用于無線電資源分配的方法和裝置制造方法
【專利摘要】用于調度無線設備的資源使用和設備之中資源分配的系統(tǒng)和技術。接收與用戶設備經歷的信道效率有關并且也與其它用戶設備經歷的信道效率有關的信息。信息可以包括信道增益。執(zhí)行調度和資源分配以便在向每個設備提供服務，同時最小化設備對彼此施加的干擾不利影響?？梢酝ㄟ^多個機制來評估和進行調度與資源分配，比如根據傳輸功率對用戶進行排序、根據目標信噪比對用戶設備進行排序、以及評估對用戶的相對有利因素，其中逐個資源塊執(zhí)行評估。各種度量考慮對考慮的特定用戶設備的有利因素和對其它用戶設備的有害影響二者。
【專利說明】用于無線電資源分配的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明主要地涉及無線通信。更具體而言，本發(fā)明涉及用于對在無線網絡中操作的設備的資源分配進行管理的系統(tǒng)和技術。
【背景技術】
[0002]無線網絡運營商面臨的最大問題之一是需要使用對它們可用的的基礎結構來服務具有變化的需求的大量客戶。許多的考慮影響能夠被特定的資源集服務的客戶數目，并且正在為設備的調度和向設備分配資源而不斷努力以實現高水平的總效率。

【發(fā)明內容】

[0003]在本發(fā)明的一個實施例中，一種方法包括從用戶設備接收信道增益信息。信道增益信息包括用戶設備經歷的到它的服務小區(qū)基站和鄰小區(qū)基站的信道增益的測量。計算用于在用戶設備和附加用戶設備之中調度和資源分配的一個或者多個參數。計算一個或者多個參數以便將用戶設備經歷的到它的服務小區(qū)基站和鄰小區(qū)基站的信道增益的測量考慮在內。
[0004]在本發(fā)明的另一實施例中，一種計算機可讀存儲器存儲指令程序。在由處理器執(zhí)行時，指令使裝置執(zhí)行功能，功能包括從用戶設備接收信道增益信息。信道增益信息包括用戶設備經歷的到它的服務小區(qū)基站和鄰小區(qū)基站的信道增益的測量。功能還包括計算用于在用戶設備和附加用戶設備之中調度和資源分配的一個或者多個參數。計算一個或者多個度量以便將用戶設備經歷的到它的服務小區(qū)基站和鄰小區(qū)基站的信道增益的測量考慮在內。
[0005]以下具體描述這些和其它實施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1圖示可以根據本發(fā)明的一個實施例操作的網絡；
[0007]圖2圖示可以根據本發(fā)明的一個實施例操作的設備；
[0008]圖3A-3C對于各種示例調度和資源分配機制根據吞吐量比較目標信噪比；
[0009]圖4圖示各種性質對資源分配的響應；
[0010]圖5圖示根據本發(fā)明的一個實施例的資源分配的方面；
[0011]圖6圖示根據本發(fā)明的一個實施例的確定和執(zhí)行調度和資源分配的過程；以及
[0012]圖7和8圖示根據本發(fā)明的實施例的調度和資源分配的結果。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明的各種實施例認識到向用戶提供的服務質量不僅受他們自己與網絡資源的交互的影響，而且受其他用戶的操作以及對那些用戶的資源分配的影響。也將認識到向不同用戶分配相同資源可以提供來自一個用戶的、與另一用戶比較而言不同的改進水平，并且向所有用戶提供的總服務是資源分配中的重要考慮，從而通過對于每個用戶的資源分配考慮這樣的分配將如何影響其他用戶、并且通過將特定資源向一個用戶提供的改進與如果向其他用戶提供相同資源則可以向他們提供的改進進行比較來更好地提供對整個用戶群體的有利的總服務水平。
[0014]對用戶來說，一項重要量度是用戶能夠實現的吞吐量，并且在確定用戶實現的吞吐量時的一個重要因素是用戶經歷的信道增益。網絡提供的總服務因此在大部分上是所有用戶實現的總吞吐量的一個因子，并且這一總吞吐量受所用用戶經歷的信道增益影響。因此，本發(fā)明的實施例通過不僅考慮分配對用戶的信道增益的正面影響、而且考慮該分配對其他用戶的信道增益的負面影響來評估對一個用戶的資源分配。如果對用戶自己的接收器的信道增益稱為g，則對另一用戶的接收器的信道增益可以稱為g’?？梢允褂没ギ愋詠慝@得指示另一接收器的信道增益的信息。參與通信的傳輸器-接收器對的傳輸設備測量來自充當傳輸器的其它接收器的接收信號強度。這一過程的示例將是，在蜂窩系統(tǒng)的上行鏈路期間移動設備測量在下行鏈路中來自基站的接收信號強度。在頻分雙工(FDD)系統(tǒng)中，這一互異性允許與基于距離和陰影衰落的信道增益對應的、長期平均信道增益的測量，而對于時分雙工(TDD)系統(tǒng)，互異性允許長期和短期信道增益的測量，該長期和短期信道增益也包括基于距離的信道增益和基于陰影衰落的信道增益。
[0015]在本發(fā)明的各種實施例中，可以在作出調度和資源分配決定時考慮各種示例因子。一個這樣的因子是基于一個或者多個用戶度量的用戶相對排序。以下更具體討論這樣的度量及其計算的示例。另一因子是功率分配。作為確定功率分配的一部分，可以計算每信道資源的功率。例如在長期演進或者長期演進高級(LTE或者LTE-A)系統(tǒng)中的每資源塊的功率可以運用每信道資源的接收信噪比作為待考慮的因子。除了考慮對其它接收器的信道增益之外，最有利資源分配的分析還可以考慮對另一接收器的干擾不利影響或者“代價”。
[0016]可以作出許多調度和資源分配決定。在這些決定中是確定或者計算用戶度量、并且根據這一度量對用戶進行排序用于選擇。另一決定可以涉及到功率分配，并且與功率分配有關的決定可以包括信道資源分配和指配，比如在LTE或者LTE-A系統(tǒng)中的資源塊分配和指配，以及每信道資源的目標接收信噪比。
[0017]也可以作出信道資源分配和指配決定。信道資源分配是指共享的信道資源數目，并且決定信道資源分配可以涉及確定用戶度量或者排序。信道資源指配是指在頻率、時間、代碼和空間中的一項或者多項中指配具體信道資源，如果這種信道資源被已知為具有不同的信道增益，比如通過使用LTE上行鏈路中的探測參考符號(SRS)而已知。
[0018]一般而言，調度和資源分配依賴于用戶希望的和實際實現的這二者的服務質量(QoS)，以及業(yè)務特性、比如QoS類、目標延遲和目標吞吐量，以及實際延遲、吞吐量、隊列長度和信道增益。可能地，信道增益可以依賴于時間、頻率或者空間。
[0019]向一個設備分配共享的信道資源、和該設備使用共享的信道資源對其它設備具有或多或少的不利影響。這一不利影響可以適當地稱為干擾不利影響。本發(fā)明的各種實施例在分配資源時考慮對其他用戶的干擾不利影響，并且一些實施例在確定適當資源分配和進行這樣的分配時使用與其他用戶的接收器的信道增益g’有關的信息。以下更具體描述用于考慮這樣的信息的各種具體機制。
[0020]圖1圖示無線網絡100，該無線網絡包括分別由基站108、110和112服務的小區(qū)102、104和106。網絡控制器114可以管理基站108、110和112的操作，并且為基站108、110和112提供服務，并且多個也可以稱為用戶設備或者UE的用戶設備存在于小區(qū)102、104和106中。這里所示UE為UEl 16-132，并且將認識到這里所示的UE的特定數目和分布為示例性的，并且可以預計許多小區(qū)服務于大量UE。然而還將認識到許多小區(qū)可以相對小、比如稱為微小區(qū)、微微小區(qū)或者毫微微小區(qū)的小區(qū)，并且這些小區(qū)可以在相對小的區(qū)域內僅服務有限數目的用戶?？梢栽谌魏未笮〉男^(qū)中有利地運用本發(fā)明的教導，而對于其中用戶特別易受干擾的小區(qū)獲得特別優(yōu)點。
[0021]圖2A-2C分別圖示示例基站108、網絡控制器114和UE116的附加細節(jié)。將認識到這里所示特定配置僅為示例，并且在可以運用本發(fā)明的示例實施例的設備之間可以存在顯著變化。圖2A圖示可以包括傳輸器202、接收器204、無線電控制器206和天線208的基站108?；?08也可以包括相互通信并且通過總線218與無線電控制器206通信的處理器210、存儲器212和存儲裝置214。基站108可以包括各種單元，這些單元涉及確定資源分配對它服務的UE經歷的服務質量的影響，而這樣的服務質量的一個方面是UE經歷的信道增益。基站108也可以包括如下單元,這些單元涉及基于被發(fā)送者的質量的考慮向UE分配資源。單元可以例如包括增益確定模塊220、干擾不利影響確定模塊222、資源分配模塊224和網絡控制器通信模塊226。可以實施增益確定模塊220、干擾不利影響確定模塊222、資源分配模塊224和網絡控制器通信模塊226可以被實現為軟件，該軟件在存儲裝置214中駐留，并且按照需要被傳送到存儲器212，用于由處理器210執(zhí)行。
[0022]圖2B圖示網絡控制器114，該網絡控制器可以使用本領域已知的機制來與基站108、110和112適當通信，并且可以運用通過總線234通信的處理器228、存儲器230和存儲裝置232。網絡控制器114也可以運用基站管理模塊236、用于分析基站108-112報告的增益信息的增益分析模塊238、干擾不利影響確定模塊240、和資源分配確定模塊242。
[0023]圖2C圖示可以包括傳輸器242、接收器244、無線電控制器246和天線248的UE116。UE116也可以包括相互通信，并且通過總線258與無線電控制器256通信的處理器250、存儲器252和存儲裝置254。UE116還可以包括增益確定模塊260、增益報告模塊262和干擾不利影響確定模塊264。
[0024]網絡控制器114可以從基站108-112適當接收增益信息，并且計算干擾不利影響信息，并且為作為整體的網絡100執(zhí)行資源分配，或者基站108-112中的每個基站可以接收或者計算它的用戶的增益信息，并且計算干擾不利影響信息，并且執(zhí)行針對它的用戶的資源分配。UE、比如UE116可以接收或者計算涉及它自己的活動的增益信息，并且計算它的活動對其他用戶施加的干擾不利影響，并且可以向它的服務基站提供這一信息。
[0025]以下計算可以由分配資源或者確定應當分配哪些資源的任何網絡設備執(zhí)行，或者由執(zhí)行計算的任何設備執(zhí)行，該計算用于由分配資源或者進行資源分配確定的另一設備使用。本發(fā)明的實施例采用如下方式，這些方式涉及確定由調度和資源分配決定所施加的干擾不利影響，其中在確定干擾不利影響時考慮g’的值。以下呈現執(zhí)行的用于為LTE蜂窩系統(tǒng)確定上行鏈路調度的示例計算集合。以下計算可以由分配資源、或者確定應當分配哪些資源的任何網絡設備執(zhí)行，或者由執(zhí)行計算的任何設備執(zhí)行，該計算用于由分配資源或者進行資源分配確定的另一設備使用。為了方便，以下計算可以視為由網絡控制器114通過作為整體的網絡100執(zhí)行。[0026]對于用戶i，該用戶可以是UE116-132之一，可以計算目標接收信噪比(SNIR)Iiui如下:
【權利要求】
1.一種方法，包括: 從用戶設備接收信道增益信息，其中所述信道增益信息包括所述用戶設備經歷的到它的服務小區(qū)基站和鄰小區(qū)基站的信道增益的測量； 計算用于在所述用戶設備和附加用戶設備之中調度和資源分配的一個或者多個參數，其中計算所述一個或者多個參數以便將所述用戶設備經歷的到它的服務小區(qū)基站和鄰小區(qū)基站的所述信道增益的所述測量考慮在內。
2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括執(zhí)行在所述用戶設備和所述附加用戶設備之中的調度和資源分配中的一項或者多項。
3.根據權利要求1或者2所述的方法，其中從所述用戶設備接收的所述信道增益信息是與所述用戶設備對來自所述用戶設備的服務基站的傳輸的監(jiān)測有關、以及與所述用戶設備對來自服務所述用戶設備的鄰小區(qū)的基站的傳輸的監(jiān)測有關的信息。
4.根據任一前述權利要求所述的方法，其中由所述用戶設備的服務基站從所述用戶設備接收所述信道增益信息。
5.根據任一前述權利要求所述的方法，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數包括傳輸功率。
6.根據任一前述權利要求所述的方法，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數包括目標信噪比。
7.根據任一前述權利 要求所述的方法，其中計算所述一個或者多個參數中的至少一個參數，以便最大化多個用戶設備中的所有用戶設備之中的總吞吐量，同時向能夠接收有保障的最小吞吐量的所有用戶提供至少所述有保障的最小吞吐量。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述多個用戶設備包括未被授予有保障的比特率的用戶設備。
9.根據任一前述權利要求所述的方法，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數將通過向用戶設備分配資源塊而向所述用戶設備提供的增益考慮在內。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述將向所述用戶設備提供的增益考慮在內是每資源塊執(zhí)行的，并且根據向用戶設備提供的平均增益而將通過資源塊的分配而向所述用戶設備提供的所述增益考慮在內。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述將向所述用戶設備提供的增益考慮在內根據資源塊向不同用戶設備提供的所述增益來評估所述資源塊向一個用戶設備提供的所述增益。
12.根據任一前述權利要求所述的方法，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數計算資源塊的目標數目。
13.根據權利要求12所述的方法，其中所述一個或者多個參數中的所述至少一個參數針對多個用戶設備類別中的每個用戶設備類別計算資源塊的目標數目，其中按照傳輸效率將所述用戶設備指配給類別。
14.根據權利要求12所述的方法，其中以連續(xù)組向用戶設備分配資源塊，而至少部分地基于針對所述用戶設備所計算的資源塊的所述目標數目來計算向所述用戶設備指配的連續(xù)組的大小。
15.根據任一前述權利要求所述的方法，其中所述參數中的至少一個參數包括計算的用于用戶的相對排序的用戶排序度量。
16.根據權利要求15所述的方法，其中所述用戶排序度量包括與資源塊的目標數目和用戶設備類別有關的信息，其中根據傳輸效率將用戶設備指配給類別。
17.一種裝置，包括: 處理器； 存儲指令的程序的存儲器，其中所述指令的程序被配置為與所述處理器和所述存儲器一起使得所述裝置執(zhí)行動作，所述動作至少包括: 從用戶設備接收信道增益信息，其中所述信道增益信息包括所述用戶設備經歷的到它的服務小區(qū)基站和鄰小區(qū)基站的信道增益的測量； 計算用于在所述用戶設備和其它用戶設備之中調度和資源分配的一個或者多個參數，其中計算所述一個或者多個參數以便將所述用戶設備經歷的到它的服務小區(qū)基站和鄰小區(qū)基站的所述信道增益的所述測量考慮在內。
18.根據權利要求17所述的裝置，其中所述功能進一步包括執(zhí)行在所述用戶設備和附加用戶設備之中的調度和資源分配中的一項或者多項。
19.根據權利要求17或者18所述的裝置，其中從所述用戶設備接收的所述信道增益信息是與所述用戶設備對來自所述用戶設備的服務基站的傳輸的監(jiān)測有關、以及與所述用戶設備對來自服務所述用戶設備的鄰小區(qū)的基站的傳輸的監(jiān)測有關的信息。
20.根據權利要求17-19中的任一權利要求所述的裝置，其中由所述用戶設備的服務基站從所述用戶設備接收所述信道增益信息。
21.根據權利要求17-20中的任一權利要求所述的裝置，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數包括傳輸功率。
22.根據權利要求17-21中的任一權利要求所述的裝置，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數是將目標信噪比考慮在內的度量。
23.根據權利要求17-23中的任一權利要求所述的裝置，其中計算所述一個或者多個參數中的至少一個參數，以便最大化多個用戶設備中的所有用戶設備之中的總吞吐量，同時向能夠接收有保障的最小吞吐量的所有用戶提供至少所述有保障的最小吞吐量。
24.根據權利要求23所述的裝置，其中所述多個用戶設備包括未被授予有保障的比特率的用戶設備。
25.根據權利要求17-24中的任一權利要求所述的裝置，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數將通過向用戶設備分配資源塊而向所述用戶設備提供的增益考慮在內。
26.根據權利要求25所述的裝置，其中所述將向所述用戶設備提供的增益考慮在內是每資源塊執(zhí)行的，并且根據向用戶設備提供的平均增益而將通過資源塊的分配而向所述用戶設備提供的所述增益考慮在內。
27.根據權利要求26所述的裝置，其中所述將向所述用戶設備提供的增益考慮在內根據資源塊向不同用戶設備提供的所述增益來評估所述資源塊向一個用戶設備提供的所述增益。
28.根據權利要求17-28中的任一權利要求所述的裝置，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數計算資源塊的目標數目。
29.根據權利要求28所述的裝置，其中所述一個或者多個參數中的所述至少一個參數針對多個用戶設備類別中的每個用戶設備類別計算資源塊的目標數目，其中按照傳輸效率將所述用戶設備指配給類別。
30.根據權利要求28所述的裝置，其中以連續(xù)組向用戶設備分配資源塊，而至少部分基于針對所述用戶設備所計算的資源塊的所述目標數目來計算向所述用戶設備指配的連續(xù)組的大小。
31.根據權利要求17-31中的任一權利要求所述的裝置，其中所述參數中的至少一個參數包括計算的用于用戶的相對排序的用戶排序度量。
32.根據權利要求31所述的裝置，其中所述用戶排序度量包括與資源塊的目標數目和用戶設備類別有關的信息，其中根據傳輸效率將用戶設備指配給類別。
33.一種存儲指令的程序的計算機可讀介質，處理器對所述指令的程序的執(zhí)行配置裝置執(zhí)行動作，所述動作至少包括: 從用戶設備接收信道增益信息，其中所述信道增益信息包括所述用戶設備經歷的到它的服務小區(qū)基站和鄰小區(qū)基站的信道增益的測量； 計算用于在所述用戶設備和其它用戶設備之中調度和資源分配的一個或者多個參數，其中計算所述一個或者多個參數以便將所述用戶設備經歷的到它的服務小區(qū)基站和鄰小區(qū)基站的所述信道增益的所述測量考慮在內。
34.根據權利要求33所述的計算機可讀介質，其中功能進一步包括執(zhí)行在所述用戶設備和附加用戶設備之中的調度和資源分配中的一項或者多項。
35.根據權利要求33或者34所述的計算機可讀介質，其中從所述用戶設備接收的所述信道增益信息是與所述用戶設備對來自所述用戶設備的服務基站的傳輸的監(jiān)測有關、以及與所述用戶設備對來自服務所述用戶設備的鄰小區(qū)的基站的傳輸的監(jiān)測有關的信息。
36.根據權利要求33-35中的任一權利要求所述的計算機可讀介質，其中由所述用戶設備的服務基站從所述用戶設備接收所述信道增益信息。
37.根據權利要求33-36中的任一權利要求所述的計算機可讀介質，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數包括傳輸功率。
38.根據權利要求33-37中的任一權利要求所述的計算機可讀介質，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數是將目標信噪比考慮在內的度量。
39.根據權利要求33-38中的任一權利要求所述的計算機可讀介質，其中計算所述一個或者多個參數中的至少一個參數，以便最大化多個用戶設備中的所有用戶設備之中的總吞吐量，同時向能夠接收有保障的最小吞吐量的所有用戶提供至少所述有保障的最小吞吐量。
40.根據權利要求39所述的裝置，其中所述多個用戶設備包括未被授予有保障的比特率的用戶設備。
41.根據權利要求33-40中的任一權利要求所述的裝置，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數將通過向用戶設備分配資源塊而向所述用戶設備提供的增益考慮在內。
42.根據權利要求41所述的裝置，其中所述將向所述用戶設備提供的增益考慮在內是每資源塊執(zhí)行的，并且根據向用戶設備提供的平均增益而將通過資源塊的分配而向所述用戶設備提供的所述增益考慮在內。
43.根據權利要求42所述的裝置，其中所述將向所述用戶設備提供的增益考慮在內根據資源塊向不同用戶設備提供的所述增益來評估所述資源塊向一個用戶設備提供的所述增益。
44.根據權利要求33-42中的任一權利要求所述的裝置，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數計算資源塊的目標數目。
45.根據權利要求44所述的裝置，其中所述一個或者多個參數中的所述至少一個參數針對多個用戶設備類別中的每個用戶設備類別來計算資源塊的目標數目，其中按照傳輸效率將所述用戶設備指配給類別。
46.根據權利要求44所述的裝置，其中以連續(xù)組向用戶設備分配資源塊，而至少部分基于針對所述用戶設備所計算的資源塊的所述目標數目來計算向所述用戶設備指配的連續(xù)組的大小。
47.根據權利要求33-46中的任一權利要求所述的裝置，其中所述參數中的至少一個參數包括計算的用于用戶的相對排序的用戶排序度量。
48.根據權利要求47所述的裝置，其中所述用戶排序度量包括與資源塊的目標數目和用戶設備類別有關的信息，其中根據傳輸效率將用戶設備指配給類別。
49.一種設備包括: 用于從用戶設備接收信道增益信息的裝置，其中所述信道增益信息包括所述用戶設備經歷的到它的服務小區(qū)基 站和鄰小區(qū)基站的信道增益的測量；以及 用于計算用于在所述用戶設備和附加用戶設備之中調度和資源分配的一個或者多個參數的裝置，其中計算所述一個或者多個參數以便將所述用戶設備經歷的到它的服務小區(qū)基站和鄰小區(qū)基站的所述信道增益的所述測量考慮在內。
50.根據權利要求49所述的設備，進一步包括執(zhí)行在所述用戶設備和附加用戶設備之中的調度和資源分配中的一項或者多項。
51.根據權利要求49或者50所述的設備，其中從所述用戶設備接收的所述信道增益信息是與所述用戶設備對來自所述用戶設備的服務基站的傳輸的監(jiān)測有關、以及與所述用戶設備對來自服務所述用戶設備的鄰小區(qū)的基站的傳輸的監(jiān)測有關的信息。
52.根據權利要求49-51中的任一權利要求所述的設備，其中由所述用戶設備的服務基站從所述用戶設備接收所述信道增益信息。
53.根據權利要求49-52中的任一權利要求所述的設備，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數包括傳輸功率。
54.根據權利要求49-53中的任一權利要求所述的設備，其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數包括目標信噪比。
55.根據權利要求49-54中的任一權利要求所述的設備，其中計算所述一個或者多個參數中的至少一個參數，以便最大化多個用戶設備的用戶設備中的所有用戶設備之中的總吞吐量，同時向能夠接收有保障的最小吞吐量的所有用戶提供至少所述有保障的最小吞吐量。
56.根據權利要求55所述的設備，其中所述多個用戶設備包括未被授予有保障的比特率的用戶設備。
57.根據權利要求49-55中的任一權利要求所述的設備,其中所述一個或者多個參數中的至少一個參數將通過向用戶設備分配資源塊而向所述用戶設備提供的增益考慮在內。
58.根據權利要求57所述的設備，其中所述將向所述用戶設備提供的增益考慮在內是每資源塊執(zhí) 行的，并且根據向用戶設備提供的平均增益而將通過資源塊的分配而向所述用戶設備提供的所述增益考慮在內。
【文檔編號】H04W72/12GK103907390SQ201180074552
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2011年12月16日 優(yōu)先權日:2011年9月16日
【發(fā)明者】R·阿格拉沃爾, N·阿魯爾塞爾范, S·卡爾亞納森達拉姆, R·利拉哈克林格克雷, B·納塔拉加姆, 徐華 申請人:諾基亞通信公司