CN101341665A - 基于令牌的无线电资源管理 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在具有频率的密切再使用的蜂窝无线电系统中全局平衡发射功率的方法、中央控制器节点和接入点,它们结合常规功率控制方案来平衡再使用频率上的下行链路传输功率,以便平衡多小区环境中的同频干扰。功率平衡方案根据信道的质量或传输功率向单独再使用无线电信道动态地指定令牌或者从单独再使用无线电信道中动态地取走令牌。令牌,如果在从信道中被取走时,则禁止常规功率控制,由此使信道中的传输功率保持在其当前功率级。令牌,如果在被指定或重新指定给信道时,则再开始常规功率控制,由此允许信道中的传输功率根据常规功率控制而动态变化。
Description
技术领域
本发明涉及基于无线电的蜂窝网络中基于令牌的无线电资源管理的方法、使用该方法的中央节点以及接入点。
具体来说,本发明涉及用于使用射频(RF)功率平衡系统在具有密切(tight)频率再使用的多蜂窝干扰限制无线电系统中向用户设备(UE)动态分配传输功率的方法。
背景技术
功率分配方案的目标是向小区中的UE动态分配RF功率,以便平衡多小区环境中的下行链路同频干扰。这在具有密切频率再使用、如再使用1或再使用3的基于多小区正交频分多址(OFDMA)的环境中极为重要。
在基于OFDMA的系统中,将可用带宽细分为若干频率组块(chunk)。组块通常是在时域以及频域中定义的二维无线电资源,并且由正交副载波组成。各UE估计各组块上的下行链路信道质量,并向网络报告测量质量、如信道质量指示符(CQI)。可由UE在导频符号上测量CQI。下行链路信道质量测量可使用可说明下行链路瞬时信道质量的任何其它适当的可测量信号。根据报告的CQI,无线电网络控制器(RNC)动态分配将要用于在下行链路中向UE传送数据的组块。要分配组块,RNC使用任何常规频率分配方案。基站又称作接入点(AP),它使用RNC管理的常规功率控制方案所确定的某个功率级在所选组块上进行传送。
已经研究了多小区OFDMA中的同频干扰的影响,参考文献[1]。已经研究了用于基于OFDMA的蜂窝系统的某些功率分配方案。已经提出根据基于OFDMA的无线自组网中的路径损耗的功率分配方案、参考文献[2]。已经研究了不同接入技术中为了平衡载波干扰(CIR)的功率控制方案,参考文献[3]和参考文献[4]。在这些方案中,主要目的是通过以下方式来分配功率:在具有相同服务质量(QoS)要求的所有链路上保持相同的CIR。这些方案倾向于使同频干扰为最小。在参考文献[5]中提出了用于OFDMA的基于CQI报告的功率控制。[5]中的功率控制方案没有针对多小区OFDMA情况,其中一个小区中的功率增加将在其它小区中产生干扰。
现有解决方案的问题
已经广泛研究用于CDMA系统的功率控制或功率分配。目前使用或提出的功率分配方案具有以下缺点:
基于路径增益的功率分配方案没有考虑信道质量,参考文献[2]。
在现实网络中,即使具有相同服务质量(例如帧擦除率FER)的无线电链路也可能要求不同的CIR指标,以便满足它们的质量指标。因此,目的在于使同频干扰为最小的参考文献[3]和参考文献[4]的基于CIR平衡的功率分配方案没有针对满足最终质量指标(例如FER)的问题。
参考文献[5]的OFDMA中基于CQI的功率控制没有包括多小区环境的情况,其中一个小区中的功率增加将在其它小区中引起干扰。在最坏情况中,在所有小区中将存在功率的非预期全局增加或减少。这是需要解决的问题。
在下行链路功率的传输功率低于保持与当前服务对应的信道质量所需的等级的情况下,无线电信道的下行链路中的固定功率分配可导致小区吞吐量的降级。类似地,在固定分配功率大于所需功率的情况下浪费了下行链路功率资源。
发明内容
本发明的一个目的是在具有频率的密切再使用的蜂窝无线电系统中提供方法、中央控制器节点和接入点,它们结合常规功率控制方案来平衡再使用频率上的下行链路传输功率,以便平衡多小区环境中的同频干扰。
广义地,本发明涉及上述种类的功率平衡方案,它执行以下步骤:(i)考虑瞬时信道变化和同频干扰;以及(ii)在向UE分配下行链路功率时满足不同小区的吞吐量要求。
本发明的又一个目的是提供一种功率平衡方案,它通过根据信道的质量或传输功率向单独再使用无线电信道动态地指定令牌或者从单独再使用无线电信道中动态地取走令牌,来提供所述平衡,令牌:(i)如果从信道中被取走,则禁止常规功率控制,由此使信道的传输功率保持在其当前功率级上;以及(ii)如果被指定或重新指定给信道,则重新恢复常规功率控制,由此允许信道的传输功率按照常规功率控制动态变化。因此,在被取走令牌的再使用信道中禁止(中止)常规功率控制。
根据本发明,令牌指定基于某种预定模式、或基于来自接入点和用户设备的无线电相关测量报告、或者基于在接入点上使用的无线电传输功率级。如果基于传输功率级,则功率平衡比基于无线电相关测量的情况更快,因为不需要通过无线电接口向功率平衡方案发出输入参数信令。
本发明的主要概念在于,仅当向信道指定了令牌时,各接入点才提供各信道中的常规功率控制(传输功率的逐步增加或减少)。与常规功率控制结合,使用功率平衡方案来避免多小区环境中的干扰的全局增加或减少。根据本发明,与功率平衡结合的功率控制不是仅涉及一个小区、而是涉及许多小区,并且在许多小区之间被协调。本发明提供多蜂窝无线电接入技术中的不同无线电网络配置的功率平衡的解决方案,在干扰限制系统、如OFDMA、CDMA等中具有特别优势。
通过防止具有密切频率再使用、如再使用1或再使用3的多小区干扰限制系统、如OFDMA和CDMA中的同频干扰的突然增加或减少,基于令牌的功率平衡方法确保系统稳定性。
本发明的功率平衡方法有效地利用下行链路功率资源。
本发明的功率平衡方法平衡干扰,并满足不同小区的吞吐量要求。
在整个说明和权利要求书中,术语“信道”是频率、时隙、频率组块、正交代码或其它信道表现形式,取决于蜂窝系统中使用的接入技术。
通常根据小区中每个单位时间所接收的成功比特数量的总和来测量小区的“吞吐量”。
附图说明
图1是蜂窝系统的示意图;
图2是示出频率组块的三维视图;
图3是示出令牌指定的矩阵;
图4是在没有使用功率平衡方案时、与特定频率组块关联的信道质量指示符CQI如何逐个小区改变的简图;
图5是示出不同小区中的相同频率组块的再使用的简图,在两个不同时刻示出频率组块;
图6是示出系统的小区中CQI相对时间的简图;
图7是与图5相同的简图,但这时是在应用本发明、根据CQI使用令牌指定之后;
图8-11是与图4-7相似的简图,但这时使用传输功率作为相关变量,并根据无线电传输功率来使用令牌指定;
图12-16是根据预定模式、无线电条件或发射功率的功率平衡方案的信令方案;
图17是具有指定令牌的中央节点的无线电接入网体系结构;
图18是没有中央节点的无线电接入网体系结构,其中通过接入点之间的协调来进行令牌指定;以及
图19是完全分布式无线电网络接入网体系结构,其中经由用户设备来进行通过接入点之间的协调的令牌指定。
具体实施方式
下面将参照蜂窝系统来描述本发明,蜂窝系统包括多个AP、接入点1、接入点控制器APC 2、多个小区A、B、...I以及各小区中的多个移动用户设备UE 3。
(在基于OFDMA的无线电接入网中,APC的对等体是RNC,AP的对等体是节点B。)
AP分布于大区域,并经由未示出的陆地线与APC进行通信以及经由无线电与UE进行通信。
APC包括调度器,它向AP指定频率组块。通常向AP指定多个频率组块,在其上与它服务的UE进行通信。与UE的通信分别通过下行链路和上行链路进行。
通常将频率组块用于跳频系统,其中下行链路中的传输在正进行的通信期间从一个频率组块跳跃到另一个。选择用于跳频的频率组块,以便防止频率选择性衰落。这种衰落通常是UE移动的结果。
图2示意示出术语频率组块。将频率范围分为频率组块,并且各组块包括多个副载波。
仅作为示范以及仅为了给出一般描述,分配给蜂窝系统的完整带宽可以是10MHz,并且频率组块可具有200-400kHz的带宽。如果组块的带宽是300kHz,并且组块的带宽是15KHz,则各频率组块上存在20个副载波。
在图2中,频带f1上的组块4表示为在时间周期0-t1中同时由小区A、B、C和D的AP使用。另一个组块5在相同时间周期中也同时由小区A-D的相同AP使用。因此,一个小区中的AP可同时使用多个组块。另一个小区中的另一个AP在相同时间周期中可使用相同的频率组块。
图1的右部示出在另一个时间周期t2至t3在小区A-D上的组块4的使用。为了不影响附图的清晰,在这个时间周期未示出组块5。应当注意,在时间周期t1至t2,小区A-D可使用比组块4和5更多的组块。
APC向AP指定组块,向各组块提供ID,并向AP发出ID的信号。
下面将采用频率组块再使用1来描述本发明,它是在所有小区A-I中使用的组块。再使用3指明没有将同一个组块用于连续小区中。甚至可具有小于一的再使用,例如1/2,它表示同一个组块在同一个小区中使用两次。从大约3的组块再使用到1/2或更小的再使用可看作是频率组块的密切再使用。
由于将同一个组块4用于作为邻居和邻居的邻居的小区,因而断定,小区A中的组块4上的同时传输将在它的相邻小区B-G中的组块4上引起干扰。相反,小区B-G的任一个中的组块4上的传输将在小区A中的组块4上引起干扰。这种干扰称作同频干扰。除了同频干扰之外,小区还受来自其它源的干扰的影响。因此,在小区A中的组块4上具有高RF功率的传输将在小区A周围的小区B-G中引起同频干扰。同样,小区B-G的任一个中的组块4上具有高RF功率的传输将在小区A中引起同频干扰。根据本发明,应当在小区A-G之间平衡组块4上的传输功率。小区A中的组块4上过低的RF功率是不好的,因为这将使小区A容易受到同频干扰以及其它干扰的影响。在这样一种情况中,小区A的吞吐量也将很低。
虽然以上干扰和同频干扰论述涉及小区A-G,但是应当清楚地知道,同样的原因适用于系统中的每个单独小区。
根据本发明,应当在系统的小区之间平衡频率组块上使用的RF功率。此外,应当在系统的小区之间平衡所有频率组块上使用的RF功率。因此,全局RF功率平衡是合乎需要的。广义地,在所有小区中的所有组块上应当使用相同的RF功率。为此,本发明提出一种RF功率平衡方案。
此外,要向AP指定已标识组块,APC指定要在单独小区中的组块上使用的预定RF功率。因此,各小区可使用不同的功率级(取决于所配置的小区大小)在同一个组块上进行传送。如上所述,可向小区指定许多不同的组块,并且广义地,向同一个小区中的组块指定的RF功率应当是相同的。
根据本发明,仅当AP已经指定了频率组块的令牌Γ时,AP才增加或减少那个特定组块的RF功率。另一方面,如果AP没有令牌,则对应组块的RF功率保持恒定。令牌Γ可以是0或1。因此,通过将Γ设置为1,向AP指定令牌,否则没有指定令牌。可将同一个令牌指定给一个AP或者指定给一组AP。指定了令牌的AP组可被定位,或者也可以在某个区域中分布。
可为AP中每个可用的频率组块指定令牌。在这种情况下,令牌指定则将包括二维向量Γi,j,其中i和j分别是AP和组块。图1示出二维令牌指定,假定总共N个AP并且每个AP有总共M个最大组块可用。
令牌也可以是三维向量(Γi,j,k),其中,i、j、k分别是AP、组块、UE。这表示令牌也可以是UE特定的。
在多发射天线、例如MIMO或波束形成的情况下,令牌也可以是四维向量(Γi,j,k,l),其中,i、j、k、l分别是AP、组块、UE、波束/天线。
功率分配。
一旦AP获得令牌,可使用任何常规功率分配算法向其UE分配功率。作为一个示例,下面参照三维令牌指定来论述一种这样的常规功率分配算法。
我们来考虑多蜂窝环境,其中,在时间/调度间隔t,AP i向用户k分配频率组件j上的功率Pi,j,k(t)。在间隔τ之后在同一个组块上分配给同一个用户的功率、即Pi,j,k(t+τ)表示为:
Pi,j,k(t+τ)=Pi,j,k(t)+ΔPi,j,k(t+τ)(1)
式中,ΔPi,j,k(t+τ)将被预测,以便正确分配瞬时功率。ΔPi,j,k(t+τ)可基于任何适当的质量测量报告,例如CQI、SINR等。功率分配算法的细节不是本发明的一部分。
如果(Γi,j,k=1)
使用常规功率控制算法来估计(1)中的ΔPi,j,k,
否则
在上式(1)中ΔPi,j,k=0;功率发射功率没有变化。
换言之,当AP没有令牌时,它既不增加也不减少其RF功率,而是继续采用对应组块上的先前RF功率向对应UE进行传送。
如果Δp增加,则该增加不能太大,因为这将引起干扰。因此设置门限,下面将进行论述。
应当注意,在活动时(令牌=1),由于在UE上以常规时间进行的信道质量测量、例如各1/10秒一次测量,常规功率分配算法允许以预定步长、例如以1dB的步骤来增加或减少AP中的组块上的RF功率。由UE向AP报告这些测量,并且根据测量的信道质量,AP增加或减少其发射功率,直至信道质量对应于与信道上使用的服务关联的质量。
功率平衡方案。
以上描述了功率平衡方案的目的。AP向APC报告它们使用的发射功率,以及APC使用功率平衡方案,以便在频率组块和小区之间相互调整发射功率,使得减小同频干扰,并且保持适当的高小区吞吐量。在APC接收到关于存在坏组块的报告之后,在大约1/2秒或数百毫秒之内取得功率平衡。如上所述,如果组块的发射功率与门限相比过高或者过低,则组块是坏的。将描述三种不同的功率平衡方案,根据预定规则的基于令牌的指定方案、根据无线电条件的基于令牌的指定方案以及根据发射功率的基于令牌的指定方案。
基于预定规则的功率平衡:
参照图8,示出某个时刻在小区A-D中的组块4上使用的发射功率。线条6是在全局观点看到的、组块上的发射功率的一种预期平均值。因此,预期平均值不仅用于所示的四个小区A-D,而且还用于系统的所有小区A-I。APC具有这个全局视图。假定已经向所有小区指定了令牌,即根据常规功率控制方案来调节发射功率。在小区D中,发射功率太高,因为它超过了线条6。APC知道小区D中使用的发射功率,因此按照预定规则从小区A中取走令牌。取走令牌表示将小区A中的发射功率保持在当前使用的发射功率。这有希望地具有以下作用:小区D可减少其发射功率,由此降低同频干扰。APC等待查看情况如何。如果小区D中没有发生功率变化,则APC从作为坏小区D的邻居的另一个小区中取走令牌,并等待查看小区D的发射功率是否减少到线条6所示的预期全局平均值。预定规则是这样的,使得一次一个地从作为坏小区D的邻居的小区A、C、E等中取走令牌。在多小区环境中,情况将会以某种方式稳定。当情况已经稳定并且小区中的发射功率一般处于全局平均等级时,APC可向从其中取走了令牌的小区或多个小区重新指定令牌。
这是一种简单预定规则,它可通过许多方式来修改。规则的一种修改将是每次从两个相邻小区中取走令牌,直至所有相邻小区已经失去令牌。又一种修改将是从坏小区周围的预定小区集合中取走令牌。
根据预定规则或预定模式的功率平衡方案迅速反应,不需要开销信令,易于实现,但不是动态的,并且从小区吞吐量观点来看可能不是有效的。
基于无线电条件的功率平衡:
通过前面所述的来自UE的下行链路质量测量报告来说明无线电条件。质量测量可涉及CQI、SINR、RSSI、所接收信号功率、所接收干扰等。在这种情况下,从下行链路质量随时间(T1)下降到低于某个等级(γ1)的那些组块上的AP中撤消令牌。如果这个组块上的质量随时间(T2)变得比某个等级(γ2)更好,则可重新指定令牌。在图6中,示出等级γ1和γ2。
参照图4,示出垂直箭头表示APC所看到的、小区A-D上的频率组块4的CQI的情况。如上所述的相似全局方面也适用,但仅示出四个小区的情况。线条7表示CQI的全局平均值。
参照图5。如图所示,CQI小区A是好的(=可接受,标记为黄色(YE)),小区B中的CQI是坏的(=不可接受,标记为红色(RE)),小区C是好的(=可接受,标记为黄色(YE)),以及小区D是坏的(=太好因此不可接受,标记为红色(RE))。图5示出小区A-D中的两个组块4和5;图5的左部与图4以及与图6关联。在图5中,组块的颜色标记与图6所使用的相同。从图5看来,组块5、f2具有与组块4、f1不同的CQI等级。
参照图6,它是包括两个曲线8和9的简图,示出CQI如何随时间改变;曲线8和9与组块4和小区B中的特定UE关联。示出高门限值γ1和低门限值γ2。低于γ1的CQI值表示组块是坏的(红色,RE),高于γ2的CQI值表示组块的CQI是良好的(绿色,GR),以及γ1和γ2之间的CQI值提供滞后,并且表示组块的CQI是好的(=黄色,YE)。如果CQI下降并且在时间t2-t1(=T1)处于低于γ1的红色区域RE,则APC从小区B的最接近邻居中的组块f1撤消令牌,即从小区A或小区B或者从两者中,取决于基于特定无线电条件的功率平衡方案。图6中的时刻t1-t3与图2所示的不同。APC知道小区在组块4上使用的发射功率,因此不需要开销信令让APC撤消令牌(或多个令牌)。例如从小区A中撤消令牌(令牌=0),小区A中的AP将其发射功率保持在其当前值上,即AP继续采用在令牌被撤消时具有的功率值在组块4上进行传送。在从小区A撤消令牌之后,APC使用全局观点来检查系统上的结果。具体来说,APC检查图4中的CQI分布是否已经改变。有希望地,它具有并且CQI分布这时看起来如图7所示,其中CQI在所有小区中大致相同。小区D的CQI已经略有减少,但仍然是可接受的。
通过从相邻小区A中撤消令牌,对小区B的同频干扰将减少,它又改进了小区B中的CQI。其它小区也可能受到影响,因为它们的功率控制是活动的。如果小区B上的CQI的改进在比t4-t3(对于曲线9,=T2)更长的时间保持在绿色区域GR,则APC这时向小区A重新指定(令牌=1)令牌。
如果组块的质量等级在等级γ1与γ2之间,即,如果质量落入黄色区域YE的范围之内,则既不指定也不撤消令牌。
在没有令牌的情况下,发射功率保持相同,如上所述。因此,当AP没有对应组块的令牌时,不需要为了功率分配的UE测量报告、如CQI、RSSI。
仅当其接入点具有令牌(并且不存在CQI报告的其它要求)时,UE才报告测量、如CQI、RSSI。UE报告其CQI的周期由AP和/或APC来判定,并且取决于功率控制方案。该周期可以是固定值,或者可基于AP所选或者APC所设置的某个概率。报告周期由AP广播,或者由AP和/或APC使用UE特定信令机制来发送给UE。在不需要UE测量报告时,该机制减少测量报告、上行链路发射功率、UE和AP上的处理的数量。
APC管理的功率平衡方案可以经过这样设计,使得从一个以上邻居中撤消令牌。APC甚至可从所有最接近邻居、例如从图1的小区C、A和G中撤消令牌。这肯定对小区B的CQI有影响。
应当理解,在部署功率平衡方案时,操作员必需适当的调谐蜂窝系统的参数,例如γ1和γ2、t1、t2、t3和t4。一旦已经进行这个操作,当CQI质量下降到进入红色区域RE时,APC将知道需要从其中撤消令牌的相邻小区的数量。
功率分布方案按照例如以下方式进行工作:向AP报告CQI测量。AP将报告用于资源分配和其它目的,例如ARQ和重传。AP通常不向APC转发CQI报告,但是当CQI在某个时间上升到高于γ2或者下降到低于γ1时,则又向APC报告这个事件。这意味着,只要没有向APC报告关于特定小区中的特定组块,则组块处于黄色区域YE中。在撤消令牌时,通过告诉UE不报告用于常规功率控制的测量,可减少信令。
基于发射功率的功率平衡:
如果在组块上发射的功率对于某个时间(T3)保持高于某个等级(γ3),则不向这个组块的AP指定(=从其中撤消)令牌。如果发射功率随时间(T4)变得比某个等级(γ4)更低,则可重新指定令牌。
参照图8-11。曲线11和12涉及小区D的组块4。这时,将关联过高或过低的发射功率的组块分类为坏的,因为高传输功率在相邻小区中产生干扰。因此,小区D中的组块4是坏的(在图9的标记为红色(RE))。在功率平衡方案之后,如果小区D中的组块4在比t8-t7(=T3)更长的时间位于红色区域RE中,则取走与小区D中的组块4关联的令牌(将令牌设置为0)。在由APC取走令牌之后,APC等待并检查图8所示的分布是否改变。在希望地,它改变并且看起来如图11所示。如果发射功率在比t6-t5(=T4)更长的时间周期下降到低于γ4,则功率平衡方案可向小区D重新指定令牌。当组块的发射功率下降到低于γ4时,相邻小区中的干扰下降,并且将组块分类为绿色GR。
如果组块的质量等级在等级γ3与γ4之间,即,如果质量落入黄色区域YE的范围之内,则既不指定也不撤消令牌。
类似地,例如小区B中过低的发射功率不是良好的,因为它使系统不稳定。因此,从小区B中取走令牌,并且有希望地,通过这种测量改变全局功率分布。如果发射功率在某个时间上升到高于下限γ4,则可向小区B重新指定令牌。
基于无线电条件或者基于发射功率的功率传输方案提供令牌的动态取走以及令牌的动态重新指定,增加了小区的吞吐量,并将稳定性带入系统。
基于CQI与基于发射功率的功率平衡方案之间的差别仅在于,在后一种情况下,从采用过低(绿色区域GR)或过高(红色区域RE)RF功率进行传送的组块中取走令牌。在前一种情况下,当CQI在组块上为坏时,从具有良好CQI的相邻小区中取走令牌。
图12-14是信令方案,示出在三种所述功率平衡方案的任一个的情况下在AP与APC之间交换的信息。图15和图16示出在设置了参数γ1、γ2、γ3、γ4以及对应时间周期时APC与AP之间的信令。图中,APC包括用于向频率组块指定和重新指定令牌的部件12、接收部件13以及功率平衡方案14。接收部件与功率平衡部件交互,并标识将指定/重新指定或取走其令牌的组块的ID。接入点包括用于接收关于要指定/重新指定或者要从单独的频率组块中取走的令牌的信息的部件15。
令牌指定中的无线电接入网的体系结构考虑因素:
向AP指定令牌的网络实体取决于无线电网络的拓扑结构和配置,如下面所述:
具有中央节点的RAN体系结构
在图17中存在承载所有无线电相关信息的中央节点APC。APC向AP指定令牌(与单独组块关联)。APC收集来自AP、UE或者它们两者的各种测量报告。测量报告包括CQI、SINR、发射功率、RSSI值等,如上所述。APC根据触发的事件或者定期接收测量报告。根据这些测量报告,APC对不同AP中使用的所有信道或组块具有全局无线电相关知识(例如干扰等级)。然后,APC向各个AP指定令牌,目的在于平衡整个带宽上的同频干扰。由APC进行的令牌的指定需要在RNC、AP和UE之间交换信令,如图12-16所示。
没有中央节点的RAN体系结构:
在通过如图18所示的环形拓扑结构连接AP的无线电接入体系结构中,通过AP之间的协调来实行令牌指定。在这种情况下,AP交换与各个组块或信道上的无线电条件相关的信息。AP还从UE接收下行链路无线电质量测量报告。根据这些测量报告和AP间协调,在某个时间T5向AP或一组AP指定令牌。在时间T5之后,将令牌传递到需要令牌的另一个AP或AP组。
在图18中,AP之一还可充当主AP,它收集来自所有AP和UE的无线电相关信息。然后,主AP向AP指定令牌。
全分布式RAN体系结构:
在如图19所示的全分布式体系结构中,为了令牌指定而在AP之间进行的协调由UE来实行。由AP向UE广播与小区中的当前使用和未使用令牌相关的信息。然后,UE将这个信息发送给其它相邻AP或者相邻小区中的其它UE,它最后将信息回送给它们自己的AP。
在所附权利要求书的范围之内可变更和修改本发明。
参考文献
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[5]Sang-Hoon Sung、Joogn-Ho Jeong、Yun-Sang Park、Soon-Young Yoon、Jae-Hwan Chang,“OFDM移动通信系统的选择性功率控制的装置和方法”,美国专利申请公布No.US2005/0105589 A1。
缩略语:
ARQ:自动重传请求
UE:用户设备
AP:接入点
RAN:无线电接入网
RNC:无线电网络控制器
CDMA:码分多址
CIR:载波干扰比
CQI:信道质量指示符
FER:帧擦除率
OFDMA:正交频分多址
RF:射频
RSSI:无线电信号强度指示
SINR:信号干扰和噪声比
Claims (22)
1.一种在具有密切频率再使用的多蜂窝干扰限制无线电系统中向用户设备(UE)动态分配传输功率的方法,所述方法包括:
-向小区内的UE以及向毗连小区内的一个或多个UE分配无线电信道,因而再使用所述所分配无线电信道,
-按照常规功率控制方案来控制单独分配的无线电信道上的传输功率,其特征在于
-通过根据所述信道的质量或传输功率向单独再使用无线电信道指定令牌或者从单独再使用无线电信道中取走令牌,来在所述再使用无线电信道之间平衡所述无线电传输功率,令牌:(i)如果从所述信道中被取走,则停止所述常规功率控制;以及(ii)如果被指定给所述信道,则允许所述常规功率控制。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述令牌指定基于预先指定模式。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述令牌指定基于来自接入点(1)和用户设备(3)的无线电相关测量报告。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述令牌指定基于接入点上使用的无线电传输功率级。
5.如权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述令牌指定方案包括:从下行链路质量在第一时间周期(T1)中下降到低于第一等级(γ1)的再使用信道中撤消令牌,以及如果所述再使用信道上的质量在第二时间周期(T2)中变得比第二等级(γ2)更好,则重新指定所述令牌。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,在与其下行链路质量在所述第一时间周期(T1)中下降到低于所述第一等级(γ1)的小区相邻的多个小区其中之一中的所述再使用信道上取走令牌,以及如果一个或多个相邻小区中的所述下行链路质量在第二时间周期(T2)中变得比所述第二等级(γ2)更好,则重新指定所述令牌。
7.如权利要求5-6中的任一项所述的方法,其特征在于,如果所述质量等级是在等级(γ1)与等级(γ2)之间,则既不指定也不撤消所述令牌。
8.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述令牌指定方案包括:从所述下行链路中的传输功率在第三时间周期(T3)中增加到高于第三等级(γ3)的再使用信道上的所述接入点中撤消令牌,以及如果这个信道上的传输功率在第四时间周期(T4)中变得低于第四等级(γ4),则重新指定所述令牌。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,如果所述传输功率级是在等级(γ3)与等级(γ4)之间,则既不指定也不撤消所述令牌。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,如果从单独再使用无线电信道中撤消令牌,则命令使用这个无线电信道的用户设备(3)停止报告与这个信道对应的功率控制相关的测量报告。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,接入点(1)或接入点控制器(2)向所述用户设备传送所述命令,所述命令指明所述用户设备不报告所述测量报告的时间周期。
12.如权利要求2-4中的任一项所述的方法,其特征在于,向一组接入点指定令牌。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述一组接入点是相邻小区或者分布在一区域中。
14.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过集中式控制器或通过直接接入点间协调或者通过经由用户设备的接入点间协调来指定令牌。
15.如权利要求1所述的方法,其特征在于,协调多个网络实体,其中包括无线电网络控制器、接入点和用户设备,以便向一接入点或一组接入点指定令牌。
16.如权利要求1所述的方法,其特征在于,为小区中的各无线电信道指定令牌,令牌则作为无线电资源的二维向量,接入点执行功率平衡步骤。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,为各用户设备指定令牌,令牌则作为无线电资源的三维向量。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,为各天线波束指定令牌,令牌则作为无线电资源的四维向量。
19.一种用于如权利要求1中定义的类型的系统中的中央控制器节点,其特征在于,包括用于向各个再使用无线电信道指定和重新指定令牌的部件,用于根据所述再使用信道的质量或传输功率来平衡再使用信道之间的所述传输功率的功率平衡方案(14),令牌:(i)如果从所述再使用信道中被取走,则停止所述常规功率控制;以及(ii)如果被指定给所述再使用信道,则允许所述常规功率控制,以及包括用于向再使用信道传送指定或重新指定的令牌的部件。
20.如权利要求19所述的中央控制器节点,其特征在于,包括用于接收关于在预定时间周期其信道质量低于或高于预定门限值的信道ID的报告的接收部件(13),所述接收部件适合与所述功率平衡方案交互。
21.如权利要求20所述的中央控制器节点,其特征在于,包括用于接收关于在预定时间周期其传输功率低于或高于预定门限值的信道ID的报告的接收部件(13),所述接收部件适合与所述功率平衡方案(14)交互。
22.一种用于如权利要求1中定义的类型的系统中的接入点,包括分配给用户设备的单独无线电信道的下行链路中使用的传输功率的常规控制,其特征在于,包括用于接收关于要对所述接入点中的单独再使用信道指定的或者从所述接入点中的单独再使用信道中取走的令牌的信息的部件(15),令牌:(i)如果从所述再使用信道中被取走,则停止本地管理功率控制;以及(ii)如果被指定给所述再使用信道,则允许本地管理功率控制。
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