CN103404197A - 无线电和传输资源的联合管理 - Google Patents
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Abstract
一种用于管理无线电接入资源的系统包括联合无线电资源管理/传输资源管理单元,该单元配置成通过传输网络与多个无线电单元进行通信,响应来自无线终端,请求从无线电单元接入无线电资源的请求,联合分配在无线电单元的无线电资源和在传输网络的传输资源,将定义用于无线终端的无线电资源分配的无线电资源分配调度发送到多个无线电单元,以及生成定义用于无线终端的传输资源分配的传输资源分配调度。系统还包括传输资源控制器,该控制器配置成接收传输资源分配调度,并且响应传输资源分配调度,将用户数据映射到在传输网络上的物理传输资源。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信网络,并且具体而言,本发明涉及利用无线电资源和传输资源的通信网络。
背景技术
在典型的蜂窝无线电系统中,无线终端(也称为移动台和/或用户设备单元(UE))经无线电接入网络(RAN)与一个或多个核心网络通信。用户设备单元(UE)例如可以是移动电话(“蜂窝”电话)、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机和/或具有与无线电接入网络传递话音和/或数据的无线通信能力的任何其它装置。
无线电接入网络覆盖分成小区区域的地理区域,每个小区区域由例如无线电基站(RBS)等在一些网络中也称为“NodeB”或(在长期演进中)eNodeB的基站服务。小区是指由在基站站点的无线电基站设备提供无线电覆盖的地理区域。每个小区通过在小区中广播的本地无线电区域内的身份识别。基站通过在无线电频率上操作的空中接口与基站范围内的UE进行通信。
在一些版本(特别是更早版本)的无线电接入网络中,几个基站一般连接(例如,通过陆线或微波)到无线电网络控制器(RNC)。有时也称为基站控制器(BSC)的无线电网络控制器监管和协调连接的多个基站的各种活动。一般情况下,无线电网络控制器一般通过网关连接到一个或多个核心网络。
通用移动电信系统(UMTS)是从全球移动通信系统(GSM)演进的第三代移动通信系统,并且预期基于宽带码分多址(WCDMA)接入技术提供改进的移动通信服务。通用地面无线电接入网络(UTRAN)实质上是为用户设备单元(UE)使用宽带码分多址的无线电接入网络。第三代合作伙伴计划(3GPP)已着手进一步发展基于UTRAN和GSM的无线电接入网络技术。
在第三代合作伙伴计划(3GPP)内在不断发展用于演进通用地面无线电接入网络(E-UTRAN)的规范。用于E-UTRAN的另一名称是长期演进(LTE)无线电接入网络(RAN)。长期演进(LTE)是3GPP无线电接入技术的一种变型,其中,无线电基站节点直接连接到核心网络而不是连接到无线电网络控制器(RNC)节点。通常,在LTE中,无线电网络控制器节点的功能由无线电基站节点执行。这样,LTE系统的无线电接入网络具有包括无线电基站节点而不向无线电网络控制器节点报告的基本上“扁平的”架构。
演进UTRAN包括向UE提供用户平面和控制平面协议终止的演进基站节点,例如演进NodeB或eNB。eNB托管以下功能(还有未列出的其它功能):(1)用于无线电资源管理(例如,无线电承载控制、无线电准入控制)、连接移动性控制及动态资源分配(调度)的功能;(2)移动性管理实体(MME),包括例如寻呼消息到eNB的分发;以及(3)用户平面实体(UPE),包括IP报头压缩和用户数据流的加密;由于寻呼原因而终止U平面分组及切换U平面以便支持UE移动性。eNB托管物理(PI-IY)、媒体接入控制(MAC)、无线电链路控制(RLC)和分组数据控制协议(PDCP)层,这些层包括用户平面报头压缩和加密的功能性。eNodeB也提供与控制平面对应的无线电资源控制(RRC)功能性。eNodeB执行许多功能,包括无线电资源管理、准入控制、调度、协商UL
QoS的实行、小区信息广播、用户和控制平面数据的加密/解密及DL/UL用户平面分组报头的压缩/解压缩。
LTE标准是基于诸如在下行链路中的正交频分复用(OFDM)和在上行链路中的SC-FDMA等基于多载波的无线电接入方案。正交FDM
(OFDM)扩展频谱技术在以精确频率间隔分开的大量载波上分发数据。此间隔在此技术中提供降低干扰的“正交性”。OFDM的优势是高谱效率、对RF干扰的弹性和更低的多径失真。
如上所述,在E-UTRAN无线电接入网络方案中,诸如时间、频率和空间资源等无线电资源的管理在单独的基站(或小区)中进行。每个eNodeB基站因此包括用于执行无线电资源的管理的无线电资源管理(RRM)单元。除诸如业务负载条件等信息的极为有限的交换外,这些RRM单元一般相互独立操作。
图1A和1B以示意图方式示出常规无线网络10。参照图1A,在常规无线网络10中,基站12通过网关16与核心网络18进行通信。在基站12与网关16之间的通信通过传输网络20携带,传输网络可包括有线和/或无线通信链路。基站12也通过无线电接入网络(RAN
30)与一个或多个用户设备单元(UE) 12进行通信。诸如话音和/或数据信号等由UE 14传送的信号通过RAN 30携带到基站12,并且随后通过传输网络20携带到网关16以便传送到核心网络18。
参照图1B,常规无线网络10可包括为其相应地理服务区域(小区)内的多个用户设备单元(UE)
14提供无线电通信服务的多个基站12。每个基站12包括相关联的RRM单元24,并且每个基站12经传输网络20,通过网关16与核心网络进行通信。在基站12,从用户设备单元(UE) 14接收的数据通过传输网络20传输到核心网络,并且要传送到UE的数据通过传输网络20从核心网络传输,传输网络可包括多种传输链路22,如光纤、微波和/或铜线。
通常,如图1B所示,这些各种传输链路22是点到点连接。每个基站12生成或消耗一定量的数据,数据量可在业务条件随时间更改时而变化。因此,点到点链路22设计成适应基站生成或消耗的峰值数据率。
常规无线电接入网络中RRM单元24的输出是调度,调度一般情况下定义时间、频率和/或空间资源到系统中UE 14的分配和给定资源能够支持的调制和编码方案(MCS)。
图2示出用于三个不同小区(小区0、小区1和小区2)的假设资源分配调度。为确保示图清晰起见,从图2所示调度中忽略了空间维度。然而,将领会的是,空间维度例如能够包括资源分配到UE
14的小区的特定扇区。
在图2所示示例中,三个频率(f1到f3)和四个时隙(TS1到TS4)可用于分配到各种UE。例如,在小区0中,UE0在两个时隙TS1和TS2内分配有频率f3,并且被指示在那些资源内使用调制和编码方案MCS1。UE1在两个时隙TS1和TS2分配有频率f2,并且被指示在那些资源内使用调制和编码方案MCS7。UE2在一个时隙TS3内分配有频率f2和f3,并且被指示在那些资源内使用调制和编码方案MCS2等等。
由于在常规网络中静态分配用于两个链路方向的传输资源,因此,存在用于上行链路(即,用于从UE
14到基站12的通信)的一个此类资源分配调度和用于下行链路(即,用于从基站12到UE 14的通信)的另一调度。
只要传输网络链路22标定成携带RAN中基站12可生成的峰值业务,传输和无线电接入网络便独立操作。两个网络的设计也不相交。
实际上,基站12生成或消耗的业务可随用户移动的位置和时间变化。因此,并非所有基站12可在给定时间点在峰值速率操作。静态标定的传输网络20效率不是很高,这是因为在任何给定时间可存在可未完全利用的过多容量。
发明内容
根据一些实施例的一种用于管理无线电接入资源的系统包括联合无线电资源管理/传输资源管理单元,该单元配置成通过传输网络与多个无线电单元进行通信,响应来自无线终端的请求接入来自无线电单元的无线电资源的请求,联合分配在无线电单元的无线电资源和在传输网络上的传输资源,将定义用于无线终端的无线电资源分配的无线电资源分配调度发送到多个无线电单元,以及生成定义用于无线终端的传输资源分配的传输资源分配调度。系统还包括传输资源控制器,该控制器配置成接收传输资源分配调度,并且响应传输资源分配调度,将用户数据映射到在传输网络上的物理传输资源。
系统可还包括用户/控制数据单元,该单元配置成通过传输网络将用户和控制数据传递到多个无线电单元。
传输资源控制器可配置成使用动态时分复用传输方案,将用户数据映射到物理传输资源。
传输网络可包括光网络,并且传输资源控制器可配置成使用动态波分复用/时分复用传输方案,将用户数据映射到物理传输资源。
联合无线电资源管理/传输资源管理单元可配置成通过生成联合无线电/传输资源调度,分配在无线电单元的无线电资源和在传输网络上的传输资源。
联合无线电/传输资源调度可定义用于至少一个无线终端的传输资源分配和无线电资源分配。
传输资源可包括传输时间T和波长l。无线电资源可包括频率f、天线a及调制和编码方案MCS。无线电资源可包括频率、时隙和/或扩展码。在一些实施例中,传输资源可包括时隙和/或波长。
联合无线电资源管理/传输资源管理单元可配置成接收来自无线终端的接入请求,响应接入请求,确定无线电资源和传输资源的可用性,以及响应无线电资源和传输资源的可用,调度无线电资源和传输资源。
联合无线电资源管理/传输资源管理单元可还配置成将接入请求区分优先次序。
无线电资源可包括第一无线电资源,并且联合无线电资源管理/传输资源管理单元可还配置成响应第一小区中无线电资源的不可用,检查相邻小区中第二无线电资源的可用性,以及响应第二资源的可用,分配第二资源。
第二无线电资源可具有与第一无线电资源不同的调制和编码方案。
传输资源可包括第一传输资源,并且联合无线电资源管理/传输资源管理单元可还配置成响应传输资源的不可用,确定第二传输资源是否可用,以及响应第二传输资源的可用,分配第二传输资源。
联合无线电资源管理/传输资源管理单元可配置成响应第二传输资源的不可用,将接入请求排队。
传输资源控制器可配置成将传输资源调度多播到多个无线电单元。
一些实施例提供在包括通过传输网络与多个无线电单元进行通信的资源管理单元的系统中管理无线电资源的方法。方法包括:在资源管理单元接收来自无线终端的接入在多个无线电单元之一的无线电资源的请求;响应接入请求,确定无线电资源的可用性和在传输网络上传输资源的可用性;以及响应无线电资源和传输资源的可用,调度无线电资源和传输资源。
方法可还包括将接入请求区分优先次序。
方法可还包括响应在第一小区中无线电资源的不可用,检查在相邻小区中第二无线电资源的可用性以及响应第二资源的可用,分配第二资源。
方法可还包括响应传输资源的不可用,确定第二传输资源是否可用以及响应第二传输资源的可用,分配第二传输资源。
附图说明
附图包括在内以提供本发明的进一步理解,并且包含在本申请中并构成本申请的一部分,附图示出本发明的某些实施例。在图中:
图1A和1B是常规无线网络的示意图。
图2示出用于各种网络小区的资源分配调度。
图3示出点到多点通信系统。
图4示出根据一些实施例的通信系统。
图5示出根据一些实施例的资源管理系统。
图6示出根据一些实施例,采用时分复用的点到多点通信系统。
图7示出根据一些实施例,采用动态波分复用/时分复用的点到多点通信系统。
图8示出根据其它实施例,采用动态波分复用/时分复用的点到多点通信系统。
图9是示出根据一些实施例,用于联合无线电资源管理/传输资源管理的操作的流程图。
图10是示出根据其它实施例,用于联合无线电资源管理/传输资源管理的操作的流程图。
具体实施方式
如上参照图1B所述,静态标定的传输网络20可能效率不是很高,这是因为在任何给定时间在传输网络中可存在可未完全利用的过多容量。如果无线电网络业务量适中,并且传输网络具有支持它的足够容量,则这可以不是严重的问题。然而,最近的无线电接入网络体系结构正倾向于在与小区站点的无线电收发器分离的中央单元(CU)
40中合并一些信号处理功能性。中央单元40例如可在网关或核心网络18内的其它位置实现。这可导致传输网络20携带的业务剧增,传输网络将需要携带来自进行信号处理的基站12中心位置的(数字化)无线电I-Q样本。容量要求可比只传输二进制用户数据的常规网络大多达两个数量级。等待时间要求在此类布置中也更严格得多。
扩展静态标定的常规点到点传输网络因此变成更困难得多,并且可具有极低效率。
由于E-UTRAN系统的扁平性质,中心单元40可连接到成千上万个远程单元。需要安装的物理链路和收发器单元的纯粹数量可高得惊人。
另外,与信号处理功能性的重新定位一起,也可在中心单元合并来自多个小区站点的RRM功能性。这产生了跨多个站点执行联合无线电资源管理(联合RRM)的可能性,联合RRM通过采用诸如小区间干扰协调(ICIC)、快速小区重新选择和/或负载平衡等高级算法,能够更有效地利用可用无线电资源。所有这些特征可受益于动态传输资源管理。
相应地,根据一些实施例的系统/方法提供可包括共享传输资源而不是专用点到点链路的网络体系结构。另外,可组合传输资源(即,在基站与中心单元之间的通信资源)和无线电资源(即,在基站与UE之间的通信资源)以形成联合资源集,并且根据一些实施例提供可增强网络的操作的联合资源分配的方法。
现在,将在下面参照示出本发明的实施例的附图,更全面地描述本发明的实施例。然而,本发明可体现为许多不同的形式,因而不应视为限于本文所述的实施例。相反,这些实施例的提供使本公开内容将变得详尽和完整,并且将向本领域的技术人员完全传达本发明的范围。类似的标号指所有图形中类似的元素。
将可理解,虽然术语第一、第二等可在本文用于描述不同的元素,但这些元素不应受这些术语的限制。这些术语只用于区分一个元素与另一元素。例如,在不脱离本发明范围的情况下,第一元素能够表示第二元素,并且类似地,第二元素能够表示第一元素。在本文使用时,术语“和/或”包括一个或多个相关联所列项目的任一和所有组合。
在本文使用的术语只用于描述特殊的实施例,并无意限制本发明。在本文使用时,除非上下文有明确指示,否则,单数形式还将包括复数形式。还可理解,术语“包括”在本文使用时用于表示所述特性、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在,而不排除存在或添加一个或多个其它特性、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组合。
除非另有规定,否则,本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的相同含意。还将理解,除非在本文中有明确定义,否则,本文使用的术语应理解为具有与本说明书和相关技术上下文中含意一致的含意,并且不以理想化或过分正式的方式理解。
本文中描述了使用光纤作为示范传输媒体的一些实施例,并且本文中描述了带有有利于基于光纤的传输资源的灵活分配的特定硬件组件的此类网络的几个实施例。然而,将领会的是,本发明的实施例能够使用其它类型的传输通信技术实现,如微波链路、铜链路等。
根据一些实施例,传输网络120包括点到多点通信系统,该系统包括共享媒体122,共享媒体可包括连接在中心单元140与复用器/去复用器(MUX/DEMUX)
124之间的光纤、微波链路、卫星链路或任何其它通信媒体。在MUX/DEMUX
124与多个基站或无线电单元112之间提供多个单独的通信链路。相应地,可至少部分在传输网络120中的共享媒体122上携带在中心单元140与无线电单元112之间的通信信号。中心单元140可执行诸如数字信号处理和/或无线电资源管理等功能。
图4是根据一些实施例的通信系统100的框图。在通信系统100中,多个无线电单元112经传输网络120与中心单元140进行通信。一个或多个无线电单元112也可提供用于多个用户设备单元(UE)
114的无线电接入网络。
每个无线电单元112包括收发器(TX/RX)
116和无线电资源处理单元(RRP)
118。
中心单元140包括用户/控制数据处理单元142、联合无线电资源管理/传输资源管理(RRM/TRM)单元144和传输资源控制器146。来自UE 114和/或无线电单元112的控制数据和用户数据通过传输网络120携带到中心单元140,并且由用户/控制数据处理单元142处理。
如上所述,传输网络120可包括一个或多个共享传输媒体,如图3所示的共享媒体122。诸如时隙、扩展码、频率和/或波长等一个或多个共享传输资源可与共享媒体122相关联。根据一些实施例,可结合无线电接入网络资源分配这些共享传输资源以增大总体网络操作的效率。
可驻留在CU 140中的联合RRM/TRM单元144负责分配联合无线电/传输资源到请求来自无线电单元112的服务的UE 114。根据一些实施例,联合RRM/TRM单元114生成在传输网络120和无线电接入网络130上联合分配资源的联合资源管理调度。
传输资源控制器(TRC)
146接收来自联合RRM/TRM单元144的资源调度信息,并且根据资源调度信息将数据映射到传输网络120的物理传输资源。与无线电接入网络资源有关的联合资源管理调度的部分通过传输网络120传送到每个无线电单元112中的无线电资源处理单元(RRP)
118。RRP 118随后根据资源调度信息将数据映射到物理收发器单元116。
图5是根据一些实施例的资源管理系统200的框图。资源管理系统200可在中心单元140中实现,可与中心单元140在相同位置,或者在核心网络内的其它位置。在一些实施例中,资源管理系统200可在无线电单元112中实现和/或可与无线电单元112在相同位置。
资源管理系统200可包括控制资源管理系统200的操作的处理器210和通过数据总线220耦合到处理器210并且提供与传输网络120的通信接口的传输网络接口212。诸如可寻址存储器等存储单元214也通过数据总线220耦合到处理器210。一个或多个可执行模块和/或数据仓库可驻留在存储装置214中,在存储装置214中,它们能够由处理器访问。具体而言,存储装置214可包括联合RRM/TRM模块216和传输资源控制器模块218。
现在将相对于使用无源光纤链路作为传输网络中的共享资源的通信系统,描述本发明的特定实施例。然而,将领会的是,本发明不限于无源光传输网络,而是能够使用采用诸如微波链路、卫星链路、同轴线缆链路、无线本地环路(WLL)等可共享有线和/或无线通信链路的任何种类的通信网络实现。
在无源光网络(PON)中,通过光纤线缆携带数字信息。数字信息可作为基带信号通过一个或多个指定波长携带。无源光网络可只包含无源光组件,如无源分束器和阵列波导光栅(AWG)。由于不涉及有源交换,因此,传输资源的动态分配可极具响应性,并且可在传输网络中带来小的等待时间。
参照图6,通信系统100可包括中心单元140。资源管理系统200可在中心单元140中实现或者与其一起实现,或者在中心单元140可访问的核心网络内实现。光馈(中继)线122耦合到中心单元140与充当分光器/光组合器的远程节点124之间。在一些实施例中,远程节点124可包括1:32分光器/光组合器。多个单独的光链路126连接在远程节点124与相应无线电单元112a-c之间。下游分组320由中心单元140使用共同波长传送到无线电单元112a-c。每个无线电单元112a-c可指派有用于传送/接收来自中心单元140的分组的独特时隙,即使用时分多址(TDMA)。也就是说,使用相同光波长但在不同时隙中传送目的地为不同无线电单元112a-c的分组320。分组在远程单元124中分割并且沿适当的光链路传送到目的地远程单元112a-c。
类似地,使用相同光波长但在不同时隙期间,沿光链路126将从远程单元112a-c传送到中心单元140的上游分组310a-c传送到远程节点124。上游分组310a-c在远程节点124无源组合并且沿共享馈线122传送到中心单元140。
为无线电单元112a-c分配的用于发送和/或接收分组的特定时隙由资源管理系统200中的联合RRM/TRM单元144生成的资源调度确定。
此类布置可称为动态时分复用(动态TDM)。在图6所示实施例中,传输网络120可采用点到多点时分复用(TDM)无源光网络(PON)系统。在远程节点124的分束器在输出复制输入信号以便实现到无线电单元112a-c的下游传送,并且组合来自无线电单元112a-c的多个输入以便实现在上游到中心单元140的输出。
因此,下游业务在性质上是广播式,这在采用联合处理的系统是合乎需要的特征,在联合处理中,多个无线电单元112a-c可参与协调以传送信号到相同UE 114,如在切换期间。在上游,每个无线电单元112a-c分配有用于分组的传送/接收的一个或多个时隙。时隙到无线电单元112a-c的分配能够由传输资源控制器146响应更改的业务条件而动态改变。例如,在服务于更大数量UE
114的无线电单元112a-c和/或需要更大带宽的UE可在传输网络上分配有发送分组到中心单元/接收来自中心单元的分组的更多时隙。
图7中示出配置成执行动态波分复用/时分复用(WDM/TDM)的实施例。在图7所示实施例,传输网络120可在下游路径中采用与图6所示实施例类似的TDM配置。然而,在无线电单元112a-c的相应单元中的可调谐激光器(TL)
159a-c可用作上游(从无线电单元112a-c到中心单元140)的无色传送器。
可调谐激光器可不指派到固定波长。相反,如图7所示,可调谐激光器的波长可调整到谱的不同部分以同时复用多个信号到馈送光纤122。
如图7所示,为支持动态WDM/TDM,中心单元140可包括波分复用器150、光传送器161和多个光接收器163。每个无线电单元112a-c可包括波分复用器155a-c、光接收器157a-c和可调谐激光器159a-c。
图7所示动态WDM/TDM实施例可利用快速可调谐激光器以允许每个无线电单元接口动态更改波长,使得特定无线电单元112a-c使用的波长能够随时间更改。然而,每个无线电单元112a-c能够同时使用其指派的波长传送上游信号。
因此,例如,特定无线电单元112a-c可指派有使用时分多址(TDMA)方案传送上游信号的特定波长和时隙。
通过调谐可调谐激光器,传输资源控制器146(图4)能够极为迅速地动态分配波长到无线电单元112a-c,例如,在几十纳秒内。另外,相同波长能够由不同无线电单元使用TDMA共享。只要传输资源的总容量超过所有无线电单元的峰值容量需求,此灵活性便允许系统中要求的总波长比在固定波长分配体系结构中要求的更少。
图8示出配置成使用动态WDM/TDM执行传输资源共享的仍有的其它实施例。如图中所示,使用阵列波导光栅(AWG)装置127以代替在远程节点的无源分束器。AWG 127在一个方向是波长去复用器,并且在反方向是复用器。
如图8所示,中心单元140包括耦合到多个可调谐激光器TL的无源组合器153和耦合到多个接收器单元RX的循环AWG 154。无源组合器153和循环AWG 154通过双工器156耦合到馈送光纤122,而馈送光纤又耦合到在远程节点的AWG
127。
每个无线电单元112a-b包括耦合到AWG 127和无线电单元112a-b中接收单元RX和反射型半导体光放大器(RSOA)
168a-b的无源分束器167a-b。
与CU内的循环AWG 154和无线电单元RU
112a-b内的反射型半导体光放大器(RSOA)
168a-b一起,组合能够连接中心单元140中的任何可调谐激光器TL或接收器RX到上下游任一方向的任何无线电单元112a-b。具体而言,图8所示布置允许中心单元140响应来自波长调度器230的命令,调谐在其可调谐激光器之一上的波长以便(a)在下游方向与无线电单元112a-b之一进行通信;和/或(b)播种(seed)无线电单元的上游波长以便与中心单元140中的光接收器之一进行通信。换而言之,图8所示实施例能够通过调谐无线电单元112a-b使用的波长,将任何无线电单元112a-b与中心单元140中的接收器配对。
相应地,联合无线电/传输资源管理单元144的输出可指定分配到特定用户设备单元的无线电和传输资源。分配的资源可包括但不限于目的地小区ID、传输时间、波长和/或链路方向。例如,用户设备单元可分配有如下资源:传输资源:[传输时间T,波长A];无线电资源:[小区0,无线电时间t,频率f,天线波束a,MCS 11]。
联合资源管理系统/方法在图9中示出。如图中所示,在资源管理系统200接收对资源的一个或多个请求(方框405)时,联合RRM/TRM单元144可根据预定义的优先级度量按顺序排列请求(方框410)。例如,优先级可基于用户的类型、请求的顺序、请求的资源量、请求以前是否已排队等。联合RRM/TRM单元144随后为这些请求检查无线电资源的可用性(方框415)。由于无线电资源的不可用而不能适应的请求被放置在队列中以便以后与新请求一起处理(方框420)。如果无线电资源可用,则操作继续到方框425,在该方框中,联合RRM/TRM单元144检查传输资源的可用性(方框425)。无充分传输资源可用的请求被放置在队列中以便以后处理(方框420)。最后,调度有充分无线电和传输资源的请求(方框430)。如上所述,联合RRM/TRM单元144生成资源调度报告,并且将它发送到传输资源控制器146和/或无线电单元112。
图9所示操作按顺序将资源分配过程划分成无线电资源的分配和传输资源的分配。在图10所示实施例中,联合RRM/TRM单元144可在中间决定上迭代,直至获得改进的最终结果。例如,参照图10,在接收对资源的一个或多个请求后,联合RRM/TRM单元144可先检查无线电资源的可用性(方框505)。如果在无线电单元112最适合服务于请求的UE 114的无线电资源不可用,则联合RRM/TRM单元144可检查以了解无线电单元112下一最佳相邻小区是否具有可用资源(方框515)。如果是,则在检查传输资源的可用性(方框520)的同时暂时分配无线电资源(方框510)。然而,如果在相邻小区中无资源可用,则可将请求排队。在一些实施例中,可以此方式查询不止一个相邻小区,直至已检查可能能够满足请求的所有小区的可用性。
如果必需的传输资源可用,则调度请求(方框535)。否则,联合RRM/TRM单元144可检查以了解消耗更少传输资源和/或无线电资源的调制和编码方案是否对请求是可用和可接受的(方框525)。如果是,则修改无线电资源分配,并且相应地分配传输资源(方框530)。如果备选MCS不可用于满足请求,则将请求排队。
图10所示操作可有助于更完全地利用可用传输资源,即,它们可避免浪费否则将保持未使用的传输资源。
由于系统的硬件单元的低级别互连,本发明的实施例可有利于快速小区重新选择。也就是说,在具有用户设备单元的最佳无线电覆盖的无线电单元,无线电资源不立即可用的情况下,联合RRM/TRM单元144能够快速地更改用户设备单元的服务无线电单元。在由于相邻小区中调度的UE随时间更改,用于用户设备单元的最有利服务小区可迅速更改时的干扰协调的情况下,此快速小区重新选择也可能是合乎需要的。
一些实施例也可有利于协调多点(CoMP)传送/接收。在CoMP中,用户设备单元可从多个无线电单元接收其信号。通过联合无线电和传输资源管理,可轻松地广播这些无线电单元共同的数据,特别是在远程节点采用无源分束器的实施例中。对于为每个无线电单元使用专用波长的实施例,本文中所述联合无线电和传输资源管理系统/方法能够将公共数据引导到协调中涉及的无线电单元集。
一些实施例可还有利于来自峰值速率用户的请求的处理。在IMT-advanced中,用于下行链路的峰值谱效率是15 比特/秒/Hz/小区。最可能的情况是这只能够通过采用多输入多输出(MIMO)传送技术和更高阶调制来实现。有此类能力的用户设备单元预期未得以广泛使用,并且此类高峰值速率需求的出现可能是稀少和偶发的。通过联合无线电和传输资源管理,能够更轻松地提供传输资源(如波长堆叠)以服务于这些临时用户。
另外,由于传输资源能够基于相关联无线电资源的预期使用进行分配,因此,本发明的实施例能够允许无线通信系统更有效地使用无线电和传输资源。因此,可在不当的无线电和/或传输资源的基础上拒绝更少的请求,并且未得到使用的传输资源可更少。
本发明的一些实施例可因此增大有限可用资源的利用,包括诸如时隙、频率、空间、扩展码、正交子载波等无线电资源和诸如时隙、波长、链路等传输资源。
另外,可标定共享资源以满足在系统中的聚合业务负载,而不是标定资源以满足单独基站的需要,由此实现统计复用增益。此类改进可降低网络部署、硬件组件的成本和/或每比特/秒/Hz/小区的总体成本。
根据一些实施例,同时预留无线电和传输资源,这可保证在准许资源请求时服务的可用性。传输网络可不需要轮询无线电网络以了解带宽要求。
根据一些实施例的动态联合资源分配在适应“突发”峰值速率使用并且帮助网络中的负载平衡的同时,可允许实现快速小区重新选择。
正如本领域的技术人员将理解的一样,本发明可体现为一种方法、数据处理系统和/或计算机程序产品。相应地,本发明可采取完全硬件实施例、完全软件实施例或组合软件和硬件方面的实施例形式,所有实施例在本文通称为“电路”、“模块”或“系统”。此外,本发明可采取在有形计算机可用存储媒体上的计算机程序产品形式,媒体中包含有能够由计算机执行的计算机程序代码。任何合适的有形计算机可读媒体均可利用,包括硬盘、CD
ROM、光存储装置或磁存储装置。
本文中参照根据本发明的实施例的方法、系统和计算机程序产品的流程图例和/或框图描述本发明的一些实施例。将理解的是,流程图例和/或方框图中的每个方框及流程图例和/或方框图中方框的组合可通过计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可提供到通用计算机、专用计算机和/或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一种机器,使得经计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的这些指令形成用于实现流程图和/或方框图方框中指定功能/动作的部件。
这些计算机程序指令也可存储在能够引导计算机或其它可编程数据处理设备以特殊方式运行的计算机可读存储器中,使得在计算机可读存储器中存储的指令产生一个制品,该制品包括实现流程图和/或框图方框中指定功能/动作的指令部件。
计算机程序指令也可加载到计算机或其它可编程数据处理设备上,以促使一系列操作步骤在计算机或其它可编程设备上执行,从而产生计算机实现的过程,使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现流程图和/或框图方框中指定功能/动作的步骤。
要理解的是,方框中所示功能/动作可不按操作图示中所示顺序进行。例如,视涉及的功能/动作而定,连续显示的两个方框实际上可大致同时执行,或者方框有时可以相反的顺序执行。虽然一些图形在通信路径上包括箭头以示出通信的主要方向,但要理解的是,通信可在所示箭头的相反方向上进行。
用于执行本发明操作的计算机程序代码可以诸如Java®或C++等面向对象的编程语言编写。然而,用于执行本发明操作的计算机程序代码也可以诸如“C”编程语言等常规过程化编程语言编写。程序代码执行时可完全在用户的计算机上,部分在用户的计算机上,作为独立的软件包,部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上,或者完全在远程计算机上。在后一情况中,可通过局域网(LAN)或宽域网(WAN)连接远程计算机,或者可连接到外部计算机(例如,通过使用因特网服务提供商的因特网)。
许多不同实施例已结合上面的描述和图形在本文中公开。将理解的是,逐字描述和示出这些实施例的每个组合和子组合将造成不当的重复和混乱。相应地,所有实施例能够以任何方式和/或组合进行组合,并且包括附图的本说明书应视为构成本文中所述实施例的所有组合和子组合及形成和使用它们的方式和过程的完整书面描述,并且将支持对任何此类组合或子组合的权利要求。
Claims (21)
1. 一种用于管理无线电接入资源的系统,包括:
联合无线电资源管理/传输资源管理单元,配置成通过传输网络与多个无线电单元进行通信,响应来自无线终端的请求接入来自所述无线电单元的无线电资源的请求,联合分配在所述无线电单元的无线电资源和在所述传输网络上的传输资源,将定义用于所述无线终端的无线电资源分配的无线电资源分配调度发送到所述多个无线电单元,以及生成定义用于所述无线终端的传输资源分配的传输资源分配调度;以及
传输资源控制器,配置成接收所述传输资源分配调度,并且响应所述传输资源分配调度,将用户数据映射到在所述传输网络上的物理传输资源。
2. 如权利要求1所述的系统,还包括:
用户/控制数据单元,配置成通过所述传输网络将用户和控制数据传递到所述多个无线电单元。
3. 如权利要求1所述的系统,其中所述传输资源控制器配置成使用动态时分复用传输方案,将所述用户数据映射到所述物理传输资源。
4. 如权利要求1所述的系统,其中所述传输网络包括光网络,并且其中所述传输资源控制器配置成使用动态波分复用/时分复用传输方案,将所述用户数据映射到所述物理传输资源。
5. 如权利要求1所述的系统,其中所述联合无线电资源管理/传输资源管理单元配置成通过生成联合无线电/传输资源调度,分配在所述无线电单元的无线电资源和在所述传输网络上的传输资源。
6. 如权利要求5所述的系统,其中所述联合无线电/传输资源调度定义用于至少一个无线终端的传输资源分配和无线电资源分配。
7. 如权利要求6所述的系统,其中所述传输资源包括传输时间T和波长l。
8. 如权利要求6所述的系统,其中所述无线电资源包括频率f、天线a及调制和编码方案MCS。
9. 如权利要求1所述的系统,其中所述无线电资源包括频率、时隙和/或扩展码。
10. 如权利要求1所述的系统,其中所述传输资源包括时隙和/或波长。
11. 如权利要求1所述的系统,其中所述联合无线电资源管理/传输资源管理单元配置成接收来自无线终端的接入请求,响应所述接入请求,确定无线电资源和传输资源的可用性,以及响应所述无线电资源和所述传输资源的可用,调度所述无线电资源和所述传输资源。
12. 如权利要求11所述的系统,其中所述联合无线电资源管理/传输资源管理单元还配置成将所述接入请求区分优先次序。
13. 如权利要求11所述的系统,其中所述无线电资源包括第一无线电资源,并且其中所述联合无线电资源管理/传输资源管理单元还配置成响应第一小区中所述无线电资源的不可用,检查相邻小区中第二无线电资源的可用性,以及响应所述第二资源的可用,分配所述第二资源。
14. 如权利要求13所述的系统,其中所述第二无线电资源具有与所述第一无线电资源不同的调制和编码方案。
15. 如权利要求11所述的系统,其中所述传输资源包括第一传输资源,并且其中所述联合无线电资源管理/传输资源管理单元还配置成响应所述传输资源的不可用,确定第二传输资源是否可用,以及响应所述第二传输资源的可用,分配所述第二传输资源。
16. 如权利要求15所述的系统,其中所述联合无线电资源管理/传输资源管理单元配置成响应所述第二传输资源的不可用,将所述接入请求排队。
17. 如权利要求2所述的系统,其中所述传输资源控制器配置成将传输资源调度多播到所述多个无线电单元。
18. 一种在包括通过传输网络与多个无线电单元进行通信的资源管理单元的系统中管理无线电资源的方法,所述方法包括:
在所述资源管理单元接收来自无线终端的接入在所述多个无线电单元之一的无线电资源的请求;
响应所述接入请求,确定所述无线电资源的可用性和在所述传输网络上传输资源的可用性;以及
响应所述无线电资源和所述传输资源的可用,调度所述无线电资源和所述传输资源。
19. 如权利要求18所述的方法,还包括将所述接入请求区分优先次序。
20. 如权利要求18所述的方法,还包括:
响应在第一小区中所述无线电资源的不可用,检查在相邻小区中第二无线电资源的可用性;以及
响应所述第二资源的可用,分配所述第二资源。
21. 如权利要求18所述的方法,还包括:
响应所述传输资源的不可用,确定第二传输资源是否可用;以及
响应所述第二传输资源的可用,分配所述第二传输资源。
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GR01 | Patent grant | ||
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