CN106797617B - 用于针对家庭基站设置上行链路目标接收功率的通信系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种通信系统，其中在所述通信系统中，家庭基站操作家庭小区，并且宏基站操作宏小区。所述家庭基站对至少部分位于所述宏小区内的小区进行操作。所述家庭基站可以获得用于标识各自对至少部分位于所述宏小区内的至少一个相应的小区进行操作的家庭基站的数量的信息，并且根据该信息和另一用于标识所述家庭基站的资源利用率的信息来设置所述家庭基站的目标功率。

Description

用于针对家庭基站设置上行链路目标接收功率的通信系统
技术领域
本发明涉及移动通信装置和网络，特别地但不排它地涉及根据第三代合作伙伴计划(3GPP)标准或者其等同物或衍生物的那些操作。特别地但不排它地，本发明与包括LTE-Advanced的、UTRAN(称为演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN))的长期演进(LTE)技术有关。
背景技术
在移动(蜂窝)通信网络中，(用户)通信装置(还称为用户设备(UE)，例如，移动电话)经由基站与远程服务器或者其它通信装置通信。在它们的相互通信中，通信装置和基站使用许可的射频，这些许可的射频通常被划分成频带和/或者时间块。
近来，对于室内高速移动通信的需求日益增长，而且将通过使用低发射功率的基站来操作的、通常被称为“毫微微小区”或者“微微小区”的小型化、区域化的小区的增加部署视为此趋势的必然结果。诸如毫微微小区等的非常小型化的小区通常部署在家庭或者小型办公室/家庭办公室(SOHO)环境中，以增强更广泛的蜂窝系统的容量(例如，以“热点”方式)以及/或者补偿较大的传统小区或者“宏”小区的覆盖盲区(例如，小区边缘)。
在长期演进(LTE)或者LTE-Advanced中，操作诸如毫微微小区等的小小区的基站通常称为“家庭”基站、家庭eNodeB(HeNB)、低功率节点(LPN)、微微基站或者毫微微基站。在LTE中，通常将操作较大的传统小区的基站称为宏基站或者宏eNodeB(MeNB)。就本文件而言，一般使用术语“宏基站”和“家庭基站”。
在它们之间存在重叠覆盖的情况下，小小区和较大的宏小区之间(或者小小区和其它小小区之间)的干扰可能是主要问题，尤其是在密集部署小小区的情况下。这是因为：小小区通常是封闭小区，并且操作小小区的家庭基站通常与诸如宏基站等的操作其它小区的基站共享公共信道。从小小区向大小区的上行链路(UL)干扰是这类干扰的重要贡献者。因此，宏小区的通信吞吐量会被不必要地降低。
为了帮助缓解UL干扰，众所周知，操作小小区的家庭基站采用UL功率控制，其中，对经由小小区进行通信的移动终端和/或者其它UE(家庭UE/HUE)的UL发射功率进行自适应控制(例如，在UL数据和诸如物理上行链路共享信道(PUSCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)等控制信道中)。
在许多情况下，基于从家庭基站或者从小小区中的通信装置(小小区UE)到宏基站的路径损耗来优化诸如最大允许UE发射功率和/或者目标接收功率(特定用户或者小区)等的UL功率控制的参数。根据宏基站的发射功率和家庭基站或者UE处的接收功率之间的差，估计该路径损耗。然而，在基于路径损耗的该方法中，仅能够考虑来自单个小小区的UL干扰。因此，随着小小区数量的增大，UL干扰也增强，结果最终导致宏小区中的UL吞吐量显著劣化。
近来，提出了一种“集中”UL功率控制方法，其中，基于宏小区中所有小小区的总资源利用率，自适应设置家庭基站的目标接收功率。在提出的更新近的集中UL功率控制算法(使用家庭eNodeB管理系统(HeMS))中，定义了一种使用特定宏小区中所有家庭基站的总UL资源利用率(物理资源块(PRB)利用率)来降低家庭基站对宏基站的干扰的算法。在总资源利用率大的情况下，通过降低家庭基站的小小区内的所有用户设备的发射功率来降低所有家庭基站的目标接收功率，以降低对宏基站的总干扰。在总资源利用率小的情况下，通过增大家庭基站的小小区内的所有用户设备的发射功率来增大所有家庭基站的目标接收功率，以提高家庭基站用户的吞吐量。
因此，通过这样，预期在可以最大化小小区的UL发射功率的同时，不管小小区的通信量负荷如何，都可以有效抑制小小区和较大的宏小区之间的UL干扰。
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，存在许多与集中UL功率控制方法有关的潜在问题。例如，首先，由于家庭基站必须向HeMS报告它们的UL PRB利用率，并且由于HeMS必须向所有家庭基站报告总UL PRB利用率以允许各家庭基站确定它们的目标接收功率应该是多少、以及控制该家庭基站的小小区内的所有用户设备的发射功率，因而该方法在家庭基站和HeMS之间可能具有非常高的信令通信量。
此外，由于以下原因，集中UL功率控制方法需要家庭基站和HeMS之间的复杂同步：首先，所有家庭基站必须同步它们的测量期(例如，使用各家庭基站的“内部定时时钟”所保持的全球同步系统时间)；其次，HeMS必须使得总UL PRB利用率计算的处理与家庭基站的ULPRB测量和UL PRB报告定时器同步。
此外，集中UL功率控制方法需要支持宽带论坛(还被称为DSL论坛)的适当宽带网络规范下(例如，技术报告069，“TR-069”)的扩展信令和新的特定供应商参数。这类支持可能并非总能得到保证，尤其是如果通过第三方来提供HeMS。
此外，由于不管每一家庭基站对于宏基站各自所导致的干扰水平如何，所有家庭基站都受到相同影响，因而集中UL功率控制方法可能导致不同家庭基站之间的内在不公平。
因此，本发明旨在提供一种克服或者至少缓解上述问题的移动通信系统、移动通信装置、通信节点及相关方法。
用于解决问题的方案
根据本发明的一个方面，提供一种于通信系统的家庭基站，其中，在所述通信系统中，宏基站操作宏小区，所述家庭基站包括：操作部件，用于操作至少部分位于所述宏小区内的小区；获得部件，用于获得用于标识各自对至少部分位于所述宏小区内的至少一个相应的小区进行操作的家庭基站的数量的信息；确定部件，用于确定所述家庭基站的资源利用率；设置部件，用于基于用于标识家庭基站的数量的所述信息和所确定的资源利用率来设置所述家庭基站的目标功率；以及通信部件，用于向至少一个用户通信装置通信针对所述家庭基站所设置的所述目标功率。
根据本发明的一个方面，提供一种用于通信系统的基站，所述基站包括：操作部件，用于对如下小区进行操作，其中至少一个家庭基站所操作的至少一个小区至少部分位于该小区内；以及提供部件，用于向所述至少一个家庭基站提供用于标识各自对至少部分位于宏小区内的至少一个相应的小区进行操作的家庭基站的数量的信息，从而便于基于用于标识家庭基站的数量的所述信息和所述至少一个家庭基站的资源利用率对所述至少一个家庭基站的目标功率进行设置。
根据本发明的一个方面，提供一种用于通信系统的通信装置，其中，在所述通信系统中，宏基站操作宏小区，至少一个家庭基站所操作的至少一个小区至少部分位于所述宏小区内，所述通信装置包括：通信部件，用于经由所述至少一个家庭基站所操作的所述至少一个小区与其它通信装置进行通信；以及设置部件，用于响应于从所述至少一个家庭基站接收到用于标识目标功率的信息而设置所述通信装置的发射功率，从而满足所接收到的目标功率，其中，从所述至少一个家庭基站所接收到的用于标识目标功率的所述信息标识以下目标功率：该目标功率基于用于标识对至少部分位于所述宏小区内的小区进行操作的家庭基站的数量的信息和接收到的所述目标功率所来自的至少一个家庭基站的资源利用率。
根据本发明的一个方面，提供一种通过通信系统中的家庭基站执行的方法，其中在所述通信系统中，宏基站操作宏小区，所述方法包括以下步骤：操作步骤，用于操作至少部分位于所述宏小区内的小区；获得步骤，用于获得用于标识各自对至少部分位于所述宏小区内的至少一个相应的小区进行操作的家庭基站的数量的信息；确定步骤，用于确定所述家庭基站的资源利用率；设置步骤，用于基于用于标识家庭基站的数量的所述信息和所确定的资源利用率来设置针对所述家庭基站的目标功率；以及通信步骤，用于向至少一个用户通信装置通信针对所述家庭基站所设置的所述目标功率。
根据本发明的一个方面，提供一种通过通信系统中的基站执行的方法，所述方法包括以下步骤：操作步骤，用于对如下小区进行操作，其中至少一个家庭基站所操作的至少一个小区至少部分位于该小区内；以及提供步骤，用于向所述至少一个家庭基站提供用于标识各自对至少部分位于宏小区内的至少一个相应的小区进行操作的家庭基站的数量的信息，从而便于基于用于标识家庭基站的数量的所述信息和所述至少一个家庭基站的资源利用率对所述至少一个家庭基站的目标功率进行设置。
根据本发明的一个方面，提供一种通过通信系统的通信装置执行的方法，其中在所述通信系统中，宏基站操作宏小区，至少一个家庭基站所操作的至少一个小区至少部分位于所述宏小区内，所述方法包括以下步骤：通信步骤，用于经由所述至少一个家庭基站所操作的所述至少一个小区与其它通信装置进行通信；以及设置步骤，用于响应于从所述至少一个家庭基站接收到用于标识目标功率的信息而设置所述通信装置的发射功率，从而满足所接收到的目标功率，其中，从所述至少一个家庭基站所接收到的用于标识目标功率的所述信息标识以下目标功率，该目标功率基于用于标识对至少部分位于所述宏小区内的小区进行操作的家庭基站的数量的信息和接收到的所述目标功率所来自的至少一个家庭基站的资源利用率。
本发明的方面延伸至相应的系统、方法和诸如在其上存储有指令的计算机可读存储介质等的计算机程序产品，其中，这些指令可操作以对可编程处理器进行编程来实现以上所述或者权利要求书所述的方面和可能性中所描述的方法、以及或者对适当调整的计算机进行编程以提供权利要求书任一项所述的设备。
本说明书(包括权利要求书)所述的和/或者这些附图所示的每一特征，都可独立于任一其它所述和/或者所示特征(或者与其组合)包含在本发明中。尤其但不限于，从属于特定独立权利要求的任一权利要求，可以以任意组合或者独立被引入该独立权利要求中。
附图说明
参考附图仅作为示例来说明本发明的实施例，其中：
图1示意性示出电信系统；
图2示出用于图1的电信系统的宏基站的简化框图；
图3示出用于图1的电信系统的小小区基站的简化框图；
图4示出用于图1的电信系统的移动通信装置的简化框图；
图5示出说明用于实现分布式功率管理的过程的简化时序图；
图6示出说明用于获得在图5的分布式功率管理过程中所使用的信息的过程的简化时序图；
图7示出说明用于获得在图5的分布式功率管理过程中所使用的信息的过程的简化时序图；以及
图8示出说明用于获得在图5的分布式功率管理过程中所使用的信息的过程的简化时序图。
具体实施方式
概括
图1示意性示出移动(蜂窝)电信系统1，其中，多个用户通信装置3-1～3-4中任一个的用户可以经由(在本示例中包括大小区基站5和多个小小区基站7-1、7-2和7-3的)多个基站5、7中的一个或者多个而与其它用户通信。在图1所示的系统中，所示基站5、7各自是能够在多载波环境下运行的演进通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)。
在图1中，大小区基站5包括操作地理上相对大的“宏”小区8的所谓的“宏”基站。图1所示的其它小小区基站7-1～7-3每一均包括操作各自的小(或者“微微”或“毫微微”)小区9-1～9-3的、所谓的“家庭”(或者“微微”或“毫微微”)基站。应该理解，每一基站5、7可以操作各自的多个小区，尤其是在使用载波聚合的情况下(例如，所谓的主小区(PCell)和/或者辅小区“SCell”)。
用于提供小小区9所使用的功率相对低于用于宏小区8所使用的功率，因此，小小区9相对于宏小区8要小。如图1所示，在本示例中，小小区9各自的区域覆盖范围完全落在宏小区8的区域覆盖范围内，但是，应该理解，其与宏小区8的区域覆盖范围部分重叠是可以的。
基站5、7通过所谓的“X2”接口相互连接，其中，经由X2接口，基站5、7可以相互直接通信。
用户通信装置之一的3-4正作为“宏用户设备(MUE)”在宏小区8中运行，并且通过宏基站5向其提供服务。其它通信装置3-1～3-3各自正作为“家庭用户设备(HUE)”在各自的小小区9-1～9-3中运行，并且通过各自的家庭基站7-1～7-3分别向其提供服务。
在图1所示的示例中，从HUE 3-1～3-3到它们各自的家庭基站7-1～7-3的上行链路通信，造成对MUE 3-4的上行链路通信的干扰，并且自MUE 3-4的上行链路通信，造成对HUE之一的3-2的上行链路通信的干扰。
有利的是，移动(蜂窝)电信系统1采用分布式上行链路功率控制算法，其中，各家庭基站7能够基于用于反映它们自己对于整体干扰的可能贡献的计算而分别设置各自的上行链路目标接收功率。具体地，在每一基站7，基于家庭基站7的位置和家庭基站本身对于整体资源块利用率各自的上行链路物理资源块利用率贡献，分别自适应地设置各自的上行链路目标接收功率。
更具体地，在本示例所使用的计算中，根据以下来设置每一家庭基站各自的上行链路目标接收功率(Po_H,i)：
(i)宏基站5的目标接收功率(Po_M)，Po_M是通过基站作为系统信息的一部分来广播的小区特定参数；
(ii)针对家庭基站7的内部信号与干扰加噪声比(SINR)参数(Γi)；
(iii)家庭基站7的“家庭”用户通信装置(HUE)3-1～3-3和宏基站5之间的路径损耗(LM,i)的测量值(通过用于宏基站5的路径损耗补偿因子(αM)进行适当修正)；
(iv)“家庭”用户通信装置(HUE)3-1～3-3和家庭基站7之间的路径损耗(LH,i)的测量值(通过用于家庭基站7的路径损耗补偿因子(αH)进行适当修正)；
(v)家庭基站本身各自的上行链路物理资源块利用率(UH,i)的测量值；以及
(vi)宏基站5的小区8中的具有活动HUE 3-1～3-3的家庭基站7的数量。
通过家庭基站提供服务的用户通信装置(HUE)报告用于家庭基站和主机站两者的参考信号接收功率(RSRP)的测量值。家庭基站通过从其参考信号功率减去RSRP来计算LH,i，并且通过从通过主机站所广播的参考信号功率减去RSRP来计算LM,i。路径损耗补偿因子是由更高层所提供的小区特定参数。
应该理解，虽然上述参数集特别有用，但是每一家庭基站各自的上行链路目标接收功率(Po_H,i)可以基于不同的、增强的或者简化的参数集来设置，并且仍充分反映家庭基站本身对于整体干扰的可能贡献。例如，代替宏基站5的小区8中的具有活动HUE的家庭基站7的数量，该计算可以基于宏基站5的小区8中的家庭基站7的数量，而不管它们是否具有活动用户。
有利的是，为了支持实现分布式上行链路功率控制算法，通信系统1的宏基站5和家庭基站7被配置成经由X2接口来交换宏小区中具有活动家庭用户通信装置(HUE)3-1～3-3的家庭基站的数量(N)。有利地，在宏基站5和每一家庭基站7之间可以发生这类交换(例如，经由各个宏基站-家庭基站X2接口)。在宏基站5和家庭基站7的一个以上的子集之间、以及在接收到具有活动HUE3-1～3-3的家庭基站的数量(N)的家庭基站7和其它家庭基站7之间也可以发生这类交换(例如，经由家庭基站-家庭基站X2接口)。
因此，可以看出，分布式上行链路功率控制算法有助于确保根据家庭基站对于宏小区中的整体干扰各自的贡献来更加公平地对待家庭基站。
这样提供了许多优于当前所提出的系统的优点，包括但不限于：消除(或者至少降低)了为了用于干扰管理的UL功率控制的目的而对家庭基站管理系统(HeMS)的需要、显著降低了家庭基站和任何家庭基站管理系统之间的信令通信量负荷、以及消除或者至少缓解了对于家庭基站和任意家庭基站管理系统之间的同步的需要。
宏基站
图2是示出图1所示的宏基站5的主要组件的框图。宏基站5包括E-UTRAN基站，其中，E-UTRAN基站包括收发器电路231，收发器电路231可以操作以经由多个天线233向移动通信装置3发送信号和从移动通信装置3接收信号。基站5还可以操作以经由网络接口235向核心网络发送信号和从核心网络接收信号、以及经由X2接口236与其它宏基站或者家庭基站发送和接收信号。
收发器电路231的操作通过控制器237根据存储器239中存储的软件来进行控制。
该软件包括操作系统241、通信控制模块242、X2通信模块243和广播通信模块245等。
通信控制模块242可以操作以控制与宏小区8中的移动通信装置3-4的通信以及经由相关接口235和236与核心网络和其它基站的通信。
X2通信模块243形成通信控制模块242的一部分，并且管理经由X2接口236与其它宏基站或者家庭基站的通信，而且广播通信模块245以管理经由天线的例如系统信息的系统信息块(SIB)形式的广播通信。
家庭基站
图3是示出图1所示的家庭基站7的主要组件的框图。每一家庭基站7包括E-UTRAN家庭基站，其中，E-UTRAN家庭基站包括收发器电路331，收发器电路331可以操作以经由至少一个天线333向运行在基站的小区9中的通信装置3-1～3-3发送信号和从该通信装置3-1～3-3接收信号。基站7还可以操作以通过网络接口335向核心网络发送信号和从核心网络接收信号、以及经由X2接口336与宏基站或者家庭基站发送和接收信号。
收发器电路331的操作通过控制器337根据存储器339中存储的软件来进行控制。
该软件包括操作系统341、通信控制模块342、X2通信模块343、NMM模块345、HeNB数量获得模块347、PRB利用率确定模块349、路径损耗确定模块351、参数存储模块353和目标接收功率设置模块355等。
通信控制模块342可以操作以控制与通过家庭基站7所操作的小区9中的通信装置3-1～3-3的通信、以及经由相关接口335和336与核心网络和其它基站的通信。
X2通信模块343形成通信控制模块342的一部分，并且管理经由X2接口336与其它基站的通信。
NMM模块345负责诸如系统信息块(SIB)形式的系统信息广播的监视等的网络监视模式(NMM)功能。HeNB数量获得模块347获得宏小区8中的家庭基站的总数和/或者宏小区8中具有活动用户的家庭基站的总数。PRB利用率确定模块349确定通过家庭基站7的上行链路PRB利用率(UH,i)(和其它PRB利用率)。路径损耗确定模块351测量或确定家庭基站7的家庭用户通信装置(HUE)3-1～3-3和宏基站5之间通信的路径损耗(LM,i)、以及家庭用户通信装置(HUE)3-1～3-3和家庭基站7之间的路径损耗测量值(LH,i)。
参数存储模块353存储适当目标接收功率的计算所需的其它参数，包括：宏基站5的目标接收功率(Po_M)、家庭基站7的内部信号与干扰加噪声比(SINR)参数(Γi)、用于宏基站5和家庭基站7的路径损耗补偿因子(αM,αH)。
目标接收功率设置模块355基于以下项设置目标接收功率：宏基站5的目标接收功率(Po_M)、家庭基站7的内部信号与干扰加噪声比(SINR)参数(Γi)、家庭基站7的“家庭”用户通信装置(HUE)3-1～3-3和宏基站5之间的路径损耗(LM,i)的测量值(通过用于宏基站5的路径损耗因子(αM)进行适当修正)、“家庭”用户通信装置(HUE)3-1～3-3和家庭基站7之间的路径损耗(LH,i)的测量值(通过用于家庭基站7的路径损耗因子(αH)进行适当修正)、家庭基站本身各自的上行链路物理资源块利用率(UH,i)的测量值、以及宏基站5的小区8中的(例如，具有活动HUE 3-1～3-3的)家庭基站7的数量。
目标接收功率设置模块355还管理家庭基站7及其小区9中的HUE3-1～3-3之间的通信，以调整这些HUE的发射功率来满足通过目标接收功率设置模块355所设置的目标接收功率。
移动通信装置
图4是示出图1所示的用户通信装置3的主要组件的框图。每一用户通信装置3包括移动(或者“蜂窝”)电话。用户通信装置3包括收发器电路451，其中，收发器电路451可以操作以经由至少一个天线453和用于接收来自用户的输入和向用户提供输出的用户接口452向基站5、7发送信号以及从基站5、7接收信号。
收发器电路451的操作通过控制器457根据存储器459中存储的软件进行控制。
该软件包括操作系统461、通信控制模块462和发射器功率设置模块465等。
通信控制模块462可以操作以控制与基站5、7的通信，并且发射器功率设置模块管理与基站5、7的通信来设置用户通信装置3的发射器功率，以满足基站5、7的任何目标接收功率要求。
操作
现参考图5，仅通过示例来更加详细地说明应用分布式上行链路功率控制机制的操作，其中，图5是示出通过单个家庭基站7-1来实现分布式上行链路功率控制机制的过程的简化时序图。
通过图5可知，在S500，家庭基站7-1计算路径损耗，之后，在S501获得宏小区8中具有活动用户的家庭基站7的数量N。
在本示例中，从宏基站5获得家庭基站7的数量N，但是应该理解，还可以从其它家庭基站7来获得。此外，应该理解，代替具有活动用户的家庭基站7的数量，可以获得家庭基站7的总数(不管它们是否具有活动用户)，并且在随后的目标接收功率的计算中使用。
家庭基站7-1在S503计算它的UL PRB利用率，并且从而在S505设置它的UL目标接收功率。在本示例中，使用下面的公式来设置各家庭基站i的目标UL接收功率(Po_H,i)：
数学公式1
Po_H，i＝Po_M-Γi+αMLM，i-αHLH，i-10log10(UH，i·N)…(1)
其中，
●Po_M是宏基站5的目标接收功率；
●Γi是针对家庭基站i的内部信号与干扰加噪声比(SINR)参数，表示考虑家庭基站i的利用率的情况下的宏基站处的宏服务用户通信装置(MUE)的SINR；
●LM,i是家庭基站i的“家庭”用户通信装置(HUE)和宏基站5之间的路径损耗的测量值；
●αM用于宏基站5的路径损耗补偿因子；
●LH,i是“家庭”用户通信装置(HUE)和家庭基站i之间的路径损耗的测量值；
●αH是用于家庭基站7的路径损耗补偿因子；
●UH,i是家庭基站本身各自的上行链路物理资源块利用率；以及
●N是所获得的宏基站5的小区8中的具有活动HUE的家庭基站7的数量。
一旦在S505设置了UL目标接收功率，家庭基站7-1与基站的小区9-1中的HUE 3-1通信以适当调整它们的发射功率，从而缓解干扰。通常，当目标接收功率被降低时，家庭基站7-1将目标接收功率Po_H,i值广播给范围内的所有用户通信装置，并且受影响的用户通信装置将它们的发射功率降低相应量，从而降低对宏基站的干扰。具体地，基于Po_H,i，各用户通信装置(HUE)如下计算自己的发射功率：
数学公式2
Ptx＝min{PMax，10log10(M)+Po+α·PL+ΔTF+fC}
其中，Ptx[dBm]是物理上行链路共享信道(PUSCH)的发射功率，PMax[dBm]是最大配置UE发射功率，M是以针对用户和子帧所调度的物理资源块(PRB)的数量所表示的PUSCH资源分配的带宽，Po[dBm]是目标接收功率(特定用户或者小区)，α是小区特定路径损耗补偿因子，PL[dB]是在UE中所计算出的下行链路路径损耗估计，ΔTF[dB]是依赖于调制与编码方案(MCS)的用户特定参数，以及fc[dB]是用户特定校正。整体上，功率控制公式包括开环(Po+α.PL)和闭环(fc)分量。该开环分量决定所有用户的目标接收功率，并且通过包括阴影效应的路径损耗的缓慢变化来进行补偿，而闭环用于特定用户调整。
应该理解，尽管以序列顺序说明了该过程，但是可以并行或者按照不同顺序来进行这些步骤中的一些。例如，可以在设置上行链路目标接收功率(S507)之前的任意适当定时，进行路径损耗的确定(S500)和UL PRB利用率的确定(S503)。
UL目标接收功率公式的推导
这里提供UL目标接收功率公式(1)的推导以协助技术领域人员。
从用于宏服务用户装置的宏基站5的期望UL接收功率SM,i的公式开始该推导，并且在宏基站5从家庭用户通信装置3-1～3-3所接收到的UL干扰功率IH,i的公式如下：
数学公式3
Figure GDA0001259039510000131
Figure GDA0001259039510000132
其中，使用以下线性量而不是dB量写出公式(2)和(3)，其中，波浪号表示线性量。如上所述：Po_H,i是各家庭基站i的UL目标接收功率；Po_M是宏基站5的目标接收功率；LM,i是家庭基站i的“家庭”用户通信装置和宏基站5之间的路径损耗的测量值；αM是用于宏基站5的路径损耗补偿因子；LH,i是“家庭”用户通信装置和家庭基站i之间的路径损耗的测量值；并且αH是用于家庭基站7的路径损耗补偿因子。
考虑到各家庭基站7的利用率因子，宏基站5处的宏服务用户通信装置(MUE)3-1的(线性)SINR为：
数学公式4
Figure GDA0001259039510000141
其中，如上所述：N是宏小区中的家庭基站7的数量(通常但并非必须，包含具有活动用户的数量)；并且UH,i是家庭基站i的各上行链路物理资源块利用率的测量值。
数学公式5
代入SM，i和IH，i并重新整理得到：
Figure GDA0001259039510000142
然后，以操作者可配置参数β的形式应用约束，其中，该参数β对于所有家庭基站都是恒定的，并且在不小于0且不大于1的范围内，从而使得：
数学公式6
Figure GDA0001259039510000143
因此，如果β＝0，那么这意味着在宏基站5处所接收到的(线性)UL干扰功率IH,i对于所有家庭基站来说都是恒定的。另一方面，如果β>0，则这意味着各家庭基站的目标接收功率可以与(UH,i)β成比例地降低(并且因此意味着可以允许具有较低PRB利用率的家庭基站使用较高的目标接收功率)。
因此，公式(5)的SINR条件可以被改写为：
数学公式7
Figure GDA0001259039510000151
对两侧取log10，并重新整理得到：
数学公式8
Figure GDA0001259039510000152
并然后代入C得到：
数学公式9
Figure GDA0001259039510000153
正如预期一样，如果β＝0，那么这导致基于所有家庭基站的UL PRB利用率的总和(聚合)在所有家庭基站都应用相同的目标接收功率。然而，如果设置β＝1，则导致公式(1)重复如下：
数学公式10
Po_H，i＝Po_M-Γi+αMLM，i-αHLH，i-10log10(UH，iN)
因此，代替对于所有家庭基站来说都相同的目标接收功率，基于UL PRB利用率的总和(聚合)，目标接收功率的变化依赖于特定家庭基站处的各PRB利用率-(即，使用UH,iN来代替
数学公式11
Figure GDA0001259039510000161
获得“N”
如上所述，为了对于家庭基站7进行用于设置目标接收功率的计算，必须使得它们获得宏小区8中的家庭基站的估计或者实际数量N。存在许多可以实现的方法。
X2建立请求消息的当前信息元素(IE)的重复使用
在一个示例中，如图6所示，将与宏小区8中的家庭基站(具有活动用户的家庭基站或者所有家庭基站)的数量N有关的信息以适当的X2消息的形式从宏基站5提供给正在进行用于设置目标接收功率的计算的家庭基站7、或者从其它家庭基站7提供给该家庭基站7。具体地，在本示例中，分布式UL功率控制技术有利地使用现有的X2消息-X2建立请求-通知正在进行该计算的家庭基站7。在第三代合作伙伴计划(3GPP)技术标准(TS)36.423的部分9.1.2.3中定义了X2建立请求消息。
如3GPP TS 36.423所定义的，通过eNB将X2建立请求消息消息发送给相邻eNB以传送用于传输网络层“TNL”相关的初始化信息。下面的表1(a)和1(b)概述了X2建立请求消息当前版本的内容。
然而，不同于当前的X2建立请求消息，宏小区8中的家庭基站的数量N通过使用“maxnoofNeighbours”作为相邻信息信息元素的一部分(即，代替当前最大值512)来提供。以X2建立请求消息的形式将E-UTRAN小区全局标识符(ECGI)发送给家庭基站7以允许家庭基站7识别出正在操作小区8的宏基站5，从而允许设置目标接收功率的家庭基站7确定在该宏基站5的小区8中存在多少个家庭基站7，其中，在X2建立请求消息中的相邻小区列表中，该家庭基站7位于宏小区8中。
具体地，如3GPP TS36.423的部分9.2.14所示(在下面的表2中复述)的，表1(a)中的ECGI所基于的、E-UTRAN小区标识符的最左边的位对应于3GPP TS36.423的9.2.22中所定义的全局eNB ID IE中所包含的eNB ID IE的值(在下面的表3中复述)。宏eNB ID等于ECGIIE中所包含的E-UTRAN小区标识符IE的值中的最左边20位，而家庭eNB ID等于ECGI IE中所包含的E-UTRAN小区标识符IE的全位值(所有28位)。
[表1(a)]
Figure GDA0001259039510000171
Figure GDA0001259039510000181
表1(a)
表1(b)
Figure GDA0001259039510000182
表1(b)
[表2]
Figure GDA0001259039510000183
Figure GDA0001259039510000191
表2
[表3]
Figure GDA0001259039510000192
表3
当前X2建立请求消息中的新IE
在上述示例的变化中，如图7所示，在X2建立请求消息中提供新的专用信息元素来承载宏小区8中的家庭基站(具有活动用户的家庭基站或者所有家庭基站)的数量N的值。当然，这一新的专用信息元素的名称在一定程度上可以是任意的，但是如下面作为表1(a)的修订提取的表4所示，假设将其称为“NumofHeNBinMacro”等。应该理解，将这类IE包括在X2建立请求消息中对于宏基站5可能是强制性的，而将这类IE包括在用于家庭基站7之间的交换的X2建立请求消息中对于家庭基站可以是可选要求。
[表4]
Figure GDA0001259039510000201
表4
使用网络监视模式(NMM)
在另一变形例中，如图8所示，家庭基站7可以有利地使用所谓的“网络监视模式”(NMM)来获得宏小区8中的家庭基站的数量N。应该理解，该方式可以作为除一个以上的用于获得宏小区8中的家庭基站7的数量N的其它方法以外的方式来提供，或者作为其替代来提供。
在这种情况下，为了如3GPP TS 36.331的部分6.3.1所述的频内小区重新选择的目的，家庭基站7将使用网路监视模式(NMM)利用如下面的表5(a)～5(c)所示的第四种类的系统信息块(SIB4-IE‘SystemInformationBlockType4’)来获取通过宏基站5所广播的、与相邻同频小区有关的信息。该IE SystemInformationBlockType4包含与频内小区重新选择有关的相邻小区相关信息。该IE包括具有特定重新选择参数的小区以及列入黑名单小区，并且如下面的表5(a)～5(c)所示。
然而，由于SIB4信息仅提供物理小区ID(physCellId)列表，因而家庭基站7在宏基站5的PCI列表和家庭基站7的PCI列表之间进行有利区分。具体地，在开始NMM过程之前，网络管理系统基于小区类型信息分割PCI资源，从而使得与被分配给家庭基站7的PCI范围相比，向宏基站5分配不同的PCI范围。因此，通过这样，当监听到相邻小区9的SIB4信息时，家庭基站可以在宏基站和家庭基站的PCI范围之间进行区分以识别出家庭基站，并且因此获得服务宏基站5的小区8中的相邻家庭基站的数量。
[表5(a)]
Figure GDA0001259039510000211
表5(a)
[表5(b)]
Figure GDA0001259039510000212
Figure GDA0001259039510000221
表5(b)
[表5(c)]
Figure GDA0001259039510000222
表5(c)
变形例和可选方案
以上说明了具体实施例。作为本领域的技术人员应该理解，对于上述实施例和变形例可以进行许多修改和改变，并且仍然受益于这里实现的本发明。
在上述实施例中，说明了基本基于移动电话的电信系统。作为本领域的技术人员应该理解，本申请所述的信令技术可以应用于其它通信系统。其它通信节点或者装置可以包括例如诸如个人数字助理、笔记本电脑、web浏览器等的用户装置。作为本领域的技术人员应该理解，该系统可以被用于提供对具有一个以上的固定计算装置以及或代替移动通信装置的网络的覆盖。
在上述实施例中，基站5、7和移动通信装置3每一均包括收发器电路。通常，该电路由专用硬件电路构成。然而，在一些实施例中，可以通过由相应控制器所运行的软件来实现收发器电路的一部分。
在上述实施例中，说明了许多软件模块。作为本领域的技术人员应该理解，可以以编译或者未编译形式来提供这些软件模块，并且可以将这些软件模块作为计算机网络上的信号或者在记录介质上提供给基站或者用户通信装置。此外，可以使用一个以上的专用硬件电路来进行通过该软件所进行的部分或者全部功能。
在上述各实施例中，可以通过利用计算机可执行命令所编码的程序、软件或者计算机可读存储介质来执行实施例的处理。存储介质不仅包括诸如光盘、软盘(注册商标)和硬盘等的便携式记录介质，而且还包括临时记录和保持数据的网络和其它传输媒体。
以上通过实施例说明了本发明，但是本发明不局限于上述实施例。本领域的技术人员应该理解，在本发明的范围内，可以对于本发明的结构和细节进行各种改变。各种其它变形例对于本领域的技术人员来说是明显的，因而在此没有进一步进行说明。
本申请要求2014年9月30日提交的英国专利申请1417245.6的优先权，其全部内容通过引用包含于此。

Claims (11)

1.一种用于通信系统的家庭基站，其中，在所述通信系统中，宏基站操作宏小区，所述家庭基站包括：
操作部件，用于操作至少部分位于所述宏小区内的小区；
获得部件，用于获得用于标识各自对至少部分位于所述宏小区内的至少一个相应的小区进行操作的家庭基站的数量的信息；
确定部件，用于确定所述家庭基站的资源利用率；
设置部件，用于基于用于标识家庭基站的数量的所述信息和所确定的资源利用率来设置所述家庭基站的目标功率；以及
通信部件，用于向至少一个用户通信装置通信针对所述家庭基站所设置的所述目标功率。
2.根据权利要求1所述的家庭基站，其中，所述获得部件能够操作以从操作所述宏小区的所述宏基站获得所述信息。
3.根据权利要求2所述的家庭基站，其中，所述获得部件能够操作以通过与所述宏基站的X2接口获得所述信息。
4.根据权利要求3所述的家庭基站，其中，所述获得部件能够操作以从通过X2接口接收到的X2建立请求消息中获得所述信息。
5.一种用于通信系统的基站，所述基站包括：
操作部件，用于对如下小区进行操作，其中至少一个家庭基站所操作的至少一个小区至少部分位于该小区内；以及
提供部件，用于向所述至少一个家庭基站提供用于标识各自对至少部分位于宏小区内的至少一个相应的小区进行操作的家庭基站的数量的信息，从而便于基于用于标识家庭基站的数量的所述信息和所述至少一个家庭基站的资源利用率对所述至少一个家庭基站的目标功率进行设置。
6.一种用于通信系统的通信装置，其中，在所述通信系统中，宏基站操作宏小区，至少一个家庭基站所操作的至少一个小区至少部分位于所述宏小区内，所述通信装置包括：
通信部件，用于经由所述至少一个家庭基站所操作的所述至少一个小区与其它通信装置进行通信；以及
设置部件，用于响应于从所述至少一个家庭基站接收到用于标识目标功率的信息而设置所述通信装置的发射功率，从而满足所接收到的目标功率，其中，从所述至少一个家庭基站所接收到的用于标识目标功率的所述信息标识以下目标功率：该目标功率基于用于标识对至少部分位于所述宏小区内的小区进行操作的家庭基站的数量的信息和接收到的所述目标功率所来自的至少一个家庭基站的资源利用率。
7.一种通信系统，其包括根据权利要求1～4中任一项所述的家庭基站、包括根据权利要求5所述的基站的宏基站、以及根据权利要求6所述的通信装置。
8.一种通过通信系统中的家庭基站执行的方法，其中在所述通信系统中，宏基站操作宏小区，所述方法包括以下步骤：
操作步骤，用于操作至少部分位于所述宏小区内的小区；
获得步骤，用于获得用于标识各自对至少部分位于所述宏小区内的至少一个相应的小区进行操作的家庭基站的数量的信息；
确定步骤，用于确定所述家庭基站的资源利用率；
设置步骤，用于基于用于标识家庭基站的数量的所述信息和所确定的资源利用率来设置针对所述家庭基站的目标功率；以及
通信步骤，用于向至少一个用户通信装置通信针对所述家庭基站所设置的所述目标功率。
9.一种通过通信系统中的基站执行的方法，所述方法包括以下步骤：
操作步骤，用于对如下小区进行操作，其中至少一个家庭基站所操作的至少一个小区至少部分位于该小区内；以及
提供步骤，用于向所述至少一个家庭基站提供用于标识各自对至少部分位于宏小区内的至少一个相应的小区进行操作的家庭基站的数量的信息，从而便于基于用于标识家庭基站的数量的所述信息和所述至少一个家庭基站的资源利用率对所述至少一个家庭基站的目标功率进行设置。
10.一种通过通信系统的通信装置执行的方法，其中在所述通信系统中，宏基站操作宏小区，至少一个家庭基站所操作的至少一个小区至少部分位于所述宏小区内，所述方法包括以下步骤：
通信步骤，用于经由所述至少一个家庭基站所操作的所述至少一个小区与其它通信装置进行通信；以及
设置步骤，用于响应于从所述至少一个家庭基站接收到用于标识目标功率的信息而设置所述通信装置的发射功率，从而满足所接收到的目标功率，其中，从所述至少一个家庭基站所接收到的用于标识目标功率的所述信息标识以下目标功率，该目标功率基于用于标识对至少部分位于所述宏小区内的小区进行操作的家庭基站的数量的信息和接收到的所述目标功率所来自的至少一个家庭基站的资源利用率。
11.一种非暂时性的计算机可读的程序记录介质，其包括用于使得可编程处理设备执行根据权利要求8～10中任一项所述的方法的计算机可执行指令。
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