TWI406524B - 於一網路中配置次頻道之系統及方法 - Google Patents

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TWI406524B TW096103381A TW96103381A TWI406524B TW I406524 B TWI406524 B TW I406524B TW 096103381 A TW096103381 A TW 096103381A TW 96103381 A TW96103381 A TW 96103381A TW I406524 B TWI406524 B TW I406524B
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Description

於一網路中配置次頻道之系統及方法
本發明之領域係關於跨網路傳輸通信且更具體而言係關於為在該等網路中運作之行動用戶台提供通道指配。
行動用戶台藉由通信通道與基地台、中繼站及彼此通信。通信通道通常被進一步細分成子通道。諸如基地台及中繼站等各種網路實體指配或以其他方式促成將子通道分配至行動用戶台。
更具體而言，在該等系統中，一基地台使用一個大子通道集合與行動用戶台及中繼站通信。而中繼站使用一較小子通道集合(選自該較大子通道集合)與行動用戶台之一次集合通信以最大程度地減小該等行動用戶台之間的干擾或增加無線系統之範圍或涵蓋。中繼站亦跨該較小子通道集合執行類似於一完整基地台之功能。
在先前之方法中，基地台與中繼站之間的子通道劃分係固定且無變化。具體而言，始終將一特定子通道集合指配至基地台，而將剩餘之子通道集合指配至中繼站。
雖然該等先前方法降低了行動用戶台之間的干擾量或增加了範圍或涵蓋，但產生了使系統效能降級之其他問題。舉例而言，在該等先前方法中，基地台受到容量減小之困擾，乃因基地台無法使用可用子通道之全部集合。因此，舉例而言，即使在無行動用戶台在該中繼站處運行時，子通道仍可用且保留用於中繼站處不存在之行動用戶台。由於在指配至基地台與中繼站之子通道之間存在一固定邊界，因而在先前方法中拒絕基地台存取該等未使用之資源。最終之容量減小導致往來於行動用戶台之通信變慢、系統效率總體降低、掉線及使用者所感受的系統之總體降格。
一種用於有利於在一網路中指配子通道之系統及方法允許自一頻帶中選擇任一子通道以使行動用戶台可更有效地運作。在指配至基地台處或中繼站處運作之行動用戶台之可用子通道之間不存在固定劃分。因此，可潛在地將行動用戶台指配至頻帶中任一可用子通道或子通道組，達成更有效之網路資源之分配。
在諸多該等實施例中，為一在正交分頻多工存取(OFDMA)網路中運作之一行動用戶台確定至少一個運作狀況。將行動用戶台自一基地台交遞至一中繼站。依據該至少一個運作狀況，隨後將至少一個子通道自一頻帶之複數個子通道中指配至該行動用戶台以給該行動用戶台提供一經指配之子通道資源。該所指配之子通道資源可潛在地係該頻帶中複數個子通道之任一者。
可將所指配之子通道資源劃分成一第一時間部分及一第二時間部分。可將該行動用戶台分配至該第一時間部分，而將另一行動用戶台分配至該第二時間部分。另一選擇係，可將該行動用戶台分配至該所指配子通道資源之整個時間段。
可確定各種運作狀況。舉例而言，可確定行動用戶台處之信號強度、行動用戶台與中繼站之間的鏈路品質、叢發輪廓、已被交遞至中繼站之行動用戶台之數量，或行動用戶台處之訊務負載。
在諸多該等實施例中，可在每一訊框之基礎上調整所指配之子通道資源。當無行動用戶台被指配至中繼站時，可將該頻帶中所有複數個子通道指配至該基地台。該行動用戶台可起始第一行動用戶台自基地台至中繼站之交遞。
因此，提供一種達成子通道資源之有效分配之系統及方法。在本文所述之方法中，在指配至一基地台與一中繼站之子通道之間無固定邊界，從而導致資源之高效分配同時仍達成行動用戶台之間干擾之解除。
此外，當應用OFDMA順從式技術時，藉助使用行動用戶台與中繼站之間的一組固定轉發器及叢發輪廓之進近最佳之使用，該等方法改良所提供之涵蓋及通過量。一小區中行動用戶台之平均數量可能亦保持相同，而使用較高階之調變及編碼方案(MCS)之百分率增加。
現在參照圖1，說明一將一頻帶之子通道分配至行動用戶台之一系統的實例。一基地台102係通信耦合至一中繼站110。較佳地，該耦合可係藉由一無線鏈路。然而，亦可使用一有線鏈路。基地台102與行動用戶台104、106及108通信。行動用戶台104沿一路徑103自基地台102移動以變得與中繼站110相關聯。行動用戶台106可沿一路徑105移動以變得與中繼站110相關聯。雖然在圖1之系統中顯示僅一個基地台、一個中繼站及三個行動用戶台，但應瞭解，可使用任何數量之基地台、中繼站或行動用戶台。較佳地，該等元件係在正交分頻多重存取(OFDMA)網路或OFDMA樣網路中運作。然而，亦可使用其他類型之網路。此外，雖然本文說明係關於一行動用戶台自一基地台移動至一中繼站，但所述方法同樣適用於相反方向上(即自中繼站至基地台)之移動。
基地台102包括允許基地台102發射資訊及自行動用戶台及中繼站110接收資訊之功能。基地台102亦可包括一控制元件(例如一控制器或類似元件)以允許實現自基地台102至中繼站110及反之之越區移交。在一較佳方法中，基地台102藉由一組在一頻帶上擴展之子通道與行動用戶台104、106及108及中繼站110通信。
中繼站110與其次行動用戶台通信(例如行動用戶台104及108，在其自基地台102之涵蓋區域移出後)。中繼站110使用一組子通道以與行動用戶台通信。中繼站110執行與基地台102類似之功能以與其涵蓋區域內之行動用戶台通信。
行動用戶台104、106及108可係任一類型之無線行動裝置，例如蜂巢式電話、傳呼機、個人數位助理(PDA)或個人電腦。其他行動用戶台實例亦可行。
在圖1系統之運作實例中，為行動用戶台104確定一個或多個運作狀況。可確定各種運作狀況。舉例而言，可確定第一行動用戶台處之信號強度、第一行動用戶台與中繼站之間的鏈路品質、叢發輪廓、已交遞至中繼站之行動用戶台之數量或第一行動用戶台處之訊務負載。此時，可向基地台指配頻帶之所有複數個子通道，乃因尚無行動用戶台被指配至中繼站110。
然後，如箭頭103所示將行動用戶台104自基地台102交遞至中繼站110。依據該等所確定之運作狀況，隨後將至少一個子通道自一頻帶之複數個子通道中指配至行動用戶台104以將一所指配之子通道資源提供至行動用戶台104。該所指配之子通道資源可潛在地係該頻帶中複數個子通道之任一者。
可將該所指配之子通道資源劃分成一第一時間部分及一第二時間部分。可將行動用戶台104分配至該第一時間部分且將行動用戶台108(其亦已被交遞至中繼站110)分配至該第二時間部分。另一選擇係，可將行動用戶台104指配至所分配子通道資源之整個時間段。在分配之後，可在每一訊框基礎上調整所指配之子通道資源。
在圖1系統之另一運作實例中，當將一個或多個行動用戶台越區移交至中繼站110時，設置一多跳躍區域以服務被已越區移交至中繼站110之行動用戶台並限制正常基地台訊務使用該等多跳躍區域通道。最初，基地台102可關聯最高叢發輪廓(例如調變位準及碼率)以供在行動用戶台與所選擇之中繼站110之間使用。在每一訊框之後，可調整行動用戶台與其中繼站110之間使用的叢發輪廓以反映所量測之鏈路狀況。
可調整指配至多跳躍區域之子通道數量且該數量相依於諸如已越區移交至中繼站之行動用戶台之數量、每一行動用戶台與中繼站(如在每一訊框基礎上所確定)之間的鏈路品質、每一行動用戶台之訊務負載、或在中繼站處運作之行動用戶台之叢發輪廓(例如碼率及調變位準)。
在一實例中，存在多個與一基地台相關聯之中繼站。假設存在K個與一基地台相關聯之中繼站，則每一中繼站i將具有被預定供轉發器運作之Si 個子通道，其中i＝1...K。子通道至多跳躍區域之指配應較佳地嘗試允許行動用戶台使用該最佳之調變及編碼方案(MCS)。舉例而言，子通道i可以64 QAM及2/3之碼率服務該多跳躍區域中之一行動用戶台，同時子通道j可以16 QAM及1/2之碼率服務該行動用戶台。則可將子通道i指配至該多跳躍區域，且該中繼站應指配子通道i來服務彼特定之行動用戶台。
使用本方法可能具有其他優點。舉例而言，隨著動態地建立及移除多跳躍區域，可將中繼站放置在需要的地方。此外，當該基地台存在不良之RF狀況時，該行動用戶台可選擇一中繼站。此外，可將行動用戶台越區移交至相同基地台下之中繼站。
跨中繼站及基地台之經調整之資源分配亦可行。因此，可接近最佳地使用叢發輪廓，且由於該網路或行動用戶台皆知曉達成最佳(或較佳)RF狀況及訊務叢發輪廓之子通道之標識，因而可較佳地起始及在一基地台與一中繼站之間調整該行動用戶台之越區移交。
現在參照圖2，其說明將一頻率跨度劃分成多個子通道之實例。一頻帶200包括複數個子通道202。子通道202中之每一者均被劃分成複數個段204。該等段中之每一者均可係一單獨時間段且具有一單獨OFDMA符號。無論任一行動用戶台正在一基地台運作或正在一中繼站運作，均可將所有子通道202指配至該行動用戶台。亦即，指配至基地台之子通道與指配至中繼站之子通道之間無固定邊界。
可將一個或多個子通道202指配至相同之行動用戶台。該等子通道可係在頻率上毗鄰或該等頻率可係分離。段204亦可係分離。舉例而言，可將每一子通道202中之部分段204指配至一個行動用戶台，同時可將其他段204指配至另一個行動用戶台。
圖3－6說明當行動用戶台移入及移出一中繼站之涵蓋區域時，可如何指配子通道之實例。應認識到，該等圖式中所圖解說明之行動用戶台之移動及最終之子通道指配僅係一個實例，且其他運動及/或子通道指配亦可行。
現在參照圖3，其說明一用於將子通道指配至一行動用戶台之方法之一個實例。一中繼站(RS)無被指配之行動用戶台。因此，自頻譜300無子通道被指配，乃因無行動用戶台存在。
現在參照圖4，其說明在將一行動用戶台指配至該中繼站(RS)之後該頻帶中子通道之指配。一行動用戶台(MSS1)變得與中繼站(RS)相關聯。該行動用戶台(MSS1)被指配至子通道(SC1)。子通道(SC1)之選擇不固定。潛在地可自頻帶300中選擇任一子通道。
現在參照圖5，其說明在將一第二行動用戶台變得與該中繼站相關聯時，將子通道指配至一行動用戶台。一第二行動用戶台(MSS2)移入該涵蓋區域，且變得與該中繼站(RS)相關聯。子通道指配發生使得給行動用戶台(MSS1)指配新子通道(SC2－3)且給行動用戶台(MSS2)指配一子通道(SC4)。然而，潛在地可在頻帶300選擇任一子通道。
現在參照圖6，其說明在該等行動用戶台中之一者(MSS1)離開該中繼站(RS)之涵蓋區域時，子通道之指配。在該情況下，行動用戶台(MSS1)離開中繼站(RS)之涵蓋區域，且原指配至行動用戶台(MSS1)之通道(CH2－3)可供重新指配至其他行動用戶台。在圖6中，將該等通道重新指配給行動用戶台(MSS2)。與前文一樣，潛在地可自頻帶300選擇任一子通道。
現在參照圖7，其說明一種用於有利於在一正交分頻多重存取(OFDMA)網路中之子通道指配之方法的實例。在步驟702處，確定一第一行動用戶台之至少一個運作狀況。各種運作狀況均可予以確定。舉例而言，可確定第一行動用戶台處之信號強度、第一行動用戶台與中繼站之間的鏈路品質、叢發輪廓、已交遞至中繼站之行動用戶台數量或第一行動用戶台處之訊務負載。
在步驟704處，將該行動用戶台自一基地台交遞至一中繼站。在步驟706處，依據該至少一個運作狀況，將至少一個子通道自一頻帶之複數個子通道中指配至該第一行動用戶台以提供一經指配之子通道資源。該所指配之子通道資源可潛在地係該頻帶中複數個子通道之任一者。
現在參照圖8，其說明一用於進行子通道指配之基地台之實例。基地台800包括一控制器804及一接收機802及一發射機801。
接收機802接收正在一正交分頻多重存取(OFDMA)網路中運作之一行動用戶台之運作狀況803中之至少一者。亦可使用其他類型之網路。
依據該至少一個運作狀況803且在在接收機802處接收到該第一行動用戶台已自該基地台移動至一中繼站之指示後，程式化控制器804以指配一子通道資源805。所指配之子通道資源805可潛在地係該頻帶上複數個子通道之任一者。
控制器804亦可將所指配之子通道資源805劃分成一第一時間部分及一第二時間部分，並將該行動用戶台分配至該第一時間部分且將另一個行動用戶台分配至該第二時間部分。另一選擇係，可進一步程式化控制器804以將行動用戶台分配至所指配子通道資源之整個時間段。進一步程式化控制器804以在每一訊框基礎上動態地調整所指配之通道資源。具體而言，可依據在第一行動用戶台處所量測之信號強度、該第一行動用戶台與一中繼站之間的鏈路品質、叢發輪廓、已交遞至中繼站之行動用戶台之數量及該第一行動用戶台處之訊務負載來隨時間動態改變所指配子通道之標識及/或特性。亦可使用另外之因素。此外，可依據該等或其他因素隨時間改變所用子通道之數量及/或所用該等子通道中之部分子通道。
因此，提供一種達成子通道資源之有效分配之系統及方法。在本文所述之方法中，在指配至一基地台與一中繼站之子通道之間無固定邊界，導致資源之高效分配，同時仍達成使行動用戶台之間減輕干擾，或增加無線系統之範圍或涵蓋。
熟習此項技藝者即知曉：可關於上述實施例進行各種修改、改變及組合，且並未背離本發明之精神及範疇，並且該等修改、改變及組合應視為仍歸屬於本發明之範疇內。
102．．．基地台
103．．．路徑
104．．．行動用戶台
105．．．路徑
106．．．行動用戶台
108．．．行動用戶台
110．．．中繼站
200．．．頻帶
202．．．子通道
204．．．段
300．．．頻譜
800．．．基地台
801．．．發射機
802．．．接收機
803．．．運作狀況
804．．．控制器
805．．．子通道資源
圖1係根據本發明用於分配子通道之系統的方塊圖；圖2係根據本發明子通道配置之頻道寬度之方塊圖；圖3係根據本發明子通道配置之頻道寬度之方塊圖；圖4係根據本發明子通道配置之頻道寬度之方塊圖；圖5係根據本發明子通道配置之頻道寬度之方塊圖；圖6係根據本發明子通道配置之頻道寬度之方塊圖；圖7係根據本發明用於執行通道配置之方法的流程圖；及圖8係根據本發明用於執行通道指配之裝置的方塊圖。
熟習此項技藝之技術人員應瞭解，附圖中之元件用於簡單明瞭說明之目的，且未必按比例繪製。舉例而言，圖式中某些元件之尺寸及/或相對定位可相對於其他元件放大，以助於增強對本發明各具體實施例之瞭解。而且，通常不繪示在一商業可行實施例中有用或必需之常見且習知之元件，以達成一更清晰之本發明各種實施例之視圖。應進一步瞭解可以一特定發生順序說明或繪示某些動作及/或步驟，而彼等熟習此項技術者將知實際上不需要該關於順序之特異性。亦應理解本文中所用術語及表達法具有關於其相應各自調查及研究領域賦予該等術語及表達法之普通含義，除非已在本文中另外闡述具體含義。

Claims (10)

  1. 一種用於促進一網路中子通道指配之方法，其包括：在一正交分頻多重存取(OFDMA)網路中：確定複數個行動用戶台中一第一行動用戶台之至少一個運作狀況；將該第一行動用戶台自一基地台交遞至一中繼站其中該基地台在具有複數個子通道之一頻帶上運作；設置一多跳躍區域以由該中繼站服務該第一行動用戶台；及依據該至少一個運作狀況，隨後將至少一個子通道自該頻帶之該複數個子通道中指配至該多跳躍區域使得該基地台被限制而不能使用該多跳躍區域之經指配子通道。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包括在一每一訊框(per-frame)基礎上調整該所指配之子通道資源。
  3. 如請求項1之方法，其進一步包括當無行動用戶台被指配至該中繼站時，將該頻帶之所有該複數個子通道指配至該基地台。
  4. 如請求項1之方法，其進一步包括該第一行動用戶台起始該第一行動用戶台自該基地台至該中繼站之該交遞。
  5. 一種用於促進一網路中之子通道指配之方法，其包括：在一正交分頻多重存取(OFDMA)網路中：接收複數個行動用戶台中一行動用戶台之至少一個運作狀況； 促進該行動用戶台自一基地台至一中繼站之一越區移交(handover)其中該基地台在具有複數個子通道之一頻帶上運作；設置一多跳躍區域以由該中繼站服務該第一行動用戶台；依據該至少一個運作狀況，隨後自該頻帶之該複數個子通道中確定至少一個通至該行動用戶台之子通道，使得該所確定之至少一個子通道可係該頻帶上該複數個子通道中之任一者，且使得該複數個子通道中所有子通道能被指配至該多跳躍區域，使得該基地台被限制而不能使用該多跳躍區域之經指配子通道；及依據該至少一個運作狀況中之變化動態地調整該所確定之至少一個子通道。
  6. 如請求項5之方法，其進一步包括將所確定之該至少一個子通道劃分成複數個時間部分，並將該行動用戶台分配至該複數個時間部分中之一選擇部分。
  7. 如請求項5之方法，其進一步包括將該行動用戶台指配至該所確定之至少一個子通道中之一整個時間段。
  8. 如請求項5之方法，其中確定該至少一個運作條件包括自一包括下述狀況之群組中選擇至少一個運作狀況：該行動用戶台處之信號強度；該行動用戶台與一中繼站之間的鏈路品質；一叢發輪廓；已交遞至該中繼站之行動用戶台之數量；及該行動用戶台處之訊務負載。
  9. 一種在具有複數個子通道之一頻帶上運作之基地台，其 包括：一接收機，其用於接收在一正交分頻多重存取(OFDMA)網路中運作之複數個行動用戶台中一第一行動用戶台之至少一個運作狀況；及一控制器，該控制器耦合至該接收器，該控制器經程式化以依據該至少一個運作狀況且在該接收機處接收到該第一行動用戶台已自該基地台移動至一中繼站之一指示後，將至少一個子通道自一頻帶之複數個子通道中分配至該第一行動用戶台以設置一多跳躍區域以由該中繼站服務該第一行動用戶台，且提供一經指配之子通道資源，使得該所指配之子通道資源可潛在地係該頻帶上該複數個子通道中之任一者，且使得所有子通道能被指配至該多跳躍區域使得該基地台被限制而不能使用該多跳躍區域之經指配子通道。
  10. 如請求項9之基地台，其中該控制器包括一構件，其用於將該至少一個子通道資源自一頻帶之複數個子通道指配至該第一行動用戶台，以至少部分地作為該至少一個運作狀況之一函數提供該所指配之子通道資源，使得該所指配之子通道資源可潛在地係該頻帶之該複數個子通道之任一者。
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