CN103081526B - 用于异构网络中的干扰管理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提供一种无线系统中的方法，其用于在异构网络中在靠近所述异构网络中的私人维护HeNB（或毫微微）小区的位置处提供小型“防护”小区。特别地，本发明的方法解决了异构网络中位于该异构网络中的私人维护HeNB小区附近的移动用户的问题，以及由于所述移动用户不得不从远距的公共宏eNB发送和接收通信而对HeNB小区产生的固有干扰。经由在所述宏小区中靠近私人HeNB小区部署小型公共“防护”小区，使所述公共移动终端能够以一般比否则对于与所述远距的宏eNB通信将必需的低得多的功率与所述公共小型小区进行通信，导致对于附近的HeNB小区的干扰减小。宏小区与HeNB之间的FL干扰也被减轻。

Description

用于异构网络中的干扰管理的方法和装置

技术领域

本发明一般涉及管理无线通信系统中的干扰。

背景技术

在当前技术的无线通信系统中，已开发了多种传送协议用于向用户提供空中链路服务。基于所述传送协议的示例性网络服务包括高速分组数据（HRPD）、长期演进（LTE）和通用移动电信系统（UMTS）。这些网络服务中的每个根据特定无线电接入技术（RAT）而被定义，并且通常，定义每个不同传送协议的RAT对于基于给定RAT的通信的发送和接收要求唯一的RF配置。

异构网络（HetNet）现在正被开发，在其中，较小尺寸的小区被嵌入较大宏小区的覆盖区域内，主要用于在数据流量集中的目标小区中提供提高的容量。所述异构网络尝试利用用户（和流量）分布上的空间变化来高效地提高无线网络的总容量。

基于小区尺寸，异构网络一般根据两种主要类型进行分类：大型小区，其包括宏小区和宏中继；以及小型小区，其包括微小区、微微小区、家用演进的节点B（HeNB）/毫微微小区（通常被私人维护）和小型中继。常见的部署场景是，宏覆盖被与点状小型小区覆盖重叠。移动台或用户装备（UE）与宏小区和被重叠的小型小区通信的传送功率的差别在那些HetNet中引起大量干扰管理问题。

在小型小区（微微/毫微微/HeNB）位于宏小区的边缘区域处的情况下，小型小区将经受来自附近正向宏小区发送（RL）的UE的严重反向链路（RL）干扰。类似地，当小型小区在宏小区的边缘处时，可以经受从小型小区向宏小区的前向链路（FL）干扰，因为该位置远离宏eNB并且其FL信号非常弱。HeNB小型小区的特征在于，对所述小区的接入正常仅对已授权的一小组UE开放。由此，对于未授权UE，不论其多么靠近HeNB小区，其都不能切换到HeNB小区，并且相应地，必须继续维持与宏小区的通信。当UE被放置得与HeNB靠近到足以使其要不是缺少授权否则可以切换到该小区，但放置得距宏小区的eNB稍远时，这将导致宏与毫微微/HeNB小区之间甚至更严重的干扰。另外，遗留UE中的许多不能被重新配置为接入HeNB小区，即使否则期望授权对给定eNB小区的所述访问。还应当指出，已存在大量被部署在宏小区内的HeNB小区，并且已预期所述部署的密度将来急剧增长。

发明内容

为无线系统提供一种方法，其用于在异构网络中在靠近所述异构网络中私人维护的HeNB小区的位置处提供小型“防护”小区。特别地，本发明的方法解决：异构网络中位置接近所述异构网络中私人拥有和维护的HeNB小区的移动用户的问题；以及由于所述移动用户必须从远距的公共宏eNB发送和接收通信而对所述HeNB产生的固有干扰。经由靠近所述私人HeNB小区在所述宏小区中部署小型公共“防护”小区，使所述公共移动终端能够以一般比否则将必要的低得多的功率与所述远离的宏eNB进行通信，导致对于附近HeNB小区的干扰减少。在一个可替换实施例中，本发明方法解决从所述移动终端到所述小型公共小区或所述宏eNB的可替换通信路径。

附图说明

通过考虑下面结合附图的详细描述，可以容易地理解本发明的讲授，其中：

图1提供本发明的方法可以在其中被实现的无线系统安排的示意图。

图2提供根据本发明的一个实施例建立的通信路径的安排的示意图。

具体实施方式

在下面的描述中，为了解释并且不为了限制，阐述了例如特定体系结构、接口、技术等的特定细节，以便提供对本发明的示例性实施例的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员将显而易见，本发明可以在违反这些特定细节的其它示例性实施例中被实践。在某些情况下，省略了对众所周知的设备、电路和方法的详细描述，从而不以非必要的细节使对所描述实施例的描述晦涩难懂。全部原理、方面和实施例以及其特定示例预期包含其结构和功能上的等价体。另外，预期所述等价体包括当前已知的等价体以及将来开发的等价体。

下文中按照用于达到HetNet中降低的总干扰的、异构网络中宏小区和小型小区（包括HeNB和公共小型小区这两者）之间的功率发送交互来描述本发明。尽管针对异构网络具有至少一个宏小区以及一个或更多嵌入在该宏小区中的小型小区、其中所述一个或更多小型小区包括至少一个HeNB小区的示例性情况描述了所公开的发明方法，但本发明方法通常适用于任何这样的HetNet中的干扰管理，其中，所述HetNet包括宏小区以及更多不论是否可公共接入的小型小区中的一个，并且所要求权利的发明旨在覆盖该方法的全部所述应用。还应当指出，已按照提供根据LTE标准的服务的无线系统示例地描述了本发明，但应当显而易见，本发明概念适用于其它无线配置，其中，在所述其它无线配置中，宏小区也包含一个或更多在其中运行的小型小区。

在异构网络中，非常常见的部署场景是：对于住宅区域和办公楼，宏覆盖被与点状HeNB（毫微微）小区覆盖重叠。在多数情况下，HeNB小区被私人拥有（通常被运行在住宅或办公楼内以提高楼内无线覆盖），并且仅那些被HeNB拥有者授权的UE能够可通信地链接到该HeNB。通常情况下，与HetNet的宏小区通信的未授权UE在被包括的HeNB附近。由于该UE未被授权接入HeNB，所以其不得不与宏小区通信，于是其为与更远离的宏小区通信所需的较高上行链路发送功率对附近HeNB生成很大干扰。当UE和相邻HeNB位于或接近宏小区的小区边缘处时，来自未授权UE的该反向链路干扰将特别剧烈。

尽管针对相邻宏小区之间的小区间干扰协调（ICIC）的技术通常是已知的，但由于HeNB具有与公共蜂窝系统的宏小区的松得多的连接，所以难以进行宏小区与HeNB之间的每UE网络控制的ICIC。HeNB小区与无线核心网络之间的通信路径使用去往HeNB网关（HeNB-GW）的互联网连接，其中，HeNB网关与核心网络接合；而公共宏eNB小区之间的通信路径经过去往服务网关（S-GW）的、在LTE中称为S1连接的专用承载电路，其中，服务网关接合核心网络。由此，HeNB与公共宏eNB之间的通信的唯一共同点在核心网络层，将向任何用于管理宏eNB与HeNB之间的干扰的努力引入很大延迟。另外，如上面指出的，HeNB正常被私人拥有并且是成本敏感的。同样，HeNB不适于由公共蜂窝系统运营商进行过多控制，并且包括复杂机制以支持所述控制不可行。

缺少用于宏小区与一个或更多所包括的私人拥有HeNB小区之间的干扰协调的可行方法固有地导致该小区内的较高干扰水平。所述干扰特别成问题的情况在以下情况下出现：移动终端或用户装备（UE）地理上靠近HeNB，其中，该UE在该HeNB处没有任何接入权限。在此情况下，被约束为仅与宏小区基站通信的UE很可能以比如果向HeNB发送时将准许的高得多的功率在上行链路上进行发送，并且由此将大大增大HeNB处的干扰水平。

为解决上面描述的小区间干扰问题，发明人已开发了一种无线系统体系结构，在所述无线体系结构中，一个或更多公共可接入的小型小区将在宏小区中被散布为地理上靠近位于该宏小区内的HeNB小区。被发明人描述为“防护”小区，小型公共小区、公共小型/微微小区将被部署在HeNB中，其具有与“被防护”的HeNB小区类似的发送功率水平，并且可以预期其大大改善伴随当前技术的HetNet配置出现的小区间干扰问题。本发明概念在图1中示出，并且将在下文中结合该图被进一步描述。

图1示出了由宏eNB102提供服务的宏小区101（被示为具有六边形轮廓）。宏小区101内运行着多个HeNB小区103，HeNB小区103被示为具有圆形轮廓，并且不带任何阴影。HeNB小区的示例被示为经由链路104（一般对应于互联网连接）连接到HeNB网关105。如上面阐述的，HeNB网关在核心网络层（图中未示出）接合无线系统。

根据本发明，并且在图1中进一步示出了，具有与HeNB小区类似的发送功率水平的一个或更多小型公共小区106被部署在宏小区内通常靠近HeNB小区位置的位置处。在图中被示为具有圆形轮廓并带有淡阴影的小型公共小区可以独立于服务eNB并且使用X2接口经由连接107连接到eNB地被运行，或者可以被运行为使用S1接口再次经由连接107连接到eNB的、S1服务eNB的远程无线电头（即分布式扇区）。公共小型小区可以经由具有小型小区指示来标识，所述小型小区指示关联于由所重叠的宏小区广播的邻居信息块中的全部小型小区ID。如将在下面讨论的，将小型公共小区运行为来自服务eNB的远程无线电头通常是优选的，并且，除非可替换配置被正面指定，否则此处描述的实施例将基于该配置。

图1中进一步示出了道路108，该道路108经过贯穿所示的HeNB小区集群和混合的公共小型小区的路径。对于在根据本发明配置的特定宏小区中可以或可以不出现的该情况，实现这样的“防护”公共小区可以是可取的，其中，在小型“防护”小区被靠近于同一办公楼中的HeNB小区部署（并且在小区之间的移动很可能比在道路上慢得多）的情况下，所述“防护”公共小区具有比例如办公楼稍大的尺寸109和发送功率。通过使用针对道路的适度较大“防护”小区的部署，引入其自身的一组问题的非常频繁的从小区到小区的切换将被减少或可能被完全避免。相应地，沿所述道路对小型公共防护小区的尺寸进行优化将涉及在预期切换频率与可能的宏/小型小区间干扰之间进行折衷。

如从本发明概念以及从图1中所示的配置中很可能将显而易见的，本发明的公共“防护”小区的优选应用是在HeNB小区的集群内（如在办公楼中可能出现的），其中，较少数量的公共小型小区可以为较多数量的HeNB小区提供针对小区间干扰的有效“防护”。然而，还应当理解，本发明概念同样适用于公共小型小区被部署为“防护”少量HeNB小区或甚至单一HeNB小区的情况。运行考虑可以致使后一种情况不太可能出现，但本发明概念仍然适用。此处指出以下也是有益的，图1中所示的HeNB小区、小型公共小区和稍大公共小区（针对道路）的特定配置仅用于示例出本发明的原理，并且相应地决不应当被认为将本发明的区域限于本发明原理可以在其中被应用的异构网络的其它配置。

为概括本发明的基本概念，根据本发明实现的“防护”小型/微微小区应当靠近位于办公、校园或住宅区域处的HeNB小区被部署。优选地，“防护”小区将被部署在HeNB小区正在其中运行的同一机构内，例如多个HeNB小区被部署到其中的建筑物内，但在不实际的情况下，“防护”小区部署应当在靠近公共区域处，例如在沿商业区域中的街道处或公共道路附近的公用集中点上。“防护”小型/微微小区将对使用接近或等价于HeNB小区的发送功率水平的公共接入开放。通常，“防护”小区的覆盖将与HeNB小区的可比或说相当，例外在于，被部署在道路之上或附近的“防护”小区可以稍大，以便对在道路上以较高速度移动的UE避免未经授权的切换频率。应当指出，公共“防护”小区的尺寸应当被维持较接近“被防护”的HeNB小区的尺寸；否则所述小区的部署将使小区间干扰减小的目标失败。

如上面指出的，优选使用远程无线电头协议和技术将公共“防护”小区运行为服务eNB的分布式扇区。在该配置中，宏小区的服务eNB运行为对于连接的“从属”远程小型/微微扇区（“防护”小区）阵列的“主控”。通过使用所述远程无线电头安排，服务宏eNB将为全部其远程小型/微微扇区实施解调和解码，信号将经过服务宏eNB与远程小型/微微小区/扇区之间的专用链路（通常被实现为光缆），并且信号将被在基带处的连接链路上进行发送，其中，向上/向下RF转换在各个小型/微微小区处被实现。

在本发明的进一步实施例中，发明人解决了UE与附近公共“防护”小区之间和/或UE与服务宏eNB之间的通信链路的特定实现。应当指出，对于UE在反向链路（RL）和前向链路（FL）这两者上与附近公共“防护”小区通信的情况下，尽管RL干扰被降低（相对于UE向宏eNB发送将必需的较高RL发送功率），但在“被防护”HeNB小区的位置和关联的公共小型小区远离宿主宏小区eNB的情况下，防护小区可以向附近HeNB小区引入较大RL干扰。针对此的本发明进一步实施例，用于给定UE的FL和RL通信路径被拆分，其中，RL连接到靠近UE位置的公共“防护”小区，以及，FL连接到宏小区eNB。由此，UE将经由来自宏eNB的前向链路从无线系统接收通信，以及将经由连接到附近公共“防护”小区的反向链路向无线系统发送通信。

如无线通信领域的技术人员将认识到的，由于小区之间的信息交换的延迟，将UE的FL和RL拆分到不同小区可以难以实现。然而，通过使用远程无线电头（RRH）技术的本发明的小型公共“防护”小区的优选配置，该延迟问题被大大改善。由于“防护”小区RRH仅是宿主宏eNB的一个扇区，所以跨扇区运行（信息交换）延迟比通常跨小区运行的小得多。由此，RRH的应用使FL/RL向宏和小型扇区的分离完全可行。

由于在宏FL处提高发送功率（以便为远距的UE提供服务）将增大整个宏小区覆盖上的干扰，关于防护小区FL干扰对宏FL干扰存在折衷。应用该折衷，用于将UE FL拆分到宏eNB以及其RL拆分到附近公共小型小区的优选情况应当仅在公共小型小区和关联的“被防护”HeNB小区不靠近宿主宏eNB并且宿主宏eNB附近不存在任何主要小型小区覆盖时被使用。另外，还应当考虑HeNB到宏小区FL的FL干扰。如果，在宏小区边缘区域内，FL HeNB到宏小区干扰是主要顾虑，则UE应当将FL和RL这两者都切换到防护小区。

对于公共小型小区和关联的“被防护”HeNB小区靠近宿主宏eNB的情况下，FL宏eNB到HeNB干扰将是主要顾虑。因此，对于此情况，FL和RL的拆分将与远距公共小型小区/HeNB小区的情况相反。由此，FL将优选把公共小型小区与UE连接，而UE的RL连接到宏eNB。拆分UE的FL和RL的两种情况在图2中示意地示出，使用与应用于图1的相同的协定来标识小型公共小区和HeNB小区。

在当前技术中，当UE启动时，其将遵循在该UE中提供的优先级信息来选择将驻留到的载波或小区。另外，对于HeNB小区，为UE提供了已授权被给定UE接入的HeNB小区的白名单。未授权被给定UE访问的HeNB小区的黑面单也被提供给UE。

与向UE提供白名单类似，在本发明的进一步实施例中，公共小型小区的ID可以被提供到UE中。所述小型公共小区ID的提供将帮助UE实施对具有较高驻留优先级的公共小型小区的系统选择。应当指出，不必要在公共小区白名单中列出全部小型公共小区的ID。相反，仅代表小型小区组的一个或一些组ID将被添加到所述公共小区白名单。例如，同一区域中的全部小型小区将具有相同的组ID。各个小型小区ID可以被构造为，使得小区间ID号的差别出现在ID号的最低有效位中，ID号的最高有效位（MSB）中的一个或更多对于组中的全部小区相同。由此，小型小区组ID可以简单地是对于组中的全部小区相同的MSB。

通过向UE提供公共小型小区白名单，当位于宏小区与一个或更多公共小型小区之间重叠的覆盖范围中的UE启动时，优先级载波选择将被实现如下。小型小区的组ID在UE中被提供，UE可以基于小型小区的ID的MSB（小型小区组ID）识别小型小区。当UE在宏eNB与小型公共“防护”小区中的一个之间的重叠覆盖区域中的位置处被启动时，为进行UE系统选择，将对小型公共小区设置比宏小区高的优先级。

此处，发明人已公开一种用于异构网络中的改进的干扰管理的系统和方法，其中，所述异构网络包括宏小区和一个或更多HeNB小区。鉴于前面的描述，本发明的众多修改和可替换实施例对于本领域的技术人员将显而易见。

相应地，本说明书应当被解释为仅示例性的，并且用于向本领域的技术人员讲授实现本发明的最佳模式，并且不旨在示出其全部可能的形式。还应当理解，所使用的措辞是描述性而非限制性的措辞，并且，在不脱离本发明的精神的情况下，结构的细节可以被大量改变，并且，保留对落在所附权利要求的范围内的全部修改的排他使用。

Claims (8)

1.一种无线通信系统中的方法，其中，所述无线通信系统中的至少一个小区的特征是异构小区，所述异构小区具有服务基站并包括被包在位于所述服务基站的覆盖区域内的至少一个非公共小型小区，所述异构小区对于被包小型小区构成宏小区，所述方法包括：

在所述宏小区中在靠近所述非公共小型小区的位置处部署至少一个公共小型小区，所述公共小型小区具有与所述至少一个非公共小型小区大致相当的覆盖区域；

在所述公共小型小区与位于所述公共小型小区的覆盖区域内的移动终端之间建立第一通信路径；

在所述宏小区基站与位于所述公共小型小区的覆盖区域内的移动终端之间建立第二通信路径；

其中针对所述移动终端的前向链路FL传输在一个通信路径上发生，而针对所述移动终端的反向链路RL传输在另一个通信路径上发生；

当所述公共小型小区的位置远离所述宏小区基站时，移动终端RL将被连接到所述公共小型小区，并且所述FL将被从所述宏小区基站连接到所述移动终端；并且当所述公共小型小区的位置接近所述宏小区基站时，移动终端RL将被连接到所述宏小区基站，并且所述FL将被从所述公共小型小区连接到移动终端。

2.根据权利要求1的方法，其中，所述部署的公共小型小区被安排为宏小区基站的扇区。

3.根据权利要求1的方法，其中，在所述公共小型小区与宏小区基站之间拆分去往所述移动终端的前向链路FL发送和来自所述移动终端的反向链路RL发送。

4.根据权利要求1的方法，其中，当所述移动台在宏小区基站与一个或更多公共小型小区之间的重叠覆盖的区域内启动时，所述移动台将驻留到所述公共小型小区。

5.根据权利要求1的方法，其中，所述非公共小型小区被实现为家用演进的节点B小区。

6.一种在无线通信系统中用于小型小区的部署体系结构，所述无线通信系统包括至少一个特征是异构小区的小区，所述异构小区具有服务基站并包括多个被包在所述服务基站的覆盖区域内的所述小型小区，所述异构小区对于所述多个被包小型小区构成宏小区，所述部署体系结构包括：

至少一个非公共小型小区；以及

被部署在靠近所述非公共小型小区的位置处的至少一个公共小型小区，所述公共小型小区具有与所述至少一个非公共小型小区大致相当的覆盖区域；

在所述公共小型小区与位于所述公共小型小区的覆盖区域内的移动终端之间的第一通信路径；

在所述宏小区基站与位于所述公共小型小区的覆盖区域内的移动终端之间的第二通信路径；

其中针对所述移动终端的前向链路FL传输在一个通信路径上发生，而针对所述移动终端的反向链路RL传输在另一个通信路径上发生；

当所述公共小型小区的位置远离所述宏小区基站时，移动终端RL将被连接到所述公共小型小区，并且所述FL将被从所述宏小区基站连接到所述移动终端；并且当所述公共小型小区的位置接近所述宏小区基站时，移动终端RL将被连接到所述宏小区基站，并且所述FL将被从所述公共小型小区连接到移动终端。

7.根据权利要求6的部署体系结构，其中，使用远程无线电头技术建立部署的公共小型小区中的那些小区。

8.根据权利要求7的部署体系结构，其中，部署的公共小型小区被安排为宏小区基站的扇区。