分布式无线系统中无线电资源的协调控制方法

专利名称：分布式无线系统中无线电资源的协调控制方法
技术领域：
本发明主要涉及电信，更具体地涉及无线通信。
技术背景无线电信领域中，例如蜂窝电话，如图i中所示的典型的系统ioo，是一种层次化结构，并包括分布于某一地区的大量基站130 (例如 NodeB)，系统对基站提供服务。该地区内的各种接入终端120 (AT,也 称之为用户设备(UE)，移动装置等)可以通过一个或多个基站130接入 到系统，以及进而接入其它互联的电信系统，例如公共交换电话系统 (PSTN) 160和数据网络125。典型地，接入终端120在经过某个区域时， 随着接入终端120在移动，其通过与一个又一个基站130通信来保持与 系统100的通信。接入终端120可以与最近的基站130通信，基站130 具有最强的信号，且基站130具有足够接收通信的能力等。接着，基站 130与无线网络控制器(RNC) 138通信，该无线网络控制器138与核心 网165中的分组数据服务节点(PDSN) 164通信。每一 RNC138和 PDSN164可以支持大量基站130。这样，当接入终端120移动并与不同 基站130通信时，它还可以与不同RNC138和PDSN164通信。在接入终端120和基站120之间的无线链路通常被称为无线电链路， 在像通用移动电话系统(UMTS)这样的系统中，RNC138以相对集中的 方式处理大量无线电链路的协调。例如，RNC138确定接入终端120从一 个基站130切换到另一基站130。类似地，由于基站120互相接近，因此 它们可以产生互相干扰的信号。在某些应用中，RNC138控制不同基站 130的传递以减少或最小化这种干扰。尽管如此，工业上希望发展具有分布式无线电资源管理(RRM)结 构的UMTS，而不使用RNC138。由于RRM功能位于不同物理位置中， 分布式RRM结构中切换和减轻干扰的复杂性增加。发明内容本发明关注于提供上述一个或多个问题的效果。下面描述本发明的 概要，以提供本发明某些方面的基本理解。本概要不是本发明的详尽概 述。本概要也不是倾向于确定本发明的关键点或描述本发明的范围。本 概要的唯一目的是以简单的方式展现某些概念，以作为下面所讨论的详 细描述的前序。本发明一方面提供一种用于调节分布式无线电资源管理的方法。该 方法包括在具有无线电资源管理职责的大量单元之间传递信息，其中传 递的信息涉及与每一单元相关的无线电资源。


本发明可以通过参考与附图中相结合的下述描述来得到理解，其中 相同的标号代表相同的元件，其中图1为现有技术通信系统的模块图，例如依照本发明一实施例的通 用移动电话系统(UMTS);图2A和2B为通信系统的一部分的模块图，例如本发明可以找到应 用的长期演进(LTE) UMTS;和图3为一个流程图的实施例，代表可用于调节无线电资源的方法。虽然本发明可以接受不同的修改和可选形式，但仅通过附图中的例 子示出了其特定的实施例，并在本文中加以详细描述。尽管如此，应当 理解的是，这里对特定实施例的描述并不意味将本发明限制于特定的形 式，相反，意图在于包括可以落入附加权利要求书所限定的本发明精神 和范围内的所有修改、等同和替换。
具体实施方式
本发明所示的实施例描述如下。为了清楚起见，并不是实际实施方 式中所有的特征都在该说明书中予以描述。当然应当意识到，在任何这 些实际实施例的发展中，可以作出大量特定实施方式的决定，以达到开 发者的特定目的，例如适应于与有关系统和有关事物的约束，实际实施 例可以从一种实施方式变化为另一种实施方式。此外，应当意识到，这 样的开发工作可能较复杂和费时，但是无疑将是一条保证本领域技术人 员获得该公开内容的益处的路线。本发明的各部分以及相应的细节描述可以以计算机存储器中的软件、或算法和数据比特操作的符号表示的形式来展现。本领域一般技术 人员可以通过这些描述和陈述将其工作的本质转达给其它本领域一般技 术人员。作为本文所使用的一个术语及通常所使用的，算法被考虑为导 向期望结果的独立步骤序列。这些步骤是需要物理量的物理操作的步骤。 通常，虽然未必必要，这些量表现为被存储、发送、组合、比较或其它 操作的光、电、或者磁信号的形式。已证明，主要出于一般普通用法的 原因，将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、项、数字等有时 是很方便的。应当记住的是，尽管如此，所有这些或类似的术语将关联于适合的 物理量，且只是用于这些量的便利的标记。除非特别说明，不然，从讨 论中显而易见的是，诸如"处理"或"计算"或"统计"或"确定"或"显示"或类 似的术语指的是，计算机系统或类似的电子计算设备的动作和操作，它 们将代表计算机系统的寄存器和存储器中的物理量、电量的数据操作或 转化为类似地代表计算机系统存储器或寄存器或其它类似信息存储、传 递或显示设备中的物理量的其它数据。也要注意的是，执行本发明某些方面的软件通常编码于某种类型的 程序存储介质上，或者通过某种类型的传递介质实现。程序存储介质可 以是磁的(如软盘或硬盘)或光的(如压縮磁盘只读存储器，或"CDROM")，可以只读或随机存取。类似的，传递介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤、或本领域公知的-一些其他适合的传输介质。本发明不限于 任何所给出的实施方式的这些方面。现在将参照附图描述本发明。在附图中示意性地描述了不同结构、 系统和设备，仅用作解释，而不是用这些本领域技术人员公知的细节而 使本发明变得不清楚。然而，所包括的附图描述和解释了本发明的说明 性例子。这里所使用的词和短语应当被理解和解释为具有与相关领域技 术人员所理解的那些词和短语一致的意思。没有短语或术语的特定定义， 也就是说，与本领域技术人员所理解的普通和习惯的意思不同的定义， 倾向于由本文的术语或短语来进行表示。在这个意义上，术语或短语意 图具有特定意义，即与本领域技术人员所理解的意思不同的意思，这样 的特定定义将以明确的方式在说明书中明白地提出，直接并唯一地为该术语或短语提供了特定含义。现在转向附图，特别是参考附图2A，根据本发明的一个实施例，示 出了通信系统200。为了进行说明，图2中的通信系统200为通用移动电 话系统(UMTS)长期演进(LTE)，但是应当理解的是，本发明可以应 用于支持数据和/或语音通信的其它系统。UMTS LTE系统200与图1中 的UMTS系统100具有一些相似之处，但是在本发明有关基站130和 RNC138的操作方面有本质的不同。通信系统200允许一个或多个接入终 端120与一个或多个增强型Node B (eNodeB) 230进行通信。大量 eNodeB230与接入网关(ASGW) 238耦合。随后ASGW238负责与 PSTN160和/或数据网络125 (参见图1)进行通信。功能上，通信系统 200至少在无线电资源管理RRM方面与通信系统100不同。通信系统100 中，RRM主要受RNC138影响。但是在通信系统200中，RRM功能被 分配到eNodeB300。这样，应当意识到，通信系统200的RRM协调方案至少在两种情况 下是有用的。第一，为了减少由相邻或临近的eNodeB230传输引起的干 扰，第二，在AT120从一个eNodeB230切换到另一个的过程中。一种RRM协调方案定义了分配RRM功能时且LTE中需要最小信号 延迟时的综合无线电资源管理机制和小区间性能优化机制。RRM协调方 案能使不同RRM功能之间协调，从而在分布式RRM结构中同时执行切 换程序和干扰协调技术。多小区RRM决定，例如切换中基于负荷的切换和干扰协调重配置， 在UMTS LTE结构中是有用的特征。基于多小区做出的RRM判断可以 利于总体的资源分配和系统性能。尽管如此，通常当考虑多小区时，避 免潜在的RRM竞争决定是有益的。RRM竞争点的潜在方面将在RRM功 能中通过协调RRM决定而避开，这是所提出的RRM协调方案的一个目 的。本发明的一个实施例中，RRM协调方案确定RRM之间的通信协议， 无线电资源元素和用于综合管理的功能，和用于综合无线电资源管理的 决定功能。在RRM协调方案中定义的功能将允许系统在簇中综合地执行 资源管理，以避免或至少实质上减少任何RRM功能间的竞争决定。RRM协调方案在簇中执行可能的多运营商RRM的协调，而不用指定在每个分 布式节点上运行的实际RRM算法。RRM协调方案的一个功能包括为RRM间的通信建立协议。层次化 网络结构中的RRM功能通常在UMTS中的集中区域(如RNC)中，该 集中区域具有分布式节点中的分布式子功能(如基站中的HSDPA的功率 管理)。RRM间的通信是基站和RNC间的客户端-服务器的一对一通信。 大部分RRM功能位于RNC中。尽管如此，由于UMTSLTE中设想的大 部分RRM功能位于eNodeB230中，因此RRM间的通信可以是具有多种 能力的分布式协议设计。UMTS LTE中的RRM间通信协议可以支持点对 点、 一对多和广播通信。点对点通信允许RRM间的通信，其包括一个簇中的两个eNodeB230 之间的直接协商，而不用通过集中式节点(RRM服务器或RNC)。点对 点通信能力将减少处理延迟并从总体上优化系统资源控制。点对点RRM 通信的典型的例子是在两个eNodeB230间的切换。在两个eNodeB230间 直接进行RRM通信将加快切换过程，并减少切换期间潜在的性能恶化。一对多通信能力使eNodeB230能同时进行与多个其它节点的RRM 间协商。 一对多RRM通信可以用于使无线电资源管理有关的节点间的竞 争决定的可能性最小化。 一对多RRM通信的典型例子是用户移动性的资 源分配。切换请求的初始触发将涉及多个eNodeB230和ACGW238。 一 对多RRM间通信将允许服务节点eNodeB230同时直接触发到所有涉及 节点的切换请求。广播通信能力使eNodeB230能同时将重配置参数请求广播至簇内的 其它RRM功能。对于任何设置改变，广播能力允许RRM立即触发至簇 内其它RRM的请求。RRM间通信协议中的广播能力的典型例子是，当 一个RRM检测到异常条件或所进行的减轻干扰方案严重恶化时，重新配 置减轻干扰方案。RRM间的通信可以指定无线电资源优化所需要的实体。RRM实体可 以被预配置或根据需要而在RRM间请求，而不必指定每一节点中的确切 的RRM算法。无线电资源实体可以是频率块、干扰电平、小区负荷、无 线电载体、测量值等。无线电资源实体被定义为协助RRM功能，以管理其本身的资源以及来自其它小区的无线电信息。确定功能是一种算法，从而基于所接收的RRM实体独立地计算用于做出无线电资源配置和控制决定的值或统计值。确定功能可以独立于供应商间RRM通信的RRM算法。可以规定确定功能以触发无线电资源重 配置或重分配。确定功能的一个大概例子是用于切换的阈值功能。确定 功能可以用触发切换的阈值来规定，在切换过程中在eNodeB230间发送 所述阈值。一旦明确确定RRM间通信协议，无线电资源实体和确定功能，则可 以基于小区间RRM协调而独立开发每一单独节点的RRM功能。这将优 化总体的无线电资源利用率。RRM协调方案利于提供协调分布式RRM功能的RRM间通信，从而 支持LTE切换过程中的干扰减轻技术。用于干扰减轻技术的RRM功能 位于eNodeB230，并需要以统计方式、半统计方式，或动态方式在UMTS LTE的小区间协调无线电资源，以减轻小区边缘用户的干扰等级。在系 统负荷动态变化或在负荷不平衡的状态下可以重新配置减轻干扰。在切 换发生时系统负荷会动态改变。减轻干扰对于小区边缘负荷的动态变化 也很敏感。处理干扰减轻技术的RRM功能可以与其它小区的RRM或 RRM服务器通信，以对干扰减轻参数进行重配置，而不必明确指出 eNodeB230中的RRM和干扰协调算法。在切换期间，执行用于移动性管 理和切换程序控制的RRM，其位置在服务与目标基站之间的中央节点或 握手点。RRM协调方案中所定义的RRM间通信协议、无线电资源实体、 确定功能使分布式RRM功能之间能够交互，以同时执行干扰协调算法和 切换程序。当切换程序发生并导致系统负荷不均衡时，RRM协调方案使 得干扰减轻方案能够进行，以触发无线电资源在小区间重新分配。总体上，参考图2B，响应于确定已发生RRM事件，每一eNodeB230 或ASGW238可以发起直接到任何节点(或多节点)的重配置请求。每 个接收这样的重配置请求的节点将利用一个表示允许或不允许这样一个 重新配置的指示来作出响应。这样，本领域技术人员可以明白，使用一 对多通信形式可以很好地加快处理，这是由于几乎可以同时查询配置中 涉及的所有节点。现在转向图3，显示了一个流程图，描述了 RRM事件发生时 eNodeB230在事件中经历的过程。在块300中，eNodeB230确定发生了 RRM事件并且将控制转移到决策块305。在决策块305，做出是否需要 或能够执行重配置的决定。如果否，则控制转移回块300，程序复位，等 待下一RRM事件。如果重配置被批准，则控制转移到块310， eNodeB230 发送重配置请求到适当的节点。在块315中，接收节点响应重配置请求， 接收或者拒绝请求。在块320中，做出决定。如果响应节点已接收重配 置请求，则发生重配置，并且控制转移回块300并复位程序。另一方面， 如果至少一个响应节点已拒绝重配置请求，则不会发生重配置，控制转 移回块305，以决定是否任何其它类型的重配置是合适的。如果是，则通 过新的重配置请求重复该过程。如果否，控制转移回块300，程序复位。对发生RRM事件的典型情况进行考虑，这是有用的。假设由于用户 从其它相邻的小区(如小区2和小区3)移动到该小区，小区1希望增加 20%的小区边缘负荷。小区1中协调的RRM向小区2和小区3触发无线 电信道资源重分配请求，增加小区边缘20%的负荷。这样如果可能的话， 小区2和小区3作出响应，指示它们将重分配其无线电信道资源，用于 小区中央部分的使用，从而允许小区1在小区边缘服务更多的用户。本领域技术人员应当知道，本文中不同实施例所举例说明的不同系 统层，程序，或者模块可以是可执行的控制单元。控制器可以包括微处 理器，微控制器，数字信号处理器，处理卡(包括一个或多个微处理器 或控制器)，或者其它控制或计算设备。该讨论提到的存储设备可以包括 一个或多个机器可读的存储介质，用于存储数据或指令。存储介质可以 包括不同形式的存储器，包括半导体存储装置，例如动态或静态随机访 问存储器(DRAM或SRAM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，电 可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存；磁盘，如固定的、折叠 的、可移动盘；包括磁带的其它磁介质；光介质，如光盘(CD)或数字 视频盘(DVD)。组成不同系统中的不同软件层，程序，或模块的指令可 以存储于各个储存设备中。当控制器执行指令时，指令促使相应系统执 行所编程的动作。上述公开的特定实施例仅仅是示意性的，这是由于可以以不同但等价的方式更改和实现本发明，这对从本文的教导中受益的本领域技术人员 来说是显而易见的。此外，并没有想要对本文所示的结构或设计细节进 行限制，而是在下面的权利要求中进行了描述。因此，方法、系统以及 描述的方法和系统的各个部分可以在不同位置中实现，如无线单元、基 站、基站控制器和/或移动交换中心。此外，对于实现和釆用所描述的系 统所需的处理电路可以实现于特定集成电路、软件驱动处理电路、固件、 可编程逻辑器件、硬件中，受益于本公开内容的本领域普通技术人员可 以理解分立元件或上述组件的排列。因此显而易见的是，上文所公开的 特定实施例可以被改变或修改，而所有这些变化都被认为是在本发明的 范围和精祌内。相应的，下面的权利要求中提出了本文所请求的保护范 围。
权利要求
1.一种协调分布式无线电资源管理的方法，包括在大量具有无线电资源管理职责的单元间传递信息，其中所传递的信息涉及与每一单元相关的无线电资源。
2. 如权利要求1所述的方法，其中在大量具有无线电资源管理职责 的单元间传递信息进一步包括，直接在大量具有无线电资源管理职责的 单元间传递信息。
3. 如权利要求1所述的方法，其中在大量具有无线电资源管理职责 的单元间传递信息进一步包括，在大量具有无线电资源管理职责的基站 间传递信息。
4. 如权利要求1所述的方法，其中在大量具有无线电资源管理职责的单元间传递信息进一步包括，向受重配置影响的至少每个单元发送重配置请求。
5. 如权利要求4所述的方法，进一步包括响应于接收来自受重配置 影响的每个单元的许可而执行重配置。
6. 如权利要求4所述的方法，进一步包括响应于接收来自受重配置 影响的至少一个单元的拒绝而放弃重配置。
7. 如权利要求4所述的方法，其中向受重配置影响的至少每个单元 发送重配置请求进一步包括，以一对一通信方式发送重配置请求。
8. 如权利要求4所述的方法，其中向受重配置影响的至少每个单元 发送重配置请求进一步包括，以一对多通信方式发送重配置请求。
9. 如权利要求1所述的方法，其中在大量具有无线电资源管理职责 的单元间传递信息，其中传递的信息涉及与每个单元有关的无线电资源， 进一步包括响应于确定已发生无线电资源管理事件而在大量具有无线电 资源管理职责的单元间传递信息。
10. 如权利要求9所述的方法，其中响应于确定已发生无线电资源管 理事件而在大量具有无线电资源管理职责的单元间传递信息进一步包 括，响应于确定单元间存在负载失衡而在大量具有无线电资源管理职责 的单元间传递信息。
全文摘要
提供一种用于协调分布式无线电资源管理的方法。该方法包括，在大量具有无线电资源管理职责的单元间传递信息，其中传递的信息涉及与每个单元有关的无线电资源。
文档编号H04W72/00GK101406095SQ200780009713
公开日2009年4月8日 申请日期2007年3月9日 优先权日2006年3月21日
发明者磊 宋, 李书朋, 郑方政 申请人:卢森特技术有限公司