CN104284349A - 一种分层网休眠小基站激活的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分层网休眠小基站激活的方法，包括：休眠小基站检测上行信号，当其达到某一门限阈值，休眠小基站发送下行参考信号；当用户不在休眠小基站覆盖范围，时间窗内休眠小基站不会收到邻近基站请求激活信息，停止发送下行参考信号；当用户在休眠小基站覆盖范围内，用户检测到下行参考信号，并发送检测信息给其服务基站；该服务基站根据用户业务量、信号强度和本小区负载信息来确定休眠小基站是否激活。本发明的分层网休眠小基站激活的方法根据业务需求和原服务小区环境激活休眠小基站，既能避免无效激活休眠小基站，也能及时激活小基站以避免覆盖漏洞，从而充分利用频谱资源，提高系统运行效率，有效实现绿色通信。

Description

一种分层网休眠小基站激活的方法

技术领域

本发明属于第四代移动通信网络技术领域，特别是涉及一种分层网休眠小基站激活的方法。

背景技术

3GPP TSG RAN#58会议提出在R12中研究小区物理层方面，主要针对小基站的有效运行提出在物理层中关注针对多变的业务提出有效的干扰协调机制，以及关注小基站的动态休眠和激活。

R12中为了提高系统吞吐量将会密集部署小基站，均衡宏基站的负载。然而，密集部署小基站将带来更多的干扰，使干扰环境更加复杂。这是因为，主干扰源不仅仅是一个，而是多个，也不仅仅是宏基站会带来下行干扰，小基站之间也会产生强的下行干扰。因此，为了降低或消除干扰，当小基站没有用户时可以关闭，使其进入休眠状态，而当用户进入小基站覆盖范围时，则激活小基站，避免覆盖漏洞。这样既能降低干扰，又能节省能耗，从而实现绿色通信。

目前，针对休眠小基站激活的方法分为两类：基于上行信号方法和基于下行信号方法。基于上行信号方法是小基站监控上行信号，或者对现有的信令进行修改。基于下行信号方法是休眠小基站打开一部分下行信道，譬如下行参考信号。下行参考信号或是基于周期性传输，或是经由网络信息进行触发。

由于小基站上下行覆盖不对称，宏基站用户即使不在休眠小基站覆盖范围内，由于上行发射功率较大，也会被休眠小基站检测到。因此，采用基于上行信号方法，会导致无效激活，从而浪费资源，也会带来干扰和能耗。如果采用基于下行信号方法，需要周期性传输下行信号，周期太长有可能导致不能及时检测到用户，周期太短则需要大量下行信号，不仅浪费资源，也会对密集部署小基站场景带来下行干扰，同时，也不利于能耗的节省。另外，不管是基于上行信号方法还是基于下行信号方法，都没有综合考虑激活休眠小基站的用户业务量和周边环境。当业务量较低时激活休眠小基站，有可能带来较大干扰，不能有效利用频谱资源，从而导致网络性能降低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种分层网休眠小基站激活的方法，其针对密集部署小基站的分层网场景，根据业务需求和小区环境激活休眠小基站，从而既能避免无效激活休眠小基站，也能及时激活小基站以避免覆盖漏洞。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种分层网休眠小基站激活的方法，所述分层网中，基站的邻居列表信息中包括一个特征值，所述特征值用于标识该邻居基站是激活状态还是休眠状态；所述激活方法包括以下步骤：

步骤S1：休眠小基站在检测窗内检测上行信号；

步骤S2：休眠小基站在检测窗内统计上行信号超过第一门限阈值的次数，或者对检测窗期间测到的上行信号进行加权平均；当检测窗内统计的上行信号超过第一门限阈值次数大于某个数，或检测到的上行信号的加权平均值超过第一门限阈值，进入步骤S3；否则结束激活进程，返回步骤S1；

步骤S3：休眠小基站从OMA处获取一个时间窗，并发送下行参考信号，同时开始计时；

步骤S4：如果用户没有在休眠小基站的覆盖范围内，休眠小基站在确定没有用户进入后，停止发送下行参考信号，结束激活进程，返回到步骤S1；如果用户在休眠小基站的覆盖范围内，则进入步骤S5；

步骤S5：用户发送“检测到休眠小基站”的信息给服务基站；

步骤S6：服务基站接收到用户发送的“检测到休眠小基站”的信息，确定小基站处于休眠状态；服务基站判断用户业务量的大小，当用户业务量低于第二门限阈值时，确定不激活休眠小基站，休眠小基站停止发送下行参考信号，结束激活进程，返回到步骤S1；当用户业务量高于第二门限阈值，进入步骤S7；

步骤S7：如果用户业务量高于第二门限阈值，服务基站比较用户接收到的服务基站的参考信号接收功率RSRP-Serc和接收到的休眠小基站的参考信号接收功率RSRP-Dorc，当RSRP-Serc>RSRP-Dorc时，定义变量Ω为0，否则定义变量Ω为1；

步骤S8：服务基站根据Ω值、本服务基站的小区负载量和用户业务量综合考虑确定是否激活休眠小基站；如果确定不激活休眠小基站，休眠小基站停止发送下行参考信号，结束激活进程，返回到步骤S1；如果确定激活休眠小基站，转入步骤S9；

步骤S9：服务基站发送“请求激活”信息给休眠小基站；

步骤S10：休眠小基站接收到“请求激活”信息后，进入激活状态，开启上下行信道。

根据上述的分层网休眠小基站激活的方法，其中：所述上行信号的检测包括基于IoT的检测和上行参考信号的检测。

根据上述的分层网休眠小基站激活的方法，其中：所述第一门限阈值和检测窗从OAM获取和更新，或者由服务基站确定并更新。

根据上述的分层网休眠小基站激活的方法，其中：步骤S5中，所述“检测到休眠小基站”的信息包括接收到的下行参考信号强度和休眠小基站的小区ID号。

根据上述的分层网休眠小基站激活的方法，其中：步骤S8中，如果本服务基站的小区满负载，则无需判断用户接收到休眠小基站的信号强度，确定激活休眠小基站。

根据上述的分层网休眠小基站激活的方法，其中：步骤S8中，如果本服务基站的小区负载没有满载，用户业务量不高于第三门限阈值时，当Ω为1则确定激活休眠小基站，当Ω为0则不用激活休眠小基站；其中，所述第三门限阈值大于所述第二门限阈值。

根据上述的分层网休眠小基站激活的方法，其中：步骤S8中，当用户业务量高于第三门限阈值时，确定激活休眠小基站；其中，所述第三门限阈值大于所述第二门限阈值。

根据上述的分层网休眠小基站激活的方法，其中：还包括步骤S11：休眠小基站激活之后，发送“激活信息响应”给服务基站、宏基站和邻居列表中的邻近小基站；当服务基站、宏基站和邻近小基站接收到“激活信息响应”后，更改邻居信息列表中相应的特征值。

如上所述，本发明的分层网休眠小基站激活的方法，具有以下有益效果：

（1）本发明的分层网休眠小基站激活的方法基于上行信号和下行信号联合激活休眠基站，可以避免无效激活休眠小基站；

（2）本发明通过综合考虑用户业务量、服务小区环境、服务小区负载和休眠小基站的信号强度等因素确定是否激活休眠小基站，从而避免业务量过低带来的低效率激活休眠小基站，也可以及时有效地激活休眠小基站，避免覆盖漏洞；

（3）本发明的分层网休眠小基站激活的方法充分利用频谱资源，提高系统运行效率，有效实现绿色通信。

附图说明

图1显示为本发明的分层网休眠小基站激活的方法流程图；

图2显示为本发明的分层网中休眠小基站检测到上行信号的状态示意图；

图3显示为本发明的分层网中休眠小基站激活的状态示意图；

图4显示为本发明中休眠小基站检测到不在其覆盖范围内的用户UE1的上行信号时，休眠小基站在时间窗内没有收到激活信息而结束激活进程的流程图；

图5显示为本发明中休眠小基站检测到在其覆盖范围内的用户UE2时，激活休眠小基站的流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

分层网络是在由宏基站组成的宏蜂窝网络基础上，加上多个低功率小基站（Sc，Small cell）覆盖，且小基站密集部署，形成不同功率基站覆盖的多层网络。本发明的分层网休眠小基站激活的方法，是基于上行信号和下行信号联合激活的方法，并综合考虑业务量、信号强度和小区负载等多种因素，确定是否激活休眠小基站。该方法的主要步骤如下：休眠小基站检测上行信号，当上行信号达到某一门限阈值，休眠小基站发送下行参考信号；当用户不在休眠小基站覆盖范围，在时间窗内休眠小基站不会收到邻近基站“请求激活”信息，停止发送下行参考信号，结束激活进程；当用户在休眠小基站覆盖范围内，用户检测到下行参考信号，并发送检测信息给其服务基站；该服务基站根据用户业务量、休眠小基站信号强度和原服务小区负载等信息综合考虑确定是否激活休眠小基站。如果确定激活，则发送“请求激活”信息到休眠小基站，激活休眠小基站；如果确定不激活，则休眠小基站停止发送下行参考信号，结束激活进程。

在本发明的分层网中，每个基站的邻居列表信息中增加一个新的特征值，用于标识邻居基站是激活状态还是休眠状态，譬如设置该特征值为0表示休眠状态，为1表示激活状态。当邻居基站状态发生变化时，通过X2接口（X2接口是网络中定义好的基站间接口）更新状态信息。宏基站将其覆盖范围内的小基站也标志在其邻居列表中，并标识各小基站处于休眠状态还是激活状态。

参照图1、图4和图5，本发明的分层网休眠小基站激活的方法的具体步骤如下：

步骤S1：休眠小基站在检测窗内检测上行信号，上行信号的检测包括基于干扰热噪声抬升（Interference Over Thermal，IoT）的检测和上行参考信号（Up Link Reference Signal，UL RS）的检测，还可以是其它相关的上行信号检测。

步骤S2：在检测窗内休眠小基站统计上行信号超过第一门限阈值的次数，或者对检测窗期间测到的上行信号进行加权平均。当检测窗内统计的上行信号超过第一门限阈值次数大于某个数（该数值由休眠小基站或运行和维护OAM确定），或检测到的上行信号的加权平均值超过第一门限阈值，进入步骤S3；否则结束激活进程，返回步骤S1。其中，本步骤中的第一门限阈值和检测窗从运行和维护（operation and manage，OAM）获取和更新，或者由服务基站确定并更新。

步骤S3：休眠小基站打开一部分下行控制信道，并从OAM处获取一个时间窗，发送下行参考信号，同时开始计时。

步骤S4：如果用户没有在休眠小基站的覆盖范围内，则其不会收到该休眠小基站发送的下行参考信号。因此，用户的服务基站不会收到用户“检测到休眠小基站”的信息，在设定的时间窗内，休眠小基站也就不会收到邻近基站的“请求激活”信息。休眠小基站在确定没有用户进入后，则停止发送下行参考信号，结束激活进程，返回到步骤S1。如果用户在休眠小基站的覆盖范围内，其可接收到休眠小基站发送的下行参考信号，则进入步骤S5。

步骤S5：用户发送“检测到休眠小基站”的信息给其服务基站，该信息中包括：接收到的下行参考信号强度和相应的休眠小基站的小区ID号。

步骤S6：服务基站接收到用户发送的“检测到休眠小基站”的信息，根据信息中的小区ID号和邻居信息列表中对应小区的状态确定此小基站处于休眠状态。服务基站判断用户业务量的大小，当用户业务量低于某个门限阈值ξ1时，确定不激活休眠小基站，则不会发送“请求激活”信息给休眠小基站。因此，在时间窗内休眠小基站不会收到激活信息，停止发送下行参考信号，结束激活进程，返回到步骤S1。当用户业务量高于门限阈值ξ1时，则进入步骤S7。其中，门限阈值ξ1可从OAM获取，或者由服务基站确定；

步骤S7：如果用户业务量高于门限阈值ξ1，服务基站比较该用户接收到的服务基站的参考信号接收功率（Reference Signal Receiving Power，RSRP）（定义为RSRP-Serc）和接收到的休眠小基站的RSRP（定义为RSRP-Dorc），并用变量Ω标识二者的关系。如果RSRP-Serc>RSRP-Dorc，定义变量Ω为0，否则定义变量Ω为1。

步骤S8：服务基站根据Ω值、本服务基站的小区负载量和用户业务量综合考虑确定是否激活休眠小基站。譬如，如果本服务基站的小区满负载，则无需判断用户接收到休眠小基站的信号强度，确定激活休眠小基站。如果本服务基站的小区负载没有满载，而此用户业务量不高于某个门限阈值ξ2（ξ2>ξ1）时，当Ω为1则确定激活休眠小基站，Ω为0则不用激活休眠小基站。当此用户业务量较高时，即高于门限阈值ξ2时，确定激活休眠小基站。如果确定激活休眠小基站，转入步骤S9；否则，在时间窗内休眠小基站不会收到邻近基站发出的“请求激活”信息，停止发送下行参考信号，结束激活进程，返回到步骤S1。其中，门限阈值ξ2可从OAM获取，或者由该服务基站确定。

步骤S9：服务基站发送“请求激活”信息给休眠小基站。

步骤S10：休眠小基站收到“请求激活”信息后，进入激活状态，开启上下行信道。

进一步地，本发明的分层网休眠小基站激活的方法还可以包括步骤S11：休眠小基站发送“激活信息响应”给服务基站、宏基站和邻居列表中的邻近小基站；当服务基站、宏基站和邻近小基站接收到“激活信息响应”后，更改邻居信息列表中相应的特征值，将特征值更改成休眠小基站状态为激活状态。通过步骤S11，可更新邻居信息列表，以便于准确进行后续的休眠小基站的激活。

下面针对具体的场景来进一步说明本发明。图2描述的是面向第四代移动通信系统中在高流量的宏基站覆盖区域内密集部署小基站的分层组网。图中休眠Sc检测到宏用户UE1的上行信号，开启发送下行参考信号。由于UE1不在休眠Sc的覆盖范围，故时间窗内休眠Sc不会收到宏基站发来的“请求激活”信息，停止发送下行参考信号，暂时停止激活Sc的进程。当休眠Sc检测到在其覆盖范围内的用户UE2的信号时，发送下行参考信号，UE2接收到休眠Sc的下行参考信号，发送“检测到休眠Sc”的信息给其服务基站，服务基站判别UE2业务量高于门限阈值ξ2，发送“请求激活”信息到休眠Sc，休眠Sc激活，开启上下行信道，激活的Sc发送激活响应信息给服务基站、宏基站和邻近小基站，休眠Sc激活后的状态如图3所示。

本发明的分层网休眠小基站激活的方法适用于LTE-A网络系统，可以应用于不同功率基站组成的网络中，也适用于其它系统由不同功率基站覆盖的混合网络中。

综上所述，本发明的分层网休眠小基站激活的方法根据业务需求和小区环境激活休眠小基站，既能避免无效激活休眠小基站，也能及时激活小基站以避免覆盖漏洞，从而充分利用频谱资源，提高系统运行效率，有效实现绿色通信。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种分层网休眠小基站激活的方法，其特征在于，所述分层网中，基站的邻居列表信息中包括一个特征值，所述特征值用于标识该邻居基站是激活状态还是休眠状态；所述激活方法包括以下步骤：

步骤S1：休眠小基站在检测窗内检测上行信号；

步骤S2：休眠小基站在检测窗内统计上行信号超过第一门限阈值的次数，或者对检测窗期间测到的上行信号进行加权平均；当检测窗内统计的上行信号超过第一门限阈值次数大于某个数，或检测到的上行信号的加权平均值超过第一门限阈值，进入步骤S3；否则结束激活进程，返回步骤S1；

步骤S3：休眠小基站从OMA处获取一个时间窗，并发送下行参考信号，同时开始计时；

步骤S4：如果用户没有在休眠小基站的覆盖范围内，休眠小基站在确定没有用户进入后，停止发送下行参考信号，结束激活进程，返回到步骤S1；如果用户在休眠小基站的覆盖范围内，则进入步骤S5；

步骤S5：用户发送“检测到休眠小基站”的信息给服务基站；

步骤S6：服务基站接收到用户发送的“检测到休眠小基站”的信息，确定小基站处于休眠状态；服务基站判断用户业务量的大小，当用户业务量低于第二门限阈值时，确定不激活休眠小基站，休眠小基站停止发送下行参考信号，结束激活进程，返回到步骤S1；当用户业务量高于第二门限阈值，进入步骤S7；

步骤S7：如果用户业务量高于第二门限阈值，服务基站比较用户接收到的服务基站的参考信号接收功率RSRP-Serc和接收到的休眠小基站的参考信号接收功率RSRP-Dorc，当RSRP-Serc>RSRP-Dorc时，定义变量Ω为0，否则定义变量Ω为1；

步骤S8：服务基站根据Ω值、本服务基站的小区负载量和用户业务量综合考虑确定是否激活休眠小基站；如果确定不激活休眠小基站，休眠小基站停止发送下行参考信号，结束激活进程，返回到步骤S1；如果确定激活休眠小基站，转入步骤S9；

步骤S9：服务基站发送“请求激活”信息给休眠小基站；

步骤S10：休眠小基站接收到“请求激活”信息后，进入激活状态，开启上下行信道。

2.根据权利要求1所述的分层网休眠小基站激活的方法，其特征在于：所述上行信号的检测包括基于IoT的检测和上行参考信号的检测。

3.根据权利要求1所述的分层网休眠小基站激活的方法，其特征在于：所述第一门限阈值和检测窗从OAM获取和更新，或者由服务基站确定并更新。

4.根据权利要求1所述的分层网休眠小基站激活的方法，其特征在于：步骤S5中，所述“检测到休眠小基站”的信息包括接收到的下行参考信号强度和休眠小基站的小区ID号。

5.根据权利要求1所述的分层网休眠小基站激活的方法，其特征在于：步骤S8中，如果本服务基站的小区满负载，则无需判断用户接收到休眠小基站的信号强度，确定激活休眠小基站。

6.根据权利要求1所述的分层网休眠小基站激活的方法，其特征在于：步骤S8中，如果本服务基站的小区负载没有满载，用户业务量不高于第三门限阈值时，当Ω为1则确定激活休眠小基站，当Ω为0则不用激活休眠小基站；其中，所述第三门限阈值大于所述第二门限阈值。

7.根据权利要求1所述的分层网休眠小基站激活的方法，其特征在于：步骤S8中，当用户业务量高于第三门限阈值时，确定激活休眠小基站；其中，所述第三门限阈值大于所述第二门限阈值。

8.根据权利要求1所述的分层网休眠小基站激活的方法，其特征在于：还包括步骤S11：休眠小基站激活之后，发送“激活信息响应”给服务基站、宏基站和邻居列表中的邻近小基站；当服务基站、宏基站和邻近小基站接收到“激活信息响应”后，更改邻居信息列表中相应的特征值。