蜂窝系统中的功率管理技术方案

提供了一种控制由蜂窝通信网络的基站分配给多个子带中的每个子带的各个传送功率的方法。来自网络的至少一个其它基站的信息被接收，该信息包括关于由其它基站所服务的小区中的利用率函数对由该基站分配给各个子带的功率的变化的敏感度的信息。提高传送功率相对有益的子带被识别出。确定与小区中的用户的幸福感相关的因子是否超过阈值。只有在幸福感因子小于阈值的情况下，被识别的子带中的传送功率才被提高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜂窝系统中的功率管理
本专利技术涉及蜂窝电话网络，并且更具体地涉及用于控制这样的网络内的基站所传送的信号的功率的方法，以减少这样的传输的干扰效应，同时维护所要求的网络的性能。本专利技术还涉及这样的网络中的基站。
技术介绍
与第三代系统相比，诸如长期演进(LTE)之类的第四代(4G)蜂窝系统当前正在被研发以提高系统性能和用户数据率。虽然这样的系统被设计以提高系统性能和用户数据率，但是重点强调的是加强针对在小区边缘的用户的系统性能。实现这样的改进的最有效的方式之一是通过功率和干扰管理。虽然功率和干扰管理原本被设计为通过减少不必要的干扰来提高系统和用户性能，但是重要的是意识到这可以通过在仍然满足某种满意度目标的同时尽可能多地降低传送功率来实现。通过去除不必要的传送功率，相当大程度地提高能量效率是可能的。虽然对于单一基站来说能量效率可能不是个严重的问题，但是在大型的基站网络被部署的情况下这个问题是高度相关的。在典型的部署场景中，小区不是单独存在的，这意味着每个小区可能被邻近的小区所环绕。因而，当移动用户远离服务基站朝向邻近的小区移动时，呼叫质量降低，这不仅因为服务基站信号的减弱，而且因为来自一个或多个主要邻近的小区的干扰的增大。这样的干扰通常被称为小区间干扰，并且对这样的干扰的减轻已经被考虑，以提升小区边缘用户的用户体验。针对LTE的干扰管理比诸如宽带码分多路接入(WCDMA)系统之类的旧式3G系统中的干扰管理更复杂，因为LTE系统涉及在时间和频率域中的功率分配，而WCDMA系统只涉及时间域的分配。减轻小区间干扰的一种公知方法是通过使用被称为部分频率复用(FFR)的方法，其中每个小区中心处的移动用户被分配相同频率，而小区边缘的用户被分配与在紧邻的小区的边缘处的那些用户不同的频率子集。因此，在小区边缘处的小区间干扰可以被大幅减少(R.Kwan，C.Leung，“ASurveyofSchedulingandInterferenceMitigationinLTE(LTE中的时序安排和干扰抑制的调查)”，卷2010，文章ID273486)。虽然FFR及其变体是用于干扰抑制的公知技术，但是它们受如下缺点所累：被用于小区边缘移动用户的频率子集需要被仔细规划，并且这个规划通常是在网络规划阶段被静态地进行。因而，这样的方法并不适合于其中基站按特定(adhoc)方式部署的毫微微小区(femtocell)。此外，这些方法不考虑动态用户流量分布，并且因而降低了频谱利用率。另一方面，可以通过按中心化的方式针对小区中的每个用户联合分配频率、功率、调制和编码方案(MCS)来使得功率和频率资源的分配动态变化(D.López-Pérez，G.delaRoche，A.Valcarce，A.Jüttner，J.Zhang，“InterferenceAvoidanceandDynamicFrequencyPlanningforWiMAXFemtocellsNetworks(用于毫微微网络的干扰避免和动态频率规划)”，Proc.ofICCS，2008)。但是，这样的方法需要集中式的实体，并且计算复杂性不切实际地高。在A.L.Stolyar，H.Viswanathan，“Self-organizingDynamicFractionalFrequencyReuseforBest-EffortTrafficThroughDistributedInter-cellCoordination(通过分布式小区间协调对最优流量进行自组织动态部分频率复用)”，proc.ofIEEEInfocomm，2009年4月中，一种基于梯度的算法被提出，其中频率复用模式被动态地适配于流量分布。因为这个方法是以分布式方式在小区之间进行自我组织，所以不需要频率规划。此外，这个方法不仅提供了一种按分布式方式分配频率的方式，该方法还允许功率按频率被动态地调节，从而提供了额外的自由度。虽然这个方法是有用的，但是该文档没有提供关于服务质量(QoS)如何被考虑在公式化中的细节。因此，功率分配可能不一定适合于服务所实际需要的，从而降低了功率效率。此外，虽然该文档提供了动态干扰抑制方面的有用的框架，但是关于实现方式方面的问题仍然存在。例如，该公式假设确切知道频谱效率与信号与干扰及噪声比(SINR)之间的分析关系。实际上，由于不同的供应商可能具有它们自己的接收器实现方式并且因此具有不同的性能这一事实，并不存在这样的固定关系。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种控制由蜂窝通信网络的基站分配给多个子带中的每个子带的各个传送功率的方法，该方法包括：接收来自该网络的至少一个其它基站的信息，该信息包括关于由该其它基站所服务的小区中的利用率函数对由该基站分配给各个子带的功率的变化的敏感度的信息，识别提高传送功率相对有益的子带；判断与该小区中的用户的幸福感(happiness)相关的因子是否超过阈值；以及只有在该幸福感因子小于该阈值的情况下，才提高所识别出的子带中的传送功率。根据本专利技术的一方面，提供了一种控制由蜂窝通信网络的基站分配给多个子带中的每个子带的各个传送功率的方法，该方法包括：将来自第一基站的信息传送给该网络的至少一个其它基站，该信息包括关于由该第一基站所服务的小区中的利用率函数对由该其它基站分配给各个子带的功率的变化的敏感度的信息，其中该传送信息的步骤包括：通过X2接口将信息传送给该至少一个其它基站。一种控制由蜂窝通信网络的基站分配给多个子带中的每个子带的各个传送功率的方法，该方法包括：将来自第一基站的信息传送给该网络的至少一个其它基站，该信息包括关于由该第一基站所服务的小区中的利用率函数对由该其它基站分配给各个子带的功率的变化的敏感度的信息，其中该传送信息的步骤包括：传送与该子带中的每个子带中的该小区的相对窄带传送功率相关的信息。根据本专利技术的一方面，提供了一种确定由蜂窝通信网络的基站所服务的小区中的干扰效应的方法，该干扰由来自该网络的至少一个邻近的小区中的基站的传输引起，该方法包括：从被连接到该基站的移动设备获得测量结果；以及利用该测量结果得到关于由该基站所服务的该小区中的利用率函数对该其它基站分配给各个子带的功率的变化的敏感度的量度。根据本专利技术的一方面，提供了一种估计蜂窝通信网络上的基站中的子带的频谱效率的方法，该方法包括：通过由在该子带上进行测量的移动设备所报告的信道质量指示符的功率函数来近似该频谱效率；通过由该移动设备所测得的信号对干扰及噪声的比值的线性函数来近似该信道质量指示符，其中该信号对干扰及噪声的比值按分贝被测量。根据本专利技术的一方面，提供了一种控制蜂窝通信网络中的基站的方法，该方法包括：针对多个用户中的每个用户，接收表示该用户的初始比特率要求的值；确定被要求分配给该用户的相应的下行链路功率以达到相应的比特率要求；确定总的下行链路功率要求为所要求的各个下行链路功率的总和；以及当基站的总的下行链路功率超过阈值时，将针对这些用户中的至少一个用户的比特率要求降低为低于相应的初始比特率要求的值。根据本专利技术的一方面，提供了一种计算蜂窝通信网络的基站上的负载的值的方法，其中该基站能够利用多个子带并且能够利用频率选择性功率控制，该方法包括：基于针对每个用户的平均功率和平均比特率计算负载的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制由蜂窝通信网络的基站分配给多个子带中的每个子带的各个传送功率的方法，该方法包括：接收来自所述网络的至少一个其它基站的信息，所述信息包括关于由所述其它基站所服务的小区中的利用率函数对由所述基站分配给各个子带的功率的变化的敏感度的信息，识别提高传送功率相对有益的子带；判断与所述小区中的用户的幸福感相关的因子是否超过阈值；以及只有在所述幸福感因子小于所述阈值的情况下，才提高所识别出的子带中的传送功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.28 GB 1120462.51.一种控制由蜂窝通信网络的基站分配给多个子带中的每个子带的各个下行链路传送功率的方法，该方法包括：接收来自所述网络的至少一个其它基站的信息，所述信息包括关于由所述其它基站所服务的小区中的利用率函数对由所述基站分配给各个子带的下行链路传送功率的变化的敏感度的信息，识别提高下行链路传送功率相对有益的子带；判断与所述小区中的用户的幸福感相关的幸福感因子是否超过阈值，其中，幸福感表示用户的预期是否被满足，每个用户的幸福感因子被定义为该用户的平均比特率与该用户所需要的比特率的比值；以及只有在所述幸福感因子小于所述阈值的情况下，才提高所识别出的子带中的下行链路传送功率。2.如权利要求1所述的方法，其中所述幸福感因子基于由所述基站所服务的小区中的用户的平均幸福感而被定义。3.如权利要求2所述的方法，其中所述幸福感因子基于由所述基站所服务的小区中的用户的加权平均幸福感而被定义。4.如权利要求2所述的方法，其中所述幸福感因子基于由所述基站所服务的小区中的用户的幸福感的标准偏差而被定义。5.如权利要求2所述的方法，其中所述幸福感因子基于由所述基站所服务的小区中的用户的幸福感的百分位数而被定义。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述幸福感因子还基于引入保守程度的比例因子而被定义。7.如权利要求6所述的方法，包括基于所述小区中的当前传送功率调节所述比例因子。8.如权利要求6所述的方法，包括基于所述小区中的所测得的干扰调节所述比例因子。9.一种基站，包括收发器电路、接口电路、调制解调器和处理器，其中，所述处理器被配置为执行如权利要求1-8中的任一权利要求所述的方法。10.一种控制由蜂窝通信网络的基站分配给多个子带中的每个子带的各个下行链路传送功率的方法，该方法包括：将来自第一基站的信息传送给所述网络的至少一个其它基站，所述信息包括关于由所述第一基站所服务的小区中的利用率函数对由所述其它基站分配给各个子带的下行链路传送功率的变化的敏感度的信息，其中所述传送信息的步骤包括：通过X2接口将信息传送给所述至少一个其它基站。11.一种控制由蜂窝通信网络的基站分配给多个子带中的每个子带的各个下行链路传送功率的方法，该方法包括：将来自第一基站的信息传送给所述网络的至少一个其它基站，所述信息包括关于由所述第一基站所服务的小区中的利用率函数对由所述其它基站分配给各个子带的下行链路传送功率的变化的敏感度的信息，其中所述传送信息的步骤包括：传送所述子带中的每个子带中与所述小区的相对窄带传送功率相关的信息。12.如权利要求11所述的方法，其中利用率函数的所述敏感度基于所述基站与在所述其它基站处的相应发送器之间的路径增益而被确定。13.如权利要求11或12所述的方法，其中利用率函数的所述敏感度基于所述其它基站在所述子带中进行传送的功率而被确定。14.一种基站，包括收发器电路、接口电路、调制解调器和处理器，其中，所述处理器被配置为执行如权利要求10-13中的任一权利要求所述的方法。15.一种确定由蜂窝通信网络的基站所服务的小区中的干扰效应的方法，所述干扰由来自所述网络的至少一个邻近的小区中的其他基站的传输引起，所述方法包括：从被连接到所述基站的移动设备获得测量结果；以及利用所述测量结果得到关于由所述基站所服务的所述小区中的利用率函数对所述其它基站分配给各个子带的功率的变化的敏感度的量度。16.如权利要求15所述的方法，包括：在多个子带内获得来自所述移动设备的测量结果。17.如权利要求15所述的方法，包括：重复获得所述测量结果中的每个测量结果，并且针对所述测量结果中的每个测量结果形成时间平均值。18.如权利要求15所述的方法，包括针对所述子带中的每个子带根据由多个移动设备所进行的测量形成平均测量结果。19.如权利要求18所述的方法，包括针对低于阈值的每个平均测量结果，将针对相应的子带的所述利用率函数的所述敏感度设置为负值。20.如权利要求15-19中任一项所述的方法，其中所述测量结果是信道质量指示符测量结果。21.一种基站，包括收发器电路、接口电路、调制解调器和处理器，其中，所述处理器被配置为执行如权利要求15-20中的任一权利要求所述的方法。22.一种估计蜂窝通信网络上的基站中的子带的频谱效率的方法，所述方法包括：通过由在所述子带上进行测量的移动设备所报告的信道质量指示符的幂函数来近似所述频谱效率；通过由所述移动设备所测得的信号对干扰及噪声的比值的线...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦·詹姆斯·敖彻穆迪·卡尔特，雷蒙德·宽，
申请(专利权)人：尤毕奎西斯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB