CN102823305B - 通信控制方法、通信系统和管理服务器 - Google Patents
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Abstract
一种网络中的管理服务器,所述网络包括与第一接收装置通信的第一传输装置和与第二接收装置通信的第二传输装置。该管理服务器包括:网络接口,其接收与第二接收装置处的通信质量的提高水平相对应的参数;以及处理器,其基于参数计算第一接收装置处的允许干扰量。
Description
技术领域
本发明涉及通信控制方法、通信系统和管理服务器。
背景技术
近年来,异构网络已被提议为下一代通信网络。异构网络是这样一种网络,在所述网络中,多种小到中型的基站通过执行底层传输或频谱共享而共存于宏小区中。小到中型的基站涉及射频拉远(RRH)小区基站、热区基站(微微/微小区eNB)、毫微微小区基站(家用eNB)和中继节点(中继基站)等。
在这样的异构网络中,存在如下关注:当不同的基站比如像宏小区基站和毫微微小区基站使用相同的频率时,区域容量的提高由于存在干扰而受到阻碍。关于这样的关注,例如专利文件1和专利文件2公开了克服不同传输装置之间的干扰问题的技术。
引用列表
专利文件
专利文件1:日本专利公布第2009-159452号
专利文件2:PCT国际公布的公布日语翻译第2009-542043号
发明内容
根据一个示例性实施例,本公开针对的是一种网络中的管理服务器,所述网络包括配置成与第一接收装置通信的第一传输装置和配置成与第二接收装置通信的第二传输装置,所述管理服务器包括:网络接口,配置成接收与所述第二接收装置处的通信质量的提高水平相对应的参数;处理器,配置成基于所述参数计算所述第一接收装置处的允许干扰量,其中,所述网络接口配置成输出计算的允许干扰量。
第二传输装置和第二接收装置可以使用与用于第一传输装置和第一接收装置之间的通信的频率相叠加的频率来进行通信。
网络接口可以配置成接收管理信息,所述管理信息指示由第一传输装置形成的小区的状态。
处理器可以配置成基于接收的管理信息来控制由第一传输装置形成的小区中的通信。
网络接口可以配置成将计算的允许干扰量输出到第二管理服务器,所述第二管理服务器控制第二传输装置和第二接收装置之间的通信。
处理器可以配置成基于参数计算最大允许干扰量,并且允许干扰量可以被计算成小于最大允许干扰量。
处理器可以配置成基于允许干扰量来设置第一传输装置的传输功率和第一传输装置的传输速率中的至少一个。
处理器可以配置成基于以下中的至少一个或多个来计算允许干扰量:第一接收装置处的接收功率、第二接收装置处的接收功率、来自第一传输装置在第二接收装置处的干扰、来自第二传输装置在第一传输装置处的干扰、第一接收装置的功率以及第二接收装置的功率。
根据另一个示例性实施例,本公开针对的是一种网络中的管理服务器,所述网络包括配置成与第一接收装置通信的第一传输装置和配置成与第二接收装置通信的第二传输装置,所述管理服务器包括:处理器,配置成计算与所述第二接收装置处的通信质量的提高水平相对应的参数;网络接口,配置成将计算的参数传输到另一个管理服务器,并且从所述另一个管理服务器接收所述第一接收装置处的允许干扰量,其中,所述处理器配置成基于所述允许干扰量来控制所述第二传输装置和所述第二接收装置之间的通信。
第二传输装置和第二接收装置可以使用与用于第一传输装置和第一接收装置之间的通信的频率相叠加的频率来进行通信。
网络接口可以配置成接收管理信息,所述管理信息指示由第二传输装置形成的小区的状态。
处理器可以配置成基于接收的管理信息来控制由第二传输装置形成的小区中的通信。
处理器可以配置成基于当前通信质量和期望通信质量之间的比较来确定是否提高接收通信质量。
处理器可以配置成基于当前通信质量和期望通信质量之间的关系来计算参数。
当前通信质量和期望通信质量之间的关系可以是期望通信质量和当前通信质量之间的比率。
处理器可以配置成控制第二传输装置和第二接收装置之间的通信,以便由第二传输装置在第一接收装置处造成的干扰量小于允许干扰量。
根据另一个示例性实施例,本公开针对的是一种网络,该网络包括:第一管理服务器,配置成控制第一传输装置和第一接收装置之间的通信;第二管理服务器,配置成控制第二传输装置和第二接收装置之间的通信;第一处理器,处在所述第二管理服务器处,配置成计算与所述第二接收装置处的通信质量的提高水平相对应的参数;第一网络接口,处在所述第二管理服务器处,配置成将计算的参数传输到所述第一管理服务器;第二处理器,处在所述第一管理服务器处,配置成基于所述参数来计算所述第一接收装置处的允许干扰量;第二网络接口,处在所述第一管理服务器处,配置成将计算的允许干扰量传输到所述第二管理服务器,其中,所述第二管理服务器的处理器配置成基于所述允许干扰量来控制所述第二传输装置和所述第二接收装置之间的通信。
根据另一个示例性实施例,本公开针对的是一种控制网络中的通信的方法,所述网络包括配置成控制第一传输装置和第一接收装置之间的通信的第一管理服务器和配置成控制第二传输装置和第二接收装置之间的通信的第二管理服务器,所述方法包括:在所述第二管理服务器处计算与所述第二接收装置处的通信质量的提高水平相对应的参数;将计算的参数从所述第二管理服务器传输到所述第一管理服务器;通过所述第一管理服务器,基于所述参数来计算所述第一接收装置处的允许干扰量;将计算的允许干扰量从所述第一管理服务器传输到所述第二管理服务器;以及基于所述允许干扰量来控制所述第二传输装置和所述第二接收装置之间的通信。
技术问题
假定这样一种情况,在所述情况下,存在由接收装置和传输装置组成的第一网络和第二网络,并且第一网络遭受来自第二网络的干扰。在这种情况下,例如通过增加第一网络的传输装置的传输功率,可以提高第一网络的接收装置中的接收质量。
然而,随着第一网络的传输装置的传输功率增加,从第一网络向第二网络的干扰量相应地增加。因此,仅通过单方面地增加一个局部网络中的传输功率,已难以增加整个网络的总体容量。
考虑到前述境况,希望提供一种新颖且改进的通信控制方法、通信系统和管理服务器,其能够通过在网络之间协作地控制不同网络的每个传输装置的传输参数来增加整个网络的总体容量。
附图说明
图1是示出异构网络的示例性体系结构的说明图;
图2是示出每个小到中型基站的概述的说明图;
图3是示出根据本发明实施例的通信系统的示例性配置的说明图;
图4是示出管理服务器的配置的功能框图;
图5是示出通信系统中的总体操作的序列图;
图6是示出对于第二接收装置20B而言所期望的接收质量提高水平Mreq和第一接收装置20A中的允许干扰量之间的关系的说明图;
图7是示出在通过传输功率控制来获得允许干扰量M’的情况下允许干扰量M’和平均通信容量之间的关系的说明图;以及
图8是示出在通过传输速率控制来获得允许干扰量M’的情况下允许干扰量M’和平均通信容量之间的关系的说明图。
具体实施方式
在下文中,参考附图来详细地描述本发明的优选实施例。注意,在本说明书和附图中,具有基本上相同的功能和结构的结构性元件用相同的标号来指示,并且省略对这些结构性元件的重复说明。
进一步,在本说明书和附图中,具有基本上相同的功能的结构性元件中的每一个在某些情况下通过将不同的字母附加到相同的标号来进行区分。例如,具有基本上相同的功能的多个结构性元件在必要的地方像用户设备20A、20B和20C一样进行区分。然而,当没有特殊需要在具有基本上相同的功能的多个结构性元件之间进行区分时,它们就用相同的标号来指示。例如,当没有特殊需要在用户设备20A、20B和20C之间进行区分时,它们就简单地被称为用户设备20。
在下文中按以下顺序来描述本发明的优选实施例。
1.异构网络的示例性体系结构
2.本发明的实施例的概述
3.由本发明实施例进行的操作的详细描述
3-1.接收质量提高的必要性的确定(步骤1)
3-2.接收质量提高水平期望值Mreq的计算(步骤2)
3-3.允许干扰量M的计算(步骤3)
3-4.基于允许干扰量M对传输功率的控制(步骤4)
4.由数值分析结果指示的本发明实施例的有益效果
5.补充说明
6.总结
<1.异构网络的示例性体系结构>
本发明的实施例例如适用于这样的通信系统,在所述通信系统中,使用相同频率的多个局部网络共存。这样的通信系统的例子是异构网络。
异构网络是这样一种网络,在所述网络中,多种小到中型的基站通过执行底层传输或频谱共享而共存于宏小区中。小到中型的基站可以是射频拉远(RRH)小区基站、热区基站(微微/微小区eNB)、毫微微小区基站(家用eNB)和中继节点(中继基站)等。注意,低层传输是这样一种传输模式,在所述传输模式下,存在于干扰彼此的通信链路的范围内的发射器和接收器使用相同的频率信道来执行通信。通过低层传输对频率进行二次使用一侧的发射器有必要调整干扰水平,以便对于进行初次使用的发射器的通信链路而言不充当严重干扰。下面具体地描述异构网络的体系结构。
图1是示出异构网络的示例性体系结构的说明图。参考图1,异构网络包括宏小区基站10(其与基站10同义)、中继节点30、热区基站31、毫微微基站32、RRH小区基站33以及管理服务器16A和16B。
管理服务器16A从宏小区基站10接收指示宏小区基站10所形成的小区的状态的管理信息,并且基于管理信息控制宏小区基站10所形成的小区中的通信。同样地,管理服务器16B从毫微微小区基站32接收指示毫微微小区基站32所形成的小区的状态的管理信息,并且基于管理信息控制毫微微小区基站32所形成的小区中的通信。进一步,管理服务器16A和16B具有针对宏小区基站10和小到中型基站的功能,以彼此协作地进行操作。注意,管理服务器16的功能可以并入到宏小区基站10中或者小到中型基站中的任何一个中。
宏小区基站10管理位于宏小区内部的用户设备20和小到中型基站30的调度信息,并且可以根据调度信息与小到中型基站30和用户设备20通信。
热区基站31(微微小区基站、微小区基站)具有比宏小区基站10小的最大传输功率,并且借助于核心网络的接口如X2或S1与宏小区基站10通信。注意,热区基站31创建可从任何用户设备20接入的开放用户组(OSG)。
毫微微小区基站32具有比宏小区基站10小的最大传输功率,并且借助于包交换网络如ADSL与宏小区基站10通信。代替地,毫微微小区基站32可以通过无线电链路与宏小区基站10通信。注意,毫微微小区基站32创建仅可从有限的用户设备20接入的封闭用户组(CSG)。
RRH小区基站33通过光纤与宏小区基站10连接。这样一来,宏小区基站10就通过光纤将信号传输到安装在地理上不同的地方的RRH小区基站33A和33B,并且允许RRH小区基站33A和33B通过无线电传输信号。例如,可以仅使用接近于用户设备20位置的RRH小区基站33。注意,与控制系统相关的功能被并入到宏小区基站10中,并且根据用户设备20的分布来选择最优传输模式。
图2示出了上面描述的各个小到中型基站的概述。通过对宏小区基站10所使用的频率进行二次使用,小到中型基站如热区基站31和毫微微小区基站32可以增加总体容量。
如果毫微微小区基站32的传输功率增加,则可以提高用户设备20D中的接收质量。然而,随着毫微微小区基站32的传输功率的增加,来自毫微微小区基站32对宏小区中其它通信的干扰量相应地增加。因此,仅通过单方面地增加毫微微小区基站32的传输功率,已难以增加整个宏小区的总体容量。
考虑到这样的境况,已发明了本发明的实施例。根据本发明的实施例,可以通过在网络之间协作地控制不同网络的每个传输装置(例如宏小区基站10和毫微微小区基站32)的传输参数来增加整个网络的总体容量。在下文中详细地描述本发明的这样的实施例。
<2.本发明的实施例的概述>
根据本发明的实施例,提供了一种网络中的管理服务器,所述网络包括配置成与第一接收装置通信的第一传输装置和配置成与第二接收装置通信的第二传输装置,所述管理服务器包括:网络接口,配置成接收与所述第二接收装置处的通信质量的提高水平相对应的参数;以及处理器,配置成基于所述参数计算所述第一接收装置处的允许干扰量,其中,所述网络接口配置成输出计算的允许干扰量。
根据本发明的进一步的实施例,提供了一种网络中的管理服务器,所述网络包括配置成与第一接收装置通信的第一传输装置和配置成与第二接收装置通信的第二传输装置,所述管理服务器包括:处理器,配置成计算与所述第二接收装置处的通信质量的提高水平相对应的参数;以及网络接口,配置成将计算的参数传输到另一个管理服务器,并且从所述另一个管理服务器接收所述第一接收装置处的允许干扰量,其中,所述处理器配置成基于所述允许干扰量来控制所述第二传输装置和所述第二接收装置之间的通信。
首先,参考图3描述例如适用于上面描述的异构网络的根据本发明实施例的通信系统1的配置。
图3是示出根据本发明实施例的通信系统1的示例性配置的说明图。参考图3,根据本发明实施例的通信系统1包括管理服务器16A(第一管理服务器)、管理服务器16B(第二管理服务器)、接收装置20A(第一接收装置)、接收装置20B(第二接收装置)、传输装置40A(第一传输装置)和传输装置40B(第二传输装置)。注意,接收装置20A和接收装置20B对应于图1所示的每个接收装置20,传输装置40A例如对应于图1所示的宏小区基站10,并且传输装置40B例如对应于图1所示的毫微微小区基站32。
管理服务器16A控制由传输装置40A和接收装置20A进行的通信,并且管理服务器16B控制由对与传输装置40A相同的频率进行二次使用的传输装置40B和接收装置20B进行的通信。
在通信系统1中,如图3所示,从传输装置40A传输的无线电信号充当接收装置20B中的干扰波,并且从传输装置40B传输的无线电信号充当接收装置20A中的干扰波。因此,重要的是适当地控制由传输装置40A和40B进行的传输参数,以便优化接收装置20A和20B中的SINR。在下文中,在参考图4和5示意性地描述通信系统1中的总体操作之后,在“3.由本发明实施例进行的操作的详细描述”中详细地描述每个操作。
图4是示出管理服务器16A和16B的配置的功能框图。参考图4,管理服务器16A包括网络通信单元110、允许干扰量计算单元120、传输参数设置单元130和通信控制单元140。进一步,管理服务器16B包括网络通信单元210、期望值计算单元220(提高水平计算单元)、传输功率设置单元230和通信控制单元240。管理服务器16A的网络通信单元110是用于与管理服务器16B和传输装置40A通信的接口,并且管理服务器16B的网络通信单元210是用于与管理服务器16A和传输装置40B通信的接口。结合下面参考图4和5描述的通信系统1中的总体操作来描述其它部件。
图5是示出通信系统1中的总体操作的序列图。参考图5,通信系统1中的总体操作包括以下步骤1至步骤4。
步骤1:
管理服务器16B的期望值计算单元220确定是否有必要提高接收装置20B的接收质量。如果有必要提高接收装置20B的接收质量,则执行步骤2之后的操作。
步骤2:
管理服务器16B的期望值计算单元220计算对于接收装置20B而言所期望的接收质量的提高水平Mreq。然后,向管理服务器16A通知计算的Mreq。注意,处理可以由用于管理服务器16A和16B的协作管理器执行,以彼此协作地操作。这对于步骤3之后的处理同样适用。
步骤3:
管理服务器16A的允许干扰量计算单元120计算对于实现Mreq所必要的接收装置20A中的理想允许干扰量M’,并且根据允许干扰量M’确定将要实际应用的允许干扰量M(或允许干扰量的增量M)。然后,传输参数设置单元130以这样的方式设置传输装置40A的传输参数(传输功率或传输速率):在接收装置20A中获得允许干扰量M。进一步,向管理服务器16B通知接收装置20A中的允许干扰量M。
步骤4:
根据由管理服务器16A确定的允许干扰量M,管理服务器16B的传输功率设置单元230设置传输装置40B的传输功率。
应当注意的是,执行上面描述的步骤中的每一个的实体并没有特殊限制。例如,执行上述步骤中的每一个的实体可以涉及传输装置40A或传输装置40B等,并且可以不涉及管理服务器16A或管理服务器16B。更加详细地,传输装置40B可以执行第一个步骤、第二个步骤和第四个步骤,而传输装置40A则可以执行第三个步骤。进一步,管理服务器16A、管理服务器16B、传输装置40A和传输装置40B中的任何一个都可以执行全部的上述步骤。
<3.由本发明实施例进行的操作的详细描述>
在下文中详细地描述上面描述的步骤1至步骤4中的每一个。
(3-1.接收质量提高的必要性的确定(步骤1))
例如在以下情况下,管理服务器16B的期望值计算单元220确定有必要提高接收装置20B的接收质量。
情况A:
其中接收装置20B的实际接收质量SINR(SINR_secondary)低于接收装置20B所需的需要SINR(SINR_required,secondary)的情况。具体地,其中满足以下表达式1的情况。
表达式(1)
SINRsecondary<SINRrequired,secondary
情况B:
其中多个接收装置20B存在于管理服务器16B的管理之下,并且接收装置20B中的每一个的接收质量SINR(SINR_secondary)低于每个接收装置20B所需的需要SINR(SINR_required,secondary)的情况。具体地,其中满足以下表达式2的情况。注意,表达式2中的下标i指示由管理服务器16B管理的第i个接收装置20B的通信链路。
表达式(2)
SINRsecondary,(i)<SINRrequired,secondary,(i)
情况C:
如下情况:某个水平或更高水平的平均SINR在给定的通信范围内是必要的(例如希望需要QoS保证的诸如视频传输之类的特殊应用的通信),并且由管理服务器16B管理的网络的容量(C_secondary)不足,而且希望容量提高(M倍),如以下表达式3中表示的那样。
表达式(3)
Csecondary→M·Crequired,secondary
(3-2.接收质量提高水平期望值Mreq的计算(步骤2))
管理服务器16B的期望值计算单元220例如通过以下方法来计算对于接收装置20B而言所期望的接收质量的提高水平Mreq。然后,管理服务器16B的网络通信单元210向管理服务器16A通知由期望值计算单元220计算的Mreq。
情况A:期望值计算单元220计算SINR_secondary和SINR_required,secondary的比率作为Mreq,如以下表达式4中表示的那样。
表达式(4)
Mreq=SINRrequired,secondary/SINRsecondary
情况B:期望值计算单元220针对每个通信链路计算接收质量提高水平Mreq,如以下表达式5中表示的那样。
表达式(5)
Mreq,(i)=SINRrequired,secondary,(i)/SINRsecondary,(i)
情况C:因为容量C和SINR之间的关系通常表达为以下表达式6,所以可以根据表达式7来计算需要SINR_required,secondary。通过使用需要SINR_required,secondary,期望值计算单元220可以根据表达式4或5来计算Mreq。
表达式(6)
C=log2(1+SINR)
表达式(7)
SINR=2C-1
(3-3.允许干扰量M的计算(步骤3))
管理服务器16A的允许干扰量计算单元120首先通过以下方法来计算接收装置20A中的允许干扰量M’,以便实现从管理服务器16B通知的Mreq。
情况A:当允许干扰量的计算目标是单个链路时
方法A-1:通过传输功率控制进行的允许干扰量M’的计算
在通过增加传输装置40A的传输功率来获得对应于Mreq的允许干扰量的情况下,管理服务器16A的允许干扰量计算单元120例如根据以下表达式8来计算允许干扰量M’。注意,稍后在“5.补充说明”中描述导出表达式8的方法。
表达式(8)
其中
Prx,primary:接收装置20A的接收功率(在根据实施例的功率控制开始之前),
Prx,secondary:接收装置20B的接收功率(在根据实施例的功率控制开始之前),
Iprimary→secondary:来自传输装置40A对接收装置20B的干扰,
Isecondary→primary:来自传输装置40B对接收装置20A的干扰,
N′primary:接收装置20A的(干扰+噪声)功率,以及
N′secondary:接收装置20B的(干扰+噪声)功率。
注意,表达式8中的参数可以通过由接收装置20A、接收装置20B、传输装置40A和传输装置40B进行的感测来获取,并且经由管理服务器16A或管理服务器16B进行传输和接收。
方法A-2:通过传输速率控制进行的允许干扰量M’的计算
在通过降低传输装置40A的传输速率来获得对应于Mreq的允许干扰量的情况下,管理服务器16A的允许干扰量计算单元120例如根据以下表达式9来计算允许干扰量M’。注意,稍后在“5.补充说明”中描述导出表达式9的方法。
表达式(9)
情况B:当允许干扰量的计算目标是多链路时
方法B-1:通过传输功率控制进行的允许干扰量M’的计算
在通过增加传输装置40A的传输功率来获得允许干扰量的情况下,管理服务器16A的允许干扰量计算单元120例如根据以下表达式10来针对多个接收装置20A的通信链路计算总体允许干扰量M’。
表达式(10)
方法B-2:通过传输速率控制进行的允许干扰量M’的计算
在通过降低传输装置40A的传输速率来获得允许干扰量的情况下,管理服务器16A的允许干扰量计算单元120例如根据以下表达式11来针对多个接收装置20A的通信链路计算总体允许干扰量M’。
表达式(11)
在管理服务器16A的允许干扰量计算单元120通过上述方法计算用于实现Mreq的接收装置20A中的理想允许干扰量M’之后,以理想允许干扰量M’作为上限来确定将要实际应用的允许干扰量M。这是因为根据境况假定了其中难以获得理想允许干扰量M’的情况。
例如,当传输装置40A已经以最大传输功率或者以与最大传输功率相接近的功率传输无线电信号时,不能充分地增加传输功率并获得理想允许干扰量M’。代替的情况是当对于接收装置20A的通信链路而言希望某种QoS保证时,以及速率或等待时间的下限受到限制。
在这样的情况下,管理服务器16A的允许干扰量计算单元120以理想允许干扰量M’作为上限以尽力的方式确定将要实际应用的允许干扰量M。注意,允许干扰量计算单元120可以通过结合传输功率的增加和传输速率的降低来确定更接近于理想允许干扰量M’的允许干扰量M。例如,当通过增加传输功率而获得的允许干扰量为M1,并且通过降低传输速率而获得的允许干扰量为M2时,通过结合传输功率的增加和传输速率的降低可以获得允许干扰量M=M1*M2。
然后,管理服务器16A的传输参数设置单元130改变传输装置40A的传输参数,以便获得由允许干扰量计算单元120确定的允许干扰量M。例如,传输参数设置单元130可以将传输装置40A的传输功率改变为M倍。代替地,传输参数设置单元130可以改变传输装置40A的传输速率,以便传输装置40A的当前传输功率在改变之后变为满足传输速率的需要SINR所需的传输功率的M倍。进一步,传输参数设置单元130可以增加传输功率并降低传输速率,以便通过增加传输功率而获得的允许干扰量M1乘以通过降低传输速率而获得的允许干扰量M2的乘积变为M。
进一步,管理服务器16A的网络通信单元110向管理服务器16B通知由允许干扰量计算单元120确定的允许干扰量M。
(3-4.基于允许干扰量M对传输功率的控制(步骤4))
基于从管理服务器16A通知的允许干扰量M,在来自传输装置40B对传输装置40A的干扰量为允许干扰量M或以下的范围之内,管理服务器16B的传输功率设置单元230增加传输装置40B的传输功率。
(对于单个链路的传输功率的设置)
具体地,传输功率设置单元230计算传输装置40B更新之后的传输功率P’tx,secondary如下。
表达式(12)
其中
(对于多链路的传输功率的设置)
进一步,当给定允许干扰量M时,传输功率设置单元230可以均匀地计算每个通信链路的传输功率,如以下表达式13中表示的那样。
表达式(13)
代替地,传输功率设置单元230可以根据每个通信链路的需要允许干扰量(Mreq(i))通过分配权重来计算每个通信链路的传输功率,如以下表达式14中表示的那样。
表达式(14)
<4.由数值分析结果指示的本发明实施例的有益效果>
由于执行了通过本发明的实施例获得的传输装置40A和接收装置20A之间以及传输装置40B和接收装置20B之间的平均通信容量的增加量的数值分析,所以在下文中描述数值分析的结果。在数值分析中,假定传输装置40A和传输装置40B之间的距离为300m,接收装置20A和20B位于与传输装置40B相距50m的范围之内,并且M=M’。
图6是示出对于第二接收装置20B而言所期望的接收质量提高水平Mreq和接收装置20A中的允许干扰量M’之间的关系的说明图。参考图6,可以证实的是,借助于传输功率控制(TPC)和传输速率控制(RC)中的任何一个,M’相对于Mreq呈指数增加。具体地,因为当Mreq为40dB或更高时M’急剧增加,所以可以认为这个区域中的M’的控制是有效的。
进一步,可以发现的是,与当执行传输速率控制时相比,当执行传输功率控制时,M’相对于相同Mreq的增加量更大。这是因为当执行传输功率控制时,来自传输装置40A对接收装置20B的干扰量和来自传输装置40B对接收装置20A的干扰量两者都增加,并且这样一来就有必要进一步增加传输装置40A的传输功率。在实际的操作中,存在每个传输装置40的传输功率的上限,并且管理服务器16A将M的值控制在不超过上限的范围之内。
图7是示出在通过传输功率控制来获得允许干扰量M’的情况下允许干扰量M’和平均通信容量之间的关系的说明图。参考图7,在通过传输功率控制来获得允许干扰量M’的情况下,传输装置40A和接收装置20A之间的通信容量(TPC,PS)被控制成相对于M’恒定。因此,表明传输装置40B和接收装置20B之间的通信容量(TPC,SS)的增量充当总体通信容量的增量。
进一步,参考图7,当M’达到近似5dB时,传输装置40B和接收装置20B之间的通信容量趋于饱和。特别地,可以认为M’的无限增加不会有助于总体通信容量的增加。这样一来,管理服务器16A的允许干扰量计算单元120就可以在不超过预定上限(例如5dB)的范围之内确定允许干扰量M的值。
图8是示出在通过传输速率控制来获得允许干扰量M’的情况下允许干扰量M’和平均通信容量之间的关系的说明图。参考图8,在通过传输速率控制来获得允许干扰量M’的情况下,传输装置40A的传输功率保持恒定,因此传输装置40A和接收装置20A之间的通信容量趋于随着M’的增加而下降。然而,因为传输装置40B和接收装置20B之间的通信容量的增量大于传输装置40A和接收装置20A之间的通信容量的减量,所以总体通信容量增加。
进一步,就像传输功率控制的情况一样,当M’达到近似5dB时,传输装置40B和接收装置20B之间的通信容量趋于饱和。特别地,可以认为M’的无限增加不会有助于总体通信容量的增加。这样一来,同样在通过传输速率控制来获得允许干扰量的情况下,管理服务器16A的允许干扰量计算单元120也可以在不超过预定上限(例如5dB)的范围之内确定允许干扰量M的值。
<5.补充说明>
在下文中,描述导出用于基于Mreq来计算允许干扰量M’的表达式8和表达式9的过程。
表达式8的推导
根据管理服务器16B所需的Mreq来计算传输装置40B的实际传输功率增加量M’req和接收装置20A的允许干扰量M’的方法的一个例子是要通过接收装置20A的SINR条件和接收装置20B的SINR条件来求解具有两个未知数的线性方程组。
首先,作为接收装置20A的SINR条件,可以使用以下表达式15。
表达式(15)
进一步,作为接收装置20B的SINR条件,可以使用以下表达式16。
表达式(16)
概括表达式15和表达式16得到关于M’和M’req的联立方程。
表达式(17)
关于M’求解上述表达式17得到表达式8,并且在上面描述的步骤3中确定M之后关于M’req求解表达式17得到表达式12。
注意,表达式15至17、表达式8和表达式12中的参数也可以表达如下。
表达式(18)
Prx,primary=Lprimary→primaryPtx,primary
Prx,secondary=Lsecondary→secondaryPtx,secondary
Iprimary→secondary=Lprimary→secondaryPtx,primary
Isecondary→primary=Lsecondary→primaryPtx,secondary
其中
Lprimary→primary:传输装置40A和接收装置20A之间的通信链路的路径损耗,
Lsecondary→secondary:传输装置40B和接收装置20B之间的通信链路的路径损耗,
Lprimary→secondary:传输装置40A和接收装置20B之间的干扰链路的路径损耗,
Lsecondary→primary:传输装置40B和接收装置20A之间的干扰链路的路径损耗,
Ptx,primary:传输装置40A改变之前的传输功率,以及
Ptx,secondary:传输装置40B改变之前的传输功率。
通过将上述表达式18中表示的各个参数代入到表达式8和表达式12中,M’可以通过以下表达式19来表示,并且M’req可以通过以下表达式20来表示。
表达式(19)
表达式(20)
表达式9的推导
同样在通过控制传输速率来获得接收装置20A的允许干扰量M’和传输装置40B的实际传输功率增加量M’req的情况下,可以通过以下来获得M’和M’req:通过接收装置20A的SINR条件和接收装置20B的SINR条件来求解具有两个未知数的线性方程组。
首先,作为接收装置20A的SINR条件,可以使用以下表达式21。
表达式(21)
进一步,作为接收装置20B的SINR条件,可以使用以下表达式22。
表达式(22)
概括表达式21和表达式22得到以下示出的具有两个未知数的线性方程组。
表达式(23)
关于M’求解上述表达式23得到表达式9,并且在上面描述的步骤3中确定M之后关于M’req求解表达式23得到表达式12。
进一步,通过将上述表达式18中表示的各个参数代入到表达式9和表达式12中,M’可以通过以下表达式24来表示,并且M’req可以通过以下表达式25来表示。
表达式(24)
表达式(25)
<6.总结>
如上所述,根据本发明的实施例,通过增加传输装置40A的传输功率或降低传输装置40A的传输速率来获得接收装置20A中的允许干扰量M。然后,传输装置40B在对接收装置20A的干扰不超过允许干扰量M的范围内设置传输功率。在这样的配置中,如参考图7和8在上面描述的那样,可以有效地增加整个网络的通信容量。
尽管参考附图在上面详细地描述了本发明的优选实施例,但是本发明不限于此。本领域技术人员应当理解的是,取决于设计需要和其它因素,可以进行各种修改、组合、再组合和变更,它们都处在所附权利要求或其等效涵义的范围之内。
进一步,可以创建计算机程序,该计算机程序使结合在管理服务器16中的硬件如CPU、ROM和RAM相等地起到上面描述的管理服务器16的各个元件的作用。进一步,可以提供存储这样的计算机程序的存储介质。
应当注意的是,本说明书中的术语“二次使用”典型地指的是使用分配给第一通信服务的频谱的一部分或全部而进行的额外或代替的通信服务(第二通信服务)的利用。在关于术语“二次使用”的含义的这种环境中,第一通信服务和第二通信服务可以是不同类型或相同类型的服务。不同类型的服务可以从诸如数字TV广播服务、卫星通信服务、移动通信服务、无线LAN接入服务和对等(P2P)连接服务等之类的服务中选择。
另一方面,相同类型的服务例如可以包含移动通信服务中的使用由通信载体提供的宏小区的服务和使用由用户或移动虚拟网络运营商(MVNO)操作的毫微微小区的服务之间的关系。另外,相同类型的服务例如可以包含符合先进长期演进(LTE-A)的通信服务中的由宏小区基站提供的服务和由中继站(中继节点)提供以覆盖频谱漏洞的服务之间的关系。
公开的概念适用于各种不同类型的通信系统。例如,在LTE-A中,在通信区域中分开地分配控制区域(PDCCH:物理下行链路控制信道)和数据区域(PDSCH:物理下行链路共享信道)。在这种配置中,一般存在两种方式来解决不同类型的通信节点之间的干扰问题。
第一种解决方案是减少控制区域(PDCCH)和数据区域(PDSCH)两者中的干扰。这是减少在不同类型的通信节点之间发生的干扰的基本方式。
第二种解决方案是仅减少控制区域(PDCCH)中的干扰。这种解决方案基于下述事实:节点中的调度器针对具体的数据区域分配数据资源。这里,通常在基站的MAC功能中实现的调度器是分配数据资源的部件。换言之,关于估计会发生不同类型的节点之间的干扰的资源,通过仅向节点中之一分配资源可以避免干扰。这可以通过运行于不同类型节点上的调度器的协作来实现。另一方面,关于控制区域(PDCCH),由于调度器不能改变资源分配,所以重要的是从一开始就减少控制区域中的干扰。
像仅应用于控制区域一样,在此公开的配置可以应用于控制区域和数据区域两者。
进一步,第二通信服务可以是利用使用频谱聚合技术聚合的多个零碎频带的服务。进而,第二通信服务可以是由位于由宏小区基站提供的服务区域之内的提供比宏小区基站小的服务区域的毫微微小区、中继站或小到中型基站提供的补充通信服务。本说明书中描述的本发明的每个实施例的主题都广泛地适用于这样的二次使用的模式的每一种类型。
标号列表
16、16A、16B管理服务器
20、20A、20B接收装置
40、40A、40B传输装置
110、210网络通信单元
120允许干扰量计算单元
130传输参数设置单元
140通信控制单元
220期望值计算单元
230传输功率设置单元
240通信控制单元
Claims (17)
1.一种网络中的管理服务器,所述网络包括配置成与第一接收装置通信的第一传输装置和配置成与第二接收装置通信的第二传输装置,所述管理服务器包括:
网络接口,配置成从第二管理服务器接收与所述第二接收装置处的通信质量的提高水平相对应的参数,其中,所述第二管理服务器配置成确定是否有必要提高所述第二接收装置的接收质量;以及
处理器,配置成基于所述参数计算所述第一接收装置处的允许干扰量,
其中,所述网络接口配置成将计算的允许干扰量输出到所述第二管理服务器,所述第二管理服务器进一步配置成基于所述允许干扰量来控制所述第二传输装置和所述第二接收装置之间的通信。
2.根据权利要求1所述的管理服务器,其中,所述第二传输装置和所述第二接收装置使用与用于所述第一传输装置和所述第一接收装置之间的通信的频率相叠加的频率来进行通信。
3.根据权利要求1所述的管理服务器,其中,所述网络接口配置成接收管理信息,所述管理信息指示由所述第一传输装置形成的小区的状态。
4.根据权利要求3所述的管理服务器,其中,所述处理器配置成基于接收的管理信息来控制由所述第一传输装置形成的小区中的通信。
5.根据权利要求1所述的管理服务器,其中,所述处理器配置成基于所述参数计算最大允许干扰量,并且所述允许干扰量被计算成小于所述最大允许干扰量。
6.根据权利要求1所述的管理服务器,其中,所述处理器配置成基于所述允许干扰量来设置所述第一传输装置的传输功率和所述第一传输装置的传输速率中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的管理服务器,其中,所述处理器配置成基于以下来计算所述允许干扰量:所述第一接收装置处的接收功率、所述第二接收装置处的接收功率、来自所述第一传输装置在所述第二接收装置处的干扰、来自所述第二传输装置在所述第一传输装置处的干扰、所述第一接收装置的功率以及所述第二接收装置的功率。
8.一种网络中的管理服务器,所述网络包括配置成与第一接收装置通信的第一传输装置和配置成与第二接收装置通信的第二传输装置,所述管理服务器包括:
处理器,配置成确定是否有必要提高所述第二接收装置的接收质量,并且计算与所述第二接收装置处的通信质量的提高水平相对应的参数;
网络接口,配置成将计算的参数传输到另一个管理服务器,并且从所述另一个管理服务器接收所述第一接收装置处的允许干扰量,以及
其中,所述处理器配置成基于所述允许干扰量来控制所述第二传输装置和所述第二接收装置之间的通信。
9.根据权利要求8所述的管理服务器,其中,所述第二传输装置和所述第二接收装置使用与用于所述第一传输装置和所述第一接收装置之间的通信的频率相叠加的频率来进行通信。
10.根据权利要求8所述的管理服务器,其中,所述网络接口配置成接收管理信息,所述管理信息指示由所述第二传输装置形成的小区的状态。
11.根据权利要求10所述的管理服务器,其中,所述处理器配置成基于接收的管理信息来控制由所述第二传输装置形成的小区中的通信。
12.根据权利要求8所述的管理服务器,其中,所述处理器配置成基于当前通信质量和期望通信质量之间的比较来确定是否提高接收通信质量。
13.根据权利要求12所述的管理服务器,其中,所述处理器配置成基于所述当前通信质量和所述期望通信质量之间的关系来计算所述参数。
14.根据权利要求13所述的管理服务器,其中,所述当前通信质量和所述期望通信质量之间的关系是所述期望通信质量和所述当前通信质量之间的比率。
15.根据权利要求8所述的管理服务器,其中,所述处理器配置成控制所述第二传输装置和所述第二接收装置之间的通信,以便由所述第二传输装置在所述第一接收装置处造成的干扰量小于所述允许干扰量。
16.一种网络,包括:
第一管理服务器,配置成控制第一传输装置和第一接收装置之间的通信;
第二管理服务器,配置成控制第二传输装置和第二接收装置之间的通信;
第一处理器,处在所述第二管理服务器处,配置成确定是否有必要提高所述第二接收装置的接收质量,并且计算与所述第二接收装置处的通信质量的提高水平相对应的参数;
第一网络接口,处在所述第二管理服务器处,配置成将计算的参数传输到所述第一管理服务器;
第二处理器,处在所述第一管理服务器处,配置成基于所述参数来计算所述第一接收装置处的允许干扰量;以及
第二网络接口,处在所述第一管理服务器处,配置成将计算的允许干扰量传输到所述第二管理服务器,
其中,所述第二管理服务器的处理器配置成基于所述允许干扰量来控制所述第二传输装置和所述第二接收装置之间的通信。
17.一种控制网络中的通信的方法,所述网络包括配置成控制第一传输装置和第一接收装置之间的通信的第一管理服务器和配置成控制第二传输装置和第二接收装置之间的通信的第二管理服务器,所述方法包括:
在所述第二管理服务器处确定是否有必要提高所述第二接收装置的接收质量,并且计算与所述第二接收装置处的通信质量的提高水平相对应的参数;
将计算的参数从所述第二管理服务器传输到所述第一管理服务器;
通过所述第一管理服务器,基于所述参数来计算所述第一接收装置处的允许干扰量;
将计算的允许干扰量从所述第一管理服务器传输到所述第二管理服务器;以及
基于所述允许干扰量来控制所述第二传输装置和所述第二接收装置之间的通信。
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