TW200807915A - Method and system for managing resources in wireless communication systems - Google Patents

Description

200807915 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有’無線通信系統。更明確地，本發明係有關 於減少無線電通信系統中之干擾及功率消耗者。 【先前技術】 技藝中已熟知無線通信系統。為了提供全球性之無線系統 π 連線’業已發展且實現多種標準。-種普遍使用之現行標準係 全球行動通信系，(GSM)。這即-所謂第二代行動無線系統標 準(2G) ’而其後續者為修訂版(2 5G)。整合封包無線電服務技術 傳輸(GPRS)及增強型數據速率全球演進(£1)(：}玛係2.5〇技術之 範例，其可提供超越(2g)gsm網路之較高速度數據服務。每一 該等標準皆企求以額外特徵及強化來改良先前標準。歐洲電話 通信標準協會特別行動群(ETSI SMG)於1998年一月協議一第三 代無線電系統之無線電存取方案，稱作全球行動電話通信系統 (UMTS)。為了更進一步實現umTS標準，已於1998年十二月成 立第三代行動通信夥伴合作計畫(3Gpp)。3Gpp持續致力於一共 同之第三代行動無線電標準。 、 第1圖中係描繪出依據現行3GPP規範之一典型umts系統 架構。該UMTS網路架構包括一核心網路(CN)，其可經由已知 為Iu之一介面而與一UMTS地面無線電存取網路互 連，其中Iu已於現行可公開使用之3<3]?1>規範文件中詳細地定 義。可將UTRAN配置成，經由稱作為Uu2一無線電介面，藉由 3 GPP中稱作為使用者終端設備(UE)之無線發射接收單元 (WTRU)而提供使用者無線通信服務。UTRAN具有一個或更多 200807915 無線電網路控制器_C)，及3 GPP中稱作為節點B、共同提供地 理涵蓋以與UE作無線通信的―個或更多基地台。該—個或更多 節點B係經由3GPP中稱作為Iub之一介面而連接至每一⑽匸。 UTRAN可具有連接至不同RNC之眾多群節點B;第丨圖所描繪出 之範例中則顯示出兩群。當一 UTRANt提供超過一個請^時， 即得經由一 Iur介面實施r^c之間的通信。 網路組件外部之通信，係由—使用者層級之節點B經由Uu 介面、及-網路層級上之CN、經由接至外部系統之各種⑶連 接’而彳亍貫施。 通常’譬如節點B存取點等基地台之主要功能，係在基地台 網路與WTRU之間提供—絲連接。典型地，—基地台可放射 出共用通道訊號’以允許未連接之WTRU_絲地台時序同 ^。在3GPP中’-節點B可執行，與证作實體無線電連接。該 =點B係在介面上，自rnc接收訊號，其中該職可控制該 節點B在Uu介面上所發射之訊號。 一 CN係負責將資訊依規定路徑發送至其正確目的地。譬 =’該CN可將語音訊務(trafflc)自—证依規定路徑發送至公共 父換電話網路(PSTN)或指定用於網際網路之封包數據，其中哕 UE係UMTS經由其中-節點B接收者。在3Gpp中，CN具有六: 主要組件.1)用於服務整合封包無、線電服務(GpRs)之—支援節 點；2)-閘門(gateway)GPRS支援節，點；3)一邊界問門；句一訪 問者位置暫存H ; 5卜行動服務交換中心；及6)—_亍動服務 交換中心。該服務GP则支援節點_於存取譬如網際網 封包交換域。_服哪支援節_鍵接其他網路用之一問 門節點。所有前進至其他操作者網路或網際網路之數據轉換， 200807915 該閘門GPRS支援節點。該邊界_可作為-防火牆，以 路外之人侵者攻擊網路倾狀用戶。訪問者位置暫存 输供服務所f之用戶數據的—現行服務網路「複製本」。 =資訊起初係來自掌管行動用戶之—數據庫。該行動服務交 換中心係主管自IMTS端至網路的「交換電路」連接。該問門 行動網路交财4實現根據目_戶位置所需之路由功能。 该閘門行動服務交換中心亦可接收且掌f用戶料部網路之連

接請求。 RNC大體上可控制UTRAN之内部功能。亦對通信提供 中間媒介服務’其巾該触具有經由—Uu介面連接而接至一節 細之-區域組件、及經由該⑶與—外部系統之間之一連接而 實施的一外部服務組件，譬如由一國RUMTst之一行動電話 所播出之越洋電話。 “典型地’一RNC可監管多重基地台、管理節點B所服務之無 線電服務涵盍地理區域内的無線電資源、及控制1^介面之實體 然線電貢訊。在3GPP中，一RNC之Iu介面可提供兩個接至CN 之連接：其一係接至一封包交換域，而另一個則接至一電路交 換域。RNC之其他重要功能包含機密性及完整性之防護。 在譬如第三代夥伴計劃(3 GPP)分時雙工(TDD)及分頻雙工 (F D D)系統等通信系統中，可結合具有變動速率數據之多重個分 早與專用通道來傳輸。這種系統之背景規範數據係可供公眾利 用者，且仍在持續發展中。 當在利用TDD技彳标之無線通信系統中指派使用者時槽時， 通系因為日守槽之狀態，而必須將使用者指派予超過一個時槽。 亦即’典型地係依據使用者服務胞元中之傳輸功率及可用資源 200807915 之量、及服務胞元自其相鄰(複數個)胞元接收到之干擾量，以及 干擾如何在整個時槽上分佈，而將使用者指派予時槽(即指派資 源)。譬如，請參考第2圖，每一時槽(TS)中之干擾位準係隨著總 傳輸功率量及可用資源量而變化。管理無線通信系統資源之兩 目標係降低干擾及減少片段(fragmentation)。然而，目前已知的 資源管理技術並未在管理資源時，考慮或試圖對付來自相鄰胞 元之干擾。 緣是，亟需提供一種可管理資源而無先前技藝限制之方法 及系統。 【發明内容】 本發明係-種用於使無線通信系統中之資源管理最佳化的 方法及系統，其中可重新指派相鄰及服務胞元中之資源，以使 服務胞Tt中之片段減少。可較佳地f理無線通信系統中之資 源，以使片段最少化’且當無法根據現行資源分配為基礎來減 少片段時，重新指派資源以允許減少片段。

【實施方式】 此傻 …、、’57又、個又早兀包括但不限於一使用 者終端設備、行動電話基地台、固定或行動用戶料、呼叫哭、 =壬何能夠在-無線環境中操作之其他型式裝置。此後謂論 中，-基地台包括但不限於-節點B、網點控制器、存取點 任何能夠在一無線環境中操作之其他型式介面裝置。”〆 請由參考第3圖開始，其中顯示出片 HP 據本發明之—無線通信 糸統300 1線社线包括至少—

(RNQ302、複數個基地台304至3〇4 ”:、、电，.罔路H 1 n及至少一WTRU300。請 200807915 注意到，可在利用TDD技術之任何型式無線通㈣統中實現本 發明。譬如’當在一無線區域網路(肌_型式系統中實現本發 明時’基地台當然可為存取，點，而跳係一區域網路(lan)/ 可與基地纟;3G4n(亦即，服務就)通信之—WTRU3()6將遭 遇來自相鄰基地台304】、3042、及3〇43(亦即，相鄰胞元)之干擾。 清注意到，在此可交替地使用基地台與胞元等術語。本發明之 RNC302可管理㈣’财祕達餘少#段(frag_她。 更，當無法根據現行資齡配絲礎來減少片段時，可對相鄰 及服務胞元中之現行資源分配實施調整。 、3如田WTRU306與基地台3〇4η通信時，RNC30將週期性 地評估資齡配’贿分配最佳化。#評估基•取處之現 行資源分配時，rnc找將決定是何能降低WTRU3q6目前需 要亦即，WTRU鄕之片段程度〕、且同時操作於胞元3〇七 之呀抬數里。RNC 302典型地係藉由評估每一時槽中之干擾量 是=已低到足以使分配予一特定WTRUi時槽數量減少，而不 ^造成任何時槽中之干擾超過-既定最大干擾位準，來決定片 段之程度是否可下降。倘若可能使WTRU 306必須傾聽且同時操 =胞元3G4n中之時槽數量減少，則四⑶2將無需關於任何相 鄰，7^30^、3〇42、及3〇43，或服務胞元3〇4n作任何進一步調整。 倘若不可能減少時槽之數量，則RNC 302將評估基地台304ι、 3042及3〇43處之現行資源分配，以決定是否可調整現行資源分 末減夕、自.基地台3〇4丨、3042、及3043傳授予WTRU 306之干 擾量。 —般而言，RNC 302將可識別出，操作於受顺c 302控制之 其中—胞元内之每一WTRU 306的相鄰胞元。RNC 3〇2可因此調 200807915 整相鄰胞元内之資源分配。譬如，假設WTRU 3〇6正接收一高位 準干擾，則RNC 302將對所有相鄰胞元3〇4ι、3〇42、及3〇4j^估 每一時槽處之傳輸功率。接著，RNC 3〇2可將傳輸功率高1於一 既定臨界值之時射的使时錄錄，崎低正於胞元取 内操作之WTRU306所遭遇的干擾量。當WTRU3〇6遭遇較低干 擾量時，將容許分配予WTRU 306之時槽減少。 — 倘若任何相鄰胞元娜、_、及·3巾皆無傳輪功率高於 該既定值之時槽、或著無法在任何⑽胞元巾實麵整，則就 302將評估WTRU 306服務胞元3〇4n内之干擾分佈。亦即，職 302將評估關於胞元304n之每一時槽中的干擾位準。倘若有任 ^具有高於—既定位準之—干擾，則將㈣者移出該等時 才曰，且置於其干擾值較觀定位準低之時射。在本 -具體實關巾，可於在—服務胞元巾騎分配评^

其評估一使用者之服務胞元的現行時槽指派1 驟404中）是否可將該使用者重新指 待-段既定_，赌驗纽狀態是否已改魏， §亥方法係自步驟402 「槽指派，以決定(步 派予該使肖者服務胞元中之

10 200807915 中每一時槽:具有大約$分貝㈣之干擾，且該使用者本身對豆 所指派之母—時槽貢獻3dB。又，假設對使用者服務胞元之每1 ?槽的最大:擾位準為_。在這齡兄下，可減二:數 蕙，而不致㈣最大干擾辦•亦即，可賴使用者^予t 而這仍低於每 個時槽，其中每-該等時槽内之干擾將變細B， — 一時槽之最大干擾位準。 倘右可將-使用者指派予較少時槽，則方法伽將前進至牛 驟406。在步職中，可蝴旨_㈣者輸 /， 使得可在較㈣槽中接_制者找務職。當然，一旦原重 ，指派—使用者時’可用資源將依此更新。此時，由於干择係 倘右不可能將—使用者重新指派予—較少時槽，則方法· =步驟4〇愤輕步驟·，紐意到，料可能減少時槽數 =，典型地係因服務胞^時射之干擾位準過高所致。因此， ’又來。兒_在這種狀況下’方法係藉由首先查明是否可在任 2鄰胞元巾實絲何輕、且接料查明是何在服務胞元 =身中貫施任何調整，來企_少使用者服務胞元時槽中之干 二ΐ要i者，且時槽數量業已減少而因此織用者方面達 即省功’因此可為最佳化狀況。是以，當可能將—使用者 二派予較少時槽時，可如上述者在步驟傷巾重新指派資源，而 方法4〇轉於步獅时縣，且可依需求重新開始。

更明確地，在步驟410中係評估相鄰胞元以決定(步驟412) ’已指派予傳輸功率高於—既定位準之時槽的使用者，是否 二指派予—(複數個)不同時槽。此為熟於此項技藝之人士已知的 王序’其中可貢獻高傳輸功率位準之使用者，較佳地係置於具 200807915 取少量干擾之時槽中。這種方法係試圖避免任何—時槽中之 干擾超過最大干擾位準，這個為該科槽典型地可對^到相 鄰胞7L傳輸位準影響之胞元’貢獻最大干擾。請注咅到，在一 部份步驟中，最好重新計算/預期，受相鄰胞元= 所影響之胞元中的干擾。 At

倘若可將相鄰胞元中之使用者指派予不同時槽，以降低相 鄰胞7L之時财的傳輸功率、及其他胞元所遭遇之相對應干 擾，則方法_可自步驟412前進至步驟414。可重新指派相鄰胞 兀中之資源，及更新相鄰胞元中之可用資源。自步驟414起，方 法400較佳地將返回步驟術，以根據在相鄰胞元中實施之調整 為基礎來蚊，衫可將使用者在其服舰元巾触派之時槽 數量減少。 q 倘若不可能在任何相鄰胞元中實施任何調整，則方法400 將自步驟412前進至步驟418。在步驟418中可決定出，是否可重 新指派使用者服務胞元之時槽，以減少總干擾。如以上所述， 相似於在任何相鄰胞元中所實施之任何調整，可執行步驟418 以決定，是否可能重新指派時槽以減少服務胞元中之總干擾， 而允許減少指派予一使用者之時槽。因此，重要地請注意到， 步驟402及404係關注於，減少一使用者受指派之時槽數量，而 步驟418及420則關注於，是否可能並不將服務胞元中之任何使 用者重新指派予較少時槽、但指派予不同時槽。亦即，步驟418 及420中之分析係與步驟410及412中所執行者相似，其中最好使 具有高傳輸功率之使用者位於具有最低干擾之時槽中。 倘若無法重新指派服務胞元中之時槽來減少總干擾，則方 法400將自步驟420前進至步驟422，其中方法4〇〇將於步驟422 12 200807915 結束，且可依需求重新開始。倘若可重新指派時槽來減少總干 擾’則方法400可自步驟420前進至步驟424。在步驟424中，可 重新指派服務胞元中之資源，及更新可用資源。接著，方法4〇〇 將返回步驟402，以根據服務胞元中所實施之調整為基礎，來決 疋疋否可減少使用者受指派之時槽數量。 重要地凊注意到，可依需求而在運用任何型態分時雙工 (TDD)技術之任何型式無線通信系統中實現本發明。譬如，可在 全球行動電話通信系統-分時雙工(UMTS邛DD)、分時同步分碼 多重存取(TDSCDMA)、或著包含有利用^^技術之肌他型系 、、充等任何其他型式無線通信系統中，實現本發明。更，儘管已 就各具體貫施例來描述本發明，然而熟於此項技藝之人士將可 明白到，屬独下申請專纖圍所㈣之本發明^内的其他 【圖式簡單說明】 第1圖係一典型無線通信系統之示意圖。

具有^於干擾、傳輸功率、及可用資源之變化狀態的複 數個時槽示意圖。 ==树明-較料體實關呵耻㈣獅的無線 第4圖係依據本發明一 源的方法。 較佳具體實施例之管理無線通信系統資 【主要元件符號說明】 3〇〇 系統 302 無線電網路控制器 200807915 基地台 304】、3042、304r-…304n 306 無線發射接收單元 14

Claims (1)

1. 200807915 十、申請專利範圍： 1·用於官理-無線通信系統中的無線電資源的方法，其中無線 通信是使用定義複數時槽的一預定時框格式所建^其中該 無線電資源包括該時槽，該方法包括： 用於減少分派給一無線/發射接收單元(WTRU)的一時 槽數i的^置’其中在任—時槽中該時槽白勺減少不會導致超 過一預定最大干擾位準； 用於回應該用於減少的裝置以重新分派資源的裝置，該 重新分派資源係使得： 在鄰近胞元中重新分派資源以降低在一服務胞元 中的干k其中在任一時槽中時槽的減少會導致超過 该預定隶大干擾位準；以及 在該服務胞元中重新分派資源以降低在該服務胞 元中的干擾’其中，儘管對該鄰近胞元中的資源進行 重新分派’在任一時槽中時槽的減少仍會引起超過該 預定最大干擾位準；以及 该用於減少的裝置回應該用於重新分派資源的裝置以 回應貢源的一重新分派而對分派給該無線/發射接收單元的 該時槽數量的減少進行重複。 2·如申請專利範圍帛1項所述的裝置，其中該用於重新分派資 源的裝置經配置用於在重新分派該服務胞元中的資源之前 15 200807915 提供一預定延遲，從而為該服務胞元中的狀況提供改變的一 機會，且該用於降低的裝置經配置用於在該服務胞元中的資 源的一重新分派之前，以一預定次數將分派給該無線/發射 接收單元的該時槽數量降低。 3·如申請專利範圍第1項或第2項所述的裝置，其中該用於重 新分派資源的裝置經配置用於在重新分派任一資源以降低 該服務胞元中的干擾之後更新資源分配。 4·如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的裝置，其經 配置為一無線區域網路(WLAN)的一存取點(AP)。 5·如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的裝置，其經 配置為一無線電網路控制器(RNC)。

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