專利名稱：一種長期演進先進系統中用戶接入服務小區的方法
技術領域：
本發明涉及無線通信技術領域，更具體地，涉及一種長期演進先進系統(Long Term Evolution Advanced, LTE-advanced)系統中用戶接入服務小區的方法。
背景技術：
現有研究表明，通過在基站B節點(eNB)與終端(UE)之間引入中繼節點(relay)， 組成新型的中繼蜂窩通信系統，可以有效改善網絡覆蓋質量、提升系統容量和提高資源利 用率。因而relay在LTE-advanced系統研發過程中用來實現寬帶無線接入。
在LTE-advanced系統中，relay的引入帶來了新的四種不同的鏈路eNB到relay 的下行鏈路、relay到eNB的上行鏈路、relay到UE的下行鏈路、UE到relay的上行鏈路。 此外，該系統中必然還存在著一些距離eNB較近、與eNB直接通信的UE。對于這些UE，傳統 的接入鏈路即eNB到UE的下行鏈路和UE到eNB的上行鏈路依然存在。從調度來講， 一般 存在兩種方式， 一種是eNB負責多跳小區內所有節點包括relay和relay覆蓋的UE的調 度，稱為集中調度方式；另外一種是eNB只負責自身所覆蓋UE的調度和中繼鏈路傳輸也就 是relay本身的調度，而relay覆蓋的UE由relay完成調度傳輸，這種方式被稱為分布式 調度。多跳小區是包含relay站點的小區，該小區內的數據傳輸可能經過多個空中接口。
LTE-advanced系統中引入具有獨立的cell ID的relay傳輸自己的控制信息及同 步信息等。采用分布式調度的relay為了進行UE與eNB之間的數據傳輸，eNB和relay分 別獨立地為所控制的無線鏈路分配資源。relay所控制的資源及relay的中繼鏈路資源由 eNB預先分配。中繼鏈路又稱回傳鏈路。分布式調度下的下行回傳鏈路存在瓶頸效應。當 中繼接入鏈路資源豐富，relay到UE能夠提供的吞吐量大于eNB到relay的吞吐量，這種 情形下下行回傳鏈路會遭遇瓶頸效應。現有系統中，被relay服務的UE的上行鏈路和下行 鏈路都是直接接入到relay的服務小區，如果因下行回傳鏈路遭遇瓶頸效應而使被中繼服 務的UE的上行鏈路和下行連接全部切換到eNB的服務小區，雖然可以緩解出現的下行回傳 鏈路的瓶頸效應，但UE與eNB的上行連接需要用戶端耗費較大的傳輸功率。
現有技術中，解決下行回傳鏈路的瓶頸效應的技術方案是，使用特殊子幀中的下 行OF匿符號傳輸回傳鏈路中的數據，但特殊子幀中的幾個OF匿符號還需用作時間轉換，仍 不足以徹底解決回傳鏈路的瓶頸效應。舉例說明如下假使對于TDD time configuration mode 2，設置回傳鏈路子幀數目為最大可獲得的數目4，假如發現調度兩個中繼，回傳鏈路已 經出現瓶頸效應，限制了系統吞吐量的提高。盡管可使用特殊子幀中的8個0FDM符號用作增 補回傳鏈路進行數據傳輸，可當調度的兩個以上中繼時，依然會出現回傳鏈路的瓶頸問題。
綜上，在分布式調度下存在下行回傳鏈路的瓶頸效應和用戶端耗費傳輸功率較大 的問題。
發明內容
本發明實施例提出一種LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方法，從而在分布式調度下，用戶端耗費傳輸功率較小且不存在下行回傳鏈路的瓶頸效應。
本發明實施例的技術方案如下 —種LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方法，工作在有中繼relay的分布 式調度下，該方法包括 按照小區選擇接入條件將終端UE接入服務小區包括 UE接收到的來自B節點eNB的信號強度小于接收到的來自所述relay的信號強 度時，或UE接收到的來自所述eNB的信號強度超過接收到的來自所述relay的信號強度， 但超過的量小于預設的最小值^時，UE的上行鏈路和下行鏈路均接入所述relay的服務小 區，&是單位為dbm的固定值； UE接收到的來自所述eNB的信號強度超過接收到的來自所述relay的信號強度， 但超過的量在&和最大值X2之間時，UE的上行鏈路接入所述relay的服務小區，所述UE 的下行鏈路接入所述eNB的服務小區，X2是單位為dbm的固定值； UE接收到的來自所述eNB的信號強度超過接收到的來自所述relay的信號強度，
且超過的量不小于預設的X2時，UE的上行鏈路和下行鏈路均接入所述eNB的服務小區。 所述UE接收到的來自eNB的信號強度小于接收到的所述relay的信號強度時，或
UE接收到的來自所述eNB的信號強度超過接收到的來自所述relay的信號強度，但超過的
量小于預設的最小值X!包括，RSRPeNB-RSRPrelay < RSRPeNB是UE接收到的來自所述eNB的
參考信號強度，所述RSRPr^y是UE接收到的來自所述relay的參考信號強度； 所述UE接收到的來自所述eNB的信號強度超過接收到的來自所述relay的信號
強度，但超過的量在X!和最大值X2之間包括X2 > RSRPeNB-RSRPrelay > ; UE接收到的來自所述eNB的信號強度超過接收到的來自所述relay的信號強度，
且超過的量不小于預設的X2之外包括RSRPeNB-RSRPrelay > X2。 所述按照小區選擇接入條件接入服務小區之前進一步包括，初次按照小區選擇接 入條件接入服務小區時，eNB通知relay下行負載偏重。 所述按照小區選擇接入條件接入服務小區后進一步包括，eNB再次按照小區選擇 接入條件將UE接入服務小區。 所述eNB通知relay下行負載偏重包括減小所述relay的控制信號的發射功率。
所述eNB通知relay下行負載偏重包括減小所述relay的參考信號發射功率。
所述eNB通知relay下行負載偏重包括在控制信道消息中嵌入過載指示信息。
當relay的傳輸功率Ptrelay = 30dbm時，所述&的取值范圍是0 < & < 16，所述 X2 = 16。 當relay的傳輸功率PtMlay = 37dbm時，所述&的取值范圍是0 < & < 9，所述 X2 = 9。 所述的取值范圍是0 < < (PteNB-Ptrelay)，所述X2 = PteNB-Ptrelay， PteNB是所 述eNB的傳輸功率，PtMlay是所述relay的傳輸功率。 從上述技術方案中可以看出，在本發明實施例中，在UE初次接入時，eNB通知 relay下行負載偏重，當UE接入的eNB與relay信號強度的差值小于&時，UE的上行鏈路 和下行鏈路均接入所述relay的服務小區；當UE接入的eNB與relay信號強度的差值大于 等于小于X2時，即UE處于eNB和relay的交叉區域中，UE的上行鏈路接入所述relay的服務小區，所述UE的下行鏈路接入所述eNB的服務小區；該UE的上行與下行分別處于 relay和eNB中，上行與下行的接入地址不同則稱為異址接入；當UE接入的eNB與relay信 號強度的差值大于等于X2時，此時接入eNB的信號強度超出接入relay信號強度X2dbm，則 UE的上行鏈路和下行鏈路均接入所述eNB的服務小區；eNB由小區選擇接入條件再次確定 UE的服務小區。從而，處于eNB和relay的覆蓋范圍交叉區域內的UE上行接入relay使得 用戶端耗費較小的傳輸功率，而該UE的下行接入eNB避免了瓶頸效應。
圖1為本發明實施例的中用戶端接收eNB或relay的參考信號強度示意圖；
圖2為本發明第一實施例用戶接入服務小區的方法流程示意圖；
圖3為本發明第二實施例用戶接入服務小區的方法流程示意圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點表達得更加清楚明白，下面結合附圖及具體 實施例對本發明再作進一步詳細的說明。 在本發明實施例中，按照小區選擇接入條件對不同情況下的UE接入服務小區，隨 著UE所接收eNB和relay的參考信號強度的變化，可以再次按照小區選擇接入條件接入服 務小區。不論是按照小區選擇接入條件首次接入或是再次接入服務小區，用戶端的異址接 入帶來如下的技術效果，即下行鑒于瓶頸效應可接入宏小區即被eNB服務的小區，從而緩 解下行中繼鏈路所遭遇的瓶頸效應；但上行考慮UE接入系統后所需耗費的傳輸功率大小， 仍選擇接入中繼小區。通過縮小下行覆蓋范圍，擴大上行覆蓋范圍，有效地優化了 UE的接 入，從而緩解relay對接入eNB中的上行干擾狀況及提高系統吞吐量，解決了現有技術中用 戶端耗費傳輸功率較大和下行回傳鏈路的瓶頸效應。 圖1是用戶端接收eNB或relay的參考信號強度示意圖，RSRPeNB表示UE接收到的 來自eNB的參考信號強度；RSRP^ay表示UE接收到的來自relay的參考信號強度；橫軸表 示UE與eNB之間的距離；縱軸表示參考信號強度。即UE距離eNB越遠則接收到eNB的參 考信號強度越弱；當UE距離relay越近，則接收到relay的參考信號強度也越強。相應的， 當UE距離relay較近且距離eNB較遠時，UE為了減少傳輸功率，會選擇與relay通信。UE 接收到的來自eNB的信號強度小于來自relay的信號強度時，或UE接收到的來自eNB的信 號強度超過接收到的來自relay的信號強度，但超過的量小于預設的最小值&，即relay下 行覆蓋范圍是以最小值XlClbm為偏移的區間，即RSRP，-RSRPrelay < X工時，UE選擇中繼小區 作為其上行和下行服務小區；UE接收到的來自eNB的信號強度超過接收到的來自relay的 信號強度，但超過的量在和最大值X2之間時，即當X2 > RSRPeNB-RSRPrelay > 時，UE選 擇中繼小區作為上行服務小區，但下行選擇宏小區作為其下行服務小區，^ > &。中繼上行 覆蓋范圍是以最大值X2dbm為偏移的區間，UE接收到的來自eNB的信號強度超過接收到的 來自relay的信號強度，但超過的量不小于預設的X2，即RSRPeNB_RSRPrelay > X2時，UE選擇 eNB小區作為其上行和下行服務小區。
在本發明中和X2按照如下方法確定PteNB和Ptrelay分別代表eNB和relay的傳輸功率，PreNB和Prrelay分別代表在UE處
步驟202-203、當滿足RSRPeNB-RSRPrelay < X!或X2 > RSRPeNB-RSRPrelay > X!時，UE 選擇中繼小區作為其服務小區，并向所選擇的relay發起接入請求，在接入請求中攜帶接
收到的eNB和relay的參考信號強度。 步驟204、relay根據UE收到的參考信號強度判斷，當X2 > RSRPeNB_RSRPrelay > & 時，該UE處于relay和eNB的交叉覆蓋范圍內，可以將該UE的下行數據傳輸轉交給eNB，即 可以避免下行回傳鏈路出現瓶頸效應。該UE的下行接入eNB，但上行仍選擇能給該UE帶來 較小路損的發送端即relay作為其上行服務小區，從而最小化UE上行傳輸所需要的能量消 耗。 實施例一中的&和X2是根據上文中的計算方法得到的，針對不同的PtMlay， &、 X2取值是不同的。當Ptrelay = 30dbm時，X! G
實施例二 附圖3為本發明第二實施例用戶接入服務小區的方法流程示意圖，具體包括以下 步驟 步驟301-302、 UE初次接入時，eNB通過交換控制信息告知relay下行鏈路過載。
relay發送負載信息至UE。 relay過載的通知方式有以下幾種。 A、減小relay中控制信號(諸如同步信號SCH)的發射功率。UE選擇能帶來較大 信號強度的發送端(如eNB)作為UE初始接入點； B、減小relay中參考信號的發射功率。UE選擇能帶來較大參考信號強度的發送端 (如eNB)作為UE初始接入點; 在A和B的兩種情況下，因為減小relay的發射功率，則有Pt油y < 30dbm或Pt油y < 37dbm，那么G [0， (PteNB-Ptrelay) dbm) ， X2 = (PteNB-Ptrelay) dbm。 C、 relay在其相關的控制信道消息中嵌入過載指示信息。UE選擇信號強度大于 某一預設的門限值并且不過載的發送端作為UE初始接入點，如何預設門限值是現有技術， 在此就不再贅述。當Ptrelay = 30dbm時，X! G [0， 16dbm) ， X2 = 16dbm ;當Ptrelay = 37dbm， X丄G [0，9dbm) ， X2 = 9dbm。 針對A、B、C不同的過載通知方式，UE分別作a、b、c如下處理 a、 UE選擇能帶來較大同步信號強度的發送端(如eNB)作為UE初始接入點； b、 UE選擇能帶來較大參考信號強度的發送端(如eNB)作為UE初始接入點； c、UE選擇信號強度大于某一預設的門限值并且不過載的發送端(如eNB)作為UE
初始接入點。 步驟303-307、 UE向eNB發起接入請求，請求中攜帶接收到的參考信號強度，eNB 進行下行資源調度后，進行下行數據傳輸，UE相應地向eNB發送HARQ的ACK/NACK消息發 送至UE。 步驟308-310、當UE需要作上行數據傳輸時，eNB根據UE發送的參考信號作如下 判斷。如果覆蓋該UE的relay上行負載允許，且X2 > RSRPeNB-RSRPrelay > X15說明該UE處 于relay與eNB的交叉覆蓋范圍之內并且距離relay更近，則可將該UE的上行傳輸轉交給 relay。即下行仍保持接入eNB，上行選擇能給該UE帶來較小路損的發送端即relay作為其 服務小區，從而最小化UE上行傳輸所需要的能量消耗。通過relay與UE之間進行信令交互判斷relay上行負載是否允許接入，該判斷過程是現有技術，在此就不再贅述。 eNB通知覆蓋該UE的relay作為該UE的上行服務小區，告知該UE其上行服務小區。 步驟311-314、該UE向relay發起上行傳輸請求，relay向該UE上行授權并進行 上行數據傳輸，并相應地將HARQ的ACK/NACK消息發送至UE。 步驟315-316、網絡側(包括relay和eNB)依據小區選擇接入條件繼續判決UE的 上下行小區選擇接入，并相應地調度及通知UE。 實施例二中的&和X2是根據上文中的計算方法得到的，針對不同的Ptrelay， &、 X2 取值是不同的。由于在步驟302中有可能對relay的發射功率進行調整，則&、X2取值會稍 不同于實施例一中的取值，但并不影響本發明的技術效果。 實施例二與實施例一的區別在于，當relay下行過載時，可以使一個位于relay覆
蓋范圍邊緣的UE偏向于選擇eNB作為初始接入點，進而在發起下行數據傳輸時可以直接與
eNB進行通信，避免了一次不必要的轉交和出現瓶頸問題。考慮到避免耗費較大傳輸功率，
將位于relay覆蓋范圍邊緣的UE的上行接入relay的上行服務小區。 當然，在本發明中并不排除UE在初始接入時，就依據小區選擇接入條件分別做下
行接入點和上行接入點的選擇，其中&和X2的取值范圍是和實施例一中相同的。 本發明中，對于異址接入的UE，對PUCCH控制信道影響不大，只是需要檢測來自兩
個接入點的PDCCH，增加了一些盲檢復雜度。 在實施例一中，即初始選擇relay作為接入點的UE有以下情況 1)、當只有下行數據時，或只有上行數據時，實施例一中的技術方案同現有技術相
同，即正常進行下行數據或上行數據的傳輸。 2)、當先有上行數據后有下行數據時，根據小區選擇接入條件，上行鏈路繼續保留
在relay,而下行鏈路因過載選擇切換到eNB以作下行服務，造成一種半切換狀態。比較現
有技術中，因下行過載被拒絕接入，并重新將上下行全部接入次優站點eNB，實施例一中的
技術方案不僅能夠減小時延，而且帶來吞吐量的提升，及對系統上行干擾的壓制。 3)、當先有下行數據服務后有上行數據服務時，首先下行鏈路因過載被拒絕接入，
并重新接入次優站點eNB。在此之后的上行數據服務中，可根據小區選擇接入條件，上行鏈
路會切換回relay。在這種實施方案中，相比原有方案在上行數據傳輸中會帶來額外的系統
時延。但付出這種時延的同時卻帶來吞吐量的提升及對系統上行干擾的壓制。 在實施例二中，即得到eNB發出的下行過載的信息，初始選擇eNB作為接入點的UE
有以下情況 當先有下行數據服務時，避免了現有技術中的接受一次中繼的拒絕，重新接入 eNB，從而減小了時延；當先有上行數據服務時，根據小區選擇接入條件上行鏈路切換回 relay，在這種實施方案中，相比現有技術在上行數據傳輸中會帶來額外的系統時延。但付 出這種時延的同時卻帶來吞吐量的提升及對系統上行干擾的壓制。 以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在 本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護 范圍之內。
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權利要求
一種LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方法，工作在有中繼relay的分布式調度下，其特征在于，該方法包括按照小區選擇接入條件將終端UE接入服務小區包括UE接收到的來自B節點eNB的信號強度小于接收到的來自所述relay的信號強度時，或UE接收到的來自所述eNB的信號強度超過接收到的來自所述relay的信號強度，但超過的量小于預設的最小值X1時，UE的上行鏈路和下行鏈路均接入所述relay的服務小區，X1是單位為dbm的固定值；UE接收到的來自所述eNB的信號強度超過接收到的來自所述relay的信號強度，但超過的量在X1和最大值X2之間時，UE的上行鏈路接入所述relay的服務小區，所述UE的下行鏈路接入所述eNB的服務小區，X2是單位為dbm的固定值；UE接收到的來自所述eNB的信號強度超過接收到的來自所述relay的信號強度，且超過的量不小于預設的X2時，UE的上行鏈路和下行鏈路均接入所述eNB的服務小區。
2. 根據權利要求1所述LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方法，其特征在于， 所述UE接收到的來自eNB的信號強度小于接收到的所述relay的信號強度時，或UE接收到的來自所述eNB的信號強度超過接收到的來自所述relay的信號強度，但超過的量 小于預設的最小值X!包括，RSRPeNB-RSRPrelay < Xn RSRPeNB是UE接收到的來自所述eNB的 參考信號強度，所述RSRPr^y是UE接收到的來自所述relay的參考信號強度；所述UE接收到的來自所述eNB的信號強度超過接收到的來自所述relay的信號強度， 但超過的量在X!和最大值X2之間包括X2 > RSRPeNB-RSRPrelay > X丄；UE接收到的來自所述eNB的信號強度超過接收到的來自所述relay的信號強度，且超 過的量不小于預設的X2之外包括RSRPeNB-RSRPrelay > X2。
3. 根據權利要求1所述LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方法，其特征在于， 所述按照小區選擇接入條件接入服務小區之前進一步包括，初次按照小區選擇接入條件接 入服務小區時，eNB通知relay下行負載偏重。
4. 根據權利要求1所述LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方法，其特征在于， 所述按照小區選擇接入條件接入服務小區后進一步包括，eNB再次按照小區選擇接入條件 將UE接入服務小區。
5. 根據權利要求3所述LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方法，其特征在于， 所述eNB通知relay下行負載偏重包括減小所述relay的控制信號的發射功率。
6. 根據權利要求3所述LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方法，其特征在于， 所述eNB通知relay下行負載偏重包括減小所述relay的參考信號發射功率。
7. 根據權利要求3所述LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方法，其特征在于， 所述eNB通知relay下行負載偏重包括在控制信道消息中嵌入過載指示信息。
8. 根據權利要求1、2、3、4或7任一所述LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方 法，其特征在于，當relay的傳輸功率P^^y = 30dbm時，所述^的取值范圍是O < & < 16， 所述^ = 16。
9. 根據權利要求1、2、3、4或7任一所述LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方 法，其特征在于，當relay的傳輸功率PtMlay = 37dbm時，所述&的取值范圍是0 < & < 9， 所述X2 = 9。
10.根據權利要求5或6所述LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方法，其特征 在于，所述X!的取值范圍是0 < X! < (PteNB-Ptrelay)，所述X2 = PteNB-Ptrelay， PteNB是所述eNB 的傳輸功率，PtMlay是所述relay的傳輸功率。
全文摘要
一種LTE-advanced系統中用戶接入服務小區的方法，該方法包括eNB通知relay下行負載偏重，按照小區選擇接入條件將UE接入服務小區；所述按照小區選擇接入條件接入服務小區包括eNB與relay的信號強度差值小于X1，X1是固定值，UE的上行鏈路和下行鏈路均接入所述relay的服務小區；eNB與relay的信號強度差值大于等于X1小于X2，X2是固定值，UE的上行鏈路接入所述relay的服務小區，所述UE的下行鏈路接入所述eNB的服務小區；eNB與relay的信號強度差值大于等于X2時，UE的上行鏈路和下行鏈路均接入所述eNB的服務小區。應用本發明實施例能在分布式調度下，用戶端耗費傳輸功率較小且在下行鏈路中不存在回傳鏈路的瓶頸效應。
文檔編號H04W48/02GK101795481SQ20101013083
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月22日 優先權日2010年3月22日
發明者張莉莉, 潘瑜, 高偉東 申請人:普天信息技術研究院有限公司