CN103703814B - 用于异构网络中的小区边缘容量改进的波束形成 - Google Patents

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Abstract

改进由宏小区和微微小区所组成的异构网络中的数据速率。用户设备UE经由服务于宏小区的宏基站(eNB)或者服务于微微小区的低功率节点(LPN)连接到网络。从位于宏小区和相邻一个或多个微微小区中的一个或多个UE来接收信号强度指示符RSSI(测量报告或者反馈)。宏小区或者微微小区的区域中的UE的位置按照信号强度指示符来识别(计算或确定)。然后，宏小区的弱覆盖区域按照信号强度指示符(RSSI)来识别(例如覆盖盲区)，以及指导服务于UE所在的宏小区的宏基站的波束形成天线将天线波束引导(扫频、倾斜、定向或指向)要求改进信号强度指示符的小区的区域(例如低功率节点微微小区或UE所在的小区边缘)。

Description

用于异构网络中的小区边缘容量改进的波束形成
技术领域
一般来说，本申请涉及异构网络，以及更具体来说，涉及具有用于改进网络容量的波束形成技术的异构网络。
背景技术
对蜂窝网络的高数据速率的不断增加需求要求新方式以满足这个期望。运营商的棘手问题是如何演进其现有蜂窝网络，以便满足更高数据速率的要求。在这方面，多种方式是可能的：i) 增加其现有宏基站的密度，ii) 增加宏基站之间的协作，或者iii) 在宏基站网格内需要高数据速率的区域中部署较小基站。这最后一种选项在相关文献中称作“异构网络”或者“异构部署”，以及由较小基站所组成的层称作“微”或“微微”层。
构建更密集的宏基站网格、同时增加宏基站之间的协作(因此使用上述选项i)或ii))无疑是满足更高数据速率的要求的解决方案；但是，由于与特别是在市区中的宏基站的安装关联的成本和延迟，这种方式不一定是节省成本的选项，在市区中这些成本是相当大的。
在这个方面，在现有宏层网格中部署小基站的解决方案受到关注的选项，因为预期这些较小基站比宏基站更加节省成本，并且其部署时间也将较短。但是，宏基站的这种密集部署因高速移动的用户的频繁切换，而会导致明显更高的信令量。
相比之下，异构网络的宏层网格能够服务于高速移动的用户以及服务于对高数据速率的需求较小的较大区域，并且由异构网络中的较小基站所组成的网格能够用于服务于具有较高密度的用户(其要求高数据速率)的区域或者热点(如这些区域所命名)。
低功率节点的主要目标之一是从宏层吸收尽可能多的用户。理论上，这帮助对宏层进行减荷，并且允许宏和微微层中的较高数据速率。
在这方面，在3GPP中论述和提出了若干技术：
通过使用小区特定的小区选择偏移来扩展小型小区的范围
通过增加低功率节点的传输功率，以及
通过同时为连接到低功率节点的用户适当地设置UL功率控制目标P0。
异构网络的问题在于，小基站即使比宏基站更易于部署和操作，它们也无法部署在每一个位置，因为对安置它们的位置存在限制。此外，小基站或中继节点的安置引起对预定被服务的所有用户的低效覆盖。因此，甚至在其周围添加小基站之后，也仍然存在用户处于宏层的覆盖盲区中的可能性，并且因此他们一般不一定获益于小基站、中继器或者低功率节点的这种添加。这因障碍物、例如墙壁或者类似屏障处于低功率节点与宏层覆盖盲区中的用户之间而能够发生。
此外，甚至在低功率节点与某些用户之间的显著障碍物的情况下，例如以上所述等的情况也可能发生。由于由宏基站所传送的高许多的功率，低功率节点不一定成功吸收许多用户。例如，可能存在例如宏层没有向某个区域提供良好覆盖等的情况，并且因而这个区域中的用户可能仍然连接到宏基站而不是附近的低功率节点。
还存在其它情况，其中低功率节点的添加没有产生预期结果。考虑如下情况：在一天、一周的某些时间周期期间，在给定地理区域中存在用户的高集中度。可能存在许多原因会使运营商没有在这种覆盖区域中部署充分数量的宏基站。原因包括如下可能性：基站站点在这个区域中的获得成本非常高，或者该区域的形态使得它没有促进向其中的用户提供高数据速率。另一个原因可在于，考虑到这个区域对于一天的大部分或者一周期间可能利用不足，添加宏基站在这个区域中不是可获益的。运营商则可决定在这个区域中部署低功率节点。由于查找站点的困难，或者由于所执行的成本分析，可能决定在这个区域中部署有限数量的低功率节点。此外，可决定扩展低功率节点的范围，以便吸收该区域中尽可能多的用户。通过这样做，将在下行链路观测到两个主要效果：i) 因这种范围扩大而连接到低功率节点的用户可能遇到比到宏基站的链路上更差的链路条件；以及ii) 较大数量的用户共享小型小区中的资源池。
小区选择通常基于下行链路(DL)参考符号中的参考符号接收功率(RSRP)进行。通常，当来自相邻小区的RSRP(RSRPneighbor)高于来自服务小区的RSRP(RSRPserving)加上HO余量(用于避免乒乓HO)加上小区选择偏移时，从服务小区到相邻小区的切换(HO)发生：
RSRPneighbor ≥ RSRPserving + HO余量 + 偏移
当设法扩大低功率节点(小型小区)的范围以便促进从服务宏小区到相邻微微小区的HO时，上述偏移的值设置为负值。这意味着，UE连接到低功率节点(LPN)，即使来自这个LPN的RSRP低于来自宏小区的RSRP也是如此。其结果在于，与UE在保持在宏小区覆盖时原本接收的相比，UE在DL接收较低质量信号。
注意，在上行链路，在小型小区的扩展范围的用户遇到比与宏小区中所遇到的链路要好的链路，但是效果ii)在这个方向也仍然适用。上述这两种效果的组合可能产生在下行链路基本上不高于宏小区的每用户的平均数据速率，或者每用户的平均数据速率相对于预期水平不高。
发明内容
本发明针对缓解现有技术的问题。
本发明通过提供改进异构网络(其由宏小区和微微小区组成)中的数据速率的方法，来克服现有技术的问题。用户设备经由服务于宏小区的宏基站或者服务于微微小区的低功率节点连接到网络。从位于宏小区和相邻一个或多个微微小区中的一个或多个UE来接收信号强度指示符。宏小区或者微微小区的区域中的UE的位置按照信号强度指示符来识别。宏小区的弱覆盖区域则按照信号强度指示符来识别。服务于UE所在的宏小区的宏基站的波束形成天线则定向成将天线波束引导到要求改进信号强度的小区的区域。
按照本发明的另一实施例，一种用于改进异构网络(其由宏小区和微微小区组成)中的数据速率的基站，并且其中用户设备经由所述基站连接到网络。基站由天线以及耦合到天线的发射器组成。基站具有：接收器，用于从位于异构网络中的一个或多个用户设备接收信号强度指示符；以及处理器，用于按照信号强度指示符来为位于宏小区中的用户设备识别弱覆盖区域，并且用于当信号强度指示符低于某个等级时，识别异构网络的区域中的用户设备的位置；并且其中指示天线将其波束定向到用户设备以及要求改进信号强度的小区的区域。
通过阅读以下结合附图对本发明的具体实施例的描述，本领域的技术人员将会清楚地知道本发明的其它方面和特征。
附图说明
图1a、图1b和图1c是示出按照现有技术的异构网络的示意图；
图2a和图2b是本发明的第一和第二实施例的示意图；
图3a和图3b是本发明的第三和第四实施例的示意图；
图4和图5是示出本发明中使用的非限制性动作或步骤的流程图；以及
图6示出一个实施例基站的框图。
具体实施方式
为了便于以下描述，将使用下列首字母缩写词：
BTS 基站收发器
COMP 协调多点
FFR 分数频率再使用
HetNet 异构网络
LPN 低功率节点
MIMO 多输入多输出
OAM 操作和维护
PRS 定位参考信号
RSRP 参考符号接收功率
为了便于说明而不是进行限制，以下描述中提出例如具体架构、接口、技术等具体细节，以便透彻地了解本发明。然而，本领域的技术人员将会清楚地知道，也可在不同于这些具体细节的其它实施例中实施本发明。也就是说，虽然本文中没有进行明确地描述或说明，但本领域的技术人员能够设计各种布置，这些布置体现了本发明的原理，因此包含在它的精神和范围之内。在一些情况中，省略了对众所周知的装置、电路和方法的详细描述，以免不必要的细节妨碍对本发明的描述。本文中描述本发明的原理、方面和实施例的所有陈述及其具体示例预计包含其结构和功能的等效方案。另外，预计这类等效方案包括当前已知的等效方案以及将来开发的等效方案、即所开发的执行相同功能的任何元件，而与结构无关。
因此，例如，本领域的技术人员将会理解，本文中的框图能够表示实施本技术的原理的说明性电路或其它功能单元的概念视图。类似地，将会理解，任何流程图、状态转移图、伪代码等表示基本上可通过计算机可读介质来表示、因而由计算机或处理器来运行的各种过程，无论是否明确示出这种计算机或处理器。
各种元件(包括功能块，其中包括但不限于标记或描述为“计算机”、“处理器”或“控制器”的那些功能块)的功能可通过使用例如电路硬件等硬件和/或能够运行采取计算机可读介质上存储的编码指令形式的软件的硬件来提供。因此，这类功能和所示功能块将被理解为硬件实现和/或计算机实现的并且因而为机器实现的。
根据硬件实现，功能块可非限制性地包括包含数字信号处理器(DSP)硬件、简化指令集处理器、包括但不限于专用集成电路[ASIC]的硬件(例如数字或模块)电路以及(在适当的情况下)能够执行这类功能的状态机。
根据计算机实现，计算机一般被理解为包括一个或多个处理器或者一个或多个控制器，并且术语“计算机”、“处理器”和“控制器”在本文中可互换地使用。在由计算机或处理器或控制器提供时，功能可由单个专用计算机或处理器或控制器、由单个共享计算机或处理器或控制器或者由其中一部分可以是共享或分布式的多个单独计算机或处理器或控制器来提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的使用也将被理解为表示能够执行这类功能和/或运行软件的其它硬件，例如上述示例硬件。
如上所述，本发明解决上述现有技术引出的问题。
异构网络(HetNet)的概念已出现在长期演进(LTE)和高级LTE的上下文中。异构网络是一种无线电接入网，其包括从大(宏小区)到小(微小区、微微小区和毫微微小区)的不同大小的小区层。为了达到任一种协议的全带宽容量，我们认为，运营商将需要采用许多不同大小的小型小区来补充其传统大宏小区。
HetNet概念以及在标准团体(例如电气和电子工程师协会(IEEE)和第三代合作伙伴项目(3GPP))中正进行的工作的重要性在于，它将定义所有那些不同大小的小区如何共同工作、将如何实现它们之间的切换以及将如何使它们之间的干扰为最小。
通常，异构无线电接入网包括多个宏小区和微小区。此外，在一些异构无线电接入网中，宏小区的宏基站和微小区的微基站的操作特别是在协调多点(CoMP)系统可经过协调。在CoMP架构中，小区集合(例如小区的协调集合)可连接到中心节点，其协调用户信号的传输/接收，以便减轻较小子小区之间的干扰。参照例如美国专利申请12/563589(标题为“Inter-Cell Interference Mitigation”，也作为美国专利公布US 2010/0261493所公布)来了解CoMP架构，通过引用将其完整地结合到本文中。
参照本发明，应当理解，在所示实施例中，宏小区和微基站及其在宏小区之内或附近的相应位置是非限制性的，因为宏小区可包含比所示宏小区要多的一个或多个小区，并且这类微小区可从一个宏小区到另一个宏小区不同地并且不均匀地设置，这取决于地理利用和业务需要及条件。
如本文所使用的术语“微基站”要被理解为广义地包含任何类型的站，其在下行链路(DL)和上行链路(UL)通过无线电或空中接口进行操作，并且其传输范围小于(例如在地理范围或功率方面)或者从属于宏基站(例如由其委派)。按照对应方式，术语“微小区”表示由这种广义定义的微基站所服务的任何蜂窝地域或覆盖区域。由术语“微小区”和“微基站”所包含的小区和基站的类型的示例还包括微微小区和微微基站、毫微微小区(其存在于毫微微集群中)和毫微微基站以及中继基站。类似地，术语“低功率节点(LPN)”能够用于表示小基站、微或微微或毫微微基站。小基站主要表示以比正常宏基站更低的功率和更少的处理/硬件容量进行传送的基站。
应当注意并且本领域的技术人员将会知道，用户报告其对来自服务小区和来自相邻小区的参考符号的接收信号强度、即参考符号接收功率(RSRP)。因此，位于宏小区的小区边缘并且接近LPN的UE向其服务宏基站报告从宏和从相邻LPN所接收的RSRP。从这些测量，宏基站能够推断在靠近LPN的宏小区的小区边缘是否存在用户。
图1a示出异构部署的基本原理。较大宏小区10能够向较大服务区域提供覆盖，但是微/微微小区11的添加改进那些宏小区的某些区域中的网络容量。宏与微/微微小区之间的资源能够是半静态、动态或者跨宏-微/微微层共享的。如前面所示，LPN的主要目标之一是从宏层吸收尽可能多的用户。在理想情况下，这帮助对宏层进行减荷，并且允许宏和微微层中的较高数据速率。
如图1b所示，异构网络的一个问题在于，甚至在添加LPN之后，也仍然存在用户20处于宏层的覆盖盲区中的可能性，并且因而他们一般不一定获益于小基站、中继器或低功率节点的这种添加。这因低功率节点与宏层覆盖盲区中的用户之间的障碍物、例如墙壁21或者类似屏障而能够发生。
当可决定扩展低功率节点的范围、以便吸收该区域中尽可能多的用户时，另一问题能够出现。这在图1c的30a、30b和30c示出，其中扩展这些微小区的覆盖。每个小型小区的可用资源量在较大数量的用户之间共享，并且因此用户数据速率不会比宏层中要高许多。实际上，这能够在区域31中造成用户的暂时高集中度。如前面所述，将在下行链路观测到两个主要效果：i) 因这种范围扩大而连接到低功率节点的用户可能遇到比到宏基站的链路上更差的链路条件；以及ii) 较大数量的用户共享小型小区中的资源池，并且因而峰值单独用户容量可受LPN的总共享容量限制。
图2a将用于描述按照本发明的第一实施例的异构无线电接入网100的一部分。图2a中，异构无线电接入网100包括宏小区101，其由宏基站120来服务。一个或多个微基站或LPN 105、106和107位于宏小区100之中或者附近，并且服务于对应微小区110、111和112。注意，一般来说，每个LPN对应于特定微小区，即，只有一个LPN将与一个微小区关联。宏基站和微基站通过空中或无线电接口与一个或多个无线终端(其又称作用户设备单元(UE))进行通信。一个这种典型无线终端(UE)130在图2a中示出并且任意定位。
宏基站120在由开放访问(OA)低功率节点(LPN)所组成的区域中提供波束形成信号122a、122b。在这个宏小区层中，将宏基站波束定向到OA LPN 105和107，以及COMP方案应用于用户130、131和132，用户130、131和132位于LPN 105、107和宏基站波束122a、122b的公共覆盖区域中。应当注意，在这个示例中可能存在活动的2个CoMP方案。LPN 107的覆盖区域中的用户132可能没有与LPN 105覆盖区域中的用户130和131处于公共覆盖区域中，因此用户130和131可处于LPN 105与宏小区120的CoMP区域中，以及用户132可具有通过LPN 107和宏小区120的独立CoMP会话。还应当注意，LPN(或者由LPN所服务的小区)能够具有下列访问模式之一：
1. 开放访问(OA)—对运营商网络中的所有用户的访问；
2. 闭合用户组(CSG)—仅对经授权用户(即，属于CSG的用户，通常为微微/毫微微(或者家庭eNB)的拥有者及其家庭、到访者或客户)的访问；或者
3. 混合访问—最初CSG小型小区，其暂时成为OA。
使宏基站120知道在其覆盖区域100中安置的LPN 105、106和107的位置。这个信息能够经由OAM来了解，或者LPN能够测量由最接近宏基站所接收的信号连同所接收信号的到达角。对于LTE实现、来自宏基站的一个这种信号的示例是下行链路(DL)公共参考信号(CRS)，其能够易于由LPN来测量和解码。因此，LPN能够将这个信息传递给其区域中的宏基站。知道LPN的位置的宏基站将其波束引导到LPN。LPN可扩展其覆盖区域，以便从宏小区吸收尽可能多的用户。这引起相当多数量的用户处于LPN和宏层波束的覆盖区域中。那些用户能够在其下行链路控制信道区域中或者数据区域中获益于COMP方案。对于数据区域，COMP方案能够在下行链路和上行链路中应用。
当宏基站和微基站是协调多点(CoMP)系统的组成部分时，信令或者控制信息(例如控制信道)可以是宏层和微层共同的。
在另一个实施例中，当提供高于运营商所设置的第一确定阈值、比如说DataRateThreshold_1的小区边缘数据速率的要求存在时，能够指示LPN扩展其范围，并且应用COMP方案。应当注意，给定运营商可能希望在给定地理区域中的小区边缘提供给定数据速率。这些阈值能够基于通过现有无线标准、例如对高级LTE标准的性能要求所施加的阈值。
在图2b所示的本发明的另一个实施例中，指导(direct)宏基站220分别将其信号波束222a和222b引导到边缘223a和223b。这些是宏小区边缘，其在它们的区域中没有LPN。宏基站220知道其覆盖区域中的LPN 205、206和207的位置，并且因此宏基站能够相应地引导其波束。如上所述，这个信息能够经由OAM来了解，或者LPN能够测量由最接近宏基站所接收的信号连同所接收信号的到达角。
图2b所示的实施例完全适合其中覆盖所有宏层小区边缘区域的LPN的部署是不可能的区域。这种情况备选地可与图2a的实施例配合使用，也就是说，在几乎所有小区边缘区域部署有LPN的情况下使用第一实施例，在LPN没有覆盖整个小区边缘区域的区域中通过第二实施例来补充。在这种情况下，没有应用小型小区的范围扩展，并且宏基站在无需连接到LPN的情况下知道宏小区边缘的用户的存在。此外，宏基站则将其波束引导到没有被LPN所覆盖的小区边缘区域，以便达到小区的那个区域中的UE。
在另一变化中，对于如下情况，能够指导宏基站将波束引导到小区边缘区域：LPN没有提供覆盖，并且没有扩展其小区范围，但是当提供高于运营商所设置的第二确定阈值、比如说DataRateThreshold_2的小区边缘数据速率的要求存在时，并且其中DataRateThreshold_2通常小于DataRateThreshold_1。
在图3a所示的本发明的另一个实施例中，LPN与宏层波束形成共同用于在宏层系统(其中宏小区和微微小区应用分数频率再使用(FFR)方案以降低其它小区干扰)中提供小区边缘高数据速率吞吐量。
在一些应用中，这个问题通过调整频率再使用来解决。它通过允许在小区中心的某些用户300、301和302工作在所有可用子信道进行工作。小区中心在图3a中由更靠近基站的区域303、304和305示出，其特别免除同信道干扰，并且因此能够使用全带宽，参见框320。另一方面，鉴于其接近相邻小区，仅允许小区边缘的用户307和308工作在所有可用子信道的一部分。子信道部分(参见框321)按照使得相邻小区边缘将工作在子信道的不同集合的方式来分配。
图3a中，小区中心303使用所有可能子信道，而小区中心303外部的小区边缘工作在这些信道的一小部分。向小区中心304和305外部的小区边缘指配可用子信道的不同部分，只要宏小区的各相邻小区边缘工作在子信道的不同集合。这称作分数频率再使用(FFR)。
分数频率再使用利用如下事实：UE在子信道(由于在OFDMA中，信道被分成子信道)上进行传送，而没有占用例如3G(CDMA2000或WCDMA)中的整个信道。分数频率再使用使小区中心的用户的谱效率为最大，并且改进小区边缘的用户的信号强度和吞吐量。
图3a中，正交频带321用于相邻宏小区之间，但是微微小区工作在相同频带。这个布置对于微微小区间干扰不成问题、即存在微微小区的较低密度以及微微小区之间的较大距离的情况是理想的。
图3b中，相似布置针对宏小区存在，也就是说，正交频带用于宏小区310、311和312之间。类似地，小区中心313、314和315工作在所有可用子信道。但是，在这个实施例中，各相邻微微小区工作在邻居之间的正交频带。例如，在小区310中，微微小区316设置成工作在与微微小区317不同的频带。这个布置避免宏小区之间、宏与微微小区之间以及相邻微微小区之间的干扰。
现在参照图4和图5，其是示出按照一个示例实施例和模式、改进对基站节点的数据速率的基本方法中包含的典型非限制性动作或步骤的流程图。
图4中，在框401，宏基站向UE请求信号强度指示。在判定框402，如果来自UE的响应指示信号是足够的或者OK，则流程403定向回框401。如果信号不是OK或者不足够404，则宏基站在框405向位于宏基站的范围之内的LPN和UE请求位置信息。应当注意，与LPN的位置关联的信息在框406接收或者是在首次启动(commissioned)时是宏基站已知的。判定框407确定是否从LPN接收与UE关联的位置信息。如果不是408，则进行检查以查看UE位置信息是否由宏基站接收。如果是，则信号信息经由LPN来接收。我们能够在框410从所接收的位置信号以及所接收信号的到达角，来确定UE的位置。位置信号在LTE中通常称作定位参考信号(PRS)。PRS具体用于定位UE将是本领域的技术人员已知的，并且取决于特定标准版本。
在判定框411，查询LPN，以查看它是否能够扩展可达范围到UE。如果不是，则路线412定向到框413，由此请求宏基站将其天线波束引导到UE。如果LPN能够将其可达范围扩展到UE，则在框414，向LPN分派任务这样做。信号检查则在判定框415完成。如果信号为OK，则路线416定向回框401。如果信号不是OK，表示LPN能够达到UE但是可能无法对它充分支持，则在框417，指导宏基站将其天线波束引导到LPN，以便捕获UE以对它进行捕获。在框418，应用COMP方案。
回到路线408，接收UE位置信号或PRS。如果在判定框409，没有经由宏基站接收到UE位置信号，则在框406进一步分析所接收位置信号。如果在路线420经由宏基站接收到信号，则在判定框421请求查询，以便确定UE是否在LPN附近。如果响应在路线422为否，则在框413请求宏基站将其天线波束引导到UE。如果响应在路线423为是，则在框411请求LPN来确定它是否能够达到UE。
对于如下情况，图5的流程图适应于能够指导宏基站将波束引导到小区边缘区域的情况：LPN没有提供覆盖，并且没有扩展其小区范围，并且当提供高于运营商所设置的第二确定阈值、比如说DataRateThreshold_2的小区边缘数据速率的要求存在时，并且其中DataRateThreshold_2小于DataRateThreshold_1。
在框501，由宏基站对小区边缘数据速率进行请求。在框502，基于数据速率的等级进行判定。如果速率高于预定等级、比如说DataRateThreshold_1，则不要求变化，并且路线返回到框501。如果所请求数据速率的等级低于DataRateThreshold_1，则在框503进行另一个数据速率等级查询。速率是否高于DataRateThreshold_2。如果响应在路线504为是，则数据速率等级在DataRateThreshold_1与DataRateThreshold_2之间，因为DataRateThreshold_2小于DataRateThreshold_1。路线504则在判定框505触发确定LPN是否将其可达范围扩展到UE的请求。如果对判定框503的响应为否，则路线506在判定框507触发确定UE是否在LPN附近的请求。如果UE不在LPN附近(路线508)，则指示宏基站将其天线波束引导到UE(框509)。如果UE在LPN附近(路线510)，则在框505又触发确定LPN是否能够将其可达范围扩展到UE的请求。如果否(路线511)，则宏基站应当将其天线波束引导到UE。如果是(路线512)，则指示LPN将其覆盖扩展到UE(框513)。在判定框514，进行信号检查。如果RSRP信号是足够的，则该流程返回到框501。信号不足够，表示UE的LPN覆盖不满足运营商的RSRP要求，则在框515，指示宏基站将其波束引导到UE，以及在框516，将COMP方案应用于UE。
图4能够被看作是图5的更一般表示；即，在图4的步骤401的评估中使用的信号强度指示能够是提供数据速率DataRateThreshold 1或DataRateThreshold 2所需的信号强度。
一个实施例基站600的框图在图6中示出。基站600通常由基站处理器601(其耦合到发射器602和接收器603)和网络接口604组成。发射器602和接收器603经由耦合器606耦合到天线605。基站处理器601将通常对预定宏小区执行上述方法和算法。当存在控制网络的总体操作的需要时，基站控制器607将与一个或多个基站600进行交互。基站处理器601将基于RSRP以及如接收器603所接收的UE信号的到达角的估计，来识别UE的位置及其信号强度。基站处理器601通常具有用于传输和接收信号的MAC和物理层之间的处理的必要功能性和过程。如果要求较高UE位置估计精度，则基站600可需要组合经由基站控制器607来自相邻基站的关于特定UE的信息。类似地，基站控制器607与基站600结合用于提供本文所述的必要波束形成技术。

Claims (17)

1.一种操作基站（120）以用于改进由宏小区（101）和微微小区（105，106，107）所组成的异构网络（100）中的数据速率的方法，并且其中用户设备经由服务于宏小区的所述基站或者服务于所述微微小区的低功率节点其中之一连接到所述网络，所述方法包括下列步骤：
a)从位于所述异构网络中的一个或多个UE来接收（401）信号强度指示符，其中，所述信号强度指示符由所述UE经由其服务宏小区和相邻微微小区提供用于服务宏小区和相邻微微小区；
b)按照所述信号强度指示符来为位于所述宏小区中的用户设备识别（402）弱覆盖区域；
c)当所述信号强度指示符低于某个等级时，识别（405，406）所述异构网络的区域中的所述UE的位置；以及
d)将服务于所述UE所在的所述宏小区的基站的波束形成天线定向（417）到所述小区的要求改进信号强度的区域，其中，将所述波束形成天线引导到宏小区边缘（223a，223b），或引导到低功率节点以及引导到宏小区边缘，其中存在来自微微小区的有限信号强度或者没有来自微微小区的信号强度。
2.如权利要求1所述的方法，其中，如果将所述波束形成天线引导到低功率节点以及引导到宏小区边缘，则所述宏小区和微微小区应用分数频率再使用方案，以便降低相邻小区干扰。
3.如权利要求1所述的方法，其中，当要求高于第一指定阈值的小区边缘数据速率时，将所述波束形成天线引导到低功率节点，以及在服务于所述UE的所述宏小区与微微小区之间应用协调多点方案。
4.如权利要求3所述的方法，其中，如果将所述波束形成天线引导到宏小区边缘，则当要求高于第二指定阈值的小区边缘数据速率时，应用协调多点方案。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述第一指定阈值高于所述第二指定阈值。
6.如权利要求4所述的方法，其中，所述波束形成方案在多用户MIMO网络中实现。
7.如权利要求2所述的方法，其中，相邻宏小区工作在相互正交的频带，以及在宏小区中进行操作的微微小区工作在相似频带。
8.如权利要求2所述的方法，其中，
相邻宏小区和微微小区均工作在相互正交的频带；或者
相邻宏小区工作在相似频带，以及微微小区工作在相互正交的频带。
9.包括代码部分的计算机可读介质，代码部分在处理器上执行时，配置所述处理器执行根据前述权利要求任一项所述的方法的所有步骤。
10.一种用于改进由宏小区（101）和微微小区（104，105，106）所组成的异构网络（100）中的数据速率的基站（120；600），并且其中用户设备配置成经由所述基站连接到网络，包括：
天线（605）；
发射器（602），耦合到所述天线；
接收器（603），配置成从位于所述异构网络中的一个或多个用户设备来接收信号强度指示符，其中，所述信号强度指示符由所述UE经由其服务宏小区和相邻微微小区提供用于服务宏小区和相邻微微小区；
处理器（601），配置成：
－按照所述信号强度指示符来为位于所述宏小区中的用户设备识别弱覆盖区域，并且
－当所述信号强度指示符低于某个等级时，识别所述异构网络的区域中的所述用户设备的位置；以及其中指示所述天线将其波束定向到所述用户设备和所述小区的要求改进信号强度的区域，其中，所述天线配置成将其波束引导到宏小区边缘，或引导到低功率节点以及引导到宏小区边缘，其中存在来自微微小区的有限信号强度或者没有来自微微小区的信号强度。
11.如权利要求10所述的基站，其中，如果所述天线配置成将其波束引导到低功率节点以及引导到宏小区边缘，则所述宏小区和微微小区应用分数频率再使用方案，以便降低相邻小区干扰。
12.如权利要求10所述的基站，其中，当要求高于第一指定阈值的小区边缘数据速率时，所述天线将其波束引导到低功率节点，以及在服务于所述UE的所述宏小区与微微小区之间应用协调多点方案。
13.如权利要求12所述的基站，其中，如果所述天线配置成将其波束引导到宏小区边缘，则当要求高于第二指定阈值的小区边缘数据速率时，应用协调多点方案。
14.如权利要求13所述的基站，其中，所述第一指定阈值高于所述第二指定阈值。
15.如权利要求13所述的基站，其中，所述波束形成方案在多用户MIMO网络中实现。
16.如权利要求11所述的基站，其中，相邻宏小区和微微小区均工作在相互正交的频带。
17.如权利要求11所述的基站，其中，相邻宏小区工作在相似频带，以及微微小区工作在相互正交的频带。
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Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013065841A1 (ja) * 2011-11-03 2013-05-10 京セラ株式会社 通信制御方法、移動通信システム、及び基地局
GB2544932B (en) 2011-11-28 2017-08-23 Ubiquisys Ltd Power management in a cellular system
CN103139905B (zh) * 2011-11-29 2016-07-13 华为技术有限公司 对用户设备进行定位的方法和装置
US10171224B2 (en) * 2012-01-16 2019-01-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and arrangement for relaying in case of extension areas having uplink/downlink imbalance
US9264912B2 (en) * 2012-01-19 2016-02-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Fractional frequency re-use and beamforming in relay nodes of a heterogeneous network
JP5863941B2 (ja) * 2012-02-29 2016-02-17 京セラ株式会社 移動通信システム、基地局、及びユーザ端末
US9332458B2 (en) 2012-03-25 2016-05-03 Cisco Technology, Inc. System and method for optimizing performance of a communication network
US9295022B2 (en) 2012-05-18 2016-03-22 Comcast Cable Communications, LLC. Wireless network supporting extended coverage of service
US9088332B2 (en) 2012-10-05 2015-07-21 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Mitigation of interference from a mobile relay node to heterogeneous networks
IL222709A (en) 2012-10-25 2016-02-29 Intucell Ltd A method and mechanism for coordinating interference between communications cells in solar systems
IL224926A0 (en) 2013-02-26 2013-07-31 Valdimir Yanover A method and system for allocating resources in the @telecommunications@cellphone network
JP6370367B2 (ja) * 2013-03-15 2018-08-08 ゼットティーイー ウィストロン テレコム エービー ユーザ機器グループ化およびユーザ機器グループへの共通制御信号伝達
GB2518584B (en) 2013-07-09 2019-12-25 Cisco Tech Inc Power setting
EP3066862B1 (en) 2013-11-07 2017-09-13 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) A network node and method for adjusting antenna parameters in a wireless communications system
WO2015077515A1 (en) * 2013-11-20 2015-05-28 Naumann Michael T Intravascular ultrasound needle guide
CN103596193B (zh) * 2013-11-28 2016-09-28 中国联合网络通信集团有限公司 一种家庭基站的信号调节方法、家庭基站及终端
US9094921B1 (en) * 2014-02-06 2015-07-28 Sprint Communications Company L.P. Dynamic power distribution to reference signals in LTE
US9408129B2 (en) * 2014-06-17 2016-08-02 Gogo Llc Multiple modem communication system and method for a mobile platform
US9655102B2 (en) 2014-06-20 2017-05-16 Cisco Technology, Inc. Interference control in a cellular communications network
CN105471488B (zh) * 2014-08-20 2021-02-02 中兴通讯股份有限公司 一种多小区波束形成方法和装置
EP3010276A1 (en) 2014-10-13 2016-04-20 Vodafone IP Licensing limited Configuration of communication devices
US9918314B2 (en) 2015-04-14 2018-03-13 Cisco Technology, Inc. System and method for providing uplink inter cell interference coordination in a network environment
CN107534877B (zh) * 2015-04-28 2021-06-15 瑞典爱立信有限公司 用于控制波束网格的设备和方法
US20170006593A1 (en) * 2015-07-02 2017-01-05 Futurewei Technologies, Inc. Beam Detection, Beam Tracking and Random Access in MM-Wave Small Cells in Heterogeneous Network
CN106341850B (zh) * 2015-07-08 2019-08-09 工业和信息化部电信研究院 一种小区同步方法和装置
US10887861B2 (en) 2015-07-20 2021-01-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Facilitating harmonization of wireless communication service delivery
US9860852B2 (en) 2015-07-25 2018-01-02 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate small cell uplink power control in a network environment
US9648569B2 (en) 2015-07-25 2017-05-09 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate small cell uplink power control in a network environment
US9820296B2 (en) 2015-10-20 2017-11-14 Cisco Technology, Inc. System and method for frequency and time domain downlink inter-cell interference coordination
US9826408B2 (en) 2015-12-07 2017-11-21 Cisco Technology, Inc. System and method to provide uplink interference coordination in a network environment
CN106937353A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 中兴通讯股份有限公司 接入控制方法及装置
US10143002B2 (en) 2016-01-12 2018-11-27 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate centralized radio resource management in a split radio access network environment
US9813970B2 (en) 2016-01-20 2017-11-07 Cisco Technology, Inc. System and method to provide small cell power control and load balancing for high mobility user equipment in a network environment
US10091697B1 (en) 2016-02-08 2018-10-02 Cisco Technology, Inc. Mitigation of uplink interference within heterogeneous wireless communications networks
US10021667B2 (en) * 2016-06-23 2018-07-10 Qualcomm Incorporated Positioning in beamformed communications
US10135509B1 (en) 2016-08-23 2018-11-20 Sprint Communications Company L.P. Optimization of full-power broadcast beamforming
CN106804042B (zh) * 2016-12-23 2019-12-20 普天信息工程设计服务有限公司 站点规划方法
US10440716B1 (en) 2017-01-06 2019-10-08 Sprint Spectrum L.P. Dynamic increase of control channel modulation order conditional on beamforming to a poor-RF UE
CN108401222B (zh) * 2017-02-08 2021-06-08 中国移动通信集团安徽有限公司 定位方法和装置
CN110521231A (zh) * 2017-02-24 2019-11-29 诺基亚通信公司 计算区域中的无线部署
CN107896375B (zh) * 2017-11-30 2021-03-12 华北电力大学（保定） 一种全维度天线异构网微基站部署方法
CN108200647B (zh) * 2018-01-31 2021-04-30 中国联合网络通信集团有限公司 一种定位扇区遮挡的方法及装置
EP3909318A4 (en) * 2019-01-11 2022-04-13 ZTE Corporation TIMING ADJUSTMENTS FOR DATA TRANSMISSION IN WIRELESS SYSTEMS
CN112911608B (zh) * 2021-01-14 2021-11-23 浙江大学 一种面向边缘智能网络的大规模接入方法
CN113115363A (zh) * 2021-04-20 2021-07-13 国家计算机网络与信息安全管理中心 异构网络中的移动通信方法、装置与电子设备
CN115142160B (zh) * 2022-08-22 2023-12-19 无锡物联网创新中心有限公司 一种纱线强力弱环的辨识方法及相关装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008016944A2 (en) * 2006-07-31 2008-02-07 Qualcomm Incorporated Determination of cell rf parameters and user equipment position based on measurements by user equipments
WO2009026583A2 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Marvell Semiconductor, Inc. Pseudo-omni-directional beamforming with multiple narrow-band beams
CN101420746A (zh) * 2007-10-26 2009-04-29 中兴通讯股份有限公司 一种小区间干扰协调方法及其干扰协调信息传递方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI105515B (fi) * 1995-05-24 2000-08-31 Nokia Networks Oy Menetelmä kanavanvaihdon nopeuttamiseksi sekä solukkoradiojärjestelmä
US7324782B1 (en) * 2000-08-14 2008-01-29 Lucent Technologies Inc. Location based adaptive antenna scheme for wireless data applications
US8150399B2 (en) 2007-12-21 2012-04-03 Intel Corporation Techniques for wireless communications networks employing beamforming
KR101704984B1 (ko) 2008-05-09 2017-02-08 애플 인크. 셀룰러 네트워크에서의 안테나 빔 형성을 지원하기 위한 시스템 및 방법
US9084119B2 (en) * 2009-01-07 2015-07-14 Qualcomm Incorporated Carrier reuse in a multicarrier wireless communication environment
US8145223B2 (en) 2009-04-09 2012-03-27 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Inter-cell interference mitigation
US8311482B2 (en) * 2009-04-30 2012-11-13 Cisco Technology Inc. Self-optimizing wireless network base station
US8831523B2 (en) * 2009-06-18 2014-09-09 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for beamforming for femtocells
EP2443762B1 (en) 2009-06-19 2016-08-10 BlackBerry Limited Transparent relay using dual-layer beam forming association procedures
US9184511B2 (en) 2009-07-10 2015-11-10 Futurewei Technologies, Inc. System and method for downlink channel sounding in wireless communications systems
KR101615116B1 (ko) * 2009-07-13 2016-04-25 삼성전자주식회사 펨토 셀 또는 피코셀을 위한 프리코딩 방법 및 상기 방법을 사용하는 통신 시스템
US9031032B2 (en) 2009-10-05 2015-05-12 Futurewei Technologies, Inc. System and method for inter-cell interference coordination
US20110130135A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-02 Hafedh Trigui Coverage hole detector
US9002367B2 (en) 2010-12-23 2015-04-07 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Downlink control for wireless heterogeneous telecommunications

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008016944A2 (en) * 2006-07-31 2008-02-07 Qualcomm Incorporated Determination of cell rf parameters and user equipment position based on measurements by user equipments
WO2008016944A3 (en) * 2006-07-31 2008-11-27 Qualcomm Inc Determination of cell rf parameters and user equipment position based on measurements by user equipments
WO2009026583A2 (en) * 2007-08-23 2009-02-26 Marvell Semiconductor, Inc. Pseudo-omni-directional beamforming with multiple narrow-band beams
CN101420746A (zh) * 2007-10-26 2009-04-29 中兴通讯股份有限公司 一种小区间干扰协调方法及其干扰协调信息传递方法

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US8494533B2 (en) 2013-07-23

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