用于管理移动蜂窝网络中的数据传输功率的方法技术

一种用于在蜂窝网络(100)中基于子帧来管理数据传输的方法(300j)，蜂窝网络(100)包括宏节点(M)和与宏节点(M)相关联的至少一个小节点(Si)。所述方法(300)包括，在宏节点(M)侧：基于来自与宏节点(M)相关联的用户设备(UE)的信道质量信息，将所述用户设备(UE)分组(205M，305)成第一组用户设备(GN,M)和第二组用户设备(GF,M)，第一组用户设备(GN,M)能以宏节点第一传输功率被服务，第二组用户设备(GF,M)须以高于宏节点第一传输功率的宏节点第二传输功率被服务，确定(220M，325)子帧模式(SPj)包括无传输子帧的数量(NABS,no)，其中数据传输在宏节点(M)侧被阻止，受限传输子帧的数量(NABS,,lim)，其中数据传输在宏节点(M)侧仅以宏节点第一传输功率被允许，以及正常传输子帧的数量(Nnon‑ABS)，其中数据传输在宏节点(M)侧以宏节点第二传输功率被允许，所述确定(220M，325)基于宏节点(M)的功耗(PABS，Pnon‑ABS)、与宏节点(M)相关联的数据流量、以及由至少一个小节点(Si)根据所述至少一个小节点(Si)的干扰条件和数据流量所请求的无传输子帧的最小数量(RABS‑no)和受限传输子帧的最小数量(RABS‑lim)，以及根据子帧模式(SPj)为与宏节点(M)相关联的所述第一组用户设备(GN,M)和第二组用户设备(GF,M)的用户设备(UE)服务。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管理移动蜂窝网络中的数据传输功率的方法
本专利技术一般而言涉及无线通信网络，诸如蜂窝网络(例如，2G、3G和LTE/LTE-高级(LTE-Advanced)蜂窝网络)。更具体而言，本专利技术涉及异构(heterogeneous)蜂窝网络，以及用于有效且动态地管理这种蜂窝网络内的宏节点和小节点的数据传输功率的方法。
技术介绍
蜂窝网络(例如，2G、3G和LTE/LTE-高级蜂窝网络)允许数据流量(还称为流量负载)在相应的陆地区域(小区)上辐射无线电波的固定位置收发器基站(或节点)与该小区内的用户设备(例如，诸如蜂窝电话之类的用户终端)之间高速传送。蜂窝网络已经在扩展和性能方面经历了显著的增长，并且最近已经演变为异构蜂窝网络。具体而言，每个异构蜂窝网络包括相对高功率和宽覆盖的节点(以下称为宏节点)以及数个较低功率、较小覆盖的节点(以下称为次级节点或小节点，例如微、微微(pico)、毫微微(femto)节点)这两者，所述宏节点识别所谓的宏小区，所述小节点识别宏小区内的小小区，用于增强整体覆盖和容量。但是，由于蜂窝网络用户数量的增长以及对需要非常高流量负载(诸如多媒体和实时服务之类)以及非常苛求“服务质量”的服务的需求的增长，因此通常在每个宏小区内，在室内和室外位置以及需要高容量的任何地方部署多个小节点。因此，与基于具有可比功率和覆盖的宏节点的传统同构蜂窝网络相比，在异构蜂窝网络中，高密度小节点还可以在没有全面规划的情况下或者甚至以完全不协调的方式部署。如已知的，这可能加重功耗和干扰问题。实际上，由与它们相关联的小节点服务的用户设备由于其高传输功率而遭受来自宏节点的严重干扰，并且由与它们相关联的宏节点服务的用户设备遭受来自附近小节点的严重干扰。为了更好地管理蜂窝网络性能，通过优化功耗和减少干扰，已知旨在正确地协调宏节点和小节点侧的数据传输的解决方案。2012年5月6-9日，2012IEEE75th，VehicularTechnologyConference(VTCSpring)，ShaoyiXu；JingHan；TaoChen,“EnhancedInter-CellInterferenceCoordinationinHeterogeneousNetworksforLTE-Advanced”，提出了一种系统，该系统协调N个宏节点和一个微微节点。宏节点用户测量并报告N个CQI，微微节点用户测量并报告(N+1)个CQI。通过使所有其它节点静音来获得每个CQI。针对N*(N+1)个配置中的每一个的性能被评估并报告给中央控制器，中央控制器选择最佳配置。所选择的配置将以可配置的速率与所有开启的宏节点的配置交替。2013年7月1-5日，20139thInternational，Al-Rawi，M.；Simsek,M.；Jantti,R.,“Utility-basedresourceallocationinLTE-Advancedheterogeneousnetworks”WirelessCommunicationsandMobileComputingConference(IWCMC)，提出了一种在知道用于宏节点和微节点的小区边缘吞吐量值的情况下，联合评估小区范围扩展和“几乎空白子帧”(ABS)的比率的方法。2013年1月，2013FifthInternationalConferenceon，CommunicationSystemsandNetworks(COMSNETS)，Kshatriya,S.N.S.；Kaimalettu,S.；Yerrapareddy,S.R.；Milleth,K.；Akhtar,N.,“OninterferencemanagementbasedonsubframeblankinginHeterogeneousLTEnetworks”，提出了基于小区间干扰协调(ICIC)和LTE-A中定义的几乎空白子帧(ABS)的方案，以克服由受害者用户设备经历的并且由侵扰节点造成的干扰。所提出的方案提供了对节点的某些子帧进行消隐(blank)，该节点有可能对与其它节点相关联的用户设备产生严重干扰。所提出的方案确定在每个侵扰节点处要被消隐的子帧的数量和位置。2012年4月1-4日，2012IEEE，WirelessCommunicationsandNetworkingConference(WCNC)，JiyongPang；JunWang；DongyaoWang；GangShen；QiJiang；JianguoLiu,“Optimizedtime-domainresourcepartitioningforenhancedinter-cellinterferencecoordinationinheterogeneousnetworks”，作为网络范围的效用最大化问题，提出了借助制定优化的针对同步ABS配置的ABS的最佳数量。首先，执行经由动态编程为任何给定数量的ABS确定由ABS保护的受害者用户设备的分布式方法，以及然后通过评估整体系统效用来找到ABS的最佳数量。Networking,IEEE/ACMTransactionson，Deb,S.；Monogioudis,P.；Miernik,J.；Seymour,J.P.,“AlgorithmsforEnhancedInter-CellInterferenceCoordination(eICIC)inLTEHetNets”，提出了一种算法，从而以联合的方式解决宏节点应当向微微节点提供的无线电资源量的确定，以及决定哪些用户设备应当与微微节点相关联的关联规则的确定。所提出的算法考虑网络拓扑、流量负载和宏节点-微微节点干扰映射，并且可以通过使用由LTE标准提出的几乎空白子帧(ABS)和小区选择偏差(CSB)的概念来实现。在US20130107798中,“ABS-basedMethodforInterCellInterferenceCoordinationinLTE-AdvancedNetworks”，公开了尝试为宏基站和微微用户设备之间的干扰协调问题提供解决方案的系统和方法。具体而言，所述系统和方法基于由LTE-A标准支持的几乎空白子帧(ABS)的概念来进行干扰协调。宏基站以协同方式选择其ABS配置，使得整体系统吞吐量得到优化。
技术实现思路
申请人已经认识到，所引用的现有技术解决方案中没有一个是令人满意的。实际上，所有上面引用的解决方案都是基于通过允许宏节点在称为“几乎空白子帧”(以下简称为“ABS子帧”)的某些子帧期间完全静音并且通过仅在ABS子帧期间允许小节点向与其相关联的用户设备进行发送来减少对与小节点相关联的用户设备的干扰的常规方法。申请人已经发现，由于需要频繁的宏节点和小节点激活/停用，因此在ABS子帧期间对宏节点的完全静音不提供最优的功耗(尤其是当在宏节点侧和小节点侧处应当服务相对大量的用户设备时)。频繁的宏节点和小节点激活/停用可能对诸如蜂窝网络装置的寿命之类的参数、进而对维护成本产生负面影响。而且，由于(例如，由长处理时间引起的)延迟，这种解决方案不适于管理由高密度的小节点引起的极端动态条件。最后但并非最不重要的是，大多数现有技术解决方案需要定义新的非标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在蜂窝网络(100)中基于子帧来管理数据传输的方法(300j)，所述蜂窝网络(100)包括宏节点(M)和与所述宏节点(M)相关联的至少一个小节点(Si)，所述方法(300)包括，在宏节点(M)侧：基于来自与宏节点(M)相关联的用户设备(UE)的信道质量信息，将所述用户设备(UE)分组(205M，305)成第一组用户设备(GN,M)和第二组用户设备(GF,M)，所述第一组用户设备(GN,M)能够以宏节点第一传输功率被服务，所述第二组用户设备(GF,M)须以高于宏节点第一传输功率的宏节点第二传输功率被服务，确定(220M，325)子帧模式(SPj)包括‑无传输子帧的数量(NABS,no)，其中数据传输在宏节点(M)侧被阻止，‑受限传输子帧的数量(NABS,,lim)，其中数据传输在宏节点(M)侧仅以宏节点第一传输功率被允许，以及‑正常传输子帧的数量(Nnon‑ABS)，其中数据传输在宏节点(M)侧以宏节点第二传输功率被允许，所述确定(220M，325)基于宏节点(M)的功耗(PABS，Pnon‑ABS)、与宏节点(M)相关联的数据流量、以及由至少一个小节点(Si)根据所述至少一个小节点(Si)的干扰条件和数据流量所请求的无传输子帧的最小数量(RABS‑no)和受限传输子帧的最小数量(RABS‑lim)，以及根据子帧模式(SPj)为与宏节点(M)相关联的所述第一组用户设备(GN,M)和第二组用户设备(GF,M)的用户设备(UE)服务。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在蜂窝网络(100)中基于子帧来管理数据传输的方法(300j)，所述蜂窝网络(100)包括宏节点(M)和与所述宏节点(M)相关联的至少一个小节点(Si)，所述方法(300)包括，在宏节点(M)侧：基于来自与宏节点(M)相关联的用户设备(UE)的信道质量信息，将所述用户设备(UE)分组(205M，305)成第一组用户设备(GN,M)和第二组用户设备(GF,M)，所述第一组用户设备(GN,M)能够以宏节点第一传输功率被服务，所述第二组用户设备(GF,M)须以高于宏节点第一传输功率的宏节点第二传输功率被服务，确定(220M，325)子帧模式(SPj)包括-无传输子帧的数量(NABS,no)，其中数据传输在宏节点(M)侧被阻止，-受限传输子帧的数量(NABS,,lim)，其中数据传输在宏节点(M)侧仅以宏节点第一传输功率被允许，以及-正常传输子帧的数量(Nnon-ABS)，其中数据传输在宏节点(M)侧以宏节点第二传输功率被允许，所述确定(220M，325)基于宏节点(M)的功耗(PABS，Pnon-ABS)、与宏节点(M)相关联的数据流量、以及由至少一个小节点(Si)根据所述至少一个小节点(Si)的干扰条件和数据流量所请求的无传输子帧的最小数量(RABS-no)和受限传输子帧的最小数量(RABS-lim)，以及根据子帧模式(SPj)为与宏节点(M)相关联的所述第一组用户设备(GN,M)和第二组用户设备(GF,M)的用户设备(UE)服务。2.如权利要求1所述的方法(300j)，还包括，在每个小节点(Si)侧：基于来自与小节点(Si)相关联的用户设备(UE)的信道质量信息，将所述用户设备(UE)分组(205S，310)成第一组用户设备(GN,Si)和第二组用户设备(GF,Si)，所述第一组用户设备(GN,Si)能够以小节点第一传输功率被服务，所述第二组用户设备(GF,Si)须以高于小节点第一传输功率的小节点第二传输功率被服务，在无传输子帧(NABS,no)、受限传输子帧(NABS,,lim)和正常传输子帧(Nnon-ABS)中，确定(220S，345)允许在小节点(Si)侧的数据传输的优选子帧，所述确定(220S，345)基于小节点(Si)的功耗(ρABS，ρnon-ABS)、与小节点(Si)相关联的数据流量以及小节点(Si)的所述干扰条件，以及根据所述优选子帧，为与小节点(Si)相关联的所述第一组用户设备(GN,Si)和第二组用户设备(GF,Si)的用户设备(UE)服务。3.如权利要求2所述的方法(300j)，其中在宏节点侧的所述分组(205M，305)与在每个小节点侧的所述分组(205S，310)之间的至少一个分组基于宏节点(M)和小节点(Si)分别与相关联的用户设备(UE)之间的距离关系。4.如前述权利要求中任一项所述的方法(300j)，还包括，在宏节点(M)侧，提供第一参数(α)，所述第一参数(α)指示当在受限传输子帧期间以宏节点第一传输功率进行发送而不是在正常传输子帧期间以宏节点第二传输功率进行发送时，影响宏节点(M)的数据传输速率恶化，在宏节点(M)侧的所述确定(220M，325)还基于所述第一参数(α)。5.如权利要求2至直接或间接地从属于权利要求2时的权利要求4中任一项所述的方法(300j)，还包括，在小节点(Si)侧，提供第二参数(δ)和第三参数(γ)，所述第二参数(δ)指示当宏节点(M)在受限传输子帧期间以宏节点第一传输功率进行发送时而不是当小节点(Si)在无传输子帧期间以小节点第二传输功率进行发送时，影响小节点(Si)的数据传输速率恶化，所述第三参数(γ)指示当在正常传输子帧期间以小节点第一传输功率进行发送而不是在无传输子帧期间以小节点第二传输功率进行发送时，影响小节点(Si)的数据传输速率恶化，在小节点(Si)侧的所述确定(220S，345)还基于所述第二参数(δ)和第三参数(γ)。6.如前述权利要求中任一项所述的方法(300j)，还包括，在每个小节点(Si)侧：向宏节点(M)提供(315)一定数量(UAPj)的可用的受限传输子帧，其中，在先前的数据传输期间，由宏节点(M)引起的并且由与小节点(Si)相关联的用户设备(UE)感知的干扰低于预定义的阈值。7.如权利要求6所述的方法(300j)，还包括：在每个小节点(Si)侧：向宏节点(M)提供(315)由小节点(Si)分配用于在所述可用的受限传输子帧中的数据传输的资源的百分比(ASi)，以及在宏节点(M)侧：根据可用的受限传输子帧的所述数量(UAPj)和所分配的资源的所述百分比(ASi)，计算(215，320)由至少一个小节点(Si)请求的无传输子帧的所述最小数量(RABS-no)和受限传输子帧的所述最小数量(RABS-lim)。8.如权利要求7所述的方法(300j)，其中所述无传输子帧和受限传输子帧定义子帧模式的几乎空白子帧，所述计算(215，320)包括：对于每个小节点(Si)如果所述百分比(ASi)低于100％，那么将由小节点(Si)请求的几乎空白子帧的数量(RABSi)计算为可用的受限传输子帧的数量(UAPj)与所分配的资源的所述百分比(ASi)之间的乘积，或者否则，将由小节点(Si)请求的几乎空白子帧的数量(RABSi)计算为可用的受限传输子帧的数量(UAPj)增加预定义的量(ΔUAP)，以及如果可用子帧的数量(UAPj)与在先前的子帧模式中配置的几乎空白子帧的数量不同，那么将由小节点(Si)请求的受限传输子帧的数量(RABS-lim,i)和由小节点(Si)请求的无传输子帧的数量(RABS-no,i)分别设置为0和由小节点(Si)请求的几乎空白子帧的所述数量(RABSi)，或者否则，分别设置为由小节点(Si)请求的几乎空白子帧的所述数量(RABSi)和0，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡莱迪，D·萨贝拉，G·斯蒂，A·维迪斯，
申请(专利权)人：意大利电信股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT