用于公式化信號與干擾加噪聲比的過程的制作方法

用于公式化信號與干擾加噪聲比的過程的制作方法
【專利摘要】一種僅使用現有RSRP和RSRQ測量來公式化小區的SINR度量的方法和系統。采用該方法和系統，使用X2接口在E-UTRAN的eNB間交換輔助信息，其中，X2接口承載X2應用協議(X2AP)。將輔助信息引入在eNB節點之間交換的X2AP消息或通過修改現有X2AP消息引入輔助信息。還可以修改服務小區系統信息塊(SIB)或引入新SIB消息，以便于計算UE處的SINR度量。
【專利說明】用于公式化信號與干擾加噪聲比的過程
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請依35U.S.C.§ 119(e)要求2011年2月16日遞交的題為“UE MeasurementProcedure in a Hererogeneous Cellular network”的美國臨時申請N0.61/443，389 的權益。美國臨時申請N0.61/443，389包括示例系統和方法，并以引用方式全部并入此處。
[0003]同日遞交的發明人 Chandra S.Bontu、Zhi jun S.Ca1、Yi Yu、Yi Song> Mo 一 HanFong 和 Rose Hu 的、代理人案號 39521-1-W0-PCT 的、題為“UE Measurement Procedure in
a Hererogeneous Mobile Network”的PCT專利申請N0._描述了不例方法和系統，并以
引用方式全部并入此處。
【技術領域】
[0004]本發明總體涉及通信系統和用于操作通信系統的方法，更具體地涉及異構移動網絡中的用戶設備測量過程。
【背景技術】
[0005]在已知無線電信系統中，基站或接入節點/設備中的發送設備在被稱為小區的整個地理區域發送信號。隨著技術演進，引入了能夠提供先前不可能的服務的更高級的設備。該高級設備可以包括例如E-UTRAN(演進的通用陸地無線接入網)節點B(eNB)、基站或其他系統和設備。這樣的高級或下一代設備通常稱為長期演進(LTE)設備，使用這樣的設備的基于分組的網絡通常稱為演進的分組系統(EPS)。接入設備是能夠向通信設備(如用戶設備(UE)或移動設備(ME))提供對電信系統中其他組件的接入的任何組件，如傳統基站或LTE eNB(演進的節點B)。
[0006]在移動通信系統(如E-UTRAN)中，接入設備向一個或更多個通信設備提供無線接入。接入節點/設備包括分組調度器，用于在與接入節點/設備通信的全部UE之間分配上行鏈路(UL)和下行鏈路(DL)數據傳輸資源。調度器的功能包括:在通信設備之間劃分可用的空中接口資源；決定要用于每個分組數據傳輸的資源(例如子載波頻率和定時)；以及監測分組分配和系統負載。調度器分配物理層資源用于物理下行鏈路共享信道(PDSCH)和物理上行鏈路共享信道(PUSCH)數據傳輸，并通過控制信道(如物理下行鏈路控制信道(PDCCH))向通信設備發送調度信息。通信設備參照調度信息獲得定時、頻率、數據塊大小、上行鏈路和下行鏈路傳輸的調制和編碼。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]當結合以下附圖考慮以下詳細描述時，可以理解本發明及其多種目的、特征和所獲得的優勢，附圖中:
[0008]圖1示出了連接至EPC的E-UTRAN的框圖。
[0009]圖2示出了 LTE下行鏈路的時間/頻率物理資源結構的框圖。
[0010]圖3示出了小區內PRB間的發射功率變化的圖。[0011]圖4示出了 RSSI的解釋的框圖。
[0012]圖5示出了針對不同平均系統負載的SINR至RSRQ映射。
[0013]圖6示出了針對不同平均系統負載的SINR至RSRQ量化電平映射。
[0014]圖7示出了非平衡網絡中的SINR至RSRQ映射。
[0015]圖8示出了針對不同平均系統負載的SINR至RSRQ映射。
[0016]圖9示出了在系統負載中啟用DLPA時的SINR至RSRQ映射。
[0017]圖10示出了針對每個控制和數據區域的分別的測量報告的框圖。
[0018]圖11示出了用于小區間干擾協調的資源劃分的示例。
[0019]圖12示出了改進UE連接模式移動性的修改的網絡節點間協調的時序圖。
[0020]圖13示出了改進UE空閑模式移動性的修改的網絡節點間協調的時序圖。
[0021]圖14示出了改進UE空閑模式移動性的修改的網絡節點間協調的時序圖。
[0022]圖15示出了改進UE空閑模式移動性的修改的網絡節點間協調的時序圖。
[0023]圖16示出了改進UE空閑模式移動性的修改的網絡節點間協調的時序圖。
[0024]圖17示出了改進UE空閑模式移動性的修改的網絡節點間協調的時序圖。
[0025]圖18示出了可以實現本發明的示例系統。
[0026]圖19示出了包括用戶設備(UE)的實施例在內的無線通信系統。
[0027]圖20是包括數字信號處理器(DSP)的示例UE的簡化框圖。
[0028]圖21是可由DSP實現的軟件環境的簡化框圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將參照附圖詳細描述本發明的各種說明性實施例。雖然在以下描述中闡述的各種細節，將理解:可以無需這些細節實現本發明，并且可以對此處描述的方面做出多種實現特定的決策以實現發明人的特定目標，如，符合將隨實現變化的工藝技術或設計相關的約束。雖然這樣的開發工作可能是復雜費時的，然而對于受益于本公開的本領域技術人員而言這是常規任務。例如，在框圖和流程圖中示出了所選方面而細節，以避免限制或使本發明模糊不清。此外，此處提供的詳細描述的某些部分是以算法或對計算機存儲器內的數據的操作給出的。本領域技術人員使用這樣的描述和表示來向本領域其他技術人員描述和傳達其工作的實質內容。
[0030]第三代伙伴計劃(3GPP)標準定義了演進的UMTS無線接入網絡(E-UTRAN)，用于在UE設備和演進的分組核心(EPC)網絡之間提供無線接入。如圖1所示，EPC包括核心網絡節點，如服務網關(S-GW)和移動性管理實體(MME)。E-UTRAN包括eNB節點。eNB節點經由可以承載用戶平面和控制平面數據的SI接口(即，用于每承載用戶平面隧道傳輸的E-UTRAN和MME之間或E-UTRAN和服務GW之間的控制平面協議的參考點)連接至核心網絡節點(如MME和S-GW)。eNB節點經由可用于在E-UTRAN內的eNB節點之間提供協調的X2接口(即，兩個eNB之間控制和用戶平面協議的參考點)與其他eNB節點直接互連。
[0031]如在已知3GPP標準中定義的，UE關于服務/駐留小區和相鄰小區測量參考信號接收功率(RSRP)和參考信號接收質量(RSRQ)，作為接收信號強度和質量的測量。活動(無線資源控制(RRC)連接)模式下的UE向服務小區報告這些測量。在切換的情況下，服務小區可以使用這些報告的測量來決定UE的適當的目標小區。這被稱為活動模式移動性(RRC連接狀態期間的移動性)或網絡控制移動性。空閑模式下的UE可以使用這些測量來選擇/重選要駐留的適當的小區，并僅在新駐留小區在新跟蹤區域內的情況下向網絡發送跟蹤區域更新消息。這被稱為空閑模式移動性(RRC空閑模式期間的移動性)或UE控制移動性。
[0032]一般地，要切換/駐留的適當的小區是能夠以合理的差錯率檢測到所發送的分組的小區或無線資源利用率最小化(資源包括時間/頻率/碼資源、所需發射功率或產生的干擾)的小區。可以通過獲知服務小區所發送的信號(期望信號)的接收功率和來自所有其他小區的干擾(非期望信號)的功率加噪聲，來預測分組差錯率的指示。
[0033]如3GPP TS36.214v9.1.0 (2010-03)中定義的參考信號接收功率(RSRP)和參考信號接收質量(RSRQ)提供信號質量測量的指示，以確保UE/服務小區能夠挑選適當的目標小區。一般地，被表示為服務小區所發送的信號(期望信號)的接收功率和來自所有其他小區的干擾(非期望信號)的功率加噪聲之比的信號與干擾加噪聲比(SINR)是一個這樣的度量，用于確保良好質量接收。該SINR度量因此表示期望的小區內信號功率與所有小區間功率加噪聲功率之比。
[0034]在3GPP LTE中，以資源單元(RE)定義無線傳輸的時間/頻率物理資源。RE被定義為時間上一個OFDM或SC-FDMA符號期間正交頻分復用(OFDM)波形(針對下行鏈路)或單載波頻分多址(SC-FDMA)/離散頻率擴展OFDM(DFT-S0FDM)波形(針對上行鏈路)的一個子載波的頻率單元。在特定LTE系統中，子載波包括一個15kHz的頻率資源單元。OFDM或SC-OFDMA符號可以包括基本OFDM符號，后接循環前綴(CP)。包括CP的OFDM符號的持續時間可以隨系統配置而變化。在采用常規循環前綴的LTE系統的一個示例中，包括CP的OFDMA符號的持續時間大約為 71.4微秒。
[0035]系統將頻率資源以12個子載波構成的組來分配，稱為物理資源塊或PRB。因此，PRB寬180kHz。系統將時間資源以Ims子幀為單元來分配。每個子幀可以包括兩個時隙，根據系統配置，每個時隙進一步包括6或7個OFDM符號。圖2示出了針對下行鏈路的時間/頻率資源單元(RE)的示例，在一個子幀中包括一個PRB。此處，一個子幀中一個PRB應稱為“PRB分配單元”。
[0036]圖2還示出了(在所示的下行鏈路情況下)RB分配單元內的一些RE用于從天線端口 O發送公共參考信號(CRS)。這些RE被稱為參考信號資源單元(RSRE)。其他RE (非RSRE)被稱為數據資源單元(DRE)。
[0037]參照圖2，在 3GPP TS36.214v9.1.0(2010-03)內定義了 RSRP 和 RSRQ0 更具體地，使用包括參考信號(RS)的OFDM符號測量參考信號接收功率(RSRP)。參考符號(RS)占用的資源單元(RE)稱為RSRE，并且是用于測量RSRP的資源單元。在3GPP中，RSRP被定義為所考慮的測量頻率帶寬(UE實現)內包括公共參考信號(CRS)在內的資源單元的功率貢獻的線性平均。RSRP是對在天線端口 O上發送的CRS CRStl確定的。如果UE能夠可靠地檢測出在天線端口 I上發送的CRS CRS1，則除了 CRStl，UE還可以使用CRS1，來確定RSRP。在3GPP定義中，RSRP是在RSRF上執行的接收功率的每RE測量。
[0038]參考信號接收質量(RSRQ)被定義為以下比率:
[0039]

RSRP
RSRQ = K *-

EUTRA^JkRSSI[0040]其中:
[0041]K是E-UTRA載波接收信號強度指示符(RSSI)測量帶寬的RB的數目；
[0042]分子和分母中的測量是在相同的K個資源塊的集合上執行的。
[0043]RSSI包括來自所有源的UE在K個資源塊上在測量帶寬內僅在包含針對天線端口O的參考符號在內的OFDM符號中觀測到的總接收功率的線性平均，所述源包括同信道服務和非服務小區、相鄰信道干擾、熱噪聲等。
[0044]因此，在時間上針對在整個載波帶寬內測量的總功率的觀測，對RSSI進行平均。因此，RSSI是包括K個RB在內的帶寬內的功率度量，而不是每RB功率度量。
[0045]當報告RSRP和RSRQ測量時，UE可以應用附加的時域平均(稱為L3濾波)。當應用L3濾波時，根據可由eNB節點向UE通知的L3平均參數在時間上對在子幀上測量的值進行平均。當應用L3濾波時，第i子幀期間的RSRP可以表示為RSRP(i) = (i) + (l_g)RSRP(1-l)，其中，β (i)代表第i子幀期間所考慮的測量帶寬內包括CRS的資源單元的功率貢獻。g是用于RSRP的L3濾波參數。類似地，第i子幀期間的RSSI可以表示為RSSI (i)=(i)+ (1-g) RSSI (1-1)，其中，ζ⑴代表在第i子幀上測量的RSSI。g是用于RSSI的L3濾波參數。
[0046]在UE正向新小區移動(或者可以移動至新小區)以獲得更好的用戶體驗的情形下，決定更好的目標小區的魯棒方式之一是檢查(檢查-1)關于目標小區的RSRP是否是可接受的，即(RSRPt > ζ)，以及檢查(檢查-2)關于目標小區的RSRP是否比關于當前服務小區的RSRP好預定閾值，S卩(RSRPt-RSRPs) > ξ。蜂窩系統中切換算法的效率通常是以分組中斷時間和掉話來測量的。分組中斷時間通常因較長的切換時間和非必要切換而增加。在LTE以及在其他第四代蜂窩系統中優化了切換中斷時間。
[0047]通過檢查目標小區的RSRP是否優于當前服務小區的RSRP (即檢查2)，確保UE正向較好的小區移動，從而不在UE移動至新的目標小區后立即批準另一切換。
[0048]然而，根據RSRP的定義,基于來自小區的參考符號傳輸來測量RSRP,參考符號傳輸始終以固定功率電平傳輸。然而，在公式化切換或移動性判決時僅使用RSRP無法考慮相鄰小區未完全負載或者并非全部無線資源都未被充分利用(或以較小發射功率電平發送)的可能情形。在這些情況下，為了更充分地評估目標小區上的潛在用戶體驗，還考慮如果UE要移動至目標小區將觀測的控制信道(PDCCH)或數據信道(PDSCH)上的實際干擾電平是有益的。注意:對于完全負載平衡的網絡，檢查點可以相當好地工作，并且可以減小檢查干擾電平的需求。
[0049]典型地，UE經歷的信號質量是來自服務小區的期望信號功率(小區內功率)和干擾信號功率的函數。干擾功率可以來自于服務小區內服務的其他用戶、來自于其他非服務或相鄰小區所服務的其他用戶、或來自于其他干擾源(如熱噪聲)。對于小區內具有正交多址方案(如LTE中的0FDM)的特定系統，來自服務小區中其他用戶的干擾通常能夠減輕或者可以減小或忽略。
[0050]當具有所報告的RSRP和RSRQ測量時，網絡單元(如eNB)可以能夠提取RSSI的估計(包括UE處的總接收功率)。在UE處，對RSSI的直接測量可用。通過從所估計的RSSI中減去RSRP和任何已知的服務小區DRE功率，eNB或UE可以能夠形成在UE處從所有非服務(相鄰)小區接收的功率的估計。然而，eNB或UE可能不知道在PDCCH或TOSCH區域上每個相鄰小區分別引起的實際干擾電平。因此，期望在切換至特定目標小區的情況下潛在用戶體驗的估計。在本文的后續部分中提供進一步的說明。
[0051]在本發明的特定方面，假設來自所有網絡節點/小區的傳輸是時隙同步的(不一定是無線幀/子幀同步的)。(3GPP TS36.211中定義了時隙/子幀/無線幀)。然而，本發明同樣適用于來自所有網絡節點的傳輸不是時間同步或粗略同步的情形。UE在處于RRC空閑模式時自主地或在處于RRC連接模式時根據服務/駐留小區的指示(例如經由從eNB向UE發送的測量控制消息)測量關于服務小區和相鄰小區的RSRP和RSRQ。
[0052]如在3GPP TS36.214v9.1.0(2010-03)中定義的，UE測量關于服務節點和所有(Ma-1)個相鄰節點的RSRP:
[0053](RSRP1, 1 = 0, —, Ma-1j
[0054]其中，RSRP1與UE測量的關于小區-1的RSRP值相對應。如果忽略估計誤差，關于小區-1的RSRP可以表示為:
[0055]
【權利要求】
1.一種公式化多個節點的信號與干擾加噪聲比(SINR)的方法，包括:確定所述多個節點中每個節點的參考符號接收功率(RSRP)值；確定所述多個節點中每個節點的參考符號接收質量(RSRQ)值；基于所述多個節點中每個節點的RSRP值和RSRQ值，計算SINR比。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括:在所述多個節點之間，基于SINR比，交換輔助信息。
3.根據權利要求2所述的方法，其中:經由X2接口應用協議(X2AP)交換輔助信息。
4.根據權利要求29所述的方法，其中:經由X2接口應用協議(X2AP)交換輔助信息是經由新的X2AP消息。
5.根據權利要求29所述的方法，其中:經由X2接口應用協議(X2AP)交換輔助信息是通過修改現有X2AP消息。
6.一種公式化多個節點的信號與干擾加噪聲比(SINR)的設備，包括:用于確定所述多個節點中每個節點的參考符號接收功率(RSRP)值的裝置；用于確定所述多個節點中每個節點的參考符號接收質量(RSRQ)值的裝置；用于基于所述多個節點中每個節點的RSRP值和RSRQ值計算SINR比的裝置。
7.根據權利要求6所述的設備，還包括:在所述多個節點之間，基于SINR比，交換輔助信息。
8.根據權利要求7所述的設備，其中:經由X2接口應用協議(X2AP)交換輔助信息。
9.根據權利要求7所述的設備，其中:經由X2接口應用協議(X2AP)交換輔助信息是經由新的X2AP消息。
10.根據權利要求7所述的設備，其中:經由X2接口應用協議(X2AP)交換輔助信息是通過修改現有X2AP消息。
【文檔編號】H04W36/00GK103703835SQ201180070181
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2011年5月31日 優先權日:2011年2月16日
【發明者】昌德拉·S·波圖, 蔡志軍, 余奕, 宋毅, 房慕嫻, 羅斯·胡 申請人:黑莓有限公司