用于無線網(wǎng)絡(luò)中的下行功率控制和調(diào)度的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
[0001] 本發(fā)明要求2012年9月13日遞交的發(fā)明名稱為"用于無線網(wǎng)絡(luò)中的下行功率 控制和調(diào)度的系統(tǒng)和方法（SystemsandMethodsforDownlinkPowerControland SchedulinginaWirelessNetwork)"的第13/613, 758號美國非臨時專利申請案的在先 申請優(yōu)先權(quán)，該在先申請的內(nèi)容以引入的方式并入本文本中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明大體涉及無線通信，以及在具體實施例中，涉及優(yōu)化無線通信系統(tǒng)中的下 行功率控制和調(diào)度。
【背景技術(shù)】
[0003] 下行功率控制（PC)是依賴于碼分多址（CDMA)方案、正交頻分多址（0FDMA)方案、 單載波頻分多址（SC-FDMA)方案和其它方案來管理下行通信的現(xiàn)代蜂窩通信系統(tǒng)中的一 種重要考慮因素。具體而言（長期演進（LTE)無線網(wǎng)絡(luò)），下行PC調(diào)節(jié)頻帶的功率電平和 下行共享物理信道（PDSCH)中的時頻資源分配。有效的下行PC方案將在無線網(wǎng)絡(luò)中提供 足夠的覆蓋范圍和吞吐量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的優(yōu)選實施例描述了用于優(yōu)化下行功率控制的系統(tǒng)和方法，從而大體實現(xiàn) 技術(shù)上的優(yōu)勢。
[0005] 根據(jù)實施例，提供了一種用于在無線網(wǎng)絡(luò)中提供聯(lián)合功率控制（PC)和調(diào)度的方 法。在該示例中，所述方法包括接收在周期時間間隔的第一實例期間收集的長期信道統(tǒng)計， 以及基于所述長期信道統(tǒng)計生成近似最優(yōu)的功率模式。在實施例中，所述近似最優(yōu)的功率 模式可通過以下操作來獲?。菏紫雀鶕?jù)可能的調(diào)度場景生成一組可能的功率模式，隨后在 統(tǒng)計上縮小所述一組可能的功率模式以識別最常用的功率模式，以及最后選擇最常用的功 率模式中的一個作為所述近似最優(yōu)的功率模式。根據(jù)另一項實施例，提供了一種用于執(zhí)行 該方法的裝置。
[0006] 根據(jù)又一項實施例，提供了一種用于促進無線網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)自適應(yīng)部分頻率復(fù)用 (FFR)的方法。在該示例中，所述方法包括在無線網(wǎng)絡(luò)中識別延長周期內(nèi)觀察到的多個常 見調(diào)度場景，以及為所述常見調(diào)度場景生成最優(yōu)功率模式表。所述最優(yōu)功率模式可根據(jù)所 述長期信道統(tǒng)計確定，以及所述最優(yōu)功率模式表可提供給分布式基站以供在所述無線網(wǎng)絡(luò) 中實施。根據(jù)又一項實施例，提供了用于實施該方法的合適裝置（例如，中央控制器、eNB 等）。
【附圖說明】
[0007] 為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，現(xiàn)在參考下文結(jié)合附圖進行的描述，其中：
[0008] 圖1示出了用于實施分布式功率控制方案的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；
[0009] 圖2示出了本地PC方案的圖；
[0010] 圖3示出了用于實施靜態(tài)部分頻率復(fù)用（FFR)功率控制方案的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)； [0011] 圖4示出了用于實施集中式或混合功率控制方案的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的圖；
[0012] 圖5示出了全局PC方案的圖；
[0013] 圖6(a)示出了包含聯(lián)合功率控制（JPC)和本地化調(diào)度的混合PC的圖；
[0014] 圖6 (b)不出了包含功率設(shè)置向量的JPC模式的圖；
[0015] 圖7示出了用于執(zhí)行包含JPC和本地化調(diào)度的混合功率控制的通信協(xié)議的圖；
[0016] 圖8示出了用于計算在半靜態(tài)JPC和本地化調(diào)度中使用的功率模式的方法的實施 例；
[0017] 圖9示出了用于半靜態(tài)JPC的循環(huán)間隔序列的實施例的圖；
[0018] 圖10示出了eNB和PC控制器之間的通信序列的實施例的協(xié)議圖；
[0019] 圖11示出了使用單個功率模式的半靜態(tài)JPC的實施例；
[0020] 圖12示出了使用多個功率模式的半靜態(tài)JPC的實施例；
[0021] 圖13示出了用于生成自適應(yīng)功率模式表的方法的實施例的流程圖；
[0022] 圖14示出了用于在無線網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行自適應(yīng)PC的方法的實施例的流程圖；
[0023] 圖15示出了描繪不同功率控制方案的性能變化的圖；
[0024] 圖16示出了實施例基站的方框圖；以及
[0025] 圖17示出了實施例PC控制器的方框圖。
[0026] 除非另有指示，否則不同圖中的對應(yīng)標(biāo)號和符號通常指代對應(yīng)部分。繪制各圖是 為了清楚地說明實施例的相關(guān)方面，因此未必是按比例繪制的。
【具體實施方式】
[0027] 下文將詳細(xì)論述當(dāng)前優(yōu)選實施例的制作和使用。然而，應(yīng)了解，本發(fā)明提供可在各 種具體上下文中體現(xiàn)的許多適用的發(fā)明性概念。所論述的具體實施例僅僅說明用以實施和 使用本發(fā)明的具體方式，而不限制本發(fā)明的范圍。
[0028] 可以以分布式方式管理下行PC使得下行PC方案由基站（eNB)本地計算。圖1示 出了用于執(zhí)行本地化/分布式PC的網(wǎng)絡(luò)100,在網(wǎng)絡(luò)100中，多個相鄰eNB110至130獨立 計算它們的PC方案。如圖所示，eNB110具有覆蓋區(qū)域112,eNB120具有覆蓋區(qū)域122， 以及eNB130具有覆蓋區(qū)域132 (為了清楚和簡潔起見，省略用戶設(shè)備（UE))。圖2示出了 eNBllO為可用時頻資源塊本地計算的PC方案200,可用時頻資源塊由在時域（T)(包括時 隙Tl、T2……TN)和頻譜（F)(包括頻帶f\、f2……f16)上延伸的資源塊（RB)(由正方形表 示）表示。應(yīng)注意，頻譜（F)是示例性的并且可根據(jù)系統(tǒng)需求修改以包含多于或少于16個 頻帶。PC方案200包括給定時隙（T1、T2……TN)的RB的多個功率設(shè)置（PlSp16)和多個 調(diào)度分配（81至s16)。每個功率設(shè)置（Pi)可指定對應(yīng)RB中將用于下行傳輸?shù)墓β孰娖?，?每個調(diào)度分配（Si)可指定對應(yīng)RB中被分配用于接收下行傳輸?shù)某蓡TUE。在某些實施例中， 例如，當(dāng)RB被指派給多用戶多入多出（MU-MIM0)應(yīng)用時，一個或多個調(diào)度分配可指定多個 UE〇
[0029] 盡管可擴展，但是在相鄰eNB之間沒有集中式管理或聯(lián)合合作的情況下管理下 行PC時，相鄰小區(qū)之間通常產(chǎn)生高水平的小區(qū)間干擾。具體而言，與分配給小區(qū)中心用戶 (CCU)的頻率相比，對于分配給小區(qū)邊緣用戶（CEU)的頻率而言，eNB通常以更高的功率電 平發(fā)射下行信號以補償較長傳播距離所導(dǎo)致的較大信號衰減。因此，當(dāng)相鄰小區(qū)使用同一 頻帶與它們各自的CEU通信時，通常產(chǎn)生高水平的小區(qū)內(nèi)干擾（ICI)，當(dāng)PC由每個eNB單獨 處理時也經(jīng)常出現(xiàn)這種情況。
[0030] 本地化PC的一種替代方法是靜態(tài)分配不同的頻率以供在相鄰小區(qū)的小區(qū)邊緣處 使用，這通常被稱作部分頻率復(fù)用（FFR)。圖3示出了用于實施靜態(tài)FFR方案的網(wǎng)絡(luò)300的 圖。如圖所示，網(wǎng)絡(luò)300包括多個相鄰eNB310至320 (為了清楚和簡潔起見，省略用戶設(shè) 備（UE))。eNB310具有覆蓋區(qū)域312,其被劃分為中心小區(qū)區(qū)域314和小區(qū)邊緣區(qū)域316。 類似地，eNB320具有覆蓋區(qū)域322 (劃分為中心小區(qū)區(qū)域324和小區(qū)邊緣區(qū)域326)，eNB 330具有覆蓋區(qū)域332 (劃分為中心小區(qū)區(qū)域334和小區(qū)邊緣區(qū)域336)。如圖所示，每個 eNB310至330均使用不同的頻率（例如，F(xiàn)1、F2和F3)用于它們各自的小區(qū)邊緣區(qū)域，這 有助于降低網(wǎng)絡(luò)300中的ICI。應(yīng)注意，在某些實施例（例如，軟FFR方案）中，當(dāng)eNB310 至330中的一個eNB使用特定頻率用于小區(qū)邊緣傳輸時，eNB310至330中的相鄰eNB可 限制使用該頻率以降低功率傳輸。這可有效地緩解網(wǎng)絡(luò)300中的小區(qū)內(nèi)干擾，同時仍然允 許相鄰eNB310至330至少有限使用該頻率。
[0031] 盡管有利于降低ICI，但是靜態(tài)FFR方案（例如圖3所示）未充分使用帶寬資源，因 為頻率分配無法適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的不同