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CN112423377B - 用于管理小区参考符号的功率的网络节点和方法 - Google Patents

用于管理小区参考符号的功率的网络节点和方法 Download PDF

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CN112423377B CN202010960552.2A CN202010960552A CN112423377B CN 112423377 B CN112423377 B CN 112423377B CN 202010960552 A CN202010960552 A CN 202010960552A CN 112423377 B CN112423377 B CN 112423377B
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Abstract

一种由网络节点所执行的用于管理小区参考符号CRS的功率的方法，其中网络节点110操作一个或多个小区，并且网络节点110配置成在第一功率模式中来传送CRS。当网络节点110识别(301)没有主动服务于任何UE 120的第一小区130(该小区又称作空小区130)时，网络节点110相对第一功率模式来降低(302)第一小区130中的CRS的功率。通过降低CRS的功率，降低来自空小区130的CRS的总体干扰，由此增强主动服务于UE 120的小区中的性能。

Description

用于管理小区参考符号的功率的网络节点和方法
技术领域
本文中的实施例涉及网络节点以及其中的方法。具体来说，它涉及用于管理小区参考符号的功率的方法。
背景技术
使通信装置，例如用户设备(UE)能够在蜂窝通信网络或无线通信系统(有时称作蜂窝无线电系统或蜂窝网络)中无线通信。通信可例如在两个UE之间、UE与普通电话之间和/或UE与服务器之间经由蜂窝通信系统内包含的可能的一个或多个核心网络以及无线电接入网(RAN)来执行。
UE还可称作无线终端、移动终端和/或移动台、移动电话、蜂窝电话、膝上型计算机、平板计算机或者具有无线能力的上网冲浪板(surf plate)(这里只提到一些另外示例)。本上下文中的UE可以是例如便携、袖珍、手持、计算机包含或者车载移动装置(所述移动装置被使能经由RAN与诸如另一个无线终端或服务器的另一个实体传递语音和/或数据)。
蜂窝通信网络覆盖被划分为小区区域地理区域，其中各小区区域由网络节点所服务。小区是地理区域(其中无线电覆盖由网络节点来提供)。
网络节点还可控制若干传输点，例如具有无线电单元(RRU)。因此，小区能够包括一个或多个网络节点，每个控制一个或多个传输/接收点。传输点(又称作传输/接收点)是传送和/或接收无线电信号的实体。实体具有空间中位置，例如天线。网络节点是控制一个或多个传输点的实体。网络节点可以是例如基站，例如无线电基站(RBS)、eNB、eNodeB、NodeB、B节点或BTS(基站收发器站)，这取决于所使用的技术和术语。基于传输功率并且由此还基于小区大小，基站可以是不同的类，例如宏eNodeB、家庭eNodeB或微微基站。
此外，各网络节点可支持一种或数种通信技术。网络节点通过在射频上操作的空中接口与网络节点的范围之内的UE进行通信。在本公开的上下文中，表达“下行链路(DL)”用于从基站到移动台的传输路径。表达“上行链路(UL)”用于沿相反方向，即从UE到基站的传输路径。
在第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)中，可称作eNodeB或者甚至eNB的基站可直接连接到一个或多个核心网络。在LTE中，蜂窝通信网络又称作E-UTRAN。
E-UTRAN小区通过从eNB所广播的某些信号来定义。这些信号包含与能够由UE使用以便经过小区连接到网络的小区有关的信息。信号包括参考和同步信号(UE使用其来找到帧定时和物理小区标识)以及包含对整个小区相关的参数的系统信息。
需要连接到网络的UE因而必须首先检测适当小区，如3GPP TS 36.304v11.5.0中定义的。这通过对相邻小区所发送的所接收参考信号进行测量(又称作“监听”适当小区)来执行。适当小区通常是具有最佳信号质量的小区。监听适当小区可包括搜索在OFDM子帧中的从网络节点所传送的同步信号。当找到适当小区时，UE按照小区的系统信息来执行随机接入。这被进行以便向网络节点传送无线电资源控制(RRC)连接建立请求。假定随机接入过程成功进行并且网络节点接收请求，则网络节点将采用RRC连接建立消息(其确认UE请求并且告诉它移动到RRC连接状态)或者RRC连接拒绝(其告诉UE关于它不可连接到小区)进行应答。在RRC连接状态中，用于网络节点与UE之间的通信所需的参数对两个实体已知，并且启用在两个实体之间的数据传输。
为了促进到其他小区的切换，各网络节点可将其他网络节点所支持的小区身份(cell identity)存储在地址数据库中，以便知道如何联系潜在目标小区的网络节点以进行切换。服务于小区的各网络节点通常在数据库中存储它与哪些小区具有相邻关系，即UE常常要执行到区域中的哪些小区的切换。小区的相邻关系在下文中将称作小区的“相邻关系列表”。
小区特定参考信号(CRS)是UE已知符号，其插入正交频分复用(OFDM)时间和频率网格的子帧的资源元素(RE)中，并且由网络节点来广播。每个RE具有频域中与OFDM副载波对应的扩展以及时域中与OFDM符号间隔对应的扩展。
CRS由UE用于下行链路信道估计。当UE处于RRC连接状态并且正接收用户数据时，以及当UE处于RRC空闲状态并且正读取系统信息时，信道估计用于下行链路数据的解调。由于后一种使用情况，CRS必须甚至从不具有任何在RRC连接状态UE的小区来传送，因为eNB不能知道UE是否想要接入网络，直到它执行随机接入。下行链路小区特定参考信号以六个副载波的频域间距在各时隙的第一和第三最后OFDM符号内插入。时隙是OFDM时间和频率网格的时间周期，其通常为0.5毫秒长。因此，已知技术的问题在于，没有在RRC连接状态的任何UE的小区因CRS广播而仍然消耗功率。
在若干天线由网络节点用于传送并且各天线表示小区的情况下，各天线必须传送唯一参考信号，以便使UE连接到该特定小区。当一个天线进行传送时，其他天线必须静默，以便不干扰第一天线参考信号。为了降低小区之间的参考信号的干扰，CRS的位置通常在小区之间在频率上移位(shift)。CRS能够在0-5个副载波之间移位，每个副载波对应于LTE的15kHz的频移。小区特定频移能够从物理小区身份(小区ID)(其通过选择适当主同步信道(PSCH)和辅同步信道(SSCH)向UE发信号通知)来得出。
虽然这个解决方案降低小区之间的参考符号的干扰，但是它具有的问题在于，一个小区的参考符号将扰动相邻小区的物理下行链路共享信道(PDSCH)和物理下行链路控制信道(PDCCH)符号。
因此即使小区不具有在RRC连接状态的任何UE，扰动也可影响相邻小区中的UE DL吞吐量。当UE处在和/或靠近小区之间的边界时，情况将尤其是这样。
降低CRS的功率可缓解这个问题。但是，为了接入小区，UE必须能够听到(hear)小区的CRS，即，UE必须能够识别和接收从小区所传送的CRS。因此，降低CRS的功率还缩小小区的大小，因为更远距离的UE将不再听到CRS。此外，当CRS上的信号干扰比(SINR)降低时，用于解调的信道估计的质量降低。因此，降低CRS的功率引起小区边缘性能的降级。当网络中的负荷增加时这个降级进一步加剧，特别是如果数据以比CRS要高的功率来传送，当将要降低CRS干扰的影响时情况通常是这样。
发明内容
因此，本文的实施例的目的是增强无线通信网络中的性能。
按照本文的实施例的第一方面，此目的通过一种由网络节点所执行以用于管理小区参考符号CRS的功率的方法来实现。网络节点操作一个或多个小区，并且配置成在第一功率模式中来传送CRS。当识别第一小区时(该第一小区没有主动服务于任何UE)，网络节点相对第一功率模式来降低第一小区中的CRS的功率。
按照本文的实施例的第二方面，此目的通过一种用于执行用于管理小区参考符号CRS的功率的方法的网络节点来实现。网络节点操作一个或多个小区，并且配置成在第一功率模式中来传送CRS。网络节点配置成识别没有主动服务于在RRC连接模式的任何UE的第一小区。网络节点还配置成相对第一功率模式来降低第一小区中的CRS的功率。
通过降低没有服务于在RRC连接模式的任何UE的小区中的CRS的功率，来自空小区的功率消耗和干扰能够降低，由此增强具有在RRC连接模式的UE的小区的性能。在无负荷系统中，当CRS在频域中移位时，降低参考符号的功率将降低干扰，并且增加单个UE吞吐量。
附图说明
参照附图更详细描述本文中的实施例的示例，在附图中：
图1是示出无线通信网络的实施例的示意框图。
图2是示出OFDM子帧的实施例的示意框图。
图3是描绘网络节点中的方法的实施例的流程图。
图4是示出网络节点的实施例的示意框图。
具体实施方式
图1描绘按照第一情形(在其中可实现本文的实施例)的无线通信网络100的示例。无线通信网络100是诸如LTE、E-Utran、WCDMA、GSM网络、任何3GPP蜂窝网络、Wimax或者任何蜂窝网络或系统的无线通信网络。
无线通信网络100包括多个网络节点，图1中描绘其中两个：第一网络节点110和第二网络节点111。第一网络节点110和第二网络节点111是各可作为传输点(例如，无线电基站，例如eNB、eNodeB或家庭节点B、家庭eNode B)的网络节点或者能够服务于无线终端(例如UE)的任何其他网络节点或者无线通信网络中的机器类型通信装置。第一网络节点110和第二网络节点111各服务于多个小区130、131、132。
无线通信网络100包括UE 120。第一网络节点110和第二网络节点111各可以是用于无线终端120的传输点。UE 120处于第一网络节点110和第二网络节点111的无线电范围之内，这意味着，它能够听到来自第一网络节点110和第二网络节点111的信号。
UE 120例如可以是无线终端、无线装置、移动无线终端或无线终端、移动电话、计算机(例如膝上型计算机、个人数字助理(PDA)或具有无线能力的平板计算机(有时称作上网冲浪板))或者能够通过无线通信网络中的无线电链路进行通信的任何其他无线电网络单元。请注意，本文档中使用的术语“无线终端”还覆盖其他无线装置，例如机器到机器(M2M)装置。
图2示出示范下行链路OFDM时间和频率网格，其又称作OFDM子帧。各子帧包括两个时隙。各时隙包括在时域(x轴)和频域(z轴)扩展的多个资源元素(RE)201。频域中的每个RE201扩展称作副载波，而时域中的扩展称作OFDM符号。如在图2中能够看到的，第一OFDM符号包括控制信令和CRS，其携带与网络节点110有关的必要信息，以允许UE 120连接到其。控制信令位于各子帧的开头(又称作子帧的控制区域)，并且跨越子帧的全带宽。图2示出三个OFDM符号的正常控制区域的示范大小，然而控制区域的大小可按照当前业务状况动态调整。
CRS由UE 120用于下行链路信道估计。当UE 120处在RRC连接状态并且正接收用户数据时，以及当UE 120处在RRC空闲状态并且正读取系统信息时，信道估计用于确定下行链路数据的解调。下行链路CRS以六个副载波的频域间距在各时隙的第一和第三最后OFDM符号内插入。
子帧还包括用于在网络节点110与UE 120之间传送用户数据的数据符号。数据符号位于控制区域之后的区域中，其又称作数据区域。
现在将参照图3中所描绘的流程图来描述网络节点110中的用于管理CRS的功率的方法的实施例的示例。网络节点110操作一个或多个小区，并且配置成在操作期间在第一功率模式中来传送CRS。这涉及正常操作。第一功率模式又可称作正常功率模式，其在网络节点110的至少一个小区正服务于在RRC连接模式的至少一个UE 120时被使用。在这个功率模式中，CRS和数据符号以相同功率来传送，即，CRS与数据符号之间的功率差为零或几乎为零。
该方法包括下列动作，所述动作可按照任何适当顺序进行：图3中的框的虚线指示此动作不是强制性的。
动作301
网络节点110识别没有主动服务于在RRC连接模式的任何UE 120的第一小区130。当小区没有主动服务于任何UE 120时，小区称作空小区。
当网络节点110在预定时间之内尚未发送任何消息到小区中的任何UE 120或者尚未从小区中的任何UE 120接收任何消息时，和/或当小区不具有在RRC连接模式的任何UE120时，小区没有主动服务于任何UE 120。
小区可在某些事件的情况下从没有主动服务于任何UE 120切换到主动服务于UE。触发切换的事件可以是例如网络节点110在小区130中发送寻呼消息，在小区130中接收随机接入前同步码，或者在小区130中发送随机接入响应。它还可当网络节点在小区130中发送/接收公共控制信道消息、专用控制信道消息和/或专用业务信道消息时被触发。
动作302
当网络节点110识别没有主动服务于任何UE 120的第一小区130、即空小区130时，网络节点110相对第一功率模式来降低第一小区130中的CRS的功率。这个降低的功率模式又可称作低功率模式。通过将CRS的功率降低到比数据符号的功率级要低的功率级，来降低来自空小区130的CRS的总体干扰。
在一些实施例中，对于在子帧的任何正交频分复用(OFDM)符号(除了子帧的第一OFDM符号之外)上发送的CRS应用降低的CRS功率。通过对于除了第一OFDM符号之外的所有OFDM符号应用降低的CRS功率，CRS的干扰降低，同时允许UE 120听到来自空小区130的CRS。
网络节点110保持降低的CRS功率，只要确定小区130不主动服务于任何UE 120。
CRS功率还可在若干等级中适应。降低的功率级的可能值与其他符号相比可以是例如-3、-2、-1dB，由此允许在三个步骤中的功率的降低。然而，也可使用其他和/或另外功率级。
功率差可在系统信息中向UE 120发信号通知，其中它可用来改进携带幅度域中的信息的调制类型的解调性能。所使用的解调方案可以是例如16QAM、64QAM和/或携带幅度域中的信息的任何其他调制方案。
在另外实施例中，当改变CRS功率级时可应用滞后(hysteresis)功能，由此避免小区130从没有主动服务于任何UE 120极快切换到主动服务于UE时在功率模式之间的不必要切换。
动作303
网络节点110还可向相邻关系列表中列示的相邻小区发送与各小区的RRC连接UE120的CRS功率和数量有关的信息。相邻小区可连接到相同或不同网络节点111。当相邻小区由其他网络节点111来服务时，信息可经由X2接口来发送。在另外实施例中，信息可通过S1接口经由移动性管理实体(MME)来发送。
当UE 120想要连接到网络节点110时，它从它能够听到的各小区测量平均接收CRS功率(RSRP)，并且使用该信息来判定适合于连接到小区的哪一个。RSRP还可用于连接状态移动性，其中网络节点110使用在上行链路共享信道所发送的来自UE 120的第3层测量报告来支持切换判定。这种报告例如可陈述UE 120将要移出其当前服务小区的覆盖。然而，3GPP提供网络节点110能够在UE 120中进行配置以便获得相关和所需的其他报告的工具和机制集合。一个示例是A3事件，其中网络节点110配置UE 120以便如果相邻RSRP与服务小区相比变为充分强，则发送服务小区和相邻小区的RSRP。这个信息然后可由网络节点110转发到相邻小区。
动作304
在一些实施例中，网络节点110还接收与相邻小区中的主动被服务UE 120的CRS功率模式和数量有关的信息。信息可从相邻网络节点111来接收。当信息从相邻网络节点111来接收时，它可经由X2接口来接收。
在另外实施例中，信息还可通过S1接口经由MME来接收。
信息可用来允许网络节点110采用正和负值来配置小区单独偏移(CIO)。UE 120可将给定小区的CIO加到该小区的测量的RSRP，以便补偿该小区的低CRS功率级。通过这样做，UE 120可连接到另一个小区，例如空小区130，即使RSRP对于空小区130比对于具有主动被服务UE 120的另一个小区131、132要低。CIO能够配置在IDLE模式(其中它在系统信息块(SIB)中广播)以及配置在连接模式(其中它在专用RRC配置中发送给每个UE 120)。
动作305
当网络节点接收到与相邻小区有关的信息时，它可使用这个信息基于在动作304所接收的信息来识别第二小区131，该小区131主动服务于至少一个UE 120，并且邻近小区132，其中主动被服务UE 120的数量超过第一阈值。
动作306
当网络节点按照动作305已经识别第二小区131时，它可相对第一功率模式来增加第二小区131中的CRS的功率。通过增加第二小区131中的CRS的功率，位于周围小区中的UE能够更容易地检测第二小区，以便连接到它。
CRS功率还可按照若干等级来增加。增加的功率级的可能值与其他符号相比可以是例如1.77和3dB，由此允许在二个步骤中的功率的增加。然而，也可使用其他和/或另外功率级。
通过增加第二小区131中的CRS的功率，位于周围小区中的UE能够更容易地检测第二小区，以便连接到它。
为了执行以上相对图3所描述的用于管理小区参考符号(CRS)的功率的方法动作，网络节点110包括图4所描绘的下列布置。如上所提到的，网络节点110操作一个或多个小区，并且通常配置成在第一功率模式中来传送CRS。
网络节点110包括与UE 120进行通信的无线电电路401、与其他网络节点进行通信的通信电路402以及处理单元403。
网络节点110配置成(例如通过将识别模块404配置成)识别没有主动服务于任何UE 120的第一小区130。网络节点110还配置成或者包括功率调节模块405，其配置成当第一小区识别为没有主动服务于任何UE 120时相对第一功率模式来降低第一小区130中的CRS的功率。
在本文的一些实施例中，网络节点110还可配置成(例如通过将发送电路406配置成)向相邻网络节点111发送与主动被服务UE 120的CRS功率模式和数量有关的信息。在一个实施例中，向相邻网络节点120发送与连接的UE 120的CRS功率模式和数量有关的信息的部件可以是X2接口。发送电路406可包含在通信电路402中。
在另外实施例中，网络节点110可配置成(例如通过将接收电路407配置成)接收与相邻小区中的主动被服务UE 120的CRS功率模式和数量有关的信息。信息从相邻网络节点111来接收。接收电路407可包含在通信电路402中。
网络节点110还可配置成或者可包括识别模块404，其进一步配置成识别第二小区131，该小区131主动服务于至少一个UE 120，并且邻近小区132，其中主动被服务UE 120的数量超过第一阈值。
在另外实施例中，网络节点配置成或者包括功率调节单元405，其进一步配置成当相邻小区132中的主动被服务UE 120的数量超过第一阈值时，相对于第一功率模式来增加第二小区131中的CRS功率。
为了降低功率模式之间的不必要切换，网络节点110还可配置成或者包括功率调节单元405，其进一步配置成使用滞后功能来降低和/或增加CRS功率。通过使用滞后功能，网络节点110可以在主动被服务UE 120的数量发生变化时不立即切换功率模式，而是将在主动被服务UE 120的变化已经发生之后的某个时间量保持在一种功率模式中。
本文中用于管理小区参考符号(CRS)的功率的实施例可经过一个或多个处理器(例如图3中所描绘的网络节点110中的处理单元403)连同用于执行本文的实施例的功能和动作的计算机程序代码来实现。上面提到的程序代码还可作为计算机程序产品来提供，例如采取携带用于在被加载到网络节点110时执行本文的实施例的计算机程序代码的数据载体的形式。一种这样的载体可采取CD ROM光盘的形式。然而，采用诸如记忆棒之类的其它数据载体是可行的。此外，计算机程序代码可作为服务器上的纯程序代码来提供，并且下载到网络节点110。
本领域的技术人员还将意识到，以上所描述的识别模块404和功率调节模块405可表示模拟和数字电路的组合和/或配置有例如存储在存储器408中的软件和/或固件(其在由一个或多个处理器，例如如上面描述处理单元403运行时)的一个或多个处理器。这些处理器的一个或多个以及其他数字硬件可包含在单个专用集成电路(ASIC)中，或者若干处理器和各种数字硬件可分布于若干独立组件之间，无论是单独封装还是组装到片上系统(SoC)中。
网络节点110还可包括存储器408，其包含一个或多个存储器单元。存储器409布置成用来存储获得的信息、测量、数据、配置、调度和应用，以便当在网络节点110中运行时执行本文的方法。
当使用词语“包括(comprises)”或“包括(comprising)”时，它将被解释为非限制性的，即，表示“包括至少…”。
本文的实施例并不局限于上面描述的优选实施例。可使用各种备选、修改和等效方案。因此，以上实施例不应当被理解为限制随附权利要求所定义的本发明的范围。

Claims (10)

1.一种由网络节点(110)所执行的用于管理小区参考符号CRS的功率的方法，其中，所述CRS是正交频分复用OFDM子帧中的参考符号，用户设备UE已知所述符号，其中，所述子帧包括控制区域和数据区域，其中，所述网络节点(110)操作一个或多个小区(130，131，132)，并且其中，所述网络节点(110)被配置成在第一功率模式中来传送所述CRS，其中，在所述第一功率模式中用相同功率传送所述CRS和数据符号，所述方法包括：
当识别第一小区(130)时，所述第一小区(130)没有主动服务于任何UE(120)，相对所述第一功率模式来降低(302)所述第一小区(130)中的所述CRS的功率，其特征在于，对于在除了所述子帧的第一OFDM符号之外的所述子帧的任何OFDM符号上发送的CRS应用所降低的CRS功率，其中所降低的CRS功率被应用于所述子帧的所述数据区域，并且其中所述第一OFDM符号位于所述子帧的所述控制区域中。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：
向一个或多个相邻网络节点(111)发送(303)与RRC连接UE(120)的数量和所述CRS功率有关的信息。
3.如权利要求2所述的方法，其中，经由X2接口来发送所述信息。
4.如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中，当确定所述第一小区(130)主动服务于至少一个UE(120)时，所述方法还包括：
从相邻网络节点(111)接收(304)与相邻小区中的被主动服务UE(120)的数量和所述CRS功率模式有关的信息，
识别(305)第二小区(131)，其中，所述第二小区(131)主动服务于至少一个UE(120)并且邻近于其中被主动服务UE(120)的数量超过第一阈值的小区(132)，
相对所述第一功率模式来增加(306)所述第二小区(131)中的所述CRS的所述功率。
5.如权利要求4所述的方法，其中，使用滞后功能来执行降低和增加所述CRS功率。
6.一种用于执行用于管理小区参考符号CRS的功率的方法的网络节点(110)，其中，所述CRS是正交频分复用OFDM子帧中的参考符号，用户设备UE已知所述符号，其中所述子帧包括控制区域和数据区域，其中所述网络节点(110)操作一个或多个小区(130，131，132)，并且所述网络节点(110)被配置成在第一功率模式中来传送所述CRS，其中在所述第一功率模式中用相同功率传送所述CRS和数据符号，所述网络节点(110)包括：
识别模块，所述识别模块被配置成识别没有主动服务于任何UE(120)的第一小区(130)；以及
功率调节模块，所述功率调节模块被配置成相对所述第一功率模式来降低所述第一小区(130)中的所述CRS的功率，
其特征在于，所述网络节点(110)配置成对于在除了所述子帧的第一OFDM符号之外的所述子帧的任何OFDM符号上发送的CRS应用所降低的CRS功率，其中所降低的CRS功率被应用于所述子帧的所述数据区域，并且其中所述第一OFDM符号位于所述子帧的所述控制区域中。
7.如权利要求6所述的网络节点(110)，其中，所述网络节点(110)还包括：
发送电路，所述发送电路被配置成向一个或多个相邻网络节点(111)发送与被主动服务UE(120)的数量和所述CRS功率模式有关的信息。
8.如权利要求7所述的网络节点(110)，其中，向相邻网络节点(111)发送与被主动服务UE(120)的所述数量和所述CRS功率模式有关的信息的部件是X2接口。
9.如权利要求6-8中的任一项所述的网络节点(110)，其中，所述网络节点(110)还包括：
接收电路，所述接收电路被配置成从相邻网络节点(111)接收与相邻小区中的被主动服务UE(120)的数量和所述CRS功率模式有关的信息，
其中，所述识别模块还被配置成识别第二小区(131)，其中，所述第二小区(131)主动服务于至少一个UE(120)并且邻近于其中被主动服务UE(120)的数量超过第一阈值的小区(132)，
其中，所述功率调节模块还被配置成相对所述第一功率模式来增加所述第二小区(131)中的所述CRS功率。
10.如权利要求9所述的网络节点(110)，其中，所述功率调节模块还被配置成：
使用滞后功能来降低和增加所述CRS功率。
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