控制由多个基站接收的上行链路业务的制作方法

控制由多个基站接收的上行链路业务
1.本技术是2016年11月24日提交的申请号为201680068818.4的同名专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及在移动通信网络中发送和接收点的控制。


背景技术：

3.不同的名称用于根据不同标准操作的移动通信网络中的基站，例如umts中的节点b、lte中的演进的节点b(enb)、wifi中的接入点(ap)。而且，在基站具有与正常基站相比不同的一组功能的情况下使用不同的名称，例如，“远程无线电头”、“中继器”、“家庭(e)nb”或“小小区”。在本发明的上下文中，这些不同类型的基站通常分别在涉及下行链路(塔到手机)时被称为“发送点”，且在涉及上行链路(手机到塔)时被称为“接收点”。
4.这些发送点可以被安排成构建单频网络(sfn)，并因此作为移动设备的一个单小区出现。另外，可以根据ue的移动将发送点添加到当前正在向特定移动设备(用户设备，ue)发送数据的一组发送点中以及从其中去除，以覆盖ue预期接下来要移动的区域，即关于向特定ue的发送，根据ue的移动，一些发送点被接通而一些发送点被关闭。如果不需要发送点发送给任何ue，则它也可以完全关闭(掉电、待机)。
5.在本发明的上下文中，术语sfn可以理解为通常覆盖较大扩展的区域的一组同步操作的发送/接收点，但也可以理解为来自该较大集合的发送/接收点的子集(所谓的sfn群集)。
6.本发明在发送点被设置为构建sfn的发送点和接收点的网络中可能特别有用。然而，本发明在发送点通常以非同步方式发送或对于移动设备来讲作为独立小区出现的网络中也是有益的。
7.本发明涉及网络节点交互，用于高效地从多个接收点收集网络中的上行链路(ul)业务并动态地控制接收点以参与ue特定的ul路由。
8.在已知的移动网络中，已经部署了使用网络中的多个发送和/或接收点来增加ue的通信链路的效率或数据速率的技术。
9.在umts(基于3g、基于cdma)中，指定了软切换(sho)，其中单个ue维持到不同基站的多个链路并将数据单独地发送到在ul中的这些基站。链路由网络明确建立，ue为每条链路单独编码数据，并且所有参与的基站将接收到的数据转发给无线电网络控制器，以便将数据组合到单个ul数据流中。
10.在lte中，存在双连接的概念，其允许单个ue同时向多个基站传送数据(并从中接收数据)。ue使用为每个小区配置的不同无线电资源来向基站发送不同的数据。每个涉及的基站将接收的数据进一步转发到网络，并且没有来自一组接收基站的转发功能的动态选择是已知的。
11.lte中的其他概念是载波聚合和协调多点(comp)，其中单个ue并行地在不同的载
波(即不同的频率)上或向不同的小区发送数据，但是在这两种情况下，接收点是共址的(在同一enodeb中)，以便任何类型的回程协调都被淘汰。
12.us2013/0089034 a1描述了一种方法和基站，用于选择多个基站中的一个基站来在ul中为ue服务。在dl中已经为ue服务的单个基站控制该方法，该方法涉及由ue在ul中向多个基站发送参考信号。基站接收并解密(解码)信号，并将接收到的信号强度发送给控制基站，用于选择一个基站在ul中为ue服务。选择是固定的；所选基站为ue服务。
13.该申请没有描述当前最佳基站的动态(重复)选择以及为ue服务的多个基站的选择。而且，所选择的基站将独自负责ul数据转发，并且因此没有提及基站关于ul发送可以具有的不同涉及(involvement)。
14.wo2012/095759描述了一种方法、服务基站和协作基站，用于考虑对软输出值和确定性值进行解码来组合由协作基站和由服务基站接收的ul数据业务。协作基站将作为软输出的所接收的ul数据和确定性值发送给服务基站，该服务基站将ul数据与其自身接收的对应值进行组合。
15.该申请没有描述动态配置技术。描述了来自不同基站的数据的组合。该原理类似地已在umts中用于软切换。
16.us 2006/0286996提出了一种用于从候选基站集合中选择针对ul服务于ue的基站的方法。该选择由ue基于基站中的ul接收来完成，该ue接收可以由ue根据从基站接收的功率控制命令、从基站接收的harq反馈或dl中的发射功率来估计。ue在专用控制信道(每个候选基站有一个)上发送信号，或者ue将专用信号复用到一个公共控制信道上。在任何情况下，基站特定信号都被发出，并且ue被配置为明确地寻址基站。
17.该申请没有描述多个基站接收并测量相同的(不是基站特定的)信号并将其测量提供给网络中的中央单元以选择多个“服务”基站(即数据转发基站)。
18.us 2002/0118665描述了一种系统和方法，其中从ue在ul中发送的信号被多个基站(一个目标和多个非目标)接收并且被非目标基站转发到目标基站用于组合和确定在ue中功率调整的必要性。非目标基站已经接收到ue特定码模式以解码由ue发送的ul信号。
19.该申请没有描述参与(非目标)基站的不同角色，该参与(非目标)基站允许数据转发基站以外的各种级别的涉及，这是该专利中描述的唯一的非目标基站行为。基站不动态配置为转发、存储或不转发数据和/或参与对ul信号的测量以在信道条件改变时准备潜在的更高涉及。没有提到稍后转发存储在基站中的特定数据的要求。
20.用于下行链路(dl)数据发送的sfn是众所周知的。这种sfn是仅dl的，例如，dvb
‑
t广播技术，并且不提供任何上行链路(ul)发送能力。
21.目前还不知道具有从ue接收ul业务并且被协调以使得恰好足够的并行ul数据被提供给协调实体以保证成功接收的多个接收点的系统。
22.3g和lte系统的多点接收概念使得基站被配置为接收ue的ul业务，并且预期所有这样的基站转发接收的数据用于数据组合(如果应用)。在已知的现有技术中没有公开在无需基站特定的ul信号自适应的情况下使用公共ul信号从ue到多个接收点的ul传输；特别是与高效选择接收点来测量ue的ul信号和/或转发相应的数据相结合。
23.通过接收这种ul信号的所有接收点将ul业务永久转发给协调实体将是低效的，尤其是在最佳接收点动态地改变的系统中。
24.us2015/049649 a1描述了一种小小区网络，其中节点可以被关闭以减少干扰，处于关闭状态的节点仍然可以继续发送或接收用于发现目的的特定信号。ue将检测到的发现信号报告给可能决定打开特定小小区节点的协调网络节点。
25.us2014/0204871 a1描述了一种网络，其中主基站、其他基站和移动站以协调的方式进行通信，关于测量导频信号的结果的信息被发送到主基站。us2014/0133415 a1描述了节点和ue从多个小区接收以及向多个小区发送的上行链路多流操作。


技术实现要素：

26.本发明提供了一种用于控制移动通信网络的方法，所述方法包括：上行链路控制实体响应于在用户设备装置发送数据之后由所述移动通信网络内的多个接收点发送的接收质量测量报告，而在所述移动通信网络内配置所述接收点，使得所述多个接收点中的每一个被配置为展现关于与来自所述用户设备装置的发送有关的后续测量报告和有效载荷报告中的至少一个的参与行为，其中，所述接收质量测量报告响应于所述发送的接收，并且所述参与行为取决于所述接收质量测量报告。
27.在另一方面，本发明提供了一种用于控制移动通信网络中的上行链路业务的网络设备实体，其中，所述实体被布置为在用户设备装置发送数据之后并且响应于配置所述移动通信网络的多个接收点以对从所述用户设备装置接收的数据进行转发并且发送接收质量测量报告，而从所述接收点接收接收质量测量报告，其中，所述多个接收点中的每一个被配置为展现关于与来自所述用户设备装置的发送有关的后续测量报告和有效载荷报告中的至少一个的参与行为，所述参与行为取决于所述接收质量测量报告，并且其中，不同的接收点被不同地配置，使得仅接收来自所述用户设备装置的数据信号的选定的接收点转发所述数据，而其他接收点仅发送接收质量报告。
28.在又一方面，本发明提供了一种移动通信网络接收点，其被布置为从用户设备接收数据信号并且测量接收到的信号的接收质量，其中，所述接收点还被布置为向上行链路控制实体发送接收质量测量报告并且接收来自所述上行链路控制实体的配置消息以实现关于与来自所述用户设备装置的发送有关的后续测量报告和有效载荷报告中的至少一个的参与行为，所述参与行为取决于所述接收质量测量报告，其中，所述配置消息能够命令所述接收点发送从所述用户设备装置接收的数据的接收质量测量报告，但不发送所述数据。
29.在又一方面，本发明提供了一种移动通信网络，包括多个发送点和多个接收点以及包括上行链路控制实体的网络设备，其中，所述多个接收点各自被布置为响应于从用户设备装置接收的数据而向所述上行链路控制实体发送接收质量测量报告，并且所述上行链路控制实体被布置为响应于从该接收点接收的所述接收质量测量报告而配置每个接收点，以呈现关于与来自所述用户设备装置的发送有关的后续测量报告和有效载荷报告中的至少一个的参与行为，所述参与行为取决于所述接收质量测量报告，使得所述接收点中选定的接收点转发从所述用户设备装置接收的数据并且其他接收点仅发送进一步的接收质量测量报告。
30.根据从属权利要求提供了本发明的优选方面。
附图说明
31.现在将参照附图仅以举例的方式描述本发明的优选实施例，其中：
32.图1示出了网络的示意表示；
33.图2示出了图1的网络的另一个表示；并且
34.图3是在图1的网络中交换的消息的消息序列图。
具体实施方式
35.参考图1，示出了ue连同与ue有不同分离度的五个基站或接收点rp1
‑
rp5的示意图。两个接收点rp2和rp3在内部区域20内位于最靠近ue的位置。rp1位于相邻区域，即区域22中，而rp4和rp5分别位于更外围区域，即区域24和区域26中。
36.在本发明中，各种接收点rp1
‑
rp5由控制器(未示出)配置，以响应于从ue接收的数据提供变化的功能。
37.广义地说，定义了一组接收点，它们积极地参与ue位置周围区域中的ue的接收和控制。因此，其他接收点(例如接收点rp6和rp7)以这样的方式被控制：使得即使它们可能在无线电范围内，它们也不涉及与ue的通信，不会降低ue的网络性能。
38.使用本发明，可以动态地重新定义接收点组以跟随ue移动或适应改变的信道条件。本发明定义接收点在ue的接收和控制中的各种级别的涉及，使得接收点的内部核心，即区域20实际接收和转发数据并且朝向组的边缘，涉及规则地从缓冲降级到ul信号的条件测量。定义的组的边缘30(从特定ue看作为中心)被定义为准备用于与ue一起移动的组。这在图1中示出。被定义为涉及ue的接收和控制的接收点组在下面被表示为接收群集。
39.以上提供了本发明的简化视图。ue可以报告或者接收点可以检测ue的实际地理位置并且使用该信息以及接收点的已知位置来将接收点配置为涉及ue的ul接收。
40.在图2中以不同的形式再现了图1所示的布置。图2示出了与五个接收点rp1
‑
rp5通信的控制器32(为了清晰起见，接收点rp6和rp7在图2中未示出)。ue以变化的信号强度发送由接收点接收的数据，如由从ue通向各个接收点的各个虚线旁边的值所指示的。在最接近ue的接收点处接收的信号强度高于由更远的接收点接收的信号强度。
41.控制器32是资源控制单元(rcu)功能实体，该资源控制单元(rcu)功能实体被布置为选择和配置接收点以指定的方式关于特定ue的上行链路进行动作。
42.接收点的这种动态选择和配置取决于相应接收点相对于相应接收群集中所有接收点的接收质量(平均值/统计值)的接收质量，即某个接收点可贡献于ue的信号的ul接收的效率。
43.该配置允许ul控制实体动态配置多种不同的“参与行为”(或角色)。作为例子，定义了四种不同的角色，其中关于处理测量报告和有效载荷转发的行为不同。下表中总结了每个特定接收点由ul控制实体动态分配给这些角色之一(从“相对较低的rx质量”到“相对较高的rx质量”排序)：
44.[0045][0046]
此外，本发明的方法使得ul控制实体在接收群集的操作期间能够重新配置特定的接收点。
[0047]
如图2所示，五个接收点以不同的接收(rx)质量接收ue的ul业务。接收点报告其rx质量并且一些也转发数据。接收点然后由ul控制实体配置以发送报告
[0048]
(i)基于阈值(rp5，例如来自表1的角色1)，
[0049]
(ii)定期发送报告(rp4，不一定针对每个分组，例如角色2)，
[0050]
(iii)缓冲接收到的数据，但不转发(rp1，例如角色3，稍后被明确要求转发由于在其他接收点中rx质量降低而未收到的数据)，或者
[0051]
(iv)转发数据(rp2和rp3，角色4)。
[0052]
图3是与图2所示的实体相关的消息序列图。在两个图中，控制器实体表示“ul控制实体”。在一个实施例中，它可以被分配给sfn资源控制单元(rcu)，或者是sfn资源控制单元(rcu)的一部分。
[0053]
如图2所示，在ue已经发送初始数据分组之后，接收点rp1
‑
rp5中的每一个接收点向控制器发送包括接收信号强度值的接收质量报告。另外，rps rp2和rp3包含转发数据。响应于质量报告，控制器将各个控制消息发送到相应的接收点。
[0054]
rps被要求执行带有指示5db阈值的消息的有条件报告。因此，如果接收信号高于此阈值，rp5将仅发送质量报告。
[0055]
rp4被要求执行定期报告，同时rp3和rp2被要求执行定期数据报告。rp1被要求执行数据缓冲。
[0056]
如图3所示，在ue发送后续数据分组之后，由于接收信号强度太低，rp5不发送质量报告。rp4发送接收信号强度的测量。rp2和rp3都发送信号强度的测量，但由于接收到的数据损坏，它们无法转发数据，因此在消息中将其指示给sfn控制器。rp1发送带有接收到的信号强度的测量的质量报告。
[0057]
响应于来自rp2和rp3的数据损坏指示，sfn控制器向rp1发送具有数据标识符(在图3中示为“2”，即第二数据分组)的明确数据转发要求。rp1通过发送已在rp1处成功解码的缓冲数据进行响应。
[0058]
本发明提供了一种网络功能，其可以命令/配置接收点以执行关于单个ue的不同行为。换句话说，ul控制实体可以向接收群集中的每个接收点分配完全适合于经由到多个接收点的多条路径贡献于单独ue的上行链路数据发送的合并的“参与行为”(或者角色，例如来自以上列表的角色)。
[0059]
本发明基于质量报告(例如，如上所述的接收到的信号质量报告)和/或解码结果(例如，以如上所述成功/不成功的形式)和/或ul控制实体中的数据组合成功(关于ul数据合并过程)提供rx质量报告模式(开/关/有条件)与有效载荷转发模式(开/关/有条件)之间的改变。根据多个其他接收点改变一个接收点的“参与行为”(或角色)。如果一个接收点具有出色的rx质量，那么所有其他接收点都可以停止接收(为了节约能源)并且只是测量质量。如果许多接收点具有有限的rx质量，则ul控制实体可以选择足够的一组接收点，以便具有成功的数据组合的高可能性，并保持足够的其他接收点作为备份以便跳入。充足的报告允许通过重新配置“参与行为”来及时修改所涉及的接收点。
[0060]
所描述的方法还可以导致接收点被包含至接收群集和从接收群集中删除。关于特定的ue或关于大多数ue，可以从测量报告中检测朝向接收群集的边缘的移动。这可能导致该边缘附近的接收点被包含至接近群集。相同的测量可能导致从接收群集中移除其他接收点。新的接收点可以如本文对接收群集的其他接收点所描述的那样进行配置。从接收点发送到ul控制实体的测量报告可以与从ue发送到ul控制实体的测量报告(即ue对dl信号执行的并在ul方向上报告的已知测量)结合使用。
[0061]
类似地，结合来自接收群集内部或外部的接收点的rx质量报告的传统测量报告(即，由ue对dl信号执行的测量)可以用于决定ue是否应该或不应该由接收群集服务，例如如果检测到ue可以很好地由它当前不属于的接收群集服务。另一方面，由接收群集服务ue可能变得效率低下，并且另一个接收群集或单个接收点(bs)可以更高效地服务ue，因此ue被从由当前接收群集服务的对象中移除。
[0062]
作为副作用，一些接收点可能仅检测ue的信号并测量rx质量，而无需接收全部数据以节省能量。为此目的，资源网格中的ul参考信号的位置(频率/时间)可由ul控制实体发送到所有接收点，例如，在网络广播模式下。这种参考信号是众所周知的，并且可以在类似lte系统中由lte
‑
ul的dmrs(解调参考信号)和srs(探测参考信号)组成。仅需测量特定ue的rx质量的接收点将会将其接收单元配置为在上行链路方向上接收预期参考信号，并将其用于实际数据承载资源的接收单元关断。类似地，当前配置为既不接收也不测量ue的ul信号的接收点将通过关断其用于完整配置的ue的ul资源(数据和参考信号)的接收单元而节省能量。
[0063]
结果，由ul控制实体收集的信息还将导致基于它们在接收群集中接收至少有意义数量的ue的重要性而全部关闭接收点的决定。
[0064]
此外，本发明的方法使得ul控制实体在接收群集的操作期间能够重新配置特定的接收点。
[0065]
在本发明中，ul控制实体动态地选择特定ue的接收点的“参与行为”(或角色，例
如，来自以上列表中的一个角色)的类型。对于由相同接收点服务的其他ue，“参与行为”(或角色)可以被不同地配置。该决定由ul控制实体基于来自所有接收点的各个rx质量测量作出。在ul控制实体中，例如基于从各个接收点接收的rx质量报告来执行在接收群集的操作期间特定ue的“参与行为”(或角色)的动态重新配置。
[0066]
ul控制实体从转发接收点接收数据分组并合并数据以确保单个成功接收的ul数据流考虑与数据一起报告的rx质量。如果需要，ul控制实体要求从接收点转发缓冲的数据分组，并且必要时启动接收点对存储的数据分组的删除。
[0067]
接收点接收用于特定ue的数据接收的配置(和在操作期间的重新配置)。如果这样配置，则接收点不会在ue的ul资源(时间
‑
频率网格)中接收数据，从而节省能量。
[0068]
如果这样配置，则接收点测量并报告ue的ul信号并验证配置的报告条件。如果这样配置，它们接收数据、解码数据、转发或存储数据并报告解码结果。如果被要求，接收点转发和/或删除存储的数据。
[0069]
所描述的系统具有在不同的接收点接收相同(未修改的)数据流的多基站，这些步骤是未知的。
[0070]
在上文中，ul控制实体被称为来自接收点的测量报告的单个接收点，并被实际转发数据(有效载荷)。在像lte的现代移动网络中，通常将网络功能划分为由控制平面(c平面)执行的控制功能和由用户数据平面(u平面)在实际数据路径内的功能。网络实体通常具有任一个平面的功能，但不能同时具有这两个平面的功能。在实际的实时部署中，网络运营商可能会然后决定将这两个实体部署在单个硬件(服务器)中，或者将它们保持分开，如在c/u平面模型中。
[0071]
映射到本发明，通常模型需要具有用于所有提到的控制功能(接收点的配置，...)的ul控制实体以及接收并组合所转发的数据业务的分开的ul用户平面实体。本发明中的任何内容都不应该阻止这种功能拆分；它甚至可能对系统有利。为了易于描述和易读，我们使用术语“ul控制实体”来表示c平面和u平面功能。
[0072]
本发明是有益的，因为它减少了在多个接收点和ul控制实体之间的接口上的数据交换量，因为如果需要的话，数据将仅被转发。此外，它降低了能耗，因为如果可靠的ul操作被其他接收点授权，接收点可以被关闭或者可以被配置为执行减少的任务集合。
[0073]
从各个接收点向根据本发明的ul控制实体定期发送测量报告(如上所定义的rx质量报告)的频率可以根据特定事件的发生(接收/检测一个或多个分组、信号的检测、在分配的资源中没有检测到重要信号)而变化或者可以是固定的。可以设置接收点以“每数据分组”或“每数据量”或“每数据分组数量”为基础进行报告。它可能是绝对频率，例如每1秒、每100毫秒或每10秒一个报告。由各个接收点收集的rx质量报告可以包括在可配置的时间段内计算的平均值。
[0074]
发送有条件的rx质量报告的条件还可以包括如上所述的定时方面(最大或最小频率)。否则或另外，条件可以基于rx质量、测量的干扰水平、接收点与ue之间的估计信道条件和/或ue配置为使用的服务的优先级，并且对于这些参数中的每一个，条件可以包括超过、达到或经历预定义的阈值一次或特定的时间段。
[0075]
rx质量报告可以包括rx信号强度、rx信号强度与测量的干扰的关系(信号与干扰和噪声比，sinr)、信道条件(测量和计算的)、解码结果(成功/不成功，错误次数)、数据分组
长度或类似参数。在一个实施例中，接收点可以从这些值中的至少一个计算合并的“ul信道可靠性指示符”(每个ue)。这样做时，ul控制实体可以仅从特定接收点(取决于配置)接收该“ul信道可靠性指示符”的列表，从而进一步减少核心网络中的业务。在接收到明确的要求之后用于稍后发送的数据的缓冲在接收点的存储器中或者在与接收点相关联的存储器中完成。数据的删除可以在接收后的特定时间完成，使得ul控制实体有足够的时间来要求传送(重传)。它也可以在从ul控制实体接收到一定数量的分组或数据或消息量明确要求删除之后完成。后一消息可由ul控制实体在网络上广播给所有接收点，并可要求删除多个缓冲数据单元以减少网络上用于要求删除的数据负载。在接收点对数据单元接收不成功(不成功解码)的情况下，数据单元可以被缓冲并且根据要求被传送以允许ul控制实体中的成功解码，或者其可以不被缓冲。如果ul控制实体要求传送未被缓冲的数据，则该要求可以用失败消息来回答、它可以根本不被回答、或者ul控制实体可以发送替代接收点的列表，使得没有缓冲数据的接收点将传送要求转发到列表上的下一个接收点。基于列表上接收点的数量或基于时间，要求的转发可以停止，并且失败消息可以由最后涉及的接收点发送，包括对原始消息的引用。
[0076]
虽然本发明可以有利地部署在不同性质的各种网络环境中，但单频网络(sfn)中的部署可以体现本发明的最佳模式。在sfn中，通常多个发送点以同步的方式发送相同的数据，使得单独的发送点不能被接收ue区分。尽管网络的sf本质主要描述了dl的特性，但sfn与允许通过多个接收点接收ul数据的ul一起很好地工作，而不需要区分ul信号中的接收点。
[0077]
当部署在sfn中时，本发明中描述的接收群集可以是sfn群集的一部分，该群集除了所描述的接收点之外还包含同步地将数据发送到一个或多个ue的多个发送点。这些发送点可以或可以不与相应的接收点共址，并且向sfn群集添加或从sfn群集移除接收点的动作可以包括向sfn群集添加或从sfn群集移除各个发送点。
[0078]
当部署在sfn中时，本发明中描述的控制器32可以是sfn控制器的一部分，其控制接收点在单个或多个ue的ul数据转发中的参与和涉及。此外，sfn控制器可以具有其他功能，例如控制发送点在向由sfn服务的单个或多个ue的dl数据发送中的参与和涉及。