蜂窝通信网络中的测量辅助的动态频率重用制造技术

一种无线网络资源控制器指示与第一小区区域相关联的第一网络节点或者指示通过该第一小区区域进行通信的无线终端来测量和报告从包括以下各项的组中选择的无线资源相关数据：每个信道的资源活动性；在测量周期上超过阈值的发射功率采样的数目；以及超过质量阈值的信道质量采样。然后控制器接收至少一个对无线资源相关数据的测量报告，并且作为在该第一小区区域中的无线资源相关数据的函数，动态地重新分配资源在该第一小区区域和至少一个第二小区区域之间的分布，所述资源例如是与上行链路和下行链路通信相关联的射频信道。在需要有效的和动态的干扰减轻以防止固有的移动终端对移动终端和基站对基站之间的干扰的时分双工(TDD)操作模式中，本发明专利技术具有特别的优点。

【技术实现步骤摘要】
蜂窝通信网络中的测量辅助的动态频率重用
本专利技术一般而言涉及无线通信领域，特别涉及对蜂窝通信中频率重用的改进。
技术介绍
频率重用模式是用于分配在特定蜂窝通信系统内可用的频率信道的基于小区的方案。任何频率重用模式的最基本单元是小区。在频率重用模式内的每个小区被分配多个频率信道。然后多个小区被关联在一起并被称为集群，其利用了特定蜂窝通信系统可用的所有频率信道。然后利用集群组来提供蜂窝通信系统内的蜂窝覆盖区域，并且分配给一个集群的频率信道在其他集群中被重用。用于在整个服务覆盖区域中重复利用或者重新分配频率信道的方案被称为重用规划。使用第一集群中的特定频率信道的第一小区与使用第二集群中的相同频率信道的第二小区之间的距离进一步被称为重用距离。多个不同小区对相同频率信道的重用意味着，小区可能会受到同信道干扰。因此，期望在每个小区内接收的服务载波(C)的强度高于总的同信道干扰电平(I)。结果，载干比(C/I)值越高，语音质量就越好。部分地通过控制信道重用距离来得到较高的C/I值。在利用相同频率信道的邻近小区之间的重用距离越大，在这些小区之间产生的同信道干扰就越小。C/I比还与频率重用规划(N/F)相关，其中N表示单个集群内包括的站点数目，以及F表示频率组的数目。例如，C/I比与下列等式成正比：DR＝(3*F)1/2·R，其中：DR是重用距离；F是频率组的数目；以及R是小区半径。因此，F值越大，重用距离就越大。然而，并不总是期望使用更大的F值来增大C/I比。因为可用频率信道的总数(T)在特定移动网络内是固定的，所以如果有F个组，那么每个组将包含T/F个信道。结果，较大的频率组数目(F)将导致每个小区较少的信道和较少的呼叫容量。而且，在分组数据蜂窝系统中(例如在演进的UTRA中)，分组传输在资源由几个用户共享的共享信道上进行。这意味着非常大数目的用户可能不得不竞争有限的资源，从而降低了峰值用户比特率，因此增加了分组延迟传输。增加的分组延迟是不期望的，因为它有害地影响服务质量。对于大部分蜂窝系统而言，当系统一开始工作时，容量不是主要问题。因此，为了实现高的C/I值和提高语音连接的质量，一开始使用高的频率重用规划(N/F)，例如9/27。然而，随着容量增加，蜂窝通信网络必须依靠较低的频率重用规划，例如7/21或4/12，以便为每个小区分配更多的频率信道。而且，这种系统的成功要求在它们的初始布置期间就已经能够提供高峰值比特率和较短的分组传输延迟。在蜂窝通信中，对于上行链路和下行链路上的双工传输通常有两种主要操作模式：频分双工(FDD)和时分双工(TDD)，它们的使用通常取决于所使用的频带。FDD使用成对的频带，其中上行链路和下行链路传输在不同载波频率上进行。通常，在用于上行链路和下行链路传输的频带之间还存在固定的关系。TDD用于不成对的频带，其中公共载波频率被用于上行链路和下行链路传输。TDD的一个潜在优势在于，频带被更有效地利用。其次，根据上行链路和下行链路时隙定义的总的可用无线资源可以被动态交换。这意味着在上行链路和下行链路之间的不对称通信量可以通过调节上行链路和下行链路容量(即时隙)来更好地控制。因此，在现有技术中需要改进的方法以及采用这种方法的系统来优化蜂窝通信系统中的频率重用。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点，本专利技术公开了用于在蜂窝通信网络中向多个小区区域动态地分配资源的方法。该新颖的方法可以被实施在全球移动通信系统(GSM)和演进的通用地面无线接入网(E-UTRAN)通信网络中的常规无线网络资源控制器(例如无线网络控制器)或者其它节点中。E-UTRAN在下行链路将使用正交频分多址(OFDMA)，而在上行链路将使用单载波频分多址(SC-FDMA)。E-UTRAN将采用时分双工(TDD)和频分双工(FDD)这两种操作模式。在基于OFDMA和SC-FDMA二者的系统中，可用带宽被细分成例如在3GPPTR25.814：“PhysicalLayerAspectsforEvolvedUTRA”中所定义的几个资源块或单元。根据本文献，资源块在时间和频率二者上被定义。根据当前假设，资源块大小在频域和时域中分别是180KHz和0.5ms。总的上行链路和下行链路传输带宽可以大到20MHz。然而，本专利技术的原理不限于特定技术标准，而是适用于大多数常规无线网络拓扑和技术。根据本专利技术的一般原理，无线网络资源控制器指示与第一小区区域相关联的第一网络节点或者指示通过该第一小区区域进行通信的无线终端来测量和报告上行链路或下行链路或二者的无线资源相关数据。无线资源相关数据是从包括以下各项的组中选择的：(1)每个信道的资源活动性，其中每个信道的资源活动性被定义为调度信道的时间与测量周期的比；(2)每个信道组的合计资源活动性，其中每个信道组的合计资源活动性被定义为一个组中所有信道在测量周期上的资源活动性的平均值或者第x百分位；(3)在测量周期上超过阈值的发射功率采样的数目；以及(4)在邻近小区区域中的每个信道的在测量周期上超过质量阈值的信道质量采样。然后无线网络资源控制器接收至少一个对无线资源相关数据的测量报告。然后作为第一小区区域中的无线资源相关数据的函数，无线网络资源控制器动态地重新分配资源在第一小区区域和至少一个第二小区区域之间的分布。由无线网络资源控制器分配的资源可以是例如与上行链路和下行链路通信相关联的射频信道，由此可以在网络中优化频率重用。在一个实施例中，控制器进一步向第一网络节点规定该节点应当报告每个信道的资源活动性的测量值的至少一个条件。该条件例如可以是：发生了无线资源相关数据超过预定阈值；无线资源相关数据降到预定阈值以下；或者规定的资源的信号质量在预定时间周期上超过预定的最小值。在特定实施例中，当无线网络资源控制器指示网络节点来测量和报告包括每个信道的资源活动性的无线资源相关数据时，它请求对多个信道执行测量并将所述测量值进行合计以用于报告给控制器。类似地，当无线网络资源控制器指示网络节点来测量和报告包括发送的功率采样的数目的资源相关数据时，它可以请求该节点测量和报告多个信道的超过阈值的发射功率采样，并将所述测量值进行合计以用于报告给控制器。同样，当无线网络资源控制器指示网络节点来测量和报告包括信道质量采样的资源相关数据时，它可以请求该节点测量和报告邻近小区区域中的多个信道的信道质量采样，并将所述测量值进行合计以用于报告给控制器。前述已经相当粗略地概述了本专利技术的原理，以使本领域技术人员可以更好地理解后面的示例性实施例的详细描述。本领域技术人员应当认识到，他们可以很容易地将所公开的构思和示例性实施例用作设计或者修改其他结构和方法以便实现本专利技术的相同目的的的基础。本领域技术人员还应当认识到，这种等同构造并不脱离如由下文提供的权利要求书所限定的本专利技术最宽形式的精神和范围。附图说明通过参考结合附图所作出的下面的详细描述，可以更全面地理解本专利技术的方法和装置，其中；图1示出具有两个频率重用区域的一个示例性小区；图2示出第一示例性动态频率重用方案；图3示出第二示例性动态频率重用方案；图4A和4B示出用于触发频率重用的重新分配的示例性情况；图5A和5B示出用于触发频率重用的重新分配的示例性情况；图6示出在其中可以实施本专利技术的原理的第一网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2006.03.21 US 60/7436161.一种用于向蜂窝通信网络中的多个小区区域动态地分配资源的方法，所述方法包括以下步骤：由第一网络节点指示与第一小区区域相关联的第二网络节点或者指示通过所述第一小区区域进行通信的无线终端来测量和报告无线资源相关数据，其中所述无线资源相关数据是从包括以下各项的组中选择的：每个信道的资源活动性，其中所述每个信道的资源活动性被定义为调度信道的时间与测量周期的比；每个信道组的合计资源活动性，其中所述每个信道组的合计资源活动性被定义为一个组中所有信道在测量周期上的资源活动性的平均值或者第x百分位；在测量周期上超过阈值的发射功率采样的数目；以及在邻近小区区域中的每个信道的在测量周期上超过质量阈值的信道质量采样；在所述第一网络节点处接收至少一个对所述无线资源相关数据的测量报告；以及作为在所述第一小区区域中的所述无线资源相关数据的函数，由所述第一网络节点动态地重新分配资源在所述第一小区区域和至少一个第二小区区域之间的分布。2.权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：所述第一网络节点向所述第二网络节点规定所述第二网络节点应当报告所述的每个信道的资源活动性的测量值的至少一个条件。3.权利要求2所述的方法，其中所述条件是从包括以下各项的组中选择的：所述无线资源相关数据超过预定阈值；所述无线资源相关数据降到预定阈值以下；以及规定的资源的信号质量在预定时间周期上超过预定最小值。4.权利要求1所述的方法，其中指示所述第二网络节点来测量和报告包括每个信道的资源活动性的所述无线资源相关数据的所述步骤包括以下步骤：指示所述第二网络节点来测量多个信道在测量周期上的所述资源活动性，并且合计所述测量值以用于报告给所述第一网络节点。5.权利要求4所述的方法，其中所述合计的测量值是组中所包括的所有信道的资源活动性的平均值或者第x百分位。6.权利要求4所述的方法，其中所述多个信道在频域上是相邻的或不相邻的。7.权利要求6所述的方法，其中所述多个信道包括在一个小区区域中所使用的所有信道。8.权利要求1所述的方法，其中指示与所述第一小区区域相关联的所述第二网络节点来测量和报告包括发射功率采样数目的所述无线资源相关数据的所述步骤包括以下步骤：指示所述第二网络节点来测量和报告多个信道的超过所述阈值的所述发射功率采样，并且合计所述测量值以用于报告给所述第一网络节点。9.权利要求1所述的方法，其中指示通过所述第一小区区域进行通信的所述无线终端来测量和报告包括信道质量采样的所述无线资源相关数据的所述步骤包括以下步骤：指示所述无线终端来测量和报告在所述邻近小区区域中的多个信道的所述信道质量采样，并且合计所述测量值以用于报告给所述第一网络节点。10.权利要求1所述的方法，其中所述质量阈值是由从包括以下各项的组中选择的标准定义的：信道上的接收总功率；载干比（CIR）；接收信号强度指示（RSSI）；误块率（BLER）；以及分组丢失率。11.权利要求1所述的方法，其中所述资源包括射频信道。12.权利要求1所述的方法，其中所述资源包括时间-频率信道。13.权利要求1所述的方法，其中所述资源包括时隙。14.权利要求1所述的方法，其中使用成对的无线频谱来分配上行链路和下行链路信道。15.权利要求1所述的方法，其中使用不成对的无线频谱来分配上行链路和下行链路信道。16.权利要求15所述的方法，其中执行信道的重新分配，以使在上行链路和下行链路区域之间共享所述信道。17.一种用于向蜂...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡兹米，A·西蒙森，
申请(专利权)人：艾利森电话股份有限公司，
类型：发明
国别省市：