FR3062769A1 - ADAPTATION OF TRANSMITTING INSTRUCTION FOR TERMINAL COMMUNICATION IN THE MEANING DIRECTION - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de modification d'une instruction d'émission de données pour un intervalle de temps destinée à un premier terminal (T1) attaché à une première station d'accès (BTS1) d'une infrastructure (100) de communications mobiles comprenant une pluralité de stations d'accès, mis en œuvre dans une entité de gestion (90) de ladite infrastructure, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'obtention d'une table comprenant des instructions d'émission destinées à des terminaux (T1, T2, T3) attachés à la première station d'accès (10), dont le premier terminal (T1), une étape de modification de l'instruction d'émission destinée au premier terminal (T1), en fonction d'au moins une autre instruction comprise dans au moins une autre table comprenant des instructions destinées à des terminaux (T4, T5..., Tn) attachés à au moins une autre station d'accès (BTS2, BTS3, BTSn) de la pluralité ainsi qu'une étape d'émission de la table comprenant l'instruction modifiée vers la première station d'accès (BTS1).A method of modifying a data transmission instruction for a time slot for a first terminal (T1) attached to a first access station (BTS1) of a communications infrastructure (100) mobile devices comprising a plurality of access stations, implemented in a management entity (90) of said infrastructure, characterized in that it comprises a step of obtaining a table comprising transmission instructions intended for terminals (T1, T2, T3) attached to the first access station (10), including the first terminal (T1), a step of modifying the transmission instruction for the first terminal (T1), as a function of at least one other instruction included in at least one other table comprising instructions for terminals (T4, T5 ..., Tn) attached to at least one other access station (BTS2, BTS3, BTSn) of the plurality as well as a step of issuing the table comprising the modified instruction to the first access station (BTS1).
Description
© N° de publication : 3 062 769 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)© Publication no .: 3,062,769 (to be used only for reproduction orders)
©) N° d’enregistrement national : 17 50943 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE©) National registration number: 17 50943 ® FRENCH REPUBLIC
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLENATIONAL INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY
COURBEVOIE © Int Cl8 : H 04 W28/18 (2017.01), H 04 W 72/08, 52/40, 16/10COURBEVOIE © Int Cl 8 : H 04 W28 / 18 (2017.01), H 04 W 72/08, 52/40, 16/10
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1A1 PATENT APPLICATION
ADAPTATION D'UNE INSTRUCTION D'EMISSION POUR UNE COMMUNICATION D'UN TERMINAL DANS LE SENS MONTANT.ADAPTATION OF A TRANSMISSION INSTRUCTION FOR A COMMUNICATION OF A TERMINAL IN THE UPWARD.
FR 3 062 769 - A1 (5/) L'invention concerne un procédé de modification d'une instruction d'émission de données pour un intervalle de temps destinée à un premier terminal (T 1 ) attaché à une première station d'accès (BTS1) d'une infrastructure (100) de communications mobiles comprenant une pluralité de stations d'accès, mis en oeuvre dans une entité de gestion (90) de ladite infrastructure, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'obtention d'une table comprenant des instructions d'émission destinées à des terminaux (T1, T2, T3) attachés à la première station d'accès (10), dont le premier terminal (T1), une étape de modification de l'instruction d'émission destinée au premier terminal (T1), en fonction d'au moins une autre instruction comprise dans au moins une autre table comprenant des instructions destinées à des terminaux (T4, T5..., Tn) attachés à au moins une autre station d'accès (BTS2, BTS3, BTSn) de la pluralité ainsi qu'une étape d'émission de la table comprenant l'instruction modifiée vers la première station d'accès (BTS1).FR 3 062 769 - A1 (5 /) The invention relates to a method for modifying a data transmission instruction for a time interval intended for a first terminal (T 1) attached to a first access station ( BTS1) of a mobile communications infrastructure (100) comprising a plurality of access stations, implemented in a management entity (90) of said infrastructure, characterized in that it comprises a step of obtaining a table comprising transmission instructions intended for terminals (T1, T2, T3) attached to the first access station (10), including the first terminal (T1), a step of modifying the transmission instruction intended for the first terminal (T1), as a function of at least one other instruction included in at least one other table comprising instructions intended for terminals (T4, T5 ..., Tn) attached to at least one other station access (BTS2, BTS3, BTSn) of the plurality as well as an emission step on from the table comprising the modified instruction to the first access station (BTS1).
Adaptation d’une instruction d’émission pour une communication d’un terminal dans le sens montantAdaptation of a transmission instruction for a communication from a terminal in the uplink direction
1. Domaine de l'invention1. Field of the invention
L’invention se situe dans le domaine des réseaux mobiles et des systèmes de réseaux d’accès dans lesquels plusieurs fonctions BBU associées à différents RRH sont regroupées. C’est typiquement le cas des hôtels de BBU dans le cadre du C-RAN (Centralized-RAN).The invention lies in the field of mobile networks and access network systems in which several BBU functions associated with different RRH are grouped. This is typically the case for BBU hotels under C-RAN (Centralized-RAN).
2. Etat de la technique antérieure2. State of the prior art
Les réseaux cellulaires traditionnels, ou réseaux d'accès radio (RAN), se composent de nombreuses stations de base autonomes (BTS). Chaque BTS couvre une petite zone, tandis qu'un groupe de BTS assure une couverture sur une zone continue. Chaque BTS traite et transmet son propre signal à destination et en provenance du terminal mobile et transmet les données vers et depuis le terminal mobile et vers le réseau de cœur. En raison de la limitation des ressources spectrales, les opérateurs de réseaux «réutilisent» la fréquence entre différentes stations de base, ce qui peut provoquer des interférences entre les cellules voisines (Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/C-RAN))·Traditional cellular networks, or radio access networks (RANs), consist of many autonomous base stations (BTS). Each BTS covers a small area, while a group of BTS provides coverage over a continuous area. Each BTS processes and transmits its own signal to and from the mobile terminal and transmits the data to and from the mobile terminal and to the core network. Due to the limitation of spectrum resources, network operators "reuse" the frequency between different base stations, which can cause interference between neighboring cells (Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/C -RAN)) ·
Plus récemment, une architecture de station de base distribuée a été introduite par les fournisseurs de matériel de télécommunications. Dans cette architecture, l'unité de fonction radio, également appelée tête radio distante (RRH), est reliée à l'unité fonctionnelle numérique, ou unité de bande de base (BBU) par fibre. La RRH peut être installée sur le haut de la tour près de l'antenne, réduisant les pertes de transmission. La liaison de fibre entre RRH et BBU permet également une plus grande souplesse dans la planification et le déploiement du réseau. La plupart des stations de base modernes utilisent maintenant cette architecture découplée.More recently, a distributed base station architecture has been introduced by telecommunications equipment suppliers. In this architecture, the radio function unit, also called remote radio head (RRH), is connected to the digital functional unit, or baseband unit (BBU) by fiber. The RRH can be installed on the top of the tower near the antenna, reducing transmission losses. The fiber link between RRH and BBU also allows greater flexibility in network planning and deployment. Most modern base stations now use this decoupled architecture.
Fonctionnellement, une RRH regroupe les fonctions radio alors qu’une BBU regroupe entre autres les fonctions de traitement du signal (codage) et d’ordonnancement pour le partage du spectre radio (en anglais radio scheduling) suivant un certain algorithme.Functionally, an RRH groups the radio functions while a BBU groups together, among other things, the signal processing (coding) and scheduling functions for sharing the radio spectrum (in English radio scheduling) according to a certain algorithm.
Les nouvelles architectures poussent encore plus loin la séparation fonctionnelle et la centralisation de certaines fonctions. Les RRHs restent prêt des antennes et les BBUs sont regroupées dans des sites distants (appelés hôtel de BBUs) pour permettre la mutualisation d’équipements et leur coordination.The new architectures push the functional separation and centralization of certain functions even further. The RRHs remain close to the branches and the BBUs are grouped together in remote sites (called BBUs hotel) to allow the pooling of equipment and their coordination.
Plus précisément, dans certaines stations de base, la RRH et la BBU sont intégrées dans un seul boîtier (stations de base dites « monobloc »). La RRH et la BBU peuvent également être situées à une certaine distance l’une de l’autre. Selon l’art antérieur, comme représenté dans la figure 1, à une RRH correspond une BBU. Une station d’accès BTS, comprenant une RRH et une BBU, peut avoir plusieurs antennes (en général 3), chacune couvrant une zone géographique, appelée secteur. L’ensemble des secteurs d’une station de base est appelé cellule. Sur la figure 1, la station BTS 1 couvre 3 secteurs, respectivement secteur 1, secteur 2, secteur 3, appartenant à une même cellule, cellule 1. Les terminaux T1, T2, T3, Tx attachés aux stations de bases peuvent être indifféremment des téléphones mobiles, des tablettes numériques, des ordinateurs ou tout équipement apte à se connecter à un réseau cellulaire.More specifically, in certain base stations, the RRH and the BBU are integrated in a single box (so-called “monoblock” base stations). The RRH and BBU can also be located some distance from each other. According to the prior art, as shown in Figure 1, a RRH corresponds to a BBU. A BTS access station, comprising an RRH and a BBU, can have several antennas (in general 3), each covering a geographical area, called a sector. The set of sectors of a base station is called a cell. In FIG. 1, the station BTS 1 covers 3 sectors, respectively sector 1, sector 2, sector 3, belonging to the same cell, cell 1. The terminals T1, T2, T3, Tx attached to the base stations can be indifferently mobile phones, digital tablets, computers or any equipment capable of connecting to a cellular network.
Dans les nouvelles architectures de communication sans-fil telles pour la 4G ou 5G, la BBU peut être située à une certaine distance de la RRH, cette distance pouvant par exemple atteindre plusieurs kilomètres. Dans ce cas, la station d’accès BTS comprend des entités, RRH et BBU, distantes l’une de l’autre.In new wireless communication architectures such as 4G or 5G, the BBU can be located at a certain distance from the RRH, this distance being able to reach several kilometers, for example. In this case, the BTS access station includes entities, RRH and BBU, distant from each other.
Plusieurs BBUs, chacune connectée à plusieurs RRHs, peuvent être colocalisées dans un même hôtel de BBUs ou « Bureau Central » (« Central Office », ou CO, en anglais), d’où le concept « d’hébergement de BBU » (« BBU hostelling » en anglais), comme présenté dans la figure 2. Le concept d’hôtel de BBUs peut consister à héberger les fonctions BBUs au sein d’un même serveur ou bien dans des serveurs distincts au sein d’un même site géographique. Cette architecture d’hébergement de BBU soulève un grand intérêt du fait de ses avantages : en effet, elle facilite la coordination des BBU pour une meilleure utilisation du spectre radio, et permet de simplifier la liaison directe avec le cœur de réseau (en anglais « backhaul »). Plus précisément, par comparaison avec les autres architectures de backhaul connues, elle est la mieux adaptée pour mettre en œuvre les évolutions de la technologie LTEAdvanced, et permet en outre de faire des économies en termes financiers (énergie, déploiement, maintenance, déplacements...).Several BBUs, each connected to several RRHs, can be co-located in the same BBUs hotel or “Central Office” (“Central Office”, or CO), hence the concept of “BBU accommodation” (“ BBU hostelling ”, as shown in Figure 2. The BBUs hotel concept can consist of hosting BBUs functions within the same server or in separate servers within the same geographic site. This hosting architecture of BBU raises a great interest because of its advantages: in fact, it facilitates the coordination of BBUs for a better use of the radio spectrum, and makes it possible to simplify the direct link with the core network (in English " backhaul ”). More precisely, by comparison with the other known backhaul architectures, it is the best suited to implement the evolutions of the LTEAdvanced technology, and also makes it possible to make savings in financial terms (energy, deployment, maintenance, travel, etc.). .).
L’architecture basée sur la mise en œuvre de RRH et de BBU, distantes les unes des autres, constitue les principes du C-RAN (en anglais Cloud ou Centralized Radio Access Networks). Des problèmes de latence imposent des contraintes à la fois sur la distance entre les RRHs et les BBUs et sur les temps de traitement de l’information par chaque BBU (notamment les temps de calcul des tables d’ordonnancement (en anglais scheduling)).The architecture based on the implementation of RRH and BBU, distant from each other, constitutes the principles of C-RAN (in English Cloud or Centralized Radio Access Networks). Latency problems impose constraints both on the distance between the RRHs and the BBUs and on the information processing times by each BBU (in particular the times for calculating scheduling tables).
Un avantage majeur d’un C-RAN est d’héberger au sein d’un même serveur les fonctions BBU appartenant à plusieurs BTS et de pouvoir coordonner l’utilisation du spectre de fréquences en fonction des charges des différentes cellules et des conditions radio des différents terminaux (également appelés UEs (en anglais User Equipmenf)). Le défi est de faire cette coordination rapidement alors que la complexité du problème de scheduling augmente de façon significative. Cette contrainte de temps est particulièrement importante car le terminal souhaitant émettre doit obtenir de la part d’une BBU les informations liées à la transmission de ses données très rapidement. Ces aspects de coordination ont été jusqu’à présent étudiés principalement pour le sens descendant, c’est-à-dire pour les données émises par les stations d’accès vers les terminaux.A major advantage of a C-RAN is to host the BBU functions belonging to several BTS within the same server and to be able to coordinate the use of the frequency spectrum according to the loads of the different cells and the radio conditions of the different terminals (also called UEs (in English User Equipmenf)). The challenge is to do this coordination quickly while the complexity of the scheduling problem increases significantly. This time constraint is particularly important because the terminal wishing to transmit must obtain from a BBU the information related to the transmission of its data very quickly. These coordination aspects have so far been studied mainly for the downlink direction, that is to say for the data transmitted by the access stations to the terminals.
Le problème majeur dans le sens Uplink, c’est-à-dire l’émission d’un terminal vers la station de base BTS, est l’interférence due notamment aux usagers des autres cellules partageant les mêmes fréquences de transmission au même moment. Un terminal est attaché à une cellule et transmet des données vers la RRH de rattachement qui subit les perturbations électromagnétiques des cellules avoisinantes. L’interférence à un RRH sur un canal de transmission (nous utilisons le terme canal de façon générique car le terme exact dépend de la technologie couche physique sous jacente) donné à un instant donné, dépend des puissances de transmission utilisées par des terminaux d’utilisateurs utilisant le même canal dans des cellules voisines, ayant des stations BTS reliées à des entités BBUs soit co-localisées ou dans des sites distincts. Sachant que les stations BTS sont déployées pour couvrir des zones géographiques adjacentes, il est plus probable que les interférences les plus importantes proviennent de terminaux reliés à des stations BTS ayant des fonctions BBU co-localisées dans un unique serveur ou au sein d’un hôtel de BBUs que dans des serveurs différents ou distants.The major problem in the Uplink direction, that is to say the transmission of a terminal to the BTS base station, is the interference due in particular to users of other cells sharing the same transmission frequencies at the same time. A terminal is attached to a cell and transmits data to the attached RRH, which undergoes electromagnetic disturbances from neighboring cells. Interference to an RRH on a transmission channel (we use the term channel in a generic way because the exact term depends on the underlying physical layer technology) given at a given time, depends on the transmission powers used by terminals of users using the same channel in neighboring cells, having BTS stations linked to BBUs either co-located or in separate sites. Given that BTS stations are deployed to cover adjacent geographical areas, it is more likely that the most significant interference comes from terminals linked to BTS stations with BBU functions co-located in a single server or within a hotel. of BBUs only in different or remote servers.
L’interférence inter-cellule dépend de la fonction d’ordonnancement utilisée par les cellules. L’ordonnancement consiste à établir une table, aussi appelée grille, d’allocation des ressources. De façon générique cette grille est composée d’éléments, que nous appellerons RBs (en anglais Resource Block) sans faire référence à une technologie particulière, correspondant à une bande de fréquence élémentaire (le canal) allouée à un terminal dans un intervalle de temps élémentaire TS (en anglais Time Slot). Dans le cas le plus général, un terminal peut se voir allouer plusieurs RBs dans un TS donné alors que dans d’autre cas, le nombre de RBs par TS alloués à un terminal peut être limité à un. L’ordonnancement doit aussi informer les terminaux pour chaque RB qui leur est alloué, quelle est la puissance ainsi que le mode de codage et de multiplexage (en anglais MCS : multiplexing and coding scheme) à utiliser. Dans le cas le plus général, chaque RB alloué à un terminal dans une TS donnée peut avoir un MCS différent alors que la puissance totale est limitée par le budget de puissance du terminal (le budget de puissance correspond au maximum de puissance qu’un terminal peut utiliser à un instant donné. Si un RB est alloué au terminal, il peut utiliser toute cette puissance sur ce RB. Si 2 RBs lui sont alloués, il faut que le total de puissance sur ces 2 RBs soint inférieur ou égal au budget de puissance).Inter-cell interference depends on the scheduling function used by cells. Scheduling consists of establishing a table, also called a grid, for allocating resources. Generically this grid is composed of elements, which we will call RBs (in English Resource Block) without referring to a particular technology, corresponding to an elementary frequency band (the channel) allocated to a terminal in an elementary time interval TS (in English Time Slot). In the most general case, a terminal can be allocated several RBs in a given TS whereas in other cases, the number of RBs per TS allocated to a terminal can be limited to one. The scheduling must also inform the terminals for each RB allocated to them, what is the power as well as the coding and multiplexing mode (in English MCS: multiplexing and coding scheme) to use. In the most general case, each RB allocated to a terminal in a given TS can have a different MCS while the total power is limited by the power budget of the terminal (the power budget corresponds to the maximum power that a terminal can use at a given time. If a RB is allocated to the terminal, it can use all this power on this RB. If 2 RBs are allocated to it, the total power on these 2 RBs must be less than or equal to the budget of power).
L’ordonnancement dans le sens remontant est bien plus difficile que dans le sens descendant parce que l’ensemble des terminaux qui interfèrent dans le sens remontant peut être différent pour chaque RB. Dans le sens descendant (DownLink), seules les stations de base émettent souvent selon des schémas de puissance fixés à l’avance, ce qui permet d’avoir une excellente estimation de l’interférence. Dans le sens remontant, l’interférence à un RRH sur un RB dépend des terminaux qui émettent dans les autres cellules sur ce même RB et de leur puissance de transmission. Dans l’art antérieur, sachant que l’ordonnancement pour les cellules des stations BTS doit être réalisé pratiquement simultanément, l’ordonnancement réalisé pour une cellule peut créer une interférence sur une autre cellule sans qu’il soit possible d’estimer correctement ou de corriger, dans le temps imparti, les ordonnancements fixés car les BBUs n’ont pas de moyen de se coordonner. Il n’est pas possible de dissocier dans l’état de l’art actuel l’ordonnancement par cellule de l’interférence, l’ordonnancement dans les différentes cellules créant lui-même l’interférence résultante.Scheduling in the upward direction is much more difficult than in the downward direction because the set of terminals which interfere in the upward direction may be different for each RB. In the downlink (DownLink) direction, only base stations often transmit according to predetermined power schemes, which gives an excellent estimate of the interference. In the upward direction, interference to an RRH on an RB depends on the terminals that transmit in the other cells on this same RB and on their transmission power. In the prior art, knowing that the scheduling for the cells of the BTS stations must be carried out practically simultaneously, the scheduling carried out for one cell can create interference on another cell without it being possible to estimate correctly or correct, within the allotted time, the schedules set because the BBUs have no way of coordinating. It is not possible to dissociate in the current state of the art the sequencing by cell of the interference, the sequencing in the different cells itself creating the resulting interference.
Dans le cas ou plusieurs BBUs sont co-localisés, on pourrait a priori faire l’ordonnancement de toutes les cellules/secteurs partageant la même bande de fréquence en même temps pour tenir compte des interférences mais le problème est trop complexe pour être résolu de façon efficace dans le temps imparti.In the case where several BBUs are co-located, one could a priori make the scheduling of all the cells / sectors sharing the same frequency band at the same time to take account of the interferences but the problem is too complex to be solved in a way effective in the time available.
Un des buts de l'invention est de remédier à ces inconvénients de l'état de la technique.One of the aims of the invention is to remedy these drawbacks of the state of the art.
3. Exposé de l'invention3. Statement of the invention
L'invention vient améliorer la situation à l'aide d'un procédé de modification d’une instruction d’émission de données pour un intervalle de temps destinée à un premier terminal attaché à une première station d’accès d’une infrastructure de communications mobiles comprenant une pluralité de stations d’accès, mis en œuvre dans une entité de gestion de ladite infrastructure, caractérisé en ce qu’il comprend:The invention improves the situation using a method for modifying a data transmission instruction for a time interval intended for a first terminal attached to a first access station of a communications infrastructure. mobiles comprising a plurality of access stations, implemented in a management entity of said infrastructure, characterized in that it comprises:
- une étape d’obtention d'une table comprenant des instructions d'émission destinées à des terminaux attachés à la première station d’accès, dont le premier terminal,a step for obtaining a table comprising transmission instructions intended for terminals attached to the first access station, including the first terminal,
- une étape de modification de l’instruction d’émission destinée au premier terminal, en fonction d’au moins une autre instruction comprise dans au moins une autre table comprenant des instructions destinées à des terminaux attachés à au moins une autre station d'accès de la pluralité,a step of modifying the transmission instruction intended for the first terminal, as a function of at least one other instruction included in at least one other table comprising instructions intended for terminals attached to at least one other access station of plurality,
- une étape d’émission de la table comprenant l’instruction modifiée vers la première station d’accès.- a step of transmitting the table comprising the modified instruction to the first access station.
La possibilité d’émettre d’un terminal est soumise à autorisation par une entité de gestion. Cette entité de gestion, au sein d’une architecture de type C-RAN (en anglais Centralized Radio Access Networks) assure notamment, parmi d’autres caractéristiques, l’attribution d’instructions d’émission de données pouvant comprendre notamment des intervalles de temps et de fréquences à des terminaux attachés aux stations d’accès gérées par l’entité de gestion. La fréquence allouée pendant un intervalle de temps est aussi appelé RB (en anglais Resource Block).The possibility of transmitting from a terminal is subject to authorization by a management entity. This management entity, within a C-RAN type architecture (in English Centralized Radio Access Networks) in particular ensures, among other characteristics, the allocation of data transmission instructions which can notably include intervals of time and frequency at terminals attached to access stations managed by the management entity. The frequency allocated during a time interval is also called RB (in English Resource Block).
L’allocation de ces RBs lorsqu’elle est effectuée par des équipements distribués, par exemple dans les stations d’accès, gérant chacun des bandes de fréquence différentes ne requiert pas de coordination entre les équipements distribués. Les stations peuvent être, selon la génération des réseaux mobiles, des stations BTS (en anglais Base Terrestrial Station), des stations NodeB, des stations eNodeB voire des stations d’accès de future génération des réseaux mobiles (5G et versions suivantes). Dans une architecture C-RAN, l’entité de gestion est centralisée et assure l’ordonnancement des terminaux sur le spectre de fréquences pour un ensemble de stations d’accès. Une coordination entre les stations dans l’attribution des caractéristiques de transmission est nécessaire pour limiter les problèmes posés par l’attribution de RB identiques à des terminaux, susceptibles d’impacter la qualité de transmission des données d’un terminal vers le réseau aussi appelé « transmission uplink >>. Cette coordination doit également être rapide. L’objectif est en effet de ne pas complètement éliminer l’interférence mais de la prendre en compte correctement pour éviter les erreurs de décodage.The allocation of these RBs when carried out by distributed equipment, for example in access stations, managing each of the different frequency bands does not require coordination between the distributed equipment. Depending on the generation of mobile networks, the stations can be BTS stations (in English Base Terrestrial Station), NodeB stations, eNodeB stations or even access stations of the next generation of mobile networks (5G and later versions). In a C-RAN architecture, the management entity is centralized and ensures the scheduling of terminals on the frequency spectrum for a set of access stations. Coordination between stations in the allocation of transmission characteristics is necessary to limit the problems posed by the allocation of identical BRs to terminals, which may impact the quality of data transmission from a terminal to the network also called "Uplink transmission". This coordination must also be rapid. The goal is to not completely eliminate the interference but to take it into account correctly to avoid decoding errors.
L’entité de gestion peut obtenir les tables d’allocation d’un module centralisé en charge de définir l’ensemble des tables des stations d’accès gérées par l’entité de gestion. Dans le cas où les stations d’accès sont gérées par des BBUs centralisées, ces BBUs transmettent leurs tables à l’entité de gestion en utilisant une infrastructure filaire ou sans-fil.The management entity can obtain the allocation tables from a centralized module responsible for defining all the tables of the access stations managed by the management entity. In the case where the access stations are managed by centralized BBUs, these BBUs transmit their tables to the management entity using a wired or wireless infrastructure.
Les tables comprennent des instructions d’émission qui ne sont pas envoyées en l’état aux terminaux attachés aux stations d’accès. En effet, selon l'invention, l’entité de gestion va au préalable faire en sorte de prendre en compte les interférences réelles dues notamment à l’attribution d’un même RB à au moins deux terminaux connectés à au moins deux stations distinctes pour lesquelles elle a les tables ou plus généralement les interférences dans les instructions d’émission. Une modification d’une instruction, par exemple un changement de terminal alloué a un RB pouvant être trop long en temps, en raison des nouvelles interférences causées par cette modification, l’entité de gestion modifie l’instruction d’émission affectée à un terminal de façon à ce que l’interférence ne soit pas supprimée mais ses effets soient limités en permettant aux stations d’accès de pouvoir décoder les données émises par les terminaux qui leur sont attachés. L’attribut de modulation, par exemple un code MCS (en anglais Modulation and Coding Scheme), pourra par exemple être modifié pour un terminal impacté par l’interférence, permettant ainsi à la station d’accès et plus spécifiquement au RRH (en anglais Remote Radio Head) de cette station de décoder le signal envoyé par le terminal malgré l’interférence. L’entité de gestion, une fois qu’elle a déterminé les interférences de façon plus précise et modifié l’instruction d’émission du terminal impacté, transmet l’instruction d’émission, comprenant par exemple les RBs et l’attribut modifié à la station d’accès à laquelle est attaché le terminal dont l’attribut de modulation a été modifié. La station d’accès en informe le terminal par exemple en utilisant le canal PDCCH (en anglais Physical Downlink Control Channel) pour un réseau LTE (en anglais Long Terme Evolution). Grâce à l'invention, l'impact des interférences est diminué voir éliminé, avant même qu'elles apparaissent.The tables include transmission instructions which are not sent as is to the terminals attached to the access stations. In fact, according to the invention, the management entity will first take care to take into account the real interference due in particular to the allocation of the same BR to at least two terminals connected to at least two separate stations for which it has the tables or more generally the interference in the transmission instructions. A modification of an instruction, for example a change of terminal allocated to an RB which may be too long in time, due to the new interference caused by this modification, the management entity modifies the transmission instruction assigned to a terminal so that the interference is not eliminated but its effects are limited by allowing access stations to be able to decode the data transmitted by the terminals attached to them. The modulation attribute, for example an MCS code (in English Modulation and Coding Scheme), could for example be modified for a terminal impacted by interference, thus allowing the access station and more specifically the RRH (in English Remote Radio Head) of this station to decode the signal sent by the terminal despite the interference. The management entity, once it has determined the interference more precisely and modified the transmission instruction of the impacted terminal, transmits the transmission instruction, comprising for example the RBs and the modified attribute to the access station to which the terminal is attached, the modulation attribute of which has been modified. The access station notifies the terminal for example by using the PDCCH (Physical Downlink Control Channel) channel for an LTE network (Long Term Evolution). Thanks to the invention, the impact of interference is reduced or even eliminated, before it even appears.
Selon une caractéristique particulière, l’instruction d’émission comprend un attribut de modulation, une information relative à la puissance de transmission et un identifiant de bloc de fréquences.According to a particular characteristic, the transmission instruction comprises a modulation attribute, information relating to the transmission power and a frequency block identifier.
Le procédé de modification peut être mis en œuvre, dans un mode de réalisation, dans une architecture où les terminaux sont informés de caractéristiques leurs permettant de savoir quand émettre des données, sur quelles fréquences, avec quelle puissance et selon quel attribut de modulation. Une entité de gestion est en mesure d’envoyer cette instruction aux terminaux une fois que celle-ci a modifié, si besoin, l’attribut de modulation initialement alloué par une BBU et modifié après avoir déterminé les interférences causées par d’autres terminaux à qui sont alloués les mêmes RBs.The modification method can be implemented, in one embodiment, in an architecture in which the terminals are informed of characteristics enabling them to know when to transmit data, on what frequencies, with what power and according to which modulation attribute. A management entity is able to send this instruction to the terminals once the latter has modified, if necessary, the modulation attribute initially allocated by a BBU and modified after determining the interference caused by other terminals to who are allocated the same RBs.
Selon une caractéristique particulière, la modification de l’instruction d’émission destinée au premier terminal comprend la modification d’un attribut de modulation.According to a particular characteristic, the modification of the transmission instruction intended for the first terminal comprises the modification of a modulation attribute.
Dans le cas où, pour un RB, une interférence est déterminée qui rend l’attribut de modulation choisi non approprié (soit trop élevé ou trop bas) par une entité de gestion, celle-ci modifie l’attribut de modulation de ce RB. Si l’attribut de modulation est un code MCS, l’entité de gestion modifie le code MCS selon un algorithme qui lui est propre, par exemple en calculant l’interférence qui résulterait des codes MCS avant modification, et en sélectionnant un code MCS plus adapté au contexte d’émission des données.In the case where, for an RB, an interference is determined which renders the chosen modulation attribute inappropriate (either too high or too low) by a management entity, this latter modifies the modulation attribute of this RB. If the modulation attribute is an MCS code, the management entity modifies the MCS code according to its own algorithm, for example by calculating the interference which would result from the MCS codes before modification, and by selecting an MCS code more adapted to the context of data transmission.
Selon une caractéristique particulière, l’instruction d’émission destinée au premier terminal est modifiée en fonction d’un identifiant de bloc de fréquences compris dans l'au moins une autre instruction.According to a particular characteristic, the transmission instruction intended for the first terminal is modified as a function of a frequency block identifier included in the at least one other instruction.
L’interférence peut provenir d’une allocation du même RB à deux ou plusieurs terminaux attachés par exemple à deux ou plusieurs stations d’accès différentes, pour lesquelles l’entité de gestion a obtenu les tables d’allocations des entités BBU respectives. Lorsqu’un même spectre de fréquences est partagé entre plusieurs stations d’accès, il est en effet probable qu’un même RB soit alloué à au moins deux terminaux de deux RRHs distincts. En l’absence du procédé de modification, les deux terminaux partageant le même RB émettraient les données en conservant l’instruction d’émission, comprenant par exemple l’attribut de modulation qui leur est initialement attribué, et conduisant de temps en temps à des difficultés pour les stations d’accès pour décoder les données transmises par les terminaux qui leur sont respectivement attachés. Ceci est évité grâce à cet aspect, où l'instruction d'émission est modifiée si l'identifiant de bloc de fréquence est identique dans les deux instructions.The interference can come from an allocation of the same RB to two or more terminals attached, for example to two or more different access stations, for which the management entity has obtained the allocation tables of the respective BBU entities. When the same frequency spectrum is shared between several access stations, it is indeed likely that the same BR is allocated to at least two terminals of two distinct RRHs. In the absence of the modification process, the two terminals sharing the same RB would transmit the data while retaining the transmission instruction, comprising for example the modulation attribute which is initially assigned to them, and leading from time to time to difficulties for access stations to decode the data transmitted by the terminals which are respectively attached to them. This is avoided thanks to this aspect, where the transmission instruction is modified if the frequency block identifier is identical in the two instructions.
Selon une caractéristique particulière, la modification de l’instruction d’émission destinée au premier terminal lui indique qu’il ne doit pas émettre les données durant l'intervalle.According to a particular characteristic, the modification of the transmission instruction intended for the first terminal indicates to it that it must not transmit the data during the interval.
Dans le cas où les interférences déterminées entre plusieurs terminaux auxquels sont alloués le même RB ne permettent pas de déterminer une instruction d’émission pour l’un (ou plusieurs) des terminaux permettant le décodage au(x) RRH(s) correspondant(s), l’entité de gestion peut décider d’indiquer à ce terminal ou ces terminaux de ne pas émettre de données sur ce RB. Ce peut être notamment le cas si l’instruction d’émission, par exemple l’attribut de modulation initial généré dans la table d’allocation, ne peut être modifié en le remplaçant par exemple par un nouvel attribut de modulation permettant le décodage par la station d’accès des informations envoyées par le terminal. L’instruction modifiée dans la table indique par exemple une information de type NIL. Dans un mode de réalisation, lorsque l’entité de gestion modifie les tables d’instructions, elle identifie dans un premier temps les RBs pour lesquels il n’est pas possible de décoder quelle que soit l’attribut de modulation choisi, et les positionne à NIL. Ce positionnement permet de pouvoir possiblement attribuer un attribut de modulation plus performant aux RBs correspondants, c’est-à-dire pour lesquels il y avait interférence avec les RBs positionnés à NIL, des autres RRH.In the event that the interference determined between several terminals to which the same RB is allocated does not make it possible to determine a transmission instruction for one (or more) of the terminals allowing decoding at the corresponding RRH (s) ), the management entity can decide to indicate to this terminal or these terminals not to transmit data on this RB. This can in particular be the case if the transmission instruction, for example the initial modulation attribute generated in the allocation table, cannot be modified by replacing it for example with a new modulation attribute allowing the decoding by the access station for information sent by the terminal. The modified instruction in the table indicates for example information of type NIL. In one embodiment, when the management entity modifies the instruction tables, it first identifies the RBs for which it is not possible to decode whatever the modulation attribute chosen, and positions them at NIL. This positioning makes it possible to be able to possibly assign a more efficient modulation attribute to the corresponding RBs, that is to say for which there was interference with the RBs positioned at NIL, from the other RRHs.
Selon une caractéristique particulière, l'étape de modification comprend une étape de calcul d’un ratio de la puissance d’un signal sur l’interférence à laquelle est ajoutée une valeur de bruit (SINR) pour un RB (Resource block).According to a particular characteristic, the modification step comprises a step of calculating a ratio of the power of a signal to the interference to which is added a noise value (SINR) for an RB (Resource block).
Une instruction d’une table est en interférence avec une instruction d’émission du premier terminal lorsqu’une allocation du même RB à deux terminaux attachés par exemple à deux stations d’accès différentes se produit. Lorsqu’un même spectre de fréquences est partagé entre plusieurs stations d’accès, il est probable qu’un même RB soit alloué à au moins deux terminaux distincts. En l’absence du procédé de modification, les deux terminaux partageant le même RB pourraient émettre les données en conservant l’attribut de modulation qui leur est initialement attribué et cela pourrait conduire à des difficultés pour les stations d’accès pour décoder les données transmises par les terminaux qui leur sont respectivement attachés. L’entité de gestion calcule alors le ratio SINR (en anglais Signal-to-Interference-plus-Noise-Ratio) de chaque RB pour chaque table et pour un terminal donné, et à partir de la valeur du ratio et une comparaison à un ou des seuils, détermine par exemple une modulation plus adaptée pour l’émission de données par le terminal.An instruction from a table is in interference with an instruction to transmit the first terminal when an allocation of the same RB to two terminals attached for example to two different access stations occurs. When the same frequency spectrum is shared between several access stations, it is likely that the same BR is allocated to at least two separate terminals. In the absence of the modification process, the two terminals sharing the same RB could transmit the data while retaining the modulation attribute which is initially assigned to them and this could lead to difficulties for the access stations to decode the transmitted data. by the terminals which are respectively attached to them. The management entity then calculates the SINR ratio (in English Signal-to-Interference-plus-Noise-Ratio) of each RB for each table and for a given terminal, and from the value of the ratio and a comparison to a or thresholds, for example determines a more suitable modulation for the transmission of data by the terminal.
Selon une caractéristique particulière, les tables d’instructions relatives à des terminaux attachés à la pluralité de station d’accès sont obtenues d’entités BBU.According to a particular characteristic, the instruction tables relating to terminals attached to the plurality of access stations are obtained from BBU entities.
Les tables d’instructions sont initialement complétées par des entités BBU (en anglais Base Band Unit) de l’infrastructure de communications mobiles. Une entité BBU peut être associée à une station d’accès ou bien être associée à plusieurs stations d’accès. L’entité BBU peut être co-localisée avec une station d’accès ou bien être déportée par rapport à celle-ci.The instruction tables are initially supplemented by BBU (Base Band Unit) entities from the mobile communications infrastructure. A BBU can be associated with an access station or it can be associated with several access stations. The BBU entity can be co-located with an access station or it can be remote from it.
Selon une caractéristique particulière, la modification de l’instruction d’émission destinée au premier terminal est fonction d'une information relative à la puissance de transmission comprise dans l'au moins une autre instruction.According to a particular characteristic, the modification of the transmission instruction intended for the first terminal is a function of information relating to the transmission power included in the at least one other instruction.
L’interférence déterminée pour le premier terminal dépend des terminaux partageant le même RB. Si plusieurs terminaux émettent au même moment en utilisant des blocs de fréquence identiques, des interférences se produisent et ces interférences sont d’autant plus importantes que les puissances d’émission attribuées aux terminaux impliqués dans l’interférence sont importantes. Plus de terminaux partagent le même RB, plus les interférences seront importantes. Dans le cas où l’entité de gestion met en œuvre le procédé pour un nombre important de BBUs, il est possible que les instructions d’émission, tels que les attributs de modulation, doivent être modifiés de façon importante pour que le seuil en dessous duquel la station d’accès puisse décoder les données soit adapté au contexte de fortes interférences.The interference determined for the first terminal depends on the terminals sharing the same BR. If several terminals transmit at the same time using identical frequency blocks, interference occurs and this interference is all the more important as the transmit powers allocated to the terminals involved in the interference are significant. The more terminals share the same RB, the greater the interference. In the case where the management entity implements the method for a large number of BBUs, it is possible that the transmission instructions, such as the modulation attributes, must be modified significantly so that the threshold below which the access station can decode the data is adapted to the context of strong interference.
Selon une caractéristique particulière, la modification d’une instruction destinée au premier terminal contribue à la modification d’une instruction d’un autre terminal.According to a particular characteristic, the modification of an instruction intended for the first terminal contributes to the modification of an instruction of another terminal.
Une interférence déterminée par l’entité de gestion implique au minimum deux terminaux connectés à deux stations d’accès distinctes voire à deux antennes d’une station dans le cas où la station alloue des fréquences issues d’une bande de fréquences partagée entre les antennes de la station. Il revient à l’entité de gestion de modifier l’attribut de modulation d’un des terminaux ou des terminaux, dégradant ou améliorant la qualité d’émission de ce terminal (ou de ces terminaux). Dans un mode de réalisation, l’entité de gestion peut prendre en compte la modification d’une instruction pour un terminal pour également modifier l’instruction d’émission d’un autre terminal interférant avec le premier terminal. Ainsi, si par exemple, un terminal n’est pas autorisé à émettre des données, le terminal qui interfère avec lui, pourrait se voir attribuer une instruction d’émission, telle qu’une modulation, plus favorable.Interference determined by the management entity involves at least two terminals connected to two separate access stations or even to two antennas of a station in the case where the station allocates frequencies from a frequency band shared between the antennas from the station. It is the responsibility of the management entity to modify the modulation attribute of one of the terminals or terminals, degrading or improving the transmission quality of this terminal (or of these terminals). In one embodiment, the management entity can take into account the modification of an instruction for a terminal to also modify the transmission instruction of another terminal interfering with the first terminal. Thus, if for example, a terminal is not authorized to transmit data, the terminal which interferes with it, could be allotted a transmission instruction, such as a modulation, more favorable.
Selon une caractéristique particulière, l’entité de gestion est mise en œuvre dans un serveur comprenant au moins une entité BBU.According to a particular characteristic, the management entity is implemented in a server comprising at least one BBU entity.
Le procédé de modification est avantageusement mis en œuvre lorsque plusieurs tables d’allocation doivent être prises en compte pour la détermination des interférences. Dans un mode de réalisation, où une architecture de type C-RAN est mise en œuvre, les entités BBUs des stations d’accès sont centralisées et possiblement activées dans un nombre réduit de serveurs, et une entité BBU peut être affectée à plusieurs stations d’accès. L’entité de gestion peut être déployée dans un serveur où sont instanciées une ou plusieurs entités BBUs. Selon la taille de l’infrastructure de télécommunications mobiles où est mis en œuvre le procédé de modification, plusieurs entités de gestion pourront être nécessaires.The modification process is advantageously implemented when several allocation tables have to be taken into account for determining interference. In one embodiment, where a C-RAN type architecture is implemented, the BBUs entities of the access stations are centralized and possibly activated in a reduced number of servers, and a BBU entity can be assigned to several stations. 'access. The management entity can be deployed in a server where one or more BBUs are instantiated. Depending on the size of the mobile telecommunications infrastructure where the modification process is implemented, several management entities may be necessary.
Les différents aspects du procédé de gestion et du procédé de modification qui viennent d'être décrits peuvent être mis en œuvre indépendamment les uns des autres ou en combinaison les uns avec les autres.The various aspects of the management method and of the modification method which have just been described can be implemented independently of each other or in combination with each other.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne également un dispositif de gestion d’une infrastructure de communications mobiles, comprenant une pluralité de stations d’accès, mettant en œuvre le procédé de modification d’une instruction de transmission de données pour un intervalle de temps d’un premier terminal attaché à une station d’accès de la pluralité, caractérisé en ce qu’il comprend:According to a second aspect, the invention also relates to a device for managing a mobile communications infrastructure, comprising a plurality of access stations, implementing the method of modifying a data transmission instruction for an interval of time of a first terminal attached to a plurality access station, characterized in that it comprises:
- un module d’obtention, apte à obtenir d'une table comprenant des instructions d'émission destinées à des terminaux attachés à la première station d’accès, dont le premier terminal,- a obtaining module, capable of obtaining from a table comprising transmission instructions intended for terminals attached to the first access station, including the first terminal,
- un module de modification de l’instruction d’émission destinée au premier terminal, en fonction d’au moins une autre instruction comprise dans au moins une autre table comprenant des instructions destinées à des terminaux attachés à au moins une autre station d'accès de la pluralité,a module for modifying the transmission instruction intended for the first terminal, as a function of at least one other instruction included in at least one other table comprising instructions intended for terminals attached to at least one other access station of plurality,
- un émetteur, apte à émettre la table comprenant l’instruction modifiée vers la première station d’accès.- a transmitter, capable of transmitting the table comprising the modified instruction to the first access station.
Ce dispositif est apte à mettre en œuvre dans tous ses modes de réalisation le procédé de modification qui vient d'être décrit.This device is capable of implementing in all of its embodiments the modification process which has just been described.
Selon un troisième aspect, l’invention concerne également un système de modification d’un attribut de modulation comprenant:According to a third aspect, the invention also relates to a system for modifying a modulation attribute comprising:
- au moins un dispositif de gestion d’une infrastructure de communications mobiles,- at least one device for managing a mobile communications infrastructure,
- au moins deux station d’accès.- at least two access stations.
Selon un quatrième aspect, l’invention concerne un programme d'ordinateur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions pour la mise en œuvre des étapes du procédé de modification d’une instruction d’émission de données, lorsque ce procédé est exécuté par un processeur et un support d’enregistrement lisible par un dispositif de gestion sur lequel est enregistré le programme d’ordinateur.According to a fourth aspect, the invention relates to a computer program, characterized in that it includes instructions for implementing the steps of the method for modifying a data transmission instruction, when this method is executed by a processor and a recording medium readable by a management device on which the computer program is recorded.
Ce programme peut utiliser n’importe quel langage de programmation, et être sous la forme de code source, code objet, ou de code intermédiaire entre code source et code objet, tel que dans une forme partiellement compilée, ou dans n’importe quelle autre forme souhaitable.This program can use any programming language, and be in the form of source code, object code, or intermediate code between source code and object code, such as in a partially compiled form, or in any other desirable form.
L’invention vise aussi un support d'informations lisible par un ordinateur, et comportant des instructions du programme d'ordinateur tel que mentionné ci-dessus.The invention also relates to an information medium readable by a computer, and comprising instructions of the computer program as mentioned above.
Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique, ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette (floppy dise) ou un disque dur.The information medium can be any entity or device capable of storing the program. For example, the support may include a storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM, or else a magnetic recording means, for example a floppy disk or a disc. hard.
D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique, qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Les programmes selon l'invention peuvent être en particulier téléchargés sur un réseau de type Internet.On the other hand, the information medium can be a transmissible medium such as an electrical or optical signal, which can be routed via an electrical or optical cable, by radio or by other means. The programs according to the invention can in particular be downloaded from a network of the Internet type.
Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel les programmes respectifs sont incorporés, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution des procédés en question.Alternatively, the information medium can be an integrated circuit in which the respective programs are incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the processes in question.
4. Présentation des figures4. Presentation of the figures
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels :Other advantages and characteristics of the invention will appear more clearly on reading the following description of particular embodiments of the invention, given by way of simple illustrative and nonlimiting examples, and of the appended drawings, among which:
- la figure 3 présente de façon schématique une infrastructure de télécommunications mobiles où est mis en œuvre le procédé de modification d’un attribut de modulation, selon un mode de réalisation,FIG. 3 schematically presents a mobile telecommunications infrastructure where the method for modifying a modulation attribute is implemented, according to one embodiment,
- la figure 4 présente les différentes étapes du procédé de modification d’un attribut de modulation, selon un mode de réalisation de l'invention,FIG. 4 presents the different steps of the method for modifying a modulation attribute, according to an embodiment of the invention,
- la figure 5 présente un exemple de tables d’allocation établies avant et après la mise en œuvre du procédé de modification d’un attribut de modulation, selon un mode de réalisation de l'invention,FIG. 5 presents an example of allocation tables established before and after the implementation of the method for modifying a modulation attribute, according to an embodiment of the invention,
- la figure 6 présente un exemple de structure d’un dispositif de gestion mettant en œuvre le procédé de modification d’un attribut de modulation, selon un mode de réalisation de l’invention,FIG. 6 presents an example of the structure of a management device implementing the method of modifying a modulation attribute, according to an embodiment of the invention,
5. Description détaillée d'au moins un mode de réalisation de l'invention5. Detailed description of at least one embodiment of the invention
Dans la suite de la description, on présente des exemples de plusieurs modes de réalisation de l'invention. II est à noter que le procédé peut être mis en œuvre dans tout type d’infrastructure mobile indépendamment du type de réseau et notamment indépendamment de la version de spécification 3GPP (en anglais 3rd Génération Partnership Project). Ainsi le procédé peut être mis en œuvre dans un réseau de type 4G (en anglais Long Term Evolution) ou dans un réseau mobile d’une future génération, par exemple dans les réseaux 5G en cours de spécification et certainement au-delà de la 5G. Lorsqu’un terminal est attaché à un réseau mobile, cela signifie que le terminal a été enregistré, qu’il est connecté à une infrastructure mobile via au moins une station d’accès qui peut être une station BTS, un nœud d’accès de type « Node B », un nœud d’accès de type « eNodeB » ou tout autre type de station d’accès, et qu’il est prêt à émettre et recevoir des données. Dans les modes de réalisations décrits, les terminaux sont généralement des téléphones mobiles. L’invention concerne cependant tout type de terminal pouvant s’attacher à une infrastructure mobile. Le terminal peut notamment être un smartphone, une tablette, un ordinateur, un objet.In the following description, examples of several embodiments of the invention are presented. It should be noted that the method can be implemented in any type of mobile infrastructure independently of the type of network and in particular independently of the 3GPP specification version (in English 3rd Generation Partnership Project). Thus the method can be implemented in a 4G type network (in English Long Term Evolution) or in a mobile network of a future generation, for example in 5G networks in the course of specification and certainly beyond 5G . When a terminal is attached to a mobile network, this means that the terminal has been registered, that it is connected to a mobile infrastructure via at least one access station which can be a BTS station, an access node of “Node B” type, an “eNodeB” type access node or any other type of access station, and that it is ready to transmit and receive data. In the embodiments described, the terminals are generally mobile telephones. The invention however relates to any type of terminal which can be attached to a mobile infrastructure. The terminal can in particular be a smartphone, a tablet, a computer, an object.
On se réfère tout d’abord à la figure 3 qui présente de façon schématique, une infrastructure mobile 100 selon un mode de réalisation de l’invention. Dans cette figure, sont représentés quatre BTS (BTS1, BTS2, BTS3, BTSn) pour conserver une clarté à la figure mais il n’existe pas de limitation quant aux nombres de BTS pour lesquelles le procédé de modification est mis en œuvre. Une description plus précise est proposée pour la station BTS1. Une description équivalente peut être considérée pour les stations BTS2, BTS3 et BTSn. La station BTS1 est composé d’un module RRH1 supportant des fonctions liées à la couche physique ainsi que des antennes 10, 11, 12. Chaque antenne couvre un secteur. L’ensemble des secteurs couverts par les antennes 10, 11, 12 représente une cellule. La station BTS1 couvre donc une cellule composée de 3 secteurs. Une station BTS peut posséder un nombre inférieur ou supérieur d’antennes. Certaines stations n’ont par exemple qu’une antenne. Dans les architectures mobiles, chaque antenne d’une station BTS utilise une bande de fréquences spécifique mais il s’agit uniquement d’un choix de l’opérateur et il est possible également d’attribuer les mêmes fréquences à des antennes différentes d’un même BTS surtout si on met en place des méthodes de coordination pour l’ordonnancement des secteurs d’une même station BTS. Les antennes d’une station BTS qui n’utilisent pas les mêmes bandes de fréquences peuvent donc être considérées comme indépendantes. Le nombre de terminaux pouvant se connecter à une même antenne est liée à l’architecture et aux capacités de l’infrastructure et des antennes. Sur la figure 3, chaque module RRH d’une station BTS est géré par une entité BBU spécifique. L’entité BBU1 assure les fonctions d’ordonnancement de l’entité RRH1, l’entité BBU2 gère l’entité RRH2, etc...Dans un autre mode de réalisation, une entité BBU peut gérer plusieurs entités RRH. Dans le mode de réalisation de la figure 3, où des bandes de fréquences sont partagées entre plusieurs stations BTS gérées par des entités BBUs différentes, il est avantageux de mettre en place le procédé de modification. Le procédé est mis en œuvre dans le module Mod déployé dans l’hôtel de BBUs 80. On considère dans ce mode de réalisation, que les antennes 10, 11, 12 utilisent des bandes de fréquence différentes. Ces bandes de fréquence sont en revanche utilisées par des antennes d’autres stations BTS. Par exemple, les bandes de fréquences de toutes les antennes hautes des stations BTS, 10, 20, 30, nO utilisent les mêmes bandes de fréquence. De la même façon, les antennes 11,21, 31, n1 d’une part et les antennes 12, 22, 32, n2 utilisent les mêmes bandes de fréquence. Lorsque le terminal T1 attaché une infrastructure mobile par l’intermédiaire de l’antenne 10 veut émettre des données dans le sens montant ou en anglais sur le lien « uplink », c’est-àdire depuis le terminal vers le réseau, il sollicite l’architecture, plus spécifiquement sa BBU par l’intermédiaire de son RRH, pour que lui soient allouées des instructions d’émission incluant les RBs alloués ainsi que d’autres caractéristiques relatives à la transmission des données. L’entité BBU1 appartenant à la station BTS1 comprenant l’antenne 10 à laquelle est attaché le terminal T1, alloue à ce terminal T1 notamment des canaux dans la bande de fréquences de l’antenne 10, que le terminal peut utiliser pendant des intervalles de temps également déterminés par l’entité BBU1. Par exemple, l’entité BBU1 informe le terminal T1 qu’il peut émettre dans l’intervalle de temps IT1 sur le canal F1 et sur l’intervalle IT5 avec le canal F2 comme indiqué dans 70.First of all, reference is made to FIG. 3 which shows schematically a mobile infrastructure 100 according to an embodiment of the invention. In this figure, four BTSs are represented (BTS1, BTS2, BTS3, BTSn) to maintain clarity in the figure but there is no limitation as to the numbers of BTSs for which the modification process is implemented. A more precise description is proposed for the station BTS1. An equivalent description can be considered for stations BTS2, BTS3 and BTSn. The BTS1 station is composed of an RRH1 module supporting functions linked to the physical layer as well as antennas 10, 11, 12. Each antenna covers a sector. The set of sectors covered by the antennas 10, 11, 12 represents a cell. The BTS1 station therefore covers a cell made up of 3 sectors. A BTS station can have fewer or more antennas. Some stations, for example, only have an antenna. In mobile architectures, each antenna of a BTS station uses a specific frequency band but it is only a choice of the operator and it is also possible to assign the same frequencies to different antennas of a same BTS, especially if we set up coordination methods for scheduling the sectors of the same BTS station. The antennas of a BTS station which do not use the same frequency bands can therefore be considered as independent. The number of terminals that can connect to the same antenna is linked to the architecture and capacities of the infrastructure and antennas. In Figure 3, each RRH module of a BTS station is managed by a specific BBU entity. The BBU1 entity performs the scheduling functions of the RRH1 entity, the BBU2 entity manages the RRH2 entity, etc. In another embodiment, a BBU entity can manage several RRH entities. In the embodiment of FIG. 3, where frequency bands are shared between several BTS stations managed by different BBUs entities, it is advantageous to set up the modification method. The method is implemented in the Mod module deployed in the hotel of BBUs 80. It is considered in this embodiment, that the antennas 10, 11, 12 use different frequency bands. However, these frequency bands are used by antennas of other BTS stations. For example, the frequency bands of all the high antennas of BTS stations, 10, 20, 30, nO use the same frequency bands. Similarly, the antennas 11,21, 31, n1 on the one hand and the antennas 12, 22, 32, n2 use the same frequency bands. When the terminal T1 attached to a mobile infrastructure via the antenna 10 wants to transmit data in the uplink direction or in English on the “uplink” link, that is to say from the terminal to the network, it requests the architecture, more specifically its BBU through its RRH, so that it is allocated transmission instructions including the allocated RBs as well as other characteristics relating to the transmission of data. The entity BBU1 belonging to the station BTS1 comprising the antenna 10 to which the terminal T1 is attached, allocates to this terminal T1 in particular channels in the frequency band of the antenna 10, which the terminal can use during intervals of times also determined by BBU1. For example, the entity BBU1 informs the terminal T1 that it can transmit in the time interval IT1 on the channel F1 and in the interval IT5 with the channel F2 as indicated in 70.
L’entité BBU1 transmet en outre, dans l’instruction d’émission, des indications relatives à la puissance à utiliser par le terminal T1 pour émettre des données ainsi que des informations relatives au type de modulation à utiliser. Les antennes 20, 30, nO utilisant les mêmes bandes de fréquence que l’antenne 10, les terminaux T4, T7, Tn attachés respectivement aux antennes 20, 30, nO sont susceptibles d’utiliser un même canal dans le même intervalle de temps que le terminal T1, ce qui est de nature à provoquer des interférences et donc à dégrader la qualité du signal reçu à chaque RRH voire de rendre impossible le décodage des signaux par les stations d’accès respectives. Ces interférences seront d’autant plus importantes que les puissances auxquelles sont émises les données par les terminaux sont importantes. Pour que l’entité RRH1 puisse décoder les données envoyées par le terminal T1, il faut que le ratio SINR (en anglais Signal-to-Interference-plus-Noise-Ratio) des données reçues par l’entité RRH1 soit plus élevé qu’un seuil lié à la modulation utilisée par le terminal pour émettre des données. Or, le ratio SINR est impacté par les interférences auxquelles le terminal T1 est confronté pour émettre les données. Si l’interférence est estimée correctement, le SINR peut être calculé lui aussi correctement et la modulation choisie de façon appropriée. Comme discuté précédemment, estimer l’interférence correctement est difficile. Nous proposons un ordonnancement en plusieurs étapes pour remédier à ce problème. Dans la première étape chaque BBU fait l’ordonnancement de chacun de ses secteurs indépendamment, selon les techniques antérieures, et crée une table d’ordonnancement composé des instructions d’émission pour chaque terminal attaché à un secteur. Grâce à la co-localisation des BBUs dans la même entité, un processus centralisé appelé Mod peut alors estimer l’interférence et corriger les instructions d’émission, et en particulier les modulations en conséquence, RB par RB et table par table, sans modifier l’allocation des RBs aux terminaux et les puissances allouées. Par exemple, si le SINR calculé dans cette étape est suffisamment haut pour permettre une modulation plus élevée (produisant un débit plus élevé), la modulation est modifiée en conséquence. De même si le SINR est plus bas que prévu, on peut avoir à changer la modulation pour une modulation plus robuste (avec un débit moins fort) permettant le décodage des données par le RRH.The BBU1 entity also transmits, in the transmission instruction, indications relating to the power to be used by the terminal T1 for transmitting data as well as information relating to the type of modulation to be used. The antennas 20, 30, nO using the same frequency bands as the antenna 10, the terminals T4, T7, Tn attached respectively to the antennas 20, 30, nO are likely to use the same channel in the same time interval as the terminal T1, which is likely to cause interference and therefore to degrade the quality of the signal received at each RRH or even make it impossible to decode the signals by the respective access stations. These interferences will be all the more important as the powers to which the data are transmitted by the terminals are important. For the RRH1 entity to be able to decode the data sent by the T1 terminal, the SINR ratio (in English Signal-to-Interference-plus-Noise-Ratio) of the data received by the RRH1 entity must be higher than a threshold linked to the modulation used by the terminal to transmit data. However, the SINR ratio is impacted by the interference with which the terminal T1 is confronted to transmit the data. If the interference is estimated correctly, the SINR can also be calculated correctly and the modulation chosen appropriately. As discussed earlier, estimating interference correctly is difficult. We propose a sequencing in several stages to remedy this problem. In the first step, each BBU schedules each of its sectors independently, according to the prior techniques, and creates a scheduling table composed of the transmission instructions for each terminal attached to a sector. Thanks to the co-location of BBUs in the same entity, a centralized process called Mod can then estimate the interference and correct the transmission instructions, and in particular the modulations accordingly, RB by RB and table by table, without modifying the allocation of RBs to terminals and the allocated powers. For example, if the SINR calculated in this step is high enough to allow higher modulation (producing a higher bit rate), the modulation is changed accordingly. Similarly if the SINR is lower than expected, it may be necessary to change the modulation for a more robust modulation (with a lower bit rate) allowing the decoding of the data by the RRH.
Dans une situation très défavorable, il n’existe pas de modulation ayant un seuil suffisamment bas pour que l’entité RRH1 puisse décoder les données envoyées par le terminal T1 et il faut ne pas lui allouer le RB correspondant. Dans ce cas l’instruction d’émission correspondante au terminal T1 sera positionnée de telle façon que le terminal T1 n’émette pas de données dans l’intervalle de temps pour lequel une interférence aura été détectée.In a very unfavorable situation, there is no modulation having a threshold low enough for the RRH1 entity to decode the data sent by the terminal T1 and it is not necessary to allocate the corresponding RB to it. In this case, the transmission instruction corresponding to the terminal T1 will be positioned in such a way that the terminal T1 does not transmit data in the time interval for which interference has been detected.
On se réfère ensuite à la figure 4 qui présente les différentes étapes du procédé de modification d’un attribut de modulation, compris dans l’instruction d’émission, selon un mode de réalisation de l'invention. Lors d’une première étape Et1, des terminaux qui se sont attachés à des stations d’accès d’une infrastructure de communications mobiles, par exemple des BTS, des NodeB ou des eNodeB, transmettent un message, par exemple de type PUCCH (en anglais Physical Uplink Control Channel) à leurs stations d’accès respectives pour leur indiquer qu’elles veulent émettre des données vers une entité déployée dans l’infrastructure de communications mobiles ou à l’extérieur de celle-ci. A la réception de ces demandes, les stations lors de l’étape Et2 établissent des tables d’ordonnancement, appelées également grille, dans lesquelles des instructions d’émission, et notamment des RBs, sont notamment attribuées à des terminaux attachés à une même station d’accès. Cet ordonnancement est réalisé par l’entité BBU. Cette entité est selon l’art antérieur colocalisé avec la station d’accès. Selon un mode de réalisation, cette entité BBU est centralisée et mise en œuvre dans un « hôtel de BBUs », comprenant plusieurs BBUs, chaque BBU étant notamment en charge de l’ordonnancement des terminaux attachés à une ou plusieurs stations d’accès. Chaque BBU réalise ses tables d’ordonnancement indépendamment des autres entités BBUs. Les entités BBUs étant centralisées et les plages de fréquences étant partagées entre les différentes stations comprenant les entités BBUs de l’hôtel de BBUs, il est fort probable que des terminaux attachés à deux ou plusieurs stations d’accès distinctes se voient attribuer des instructions d’émission incluant des RBs identiques, ce qui conduit à des interférences lors de l’émission des données par les terminaux. L’étape suivante Et3 a pour objectif d’identifier les interférences relatives aux attributions des mêmes RBs (une interférence apparaît dès qu’un RB est alloué dans plus de deux secteurs, et cette interférence ne pose problème que si l’interférence à un RRH n’avait pas été estimée correctement au moment de l’allocation car dans ce cas ce RRH ne pourra pas décoder l’information correctement). Une fois que les BBUs ont défini les tables d’ordonnancement, selon un mode de réalisation, une entité de gestion examine ces tables et détermine les RBs à problème. II s’agit par exemple, pour chaque RB de chaque table, relatif à une station d’accès, de déterminer les interférences provoquées par des terminaux à qui sont allouées les mêmes RBs dans les autres tables.Reference is then made to FIG. 4 which presents the different steps of the method for modifying a modulation attribute, included in the transmission instruction, according to an embodiment of the invention. During a first step Et1, terminals which are attached to access stations of a mobile communications infrastructure, for example BTS, NodeB or eNodeB, transmit a message, for example of the PUCCH type (in English Physical Uplink Control Channel) to their respective access stations to indicate that they want to transmit data to an entity deployed in or outside of the mobile communications infrastructure. Upon receipt of these requests, the stations during step Et2 establish scheduling tables, also called grids, in which transmission instructions, and in particular RBs, are notably allocated to terminals attached to the same station. access. This scheduling is carried out by the BBU entity. According to the prior art, this entity is collocated with the access station. According to one embodiment, this BBU entity is centralized and implemented in a "BBU hotel", comprising several BBUs, each BBU being in particular in charge of scheduling the terminals attached to one or more access stations. Each BBU performs its scheduling tables independently of the other BBUs. The BBUs entities being centralized and the frequency ranges being shared between the different stations comprising the BBUs entities of the BBUs hotel, it is very likely that terminals attached to two or more separate access stations will be allocated transmission including identical RBs, which leads to interference during the transmission of data by the terminals. The objective of the next step Et3 is to identify the interference relating to the allocations of the same RBs (interference appears as soon as an RB is allocated in more than two sectors, and this interference does not pose a problem unless the interference with an RRH had not been estimated correctly at the time of the allocation because in this case this RRH will not be able to decode the information correctly). Once the BBUs have defined the scheduling tables, according to one embodiment, a management entity examines these tables and determines the problem RBs. It is for example, for each RB of each table, relating to an access station, to determine the interference caused by terminals to which the same RBs are allocated in the other tables.
Sachant que l’allocation des RBs aux terminaux doit être menée dans un temps très restreint et qu’un changement d’allocation d’un terminal à un RB pour un terminal peut entrer en interférence avec un autre RB, il n’apparaît pas possible de réaffecter des RBs différents à des terminaux en respectant ces contraintes de temps. L’invention vise à permettre à une station d’accès de décoder les données émises par un terminal en dépit des interférences causées par les instructions d’émission et notamment d’attribution des mêmes RBs à d’autres terminaux d’autres stations d’accès. Pour réaliser cela, l’entité de gestion en charge de la détermination des interférences, est amenée lors d’une étape Et4 à modifier RB par RB et table par table, le type de modulation transmis au terminal correspondant lorsque les interférences sur ce RB (au RRH correspondant) sont de nature à empêcher le décodage des données. En effet, en dehors des RBs, les BBUs indiquent aussi aux terminaux souhaitant émettre des données, dans les instructions d’émission, quelle modulation ils doivent utiliser et avec quelle puissance ils doivent émettre les données sur les RBs indiqués. Les modulations de type QPSK (en anglais Quadrature phase-shift keying), 16QAM (en anglais 16 Quadrature Amplitude Modulation) ou 64QAM sont des exemples de modulation qu’une entité BBU peut indiquer à un terminal pour qu’il émette des données. L’entité de gestion, une fois qu’elle a déterminé les interférences, doit donc modifier les tables d’ordonnancement des BBUs en modifiant si besoin les modulations attribuées à certains terminaux des tables pour transmettre leurs données. II est à noter que la modification de modulation peut dans certains cas consister à ordonner au terminal d’utiliser une modulation moins performante, c’est-à-dire permettant une transmission de données de moindre qualité, ou bien d’améliorer la qualité de transmission en allouant au terminal une meilleure modulation car les perturbations sur le RB alloué à ce terminal sont suffisamment faibles pour autoriser une meilleure modulation.Knowing that the allocation of RBs to terminals must be carried out in a very limited time and that a change of allocation from one terminal to an RB for a terminal can interfere with another RB, it does not appear possible to reassign different RBs to terminals while respecting these time constraints. The invention aims to allow an access station to decode the data transmitted by a terminal despite the interference caused by the transmission instructions and in particular the allocation of the same RBs to other terminals of other stations. access. To achieve this, the management entity in charge of determining interference, is brought during a step Et4 to modify RB by RB and table by table, the type of modulation transmitted to the corresponding terminal when the interference on this RB ( to the corresponding RRH) are likely to prevent decoding of the data. In fact, apart from the RBs, the BBUs also indicate to the terminals wishing to transmit data, in the transmission instructions, which modulation they must use and with what power they must transmit the data on the indicated RBs. Modulations of the type QPSK (in English Quadrature phase-shift keying), 16QAM (in English 16 Quadrature Amplitude Modulation) or 64QAM are examples of modulation that a BBU entity can indicate to a terminal so that it transmits data. The management entity, once it has determined the interference, must therefore modify the scheduling tables of the BBUs by modifying, if necessary, the modulations allocated to certain terminals of the tables to transmit their data. It should be noted that the modulation modification can in certain cases consist in ordering the terminal to use a less efficient modulation, that is to say allowing a transmission of lower quality data, or else to improve the quality of transmission by allocating better modulation to the terminal because the disturbances on the RB allocated to this terminal are low enough to allow better modulation.
Dans une étape Et3a, l’entité de gestion en charge de modifier un type de modulation peut par exemple s’appuyer sur le calcul de l’interférence et le ratio SINR pour sélectionner la modulation permettant à une station d’accès de décoder les données émises par un terminal. L’entité de gestion pourra s’appuyer sur un ensemble de paramètres (gain du canal de propagation, interférences, puissances d’émission...) pour choisir la modulation permettant d’offrir la meilleure qualité de transmission tout en garantissant un possible décodage par une station d’accès.In a step Et3a, the management entity in charge of modifying a type of modulation can for example rely on the calculation of the interference and the SINR ratio to select the modulation allowing an access station to decode the data issued by a terminal. The management entity will be able to rely on a set of parameters (gain of the propagation channel, interference, transmission powers, etc.) to choose the modulation making it possible to offer the best quality of transmission while guaranteeing possible decoding. by an access station.
L’entité de gestion, une fois qu’elle a modifié les tables en modifiant les modulations des terminaux pour lesquels il était nécessaire ou possible d’apporter ces modifications, les met à disposition des entités BBUs respectives lors de l’étape Et5, soit en les envoyant si l’entité de gestion et les entités BBUs ne sont pas co-localisées ou bien en les chargeant dans les entités BBUs si elles sont co-localisées avec l’entité de gestion. Les entités BBUs ont ensuite la charge d’informer les stations d’accès ainsi que les terminaux avec les instructions d’émission de données possiblement modifiées qui leur sont attribuées, parmi lesquelles les RBs, la puissance de transmission et le type de modulation que le terminal doit utiliser pour transmettre les données dans le sens montant. L’entité BBU, dans le cas des réseaux de type LTE, transmet ces informations en utilisant un message de type DCI (en anglais Downlink Control Information) transmis sur le canal physique de contrôle PDCCH (en anglais Physical downlink Control Channel).The management entity, once it has modified the tables by modifying the modulations of the terminals for which it was necessary or possible to make these modifications, makes them available to the respective BBUs entities during step Et5, ie by sending them if the management entity and the BBUs entities are not co-located or by loading them into the BBUs entities if they are co-located with the management entity. The BBUs are then responsible for informing the access stations and the terminals with the possibly modified data transmission instructions assigned to them, including the RBs, the transmission power and the type of modulation that the terminal must use to transmit data in the uplink direction. The BBU, in the case of LTE networks, transmits this information using a DCI (Downlink Control Information) message transmitted on the PDCCH (Physical downlink Control Channel) physical control channel.
On se réfère ensuite à la figure 5 qui présente un exemple de tables d’allocation établies avant et après la mise en œuvre du procédé de modification d’un attribut de modulation, compris dans une instruction d’émission, selon un mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, les stations d’accès sont des équipements de type eNodeB. A des fins de simplification, l’instruction d’émission est composé des caractéristiques suivantes transmises aux terminaux et sont limitées à 4 pour ce mode de réalisation:Reference is then made to FIG. 5 which presents an example of allocation tables established before and after the implementation of the method for modifying a modulation attribute, included in a transmission instruction, according to an embodiment of the invention. In this embodiment, the access stations are equipment of the eNodeB type. For simplification purposes, the transmission instruction is made up of the following characteristics transmitted to the terminals and is limited to 4 for this embodiment:
RB (en anglais Ressource Block) : Cette information correspond au bloc de fréquences alloué à un terminal. Dans ce mode de réalisation, un seul RB est alloué à un terminal pour un intervalle de temps. A cet RB, est associé une puissance et un paramètre MCS. Dans un autre mode de réalisation, plusieurs RBs peuvent être alloués à un terminal pour un intervalle de temps et à chaque RB attribué, correspond une puissance et un paramètre MCS ;RB (in English Resource Block): This information corresponds to the frequency block allocated to a terminal. In this embodiment, a single RB is allocated to a terminal for a time interval. This RB is associated with a power and an MCS parameter. In another embodiment, several RBs can be allocated to a terminal for a time interval and to each allocated RB, corresponds a power and an MCS parameter;
IT (Intervalle de temps) : cette information indique l’intervalle de temps dans la trame pendant lequel les fréquences RB sont allouées au terminal ;IT (Time Interval): this information indicates the time interval in the frame during which the RB frequencies are allocated to the terminal;
P (Puissance) : Cette information indique le niveau de puissance qui est attribué au terminal pour émettre des données ;P (Power): This information indicates the power level which is allocated to the terminal to transmit data;
- MCS (en anglais Modulation and Coding Scheme) : Cette information indique un type de modulation attribuée à un terminal. Il peut s’agir par exemple de modulation BPSK, QPSK, 16QAM ou 64QAM, référencées dans les tableaux de la figure 5 par des codes numériques (M1, M2, etc...).- MCS (in English Modulation and Coding Scheme): This information indicates a type of modulation assigned to a terminal. This may for example be BPSK, QPSK, 16QAM or 64QAM modulation, referenced in the tables in Figure 5 by numeric codes (M1, M2, etc ...).
D’autres caractéristiques peuvent être transmises aux terminaux par les BBUs dans l’instruction d’émission mais ne sont pas indiquées dans ces tableaux. La présentation des informations transmises aux terminaux peut elle-même différer par rapport à la présentation volontairement simplifiée proposée dans la figure 5. Les tableaux donnent pour chaque RB (Fn, ITm) de chaque RRH, le terminal autorisé à utiliser le RB (Tn), la puissance d’émission des données à respecter par le terminal (Pk) ainsi que la modulation qu’il doit utiliser pour émettre (Mi).Other characteristics can be transmitted to the terminals by the BBUs in the transmission instruction but are not indicated in these tables. The presentation of the information transmitted to the terminals can itself differ from the voluntarily simplified presentation proposed in figure 5. The tables give for each RB (Fn, ITm) of each RRH, the terminal authorized to use the RB (Tn) , the data transmission power to be respected by the terminal (Pk) as well as the modulation that it must use to transmit (Mi).
Sur la figure 5, sont proposés des tables d’ordonnancement correspondant aux RRH1, RRH2, RRH3 d’une infrastructure de communications mobiles, par exemple de type 3GPP (en anglais 3rd Génération Partnership Project). Ces tables sont respectivement référencées RRH1-Table1, RRH2-Table2, RRH3-Table3 qui seront respectivement nommées Tablel, Table2, Table3 dans la suite du document. Les terminaux T1, T2, T3 sont par exemple attachés à une station de type eNodeBI comprenant le RRH1, les terminaux T4, T5, T6 sont attachés à une station de type eNodeB2 comprenant le RRH2 et les terminaux T7, T8, T9 sont attachés à une station de type eNodeB3 comprenant le RRH3.In FIG. 5, scheduling tables corresponding to the RRH1, RRH2, RRH3 of a mobile communications infrastructure are proposed, for example of the 3GPP type (in English 3rd Generation Partnership Project). These tables are respectively referenced RRH1-Table1, RRH2-Table2, RRH3-Table3 which will be respectively named Tablel, Table2, Table3 in the rest of the document. The terminals T1, T2, T3 are for example attached to an eNodeBI type station comprising the RRH1, the T4, T5, T6 terminals are attached to an eNodeB2 type station comprising the RRH2 and the T7, T8, T9 terminals are attached to an eNodeB3 type station including the RRH3.
Les trois tables Tablel, Table2, Table3 sont établies par les entités BBUs respectives des stations d’accès eNodeBI, eNodeB2, eNodeB3 sans aucune coordination à priori entre ces BBUs pour l’attribution des caractéristiques aux terminaux qui sont attachés à ces stations, alors que les bandes de fréquences utilisées par les eNodeBI, eNodeB2, eNodeB3 sont identiques. Par exemple, dans le RB 1 (F1, IT1) de la Table 1, le terminal T1 est autorisé à émettre avec une puissance P1 et une modulation M3. Pour ce même RB1, le terminal T4, attaché à l’eNodeB2, est autorisé à émettre avec une puissance P1 et en utilisant une modulation de type M3. Pour ce RB1, le terminal T9, attaché à la station d’accès eNodeB3, peut émettre des données avec une puissance P2 et une modulation de type M4.The three tables Tablel, Table2, Table3 are established by the respective BBUs of the access stations eNodeBI, eNodeB2, eNodeB3 without any a priori coordination between these BBUs for the assignment of characteristics to the terminals which are attached to these stations, whereas the frequency bands used by eNodeBI, eNodeB2, eNodeB3 are identical. For example, in RB 1 (F1, IT1) of Table 1, the terminal T1 is authorized to transmit with power P1 and modulation M3. For this same RB1, the terminal T4, attached to the eNodeB2, is authorized to transmit with P1 power and using an M3 type modulation. For this RB1, the T9 terminal, attached to the eNodeB3 access station, can transmit data with P2 power and M4 type modulation.
Selon un mode de réalisation, une entité de gestion détermine les possibles interférences dues à des interférences d’attribution d’instruction d’émission à des terminaux des 3 tables Tablel, Table2, Table3. Pour déterminer ces interférences, pour un RB d’une table, l’entité de gestion, dans un mode de réalisation, calcule le ratio SINR. Par exemple, pour le RB1 de la Tablel, l’entité de gestion calcule le SINR pour le terminal T1 autorisé à émettre dans ce PRB1. Les interférences dans ce RB1 sont causées par les terminaux T4 et T9 également autorisés à émettre dans ce RB1 ainsi que par des terminaux à qui ce RB a été alloué par des BBUs non co-localisés. Le ratio SINR du RB1 pour le terminal 1 correspond par exemple à la formule suivante :According to one embodiment, a management entity determines the possible interference due to interference in the allocation of transmission instructions to terminals of the 3 tables Tablel, Table2, Table3. To determine this interference, for an RB of a table, the management entity, in one embodiment, calculates the SINR ratio. For example, for the RB1 of Tablel, the management entity calculates the SINR for the terminal T1 authorized to transmit in this PRB1. Interference in this RB1 is caused by terminals T4 and T9 also authorized to transmit in this RB1 as well as by terminals to which this RB has been allocated by non-co-located BBUs. The SINR ratio of RB1 for terminal 1 corresponds for example to the following formula:
SINR (ββΐ,τΐ) = P(TÏ)G(T1,RRHÏ)/ (I (Γ4,Γ9) + S)SINR (ββΐ, τΐ) = P (TÏ) G (T1, RRHÏ) / (I (Γ4, Γ9) + S)
P(T1) correspond à la puissance du signal attribuée au terminal T1P (T1) corresponds to the signal strength allocated to the terminal T1
G(T1,RRH1) est le gain de canal entre T1 et RRH1 (c’est une donnée qui est mesurée régulièrement et est disponible au BBU)G (T1, RRH1) is the channel gain between T1 and RRH1 (this is a data that is measured regularly and is available at BBU)
I(T4, T9) correspond à l’interférence calculable causée par les terminaux T4 et T9 - Il s’agit par exemple de la somme des puissances reçues des terminaux T4 et T9 pour le RB1 au RRH1.I (T4, T9) corresponds to the computable interference caused by terminals T4 and T9 - This is for example the sum of the powers received from terminals T4 and T9 for RB1 at RRH1.
B correspond à une valeur de bruit auquel s’ajoute l’interférence causée par exemple par des terminaux utilisant le même RB mais gérés par des BBUs dont les instructions ne sont pas modifiées par l’entité de gestion, si nécessaire. En général, B est plus petit que l’interférence causée par les terminaux gérés par des BBUs pour lesquelles les instructions peuvent être modifiées.B corresponds to a noise value to which is added the interference caused for example by terminals using the same RB but managed by BBUs whose instructions are not modified by the management entity, if necessary. In general, B is smaller than the interference caused by terminals managed by BBUs for which the instructions can be modified.
De la même façon, le ratio SINR du RB1 pour le terminal 4 correspond à la formule suivante :Similarly, the SINR ratio of RB1 for terminal 4 corresponds to the following formula:
SINR (7?S1,T4) = P(T4')G(T4,RRH2')/ (I (Γ1,Γ9) + B')SINR (7? S1, T4) = P (T4 ') G (T4, RRH2') / (I (Γ1, Γ9) + B ')
L’interférence calculable pour le terminal T4 dans le RB1 est causée par les terminaux T1 et T9.Calculable interference for terminal T4 in RB1 is caused by terminals T1 and T9.
De façon comparable, le ratio SINR du RB1 pour le terminal 9 correspond à la formule suivante :Comparably, the SINR ratio of RB1 for terminal 9 corresponds to the following formula:
SINR (RB1,T9) = P(T9)G(T9,RRH3)/ (J (T1,T4) + B)SINR (RB1, T9) = P (T9) G (T9, RRH3) / (J (T1, T4) + B)
L’interférence calculable pour le terminal T9 dans le RB1 est causée par les terminaux T1 et T4.Calculable interference for terminal T9 in RB1 is caused by terminals T1 and T4.
L’entité de gestion détermine les interférences calculables pour chaque RB de chaque table en vue de modifier ou non la modulation au terminal autorisé à émettre dans un RB donné en fonction des interférences et du ratio SINR calculés.The management entity determines the interference computable for each BR of each table with a view to modifying or not the modulation at the terminal authorized to transmit in a given BR depending on the interference and the SINR ratio calculated.
A partir de la détermination des interférences calculables, d’une estimation du bruit et de l’interférence résiduelle, le ratio SINR sur chaque RB de chaque table est calculé, pour que les données émises par les terminaux T1, T4 et T9 soient décodées par leurs stations d’accès respectives eNodeBI, EnodeB2 et eNodeB3, l’entité de gestion choisit par exemple de modifier le type de modulation initialement attribué au terminal T1 et de lui affecter une modulation de type M2 au lieu d’une modulation de type M3, de façon à ce que l’eNodeBI puisse décoder les données envoyées par le terminal 1 sur le RB1.From the determination of the computable interference, an estimate of the noise and the residual interference, the SINR ratio on each RB of each table is calculated, so that the data transmitted by the terminals T1, T4 and T9 are decoded by their respective access stations eNodeBI, EnodeB2 and eNodeB3, the management entity chooses for example to modify the type of modulation initially assigned to the terminal T1 and to assign it a modulation of type M2 instead of a modulation of type M3, so that the eNodeBI can decode the data sent by terminal 1 on RB1.
Pour choisir le type de modulation, l’entité de gestion ayant calculé le SINR du RB1 utilise par exemple une fonction permettant de sélectionner une modulation en fonction du ratio SINR calculé en comparant le ratio SINR à une valeur de seuil associée à chaque modulation. S’il existe 15 types de modulation identifiés de MO à M14, il y a 15 valeurs de seuils associées à ces modulation appelées k(m) où m varie de 0 à 14.To choose the type of modulation, the management entity having calculated the SINR of RB1 uses for example a function allowing to select a modulation according to the SINR ratio calculated by comparing the SINR ratio with a threshold value associated with each modulation. If there are 15 types of modulation identified from MO to M14, there are 15 threshold values associated with these modulation called k (m) where m varies from 0 to 14.
Par exemple, si le ratio SINR est inférieur à une valeur k(0), il n’existe pas de modulation permettant de pouvoir décoder les données. Le terminal dans ce cas recevra une information de ne pas émettre de données dans ce RB.For example, if the SINR ratio is less than a value k (0), there is no modulation allowing the data to be decoded. The terminal in this case will receive information not to transmit data in this RB.
Si le ratio SINR est supérieur à une valeur k(14), alors la modulation maximale sera sélectionnée. La modulation de type M14 sera ainsi sélectionnée dans ce cas.If the SINR ratio is greater than a k value (14), then the maximum modulation will be selected. In this case, the M14 type modulation will be selected.
Dans le cas où le ratio SINR est compris entre k(0) et k(14), la modulation choisie correspond à la valeur immédiatement supérieure au ratio SINR calculé. Si le ratio SINR a une valeur comprise entre k(5) et k(6), la modulation retenue sera la modulation M5 correspondant au seuil k(5).In the case where the SINR ratio is between k (0) and k (14), the modulation chosen corresponds to the value immediately greater than the calculated SINR ratio. If the SINR ratio has a value between k (5) and k (6), the modulation used will be the modulation M5 corresponding to the threshold k (5).
La modulation de type M2 est par exemple moins performante que la modulation M3 mais permet le décodage des données par la station d’accès eNodeBI, en présence de plus d’erreurs, le nouveau type de modulation faisant baisser le seuil en dessous duquel la station d’accès ne peut décoder, et correspondant au SINR calculé pour le terminal 1 sur le RB1 de la table 1. L’entité de gestion choisit modifier la modulation M4 initialement attribuée au terminal T9, en lui attribuant une modulation M2, par l’entité BBU en charge de l’ordonnancement des terminaux attachés à la station eNodeB3. Le type de modulation choisi pour le terminal T1 et le fait de ne pas modifier les caractéristiques du terminal T9 sont propres à l’algorithme de l’entité de gestion. Le terminal T4 attaché à la station d’accès eNodeB2 comprenant le RRH2, se voit également modifier la modulation initialement attribuée, de M3 à M5, lui permettant dans ce cas de bénéficier d'une modulation plus performante (M5 par rapport à M3), le ratio SINR calculé pour le terminal T4 sur le RB1 autorisant une modulation plus performante tout en garantissant le décodage des données par la station d’accès eNodeB2.The M2 type modulation is for example less efficient than the M3 modulation but allows the decoding of the data by the eNodeBI access station, in the presence of more errors, the new type of modulation lowering the threshold below which the station access cannot decode, and corresponding to the SINR calculated for terminal 1 on RB1 of table 1. The management entity chooses to modify the modulation M4 initially allocated to terminal T9, by assigning it modulation M2, by the BBU entity in charge of scheduling the terminals attached to the eNodeB3 station. The type of modulation chosen for the terminal T1 and the fact of not modifying the characteristics of the terminal T9 are specific to the algorithm of the management entity. The terminal T4 attached to the access station eNodeB2 including the RRH2, is also seen modifying the modulation initially allocated, from M3 to M5, allowing it in this case to benefit from a more efficient modulation (M5 compared to M3), the SINR ratio calculated for the terminal T4 on the RB1 authorizing a more efficient modulation while guaranteeing the decoding of the data by the access station eNodeB2.
II est à noter que les modifications des instructions d’émission par l’entité de gestion peuvent être réalisées de façon séquentielle ou en parallèle pour accélérer ce processus de modification. Une modification des instructions en parallèle permet d’opérer ce processus de façon plus rapide, ce qui permet aux stations d’accès et aux terminaux d’être informés des instructions d’émission de données dans le sens montant de façon plus rapide. Par contre ce mode de réalisation en parallèle ne permet pas aussi facilement de pouvoir modifier une instruction d’émission pour un terminal en fonction d’une modification d’instruction d’émission relative à un autre terminal sauf à mettre en œuvre un processus particulier.It should be noted that modifications to the issuing instructions by the management entity can be carried out sequentially or in parallel to speed up this modification process. Editing the instructions in parallel makes this process faster, allowing access stations and terminals to be informed of upstream data transmission instructions faster. On the other hand, this parallel embodiment does not make it as easy to be able to modify a transmission instruction for a terminal as a function of a modification of transmission instruction relating to another terminal except when implementing a particular process.
Dans certains cas, le SINR calculé pour un RB donné et pour un terminal donné ne permet pas de déterminer une modulation autorisant un décodage des données par la station d’accès à laquelle est attaché le terminal en question. Dans la figure 5, c’est le cas par exemple du terminal T2 initialement autorisé à émettre avec une puissance P1 et une modulation M1 dans le PRB3 (F1, IT3). Le calcul du SINR pour ce terminal et ce RB, dont les interférences sont causées par les terminaux T6 et T9 dans table2 et table3, ne permet pas de sélectionner une modulation et l’entité de gestion modifie les caractéristiques initialement attribuées par la BBU1 en attribuant une puissance à 0 et une modulation à 0 pour le PRB3 de la tablela, interdisant ainsi au terminal T2 d’émettre des données pour le PRB3. Le calcul des RBs pour lequel aucune modulation ne peut être choisie doit se faire en premier car il affectera l’interférence sur ces RBs à d’autres RRHs. C’est ce qui induit que la modification des caractéristiques ne peut pas complètement être réalisée en parallèle pour tous les RBs.In certain cases, the SINR calculated for a given RB and for a given terminal does not make it possible to determine a modulation authorizing a decoding of the data by the access station to which the terminal in question is attached. In FIG. 5, this is the case for example of the terminal T2 initially authorized to transmit with a power P1 and a modulation M1 in the PRB3 (F1, IT3). The calculation of the SINR for this terminal and this RB, whose interference is caused by the terminals T6 and T9 in table2 and table3, does not allow selection of a modulation and the management entity modifies the characteristics initially assigned by the BBU1 by assigning a power at 0 and a modulation at 0 for the PRB3 of the table, thus preventing terminal T2 from transmitting data for the PRB3. The calculation of RBs for which no modulation can be chosen must be done first because it will affect the interference on these RBs to other RRHs. This implies that the modification of the characteristics cannot be completely carried out in parallel for all the RBs.
Les tables d’ordonnancement modifiées, RRH1-tablela, RRH2-table2a, RRH3table3a, comprenant les instructions d’émission modifiées par l’entité de gestion, sont ensuite communiquées aux BBUs respectives des stations d’accès eNodeBI, eNodeB2, eNodeB3 qui à leur tour peuvent informer les terminaux attachés respectivement aux stations d’accès respectives des instructions d’émission de données dans la voie montante qui leur sont attribuées pour chaque intervalle de temps.The modified scheduling tables, RRH1-tablela, RRH2-table2a, RRH3table3a, comprising the transmission instructions modified by the management entity, are then communicated to the respective BBUs of the access stations eNodeBI, eNodeB2, eNodeB3 which at their tower can inform the terminals attached to the respective access stations respectively of the uplink data transmission instructions assigned to them for each time interval.
En relation avec la figure 6, on présente maintenant un dispositif de gestion mettant en œuvre le procédé de modification d’une instruction d’émission, selon un mode de réalisation de l’invention.In connection with FIG. 6, there is now presented a management device implementing the method for modifying a transmission instruction, according to an embodiment of the invention.
Le dispositif 60 de gestion met en œuvre le procédé de modification d’une instruction d’émission.The management device 60 implements the method for modifying a transmission instruction.
Par exemple, le dispositif 60 comprend une unité de traitement 630, équipée par exemple d'un microprocesseur μΡ, et pilotée par un programme d'ordinateur 610, stocké dans une mémoire 620 et mettant en œuvre le procédé de modification selon l'invention. A l’initialisation, les instructions de code du programme d’ordinateur 610 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM, avant d’être exécutées par le processeur de l’unité de traitement 630.For example, the device 60 comprises a processing unit 630, equipped for example with a microprocessor μΡ, and controlled by a computer program 610, stored in a memory 620 and implementing the modification method according to the invention. At initialization, the code instructions of the computer program 610 are for example loaded into a RAM memory, before being executed by the processor of the processing unit 630.
Un tel dispositif 60 comprend :Such a device 60 comprises:
- un module 61 d’obtention, apte à obtenir une table comprenant des instructions d'émission destinées à des terminaux, dont le premier terminal, attachés à une première station d’accès, d’une infrastructure de communications mobiles comprenant une pluralité de stations d’accès,a module 61 for obtaining, capable of obtaining a table comprising transmission instructions intended for terminals, including the first terminal, attached to a first access station, of a mobile communications infrastructure comprising a plurality of stations access,
- un module 62 de modification de l’instruction d’émission destinée au premier terminal, en fonction d’au moins une autre instruction comprise dans au moins une autre table comprenant des instructions destinées à des terminaux attachés à au moins une autre station d'accès de la pluralité,a module 62 for modifying the transmission instruction intended for the first terminal, as a function of at least one other instruction included in at least one other table comprising instructions intended for terminals attached to at least one other station access of plurality,
- un émetteur 63, apte à émettre la table comprenant l’instruction modifiée vers la première station d’accès.- a transmitter 63, capable of transmitting the table comprising the modified instruction to the first access station.
Les modules décrits en relation avec la figure 6 peuvent être des modules matériels ou logiciels.The modules described in relation to FIG. 6 can be hardware or software modules.
Les modes de réalisation de l'invention qui viennent d'être présentés ne sont que quelques-uns des modes de réalisation envisageables. Ils montrent que l'invention peut être utilisée dans des infrastructures mobiles variées incluant les réseaux GPRS, UMTS, LTE et de générations futures dès lors que des terminaux peuvent se voir allouer des instructions non compatibles, et notamment les mêmes fréquences dans un même intervalle de temps. Des instructions non compatibles sont des instructions sur un même RB qui font que au moins un RRH de l’hôtel de BBUs ne puisse pas décoder les données relatives à ce RB. Ces allocations génèrent des interférences entre les terminaux utilisant les mêmes ressources au même moment. Le calcul exact de la majeure partie de l’interférence, et la mise en œuvre d’un procédé permettant au final une plus grande probabilité d’un décodage réussi des données envoyées par les terminaux par les stations d’accès auxquelles ils sont attachés, malgré les interférences, sont très importantes dans un environnement où les bandes de fréquence sont de plus en plus partagées. Cette invention est mise en œuvre dans un environnement où des fonctions, notamment d’ordonnancement, jusque-là présentes dans chaque station d’accès sont déportées dans une entité ou plusieurs entités plus centralisées. Les antennes d’une même station utilisent aujourd’hui des bandes de fréquence différentes, mais dans le futur, une mise en œuvre de l’invention pour pallier aux interférences induites par des terminaux connectés à des antennes d’une même station et utilisant les mêmes bandes de fréquence pourrait être utile. Cette invention peut en outre aussi bien être utilisée lorsque les entités, comprenant l’entité de gestion, les RRH, les BBUs, sont des équipements physiques ou des entités virtualisées. Les interférences causées entre stations d’accès gérées par des entités de gestion distinctes, par exemple lorsque les stations d’accès sont proches géographiquement, pourrait justifier la mise en œuvre du procédé dans une version où les tables obtenues par plusieurs entités de gestion sont prises en compte pour déterminer les interférences.The embodiments of the invention which have just been presented are only a few of the possible embodiments. They show that the invention can be used in various mobile infrastructures including GPRS, UMTS, LTE and future generation networks as soon as terminals can be allocated instructions which are not compatible, and in particular the same frequencies in the same interval of time. Non-compatible instructions are instructions on the same RB which prevent at least one RRH from the BBUs hotel from being able to decode the data relating to this RB. These allocations generate interference between terminals using the same resources at the same time. The exact calculation of most of the interference, and the implementation of a process allowing in the end a greater probability of a successful decoding of the data sent by the terminals by the access stations to which they are attached, despite interference, are very important in an environment where frequency bands are increasingly shared. This invention is implemented in an environment where functions, in particular scheduling, hitherto present in each access station are deported to one or more more centralized entities. The antennas of the same station today use different frequency bands, but in the future, an implementation of the invention to overcome the interference induced by terminals connected to antennas of the same station and using the same frequency bands could be helpful. This invention can also be used as well when the entities, comprising the management entity, the RRHs, the BBUs, are physical devices or virtualized entities. Interference caused between access stations managed by separate management entities, for example when the access stations are close geographically, could justify the implementation of the method in a version where the tables obtained by several management entities are taken into account to determine the interference.
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| FR1750943A FR3062769B1 (en) | 2017-02-03 | 2017-02-03 | ADAPTATION OF A TRANSMISSION INSTRUCTION FOR A TERMINAL COMMUNICATION IN THE UPWARD DIRECTION |
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| US11510282B2 (en) * | 2020-03-11 | 2022-11-22 | Panasonic Holdings Corporation | Master station device, base station, and communication control method |
Citations (2)
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| US20150351106A1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-12-03 | Cellos Software Ltd | Method and apparatus for dynamic inter-cell interference avoidance in cellular communication networks |
| US20160037550A1 (en) * | 2014-06-09 | 2016-02-04 | Airvana Lp | Radio access networks |
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2017
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