CN104170432B - 异构网络的中继节点中的分频再用和波束形成 - Google Patents

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Abstract

提供了操作服务于异构网络中小区的基站以及服务于小区的子小区的至少一个中继节点的方法，其中用户设备单元经由基站或中继节点连接到网络。该方法包含：在第一频率范围在中继节点从用户设备单元接收上行链路接入(Uu)信号，并在不同于第一频率范围的第二频率范围从中继节点向基站发射上行链路回程(Un)信号。

Description

异构网络的中继节点中的分频再用和波束形成
相关申请
本申请涉及2011年7月28日提交的题为“Beamforming For Cell Edge CapacityImprovement in a Heterogeneous Network（用于异构网络中小区边缘容量改进的波束形成）”的同时待审的美国申请No.13/192,638，其公开内容通过参考全部结合在本文中。
技术领域
本申请一般涉及异构网络，并且更确切地说，涉及包含中继节点的异构网络。
背景技术
对于蜂窝网络中的高数据速率的不断增加的需求需要新方法来满足此期望。对于运营商的富有挑战的问题是如何演进它们的现有蜂窝网络，以便满足更高数据速率的要求。在这方面，若干方法是可能的：i)增大它们的现有基站的密度，ii)增大基站之间的协作，或iii)在基站网格内需要高数据速率的区域中部署较小的基站(低功率节点或LPN)或中继节点(RN)。
部署较小基站的选项一般在相关文献中被称为“异构网络”或“异构部署”，并且由较小基站构成的层被称为“微”层或“微微”层。原始较大基站然后在此上下文中被称为“宏”基站。
构建较密集宏基站网格，同时增强宏基站之间的协作(因此使用上面的选项i)或ii))是满足对于更高数据速率的要求的解决方案；然而，此类方法由于与宏基站的安装关联的成本和延迟可能不一定是成本高效的选项，特别是在这些成本可能相当大的市区中。
图1示出了异构部署的基本原理。大宏小区10(它们是正常情况下由基站服务的地理区域)一般能够向较大服务区域提供覆盖。然而，添加较小微/微微小区11可改进那些宏小区的某些区域中的网络容量，微/微微小区实质上是宏小区的子小区，并且由低功率短程节点(诸如微/微微基站)使用由宏基站分配的频率服务。宏小区与微/微微小区之间的资源分配可以是半静态的、动态的或跨宏-微/微微层共享的。
中继节点(RN)是可提供用于增强宏基站的覆盖和容量的具体类型的低功率节点。中继节点通常实现与典型的微或微微小区基站相比缩小的协议栈。以其最简单形式，中继节点只是接收和放大来自宏基站的信号的重复器。更复杂的中继节点可实现更高协议层，诸如媒体接入控制(MAC)层功能性，直到诸如移动性管理、会话建立和切换等层。
参考图2，中继节点30提供用户设备单元(UE)40与eNodeB 20(在此上下文中称为“宿主（donor）”、“服务”或“锚”eNodeB)之间的中间节点，当它正在向中继节点30提供资源时。中继节点30与UE 40之间的通信使用Uu接口执行，Uu接口是UE 40正常情况下用于直接与eNodeB 20通信的相同接口；从UE 40的角度来看，在当与中继节点通信时使用的协议上没有差异。
中继节点30与宿主eNodeB 20之间的通信(称为“回程”通信)在上行链路(中继节点到eNodeB)方向和下行链路方向(eNodeB到中继节点)都使用Un接口执行。
微/微微层的主要对象之一是从宏层卸载尽可能多的用户。在理想情形下，这可使用户能够在宏层和微/微微层都经历较高数据速率。
在这方面，在3GPP内已经讨论和提出了几种技术：
i)通过使用小区特定小区选择偏移扩展小的小区的范围。小区选择偏移是在将发生切换到小区之前必须克服的小区的附加功率裕度。将具体微小区的小区选择偏移设置成负值因此可增大发生切换到微小区的概率，由此扩展微小区的范围。
ii)增大低功率节点的发射功率，并且同时适当地设置用于连接到低功率节点的用户的上行链路(UL)功率控制目标P0。
在已经存在的宏层网格内部署小基站的解决方案是有吸引力的选项，因为这些较小基站预期比宏基站更成本高效，并且它们的部署时间也期望更短。尽管如此，将仍存在微微基站或宏基站的部署以及它们的关联回程成本可能是令人望而却步的情形。在此类情形下，使用采用带内回程通信的中继节点可提供可行的选项，该选项提供室内或室外的微微小区型覆盖，并减轻了向所有微微基站部署陆线回程的成本和努力。
异构网络采用中继节点的其中一个问题是，宿主基站20与RN30之间的RN回程链路(Un)可在宏网络中生成在正常情况下将经历的级别以上的附加干扰，这可负面影响宏网络的容量。
例如，从RN30到给定宏宿主eNodeB 20的Un上行链路发射可在相邻宏宿主小区中的中继节点的回程Un上行链路发射中引起干扰。而且，从一个宏小区内的RN30的Un发射也可与终端或用户设备(UE)到邻近小区中它们的服务RN之间的上行链路发射干扰。这些干扰情形在图3中例证了。
图3例证了包含分别由宏基站20a、20b、20c服务的三个宏小区111a、111b和111c的无线网络的一部分。每一个宏小区都包含多个中继节点30，包括宏小区111a中的中继节点30a以及宏小区111c中的中继节点30c。
每个中继节点定义关联的微小区，诸如由宏小区111a中的中继节点30a定义的微小区120，其中中继节点通过Uu通信链路与UE 40通信。此外，每个中继节点通过Un通信链路与其宿主宏基站20通信，以提供中继节点的回程通信。Un通信链路可以是使用与在与中继节点关联的微小区中使用的相同频率的带内链路。然而，Un和Uu通信在时间上可能是正交的，以便减少或避免微小区120内的干扰。例如，在中继节点40的Un和Uu上行链路通信可以时分复用，以在不同时间发生来减少或避免干扰。
如图3中进一步例证的，由中继节点形成的Un上行链路中的定向波束的主瓣可指向宿主基站。例如，由中继节点40a生成的定向波束131的主瓣指向基站20a。然而，波束的旁瓣和后瓣可指向其它小区。例如，由宏小区111b中的中继节点30b形成的上行链路Un波束可具有指向中继节点40a的旁瓣/后瓣141以及指向宏小区111a中的UE 40b的旁瓣/后瓣143。这些波瓣可在宏小区111a中的Uu通信中引起不符合需要的干扰。
此外，指向邻近宏小区中eNB的旁瓣/后瓣可引起对Un上行链路接口的干扰。
可发生互易情况，其中中继节点30与UE 40之间的Uu链路上的下行链路(DL)发射可在邻近小区RN 30的下行链路Un信号中引起干扰。这些情形有可能发生，因为预期中继节点的最可能部署情形之一是中继节点部署在邻居宿主宏基站的小区边缘处；因此，非常有可能中继节点可能彼此靠近。
在长期演进(LTE)系统中，减轻这个干扰的现有方法涉及在宿主小区内采用Un和Uu发射的时分复用，以便帮助减轻潜在的Un到Uu干扰，如在“TS36.216, E-UTRA PhysicalLayer for Relaying Operation（用于中继操作的E-UTRA物理层）,v10.3”中所描述的。从而，例如，由中继节点30服务的微微小区内的Un和Uu发射可以在时间上分开。
这种方法还可结合服务eNodeB与给定RN之间的定向天线波束使用，如图3中所示。
现有方法存在两个主要问题。首先，使用Un和Uu发射的时分复用可减轻给定宿主宏小区内的干扰，但不保证相邻宿主小区的RN之间的干扰减轻。尽管RN可使用Un链路的定向天线，但Un链路的RN天线的旁瓣和/或后瓣仍可对邻近宏小区中RN(即Uu链路)引起相当大的干扰，因为这些RN可能靠得很近。此类情况可发生在RN部署在邻近宏小区的小区边缘附近时，其是中继节点的最可能部署情形，如上面所提到的。当邻近小区RN可在它们的相应Un和Uu链路上发射时，有可能限制在时域，然而，这将要求在邻近宏小区与邻近小区内RN之间的严格时间同步。一般而言，蜂窝网络可以不同步，从而，用于在不同步网络中部署中继节点的解决方案也有益处。
发明内容
本发明的实施例针对缓解现有技术的一个或多个问题。
一些实施例提供了操作服务于异构网络中第一小区的基站以及服务于第一小区的子小区的至少一个中继节点的方法，其中用户设备单元经由基站或中继节点连接到网络。该方法包含：在第一频率范围在中继节点从用户设备接收上行链路接入(Uu)信号，并在不同于第一频率范围的第二频率范围从中继节点向基站发射上行链路回程(Un)信号。
第一频率范围和第二频率范围可以是可用于由小区内的用户设备使用的带宽的子范围。第一频率范围和第二频率范围在频率空间中可以是不连续的。
第一频率范围可被再用于由小区内的其它中继节点服务的子小区中的接入通信。在一些实施例中，第一频率范围可被再用于其它小区的子小区中的接入通信。在一些实施例中，第二频率范围可被再用于其它小区中的回程上行链路通信。
所述方法可进一步包含：在基站从位于小区中的一个或多个UE接收信号强度指示符，根据所述信号强度指示符标识所述小区中的弱覆盖区域，并将形成基站的天线的波束指向弱覆盖区域。
所述方法进一步包含：使用不同于第一频率范围和第二频率范围的第三频率范围从第二中继节点向基站发射回程(Un)上行链路信号。
第三频率范围可被再用于其它小区中的回程上行链路通信。第二频率范围可被再用于由第一小区内的第二中继节点的回程上行链路通信。
所述方法可进一步包含：使用不同于第一频率范围和第二频率范围的第三频率范围从与第一小区相邻的第二小区中的第三中继节点发射回程(Un)上行链路信号。第三频率范围可被再用于由第二小区内的第四中继节点的回程上行链路通信。
一些实施例提供了用于由基站的覆盖区域定义的小区中的中继节点。中继节点包含：天线；接收器，耦合到天线并配置成在第一频率范围上从由中继节点的覆盖区域定义的子小区中的用户设备接收接入(Uu)上行链路信号；以及发射器，耦合到天线并配置成使用不同于第一频率范围的第二频率范围向基站发射回程(Un)上行链路信号。
一些实施例针对用于异构网络中的基站，其中用户设备经由基站连接到异构网络。所述基站包含：天线；发射器，耦合到天线；接收器，配置成在第一频率范围上从中继节点接收回程(Un)上行链路信号；以及处理器，配置成指令接收器接收上行链路回程信号，并向中继节点发射指令以使用不同于第一频率范围的第二频率范围用于接入(Uu)上行链路信号。
异构通信系统包含服务于异构通信系统中小区的基站以及服务于小区的子小区的中继节点。用户设备经由基站或中继节点连接到异构通信系统。中继节点配置成在第一频率范围从用户设备接收上行链路接入(Uu)信号，并在不同于第一频率范围的第二频率范围向基站发射上行链路回程(Un)信号。
第二中继节点可提供在所述小区中。第二中继节点配置成使用不同于第一频率范围和第二频率范围的第三频率范围向基站发射回程(Un)上行链路信号。
第三频率范围可被再用于其它小区中的回程上行链路通信。
第二频率范围可被再用于由所述小区内的第二中继节点的回程上行链路通信。
所述系统可进一步包含与第一小区相邻的第二小区中的第三中继节点。第三中继节点配置成使用不同于第一频率范围和第二频率范围的第三频率范围发射回程(Un)上行链路信号。
第三频率范围可被再用于由第二小区内的第四中继节点的回程上行链路通信。
本发明的其它方面和特征对于本领域普通技术人员在结合附图仔细研究了本发明特定实施例的如下描述后将变得显而易见。
附图说明
图1是例证常规异构网络的示意图。
图2是例证常规异构网络中的中继节点的回程和接入链路的示意图。
图3是例证在常规异构网络中由回程上行链路通信信号引起的潜在干扰的示意图。
图4A和4B是例证根据本发明一些实施例的回程上行链路通信的示意图。
图5A和5B是例证根据本发明又一些实施例的回程上行链路通信的示意图。
图6A和6B是例证根据本发明再又一些实施例的回程上行链路通信的示意图。
图7是例证根据本发明一些实施例可使用的波束控制技术的示意图。
图8是根据一些实施例的基站的框图。
图9是根据一些实施例的中继节点的框图。
图10-图13是例证根据一些实施例的系统/方法的操作的框图。
具体实施方式
在如下描述中，将使用如下缩略词：
DL下行链路
UL上行链路
FFR分频再用
HetNet异构网络
RN中继节点
Un 宿主基站与中继节点之间的回程链路
Uu 中继节点与由中继节点服务的终端或UE之间的接入链路
本发明的一些实施例使用邻近小区的Un链路与Uu链路之间的分频再用和/或目标波束形成的组合来减轻小区之间的Un发射与Uu发射之间的干扰。
一些实施例提供了中继节点中的小区内Un到Uu FFR，其中FFR实现在宿主宏小区内在Un发射与Uu发射之间，与RN与eNodeB之间的Un链路上的波束形成组合。FFR划分可跨Un发射和Uu发射，并且更一般地说，FFR划分还可包含到服务eNodeB的各个Un波束。
一些另外实施例提供了在邻近宿主小区之间跨Un链路和Uu链路实现FFR的小区间Un到UnFFR。
此外，在一些实施例中可采用到小区边缘UE的宿主eNodeB波束形成来减轻在小区边缘的覆盖间隙。
在如下描述中，为了说明而非限制目的，阐述了特定细节，诸如具体架构、接口、技术等，以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员要明白，本发明可以在脱离这些特定细节的其它实施例中实行。也就是说，本领域技术人员将能够设计各种布置，这虽然本文未明确描述或示出，但仍实施本发明的原理，并且包含在其精神和范围内。在一些实例中，众所周知的装置、电路和方法的详细描述被省略了，以免用不必要的细节使本发明的描述模糊不清。在本文阐述本发明的原理、方面和实施例的所有陈述以及其特定示例都意图涵盖其结构和功能等效方案。附加地，意图是，此类等效方案包含当前已知的等效方案以及在未来开发的等效方案，即，所开发的执行相同功能的任何元件，不管结构如何。
从而，例如，本领域技术人员将认识到，本文中的框图可表示实施技术原理的例证性电路或其它功能单元的概念视图。类似地，将认识到，任何流程图、状态转变图、伪代码等都表示可基本上在计算机可读介质中表示并由计算机或处理器如此执行的各种过程，不管此类计算机或处理器是否明确示出。
包含功能块(包含但不限于标记为或描述为“计算机”、“处理器”或“控制器”的功能块)的各种元件的功能可通过使用硬件(诸如电路硬件和/或能够执行存储在计算机可读介质上的编码指令形式的软件的硬件)来提供。从而，此类功能和所例证的功能块将被理解为硬件实现的和/或计算机实现的，并且从而是机器实现的。
在硬件实现方面，功能块可包含或涵盖(非限制)数字信号处理器(DSP)硬件、缩减指令集处理器、硬件(例如数字或模拟)电路，包含但不限于专用集成电路(ASIC)，以及能够执行此类功能的状态机(视情况而定)。
在计算机实现方面，计算机一般被理解成包括一个或多个处理器或一个或多个控制器，并且术语计算机和处理器以及控制器在本文可互换运用。当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、单个共享计算机或处理器或控制器、或多个单独的计算机或处理器或控制器提供，其中一些可以是共享的或分布式的。此外，使用术语“处理器”或“控制器”也将被视为提及能够执行此类功能和/或执行软件的其它硬件，诸如上面阐述的示例硬件。
如上面所指示的，本发明解决了由上面提到的现有技术带出的问题。
在长期演进(LTE)和LTE高级的上下文中已经出现了异构网络(HetNet)的概念。异构网络是包括范围从大(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的无线电接入网。为了达到任一协议的全带宽容量，认为运营商将需要用许多不同大小的小小区来补充它们的传统大宏小区。
HetNet概念和正在标准体(诸如电气和电子工程师协会(IEEE)和第三代合作伙伴项目(3GPP))上进行的工作的重要性是，它将定义所有那些不同大小的小区将如何一起工作，将如何达成它们之间的切换，以及将如何最小化它们之间的干扰。
通常，异构无线电接入网包括多个宏和微小区。另外，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可以协调，具体地说在协调多点(CoMP)系统中。在CoMP架构中，小区集合(例如小区的协调集合)可连接到协调用户信号的发射/接收以减轻较小子小区之间干扰的中央节点。CoMP架构例如参考题为“Inter-Cell InterferenceMitigation(小区间干扰减轻)”的美国专利申请12/563,589(也公布为美国专利公布US2010/0261493)来理解，该申请通过参考全部结合在本文中。
参考本发明，应该理解，在所例证的实施例中，微小区和微基站以及它们在宏小区内或附近的相应位置不受限制，因为宏小区可涵盖不同于所例证的微小区的一个或多个小区，并且此类微小区可各种各样地并且不均匀地从一个宏小区到另一个小区布置，取决于地理利用以及业务需要和条件。
本文所使用的术语“微基站”要理解为广义上涵盖在下行链路(DL)和上行链路(UL)上都在无线电接口或空中接口操作并且具有小于(例如在地里范围或功率上)或从属于宏基站(例如从/由其代表)的发射范围的任何类型基站。在对应的方式中，术语“微小区”是指由此类广义定义的微基站服务的任何蜂窝地区或覆盖区域。由术语“微小区”和“微基站”涵盖的小区和基站的类型示例还包含微微小区和微微基站、毫微微小区(其可存在于毫微微集群中)以及毫微微基站和中继基站。小基站主要意味着基站以比正常宏基站更低的功率和更少的处理/硬件容量发射。
本发明的一些实施例可减轻中继节点信道中的干扰。这些实施例描述了用于在上行链路(UL)上的实现的解决方案；然而，类似的方法可应用于下行链路。
实施例1-Un链路与Uu链路之间的中继节点小区内FFR
在第一实施例中，采用小区内Un到Uu分频再用(FFR)来减轻小区内Un发射与Uu发射之间的干扰。在图4A中例证了所提出的配置，对于该配置，FFR实现在Un发射与Uu发射之间的每个给定小区内，除此之外在RN与eNodeB之间的Un链路上具有方向性波束形成。
图4A例证了频率区域到宿主小区和中继节点的空间区域的映射，而图4B例证了FFR频率划分。
图4A例证了包含分别由宏基站20a、20b、20c服务的三个宏小区111a、111b和111c的无线网络的一部分。每一个宏小区都包含多个中继节点30和UE单元40。
每个中继节点30定义关联的微小区120，其中中继节点通过Uu通信链路与UE 40通信。此外，每个中继节点通过Un通信链路151与其宿主宏基站20通信，以提供中继节点的回程通信。
如图4A中进一步例证的，由中继节点30形成的Un上行链路中的定向波束的主瓣可指向宿主基站。这个定向性提供了宏小区111中的Un上行链路通信链路151之间的隔离。因为Uu上行链路通信和Un上行链路通信使用不同频率范围，因此在这些实施例中，例如使用时分复用在时间上分开Uu和Un上行链路发射可能不是必需的。
参考图4B，带宽空间200涵盖在宏小区120内使用的频率。由宿主eNodeB 20服务的UE 40(宏宿主UE)可被指配整个频率空间内的资源。然而，微小区120局限于使用带宽200的第一范围210中的频率用于与UE 40的Uu通信，而中继节点30与宿主eNodeB 20之间的回程Un通信局限于带宽200的第二范围220中的频率。
此外，在微小区120内，Uu上行链路频率局限于第一范围210的第一子集215，而Un上行链路频率局限于频率的第二范围220的第二子集225。用于Uu上行链路通信的频率的第一子集215在频率空间上与用于Un上行链路通信的频率的第二子集225可以不连续。
在图4A和4B中例证的实施例中，专用频率资源块(RB)被指配给宿主eNodeB 20与中继节点(RN)30之间的Un链路151，并且单独的专用频率被指配在RN覆盖区域内。而且，在此实施例中，宿主eNodeB 20可将RB跨整个可用频带指配。
图4A例证了上行链路(UL)的实现。类似的方法可应用于下行链路。此方法考虑到在时间维度内在宿主小区中资源指配的灵活性，并且不需要任何严格的Un对Uu定时边界和同步以减轻Un到Uu干扰。然而，用此实施例的实现，Un发射和Uu发射在给定中继节点内以及在同一宿主的不同中继节点内在时间上都不同步。宏eNodeB和Uu到Uu干扰仍将减轻。
根据在图4A中示出的实施例1的操作在图10的流程图中例证了。如本文所示出的，操作包含：在第一频率范围(块802)接收接入(Uu)上行链路信号，并在不同于第一频率范围的第二频率范围发射回程(Un)信号(块804)。
实施例2-具有Un划分的Un链路与Uu链路之间的中继节点小区内FFR
第二实施例是在实施例1中定义的小区内Un到Uu FFR的生成。在此情况下，采用FFR减轻小区内Un与Uu发射之间的干扰，这是通过不仅让Un链路和Uu链路由不同频率划分服务，而且让宿主小区覆盖内的宿主eNodeB 20与RN30之间的每个Un波束分配有不同的频率划分。
第二实施例在图5A和5B中例证了，其中FFR实现在Un发射与Uu发射之间的每个给定小区内以及各个Un链路内。图5A例证了频率区域到宿主小区和中继节点的空间区域的映射，而图5B例证了FFR频率划分。
参考图5A，在宏小区111a中，每一个Un上行链路波束151a-1、151a-2和151a-3被指配了不同频率范围，而向Uu上行链路通信的中继节点30a-1、30a-2和30a-3指配单独的频率范围。
此频率分配在图5B中例证了，图5B示出了在宏小区中可用的总带宽200被细分成子范围252、254、256和258，它们被分别分配给波束151a-1上的Un上行链路通信、波束151a-2上的Un上行链路通信、波束151a-3上的Un上行链路通信以及Uu上行链路通信。尽管在图5B中例证为带宽上相等，但将认识到，子范围252到258可具有不同的大小，并且子范围的大小可由宿主eNodeB 20响应于因子(诸如资源需求、信道条件等)的改变而动态调整。
在此实施例中，专用频率资源块(RB)被指配给宿主eNodeB与中继节点(RN)之间的Un链路，并且单独的专用频率被指配在RN覆盖区域内。而且，在此实施例中，宿主小区可将RB跨整个可用频带指配。图5A例证了UL的实现；然而，相同方法同样适用于下行链路。
在这些实施例中也可执行某一空间频率规划。例如，两个相邻小区可协调Un频率的使用，使得小区不使用相同的Un频率与靠近两个相邻小区之间小区边界的中继节点30通信。在具体实施例中，两个相邻小区可协调Un频率的使用，使得小区不使用相同的Un频率与比任何其它相邻小区边界更靠近两个相邻小区之间小区边界的中继节点30通信。在另一方面，两个相邻小区可以协调Un频率的使用，使得小区不使用相同的Un频率与来自两个小区的宿主节点20的信号的接收信号强度比来自网络中任何其它宿主节点20的接收信号强度更强的中继节点30通信。
从而，例如，都靠近宏小区111a与宏小区111b之间小区边界155的中继节点30a-2和30b-1对于Un通信将不使用相同频率范围，而都靠近宏小区111a与宏小区111c之间小区边界165的中继节点30a-3和30c-1对于Un通信将不使用相同频率范围。
此方法折衷了在频率维度内在宿主小区中的资源指配的某些灵活性，以便提供宿主小区内Un链路之间的附加干扰减轻。这在从同一宏小区内的不同中继节点到它们的宿主eNodeB的同时发射的时间间隔期间是有益的，其中空间分离不足以确保干扰减轻。
根据实施例2的操作在图11的流程图中例证了。如本文所示出的，操作包含：在第一频率范围(块822)接收接入(Uu)上行链路信号，并在不同于第一频率范围的第二频率范围发射回程(Un)信号(块824)。此外，操作包含：在不同于第一频率范围和第二频率范围的第三频率范围中从宏小区中的第二中继节点30发射回程(Un)信号(块824)。
实施例3-Un链路与Uu链路之间的中继节点小区间FFR
当Un发射和Uu发射不同步时，实施例3减轻了宿主小区内以及宿主小区之间的Un到Un和Un到Uu干扰。这如在图6A中所例证的达成，图6A例证了频率区域到宿主小区和中继节点的空间区域的映射，而图6B例证了FFR频率划分。
参考图6A和6B，每个宏小区中的Un上行链路发射使用不同于在相邻宏小区中使用的频率范围的所定义频率范围。从而，例如，宏小区111a中的Un上行链路波束151a利用是总带宽子集的第一频率范围262。同样，宏小区111b中的Un上行链路波束151b利用第二频率范围264，并且宏小区111c中的Un上行链路波束151c利用第三频率范围266。每个中继节点30a、30b和30c中的Uu上行链路通信使用相同频率范围268。
为了进一步减少潜在干扰，可阻止小区111a中的UE 40被指配对应于用于小区111a中Un通信的频率范围262的禁区272内的资源。类似地，可阻止小区111b中的UE 40被指配对应于用于小区111b中Un通信的频率范围264的禁区274内的资源，同时可阻止小区111c中的UE 40被指配对应于用于小区111c中Un通信的频率范围266的禁区276内的资源。
在此实施例中，可例如使用时分复用来减少潜在的小区内干扰，协调向/从宏小区111内的中继节点30的Un/Uu发射。
在此实施例中，专用频率资源块(RB)被指配给宿主eNodeB 20与中继节点(RN)30之间的Un链路，并且单独的专用频率划分被指配在RN覆盖区域内。而且，小区内的Un链路通过使用波束形成获得正交性，而宿主小区间Un链路使用FFR方案的分离划分进行分离。
这正如实施例1和2中的情况，RB到由任何宿主eNodeB 20服务的UE的指配可采用频带内的任何RB，其易受到Un回程禁区影响。在RN30的覆盖区域内，Uu发射可采用公共Uu频率划分以及宿主小区Un频率划分（如果给定RN的Un发射和Uu发射在时间上正交的话）。
还应该指出，如果给定RN30的Un发射和Uu发射保持它们的给定频率划分，则Un发射和Uu发射在理论上可同时发生，不过RN中双工器的实现可能富有挑战性并且昂贵。然而，如果频带在给定中继节点30内可用，则同时发射和接收是可行的，无需昂贵且强大的双工器。可使用临时防护带，以便在宏小区111内将Un发射与Uu发射分离。图6A例证了上行链路的实现；然而，类似的方法可应用于下行链路。
在一些另外实施例中，频率划分边界可以固定，但可能不一定具有相等数量的RB。在又一些实施例中，频率划分边界可基于给定划分期望的相对比例业务而动态选择。相对比例业务被定义为在由链路的可用容量分割的划分内提供的业务载荷。
根据实施例3的操作在图12的流程图中例证了。如本文所示出的，操作包含：在第一频率范围(块832)接收接入(Uu)上行链路信号，并在不同于第一频率范围的第二频率范围发射回程(Un)信号(块834)。此外，操作包含：在第二频率范围从宏小区中的第二中继节点30发射回程(Un)信号(块836)，以及在不同于第一频率范围和第二频率范围的第三频率范围中从相邻宏小区中的第三中继节点30发射回程(Un)信号(块838)。
实施例4-到小区边缘的宿主eNodeB波束形成
通过添加到小区边缘UE的宿主eNodeB波束形成的实现以减轻在RN覆盖区域之间小区边缘处的覆盖间隙，实施例4构建在实施例1、2和3上。这个概念在图7中例证了，并且适应在2011年7月28日提交的题为“Beamforming For Cell Edge Capacity Improvement ina Heterogeneous Network（用于异构网络中小区边缘容量改进的波束形成）”的美国专利申请No.13/192,638中描述的概念，该申请的公开内容通过参考全部结合在本文中。
例如，参考图7，在一些实施例中，宿主基站20a、20b和20c可响应于指示UE在弱覆盖区域中的信号强度指示符来标识位于宏小区的差覆盖区域中的UE的位置。在中继节点30不能够服务于UE的情况下，宿主基站20可将波束181指向位于微小区120内的UE 40以提供增强覆盖。类似地，宿主基站20可将波束183指向位于宏小区111内但在任何微小区120范围外的UE 40。
根据实施例4的操作在图13的流程图中例证了。如本文所示出的，操作包含：在基站从UE接收信号强度指示符(块842)，以及作为响应标识宏小区中的弱覆盖区域(块844)。最后，操作包含：将基站的波束形成天线指向弱覆盖区域(块846)。
本文描述的一些实施例可采用中继节点减轻异构网络内Un链路与Uu链路之间以及Un链路到Un链路之间的干扰。本发明的实施例可减轻宿主宏小区内以及宿主宏小区之间的干扰，并且可能不需要邻近小区之间的明确同步。
图8中示出了基站600的实施例的框图。基站600通常包含耦合到发射器602和接收器603的基站处理器601；以及网络接口604。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通常将执行上面描述的用于预定宏小区的方法和算法。当存在控制网络总体操作的需要时，基站控制器607将与一个或多个基站600交互作用。基站处理器601通常将具有用于在发射信号和接收信号的媒体接入控制层和物理层之间进行处理的必要功能性和过程。类似地，使用基站控制器607连同基站600来提供本文描述的必要波束形成技术。
图9中示出了中继节点700的实施例的框图。中继节点700通常包含耦合到发射器702和接收器703的中继节点处理器701。发射器702和接收器703经由耦合器706耦合到天线705。中继节点处理器701通常将执行上面描述的用于预定微小区的方法和算法。中继节点处理器701包含用于在发射信号和接收信号的媒体接入控制层和物理层之间进行处理的必要功能性和过程。中继节点处理器701还配置成提供本文描述的必要的波束形成技术。
将理解，尽管在本文可使用术语第一、第二等来描述各种单元，但这些单元不应该受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个单元与另一个单元。例如，第一单元可称为第二单元，并且类似地，第二单元可称为第一单元，不脱离本发明的范围。本文所用的术语“和/或”包含一个或多个关联的所列项目的任何和所有组合。
本文使用的术语仅是为了描述具体实施例的目的，并不打算限制本发明。本文所用的单数形式“一个”和“该”打算也包含复数形式，除非上下文以别的方式明确指出了。还将理解，术语“包括”、“包含”当用在本文中时，规定存在所述的特征、整体、步骤、操作、单元和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、单元、组件和/或它们的组合。
除非另有定义，否则本文所用的所有术语(包含技术和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同意思。还将理解，本文所用术语应被解释为具有与在本说明书和相关领域上下文中的它们的意思一致的意思，并且将不以理想化或过度正式的意义解释，除非本文明确如此定义了。
本文已经结合以上描述和附图公开了许多不同实施例。将理解，在字面上描述和例证这些实施例的每个组合和子组合将是过度重复和混乱的。因而，所有实施例可按任何方式和/或组合进行组合，并且本说明书(包含附图)将被解释为构成本文描述的实施例的所有组合和子组合以及制作和使用它们的方式和过程的所写的完整描述，并且将支持对任何此类组合或子组合的权利要求。
在附图和说明书中，已经公开了本发明的典型实施例，并且尽管使用了特定术语，但它们仅以通用且描述性意义使用，并不用于限制目的，本发明的范围在如下权利要求书中阐述。

Claims (15)

1.一种操作服务于异构网络中的第一小区中的用户设备UE的基站的方法，所述异构网络包括位于所述第一小区的覆盖区域内并且服务于所述第一小区的子小区中的UE的至少一个中继节点，其中所述第一小区中的UE经由所述基站或所述中继节点连接到所述网络，所述方法包括在所述基站处：
指示所述中继节点在第一频率范围在所述中继节点从所述UE接收上行链路接入Uu信号；以及
在不同于所述第一频率范围的第二频率范围从所述中继节点接收上行链路回程Un信号，其中所述第一频率范围和所述第二频率范围在频率空间中是不连续的；
从位于所述第一小区中的一个或多个UE接收信号强度指示符；
根据所述信号强度指示符标识所述第一小区中的弱覆盖区域；以及
将形成所述基站的天线的波束指向所述弱覆盖区域。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一频率范围和所述第二频率范围是能够用于由所述第一小区内的UE使用的带宽的子范围。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一频率范围被再用于由所述第一小区内的其它中继节点服务的子小区中的接入通信。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一频率范围被再用于其它小区的子小区中的接入通信。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述第二频率范围被再用于其它小区中的回程上行链路通信。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个中继节点包括第一中继节点，并且其中在所述第一小区中提供第二中继节点，所述方法进一步包括：
使用不同于所述第一频率范围和所述第二频率范围的第三频率范围从所述第二中继节点接收回程Un上行链路信号。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述第三频率范围被再用于其它小区中的回程上行链路通信。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个中继节点包括第一中继节点，并且其中所述第二频率范围被再用于由所述第一小区的第二中继节点的回程上行链路通信。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括：
使用不同于所述第一频率范围和所述第二频率范围的第三频率范围从与所述第一小区相邻的第二小区中的第三中继节点接收回程Un上行链路信号。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述第三频率范围被再用于由第二小区内的第四中继节点的回程上行链路通信。
11.一种基站，用于异构网络中，其中用户设备单元UE经由所述基站连接到所述异构网络，所述基站包括：
天线；
发射器，耦合到所述天线；
接收器，配置成在第一频率范围上从位于由所述基站服务的小区的覆盖区域内的中继节点接收回程Un上行链路信号；以及
处理器，配置成指示所述接收器接收所述回程上行链路信号并且将指令传输到所述中继节点以将不同于所述第一频率范围的第二频率范围用于与UE的接入Uu上行链路通信，其中所述第一频率范围和所述第二频率范围在频率空间中是不连续的，
其中所述处理器进一步配置成从位于由所述基站服务的小区中的一个或多个UE接收信号强度指示符、根据所述信号强度指示符标识所述小区中的弱覆盖区域并且将来自天线的波束指向所述弱覆盖区域。
12.如权利要求11所述的基站，其中所述第一频率范围和所述第二频率范围是能够用于由所述小区内的UE使用的带宽的子范围。
13.如权利要求11所述的基站，其中所述第一频率范围被再用于由所述小区内的其它中继节点服务的子小区中的接入通信。
14.如权利要求11所述的基站，其中所述第一频率范围被再用于其它小区的子小区中的接入通信。
15.如权利要求11所述的基站，其中所述第二频率范围被再用于其它小区中的回程上行链路通信。
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