專利名稱：改進的無線電資源分配機制的制作方法
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)，其由多個無線電小區(qū)組成，其中每個小區(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，因為一個小區(qū)的無線電資源在另一個小區(qū)可以被重用進行不同的傳輸。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，但是浪費了信道資源?；趨f(xié)調(diào)/規(guī)劃的方法提供的另一個方案包括使用動態(tài)信道，動態(tài)信道被臨時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)負載中實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劃(3GPP)的演進的系統(tǒng)(也稱為長期演進(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，并且與此同時以極大改進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。為了應(yīng)對這些挑戰(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)/避免的共同點是以協(xié)調(diào)的方式對小區(qū)間的資源管理(針對公共信道的分配以及針對非公共信道的調(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)中的對應(yīng)的時間/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致延遲。因此，目前而言，約束的重新配置看起來將按與天對應(yīng)的時間尺度執(zhí)行，并且節(jié)點間通信將非常受限，基本上具有以天為數(shù)量級的速率。在這種情形下，非常需要不依賴于小區(qū)間協(xié)調(diào)的機制
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個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、計算機程序產(chǎn)品和計算機程序發(fā)布介質(zhì)(它們的特點由)來實現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實施例公開在從屬權(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無線電資源組。接著，基于所確定的將生成的對限定的相鄰小區(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)選實施例來更加詳細地描述本發(fā)明。圖1說明移動通信系統(tǒng)的簡化例子；圖2說明圖1中的實施例的中央元件；圖3說明圖2中的實施例中的小區(qū)的無線電資源；圖4說明改進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說明另一具體實現(xiàn)的無線電資源分配方法的步驟；圖10說明用于實現(xiàn)圖9中的具體實現(xiàn)的無線電資源分配方法的步驟的過程；以及圖11說明在具體實現(xiàn)的無線電資源分配方法中確定干擾的步驟93。
具體實施例方式以下實施例是本發(fā)明的示例性的實現(xiàn)。盡管說明書中可能參考“一”、“一個”、或 “某些”實施例，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具體的實施例。本說明書中的不同實施例的單獨特征可被組合以提供其他實施例，這些實施例由此被認為屬于所保護的范圍。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)是移動通信系統(tǒng)，其包括多個無線接入點，通過該無線接入點用戶可連接到網(wǎng)絡(luò)并因此使用系統(tǒng)的通信服務(wù)。以下，本發(fā)明利用移動通信系統(tǒng)的基站小區(qū)來描述，其中當用戶在系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)內(nèi)移動時接入點可以改變。然而，應(yīng)當注意，該解決方案可以應(yīng)用在任何接入點的干擾控制中，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。移動網(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提供對多個核心網(wǎng)的移動和固定起源的移動接入。
基于蜂窩概念，在RAN中，大區(qū)域被劃分成多個稱為小區(qū)的子區(qū)域。每個小區(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來同時為多個用戶提供無線電鏈路。在本移動通信系統(tǒng)中，RAN通常包括獨立的控制網(wǎng)絡(luò)元件13，其管理一個或多個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現(xiàn)在各個基站中的系統(tǒng)。用戶利用用戶設(shè)備14訪問移動通信系統(tǒng)的服務(wù)，其中用戶設(shè)備14提供通過針對無線電接入網(wǎng)絡(luò)11所定義的無線電接口進行通信所需的功能。圖2更詳細地說明實現(xiàn)圖1中的實施例時使用的中央元件。如上所述，基站控制著限定的(靜態(tài)或動態(tài)的)無線電資源，并且用戶使用至少一個基站(通常是用戶當前所處的覆蓋區(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)施進行通信。根據(jù)所提供的通信服務(wù)，移動通信系統(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念愋停瑐魉托诺郎婕坝糜趥鬏斶壿嬓诺赖姆绞?，以及物理信道提供用于實際轉(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業(yè)務(wù)進行動態(tài)分派。圖2示出在向用戶設(shè)備分配物理信道時所涉及的系統(tǒng)元件的基本配置。移動通信系統(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，該終端充當服務(wù)平臺并支持上載并執(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)行認證算法，并存儲認證和加密密鑰和在移動站處所需要的其他訂制信息。移動設(shè)備可以是能夠在移動通信系統(tǒng)或設(shè)備的若干部分的組合中進行通信的任何設(shè)備，例如可以是連接有卡式電話以提供移動連接的多媒體計算機。因此，在本上下文中，用戶設(shè)備是指由用戶身份模塊和實際的移動設(shè)備所形成的實體。圖2中的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件216是包括控制對移動通信系統(tǒng)中的至少一個小區(qū)的無線電資源的使用的功能的任何實體。在圖1中的實施例的上下文中，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器單元220，其是可以存儲計算機可讀數(shù)據(jù)或程序或用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)介質(zhì)。存儲器單元通常包括允許讀和寫二者的存儲器單元 (RAM)以及其內(nèi)容僅可被讀的存儲器單元(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，以及對它進行處理以經(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接收和/或存儲的數(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，處理單元218充當控制單元，其可被實現(xiàn)為單個集成電路或者兩個或更多功能結(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，等等。所述輸出單元的例子包括屏幕、觸摸屏、揚聲器，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接收信息并對它進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接收和/或存儲的數(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中的實施例中，每個小區(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或多個參數(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相位來限定。在時分多址(TDMA)中，無線電頻率被劃分成時隙而一個物理信道對應(yīng)于一個或多個時隙。在頻分多址(FDMA)技術(shù)中，每個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雜的方案以迎合針對合理的長期演進的關(guān)鍵性能和能力目標。例如，在即將到來的第3代合作伙伴計劃(3GPP)的演進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。出于移動管理的目的，當用戶在系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域內(nèi)移動時，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。如上所述，當存在待發(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，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。基本的信道分配過程被廣泛地描述，并且為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所公知，因此在此不進一步詳細描述。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中的實施例中的小區(qū)中的無線電資源。無線電資源對應(yīng)于在兩個規(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被劃分成不止一個頻率組32、33、34、35、 36，其中每個頻率組包括一個或多個無線電資源單元31。如上所述，根據(jù)所選擇的多址方案，無線電資源單元31可對應(yīng)于載頻、時隙、擴頻碼、或者可被單獨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被示出為包括一個或多個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目的可以作為一個實體(entity)處理的多個相關(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(例如2-4個)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中所描述的具體實現(xiàn)的系統(tǒng)。如上所述，多個小區(qū)的無線電資源首先被劃分成 (步驟41)不止一個無線電資源組。當網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件216檢測到(步驟42)用戶設(shè)備14對小區(qū)12中的專用或共享無線電資源的需求時，無線電資源分配開始。例如，這可能發(fā)生在這樣的時候當用戶設(shè)備14的用戶發(fā)起呼叫或會話時，在切換過程中，當用戶設(shè)備從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時，以及在設(shè)置用戶設(shè)備結(jié)束的呼叫和會話時。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)通信實例以及針對該實例所選擇的數(shù)據(jù)調(diào)制和編碼方案組合而變化。當無線電資源請求到達網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施元件時，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。在保護范圍內(nèi)，組的選擇可以用各種方式來實現(xiàn)。例如，切換過程使用小區(qū)根據(jù)無線電鏈路的導頻信號而被分類到的組。作為例子，激活組包括形成到移動臺的軟切換連接的小區(qū)，候選組包括當前在軟切換連接中未使用的、但其導頻信號足夠強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，可以基于信號電平來動態(tài)地決定組的選擇，例如象上面的組中的任何一個，或者可以基于某些其他標準 (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)部的對用戶設(shè)備的傳輸功率和用戶設(shè)備的接收信號電平的測量。 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準(例如在最佳小區(qū)改變時，限定的導頻信道信號電平改變時，信噪比(SIR)級別改變時)來觸發(fā)，或定期觸發(fā)，等等。通過這些測量過程，用戶設(shè)備具有堅實的基礎(chǔ)用于估計到所選的周圍小區(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，并且因此用作估計用戶設(shè)備的特定無線電資源將生成的對所選小區(qū)組的干擾的基礎(chǔ)。根據(jù)計算的復雜度和用戶設(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)用于進一步分析的經(jīng)過或多或少計算的值。在具體實現(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)，或者可以基于單獨的方案進行觸發(fā)，例如定期發(fā)生或在連接建立時發(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?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)施元件計算(步驟6 —個或多個干擾值Ij, k，其表示所請求的無線電資源引起的、對所選的相鄰小區(qū)組的有效干擾。此處，有效干擾涉及被認為與無線電資源分配有關(guān)并與特定計算方法相關(guān)的干擾?？梢詰?yīng)用若干種不同測量指示。在當前具體實現(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算值Pk，并且通過以下方程來計算有效干擾I+ k作為對激活組的總干擾。
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。其他計算方法，例如，加權(quán)平均等等也可以屬于保護的范圍。在本發(fā)明的另一實施例中，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)值計算有效干擾I+k。CQI報告概念是針對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，而同時觀測特定的塊錯誤概率。通常，不同的接收器實現(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，并且因此對應(yīng)著對所選的相鄰小區(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，其在本實施例中作為估計由用戶設(shè)備的特定無線電資源生成的對所選相鄰小區(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)表示將生成的對限定的相鄰小區(qū)組的干擾的計算值來分配用戶的無線電資源，用戶被安排進不同的無線電資源組。其所請求的無線電資源被估計為將對周圍小區(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，基于所計算的總干擾Ij, k，具體實現(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。在具體實現(xiàn)的情況中，頻帶30中的頻率組32、33、34、35、36中的每個均對應(yīng)著限定的總干擾值范圍。對總干擾的計算提供了針對干擾的值Ιρ?？梢酝ㄟ^將值I^t與該范圍進行比較來確定對應(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?？梢酝ㄟ^使用所選的多址方案(例如FDMA、CDMA、TDAM， 等等)來進行頻率組內(nèi)的信道分配，并且信道可使用頻率組中的一個或多個無線電資源單兀。通過本發(fā)明機制，對相關(guān)相鄰小區(qū)造成相似干擾的多個用戶設(shè)備自動地被安排到相同頻率組。接著，對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進行管理， 這帶來了若干好處。通常，蜂窩系統(tǒng)包括一種機制，通過這種機制象基站這樣的網(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、信號強度、誤幀率(FER)和誤碼率(BER)?；窘邮沼脩粼O(shè)備信號，估計預(yù)定參數(shù)(例如信號噪聲功率比和/或信號干擾功率比)，將估計值與預(yù)定閾值進行比較，并且必要時向用戶設(shè)備發(fā)送傳輸功率命令以增加或減少其信號功率。當控制網(wǎng)絡(luò)元件可獲得若干小區(qū)的物理層信息時，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SIR。當在基站之間交換物理層信息受到限制時，僅應(yīng)用預(yù)定的控制過程和級別的方法是實際可行的。另外，移動通信系統(tǒng)中的小區(qū)的尺寸變化相當大，這意味著傳輸路徑測量(例如路徑損耗測量)的動態(tài)范圍也相應(yīng)地變化。對于大和中等的小區(qū)尺寸，動態(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)足夠提供改進的性能。然而，對于較小尺寸的小區(qū)，例如路徑損耗測量的動態(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)的多個傳輸路徑的信息來實現(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被期望對相鄰小區(qū)引起較小干擾，而傳輸自遠離基站(也即在小區(qū)的邊緣處)的用戶終端的信號被期望對相鄰小區(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-近”問題的負面效應(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，還基于對到周圍小區(qū)的大量無線電鏈路的信息或估計，并且由此更為準確并且因此即使對于較小的小區(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。在具體實現(xiàn)的例子中，基站接收用戶設(shè)備信號，估計預(yù)定參數(shù)(例如信號噪聲功率比和/或信號干擾功率比)，將估計值與預(yù)定閾值進行比較，并且必要時向用戶設(shè)備傳輸功率命令以增加或減小其信號功率。根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)可以針對每個無線電資源組設(shè)置 (步驟45)不同目標值，從而高的信號噪聲功率比和/或信號干擾功率比可以被用在其中用戶設(shè)備僅對其他小區(qū)生成中等程度干擾的無線電資源組中。相應(yīng)地，在對其他小區(qū)的干擾相當大的無線電資源組中，需要使用較低信號噪聲功率比和/或信號干擾功率比。當根據(jù)改進的方法來調(diào)節(jié)(步驟46)功率時，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準結(jié)果得到增加的吞吐率和更高的整體系統(tǒng)性能。在另一示例性實施例中，可單獨分配給用戶的無線電資源單元對應(yīng)于時域和頻域中的資源塊，進一步借助塊級擴展碼來區(qū)分。作為這種碼分多址(CDM)方案的例子，將更詳細地討論使用Hadamard碼的按塊擴展(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)處實現(xiàn)有效的頻域均衡。假設(shè)是頻域生成信號，有時也稱為DFT擴展0FDM(離散傅立葉變換-正交擴展頻分復用)。圖7A和圖7B示出上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕緯r隙結(jié)構(gòu)。圖7A說明SC-FDMA基本傳輸方案中時間-頻率域中的時隙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時間/頻率符號。全部的SC-FDMA時間/頻率資源符號可以被組織進多個資源單元_。每個RU在一個時隙內(nèi)包括多個連續(xù)和不連續(xù)的子載波組成。時隙70對應(yīng)著可以被唯一地識別和限定的循環(huán)的時間間隔。圖7B說明在SC-FDMA基本傳輸方案的頂上實現(xiàn)的按塊擴展的概念。在圖7B的例子中，基本時隙包括七個不同的用于控制和/或數(shù)據(jù)傳輸?shù)膲K。這些塊中的至少一個被用作參考信號。三個塊(LB#1和LB#4和LB#7)被用于導頻傳輸。這是因為這樣的現(xiàn)實即當應(yīng)用擴展時，就SNR而言工作點降低了。安排目標是增加導頻能量并且這可優(yōu)化擴展鏈路性能。另外，使用數(shù)量增加的導頻符號，有可能生成更多的正交導頻信號。應(yīng)當注意，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)傳輸中的任何一個或同時包括二者。在按塊擴展中，整個SC-FDMA時間/頻率符號被組織進多個無線電資源單元。每個無線電資源單元基本上對應(yīng)于在一個時隙內(nèi)的塊LB#中的多個符號。在當前的實施例中，
如圖7B所示，在進入基本的DFT-s-OFDM傳輸72之前，編碼的符號序列S1. S2.....Sn經(jīng)歷
使用長度為4的Hadamard碼的按塊擴展71。因此，例如分配單個物理資源塊在180kHz頻帶中提供四個正交資源，每個具有 24ks/s的符號速率。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的傳輸時間間隔，則每個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間-頻率域的可分的單元，由包括一個或多個一種或多種類型的擴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在碼域中具有不同位置的兩個無線電資源單元是不同的，即使標識所述無線電資源單元的其他因素是相同的。時間-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連續(xù)長塊或者連續(xù)或不連續(xù)的子載波。在當前實施例中，無線電資源單元對應(yīng)著借助Hadamard擴展碼區(qū)分的在限定時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應(yīng)用到編碼的符號序列的Hadamard擴展碼。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。為了控制對傳輸?shù)母蓴_，對無線電資源單元的分配需要以協(xié)作的方式來實現(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)該有機會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現(xiàn)這一點。根據(jù)本發(fā)明，這種協(xié)調(diào)可以借助下面的方式來實現(xiàn)將小區(qū)的可用無線電資源單元進行分組，將每個組與一個擴展碼和干擾標準相關(guān)聯(lián)，將用戶設(shè)備所報告的傳輸路徑的干擾狀態(tài)映射到該干擾標準，以及從與該干擾標準相關(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個基站站點^1Oii= 1，...，19)中的基站扇區(qū)BSn(n= 1，...，57)形成的57個小區(qū)。 每個基站站點包括三個基站扇區(qū)，每個基站扇區(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，類細ASi ！BS1BS2BS3S8BS15BS30BS31S10BS17BS34β只夠S12BS20BS37BS38S14BS41BS42S16BS25BS44BS45S18 iBS27BS^BS48
站點’類_S2BS4BS13BS14S4Bsr邸9BS19mBS10BS23BS24BBBS32BS33BS51S13B·BS40BS54S17BS46BS47BS57
站點，類駛CSSBS5&BS10SSBS@BS21S7BSl 1BS12BS^eS11BS36BS52銘53SliBS43mmBS56S19BS^BS48BSSO 根據(jù)本發(fā)明，每個小區(qū)提供包括多個可單獨分配的無線電資源單元的無線電資源。在本實施例中，這種無線電資源單元對應(yīng)于借助Hadamard擴展碼區(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的每行對應(yīng)于擴展碼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或多個小區(qū)的一個或多個傳輸路徑的屬性的信息； 根據(jù)所述接收到的信息生成對應(yīng)的一個或多個測量指示； 向負責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或多個小區(qū)的一個或多個傳輸路徑的屬性的信息包括接收指示到一個或多個相鄰小區(qū)的一個或多個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應(yīng)的一個或多個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或多個測量指示。
全文摘要
本發(fā)明涉及改進的無線電資源分配機制。一種包括多個用戶設(shè)備和一個網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的蜂窩通信系統(tǒng)。多個小區(qū)的無線電資源被劃分成不止一個無線電資源組。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、對限定的相鄰小區(qū)組的有效干擾?；谒_定的將生成的對限定的相鄰小區(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