專利名稱：改進(jìn)的無線電資源分配機(jī)制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信，并且更為特別地涉及蜂窩通信系統(tǒng)中的無線電資源分配。
背景技術(shù)：
蜂窩網(wǎng)絡(luò)是一種無線電網(wǎng)絡(luò)，其由多個(gè)無線電小區(qū)組成，其中每個(gè)小區(qū)由稱為小區(qū)站或基站的收發(fā)器來服務(wù)。蜂窩網(wǎng)絡(luò)天生是非對(duì)稱的，其中一組固定的收發(fā)器給小區(qū)提供服務(wù)，而一組分布的移動(dòng)收發(fā)器向用戶提供服務(wù)。蜂窩網(wǎng)絡(luò)能夠比單發(fā)射器網(wǎng)絡(luò)提供更多的傳輸容量，因?yàn)橐粋€(gè)小區(qū)的無線電資源在另一個(gè)小區(qū)可以被重用進(jìn)行不同的傳輸。然而，頻率重用在使用相同和鄰近頻率的小區(qū)之間造成干擾。通常，這種小區(qū)間干擾通過基于協(xié)調(diào)/規(guī)劃的方法解決。這些方法中的一個(gè)例子是頻率重用，其中不同組的無線電信道可以被分派到相鄰小區(qū)，而相同組被分派給分開某個(gè)距離(重用距離)的小區(qū)以減少同信道干擾。該方法比較有效和直觀，但是浪費(fèi)了信道資源?；趨f(xié)調(diào)/規(guī)劃的方法提供的另一個(gè)方案包括使用動(dòng)態(tài)信道，動(dòng)態(tài)信道被臨時(shí)分派供在呼叫期間在小區(qū)中使用，其在呼叫結(jié)束之后被返回并保持在中心池中。在某些其他動(dòng)態(tài)解決方案中，全部數(shù)目的信道被劃分成兩組，其中一組被用于給小區(qū)的固定分配，而另一組被保持作為中央池以被所有用戶共享。這些方法的重用因子仍然較低，它們在大業(yè)務(wù)負(fù)載中實(shí)際上可能比上述公開的固定信道分派方法表現(xiàn)得更差。在新出現(xiàn)的系統(tǒng)中，例如在即將到來的第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)的演進(jìn)的系統(tǒng)(也稱為長期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng))中，根據(jù)組網(wǎng)假設(shè)，其需求是具有挑戰(zhàn)性的。規(guī)劃的頻率重用因子是1，并且與此同時(shí)以極大改進(jìn)在平均吞吐量和小區(qū)吞吐量方面的系統(tǒng)信能作為目標(biāo)。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，目前在廣泛地研究如何減輕小區(qū)間干擾。所考慮的小區(qū)間干擾減輕途徑包括小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)/避免。小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)/避免的共同點(diǎn)是以協(xié)調(diào)的方式對(duì)小區(qū)間的資源管理(針對(duì)公共信道的分配以及針對(duì)非公共信道的調(diào)度)施加約束。小區(qū)中的這種約束將有可能在相鄰小區(qū)中的對(duì)應(yīng)的時(shí)間/頻率資源上提供(信干比)SIR以及小區(qū)邊緣數(shù)據(jù)速率/覆蓋范圍的改善?？捎玫男^(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法需要不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的特定的相互通信，以便設(shè)置并重新配置上述約束。然而，小區(qū)間的鏈路是昂貴的并且通常導(dǎo)致延遲。因此，目前而言，約束的重新配置看起來將按與天對(duì)應(yīng)的時(shí)間尺度執(zhí)行，并且節(jié)點(diǎn)間通信將非常受限，基本上具有以天為數(shù)量級(jí)的速率。在這種情形下，非常需要不依賴于小區(qū)間協(xié)調(diào)的機(jī)制
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種解決方案，其能夠在容量和系統(tǒng)性能要求高并且不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的物理層信息的相互通信受限的蜂窩通訊系統(tǒng)中減輕小區(qū)間干擾。本發(fā)明的目的通過以獨(dú)立權(quán)利要求記載的內(nèi)容為特征的無線電資源分配方法、蜂窩通信系統(tǒng)、用戶設(shè)備、控制單元、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和計(jì)算機(jī)程序發(fā)布介質(zhì)(它們的特點(diǎn)由)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例公開在從屬權(quán)利要求中。本發(fā)明是基于這種想法在通信系統(tǒng)中小區(qū)的無線電資源被劃分成不止一個(gè)無線電資源組。接著，基于所確定的將生成的對(duì)限定的相鄰小區(qū)組的干擾，向用戶設(shè)備分配來自該無線電資源組之一的無線電資源。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是小區(qū)間干擾減小并且蜂窩系統(tǒng)的吞吐量增加，但是物理層信息的互換沒有增加。


以下，將參考附圖，通過優(yōu)選實(shí)施例來更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。圖1說明移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡化例子；圖2說明圖1中的實(shí)施例的中央元件；圖3說明圖2中的實(shí)施例中的小區(qū)的無線電資源；圖4說明改進(jìn)的無線電資源分配方法的步驟；圖5說明從用戶設(shè)備的角度確定干擾的步驟；圖6說明從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件的角度在具體實(shí)現(xiàn)的無線電資源分配方法中確定干擾的步驟；圖7A和圖7B示出上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕緯r(shí)隙結(jié)構(gòu)；圖8說明蜂窩通信系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)配置的示意性表示；圖9說明另一具體實(shí)現(xiàn)的無線電資源分配方法的步驟；圖10說明用于實(shí)現(xiàn)圖9中的具體實(shí)現(xiàn)的無線電資源分配方法的步驟的過程；以及圖11說明在具體實(shí)現(xiàn)的無線電資源分配方法中確定干擾的步驟93。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例是本發(fā)明的示例性的實(shí)現(xiàn)。盡管說明書中可能參考“一”、“一個(gè)”、或 “某些”實(shí)施例，但是這些參考不是必須的并且/或者所描述的特征并不是僅僅適用于一個(gè)具體的實(shí)施例。本說明書中的不同實(shí)施例的單獨(dú)特征可被組合以提供其他實(shí)施例，這些實(shí)施例由此被認(rèn)為屬于所保護(hù)的范圍。圖1說明本發(fā)明的解決方案可應(yīng)用于的蜂窩通信系統(tǒng)的簡化例子。圖1中的系統(tǒng)是移動(dòng)通信系統(tǒng)，其包括多個(gè)無線接入點(diǎn)，通過該無線接入點(diǎn)用戶可連接到網(wǎng)絡(luò)并因此使用系統(tǒng)的通信服務(wù)。以下，本發(fā)明利用移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站小區(qū)來描述，其中當(dāng)用戶在系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)接入點(diǎn)可以改變。然而，應(yīng)當(dāng)注意，該解決方案可以應(yīng)用在任何接入點(diǎn)的干擾控制中，而不管是相同還是不同系統(tǒng)的部分作為可能的干擾接入點(diǎn)。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可以在邏輯上劃分成核心網(wǎng)(CN) 10和無線電接入網(wǎng)(RAN)Il 基礎(chǔ)設(shè)施。核心網(wǎng)10是交換機(jī)和基本傳輸設(shè)備的組合，它們一起提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基礎(chǔ)。無線電接入網(wǎng)絡(luò)11提供對(duì)多個(gè)核心網(wǎng)的移動(dòng)和固定起源的移動(dòng)接入。
基于蜂窩概念，在RAN中，大區(qū)域被劃分成多個(gè)稱為小區(qū)的子區(qū)域。每個(gè)小區(qū)具有它自己的基站12，基站12能夠通過發(fā)射受控的低電平傳輸信號(hào)來同時(shí)為多個(gè)用戶提供無線電鏈路。在本移動(dòng)通信系統(tǒng)中，RAN通常包括獨(dú)立的控制網(wǎng)絡(luò)元件13，其管理一個(gè)或多個(gè)基站的組的無線電資源的使用和完整性。然而，范圍也覆蓋不具有這種獨(dú)立的物理元件的系統(tǒng)，例如其中無線電網(wǎng)絡(luò)控制功能的至少一部分被實(shí)現(xiàn)在各個(gè)基站中的系統(tǒng)。用戶利用用戶設(shè)備14訪問移動(dòng)通信系統(tǒng)的服務(wù)，其中用戶設(shè)備14提供通過針對(duì)無線電接入網(wǎng)絡(luò)11所定義的無線電接口進(jìn)行通信所需的功能。圖2更詳細(xì)地說明實(shí)現(xiàn)圖1中的實(shí)施例時(shí)使用的中央元件。如上所述，基站控制著限定的(靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的)無線電資源，并且用戶使用至少一個(gè)基站(通常是用戶當(dāng)前所處的覆蓋區(qū)域中的基站)的特定的無線資源來與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行通信。根據(jù)所提供的通信服務(wù)，移動(dòng)通信系統(tǒng)使用預(yù)定的信道結(jié)構(gòu)。典型的信道結(jié)構(gòu)的例子是三層式信道構(gòu)成，其中最上層邏輯信道涉及待傳輸?shù)男畔⒌念愋?，傳送信道涉及用于傳輸邏輯信道的方式，以及物理信道提供用于?shí)際轉(zhuǎn)移信息的傳輸介質(zhì)。在本上下文中， 基站的作用是實(shí)現(xiàn)無線電接入物理信道并且根據(jù)預(yù)定的無線電網(wǎng)絡(luò)控制功能將信息從傳送信道轉(zhuǎn)移到物理信道。小區(qū)的物理信道資源的一部分通常被預(yù)留用于某些特定用途，例如用于小區(qū)中所有用戶設(shè)備所共有的傳送信道，以及用于初始接入的那些信道。另一方面，小區(qū)的物理信道資源中的一部分針對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分派。圖2示出在向用戶設(shè)備分配物理信道時(shí)所涉及的系統(tǒng)元件的基本配置。移動(dòng)通信系統(tǒng)的用戶設(shè)備14可以是僅用于語音的簡化終端或用于多種服務(wù)的終端。在后一種情況下，該終端充當(dāng)服務(wù)平臺(tái)并支持上載并執(zhí)行與服務(wù)相關(guān)的各種功能。用戶設(shè)備通常包括移動(dòng)設(shè)備和用戶身份模塊。用戶身份模塊通常是智能卡，常常是可拆卸地連接的身份卡，其保存用戶的身份，執(zhí)行認(rèn)證算法，并存儲(chǔ)認(rèn)證和加密密鑰和在移動(dòng)站處所需要的其他訂制信息。移動(dòng)設(shè)備可以是能夠在移動(dòng)通信系統(tǒng)或設(shè)備的若干部分的組合中進(jìn)行通信的任何設(shè)備，例如可以是連接有卡式電話以提供移動(dòng)連接的多媒體計(jì)算機(jī)。因此，在本上下文中，用戶設(shè)備是指由用戶身份模塊和實(shí)際的移動(dòng)設(shè)備所形成的實(shí)體。圖2中的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件216是包括控制對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)中的至少一個(gè)小區(qū)的無線電資源的使用的功能的任何實(shí)體。在圖1中的實(shí)施例的上下文中，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件 212可以是基站或者獨(dú)立的基站控制元件。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件216包括處理單元218，其是包括算法邏輯單元、多個(gè)特殊寄存器和控制電路的元件。與該處理單元相連的是存儲(chǔ)器單元220，其是可以存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)或程序或用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)介質(zhì)。存儲(chǔ)器單元通常包括允許讀和寫二者的存儲(chǔ)器單元 (RAM)以及其內(nèi)容僅可被讀的存儲(chǔ)器單元(ROM)。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件還包括接口單元222， 該接口單元222具有輸入單元2M和輸出單元226，輸入單元2M用于輸入來自其他網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件的數(shù)據(jù)，供在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件中進(jìn)行內(nèi)部處理，而輸出單元2 用于從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件的內(nèi)部處理向其他網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件輸出數(shù)據(jù)。所述輸入單元的元件的例子包括網(wǎng)絡(luò)接口，其為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所公知。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施單元還包括收發(fā)器單元228，其配置有接收單元230以及發(fā)射單元 232，接收單元230用于從空中接口接收信息以及用于將接收的信息輸入到處理裝置218，發(fā)射單元232用于從處理裝置218接收信息，以及對(duì)它進(jìn)行處理以經(jīng)由空中接口發(fā)送。通常，這種收發(fā)器單元的實(shí)現(xiàn)為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所公知。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件中的處理單元218、存儲(chǔ)器單元220、接口單元222以及收發(fā)器單元2 是電互連的，用于根據(jù)單元中預(yù)定的基本程式化的處理來完成對(duì)接收和/或存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的操作的系統(tǒng)執(zhí)行。在系統(tǒng)地執(zhí)行這些操作時(shí)，處理單元218充當(dāng)控制單元，其可被實(shí)現(xiàn)為單個(gè)集成電路或者兩個(gè)或更多功能結(jié)合的集成電路的組合。在根據(jù)本發(fā)明的解決方案中，這些操作包括如圖4和圖6所描述的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件的功能。圖2中的用戶設(shè)備包括處理單元200和存儲(chǔ)單元202。用戶設(shè)備還包括用戶接口單元204，其具有輸入單元206以及輸出單元208，輸入單元206用于用戶輸入數(shù)據(jù)供在單元中進(jìn)行內(nèi)部處理，而輸出單元208用于從單元的內(nèi)部處理中輸出用戶數(shù)據(jù)。所述輸入單元的例子包括鍵盤、觸摸屏、麥克風(fēng)，等等。所述輸出單元的例子包括屏幕、觸摸屏、揚(yáng)聲器，寸寸。用戶設(shè)備還包括無線電通信單元210，其配置有接收器212和發(fā)射器214，接收器 212用于通過空中接口從無線電接入網(wǎng)絡(luò)11接收信息并對(duì)它進(jìn)行處理供輸入到處理單元 200，發(fā)射器214用于從處理單元200接收信息，供進(jìn)一步處理信息以及經(jīng)由到無線電接入網(wǎng)絡(luò)11的空中接口來發(fā)送信息。處理單元200、存儲(chǔ)器單元202、用戶接口單元204以及無線電通信單元210是電互連的，用于根據(jù)用戶設(shè)備中的預(yù)定的基本程式化的處理來完成對(duì)接收和/或存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的操作的系統(tǒng)執(zhí)行。在根據(jù)本發(fā)明的解決方案中，這些操作包括如圖4和圖5所描述的用戶設(shè)備的功能。在圖2中的實(shí)施例中，每個(gè)小區(qū)的無線電資源以頻帶的形式存在，并且被劃分成物理信道形式的無線電資源單元。通常，物理信道234由它的載頻以及根據(jù)所選擇的多址方案的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來限定。例如，寬帶碼分多址(WCDMA)方案中的物理信道是由其載頻、信道化碼(CDMA)和上行鏈路連接的相對(duì)相位來限定。在時(shí)分多址(TDMA)中，無線電頻率被劃分成時(shí)隙而一個(gè)物理信道對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙。在頻分多址(FDMA)技術(shù)中，每個(gè)用戶在公共頻帶上接收它自己的無線電信道。在新興系統(tǒng)中，這些基本形式的多址方案被組合成越來越復(fù)雜的方案以迎合針對(duì)合理的長期演進(jìn)的關(guān)鍵性能和能力目標(biāo)。例如，在即將到來的第3代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)的演進(jìn)LTE系統(tǒng)中，上行鏈路的可能候選者是單載波 FDMA(SC-FDMA)。在信道分配過程中，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件與用戶設(shè)備之間就具有限定無線電資源的傳輸參數(shù)的唯一組合的形式的專用信道達(dá)成一致，從而可以在空中接口中區(qū)分來自用戶設(shè)備的信息流以及前往用戶設(shè)備的信息流。出于移動(dòng)管理的目的，當(dāng)用戶在系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域內(nèi)移動(dòng)時(shí)，用戶設(shè)備14使用被安排給系統(tǒng)的非專用物理信道來連續(xù)地接收并發(fā)送信號(hào)。如上所述，當(dāng)存在待發(fā)送到用戶設(shè)備或從用戶設(shè)備發(fā)送的用戶數(shù)據(jù)時(shí)，需要向該任務(wù)分配如上所述的專用無線電資源。通常， 分配是通過預(yù)定的信令過程執(zhí)行的，其發(fā)生在在用戶設(shè)備14與控制著將被分配的無線電資源的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件216之間?；镜男诺婪峙溥^程被廣泛地描述，并且為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所公知，因此在此不進(jìn)一步詳細(xì)描述。作為信道分配的結(jié)果，唯一的無線電資源被分配給用戶設(shè)備，并且網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和用戶設(shè)備使用限定所分配的無線電資源的傳輸參數(shù)開始傳輸和接收。圖3說明圖2中的實(shí)施例中的小區(qū)中的無線電資源。無線電資源對(duì)應(yīng)于在兩個(gè)規(guī)定的限制頻率fmin和fmax之間的一組連續(xù)頻率F。這組頻率F形成頻帶30。頻率單元的載頻朝著限制頻率fmax增加。根據(jù)本發(fā)明，頻帶30被劃分成不止一個(gè)頻率組32、33、34、35、 36，其中每個(gè)頻率組包括一個(gè)或多個(gè)無線電資源單元31。如上所述，根據(jù)所選擇的多址方案，無線電資源單元31可對(duì)應(yīng)于載頻、時(shí)隙、擴(kuò)頻碼、或者可被單獨(dú)分配給用戶的傳輸參數(shù)的任何其他組合。為了簡單地圖示說明，圖3中的示例性頻率組32、33、34、35、36被示出為包括一個(gè)或多個(gè)相鄰的無線電頻率載波。顯然，根據(jù)本發(fā)明的無線電資源組可包括出于某個(gè)目的可以作為一個(gè)實(shí)體(entity)處理的多個(gè)相關(guān)無線電資源單元的任何邏輯組合。例如，無線電資源組可包括多個(gè)(例如2-4個(gè))物理無線電資源單元，它們在頻域中可以彼此相鄰也可以彼此不相鄰。如下文將描述的，將向需要專用傳輸容量的用戶設(shè)備分配來自服務(wù)小區(qū)中無線電資源組中的無線電資源，并且將基于用戶設(shè)備將要生成的、對(duì)周圍小區(qū)的干擾來選擇該無線電資源組。圖4說明根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)的無線電資源分配方法的步驟，其被應(yīng)用到圖1、 圖2和圖3中所描述的具體實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)。如上所述，多個(gè)小區(qū)的無線電資源首先被劃分成 (步驟41)不止一個(gè)無線電資源組。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件216檢測到(步驟42)用戶設(shè)備14對(duì)小區(qū)12中的專用或共享無線電資源的需求時(shí)，無線電資源分配開始。例如，這可能發(fā)生在這樣的時(shí)候當(dāng)用戶設(shè)備14的用戶發(fā)起呼叫或會(huì)話時(shí)，在切換過程中，當(dāng)用戶設(shè)備從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，以及在設(shè)置用戶設(shè)備結(jié)束的呼叫和會(huì)話時(shí)。在下文中，用戶設(shè)備請求無線電資源的情況被作為例子進(jìn)行描述。無線電資源請求內(nèi)在地或明確地指明所需無線電資源的傳輸特征。高級(jí)蜂窩通信系統(tǒng)可使用若干數(shù)據(jù)調(diào)制方案(例如正交相移鍵控(QPSK)和正交振幅調(diào)制(QAM))以便以可變數(shù)據(jù)速率傳送數(shù)據(jù)。另外，若干編碼方案也可被實(shí)現(xiàn)具有不同的有效碼速率(ECR)。在無線電資源請求中，用戶設(shè)備指明所需數(shù)據(jù)調(diào)制方案和它所使用的碼速率。通常，所請求的無線電資源的這些傳輸特性是特定于用戶設(shè)備的，并且例如根據(jù)用戶設(shè)備所支持的數(shù)據(jù)調(diào)制和所支持的編碼方案而變化。然而，如果用戶設(shè)備可以支持不止一種數(shù)據(jù)調(diào)制和編碼方案，則所請求的無線電資源的傳輸特性甚至可以根據(jù)通信實(shí)例以及針對(duì)該實(shí)例所選擇的數(shù)據(jù)調(diào)制和編碼方案組合而變化。當(dāng)無線電資源請求到達(dá)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件時(shí)，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件從該請求中分析相關(guān)傳輸特性，并且如果可能就分配與該傳輸特性相對(duì)應(yīng)的無線電資源、拒絕該請求、或者發(fā)起信令過程以與用戶設(shè)備重新協(xié)商新的可用特性。根據(jù)本發(fā)明，信道分配被調(diào)整以考慮所請求的無線電資源所生成的對(duì)限定的相鄰小區(qū)組的干擾。在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件中基于由用戶設(shè)備提供的、關(guān)于到限定的相鄰小區(qū)組的傳輸路徑的信息來確定(步驟4 干擾。圖5說明從用戶設(shè)備14的角度在具體實(shí)現(xiàn)的無線電資源分配方法中確定干擾的步驟43。一般而言，用戶設(shè)備獲取所需的、關(guān)于到限定的相鄰小區(qū)組的傳輸路徑的信息，并且將該信息提供給網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以在信道分配判決中使用。更為特別地，出于切換目的，用戶設(shè)備連續(xù)收集測量數(shù)據(jù)mk，k = 1，. . .，K，其提供用于計(jì)算到所選的相鄰小區(qū)組的傳輸路徑屬性的基礎(chǔ)(步驟51)。這里，m表示測量數(shù)據(jù)元，k表示小區(qū)的身份，而K表述所選的小區(qū)組中的小區(qū)數(shù)目。在保護(hù)范圍內(nèi)，組的選擇可以用各種方式來實(shí)現(xiàn)。例如，切換過程使用小區(qū)根據(jù)無線電鏈路的導(dǎo)頻信號(hào)而被分類到的組。作為例子，激活組包括形成到移動(dòng)臺(tái)的軟切換連接的小區(qū)，候選組包括當(dāng)前在軟切換連接中未使用的、但其導(dǎo)頻信號(hào)足夠強(qiáng)到被添加到激活組的小區(qū)，以及相鄰組或被監(jiān)視組是用戶設(shè)備連續(xù)地測量的一列小區(qū)。因此，可以基于信號(hào)電平來動(dòng)態(tài)地決定組的選擇，例如象上面的組中的任何一個(gè)，或者可以基于某些其他標(biāo)準(zhǔn) (例如用戶設(shè)備的地理位置)來靜態(tài)地限定。常規(guī)測量類型例如包括頻內(nèi)(intrafrequency)測量、頻率間測量、系統(tǒng)間測量、 流量測量、質(zhì)量測量和內(nèi)部的對(duì)用戶設(shè)備的傳輸功率和用戶設(shè)備的接收信號(hào)電平的測量。 在新興的系統(tǒng)中，某些新的測量類型也可被應(yīng)用。測量事件可以基于若干標(biāo)準(zhǔn)(例如在最佳小區(qū)改變時(shí)，限定的導(dǎo)頻信道信號(hào)電平改變時(shí)，信噪比(SIR)級(jí)別改變時(shí))來觸發(fā)，或定期觸發(fā)，等等。通過這些測量過程，用戶設(shè)備具有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)用于估計(jì)到所選的周圍小區(qū)組的傳輸路徑的特性。根據(jù)本發(fā)明，用戶設(shè)備根據(jù)測量數(shù)據(jù)mk生成(步驟52)多個(gè)測量指示Mk，其表示到所選組中的第k = 1，. . .，K小區(qū)的傳輸路徑的屬性，并且因此用作估計(jì)用戶設(shè)備的特定無線電資源將生成的對(duì)所選小區(qū)組的干擾的基礎(chǔ)。根據(jù)計(jì)算的復(fù)雜度和用戶設(shè)備的處理容量，測量指示Mk可以是待轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)側(cè)供進(jìn)一步處理的簡單測量數(shù)據(jù)，或者可以是可直接應(yīng)用于進(jìn)一步分析的經(jīng)過或多或少計(jì)算的值。在具體實(shí)現(xiàn)的解決方案中，由用戶設(shè)備生成的測量指示Mk有利地包括到激活組中的小區(qū)的路徑損耗的測量值。用戶設(shè)備將所選的K小區(qū)的組中所有小區(qū)的測量指示Mk發(fā)送(步驟53)給控制網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件，從而至少在無線電資源分配時(shí)在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件中它們是可用的。 測量指示傳送事件可以與某些其他測量事件一致地觸發(fā)，或者可以基于單獨(dú)的方案進(jìn)行觸發(fā)，例如定期發(fā)生或在連接建立時(shí)發(fā)生。相應(yīng)地，圖6說明的是，從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件216的角度，在具體實(shí)現(xiàn)的無線電資源分配方法中確定干擾的步驟43。一般而言，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件從用戶設(shè)備接收關(guān)于到限定的相鄰小區(qū)組的傳輸路徑的信息，并且使用該信息來選擇用于用戶設(shè)備的恰當(dāng)?shù)臒o線電資源組。更為特別地，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件從用戶設(shè)備接收(61)測量指示值Mk?；跍y量指示值Mk，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件計(jì)算(步驟6 —個(gè)或多個(gè)干擾值Ij, k，其表示所請求的無線電資源引起的、對(duì)所選的相鄰小區(qū)組的有效干擾。此處，有效干擾涉及被認(rèn)為與無線電資源分配有關(guān)并與特定計(jì)算方法相關(guān)的干擾。可以應(yīng)用若干種不同測量指示。在當(dāng)前具體實(shí)現(xiàn)的例子中，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件從用戶設(shè)備接收用戶設(shè)備與它的激活組中的小區(qū)之間的傳輸路徑的路徑損耗的計(jì)算值Pk，并且通過以下方程來計(jì)算有效干擾I+ k作為對(duì)激活組的總干擾。
κ1J = Σ Λ
"-Ι
k*j其中j是自身小區(qū)的索引，Pk是所測量的到第k個(gè)小區(qū)的路徑損耗，而K是激活組中的小區(qū)數(shù)目。其他計(jì)算方法，例如，加權(quán)平均等等也可以屬于保護(hù)的范圍。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件Nffij基于從用戶設(shè)備接收到的信道質(zhì)量指示符(CQI)值計(jì)算有效干擾I+k。CQI報(bào)告概念是針對(duì)下行鏈路的基本概念，并且用戶設(shè)備被配置成測量CQI以能夠給基站提供一度量，其指示當(dāng)前所經(jīng)歷的信道質(zhì)量。例如，用戶設(shè)備可以建議一種它需要支持的無線電資源傳輸配置，而同時(shí)觀測特定的塊錯(cuò)誤概率。通常，不同的接收器實(shí)現(xiàn)提供在SINR與所維持的吞吐量之間的不同映射。由用戶設(shè)備的CQI測量所指示的好的下行鏈路信道意味著較低的路徑損耗和傳輸功率，并且因此對(duì)應(yīng)著對(duì)所選的相鄰小區(qū)組的較低干擾。用戶設(shè)備生成以CQI測量的形式表示的測量指示 Mk，其在本實(shí)施例中作為估計(jì)由用戶設(shè)備的特定無線電資源生成的對(duì)所選相鄰小區(qū)組的干擾的基礎(chǔ)?？梢灾苯踊谟脩粼O(shè)備的CQI值或者通過簡單相關(guān)，來確定由與用戶設(shè)備相關(guān)聯(lián)的無線電資源所造成的對(duì)所選的相鄰小區(qū)組的有效干擾Ij,k。根據(jù)本發(fā)明，通過根據(jù)表示將生成的對(duì)限定的相鄰小區(qū)組的干擾的計(jì)算值來分配用戶的無線電資源，用戶被安排進(jìn)不同的無線電資源組。其所請求的無線電資源被估計(jì)為將對(duì)周圍小區(qū)生成相似的干擾的用戶，將被分配到相同的無線電資源組。因此，基于所計(jì)算的總干擾Ij, k，具體實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件選擇(步驟44)用于分配無線電資源的無線電資源組fk。在具體實(shí)現(xiàn)的情況中，頻帶30中的頻率組32、33、34、35、36中的每個(gè)均對(duì)應(yīng)著限定的總干擾值范圍。對(duì)總干擾的計(jì)算提供了針對(duì)干擾的值Ιρ?？梢酝ㄟ^將值I^t與該范圍進(jìn)行比較來確定對(duì)應(yīng)的頻率組，并且選擇該值所在的范圍中的頻率組。接著，可以從所確定的頻率組中做出信道分配。可以通過使用所選的多址方案(例如FDMA、CDMA、TDAM， 等等)來進(jìn)行頻率組內(nèi)的信道分配，并且信道可使用頻率組中的一個(gè)或多個(gè)無線電資源單兀。通過本發(fā)明機(jī)制，對(duì)相關(guān)相鄰小區(qū)造成相似干擾的多個(gè)用戶設(shè)備自動(dòng)地被安排到相同頻率組。接著，對(duì)如上所述被分類到頻率組的用戶設(shè)備的功率控制可以單獨(dú)進(jìn)行管理， 這帶來了若干好處。通常，蜂窩系統(tǒng)包括一種機(jī)制，通過這種機(jī)制象基站這樣的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件可以命令用戶設(shè)備增加或減少上行鏈路傳輸功率。涉及接收功率的比較是基于預(yù)定的測量參數(shù)，例如，信干比(SIR)、信噪比、信號(hào)強(qiáng)度、誤幀率(FER)和誤碼率(BER)。基站接收用戶設(shè)備信號(hào)，估計(jì)預(yù)定參數(shù)(例如信號(hào)噪聲功率比和/或信號(hào)干擾功率比)，將估計(jì)值與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，并且必要時(shí)向用戶設(shè)備發(fā)送傳輸功率命令以增加或減少其信號(hào)功率。當(dāng)控制網(wǎng)絡(luò)元件可獲得若干小區(qū)的物理層信息時(shí)，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件能夠協(xié)調(diào)小區(qū)的允許功率電平和基站使用的目標(biāo)SIR。當(dāng)在基站之間交換物理層信息受到限制時(shí)，僅應(yīng)用預(yù)定的控制過程和級(jí)別的方法是實(shí)際可行的。另外，移動(dòng)通信系統(tǒng)中的小區(qū)的尺寸變化相當(dāng)大，這意味著傳輸路徑測量(例如路徑損耗測量)的動(dòng)態(tài)范圍也相應(yīng)地變化。對(duì)于大和中等的小區(qū)尺寸，動(dòng)態(tài)范圍是足夠的，并且在自身小區(qū)內(nèi)的傳輸路徑的測量以及相應(yīng)地在頻率組中安排用戶將已經(jīng)足夠提供改進(jìn)的性能。然而，對(duì)于較小尺寸的小區(qū)，例如路徑損耗測量的動(dòng)態(tài)范圍相應(yīng)地變得較小，并且在自身小區(qū)內(nèi)的路徑損耗測量的粒度在某些情況下將不夠用。從用戶設(shè)備接收到的信息的完整效果是通過使用關(guān)于到相鄰小區(qū)的多個(gè)傳輸路徑的信息來實(shí)現(xiàn)的。在典型的環(huán)境中，傳輸自靠近基站的用戶終端的信號(hào)被期望對(duì)相鄰小區(qū)引起較小干擾，而傳輸自遠(yuǎn)離基站(也即在小區(qū)的邊緣處)的用戶終端的信號(hào)被期望對(duì)相鄰小區(qū)引起較大干擾。在小區(qū)邊緣處的用戶終端很可能被分配到相同的子組而靠近基站的用戶終端很可能被分配到相同子組，這意味著“遠(yuǎn)-近”問題的負(fù)面效應(yīng)被減小了。
另外，分類不僅僅是基于自身小區(qū)中的路徑損耗，還基于對(duì)到周圍小區(qū)的大量無線電鏈路的信息或估計(jì)，并且由此更為準(zhǔn)確并且因此即使對(duì)于較小的小區(qū)尺寸也是有效的。減小的干擾結(jié)果得到增大的整體性能和系統(tǒng)容量。在具體實(shí)現(xiàn)的例子中，基站接收用戶設(shè)備信號(hào)，估計(jì)預(yù)定參數(shù)(例如信號(hào)噪聲功率比和/或信號(hào)干擾功率比)，將估計(jì)值與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，并且必要時(shí)向用戶設(shè)備傳輸功率命令以增加或減小其信號(hào)功率。根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)可以針對(duì)每個(gè)無線電資源組設(shè)置 (步驟45)不同目標(biāo)值，從而高的信號(hào)噪聲功率比和/或信號(hào)干擾功率比可以被用在其中用戶設(shè)備僅對(duì)其他小區(qū)生成中等程度干擾的無線電資源組中。相應(yīng)地，在對(duì)其他小區(qū)的干擾相當(dāng)大的無線電資源組中，需要使用較低信號(hào)噪聲功率比和/或信號(hào)干擾功率比。當(dāng)根據(jù)改進(jìn)的方法來調(diào)節(jié)(步驟46)功率時(shí)，生成中等程度干擾的用戶設(shè)備可以被命令使用較高的傳輸功率并且因此獲得較高的吞吐量，而同時(shí)可以有效地控制生成更多干擾的用戶設(shè)備的傳輸功率。在所有小區(qū)中使用相似的分類標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果得到增加的吞吐率和更高的整體系統(tǒng)性能。在另一示例性實(shí)施例中，可單獨(dú)分配給用戶的無線電資源單元對(duì)應(yīng)于時(shí)域和頻域中的資源塊，進(jìn)一步借助塊級(jí)擴(kuò)展碼來區(qū)分。作為這種碼分多址(CDM)方案的例子，將更詳細(xì)地討論使用Hadamard碼的按塊擴(kuò)展(blockwise spreading)。SC-FDMA的基本上行鏈路傳輸方案是使用帶循環(huán)前綴的單載波傳輸，以獲得上行鏈路用戶間正交性以及在接收器側(cè)處實(shí)現(xiàn)有效的頻域均衡。假設(shè)是頻域生成信號(hào)，有時(shí)也稱為DFT擴(kuò)展0FDM(離散傅立葉變換-正交擴(kuò)展頻分復(fù)用)。圖7A和圖7B示出上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕緯r(shí)隙結(jié)構(gòu)。圖7A說明SC-FDMA基本傳輸方案中時(shí)間-頻率域中的時(shí)隙70的基本結(jié)構(gòu)。經(jīng)過信道編碼、交織且數(shù)據(jù)調(diào)制的信息被映射到SC-FDMA時(shí)間/頻率符號(hào)。全部的SC-FDMA時(shí)間/頻率資源符號(hào)可以被組織進(jìn)多個(gè)資源單元_。每個(gè)RU在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)包括多個(gè)連續(xù)和不連續(xù)的子載波組成。時(shí)隙70對(duì)應(yīng)著可以被唯一地識(shí)別和限定的循環(huán)的時(shí)間間隔。圖7B說明在SC-FDMA基本傳輸方案的頂上實(shí)現(xiàn)的按塊擴(kuò)展的概念。在圖7B的例子中，基本時(shí)隙包括七個(gè)不同的用于控制和/或數(shù)據(jù)傳輸?shù)膲K。這些塊中的至少一個(gè)被用作參考信號(hào)。三個(gè)塊(LB#1和LB#4和LB#7)被用于導(dǎo)頻傳輸。這是因?yàn)檫@樣的現(xiàn)實(shí)即當(dāng)應(yīng)用擴(kuò)展時(shí)，就SNR而言工作點(diǎn)降低了。安排目標(biāo)是增加導(dǎo)頻能量并且這可優(yōu)化擴(kuò)展鏈路性能。另外，使用數(shù)量增加的導(dǎo)頻符號(hào)，有可能生成更多的正交導(dǎo)頻信號(hào)。應(yīng)當(dāng)注意，數(shù)據(jù)傳輸可包括被調(diào)度的數(shù)據(jù)傳輸和基于內(nèi)容的數(shù)據(jù)傳輸中的任何一個(gè)或同時(shí)包括二者。在按塊擴(kuò)展中，整個(gè)SC-FDMA時(shí)間/頻率符號(hào)被組織進(jìn)多個(gè)無線電資源單元。每個(gè)無線電資源單元基本上對(duì)應(yīng)于在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)的塊LB#中的多個(gè)符號(hào)。在當(dāng)前的實(shí)施例中，
如圖7B所示，在進(jìn)入基本的DFT-s-OFDM傳輸72之前，編碼的符號(hào)序列S1. S2.....Sn經(jīng)歷
使用長度為4的Hadamard碼的按塊擴(kuò)展71。因此，例如分配單個(gè)物理資源塊在180kHz頻帶中提供四個(gè)正交資源，每個(gè)具有 24ks/s的符號(hào)速率。假設(shè)是具有1/2的有效編碼速率的四相相移鍵控(QPSK)和Ims的傳輸時(shí)間間隔，則每個(gè)無線電資源單元能夠傳送M信息比特。因此，在TDM/FDM/⑶M中，無線電資源單元是時(shí)間-頻率域的可分的單元，由包括一個(gè)或多個(gè)一種或多種類型的擴(kuò)展碼的信道化碼字來區(qū)分。在本文的上下文中，可分指的是這一事實(shí)在碼域中具有不同位置的兩個(gè)無線電資源單元是不同的，即使標(biāo)識(shí)所述無線電資源單元的其他因素是相同的。時(shí)間-頻率域中的無線電資源塊的位置不一定是單一的，例如無線電資源單元可包括多個(gè)連續(xù)長塊或者連續(xù)或不連續(xù)的子載波。在當(dāng)前實(shí)施例中，無線電資源單元對(duì)應(yīng)著借助Hadamard擴(kuò)展碼區(qū)分的在限定時(shí)間和頻率中的物理資源塊。因此，在本文的上下文中，信道化碼包括在塊級(jí)應(yīng)用到編碼的符號(hào)序列的Hadamard擴(kuò)展碼。在干擾考慮中，保持碼字信道的正交性非常重要。然而，在不同小區(qū)中應(yīng)用相同碼字信道的用戶設(shè)備固有地是非正交的。為了控制對(duì)傳輸?shù)母蓴_，對(duì)無線電資源單元的分配需要以協(xié)作的方式來實(shí)現(xiàn)，從而在任何相鄰小區(qū)中由該用戶設(shè)備所造成的有效干擾被最小化。此外，如上所述，應(yīng)該有機(jī)會(huì)在無需依賴基站之間的額外信令或僅需依賴基站間的有限量的額外信令的情況下實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，這種協(xié)調(diào)可以借助下面的方式來實(shí)現(xiàn)將小區(qū)的可用無線電資源單元進(jìn)行分組，將每個(gè)組與一個(gè)擴(kuò)展碼和干擾標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)，將用戶設(shè)備所報(bào)告的傳輸路徑的干擾狀態(tài)映射到該干擾標(biāo)準(zhǔn)，以及從與該干擾標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的組中分派無線資源單元。作為這種安排的例子，將更詳細(xì)地描述其配置在圖7中說明了的無線電資源單元的分配。作為示例性實(shí)施例，圖8說明蜂窩通信系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)配置的示意性表示。系統(tǒng)包括由19個(gè)基站站點(diǎn)^1Oii= 1，...，19)中的基站扇區(qū)BSn(n= 1，...，57)形成的57個(gè)小區(qū)。 每個(gè)基站站點(diǎn)包括三個(gè)基站扇區(qū)，每個(gè)基站扇區(qū)中的收發(fā)器共同位于蜂窩覆蓋區(qū)域的中央交叉點(diǎn)中。基站站A^1Oii= 1,...,19)按以下方式被劃分成三類，類型A、類型B、類型C:
站點(diǎn)，類細(xì)ASi ！BS1BS2BS3S8BS15BS30BS31S10BS17BS34β只夠S12BS20BS37BS38S14BS41BS42S16BS25BS44BS45S18 iBS27BS^BS48
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站點(diǎn)，類駛CSSBS5&BS10SSBS@BS21S7BSl 1BS12BS^eS11BS36BS52銘53SliBS43mmBS56S19BS^BS48BSSO 根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)小區(qū)提供包括多個(gè)可單獨(dú)分配的無線電資源單元的無線電資源。在本實(shí)施例中，這種無線電資源單元對(duì)應(yīng)于借助Hadamard擴(kuò)展碼區(qū)分的物理資源塊分配。在圖8的例子中，四階Hadamard碼被使用，從而矩陣W的每行對(duì)應(yīng)于擴(kuò)展碼Ci。
權(quán)利要求
1.一種用于蜂窩通信系統(tǒng)的方法，包括接收指示到一個(gè)或多個(gè)小區(qū)的一個(gè)或多個(gè)傳輸路徑的屬性的信息； 根據(jù)所述接收到的信息生成對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)測量指示； 向負(fù)責(zé)分配無線電資源的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件發(fā)送所述測量指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接收指示到一個(gè)或多個(gè)小區(qū)的一個(gè)或多個(gè)傳輸路徑的屬性的信息包括接收指示到一個(gè)或多個(gè)相鄰小區(qū)的一個(gè)或多個(gè)傳輸路徑的屬性的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中限定的相鄰小區(qū)的組是所述用戶設(shè)備的激活組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)所述接收到的信息生成對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)測量指示包括生成指示所述用戶設(shè)備與所述小區(qū)之間的傳輸路徑的屬性的一個(gè)或多個(gè)測量指示。
全文摘要
本發(fā)明涉及改進(jìn)的無線電資源分配機(jī)制。一種包括多個(gè)用戶設(shè)備和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的蜂窩通信系統(tǒng)。多個(gè)小區(qū)的無線電資源被劃分成不止一個(gè)無線電資源組。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件檢測用戶設(shè)備對(duì)無線電資源分配的需求，并且確定將由所需的無線電資源生成的、對(duì)限定的相鄰小區(qū)組的有效干擾?；谒_定的將生成的對(duì)限定的相鄰小區(qū)組的有效干擾，將這些無線電資源組之一的無線電資源分配給用戶設(shè)備。從而降低了小區(qū)間干擾并且增加了蜂窩系統(tǒng)的吞吐量，但是沒有增加物理層信息交換。
文檔編號(hào)H04W72/08GK102395132SQ201110319038
公開日2012年3月28日 申請日期2007年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者E·蒂伊羅拉, K·奧利, K·奧爾內(nèi)曼, K·帕瑞科斯基 申請人:諾基亞公司