專利名稱：用于用戶調(diào)度并管理通信系統(tǒng)中的發(fā)射功率的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
下面的描述涉及一種最佳發(fā)射功率技術(shù)，更詳細地講，涉及一種在分級小區(qū)通信系統(tǒng)或多小區(qū)通信系統(tǒng)中確定每個小區(qū)的最佳用戶調(diào)度以及最佳發(fā)射功率的技術(shù)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前正在對包括多個小區(qū)的分級小區(qū)通信系統(tǒng)或多小區(qū)通信系統(tǒng)進行研究，以在使用有限的無線電資源的同時提高數(shù)據(jù)傳輸速率和通信可靠性。例如，多個小區(qū)可包括蜂窩基站、暈微微基站(femto base station)、固定基站、移動基站、中繼站、終端等。例如，多個小區(qū)中的多個基站中的每個基站可同時使用有限的無線電資源(諸如 頻率、時間、代碼資源等)，以提高使用無線電資源的效率并與對應(yīng)的終端通信。此外，當(dāng)多個基站同時使用有限的無線電資源時，出現(xiàn)各種困難，諸如在終端之間出現(xiàn)的導(dǎo)致進出終端的吞吐量降低的干擾。提出了動態(tài)頻譜管理(DSM)方案以解決由干擾導(dǎo)致的困難。根據(jù)DSM方案，多個基站中的每個基站可動態(tài)調(diào)整頻譜功率，以降低由其它小區(qū)接收的干擾。在該示例中，最佳發(fā)射功率的確定對于降低干擾很重要。另外，多個小區(qū)中的每個小區(qū)可執(zhí)行用戶調(diào)度，以服務(wù)于多個用戶。用戶調(diào)度的結(jié)果會影響分級小區(qū)通信系統(tǒng)或多小區(qū)通信的吞吐量。因此，期望當(dāng)確定最佳發(fā)射功率時考慮用戶調(diào)度和/或考慮發(fā)射功率，以確定最佳用戶調(diào)度。

發(fā)明內(nèi)容
在一個總體方面，提供一種控制發(fā)射功率的方法，所述方法包括基于目標接收機需要的服務(wù)質(zhì)量的滿意度并且基于由與目標接收機對應(yīng)的發(fā)射功率的增大所導(dǎo)致的至少一個相鄰小區(qū)中的傳輸速率的減小，來計算發(fā)射功率的代價；基于所述計算重復(fù)地更新發(fā)射功率。所述方法還可包括接收關(guān)于多個小區(qū)的優(yōu)先級值的信息、多個接收機的干擾信道信息以及關(guān)于所述多個接收機需要的服務(wù)質(zhì)量的滿意度的信息，其中，計算步驟包括基于接收的信息計算發(fā)射功率的代價。計算步驟還可包括基于包括目標接收機的目標小區(qū)的優(yōu)先級值計算發(fā)射功率的代價。計算步驟還可包括響應(yīng)于發(fā)射功率的重復(fù)更新，來更新發(fā)射功率的代價?？苫谀繕私邮諜C的目標傳輸速率和目標發(fā)射機的平均傳輸速率來估計滿意度?？苫谀繕诵^(qū)是宏小區(qū)還是小型小區(qū)，來不同地設(shè)置目標小區(qū)的優(yōu)先級值。所述方法還可包括確定目標接收機的傳輸速率是否收斂，以確定將被應(yīng)用的發(fā)射功率。重復(fù)地更新的步驟可基于卡羅需-卡-塔克(KKT)方法或牛頓方法來更新發(fā)射功率。
在另一方面，提供一種用于執(zhí)行用戶調(diào)度并控制發(fā)射功率的方法，所述方法包括基于目標接收機需要的服務(wù)質(zhì)量的滿意度并且基于由與目標接收機對應(yīng)的發(fā)射功率的增大所導(dǎo)致的至少一個相鄰小區(qū)中的傳輸速率的減小，來計算發(fā)射功率的代價；基于計算的代價重復(fù)地更新發(fā)射功率；通過以更新的發(fā)射功率執(zhí)行用戶調(diào)度，來更新目標接收機。更新步驟可以以更新的發(fā)射功率基于比例公平方案更新目標接收機，以最大化總和數(shù)據(jù)速率。計算步驟還可基于包括目標接收機的目標小區(qū)的優(yōu)先級值計算發(fā)射功率的代價。在另一方面，提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，在所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有用于使得處理器實現(xiàn)控制發(fā)射功率的方法的程序指令，所述方法包括基于目標接收機需要的服務(wù)質(zhì)量的滿意度并且基于由與目標接收機對應(yīng)的發(fā)射功率的增大所導(dǎo)致的至少一個相鄰小區(qū)中的傳輸速率的減小，來計算發(fā)射功率的代價；基于計算的代價重復(fù)地更新發(fā)射功率。 在另一方面，提供一種通信裝置，包括代價計算器，被配置為基于目標接收機需要的服務(wù)質(zhì)量的滿意度并且基于由與目標接收機對應(yīng)的發(fā)射功率的增大所導(dǎo)致的至少一個相鄰小區(qū)中的傳輸速率的減小，來計算發(fā)射功率的代價；功率更新單元，被配置為基于計算的代價重復(fù)地更新發(fā)射功率。所述通信裝置還可包括接收單元，接收關(guān)于多個小區(qū)的優(yōu)先級值的信息、多個接收機的干擾信道信息以及關(guān)于所述多個接收機需要的服務(wù)質(zhì)量的滿意度的信息，其中，代價計算器基于接收的信息計算發(fā)射功率的代價。代價計算器還可基于包括目標接收機的目標小區(qū)的優(yōu)先級值計算發(fā)射功率的代價。所述通信還可包括調(diào)度器，通過以更新的發(fā)射功率執(zhí)行用戶調(diào)度，來更新目標接收機。其它特點和多個方面在下面的描述、附圖以及權(quán)利要求中將是清楚的。


圖I是示出多小區(qū)通信系統(tǒng)的示例的示圖；圖2是示出分級小區(qū)通信系統(tǒng)的示例的示圖；圖3是示出下行鏈路傳輸中的基站的方法的示例的流程圖；圖4是示出包括在給定小區(qū)中的通信裝置的方法的示例的流程圖；圖5是示出基于發(fā)射功率的代價更新發(fā)射功率并確定最佳用戶調(diào)度的通信裝置的方法的示例的流程圖；圖6是示出通信裝置的示例的示圖。在整個附圖和說明書中，除非另外指出，否則相同的標號應(yīng)被理解為表示相同的部件、特征和結(jié)構(gòu)。為了清楚、說明和方便，這些部件的相對尺寸和繪制可被夸大。
具體實施例方式提供下面的描述以幫助讀者獲得對這里描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。因此，可向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員建議這里描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種改變、變型和等同物。描述的處理步驟和/或操作的進度是示例；然而，這些步驟和/或操作的順序不限于這里所闡述的，除了必須按照特定次序執(zhí)行的步驟和/或操作之外，這些步驟和/或操作的順序可以如本領(lǐng)域已知那樣被改變。另外，為了更加清楚和簡明，會省略對公知功能和結(jié)構(gòu)的描述。圖I示出了多小區(qū)通信系統(tǒng)的示例。參照圖1，多小區(qū)通信系統(tǒng)包括多個宏小區(qū)，所述多個宏小區(qū)中的每個宏小區(qū)包括單個發(fā)送/接收對。例如，宏小區(qū)I包括宏基站I-終端I的發(fā)送/接收對，宏小區(qū)2包括宏基站2-終端2的發(fā)送/接收對，宏小區(qū)3包括宏基站3-終端3的發(fā)送/接收對。在一些實施例中，與圖I的示圖不同，多個宏小區(qū)中的至少一個宏小區(qū)可包括兩個或更多個終端，并且可包括兩個或更多個發(fā)送/接收對。當(dāng)多個發(fā)送/接收對使用重疊的無線電資源時，可在多個發(fā)送/接收對之間發(fā)生小區(qū)之間的干擾?？赏ㄟ^動態(tài)頻譜管理(DSM)方案減小小區(qū)之間的干擾。 根據(jù)DSM方案，多個小區(qū)中的一些或所有小區(qū)基于期望的信道的狀態(tài)和干擾信道的狀態(tài)預(yù)測在其它小區(qū)中產(chǎn)生的干擾的量，并且基于干擾的量計算各自的發(fā)射功率。例如，當(dāng)宏小區(qū)I使用頻帶F1、F2和F3時，宏小區(qū)I可基于在宏小區(qū)2和宏小區(qū)3中產(chǎn)生的干擾的量在頻帶Fl中增大發(fā)射功率，并且可在頻帶F2和F3減小發(fā)射功率。宏小區(qū)2和宏小區(qū)3也可執(zhí)行與宏小區(qū)I的操作類似的操作。因此，宏小區(qū)I、宏小區(qū)2和宏小區(qū)3可確定合適的發(fā)射功率。在該示例中，可確定用于宏小區(qū)的最佳發(fā)射功率，以最大化多小區(qū)通信系統(tǒng)的總的吞吐量。例如，每個終端需要的服務(wù)質(zhì)量(QoS)可以與其它終端需要的QoS不同。另外，每個宏小區(qū)的優(yōu)先級值也可彼此不同，因此，需要考慮比例公平。因此，可確定最佳發(fā)射功率或宏小區(qū)，以基于所有宏小區(qū)中的終端之間的比例公平被維持的假設(shè)來最大化多小區(qū)通信系統(tǒng)的總的吞吐量。另外，當(dāng)給定的宏小區(qū)包括兩個或更多個發(fā)送/接收對時，將被分配給所述給定的宏小區(qū)中的每個終端的頻帶或頻率音(frequency tone)的確定會影響所述給定的宏小區(qū)的吞吐量以及多小區(qū)通信系統(tǒng)的總的吞吐量。可確定用戶調(diào)度，以基于所有宏小區(qū)中的終端之間的比例公平被維持的假設(shè)來最大化多小區(qū)通信系統(tǒng)的總的吞吐量。因此，為了基于所有宏小區(qū)中的終端之間的比例公平來提高多小區(qū)通信的吞吐量，可使用在每個宏小區(qū)中使用的最佳用戶調(diào)度方法和最佳發(fā)射功率分配方法。圖2示出了分級小區(qū)通信系統(tǒng)的示例。參照圖2，分級小區(qū)通信系統(tǒng)除了包括宏小區(qū)200之外，還可包括各種小型小區(qū)。例如，分級小區(qū)通信系統(tǒng)可包括宏基站、毫微微基站I和2、微微基站(pico base station)以及由宏基站、毫微微基站I和2以及微微基站服務(wù)的各種終端(諸如終端I至終端6)。在分級通信系統(tǒng)中，可在宏小區(qū)200和小型小區(qū)之間發(fā)生干擾。因此，為了提高分級小區(qū)通信系統(tǒng)的吞吐量以使得在所有宏小區(qū)中維持終端之間的比例公平，可使用在每個宏小區(qū)中使用的最佳用戶調(diào)度方法和最佳發(fā)射功率分配方法。作為參考，由服務(wù)運營商的立場估計的小區(qū)的優(yōu)先級值可以與由用戶的立場估計的小區(qū)的優(yōu)先級值不同。例如，服務(wù)提供商可基于例如小區(qū)的負荷的量、死區(qū)的范圍、分級小區(qū)通信系統(tǒng)的總的性能、費用等來估計小區(qū)的優(yōu)先級值。然而，用戶可基于例如費用、終端的性能、終端的功耗等來估計小區(qū)的優(yōu)先級值。通常，宏小區(qū)的優(yōu)先級值可被估計為高于小型小區(qū)的優(yōu)先級值。這里描述的實施例假設(shè)基于描述的因素的各種組合來確定小區(qū)的優(yōu)先級值。在該示例中，存在L個小區(qū)，并且在每個小區(qū)中存在K個用戶。另外，在該示例中，分級小區(qū)通信系統(tǒng)或多小區(qū)通信系統(tǒng)使用具有N個頻率音的正交頻分多址(OFDMA)方案。另外，假設(shè)分級小區(qū)通信系統(tǒng)或多小區(qū)通信系統(tǒng)應(yīng)用于TDD方案。為了獲得比例公平，分級小區(qū)通信系統(tǒng)或多小區(qū)通信系統(tǒng)可使用下面給出的等式I[等式I]
權(quán)利要求
1.一種控制發(fā)射功率的方法，所述方法包括 基于目標接收機需要的服務(wù)質(zhì)量的滿意度以及由與目標接收機對應(yīng)的發(fā)射功率的增大所導(dǎo)致的至少ー個相鄰小區(qū)中的傳輸速率的減小，來計算發(fā)射功率的代價； 基于所述計算重復(fù)地更新發(fā)射功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括 接收關(guān)于多個小區(qū)的優(yōu)先級值的信息、多個接收機的干擾信道信息以及關(guān)于所述多個接收機需要的服務(wù)質(zhì)量的滿意度的信息， 其中，計算步驟包括基于接收的信息計算發(fā)射功率的代價。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，計算步驟還包括基于包括目標接收機的目標小區(qū)的優(yōu)先級值計算發(fā)射功率的代價。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，計算步驟還包括響應(yīng)于發(fā)射功率的重復(fù)更新，來更新發(fā)射功率的代價。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，基于目標接收機的目標傳輸速率和目標發(fā)射機的平均傳輸速率來估計滿意度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，基于目標小區(qū)是宏小區(qū)還是小型小區(qū)，來不同地設(shè)置目標小區(qū)的優(yōu)先級值。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括確定目標接收機的傳輸速率是否收斂，以確定將被應(yīng)用的發(fā)射功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，重復(fù)地更新的步驟基于卡羅需-卡-塔克(KKT)方法或牛頓方法來更新發(fā)射功率。
9.一種用于執(zhí)行用戶調(diào)度并控制發(fā)射功率的方法，所述方法包括 基于目標接收機需要的服務(wù)質(zhì)量的滿意度以及由與目標接收機對應(yīng)的發(fā)射功率的增大所導(dǎo)致的至少ー個相鄰小區(qū)中的傳輸速率的減小，來計算發(fā)射功率的代價； 基于計算的代價重復(fù)地更新發(fā)射功率； 通過以更新的發(fā)射功率執(zhí)行用戶調(diào)度，來更新目標接收機。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，更新步驟以更新的發(fā)射功率基于比例公平方案更新目標接收機，以最大化總和數(shù)據(jù)速率。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，計算步驟還基于包括目標接收機的目標小區(qū)的優(yōu)先級值計算發(fā)射功率的代價。
12.—種計算機可讀存儲介質(zhì)，在所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有用于使得處理器實現(xiàn)控制發(fā)射功率的方法的程序指令，所述方法包括 基于目標接收機需要的服務(wù)質(zhì)量的滿意度以及由與目標接收機對應(yīng)的發(fā)射功率的增大所導(dǎo)致的至少ー個相鄰小區(qū)中的傳輸速率的減小，來計算發(fā)射功率的代價； 基于計算的代價重復(fù)地更新發(fā)射功率。
13.ー種通信裝置，包括 代價計算器，被配置為基于目標接收機需要的服務(wù)質(zhì)量的滿意度以及由與目標接收機對應(yīng)的發(fā)射功率的增大所導(dǎo)致的至少ー個相鄰小區(qū)中的傳輸速率的減小，來計算發(fā)射功率的代價； 功率更新単元，被配置為基于計算的代價重復(fù)地更新發(fā)射功率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的通信裝置，還包括 接收單元，被配置為接收關(guān)于多個小區(qū)的優(yōu)先級值的信息、多個接收機的干擾信道信息以及關(guān)于所述多個接收機需要的服務(wù)質(zhì)量的滿意度的信息， 其中，代價計算器還被配置為基于接收的信息計算發(fā)射功率的代價。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的通信裝置，其中，代價計算器還被配置為基于包括目標接收機的目標小區(qū)的優(yōu)先級值計算發(fā)射功率的代價。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的通信裝置，還包括調(diào)度器，被配置為通過以更新的發(fā)射功率執(zhí)行用戶調(diào)度，來更新目標接收機。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分級小區(qū)通信系統(tǒng)或多小區(qū)通信系統(tǒng)中的用戶調(diào)度和發(fā)射功率控制方法以及執(zhí)行所述方法的裝置。在分級小區(qū)通信系統(tǒng)或多小區(qū)通信系統(tǒng)中的不同小區(qū)之間可發(fā)生干擾，可通過調(diào)整不同小區(qū)的發(fā)射功率來控制干擾。不同小區(qū)可基于相應(yīng)的發(fā)射功率的代價確定最佳發(fā)射功率。另外，不同小區(qū)可服務(wù)不同用戶，并且可建議最佳的用戶調(diào)度方法。
文檔編號H04W52/24GK102668653SQ201080043372
公開日2012年9月12日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者于偉, 權(quán)泰首, 申昌容, 黃贊洙 申請人:三星電子株式會社