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Patent Searching and Data


Title:
ACCESS METHOD FOR LOW-POWER BASE STATION CELL IN HYBRID NETWORK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/166842
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention provides an access method for a low-power base station cell in a hybrid network, which is applied in a wireless communication network system at least formed by a macro base station, a user terminal, and a plurality of low-power base stations located in coverage of the macro base station and having a cell range extension (CRE) function. The access method mainly comprises: enabling a macro base station to broadcast cell broadcast information carrying physical cell numbers and offset value information of all low-power base stations in the coverage of the macro base station; when the user terminal finds the cell broadcast information, extracting the physical cell numbers and offset value information carried in the cell broadcast information, and performing a synchronous detection on the low-power base stations; performing RRM measurement on detected low-power base stations; determining, according to a measurement result, whether the user terminal is located in a cell extension range of one of the low-power base stations; and if yes, selecting the low-power base station as a target cell and initiating an access request. Therefore, the problem that a user in a CRE range cannot directly detect and access a weak cell after turning on a device is solved.

Inventors:
YANG XIN (CN)
CHENG HAITAO (CN)
WANG JIANG (CN)
XU JING (CN)
YANG YANG (CN)
ZHOU TING (CN)
LIU LIGANG (CN)
YI HUIYUE (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/087303
Publication Date:
November 14, 2013
Filing Date:
December 24, 2012
Export Citation:
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Assignee:
SHANGHAI RES CT WIRELESS COMM (CN)
International Classes:
H04W48/20; H04W48/10
Domestic Patent References:
WO2011085189A12011-07-14
Foreign References:
CN102123478A2011-07-13
CN102378243A2012-03-14
Attorney, Agent or Firm:
J.Z.M.C. PATENT AND TRADEMARK LAW OFFICE (CN)
上海光华专利事务所 (CN)
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Claims:
权利要求书 、 一种混合网络中低功率基站小区的接入方法, 应用于至少由一宏基站、 一用户终端、 以 及多个位于该宏基站覆盖范围内且具有小区范围扩大功能的低功率基站组成的无线通信 网络系统中, 其特征在于, 所述接入方法至少包括以下步骤:

1 ) 于所述宏基站的广播信息中增设各低功率基站的物理小区号及其小区扩大范围的 偏移值信息;

2) 令所述宏基站广播携带有其覆盖范围内所有低功率基站的物理小区号及偏移值信 息的小区广播信息;

3) 于所述用户终端搜索到该小区广播信息时, 提取该小区广播信息中携带的所有低 功率基站的物理小区号及偏移值信息, 并对提取的所述物理小区号对应的各低功率基站 进行同步检测;

4) 所述用户终端对检测出的低功率基站进行 RRM测量;

5 ) 所述用户终端对测得的各低功率基站的参考信号接收功率及偏移值信息进行比 对, 以判断出其是否位于其中一低功率基站的小区扩大范围内, 若是, 则选择该低功率 基站为目标小区;

6) 所述用户终端向所述低功率基站发起接入请求, 并接入该低功率基站小区。 、 根据权利要求 1 所述的混合网络中低功率基站小区的接入方法, 其特征在于: 所述低功 率基站为微微蜂窝小区。 、 根据权利要求 1 所述的混合网络中低功率基站小区的接入方法, 其特征在于: 所述无线 通信网络系统中还包括核心网络平台。 、 根据权利要求 3 所述的混合网络中低功率基站小区的接入方法, 其特征在于: 于所述步 骤 1 ) 中, 通过设置所述无线通信网络系统中的核心网络平台于所述宏基站的广播信息 中增设各低功率基站的物理小区号及其小区扩大范围的偏移值信息。 、 根据权利要求 1 所述的混合网络中低功率基站小区的接入方法, 其特征在于: 于所述步 骤 3 ) 中, 所述用户终端对各低功率基站进行同步检测为向各低功率基站小区发送特定 的 PSS/SSS同步信号以进行同步检测。 、 根据权利要求 1 所述的混合网络中低功率基站小区的接入方法, 其特征在于: 于所述步 骤 5 ) 中, 所述用户终端判断出其是否位于其中一低功率基站的小区扩大范围内, 若 否, 所述用户终端选择宏基站作为目标小区, 并向所述宏基站发起接入请求。 、 根据权利要求 1 所述的混合网络中低功率基站小区的接入方法, 其特征在于: 所述用户 终端为手机、 笔记本电脑、 平板电脑、 或 PDA。

Description:
混合网络中低功率基站小区的接入方法

技术领域

本发明涉及一种无线通信领域中的接入技术, 特别是涉及一种位于混合网络中的低功率 基站的接入方法。 背景技术

在网络通信的发展历程中, 网络覆盖一直是运营商网络建设的重点, 也是用户选择运营 商的考虑要素之一。 目前, 广域的网络覆盖性已相当稳定, 例如覆盖范围大的宏蜂窝 (Macro cell)式基站即可应用于人口较稀疏且移动速率 的使用者流量, 即便是地处偏远的乡村基本 上也达到了广域网络的覆盖。

但就人口密集的都市而言, 随着高楼密集度以及建筑物内移动通信用户增 加的情况下, 室内区域则一直是宏蜂窝系统网络覆盖性较弱 的区域; 因而, 一种称作低功率基站 LPN (Low power node) 应运而生, 所述低功率基站 LPN 延伸了移动通信网络覆盖范围, 其可 解决前述室内区域的网络覆盖性较弱的问题。 进而, 在现有的移动通信系统中, 存在混合网 络的应用场景, 即在宏基站形成的、 具有良好规划的蜂窝网络覆盖范围内, 存在多个低功率 基站 LPN的覆盖。 这样在某些区域, 存在宏基站和 LPN重复覆盖, 形成多层网络。 目前, 3GPP LTE-A系统的技术讨论正在对混合网络进行深入 讨论研究。

请参阅图 1, 显示为现有技术的混合网络中传输覆盖场景示 意图, 如图所示, 一个宏基 站 1 所覆盖的区域内设有三个低功率基站 2a、 2b、 2c, 其中低功率基站 2a和 2c 采用了 CRE (Cell Range Extension, 小区范围扩大) 技术, 使得其覆盖范围较没有采用 CRE技术的 低功率基站 2b的覆盖范围有所扩大, 图中所示的虚线代表低功率基站没有 CRE时的覆盖范 围, 图中所示的实线代表各小区最终的覆盖范围, 同一低功率基站 2a或 2c中所示的虚线与 实线之间为该小区的覆盖的 CRE范围。 CRE技术可以通过设置不同的 bias (偏移值) 来控 制小区扩大范围的大小, 图中低功率基站 2b是没有 CRE, 其相当于 bias为零。 在图 1中, 用户终端 (例如为手机等手持式无线终端) 3a位于低功率基站 2a覆盖的 CRE范围内、 用户 终端 3b位于宏基站 1所覆盖的范围内、 用户终端 3c位于低功率基站 2c的覆盖的 CRE范围 内。

CRE技术的特点是, 落在 CRE范围内的用户终端接收本小区的信号较弱, 受到的干扰 较强。 例如图 1中所示的用户终端 3a, 其位于所述低功率基站 2a的覆盖的 CRE范围内, 应 该归属于低功率基站 2a, 但是, 在实际的接入过程中, 所述用户终端 3a收到的来自所述低 功率基站 2a 的信号强度要弱于来自宏基站 1 的信号强度。 换言之, 低功率基站的 CRE 的 bias 越大, CRE 的范围越大, CRE边缘的用户终端接收到本小区信号就越弱, 受到的干扰 就越强。

如果图 1 中用户终端 3a开机, 会检测到信号强度最强的宏基站 1 的下行同步信号和广 播信号, 进而向宏基站 1发起接入请求, 最终接入到宏基站 1。 但是, 从图 1中各小区覆盖 范围来看, 用户终端 3a应该接入到低功率基站 2a。 但是由于用户终端 3a位于低功率基站 2a的 CRE范围边缘, 收到的来自宏基站 1 的信号远远强于来自低功率基站 2a的信号, 因 而, 按照已有的 LTE技术标准, 用户终端 3a会主动发起对宏基站 1的接入请求, 接入到宏 基站 1小区, 而非低功率基站 2a。

诚如业内所知晓的, 由于宏基站小区负载过多, 才会需要设置多个低功率基站, 甚至是 有 CRE的低功率基站, 以进行负载平衡。 如果每个 CRE范围内的用户终端, 都需要先接入 到宏基站小区, 与宏基站交互某些必要信息后再切换到低功率 基站, 如此一来, 不但增加了 宏基站的负载, 而且增加了用户终端与网络建立链接的时间。

所以, 如何提出一种混合网络中的低功率基站的接入 方法, 进而解决上述的种种问题, 实已成为本领域从业者亟待解决的技术问题。 发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点, 本发明的目的在于提供一种混合网络中低功率 基站小区 的接入方法, 用于解决现有技术中某个弱小区 CRE 范围内用户终端开机后, 先接入强信号 的宏基站小区, 再切换到有 CRE 的低功率基站小区而带来的增加宏基站负载以 及增加用户 终端与网络建立链接的时间等问题。

为实现上述目的及其他相关目的, 本发明提供一种混合网络中低功率基站小区的 接入方 法, 应用于至少由一宏基站、 一用户终端、 以及多个位于该宏基站覆盖范围内且具有小区 范 围扩大功能的低功率基站组成的无线通信网络 系统中, 所述接入方法至少包括以下步骤:

1 ) 于所述宏基站的广播信息中增设各该低功率基 站的物理小区号及其小区扩大范围的 偏移值信息;

2) 令所述宏基站广播携带有其覆盖范围内所有低 功率基站的物理小区号及偏移值信息 的小区广播信息;

3 ) 于所述用户终端搜索到该小区广播信息时, 提取该小区广播信息中携带的所有低功 率基站的物理小区号及偏移值信息, 并对提取的所述物理小区号对应的各该低功率 基站进行 同步检测;

4) 所述用户终端对检测出的低功率基站进行 RRM测量;

5 ) 所述用户终端对测得的各该低功率基站的参考 信号接收功率及偏移值信息进行比 对, 以判断出其是否位于其中一低功率基站的小区 扩大范围内, 若是, 则选择该低功率基站 为目标小区;

6) 所述用户终端向所述低功率基站发起接入请求 , 并接入该低功率基站小区。

在本发明的接入方法中, 所述低功率基站为微微蜂窝小区。

在本发明的接入方法中, 所述无线通信网络系统中还包括核心网络平台 。

在本发明的接入方法的步骤 1 ) 中, 通过设置所述无线通信网络系统中的核心网络 平台 于所述宏基站的广播信息中增设各该低功率基 站的物理小区号及其小区扩大范围的偏移值信 息。

在本发明的接入方法的步骤 3) 中, 所述用户终端对各低功率基站进行同步检测为 对各 低功率基站小区发送的特定的 PSS/SSS同步信号以进行同步检测。

在本发明的接入方法的步骤 5) 中, 所述用户终端判断出其是否位于其中一低功率 基站 的小区扩大范围内, 若否, 所述用户终端选择宏基站作为目标小区, 并向所述宏基站发起接 入请求。

在本发明的接入方法中, 所述用户终端为手机、 笔记本电脑、 平板电脑、 或 PDA。 如上所述, 本发明的混合网络中低功率基站小区的接入方 法, 解决了 CRE 范围内用户 终端开机后, 无法直接检测和接入弱小区的问题, 进而具有以下有益效果: 本发明的混合网 络中低功率基站小区的接入方法既降低了强干 扰、 重负载小区 (Macro 小区) 的负载, 又縮 短了用户终端与网络建立链接的时间, 故而本发明的接入方法适用于多种基站组成的 混合网 络。 附图说明

图 1显示为现有技术的混合网络中传输覆盖场景 意图。

图 2显示为本发明混合网络中低功率基站小区的 入方法流程示意图。 元件标号说明

1 宏基站

2a、 2b、 2c 低功率基站

3a、 3b、 3c 用户终端 S10-S19 步骤 具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方 式, 本领域技术人员可由本说明书所揭露 的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。 本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加 以实施或应用, 本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与 应用, 在没有背离本发明的精 神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是, 本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本 发明的基本构想, 遂图式 中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际 实施时的组件数目、 形状及尺寸绘制, 其实际 实施时各组件的型态、 数量及比例可为一种随意的改变, 且其组件布局型态也可能更为复 杂。

本发明提供一种混合网络中低功率基站小区的 接入方法, 应用于至少由一宏基站 (Macro cell) , 一用户终端 (User Equipment) 、 以及多个位于该宏基站覆盖范围内且具有 小区范围扩大功能的低功率基站组成的无线通 信网络系统中, 需要说明的是, 所述无线通信 网络系统中还包括核心网络平台, 所述核心网络平台为网络运营商的管理中心平 台, 用于管 理其设置在不同地理位置中的宏基站。

在本实施例中, 具有小区范围扩大功能的低功率基站为采用了 小区范围扩大 (CRE, 即 Cell Range Extension, ) 技术的微微蜂窝小区 (Pico cell), 使得其覆盖范围较没有采用 CRE 技术的微微蜂窝小区的覆盖范围有所扩大。

在实际的实施过程中, 所述用户终端为手机、 笔记本电脑、 平板电脑、 或 PDA等具有 无线通信功能的手持终端设备。 在本实施例中, 暂以手机为例进行说明。

请参阅图 2, 显示为本发明混合网络中低功率基站小区的接 入方法流程示意图, 如图所 示, 所述接入方法至少包括以下步骤:

首先执行步骤 S10, 于所述宏基站的广播信息中增设各该低功率基 站的物理小区号 (PCI, Physical Cell Identification) 及其小区扩大范围的偏移值信息 (bias信息); 在本实施 例中, 通过设置所述无线通信网络系统中的核心网络 平台于所述宏基站的广播信息中增设各 低功率基站的物理小区号及其小区扩大范围的 偏移值信息。 接着执行步骤 Sll。

在步骤 S11中, 令所述宏基站广播携带有其覆盖范围内所有低 功率基站的物理小区号及 偏移值信息的小区广播信息。 接着执行步骤 S12。

在步骤 S12中, 于所述用户终端搜索到该小区广播信息时, 提取该小区广播信息中携带 的所有低功率基站的物理小区号及偏移值信息 , 并对提取的所述物理小区号对应的各低功率 基站进行同步检测。

在本实施例中, 所述用户终端进行小区搜索与小区检测时, 由于宏基站的信号强, 该用 户终端会检测到宏基站小区的同步信号及广播 的系统信息, 如果广播信息中包含该宏基站小 区范围内的、 且有 CRE的低功率基站小区的 PCI和对应 bias信息, 则会促发该用户终端进 行对提取的所述物理小区号对应的各低功率基 站进行同步检测, 在本实施例中, 所述用户终 端对各低功率基站进行同步检测为对各低功率 基站小区发送的特定 PSS/SSS同步信号以进行 同步检测。 其中, 所述的 PSS/SSS 同步信号为主同步信号 PSS ( Primary Synchronization Signal) 和辅同步信号 SSS ( Secondary Synchronization Signal )。 接着执行步骤 S13。

在步骤 S13中, 所述用户终端对检测出的低功率基站进行 RRM (无线资源管理, Radio Resource Management) 测量。 接着执行步骤 S14。

在步骤 S14 中, 所述用户终端对测得的各低功率基站的参考信 号接收功率 (RSRP, Reference Signal Received Power) 及偏移值信息进行比对, 获知自己是否处于某个低功率基 站的小区的 CRE范围, 判断应该选择的目标小区。 接着执行步骤 S15。

在步骤 S15中, 判断出所述用户终端是否位于其中一低功率基 站的小区扩大范围内, 若 是, 则进至步骤 S16, 若否, 则进至步骤 S18。

在步骤 S16中, 所述用户终端选择该低功率基站为目标小区; 接着执行步骤 S17。

在步骤 S17中, 所述用户终端向所述低功率基站发起接入请求 , 并接入该低功率基站小 区。

在步骤 S18中, 所述用户终端选择该宏基站为目标小区; 接着执行步骤 S19。

在步骤 S19中, 所述用户终端向所述宏基站发起接入请求, 并接入该宏基站小区。

综上所述, 本发明的混合网络中低功率基站小区的接入方 法, 解决了 CRE 范围内用户 终端开机后, 无法直接检测和接入弱小区的问题, 本发明的接入方法既降低了强干扰、 重负 载小区 (Macro 小区) 的负载, 又縮短了用户终端与网络建立链接的时间, 故而本发明的接 入方法适用于多种基站组成的混合网络。 所以, 本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而 具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功 效, 而非用于限制本发明。 任何熟悉此技 术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下 , 对上述实施例进行修饰或改变。 因此, 举凡 所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发 明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等 效修饰或改变, 仍应由本发明的权利要求所涵盖。