TW201424414A - 配置無線電資源分配之方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種配置無線電資源分配之方法，包含：由一服務基地台傳送一干擾量測指示給一行動台，其中，該行動台位於蜂巢式正交分頻多重接取系統中，其中，該幹擾量測指示提供一給定時間-頻率區域，以及該基地台沒有在該時間-頻率區域上傳送信號該該行動台；透過該行動台獲取幹擾測量結果；以及決定頻率複用模式，以及配置至少基於該幹擾測量結果配置對應無線電資源配置。

Description

配置無線電資源分配之方法

本發明係有關於蜂巢式正交分頻多重接取(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，以下簡稱OFDMA)系統，且特別係有關於適應性頻率複用(adaptive frequency reuse)之干擾量測機制。

在無線行動系統中，頻率複用是一個重要的技術，它藉由重複使用稀有的無線電頻譜資源(radio spectrum resource)來增進整個系統的容量。然而，系統容量的增進因伴隨的干擾強度上升卻會導致連線品質惡化。在蜂巢式OFDMA系統下，因為不同使用者之訊號在傳輸時會維持正交，因而沒有單元內部的干擾(intra-cell interference)。然而，因為相同的頻帶也會被鄰近單元的基地台所重複使用，重複使用無線電頻譜(亦即：頻率複用)將會造成單元之間的干擾(inter-cell interference)。

第1圖為習知技術之蜂巢式OFDMA系統1的單元架構示意圖。蜂巢式OFDMA系統1包含一個單元結構，此單元結構的頻率複用因子(frequency reuse factor)1/K等於1/4。頻率複用因子1/K代表傳輸時不能分享相同頻帶的單元數目。在第1圖 所示的例子中，整個許可的頻譜被劃分為四個頻帶，而每四個相鄰的單元組成一個群集(cluster)，因此群集中的每一個單元可由不同的頻帶來服務。在一個例子當中，基地台BS4與基地台BS5共用相同的頻帶#1，分別服務位於單元2內的行動台MS6與位於單元3內的行動台MS7。結果，當BS4傳輸一個數據信號以與MS6通信時，BS5也同時傳輸了一個數據信號給MS7，由於BS4所傳輸給MS6的信號並非MS7所期望收到的訊號但卻又傳送在相同的頻帶中，因此該信號會對MS7造成干擾。這個干擾信號降低了行動台MS7的信號與干擾加雜訊比(Signal to interference-plus-noise ratio，以下簡稱SINR)，因此降低了整體的服務品質。此問題雖然可透過設定一個較小的頻率複用因子1/K以將干擾源及接收端之距離拉遠(例如，sqrt(3K)*R，其中，R是單元半徑)來改善，但每一個單元中可使用的無線電資源卻會因而下降(例如，1/K的許可頻譜)而導致系統容量的降低。

相較於傳統之頻率複用方法，分頻複用(Fractional frequency reuse，以下簡稱FFR)已經被提出用於蜂巢式OFDMA系統以在系統容量與服務品質間達成更良好的平衡(tradeoff)。第2A圖與第2B圖為習知技術之顯示使用於蜂巢式OFDMA系統10之FFR的示意圖。蜂巢式OFDMA系統10包含單元11，而單元11被分割為第1區及第2區。第1區位於較接近服務基地台BS12的地理位置，而第2區則位於較遠離服務基地台BS12的地理位置。除此之外，蜂巢式OFDMA系統10的無線電頻譜在時域上被分割為訊框區(frame zone)#1與訊框區#2。於 適應性頻率複用技術下，不同的訊框區與不同的頻率複用因子被應用以服務位於不同區的行動台。於第2A圖與第2B圖的例子中，第一訊框區使用較高的頻率複用因子(即：1/K等於1)，來服務第1區，而第二訊框區則使用較低的頻率複用因子(即：1/K等於1/3)，來服務第2區。因此，位於第1區的行動台MS17由基地台BS12使用頻率複用因子1/K等於1的第一訊框區來服務(如9A)，而位於第2區的行動台MS18由基地台BS12使用頻率複用因子1/K等於1/3的第二訊框區來服務(如9B)。因為行動台MS17位於較接近單元11中心的位置，可假設它接收來自BS12較強的數據信號及來自鄰近干擾源的相對較弱的干擾信號。另一方面，因為行動台MS18位於較接近單元11邊界的位置，可假設它接收來自BS12相對較弱的數據信號與來自鄰近干擾源相對較強的干擾信號。因此藉由使用較高的重複因子(1/K)來服務MS1與使用較低的重複因子(1/K)來服務MS2，系統容量與服務品質之間就可以達到良好的平衡。

不幸的是，基於地理位置的FFR技術並非總是有效的。如第2A圖與第2B圖所示，實體結構(physical structure)14阻隔於行動台MS18與干擾基地台BS13之間。因此，干擾基地台BS13傳送相對較強的干擾信號15給MS17並傳送相對較弱的干擾信號16給MS18。如上所示，在存在基於單元區域的頻率複用模式的狀況下，位於第1區的MS17受到來自BS13的較強干擾卻使用較高的1/K等於1，而位於第2區的MS18享受較佳的服務品質卻使用較低1/K等於1/3。因此，基於地理位置的FFR技術並不適用於動態網路的狀況下。無線電通信系統中，要能維 持連線品質與系統容量的良好平衡必須做動態量測干擾，並根據干擾量測之結果以決定頻率複用模式與無線電資源配置等動作，這些都仍然存在著相當大的挑戰。

干擾量測機制曾被應用於傳統之無線通信系統上。例如：傳統的蜂巢式分頻多重接取(如GSM)或分碼多重接取系統，由收發器傳送與接收窄的波段信號。因為窄頻(narrowband)特性，分頻多重接取系統只能在給定時間中的單一時間-頻率區域上量測信號功率或是干擾。分頻多工系統並無法自由地在不同的時間-頻率區域量測，這是因為分頻多工系統的射頻中心頻率必須相應地調整方能進行量測。相對地，於正交分頻多重接取系統中，藉由具備快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transfer)功能的收發器來傳送與接收寬頻的信號。這種OFDMA系統可以在較寬的通道頻寬下輕易地讓信號傳送與接收於任意指定的時間-頻率區域。因此，OFDMA系統的收發器可在不改變射頻中心頻率的情況下，於不同於接收數據的時間-頻率區域的時間-頻率區域內自由地量測信號功率或干擾。這是OFDMA系統與其他傳統蜂巢式分頻多重接取分頻多重接取系統或分碼多重接取系統最大不同之處。

為了解決以上的技術問題，本發明提供了配置無線電資源之方法。

本發明提供了一種用來提供干擾量測結果的方法使用至少一台行動台來輔助OFDMA系統以致能支援分頻複用，該方法包含：使用該至少一台行動台在時間-頻率區域上 量測干擾統計量，以據此獲得該蜂巢式正交分頻多重接取系統內的干擾量測結果，其中，該行動台位於服務基地台所服務的單元內；以及報告該干擾量測結果給該服務基地台。

本發明提供了一種用來提供干擾量測結果的行動台，輔助蜂巢式正交分頻多重接取系統以致能頻率複用，該行動台包含：量測模組，該量測模組於該蜂巢式正交分頻多重接取系統中量測干擾統計量，並據此獲得該干擾量測結果，其中，該行動台報告該干擾量測結果給網路單元。

本發明提供了一種行動台，包含：收發器；以及量測裝置，該量測裝置於蜂巢式正交分頻多重接取系統中量測干擾統計量，並據此獲得干擾量測結果，其中，該量測裝置報告該干擾量測結果給該蜂巢式正交分頻多重接取系統的網路單元。

本發明提供了一種配置無線電資源的方法，包含：獲得位於蜂巢式正交分頻多重接取系統的單元內的行動台的多個干擾量測結果；以及根據至少一部分該多個干擾量測結果決定頻率複用模式，以及配置對應的無線電資源分配。

本發明提供了一種蜂巢式正交分頻多重接取系統，包含：多個行動台，量測多個干擾統計量並據此獲得多個干擾統計量結果；以及網路單元，接收該多個干擾量測結果，其中，該網路單元根據至少一部分接收的該多個干擾量測結果來決定多個分頻複用模式與配置相應的無線電資源分配。

本發明提供了一種資料傳輸排程的方法，包含：藉由蜂巢式正交分頻多重接取系統內的基地台獲得干擾量測 結果；以及根據獲得的該干擾量測結果的至少一部分，排程一行動台以由一無線電資源區域來服務。

本發明提供了一種蜂巢式正交分頻多重接取系統，包含：行動台；以及服務基地台，獲得干擾量測結果，並基於該干擾量測結果的至少一部分，來排程服務該行動台以由一無線電資源區域服務。

本發明提供一種由一服務基地台執行之配置無線電資源分配之方法，包含：(a)由多個行動台傳送多個幹擾量測請求給該服務基地台，其中，該多個行動台位於蜂巢式正交分頻多重接取系統的單元中；(b)因應該已接收幹擾測量請求，該多個行動台從該基地台接收多個幹擾測量指示，其中，該多個幹擾量測指示提供多個給定時間-頻率區域；(c)使用該行動台在該多個時間-頻率區域上實施一干擾量測，以據此獲得該蜂巢式正交分頻多重接取系統內的一干擾量測結果，其中，該行動台位元於該服務基地台所服務的一單元內；以及(d)決定頻率複用模式，以及配置至少基於該幹擾測量結果配置對應無線電資源配置。

本發明再提供一種配置無線電資源分配之方法，包含：由一服務基地台傳送一干擾量測指示給一行動台，其中，該行動台位於蜂巢式正交分頻多重接取系統中，其中，該幹擾量測指示提供一給定時間-頻率區域，以及該基地台沒有在該時間-頻率區域上傳送信號該該行動台；透過該行動台獲取幹擾測量結果；以及決定頻率複用模式，以及配置至少基於該幹擾測量結果配置對應無線電資源配置。

本發明所提供之用來提供干擾量測結果的方法和行動台、配置無線電資源的方法、資料傳輸排程的方法、以及蜂巢式OFDMA系統，於適應性頻率複用技術下，服務於適合的頻率複用模式於不同的無線電資源區域，藉此減小單元之間的干擾與增進系統容量。除此之外，適應性頻率複用更進一步協調了無線電資源分配排程、功率分配、天線配置、以及通道化格式，最佳化了系統表現。

1‧‧‧蜂巢式OFDMA系統

2‧‧‧單元

3‧‧‧單元

4‧‧‧服務基地台

5‧‧‧服務基地台

6‧‧‧行動台

7‧‧‧行動台

8A‧‧‧基地台動作內容

8B‧‧‧基地台動作內容

9A‧‧‧基地台動作內容

9B‧‧‧基地台動作內容

10‧‧‧蜂巢式OFDMA系統

11‧‧‧單元

12‧‧‧服務基地台

13‧‧‧干擾基地台

14‧‧‧實體結構

15‧‧‧相對較強的干擾信號

16‧‧‧相對較弱的干擾信號

17‧‧‧行動台

18‧‧‧行動台

19A‧‧‧行動台動作內容

19B‧‧‧行動台動作內容

19C‧‧‧基地台動作內容

20‧‧‧蜂巢式OFDMA系統

21‧‧‧單元

22‧‧‧服務基地台

23‧‧‧行動台

24‧‧‧行動台

25‧‧‧行動台

26‧‧‧收發器

27‧‧‧量測模組

28‧‧‧類比基頻電路

29‧‧‧數位基頻電路

30‧‧‧記憶體

31‧‧‧步驟

32‧‧‧步驟

33‧‧‧步驟

34‧‧‧步驟

35‧‧‧步驟

39A‧‧‧行動台動作內容

39B‧‧‧基地台動作內容

39C‧‧‧給定的時間-頻率區域

40‧‧‧單元

41‧‧‧服務基地台

42‧‧‧行動台

43‧‧‧行動台

44‧‧‧行動台

45‧‧‧干擾基地台

46‧‧‧干擾信號

47‧‧‧數據信號

48A‧‧‧行動台動作內容

48B‧‧‧行動台動作內容

49A‧‧‧集中式無線電資源控制單元動作內容

49B‧‧‧集中式無線電資源控制單元動作內容

50‧‧‧蜂巢式OFDMA系統

51‧‧‧集中式無線電資源控制單元

52‧‧‧單元

53‧‧‧單元

54‧‧‧單元

55‧‧‧單元

56‧‧‧服務基地台

57‧‧‧服務基地台

58‧‧‧服務基地台

59‧‧‧服務基地台

60A‧‧‧服務基地台動作內容

60B‧‧‧服務基地台動作內容

61‧‧‧步驟

62‧‧‧步驟

63‧‧‧步驟

64‧‧‧步驟

68‧‧‧行動台

69‧‧‧行動台

70A‧‧‧基地台動作內容

70B‧‧‧基地台動作內容

70C‧‧‧行動台動作內容

70D‧‧‧集中式無線電資源控制單元動作內容

71‧‧‧局部的實體次載波

72‧‧‧固定的排列

73‧‧‧交錯的實體次載波

74‧‧‧隨機排列

75‧‧‧隨機化

76‧‧‧單元間協調

80‧‧‧蜂巢式OFDMA系統

81‧‧‧單元

82‧‧‧基地台

83‧‧‧行動台

84‧‧‧行動台

85‧‧‧基地台

86‧‧‧實體結構

87‧‧‧強干擾信號

88‧‧‧弱干擾信號

89A‧‧‧下行控制

89B‧‧‧上行控制

90‧‧‧基地台動作內容

91‧‧‧步驟

92‧‧‧步驟

93‧‧‧步驟

94‧‧‧步驟

95‧‧‧步驟

96‧‧‧步驟

97‧‧‧行動台動作內容

98‧‧‧基地台動作內容

第1圖為習知技術之蜂巢式OFDMA系統的單元架構示意圖。

第2A圖與第2B圖為習知技術之使用於蜂巢式OFDMA系統之FFR的示意圖。

第3A圖與第3B圖為根據本發明之一實施例的蜂巢OFDMA系統之示意圖。

第4圖為蜂巢式OFDMA系統中量測干擾統計量與報告干擾結果的流程圖。

第5A圖與第5B圖為使用於蜂巢式OFDMA系統的單元中的被請求的干擾量測機制與不被請求的干擾量測機制的示意圖。

第6A圖與第6B圖為使用於蜂巢式OFDMA系統的單元中的自發的干擾量測機制的示意圖。

第7A圖為位於蜂巢式OFDMA系統單元的行動台的示意圖。

第7B圖為信號之載波示意圖。

第8圖為本發明一實施例之蜂巢式OFDMA系統之示意圖。

第9A圖與第9B圖為本發明一實施例之蜂巢式OFDMA系統的示意圖。

第10圖為本發明一實施例之蜂巢式OFDMA系統的適應頻率複用的應用流程圖。

第11A圖、第11B圖與第11C圖為蜂巢式OFDMA系統中根據收到的干擾量測結果來決定天線配置的實施例示意圖。

第12圖為蜂巢式OFDMA系統中根據收到的干擾量測結果來決定通道化格式的實施例示意圖。

第13圖為本發明一實施例之蜂巢式OFDMA系統80的示意圖。

第14圖為基於干擾量測的結果排程行動台以由適當的無線電頻率區域服務的流程圖。

第15A圖、第15B圖與第15C圖為蜂巢式OFDMA系統80內基於干擾量測結果排程行動台的示意圖。

第16A圖為基於干擾量測結果同時應用適應性頻率複用與透過基地台間協調進行上行功率控制的示意圖。

第16B圖顯示基於上行功率控制的SINR的示意圖。

第3A圖與第3B圖顯示根據本發明之一實施例的蜂巢OFDMA系統20之示意圖，其中19A、19B為行動台動作內容；19C為基地台動作內容。蜂巢OFDMA系統20包含單元 21、服務基地台BS22及位於單元21內多個行動台MS23、MS24、MS25。每一個行動台包含收發器26、量測模組27、類比基頻電路28、數位基頻電路29與記憶體30。蜂巢式OFDMA系統20使用適應性頻率複用(也被稱為FFR)技術來減低單元間的干擾。於第3A圖與第3B圖的例子中，蜂巢式OFDMA系統20內所有可獲得的頻率通道被切割為3個不同的無線電資源區域#1、#2與#3。無線電資源區域被切割在時間域、或在頻率域、或是時間域與頻率域之結合。每一個無線電頻率區域採用一個相對應的頻率複用因子來服務位於單元21內的行動台。根據本發明第一方面，每一個位於單元21內的行動台基於本身得到的干擾量測結果而由適當的頻率複用因子來服務。如同第3A圖與第3B圖所示，對於下行FFR控制而言，每一個行動台首先在給定的時間-頻率區域上量測它的干擾統計量(interference statistic)並獲得干擾量測結果(如19A)。干擾量測統計量可由干擾功率、信號與干擾比(signal to interference ratio，以下簡稱SIR)、信號與干擾加雜訊比(signal to interference-plus-noise ratio，以下簡稱SINR)、或一些其他的干擾資訊來表示。干擾量測結果可由干擾統計量直接獲得或間接由干擾統計量計算得出。舉例來說，干擾量測統計量結果可以由干擾功率、SIR、SINR、表示干擾台的指標(index indicative)、表示優選(preferred)與非優選(non-preferred)的無線電資源區域指標或其他SIR/SINR推導的形式來表示。每一個行動台接著報告干擾量測結果給服務的基地台BS22(如19B)。基於收到的干擾量測結果，服務台BS22排程(schedule) 每一個行動台以由對應的無線電資源區域與適合的無線電資源區域來服務(如19C)，藉此最佳化連線的表現及最大化系統容量。

第4圖是蜂巢式OFDMA系統量測干擾統計量與報告干擾統計量結果的流程圖。其中有不同的干擾量測機制(interference measurement mechanism)。在被請求的干擾量測機制當中，行動台首先發出干擾量測的請求給服務中的基地台(步驟31)。請求之後，行動台從服務的基地台接收干擾量測的指示(步驟32)。在步驟34中，行動台在給定的時間-頻率區域量測它的干擾統計量，並隨後獲得干擾量測結果。給定的時間-頻率區域則是由干擾量測指示所提供。在最後的步驟35中，行動台報告干擾量測結果給服務的基地台。在不被請求的干擾量測機制當中，行動台不傳送干擾量測請求。相反的，服務基地台直接指示行動台執行干擾量測。行動台接著執行同樣的步驟34與步驟35，來量測干擾統計量並報告干擾統計量結果給服務基地台。在自發的干擾量測機制(autonomous interference measurement mechanism)當中，沒有干擾量測請求，也沒有行動台與基地台通信的干擾量測指示。相反的，行動台接收由服務基地台所廣播的資源分配訊息(步驟33)。藉由對資源分配訊息解碼，行動台獲得可以使用來做干擾量測的給定時間-頻率區域。行動台接著按照相同的步驟34與步驟35來量測它的干擾統計量，並報告干擾量測結果給服務基地台。

第5A圖與第5B圖顯示使用於蜂巢式OFDMA系統的單元40中的被請求的干擾量測機制與不被請求的干擾量 測機制，其中39A為行動台動作內容；39B為基地台動作內容；39C為給定的時間-頻率區域。行動台MS42、MS43、與MS44位於單元40內，並由基地台BS41來服務。在第5B圖中，單元40的下行訊框在時間域分為N個不同的訊框區(訊框區#1-#N)。在被請求的干擾量測機制下，行動台MS42、MS43與MS44首先請求服務基地台BS41指示行動台來量測它們的干擾統計量(如39A)。服務基地台接到請求後，指示每一個行動台在每一個訊框區內的給定的時間-頻率區域(如39C)上執行干擾量測(如39B)。在不被請求的干擾量測機制下，服務基地台BS41直接發起干擾量測而不需接收來自於行動台的請求。

在一個實施例中，行動台無法分辨接收到的信號是來自於服務基地台還是其他的干擾站台。為了使行動台的干擾量測更便於實行，服務基地台BS41不在給定的時間-頻率區域上傳送數據信號。結果，每個行動台在給定的時間-頻率區域上所接收的總信號功率等於總接收干擾功率，因此可以輕易地量測。在另一實施例，行動台可以分辨干擾信號與數據信號，因此可以量測與計算總接收干擾功率、SIR、或SINR。舉例來說，在無線通訊系統中如全球互通微波存取(WiMAX)系統中，由每個基地台所發出的前導信號(pilot signal)被譯成獨特的編碼。因此，行動台可以利用從服務基地台收到的前導信號功率來推導出從干擾基地台收到的干擾功率。

第6A圖與第6B圖顯示使用於蜂巢式OFDMA系統的單元40中的自發的干擾量測機制的示意圖，其中48A、48B為行動台動作內容。服務基地台BS41周期性地廣播資源 分配訊息給所有位於單元40內的行動台。在一個實施例中，行動台MS42、MS43與MS44對資源分配訊息解碼，以獲得服務基地台BS41每一訊框區內沒有傳輸信號的時間頻率區域(如48A)。接著，每一個行動台分配每一個訊框區內的給定時間-頻率區域來自發地進行干擾量測(如48B)。舉例來說，給定的時間-頻率區域是一個服務基地台BS41沒有傳送信號的解碼時間-頻率區域的子集合。在另一個實施例(未示於第6A圖與第6B圖)，每一個行動台將建議服務基地台BS41哪一個時間-頻率區域應該被指定來執行干擾量測。

在蜂巢式OFDMA系統中，有許多不同利用量測模組來量測行動台的干擾統計量的方法。在本發明中，用來量測干擾統計量的量測模組(例如，第3A圖中的量測模組27)可以是可程式化或不可程式化的硬體，或嵌入行動台當中的軟體。

第7A圖顯示位於蜂巢式OFDMA系統單元40的行動台MS42量測干擾統計量的各種例子的示意圖。在第7A圖的例子中行動台MS42由服務基地台BS41所服務，並且在鄰近的干擾基地台BS45可到達的範圍內。如第7A圖所示，如果行動台能夠分辨數據信號與干擾信號，那麼干擾基地台BS45傳送一干擾信號46給行動台MS42的同時，服務基地台BS41也可傳送數據信號47給行動台MS42。在第一個例子當中，行動台MS42藉由量測每一個基地台的參考信號功率(例如，前導信號功率)來獲得干擾功率，且參考信號功率與總接收功率成比例。在第二個例子當中，行動台MS42接收干擾信號46並識別干擾基地台BS45所使用的預編碼矩陣指標 (precoding matrix index)。在第三個例子中，行動台MS42分辨出數據信號47與數據信號46，並量測出行動台MS42所接收的SIR或SINR。第7B圖為信號之載波示意圖。信號包含資料載波(data carrier)與前導載波(pilot carrier)。

在行動台量測了干擾訊號之統計量後，接著會得到相對應的干擾量測結果。干擾量測結果可與量測的干擾統計量相同。干擾量測結果也可間接地由干擾統計量計算出。在一實施例中，干擾量測結果由識別干擾基地台的指標來表示。如果行動台可以從總接收的干擾信號中識別特定干擾基地台的信號，則其接著報告一指標，此指標與至少一造成最顯著干擾的基地台相關。舉例來說，此指標關係著最低的SINR、最強干擾功率、或其他干擾資訊。特定的干擾基地台由行動台從全部的干擾基地台中(除了服務基地台)選出。一般來說，特定的干擾基地台是由行動台所選出並回報。但在某些情況下，服務基地台可以指示行動台報告特定的干擾基地台。

在另一個實施例當中，干擾量測結果由可識別優選與非優選的無線電資源區域的指標來表示，其中無線電資源區域是基於量測干擾統計量計算出來的。因為行動台在不同時間-頻率區域的干擾統計量可能也會有相當大的不同，所以行動台可以藉由重複不同時間-頻率區域的干擾量測來收集不同的干擾統計量。在不同時間-頻率區域收集干擾統計量之後，行動台可以選擇識別優選或非優選無線電區域的指標。例如，優選的無線電區域可以由最高的SINR或最低的干擾功率識別，非優選的無線電區域可由最低的SINR或最高的干擾功率 識別。

由行動台的實際干擾量測而得的干擾量測結果可以反映出動態網路情況，並且，與由地理位置所估計或由前文所量測的干擾功率相比更為準確。因此，基於準確的干擾量測結果，服務基地台或其他網路單元(如網路運算子、網路控制器或其他相似的單元)更有效地應用適應頻率複用，藉此來達成下一代4G無線通訊系統所要求的更高的系統容量。

本發明的無線通訊系統使用適應性頻率複用技術並基於干擾量測結果來最佳化連線品質與改善系統容量。適應性頻率複用特別適合於蜂巢式OFDMA系統，因為它在分配時間-頻率資源給不同單元上具有更多彈性。在適應性頻率複用技術下，行動台被排程於由不同的無線電資源區域及適當的頻率複用模式來服務。除此之外，適應性頻率複用更進一步協調無線電資源分配、排程、功率分配、天線配置、與使用通道化格式來進一步利用系統資源連帶改善系統性能。在蜂巢式OFDMA系統中，適應性頻率複用可以由集中的網路控制單元或是基地台間的協調來達成。

第8圖為本發明一實施例之蜂巢式OFDMA系統50之示意圖，其中49A、49B為集中式無線電資源控制單元51的動作內容。蜂巢式OFDMA系統50包含集中式無線電資源控制單元51、多個單元52-55、多個服務基地台BS56-59、與多個行動台。在第8圖例子中，集中式無線電資源控制單元51首先自基地台BS56-59(或直接自行動台)接收干擾量測結果(如49A)。隨後，集中式無線電資源控制單元51依據收到的干 擾量測結果及其他網路配置指標來決定頻率複用模式(如49B)並配置無線電資源分配(如49C)。

第9A圖與第9B圖為本發明一實施例之蜂巢式OFDMA系統50的示意圖，其中60A、60B為服務基地台BS56-59的動作內容。在第9A圖的例子中，服務基地台BS56-59先從行動台收到干擾量測結果(如60A)。服務基地台BS56-59隨後依據收到的干擾量測結果及其他網路配置參數相互通信以決定頻率複用模式(如60B)。在第9B圖例子中，單元54的下行訊框被分割為三個無線電資源區域，其頻率複用因子1/K分別等於1、1/2及1/4，以此來服務單元54內的三個行動台。

第10圖是本發明一實施例之蜂巢式OFDMA系統的適應性頻率複用的應用流程圖。如果蜂巢式OFDMA系統有集中式無線電資源控制單元，那麼集中式無線電資源控制單元自服務基地台接收干擾量測結果(步驟61)。相反的，如果沒有集中式無線電資源控制單元，那麼服務基地台自行動台接收干擾量測結果(步驟62)。在步驟63中，集中式無線電資源控制單元或服務基地台依據收到的干擾量測結果決定頻率複用模式。更明確地說，以下的項目會被決定：分給每個單元的無線電資源區域數目、使用於每個無線電資源區域的頻率複用因子，以及用於每一個無線電資源區域的時間-頻率區域。在步驟64中，集中式無線電資源控制單元或服務基地台依據已決定的頻率複用模式配置無線電資源分配。更明確地說，以下的項目會被決定：每個無線電資源區域的傳輸功率、每一個無線電資源區域的天線的配置(如波束場型(beam pattern)、預碼向 量)、以及每一個無線電資源區域的通道化格式(如多個單元的排列規則)。

第8圖至第10圖所示的蜂巢式OFDMA系統示意圖及其適應性頻率複用的應用流程圖中，是由集中式無線電資源控制單元或服務基地台來決定頻率複用模式，並依據已決定的頻率複用模式配置無線電資源分配(步驟63以及步驟64)，而此實施方式僅僅為本發明之舉例說明，並不應成為本發明之範圍之限制。由於同一個蜂巢式OFDMA系統中可以具有多個服務基地台，並且由於各種原因，在蜂巢式OFDMA系統存在集中式無線電資源控制單元的情況下，也並不是所有的服務基地台都能將干擾量測結果傳送給集中式無線電資源控制單元，因此，就會存在一部分的無線電資源分配是由集中式無線電資源控制單元來控制，而另一部分的無線電資源分配是由服務基地台間的協調來執行的情形。也就是說，決定頻率複用模式，並依據已決定的頻率複用模式配置無線電資源分配的步驟可通過集中式無線電資源控制單元的控制以及鄰近服務基地台間的協調來共同執行。於參閱本發明前述內容的情況下，其具體的運作情況應為熟悉此項技藝者所知悉，故不在此贅述其細節。

為了使頻率複用模式的決定更便利，行動台在不同的無線電資源區域配合著相應的頻率複用因子來量測它們的干擾統計量。在一個實施例中，每一個行動台量測它在不同無線電資源區域上接收的干擾功率或SINR，且接著報告量測的干擾功率或SINR給其服務基地台。集中式無線電資源控制 單元收到量測到的干擾功率或SINR，隨後根據每個單元內行動台數量及每個行動台在不同無線電資源區域的干擾頻率或SINR來決定頻率複用模式。在一個例子中，決定頻率複用模式，以使平均干擾功率最小化，或將每一行動台的干擾功率與預定的門限值相比(例如：每一行動台的干擾功率小於預定的門限值)。在另一個例子中，決定頻率複用模式，以使平均SINR最大化，或將每一個行動台的SINR與預定的門限值相比(例如：每一個行動台的SINR高於預定的門限值)。

第11A圖、第11B圖與第11C圖顯示蜂巢式OFDMA系統50根據收到的干擾量測結果來決定天線配置的一個實施例，其中70A、70B為基地台動作內容；70C為行動台動作內容；70D為集中式無線電資源控制單元動作內容。在第11A圖、第11B圖及第11C圖所示的例子當中，基地台BS56初始使用預編碼矩陣指標#K來服務行動台MS68(如70A)。在適應性頻率複用技術下，行動台MS69執行服務基地台BS57請求的干擾量測(如70B)並報告干擾量測結果(例如干擾基地台BS56所使用的預編碼矩陣指標#K)(如70C)。基地台BS57隨後與集中式無線電資源控制單元51通信干擾量測結果。因為行動台MS69很接近MS68，所以，MS69受到干擾基地台BS56所使用的預編碼矩陣指標#K強烈的干擾。結果，基地台BS57透過集中式無線電資源控制單元51來請求基地台BS56更改它的波束場型來降低強烈的干擾(如70D)。

第12圖顯示於蜂巢式OFDMA系統50中根據收到的干擾量測結果來決定通道化格式的實施例，其中，71為局部 的實體次載波；72為固定的排列；73為交錯的實體次載波；74為隨機排列；75為單元間協調；以及76為干擾隨機化。在一個局部通道化程序(localized channelization procedure)中，每一個邏輯通道的實體次載波分佈在頻率域中的局部區域。不同單元中通道化的次載波排列保持相同。結果，來自於特定的干擾源的干擾可能非常顯著。在交錯的通道化程序，每一個邏輯通道的實體次載波交錯於頻率域中。不同單元的通道化的實體次載波排列隨著似隨機方法而不同。因此，來自特定干擾源的干擾被隨機化。一般來說，集中式無線電資源控制單元51利用局部通道化方法能夠協調單元之間的干擾。然而，如果干擾太過動態而難以協調，則接著服務基地台簡單地隨機化傳輸在特定無線電資源區域的所有信號，以利用交錯通道化方法來達成干擾隨機化的效應。干擾量測結果有助於蜂巢式OFDMA系統利用不同的通道化方法或混合的通道化方法來控制或減輕單元間的干擾。

第13圖為本發明一實施例之蜂巢式OFDMA系統80的示意圖，其中89A為下行控制；89B為上行控制；90為基地台的動作內容。蜂巢式OFDMA系統80包含單元81、服務於單元81的服務基地台BS82、位於單元81內的行動台MS83及MS84。服務基地台BS82會在下行FFR控制中接收行動台的干擾量測結果(如89A)或是在上行FFR控制中自己量測干擾統計量(如89B)。服務基地台BS82接著會以干擾量測的結果排程行動台以由適當的無線電頻率區域服務(如90)。

第14圖是基於干擾量測的結果排程行動台以由適 當的無線電頻率區域服務的流程圖。在下行FFR控制中，服務基地台指示每一個行動台在不同的無線電資源區域下對給定的時間-頻率區域量測它的干擾統計量(步驟91)。在步驟92中，服務基地台接收每一個行動台回傳的干擾量測結果。在步驟93中，服務基地台排程每一個行動台由使用對應的頻率複用因子的適當的無線電資源區域來服務，以使網路性能達到最佳化。在上行FFR控制中，服務基地台量測本身的干擾統計量(步驟94)。在步驟95中，服務基地台與其它基地台或是集中網路控制單元通信干擾量測結果。在步驟96，基於干擾量測結果，適應性頻率複用模式由服務基地台本身或由基地台之間協調決定。

第15A圖、第15B圖與第15C圖為蜂巢式OFDMA系統80內基於干擾量測結果所做的資料傳輸排程的示意圖，其中第15B圖為用於服務基地台BS82的無線電資源圖；第15C圖為用於干擾基地台BS85的無線電資源圖；97為行動台的動作內容；98為基地台的動作內容。蜂巢式OFDMA系統80包含服務於鄰近單元81的干擾基地台BS85。在第15A圖例子當中，實體結構86位於行動台MS84與干擾基地台BS85之間。如果行動台MS83使用高的頻率複用因子(1/K等於1)，而行動台MS84使用低的頻率複用因子(1/K等於1/3)，則行動台MS83將收到來自干擾基地台BS85的強干擾信號87，而行動台MS84沒收到干擾信號。相反的，如果行動台MS83使用低的頻率複用因子(1/K等於1/3)，行動台MS84使用高的頻率複用因子(1/K等於1)，則行動台MS83沒有收到干擾基地台BS85的干 擾信號，而行動台MS84也只收到經過實體結構86阻隔後較弱的干擾信號88。因此，基於行動台MS83以及行動台MS84報告到服務基地台BS82的干擾量測結果(如97)，BS82排程行動台MS83以服務於頻率複用因子1/K等於1/3的無線電資源區域，而排程行動台MS84以服務於頻率複用因子1/K等於1的無線電資源區域(如98)。依據每個行動台的干擾量測結果決定動態頻率複用，無線電資源可以經過有效的分配來達成高系統容量與良好服務品質之間的平衡。

第16A圖為基於干擾量測結果同時應用適應性頻率複用與透過基地台間協調進行上行功率控制的示意圖。如果其他單元的無線電資源區域的目標干擾雜訊比(Interference over Thermal，IoT)等級是低的，則被分配到這個無線電資源區域的行動台會被指示以較低的功率傳輸，以避免影響其他單元的使用者。另一方面，如果其他單元的個無線電資源區域的目標干擾雜訊比等級是高的，則被分配到這個無線電資源區域的行動台可以允許以較高的功率傳輸。為了控制全系統的干擾，服務基地台會與其他基地台協調，調整資源分割的比例與相對應的目標干擾雜訊比等級。相似地，第16B圖顯示基於上行功率控制的SINR的示意圖，其中不同的目標SINR等級指定不同的無線電資源區域。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

19A‧‧‧行動台動作內容

19B‧‧‧行動台動作內容

19C‧‧‧基地台動作內容

20‧‧‧蜂巢式OFDMA系統

21‧‧‧單元

22‧‧‧基地台

23‧‧‧行動台

24‧‧‧行動台

25‧‧‧行動台

26‧‧‧收發器

27‧‧‧量測模組

28‧‧‧類比基頻電路

29‧‧‧數位基頻電路

30‧‧‧記憶體

Claims (20)

1. 一種由一服務基地台執行之配置無線電資源分配之方法，包含：(a)由多個行動台傳送多個幹擾量測請求給該服務基地台，其中，該多個行動台位於蜂巢式正交分頻多重接取系統的單元中；(b)因應該已接收幹擾測量請求，該多個行動台從該基地台接收多個幹擾測量指示，其中，該多個幹擾量測指示提供多個給定時間-頻率區域；(c)使用該行動台在該多個時間-頻率區域上實施一干擾量測，以據此獲得該蜂巢式正交分頻多重接取系統內的一干擾量測結果，其中，該行動台位元於該服務基地台所服務的一單元內；以及(d)決定頻率複用模式，以及配置至少基於該幹擾測量結果配置對應無線電資源配置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之配置無線電資源分配之方法，其中，每一單元之一訊框分為多個無線電資源區域，以及其中每一移動台由具有對應頻率複用模式的對應無線電資源區域伺服。
3. 如申請專利範圍第1項所述之配置無線電資源分配之方法，其中該頻率複用模式在步驟(d)中決定，以將該行動台的接收幹擾功率與預定門限值相比。
4. 如申請專利範圍第1項所述之配置無線電資源分配之方 法，其中該頻率複用模式在步驟(d)決定，以將該行動台之接收信號與幹擾加雜訊比與預定門限值相比。
5. 如申請專利範圍第2項所述之配置無線電資源分配之方法，其中步驟(d)決定之頻率複用模式包含為每一單元決定接收信號與幹擾加雜訊比，以及為每一無線電資源區域決定頻率複用因數。
6. 如申請專利範圍第2項所述之配置無線電資源分配之方法，其中，步驟(d)決定之頻率複用模式包含為每一單元決定無線電資源區域的大小以及數目，以及為每一無線電資源區域決定頻率複用因數。
7. 如申請專利範圍第2項所述之配置無線電資源分配之方法，其中步驟(d)中配置無線電資源分配包含為每一無線電資源區域決定傳輸功率。
8. 如申請專利範圍第2項所述之配置無線電資源分配之方法，其中，步驟(d)中配置無線電資源分配包含為每一無線電資源區域決定天線配置。
9. 如申請專利範圍第2項所述之配置無線電資源分配之方法，其中，步驟(d)中配置無線電資源分配包含為每一無線電資源區域決定通道化格式。
10. 如申請專利範圍第1項所述之配置無線電資源分配之方法，其中，步驟(d)中決定以及配置為透過蜂巢式正交分頻多重接取系統中集中式無線電資源控制例子以執行。
11. 如申請專利範圍第1項所述之配置無線電資源分配之方法，其中，步驟(d)中決定以及配置為透過蜂巢式正交分頻 多重接取系統之臨近基地台之協調而執行。
12. 一種配置無線電資源分配之方法，包含：由一服務基地台傳送一干擾量測指示給一行動台，其中，該行動台位於蜂巢式正交分頻多重接取系統中，其中，該幹擾量測指示提供一給定時間-頻率區域，以及該基地台沒有在該時間-頻率區域上傳送信號該該行動台；透過該行動台獲取幹擾測量結果；以及決定頻率複用模式，以及配置至少基於該幹擾測量結果配置對應無線電資源配置。
13. 如申請專利範圍第12項所述之配置無線電資源分配之方法，其中決定該頻率複用模式，以將該行動台的接收幹擾功率與預定門限值相比。
14. 如申請專利範圍第12項所述之配置無線電資源分配之方法，其中決定該頻率複用模式，以將該行動台之接收信號與幹擾加雜訊比與預定門限值相比。
15. 如申請專利範圍第12項所述之配置無線電資源分配之方法，其中，多個行動台位於該蜂巢式正交分頻多重接取系統中的多個單元中，其中，每一單元之一訊框分為多個無線電資源區域，以及每一行動台由具有對應頻率複用模式之一對應無線電資源區域所伺服。
16. 如申請專利範圍第15項所述之配置無線電資源分配之方法，其中，決定之頻率複用模式包含為每一單元決定無效資源區域的大小以及數目，以及為每一無線電資源區域決定頻率複用因數。
17. 如申請專利範圍第15項所述之配置無線電資源分配之方法，其中，透過在多個臨近單元中每一無線電資源區域中之時間-頻率資源進行定義以及同步而決定頻率複用模式。
18. 如申請專利範圍第15項所述之配置無線電資源分配之方法，其中配置無線電資源分配包含為每一無線電資源區域決定傳輸功率。
19. 如申請專利範圍第8項所述之配置無線電資源分配之方法，其中，配置無線電資源分配包含為每一無線電資源區域決定天線配置。
20. 如申請專利範圍第2項所述之配置無線電資源分配之方法，其中，步驟(d)中配置無線電資源分配包含為每一無線電資源區域決定通道化格式。