信號測量裝置及信號測量方法
【專利摘要】本發明的目的在于提供一種信號測量裝置，能夠實現由宏節點和微節點構成的異構網中的移動性測量，并能夠提高移動性測量中信號測量的精度。本發明的信號測量裝置用于在由宏節點和微節點構成的異構網中測量信號，其特征在于，包括：檢索模塊，在數據庫中檢索與終端設備相鄰的相鄰節點的場景信息，所述場景信息至少包括該相鄰節點所處場景中的節點構成和節點標識符信息；判斷模塊，根據檢索模塊的檢索結果，判斷相鄰節點是否屬于多個節點具有相同小區標識符的場景，更新模塊，在判斷模塊的判斷結果為否定時，基于小區特定參考信號CRS更新無線資源管理集，在判斷模塊的判斷結果為肯定時，基于信道狀態信息參考信號CSI-RS更新無線資源管理集。
【專利說明】信號測量裝置及信號測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及在移動通信網絡中提供服務的設備和方法。尤其涉及到多基站聯合服務系統中的、用于移動通信異構網中的信號測量裝置和信號測量方法。這里提到的移動通信網絡為支持多基站聯合服務的移動通信系統。
【背景技術】
[0002]當前，隨著移動用戶的增多以及對數據速率的高需求，傳統的蜂窩式網絡越來越不能滿足廣大用戶的需要。第三代合作伙伴項目(The3rd-Generation PartnershipProject)是一個國際標準組織，曾經開發出第二代以及第三代移動通信網絡的系統架構和標準。這些標準已經應用于目前已部署有空中接口的網絡上。當前，3GPP正在著手制定面向第四代移動通信網絡的長期演進的提升版本LTE (Long-Term Evolution)及其演進版本LTE-Advanced，其目的就是為了增加系統的頻譜利用率(吞吐量/帶寬)，尤其是小區邊緣的頻譜利用率。
[0003]傳統的蜂窩網普遍考慮的是蜂窩同構網的場景。每個基站的覆蓋范圍都可以看成一個蜂窩，由于基站采用相同的發射功率，蜂窩的大小也相同。組成了一個所謂“同構”的規則分布的網絡。然而在現實的網絡中，運營商為了進一步提高網絡的覆蓋和容量，往往在宏基站覆蓋范圍內的熱點地區增加一些非傳統節點。這些節點包括“微基站”(Pico eNB)、“射頻拉遠單元”(Remote Radio Head:RRH)、“家庭基站”(home eNB)、“中繼”(relay)等等。這些微節點和作為宏節點的傳統基站之間，通過有線或無線進行通信。由于這些異構節點的存在，網絡存在多層覆蓋，每層覆蓋的范圍也是不規律的，稱為“異構網”。
[0004]在3GPP Rel.11中，為了深入研究多點協作傳輸技術(CoordinatedMult1-Point:CoMP)技術,引入了多種異構網工作場景。典型的異構網場景是一個宏基站(Macro eNB)的覆蓋范圍內包含多個通過光纖連接的射頻拉元單元(RRH)。不論是宏基站，還是射頻拉元單元，都可以看作是一個發送接受節點(Transmission/reception Point),在本專利中統稱為節點(TP)。宏基站構成的TP具有較大的覆蓋范圍，稱為“宏節點(宏TP) ”。射頻拉元單元(RRH)這樣的節點構成的TP具有較小的覆蓋范圍，稱為“微節點(微TP)”。
[0005]以往，這些TP統一由一般處于宏基站中的中心控制器來控制。但是，這些TP可以有相同或不同的小區標識符(Cell ID)。其中，3GPP把宏節點和所覆蓋的微節點具有各自獨立的小區標識符(identifier:1D)的異構網場景定義為“場景3”，把宏節點和所覆蓋的微節點具有相同小區ID的異構網場景定義為“場景4”。場景3相對于場景4的優點是，所有基于小區ID的系統參數都可以較容易的被用戶終端(User Equipment:UE)區分。
[0006]圖18是具有獨立小區ID的典型異構網場景(場景3)的結構示意圖。在圖18所示的場景中，宏基站TPl的覆蓋范圍是宏小區104，設小區標識符為celll。另外四個低功率節點TP2、TP3、TP4、TP5的覆蓋范圍分別是四個微小區，設小區ID分別為cel 12、cel 13、cell4、ce115。該四個微節點TP2、TP3、TP4、TP5的覆蓋范圍在宏節點TPl的覆蓋范圍之內。并且，這些微TP通過光纖與宏TPl連接。[0007]宏節點TPl和微節點TP2、TP3、TP4、TP5都可以發送各自的小區特定參考信號CRS(Cell specific Reference Signal)信號。雖然覆蓋范圍存在重疊,但由于上位的宏節點與下位的微節點的ID各不相同，UE可以區分來自于不同節點TP1、TP2、TP3、TP4、TP5的CRS 信號 CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5，其中 CRS 信號 CRS1、CRS2、CRS3、CRS4、CRS5 分別對應于小區IDcellU cell2、cell3、cell4、cell5。因此，中心控制器可以通過來自UE的報告，準確地區分宏節點和微節點，基于傳統的CRS信號質量測量就可以很好的工作，準確地進行無線資源管理(Radio ResourceManagement:RRM)測量以及多點協作CoMP測量集的配置管理。
[0008]在3GPP Rel.10之前的版本中，用于RRM的信號質量測量都是基于CRS的。UE (UserEquipment:用戶設備)通過測量來自UE所在小區的節點和相鄰小區節點的CRS信號，得到來自不同小區的信號質量并匯報給作為主服務節點的eNB(宏基站)。宏基站中的中心控制器指導UE進行相應的RRM過程，比如小區選擇、小區重選、切換等。
[0009]根據UE所處的不同狀態(空閑狀態或連接狀態)和不同的測量類型(同頻測量、異頻測量、異RAT測量等)定義了不同的判決條件來進行RRM測量的管理。信號質量由兩個參數表示，一個是導頻信號接收功率，英文名稱是RSRP (Reference Signal ReceivedPower) 0定義為導頻信號資源塊功率和的線性平均。代表的是接收到的有用信號的絕對值。一個是導頻信號接收質量，英文名稱是RSRQ (Reference Signal Received Quality)。定義為傳輸帶寬內的有用接收功率比接收總功率的和。代表的是信號干擾比的相對值。
[0010]圖19是具有多個節點具有相同小區ID的典型異構網場景(場景4)的示意圖。在這個場景中，同一宏小區內的宏基站和其下連接的微節點具有相同的小區ID。
[0011]如圖19所示，四個微節點TP7、TP8、TP9、TP10的覆蓋范圍在的宏節點ΤΡ6的覆蓋范圍之內。這些微節點具有和所屬的宏節點相同的小區ID。這些微TP通過光纖與所屬的宏TP連接。在這種場景下，節點TP6、TP7、TP8、TP9、TPlO都對應相同的Cell ID，UE無法在宏基站和各個微節點之間區分基于Cell ID的系統參數，節點TP6、TP7、TP8、TP9、TPlO都向UE發送CRS6，所以UE只能得到來自所有節點的CRS信號的疊加，無法使用傳統的基于CRS的信號質量測量來進行CoMP測量集配置。
[0012]在此背景下，一些公司提出，米用CS1-RS (Channel StateInformation-Reference Signal,信道狀態信息參考信號)代替CRS來進行用于CoMP測量集配置的信號質量測量。通過給不同TP配置不同的CS1-RS資源，使得UE可以通過測量CS1-RS獲取來自不同TP的信號質量信息，進行CoMP測量集的配置管理。
[0013]在現有技術中，有關在場景4下使用CS1-RS進行信號質量測量，來進行CoMP測量集的配置管理，曾多次被提出。
[0014]在3GPP提案R1-121628中，三星公司提出了應該基于CS1-RS進行信號質量RSRP的測量來進行CoMP配置管理。并提出了具體的用于RSRP測量的CS1-RS天線端口定義。
[0015]在3GPP提案R1-121742中，愛立信公司提出了引入該基于CS1-RS進行信號質量方法。但是對于移動性的測量，還是沿用基于CRS的測量。
[0016]但這種基于CS1-RS的信號質量測量,只用于固定場景4下的CoMP測量集的配置管理，不能用于移動性測量。并且，對于混合場景下的移動性管理和CoMP測量集的配置管理，還沒有相關的解決方案。[0017]圖20是場景3和場景4組成的跨基站異構網混合場景。在這個場景中，臨近的宏節點的配置不同。宏節點TPl的覆蓋范圍內都配置成場景3，具有微節點TP2、TP3、TP4、ΤΡ5 ;宏節點ΤΡ6的覆蓋范圍內都配置成場景4，具有微節點ΤΡ7、ΤΡ8、ΤΡ9、ΤΡ10。當UE處于兩個場景邊緣進行信號質量測量的時候，就會出現以下問題。
[0018]以圖中所示移動電話(UE)為例。它處在場景3的覆蓋范圍邊緣，服務小區是由TPl覆蓋的celll，也就是說，TPl是該移動電話的主服務宏基站。由于此時服務小區的信號質量弱，開始了相鄰小區的信號質量測量過程，以便得到CoMP服務或及時進行切換。
[0019]UE目前處于場景3內，如果有相鄰TP (包括宏節點和微節點，如TP2、TP3、TP6)處于場景4，由于CS1-RS的信號質量測量目前不支持跨基站跨場景的多個TP進行CoMP測量集配置，因此UE不可能得到分別來自不同場景的TP的CoMP服務。
[0020]此外，由于基于CS1-RS的信號質量測量目前不支持移動性管理，UE目前處于場景3內，如果它有相鄰TP (包括宏節點和微節點，如ΤΡ2、ΤΡ3、ΤΡ6)處于場景4，那么只能通過CRS來測量來自這些TP的信號質量。UE無法區分來自這些發射節點的信號，只能得到來自cell6內所有發射節點TP6、TP7、TP8的CRS信號的疊加。因此會造成通過CRS6實際測量的信號質量Qn’ (RSRP6，)會大于真正來自TP6的信號質量QN(RSRP6)。如果QN’ -Qs>=TH,(Qn是相鄰宏TP信號質量，Qn’是相鄰TP所處場景4覆蓋區內所有信號質量疊加，Th是切換門限)，則發生切換。切換到宏基站TP6進行服務。而可能宏基站TP6的實際用于數據傳輸的信號質量Qn〈Qs，因此UE得到了比原服務小區還差的服務，這個切換對于UE來說就是不必要的。

【發明內容】

[0021]為了實現跨場景的CoMP和移動性管理，本專利在移動性管理中引入了基于CS1-RS的信號質量測量。
[0022]本發明的目的在于提供一種信號測量裝置和信號測量方法，能夠實現由宏節點和微節點構成的異構網中的移動性測量，并能夠提高移動性測量中信號測量的精度。
[0023]本發明的技術方案之一是一種信號測量裝置，用于在由宏節點和微節點構成的異構網中測量信號，其特征在于，包括:檢索模塊，在數據庫中檢索與終端設備相鄰的相鄰節點的場景信息，所述場景信息至少包括該相鄰節點所處場景中的節點構成和節點標識符信息；判斷模塊，根據上述檢索模塊的檢索結果，判斷所述相鄰節點是否屬于多個節點具有相同小區標識符的場景，更新模塊，在上述判斷模塊的判斷結果為否定時，基于小區特定參考信號CRS更新無線資源管理集，在上述判斷模塊的判斷結果為肯定時，基于信道狀態信息參考信號CS1-RS更新無線資源管理集。
[0024]根據該技術方案，能夠識別異構網所處場景的類別，根據場景類別來采用不同的無線資源管理方式，從而實現多個場景混合的異構網中的移動性管理。
[0025]此外，本發明也可以是，上述判斷模塊還判斷所述相鄰節點所對應的宏節點是否是終端設備的主服務宏節點，在判斷結果是否定時，進一步判斷所述相鄰節點所對應的宏節點是否與終端設備的主服務宏節點之間存在接口，上述更新模塊僅在存在接口的情況下，進行基于信道狀態信息參考信號CS1-RS的上述無線資源管理集更新。
[0026]此外，本發明也可以是，上述判斷模塊所判斷的場景是第三代合作伙伴項目3GPP中的場景4。
[0027]此外，本發明也可以是，還具有信號質量測量管理模塊，該信號質量測量管理模塊判斷用戶終端的主服務節點的信號質量是否低于規定門限，
[0028]在判斷為主服務節點的信號質量是否低于規定門限時，進行無線資源管理集的更新。
[0029]此外，本發明也可以是，還具有CoMP管理模塊，所述CoMP管理模塊根據基于信道狀態信息參考信號CS1-RS更新后的無線資源管理集，從多個相鄰節點中選擇用于多點協作傳輸CoMP的節點集，從而根據從節點集中的相鄰節點反饋的信道狀態信息CSI，判斷多點協作傳輸CoMP操作的類別。
[0030]此外，本發明也可以是，還具有移動性管理模塊，所述移動性管理模塊根據更新后的無線資源管理集，計算主服務節點與各個相鄰節點之間的信號質量差值，根據所計算出的信號質量差值切換主服務節點。
[0031]本發明也可以是一種信號測量方法，用于在由宏節點和微節點構成的異構網中測量信號，其特征在于，包括:檢索步驟，在數據庫中檢索與終端設備相鄰的相鄰節點的場景信息，所述場景信息至少包括該相鄰節點所處場景中的節點構成和節點標識符信息；判斷步驟，根據上述檢索步驟的檢索結果，判斷所述相鄰節點是否屬于多個節點具有相同小區標識符的場景，更新步驟，在上述判斷步驟的判斷結果為否定時，基于小區特定參考信號CRS更新無線資源管理集，在上述判斷步驟的判斷結果為肯定時，基于信道狀態信息參考信號CS1-RS更新無線資源管理集。
[0032]本發明通過識別異構網所處場景的類別，根據場景類別來采用不同的無線資源管理方式更新RRM測量集，在更新后的RRM測量集的基礎上進行CoMP操作或移動切換，從而實現了跨場景的CoMP和移動性管理。根據本發明，能夠識別異構網所處場景的類別，根據場景類別來采用不同的無線資源管理方式，從而實現多個場景混合的異構網中的移動性管理，并能夠提高移動性測量中信號測量的精度。。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是第一實施方式涉及的異構網中的宏基站(宏TP)的內部結構示意圖。
[0034]圖2是中心控制單元中存儲的用戶信息的示例圖。
[0035]圖3是中心控制單元中存儲的TP信息的示例圖。
[0036]圖4是中心控制單元中存儲的宏基站X2信息的示例圖。
[0037]圖5是中心控制單元中存儲的相鄰TP信息的示意圖。
[0038]圖6是中心控制單元中存儲的信號質量信息的示意圖。
[0039]圖7是中心控制單元中存儲的RRM測量集信息的示意圖。
[0040]圖8是表示與基站通過光接口連接的微節點RRH的內部結構圖。
[0041]圖9是表示第一實施方式涉及的RRM測量集配置的流程圖。
[0042]圖10是第二實施方式涉及的異構網中的宏基站(宏TP)的內部結構示意圖。
[0043]圖11是中心控制單元中存儲的CoMP測量集信息的示例圖。
[0044]圖12是中心控制單元中存儲的信道狀態信息的示例圖。
[0045]圖13是示出基于CRS/CS1-RS的信號質量測量管理的流程圖。[0046]圖14表示出第二實施方式涉及的中心控制單元的總流程圖。
[0047]圖15是示出第二實施方式涉及的CoMP管理的流程圖。
[0048]圖16是示出第二實施方式涉及的移動性管理的流程圖。
[0049]圖17是各BS的中心控制器和用戶的典型信令交互圖。
[0050]圖18是具有獨立小區ID的典型異構網場景(場景3)的結構示意圖。
[0051]圖19是具有多個節點具有相同小區ID的典型異構網場景(場景4)的示意圖。
[0052]圖20是場景3和場景4組成的跨基站異構網混合場景的不意圖。
【具體實施方式】
[0053]以下結合附圖詳細說明本發明的【具體實施方式】。
[0054](第一實施方式)
[0055]圖1是第一實施方式涉及的、由宏節點和微節點構成的異構網中的宏基站(宏TP)的內部結構示意圖。主要示出了與RRM測量集的更新有關的組成部分。
[0056]其中，圖1中的標號1101表不異構網中的某一場景的宏基站(基站)1、(MacroeNB,宏TP)。各個宏基站1、能夠通過X2接口 1108與其他宏基站相互連接。X2接口 1108是基站之間的標準接口。
[0057]此外，各個宏基站1、還通過光接口 1107與其屬下的各個微節點相互連接，光接口 1107是基站1、各自的范圍所包含的各微節點之間的接口。在圖1中設微節點是射頻拉元單元(RRH，微TP) 1102來進行說明。
[0058]宏基站1、中內部結構相同。此處，以基站I為例對基站內部的結構進行說明。
[0059]如圖1所示，基站I中除了 X2接口 1108和光接口 1107之外，還具有:中心控制單元1103、用戶數據緩存1104、基帶信號處理1105以及射頻模塊1106。
[0060]其中，用戶數據緩存1104用于存儲待發送的用戶數據。基帶信號處理1105用于對收到的用戶面數據和控制面信令進行調制編碼等一系列基帶處理。射頻模塊1106用于將收到的基帶信號進行高頻調制，再從天線發送出去。這些都可以使用現有的常規手段加以實現。
[0061]中心控制單元1103對宏基站和其屬下的微節點進行控制，包括存儲器和處理器，分別負責無線資源控制有關的數據存儲和算法。第一實施方式中重點說明與RRM測量集的更新功能相關的參數和處理模塊。
[0062]在中心控制單元1103的存儲器中存儲有:用戶信息11031、TP信息11032、宏基站X2信息11033、相鄰TP信息11034、信號質量信息11035以及RRM測量集信息11036。這些信息可以存儲在一個存儲單元中，也可以分別存儲在多個存儲單元中。并且，設這些信息在每個調度周期都會被實時更新。以下詳細說明各個信息的主要內容。
[0063]圖2是用戶信息11031的示例圖。用戶信息11031所包括的表項有:UE ID 40310、狀態40311、優先級40312以及主服務TP ID 40313。
[0064]UE ID 40310是用于識別用戶的標識符，用于區分網絡中不同的用戶。狀態40311表示UE ID 40310所表示的用戶目前的狀態。這里設共有三種可能的狀態:關機/空閑/連接。
[0065]優先級40312與UE ID 40310相對應地存儲著每個用戶的被調度的優先級信息P。這里，設優先級的計算方法采用比例公平算法。某個用戶k的優先級參數的具體計算方法
為:
【權利要求】
1.一種信號測量裝置，用于在由宏節點和微節點構成的異構網中測量信號，其特征在于，包括: 檢索模塊，在數據庫中檢索與終端設備相鄰的相鄰節點的場景信息，所述場景信息至少包括該相鄰節點所處場景中的節點構成和節點標識符信息； 判斷模塊，根據上述檢索模塊的檢索結果，判斷所述相鄰節點是否屬于多個節點具有相同小區標識符的場景， 更新模塊，在上述判斷模塊的判斷結果為否定時，基于小區特定參考信號CRS更新無線資源管理集，在上述判斷模塊的判斷結果為肯定時，基于信道狀態信息參考信號CS1-RS更新無線資源管理集。
2.根據權利要求1所述的信號測量裝置，其特征在于， 上述判斷模塊還判斷所述相鄰節點所對應的宏節點是否是終端設備的主服務宏節點，在判斷結果是否定時，進一步判斷所述相鄰節點所對應的宏節點是否與終端設備的主服務宏節點之間存在接口， 上述更新模塊僅在存在接口的情況下，進行基于信道狀態信息參考信號CS1-RS的上述無線資源管理集更新。
3.根據權利要求1所述的信號測量裝置，其特征在于， 上述判斷模塊所判斷的場景是第三代合作伙伴項目3GPP中的場景4。
4.根據權利要求1所述的信號測量裝置，其特征在于， 還具有信號質量測量管理模塊，該信號質量測量管理模塊判斷用戶終端的主服務節點的信號質量是否低于規定門 限， 在判斷為主服務節點的信號質量是否低于規定門限時，進行無線資源管理集的更新。
5.根據權利要求1所述的信號測量裝置，其特征在于， 還具有CoMP管理模塊，所述CoMP管理模塊根據基于信道狀態信息參考信號CS1-RS更新后的無線資源管理集，從多個相鄰節點中選擇用于多點協作傳輸CoMP的節點集，從而根據從節點集中的相鄰節點反饋的信道狀態信息CSI，判斷多點協作傳輸CoMP操作的類別。
6.根據權利要求1所述的信號測量裝置，其特征在于， 還具有移動性管理模塊，所述移動性管理模塊根據更新后的無線資源管理集，計算主服務節點與各個相鄰節點之間的信號質量差值，根據所計算出的信號質量差值切換主服務節點。
7.一種信號測量方法，用于在由宏節點和微節點構成的異構網中測量信號，其特征在于，包括: 檢索步驟，在數據庫中檢索與終端設備相鄰的相鄰節點的場景信息，所述場景信息至少包括該相鄰節點所處場景中的節點構成和節點標識符信息； 判斷步驟，根據上述檢索步驟的檢索結果，判斷所述相鄰節點是否屬于多個節點具有相同小區標識符的場景， 更新步驟，在上述判斷步驟的判斷結果為否定時，基于小區特定參考信號CRS更新無線資源管理集，在上述判斷步驟的判斷結果為肯定時，基于信道狀態信息參考信號CS1-RS更新無線資源管理集。
8.根據權利要求7所述的信號測量方法，其特征在于，上述判斷步驟中，還判斷所述相鄰節點所對應的宏節點是否是終端設備的主服務宏節點，在判斷結果是否定時，進一步判斷所述相鄰節點所對應的宏節點是否與終端設備的主服務宏節點之間存在接口， 上述更新步驟中，僅在存在接口的情況下，進行基于信道狀態信息參考信號CS1-RS的上述無線資源管理集更新。
9.根據權利要求7所述的信號測量方法，其特征在于， 上述判斷步驟中所判斷的場景是第三代合作伙伴項目3GPP中的場景4。
10.根據權利要求7所述的信號測量方法，其特征在于， 還具有信號質量測量管理步驟，判斷用戶終端的主服務節點的信號質量是否低于規定門限， 在判斷為主服務節點的信號質量是否低于規定門限時，進行無線資源管理集的更新。
11.根據權利要求7所述的信號測量方法，其特征在于， 還具有CoMP管理步驟，根據基于信道狀態信息參考信號CS1-RS更新后的無線資源管理集，從多個相鄰節點中選擇用于多點協作傳輸CoMP的節點集，從而根據從節點集中的相鄰節點反饋的信道狀態信息CSI，判斷多點協作傳輸CoMP操作的類別。
12.根據權利要求7所述的信號測量方法，其特征在于， 還具有移動性管理步驟，根據更新后的無線資源管理集，計算主服務節點與各個相鄰節點之間的信號質量差值，根據所計算出的信號質量差值切換主服務節點。
【文檔編號】H04W24/08GK103813376SQ201210458026
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月14日 優先權日:2012年11月14日
【發明者】耿璐, 鄭萌 申請人:株式會社日立制作所