS检测性能映射到HUE的最大输出功率(Pmax_HUE)的映射函数F(.)能够使用NS或QR或者它们的组合，如(1)、(2)和(3)中所示：
其中：α1和α2是加权因子。能够使用任何适当映射函数，例如加权和或平均值。
上述映射函数用于创建查找表，以便基于NS或QR或者其组合来产生最大输出功率。
差的GNSS检测性能会对应于这样的情形，其中，将家庭基站所服务的HUE与外部基站(例如宏网络)极大地屏蔽开。因此，可固有地保护宏网络不受到源自HUE的干扰。例如，HUE可位于地下室，并且在那种情况下不会明显影响室外基站(例如宏或微基站或者中继节点)。因此，可使用更高的最大输出功率。另一方面，好的GNSS检测性能意味着，HUE的位置可能潜在地引起对室外基站的明显干扰，除非HUE的最大输出功率降低到某个可接受等级。
以上描述关注GNSS接收器，因为这是至今运行中的唯一GNSS。但是，该思路适用于具有任何GNSS接收器的家庭基站和HUE。例如，这能够应用于将来设想的系统，例如GLONASS、伽利略定位系统、COMPASS、IRNSS等。
两个最大功率级
按照一个实施例，仅使用两个最大输出功率级：较低的最大值(Pmax_HUE_low)和较高的最大值(Pmax_HUE_high)输出功率级。这意味着，(1)、(2)和(3)中的映射函数将用于产生具有两个最大功率级的查找表，查找表又用于设置HUE的最大输出功率。最大级通常对应于最大标称输出功率，例如用于LTEUE功率类3的23dBm。
如果上述量(NS和/或QR)中的一个或两者高于预定义阈值，则能够设置HUE的较低的最大输出功率。否则，能够设置较高的最大输出功率。这将确保保护宏网络、即来自HUE的降低的上行链路干扰。
在作为相反情况的另一个实施例中，如果上述量(NS和/或QR)中的一个或两者高于预定义阈值，则设置HUE的较高的最大输出功率。否则，设置较低的最大输出功率。这将确保HUE的良好性能。
在两个上述实施例中，HUE的最大输出功率基于GNSS检测性能来动态调整。
多个最大功率级
按照一个实施例，若干级(N，N为正整数)的最大输出功率用于HUE。各级映射到预定义GNSS检测性能等级、即某些预定义GNSS接收质量等级和/或所检测GNSS卫星的数量。这意味着，(1)、(2)和(3)中的映射函数将用于产生具有N个最大功率级的查找表，查找表又用于设置家庭基站所服务的HUE的最大输出功率。因此，根据GNSS性能，HUE的最大输出功率以更细粒度来设置，得到更好的精度。
基于组合的GNSS检测和蜂窝测量的HUE的最大输出功率设定
按照一个实施例，HUE的最大输出功率通过使用GNSS(或A-GNSS)接收质量和至少一个蜂窝无线电测量来设置。
作为GNSS接收质量和至少一个蜂窝无线电测量这两者的函数的适当组合度量能够用于确定HUE最大输出功率。例如，组合度量能够是GNSS接收质量和蜂窝测量的加权平均值。组合度量的值能够通过使用预定义映射表来映射到某个HUE最大输出功率。
蜂窝无线电测量能够在家庭BS或HUE或者它们两者中执行。在一个实施例中，至少一个HUE无线电测量(即，由HUE所测量的)与GNSS接收质量结合用于设置HUE最大输出功率。
类似地，GNSS接收质量测量能够在家庭BS或HUE或者它们两者中执行。在优选实施例中，GNSS接收质量将是由HUE用于确定组合度量(即，基于GNSS接收质量和蜂窝无线电测量)的测量，组合度量又用于设置HUE最大输出功率。
对于本文所述的全部实施例，能够向家庭基站发信号通知关于在UE中执行的诸如GNSS接收质量测量和蜂窝无线电测量之类的测量，家庭基站接收测量，并且将它们用于设置UE的最大输出功率。
能够由HUE执行的无线电测量的示例是WCDMA中的路径损耗、CPICHRSCP、CPICHEc/No或者LTE中的RSRP/RSRQ，如上所述(UE移动性测量)。由家庭BS进行的无线电测量的示例是路径损耗、信号强度或信号质量，如上所述(家庭BS测量)。
按照另一个实施例，GNSS接收质量和蜂窝无线电测量能够按如下所述来使用：
按照一个实施例，GNSS接收质量能够用于首先确定HUE是否较接近(一个或多个)宏基站。然后，蜂窝无线电测量中的任一个能够用于更准确地确定HUE的最大输出功率。下面采用示例进一步说明这种情况。
按照一个实施例，GNSS接收质量和至少一个蜂窝测量用于确定HUE是否将引起对宏网络或者对相邻家庭基站的干扰。这在本文中称作组合方案，因为GNSS质量和蜂窝测量用于确定。此外，组合测量还可用于设置HUE的最大输出功率，下面进一步描述。蜂窝无线电测量能够在家庭BS或HUE或者它们两者中执行。在一个实施例中，至少一个HUE无线电测量(即，由HUE所测量的)与GNSS接收质量结合用于设置HUE最大输出功率。GNSS接收质量能够用于识别HUE是否可潜在地干扰宏网络。然后，附加地，执行至少一个蜂窝无线电测量，以便检查在HUE附近是否存在宏网络覆盖。例如，如果蜂窝无线电网络的宏网络覆盖(例如信号强度或信号质量)差，在阈值以下，以及GNSS接收质量低于阈值，则家庭BS能够设置HUE的较高的最大输出功率。另一方面，如果蜂窝测量质量(例如信号强度)和GNSS接收质量都高于对应阈值，则家庭BS将降低HUE的最大输出功率。在GNSS接收质量高于阈值、但蜂窝测量质量(例如信号强度)低于阈值的情况下，则家庭BS能够设置HUE的较高的、增加的输出功率。因此，在宏或微网络没有覆盖或稀疏覆盖的情形下，用于基于至少一个蜂窝测量和GNSS接收质量来确定HUE最大输出功率的组合方案是特别有利的。例如，在这种情形下，HUE可报告非常好的GNSS接收质量，例如假定它位于家中的阳台或花园中。同时，HUE将报告在蜂窝无线电网络节点(例如在相邻载波和同信道上的宏基站)上进行的测量(例如信号强度)的很低质量。因此，由于缺乏由HUE报告的测量所确认的宏网络覆盖，所以家庭BS仍然能够设置相对较高的HUE最大输出功率。
作为GNSS接收质量和至少一个蜂窝无线电测量这两者的函数的适当组合度量能够用于确定HUE最大输出功率。例如，组合度量能够是GNSS接收质量和蜂窝测量的加权平均值。组合度量的值能够通过使用预定义映射表来映射到某个HUE最大输出功率。
将GNSS检测性能和蜂窝测量映射到HUE的最大输出功率(Pmax_HUE)的映射函数G(.)的示例。映射函数能够使用一个或多个GNSS质量量度(即，NS或QR或者它们的组合)和一个或多个蜂窝测量(Sx)，如(4)、(5)和(6)所示：
其中：S1、S2、…、SL是蜂窝测量，以及β1、β2、…、βL是其相应加权因子。诸如加权和或平均值之类的任何适当映射函数能够用于确定家庭BS的最大输出功率。
基于组合度量的HUE最大输出功率能够由HUE自主地设置，或者它能够由家庭BS来配置。在前一种情况下，HUE可向家庭BS发信号通知自主配置的功率的值。
本发明的实施例具有优于当前系统和方法的许多优点。例如，降低了来自(由家庭BS所服务的)HUE对其它蜂窝网络、例如宏网络或中继节点的干扰。UE和/或家庭BS中的GNSS或A-GNSS接收器用于设置HUE的适当最大输出功率。每当可能时，由家庭BS所服务的HUE能够工作在其最大可能输出功率级，而没有对周围网络明显产生干扰。

Claims (13)

1.一种适配家庭基站所服务的用户设备的最大输出功率的方法，所述方法的特征在于在所述家庭基站中执行下列步骤：
-确定(301)全球导航卫星系统GNSS接收质量，以及
-使用所述GNSS接收质量来确定(303)所述用户设备的最大输出功率，使得如果GNSS接收质量被确定为高于阈值，则正在服务的家庭基站降低所述用户设备的最大输出功率，如果所述GNSS接收质量被确定为低于阈值，则正在服务的家庭基站增加所述用户设备的最大输出功率；
其中，GNSS接收质量和至少一个蜂窝无线电测量这两者的函数被用于确定所述用户设备的最大输出功率。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述GNSS接收质量在所述用户设备中确定，或者所述GNSS接收质量在所述家庭基站中确定，或者基于所述用户设备中的所述GNSS接收质量和所述家庭基站中的所述GNSS接收质量的组合来确定。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述蜂窝无线电测量在所述用户设备或所述家庭基站或者所述用户设备和所述家庭基站这两者中执行。
4.一种家庭基站(20)，配置成适配所述家庭基站所服务的用户设备的最大输出功率，所述家庭基站的特征在于：
-用于确定全球导航卫星系统GNSS接收质量的控制器电路(22，24，26)，以及
-用于使用所述GNSS接收质量来确定所述用户设备的最大输出功率，并且设置成当所述GNSS接收质量被确定为高于阈值时降低所述用户设备的最大输出功率，以及设置成当所述GNSS接收质量被确定为低于阈值时增加所述用户设备的最大输出功率的控制器电路(22，24，26)；
其中，所述家庭基站配置成基于GNSS接收质量和至少一个蜂窝无线电测量这两者的函数来确定所述用户设备的最大输出功率。
5.如权利要求4所述的家庭基站，所述家庭基站配置成基于从所述用户设备接收的GNSS接收质量，或者基于所述家庭基站中的GNSS接收质量，或者基于所述用户设备中的所述GNSS接收质量和所述家庭基站中的所述GNSS接收质量的组合，来确定所述GNSS接收质量。
6.如权利要求4或5所述的家庭基站，其中，所述家庭基站配置成还使用蜂窝无线电测量来确定所述用户设备的最大输出功率。
7.如权利要求6所述的家庭基站，其中，所述家庭基站配置成从所述用户设备或所述家庭基站或者所述用户设备和所述家庭基站这两者来接收蜂窝无线电测量。
8.一种适配家庭基站所服务的用户设备的最大输出功率的方法，所述方法的特征在于在所述用户设备中执行下列步骤：
-确定(301)全球导航卫星系统GNSS接收质量，以及
-使用所述GNSS接收质量来确定(303)所述用户设备的最大输出功率，使得如果所述GNSS接收质量被确定为高于阈值，则降低所述用户设备的最大输出功率，如果所述GNSS接收质量被确定为低于阈值，则增加所述用户设备的最大输出功率；
其中，GNSS接收质量和至少一个蜂窝无线电测量这两者的函数被用于确定所述用户设备的最大输出功率。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述GNSS接收质量在所述用户设备中确定，或者所述GNSS接收质量在所述家庭基站中确定，或者基于所述用户设备中的所述GNSS接收质量和所述家庭基站中的所述GNSS接收质量的组合来确定。
10.如权利要求8所述的方法，其中，所述蜂窝无线电测量在所述用户设备或所述家庭基站或者所述用户设备和所述家庭基站这两者中执行。
11.一种用户设备(40)，配置成适配所述用户设备的最大输出功率，所述用户设备可连接到家庭基站，所述用户设备的特征在于：
-用于确定全球导航卫星系统GNSS接收质量的控制器电路(42，44，46)，以及
-用于通过当所述GNSS接收质量被确定为高于阈值时降低所述用户设备的最大输出功率，以及通过当所述GNSS接收质量被确定为低于阈值时增加所述用户设备的最大输出功率，来使用所述GNSS接收质量确定所述用户设备的最大输出功率的控制器电路(42，44，46)；
其中，所述用户设备配置成基于GNSS接收质量和至少一个蜂窝无线电测量这两者的函数来确定所述用户设备的最大输出功率。
12.如权利要求11所述的用户设备，所述用户设备配置成基于从所述家庭基站接收的GNSS接收质量，或者基于所述用户设备中的GNSS接收质量，或者基于所述用户设备中的所述GNSS接收质量和所述家庭基站中的所述GNSS接收质量的组合，来确定所述GNSS接收质量。
13.如权利要求11所述的用户设备，其中，所述用户设备配置成从所述家庭基站接收蜂窝无线电测量。
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