TWI495386B - 行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法 - Google Patents

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行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法
本發明提出一種行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法，提供站間載波聚合技術可使基站間利用載波聚合讓用戶享有更高速的傳輸。
過往習知基站間之間資訊交換的流程和其包含的內容，並未提供如何選擇站間載波聚合用戶，而在基站間做載波聚合時，基站間之間資訊交換的流程和其包含的內容，並也無法得知何選擇站間載波聚合用戶。
本案發明人鑑於新技術發展趨勢可改善過往的各項不足，並加以改良創新，並經多年研究後，終於成功研發完成本件一個一種行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法。
本發明不僅提供一能篩選出操作站間載波聚合效果較好的用戶選擇法，並提出同時根據基站間的負載狀況，動態調整載波聚合偏值的大小之作法，進來改變操作載波聚 合用戶的數量，可避免因使用聚合載波技術而造成資源上浪費或分配不均的情況，更能有效提升整體系統效能。
其中站間載波聚合(Inter-site Carrier Aggregation)係以基站eNB1操作頻段為F1，基站eNB2操作頻段為F2，操作站間載波聚合的用戶同時可利用F1和F2兩段頻段進行傳送。
對於用戶來說，若來自兩個基站的接受信號強度RSRP皆夠強時，操作站間載波聚合的效果才會較佳。換言之，假設用戶之服務基站為基站1(意及RSRP1和其他基站RSRPi相比最大)，來自基站2的接受信號強度RSRP2和RSRP1相差不大時，操作站間載波聚合技術的效果才會比較好。利用前述概念，在伺服基站為基站j的用戶1~K中，選擇需利用基站i作站間載波聚合的用戶時，其準則為RSRPj,k <RSRPi,k +BiasCA (t)，符合此條件的用戶即可操作站間載波聚合，RSRPj,k 定義為用戶k來自伺服基站j的接受信號強度；RSRPi,k 定義為用戶k來自基站i的接受信號強度。
BiasCA(t)為一自訂之載波聚合偏值，其定義為在t時刻，利用基站i操作站間載波聚合之用戶，其RSRPi和伺服基站RSRPj可接受相差之範圍。
BiasCA(t)大小將決定操作站間載波聚合用戶的數量，當BiasCA(t)越大，站間載波聚合的用戶就越多。若固定站間載波聚合用戶數量，可能會造成資源上的浪費或效能的降低。舉例說明，當基站i為重載的情況時，本身待傳的資料量已很大，還需提供部分的資源去支援基站j作站間載波聚合，此時就會造成基站i的效能降低。反之，若基站i為輕載情況，若站間載波聚合用戶數量並不是很高，會讓基站i有部 分資源是閒置未使用的狀態，造成資源上的浪費。若能根據基站在t時刻的負載狀況動態調整站間載波聚合用戶的數量(意及調整BiasCA(t)大小)，便能更有效運用資源。假設基站i的負載量為Li，定義δ max和δ min為判別基站i負載量的最大值和最小值，若Li超過δ max，表示基站i處於負載較重的情況，不適合提供太多的資源進行站間載波聚合，此時便將BiasCA(t)降低一個固定值△CA 以降低站間聚合載波之用戶數量；反之，若Li小於δ min，表示基站i處於負載較輕的情況，可提供更多的資源來進行站間載波聚合，此時便將BiasCA(t)增加一個固定值△CA 以增加站間聚合載波之用戶數量；若δ min<Li<δ max，則BiasCA(t)=BiasCA(t-T)維持不變。
本發明可每隔T時間，便根據t時刻基站的負載狀況，調整載波聚合偏值BiasCA(t)的大小，再將此BiasCA(t)用戶選擇法中的判斷式進行用戶分群。此發明藉由BiasCA(t)大小來改變操作載波聚合用戶的數量，可避免因使用聚合載波技術而造成資源上浪費或分配不均的情況，更有效提升整體系統效能。
100、200‧‧‧基站
101、201‧‧‧操作頻段
300‧‧‧站間載波聚合
S200~S205‧‧‧更新站間聚合載波偏值流程
S300~S303‧‧‧站間聚合載波用戶選擇流程
A‧‧‧站間載波聚合的用戶
B macro‧‧‧基站
B1 macro‧‧‧基站操作頻段
B2 macro‧‧‧基站用戶
C pico‧‧‧基站
C1 pico‧‧‧基站操作頻段
C2 pico‧‧‧基站用戶
請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效；有關附圖為：圖1為本發明行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法之站間載波聚合示意圖；圖2為本發明行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法之更新站間聚合載波偏值流程圖；圖3為本發明行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶 選擇法之站間聚合載波用戶選擇流程圖；以及圖4為本發明行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法之應用於異質網路佈建之站間載波聚合示意圖。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。
以下，結合附圖對本發明進一步說明：圖1為本發明行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法之站間載波聚合(Inter-site Carrier Aggregation)示意圖，基站100操作頻段101，基站200操作頻段201，操作站間載波聚合的用戶同時可利用操作頻段101和操作頻段201兩段頻段進行傳送。
對於用戶來說，若來自兩個基站100、200的接受信號強度參考信號接收功率(Reference Signal Receiving Power，RSRP)皆夠強時，操作站間載波聚合300的效果才會較佳。換言之，假設用戶之服務基站為基站100(意及RSRP1和其他基站RSRPi相比最大)，來自基站200的接受信號強度RSRP2和RSRP1相差不大時，操作站間載波聚合300技術的效果才會比較好。
利用上述概念，在伺服基站為基站j的用戶1~K中，選擇需利用基站i作站間載波聚合的用戶時，其準則為RSRPj,k <RSRPi,k +BiasCA (t)，符合此條件的用戶即可操作站間載波聚合300。
請參閱圖2及圖3本發明行動通訊系統中應用站 間載波聚合之用戶選擇法之更新站間聚合載波偏值流程圖及站間聚合載波用戶選擇流程圖所示，BiasCA(t)為一自訂之載波聚合偏值，其定義為在t時刻，利用基站i操作站間載波聚合之用戶，其RSRPi和伺服基站RSRPj可接受相差之範圍。
BiasCA(t)大小將決定操作站間載波聚合用戶的數量，當BiasCA(t)越大，站間載波聚合的用戶就越多，若固定站間載波聚合用戶數量，可能會造成資源上的浪費或效能的降低，舉例說明，當基站i為重載的情況時，本身待傳的資料量已很大，還需提供部分的資源去支援基站j作站間載波聚合，此時就會造成基站i的效能降低。反之，若基站i為輕載情況，若站間載波聚合用戶數量並不是很高，會讓基站i有部分資源是閒置未使用的狀態，造成資源上的浪費。
若能根據基站在t時刻的負載狀況動態調整站間載波聚合用戶的數量(意及調整BiasCA(t)大小)，便能更有效運用資源。
如圖2所示每隔T時間計算t時刻基站的i負載狀況Li S200，定義δ max和δ min為判別基站i負載量的最大值和最小值，若Li大於超過δ max S201，便將BiasCA(t)降低一個固定值△CA ，則為Bias CA(t)=BiasCA (t-T)-△CA S204，以降低站間聚合載波之用戶數量，表示基站i處於負載較重的情況，不適合提供太多的資源進行站間載波聚合；反之，若Li小於δ min S202，判斷Li 是否大於δ min ，表示基站i處於負載較輕的情況，可提供更多的資源來進行站間載波聚合，若Li 小於δ min 若便將BiasCA(t)增加一個固定值△CA ，則為Bias CA(t)=BiasCA (t-T)+△CA S205，以增加站間聚合載波之用戶數量；若δ min <Li<δ max ，則BiasCA(t)=BiasCA (t-T)維持不變。
如圖3之站間聚合載波用戶選擇流程圖所示，此發明可每隔T時間，便根據t時刻基站的負載狀況，調整載波聚合偏值BiasCA(t)的大小，再將此BiasCA(t)與圖3用戶選擇法中的判斷式進行用戶分群。在圖2中調整完成BiasCA(t)S300後，選擇伺服基站為基站j的用戶1~k中進行用付分群，利用基站i作站間載波聚合的用戶時S301，其以RSRPj,k <RSRPi,k +BiasCA (t)做為判對準則S302，其中RSRPj,k 定義為用戶k來自伺服基站j的接受信號強度；RSRPi,k 定義為用戶k來自基站i的接受信號強度，若不符合該準則，則判斷該用戶k為一般基站j用戶S304，若符合該準則，則判斷該用戶k為基站j和基站i的站間載波聚合用戶，即可操作站間載波聚合；此發明藉由BiasCA(t)大小來改變操作載波聚合用戶的數量，可避免因使用聚合載波技術而造成資源上浪費或分配不均的情況，更有效提升整體系統效能。
請參閱圖4為本發明行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法之應用於異質網路佈建之站間載波聚合示意圖。較佳實施例以異質網路佈建為例，macro基站B和pico基站C採異頻佈建，利用pico基站C用戶C2操作載波聚合技術讓macro基站B用戶B2享有更高速的傳輸速率；換言之，macro基站B操作頻段B1，pico基站C操作頻段C1，操作站間載波聚合的用戶A之伺服基站為macro基站B，因利用pico基站C來操作站間載波聚合，可同時利用B1和C1兩段頻段進行傳送。
利用本發明所提出之站間載波聚合用戶選擇法，根據下列表1之模擬結果可證明，此發明可使整體系統效能提升約22%的效能。
其中模擬假設：每個細胞含1小細胞；30用戶/細胞；站間距為500m；宏細胞頻率：700MHz；小細胞頻率：1800MHz；頻寬：10MHz/10MHz；基地台傳送功率：Macro：46dBm、Pico：30dBm；負載：0.5(50%資源利用率)；BiasCA ：5dB；△CA ：2dB；動態調整時間間距：10ms；δmax ：0.6、δmin ：0.5。
上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於 本案之專利範圍中。
綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。
100、200‧‧‧基站
101、201‧‧‧操作頻段
300‧‧‧站間載波聚合

Claims (6)

  1. 一種行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法，其該站間載波聚合流程步驟如下：步驟一、每相隔T時間，計算在t時刻基站的i負載狀況Li ；步驟二、若Li 大於超過δ max ，便將BiasCA(t)降低一個固定值△CA ；步驟三、若當Li 小於δ max ，則判斷Li 是否大於δ min ，若Li 小於δ min 若便將BiasCA(t)增加一個固定值△CA ；以及步驟四、若當δ min 小於Li 小於δ max ，則BiasCA(t)=BiasCA (t-T)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法，其中該每相隔T時間，係代表動態調整載波聚合偏值BiasCA(t)的大小。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法，其中該δ min 以及該δ max ，係為一開放值。
  4. 一種行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法，其中該用戶選擇流程步驟如下：步驟一、調整完成BiasCA(t)；步驟二、選擇伺服基站為基站j的用戶1~k中進行用付分群，利用基站i作站間載波聚合的用戶時；步驟三、其以RSRPj,k <RSRPi,k +BiasCA (t)做為判對準則；步驟四、若不符合該準則，則判斷該用戶k為一般基 站j用戶；以及步驟五、若符合該準則，則判斷該用戶k為基站j和基站i的站間載波聚合用戶，即可操作站間載波聚合。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法，其中該RSRPj,k 之定義，係為用戶k來自伺服基站j的接受信號強度。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之行動通訊系統中應用站間載波聚合之用戶選擇法，其中該RSRPi,k 之定義，係為用戶k來自基站i的接受信號強度。
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