[发明专利]异构网络的中继节点中的分频再用和波束形成

说明书

提供了操作服务于异构网络中小区的基站以及服务于小区的子小区的至少一个中继节点的方法，其中用户设备单元经由基站或中继节点连接到网络。该方法包含：在第一频率范围在中继节点从用户设备单元接收上行链路接入(Uu)信号，并在不同于第一频率范围的第二频率范围从中继节点向基站发射上行链路回程(Un)信号。

相关申请

本申请涉及2011年7月28日提交的题为“Beamforming For Cell Edge CapacityImprovement in a Heterogeneous Network（用于异构网络中小区边缘容量改进的波束形成）”的同时待审的美国申请No.13/192,638，其公开内容通过参考全部结合在本文中。

技术领域

本申请一般涉及异构网络，并且更确切地说，涉及包含中继节点的异构网络。

背景技术

对于蜂窝网络中的高数据速率的不断增加的需求需要新方法来满足此期望。对于运营商的富有挑战的问题是如何演进它们的现有蜂窝网络，以便满足更高数据速率的要求。在这方面，若干方法是可能的：i)增大它们的现有基站的密度，ii)增大基站之间的协作，或iii)在基站网格内需要高数据速率的区域中部署较小的基站(低功率节点或LPN)或中继节点(RN)。

部署较小基站的选项一般在相关文献中被称为“异构网络”或“异构部署”，并且由较小基站构成的层被称为“微”层或“微微”层。原始较大基站然后在此上下文中被称为“宏”基站。

构建较密集宏基站网格，同时增强宏基站之间的协作(因此使用上面的选项i)或ii))是满足对于更高数据速率的要求的解决方案；然而，此类方法由于与宏基站的安装关联的成本和延迟可能不一定是成本高效的选项，特别是在这些成本可能相当大的市区中。

图1示出了异构部署的基本原理。大宏小区10(它们是正常情况下由基站服务的地理区域)一般能够向较大服务区域提供覆盖。然而，添加较小微/微微小区11可改进那些宏小区的某些区域中的网络容量，微/微微小区实质上是宏小区的子小区，并且由低功率短程节点(诸如微/微微基站)使用由宏基站分配的频率服务。宏小区与微/微微小区之间的资源分配可以是半静态的、动态的或跨宏-微/微微层共享的。

中继节点(RN)是可提供用于增强宏基站的覆盖和容量的具体类型的低功率节点。中继节点通常实现与典型的微或微微小区基站相比缩小的协议栈。以其最简单形式，中继节点只是接收和放大来自宏基站的信号的重复器。更复杂的中继节点可实现更高协议层，诸如媒体接入控制(MAC)层功能性，直到诸如移动性管理、会话建立和切换等层。

参考图2，中继节点30提供用户设备单元(UE)40与eNodeB 20(在此上下文中称为“宿主（donor）”、“服务”或“锚”eNodeB)之间的中间节点，当它正在向中继节点30提供资源时。中继节点30与UE 40之间的通信使用Uu接口执行，Uu接口是UE 40正常情况下用于直接与eNodeB 20通信的相同接口；从UE 40的角度来看，在当与中继节点通信时使用的协议上没有差异。

中继节点30与宿主eNodeB 20之间的通信(称为“回程”通信)在上行链路(中继节点到eNodeB)方向和下行链路方向(eNodeB到中继节点)都使用Un接口执行。

微/微微层的主要对象之一是从宏层卸载尽可能多的用户。在理想情形下，这可使用户能够在宏层和微/微微层都经历较高数据速率。

在这方面，在3GPP内已经讨论和提出了几种技术：

i)通过使用小区特定小区选择偏移扩展小的小区的范围。小区选择偏移是在将发生切换到小区之前必须克服的小区的附加功率裕度。将具体微小区的小区选择偏移设置成负值因此可增大发生切换到微小区的概率，由此扩展微小区的范围。

ii)增大低功率节点的发射功率，并且同时适当地设置用于连接到低功率节点的用户的上行链路(UL)功率控制目标P0。