CN101480077B - 蜂窝通信系统中的动态资源重用模式选择 - Google Patents

Abstract

资源在方法中被分配给蜂窝通信系统的小区，其中，负载在所述小区的至少一个中被确定。资源重用模式基于确定的负载被从资源重用模式集选出，以及根据选出的资源重用模式分配资源。

Description

蜂窝通信系统中的动态资源重用模式选择

技术领域

本发明涉及用于控制蜂窝通信系统的干扰的方法、功能单元和系统。特别地但不唯独地，本发明涉及一种通信系统中的自适应频率重用模式、分组调度和准入控制。

背景技术

已经以便利在任何地方、与任何人以及在任意时间的通信为目的而开发了移动通信系统。近年来，移动通信系统，特别是蜂窝通信系统在用户数量和所提供的服务质量和需求上都经历了巨大增长。

通常使用和广泛散布的移动通信系统，例如泛欧全球移动通信系统(GSM)，是蜂窝系统。蜂窝系统或网络的特征在于其在小区基础上来组织，其中，每个小区包括基站，该基站的无线覆盖区域定义该小区的地理散布。

因为对于整个移动通信网络仅有限的频带是可用的，并且每个通信信道需要特定带宽，所以尽可能高效地利用可用频带从而尽可能多的用户可以在网络中被服务是重要的。因此，在蜂窝网络中，可用频率通常在小区基础上被重用。这意味着用于一个小区中的同一频率集，即，同一频带也被用于同一系统的另一小区中，以便增加该系统的用户容量。然而，在这点上存在的缺点在于，当相同频率被使用时，可能在不同小区中的用户的通信之间的产生干扰。所述干扰希望被避免，因为由于它们通信质量被恶化。由此，相同频率将仅在相互间隔最小距离的小区中被重用。该距离通常被称为空间频率重用D(见图1)。然而，距离D越大并且由此潜在的干扰越低，则越少用户可以在所述系统中被服务，即该系统的容量就越低。就是说，希望空间频率重用D特别是考虑到增长的用户数量时，尽可能的小。

在图1中，根据六边形模型示出蜂窝移动通信系统的小区结构，即每个小区被不管其实际的物理形状地示作六边形。每个小区中的数字表示分配给该小区的特定频率集，即特定频带。根据图1，三个频带1、2、3被示范性地使用，并且使用频带1的小区被使用频带2和3的小区包围。这导致频率重用因数(factor)k为3。

在一个小区内，通信在所谓的信道中被影响。例如在GSM系统中，信道分配包括信道在频域和时域中的分割。由此，经由划分上行链路带(用于移动站与基站之间的通信)和下行链路带(用于基站与移动站之间的通信)中的可用频率，频分双工(FDD)技术被实现。进一步地，经由在包括时隙的时间帧结构中划分上行链路/下行链路带，时分双工(TDD)被实现。其它通信系统可以使用这些技术的一个，或者FDD或者TDD，或者其结合。

为应付上面提到的施加于移动通信的用户数量和服务需求方面的增长需求，第三代(3G)以及甚至第四代(4G)移动系统和网络正处于发展中，并且部分上已处于运转中，例如通用分组无线业务(GPRS)和通用移动通信系统(UMTS)。

对于4G蜂窝系统的未来通信系统在高频率带宽需求，当前有效的假设是总计达1Gbps(吉比特每秒)的最大数据速率。为在考虑诸如此类需求并且使用有限的总带宽可用性的情况下达到合理的多运营商场景，网络中的频率重用因数必须低。

一种利用功率限制的信道分配方法在美国专利6,259,685中提出。在该方法中，同步于基站的时隙化传输以这样一种方法来安排，所述方法使得利用最大功率P的传输在共享同一频带的小区中不在同一时间t发生。

根据所引用现有技术解决方案的时隙化传输功率方案的原理在图2中示出。该图示出了对于三个相邻小区的情形的基站功率限制，其中，P表示各个小区的基站传送功率，t表示时间。在正常情况下，单一时隙被分配给位于不同地理位置的不同终端。

另一种实现功率控制的现有技术方法称为Flarion Flexband(FF)。根据该方法，子载波被划分为三个频率组。这三个频率组在相邻小区中被重用，并且每个组的传送功率被预定为使得同一频率在不同小区中的不同功率上使用。例如，一个小区将以高功率使用频率f1，而另一邻居小区将以低功率使用同一频率f1。通过该方法，干扰被抑制。

根据现有技术PCT/IB2005/000137中的另一种方法，预定功率序列可以被使用，来定义对于子载波和传送帧中的每个时隙的传送功率。小区的功率序列被组织以便减少干扰。

由于终端的移动和多媒体业务，无线系统中的业务不总是均匀地分布在每个小区中。换句话说，一些小区中的业务量在特定周期(例如高峰时间)内可能非常高。在基于分组的无线系统中，具有高负载的小区可能经历拥塞问题，即，为了调度分组在队列中等待长时间，或者分组甚至由于缓存溢出或排队时间超过某些阈值而被丢弃。

因为上面提到的现有技术方法利用预定功率序列，所述系统因为所述预定功率序列假设网络中的均匀业务分布而不能适应小区之间的负载不均衡。

上面提到的现有技术还遭受这一缺点：所述方法利用复杂的功率序列设计的使用，所述复杂的功率序列设计需要在网络规划阶段中的附加预配置工作。

由此，对以上问题和缺点的解决方案对于在其中频率重用可能性受限的蜂窝通信网络是令人期待的。

发明内容

因此，本发明的目的是减轻现有技术固有的以上缺点，并且提供一种控制通信系统中的干扰的方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种对蜂窝通信系统的小区分配资源的方法，所述方法包括步骤：确定所述小区中的至少一个中的负载；基于确定的负载从资源重用模式集选择资源重用模式；以及根据选择的资源重用模式分配资源。

根据本发明的第二方面，提供了一种对通信系统的小区中的容量请求分配资源的方法，包括步骤：分配所述小区中的资源和总能量资源；确定用以支持所述容量请求所需的资源；确定用以支持所述容量请求所需的总能量；如果用以支持所述容量请求所需的资源超过所述小区中的可用资源，或者如果用以支持所述容量请求所需的总能量超过所述小区中可用的总能量资源，则减少容量请求的数量；以及将资源分配给所述容量请求。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于将容量请求调度到通信系统中的资源上的方法，包括：确定多个小区中的总容量请求；以及将所述容量请求分配给正交资源；以及将任何剩余容量请求分配给非正交资源。

根据本发明的第四方面，提供了一种对蜂窝通信系统的小区中的容量请求分配资源的方法，包括步骤：确定所述小区中的负载；基于确定的负载从资源重用模式集选择资源重用模式；根据选择的资源重用模式对所述小区分配资源；确定用以支持小区中的容量请求所需的资源；如果用以支持所述容量请求所需的资源超过分配给该小区的资源，则减少容量请求的数量；以及将资源分配给所述容量请求。

根据本发明的第五方面，提供了一种对蜂窝通信系统的小区中的容量请求分配资源的方法，包括步骤：对所述小区指派资源顺序，所述资源顺序定义了资源将被使用所按照的顺序；根据指派的资源顺序对所述小区分配资源；确定每个小区中用以支持所述容量请求所需的资源；如果用以支持所述容量请求所需的资源超过分配给该小区的资源，则减少容量请求的数量；以及将资源分配给所述容量请求。

根据本发明的第六方面，提供了一种用于对小区中的容量请求分配资源的通信系统，包括：控制器，其用于选择定义了资源将被所述小区使用的顺序的资源顺序，以及用于根据所选择的资源顺序对所述小区分配资源；装置，用于确定每个小区中用以支持所述容量请求所需的资源，以及用于，如果用以支持所述容量请求所需的资源超过分配给该小区的资源则减少容量请求的数量；以及用于将资源分配给所述容量请求的控制器。

根据本发明的第七方面，提供了一种用于对小区中的容量请求分配资源的通信系统，包括：用于确定所述小区中的负载的装置；用于基于确定的负载从资源重用模式集选择资源重用模式的装置；用于根据选择的资源重用模式对所述小区分配资源的装置；用于确定小区中用以支持所述容量请求所需的资源的装置；用于如果用以支持所述容量请求所需的资源超过分配给该小区的资源则减少容量请求的数量的装置；以及用于对所述容量请求分配资源的装置。

根据本发明的第八方面，提供了一种用于对小区中的容量请求分配资源的通信系统，包括：用于分配所述小区中的资源和总能量资源的装置；用于确定用以支持所述容量请求所需的资源的装置；用于确定用以支持所述容量请求所需的总能量的装置；装置，用于，如果用以支持所述容量请求所需的资源超过所述小区中的可用资源，或者如果用以支持所述容量请求所需的总能量超过所述小区中的可用总能量资源，则减少容量请求的数量；以及用于对所述容量请求分配资源的装置。

根据本发明的第九方面，提供了一种用于将容量请求调度到多个小区中的资源上的通信系统，包括：用于确定所述多个小区中的总容量请求的装置；用于将所述容量请求分配给正交资源的装置；以及用于将任何剩余容量请求分配给非正交资源的装置。

根据本发明的第十方面，提供了一种用于将容量请求调度到多个小区中的资源上的控制器，其中，所述控制器被安排为：确定所述多个小区中的总容量请求，将所述容量请求分配给正交资源，以及将任何剩余容量请求分配给非正交资源。

附图说明

以下将参考附图描述本发明，其中：

图1示出了根据六边形模型的蜂窝移动网络的小区结构；

图2示出了根据现有技术的时隙化传送功率方案；

图3示出了示出两种类型的频率重用模式的蜂窝通信系统的小区结构；

图4是时域系统中的资源顺序的示意表示；

图5是处于不同负载的资源分配的示意表示；

图6是示出根据本发明的实施例的准入控制方法的流程图；

图7示出了容量请求可以在用于每个小区的每个资源单元中被怎样安排的示例；

图8示出了示出对于每个小区怎样确定PR的流程图；

图9示出了例如频域系统中的OFDMA子载波的资源单元的顺序的示意表示；

图10示出了对于小区集A、B和C的负载；

图11示出了当动态协调的调度被应用于图10中的情形时的示例；

图12示出了UMTS(通用移动通信网络)的体系结构的一部分；

图13是示出根据本发明的实施例的动态调度方法的流程图。

具体实施方式

本发明旨在用于其中频率重用可能性受限的蜂窝系统。相对于FDD和TDD系统描述了本发明的实施例。然而，本发明不限于此，而是例如CDMA系统的其它类型系统也可以经由应用本发明来增强。

图3示出了通信系统的蜂窝结构。每个无线小区典型地由基站来服务。基站装置或站点可以提供多于一个的小区。小区的形状和大小取决于实现，并且可以不同于示出的形状。

所述基站的每个被连接到接入网络控制器，例如UMTS陆地无线接入网络(UTRAN)(在图12中示出)的无线网络控制器(RNC)10。所述无线网络控制器可以连接到蜂窝系统的合适的核心网实体，其中，所述核心网实体例如是用于分组交换通信的SGSN(服务通用分组无线服务支持节点)14，以及额外的用于电路交换通信的MSC(移动交换中心)。

图12示出了UMTS(通用移动通信系统)的体系结构的一部分。该图示出了包括基站8和RNC(无线网络控制器)10的无线接入网络(RAN)12、SGSN(服务GPRS支持节点)14和GGSN(网关GPRS支持节点)16。网络由标记20示出。

RAN 12、SGSN 14和GGSN 16的实现在本领域是已熟知的，并且为了讨论本发明的实施例，除了在声明的地方外，假设其根据标准的、已知的技术运转。

应当认识到，本发明的实施例还旨在用于4G蜂窝系统的未来通信系统。特别地，在本发明的实施例中，RNC可以用无线资源优化器(RRO)来替代。

每个小区中所使用的资源例如是子载波集的频带或时隙集。分配给每个小区的正交(orthogonal)资源可以根据资源重用模式在相邻小区中被重用，其中，所述资源重用模式例如是图3中所示的模式中的一个。

图3示出了蜂窝通信系统的小区结构。每个频率可以在每个小区中被使用；因此，频率重用因数为1。然而，根据本发明的实施例，正交频率在每个小区中被使用的顺序根据资源重用模式被重复。图3示出了两种类型的正交资源重用模式。使用同一正交资源的每个小区用同一重用模式标识(ID)来标识。第一个模式示出了因数为3的正交资源重用模式，其中，每个重用模式ID用灰色阴影(G)、交叉阴影(CH)或点(D)来示出。第二个模式示出了因数为9的正交资源重用模式。在此情况下，每个小区中的数字表示不同正交频率的使用。

在本发明的可替换实施例中，分配给每个小区的重用模式ID可以根据现在将要解释的自适应重用模式方法来分配给小区。

根据本发明的实施例，提供了一种自适应的重用模式方法，其中，为不同的负载条件准备了重用模式ID集。重用模式被基于运转负载从所述集自适应地选出。负载可以被定义为已占用的与可用信道的比率。

重用模式ID可以由位于RNC 10或RRO处的控制器28为小区选出。可替换地，控制器28可以如图12中所示的那样被放置在基站处。

所述控制器还可以被提供为根据所选的重用模式将容量请求(业务)调度到信道上。所述控制器可以被放置在基站8处。可替换地，所述控制器可以被放置在图12中所示的RNC 10或RRO处。

在本发明的一个实施例中，单独的控制器被用于为小区选择重用模式以及调度该小区中的容量请求。

重用模式可以经由将负载分类为负载类来选择，其中，所述负载类对应于如表1中示出的特定重用级别内的可能的重用模式标识(ID)。

表1

 

负载类	负载级别[％]	可能的重用模式ID	重用级别
				1	0-11	1，2，3，4，5，6，7，8，9	1/9
2	11-33	D，CH，G	1/3
				...

根据图3中所示的示例，小区2被预指派了重用模式ID“2”和“G”。基于其小区负载，小区2的控制器将选择重用模式ID“2”或“G”。重用模式ID“2”和“G”关联于对应的正交资源单元，其中，所述控制器将首先在所述正交资源单元中调度容量请求。根据说明性示例，假设存在9个资源单元，如果小区2选择重用模式ID“2”，则其意味着用重用模式ID“2”标识的特定资源单元是正交资源单元，并且将首先以容量请求来调度。

在本发明的一个实施例中，重用模式ID可以在网络的规划阶段被附联到小区。在本发明的可替换实施例中，负载类的数量以及关联于小区的重用模式的数量可以由系统中的控制器改变。

根据本发明的一个实施例，对于由重用模式定义的那些资源单元，额外的资源单元被按预定义的顺序分配给每个小区，其中，所述预定义顺序被称为“资源调度顺序”或“资源顺序”。这些资源可以在与被使用的正交资源相同的调度周期被所述小区使用，用以调度不能被重用模式定义的正交资源所容纳的容量请求。在资源顺序中被分配给小区的第一个资源单元是由重用模式ID定义的资源单元，这些资源是正交的。相应地，可被容纳到由重用ID定义的这些资源单元上的容量请求被调度到正交资源上。如果容量请求不能被完全容纳到重用模式指示的正交资源单元上，则所述控制器被安排为根据资源调度顺序将过量业务调度到其它资源单元中。不是由重用模式ID定义的资源不是正交的。

在本发明的一个实施例中，过量容量被随机地调度到其它非正交隙(slot)中。图5是处于不同负载的资源分配的示意表示。

根据本发明的实施例，过量分组被确定，并且基于控制器中的服务质量规则被重调度或丢弃。

在本发明的另一实施例中，过量业务可以使用其它算法来调度。例如，如图5中所示，控制器可以安排一个小区从系统带的前端向后端调度过量业务，而另一个小区可以被安排为从系统带的后端向前端调度过量业务。

在本发明的进一步可替换实施例中，重用模式ID还可以用于指定资源顺序，在所述戏院顺序中正交和非正交资源将在一个调度周期中被使用，如图9中所示。在此情况下，因为过量容量请求很可能将被调度到在相邻小区中没有在使用的非正交资源上，所以由非正交资源的使用导致的干扰可以被减少。

在本发明的一个实施例中，由小区使用的资源的资源顺序是循环的。即，同一资源顺序循环在每个小区中被重复，然而，由于重用模式导致正交资源首先在每个小区中被使用，所以每个小区中所使用的资源顺序与另一个小区不同步。这在图9中被示出。

因此，当利用自适应模式方法时，正交资源将根据独立于系统负载的重用模式在另一个小区中被使用。

在本发明的一个实施例中，当系统以高负载运转时，即每个小区使用所有可用的时间/频率隙时，该方法可以与基于功率的DCA(动态信道指派)结合。

本发明的实施例中所使用的资源顺序可以应用在频域或在时域中。例如，在其中资源顺序在时域中被应用的情况下，如果可用于每个小区的例如时隙的资源的数量为3，并且因数为3的资源重用模式被使用，则在小区A中，资源调度顺序可以是[RS(A，1)，RS(A，2)，RS(A，3)]；在小区B中，资源调度顺序可以是[RS(B，3)，RS(B，1)，RS(B，2)]；并且在小区C中，资源调度顺序可以是[RS(C，2)，RS(C，3)，RS(C，1)]。根据本发明的实施例，在一个调度周期(RS(A，1)，RS(B，1)，RS(C，1))内将被分配给每个小区中的容量请求的第一个资源由重用模式ID定义，并且是正交的。该资源顺序在图4中被示意地表示。

在其中在一个调度周期内可以使用多于一个频率的频域系统内，资源顺序与业务被调度到每个频率上所按照的顺序有关。图9示出了例如频域系统中的OFDMA子载波的资源单元的顺序的示意表示。

根据本发明的进一步实施例，一种准入控制方法被用于控制在每个调度周期内被接受的容量请求的数量。根据本发明的实施例的该准入控制方法被参考图6来描述。

所述准入控制方法可以在如图12中所示的位于基站8中的控制节点28处实现。可替换地，所述控制节点可以在RNC 10或RRO处被提供。在本发明的进一步实施例中，所述控制节点可以在网络中的任意其它合适位置处被提供。

在步骤S1中，用于控制每个小区中的准入的参数被确定。在本发明的实施例中，该参数是定义小区在一个调度周期内可以使用的总能量的功率资源(PR)。PR的控制以下将参考图8被讨论。

在步骤S2中，小区内的容量请求(CR)的数量(L)被确定。

在步骤S3中，对于每个容量请求的所需传送功率经由使用现有技术中已知的功率控制机制来确定。例如，所述功率可以基于所请求的SINR(signal to interference plus noise ratio，信号与干扰加噪声的比)和/或容量请求的路径损耗来确定。

在步骤S4中，用于处理每个容量请求所需的资源被确定。这可以是对于每个资源请求所需的子载波的数量或时隙的数量。

在步骤S5中，确定是否

$\underset{k=1}{\overset{L}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{RU}\_k<N---\left(1\right)$

其中，RU_k第k个容量请求所需的资源单元，其中，存在总共L个容量请求，并且N是一个调度周期内的资源单元的数量。

如果满足条件(1)，并且在一个调度周期内存在用于每个容量请求的足够资源单元，则所述方法继续到步骤S6。

然而，如果不满足条件(1)，并且在一个调度周期内不存在足够的资源单元，则所述方法继续到步骤S7。

在步骤S6中，确定是否：

$\underset{k=1}{\overset{L}{\mathrm{\&Sigma;}}}(\mathrm{TP}\_k\&times;\mathrm{RU}\_k)<\mathrm{PR}---\left(2\right)$

其中，TP_k是在步骤S3计算的用于第k个容量请求的传送功率，RU_k是用于每个容量请求所需的资源单元，PR是功率资源。

如果满足条件(2)，并且在一个调度周期内传送每个容量请求所需的总功率少于PR参数，则所述方法继续到步骤S8。

然而，如果不满足条件(2)，并且在一个调度周期内传送每个容量请求所需的总功率多于PR参数，则所述方法继续到步骤S7。

在步骤S7中，决定哪些容量请求将被认为是可以被丢弃或重调度到下一调度周期的过量分组。在本发明的一个实施例中，基于每个容量请求的服务质量参数来确定该决定。

在过量分组已被移除之后，容量请求的数量变为M，其中，M≤L。

在步骤S8，容量请求被以请求顺序来安排。根据本发明的实施例，可以根据每个请求的传送功率按降序安排所述请求。

然后，根据资源调度顺序将请求顺序中的第一个容量请求调度到第一个资源单元上。相应地，根据本发明的一个实施例，具有高传送功率的容量请求被首先调度到正交隙上。

如之前讨论的，资源顺序是在一个调度周期内资源单元被分配给每个小区的顺序。在本发明的一个实施例中，资源顺序将排序在非正交资源被使用之前将要使用的正交资源。

每个容量请求被以这样的方式分配给资源单元，从而容量请求CR(k)被调度到资源单元RU(k)。

图7示出了在频域系统中在一个调度周期内，容量请求可以被怎样安排到用于每个小区的每个资源单元中的示例。如在图7中可见的，每个小区中的第一个容量请求被在每个小区的第一个资源单元上传送。如之前描述的，在频域系统中，资源顺序与顺序有关，容量请求被按照所述顺序调度到每个频率上。因此，对于具有不同重用模式ID的每个小区，以最高传送功率被传送的容量请求被以不同频率传送。

图4示出了对于时域系统的每个资源单元，容量请求可以被怎样安排的示例。如从图4中可见的，由于根据重用模式，同一资源单元被在相邻小区中在不同时刻使用，所以同一资源单元在不同小区中以相同或类似的功率，但在不同时刻被传送。

现在将参照图8描述步骤S1中所使用的确定用于控制每个小区中的准入的参数——PR参数的方法。

图8示出了根据本发明的实施例流程图，所述流程图示出对于每个小区如何确定PR。为了小区之间的公平性，相同初始值可以被设置到具有相同总传送功率的小区。在本发明的一个实施例中，PR被自适应地改变。所述初始值因此对于系统不是特别重要的。

假设maxTxP和minTxP是小区中的收发器的最大和最小传送功率能力，并且在一个调度周期内存在N个资源单元，则在步骤1中，PR可以被初始化为：

PR_init＝N＊(maxTxP+minTxP)/2.         (3)

在步骤S20中，至少一个用户设备与基站之间的上行链路和下行链路通信中的任一个或两者的质量被测量。如果基站与多个用户设备之间的链路的质量被测量，则平均质量测量被确定。所述质量可以在基站处测量，或由用户设备报告，并且可以是基于质量的计数，所述质量的计数指示例如ARQ(自动重复请求)重传、HARQ(混合ARQ)重传、其它帧错误信息的度量。

在下一调度周期内，在步骤S30处确定所测量的质量是否比质量阈值差。

如果所测量的质量比所述质量阈值差，则所述方法进行到步骤40，并且PR被减小预定的量，这里将该预定的量称为PR步长(step)。

如果所测量的质量不比所述质量阈值差，则所述方法进行到步骤S50，在此处确定是否存在任何在上一调度周期内在准入控制过程中被移除的CR。

如果不存在任何被移除的CR，则所述方法进行到步骤S60，在此处，PR被设置为对于下一调度周期保持一样。

然而，如果存在在准入控制中被移除的CR，则所述方法进行到步骤S70。

在步骤S70中，确定所测量的质量是否比所述质量阈值好。如果所测量的质量不比所述质量阈值好，则所述方法继续到步骤60，在此处，PR被设置为对于下一调度周期保持一样。

如果在步骤S70中确定所测量的质量比所述质量阈值好，则所述方法移动到步骤S80，并且PR被增加PR步长。

该准入控制和分组调度可以每无线帧或每调度周期地被实施。在每个小区中独立地对其进行实施。

根据本发明的可替换实施例，当小区集内存在不均衡负载时，动态协调的调度可以被用于减小干扰。

根据本发明的进一步实施例，可以仅当检测到小区集的负载不均衡时应用动态协调的调度。

根据本发明的进一步实施例，节点被安排在网络中以便对每个小区监视小区负载的状态。用于监视小区状态的节点可以被提供给每个小区，并且被放置在该小区的基站处。在本发明的一个实施例中，小区负载的状态可以由控制节点28来监视。可替换地，用于监视小区状态的节点可以在RNC 10或RRO中被提供。

可以经由将负载与低负载测量阈值进行比较来确定低负载情形。在可替换实施例中，低负载情形可以借助于算法来确定。

监视小区负载的状态的节点可以被安排为将所述状态报告给位于网络中的控制节点。所述控制节点然后可以确定小区之间的负载是均衡的还是不均衡的。

根据本发明的一个实施例，如果确定负载在小区之间是均衡的，则基站可以被安排为根据如关于图6所描述的准入控制算法来调度容量请求。

然而，如果确定负载是不均衡的，则动态协调的调度可以被应用。

现在将描述根据本发明的实施例的动态协调调度。

图10示出了小区集A、B和C的负载。小区的负载可以被定义为使用的资源与可用资源的比率。图10将资源示作或者时间或者频率隙。然而，应当认识到，在本发明的该实施例和其它实施例中，资源还可以被定义为传送功率、波束图型或扩频码(spreading code)。

负载可以作为“瞬间”值(例如在几个帧上的平均)或统计值(例如在几分钟或小时上的平均)被获得。在图10中，使用的资源，即被业务占用的隙，对于小区A被示为交叉阴影，对于小区B为灰色阴影，以及对于小区C为点。

根据本发明的实施例，对于小区集A、B和C，每个小区中的容量请求可以由控制器分配给资源，使得当业务被调度时所述资源被“集中”(pooled)。

图10示出了当没有任何协调调度被应用时小区A、B和C使用的资源的示例。如可见的，小区C中存在以与小区B中的业务的一部分在相同的时间或频率分配的业务。该重叠导致小区间干扰，并用字母“I”指示。

例如，小区A、B和C分别具有25％、70％和20％的负载。为达到协调的调度，不同小区中的所有隙可以认为被虚拟地“合并”为用于调度的单一资源，其中，可用的总资源可以认为是300％的值，而资源总量不重叠，即是正交的并且不导致小区间干扰，被认为等效于一个小区的总资源，即100％。

根据本发明的一个实施例，三个小区的总负载可以认为是20％+70％+25％＝115％。由于100％表示可以在正交的隙中安排的业务量，因此在该示例中，15％表示不能与其它业务一起被调度到正交的隙中并且被分配到小区集内的另一隙的过量业务。

相应地，首先，在该示例中被表示为100％的可以被调度到正交资源上的容量请求的部分在每个小区中被调度，使得这些容量请求不占用与另一小区中的容量请求相同的资源单元。根据本发明的一个实施例，过量的15％容量请求然后可以被随机地安排到小区的资源单元中。

根据本发明的另一方面，过量业务可以经由在小区处减小延迟容忍业务的调度速率来延迟。例如，一个小区可以以每N个调度周期的速率调度一些隙处的传送。N可以等于任意整数。根据本发明的该实施例，每当这些隙在该小区处没有传送时，所述隙可以被其它小区使用。根据该方法，延迟容忍分组可以被调度到具有低调度速率的隙。

根据本发明的进一步方面，过量业务可以被调度到具有“受控的”干扰质量的隙中，就是说使用了更适于物理层上的抗干扰结合技术的调制系统或编码系统的隙。

根据本发明的一个实施例，所述调度可以以分布式的方式来实现。在所述方法中，控制器可以在这样的站点处实施协调的调度，其中，在所述站点处，几个基站是联合定点(co-sited)的。在此情况下，共享调度信息的小区集将是由联合定点的基站集服务的小区。

根据本发明的进一步实施例，所述调度可以以集中的方式来实现。所述调度功能可以由位于RNC 10或RRO的控制器来实现。在实施协调的调度之后，位于RNC或RRO的控制器随后将向每个小区通知详细的决定。

图11示出了当动态协调的调度被应用于图10中的情况时的示例。如可以看到的，小区B和小区C之间的隙重叠被减少。

根据本发明的进一步实施例，本发明还可以被应用于高负载情况。

在本发明的实施例中，业务特征被用于决定哪些业务应当被调度到正交隙中。

业务特征例如包括分组到达时间间隔(inter-arrival time)、突发大小或服务质量(QoS)优先级。该列表不是详尽的。在本发明的一个实施例中，所述特征可以被测量。在本发明的可替换实施例中，所述特征或者可以被预测，或者是提前已知的。

将被调度到正交隙上的业务可以由高QoS优先级来标识。具有低优先级的业务可以被调度到非正交隙上。

在本发明的进一步实施例中，传送业务所用的功率经由PCT/IB2005/000137中描述的方法来确定。这确保了用于高QoS业务的正交隙的存在。

现在参考图13，其示出了当应用动态调度时根据本发明的实施例的方法步骤。

在步骤S100处，每个小区测量小区负载和理论上的(abstract)小区级QoS优先级。容量请求被根据QoS来排队。作为对以下进行加权的和而获得所述理论上的小区级优先级：不同队列的QoS优先级、该队列中的数据量以及特定资源单元上的分组到达时间间隔和突发大小。

在步骤S200处，每个小区向位于基站、RNC或RRO处的控制器报告小区负载和理论上的小区级QoS优先级。

在步骤S300处，所述控制器对于每个小区作出调度决定。调度经由根据“无冲突”方法分配资源来实现，其中，所述“无冲突”方法如之前描述的使用合并的资源池(resource pool)。所述资源池包含每个小区处所需的正交资源单元。每个小区处所需的正交隙的数量由各个小区级理论上的QoS优先级来确定。相应地，控制器为每个小区分配若干正交资源单元。

在步骤400处，控制器向每个小区报告正交资源单元的数量及其位置。

最后在步骤500处，小区将容量请求加载到所分配的正交资源单元。任何剩余的容量请求随后可以被随机地调度到非正交资源单元上。在本发明的可替换实施例中，剩余容量请求可以以减小的调度速率被调度到正交资源单元上(每当那些资源单元不被占用时)。

上面描述的本发明的实施例中所需的数据处理功能可以借助于一个或更多数据处理器实体来提供。所有所需的处理可以被提供在控制器中，例如如图12所示的控制器28，或者控制功能可以被分开。适当的计算机程序代码产品可以在加载到计算机时用于实现所述实施例，例如用于当监视小区的负载以及对其分析时所需的计算。所述用于提供操作的程序代码产品可以被存储在例如载体光盘、卡或磁带的载体介质上或借助于所述载体介质来提供。可以在所述控制节点中对实现提供合适的软件。

申请人提请注意这一事实：本发明可以包括这里隐含或明确公开的或对其概括的任意特征或特征的组合，而不对本发明的任何权利要求的范围进行限制。考虑到前述描述，对于本领域的技术人员来说显然，在本发明的范围内可以作出各种修改。

Claims (21)

1.一种对蜂窝通信系统的小区的容量请求分配资源的方法，包括步骤：

确定所述小区中的负载；

基于确定的负载从资源重用模式集选择资源重用模式；

根据选择的资源重用模式将资源分配给所述小区；

确定小区中用以支持所述容量请求所需的资源；

如果用以支持所述容量请求所需的资源超过分配给该小区的资源，则减少容量请求的数量；

将资源分配给所述容量请求。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择的资源重用模式定义将被小区使用的资源。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述资源重用模式能够从至少第一资源重用模式和第二资源重用模式中选出。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一资源重用模式具有比所述第二资源重用模式高的用于所述通信系统的容量。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，当负载超过阈值时，分配给小区的资源重用模式从所述第二资源重用模式改变为所述第一资源重用模式。

6.根据权利要求1，2，4或5所述的方法，其中，容量请求被调度到所述资源上。

7.根据权利要求1，2，4或5所述的方法，其中，所述资源重用模式定义正交资源。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，如果容量请求的数量超过可用正交资源的数量，则剩余容量请求被调度到非正交资源上。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述容量请求被调度到资源上的顺序由资源顺序来定义。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，剩余容量请求被调度到非正交资源上的顺序是随机的。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述资源顺序是循环的。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，被调度到正交资源上的容量请求是具有高优先级的请求。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，被调度到非正交资源上的容量请求是具有低优先级的请求。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，小区中使用的资源顺序中的第一个资源由所述资源重用模式来确定。

15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述资源顺序由所述重用模式确定。

16.根据权利要求8所述的方法，其中，剩余容量请求按照所述资源顺序定义的顺序被调度到非正交资源上。

17.根据权利要求9所述的方法，其中，用于分配非正交资源的资源顺序是循环的。

18.根据权利要求6所述的方法，其中，如果在一个调度周期中容量请求超过可用资源，则剩余容量请求在另外的调度周期中被调度。

19.一种用于对小区中的容量请求分配资源的通信系统，包括：

用于确定所述小区中的负载的装置；

用于基于确定的负载从资源重用模式集选择资源重用模式的装置；

用于根据选择的资源重用模式对所述小区分配资源的装置；

用于确定小区中用以支持所述容量请求所需的资源的装置；

用于如果用以支持所述容量请求所需的资源超过分配给所述小区的资源，则减少容量请求的数量的装置；以及

用于将资源分配给所述容量请求的装置。

20.一种用于对蜂窝通信系统的小区中的容量请求分配资源的控制器，其包括：

确定所述小区中的负载的装置；

基于确定的负载从资源重用模式集选择资源重用模式的装置；

基于选择的资源重用模式对所述小区分配资源的装置；

确定所述小区中用以支持所述容量请求所需的资源的装置；

如果用以支持所述容量请求所需的资源超过分配给该小区的资源，则减少容量请求的数量的装置；

将资源分配给所述容量请求的装置；

以便如果所述控制器确定多个小区中的负载是均衡的，则将资源分配给容量请求。

21.一种对蜂窝通信系统的小区的容量请求分配资源的设备，包括：

确定所述小区中的负载的装置；

基于确定的负载从资源重用模式集选择资源重用模式的装置；

基于选择的资源重用模式对所述小区分配资源的装置；

确定所述小区中用以支持所述容量请求所需的资源的装置；

如果用以支持所述容量请求所需的资源超过分配给该小区的资源，则减少容量请求的数量的装置；

将资源分配给所述容量请求的装置。

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