一種用于異構(gòu)網(wǎng)中微小區(qū)的增強(qiáng)型上行分?jǐn)?shù)功率控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種微小區(qū)上行功率控制方法，尤其是設(shè)及一種用于異構(gòu)網(wǎng)中微小區(qū) 的增強(qiáng)型上行分?jǐn)?shù)功率控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了增加傳統(tǒng)的僅部署宏小區(qū)（即Marcocell)的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的容量和/或 覆蓋，在LTE-Advanced(簡(jiǎn)稱LTE-A)系統(tǒng)中，考慮可W在宏小區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)W共信道（即 co-channel)方式部署一些低功率的微小區(qū)（即small cells)，比如Pico小區(qū)；由此所致的 網(wǎng)絡(luò)通常被稱為異構(gòu)網(wǎng)（目Flheterogeneous networks，簡(jiǎn)稱HetNets)。
[0003] 當(dāng)在宏小區(qū)內(nèi)部署了多個(gè)可W開放給所有網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行訪問的微小區(qū)時(shí)，一些用 戶設(shè)備可W由微小區(qū)進(jìn)行服務(wù)，從而減輕宏小區(qū)的負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡。
[0004] 在LTE-A系統(tǒng)中，不論是宏小區(qū)還是微小區(qū)，其對(duì)應(yīng)的基站(eNB)會(huì)發(fā)送參考符號(hào)， 并且各個(gè)基站所發(fā)送的參考符號(hào)之間是互相正交的。每個(gè)用戶設(shè)備會(huì)測(cè)量從其周圍的基站 (包括其服務(wù)基站)接收的參考符號(hào)的功率。并且，任意一個(gè)用戶設(shè)備均會(huì)將其測(cè)量的參考 符號(hào)接收功率（即reference symbol received powers,簡(jiǎn)稱RSRPs)報(bào)告給其服務(wù)基站。
[000引對(duì)于任意一個(gè)用戶設(shè)備肥J，用表示其周圍基站的小區(qū)索引的集合。并且，用 RSRPu表示UE播U量的從基站i接收的參考符號(hào)的功率，那么常規(guī)的基于測(cè)量的參考符號(hào)接 收功率的小區(qū)關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則可W表達(dá)如下：
[0006] 。//_/化n "巧二 at-gmax;,; |化7巧 h/居 A強(qiáng) （1)
[0007] 上述準(zhǔn)則的含義是，UEj尋關(guān)聯(lián)到其測(cè)量的從其周圍基站接收的參考符號(hào)的功率 最大的那個(gè)基站。
[0008] 在宏小區(qū)與微小區(qū)共信道部署的異構(gòu)網(wǎng)中，如果仍然應(yīng)用如（1)中所給出的小區(qū) 關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則，那么相比于微小區(qū)，將有更多的用戶設(shè)備被關(guān)聯(lián)到宏小區(qū)，原因是宏小區(qū)基站的 發(fā)送功率遠(yuǎn)大于微小區(qū)基站的發(fā)送功率。在運(yùn)種情況下，微小區(qū)的可用資源沒有得到充分 的利用，而在宏小區(qū)中，對(duì)于可用資源的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)很激烈。為了更有效地利用由微小區(qū)提供的 潛在負(fù)載平衡功能，"3GPP,R1-094225,DL performance with hotzone cells，RANl#58b" 給出了一種方案，對(duì)于部署有宏小區(qū)與微小區(qū)的異構(gòu)網(wǎng)，對(duì)任意一個(gè)UEj，使用如下的小區(qū) 關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則：
[0009] 獻(xiàn)L心電=3巧靈|"俯欠巧+扣如'? e您 (2、
[0010] 上述準(zhǔn)則的含義是，UEj尋關(guān)聯(lián)到其測(cè)量的從其周圍基站接收的參考符號(hào)的功率 與相應(yīng)基站的偏置值(biasi)之和最大的那個(gè)基站(宏小區(qū)基站或微小區(qū)基站）。
[0011] 在上述等式(2)中，對(duì)于宏小區(qū)，偏置值為0;而對(duì)于每個(gè)微小區(qū)，偏置值為一個(gè)非 負(fù)值，從而可W有更多的用戶設(shè)備由微小區(qū)服務(wù)。由于偏置值的使用相當(dāng)于給予了微小區(qū) 擴(kuò)展用戶設(shè)備關(guān)聯(lián)的范圍的能力，因此運(yùn)個(gè)過程叫作微小區(qū)的覆蓋范圍擴(kuò)展（即range extension,簡(jiǎn)稱RE),上述偏置值也叫作覆蓋范圍擴(kuò)展偏置值。
[0012] 在異構(gòu)網(wǎng)中，是在每個(gè)宏小區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)W共信道方式部署一些微小區(qū)，宏小 區(qū)的覆蓋范圍與部署在其中的那些微小區(qū)的覆蓋范圍是相互重疊的。因此，在異構(gòu)網(wǎng)中，宏 小區(qū)與其覆蓋范圍內(nèi)的微小區(qū)之間的干擾遠(yuǎn)強(qiáng)于宏小區(qū)與相鄰宏小區(qū)之間的干擾。具體而 言，一方面，位于宏基站（即Macro eNB，簡(jiǎn)稱MeNB)附近的被某個(gè)微小區(qū)所服務(wù)的用戶設(shè)備 (即Pico肥，簡(jiǎn)稱P肥)會(huì)干擾宏基站對(duì)上行鏈路信號(hào)的接收。另一方面，位于微小區(qū)覆蓋范 圍附近的被宏小區(qū)所服務(wù)的用戶設(shè)備（即Macro UE，簡(jiǎn)稱MUE)會(huì)干擾相應(yīng)微基站（即Pico eNB，簡(jiǎn)稱化NB)對(duì)上行鏈路信號(hào)的接收。
[0013] 若所有微小區(qū)都開啟了覆蓋范圍擴(kuò)展（即RE)功能，微小區(qū)覆蓋范圍附近的一些原 先被宏小區(qū)所服務(wù)的用戶設(shè)備將會(huì)被重新關(guān)聯(lián)到微小區(qū)，運(yùn)樣就會(huì)減少被宏小區(qū)所服務(wù)的 用戶設(shè)備對(duì)相應(yīng)微基站的上行鏈路干擾。但是由微小區(qū)的覆蓋范圍擴(kuò)展功能所導(dǎo)致的運(yùn)些 與相應(yīng)微小區(qū)關(guān)聯(lián)的用戶設(shè)備（即RE-resulted PUEs)可能會(huì)反過來對(duì)宏基站的上行鏈路 信號(hào)接收帶來明顯的(甚至是嚴(yán)重的)干擾。
[0014] 在圖1中，W-個(gè)宏小區(qū)為例，展示了宏小區(qū)與微小區(qū)共信道部署場(chǎng)景下的上行鏈 路小區(qū)間干擾情況。
[0015] 在傳統(tǒng)的僅部署宏小區(qū)的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，作為一種對(duì)抗上行鏈路小區(qū)間干 擾的有效機(jī)制，上行鏈路功率控制（即power control，簡(jiǎn)稱PC)已被廣泛研究。在3GPP LTE/ LTE-A系統(tǒng)中，開環(huán)的（即open-loop)"分?jǐn)?shù)功率控制（即打actional power control,簡(jiǎn)稱 FPC)方案"已被3GPP標(biāo)注化組織采納來作為在宏小區(qū)中進(jìn)行應(yīng)用的一種上行鏈路功率控制 方案。
[0016] 在FPC方案中，對(duì)于任意一個(gè)給定的用戶設(shè)備，會(huì)首先計(jì)算其在頻域內(nèi)的一個(gè)物理 資源模塊(physical resource block,簡(jiǎn)稱PRB)上的發(fā)射功率，然后該用戶設(shè)備所采用的 上行發(fā)射功率會(huì)隨著分配給所述用戶設(shè)備況的PRB個(gè)數(shù)的變化而變化。根據(jù)"3GPP TS 36.213(v9.0.0),Evolved universal terrestrial radio access化-UTRA);Physical layer procedures" W及。A. Simonsson and A. Fu械S,k泣r，Uplink power control in LTE-overview and performance,IE邸 VTC Fall 2008,卵.1-5,Sept.2008"，對(duì)于任意一個(gè)用 戶設(shè)備UEi，F(xiàn)PC方案的具體的計(jì)算公式如下式所示：
[0017] 聳刪=匪(C。)，1〇.岐。心i +a.尸腸+巧槪，) （引
[0018] 在上述公式(3)中，IW是可允許的用戶設(shè)備的最大發(fā)射功率，變量Mi表示當(dāng)前 分配給肥1的PRB個(gè)數(shù)。參數(shù)ae[0, U被稱為部分路徑損耗補(bǔ)償因子，用W表征FPC方案中對(duì) 大尺度衰落的補(bǔ)償量。a的值是W小區(qū)特定方式來設(shè)定的，即被同一小區(qū)所服務(wù)的所有用戶 設(shè)備都會(huì)采用相同的a值;具體而言，a的取值范圍是{0,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1}，會(huì) 由高層信令使用3比特信息來指定本小區(qū)所使用的數(shù)值。變量表示UEi測(cè)量所得 的下行鏈路上的路徑損耗（即pathloss，簡(jiǎn)稱化）。需要注意的是，在3GPP標(biāo)準(zhǔn)化組織的所有 正式文件中，一個(gè)與路徑損耗相關(guān)的對(duì)數(shù)域變量(單位為地)表示相應(yīng)路損的絕對(duì)值(例如， 如果路徑損耗為-IOdB,相應(yīng)的對(duì)數(shù)域路徑損耗變量的值就等于10地）。參數(shù)巧WBml是系統(tǒng) 指定的功率基準(zhǔn)值，可W反應(yīng)上行鏈路的接收端（即基站側(cè)）的干擾與噪聲水平。巧dBmi的 值通常是W小區(qū)特定方式來設(shè)定的，即被同一小區(qū)所服務(wù)的所有用戶設(shè)備都會(huì)采用相同的 巧dew值，當(dāng)然，作為一個(gè)可選的方式，也可W對(duì)于每個(gè)用戶設(shè)備再加上一個(gè)用戶設(shè)備特定 的修正值。
[0019] 根據(jù)('S? Sesia，I ? Touf ik,and M. Baker ,LTE-The UMTS Long Term Evolution: From Theory to Practice，Wiley ,2011，'和('C.Castel Ianos etc. ,Performance of up I ink fractional power control in UTRAN LTE,IEEE VTC Spr ing 2008,pp.2517-2521, May2008"在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)部署中，可W通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化來對(duì)參數(shù)a和巧dBmi的值進(jìn)行合理設(shè)定。
[0020] 對(duì)于宏小區(qū)與微小區(qū)共信道部署場(chǎng)景，為了最大限度地減小部署微小區(qū)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶 來的負(fù)面影響，所有的宏小區(qū)（即Macro層)繼續(xù)使用已經(jīng)普遍應(yīng)用于宏小區(qū)的如公式(3)所 示的FPC方案。對(duì)于新部署入網(wǎng)絡(luò)中的所有微小區(qū)（即Pico層），無論是使用FPC方案還是另 外一種上行功率控制方案，由于任意一個(gè)宏小區(qū)的覆蓋范圍與部署在其中的那些微小區(qū)的 覆蓋范圍是相互重疊的，Pico層的上行鏈路功率設(shè)定和Macro層