WO2013061008A1 - Traitement de donnees pour l'allocation de ressources radio a une femto-station de base - Google Patents

Traitement de donnees pour l'allocation de ressources radio a une femto-station de base Download PDF

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WO2013061008A1
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femto
radio resource
target radio
terminal
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Bin Fan
Eric Hardouin
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France Telecom SA
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/27—Control channels or signalling for resource management between access points
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/20—Interfaces between hierarchically similar devices between access points

Definitions

  • the present invention relates to the field of cellular networks.
  • the present invention relates to cellular networks comprising femto-cells.
  • a femto-cell is smaller than a macro-cell, which is the type of conventional cell offered in a cellular telecommunications network, for example a cellular network of GSM type (for 'Global System for Mobile Communication'), UMTS (for 'Universal Mobile Telecommunication System') or LTE (for 'Long Ter m Evolution').
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • UMTS for 'Universal Mobile Telecommunication System'
  • LTE for 'Long Ter m Evolution'
  • a femto-cell is usually located to cover a private or semi-private place, such as a business or a place of residence such as an apartment or building.
  • femto-base station In order to provide a femto-cell, it is intended to install a suitable base station, hereinafter called femto-base station.
  • a femto-base station can be installed independently to other base stations, the aim being to provide radio coverage adapted to the inhabitants of the location.
  • the installation of these femto-base station may correspond to an uncoordinated deployment of different femto-cells, since the radio coverage attached to a femto-base station can be managed autonomously with respect to the radio coverage attached to a neighboring femto-base station.
  • a terminal served by a macro-cell may be near a femto-base station to which it is not allowed to connect because it does not belong to the restricted group of users who subscribe to this access; the terminal is then strongly interfered by the femto-cell.
  • the method further comprises a step of allocating, at a femto-base station, one or more sub-subbands, according to an instantaneous flow rate and an average flow rate capable of being provided by the femto- base station on the secondary subband (s).
  • a disadvantage of this method is that radio resources are partitioned into primary and secondary resources. Accordingly, this method can only be used in systems using Orthogonal Frequency-Division Multiple Access (OFDMA) technology.
  • OFDMA Orthogonal Frequency-Division Multiple Access
  • this method does not optimize the allocation of radio resources according to the different equipment of the cellular network other than the femto-base stations. In particular, it does not reduce the interference that can create a femto-cell on a terminal connected to a macro-base station and that does not have access rights to this femto-cell; however, this interference affects the performance of this terminal and the macro-cell to which it is connected.
  • a disadvantage of these methods is that they require the exchange of signaling messages between the femto base station and the macro base station. But the interface allowing such exchanges between femto-base station and macro-base station does not exist in the current networks UMTS and LTE (3GPP Release 10).
  • the present invention improves the situation.
  • the invention proposes a data processing method for determining an allocation of a target radio resource to a femto-base station of a set of femto-base stations of a cellular network.
  • the method comprises in particular steps, implemented by the femto-base station:
  • a radio resource request comprising data relating to the target radio resource and data relating to a utility value; associated with the femto base station, the value in use depending at least on a parameter characterizing an efficiency of a transmission of the femto-base station on the target radio resource,
  • each neighboring femto-base station a response message containing a performance indicator indicating whether the neighboring femto-base station is capable of obtaining better performance than said femto-base station on the target radio resource, the a performance indicator being determined by the neighboring femto-base station using the value of utility associated with said femto-base station,
  • ⁇ process the received response messages to determine whether the target radio resource should be allocated to the femto base station.
  • the solution proposed in this invention can thus reduce interference between femto-base stations while optimizing the capabilities of the cellular network.
  • each femto-base station can itself decide on the allocation of a radio resource, which avoids having to use additional equipment centralizing the allocation of radio resources.
  • resource allocation is performed with a limited number of messages exchanged over the cellular network.
  • the method may comprise a preliminary step comprising an operation of receiving a signal from a macro-base station of the cellular network and a signal from a terminal connected to the base macro-station, and an operation processing of the received signals to determine at least one parameter characterizing interference at said terminal.
  • the value in use also depends on the parameter characterizing interference at the terminal.
  • the processing of the received signals may comprise measuring a signal power from the terminal and a signal power from the base macro-station, the parameter characterizing interference at the terminal being relative to a signal-to-signal ratio. interference determined for the terminal.
  • the performance indicator may be an information bit set to a first value when the neighboring femto-base station is configured to transmit on the target radio resource and a utility value associated with the base femto-station. neighbor is greater than or equal to the value of utility associated with the femto base station, the information bit being set to a second value when the neighboring femto-base station is configured not to transmit on the target radio resource or that the value of utility associated with the neighboring femto-base station is less than the utility value of said femto-base station.
  • the target radio resource in step / 3 /, can be determined to be allocated to the femto base station when all the received response messages contain an information bit set at the second value. , and the target radio resource can be determined not to be allocated to the base station when at least one received response message contains an information bit set at the first value.
  • the femto base station may transmit a silence request to the set of neighboring femto base stations to indicate to them not transmit on the target radio resource.
  • the base station when the target radio resource is determined not to be allocated to the base station, the base station may be configured not to transmit on the target radio resource.
  • the method may further comprise a step of determining a set of neighboring femto-base stations comprising operations, implemented by a terminal connected to the femto-base station, for estimating an interference power. linked to another femto-base station, and transmitting the estimated interference power to the femto-base station, and an operation, implemented by the femto-base station, to compare the power of interference with a predetermined threshold, and when the interference power is greater than the predetermined threshold, determining that the other femto-base station is a neighboring femto-base station.
  • the method may include a step of setting the transmit power on the target radio resource.
  • the preliminary step may comprise a comparison operation of the signal-to-interference ratio determined for the terminal with a predetermined threshold, and when the signal to interference ratio is less than or equal to the predetermined threshold, a determination operation that the terminal is the victim of interference.
  • the step of adjusting the power then comprises, when at least one terminal not connected to the femto-base station has been determined as a victim of interference by said femto-base station, a setting operation of the transmission power so that the power emitted by the femto base station guarantees a minimum signal-to-interference ratio to the terminal connected to a base macro-station and interfered with by the base femto-station.
  • the invention further relates to a computer program comprising instructions for the implementation of the aforementioned method when the program is executed by a processor of a femto-base station.
  • the invention further relates to a femto-base station of a cellular network comprising a set of femto-base stations, configured to:
  • a radio resource request including data relating to a target radio resource and utility value data; associated with the femto base station, the value in use depending at least on a parameter characterizing an efficiency of a transmission of the femto-base station on the target radio resource,
  • each neighboring femto-base station receives from each neighboring femto-base station a response message containing a performance indicator indicating whether the neighboring femto-base station is capable of obtaining better performance than the femto-base station on the target radio resource, the a performance indicator being determined by the neighboring femto-base station using the value of utility associated with said femto-base station,
  • the invention further relates to a cellular network comprising a set of femto-base stations as mentioned above.
  • Figure 1 is a block diagram showing a cellular network according to an embodiment of the invention
  • Figure 2 is a block diagram showing a femto-base station of the cellular network of Figure 1;
  • Figure 3 is a flowchart illustrating the steps of a radio resource allocation method according to one embodiment of the invention, this flow chart may represent the general algorithm of the computer program within the meaning of the invention; and Figure 4 is a graph illustrating steps of the method of Figure 3.
  • the present invention can easily be applied to any type of cellular network in which femto-cells are capable of covering respective geographical areas overlapping at least partially, or at least partially covering macro-cells.
  • FIG. 1 represents a cellular network comprising a set of basic macro-stations respectively managing macro-cells, a set of femto-base stations respectively managing femto-cells, and a set of user terminals.
  • the set of basic macro-stations comprises for example a macro-base station B 0 managing a macro-cell Z B0 .
  • the macro-cell Z B0 is a conventional cell offered in a cellular telecommunications network, such as for example a cellular network of GSM type (for 'Global System for Mobile Communication') ', UMTS (for' Universal Mobile Telecommunications System ') or LTE (for 'Long Term Evolution').
  • GSM type for 'Global System for Mobile Communication'
  • UMTS for' Universal Mobile Telecommunications System '
  • LTE for 'Long Term Evolution'
  • Each femto cell Z Bi is for example located so as to cover a private or semi-private place, such as a business or a dwelling place such as an apartment or a building.
  • the set of user terminals comprises for example two user terminals U j
  • a terminal U j may in particular be a mobile terminal.
  • the cellular network makes it possible to offer to a terminal U j , in a given location covered by the macro-cell Z B0 and a femto-cell Z Bi , a radio coverage from a cellular network such as an LTE network (for 'Long Term Evolution'), to which belongs the macro-cell Z B0 , and a radio coverage other, from a femto-base station Bj which allows it for example to establish communications of better quality, and / or with high throughput, with no capacity problem, and therefore allowing it to access better communication services.
  • the femto base station Bi comprises a radio communication interface 1 configured to allow communication with a user terminal U j under power and located in the radio coverage area Z B i. Access to the femto base station Bi can be secured. In this case, the user terminal U j must also be allowed to connect to the femto base station Bi so that the communication is possible.
  • the femto-base station Bi further comprises a connection interface 2 configured to allow the femto-base station Bi to receive a signal, or data, from other equipment of the cellular network, in particular from the macro station of base B 0 .
  • the femto-base station Bi further comprises a processing module 3, in particular configured to determine a set of radio resources used by the femto-base station Bi. The determination is performed in such a way as to coordinate the allocation of radio resources between different femto-base stations Bj of the cellular network of which the respective femo-cells Z Bi overlap.
  • the coordination is for example carried out by the implementation of a method for coordinating the allocation of radio resources as described below.
  • the femto-base stations B 2 and B 3 are similar to the femto-base station B ⁇
  • the steps of the method are described below for a particular subset of radio resources, referred to as the target radio resource, but may be similarly performed for several subsets of radio resources, so as to distribute all radio resources available between femto-base stations.
  • steps of the method are described below for femto-station B i5 but are preferably implemented for each femto-base station to achieve a coordinated radio resource allocation over the entire cellular network.
  • the mobile terminal U j is energized, located in the zone Z Bi , and not allowed to connect to the femto base station Bj.
  • the method comprises initialization steps S1 and S2.
  • femto base station Bj processes a signal from terminal U j and a signal from base stationary station B 0 to determine information relating to the quality of the data transmission between the macro. base station B 0 and the terminal U j .
  • the femto-base station Bj measures the power of a signal from the macro station B 0 to determine the power of the useful signal received by the terminal U j .
  • the useful signal received by the terminal U j is the signal from the macro station B 0 .
  • Terminal U j being close of the base station B femto i5 the power of the useful signal can be regarded as substantially equal to the signal power received by the femto Bj base station from the macro-station B 0.
  • the femto-base station Bj can furthermore determine an approximation of the interference generated on the terminal U j by the femto-station of
  • the femto-base station Bj determines an estimate of the signal-to-interference ratio Yy (called SIR for 'Signal to Interference Ratio' in English) of the terminal U j with respect to the femto-base station B i5 by:
  • PQ J is the power of the signal received by the terminal U j from the basic macro-station B 0 considered equal to the power of the signal received by the femto-base station Bj from the macro station of base B 0
  • Iy is the power of the interference at the terminal U j because of the base station B i5 ⁇ " ⁇ is the interference power received from the terminal U j by the base station Bj on the uplink
  • p u is the maximum transmission power of the terminal U j
  • pi is the transmission power of the base station Bj.
  • the femto-base station Bj compares the value of the SIR Yy with a predetermined threshold T v .
  • the terminal U j is considered to be the victim of interference from the femto base station Bj, otherwise the terminal U j is considered as not being victim of interference from the femto Bj base station.
  • the step S1 is repeated for each terminal U not connected to the femto base station Bj but received with a power greater than a predefined threshold.
  • the femto-base station Bj determines a list Si of terminals U considered as interference victims on its part.
  • the list Si is stored in the femto base station Bj
  • Each record in the list Si comprises for example an identifier of a terminal U j victim, and the value of the corresponding SIR Yy.
  • step S2 the terminal U j measures the power of a signal received from a femto-base station B k and deduces an interference power P kj linked to this femto-base station. Then, the terminal U j transmits the power P kj to the femto-base station Bj serving.
  • the femto-base station Bj compares the power P kj with a predetermined threshold T femt0 .
  • the threshold T femt0 corresponds to a maximum of interference considered acceptable between two femto-base stations B i5 B k .
  • the femto-base station B k is determined as close to the femto-base station Bj.
  • Step S2 can be repeated for several femto-base stations of the cellular network, then femto-base station Bj determines a list Qj of neighboring femto-base stations.
  • the list Qj is stored in the femto-base station Bj
  • Each record of the list Qj for example comprises an identifier of a femto-base station B k neighbor and the interference power P kj corresponding.
  • the method comprises steps S3 to S5 for coordinating radio resources between the femto base stations.
  • the femto-base station Bj sends a radio resource request RQSj to the base femto-stations identified in the list Q i5, that is to the neighboring femto-base stations.
  • the request RQSj comprises the identifiers of the neighboring base femto-stations, data relating to a value of a utility function associated with the femto-base station Bj and data relating to the target radio resource.
  • the utility function is defined to allow equitable allocation of radio resources between femto-base stations.
  • the utility function can be defined by considering one or more parameter (s) characterizing the efficiency of a transmission of the femto-base station Bj on the target radio resource and / or one or more parameter (s). ) characterizing the interference at the terminal (s) that are the victim of interference.
  • a parameter characterizing the efficiency of the transmission is for example the transmission rate of the femto station Bj on the target radio resource.
  • a parameter characterizing the interference is for example a value of SIR calculated in step S1.
  • the value of the utility function Vj of the femto-base station B i5, also called utility value Vj, is for example calculated by:
  • Tj represents the transmission rate of the femto-base station Bj on the target radio resource in the absence of interference
  • Yj represents the minimum value of the values Yy determined for the different terminals U of the list Si
  • g () represents a conversion function of the transmission rate to a utility value
  • f () represents a function of converting the value Yj to a utility value.
  • the arrow F1 symbolizes the transmission of the request RQSj of the femto-base station Bj to the neighboring femto-base station B k .
  • step S4 the femto-base station Bj receives from each neighboring femto-base station an RRS response to its request RQSj.
  • the femto-base station Bj receives from the femto-base station B k a response RRS k .
  • the arrow F2 symbolizes the transmission of the response RRS k from the femto-base station B k to the femto base station Bj.
  • the response RRS k contains an identifier of the femto-base station B k , and a performance indicator indicating whether the femto-base station B k can obtain better performances than the femto-base station Bj on the target radio resource .
  • the performance indicator is determined by the femto-base station B k in response to the receipt of the request RQSj, in particular by comparing the utility value Vj with a utility value V k calculated by the femto-station base B k similarly to calculating the value of the utility function Vj by the femto-base station Bj and for the same target resource.
  • the performance indicator is for example a bit of information which is:
  • step S5 the femto base station Bj processes the RRS responses received from the different neighboring base stations to determine whether the target radio resource should be allocated to it.
  • the base femto-station Bj determines that it can transmit on the target radio resource. In this case, the femto-base station Bj transmits a silence request to the neighboring femto-base stations to inform them not to transmit on the target radio resource.
  • the arrow F3 symbolizes the transmission of the signaling request of the femto-base station Bj to the neighboring femto-base station B k .
  • the message contains an identifier of the femto base station Bj and an indication of the target radio resource.
  • the femto-base station Bj receives from each neighboring femto-base station an acknowledgment indicating that the neighboring femto-base station is configured not to transmit on the target radio resource .
  • the arrow F4 symbolizes the acknowledgment of receipt transmitted by the femto-base station B k to the femto-station of
  • the femto base station Bj determines that it should not transmit on the target radio resource. In this case, the femto-base station Bj blocks the target radio resource.
  • the method comprises a step S6 of setting the transmission power on the target radio resource, which is performed following step S5 when the femto-base station Bj has determined that it can transmit on the target radio resource.
  • the femto-base station Bj can for example set the transmission power to a power of maximum emission of femto-base station Bj.
  • the femto-base station Bj preferably determines an adjustment of the transmission power pi so that the power transmitted by the femto base station Bj ensures a minimum interference signal to a terminal connected to a base macro-station and interfered with by the base station.
  • This operation can for example be performed according to a predetermined minimum interference signal ratio threshold for a terminal connected to a macro-cell and interfered with by the femto-base station, and an estimated signal-to-interference ratio for a terminal connected to a macro-cell and interfered by the femto-base station, as follows:
  • P max is the maximum transmit power of the femto base station B i5 and T SIR is a predetermined threshold of target interference signal ratio for the terminals experiencing interference.
  • the powers and SINR are expressed in the above equation in log scale (in dBm and dB, respectively).
  • the bandwidth is partitioned into orthogonal subchannels.
  • Each subchannel has several subcarriers.
  • the basic macro station B 0 can transmit at maximum power.
  • the subchannels are classified in two groups by the femto-station Bj.A first group contains K sub-channels on which no terminal considered as being a victim of interference is served by the macro-cell B 0 .
  • a second group contains L sub-channels used by the macro-cell B 0 to serve terminals considered to be interference victims on the part of femto-station Bj.K and L are integers.
  • the numbers K and L can be adapted according to the number of terminals considered as interference victims and the total number of terminals present.
  • step S1 the femto-base station Bj measures the power ⁇ " ; ⁇ of SRS signals (Sounding Signal Reference) from the terminals U and the power p rcf 0> i of a downlink reference signal coming from the station B 0 .
  • SRS signals Sounding Signal Reference
  • the value of the SIR Yy is then determined, for a terminal U j , by:
  • p u is the maximum transmission power of a terminal U and pi is the transmission power of the femto base station Bj.
  • the femto-base station Bj determines the list Si as described above.
  • step S2 which is for example carried out in parallel with step S1, the terminal U j measures the downward signals coming from the femto-base stations B and derives therefrom an estimate of the interference powers P kj .
  • the terminal U j transmits the interference powers P kj to the femto base station Bj the serving.
  • the femto-base station Bj thus determines the list Qj, as previously described.
  • the request RQSj contains an identifier of the femto-base station Bj and a value of the utility function Vj.
  • the subchannel belongs to the first group:
  • r ik is the transmission rate of the femto-base station Bj on the subchannel k in the absence of interference from its neighbors
  • Rj is the transmission rate of the femto-base station Bj on other radio resources allocated. Note that on the subchannels of the first group no terminal considered to be a victim of interference from the femto-base station Bj is served by the macrocell B 0 . The interference generated for the terminals served by the macro-cell B 0 do not need to be considered for the allocation of sub-channels of this group.
  • T SIR is a predetermined threshold of target interference signal ratio for the terminals experiencing interference.
  • step S4 the neighboring femto-base stations respond to the request RQSj by the transmission of RRS response message as described above.
  • the information bit of an RRS response k is set to T when the base femto-station B j is configured to transmit on the subchannel k, and that V j, k > V i; k .
  • the information bit is set to '0' if the femto-base station B j is configured not to transmit on the subchannel k or V j> k ⁇ V i> k .
  • step S5 the femto base station Bj processes the received messages to determine if the sub-channel k should be allocated to it.
  • the femto-base station Bj adjusts its transmission power on this subchannel k (step S6).
  • the average transmission rate Rj of the femto-base station Bj can be calculated by:
  • Ri is the updated average transmission rate for the allocation of the next subchannel (k + 1)
  • T> 0 is an average window length
  • r ik is the transmission rate of femto-base station Bj on sub-channel k corresponding to its transmission power p ik .
  • the present invention is not limited to the embodiments described above as examples; it extends to other variants.
  • the invention can be applied in any cellular network to reduce interference between a low power station and a high power station, and / or between several low power stations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

L'invention se rapporte à un traitement de données pour déterminer une allocation d'une ressource radio cible à une femto-station de base (B1) d'un ensemble de femto-stations de base (B1, B2, B3) d'un réseau cellulaire, dont une étape préalable est mise en oeuvre par ladite femto-station de base (B1) et comporte des opérations: recevoir un signal provenant d'une macro-station de base (B0) du réseau cellulaire et un signal provenant d'un terminal (U1) connecté à ladite macro-station de base (B0), traiter les signaux reçus pour déterminer au moins un paramètre caractérisant des interférences au niveau dudit terminal, et dont des étapes subséquentes sont également mises en oeuvre par ladite femto-station de base (B1) et comportent des opérations:/1/ émettre, à destination d'un ensemble de femto-stations de base voisines de ladite femto-station de base, une requête de ressource radio comprenant des données relatives à ladite ressource radio cible et des données relatives à une valeur d'utilité (Vi) associée à ladite femto-station de base, la valeur d'utilité dépendant au moins d'un paramètre caractérisant une efficacité d'une transmission de la femto-station de base sur la ressource radio cible, /2/ recevoir de chaque femto-station de base voisine un message de réponse contenant un indicateur de performance indiquant si la femto-station de base voisine est apte à obtenir de meilleures performances que ladite femto-station de base sur la ressource radio cible, l'indicateur de performance étant déterminé par la femto-station de base voisine en utilisant la valeur d'utilité associée à ladite femto-station de base, /3/ traiter les messages de réponse reçus pour déterminer si la- dite ressource radio cible doit être allouée à ladite femto-station de base, la valeur d'utilité (Vi) dépendant en outre du paramètre caractérisant des interférences au niveau dudit terminal.

Description

TRAITEMENT DE DONNEES POUR L'ALLOCATION DE RESSOURCES RADIO
A UNE FEMTO-STATION DE BASE
La présente invention concerne le domaine des réseaux cellulaires. En particulier, la présente invention concerne les réseaux cellulaires comportant des femto-cellules.
Une femto-cellule est plus petite qu'une macro-cellule, qui est le type de cellule classique offerte dans un réseau de télécommunications cellulaire, comme par exemple un réseau cellulaire de type GSM (pour 'Global System for Mobile communication')', UMTS (pour 'Universal Mobile Télécommunication System') ou LTE (pour 'Long Ter m Evolution').
Une femto-cellule est généralement localisée de sorte à couvrir un lieu privé ou semi-privé, comme une entreprise ou encore un lieu d'habitation tel qu'un appartement ou un immeuble.
Il peut être avantageux de prévoir d'installer des femto-cellules pour offrir un accès radio plus performant à un groupe restreint d'utilisateurs qui sont abonnés à cet accès. Ainsi, on peut envisager d'offrir un accès radio restreint à une famille qui a souscrit un tel abonnement et dans l'appartement de laquelle est située une station de base spécifiquement adaptée pour couvrir le lieu d'habitation de cette famille. De nombreux autres scenarii peuvent être également envisagés dans l'utilisation de telles stations de bases spécifiques permettant d'offrir une cellule radio à accès restreint.
L'installation de femto-cellules permet notamment d'améliorer la couverture radio offerte par des réseaux cellulaires classiques.
Afin de fournir une femto-cellule, il est prévu d'installer une station de base adaptée, ci- après appelée femto-station de base.
Il convient de noter qu'une femto-station de base peut être installée de manière indépendante à d'autres stations de base, l'objectif visé étant d'offrir une couverture radio adaptée aux habitants du lieu considéré. Ainsi, contrairement à d'autres réseaux de télécommunications cellulaires qui eux visent à offrir une couverture radio continue sur un territoire large, comme un territoire national, l'installation de ces femto-station de base peut correspondre à un déploiement non-coordonné des différentes femto-cellules, puisque la couverture radio attachée à une femto- station de base peut être gérée de manière autonome par rapport à la couverture radio attachée à une femto-station de base voisine.
En conséquence, il y a une forte probabilité pour que plusieurs femto-stations de base soient déployées dans une zone limitée, par exemple dans un même bâtiment. Des zones de couverture radio de plusieurs femto-cellules peuvent alors se chevaucher. De plus, la zone de couverture radio d'une femto-cellule peut chevaucher la zone de couverture radio d'une macro- cellule utilisant la même bande passante. Ces chevauchements peuvent provoquer des interférences nuisibles sur des terminaux utilisateurs et sur des cellules radio d'un réseau cellulaire mobile. La situation suivante est particulièrement dommageable : un terminal servi par une macro-cellule peut se trouver à proximité d'une femto-station de base à laquelle il n'a pas le droit de se connecter car il n'appartient pas au groupe restreint d'utilisateurs qui sont abonnés à cet accès ; le terminal est alors fortement interféré par la femto-cellule.
Pour réduire les interférences, des procédés de coordination de l'allocation de ressources radio entre des femto-stations de base ont été proposés. Par exemple, le document « Utility Messages for HeNB ICIC » de Qualcomm Europe, contribution n°R4-094851 soumise à la réunion 3GPP TSG-RAN WG4 #52bis, décrit un principe de coordination de l'allocation de ressource entre des femto-stations de base appartenant à un même réseau d'accès sur la base d'un échange entre les stations de base d'une fonction d'utilité caractérisant la performance de chacune d'entre elles en vue de minimiser les interférences. Ce principe appliqué à l'algorithme décrit dans le document « Downlink interférence coordination between HeNBs » de CMCC, contribution n° R4-092872 soumise à la réunion 3GPP TSG-RAN WG4 #52, comme proposé dans la premier document cité, donne un procédé comportant, au niveau de chaque femto-station de base, une étape d'allocation d'une ressource radio principale formée par une sous-bande de la bande passante permettant de minimiser les interférences. Le procédé comprend en outre une étape d'allocation, à une femto- station de base, d'une ou plusieurs sous-bandes secondaires, en fonction d'un débit instantané et d'un débit moyen apte à être fournis par la femto-station de base sur la ou les sous-bandes secondaires.
Un inconvénient de ce procédé est que les ressources radio sont partitionnées en ressources principales et secondaires. En conséquence, ce procédé ne peut être utilisé que dans des systèmes utilisant la technologie OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access). De plus, ce procédé ne permet pas d'optimiser l'allocation des ressources radio en fonction des différents équipements du réseau cellulaire autres que les femto-stations de base. En particulier, il ne permet pas de réduire l'interférence que peut créer une femto-cellule sur un terminal connecté à une macro-station de base et qui ne possède pas de droits d'accès à cette femto-cellule ; or cette interférence affecte la performance de ce terminal et de la macro-cellule à laquelle il est connecté.
Des procédés ont également été proposés pour coordonner l'allocation de ressources radio entre une femto-station de base et une macro-station de base appartenant à un même réseau d'accès. Par exemple, les documents « Femto-cell resource partition », Z. Bharucha, H. Haas, G. Auer, and I. Cosovic, IEEE GLOBECOM Workshops 2009, et « Downlink Interférence Coordination Between eNodeB and Home eNodeB » de NTT Docomo, contribution R4-093203 soumise à la réunion 3GPP TSG-RAN WG4 #52, décrivent des procédés utilisant des messages de signalisation existants pour atténuer les interférences sur une liaison descendante de la femto-station de base vers un terminal utilisateur.
Un inconvénient de ces procédés est qu'ils nécessitent l'échange de messages de signalisation entre la femto-station de base et la macro-station de base. Or l'interface permettant de tels échanges entre femto-station de base et macro-station de base n'existe pas dans les réseaux actuels UMTS et LTE (3GPP Release 10).
La présente invention vient améliorer la situation.
A cet effet, l'invention propose un procédé de traitement de données pour déterminer une allocation d'une ressource radio cible à une femto-station de base d'un ensemble de femto-stations de base d'un réseau cellulaire. Le procédé comporte en particulier des étapes, mises en œuvre par la femto-station de base :
l\l émettre, à destination d'un ensemble de femto-stations de base voisines de la femto-station de base, une requête de ressource radio comprenant des données relatives à la ressource radio cible et des données relatives à une valeur d'utilité associée à la femto-station de base, la valeur d'utilité dépendant au moins d'un paramètre caractérisant une efficacité d'une transmission de la femto- station de base sur la ressource radio cible,
121 recevoir de chaque femto-station de base voisine un message de réponse contenant un indicateur de performance indiquant si la femto-station de base voisine est apte à obtenir de meilleures performances que ladite femto-station de base sur la ressource radio cible, l'indicateur de performance étant déterminé par la femto-station de base voisine en utilisant la valeur d'utilité associée à ladite femto-station de base,
βΙ traiter les messages de réponse reçus pour déterminer si la ressource radio cible doit être allouée à la femto-station de base.
La solution proposée dans cette invention peut ainsi permettre de réduire les interférences entre des femto-stations de base tout en optimisant les capacités du réseau cellulaire. De plus, chaque femto-station de base peut décider elle-même de l'allocation d'une ressource radio, ce qui évite d'avoir à utiliser un équipement supplémentaire centralisant l'allocation des ressources radio. De plus, l'allocation de ressources est réalisée avec un nombre limité de messages échangés sur le réseau cellulaire.
Le procédé peut comporter une étape préalable comportant une opération de réception d'un signal provenant d'une macro-station de base du réseau cellulaire et d'un signal provenant d'un terminal connecté à la macro-station de base, et une opération de traitement des signaux reçus pour déterminer au moins un paramètre caractérisant des interférences au niveau dudit terminal. Dans ce cas, la valeur d'utilité dépend en outre du paramètre caractérisant des interférences au niveau du terminal.
Le traitement des signaux reçus peut comprendre la mesure d'une puissance du signal provenant du terminal et d'une puissance du signal provenant de la macro-station de base, le paramètre caractérisant des interférences au niveau du terminal étant relatif à un rapport signal à interférence déterminé pour le terminal.
L'indicateur de performance peut être un bit d'information fixé à une première valeur lorsque la femto-station de base voisine est configurée pour transmettre sur la ressource radio cible et qu'une valeur d'utilité associée à la femto-station de base voisine est supérieure ou égale à la valeur d'utilité associée à la femto-station de base, le bit d'information étant fixé à une deuxième valeur lorsque la femto-station de base voisine est configurée pour ne pas transmettre sur la ressource radio cible ou que la valeur d'utilité associée à la femto-station de base voisine est inférieure à la valeur d'utilité de ladite femto-station de base.
Dans ce mode de réalisation, à l'étape /3/, la ressource radio cible peut être déterminée comme devant être allouée à la femto-station de base lorsque tous les messages de réponse reçus contiennent un bit d'information fixé à la deuxième valeur, et la ressource radio cible peut être déterminée comme ne devant pas être allouée à la femto-station de base lorsqu'au moins un message de réponse reçu contient un bit d'information fixé à la première valeur.
En outre, lorsque la ressource radio cible est déterminée comme devant être allouée à la femto-station de base, la femto-station de base peut transmettre une requête de silence à l'ensemble de femto-stations de base voisines pour leur indiquer de ne pas transmettre sur la ressource radio cible.
Dans le cas contraire, lorsque la ressource radio cible est déterminée comme ne devant pas être allouée à la femto-station de base, la femto-station de base peut être configurée pour ne pas transmettre sur la ressource radio cible.
Le procédé peut en outre comprendre une étape de détermination d'un ensemble de femto- stations de base voisines comprenant des opérations, mises en œuvre par un terminal connecté à la femto-station de base, d'estimation d'une puissance d'interférence liée à une autre femto-station de base, et de transmission de la puissance d'interférence estimée à la femto-station de base, et une opération, mise en œuvre par la femto-station de base, de comparaison de la puissance d'interférence avec un seuil prédéterminé, et lorsque la puissance d'interférence est supérieure au seuil prédéterminé, de détermination que l'autre femto-station de base est une femto-station de base voisine. A l'étape /3/, lorsque la ressource radio cible est déterminée comme devant être allouée à la femto-station de base, le procédé peut comprendre une étape de réglage de la puissance d'émission sur la ressource radio cible.
L'étape préalable peut comporter une opération de comparaison du rapport signal à interférence déterminé pour le terminal avec un seuil prédéterminé, et lorsque le rapport signal à interférence est inférieur ou égal au seuil prédéterminé, une opération de détermination que le terminal est victime d'interférences.
L'étape de réglage de la puissance comprend alors, lorsqu'au moins un terminal non connecté à la femto-station de base a été déterminé comme victime d'interférence de la part de ladite femto-station de base, une opération de réglage de la puissance d'émission pour que la puissance émise par la femto-station de base garantisse un rapport signal à interférences minimal au terminal connecté à une macro-station de base et interféré par la femto-station de base.
L'invention a en outre pour objet un programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé précité lorsque ce programme est exécuté par un processeur d'une femto-station de base.
L'invention a en outre pour objet une femto-station de base d'un réseau cellulaire comportant un ensemble de femto-stations de base, configurée pour :
l\l émettre, à destination d'un ensemble de femto-stations de base voisines de la femto-station de base, une requête de ressource radio comprenant des données relatives à une ressource radio cible et des données relatives à une valeur d'utilité associée à la femto-station de base, la valeur d'utilité dépendant au moins d'un paramètre caractérisant une efficacité d'une transmission de la femto- station de base sur la ressource radio cible,
121 recevoir de chaque femto-station de base voisine un message de réponse contenant un indicateur de performance indiquant si la femto-station de base voisine est apte à obtenir de meilleures performances que la femto-station de base sur la ressource radio cible, l'indicateur de performance étant déterminé par la femto-station de base voisine en utilisant la valeur d'utilité associée à ladite femto-station de base,
/3/ traiter les messages de réponse reçus pour déterminer si la ressource radio cible doit être allouée à la femto-station de base.
L'invention a en outre pour objet un réseau cellulaire comportant un ensemble de femto- stations de base telles que précitées.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : la Figure 1 est un schéma fonctionnel représentant un réseau cellulaire selon un mode de réalisation de l'invention ;
la Figure 2 est un schéma fonctionnel représentant une femto-station de base du réseau cellulaire de la figure 1 ;
la Figure 3 est un organigramme illustrant les étapes d'un procédé d'allocation de ressources radio selon un mode de réalisation de l'invention, cet organigramme pouvant représenter l'algorithme général du programme informatique au sens de l'invention ; et la Figure 4 est un graphe illustrant des étapes du procédé de la figure 3.
La présente invention peut aisément trouver à s'appliquer à tout type de réseau cellulaire dans lequel des femto-cellules sont susceptibles de couvrir des zones géographiques respectives se recouvrant au moins partiellement, ou recouvrant au moins partiellement des macro-cellules.
La figure 1 représente un réseau cellulaire comportant un ensemble de macro-stations de base gérant respectivement des macro-cellules, un ensemble de femto-stations de base gérant respectivement des femto-cellules, et un ensemble de terminaux utilisateurs.
L'ensemble de macro-stations de base comprend par exemple une macro-station de base B0 gérant une macro-cellule ZB0. La macro-cellule ZB0 est une cellule classique offerte dans un réseau de télécommunications cellulaire, comme par exemple un réseau cellulaire de type GSM (pour 'Global System for Mobile communication')' , UMTS (pour 'Universal Mobile Télécommunication System') ou LTE (pour 'Long Term Evolution').
L'ensemble de femto-stations de base comprend par exemple trois femto-stations de base Bj (i=l, 3) gérant respectivement des femto-cellules ZBi. Chaque femto-cellule ZBi est par exemple localisée de sorte à couvrir un lieu privé ou semi-privé, comme une entreprise ou encore un lieu d'habitation tel qu'un appartement ou un immeuble.
L'ensemble de terminaux utilisateurs comprend par exemple deux terminaux utilisateurs Uj
(j=l, 2). Aucune limitation n'est attachée au type de terminal. Un terminal Uj peut notamment être un terminal mobile.
Le réseau cellulaire permet d'offrir à un terminal Uj, dans une localisation donnée couverte par la macro-cellule ZB0 et une femto-cellule ZBi, une couverture radio issue d'un réseau cellulaire tel qu'un réseau LTE (pour 'Long Term Evolution'), auquel appartient la macro-cellule ZB0, et une couverture radio autre, issue d'une femto-station de base Bj qui lui permette par exemple d'établir des communications de meilleure qualité, et/ou avec des débits importants, sans problème de capacité, et de ce fait qui lui permette d'accéder à de meilleurs services de communication. En se référant à la figure 2, la femto-station de base Bi comporte une interface de communication radioélectrique 1 configurée pour permettre une communication avec un terminal utilisateur Uj sous tension et situé dans la zone de couverture radio ZBi. L'accès à la femto-station de base Bi peut être sécurisé. Dans ce cas, le terminal utilisateur Uj doit de plus être autorisé à se connecter à la femto-station de base Bi pour que la communication soit possible.
La femto-station de base Bi comporte en outre une interface de connexion 2 configurée pour permettre à la femto-station de base Bi de recevoir un signal, ou des données, d'autres équipements du réseau cellulaire, notamment de la macro-station de base B0.
La femto-station de base Bi comporte en outre un module de traitement 3, notamment configuré pour déterminer un ensemble de ressources radio utilisables par la femto-station de base Bi. La détermination est réalisée de manière à coordonner l'allocation de ressources radio entre différentes femto-stations de base Bj du réseau cellulaire dont les femto-cellules ZBi respectives se recouvrent. La coordination est par exemple réalisée par la mise en œuvre d'un procédé de coordination de l'allocation de ressources radio tel que décrit ci-dessous.
Les femto-stations de base B2 et B3 sont similaires à la femto-station de base B^
En se référant à la figure 3, on décrit ci-dessous un mode de réalisation d'un procédé de coordination de l'allocation de ressources radio entre un ensemble de femto-stations de base d'un réseau cellulaire.
Les étapes du procédé sont décrites ci-dessous pour un sous-ensemble particulier de ressources radio, appelé ressource radio cible, mais peuvent être réalisées de manière similaire pour plusieurs sous-ensembles de ressources radio, de manière à répartir l'ensemble des ressources radio disponibles entre les femto-stations de base.
De plus, les étapes du procédé sont décrites ci-dessous pour une femto-station Bi5 mais sont de préférence mises en œuvre pour chaque femto-station de base pour réaliser une allocation de ressources radio coordonnée sur l'ensemble du réseau cellulaire.
On suppose que le terminal mobile Uj est sous tension, situé dans la zone ZBi, et non autorisé à se connecter à la femto-station de base Bj.
Le procédé comprend des étapes SI et S2 d'initialisation.
A l'étape SI, la femto-station de base Bj traite un signal provenant du terminal Uj et un signal provenant de la macro-station de base B0 pour déterminer des informations relatives à la qualité de la transmission de données entre la macro-station de base B0 et le terminal Uj.
Par exemple, la femto-station de base Bj mesure la puissance d'un signal provenant de la macro-station B0 pour déterminer la puissance du signal utile reçu par le terminal Uj. Le signal utile reçu par le terminal Uj est le signal provenant de la macro-station B0. Le terminal Uj étant proche de la femto-station de base Bi5 la puissance de ce signal utile peut être considérée comme sensiblement égale à la puissance du signal reçu par la femto-station de base Bj en provenance de la macro-station B0.
En faisant l'hypothèse que chaque terminal U émet à une puissance d'émission maximale pu pour estimer l'affaiblissement dû à la propagation, la femto-station de base Bj peut en outre déterminer une approximation des interférences générées sur le terminal Uj par la femto-station de
La femto-station de base Bj détermine alors une estimation du rapport signal à interférence Yy (appelé SIR pour 'Signal to Interférence Ratio' en anglais) du terminal Uj par rapport à la femto-station de base Bi5 par :
Figure imgf000010_0001
où PQJ est la puissance du signal reçu par le terminal Uj en provenance de la macro-station de base B0 considérée comme égale à la puissance du signal reçu par la femto-station de base Bj en provenance de la macro-station de base B0, notée POj, Iy est la puissance des interférences au niveau du terminal Uj du fait de la station de base Bi5 Ι"μ est la puissance d'interférence reçue du terminal Uj par la station de base Bj sur la liaison montante, pu est la puissance d'émission maximale du terminal Uj, et pi est la puissance d'émission de la station de base Bj.
Puis, la femto-station de base Bj compare la valeur du SIR Yy avec un seuil prédéterminé Tv. Lorsque la valeur du SIR Yy est inférieure ou égale au seuil Tv, le terminal Uj est considéré comme victime d'interférences de la part de la station de base femto Bj. Sinon, le terminal Uj est considéré comme n'étant pas victime d'interférences de la part de la station de base femto Bj.
L'étape SI est répétée pour chaque terminal U non connecté à la femto-station de base Bj mais reçu avec une puissance supérieure à un seuil prédéfini.
Puis, la femto-station de base Bj détermine une liste Si de terminaux U considérés comme victimes d'interférences de sa part. La liste Si est mémorisée dans la femto-station de base Bj. Chaque enregistrement de la liste Si comprend par exemple un identifiant d'un terminal Uj victime, et la valeur du SIR Yy correspondante.
A l'étape S2, le terminal Uj mesure la puissance d'un signal reçu d'une femto-station de base Bk et en déduit une puissance d'interférence Pkj liée à cette femto-station de base. Puis, le terminal Uj transmet la puissance Pkj à la femto-station de base Bj le servant. La femto-station de base Bj compare la puissance Pkj avec un seuil prédéterminé Tfemt0. Le seuil Tfemt0 correspond à un maximum d'interférences considéré comme acceptable entre deux femto-stations de base Bi5 Bk.
Lorsque la puissance Pkj est supérieure au seuil Tfemt0, la femto-station de base Bk est déterminée comme voisine de la femto-station de base Bj.
L'étape S2 peut être répétée pour plusieurs femto-stations de base du réseau cellulaire, puis la femto-station de base Bj détermine une liste Qj de femto-stations de base voisines. La liste Qj est mémorisée dans la femto-station de base Bj. Chaque enregistrement de la liste Qj comprend par exemple un identifiant d'une femto-station de base Bk voisine et la puissance d'interférence Pkj correspondante.
Le procédé comprend des étapes S3 à S5 de coordination des ressources radio entre les femto-stations de base.
A l'étape S3, la femto-station de base Bj émet une requête de ressource radio RQSj aux femto-stations de base identifiées dans la liste Qi5 c'est-à-dire aux femto-stations de base voisines. La requête RQSj comprend les identifiants des femto-stations de base voisines, des données relatives à une valeur d'une fonction d'utilité associée à la femto-station de base Bj et des données relatives à la ressource radio cible.
La fonction d'utilité est définie pour permettre une allocation équitable des ressources radio entre les femto-stations de base. Pour cela, la fonction d'utilité peut être définie en considérant un ou plusieurs paramètre(s) caractérisant l'efficacité d'une transmission de la femto-station de base Bj sur la ressource radio cible et/ou un ou plusieurs paramètre(s) caractérisant les interférences au niveau du ou des terminaux victimes d'interférences.
Un paramètre caractérisant l'efficacité de la transmission est par exemple le débit de transmission de la station femto Bj sur la ressource radio cible. Un paramètre caractérisant les interférences est par exemple une valeur de SIR calculée à l'étape SI.
La valeur de la fonction d'utilité Vj de la femto-station de base Bi5 également appelée valeur d'utilité Vj, est par exemple calculée par :
où Tj représente le débit de transmission de la femto-station de base Bj sur la ressource radio cible en l'absence d'interférences, Yj représente la valeur minimale des valeurs Yy déterminées pour les différents terminaux U de la liste Si, g() représente une fonction de conversion du débit de transmission en valeur d'utilité, et f() représente une fonction de conversion de la valeur Yj en valeur d'utilité. Les fonction g() et f() peuvent notamment permettre d'adapter la fonction d'utilité en fonction d'un type de ressource cible. Par exemple, il peut être intéressant que certaines ressources cibles soient allouées en considérant uniquement l'efficacité de la transmission. Dans ce cas, la fonction f() peut être fixée à T (f(x)=l).
Sur la figure 4, la flèche Fl symbolise la transmission de la requête RQSj de la femto- station de base Bj à la femto-station de base voisine Bk.
A l'étape S4, la femto-station de base Bj reçoit de chaque femto-station de base voisine une réponse RRS à sa requête RQSj.
Par exemple, la femto-station de base Bj reçoit de la femto-station de base Bk une réponse RRSk. Sur la figure 4, la flèche F2 symbolise la transmission de la réponse RRSk de la femto- station de base Bk à la femto-station de base Bj.
La réponse RRSk contient un identifiant de la femto-station de base Bk, et un indicateur de performance indiquant si la femto-station de base Bk peut obtenir de meilleures performances que la femto-station de base Bj sur la ressource radio cible.
L'indicateur de performance est déterminé par la femto-station de base Bk en réponse à la réception de la requête RQSj, notamment par comparaison de la valeur d'utilité Vj avec une valeur d'utilité Vk calculée par la femto-station de base Bk de manière similaire au calcul de la valeur de la fonction d'utilité Vj par la femto-station de base Bj et pour la même ressource cible.
L'indicateur de performance est par exemple un bit d'information qui est :
- fixé à T lorsque la femto-station de base Bk est configurée pour transmettre sur la ressource radio cible, et que sa valeur d'utilité Vk est supérieure ou égale à la valeur d'utilité Vj,
- fixé à '0' lorsque la femto-station de base Bk est configurée pour ne pas transmettre sur la ressource radio cible ou que sa valeur d'utilité Vk est inférieure à la valeur d'utilité Vj.
A l'étape S5, la femto-station de base Bj traite les réponses RRS reçues des différentes femto-stations de base voisines pour déterminer si la ressource radio cible doit lui être allouée.
Lorsque tous les messages de réponse RRS reçus contiennent un bit d'information fixé à 'Ο', la femto-station de base Bj détermine qu'elle peut transmettre sur la ressource radio cible. Dans ce cas, la femto-station de base Bj transmet une requête de silence aux femto-stations de base voisines pour leur indiquer de ne pas transmettre sur la ressource radio cible.
Sur la figure 4, la flèche F3 symbolise la transmission de la requête de signalisation de la femto-station de base Bj à la femto-station de base voisine Bk.
Le message contient un identifiant de la femto-station de base Bj et une indication relative à la ressource radio cible. En réponse à la réception du message de signalisation, la femto-station de base Bj reçoit de chaque femto-station de base voisine un accusé de réception indiquant que la femto-station de base voisine est configurée pour ne pas transmettre sur la ressource radio cible. Sur la figure 4, la flèche F4 symbolise l'accusé de réception transmis par la femto-station de base Bk à la femto-station de
Au contraire, lorsqu'une des réponses RRS reçues contient un bit d'information fixé à Ί ', la femto-station de base Bj détermine qu'elle ne doit pas transmettre sur la ressource radio cible. Dans ce cas, la femto-station de base Bj bloque la ressource radio cible.
Le procédé comprend une étape S6 de réglage de la puissance d'émission sur la ressource radio cible, qui est réalisée suite à l'étape S5 lorsque la femto-station de base Bj a déterminé qu'elle pouvait émettre sur la ressource radio cible.
Lorsqu'aucun terminal U n'a été déterminé comme victime d'interférences, c'est-à-dire lorsque la liste Si est vide, la femto-station de base Bj peut par exemple fixer la puissance d'émission à une puissance d'émission maximale de la femto-station de base Bj.
Cependant, lorsqu'au moins un terminal U a été déterminé comme victime d'interférence, la femto-station de base Bj détermine de préférence un ajustement de la puissance d'émission pi pour que la puissance émise par la femto-station de base Bj garantisse un rapport signal à interférence minimal à un terminal connecté à une macro-station de base et interféré par la femto- station de base.
Cette opération peut par exemple être réalisée en fonction d'un seuil prédéterminé de rapport signal à interférence minimal pour un terminal connecté à une macro-cellule et interféré par la femto-station de base, et d'un rapport signal à interférence estimé pour un terminal connecté à une macro-cellule et interféré par la femto-station de base, de la manière suivante :
où Pmax est la puissance d'émission maximale de la femto-station de base Bi5 et TSIR est un seuil prédéterminé de rapport signal à interférence cible pour les terminaux victimes d'interférences. Les puissances et SINR sont exprimées dans l'équation ci-dessus en échelle log (en dBm et dB, respectivement).
On décrit ci-dessous un exemple de mise en œuvre du procédé de coordination de l'allocation de ressources radio dans un réseau cellulaire utilisant une technologie OFDMA, par exemple utilisant la technologie LTE Release 10.
Dans un tel réseau, la bande passante est partitionnée en sous-canaux orthogonaux. Chaque sous-canal comporte plusieurs sous-porteuses. Dans chaque sous-canal, la macro-station de base B0 peut transmettre à une puissance maximale. Les sous-canaux sont classés en deux groupes par la femto-station Bj. Un premier groupe contient K sous-canaux sur lesquels aucun terminal considéré comme étant victime d'interférences n'est servi par la macro-cellule B0. Un deuxième groupe contient L sous-canaux utilisés par la macro-cellule B0 pour servir des terminaux considérés comme étant victimes d'interférence de la part de la femto-station Bj. K et L sont des nombres entiers. En option, les nombres K et L peuvent être adaptés en fonction du nombre de terminaux considérés comme victimes d'interférence et du nombre total de terminaux présents.
A l'étape SI, la femto-station de base Bj mesure la puissance ρ" ;ί de signaux SRS (Sounding Référence Signal) provenant des terminaux U et la puissance prcf 0>i d'un signal de référence descendant provenant de la station B0.
La valeur du SIR Yy est alors déterminée, pour un terminal Uj, par :
Figure imgf000014_0001
Où pu est la puissance d'émission maximale d'un terminal U et pi est la puissance d'émission de la femto-station de base Bj.
Puis la femto-station de base Bj détermine la liste Si comme décrit précédemment.
A l'étape S2, qui est par exemple réalisée en parallèle de l'étape SI, le terminal Uj mesure les signaux descendants provenant des femto-stations de base B et en déduit une estimation des puissances d'interférence Pkj.
Puis, le terminal Uj transmet les puissances d'interférence Pkj à la femto-station de base Bj le servant. La femto-station de base Bj détermine ainsi la liste Qj, comme décrit précédemment.
A l'étape S3, pour un sous-canal k (k = 1, M + L) correspondant à la ressource radio cible, la femto-station de base Bj émet une requête RQSj aux femto-stations de base identifiées dans la liste Qj. La requête RQSj contient un identifiant de la femto-station de base Bj et une valeur de la fonction d'utilité Vj.
Par exemple, lorsque k < K, c'est-à-dire que le sous-canal appartient au premier groupe :
Figure imgf000014_0002
Où ri k est le débit d'émission de la femto-station de base Bj sur le sous-canal k en l'absence d'interférence de ses voisins, et Rj est le débit de transmission de la femto-station de base Bj sur les autres ressources radio allouées. On notera que sur les sous-canaux du premier groupe aucun terminal considéré comme étant victime d'interférences de la part de la femto-station de base Bj n'est servi par la macrocellule B0. Les interférences générées pour les terminaux servis par la macro-cellule B0 n'ont donc pas besoin d'être considérées pour l'allocation des sous-canaux de ce groupe.
Et, lorsque k> K, c'est-à-dire que le sous-canal appartient au deuxième groupe : ¾
Par exemple, la fonction f(Y) peut être définie comme (F) = min(l , -^)
■'■SIR
Où min(x,y) donne la valeur minimum entre x et y, et TSIR est un seuil prédéterminé de rapport signal à interférence cible pour les terminaux victimes d'interférences.
A l'étape S4, les femto-stations de base voisines répondent à la requête RQSj par la transmission de message de réponse RRS tels que décrits précédemment.
En particulier, le bit d'information d'une réponse RRSk est fixé à T lorsque la femto- station de base Bj est configurée pour transmettre sur le sous-canal k, et que Vj, k > Vi; k. Le bit d'information est fixé à '0' si la femto-station de base Bj est configurée pour ne pas transmettre sur le sous-canal k ou que Vj> k <Vi> k.
A l'étape S5, la femto-station de base Bj traite les messages reçus pour déterminer si le sous-canal k doit lui être alloué.
Puis, lorsque la femto-station de base Bj a déterminé que le sous-canal k devait lui être alloué, la femto-station de base Bj règle sa puissance d'émission sur ce sous-canal k (étape S6).
Lorsque le sous-canal k a été alloué à une femto-station de base B, par exemple à la femto- station de base Bj, toutes les femto-stations de base B peuvent mettre à jour leur débit de transmission moyen R. Par exemple, le débit de transmission moyen Rj de la femto-station de base Bj peut être calculé par :
Figure imgf000015_0001
Où Ri est le débit de transmission moyen mis à jour pour l'allocation du sous-canal suivant (k+1), T> 0 est une longueur de fenêtre moyenne, ai>k est un indicateur indiquant si la femto-station de base Bj est configurée pour transmettre sur le sous-canal k (par exemple ai>k = 1 lorsque la femto-station de base Bj est configurée pour transmettre sur le sous-canal k et c¾>k = 0 lorsque la femto-station de base Bj est configurée pour ne pas transmettre sur le sous-canal k), et ri k est le débit de transmission de la femto-station de base Bj sur le sous-canal k correspondant à sa puissance de transmission pi k.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci- avant à titre d'exemples ; elle s'étend à d'autres variantes. De manière générale, l'invention peut être appliquée dans tout réseau cellulaire pour réduire les interférences entre une station de faible puissance et une station de forte puissance, et/ou entre plusieurs stations de faible puissance.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de traitement de données pour déterminer une allocation d'une ressource radio cible à une femto-station de base d'un ensemble de femto- stations de base d'un réseau cellulaire, le procédé comportant une étape préalable mise en œuvre par ladite femto-station de base comportant des opérations :
recevoir un signal provenant d'une macro-station de base (B0) du réseau cellulaire et un signal provenant d'un terminal (Uj) connecté à ladite macro-station de base (B0),
traiter les signaux reçus pour déterminer au moins un paramètre caractérisant des interférences au niveau dudit terminal,
et des étapes mises en œuvre par ladite femto-station de base :
l\l émettre, à destination d'un ensemble de femto-stations de base voisines de ladite femto-station de base, une requête de ressource radio (RQS comprenant des données relatives à ladite ressource radio cible et des données relatives à une valeur d'utilité (Vj) associée à ladite femto-station de base (Bj), la valeur d'utilité (V dépendant au moins d'un paramètre caractérisant une efficacité d'une transmission de la femto-station de base (Bj) sur la ressource radio cible,
121 recevoir de chaque femto-station de base voisine un message de réponse (RRS) contenant un indicateur de performance indiquant si la femto-station de base voisine est apte à obtenir de meilleures performances que ladite femto-station de base sur la ressource radio cible, l'indicateur de performance étant déterminé par la femto-station de base voisine en utilisant la valeur d'utilité associée à ladite femto- station de base,
βΙ traiter les messages de réponse reçus pour déterminer si ladite ressource radio cible doit être allouée à ladite femto-station de base,
la valeur d'utilité (Vj) dépendant en outre du paramètre caractérisant des interférences au niveau dudit terminal.
Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le traitement des signaux reçus comprend la mesure d'une puissance du signal provenant dudit terminal et d'une puissance du signal provenant de ladite macro-station de base, le paramètre caractérisant des interférences au niveau dudit terminal étant relatif à un rapport signal à interférence déterminé pour ledit terminal.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'indicateur de performance est un bit d'information fixé à une première valeur lorsque la femto-station de base voisine est configurée pour transmettre sur la ressource radio cible et qu'une valeur d'utilité associée à la femto-station de base voisine est supérieure ou égale à la valeur d'utilité associée à ladite femto-station de base, le bit d'information étant fixé à une deuxième valeur lorsque la femto- station de base voisine est configurée pour ne pas transmettre sur la ressource radio cible ou que la valeur d'utilité associée à la femto-station de base voisine est inférieure à la valeur d'utilité de ladite femto-station de base.
Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, à l'étape /3/, ladite ressource radio cible est déterminée comme devant être allouée à ladite femto-station de base lorsque tous les messages de réponse reçus contiennent un bit d'information fixé à la deuxième valeur.
Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, à l'étape /3/, ladite ressource radio cible est déterminée comme ne devant pas être allouée à ladite femto-station de base lorsqu'au moins un message de réponse reçu contient un bit d'information fixé à la première valeur.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'étape /3/, lorsque ladite ressource radio cible est déterminée comme devant être allouée à ladite femto-station de base, ladite femto-station de base transmet une requête de silence à l'ensemble de femto-stations de base voisines pour leur indiquer de ne pas transmettre sur la ressource radio cible.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'étape /3/, lorsque ladite ressource radio cible est déterminée comme ne devant pas être allouée à ladite femto-station de base, ladite femto-station de base (Bj) est configurée pour ne pas transmettre sur la ressource radio cible.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'étape /3/, lorsque ladite ressource radio cible est déterminée comme devant être allouée à ladite femto-station de base, le procédé comprend une étape de réglage de la puissance d'émission sur la ressource radio cible.
Procédé selon les revendications 3 et 8, caractérisé en ce que l'étape préalable comporte des opérations :
comparer le rapport signal à interférence déterminé pour le terminal avec un seuil prédéterminé (Tv), et lorsque le rapport signal à interférence est inférieur ou égal au seuil prédéterminé (Tv),
déterminer que ledit terminal est victime d'interférences,
l'étape de réglage de la puissance comprenant, lorsqu'au moins un terminal non connecté à la femto-station de base (Bj) a été déterminé comme victime d'interférence de la part de ladite femto-station de base (Bj), une opération de réglage de la puissance d'émission (pi) pour que la puissance émise par la femto-station de base (Bj) garantisse un rapport signal à interférence minimal au terminal connecté à une macro-station de base et interféré par ladite femto-station de base.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détermination d'un ensemble de femto-stations de base voisines comprenant une opération, mise en œuvre par un terminal connecté à ladite femto-station de base, d'estimation d'une puissance d'interférence (Pkj) liée à une autre femto-station de base (Bk), et de transmission de la puissance d'interférence (Pkj) estimée à ladite femto-station de base, et une opération, mise en œuvre par ladite femto-station de base, de comparaison de la puissance d'interférence (Pkj) avec un seuil prédéterminé (Tfemt0), et lorsque la puissance d'interférence (Pkj) est supérieure au seuil prédéterminé (Tfemt0), de détermination que ladite autre femto- station de base (Bk) est une femto-station de base voisine.
11. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9 lorsque ce programme est exécuté par un processeur de la femto-station de base.
12. Femto-station de base d'un réseau cellulaire comportant un ensemble de femto-stations de base, configurée pour : l\l émettre, à destination d'un ensemble de femto-stations de base voisines de ladite femto-station de base, une requête de ressource radio (RQS comprenant des données relatives à une ressource radio cible et des données relatives à une valeur d'utilité (Vj) associée à ladite femto-station de base (Bj), la valeur d'utilité (V dépendant au moins d'un paramètre caractérisant une efficacité d'une transmission de la femto-station de base (Bj) sur la ressource radio cible,
121 recevoir de chaque femto-station de base voisine un message de réponse (RRS) contenant un indicateur de performance indiquant si la femto-station de base voisine est apte à obtenir de meilleures performances que ladite femto-station de base sur la ressource radio cible, l'indicateur de performance étant déterminé par la femto-station de base voisine en utilisant la valeur d'utilité associée à ladite femto- station de base,
βΙ traiter les messages de réponse reçus pour déterminer si ladite ressource radio cible doit être allouée à ladite femto-station de base.
Réseau cellulaire comportant un ensemble de femto-stations de base selon la revendication 12.
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