TWI435579B - 配送無線系統中協調控制無線電資源之方法 - Google Patents

配送無線系統中協調控制無線電資源之方法 Download PDF

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Description

配送無線系統中協調控制無線電資源之方法
本發明一般係關於電信，而更特定言之，係關於無線通信。
在無線電信領域(例如蜂巢式電話)中，一典型系統100(如圖1所示)係一階層式架構並包括分散於一區域中而欲由該系統服務之複數個基地台130(例如，節點B)。接著，在該區域內的各種接取終端機120(AT，亦稱為使用者設備(UE)；行動裝置及類似者)可以經由該等基地台130中的一或多個基地台，來接取該系統並因此可以接取其他互連的電信系統，例如公共交換式電話系統(PSTN)160及一資料網路125。一般地，當一AT 120移動時，該AT 120在其穿過一區域時藉由與一基地台130並接著與另一基地台130通信來保持與該系統100之通信。該AT 120可與最近的基地台130、具有最強信號之基地台130、具有一足夠的通信接受能力之基地台130等進行通信。進而，該等基地台130與一無線電網路控制器(RNC)138通信，該無線電網路控制器(RNC)138與在一核心網路165中之一訊包資料伺服節點(PDSN)164通信。RNC 138與PDSN 164皆能夠支援複數個基地台130。因此，當一AT 120移動而與不同基地台130通信時，其還可以與不同的RNC 138及PDSN 164通信。
該等AT 120與該等基地台130之間的無線鏈路一般係稱為無線電鏈路，而在諸如全球行動電話系統(UMTS)之類的系統中，該無線電鏈路的協調大部分係由該等RNC 138以一相對集中的方式來處置。例如，從一基地台130至另一基地台130的該等AT 120之交遞係由該等RNC 138決定。同樣，由於其彼此接近，因此該等基地台130可以產生互相干擾之信號。在某些應用中，該等RNC 138控制各個基地台130的傳輸以使得此類干擾減小或最小化。
但是，業界希望UMTS演進以擺脫將RNC 138用於一分散式無線電資源管理(RRM)架構之現狀。由於該等RRM功能係位於不同的實體位置，因此在該分散式RRM架構中減少交遞及干擾之複雜性增加。
本發明係關於解決上面提出的一或多個問題之影響。下面提出本發明之一簡化摘要，以便提供對本發明之某些態樣之一基本瞭解。此發明摘要並非對本發明作一包攬式的概述。其目的並非識別本發明之關鍵或重要元件或者描述本發明之範疇。其唯一目的係以一簡化形式提供某些概念作為後面所述更詳細說明內容之一序言。
在本發明之一態樣，提供一種協調分散式無線電資源管理之方法。該方法包含在承擔無線電資源管理責任的複數個單元之間傳達資訊，其中所傳達的資訊係關於與每一單元相關聯之無線電資源。
下面說明本發明之解說性具體實施例。為清楚起見，在本說明書中不說明一實際實施方案之所有特徵。當然，應明白，在任何此類實際具體實施例之進展中，可以作出無數針對實施方案之特定決策來達到發明者之特定目標，比如符合可能因不同實施方案而變化的與系統相關及與業務相關之約束。另外，應明白此一進展工作可能複雜而耗時，但對於從本揭示內容獲益的熟習此項技術者而言仍係一例程。
根據軟體、或對一電腦記憶體內的資料位元進行的運算之演算法及符號表示來提出本發明之部分及對應的詳細說明。熟習此項技術者藉由此等說明及表示將其工作的實質內容有效地傳遞給其他熟習此項技術者。「演算法」，作為本文所用術語以及在其常用背景中，係構想為產生一所需結果之自相一致的步驟序列。該等步驟係需要對實體數量的實體操控之步驟。通常，但並非必定，此等數量採用能夠儲存、傳輸、組合、比較以及其他方式操控之光學、電或磁信號為形式。已證明有時方便的係(主要基於常用原因)將此等信號稱為位元、值、元件、符號、字元、項目、數字或類似物。
然而，應記住所有此等及類似術語皆應與適當實體數量相關聯並僅係應用於此等數量之方便標記。若無另外的明確表述或者從說明內容中可明白，則諸如「處理」或「計算」或「運算」或「決定」或「顯示」或類似術語表示一電腦系統或類似的電子計算裝置之動作及程序，其對在該電腦系統的暫存器及記憶體內表示為實體、電子數量之資料進行操控，並將其轉換為在該等電腦系統記憶體或暫存器或其他此類資訊儲存、傳輸或顯示裝置內同樣表示為實體數量之其他資料。
還應注意，本發明之由軟體實施之態樣一般係編碼於某一形式的程式儲存媒體上，或者係實施於某一類型的傳輸媒體上。該程式儲存媒體可以係磁碟(例如，一軟碟或一硬碟)或光碟(例如，一光碟唯讀記憶體或「CD ROM」)，而且可以係唯讀或隨機存取。同樣，該傳輸媒體可以係成對雙絞線、同軸電纜、光纖或此項技術中習知的某一其他合適的傳輸媒體。本發明不受任何給定實施方案之此等態樣之限制。
現在將參考附圖說明本發明。圖中僅基於說明目的並為了不將本發明與熟習此項技術者所熟知的細節混淆，來示意性描述各種結構、系統及裝置。但是，附圖係隨附用於描述及說明本發明之解說性範例。本文所使用的辭彙與辭令應理解並解釋為具有與熟習此項技術者對該些辭彙與辭令之理解一致之一意義。術語或辭令之一致使用並無暗示一術語與辭令之特殊定義(即，與熟習此項技術者所理解的普通及慣用意義不同之一定義)。由於希望一術語或辭令具有一特殊意義，即熟習此項技術者所不瞭解之一意義，因此，將在本說明書中以一直接或明確提供該術語或辭令的特殊定義之定義方式來明確提出此一特殊定義。
請翻到圖式，並特別參閱圖2A，其中依據本發明之一具體實施例解說一通信系統200。基於解說目的，圖2之通信系統200係一全球行動電話系統(UMTS)長期演進(LTE)架構，但應瞭解本發明可適用於支援資料及/或語音通信之其他系統。該UMTS LTE系統200與圖1之UMTS系統100有一定相似度，但在與該等基地台130及RNC 138相關的本發明之操作態樣有實質上的差異。該通信系統200允許一或多個AT 120與一或多個增強節點B(eNodeB)230通信。複數個eNodeB 230係耦合至一接取閘道器(ASGW)238。因此，該ASGW 238負責與PSTN 160及/或資料網路125通信(參見圖1)。至少從無線電資源管理RRM之觀點來看，該通信系統200在功能上不同於該通信系統100。在該通信系統100中，該RRM主要受該RNC 138影響。但是，在該通信系統200中，已將該RRM功能性分配給該等eNodeB 230。
因此，應明白，用於該通信系統200之一協調式RRM方案可用於至少兩個實例。其一係為減小因相鄰或附近的eNodeB 230之傳輸而引起之干擾，而其二係在從一eNodeB 230向另一eNodeB 230之該等AT 120之交遞期間。
協調式RRM方案定義在分散該等RRM功能而在該LTE中需要最小發信延遲時用於小區間聯合無線電資源管理及效能最佳化之機制。該協調式RRM方案使得不同的RRM功能之間能夠協調以在該分散式RRM結構中同時執行該交遞程序與干擾協調技術。
多重小區RRM決策(例如，在交遞期間基於負載的交遞及干擾協調重新組態)在該UMTS LTE架構中係有用特徵。進行基於多重小區的RRM決策會有利於整體資源配置及系統效能。但是，在考量多重小區時避免可能的競爭性RRM決策常常會有利。可藉由協調該等RRM功能之間的RRM決策來避免可能出現的競爭性RRM點之問題，此係所建議的協調式RRM方案中的多個目的之一。
在本發明之一具體實施例中，該協調式RRM方案定義：RRM間通信協定；用於聯合管理之無線電資源元件與功能；及用於聯合無線電資源管理之決策功能。該協調式RRM方案中所定義的功能會允許該系統在一叢集中聯合地執行該資源管理，並避免或者至少實質上減少RRM功能之間的任何競爭性決策。該協調式RRM方案執行在一叢集中可能係多供應商的RRM之協調，而並不指定在每一分散式節點處運行的實際RRM演算法。
該協調式RRM方案之一功能涉及建立一用於RRM間通信之協定。在UMTS中，階層式網路結構中的RRM功能一般係在一集中位置(例如，RNC)，而分散式子功能係在分散式節點中(例如，功率管理在該基地台中的HSDPA(High Speed Downlink Packet Access；高速下行鏈路封包接取)中)。該RRM間通信係該基地台與該RNC之間的主從式、一對一之通信。該等RRM功能中的大多數功能位於該RNC中。但是，由於在UMTS LTE中之所構思的RRM功能中，大多數功能係位於該eNodeB 230，因此該RRM間通信可以係具有多項能力之一分散式協定設計。該UMTS LTE中的RRM間通信協定可支援對等式(peer－to－peer)、一對多及廣播通信。
該對等式通信允許RRM間通信，其中涉及在一叢集中的兩個eNodeB 230之間的直接協商，而不經過一集中節點(RRM伺服器或RNC)。該對等式通信能力會減少程序延遲而且聯合地使得系統資源控制最佳化。對等式RRM通信之一典型範例係兩個eNodeB 230之間的交遞。兩個eNodeB 230之間的直接RRM通信會加速該交遞程序而減小交遞期間可能發生的效能退化。
該一對多通信能力使得該eNodeB 230能夠同時與許多其他節點進行RRM間的協商。該一對多RRM通信可用於使得與一無線電資源管理有關的節點之間的競爭性決策之機率最小化。一對多RRM通信之一典型範例係針對使用者行動性之資源配置。交遞請求之初始觸發會涉及多個eNodeB 230及該ACGW 238。該一對多的RRM間通信會允許該伺服eNodeB 230同時觸發向所有參與節點直接提出交遞請求。
該廣播通信能力使得該eNodeB 230能夠同時向該叢集中的其他RRM功能廣播對重新組態參數之一請求。該廣播能力允許該RRM觸發向該叢集中的其他RRM立即提出請求以作任何組態變更。RRM間通信協定中的廣播能力之典型範例係：在一RRM偵測到一異常條件或正在進行的干擾減輕方案嚴重退化時該干擾減輕方案之重新組態。
該RRM間通信可指定聯合無線電資源最佳化所需要之實體。該等RRM實體可以係預先組態或按RRM之間的需要來請求，而並不指定每一節點中的確切RRM演算法。該等無線電資源實體可以係頻率塊、干擾位率、小區負載、無線電承載、測量等。該等無線電資源實體經定義以用於輔助該RRM功能進行運用來自其他小區之無線電資訊來管理其自己的資源。
該決策功能係依據所接收的RRM實體來獨立運算該等值或統計資料，以作出關於該無線電資源組態及控制的決策之一演算法。該決策功能可與用於供應商間的RRM通信之RRM演算法無關。可將該決策功能指定為觸發該無線電資源重新組態或重新配置。該決策功能之一一般範例係用於交遞之臨界功能。可藉由在該交遞程序期間傳送於該等eNodeB 230之間的觸發交遞之臨界值來指定該決策功能。
一旦清楚地指定該RRM間通信協定、該等無線電資源實體及決策功能，便可以依據小區間的RRM協調來獨立開發每一個別節點之RRM功能。此將使得整體無線電資源利用率最佳化。
協調式RRM方案可用於提供RRM間通信來協調分散式RRM功能以支援該LTE中的交遞期間的干擾減輕技術。用於該干擾減輕技術之RRM功能位於eNodeB 230，並需要在該UMTS LTE中的小區之間以靜態、半靜態或動態方式來協調該無線電資源，以減輕針對小區邊緣使用者之干擾位準。當該系統負載動態變化時或在負載不平衡之情況下，可以重新組態該干擾減輕。當交遞發生時，系統負載正在動態變化。該干擾減輕亦對小區邊緣負載之動態狀況敏感。處置該干擾減輕技術之RRM功能可與其他小區之RRM或RRM伺服器通信，以重新組態干擾減輕參數，而不明確指定該eNodeB 230中的RRM及干擾協調演算法。在該交遞週期期間，執行用於行動性管理及該交遞程序處置之RRM，而RRM位置係在該中心節點或該等伺服與目標基地台之間的交握處。該協調式RRM方案中所定義的RRM間通信協定、無線電資源實體及決策功能使得分散式RRM功能之間能夠進行互動，以同時執行該干擾協調演算法與交遞程序。該協調式RRM方案使得該干擾減輕方案能夠在該交遞程序發生而導致系統負載不平衡時觸發無線電資源在小區之間的重新分配。
一般地，參考圖2B，每一eNodeB 230或ASGW 238可以回應於一RRM事件已發生之決定而起始針對任何節點(或多個節點)之一重新組態請求。接收此一重新組態請求之每一節點將藉由允許或不允許此一重新組態之一指示來作出回應。因此，熟習此項技術者會明白使用該一對多通信形式可以有利地加速該程序，因為可在大約同一時間詢問涉及在該組態中之所有節點。
現在來看圖3，顯示一流程圖，其說明該eNodeB 230在發生一RRM事件之情況下經歷之程序。在步驟300中，該eNodeB 230決定已發生一RRM事件，而將控制傳輸至決策步驟305。在決策步驟305中，對是否需要一重新組態或可以執行一重新組態作出一決定。若否，則控制傳輸回至步驟300並重設該程序，等待下一RRM事件。若授權進行重新組態，則控制傳輸至步驟310，而該eNodeB 230向適當節點傳送一重新組態請求。在步驟315，接收節點回應於該重新組態請求，接受或拒絕該請求。在步驟320中，作出一決策。若回應節點已接受該重新組態請求，則發生該重新組態而控制傳輸回到步驟300並重設該程序。另一方面，若該等回應節點中的至少一節點已拒絕該重新組態請求，則不發生該重新組態，而控制傳輸回到步驟305以決定任何其他類型的重新組態是否係適當。若是，則該程序重複進行新的重新組態請求。若否，則控制傳輸回到步驟300，且重設該程序。
考量其中發生一RRM事件之一範例性情況係有幫助的。假定小區1因使用者從其相鄰小區(例如小區2及小區3)移動而需要將該小區邊緣負載增加20%。小區1中的協調式RRM將由於該小區邊緣之負載增加20%而觸發對小區2及小區3之無線電頻道資源重新分配的請求。因此，在可行之前提下，小區2及小區3將作出回應，指示其將重新分配其無線電頻道資源以供用於其小區之中心部分，以允許小區1伺服該等小區邊緣中的更多使用者。
熟習此項技術者會明白在各項具體實施例中解說之各種系統層、常式或模組係可執行之控制單元。該等控制器可包括一微處理器、一微控制器、一數位信號處理器、一處理器卡(包括一或多個微處理器或控制器)或其他控制或計算裝置。本說明內容中所提到之儲存裝置可以包括一或多個用於儲存資料及指令之機器可讀取之儲存媒體。該儲存媒體可包括各種不同形式之記憶體，包括半導體記憶體裝置，例如動態或靜態隨機存取記憶體(DRAM或SRAM)、可抹除及可程式化唯讀記憶體(EPROM)、電可抹除及可程式化唯讀記憶體(EEPROM)以及快閃記憶體；磁碟(例如固定磁碟、軟磁碟、可移除磁碟)；包括磁帶之其他磁性媒體；以及光學媒體(例如光碟(CD)或數位視訊光碟(DVD))。組成該等多樣系統中的多樣軟體層、常式或模組之指令可以儲存於個別儲存裝置中。當該等指令係藉由該等控制器來執行時，會導致所對應之系統執行程式化之動作。
上面揭示之特定具體實施例僅係解說性，因為從本文教導內容中獲益的熟習此項技術者明白可採取不同而等效之方式來修改及實作本發明。此外，不希望對本文所示構造或設計之細節加以限制，除非在下面的申請專利範圍中另有說明。因此，本文之方法、系統及其部分以及圖中所描述方法及系統之部分可以係實施於不同位置，例如無線單元、基地台、一基地台控制器及/或行動交換中心。此外，從本揭示內容中獲益之熟習此項技術者會瞭解，實施及使用所描述系統所需要之處理電路可以係實施於特定應用之積體電路、軟體驅動處理電路、韌體、可程式邏輯裝置、硬體、上述組件的離散組件或配置中。因此，很明顯，可以改變或修改上面揭示之特定具體實施例，而將所有此類變化皆視為不超出本發明之範疇及精神。相應地，本文所尋求之保護如下面申請專利範圍中所述。
100．．．通信系統/UMTS系統
120．．．接取終端機
125．．．資料網路
130．．．基地台
138．．．無線電網路控制器(RNC)
160．．．公共交換式電話系統(PSTN)
164．．．封包資料伺服節點(PDSN)
165．．．核心網路
200．．．通信系統/UMTSLTE系統
230．．．增強節點B(eNodeB)
238．．．接取閘道器(ASGW)
可參考下面結合附圖所作之說明來理解本發明，其中相同的參考數字識別相同的元件，而且其中：圖1係一先前技術之通信系統，例如依據本發明之一具體實施例之一全球行動電話系統(UMTS)之一方塊圖；圖2A及2B係一通信系統，例如可應用本發明之長期演進(LTE)UMTS系統之一部分之方塊圖；以及圖3係可用於協調無線電資源之一方法之一流程圖表示之一具體實施例。
雖然本發明可有各種修改與替代形式，但其特定具體實施例已藉由範例的方式顯示於附圖中並且詳細說明於本文中。然而，應瞭解，本文中特定具體實施例之說明並非希望將本發明限制於所揭示之特殊形式；相反地，本發明欲涵蓋隨附申請專利範圍所定義之本發明精神及範疇內的全部修改、等效物與替代方案。

Claims (8)

  1. 一種協調分散式無線電資源管理之方法，其包含：偵測藉由實施複數個無線電資源(RRM)單元的一正在進行的干擾減輕方案之退化；回應於偵測該退化，傳送一重新組態請求，該重新組態請求係指出該正在進行的干擾減輕方案之一重新組態，其中該重新組態請求受到該正在進行的干擾減輕方案的重新組態的影響而被傳送至該等RRM單元之至少每一個；回應於從受到該重新組態影響的該等RRM單元中之每一個接收一許可，而執行該正在進行的干擾減輕方案之重新組態；及回應於從受到該重新組態影響的該等RRM單元中之至少一個接收一拒絕，而捨棄該正在進行的干擾減輕方案之重新組態。
  2. 如請求項1之方法，其中在該複數個RRM單元之間傳達資訊進一步包含在該複數個RRM單元之間直接傳達資訊。
  3. 如請求項1之方法，其中在該複數個RRM單元之間傳達資訊進一步包含在承擔無線電資源管理責任的複數個基地台之間傳達資訊。
  4. 如請求項1之方法，其中向受到重新組態影響之該等RRM單元中的至少每一單元傳送一重新組態請求進一步包含以一對一之一通信形式來傳送該重新組態請求。
  5. 如請求項1之方法，其中向受到重新組態影響之該等RRM單元中的至少每一單元傳送一重新組態請求進一步包含：以一對多之一通信形式來傳送該重新組態請求。
  6. 如請求項1之方法，其中在該複數個RRM單元之間傳達資訊包含傳達關於與每一單元相關聯之無線電資源的資訊，進一步包含回應於已發生無線電資源管理事件之決定而在該複數個RRM單元之間傳達資訊。
  7. 一種協調分散式無線電資源管理之方法，其包含：偵測藉由實施複數個無線電資源(RRM)單元的一正在進行的干擾減輕方案之退化；回應於偵測該退化，傳送一重新組態請求，該重新組態請求係指出該正在進行的干擾減輕方案之一重新組態，其中該重新組態請求受到該正在進行的干擾減輕方案的重新組態的影響而被傳送至該等RRM單元之至少每一個；回應於從受到該重新組態影響的該等RRM單元中之每一個接收一許可，而執行該正在進行的干擾減輕方案之重新組態；及回應於從受到該重新組態影響的該等RRM單元中之至少一個接收一拒絕，而捨棄該正在進行的干擾減輕方案之重新組態，其中在該複數個RRM單元之間傳達資訊包含傳達關於與每一單元相關聯之無線電資源的資訊，進一步包含回應於已發生無線電資源管理事件之決定而在該複數個RRM單元之間傳達資訊，且其中回應於已發生 無線電資源管理事件之決定而在該複數個RRM單元之間傳達資訊進一步包含回應於在該等RRM單元之間存在一負載不平衡之決定而在該複數個RRM單元之間傳達資訊。
  8. 如請求項7之方法，其中回應於已發生無線電資源管理事件之決定而在該複數個RRM單元之間傳達資訊進一步包含回應於從某一RRM單元至另一RRM單元之已發生交遞之決定而在該複數個RRM單元之間傳達資訊。
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