CN103535083B - 具有eicic的hethet部署中的用户设备电池节约 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于在异构的具有无线能力的通信环境内监视与第一和第二接入节点相对应的第一和第二信道时降低客户端节点功耗的设备和方法。执行增强小区间干扰协调(eICIC)操作以减轻第一接入节点与第二接入节点之间的干扰。客户端节点监视与第一和第二接入节点相对应的第一和第二信道，以检测在第一信道上传输的近乎空白子帧(ABS)模式数据的存在。当检测到时，客户端节点停止监视第一信道，以降低功耗，从而节约电池资源。

Description

具有EICIC的HETHET部署中的用户设备电池节约
技术领域
本发明总体上涉及通信系统和用于操作通信系统的方法。一方面，本发明涉及用于在异构的具有无线能力的通信环境内执行信道监视操作时降低客户端节点的功耗的设备和方法。
背景技术
现今的下一代蜂窝网络，如基于第三代伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)-高级(LTE-A)的蜂窝网络，总体上涉及实现异构通信技术。在这些实现中，典型地布置低功率网络节点以覆盖传统高功率演进通用陆地无线接入网(E-UTRAN)NodeB(eNB)节点，以扩大网络覆盖和增大系统容量。当前，已经讨论了两种实现。第一种是宏-微微，其中所有客户端节点能够访问低功率微微小区。第二种是宏-毫微微，其中只有具有封闭预订的预定的一组客户端节点能够访问低功率毫微微小区。
在这些实现中，如果将与用于宏小区的载频不同的载频用于微微／毫微微小区，则称为基于载波聚合(CA)的异构实现。由于针对微微／毫微微发送和接收使用另一频带，使用微微／毫微微小区的客户端节点经历来自宏eNB的最小干扰。
类似地，使用宏eNB的客户端节点经历来自微微／毫微微eNB的最小干扰。然而，基于CA的异构实现需要获取两个分离的射频频带，这将被证明是不便和高成本的。相应地，针对宏和微微／毫微微小区使用相同载波传输频率称为非基于CA的异构实现，其有利于无线资源的高效使用。
对于非基于CA的异构实现，微微小区、毫微微小区和宏小区共享相同射频频谱以向客户端节点提供服务。在这种实现中，完全频率重用是可能的，这可以最大化系统频谱效率。然而，微微小区、毫微微小区和宏小区之间的频率重用会导致较强小区间干扰并恶化系统性能。因此，已经提出了针对非基于CA的实现的增强小区间干扰协调(eICIC)，作为3GPP中的工作项目，以改进异构网络的干扰条件。eICIC的当前实现招致附加处理操作，导致较高功耗，继而降低客户端节点的电池储备。考虑到上述情况，当在非基于CA的实现中实现eICIC技术时，节约客户端节点电池储备是有利的。
附图说明
当结合以下附图来考虑以下详细描述时，可以理解本发明及其多个目的、特征和所获得的优点，附图中：
图1描述了可以实现本发明的示例系统；
图2示出了包括客户端节点的实施例的无线通信系统；
图3是包括数字信号处理器(DSP)的示例客户端节点的简化框图；
图4是可以由DSP实现的软件环境的简化框图；
图5是根据本发明实施例实现以在执行与宏小区和微微小区相对应的信道监视操作时降低客户端节点功耗的具有无线能力的通信环境的一般化示意；
图6是用于在执行与宏小区和微微小区相对应的信道监视操作时降低客户端节点功耗的近乎空白子帧(ABS)的实现的简化示意；
图7是用于在执行与宏小区和微微小区相对应的信道监视操作时降低客户端节点功耗的ABS的实现的简化示意；
图8是在非连续接收(DRX)信道周期期间监视物理下行链路控制信道(PDCCH)以降低客户端功耗的简化示意；
图9是用于降低客户端功耗的ABS调度的实现的一般化示意；
图10是作为MAC控制单元传输的调度选项指示符(SOI)的简化示意；以及
图11是实现用于指示客户端节点应经由PDCCH监视哪个ABS的无线资源控制(RRC)信令比特映射的简化示意。
具体实施方式
提供了用于在异构的具有无线能力的通信环境内执行信道监视操作时降低客户端节点的功耗的设备和方法。在各个实施例中，执行增强小区间干扰协调(eICIC)操作以减轻第一接入节点与第二接入节点之间的干扰。在这些和其他实施例中，向客户端节点通知客户端节点的调度选项，还可以向客户端节点通知近乎空白子帧(ABS)模式数据的存在。在接收到时，客户端节点停止监视信道的子帧中的一些，以降低功耗，从而节约电池资源。可以例如经由无线资源控制(RRC)信令／媒体访问控制(MAC)控制单元(CE)显式地向客户端通知调度选项，或隐式地向客户端通知调度选项，例如在向客户端节点通知ABS子帧或其他受限子帧(如测量相关受限子帧)时，可以向客户端缺省分配预配置的调度选项。
在一个实施例中，第一接入节点对应于宏小区，第二接入节点对应于微微小区。在另一实施例中，第一接入节点对应于毫微微小区，第二接入节点对应于宏小区。在一个实施例中，监视操作被调度为仅在ABS模式数据内出现ABS期间才执行。在另一实施例中，监视操作被调度为仅在ABS模式数据内出现非ABS期间才执行。非ABS指不是ABS的子帧。在另一实施例中，监视操作被调度为在ABS模式数据内出现ABS期间和出现非ABS期间均执行。
现在将参照附图来详细描述本发明的各个示意实施例。尽管在以下描述中阐述了各种细节，但是可以认识到：没有这些具体细节也能够实现本发明，并且可以对这里描述的发明做出多种实现特定的决定，以实现发明人的特定目的，如符合可能随实现而变化的处理技术或设计相关的约束。尽管开发工作可能是复杂和耗时的，然而对于受益于本公开的本领域技术人员而言将是常规工作。例如，以框图和流程图形式而不是以细节示出所选方面，以避免限制或模糊本发明。此外，这里提供的详细描述的一些部分是以对计算机存储器内的数据的算法或操作的形式来呈现的。本领域技术人员使用这些描述和表示来向本领域其他技术人员描述和传递其工作的实质。
这里使用的术语“组件”、“系统”等等预期指计算机相关实体，为硬件、硬件和软件的组合、软件、或执行的软件。例如，组件可以是但不限于是：在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行线程、程序和／或计算机。作为示意，在计算机上运行的应用和计算机本身均可以是组件。一个或更多个组件可以驻留在执行的进程和／或线程内，组件可以本地位于一个计算机上和／或分布在两个或更多计算机之间。
类似地，这里使用的术语“节点”较宽地指连接点，如通信环境(如网络)的重新分发点或通信端点。相应地，这些节点指能够通过通信信道发送、接收或转发信息的有源电子设备。这些节点的示例包括：数据电路终接设备(DCE)(如调制解调器、集线器、桥接器或交换机)和数字终端设备(DTE)(如手机、打印机或主机(例如路由器、工作站或服务器))。局域网(LAN)或广域网(WAN)节点的示例包括：计算机、分组交换机、线缆调制解调器、数据订户线(DSL)调制解调器和无线LAN(WLAN)接入点。
因特网和内网节点的示例包括由因特网协议(IP)地址标识的主机、桥接器和WLAN接入点。类似地，蜂窝通信中的节点的示例包括：基站、基站控制器、归属位置寄存器、网关GPRS支持节点(GGSN)和服务GPRS支持节点(GGSN)。
节点的其他示例包括：客户端节点、服务器节点、对等节点和接入节点。这里使用的客户端节点可以指无线设备，如移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、手持设备、便携式计算机、平板计算机和类似设备，或具有通信能力的其他用户设备(UE)。这些客户端节点可以类似地指移动无线设备或相反地指具有类似能力但是一般不便携的设备，如台式计算机、机顶盒或传感器。类似地，这里使用的服务器节点指执行其他节点提交的信息处理请求的信息处理设备(例如主机)或信息处理设备的系列。类似地，这里使用的对等节点有时可以用作客户端节点，有时可以用作服务器节点。在对等或覆盖网络中，针对其他联网设备及其自身活动地路由数据的节点可以被称为超节点。
这里使用的接入节点指向客户端节点提供对通信环境的访问的节点。接入节点的示例包括：蜂窝网络基站和无线宽带(例如WiFi、WiMAX等)接入点，提供对应的小区和WLAN覆盖区。这里使用的宏小区用于总体上描述传统蜂窝网络小区覆盖区。这些宏小区典型地在乡村区域、公路沿线或在人口较少的区域找到。这里使用的微小区指覆盖区比宏小区小的蜂窝网络小区。这些微小区典型地在人口密集的城区使用。类似地，这里使用的微微小区指比微小区小的蜂窝网络覆盖区。微微小区的覆盖区的示例可以是大型办公室、商场或火车站。这里使用的毫微微小区目前指蜂窝网络覆盖的最小公认区域。作为示例，毫微微小区的覆盖区足以用于家庭或小型办公室。
一般地，小于2km的覆盖区典型地对应于微小区，200m或更小的覆盖区对应于微微小区，以及在10m量级的覆盖区对应于毫微微小区。类似地，这里使用的与宏小区相关联的接入节点通信的客户端节点被称为“宏小区客户端”。类似地，与微小区、微微小区或毫微微小区相关联的接入节点通信的客户端节点分别被称为“微小区客户端”、“微微小区客户端”或“毫微微小区客户端”。
这里使用的术语“制造品”(或备选地“计算机程序产品”)预期包含可从任何计算机可读设备或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于：磁存储设备(例如硬盘、软盘、磁带等)、光盘(例如紧致盘(CD)或数字多功能盘(DVD))、智能卡和闪存设备(例如卡、棒等)。
这里使用“示例”一词意味着用作示例、实例或示意。这里描述为“示例”的任何方面或设计不一定解释为相对于其他方面或设计而言是优选的或有利的。本领域技术人员将认识到，在不脱离要求保护的主题的范围、精神或意图的前提下，可以对配置做出许多修改。此外，所公开的实质内容可以实现为系统、方法、设备或制造品，使用标准编程和／或工程技术来产生软件、固件、硬件或其任何组合，以控制基于计算机或处理器的设备实现这里详细描述的方面。
图1示意了适于实现这里公开的一个或更多个实施例的系统100的示例。在各个实施例中，系统100包括：处理器110(可以称为中央处理单元(CPU)或数字信号处理器(DSP))、网络连接设备120、随机存取存储器(RAM)130、只读存储器(ROM)140、辅助存储器150和输入／输出(I／O)设备160。在一些情况下，这些组件中的一些可以不存在或者可以在各种组合中彼此组合或与未示出的其他组件组合。这些组件可以位于单一物理实体中，或者位于多于一个物理实体中。这里描述为由处理器110进行的任何动作可以由处理器110单独进行，或者由处理器110与图中示出或未示出的一个或更多个组件相结合来进行。
处理器110执行其可以从网络连接设备120、RAM130或ROM140访问的指令、代码、计算机程序或脚本。尽管仅示出了一个处理器110，但是可以存在多个处理器。因此，尽管指令可以讨论为由处理器执行，但是指令可以同时地、串行的、或者由一个或更多个处理器执行，处理器110可以实现为一个或更多个CPU芯片。
在各个实施例中，网络连接设备120可以采取调制解调器、调制解调器组、以太网设备、通用串行总线(USB)接口设备、串行接口、令牌环设备、光纤分布式数据接口(FDDI)设备、无线局域网(WLAN)设备、无线收发机设备(如码分多址(CDMA)设备、全球移动通信系统(GSM)无线收发机设备、全球微波接入互操作性(WiMAX)设备)和／或用于连接至网络(包括个域网(PAN))的其他公知设备(如蓝牙)。这些网络连接设备120可以使得处理器110能够与因特网或一个或更多个通信网络或其他网络(处理器110可以从其接收信息或处理器110可以向其输出信息)通信。
网络连接设备120还能够以电磁波(如射频信号或微波频率信号)的形式无线发送或接收数据。由网络连接设备120发送或接收的信息可以包括已由处理器110处理的数据，或要由处理器110执行的指令。可以根据处理或产生数据或发送或接收数据所需的不同顺序对数据排序。
在各个实施例中，RAM130可以用于存储易失性数据以及由处理器110执行的指令。图1所示的ROM140可以用于存储指令，并且可能存储在指令执行期间读取的数据。对RAM130和ROM140的存取典型地快于辅助存储器150。辅助存储器150典型地包括一个或更多个盘驱动器或带驱动器，并且可以用于数据的非易失性存储，或者在RAM130不够用以保存所有工作数据的情况下用作溢出数据存储设备。辅助存储器150可以用于存储程序，当选择这些程序以执行时，可以将程序加载入RAM130。I／O设备160可以包括液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、投影仪、电视、触摸屏显示器、键盘、键区、开关、拨号盘、鼠标、轨迹球、语音识别器、读卡器、纸带读取器、打印机、视频监视器或其他公知的输入／输出设备。
图2示出了包括在本发明实施例中实现的客户端节点的实施例的具有无线能力的通信环境。尽管示意为移动电话，但是客户端节点202可以采取各种形式，包括无线手机、寻呼机、智能电话、个人数字助理(PDA)。在各种实施例中，客户端节点202还可以包括便携式计算机、平板计算机、膝上计算机或用于执行数据通信操作的任何计算设备。许多合适的设备组合这些功能中的一些或全部。在一些实施例中，客户端节点202不是通用计算设备(如便携式、膝上型或平板计算机)，而是专用通信设备，如车载通信设备。客户端节点202还可以是、包括或被包括于具有类似能力但是不便携的设备，如台式计算机、机顶盒或网络节点。在这些和其他实施例中，客户端节点202可以支持专门活动，如游戏、库存控制、工作控制、任务管理功能等等。
在各个实施例中，客户端节点202包括显示器204。在这些和其他实施例中，客户端节点202可以类似地包括触摸敏感表面、键盘或通常用于用户输入的其他输入键206。键盘可以是完全或者简化字母数字键盘(比如QWERTY、Dvorak、AZERTY、以及顺序键盘类型)，或者具有与电话键区相关联的字母的传统数字键区。输入键206可以类似地包括滚轮、退出或者换码键、轨迹球、以及可以向内按动以提供其它输入功能的其它导向或者功能按键。客户端节点202可以类似地呈现让用户选择的选项、让用户致动的控制、和／或让用户定向的光标或者其它指示符。
客户端节点202还可以从用户接受数据输入，包括用于拨叫的号码或用于配置客户端节点202的操作的各种参数值。客户端节点202还可以响应于用户命令来执行一个或更多个软件或固件应用。这些应用可以将客户端节点202配置为响应于用户交互来执行各种定制功能。此外，可以从例如无线网络接入节点‘A’210至‘n’216(例如基站)、服务器节点204(例如主机)或对等客户端节点202进行空中(OTA)编程和／或配置。
可由客户端节点202执行的各种应用中有web浏览器，使得显示器204可以显示网页。可以通过与无线网络220的无线连接从服务器节点224来获得网页。类似地，可以通过对无线网络220或任何其他无线通信网络或系统的连接，从对等客户端节点202或其他系统获得各种应用。在各个实施例中，无线网络220包括多个无线子网(例如具有对应覆盖区的小区)‘A’212至‘n’218。在这些和其他实施例中，客户端节点202发送和接收通信信号，这些通信信号分别通过无线网络天线‘A’208至‘n’214(即小区塔)送往或来自无线网络节点‘A’210至‘n’216。继而，无线网络接入节点‘A’210至‘n’216使用通信信号来建立与客户端节点202的无线通信会话。继而，无线网络接入点‘A’210至‘n’216分别耦合至连接至无线网络220的无线子网‘A’212至‘n’218。
在各个实施例中，无线网络220耦合至物理网络222，如因特网。经由无线网络220和物理网络222，客户端节点202能够访问各个主机(如服务器节点204)上的信息。在这些和其他实施例中，服务器节点224可以提供可以在显示器204上示出的内容。备选地，客户端节点202可以通过作为中介的对等客户端节点202，以中继类型或跳类型的连接来访问无线网络220。备选地，客户端节点202是受限的，并从连接至无线网络212的受限设备获得其数据。本领域技术人员将认识到，许多这种实施例是可能的，上述内容不应限制本公开的精神、范围或意图。
图3描述了根据本发明实施例利用数字信号处理器(DSP)实现的示例客户端节点的框图。尽管描述了客户端节点202的各个组件，客户端节点202的各个实施例可以包括所列组件的子集或未列出的附加组件。如图3所示，客户端节点202包括DSP302和存储器304。如图所示，客户端节点202还可以包括：天线和前端单元306、射频(RF)收发机308、模拟基带处理单元310、麦克风312、耳机扬声器314、头戴耳机端口316、总线318(如系统总线或输入／输出(I／O)接口总线)、可移除存储卡320、通用串行总线(USB)端口322、短距离无线通信子系统324、警报器326、键区328、液晶显示器(LCD)330(可以包括触摸敏感表面)、LCD控制器332、电荷耦合器件(CCD)摄像机334、摄像机控制器336以及全球定位系统(GPS)传感器338和可操作地耦合至如电池342的电源存储单元的电源管理模块340。在各个实施例中，客户端节点202可以包括不提供触摸敏感屏幕的另一种显示器。在一实施例中，DSP302可以直接与存储器304通信，而不通过输入／输出接口318。
在各个实施例中，DSP302或某种其他形式的控制器或中央处理单元(CPU)操作，以根据存储器304中存储或DSP302本身内包含的存储器中存储的嵌入式软件或固件来控制客户端节点202的各个组件。除了嵌入式软件或固件，DSP302还可以执行存储器304中存储的或经由信息承载介质(如便携式数据存储介质，如可移除存储卡320)或经由有线或无线网络通信可用的其他应用。应用软件可以包括将DSP302配置为提供所需功能的机器可读指令的编译集合，或者应用软件可以是解释器或编译器要处理以间接配置DSP302的高级软件指令。
可以提供天线和前端单元306以在无线信号和电信号之间进行转换，使得客户端节点202能够从蜂窝网络或一些其他可用无线通信网络或从对等客户端节点202发送和接收信息。在实施例中，天线和前端单元306可以包括多个天线，以支持波束成形和／或多输入多输出(MIMO)操作。如本领域技术人员已知的，MIMO操作可以提供可以用于克服困难信道条件或提高信道吞吐量的空间分集。类似地，天线和前端单元306可以包括天线调谐或阻抗匹配组件、RF功率放大器或低噪声放大器。
在各个实施例中，RF收发机308提供频率偏移、将接收的RF信号转换至基带、并将基带发送信号发送至RF。在一些描述中，无线收发机或RF收发机可以理解为包括其他信号处理功能，如调制／解调、编码／解码、交织／解交织、扩频／解扩、逆快速傅立叶变换(IFFT)／快速傅立叶变换(FFT)、循环前缀添加／移除、以及其他信号处理功能。为了清楚的目的，这里的描述将该信号处理的描述与RF和／或无线电级分离，并从概念上将该信号处理分配给模拟基带处理单元310或DSP302或其他中央处理单元。在一些实施例中，RF收发机308、天线和前端单元306的部分、以及模拟基带处理单元310可以组合在一个或更多个处理单元和／或专用集成电路(ASIC)中。
模拟基带处理单元310可以提供输入和输出的各种模拟处理，例如对来自麦克风312和头戴耳机316的输入和对耳机314和头戴耳机316的输出进行模拟处理。为此，模拟基带处理单元310可以具有用于连接至内置麦克风312和耳机扬声器314的端口，使得客户端节点202能够用作蜂窝电话。模拟基带处理单元310还可以包括用于连接至头戴耳机或其他免提麦克风和扬声器配置的端口。模拟基带处理单元310可以沿一个信号方向提供数模转换，并沿相反信号方向提供模数转换。在各个实施例中，模拟基带处理单元310的至少一些功能可以由数字处理组件提供，例如由DSP302或由其他中央处理单元提供。
DSP302可以执行调制／解调、编码／解码、交织／解交织、扩频／解扩、逆快速傅立叶变换(IFFT)／快速傅立叶变换(FFT)、循环前缀添加／移除、以及与无线通信相关联的其他信号处理功能。在实施例中，例如在码分多址(CDMA)技术应用中，对于发射机功能，DSP302可以执行调制、编码、交织和扩频；对于接收机功能，DSP302可以执行解扩、解交织、解码和解调。在另一实施例中，例如在正交频分多址(OFDMA)技术应用中，对于发射机功能，DSP302可以执行调制、编码、交织、逆快速傅立叶变换和循环前缀添加；对于接收机功能，DSP302可以执行循环前缀移除、快速傅立叶变换、解交织、解码和解调。在其他无线技术应用中，DSP302可以执行其他信号处理功能以及信号处理功能的组合。
DSP302可以经由模拟基带处理单元310与无线网络通信。在一些实施例中，通信可以提供因特网连接，使得用户能够访问因特网上的内容并且发送和接收电子邮件或文本消息。输入／输出接口318将DSP302和各种存储器和接口互连。存储器304和可移除存储卡320可以提供软件和数据来配置DSP302的操作。在这些接口中可以有USB接口322和短距离无线通信子系统324。USB接口322可以用于对客户端节点202充电，并且可以使得客户端节点202能够用作外围设备，以与个人计算机或其他计算机系统交换信息。短距离无线通信子系统324可以包括红外端口、蓝牙接口、符合IEEE802.11的无线接口、或任何其他短距离无线通信子系统，可以使得客户端节点202能够与其他附近客户端节点和接入节点进行无线通信。
输入／输出接口318还可以将DSP302连接至警报器326，在触发时，警报器326使得客户端节点202向用户提供通知，例如通过振铃、播放乐曲或振动。警报器326可以用作通过无声振动或通过播放针对特定呼叫方预先分配的特定乐曲，向用户提醒任何各种事件(如来话、新文本消息和约会提醒)的机制。
键区328经由I／O接口318耦合至DSP302，以向用户提供用于进行选择、输入信息和以其他方式向客户端节点202提供输入的机制。键区328可以是完全或简化字母数字键盘，如QWERTY、Dvorak、AZERTY和顺序类型，或具有与电话键区相关联的字母表字母的传统数字键区。输入键可以类似地包括：滚轮、退出或换码键、轨迹球和其他导航或功能键，这些键可以向内按压以提供另外的输入功能。另一输入机制可以是LCD330，LCD330可以包括触摸屏能力，还向用户显示文本和／或图形。LCD控制器332将DSP302耦合至LCD330。
CCD摄像机334(如果配备)使得客户端节点202能够拍摄数字画面。DSP302经由摄像机控制器336与CCD摄像机334通信。在另一实施例中，可以采用根据不同于电荷耦合器件摄像机的技术来操作的摄像机。GPS传感器338耦合至DSP302以解码全球定位系统信号，从而使得客户端节点202能够确定其位置。电源管理模块340可操作地耦合至电源存储单元(例如电池342)，并用于监视电池的状态和使用本领域技术人员已知的技术将来自电池342的电源分配至客户端节点202内的各个功能模块。还可以包括各种其他外围设备，以提供附加功能，例如无线电和电视接收。
图4示意了数字信号处理器(DSP)可以实现的软件环境402。在本实施例中，图3所示的DSP302执行操作系统404，操作系统404提供其余软件操作的平台。操作系统404类似地向客户端节点202硬件提供应用软件可访问的标准化接口(例如驱动)。操作系统404类似地包括应用管理服务(AMS)906，AMS906在客户端节点202上运行的应用之间转移控制。图4还示出了web浏览器应用408、媒体播放器应用410和Java应用程序412。Web浏览器应用408将客户端节点202配置作为web浏览器来操作，允许用户将信息输入表格并选择链接来检索和查看web页面。媒体播放器应用410将客户端节点202配置为检索和播放音频或视听媒体。Java应用程序412将客户端节点202配置为提供游戏、实用工具和其他功能。信道监视模块414用于控制客户端节点中用于监视多个小区中的各个接入节点信道的处理逻辑。在这里公开的各个实施例中，信道监视模块414将客户端节点202配置为暂时停止对预定接入节点的预定传输信道的信道监视操作，如这里更详细描述的。接入节点处理逻辑中用于监视该预定信道的部分暂时断电，从而当停止信道监视操作时，降低客户端节点202的电源存储单元的功耗。在各个实施例中，图2所示的客户端节点202、无线网络节点‘A’210至‘n’216以及服务器节点224可以类似地包括能够执行与上述动作相关的指令的处理组件。
图5是根据本发明实施例实现以在执行与宏小区和微微小区相对应的信道监视操作时降低客户端节点功耗的具有无线能力的通信环境的一般化示意。在该实施例中，宏小区覆盖区(“宏小区”)502包括微微小区覆盖区(“微微小区”)520。如图5所示，客户端节点设备(“宏客户端”)506使用非受限的宏小区资源504在宏小区502内通信。类似地，客户端节点(“微微客户端”)508可以选择性地使用受保护的微微小区资源522在微微小区502内通信，或者备选地使用非受限的宏小区资源504。相应地，需要在分别执行与微微小区受保护资源522和宏小区非受限资源504相对应的信道监视操作时降低微微小区客户端508和宏小区客户端506的功耗。
在各个实施例中，当微微小区客户端508在微微小区520边缘时，如当微微小区502用于从宏小区502卸载业务时，遇到干扰情形。在其他实施例中，当不是毫微微小区的封闭订户组的成员的宏小区客户端506紧邻毫微微小区时，遇到干扰情形。在这些情况下，增强小区间干扰协调(eICIC)的传统使用在减轻控制信道干扰方面可能不如所期望的有效。因此，需要增强的同信道干扰管理以允许这些受害客户端506、508保持连接至分别服务于宏小区502和微微小区520的服务节点。
相应地，典型地实现时域方案以减轻上述干扰。在各个实施例中，在宏-微微干扰的情况下，将微微小区的受限资源集合(例如子帧集合)指定为强小区间干扰下的“受保护”资源522。在该实施例中，通过由宏小区释放其与微微小区的受保护资源相对应的资源来减轻干扰。在各个其他实施例中，在宏-毫微微场景的情况下，在毫微微增强NodeB(eNB)处配置受限资源集合，以减轻对宏客户端506的干扰。
图6是根据本发明实施例用于在执行与宏小区和微微小区相对应的信道监视操作时降低客户端节点功耗的近乎空白子帧(ABS)的实现的简化示意。本领域技术人员熟悉ABS，ABS是3GPP Rel-10中采用的技术，以减轻毫微微小区客户端遇到的来自宏小区的干扰，以及相反宏小区客户端遇到的来自毫微微小区的干扰。当实现ABS时，在一个实施例中，在减轻宏小区-微微小区干扰的情况下，在宏小区上使控制区域和数据区域空白，仅传输参考信号本身。相反，在减轻宏小区-毫微微小区干扰的情况下，在毫微微小区上使控制区域和数据区域空白。
本领域技术人员将认识到，如果主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)、物理广播信道(PBCH)、系统信息块(SIB1)、寻呼、或位置参考信号(PRS)与ABS重合，则它们在ABS中传输，在传输SIB1或寻呼时利用相关联的物理下行链路控制信道(PDCCH)。类似地，在ABS上传输公共参考信号(CRS)，以避免影响3GPP Rel-8／9客户端节点信道估计和无线资源管理RRM、无线链路管理(RLM)或信道质量指示符(CQI)计算。为了进一步降低数据区域中来自CRS的干扰，典型地尽可能将ABS配置为单频网上的多媒体广播(MBSFN)子帧。类似地，本领域技术人员知晓，由于PSS、SSS、PBCH、SIB1或寻呼，子帧#0、#4、#5和#9不能是MBSFN子帧。
现在参照图6，实现ABS以减轻具有无线能力的通信环境中宏小区和微微小区之间的干扰。在该实施例中，宏小区的宏层602包括正常传输子帧606，当微微小区使用微微层604的对应正常传输子帧来与微微小区边缘客户端通信时，ABS608的实现使正常传输子帧606静默。相应地，降低了来自主要干扰方的干扰。在不实现ABS508期间，微微节点典型地以强信号功率来调度对宏小区干扰具有相对较高容限的微微小区中心客户端。
在各个实施例中，在上述异构网络环境内，3种客户端共存：微微小区中心客户端、微微小区边缘客户端和宏小区客户端。在这些和其他实施例中，一些微微客户端从宏小区(即干扰方)接收的下行链路信号功率比从微微小区(即服务小区)接收的更强，尤其是在应用范围扩大以增强微微小区覆盖的情况下。相应地，微微小区边缘客户端的百分比可能大于传统同构网络环境。因此，系统中存在越多微微小区边缘客户端，也可能越大的ABS出现将用于服务对来自宏小区的主干扰敏感的客户端。然而，增加ABS的数目具有限制宏小区容量的负面影响。
在各个实施例中，由于物理下行链路控制信道(PDCCH)上的高干扰，在非ABS子帧上可能不调度微微小区边缘客户端。在这些和其他实施例中，由于ABS资源有限，尽可能在非ABS处调度微微小区中心客户端，以节约有限的ABS资源用于最需要它们的客户端。在各个实施例中，在微微小区内实现3个调度选项中的一个或更多个：1)仅ABS；2)仅非ABS；以及3)ABS和非ABS。在这些各个实施例中，以选项1来调度微微小区边缘客户端，以选项2来调度微微小区中心客户端，并以选项3来调度具有中间信号与干扰加噪声比(SINR)的微微小区客户端的可能性较高。对于宏小区客户端，仅有一个调度选项：非ABS，因为不可能在ABS期间调度宏小区客户端。
根据上述内容，本领域技术人员将认识到，可以通过在微微小区和宏小区处将客户端分类至不同的调度选项来降低电池资源的消耗。作为示例，如果微微小区边缘客户端节点仅在ABS处被调度，则针对该节点，在非ABS期间无需监视PDCCH。类似地，对于微微小区中心客户端，如果该客户端节点仅在非ABS处被调度，则在ABS期间无需监视PDCCH。对于宏小区客户端，在ABS期间无需监视PDCCH。通过不监视PDCCH，客户端节点处理逻辑中用于监视预定信道的部分临时断电，从而当停止信道监视操作时，降低了客户端节点202的电源存储单元的功耗。
图7是根据本发明实施例用于在执行与宏小区和微微小区相对应的信道监视操作时降低客户端节点功耗的近乎空白子帧(ABS)的实现的简化示意。在该实施例中，毫微微小区的毫微微层704包括正常传输子帧706，当宏小区使用宏层702的对应正常传输子帧来与紧邻毫微微小区的宏小区客户端通信时，ABS708的实现使正常传输子帧606静默。相应地，降低了来自主要干扰方的干扰。然而，可以认识到，由于异构网络环境中的ABS的引入而减少的子帧资源，宏小区和毫微微小区容量减少。因此，ABS模式需要合适配置，以向微微／毫微微客户端和宏小区客户端相同地提供最优服务质量和吞吐量。
在宏-毫微微同信道实现中，也可以降低客户端节点电池资源的消耗，其中毫微微客户端不需要在ABS期间监视PDCCH，靠近毫微微小区的宏客户端如果仅在ABS期间被调度则不需要在非ABS期间监视PDCCH。在该实施例中，如果在ABS中传输毫微微SIB1／寻呼，则毫微微客户端需要监视该子帧的PDCCH。
图8是根据本发明实施例实现的在非连续接收(DRX)信道周期期间监视物理下行链路控制信道(PDCCH)以降低客户端功耗的简化示意。本领域技术人员知晓，当前在演进通用陆地无线接入网(E-UTRAN)实现中通过DRX功能来实现客户端节点电池节约。在这些实现中，无线资源控制(RRC)可以将客户端节点配置有DRX功能，DRX功能针对客户端节点的小区无线网络临时标识符(C-RNTI)、发送功率控制(TPC)-物理上行链路控制信道(PUCCH)-无线网络临时标识符(RNTI)、发送功率控制(TPC)-物理上行链路共享信道(PUSCH)-无线网络临时标识符(RNTI)、和半持续调度(SPS)-C-RNTI(如果配置了的话)，来控制客户端节点的PDCCH监视活动。类似地，当处于RRC连接模式时，如果配置了DRX，客户端节点被允许使用特定DRX操作来间断地监视PDCCH。类似地，在这些实现中，将DRX周期802定义为开时间804后接可能的非活动时段的周期性重复。在开时间804期间，客户端节点监视808关时间806期间的PDCCH，作为结果：如果未触发非活动定时器或重传定时器，客户端节点可能进入睡眠模式。
如图8所示，DRX周期802被配置为周期性模式。在该实施例中，网络控制开时间804定时器、DRX周期802和其他DRX值，以定义客户端节点DRX实现的行为。当配置DRX周期802时，演进NodeB(eNB)将下行链路(DL)／上行链路(UL)分配限于活动时间内的客户端节点(如果可能)。在DRX关时间期间，客户端节点无需监视808PDCCH用于DL／UL分配。然而，本领域技术人员将认识到，DRX周期802与在增强小区间干扰协调(eICIC)中使用的ABS模式不相符。取而代之地，在当前系统中实现的ABS模式是周期性的，针对频分复用(FDD)系统具有40ms周期性。
类似地，使用无线资源控制(RRC)信令来向客户端节点通知关于ABS模式的资源特定无线链路管理(RLM)／无线资源管理(RRM)测量，而使用比特映射，通过X2信令向微微小区指示宏小区的ABS模式。还可以半静态地更新ABS模式，以允许基于业务负载条件进行调整。在各个实施例中，可以提供各种ABS模式，包括非连续ABS模式。由于可能的非连续ABS模式和ABS模式的固定40ms周期性，本领域技术人员将认识到，难以将DRX周期与ABS模式对齐，以降低客户端节点电池消耗。此外，DRX是由各种定时器(例如非活动定时器、重传定时器等等)组成的复杂过程。类似地，本领域技术人员将认识到，由于DRX操作的复杂性，为了客户端节点电池电源节约而配置DRX参数以匹配于ABS模式是不现实的。
图9是根据本发明实施例用于降低客户端功耗的近乎空白子帧(ABS)调度的实现的一般化示意。在这些实现中，宏小区覆盖区(“宏小区”)502包括微微小区覆盖区(“微微小区”)520。如图9所示，客户端节点‘1’906主要在宏小区502内通信，而客户端节点‘2’908可以在宏小区502内通信，但是由于其操作于其小区边缘或扩展小区边缘，其在微微小区520内通信。类似地，如图9所示，客户端节点‘4’910主要在微微小区520内通信，而客户端节点‘3’912在微微小区520之外，因此可能已经失去通信。相应地，客户端节点‘1’906这里称为“宏客户端”，客户端节点‘2’908称为“微微小区边缘客户端”，客户端节点‘4’910称为“微微小区中心客户端”。在该实施例和其他实施例中，通过实现具有各种调度选项的eICIC来降低客户端节点‘1’906、‘2’908和‘4’910的电池消耗。
在一个实施例中，由于客户端节点对宏小区干扰或备选地毫微微小区干扰的敏感性，针对仅在ABS处的可能分配(“仅ABS”)调度客户端节点。在该实施例中，客户端节点‘2’908(例如微微小区边缘客户端)仅针对ABS处的可能分配来监视物理下行链路控制信道(PDCCH)。在另一实施例中，类似地，如果客户端节点‘1’906(例如宏客户端)紧邻毫微微小区，则该宏客户端可以实现仅ABS调度。在这些实施例中的特定实施例中，客户端节点‘1’可以不监视PDCCH或针对客户端节点的小区无线网络临时标识符(C-RNTI)、发送功率控制(TPC)-物理上行链路控制信道(PUCCH)-无线网络临时标识符(RNTI)、发送功率控制(TPC)-物理上行链路共享信道(PUSCH)-无线网络临时标识符(RNTI)、和半持续调度(SPS)-C-RNTI(如果配置了的话)来执行盲解码。
在一个实施例中，仅针对在非ABS处的可能分配，调度客户端节点。在该实施例中，非ABS调度应用于客户端节点‘1’906(例如宏小区客户端)。在另一实施例中，非ABS调度应用于客户端节点‘4’910(例如微微小区中心客户端)。本领域技术人员将认识到，仅在非ABS期间调度可能分配降低客户端节点电池消耗，并且相应地，当应用于客户端节点‘1’906(例如宏客户端)时，该实施例是有利的。该本领域技术人员还将认识到，由于有限的ABS资源，在非ABS处调度微微小区中心客户端(例如客户端节点‘4’910)也可以是有利的，因此可以将ABS资源留给不能在非ABS资源处调度的微微小区边缘客户端(例如客户端节点‘2’908)。在另一实施例中，可以对不在毫微微小区覆盖内的毫微微客户端和宏客户端(例如客户端节点‘1’906)实现非ABS调度选项。
在一个实施例中，针对使用ABS和非ABS的可能分配，调度客户端节点。在该实施例中，客户端节点连续监视所有子帧，包括ABS和非ABS。在另一实施例中，对具有中间信号与干扰加噪声比(SINR)的微微小区客户端(例如客户端节点‘2’908、‘3’912和‘4’910)实现该调度选项。对于这些客户端节点，ABS和非ABS均用于可能分配。类似地，不同PDCCH聚合级别以及调制和编码方案(MCS)级别可以用于ABS和非ABS调度。根据ABS资源可用性、负载条件、服务质量(QoS)要求等等，微微小区520可以灵活选择针对这些客户端节点(例如客户端节点‘2’908、‘3’912和‘4’910)调度哪个子帧。如果利用该调度选项来配置客户端节点(例如客户端节点‘2’908、‘3’912和‘4’910)，则其可能不节约电池电源，因为其需要监视所有子帧。然而，通过添加该调度选项，其允许微微小区520向客户端节点(例如客户端节点‘2’908、‘3’912和‘4’910)灵活分配资源，使得可以改进总小区容量，并且可以满足微微小区中心(例如客户端节点‘4’910)和微微小区边缘客户端节点(例如客户端节点‘2’908)的QoS。在另一实施例中，ABS和非ABS调度选项均应用于不在毫微微小区覆盖内的宏小区客户端节点(例如客户端节点‘1’906)。
现在参照图9，示意了宏小区502和微微小区520中的ABS调度选项的示例。在该示例中，每个无线帧分配两个ABS子帧。因此，微微小区边缘客户端节点(例如客户端节点‘2’908)仅需要监视20％的子帧，这等同于RRC连接模式中针对下行链路接收的近似80％的功率节约。相反，宏小区客户端节点(例如客户端节点‘1’906)和微微小区中心客户端(例如客户端节点‘4’910)仅监视80％的非ABS子帧，这等同于针对下行链路接收近似20％的功率节约。通过在异构宏小区502和微微小区520环境中定义调度选项，所有客户端节点(例如客户端节点‘2’908、‘3’912和‘4’910)可以潜在地受益于针对可能分配的受限子帧，无论其是在宏小区502还是微微小区520中。表1列出了利用各种ABS配置的这种潜在客户端节点功率节约的示例。
表1
本领域技术人员可以认识到，这里描述的调度选项独立于系统信息、寻呼信息和同步信道的传输。作为示例，如果需要客户端节点在任何子帧上接收任一这些信道，其将唤醒并继续监视PDCCH／PDSCH，而不论上述调度选项如何。
在各个实施例中，通过广播信令信道或专用信令信道向宏小区客户端节点(例如客户端节点‘1’906)和微微／毫微微小区客户端节点(例如客户端节点‘2’908、‘3’912和‘4’910)发信号通知ABS模式。在这些和其他实施例中，宏小区eNB和微微／毫微微小区eNB经由专用RRC信令或MAC控制单元向客户端节点发信号通知调度选项指示符(SOI)，以实现客户端节点电池节约。相应地，SOI指示客户端节点的调度模式：仅ABS、仅非ABS、所有子帧。在一个实施例中，SOI为2比特，如表2所示：
2比特SOI指示
00 仅ABS
01 仅非ABS
10 所有子帧
11 预留
表2
可以认识到，表2中未包括的其他映射也是可能的。例如，‘00’可以表示“仅非ABS”。在另一实施例中，SOI可以是单一比特，如表3所示。缺少SOI指示符表示客户端节点可以在所有子帧中调度。
1比特指示
0 仅ABS
1 仅非ABS
表3
在这些各个实施例中，可以在从eNB(宏小区或微微／毫微微小区)发送至客户端节点的任何RRC消息中包含SOI指示符。例如，它可以包含在RRCConnectionSetup消息、RRCConnectionReconfiguration消息或RRCConnectionReestablishment消息等等中。具体地，SOI可以包含在任何信息单元(IE)中，如IE RadioResourceConfigDedicated、IE MAC-MacConfig或其他IE。在以下示例中，使用IE MAC-MacConfig，以及表2所示的2比特SOI指示符：
图10是根据本发明实施例实现的作为MAC控制单元传输的调度选项指示符(SOI)的简化示意。在该实施例中，独立MAC控制单元1000包括：预留比特‘R1’1002、‘R2’1004至‘Rn’1006以及2比特SOI1008。
图11是经由物理下行链路控制信道(PDCCH)使用定时超前命令(TAC)1110MAC控制单元(CE)中的现有预留比特来指示客户端节点应当监视哪些近乎空白子帧(ABS)的简化示意。在该实施例中，宏／微微／毫微微eNB经由比特映射1100向客户端节点指示其将需要或不需要监视的子帧。如图11所示，TAC MAC CE‘R1’1102和‘R2’1104中的现有预留比特被映射至2比特调度选项指示符(SOI)1108。
本领域技术人员将认识到，该实施例和其他实施例涉及这里更详细描述的ABS的实现。在这些和其他各个实施例中，这里更详细描述的信令备选应用于受限子帧子集(可以是ABS子帧集的子集)。在这些各个实施例中，ABS子帧可以与受限子帧交换。类似地，受限子帧可以是ABS的子集，或可以与ABS相同。例如，如果受限子帧集合‘Xs’是ABS集合‘X’的子集，则上述实施例和信令细节也适用。
本领域技术人员将认识到，这种方法提供了灵活性，尤其是在客户端节点处于多个ABS模式的覆盖区中的情况下。例如，宏客户端可以操作于多个毫微微小区的重叠覆盖区中，其中每个毫微微小区具有其自身的ABS模式。为了避免毫微微小区干扰，在所有所涉及毫微微小区使其传输空白时出现的子帧期间调度宏客户端。在该示例中，取代向客户端节点发送多个ABS模式和SOI，可以更简单地直接向客户端节点指示客户端节点需要或不需要监视PDCCH的子帧。如果在宏和微微／毫微微eNB处均配置ABS以增加两层的覆盖区，则出现类似情形。
从以上内容，本领域技术人员可以认识到，本发明利用增强小区间干扰协调(eICIC)，实现了在异构的具有无线能力的通信环境中降低客户端节点功耗。类似地，在当前系统中采用ABS作为时域eICIC方案来减轻宏对微微干扰。通过将客户端节点调度定义为不同模式，不需要客户端节点在子帧的子集中针对资源分配来监视PDCCH。因此，客户端节点可以在这些非分配子帧期间进入睡眠模式。通过应用所提出的方案，宏客户端和微微／毫微微客户端可以降低功耗。作为示例，如果在异构的宏小区和微微小区无线环境中配置两个ABS，则可以针对RRC连接模式中的宏小区和微微小区中心客户端实现约20％的功率节约。可以针对微微小区边缘客户端实现约80％的功率节约。尽管客户端节点功率节约的百分比根据ABS的配置而变化，网络中的多数客户端可以潜在地受益于所提出的方案。从信令角度看，只需要RRC信令中的2比特指示符来向客户端节点通知其调度选项。因此，信令开销是可忽略的，而可以在整个异构的具有无线能力的通信环境中实现显著的客户端节点电池节约。
尽管参照在异构的具有无线能力的通信环境中降低客户端节点功耗描述了这里公开的所描述示例实施例，但是本发明不必限于示意本发明的适用于多种认证算法的发明方面的示例实施例。因此，上述特定实施例仅是示意性的，不应作为对本发明的限制，因为可以以对受益于这里的教导的本领域技术人员显而易见的不同但是等同的方式来修改和实现本发明。相应地，以上描述不应将本发明限于所阐述的具体形式，而是相反地应覆盖由所附权利要求定义的、在本发明的精神和范围内包括的这种备选、修改和等同物，使得本领域技术人员应理解其可以在不脱离本发明的最宽形式的精神和范围的前提下做出各种改变、替换和更改。

Claims (20)

1.一种客户端节点，包括：
处理器，用于监视物理下行链路控制信道“PDCCH”上的多个子帧，并处理控制信号，所述控制信号包括与在所述PDCCH上的传输相对应的调度选项，其中，所述调度选项是基于客户端节点的类型从调度选项的集合中选出的，并且所述调度选项指明所述客户端节点是否应该在近乎空白子帧ABS和/或非ABS期间监视所述PDCCH；
其中，所述处理器还用于：基于所述调度选项和ABS模式数据，停止监视所述多个子帧中的预定子帧。
2.根据权利要求1所述的客户端节点，其中，所述调度选项是经由信令消息向客户端节点信号通知的。
3.根据权利要求1所述的客户端节点，其中，所述调度选项是隐式地向客户端节点提供的。
4.根据权利要求1所述的客户端节点，其中，ABS模式数据包括ABS信息。
5.根据权利要求1所述的客户端节点，其中，所述调度选项是：在所述ABS模式数据内出现ABS期间监视所述PDCCH。
6.根据权利要求1所述的客户端节点，其中，所述调度选项是：在所述ABS模式数据内出现非ABS期间监视所述PDCCH。
7.根据权利要求1所述的客户端节点，其中，所述调度选项是：在所述ABS模式数据内出现ABS和非ABS期间监视所述PDCCH。
8.根据权利要求1所述的客户端节点，其中，所述调度选项是经由调度选项指示符SOI信号通知的。
9.根据权利要求8所述的客户端节点，其中，SOI是作为MAC控制单元向客户端节点传送的。
10.根据权利要求8所述的客户端节点，其中，SOI是在无线资源控制RRC消息中向客户端节点传送的。
11.一种降低客户端节点的功耗的方法，包括：
使用处理器来监视物理下行链路控制信道“PDCCH”上的多个子帧，并处理控制信号，所述控制信号包括与在所述PDCCH上的传输相对应的调度选项，其中，所述调度选项是基于客户端节点的类型从调度选项的集合中选出的，并且所述调度选项指明所述客户端节点是否应该在近乎空白子帧ABS和/或非ABS期间监视所述PDCCH；
其中，所述处理器还用于：基于所述调度选项和ABS模式数据，停止监视所述多个子帧中的预定子帧。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述调度选项是经由信令消息向客户端节点信号通知的。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述调度选项是隐式地向客户端节点提供的。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，ABS模式数据包括ABS信息。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述调度选项是：在所述ABS模式数据内出现ABS期间监视所述PDCCH。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述调度选项是：在所述ABS模式数据内出现非ABS期间监视所述PDCCH。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述调度选项是：在所述ABS模式数据内出现ABS和非ABS期间监视所述PDCCH。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述调度选项是经由调度选项指示符SOI信号通知的。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，SOI是作为MAC控制单元向客户端节点传送的。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，SOI是在无线资源控制RRC消息中向客户端节点传送的。
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