CN101815331A - 参与协同传输的协同小区选择方法、服务基站及通信*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种协同小区的选择方法、实现该方法的服务基站及通信***，服务基站根据终端反馈的信道质量指示测算结果判定是否需要对所述终端提供协同传输，需要对所述终端提供协同传输时，所述服务基站为所述终端选择参与协同传输的协同小区。本发明方法、服务基站及通信***可以方便有效的解决协同小区的判定选择问题。

Description

参与协同传输的协同小区选择方法、服务基站及通信***
技术领域
本发明涉及通信领域，具体地，涉及一种协同通信中参与协同传输的协同小区选择方法、服务基站及通信***。
背景技术
随着LTE-A(Long-Term Evolution Advanced，简称为LTE-A)需求的提出，人们对小区平均频谱效率和小区边缘频谱效率越来越重视，相比较而言，小区边缘的频谱效率最受人们关注，这主要是因为LTE-A***的上下行都是以OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称为OFDM)或者以OFDM的某种变形为基本多址复用方式的频分***，与传统的以CDMA(Code-Division Multiple Access，简称为CDMA)为基本多址复用方式的无线通信***不同，LTE-A***没有处理增益，小区内部因为完全频分正交，所以几乎没有干扰问题，但在小区边缘处的干扰处理相对棘手。小区边缘用户距离多个相邻小区的天线距离相差不大，最易受到干扰而影响性能。若能够利用多个小区的不同天线为小区边缘的用户同时提供服务，则不但避免了小区间的干扰，还能充分发挥多天线增加空间维的信息，使得***的容量和性能得到大幅提升。
协作多点传输正是在这个背景下所提出的。协作多点传输使用多个小区的不同天线为小区边缘的用户同时提供服务，这样不但避免了小区间的干扰，同时由于采用多天线的技术，能充分发挥多天线增加空间维的信息，使得***的容量和性能得到大幅度的提升。当然协作多点传输也不局限于小区间，在小区内同样可以使用，由于用户信息的发射在空间上分散为多个传输点，这些传输点又互相配合，即能实现对功率、频率和空间资源的最佳配置，从而既能实现对干扰的抑制，又能实现可靠和高容量的链路性能。
如何判定用户是否需要被提供协同服务是一个棘手的问题，目前有公司提出通过比较用户协同前后的性能增益来判定，但这需要算法模拟出用户协同后的性能，在仿真中该方法可行，在具体实际应用中，该方法准确性值得商榷且耗费时间。
在确定某用户需要被提供协同服务后，具体由哪些小区来为该用户提供协同传输对协同后的性能增益影响重大。目前有公司提出协同小区的选择可以采用静态配置，即在网络规划时固定分配，此方法过于死板，无法考虑到各小区信道的时变性以及网络负载情况。还有公司提出采用动态或半静态方式，把用户信息与网络规划结合来选择特定协同用户的协同区域，但尚未明确提出基于哪些指标来选择协同区域。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种协同小区的选择方法、实现该方法的服务基站及通信***，以方便有效的解决协同小区的判定选择问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种协同小区选择方法，服务基站根据终端反馈的信道质量指示测算结果判定是否需要对所述终端提供协同传输，需要对所述终端提供协同传输时，所述服务基站为所述终端选择参与协同传输的协同小区。
进一步地，所述服务基站为所述终端选择参与协同传输的协同小区的依据包括邻小区测量报告，所述邻小区测量报告是所述服务基站判定提供协同传输前由所述终端上传的最新的邻小区测量报告。
进一步地，所述服务基站是这样为所述终端选择协同小区的：所述服务基站向所述终端下发上报指示；所述终端向所述服务基站上发最新的邻小区测量报告或根据最新的邻小区测量报告优选的邻小区标识；所述服务基站根据所述邻小区测量报告或优选的邻小区标识选择协同小区。
进一步地，所述上报指示中包括所述服务基站为所述终端分配的上行资源信息，所述终端利用所述服务基站分配的上行资源上发所述邻小区测量报告或优选的邻小区标识的。
进一步地，所述邻小区测量报告包括所述邻小区参考信号接收功率和参考信号接收质量，所述服务基站或终端具体根据所述参考信号接收功率或所述参考信号接收质量选择协同小区或优选的邻小区。
进一步地，所述服务基站选择协同小区时，同时参考邻小区资源利用情况及负载情况。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种服务基站，用于实现协同小区的选择，包括协同传输判定模块及协同小区选择模块，其中，
所述协同传输判定模块，用于根据终端发送的所述信道质量指示测算结果对发送所述测量结果的终端是否需要协同传输进行判定，还用于在需要协同传输时，通知所述协同小区选择模块；
所述协同小区选择模块，用于根据所述协同传输判定模块的通知选择参与协同传输的协同小区。
进一步地，所述接收模块还用于接收终端发送的邻小区测量报告；所述邻小区测量报告包括所述邻小区参考信号接收功率和参考信号接收质量，所述协同小区选择模块具体根据所述参考信号接收功率、所述参考信号接收质量选择协同小区。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种通信***，所述通信***包括服务基站和终端，所述服务基站包括接收模块、协同传输判定模块、协同小区选择模块、资源分配模块和上报指示发送模块，其中，
所述接收模块，用于接收终端发送的信息；
所述协同传输判定模块，用于根据所述信道质量指示测算结果对发送所述测量结果的终端是否需要协同传输进行判定，还用于在需要协同传输时，通知所述协同小区选择模块、所述资源分配模块和所述上报指示发送模块；
所述协同小区选择模块，用于根据所述协同传输判定模块的通知选择参与协同传输的协同小区；
所述资源分配模块，用于根据所述协同传输判定模块的通知为终端分配用于反馈邻小区信息的上行资源；所述上报指示发送模块，用于根据所述协同传输判定模块的通知向所述终端发送上报指示，其中包括分配的上行资源的信息；
所述终端还用于接收服务基站下发的上报指示，用于向所述服务基站上报服务小区信道质量指示测算结果及邻小区信息。
进一步地，所述邻小区信息是邻小区测量报告，其中包括参考信号接收功率和参考信号接收质量；所述服务基站的所述协同小区选择模块是根据接收的邻小区测量报告中的所述参考信号接收功率和所述参考信号接收质量选择参与协同传输的协同小区。
进一步地，所述终端还用于根据邻小区测量报告从中选出优选的邻小区，以及将优选的邻小区标识发送给所述服务基站，所述服务基站根据接收的优选的邻小区标识选择参与协同传输的协同小区。
本发明协同小区选择方法、服务基站及通信***充分利用LTE中现有的CQI反馈和终端测量过程，采用服务基站判断、终端辅助的方法来决定是否为终端进行协同传输，以及进一步决定由哪些相邻小区来构成协同小区，在不引入任何额外处理的情况下解决了协同传输中协同小区的判定问题，并且服务基站利用终端的邻小区测量结果，根据邻小区到该终端的RSRP、RSRQ指标来进行协同小区选择，通过这样的方式，本发明给出了明确的协同小区选择依据。
附图说明
图1是三个协同小区共同为用户终端服务的示意图。
图2是本发明协同小区选择方法的流程示意图。
图3是本发明第一实施方式中服务基站根据邻小区测量结果选择协同小区的示意图。
图4是本发明服务基站的模块结构示意图。
图5是本发明第二实施方式中服务基站根据邻小区测量结果选择协同小区的示意图。
图6是本发明第三实施方式中服务基站根据优选邻小区标识选择协同小区的示意图。
具体实施方式
本发明协同小区选择方法中，服务基站根据终端反馈的信道质量指示(Channel Quality Indicator，简称CQI)测算结果判定是否要对该终端提供协同传输，判定需要对该终端提供协同传输时，服务基站为该终端选择协同小区。
本发明协同小区选择方法如图2所示，包括以下步骤：
步骤201：终端向服务基站反馈信道质量指示测算结果；
终端的CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)测算是针对服务小区的，反应服务小区到终端的下行信道质量，当终端处于服务小区边缘时极易受到邻小区干扰，从而导致服务小区到终端的信道质量变差，根据终端的CQI测算结果，可判定服务小区能否为终端提供良好的服务。
步骤202：服务基站根据反馈的信道质量指示测算结果及预先设定的信道质量门限值判断对该终端是否需要协同传输，如果是则执行步骤203，否则不进行协同小区选择，流程结束；
预先设定的信道质量门限值是根据服务基站的资源使用情况、负载、邻小区负载等多方因素确定的，可以是以CQI为权重输入参数，根据某种算法得出一个用于判决是否协同的信道质量门限。
该门限值可以是变动的，不同厂商的实现也可以不同。
如果信道质量指示测算结果高于该门限值，则判定该终端无需协同传输，当然服务基站也无需进行相应的协同小区参与选择过程，流程结束，否则，判定需要协同传输。
步骤203：服务基站接收或查询终端的邻小区测量结果；
本发明方法中，协同小区的选择基础即为终端的邻小区测量报告。处于连接状态的终端，在收到服务基站的无线资源控制连接重新配置消息后会对邻小区发起测量，测量参数是邻小区的RSRP(Reference Signal ReceivedPower，参考信号接收功率)和RSRQ(Reference Signal Received Quality，参考信号接收质量)，完成测量后终端按照服务基站指示的测量报告反馈方式进行周期性或事件触发性的测量结果反馈。可见终端的测量结果反应了相邻小区到终端的信号接收质量。
步骤204：服务基站根据邻小区测量结果及、或邻小区负载状况选择协同小区；
服务基站根据终端反馈的邻小区测量报告及预先设定的接收功率门限值、接收质量门限值，比较各相邻小区到该终端的RSRP、RSRQ，从中选择适合对该终端进行协同传输的相邻小区，在服务基站进行选择时还可以参考这些邻小区的负载情况，从而最终选择出协同小区。
具体的门限值根据具体算法来确定，比如给RSRP、RSRQ分别乘以不同的因子(因子可能时变)，来得到一个门限值。
步骤205：服务基站通知选中的参与协同传输的协同小区后，由协同小区以及服务小区共同为终端提供协同传输。
以下结合具体实施方式和附图对本发明协同小区的选择方法进行详细说明：
第一实施方式：
服务基站根据终端反馈的CQI测算结果，判定需要对该终端提供协同传输服务。服务基站在终端最近一次反馈的邻小区测量报告中选择适合为该终端进行协同传输的2个相邻小区，从而由服务小区、2个相邻小区构成协同小区来为该终端提供协同传输。
邻小区测量报告包含多个邻小区测量结果(即RSRP、RSRQ)，测量报告的格式为：
服务小区ID：服务小区到终端的RSRP、RSRQ；
邻小区1的ID：邻小区1到终端的RSRP、RSRQ；
邻小区2的ID：邻小区2到终端的RSRP、RSRQ；
邻小区3的ID：邻小区3到终端的RSRP、RSRQ；
如图3所示，服务基站在T2时刻开始对终端进行协同小区选择，服务基站利用之前T1时刻收到的终端测量报告，根据测量报告中邻小区到终端的RSRP、RSRQ选择2个适合对终端进行协同传输的小区。在T1时刻与T2时刻之间，服务基站没有再收到该终端的测量报告。
本实例中，服务基站直接利用已获得的终端测量报告来选择协同小区，免去了终端上报邻小区测量结果的上行传输时延以及与之相对应的上行资源分配过程，并且节约了上行资源。
为实现以上第一实施方式，本发明还提供了一种服务基站，以实现本发明协同小区选择方法，如图4所示，该服务基站包括接收模块、协同传输判定模块及协同小区选择模块，其中，
所述接收模块，用于接收终端发送的信道质量指示测算结果及邻小区测量报告；
邻小区测量报告包括邻小区标识及RSRP、RSRQ测量结果。
所述协同传输判定模块，用于根据所述信道质量指示测算结果对发送所述测量结果的终端是否需要协同传输进行判定，还用于在需要协同传输时，通知所述协同小区选择模块；
所述协同传输判定模块是结合预先设定的信道质量门限值进行是否对所述终端提供协同传输判定的；所述协同传输判定模块判定对所述终端提供协同传输的条件是，所述信道质量指示测算结果小于所述信道质量门限值。
所述协同小区选择模块，用于根据所述协同传输判定模块的通知及接收的邻小区测量报告中的参考信号接收功率RSRP和参考信号接收质量RSRQ选择参与协同传输的协同小区。
所述协同小区选择模块选择协同小区时，同时考虑邻小区的负载情况。
另外，还提供一种通信***，该***包括服务基站和终端，服务基站包括接收模块、协同传输判定模块及协同小区选择模块，具体功能与以上描述相同，在此不再赘述，所述终端与现有技术功能相同，无需改变，在此以不再赘述。
服务基站除利用终端周期上报的邻小区测量报告进行协同小区选择外，还可以通过这样的方式：
所述服务基站向所述终端下发上报指示，所述上报指示中包括所述服务基站为所述终端分配的上行资源信息；
所述终端利用所述服务基站分配的上行资源向所述服务基站上发最新的邻小区测量报告或根据最新的邻小区测量报告优选的邻小区标识；
所述服务基站根据所述邻小区测量报告或优选的邻小区标识选择协同小区。
以下结合附图通过第二和第三实施方式进行说明：
第二实施方式：
服务基站根据终端反馈的CQI测算结果，判定需要对该终端提供协同传输服务。服务基站给该终端分配上行资源并下发上报指示，终端利用该资源向服务基站反馈最近一次邻小区测量结果，服务基站在邻小区测量结果中挑选2个相邻小区，从而由服务小区、2个相邻小区构成协同小区来为该终端提供协同传输。
如图5所示，服务基站在T2时刻开始对终端进行协同小区选择，服务基站并不直接利用之前T1时刻收到的终端测量报告进行选择，而是在T3时刻给该终端发上行资源分配信令，要求终端在该上行资源上反馈最新的测量报告。终端在收到服务基站的上行资源分配后，在T4时刻反馈最新测量报告。服务基站在T5时刻收到UE反馈的最新报告，据此选择2个适合对终端进行协同传输的小区。
本实例中，在服务基站判定需要对该终端提供协同传输后，给该终端分配上行资源供其反馈最近一次邻小区测量结果，这样服务基站做出的协同小区抉择将能体现最新的信道情况，且服务基站有挑选协同小区的主动权，便于统一调度分配。
为了实现以上第二实施方式，本发明还提供了一种通信***，该***包括服务基站和终端，该服务基站与第一实施方式的不同之处在于，该服务基站还包括上报指示发送模块及资源分配模块，其中，
在需要协同传输时，协同传输判定模块还用于通知资源分配模块和上报指示发送模块；
资源分配模块，用于根据所述协同传输判定模块的通知为终端分配用于反馈邻小区测量报告的上行资源；
上报指示发送模块，用于根据所述协同传输判定模块的通知向终端发送上报指示，其中包括用于指示分配的上行资源的信息，以指示终端利用该上行资源反馈最新的邻小区测量报告。
所述终端包括接收模块和发送模块，其中，
接收模块，用于接收服务基站下发的上报指示；
发送模块，用于根据接收的上报指示向服务基站上报最新的邻小区测量报告，还用于发送信道质量指示测算结果。
当然，终端还应该包括测量及存储模块，用于对邻小区进行测量并保存测量结果。
第三实施方式：
服务基站根据终端反馈的CQI测算结果，判定需要对该终端提供协同传输服务。服务基站给该终端分配少量上行资源，终端利用该资源向服务基站反馈最近一次邻小区测量结果中最优的5个相邻小区ID，服务基站从中根据邻小区的资源使用情况、负载情况选择2个小区，从而由服务小区、选择出的2个相邻小区构成协同小区来为该终端提供协同传输。
如图6所示，服务基站在T2时刻开始对终端进行协同小区选择，服务基站并不直接利用之前T1时刻收到的终端测量报告进行选择，而是在T3时刻给该终端发上行资源分配信令，与实例2不同之处在于，服务基站只要为终端分配少量上行资源，要求终端在该上行资源上反馈最新测量报告中的5个优选邻小区标识。终端在收到服务基站的上行资源分配后，在T4时刻利用此资源反馈从最新测量报告中根据RSRP或RSRQ门限值筛选出来的5个最优邻小区标识。服务基站在T5时刻收到UE反馈的优选小区标识，根据邻小区的资源利用情况、负载情况从中选出2个适合对终端进行协同传输的邻小区。
本实例中，在服务基站判定需要对终端提供协同传后，给该终端分配少量上行资源，终端只反馈几个优选邻小区标识，这样的反馈方式比终端反馈整个测量报告减少了许多资源开销，因测量报告中不仅包括小区标识，还包括对应小区标识的RSRP、RSRQ测量结果，并且包含的小区数目较多。此方式为实例1与实例3方式的折衷。这样做既兼顾了时效性又能节省上行资源。
为了实现以上第三实施方式，本发明还提供了一种通信***，该***包括服务基站和终端，该服务基站包括接收模块、协同传输判定模块及协同小区选择模块，其中，
所述接收模块，用于接收终端发送的信道质量指示测算结果及邻小区优选结果，其中包括若干个邻小区标识；
所述协同传输判定模块，用于根据所述信道质量指示测算结果对发送所述测量结果的终端是否需要协同传输进行判定，还用于在需要协同传输时，通知所述协同小区选择模块；
所述协同传输判定模块是结合预先设定的信道质量门限值进行是否对所述终端提供协同传输判定的；所述协同传输判定模块判定对所述终端提供协同传输的条件是，所述信道质量指示测算结果小于所述信道质量门限值。
所述协同小区选择模块，用于根据接收的邻小区优选结果及邻小区资源利用情况、负载情况从优选的小区中选择参与协同传输的协同小区。
资源分配模块，用于为终端分配用于反馈邻小区优选结果的上行资源，该分配的上行资源是足够终端上报若干个邻小区标识的少量资源；
上报指示发送模块，用于向终端发送的上报指示，其中包括用于指示分配的上行资源的信息，以指示终端上报根据最新邻小区测量报告优选的邻小区标识。
所述终端包括接收模块、邻小区优选模块、发送模块，其中，
接收模块，用于接收服务基站下发的上报指示；
邻小区优选模块，用于根据接收的上报指示，根据最新的邻小区测量报告及预先设定的RSRP或RSRQ门限值优选若干个可能参与协同传输的邻小区；
发送模块，用于根据接收的上报指示向服务基站上报邻小区优选模块的邻小区优选结果，其中包括若干个优选的邻小区标识，还用于发送信道质量指示测算结果。
当然，终端还应该包括测量及存储模块，用于测算服务小区信道质量获取并保存信道质量指示测算结果，以及对邻小区进行测量获取并保存邻小区测量报告。
本发明协同小区选择方法及服务基站充分利用LTE中现有的CQI反馈和终端测量过程，采用服务基站判断、终端辅助的方法来决定是否为终端进行协同传输，以及进一步决定由哪些相邻小区来构成协同小区，在不引入任何额外处理的情况下解决了协同传输中协同小区的判定问题，并且服务基站利用终端的邻小区测量结果，根据邻小区到该终端的RSRP、RSRQ指标来进行协同小区选择，通过这样的方式，本发明给出了明确的协同小区选择依据。

Claims (11)

1.一种协同小区选择方法，其特征在于：服务基站根据终端反馈的信道质量指示测算结果判定是否需要对所述终端提供协同传输，需要对所述终端提供协同传输时，所述服务基站为所述终端选择参与协同传输的协同小区。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述服务基站为所述终端选择参与协同传输的协同小区的依据包括邻小区测量报告，所述邻小区测量报告是所述服务基站判定提供协同传输前由所述终端上传的最新的邻小区测量报告。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述服务基站是这样为所述终端选择协同小区的：所述服务基站向所述终端下发上报指示；所述终端向所述服务基站上发最新的邻小区测量报告或根据最新的邻小区测量报告优选的邻小区标识；所述服务基站根据所述邻小区测量报告或优选的邻小区标识选择协同小区。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述上报指示中包括所述服务基站为所述终端分配的上行资源信息，所述终端利用所述服务基站分配的上行资源上发所述邻小区测量报告或优选的邻小区标识的。
5.如权利要求2至4所述的方法，其特征在于：所述邻小区测量报告包括所述邻小区参考信号接收功率和参考信号接收质量，所述服务基站或终端具体根据所述参考信号接收功率或所述参考信号接收质量选择协同小区或优选的邻小区。
6.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：所述服务基站选择协同小区时，同时参考邻小区资源利用情况及负载情况。
7.一种服务基站，其特征在于：所述服务基站用于实现协同小区的选择，包括协同传输判定模块及协同小区选择模块，其中，
所述协同传输判定模块，用于根据终端发送的所述信道质量指示测算结果对发送所述测量结果的终端是否需要协同传输进行判定，还用于在需要协同传输时，通知所述协同小区选择模块；
所述协同小区选择模块，用于根据所述协同传输判定模块的通知选择参与协同传输的协同小区。
8.如权利要求7所述的服务基站，其特征在于：所述接收模块还用于接收终端发送的邻小区测量报告；所述邻小区测量报告包括所述邻小区参考信号接收功率和参考信号接收质量，所述协同小区选择模块具体根据所述参考信号接收功率、所述参考信号接收质量选择协同小区。
9.一种通信***，所述通信***包括服务基站和终端，其特征在于：所述服务基站包括接收模块、协同传输判定模块、协同小区选择模块、资源分配模块和上报指示发送模块，其中，
所述接收模块，用于接收终端发送的信息；
所述协同传输判定模块，用于根据所述信道质量指示测算结果对发送所述测量结果的终端是否需要协同传输进行判定，还用于在需要协同传输时，通知所述协同小区选择模块、所述资源分配模块和所述上报指示发送模块；
所述协同小区选择模块，用于根据所述协同传输判定模块的通知选择参与协同传输的协同小区；
所述资源分配模块，用于根据所述协同传输判定模块的通知为终端分配用于反馈邻小区信息的上行资源；所述上报指示发送模块，用于根据所述协同传输判定模块的通知向所述终端发送上报指示，其中包括分配的上行资源的信息；
所述终端还用于接收服务基站下发的上报指示，用于向所述服务基站上报服务小区信道质量指示测算结果及邻小区信息。
10.如权利要求9所述的通信***，其特征在于：所述邻小区信息是邻小区测量报告，其中包括参考信号接收功率和参考信号接收质量；所述服务基站的所述协同小区选择模块是根据接收的邻小区测量报告中的所述参考信号接收功率和所述参考信号接收质量选择参与协同传输的协同小区。
11.如权利要求9所述的通信***，其特征在于：所述终端还用于根据邻小区测量报告从中选出优选的邻小区，以及将优选的邻小区标识发送给所述服务基站，所述服务基站根据接收的优选的邻小区标识选择参与协同传输的协同小区。
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