TW201349907A - 在小型細胞中於向外交遞時之主動式上行鏈路傳輸功率增加 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關一種控制被小型細胞(C1)服務的行動台(UEX)的傳輸功率之方法及裝置。根據本發明的一實施例，該方法包含下列步驟且該裝置包含用來執行下列步驟之元件：偵測預期該行動台即將滿足向一鄰近巨細胞(C2)的一交遞條件之一量測事件；以及因而逐步地增加該行動台的該傳輸功率位準，以便在該行動台最終滿足該交遞條件時到達一傳輸功率目標(P_Target)。該傳輸功率目標係用於補償在該巨細胞中之該行動台的估計下行鏈路路徑損耗。該裝置通常構成一無線電存取點(100)的一部分，該無線電存取點被配置成操作諸如將在住宅或營業場所中操作的極微小細胞基地台、或超微型細胞、都市細胞、或微型細胞基地台等的小型細胞，以便提供資料訊務集中的目標區中之較大的容量。

Description

在小型細胞中於向外交遞時之主動式上行鏈路傳輸功率增加
本發明係有關一種控制被小型細胞(small cell)服務的行動台的傳輸功率之方法及裝置。
由於現今行動網路不斷增加的資料訊務需求，各營運商(operator)都在尋找容量改善的立即解決方案。由於頻譜在不同空間之較高再使用，範圍在50至100米的短半徑細胞看來是一種可滿足大量頻寬的訊務需求且可增強行動用戶的體驗品質(Quality of Experience；簡稱QoE)之有前途的解決方案。
現在正在佈署異質網路(Heterogeneous Network；簡稱HetNet)，其中較小佔用面積大小的細胞(所謂的超微型細胞(pico cell)、都市細胞(metro cell)、或微型細胞(micro cell))被嵌入較大的傘狀細胞(umbrella cell)(所謂的巨細胞(macro cell))之覆 蓋區(coverage area)，主要是為了提供資料訊務集中的目標區中之較大的容量。HetNet嘗試利用用戶及訊務分佈的空間變化，而有效率地增加行動網路的總容量。
此外，由於高達80%的訊務係源自現有行動網路因高層建築物的穿透損耗(penetration loss)而造成的效果最小之室內，所以室內資料卸載已成為該產業在最近幾年的焦點。室內資料卸載的動機是顯著的，首先是因為可被再使用於行動網路回程傳輸(backhauling)的固定寬頻(fixed broadband)技術之成功滲透及成熟，其次是因為大量的細胞式網路資源被耗用在穿透建築物。卸載室內用戶的訊務之一種有吸引力的解決方案是佈署極微小細胞(femto cell)(或家庭細胞(home cell))。極微小細胞是由用戶擁有的無線電存取點操作之短距離細胞，且將較佳的室內覆蓋及較佳之傳輸率(throughput)提供給家庭用戶，且將訊務自昂貴的巨無線電存取卸載到低成本的公眾網際網路。
與諸如基於wifi之解決方案等的其他替代卸載解決方案比較時，巨細胞與極微小細胞間之無縫交遞(seamless handover)被視為極微小細胞技術的一項住要優點。然而，也有需要被解決的某些問題，以便保證自極微小細胞至巨細胞的平滑且成功之用戶交遞。
一般而言，有兩種類型的交遞：硬交遞(hard handover)及軟交遞(soft handover)。在硬交遞中，來源細胞中之通道被釋放，且目標細胞中之通道只有在此時 才被接合。因此，在連接到目標之前，至來源的連接是斷開的。因此，此種交遞也被稱為先斷後通(break-before-make)交遞。另一方面，軟交遞是一種來源細胞中之通道被保留，且被以與目標細胞中之通道平行之方式使用一段時間之交遞。在此種情形中，在至來源的連接斷開之前，先建立至目標的連接，因此，這些交遞被稱為先通後斷(make-before-break)交遞。
在解說與每一交遞模式相關聯的細節及各別問題之前，先簡要地說明寬頻分碼多工接取(Wideband Code Division Multiple Access；簡稱WCDMA)行動網路中使用的上行鏈路功率控制演算法。
對於每一被啟動的上行鏈路頻率而言，上行鏈路內環功率控制調整用戶設備(User Equipment；簡稱UE)傳輸功率，以便將該頻率上的接收上行鏈路信號之信號與雜訊及干擾比(Signal to Noise and Interference Ratio；簡稱SNIR)保持在一特定SNIR目標SNIR_Target。基地台應估計接收上行鏈路專用實體控制通道(Dedicated Physical Control Channel；簡稱DPCCH)之SNIR估計值SNIR_Estimate。該基地台然後應根據下列規則產生傳輸功率控制(Transmit Power Control；簡稱TPC)命令且在每一時槽中傳輸該等命令一次(亦即，每隔0.66毫秒一次)：如果SNIR_Estimate>SNIR_Target，則將要被傳輸的該TPC命令是“0”，而如果SNIR_Estimate<SNIR_Target，則將要被傳輸的該TPC命 令是“1”。
根據第三代行動通訊合作計劃(3GPP)TS 25.214，有用於上行鏈路功率控制的兩個演算法。每一演算法界定應當如何解譯及結合該等TPC命令(當自多個基地台接收到該等TPC命令時)。總結而言，演算法2比演算法1更穩定，這是因為演算法2在作出與傳輸功率的改變有關的一判斷之前，要先考慮到五個連續的時槽，但是因而比演算法1緩慢。此外，在軟交遞機制期間，UE自其被連接到的所有細胞接收TPC命令。然而，不論被使用的功率控制演算法為何，該TPC結合程序是非常保守的，這是因為該程序要該基地台優先要求最低上行鏈路傳輸功率且產生最小干擾。
在硬交遞中，在UE建立其至目標細胞的連接之後，該UE使用開迴路功率控制調整其傳輸功率，以便估計與該目標細胞通訊之所需傳輸功率。該UE之初始傳輸只包含該DPCCH傳輸。根據3GPP TS 25.331 s8.5.3，該UE根據引示通道(pilot channel)(CPICH)之接收信號碼功率(Received Signal Code Power；簡稱RSCP)而決定其初始DPCCH傳輸功率：DPCCH_Initial_power=DPCCH_Power_offset-CPICH_RSCP (1)
該測試裝置以信號通知使該UE的初始傳輸被置於接近該UE的目標功率設定的DPCCH_Power_offset之一值。該UE的目標功率設定是為該UE的DPCCH及專用實體資料通道(Dedicated Physical Data Channel；簡稱 DPDCH)傳輸設定的位準。因此，該測試裝置將該UE的DPCCH之初始傳輸功率置於稍微低於該UE的目標功率設定，因而當該DPDCH被開啟時，總UE功率與該UE的目標功率設定匹配。
在傳統的巨細胞佈署中，UE的此種功率調整方式是沒有問題的，這是因為：首先，由於該UE係位於兩個細胞的邊緣而遠離兩個天線(且很有可能已經在高功率下傳輸，而與其先前的服務細胞通訊)，所以不預期該UE的傳輸功率在交遞之後將顯著地改變。此外，由於巨細胞通常服務較大量的用戶(與極微小細胞比較時)，所以單一用戶的傳輸功率改變不會顯著地影響到其他用戶的總上行鏈路干擾位準。但是很不幸，考慮到自在相同頻帶(或重疊的頻帶)中操作的極微小細胞硬交遞到巨細胞時，情況就不同了。因為巨細胞基地台位於比極微小細胞基地台遠許多的距離，所以抵達巨細胞基地台的所需上行鏈路傳輸功率顯著地高於極微小細胞用戶的上行鏈路功率。此種情況意味著：當執行交遞時，UE需要大幅增加其傳輸功率位準，以便與巨細胞通訊。傳輸功率的此種驟然且顯著之改變將導致其他一或多個極微小細胞用戶的SNIR之突然下降。
前文所述之閉迴路功率控制機制保證：其他一或多個極微小細胞用戶不論諸如由於用戶的行動性而造成的諸如信號快速衰退等的無線電通道之改變如何，都可維持極微小細胞基地台上的所需SNIR。然而，由於SNIR 的極驟然且顯著之下降，在到達適當的傳輸功率位準之前，可能要耗用較長的時間。當考慮到多個用戶同時增加其傳輸功率時(因而增加了總干擾位準)，尤其將發生上述的情況。如果前文所述之演算法2被用於傳輸功率控制，則情況將是顯然最不利的。因此，在適應用戶的傳輸功率期間，可能有通話中斷(call drop)的風險。縱然可維持通話，至少可預期到用戶的QoE將嚴重下降。
在未來的極微小細胞佈署中，亦可使用軟交遞。在軟交遞機制期間，UE自其被連接到的所有細胞接收TPC命令。然而，不論被使用的功率控制演算法為何，該TPC結合程序是非常保守的，這是因為只要用戶可至少與一個基地台通訊即已足夠。此種情況對傳統的巨細胞至巨細胞的交遞仍然不是問題，這是因為自一細胞的邊緣至另一細胞之所需傳輸功率並未大幅改變。然而，當變成自極微小細胞至巨細胞的軟交遞時，情況就不同了，這是因為用戶通常將需要在相當高的功率下傳輸，以便到達巨細胞基地台。在此種情形中，在該軟交遞機制期間來自極微小細胞基地台的TPC命令將用戶的傳輸功率保持在低功率，且因而該用戶被完全切換到巨細胞時，將很難快速地適應該功率(在交遞完成之後，正常功率控制被用來調適該用戶的傳輸功率。如果前文所述之演算法2被用於傳輸功率控制，則情況也將是顯然最不利的。
本發明之一目的在於：改善用戶自極微小細胞、超微型細胞、都市細胞、或微型細胞(進一步被稱為小型細胞)至巨細胞之行動性，且緩和先前技術的前文所述之短處及缺點。
根據本發明的一第一觀點，一種控制被小型細胞服務的行動台的傳輸功率之方法包含下列步驟：偵測預期該行動台即將滿足向一鄰近巨細胞的一交遞條件之一量測事件；以及因而逐步地增加該行動台的該傳輸功率位準，以便在該行動台最終滿足該交遞條件時到達一傳輸功率目標。
根據本發明的另一觀點，一傳輸功率控制器控制被一小型細胞服務的一行動台之傳輸功率，且該傳輸功率控制器被配置成：偵測預期該行動台即將滿足向一鄰近巨細胞的一交遞條件之一量測事件，且因而逐步地增加該行動台的傳輸功率位準，以便在該行動台最終滿足該交遞條件時到達一傳輸功率目標。
該傳輸功率控制器最好是構成被配置成操作諸如極微小細胞、超微型細胞、都市細胞、或微型細胞基地台等的小型細胞之一無線電存取點的一部分。
在本發明的一實施例中，該交遞條件是該巨細胞被量測為比該小型細胞較佳地偏移了一第一正交遞偏移值因而針對向該巨細胞交遞而在該小型細胞中產生了一參考接收信號強度或品質臨界值之一條件，且該量測事件是該小型細胞中之該行動台的現行接收強度或品質水準 (quality level)被量測為低於係為該參考接收信號強度或品質臨界值與一第二正預期偏移值的總和的一交遞預期臨界值之一量測事件。
在本發明的一實施例中，該傳輸功率目標係用於補償在該巨細胞中之該行動台的估計下行鏈路路徑損耗。
在本發明的一實施例中，量測該巨細胞內之一參考引示信號廣播在一標稱下行鏈路傳輸功率下之接收信號強度，而決定該傳輸功率目標。
在本發明的一實施例中，傳輸功率之該逐步的增加是在該小型細胞中之該行動台的現行接收強度或品質水準的一單調遞減函數(monotonically-decreasing function)。
在本發明的一實施例中，傳輸功率之該逐步的增加對應於偵測到該量測事件時自該小型細胞中之該行動台使用的初始傳輸功率以線性方式將功率增加到該傳輸功率目標。
在本發明的一替代實施例中，傳輸功率之該逐步的增加對應於偵測到該量測事件時自該小型細胞中之該行動台使用的初始傳輸功率以二階或更高階多項式方式將功率增加到該傳輸功率目標。
在本發明的一實施例中，如果在偵測到該量測事件時觸發的一交遞確認時間期間並未發生該行動台向該巨細胞的交遞，則取消該行動台的傳輸功率位準之增 加。
本發明提出了主動地調整可能很快有向巨細胞交遞的小型細胞用戶之功率。預期該小型細胞服務的特定UE即將發生向一鄰近巨細胞交遞的事件，且以一種上行鏈路傳輸功率目標在向該巨細胞交遞最終發生時生效之方式逐步地增加在該小型細胞中之該UE的上行鏈路傳輸功率位準。
通常利用UE量測報告而得知特定UE滿足向巨細胞交遞的條件時的小型細胞中之下行鏈路接收功率/品質水準。該下行鏈路接收功率/品質水準在各UE以及自一交遞位置至另一交遞位置時將有所不同。計算多個UEs的該下行鏈路接收功率/品質水準之平均值，即可決定向巨細胞的向外交遞之一參考下行鏈路功率/品質臨界值。該參考臨界值可被用於與一預期偏移值結合，以便預期一即將發生的交遞事件，且在實際交遞發生之前即開始增加UE的傳輸功率。
該預期偏移值及該傳輸功率目標被設計成：減少交遞執行時的上行鏈路傳輸功率擾亂，且使其他一或多個小型細胞用戶能夠逐步地調整其上行鏈路傳輸功率位準，以便應付此種干擾增加，且維持其所需SNIR及因而可維持的呼叫品質。
決定該傳輸功率目標值，以便補償交遞執行期間被該巨細胞內之UE引致的下行鏈路路徑損耗估計值。
可藉由量測該巨細胞內之一參考引示信號廣播在一標稱下行鏈路傳輸功率下之接收信號強度，而決定該傳輸功率目標。
UE可於偵測到交遞條件時量測該引示信號，因而在發生向該巨細胞的交遞時，產生下行鏈路路徑損耗的一相當精確之量測，且因而產生UE最終切換到該巨細胞時將避免任何實質上行鏈路傳輸功率擾亂的一相當精確之上行鏈路傳輸功率目標。
在替代實施例中，操作該小型細胞的小型細胞基地台可直接量測該引示信號，此種方式是次佳的，但是仍然是有利的解決方案。
傳輸功率增加通常是小型細胞中之行動台的現行接收強度或品質水準之一函數。該傳輸功率增加可自一初始上行鏈路傳輸功率位準以一線性方式增加到或以一多項式/指數方式增加到將要達到的該上行鏈路傳輸功率目標。
如果在一交遞確認時間期間並未發生該UE向該巨細胞的交遞，則取消該特定傳輸功率增加，且在該小型細胞中針對該UE而恢復傳統的上行鏈路功率控制演算法。
1‧‧‧行動網路
11‧‧‧用戶設備
21‧‧‧巨細胞基地台
31‧‧‧無線電網路控制器
41‧‧‧核心網路
22,100‧‧‧極微小細胞基地台
32‧‧‧極微小細胞閘道器
110‧‧‧收發器
111‧‧‧數位基頻單元
112‧‧‧類比帶通單元
130‧‧‧網路終端單元
140‧‧‧無線電資源控制器
150‧‧‧傳輸功率控制器
120‧‧‧天線
若參照前文中之說明且配合各附圖，將可更易於了解本發明的前文所述及其他的目的及特徵，且可對 本發明本身有最佳的了解，在該等附圖中：第1圖示出一全球行動電信系統(UMTS)行動網路；第2圖示出根據本發明的一家用基地台(home base station)；第3圖示出包含一巨細胞及一超微型細胞的一無線電覆蓋區；第4圖示出移動到一極微小細胞之外的一UE的接收信號品質以及各別的交遞及預期臨界值之一圖形；以及第5圖示出根據本發明而控制的UE傳輸功率之一圖形。
第1圖示出利用WCDMA無線電接取技術的一全球行動電信系統(UMTS)行動網路1。一UE 11漫遊通過行動網路1。提供了操作各別的巨細胞之巨細胞基地台21。提供了在地理上散的一些此種基地台，以便將一寬覆蓋區提供給UE 11。當UE 11在一特定巨細胞的無線電覆蓋區內時，可應由符合Uu通訊介面之一相關聯的無線電鏈路建立與操作該特定巨細胞的對應的基地台間之無線電通訊。當然，我們將可了解：第1圖示出可存在於一典型行動通訊系統之總數的UEs及基地台中之一小子集。
一無線電網路控制器(RNC)31控制該等基 地台22的及該UE 11的操作，以便有效率地管理無線通訊網路10。RNC 31經由符合Iub通訊介面的一後置通訊鏈路(backhaul communication link)而與該等基地台通訊，且進一步經由其各別的無線電鏈路而與UE 11通訊。
RNC 31可操作而與一核心網路(Core Network；簡稱CN)41通訊，且經由電路交換式網路(circuit-switched network)及分封交換網路(packet switched network)而傳送訊務。因此，CN 41內設有一行動交換中心(Mobile Switching Center；簡稱MSC)(圖中未示出)，而RNC 31可經由符合Iu-CS通訊介面的一通訊鏈路而與該MSC通訊。該MSC然後與諸如一公眾電話交換網路(Public Switched Telephone Network；簡稱PSTN)等的一電路交換式網路通訊。同樣地，RNC 31經由符合Iu-PS通訊介面的一通訊鏈路而與一服務通用封包無線電服務支援節點(Serving General packet radio service Support Node；簡稱SGSN)(圖中未示出)通訊。該SGSN被進一步耦合到一閘道通用封包無線電服務支援節點(Gateway General packet radio service Support Node；簡稱GGSN)(圖中未示出)，該GGSN與諸如網際網路等的一分封交換網路通訊。
此外，也設有一些極微小細胞基地台22，每一極微小細胞基地台22操作相關聯的極微小細胞基地台被安裝在其內的一建築物附近之一極微小細胞。該等極微小細胞將區域通訊覆蓋提供給那些建築物附近的用戶。該 等極微小細胞基地台22通常將一寬頻網際網路連接(例如，xDSL、纜線)用於訊務後置網路傳輸(traffic backhauling)。該等極微小細胞基地台22經由符合Iuh通訊介面的一後置通訊鏈路而與一極微小細胞閘道器(Femto cell Gateway；簡稱FGW)32通訊。
極微小細胞閘道器32位於該等極微小細胞基地台22與CN 31之間，且執行必要的轉換，以便確保使該等極微小細胞基地台22在該MSC看起來是一RNC。該等極微小細胞基地台22向極微小細胞閘道器32通訊，且極微小細胞閘道器32向CN 31通訊(MSC用於電路交換式通訊，且SGSN用於分封交換通訊)。
極微小細胞閘道器32包含：一安全閘道器，用以終止來自數百數千極微小細胞基地台之大量加密資料連接；以及一信令閘道器，用以集合且驗證信令訊務，鑑別每一極微小細胞基地台，且介接CN 31。
該等極微小細胞基地台22是低功率且低成本的自組織基地台，用以提供住宅或商業環境中之私人及公眾行動通訊服務。與將複雜及高可靠性的基地台佈署到網路擁有者決定的策略性位置的現行巨細胞方法相比之下，可由客戶為了其本身的使用而在當地提供該等極微小細胞基地台，但是極微小細胞基地台也是營運商用來提供低成本的熱點(hot spot)覆蓋及鄉村覆蓋之一符合成本效益的解決方案。
為了降低極微小細胞基地台的成本且減少極 微小細胞的複雜度及對巨細胞的干擾效應，極微小細胞基地台的傳輸功率是較低的，以便將極微小細胞的覆蓋區限制為幾十米或更小的範圍。極微小細胞基地台具有廣泛的自動組態(auto-configuration)及自我最佳化(self-optimization)能力，而能夠進行簡單的隨插即用(plug-and-play)佈署。因此，該等極微小細胞基地台被設計成將其本身自動地整合到現有的巨細胞式無線網路。此外，該等極微小細胞基地台含有諸如無線電資源控制(Radio Resource Control；簡稱RRC)等的傳統上由RNC提供之某些功能。
此外，可提供諸如超微型細胞、都市細胞、或微型細胞基地台等的小型細胞基地台，以便操作超微型細胞、都市細胞、或微型細胞。通常由網路營運商(network operator)在高訊務區或不良覆蓋區中提供超微型細胞、都市細胞、或微型細胞。
第2圖示出與被配置成操作一極微小細胞且包含根據本發明的一傳輸功率控制器的一極微小細胞基地台100有關之進一步細節。
極微小細胞基地台100包含下列功能方塊：一收發器110，該收發器110包含一數位基頻單元111(或BBU)及一類比帶通單元112(或ANA)；一網路終端單元130(或NTU)；一無線電資源控制器140(或RRC)；以及一傳輸功率控制器(或TPC)150。
網路終端單元130被耦合到數位基頻單元111；數位基頻單元111被耦合到類比帶通單元112；類比帶通單元112被耦合到一外部或內部天線120。無線電資源控制器140及傳輸功率控制器150被耦合到收發器110。無線電資源控制器150被進一步耦合到傳輸功率控制器140。
為了較佳的圖式清晰度，已自動地省略了與本發明說明無關之另外的功能方塊及/或另外的耦合及互動。
收發器110被配置成：在無線電資源控制器150的控制下，建立且操作與各UEs間之無線電通訊通道。
數位基頻單元111以數位方式處理接收及傳輸資料符號。數位基頻單元111實施必要的協定套組(protocol suite)，以便發出、終止、或中繼信令封包(或控制封包)，且中繼用戶資料訊務。
類比帶通單元112將最終被饋入天線130的傳輸信號調變、放大、整形，且在所達到的最小雜訊之情形下濾波及放大，且將來自天線130的接收信號調變。類比帶通單元112可連同數位基頻單元111被合併成一單一單元。
網路終端單元130可包含用來經由一寬頻連接而連接到一極微小細胞閘道器之適當的媒體存取控制(Medium Access Control；簡稱MAC)及實體傳輸 (PHY)層，且可包含用來向適當的輸入/輸出(Input/Output；簡稱I/O)埠傳送進入的/出去的訊框之某些訊框派發邏輯。
無線電資源控制器140指定且管理被該等收發器110及各別UE用於經由空中介面(air interface)的無線電通訊之下行鏈路及上行鏈路無線電資源，亦即，被指定給各別無線電載送服務(radio bearer)以供傳輸用戶訊務之一組編碼及/或頻率資源。
無線電資源控制器140進一步以一量測政策(請參閱第2圖中之“meas_policy(UEX)”)配置該等有效UEs。目前，該等UEs被配置成定期地報告服務及鄰近細胞之量測(請參閱第2圖中之“meas_report(UEX)”)。該量測報告通常包含對該等服務及鄰近細胞的主共用引示通道(Primary Common PIlot CHannel；簡稱P-CPICH)執行的Ec/No量測。Ec/No代表每碼片接收能量(received energy per chip)除以頻帶功率密度(power density)，且等於接收信號碼功率(RSCP)量測，意指在服務或鄰近細胞的P-CPICH上量測的一編碼的接收功率除以接收器脈波整形濾波器(pulse shaping filter)界定的頻寬內之接收寬頻功率(其中包括該接收器中產生的熱雜訊(thermal noise)及雜訊)。
無線電資源控制器140將該等定期量測報告與各別的量測事件臨界值比較，以便偵測特定鄰近細胞正在滿足特定交遞條件。
例如，特定交遞條件包含特定偏移值OFF1、觸發時間(Time-To-Trigger；簡稱TTT)值TTT1、及或有的遲滯值HYS1。如果來自一鄰近細胞的一參考信號的接收強度或品質被量測為比來自現行服務細胞的接收強度或品質在TTT1秒的時間中持續地優於該正偏移值OFF1，則該特定鄰近細胞滿足了該交遞條件。該遲滯值HYS1避免在進入與離開交遞條件之間過度的切換。
在特定的UE滿足了特定的目標細胞之一交遞條件時，無線電資源控制器140作出一交遞決定，且啟動經由該極微小細胞閘道器而與目標RNC間之必要的信令交換，以便執行自該極微小細胞向該目標細胞的一軟或硬交遞。
無線電資源控制器140被進一步配置成決定該極微小細胞內之向外交遞的一參考信號強度或品質臨界值HOT。計算該等UEs在符合一向外交遞的一交遞條件時由該等UEs報告的接收信號強度或品質水準之平均值，即可決定該參考臨界值HOT。
該等有效UEs報告的該參考臨界值HOT及該等定期量測值被轉送到傳輸功率控制器150，以供進一步的處置(請參閱第2圖中之“meas_report(UEX)”)。
傳輸功率控制器150控制該等有效UEs之上行鏈路傳輸功率(請參閱第2圖中之“TPC_cmd(UEX)”)。
傳輸功率控制器150實施為了將SNIR維持在 某一目標SNIR而設計的前文所述之閉迴路功率控制機制。
此外，傳輸功率控制器150被進一步配置成：追蹤該等有效UEs在該極微小細胞中之現行接收信號強度或品質水準，且偵測該極微小細胞中之特定UE的該現行接收信號強度或品質水準超過了係為無線電資源控制器140供應的參考臨界值HOT與一正預期偏移值OFF2的總和之交遞預期臨界值HOA(意指向一目標細胞的一交遞在不久的將來可能要發生)。
因此，傳輸功率控制器150針對該特定UE而進入一特定上行鏈路功率控制機制，且將TPC命令發出到該特定UE，以便在該交遞最終發生時，符合某一上行鏈路傳輸功率目標P_target。後文中將以與第5圖有關之方式進一步說明該特定上行鏈路功率控制機制。
根據該特定UE在交遞執行時預期在該目標細胞內將引致的下行鏈路路徑損耗的一估計值而決定該上行鏈路傳輸功率目標P_target。可自該目標細胞之各UE量測或自極微小細胞基地台100自己執行的量測估計P_target。以與開迴路功率控制程序中之功率初始化類似之方式執行上述的程序。
傳輸功率控制器150被進一步配置成：一旦該特定上行鏈路功率控制機制對一特定UE生效之後，監視該特定UE的交遞之實際執行。當完成一特定UE的一交遞程序時，或在替代實施例中，當針對一特定UE啟動 一交遞程序時(請參閱第2圖中之“HO_ind(UEX)”)，蓄意地將來自無線電資源控制器140的一交遞通知訊息供應給傳輸功率控制器150。一旦一特定UE超過了該預期臨界值HOA之後，傳輸功率控制器150觸發一監督計時器THO，且在完成了該特定UE的該交遞程序時，或在替代實施例中，當開始該特定UE的的該交遞程序時，停止該監督計時器THO。如果該監督計時器THO的時間到期，則該特定UE並未發生交遞，且恢復傳統的閉迴路功率控制機制。
如第3圖所示，一行動網路的一特定無線電覆蓋區包含：由一極微小細胞基地台BS1操作之一極微小細胞C1；以及由一巨細胞基地台BS2操作之一巨細胞C2。
該等細胞C1及C2可共用相同的頻帶，在此種情形中，該等細胞C1與C2之間可能發生軟或硬交遞；或者可將不重疊的頻帶指定給該等細胞C1及C2，在此種情形中，只容許硬交遞。
一UE UEX在該極微小細胞的覆蓋區A內之位置a上建立一通訊會期(communication session)。
該UE UEX然後在該通訊會期正在進行時向位置c移動。
在位置b上，自巨細胞C2接收的引示信號強於自極微小細胞C1接收的引示信號。如果該等兩個接收 信號強度間之差異超過了某一被配置的交遞界限，且在最少一TTT的期間中保持在此種狀況，則觸發將該正在進行的通訊會期向該巨細胞C2交遞的一向外交遞。
第4圖示出該UE UEX在其離開該極微小細胞C1時量測的該極微小細胞C1及該鄰近巨細胞C2內之一引示信號廣播的碼片與雜訊能量比Ec/No。
一旦該極微小細胞C1的該Ec/No值比該巨細胞C2的該Ec/No值在TTT1秒的時間中低了至少一正偏移值OFF1，則發生該交遞。隨著時間的經過，該極微小細胞基地台BS1能夠估計通常將執行交遞的一平均Ec/No位準。以一交遞參考臨界值HOT表示該平均Ec/No位準。
為了精確地估計該交遞臨界值HOT，該極微小細胞基地台BS1可根據一段時間中之交遞觀測值而計算HOT的移動平均值(moving average)：HOT(n) ← HOT(n-1)+α(HOT(n)-HOT(n-1)) (2),其中HOT(n)表示第n次交遞觀測，且α是一平均係數(0<α<1)，其中較高的α值較快速地覆寫較舊的觀測。
藉由加入一預期交遞臨界值HOA作為一可能的交遞臨界值，可使該極微小細胞基地台BS1準備面對一可能的交遞。以下式界定該預期交遞臨界值HOA：HOA=HOT+OFF2 (3),其中OFF2是第二正預期偏移值。
該極微小細胞基地台BS1監視該等有效UEs 之接收Ec/No。一旦該值低於該預期臨界值HOA，則該極微小細胞基地台BS1將該UE的現行傳輸功率記錄為P_start，且開始命令該UE增加其傳輸功率位準，因而在交遞時，該UE已經處於可與該遠端巨細胞基地台BS2通訊之一適當的功率位準P_target。因為該極微小細胞基地台BS1可估計執行交遞時的Ec/No之典型值或平均值，所以只須將一預期偏移值OFF2加到該值，即可計算出該臨界值HOA。此外，該目標功率位準P_target無須是精確的，這是因為在該交遞之後的較精細的功率控制機制(或硬交遞情形中使用開迴路功率控制的功率初始化程序)將調整任何功率偏移。
第5圖中繪出根據本發明的不同之上行鏈路功率控制機制。
一旦該UE的Ec/No低於該臨界值HOA之後，該極微小細胞基地台BS1開始適當地調整該UE的傳輸功率。
在其最簡單的形式中，該功率調整可以是該UE量測的接收Ec/No之一線性函數(該線性函數導致上行鏈路傳輸功率在該接收Ec/No等於HOT=HOA-OFF2時(亦即，在預期發生交遞時)將處於P_target)： 其中P_UL表示上行鏈路傳輸功率。第5圖中將該第一選項繪出為一實線。
雖然此種方式提供了Ec/No自HOA減少到HOT=HOA-OFF2時的該UE之傳輸功率自P_start增加到P_target之一第一階線性映射，但是可能需要較高階的映射。此種較高階的映射尤其是有利的，這是因為在此種情形中，該UE的傳輸功率維持在比該第一階映射低的功率。此種較高階的映射顯然將減少總干擾位準，且避免過度供應所有其他UE的傳輸功率(請注意，所有其他UE將為了維持其本身的SNIR值而分別調整其功率)。為了應對較高階的映射，可將方程式(4)修改為下列方程式： 其中MO表示映射階(Mapping Order；簡稱MO)。第5圖中將該第二選項繪出為兩條虛曲線，其中MO被分別設定為2及4。
請注意，UE在特定功率控制機制中使用的有效傳輸功率是該所繪出曲線的一階級式版本，這是因為該UE在接收且解譯了來自該一或多個基地台的TPC命令之後，逐步地調整其傳輸功率，亦即，在特定的時間上按照指定的功率粒度調整其傳輸功率。
此種解決方案在硬及軟交遞中都運作良好。在硬交遞中，UE只自該極微小細胞C1接收功率控制命令，且因而以一種所需之方式調整功率。然而，在軟交遞中，UE自該巨細胞C2及該極微小細胞C1接收功率控制 命令，但是將考慮較保守的功率控制命令(導致較低傳輸功率的功率控制命令)，而該等較保守的功率控制命令極有可能是該極微小細胞的命令。
在可供選擇採用之情形下可將該解決方案延伸成包括一計時器，且在該UE的接收Ec/No低於HOA臨界值之後立即啟動該計時器。如果在預定時間期間T-handover之後，並未發生交遞，則可將該功率控制操作設定回到其正常程序。此外，將該計時器的終止時間上的該接收Ec/No記錄為LHOA。此種方式在某一時間期間內並未發生交遞時(例如，該極微小細胞用戶接近該極微小細胞覆蓋邊界但是並未繼續移動的情形)將避免UE過度功用傳輸功率。
如果在該UE的接收Ec/No低於HOA臨界值時由於計時器T_handover的時間終止而取消該特定功率控制機制，則在滿足下式的條件時可重新啟動該特定功率控制機制： 其中RT是重新啟動臨界值。
換言之，若該UE的該接收Ec/No進一步下降，且低於LHOA-RT，則(在該演算法由於計時器的時間終止而被取消之後)重新啟動該演算法。
OFF2、T_handover、及RT是可被製造商微調的設計參數。
請注意，也被用於申請專利範圍的術語“包 含”不應被詮釋為被限制在列於該術語之後的元件。因此，詞句“一裝置包含元件A及B”的範圍不應被限制在只包含組件A及B之裝置。此即意指：有關本發明，該裝置的相關組件是A及B。
進一步請注意，也被用於申請專利範圍的術語“被耦合”不應被詮釋為被限制在只有直接連接。因此，詞句“一裝置A被耦合到裝置B”的範圍不應被限制在裝置A的一輸出被直接連接到裝置B的一輸入、及/或反向的直接連接。此即意指：A的一輸出與B的一輸入之間存在一路徑且/或存在一反向的路徑，且該路徑可以是包括其他裝置或元件之一路徑。
本說明及各圖式只是示出了本發明的原理。因此，我們將可了解：熟悉此項技術者將想出雖然在本說明書中並未明確地說明或示出但是實施了本發明的原理之各種配置。此外，本說明書中述及的所有例子主要是明確地只作為教學之目的，以便協助讀者了解本發明之原理以及本案發明人對此項技術的推進所貢獻的觀念，且將被理解為不將本發明限制在這些被特別述及的例子及條件。此外，本說明書中述及本發明的各項原理、觀點、及實施例之所有陳述以及本發明之特定例子將包含其等效物。
可利用專用硬體以及與適當的軟體相關聯且能夠執行軟體的硬體而提供該等圖式中所示的各種元件之功能。當以一處理器提供時，可以一單一專用的處理器、一單一共用的處理器、或複數個個別的處理器(該複數個 處理器中之某些處理器可被共用)提供該等功能。此外，處理器不應被詮釋為唯一地參照到能夠執行軟體之硬體，且可隱性地在沒有限制之情形下包括數位信號處理器(Digital Signal Processor；簡稱DSP)硬體、網路處理器、特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit；簡稱ASIC)、現場可程式閘陣列(Field Programmable Gate Array；簡稱FPGA)等的硬體。亦可包括諸如唯讀記憶體(Read Only Memory；簡稱ROM)、隨機存取記憶體(Random Access Memory；簡稱RAM)、以及非揮發性儲存器等的傳統的及/或訂製的其他硬體。
100‧‧‧極微小細胞基地台
110‧‧‧收發器
111‧‧‧數位基頻單元
112‧‧‧類比帶通單元
120‧‧‧天線
130‧‧‧網路終端單元
140‧‧‧無線電資源控制器

Claims (12)

  1. 一種控制被小型細胞(C1)服務的行動台(UEX)的傳輸功率之方法，其中該方法包含下列步驟：偵測預期該行動台即將滿足向一鄰近巨細胞(C2)的一交遞條件之一量測事件；以及因而逐步地增加該行動台的該傳輸功率位準，以便在該行動台最終滿足該交遞條件時，到達一傳輸功率目標(P_Target)。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該交遞條件是該巨細胞被量測為比該小型細胞較佳地偏移了一第一正交遞偏移值(OFF1)，因而針對向該巨細胞交遞而在該小型細胞中產生了一參考接收信號強度或品質臨界值(HOT)之一條件，且該量測事件是該小型細胞中之該行動台的現行接收強度或品質水準(Ec/No)被量測為低於係為該參考接收信號強度或品質臨界值與一第二正預期偏移值(OFF2)的總和的一交遞預期臨界值(HOA)之一量測事件。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該傳輸功率目標係用於補償在該巨細胞中之該行動台的估計下行鏈路路徑損耗。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中藉由量測該巨細胞內之一參考引示信號廣播在一標稱下行鏈路傳輸功率下之接收信號強度，而決定該傳輸功率目標。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該傳輸功率之該逐步的增加是在該小型細胞中之該行動台的現行接收強 度或品質水準(Ec/No)的一單調遞減函數。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該傳輸功率之該逐步的增加對應於偵測到該量測事件時自該小型細胞中之該行動台使用的初始傳輸功率(P_Start)以線性方式將功率增加(MO=1)到該傳輸功率目標。
  7. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該傳輸功率之該逐步的增加對應於偵測到該量測事件時自該小型細胞中之該行動台使用的初始傳輸功率(P_Start)以二階或更高階多項式方式將功率增加(MO>1)到該傳輸功率目標。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法進一步包含下列步驟：如果在偵測到該量測事件時觸發的一交遞確認時間期間並未發生該行動台向該巨細胞的交遞，則取消該行動台的傳輸功率位準之增加。
  9. 一種傳輸功率控制器(150)，該傳輸功率控制器控制被一小型細胞(C1)服務的一行動台(UEX)之傳輸功率，且該傳輸功率控制器被配置成：偵測預期該行動台即將滿足向一鄰近巨細胞(C2)的一交遞條件之一量測事件，且因而逐步地增加該行動台的傳輸功率位準，以便在該行動台最終滿足該交遞條件時到達一傳輸功率目標(P_Target)。
  10. 一種無線電存取點(100)，該無線電存取點包含根據申請專利範圍第9項之一傳輸功率控制器(150)，且被配置成操作該小型細胞。
  11. 如申請專利範圍第10項之無線電存取點 (100)，其中該無線電存取點是一極微小細胞基地台。
  12. 如申請專利範圍第10項之無線電存取點(100)，其中該無線電存取點是一超微型細胞、都市細胞、或微型細胞基地台。
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