CN102685901B - 用于无线电通信系统中的资源分配控制的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于无线电通信系统中的资源分配控制的方法和设备。提供了能够减小无线电通信系统中的小区间干扰的资源分配控制方法和设备。根据一种用于无线电通信系统中的多个小区间的资源分配控制的方法，分别控制至少两个小区的无线电通信设备彼此通知关于其自己小区的控制资源的信息。在其自己小区的资源中，每个无线电通信设备在与另一小区的控制资源相对应的预定资源范围内设置缓冲资源。在收到其自己小区中的信息发送请求时，每个无线电通信设备限制对所设置的缓冲资源的分配。

Description

用于无线电通信系统中的资源分配控制的方法和设备

本申请是申请号为200810095082.7、申请日为2008年4月28日、发明名称为“用于无线电通信系统中的资源分配控制的方法和设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有多个无线电区域(以下称之为小区)的无线电通信系统，更具体而言涉及用于该系统中的资源分配控制的方法和设备。

背景技术

在移动通信系统中，基站和移动台为了执行数据通信，需要预先在其间建立起同步。由于尤其从移动台的初始接入不总是同步的，因此基站需要某一过程来与移动台建立上行链路同步。

在由第3代合作伙伴计划(3GPP)所标准化的LTE(Long TermEvolution，长期演进)中，为上行链路同步和上行链路数据发送提供了随机接入信道(random access channel，RACH)和上行链路共享信道(uplink shared channel，UL-SCH)。RACH是发送用于上行链路同步建立的控制信号并且还请求用于上行链路数据发送的资源的信道。为了无需很长的延迟就能建立上行链路同步，最好将RACH发送冲突概率降到尽可能低(参见3GPP TS 36.300V.1.0.0，2007年3月19日)。另一方面，UL-SCH是发送数据和第2层/第3层控制分组的信道。由于UL-SCH的发送功率尤其会根据发送速率而增大，因此有必要考虑与其他信号的干扰。

图1A是示意性示出根据LTE的移动通信系统的一般结构的示图，图1B是示意性示出基于频率划分和时间划分两者的无线电资源的资源结构图。在这里，移动台被标记为“UE”，它是用户设备(User Equipment)的缩写。假定位于基站eNB1的小区A中的移动台UE1通过UL-SCH向基站eNB1发送数据，并且位于基站eNB2的小区B中的移动台UE2通过RACH向基站eNB2发送控制信号。

在宽带码分多址(WCDMA)中，RACH和EDCH(Enhanceddedicated Channel，增强型专用信道)对通过使用不同扩频码和扰码而复用的相同频率资源进行共享。另一方面，在LTE中，多个频分和时分的资源被RACH和UL-SCH排他地共享。具体而言，LTE上行链路具有这样一种资源结构：其中10MHz的系统带宽被时分成1msec的时间间隔，每个时间间隔被进一步频分成1.25MHz的宽度。参考图1B，水平轴上的t1、t2、...中的每一个对应于1msec长的时间资源，垂直轴上的FB#1、FB#2、...中的每一个对应于1.25MHz宽的频率资源。下文中，如图1B所示的由一个时间资源和一个频率资源限定的一个矩形块将被简称为“资源”。

确定如何将这种系统资源分配给RACH和UL-SCH的是每个基站eNB。一般地，RACH资源如图1B所示被周期性地分配，以便移动台UE不需要很长延迟就能够获得对基站eNB的接入。还可以一次分配多个RACH资源，从而确保充足的RACH接入容量。每个基站eNB一般广播指示哪个(哪些)资源被分配给RACH的信息。因此，根据广播信息，小区中的每个移动台UE只要需要就可获得对(一个或多个)RACH资源的接入。在小区内，只要根据图1B所示的频率划分和时间划分来分配RACH资源和UL-SCH资源，RACH和UL-SCH就不会直接干扰彼此。

但是，在不同的控制实体各自执行相邻小区中的资源分配的情况下，存在这样的可能：小区之一中的RACH发送与另一小区中的UL-SCH发送发生干扰。如上所述，由于每个基站eNB自己负责各自将受其控制的小区的上行链路资源分配给RACH和UL-SCH，因此存在某个小区中的高速上行链路数据发送干扰相邻小区中的RACH发送的情况。例如，在启动呼叫建立过程时，考虑到上行链路同步需要通过RACH发送来建立，对这种RACH干扰的防止是尤其重要的。这是因为，如果某个小区中的数据发送干扰相邻小区中的RACH发送，则在相邻小区中呼叫建立将被延迟。这不限于呼叫建立的情况。在其他处理开始之前需要RACH发送的情况下，也会造成类似的效果：具体而言，由于高速上行链路数据发送对RACH发送的强上行链路干扰，处理被延迟。

图2A和图2B是示出小区间干扰的示例的示意图。在这里，假定频率资源被独立分配给小区A和B中每一个中的RACH和UL-SCH，如图2A所示。如果这些小区A和B彼此远离到不会互相影响，则干扰不成问题。但是，如果小区A和B是如图1A所示的相邻小区，并且位于小区A中的移动台UE1执行的数据发送的频带和定时与位于小区B中的移动台UE2执行的RACH发送的频带和定时相一致，则发生如图2B所示的干扰的可能性很大。

例如，参考图2B，当小区A中的移动台UE1希望在某个时刻发送数据时，移动台UE1首先利用由来自基站eNB1的广播信号所指定的RACH资源来执行RACH发送。然后利用通过来自基站eNB 1的响应而准予的UL-SCH资源，移动台UE1开始上行链路数据发送。此时，假定移动台UE2类似地开始RACH发送以利用与小区A中使用的UL-SCH一致的资源来发送数据，则由于与小区A中的移动台UE1的UL-SCH发送的干扰，基站eNB2无法检测来自移动台UE2的RACH发送。如果没有从基站eNB2接收到响应，则移动台UE2增大发送功率并重复RACH发送。在从基站eNB2接收到响应(GRANT，准予)后，移动台UE2开始UL-SCH发送。如上所述，由于与UL-SCH发送的冲突，移动台UE2的通信的开始被严重延迟的可能性增大了。

为了避免这种干扰，一种可以设想的方法是搜索产生最小干扰的资源并且将该最小干扰资源分配给RACH发送，例如日本专利申请未实审公布No.2002-526970中所述。但是，根据该方法，无法周期性地分配RACH资源，造成移动台UE对基站eNB的接入不稳定，从而导致长延迟的可能性很高。另外，由于产生小干扰的资源一般被分配给数据发送，因此最小干扰资源被分配给RACH发送这一事实可能反过来导致更大的干扰，从而使得冲突更容易发生。

这种问题不仅关系到LTE，而且可能存在于使用基于频分和时分资源结构的接入方案(FTDMA)的一般无线电通信系统中。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够减小小区间干扰的资源分配控制方法和设备。

本发明的另一个目的是提供一种能够减小开始通信时的延迟的资源分配控制方法和设备以及无线电通信设备。

一种用于控制多个小区中的资源分配的方法，包括以下步骤：在对至少两个小区进行控制的多个无线电通信设备中的每一个处，从另一小区的无线电通信设备接收该另一小区中使用的用于控制的资源的信息；以及在其自己小区的预定资源区域中设置缓冲资源(buffer resource)，其中每个缓冲资源与另一小区中使用的用于控制的资源相对应地定位。

一种用于为多个小区中的每一个控制资源分配的设备，包括：小区间资源管理器，用于通过发送和接收其自己小区和至少一个其他小区中使用的用于控制的资源的信息来与该另一小区通信；以及缓冲资源设置部件，用于在其自己小区的预定资源区域中设置缓冲资源，其中每个缓冲资源与该另一小区中使用的用于控制的资源相对应地定位。

一种用于对具有多个小区的无线电通信系统中的小区进行控制的无线电通信设备，包括：小区间资源管理器，用于通过发送和接收其自己小区和至少一个其他小区中使用的用于控制的资源的信息来与该另一小区通信；以及缓冲资源设置部件，用于在其自己小区的预定资源区域中设置缓冲资源，其中每个缓冲资源与该另一小区中使用的用于控制的资源相对应地定位。

一种移动通信系统，具有控制多个小区的多个基站；以及能够根据预定的资源结构来与每个基站通信的多个移动台，其中每个基站包括：小区间资源管理器，用于通过发送和接收其自己小区和至少一个其他小区中使用的用于控制的资源的信息来与该另一小区通信；以及缓冲资源设置部件，用于在其自己小区的预定资源区域中设置缓冲资源，其中每个缓冲资源与另一小区中使用的用于控制的资源相对应地定位。

一种无线通信系统，包括第一基站、第二基站和移动台，所述无线通信系统包括：所述第一基站向所述第二基站发送关于对所述第一基站的随机接入信道RACH的资源分配的信息；所述第二基站确定对上行链路通信的资源分配，使得对上行链路的资源分配与对所述RACH的资源分配不同；以及所述移动台根据对所述上行链路通信的资源分配来与所述第二基站通信。

一种无线通信系统的通信方法，所述无线通信系统包括第一基站、第二基站和移动台，所述方法包括：从所述第一基站向所述第二基站发送关于对所述第一基站的随机接入信道RACH的资源分配的信息；由所述第二基站确定对上行链路通信的资源分配，使得对上行链路的资源分配与对所述RACH的资源分配不同；以及所述移动台根据对所述上行链路通信的资源分配来与所述第二基站通信。

一种无线通信系统中的基站，所述无线通信系统包括移动台，所述基站包括：接收机，用于从另一基站接收关于对所述另一基站的随机接入信道RACH的资源分配的信息；资源分配单元，用于确定对上行链路通信的资源分配，使得对上行链路的资源分配与对所述RACH的资源分配不同；以及通信单元，用于根据对所述上行链路通信的资源分配来与所述移动台通信。

一种无线通信系统中的移动台，所述无线通信系统包括第一基站和第二基站，所述移动台包括：接收机，用于从所述第二基站接收关于对上行链路通信的资源分配的信息，其中，资源由所述第二基站确定为对所述上行链路通信的资源分配与对所述第一基站的随机接入信道RACH的资源分配不同；以及通信单元，用于根据对所述上行链路通信的资源分配来与所述第二基站通信。

根据本发明，在小区的资源中，在与相邻小区中使用的控制资源相对应的预定资源区域中设置缓冲资源，从而可减小小区间干扰。

附图说明

图1A是示意性示出根据LTE的移动通信系统的一般结构的示图。

图1B是示意性示出基于频率划分和时间划分技术两者的无线电资源的资源结构图。

图2A和2B是示出小区间干扰的示例的示意图。

图3A至3C分别是示出根据本发明第一至第三示例性实施例的资源分配控制方法的流程图。

图4是示出应用根据本发明第一示例性实施例的资源分配控制方法的RACH资源和UL-SCH资源的分配示例的资源结构图。

图5是示出应用根据本发明第二示例性实施例的资源分配控制方法的RACH资源和UL-SCH资源的分配示例的资源结构图。

图6是示出存在多个相邻小区的情况下的小区结构示例的示图。

图7A是示意性示出缓冲资源候选和持续干扰避免模式的资源结构图，用来描述根据本发明第三示例性实施例的资源分配控制方法。

图7B是示出应用根据本发明第三示例性实施例的资源分配控制方法到的缓冲资源分配示例的资源结构图。

图8是示出包括无线电通信设备的无线电通信系统的示意结构的框图，每个所述无线电通信设备包括根据本发明的资源分配控制设备。

图9是示出包括根据本发明的资源分配控制设备的无线电通信设备的配置的框图。

图10是示出图8所示的移动台的配置的框图。

图11是示出在图8至图10所示的无线电通信系统中用于资源替换的操作的序列图。

图12是示出根据本发明第一示例性实施例的资源分配控制方法的流程图。

图13是示出根据本发明第二示例性实施例的资源分配控制方法的流程图。

图14是示出包括根据本发明第三示例性实施例的资源分配控制设备的无线电通信设备的配置的框图。

图15是示出根据本发明第三示例性实施例的资源分配控制方法的流程图。

具体实施方式

1.示例性实施例概述

图3A至图3C分别是示出根据本发明第一至第三示例性实施例的资源分配控制方法的流程图。在这里，为了简化描述，假定两个无线电通信设备分别控制有可能彼此干扰的相邻小区，并且每个小区具有基于图1B所示的频率划分和时间划分的资源结构。这些小区的RACH资源由各个无线电通信设备各自定位。但是，注意本发明不仅适用于基于LTE的系统，还适用于使用基于频分和时分资源结构的接入方案(FTDMA)的无线电通信系统。

根据图3A所示的本发明的第一示例性实施例，无线电通信设备通过彼此交换RACH资源信息来共享其自己小区的RACH使用状态(步骤S20)。在其自己小区的资源中，每个无线电通信设备设置与另一无线电通信设备使用的RACH资源相对应的预定资源区域，作为缓冲资源(步骤S21)。优选地，该预定资源区域(第一示例性实施例中的缓冲资源)是在频率方向和/或时间方向上具有裕量的资源区域，它考虑到了由于无线电通信设备之间的频率、同步等等的偏离而产生的变动，下文中将对此进行描述。具体而言，预定的资源区域是其自己小区的与另一小区的RACH资源相对应的资源，或者该资源的区域加上那些在从该资源边界起的预定范围内的那些资源。每个无线电通信设备执行UL-SCH调度，同时避免向UL-SCH分配缓冲资源(步骤S22)。缓冲资源不被分配给UL-SCH发送这一事实可以防止与另一无线电通信设备的小区中的RACH发送发生干扰。

根据图3B所示的本发明的第二示例性实施例，与第一示例性实施例一样，缓冲资源的设置是在步骤S20和S21执行的。然后，确定是否存在对另一无线电通信设备施加较小干扰的UL-SCH发送，也就是说，是否存在这样的移动台UE：其执行的UL-SCH发送的干扰落在可允许的范围之内(步骤S25)。每个无线电通信设备执行UL-SCH调度，以便许可将缓冲资源分配给该小干扰UL-SCH发送，但不将缓冲资源分配给其他UL-SCH发送(步骤S26)。如上所述，可将缓冲资源分配给满足某个条件的UL-SCH发送，从而可以有效地使用资源，同时减小小区间干扰。因此，可以减小开始上行链路通信时的延迟。

根据图3C所示的本发明的第三示例性实施例，像第一示例性实施例中一样，无线电通信设备首先在步骤S20共享其自己小区的RACH使用状态。然后，在其自己小区的资源中，每个通信设备将与另一通信设备使用的RACH资源相对应的预定资源区域设置为缓冲资源候选(步骤S30)。然后，每个通信设备通过非连续地排除一些缓冲资源候选来设置缓冲资源(步骤S31)。“非连续排除”是指缓冲资源候选并不是被接连地或持续 地排除的，而是以任意的模式被稀疏地排除的，其具体示例将在后文描述。换言之，每个无线电通信设备根据任意的模式排除其自己小区的一些缓冲资源候选，以便干扰不会被连续施加在相邻小区中的RACH发送上。每个无线电通信设备随后执行UL-SCH调度，以抑制缓冲资源的分配(步骤S32)。分配的抑制指示步骤S22处的分配禁止和步骤S26处的附条件分配禁止中的任何一个。如上所述，在存在多个相邻小区的情况下，一些缓冲资源候选被非连续地排除，以使排除的资源变得可分配，从而资源可被有效、公平地使用，同时小区间干扰可得以减小。因此，可以减小开始上行链路通信时的延迟。

具体而言，由于为任意相邻小区设置的缓冲资源候选对应于该相邻小区的RACH资源，因此缓冲资源候选在时间方向上一般是以恒定周期来布置的。相应地，通过在时间方向上根据随机模式(或者预定模式)来抽去这些布置的缓冲资源候选，可以创建缓冲资源。另外，如果在频率方向上也存在针对相邻小区的缓冲资源候选，则可以通过在频率方向上根据随机模式(或者预定模式)抽去缓冲资源候选来创建缓冲资源。另外，如果存在多个相邻小区，还可以通过根据随机模式(或者预定模式)选择其缓冲资源候选将被疏化(thinned)的小区来创建缓冲资源。虽然通过随机选择小区可以确保公平性，但是考虑到每个小区中的RACH干扰水平，可以改变选择相邻小区的比率。

2.第一示例性实施例

图4是示出根据本发明第一示例性实施例的资源分配控制方法所应用到的RACH资源和UL-SCH资源的分配示例的资源结构图。在这里，假定小区A和B在时域没有完全同步。也就是说，相对于小区A的时间资源t1、t2、...的序列，小区B的时间资源t1、t2、...在时间方向上略快，并且不与小区A的时间资源完全一致。因此，这些小区之一的一个时间资源可能跨越另一小区的两个时间资源。例如，小区A的时间资源t7跨越了小区B的时间资源t6和t7。

如果小区A和B被单个无线电通信设备控制并且完全同步，则两个小区的时间资源的位置应当暂时彼此一致。在小区A和B分别被不同无线电通信设备控制的情况下，提供某种同步手段或公知的同步机制就足够了。例如，无线电通信设备可通过直接地或者通过移动台彼此交换时间信息(发送帧号等等)来彼此同步其内部时钟。或者，无线电通信设备之间的同步可根据某个台站的同步协议来建立，或者高准确度同步也可利用全球定位系统(GPS)来建立。但是，一般地，考虑到诸如信号传播延迟和时钟发生器变动之类的变动因素，最好使小区之一的两个接连的时间资源或者，如果必要的话，三个或更多个接连的时间资源(以下将把这些接连的时间资源称为时间资源集合)作为缓冲资源与另一小区的一个时间资源相关联。如果可以将一个时间资源进一步时分为子资源，则可以以更小的粒度来设置缓冲资源集合的时间宽度。

假定这种小区A和B彼此相邻并且处于这样的位置关系中：小区之一中的UL-SCH发送能够干扰另一小区中的RACH发送。另外，假定在小区A和B中，频率资源FB#3的时间资源t2、t7、t12、...被周期性地分配给RACH发送，而在小区B中，频率资源FB#2的时间资源t4、t9、t14、...被周期性地分配给RACH发送。每个无线电通信设备可通过交换RACH资源信息来获取关于另一小区中分配RACH资源的位置的知识。因此，在一个小区中，与另一小区中分配的RACH资源的位置相对应的资源集合(在这里是两个接连的时间资源)可被设置为缓冲资源。

在这里，假设每个小区的资源的位置由时间-频率坐标来表示，比如(频率资源，时间资源)，并且当多个资源被接连分配时，资源被用“+”号表示。参考图4，针对小区A中的RACH资源(FB#3，t2)，在小区B中设置了缓冲资源集合(FB#3，t1+t2)。相反，针对小区B的RACH资源(FB#2，t4)，在小区B中设置了缓冲资源集合(FB#2，t4+t5)。之后类似地，在一个小区中针对另一小区的每个RACH资源设置缓冲资源集合。

顺便说一下，为小区A和B中的每一个提供了参考频率振荡器，从而实现获得频率资源FB#1、FB#2、FB#3、...的频率划分。考虑到这些频率的变动，最好还设置一个缓冲资源，其中在频率方向上也提供裕量。例如，对于小区B的RACH资源(FB#2，t4)，还可以设置缓冲资源集合(FB#2±α，t4+t5)，该缓冲资源集合是通过将小区A中设置的相应缓冲资源集合(FB#2，t4+t5)在频率方向上延伸预定宽度α而获得的。预定宽度α可被设置为等于或小于频率资源的宽度。

控制小区A和B的无线电通信设备中的每一个执行UL-SCH调度，以便不将这样设置的缓冲资源分配给UL-SCH发送。由于除缓冲资源之外的其他资源可被分配给UL-SCH发送，因此肯定可以避免与另一小区的RACH资源的干扰。

3.第二示例性实施例

图5是示出应用根据本发明第二示例性实施例的资源分配控制方法的RACH资源和UL-SCH资源的分配示例的资源结构图。在这里，为了保持描述的一致性，假定RACH资源和缓冲资源被配置在与图4所示的小区A的资源相同的频率-时间位置。

在第二示例性实施例中，缓冲资源基本上也不被分配给UL-SCH发送，如上所述。但是，当对另一小区施加的UL-SCH发送的干扰水平在可允许范围内，或者可被认为在可允许范围中时，例外地许可将缓冲资源分配给该UL-SCH发送。

参考图5，对应于从相邻小区B通知的小区B的RACH资源的位置来设置缓冲资源。如果请求语音分组发送(VoIP)的移动台UE存在于小区A中，则控制小区A的无线电通信设备将每个时间资源处从一个频率跳跃到另一频率(频率跳跃)的UL-SCH资源分配给语音分组发送。例如，可以在所有频率资源中随机地向语音分组发送分配UL-SCH资源，以使频率分集增益变为最大。

当资源被分配给语音分组发送时，如果时间资源包括缓冲资源(这里是t4、t5、t9、t10、...)，那么缓冲资源最好被优先分配给所述语音分组发送。这是因为，由于语音分组发送要求相对较窄的带宽和较低的发送功率，因此即使缓冲资源被分配给语音分组发送，也不会对另一小区施加很大的干扰。因此，可以节省要分配给高速UL-SCH发送的资源。在图5所示的示例中，缓冲资源中的不同频带(FB#2，t4)和(FB#2，t5)被分配给要求低功率的语音分组发送。但是，由于应当避免将缓冲资源接连分配给多个移动台的语音分组发送，因此最好预先确定一个缓冲资源中的可分配子资源的上限。

4.第三示例性实施例

图6是示出存在多个相邻小区的情况下的小区结构示例的示图。图7A是示意性示出缓冲资源候选和接连干扰避免模式的资源结构图，用来描述根据本发明第三示例性实施例的资源分配控制方法。图7B是示出根据本示例性实施例的资源分配控制方法所应用到的缓冲资源分配示例的资源结构图。在这里，为了保持描述的一致性，假定RACH资源位于与图4所示的小区A的RACH资源相同的频率-时间位置。

首先，参考图6，多个小区存在于小区A附近。在这里，假定干扰可能发生在小区A和相邻小区B、C、D和E中的任何一个之间。在这种情况下，小区A与相邻小区共享RACH资源信息，从而在小区A中可为小区B至E中的每一个设置缓冲资源，如图7A所示。在相邻小区的数目像此情况中一样较大的情况下，小区A可使用的资源中的一大部分被缓冲资源所占据，从而导致小区A的容量减小。在此示例中，由于在小区B至E中的每一个中，每五个资源分配一个RACH资源，因此与这些RACH资源相对应的缓冲资源之和达到所有可用资源的40％。根据前述第二示例性实施例，这种缓冲资源可被分配给执行低速数据发送等等的移动台，但不能被分配给执行造成对相邻小区的干扰的高速数据发送的移动台。由于如上所述在每个小区中有效容量减小，因此整个网络中的容量也因而减小。

根据第三示例性实施例，应用了如图7A所示的针对小区B至E中的每一个，非连续地排除的一些缓冲资源候选的模式(图7A中用“x”标记)(避免持续或接连干扰的连续干扰避免模式)，并且根据该连续干扰避免模式，为每个小区确定缓冲资源，例如如图7B所示。控制小区的无线电通信设备中的每一个可自动地或通过与其他无线电通信设备交换信息来确定使用什么模式。

连续干扰避免模式的优选示例是以某个比率排除一些缓冲资源候选的随机模式。从缓冲资源候选中排除的那些资源被分配给高速数据发送的概率较高，从而导致干扰发生。但是，由于随机地排除资源，因此只与RACH发送的一部分发生干扰，并且可有效地避免持续或接连的干扰。另外，随机模式的使用还带来了这样的优点：与小区B至E发生局部干扰的概率在小区B至E之间变得平均。

注意，即使对于随机模式，也可设置要排除的资源的比例、周期的分布，以及缓冲区域的宽度的分布。取决于相邻小区的RACH干扰状态，还可以选择适当的随机模式。

连续干扰避免模式可以是预定的模式，而不是随机模式。接下来，将以图7A所示的连续干扰避免模式作为示例来描述预定模式。

1)模式I

如针对相邻小区B的缓冲资源所示，基于RACH资源信息的缓冲资源候选集合中每两个中的一个留下(或去除)。更具体而言，最初设置缓冲资源候选集合(FB#4，t3+t4)、(FB#4，t8+t9)、(FB#4，t13+t14)、...。根据在其中每两个排除(或留下)一个的模式，最终把图7B所示的资源集合(FB#4，t3+t4)、(FB#4，t13+t14)、...设置为缓冲资源。根据此示例中的模式，缓冲区域的周期为十个资源，宽度为两个资源，并且剩余区域比率为1/2。

2)模式II

如针对相邻小区C的缓冲资源所示，基于RACH资源信息的缓冲资源候选集合中每三个中有一个被留下(换言之，两个集合被去除，然后一个集合被留下，然后两个集合被去除，等等)。更具体而言，最初设置缓冲资源候选集合(FB#3，t5+t6)、(FB#3，t10+t11)、(FB#3，t15+t16)、...。根据在其中每三个留下一个的模式，最终把图7B所示的资源集合(FB#3，t5+t6)、...设置为缓冲资源。根据此示例中的模式，缓冲区域的周期为十五(15)个资源，宽度为两个资源，并且剩余区域比率为1/3。

3)模式III

如针对相邻小区D的缓冲资源所示，在基于RACH资源信息的缓冲资源候选集合中，交替着其中第一资源被留下(或去除)的集合和其中第二资源被留下(或去除)的集合。更具体而言，最初设置缓冲资源候选集合(FB#2，t4+t5)、(FB#2，t9+t10)、(FB#2，t14+t15)、...。根据使要留下的资源的位置在一个集合的第一资源和一个集合的第二资源之间交替的模式，最终把图7B所示的资源(FB#2，t4)、(FB#2，t10)、(FB#2、t14)、...设置为缓冲资源。根据此示例中的模式，缓冲区域的周期为四个或六个资源，宽度为一个资源，并且剩余区域比率为1/2。

4)模式IV

如针对相邻小区E的缓冲资源所示，在基于RACH资源信息的缓冲资源候选集合中，每三个集合即切换其中第一资源被留下(或去除)的集合和其中第二资源被留下(或去除)的集合，并且将其他不涉及的缓冲资源候选集合全部去除。更具体而言，最初设置缓冲资源候选集合(FB#1，t1+t2)、(FB#1，t6+t7)、(FB#1，t11+t12)、...。根据每三个集合即在一个集合的第一资源和一个集合的第二资源之间切换要留下的资源的位置并去除所有其他资源的模式，最终把图7B所示的资源(FB#1，t7)、(FB#1，t17)、...设置为缓冲资源。根据此示例中的模式，缓冲区域的周期为十四(14)个或十六(16)个资源，宽度为一个资源，并且剩余区域比率为1/4。

上述作为示例的模式I至IV可各自用作特性模式，因为它们具有不同的周期、宽度和剩余区域比率。因此，可以选择这样的多个特性模式之一并将其应用到所有相邻小区，或者向每个小区应用不同的模式，如图7A和7B所示的示例中那样。此外，还可以随机地选择这些预定模式I至IV之一并将其应用到每个小区。

另外，连续干扰避免模式不仅适用于图7A和7B所示的时域中，而且适用于频域和小区域中。在使用随机模式的情况下，通过时域中的随机化，如上所述设置针对相邻小区的缓冲资源以避免时域中的接连干扰。在一个时间资源中有多个缓冲资源的小区中，通过频域中的随机化或者频域中的随机化和时域中的随机化的组合，设置针对相邻小区的缓冲资源以避免频域中的持续干扰。此外，在存在多个相邻小区的情况下，通过小区域中的随机化来设置针对每个相邻小区的缓冲资源以避免连续干扰，所述小区域中的随机化是通过利用随机模式确定要选择哪个小区来实现的。还可以将频域中的随机化和/或时域中的随机化与小区域中的随机化相组合。

例如，在GSM(全球移动通信系统)方案中，可在时域和/或小区域(cell domain)中执行随机化。在WCDMA或LTE中，可以组合小区域中的随机化、频域中的随机化和时域中的随机化中的任何一个。

注意，虽然利用连续干扰避免模式不能完全去除干扰，但是可以通过对相邻小区进行控制的无线电通信设备之间的通信，在相邻小区间在时域和频域上进行相同的RACH资源布局，从而减轻干扰。这是因为在这种情况下可以防止RACH与UL-SCH发生干扰，并且还因为由于RACH具有较低的发送概率，因此小区内冲突或小区间干扰相对难以发生。

(示例)

5.系统结构

图8是示出包括实现本发明的无线电通信设备的无线电通信系统的示意结构的框图。这里，假定包括无线电通信设备10和11在内的多个无线电通信设备通过网络12彼此通信。此外，假定无线电通信设备10和11分别控制小区A和B，并且小区A和B中的每一个具有图4所示的资源结构。每个无线电通信设备通过采用根据上述的第一至第三示例性实施例的资源分配控制方法中的任何一个来执行UL-SCH调度。

通过网络12连接的多个无线电通信设备可包括在单个基站eNB中，或者每个无线电通信设备可以是单个基站eNB。在任何情况下，当多个移动台UE在小区A或B中执行RACH发送或UL-SCH发送时，与相邻小区的干扰根据示例性实施例中的任何一个得到减小。下面将描述无线电通信设备和移动台的配置和操作。

5.1)无线电通信设备

图9是示出包括根据本发明的资源分配控制设备的无线电通信设备的配置的框图。无线电通信设备具有无线电收发器101，该无线电收发器101作为通过无线电与多个移动台通信的物理层设备。无线电收发器101通过广播信道(BCH)来广播由RACH资源控制部件102指定的RACH资源信息，从而每个移动台能够进行RACH发送。

RACH相关信息测量部件103针对多个移动台检测获取RACH接入的次数、接入延迟、接收功率等等中的至少一个，从而测量其自己小区中的RACH干扰水平或RACH接入负担。

小区间资源管理部件104从控制相邻小区的无线电通信设备中的每一个接收RACH资源信息，并且将RACH资源控制部件102所指定的其自己小区的RACH资源信息发送到控制相邻小区的无线电通信设备中的每一个。接收到的关于每个相邻小区的RACH资源信息被输出到缓冲资源设置部件105。缓冲资源设置部件105根据需要接收来自RACH相关信息测量部件103的RACH资源信息作为输入，如前述示例性实施例中的任何一个中所述确定针对每个相邻小区的缓冲资源，然后将所确定的缓冲资源输出到UL-SCH调度器106。

根据第一示例性实施例，UL-SCH调度器106在接收到来自位于其自己小区中的移动台的调度UL-SCH发送的调度请求后，分配除其自己小区的RACH资源和缓冲资源之外的可用资源，并利用GRANT(调度准予)对移动台作出响应。但是，根据第二示例性实施例，如果移动台所请求的服务是像VoIP这样的要求低发送功率的类型，或者移动台对于每个相邻小区具有较大的路径损耗，则调度器106可将缓冲资源分配给UL-SCH发送。

当这样分配的UL-SCH资源被通知给移动台时，所述移动台利用UL-SCH资源开始数据发送或L2/L3控制分组发送。无线电通信设备的L2处理部件107和L3处理部件108根据其各自的层上的协议对接收到的上行链路数据执行处理。

注意，与RACH资源控制部件102、RACH相关信息测量部件103、小区间资源管理部件104、缓冲资源设置部件105和UL-SCH调度器106相类似的功能也可通过在程序控制的处理器或计算机上执行相应的程序来实现。

5.2)移动台

图10是示出图8所示的移动台的配置的框图。移动台UE具有无线电收发器201，该无线电收发器201作为通过无线电与基站eNB或无线电通信设备通信的物理层设备。无线电收发器201接收从无线电通信设备广播来的RACH资源信息，并将接收到的信息输出到RACH控制部件202。根据接收到的RACH资源信息，RACH控制部件202在失去同步时或在发送数据出现时通过无线电收发器201执行RACH发送。RACH控制部件202通过接收来自无线电通信设备的对此RACH发送的响应来建立上行链路同步。

UL-SCH控制部件203在数据出现时生成调度请求并通过无线电收发器201发送调度请求。在接收到来自无线电通信设备的作为对调度请求的响应的调度准予后，UL-SCH控制部件203向L2处理部件204输出发送格式，L2处理部件204随后利用分配的UL-SCH资源，通过无线电收发器201发送从L3处理部件205输入的发送数据。

此外，移动台UE还可配备有路径损耗测量部件206。路径损耗测量部件206可通过测量来自相邻小区的下行链路导频信号的接收质量来估计对于相邻小区的路径损耗。在控制部件207的控制下，关于该对于相邻小区的路径损耗的信息被报告给无线电通信设备，无线电通信设备根据上述的第二示例性实施例确定是否许可缓冲资源的分配。顺便提及，控制部件207控制包括RACH控制部件202和UL-SCH控制部件203在内的移动台UE的整体操作。

6.操作

图11是示出在图8至图10所示的无线电通信系统中用于资源替换的操作的序列图。首先，当控制小区A的无线电通信设备10的RACH资源控制部件102重新配置了RACH资源时(步骤S40)，小区间资源管理部件104将新近重配置的RACH资源信息通知给控制相邻小区B的无线电通信设备11(步骤S41)，并且还通过无线电收发器101将该信息通知给位于小区A中的移动台UE1(步骤S42)。

控制相邻小区B的无线电通信设备11的小区间资源管理部件104在知道相邻小区A的RACH资源已被改变之后，将关于相邻小区A的新RACH资源信息输出到缓冲资源设置部件105，缓冲资源设置部件105随后像前述示例性实施例中的任何一个中那样确定缓冲资源。UL-SCH调度器106基于其自己小区B的RACH资源和针对相邻小区A的缓冲资源来重新配置(调度)UL-SCH资源(步骤S43)，并且将新的UL-SCH资源信息通知给位于小区B中并执行UL-SCH发送的移动台UE2(步骤S44)。

接收到新近重配置的RACH资源信息的移动台UE1利用新近重配置的RACH资源来执行RACH接入(步骤S45)。接收到新近重配置的UL-SCH资源信息的移动台UE2利用新近重配置的UL-SCH资源来执行UL-SCH发送(步骤S46)。如前所述，移动台UE2的UL-SCH发送是利用与移动台UE1使用的RACH资源的频带或定时不同的频带或定时来执行的。或者，移动台UE2的UL-SCH发送与移动台UE1的RACH发送的干扰在可允许水平上。相应地，在移动台UE1建立上行链路同步时发生大延迟的概率降低。

注意，虽然这里示出了RACH资源信息被从无线电通信设备10通知给无线电通信设备11的情况下，RACH资源信息也被从无线电通信设备11通知给无线电通信设备10。在这种情况下，基本操作也如上所述，因此省略对其的描述。下面，作为示例假定无线电通信设备是基站eNB，将描述根据本发明示例性实施例的操作。

7.第一示例性实施例的操作

图12是示出根据本发明第一示例性实施例的资源分配控制方法的流程图。每个分别控制相邻小区的基站eNB通过RACH资源控制部件102向另一基站eNB报告RACH调度信息和当前占用的RACH资源，从而彼此共享关于各个小区的RACH资源信息(步骤S301)。然后，每个基站eNB的缓冲资源设置部件105确定从RACH相关信息测量部件103获得的RACH干扰的水平是否大于预定的阈值(步骤S302)。当RACH干扰的水平较大时(步骤S302：是)，缓冲资源设置部件105基于关于其相邻小区的RACH资源信息设置针对所述相邻小区的缓冲资源(步骤S303)。UL-SCH调度器106执行调度以便不将缓冲资源分配给UL-SCH发送，也就是说将除缓冲资源和其自己小区的RACH资源之外的其他资源分配给UL-SCH发送(步骤S304)。如果RACH干扰水平较小(步骤S302：否)，则UL-SCH调度器106执行调度以将除其自己小区的RACH资源之外的其他资源分配给UL-SCH发送，而不设置缓冲资源(步骤S304)。

8.第二示例性实施例的操作

根据第二示例性实施例，基站eNB如下操作。

·基站eNB向相邻小区报告当前在使用的RACH调度信息

·基站eNB将与RACH资源和相邻小区的相邻资源相对应的资源设置为上行链路缓冲资源。这些上行链路缓冲资源可被VoIP移动台UE或者位于小区中央附近因而具有较高的到相邻小区的路径损耗的移动台UE所使用。

更具体而言，小区间的RACH和UL-SCH资源分配控制如下执行。

图13是示出根据本发明第二示例性实施例的资源分配控制方法的流程图。分别控制相邻小区的每个基站eNB通过RACH资源控制部件102向另一基站eNB报告RACH调度信息和当前占用的RACH资源，从而彼此共享关于各个小区的RACH资源信息(步骤S401)。然后，每个基站eNB的缓冲资源设置部件105确定从RACH相关信息测量部件103获得的RACH干扰的水平是否大于预定的阈值(步骤S402)。当RACH干扰的水平较大时(步骤S402：是)，缓冲资源设置部件105基于关于其相邻小区的RACH资源信息设置针对所述相邻小区的缓冲资源并将缓冲资源输出到UL-SCH调度器106(步骤S403)。

然后，UL-SCH调度器106基于调度请求确定发出了调度请求的移动台UE是否是要求低发送功率的移动台UE(在这里假定是执行VoIP分组发送的VoIP移动台UE)(步骤S404)。当所述移动台UE是VoIP移动台UE时(步骤S404：是)，UL-SCH调度器106将在每个时间资源处跳频的UL-SCH资源分配给VoIP分组发送。但是，在设置了缓冲资源的时间资源处，UL-SCH调度器106在预定的分配上限内许可此缓冲资源的优先分配(步骤S405)。优选地，在所有频率资源中随机地向VoIP分组发送分配资源，以使频率分集增益变为最大。当所述移动台UE既不是VoIP移动台UE又不是位于小区中央附近因而具有较高的去到相邻小区的路径损耗的移动台UE时(步骤S404：否)，步骤S405被跳过。

然后，UL-SCH调度器106基于从移动台UE报告来的关于到相邻小区的路径损耗的信息，确定所述移动台UE是否具有较高的到相邻小区的路径损耗(步骤S406)。注意，不仅可以确定到相邻小区的路径损耗是否较高，还可以确定到当前小区的路径损耗与到相邻小区的路径损耗之比是否较高。当移动台UE具有较高的到相邻小区的路径损耗时(步骤S406：是)，UL-SCH调度器106许可将缓冲资源分配给此移动台UE的发送，因为与相邻小区的干扰较小(步骤S407)。当到相邻小区的路径损耗较小时(步骤S406：否)，步骤S407被跳过。

以这种方式，UL-SCH调度器106执行调度以便不将缓冲资源分配给除了在步骤S405或者步骤S407中被给予了分配准予的UL-SCH发送之外的任何其他发送(步骤S408)。顺便说一下，如果RACH干扰水平较小(步骤S402：否)，则UL-SCH调度器106执行正常的UL-SCH调度，而不执行步骤S403至S407。

接下来将示出上述资源分配控制的示例。首先，控制小区的基站eNB与控制相邻小区的基站eNB共享RACH资源在时域和频域的位置。与相邻小区的RACH资源相对应的缓冲资源的分配如下执行。

基站eNB将缓冲资源分配给例如位于小区中央附近并因而具有较高的到相邻小区的路径损耗的移动台UE(但是移动台UE需要具有将到相邻小区的路径损耗报告给当前服务小区的功能)。这对应于步骤S404中的“否”，然后是步骤S406中的“是”，然后是步骤S407，然后是步骤S408的处理流程，

或者，基站eNB将缓冲资源分配给要求低发送功率的UL-SCH发送(例如执行VoIP等的移动台)。这对应于步骤S404中的“是”，然后是步骤S406中的“否”，然后是步骤S408的处理流程。

或者，基站eNB将缓冲资源留下而不使用。这对应于步骤S404中的“否”，然后是步骤S406中的“否”，然后是步骤S408的处理流程。

或者，当未接收到过载指示符，例如指示大干扰的功率控制信号时，基站eNB将缓冲资源分配给执行高速数据发送的移动台UE。这对应于步骤S402中的“否”，然后是步骤S408的处理流程。

9.第三示例性实施例的操作

根据本发明的第三实施例，针对另一小区的缓冲资源是基于关于该另一小区的RACH资源信息并基于避免与该另一小区的连续干扰的模式来确定的。

图14是示出包括根据本发明第三示例性实施例的资源分配控制设备的无线电通信设备的配置的框图。注意，具有与图9所示配置中相同的功能的那些块被用与图9中相同的标号来表示。图14所示配置与图9所示配置的不同点在于提供了缓冲资源候选设置部件105和疏化(thinning)控制部件109。但是，图14所示的缓冲资源候选设置部件105与图9所示的缓冲资源设置部件105具有相同的功能，因此用相同的标号来表示。也就是说，缓冲资源候选等同于与相邻小区的RACH资源相对应的缓冲资源。

疏化控制部件109通过利用非接连地排除一些缓冲资源候选的连续干扰避免模式并且如果需要还利用RACH干扰信息，来非连续地排除缓冲资源候选设置部件105所设置的缓冲资源候选集合中的一些。通过这样抽选缓冲资源候选来创建缓冲资源，并将缓冲资源输出到UL-SCH调度器106。注意，连续干扰避免模式可以预先作为设置文件设置在每个无线电通信设备上，或者可通过任意网络获取和存储。

图15是示出根据本发明第三示例性实施例的资源分配控制方法的流程图。分别控制相邻小区的基站eNB通过RACH资源控制部件102向另一基站eNB报告RACH调度信息和当前占用的RACH资源，来彼此共享关于各个小区的RACH资源信息(步骤S501)。然后，每个基站eNB的缓冲资源候选设置部件105确定从RACH相关信息测量部件103获得的RACH干扰的水平是否大于预定的阈值(步骤S502)。当RACH干扰的水平较大时(步骤S502：是)，缓冲资源候选设置部件105基于关于其相邻小区的RACH资源信息设置缓冲资源候选并将缓冲资源候选输出到疏化控制部件109(步骤S503)。

疏化控制部件109根据连续干扰避免模式在时域、频域和/或小区域中排除一些缓冲资源候选，从而确定针对相邻小区的缓冲资源(步骤S504)。这样设置的缓冲资源被输出到UL-SCH调度器106。控制相应小区的每个基站eNBs可自动地或通过与另一台站交换信息来确定使用哪种模式。如前所述，连续干扰避免模式的优选示例是随机模式。

UL-SCH调度器106执行调度以便不将缓冲资源分配给UL-SCH发送，也就是说将除缓冲资源和其自己小区的RACH资源之外的其他资源分配给UL-SCH发送(步骤S505)。如果RACH干扰水平较小(步骤S502：否)，则UL-SCH调度器106执行调度以将除其自己小区的RACH资源之外的其他资源分配给UL-SCH发送，而不设置缓冲资源(步骤S505)。

下面将示出随机模式被用作连续干扰避免模式以用于上述资源分配控制的示例。首先，控制小区的基站eNB与控制相邻小区的基站eNB共享RACH资源在时域和频域中的位置。执行与相邻小区的RACH资源相对应的缓冲资源的分配，以便：

a)根据时域中的随机模式避免与另一小区的接连干扰；

b)根据频域中的随机模式避免与另一小区的持续干扰；

c)根据小区域中的随机模式避免与另一小区的连续干扰；或者

d)根据时域、频域和小区域的任意组合中的随机模式来避免与另一小区的连续干扰。

本发明可应用到可能发生小区间干扰的无线电通信系统，尤其可应用到使用基于频分和时分资源结构的接入方案(FTDMA)的移动通信系统。

本发明可以其他具体形式实现，而不脱离其精神或实质特性。上述示例性实施例因此在任何意义上都应当被认为是说明性的而不是限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是以上描述指示，因此其中意图包括落在权利要求的等同物的含义和范围之内的所有变化。

本申请基于2007年4月28日提交的日本专利申请No.2007-120377并要求其优先权，这里通过引用将该申请的公开内容全部并入。

Claims (4)

1.一种无线通信系统，包括第一基站、第二基站和移动台，所述无线通信系统包括：

所述第一基站向所述第二基站发送关于对所述第一基站的随机接入信道RACH的资源分配的信息；

所述第二基站确定对上行链路通信的资源分配，使得对上行链路的资源分配与对所述RACH的资源分配不同；以及

所述移动台根据对所述上行链路通信的资源分配来与所述第二基站通信。

2.一种无线通信系统的通信方法，所述无线通信系统包括第一基站、第二基站和移动台，所述方法包括：

从所述第一基站向所述第二基站发送关于对所述第一基站的随机接入信道RACH的资源分配的信息；

由所述第二基站确定对上行链路通信的资源分配，使得对上行链路的资源分配与对所述RACH的资源分配不同；以及

所述移动台根据对所述上行链路通信的资源分配来与所述第二基站通信。

3.一种无线通信系统中的基站，所述无线通信系统包括移动台，所述基站包括：

小区间资源管理部件，用于从另一基站接收关于对所述另一基站的随机接入信道RACH的资源分配的信息；

上行链路共享信道调度器，用于确定对上行链路通信的资源分配，使得对上行链路的资源分配与对所述RACH的资源分配不同；以及

无线电收发器，用于根据对所述上行链路通信的资源分配来与所述移动台通信。

4.一种无线通信系统中的移动台，所述无线通信系统包括第一基站和第二基站，所述移动台包括：

上行链路共享信道控制部件，用于从所述第二基站接收关于对上行链路通信的资源分配的信息，其中，资源由所述第二基站确定为对所述上行链路通信的资源分配与对所述第一基站的随机接入信道RACH的资源分配不同；以及

无线电收发器，用于根据对所述上行链路通信的资源分配来与所述第二基站通信。