用于具有相同小区id的分布式rrh系统的上行链路功率控制方案的制作方法
【专利摘要】无线网络中的宏小区中的上行链路功率控制，包括从基站装置发送参考信号到宏小区内的至少一个无线装置。宏小区包括基站装置和通信耦合到基站装置且远离基站装置的至少一个无线电发射器装置。基站装置和一个或多个无线电发射器装置可被选择为用于每个无线装置的传输点、接收点或其组合。与基站装置的传输功率相关的信息也可被发送到至少一个无线装置。从包含与基于参考信号的上行链路功率确定相关的信息和与基站装置的传输功率相关的信息的至少一个无线装置接收上行链路信号。
【专利说明】用于具有相同小区ID的分布式RRH系统的上行链路功率控制方案
[0001]相关专利申请的交叉引用
本专利申请要求2011年4月I日提交的编号为61/471，042的美国临时专利申请的优先权。所述编号为61/471,042的申请特此通过引用全文并入本文中。
【背景技术】
[0002]用于LTE Rel.11的协同多点传输(CoMP)研究项目(SI)的部署方案4涉及ー种网络，该网络包括宏小区的覆盖范围内的低功率RRH(远程无线电头)，其中发送/接收点具有与宏小区相同的小区ID。宏小区中的多个发送/接收点需要用于协调宏小区内用户设备(UE)的上行链路功率控制的有效技术。
【专利附图】
【附图说明】
[0003]本说明书的结束部分中，特别地指出并明确地要求保护了所要求保护的主題。然而，在随附图阅读时，可以通过參考下面的详细描述来理解此类主题，其中:
图1描绘了根据本文公开的主题的用于协调针对传统UE的上行链路功率控制的CoMPSI部署方案4信号处理图；
图2描绘了根据本文公开的主题的用于协调针对Rel.11 UE的上行链路功率控制的CoMP SI部署方案4信号处理图；
图3示出了包括网络元件和标准化接ロ的3GPP LTE网络的总体架构的框图；
图4和图5描绘了根据本文公开的主题的，基于3GPP型无线电接入网络标准，并利用上行链路功率控制协调的UE和eNodeB之间的无线电接ロ协议结构；
图6描绘了根据本文公开的主题的，利用上行链路功率控制协调的3GPP LTE Rel.11,部署方案4的示例性布置600 ；
图7描述了根据本文公开的主题的，利用上行链路功率控制协调的信息处理系统的功能框图；以及
图8描绘了根据本文公开的主题的，描绘利用上行链路功率控制协调的ー个或多个网络装置的无线局域或蜂窝网络通信系统的功能框图。
[0004]将理解的是，为了说明的简单和/或清楚，图中所图示出的元件尚且没有必要按比例绘制。例如，为清楚起见，可将某些元件的尺寸相对于其他元件扩大。此外，如果认为合适，已在这些图当中重复附图标记，以指示对应和/或类似的元件。
【具体实施方式】
[0005]在下面的详细描述中，阐述了许多具体细节，以提供对所要求保护主题的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，在没有这些具体细节的情况下可实践所要求保护的主题。在其他情况下，公知的方法、过程、组件和/或电路尚未被详细描述。
[0006]在下面的描述和/或权利要求中，可以使用术语“耦合的”和/或“连接的”，以及它们的派生词。在特定的实施例中，可以使用“连接的”来指示两个或更多个元件彼此直接地物理和/或电接触。“耦合的”可以意指两个或更多个元件直接物理和/或电接触。然而，“耦合的”还可以意指两个或更多个元件可以彼此不直接接触，但仍可以彼此协同和/或交互。例如，“耦合的”可以意指两个或更多个元件彼此不接触，但经由另一元件或中间元件间接连接在一起。最后，可在下面的描述和权利要求中使用术语“之上”、“覆在……上”和“在……上面”。“之上”、“覆在……上”和“在……上面”可被用来指示两个或更多个元件彼此直接物理接触。然而，“在……上面”还可以意指两个或更多个元件彼此不直接接触。例如，“在……上面”可以意指ー个元件在另一元件上方，但彼此不接触，并且在两个元件之间中可具有另外的一个或多个元件。此外，术语“和/或”可以意指“和”，其可以意指“或”，其可以意指的“异或”，其可以意指“一”，其可以意指“ー些，但不是全部”，其可以意指“两者都不”，和/或其可以意指“两者均”，虽然所要求保护的主题的范围并不限于此方面。在下面的描述和/或权利要求中，术语“包含”和“包括”以及它们的派生词可被使用，并且g在作为用于彼此的同义词。如本文所使用的，词语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施例不被解释为一定比其他实施例优选或有利。
[0007]本文中所公开的主题涉及用于在网络中协调宏小区中上行链路功率控制的技木，该网络包括宏小区的覆盖范围内的低功率RRH(远程无线电头)，其中发送/接收点具有与宏小区相同的小区ID。
[0008]图3示出了根据本文公开的主题的，利用上行链路功率控制协调的3GPP LTE网络300的总体架构框图。图3还一般地示出了网络元件和标准化接ロ。在较高的层级，网络300包括核心网络(CN)301 (也称为演进分组系统(EPC))，和空中接ロ接入网络E-UTRAN302。CN 301负责连接到网络的各种用户设备(UE)的总体控制和承载体(bearer)的建立。E-UTRAN 302负责所有无线电相关的功能。
[0009]CN 301的主要逻辑节点包括服务GPRS支持节点303、移动性管理实体304、归属订户服务器(HSS) 305、服务门`(SGW) 306,PDN网关307以及策略和计费规则功能(PCRF)管理器308。CN 301的每个网络元件的功能是公知的，并且本文中不进行描述。CN 301的每个网络元件通过公知的标准化接ロ互连，虽然本文中不进行描述，但其中一些在图3中被指示，例如接ロ S3、S4、S5等。
[0010]虽然CN 301包括多个逻辑节点，但E-UTRAN接入网络302由ー个节点、即演进NodeB (基站(BS)、eNB或eNodeB) 310所形成，其连接到ー个或多个用户设备(UE) 311，其中图3中描绘了仅ー个。本文中UE 311也被称为无线装置(WD)和/或订户站(SS)。在一个示例性的配置中，E-UTRAN接入网络302的单个小区提供了ー个基本上本地化的地理传输点(具有多个天线装置)，该地理传输点提供了对ー个或多个UE的接入。在另ー个示例性配置中，E-UTRAN接入网络302的单个小区提供了多个地理上基本孤立的传输点(每个具有一个或多个天线装置)，其中每个传输点同时提供对ー个或多个UE的接入，并且其中为ー个小区定义信令比特，使得所有的UE共享相同的空间信令尺寸。对于正常的用户流量(与广播相对的)，E-UTRAN中没有集中化控制器；因此E-UTRAN架构被认为是平坦的。eNB通常由被称为“X2”的接ロ彼此互连，且通过SI接ロ互连到EPC。更具体而言，eNB由Sl-MME接ロ连接到MME 304，并由Sl-U接ロ连接到SGW 306。eNB和UE之间运行的协议通常被称为“AS协议”。各种接ロ的细节是公知的，并且本文中未进行描述。[0011]eNB 310托管物理(PHY)层、媒体接入控制(MAC)层、无线电链路控制(RLC)层和分组数据控制协议(PDCP)层，这些层在图3中未被示出，并且包括用户平面报头压缩和加密的功能。eNB 310还提供了对应于控制平面的无线电资源控制(RRC)功能，且执行许多功能，包括无线电资源管理、准入控制、调度、协商上行链路(UL) QoS的实施、小区信息广播、用户和控制平面数据的加密/解密、以及DL/UL用户平面分组报头的压缩/解压缩。
[0012]eNB 310中的RRC层覆盖了与无线电承载体相关的所有功能，例如无线电承载体控制、无线电准入控制、无线电移动性控制、对上行链路和下行链路两者中UE的资源调度和动态分配、用于有效使用无线电接ロ的报头压縮、无线电接口上所发送的所有数据的安全性、以及与EPC的连接性。RRC层基于由UE 311所发送的邻近小区測量来做出切换決定，用无线电(over the air)产生用于UE 311的寻呼，广播系统信息，控制UE测量报告，例如信道质量信息(CQI)报告的周期性，以及向活动的UE 311分配小区级临时标识符。RRC层还执行在切換期间从源eNB到目标eNB的UE情境的转变，并提供用于RRC消息的完整性保护。此外，RRC层负责无线电承载体的设立和维护。
[0013]图4和图5描绘了根据本文公开的主题的，基于3GPP型无线电接入网络标准，并利用上行链路功率控制协调的UE和eNodeB之间的无线电接ロ协议结构。更具体而言，图4描绘了无线电协议控制平面的各个层，以及图5描绘了无线电协议用户平面的各个层。在通信系统中广为人知的OSI參考模型的较低三层的基础上，图4和图5的协议层可以被分类成LI层(第一层)、L2层(第二层)和L3层(第三层)。
[0014]作为第一层(LI)的物理(PHY)层，使用物理信道向较高层提供信息传送服务。物理层通过传输信道被连接到位于物理层上方的媒体接入控制(MAC)层。通过传输信道在MAC层和PHY层之间传送数据。根据是否共享信道，传输信道被分类成专用传输信道和公共传输信道。通过物理信道执行不同物理层之间，特别是发射器和接收器的相应物理层之间的数据传输。
[0015]第二层(L2层)中存在各种层。例如，MAC层将各种逻辑信道映射到各种传输信道，且执行用于将各种逻辑信道映射到一个传输信道的逻辑信道复用。MAC层通过逻辑信道被连接到用作较高层的无线电链路控制(RLC)层。根据传输信息的类别，逻辑信道可被分类成用于发送控制平面信息的控制信道和用于发送用户平面信息的流量信道。
[0016]第二层(L2)的RLC层在从较高层接收到的数据上执行分段和级联，并调整数据大小以适合于将数据发送到无线电间隔的较低层。为了保证由相应无线电承载体(RB)所请求的各种服务质量(QoS)，提供了三种操作模式，即透明模式(TM)、非确认模式(UM)和确认模式(AM)。具体地，AM RLC执行使用自动重复和请求(ARQ)功能以便实现可靠数据传输的重传功能。
[0017]第二层(L2)的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能，以减少具有相对大和不必要控制信息的IP分组报头的大小，以便在具有窄带宽的无线电间隔中有效发送IP分组，例如IPv4或IPv6分组。結果，只有对于数据的报头部分所需要的信息可被发送，使得可增加无线电间隔的传输效率。此外，在基于LTE的系统中，PDCP层执行安全功能，其包括用于防止第三方窃听数据的加密功能，和用于防止第三方处理数据的完整性保护功能。
[0018]位于第三层(L3)顶部的无线电资源控制(RRC)层仅在控制平面中被定义，且负责与无线电承载体(RB)的配置、重新配置和发行相关联的逻辑、传输和物理信道的控制。RB是第一层和第二层(LI和L2)为UE和UTRAN之间的数据通信提供的逻辑路径。一般来说，无线电承载体(RB)配置意指用于提供具体服务的无线电协议层，并且信道特性被定义，并且它们的详细參数和操作方法被配置。无线电承载体(RB)被分类成信令RB (SRB)和数据RBCDRB )。SRB被用作C平面中RRC消息的传输通道，且DRB被用作U平面中用户数据的传输通道。
[0019]用于将数据从网络发送到UE的下行链路传输信道可被分类成用于发送系统信息的广播信道(BCH)和用于发送用户流量或控制消息的下行链路共享信道(SCH)。下行链路多播或广播服务的流量或控制消息可通过下行链路SCH来发送，并且还可通过下行链路多播信道(MCH)来发送。用于从UE到网络的数据传输的上行链路传输信道包括用于初始控制消息的传输的随机接入信道(RACH)和用于用户流量或控制消息的传输的上行链路SCH。
[0020]用于将传输到下行链路传输信道的信息发送到UE和网络之间无线电间隔的下行链路物理信道被分类成用于发送BCH信息的物理广播信道(PBCH)、用于发送MCH信息的物理多播信道(PMCH)、用于发送下行链路SCH信息的物理下行链路共享信道(PDSCH)、以及用于发送从第一和第二层(LI和L2)接收的控制信息(例如DL/UL调度授予信息)的物理下行链路控制信道(PDCCH)(也被称为DL L1/L2控制信道)。在此期间，用于将传输到上行链路传输信道的信息发送到UE和网络之间的无线电间隔的上行链路物理信道被分类成用于发送上行链路SCH信息的物理上行链路共享信道(PUSCH)、用于发送RACH信息的物理随机接入信道、以及用于发送从第一和第二层(LI和L2)接收的控制信息(例如混合自动重复请求(HARQ) ACK或NACK调度请求(SR)和信道质量指示符(CQI)报告信息)的物理上行链路控制信道(PUCCH)。
[0021]在由用于LTE Rel.11的协同多点传输(CoMP)研究项目(SI)所考虑的部署方案当中，CoMP SI部署方案4定义了一种网络，该网络包括宏小区的覆盖范围内的低功率RRH (远程无线电头)，其中发送/接收点具有与宏小区相同的小区ID。对于细节，參见3GPP，NTTDOCOMO, RP-111125, “CoMP Simulation Assumptions”，其通过引用并入本文中。
[0022]图6描绘了根据本文公开的主题的，利用上行链路功率控制协调的3GPP LTERel.11，部署方案4的示例性布置600。布置600包括宏小区区域601，该宏小区区域601包括宏基站(宏BS或宏eNB)602、多个RRH 603a_603N以及用户设备(UE)604。RRH 603a_603N以公知的方式(例如通过光纤链路)被耦合到宏eNB 602。虽然图6中描绘了仅三个RRH603a-603c和仅单个UE，但应该理解的是，布置600可包括更多或更少数量的RRH 603和/或更多数量的UE 604。对于部署方案4，宏基站(eNB) 602被索引为“0”，既作为下行链路中的TP (传输点)又作为上行链路中的RP (接收点)。具有与宏eNB 602相同的小区ID的宏小区区域601内的低功率RRH 603的总数为N，并且分别用(TPi, RPi)来对其进行索引，以用于下行链路和上行链路传输。在每个RRH 603附近存在对应的微微小区上行链路区域605和微微小区下行链路区域606。虽然微微小区上行链路区域605被描绘为一般比对应的微微小区下行链路区域606更大，但根据物理和/或传播条件，这可能不一定是所有情形中的情况。相对于图6的示例性布置，附加的建模參数，例如TxPower (Q) > TxPower (i)、ん，和TxPower (JJE)被定义如下:
本文中 TxPower(O)被定义为 eNB 的传输功率，如 3GPP RP-111125, “CoMP SimulationAssumptions”中所定义的，其在10/20MHz载波带宽下为46/59dBm。本文中该參数也被称为 TxPower (eNB)。
[0023]本文中TxPower (i)(其中i=l到N)被定义为低功率RRHi的传输功率(其中i=l到N)，如 3GPP RP-111125, “CoMP Simulation Assumptions”中所定义的，其为 30dB (更高优先级)。假设每个低功率RRH具有相同的传输功率，即，
TxPomri /) = TxPtmm RRff}, I = I 到 <V(I)。
[0024]eNB的传输功率被表达为
TxPmwtieNB).: TxPaweii RRHI ? TxDeIta,(2)
其中，TxDelta是eNB (eNB也可被描述为高功率RRH)和低功率RRH之间的传输功率差，根据 3GPP RP-111125, “CoMP Simulation Assumptions”，其可被假设为等于 16dBm。
[0025]本文中路径损耗Li被定义为从宏eNB或从RRH到选定的UE的路径损耗(通过平滑求平均)，其中假设了近似的信道互易(channel reciprocity),即路径损耗对于下行链路和上行链路传输两者来说是相同的。
[0026]最后,本文中TxPower (UE)被定义为用于上行链路传输的UE的传输功率。
[0027]对于部署方案4，假设简化的情形用于下行链路/上行链路覆盖。特别地，UE 604分别与用于下行链路的ー个TP和用于上行链路的ー个RP通信。UE 604处最强的下行链路接收信号和RP侧处最強的上行链路接收信号被采用作为用于TP/RP选择的简单准则。具体而言，基于UE 604处最强的下行链路接收信号选择TP，即，
TPvm =(TxPower(i) — L；)⑶。
[0028]类似地，基于eNB/RRH侧上最強的上行链路接收信号选择RP，即，
i = ド v (TxPower(UE) - Li)⑷。
[0029]根据eNB/RRH传输功率，方程(3)可被表达为:
^“一[I=:=: ；<L]-⑶
其中Ltl是UE和宏eNB之间的路径损耗，以及Li为UE和RRHi之间的路径损耗。即，基于路径损耗和eNB/RRH传输功率来确定TP选择。由于eNB具有更高的传输功率，且如方程
(2)中所表达的那样，方程(5)可被写为:.(j TxPoweri RRH) - (10 - TxDc^Ita % 1 = 0 I
““ —[I TxPower(RRH) -L,l<i<rt)。
[0030]因此，
【权利要求】
1.ー种方法，包括: 从基站装置发送參考信号到无线网络中宏小区内的至少ー个无线装置，其中所述基站装置和通信耦合到所述基站装置且远离所述基站装置的至少ー个无线电发射器装置被置于所述宏小区内，所述基站装置和一个或多个无线电发射器装置是用于小区内的一个或多个无线装置的传输点、或接收点； 发送与所述基站装置的传输功率相关的信息到所述至少一个无线装置；以及 从至少一个无线装置接收包含与基于所述參考信号的上行链路功率确定相关的信息和与所述基站装置的传输功率相关的信息的上行链路信号。
2.根据权利要求1的方法，进ー步包括同时发送来自所述基站装置和至少ー个无线电发射器装置的參考信号。
3.根据权利要求2的方法，其中同时发送包括同时发送来自所述小区内的所述基站装置和多个无线电发射器装置的參考信号。
4.根据权利要求1的方法，其中与所述基站装置的传输功率相关的信息包括所述基站装置的传输功率。
5.根据权利要求1的方法，进ー步包括发送与用于由至少ー个无线装置所做出的信号功率测量的滤波器系数值相关的信息到所述至少一个无线装置。
6.根据权利要求5的方法，其中所述滤波器系数值禁用至少ー个无线装置中的开环功率控制功能。
7.根据权利要求5的方法，进ー步包括: 在所述基站装置处测量来自至少一个无线装置的上行链路信号的接收强度； 基于从至少ー个无线装置接收的上行链路信号的接收强度，确定所述滤波器系数值； 从所述基站装置发送与用于由至少ー个无线装置所做出的信号功率测量的滤波器系数值相关的信息。
8.根据权利要求1的方法，进ー步包括发送与所述宏小区的參考信号相关的信息到所述至少一个无线装置。
9.ー种方法，包括: 在无线装置处接收从无线网络中的宏小区内的基站装置所发送的參考信号，其中所述基站装置和通信耦合到所述基站装置且远离所述基站装置的至少ー个无线电发射器装置被置于所述宏小区内，所述基站装置和一个或多个无线电发射器装置是用于所述小区内的一个或多个无线装置的传输点、或接收点； 在至少ー个无线装置处接收与所述基站装置的传输功率相关的信息； 确定用于所述宏小区内的无线装置的传输点；以及 从所述无线装置发送包含与基于所接收的參考信号的上行链路功率确定相关的信息和与所述基站装置的传输功率相关的所接收的信息的上行链路信号。
10.根据权利要求9的方法，其中从所述`基站装置和至少ー个无线电发射器装置同时发送所述參考信号。
11.根据权利要求10的方法，其中从所述小区内的所述基站装置和多个无线电发射器装置同时发送所述參考信号。
12.根据权利要求9的方法，其中与所述基站装置的传输功率相关的信息包括所述基站装置的传输功率。
13.根据权利要求9的方法，进ー步包括从所述基站装置接收与用于由所述无线装置所做出的信号功率测量的滤波器系数值相关的信息。
14.根据权利要求13的方法，其中所述滤波器系数值禁用所述无线装置的开环功率控制功能。
15.根据权利要求9的方法，进ー步包括从所述基站装置接收与所述宏小区的參考信号相关的信息。
16.—种基站,包括: 至少ー个射频收发器；和 处理器，其被耦合到至少ー个射频收发器，所述处理器被配置为: 发送參考信号到无线网络中的宏小区内的至少ー个无线装置； 发送与传输功率相关的信息到所述至少一个无线装置； 从所述至少ー个无线装置接收包含与基于由所述至少一个无线装置接收的參考信号的上行链路功率确定相关的信息和与由所述至少一个无线装置接收的基站传输功率相关的信息的上行链路信号； 基于从所述至少一个无线装置接收的上行链路信号的接收强度，确定滤波器系数值，以及 将与用于由所述至少一个无线装置所做出的信号功率测量的滤波器系数值相关的信息发送到所述至少一个无线装置，其中所述滤波器系数值由所述无线装置用来确定从所述无线装置到所述基站或到置于所述宏小区中的至少ー个无线电发射器装置的上行链路功率设置。
17.根据权利要求16的设备，其中所述处理器被进ー步配置为使所述射频收发器与所述至少一个无线电发射器装置同时发送所述參考信号。
18.根据权利要求16的设备，其中所述处理器被进ー步配置为使所述射频收发器与多个无线电发射器装置同时发送所述參考信号。
19.根据权利要求16的设备，其中所述滤波器系数值禁用所述至少一个无线装置中的开环功率控制功能。
20.根据权利要求16的设备，其中所述处理器被进ー步配置为使所述射频收发器和所述至少一个无线电发射器装置发送与所述宏小区的參考信号相关的信息到所述至少ー个无线装置。
【文档编号】H04W52/14GK103493551SQ201180070549
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2011年9月30日 优先权日:2011年4月1日
【发明者】R.杨, A.帕帕塔纳斯奥, A.达夫多夫, Y.Y.朱, J.付, K.伊特马德, H.尹, X.杨, J.伍 申请人:英特尔公司