CN107241754B - 自适应上行参考信号传输方法及相应的功能单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应上行参考信号传输方法及相应的功能单元。该方法包括以下步骤：调整上行参考信号的触发阀值；满足触发阀值时，为用户分配上行参考信号资源，用于用户发送上行参考信号。本发明通过设置触发条件，使得无线链路状态变差的时候，用户可以及时发送上行参考信号；无线链路状态比较稳定时候减少上行参考信号的发送，从而提高用户通信质量，减少信令开销。

Description

自适应上行参考信号传输方法及相应的功能单元

技术领域

本发明涉及一种自适应上行参考信号传输方法，同时也涉及一种用于自适应上行参考信号传输的中央单元和分布式单元，属于无线通信技术领域。

背景技术

如图1所示，在下一代的无线接入网中，传统的基站将演进为中央单元(centralunit，简称为CU)和分布式单元(distributed unit，简称为DU)分离的架构，每一个CU可以控制多个DU。DU工作在高频段以满足用户数据速率的需求，并采用波束成形技术发射定向波束以克服高频段上的高衰减。波束的数量非常巨大，这会对用户的测量配置和移动性管理带来较大的挑战。

在LTE技术中，采用的是基于下行的移动性管理方案。用户会测量下行参考信号，并将测量结果报告给基站，然后基站将决定是否切换。如果在CU/DU场景中使用基于下行的移动性管理方案，密集的分布式单元或波束需要广播大量的参考信号用于测量，这将给用户的检测和计算能力带来较大负担。在密集部署的网络中，用户发送的上行参考信号可以被多个网络节点接收，网络将比较多个节点得到的测量结果，并得到最终的切换决策。在该方案中，用户不需要发送测量报告，这将降低空口信令开销，并且检测和计算也将由网络侧执行，这将有助于用户节省功耗。

目前，现有技术采用的是周期性的上行参考信号传输方法。但是，周期性上传方式可能无法满足业务需求。例如当信号强度低于阈值时，需要用户立即发送上行参考信号，如果此时发送周期没有及时到达，就会影响通信质量。另一方面，由于分布式单元将在高频段上采用波束成形技术发射定向窄波束，每个波束的信道状态可能会有较大的差异，因此当用户连接至不同波束时应该采用不同的触发条件。当用户连接至信道状态波动较大的波束(例如经常会发生快速衰落的波束)时，应在信号强度降低时及时发送上行参考信号，以避免发生切换失败；而当用户连接至信道状态较稳定的波束时，可以减少发送上行参考信号的频率，以缓解乒乓效应，并限制空口信令开销。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种自适应上行参考信号传输方法。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种用于自适应上行参考信号传输的分布式单元。

本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种用于自适应上行参考信号传输的中央单元。

为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种自适应上行参考信号传输方法，包括以下步骤：

调整所述上行参考信号的触发阀值；

达到所述触发阀值时，为用户分配上行参考信号资源，用于所述用户发送所述上行参考信号。

其中较优地，中央单元中存有无线链路统计信息与触发阈值之间的映射关系，根据所述波束的无线链路统计信息，按照所述映射关系为每个波束设置对应的触发阈值。

其中较优地，当所述用户的信号强度达到所述触发阈值时，或者所述用户的信号强度衰落的斜率达到所述触发阈值时，给所述用户分配所述上行参考信号资源用于发送所述上行参考信号。

其中较优地，当所述用户的服务质量达到所述触发阈值时，给所述用户分配所述上行参考信号资源用于发送所述上行参考信号。

其中较优地，还包括以下步骤：调整所述上行参考信号的触发时间。

其中较优地，移动速度越快，对应的所述触发时间越短。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种用于自适应上行参考信号传输的分布式单元；其中，

所述分布式单元周期性地向中央单元发送无线链路状态报告，所述无线链路状态报告包括所述分布式单元在每个波束的无线链路统计信息；

接收所述中央单元根据所述无线链路状态报告为每个波束设置的触发阈值；

所述分布式单元监测用户的无线链路状态，并在所述无线链路状态的特定指标达到所述触发阀值时向所述中央单元发送触发指示；

在所述中央单元为用户分配的上行参考信号资源，对所述用户的上行参考信号进行测量。

其中较优地，所述分布式单元还接收所述中央单元为所述用户设置的触发时间。

其中较优地，如果所述分布式单元检测到所述无线链路状态的特定指标低于所述触发阈值，并且在此之后的所述触发时间内，每次检测到的所述无线链路的特定指标都低于所述触发阈值则判定达到所述触发阀值，发出所述触发指示。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种用于自适应上行参考信号传输的中央单元；其中，

所述中央单元周期性地接收无线链路状态报告，所述无线链路状态报告包括所述分布式单元在每个波束的无线链路统计信息；

根据所述无线链路统计信息为每个波束设置触发阈值；

接收触发指示，所述触发指示在所述无线链路状态的特定指标达到所述触发阀值时发出；

为所述用户分配上行参考信号资源，用于所述用户发送上行参考信号。

与现有技术相比较，本发明通过设置触发条件，使得无线链路状态变差的时候，用户可以及时发送上行参考信号；无线链路状态比较稳定时候减少上行参考信号的发送，从而提高用户通信质量，减少信令开销。

附图说明

图1为下一代移动通信网络的CU/DU架构示意图；

图2为本发明实施例所提供的BBU－RRU上行链路应用场景示意图；

图3为本发明的第一实施例中，上行参考信号传输方法的流程图；

图4为本发明的第一实施例中，上行参考信号传输方法的信令交互流程图；

图5为本发明的第二实施例中，上行参考信号传输方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容进行详细具体的说明。

本发明所提供的实施例中，上行参考信号传输场景如图2所示，其中一个中央单元控制着多个分布式单元，每个分布式单元关联着多个波束。分布式单元密集部署，分布式单元之间保持同步，用户发送的上行参考信号可被多个分布式单元接收。用户和分布式单元1的某个波束连接，进行数据传输。假设上行参考信号的触发事件是用户的信号强度在触发时间内持续低于触发阈值。

本发明的第一实施例中，信令流程如图3所示。相应的上行参考信号传输方法包括以下步骤：

步骤1：分布式单元周期性地向中央单元发送无线链路状态报告，其中包括分布式单元在每个波束的无线链路统计信息，例如历史统计的丢包率、历史统计的无线链路失败概率、信道状态的波动程度等。

步骤2：中央单元根据无线链路状态报告为每个波束设置对应的触发阈值(不需要每个周期都设置，有变化的时候才需要)，并将更新的触发阈值发送给分布式单元。

中央单元周期性的收到分布式单元的状态报告，其中包含这个分布式单元的每个波束的无线链路统计信息，中央单元中会存有无线链路统计信息与触发阈值之间的映射关系(参见表1)，中央单元根据这个映射关系为每个波束设置对应的触发阈值，例如状态报告中某个波束的丢包率是等级1，那么这个波束对应的触发阈值就应设为－110dBm。

在步骤1中中央单元收到的分布式单元无线链路状态报告，如果状态报告中某个波束的某个无线链路统计信息发生了较大的变化，例如在之前的报告中某个波束的丢包率是等级1，但在新的报告中变为了等级2，那么中央单元就要根据映射关系为这个波束设置更新的触发阈值，而如果波束的丢包率仍旧维持在相同的等级，那么中央单元就不需要为这个波束更新触发阈值。

举例说明，假设中央单元建立了触发阈值和历史统计丢包率之间的映射关系，中央单元将丢包率分为5个等级，如表1所示。等级越高代表丢包率越高，因此对应的触发阈值也越高。这意味着如果用户的服务波束的丢包率高、信道状态不稳定，那么当服务波束的信号强度低于一个较高的阈值(例如－70dBm)时，用户就应该发送上行参考信号，以降低发生切换失败的概率。

丢包率等级	触发阈值
		1	－110dBm
2	－100dBm
		3	－90dBm
4	－80dBm
		5	－70dBm

表1丢包率与触发阈值的映射关系

以上以丢包率为例进行了说明，触发条件(触发阀值)设立原则是：无线链路状态越差时越容易触发。

通常触发阈值都是人工设置或者由标准定义的，但也可以采用自动调整的流程：1)中央单元周期性统计所有用户的无线链路状态特定指标，包括数据速率、丢包率、无线链路失败概率、信号强度等；2)如果所述触发指示在用户的无线链路状态中特定指标(例如服务质量或信号质量)持续低于预设目标，例如丢包率过高，则提高触发阈值(例如将表1中的触发阀值从－110dBm调整为－100dBm)，使用户更及时地发送上行参考信号；如果无线链路状态中特定指标持续高于预设目标，则不调整，持续监测并统计无线链路状态信息，减少用户发送上行参考信号的频次，节省信令开销。

分布式单元可以根据用户发送的导频信号来获得信道状态信息，分布式单元统计每个波束的信道状态的波动程度，例如统计一段时间内信道增益的方差，并将其上报给中央单元。中央单元建立触发阈值和信道状态波动程度之间的映射关系，例如分为5个等级。等级越高代表信道增益方差越大，信道状态波动程度越高，因此对应的触发阈值也越高。这意味着如果用户的服务波束的信道状态不稳定、变化程度较大，那么当服务波束的信号强度低于一个较高的阈值时，用户就应该发送上行参考信号，以降低发生切换失败的概率。中央单元基于这个映射关系，根据分布式单元的状态报告为分布式单元的每个波束设置对应的触发阈值。

步骤3：用户向网络上报移动状态，即用户处于高速、中速或低速移动状态。

步骤4：中央单元根据用户的移动状态报告为用户设置对应的触发时间，并将触发时间发送给用户的服务分布式单元，即分布式单元1。

举例说明，假设中央单元建立了触发时间和用户移动状态之间的映射关系，中央单元将移动状态分为3个等级：高速、中速、低速，如表2所示。用户移动速度越快，对应的触发时间越短，即当服务波束的信号强度低于阈值时，速度越快的用户将越早发送上行参考信号，以降低发生切换失败的概率。而如果用户的速度较低，只有当服务波束的信号强度低于阈值的持续时间较长时，用户才发送上行参考信号，以避免乒乓效应。

用户移动状态	触发时间
		高速	20ms
中速	40ms
		低速	80ms

表2用户移动状态与触发时间的映射关系

步骤5：用户的服务分布式单元监测用户的无线链路状态，包括信号质量或者服务质量(例如信号强度或丢包率)等。

如果在步骤2中，设定触发阀值是根据信号强度来设定的，则当用户的信号强度在触发时间内持续低于服务波束对应的触发阈值时，服务分布式单元向中央单元发送触发指示，其中包括用户ID和触发事件。或者在触发时间内，用户的信号强度衰落的斜率达到触发阈值时，就发出触发指标，以给用户分配上行参考信号资源用于发送上行参考信号。

如果在步骤2中设定的触发阀值是根据用户服务质量来设定的，例如丢包率，则当所述用户的服务质量达到触发阈值时，就发出触发指示，以给用户分配上行参考信号资源用于发送上行参考信号。

用户的服务分布式单元会接收到用户发送的信号，服务分布式单元可以周期性地测量接收信号强度，即在一段时间内(例如一个符号内)接收到的信号功率的平均值。如果信号质量或服务质量(例如接收信号强度测量值)低于阈值了，并且在之后的一段时间(触发时间)内，每个测量值都低于阈值则判定为持续低，如果有一个测量值高于触发阈值，则重新开始计算触发时间。

步骤6：中央单元收到触发指示后，为用户分配上行参考信号资源，并配置一个或多个分布式单元对用户的上行参考信号进行测量。

上行参考信号资源是由多个时频块组成的，如果多个分布式单元都发送了触发指示，那么可以为不同的用户分配不同的时频块资源，使他们之间不会产生干扰，如果多个用户之间间隔足够远，他们发送的上行参考信号不会互相干扰，那么他们也可以复用一个时频块。

步骤7：用户在网络分配的资源上发送上行参考信号。

步骤8：一个或多个分布式单元对用户的上行参考信号进行测量。

图4中显示了自适应上行参考信号传输方法中的信令交互过程。

如图4所示，分布式单元(例如分布式单元1)向中央单元发送无线链路状态报告，中央单元根据无线链路状态报告中的信道状态(丢包率、信道波动程度、无线链路失败概率等)为分布式单元的每个波束设置触发阀值，并发送各个分布式单元。对应分布式单元(即分布式单元1)接收到来自中央单元的触发阀值，对分布式单元的各个波束更新触发阈值。中央单元再接收到来自用户设备(UE)的移动状态报告，根据用户的移动状态中上报的移动速度设置触发时间，然后发送给对应分布式单元。

用户设备(UE)正在数据通信过程中，分布式单元监测到无线链路的状态满足触发条件(满足触发阀值和触发时间)，则向中央单元发出触发指示。中央单元接收到分布式单元的触发指示，给各分布式单元分配上行参考信号资源，并发送给分布式单元。分布式单元将中央单元分配的上行参考信号资源发送给用户设备(UE)，由用户设备(UE)在中央单元分配的上行参考信号资源中发出上行参考信号。

<第二实施例>

如图5所示，作为本发明第二实施例，分布式单元向中央单元发送无线链路状态报告之后，中央单元根据无线链路状态报告设置触发阀值。但是，本发明所提供的实施例中不用设置触发时间。因此，分布式单元一旦检测到无线链路状态已满足触发阀值，就向中央单元发出触发指示。中央单元根据触发指示分配上行参考信号传输资源，并发送给分布式单元，用于用户传输上行参考信号。

本发明所提供的实施例尤其适用于对通信质量要求很高的情况。

以上对本发明所提供的自适应上行参考信号传输方法进行了介绍。下面进一步说明用于自适应上行参考信号传输的中央单元和分布式单元。

在本发明的一个实施例中，分布式单元周期性地向中央单元发送无线链路状态报告，无线链路状态报告包括分布式单元在每个波束的无线链路统计信息；

接收中央单元根据无线链路状态报告为每个波束设置的触发阈值；

分布式单元监测用户的无线链路状态，并在无线链路状态的特定指标达到触发阀值时向中央单元发送触发指示；

在中央单元为用户分配的上行参考信号资源，对用户的上行参考信号进行测量。

其中，分布式单元还接收中央单元为用户设置的触发时间。如果分布式单元检测到无线链路状态的特定指标低于触发阈值，并且在此之后的触发时间内，每次检测到的无线链路的特定指标都低于触发阈值则判定达到触发阀值，发出触发指示。

另一方面，中央单元周期性地接收无线链路状态报告，所述无线链路状态报告包括所述分布式单元在每个波束的无线链路统计信息；根据所述无线链路统计信息为每个波束设置触发阈值；接收触发指示，所述触发指示在用户的无线链路状态中特定指标(例如服务质量或信号质量)达到所述触发阀值时发出；然后，为所述用户分配上行参考信号资源，用于所述用户发送上行参考信号。

中央单元根据所述波束的无线链路统计信息进行操作。具体地说，中央单元中存有所述无线链路统计信息与触发阈值之间的映射关系，并根据所述映射关系为每个波束设置对应的所述触发阈值。

中央单元设置触发阀值时，使得触发阀值在用户的无线链路状态越差时越容易触发。

当用户的信号强度达到触发阈值时，或者用户的信号强度衰落的斜率达到触发阈值时，中央单元给所述用户分配上行参考信号资源。或者，用户的服务质量，例如丢包率，达到触发阈值时中央单元给用户分配上行参考信号资源。

中央单元还调整上行参考信号的触发时间。而且，用户的移动速度越快，对应的触发时间越短。

上面对本发明所提供的自适应上行参考信号传输方法及相应的功能单元进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (9)

1.一种自适应上行参考信号传输方法，其特征在于包括以下步骤：

中央单元根据波束的无线链路状态与触发阈值的映射关系，调整上行参考信号的触发阈值，使无线链路状态越差时越容易触发；其中，如果所述无线链路状态的特定指标持续低于预设目标值，则所述中央单元提高所述触发阈值以使用户更及时地发送所述上行参考信号；

达到所述触发阈值时，所述中央单元为所述用户分配上行参考信号的资源，用于所述用户发送所述上行参考信号。

2.如权利要求1所述的自适应上行参考信号传输方法，其特征在于：

中央单元中存有无线链路统计信息与触发阈值之间的映射关系，根据所述波束的无线链路统计信息，按照所述映射关系为每个波束设置对应的触发阈值。

3.如权利要求1所述的自适应上行参考信号传输方法，其特征在于：

当所述用户的信号强度达到所述触发阈值时，或者所述用户的信号强度衰落的斜率达到所述触发阈值时，所述中央单元给所述用户分配所述上行参考信号资源用于发送所述上行参考信号。

4.如权利要求1所述的自适应上行参考信号传输方法，其特征在于：

当所述用户的服务质量达到所述触发阈值时，所述中央单元给所述用户分配所述上行参考信号资源用于发送所述上行参考信号。

5.如权利要求1所述的自适应上行参考信号传输方法，其特征在于还包括以下步骤：

所述中央单元调整所述上行参考信号的触发时间。

6.如权利要求5所述的自适应上行参考信号传输方法，其特征在于：

所述用户移动速度越快，对应的所述触发时间越短。

7.如权利要求6所述的自适应上行参考信号传输方法，其特征在于：

如果检测到所述无线链路状态中特定指标低于所述触发阈值，并且在此之后的所述触发时间内，每次检测到的所述无线链路状态中特定指标都低于所述阈值则判定为达到所述触发阈值。

8.如权利要求1所述的自适应上行参考信号传输方法，其特征在于：

分布式单元周期性地向所述中央单元发送无线链路状态报告，所述无线链路状态报告包括所述分布式单元在每个波束的无线链路统计信息。

9.如权利要求8所述的自适应上行参考信号传输方法，其特征在于：

如果所述分布式单元检测到所述无线链路状态的特定指标低于所述触发阈值，并且在此之后的所述触发时间内，每次检测到的所述无线链路的特定指标都低于所述触发阈值则判定达到所述触发阈值，发出所述触发指示。

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