用于動態(tài)資源交易和減輕干擾的方法
【專利說明】用于動態(tài)資源交易和減輕干擾的方法
[0001]本發(fā)明是申請日為2010年04月07日、申請?zhí)枮?01080001017. 9、發(fā)明名稱為用于動態(tài)資源交易、無線電資源管理和減輕干擾的方法的分案申請。
_2] 相關(guān)串請案的交叉引用
[0003]本申請根據(jù)35U. S. C. § 119 請求題為 “A Mechanism of Dynamic ResourceTransaction for Wireless OFDMA Systems”的美國臨時申請案No. 61/167，222 (申請日為2009/04/07)的優(yōu)先權(quán)。在此以引用形式并入該臨時申請案的全部內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]所揭露的實施例是關(guān)于無線0FDMA系統(tǒng)，更具體的，是關(guān)于用于無線0FDMA系統(tǒng)的動態(tài)資源交易（Dynamic Resource Transaction, DRT)。
【背景技術(shù)】
[0005]隨著室內(nèi)無線用戶對帶寬的需求持續(xù)增長，移動運營商試圖在提供室外帶寬之外也探索提供室內(nèi)帶寬的潛力。但由于無線電信號的固有實體特性，移動運營商要為室內(nèi)用戶提供全面覆蓋面對很多困難。近來發(fā)展的毫微微小區(qū)（femtocell)是通過重復(fù)利用獲許可頻譜作為移動網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)的一部分，以提高室內(nèi)覆蓋率?？梢灶A(yù)測，毫微微小區(qū)將成為支持4G系統(tǒng)超高速傳輸?shù)闹匾夹g(shù)。目前，IEEE 802. 16m和3GPP將毫微微小區(qū)技術(shù)納入WiMAX 2. 0和先進LTE(LTE-Advanced)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。由于現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)中部署了越來越多的小覆蓋毫微微基站，具有重疊宏-毫微微小區(qū)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)愈發(fā)受到歡迎。
[0006]圖1 (現(xiàn)有技術(shù)）是無線0FDMA網(wǎng)絡(luò)10中重疊宏-毫微微小區(qū)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和無線電資源分配的示意圖。無線0FDMA網(wǎng)絡(luò)10包含服務(wù)小區(qū)17的宏基站MBS11，服務(wù)小區(qū)18、19的毫微微基站FBS12、FBS13，以及移動站MS14。FBS12、FBS13的小區(qū)覆蓋遠小于MBS11的小區(qū)覆蓋。此外，F(xiàn)BS12、FBS13的小區(qū)覆蓋與MBS11的小區(qū)覆蓋重疊。如圖1所示，移動站MS14位于小區(qū)17的服務(wù)覆蓋中，MS14從服務(wù)基站MBS11接收所需無線電信號15。但是，由于重疊宏-毫微微小區(qū)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，MS14的位置也靠近小區(qū)18、19，且1^14從？8312、FBS13接收到干擾無線電信號16。
[0007]無線0FDMA網(wǎng)絡(luò)有多種無線電資源分配方法。圖1展示了兩種不同的資源分配機制。第一示例中采用頻率再用系數(shù)3(即FR = 3)，使得每個基站應(yīng)用不同頻譜用于數(shù)據(jù)傳輸。第二示例采用頻率再用系數(shù)1 (即FR = 1)，使得每個基站都用整個頻譜進行數(shù)據(jù)傳輸。頻率再用系數(shù)3雖然提供較高的SINR以符合最低服務(wù)質(zhì)量（QoS)要求，但缺點是小區(qū)吞吐量（throughput)和資源利用率低。另一方面，頻率再用系數(shù)1雖然可達到較高的小區(qū)吞吐量和資源利用率，但SINR低且QoS較差。因此宏-毫微微小區(qū)重疊無線網(wǎng)絡(luò)中需要靈活的無線電資源管理（RRM)機制，以提高頻譜利用效率，且同時符合最低QoS要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明的目的之一是提供一種用于動態(tài)資源交易、無線電資源管理和減輕干擾的方法。
[0009]本發(fā)明提出一種無線0FDMA系統(tǒng)中的DRT方法。在一個新穎方面中，宏-毫微微小區(qū)重疊無線0FDMA網(wǎng)絡(luò)的多個基站之間可實施DRT，以減少小區(qū)間干擾。重疊基站首先獲得特定無線電資源區(qū)的干擾測量結(jié)果，然后基于干擾測量結(jié)果作出DRT決定，最后在宏至毫微微(macro-to-femto)或毫微微至宏(femto-to-macro)基站之間實施DRT。DRT可經(jīng)由后端網(wǎng)絡(luò)或空中接口連接，通過信令或消息交換來實施。信號或消息可經(jīng)由后端網(wǎng)絡(luò)在多個基站之間直接交換，也可以通過集中式自組織網(wǎng)絡(luò)(SON)服務(wù)器路由。
[0010]DRT也是實現(xiàn)靈活、自適應(yīng)自組織(self-organizing)RRM的一種有力工具。在自組織RRM下，基站可估計網(wǎng)絡(luò)條件，交換網(wǎng)絡(luò)資源和業(yè)務(wù)量信息，并與其他基站動態(tài)協(xié)商和交易資源，以提高資源利用率和效率?；趨f(xié)商結(jié)果，每個基站可通過資源調(diào)度、向其附屬移動站發(fā)出相應(yīng)資源分配請求，進一步優(yōu)化小區(qū)間RRM。在一個新穎方面中，DRT可用作自適應(yīng)預(yù)留區(qū)(Reservat1n Reg1n, RR)配置機制。預(yù)留區(qū)配置是RRM的一種特殊類型。在預(yù)留區(qū)概念下，基站協(xié)商出預(yù)定義資源區(qū)，預(yù)留給高優(yōu)先級的移動站。在變化的網(wǎng)絡(luò)條件下，基站也可應(yīng)用DRT來調(diào)整預(yù)留區(qū)配置。
[0011]在一個實施例中，自適應(yīng)預(yù)留區(qū)配置提供了避免高速移動站干擾和頻繁切換的解決方案。在宏-毫微微重疊網(wǎng)絡(luò)中，宏基站和毫微微基站首先協(xié)商為高速移動站預(yù)留的預(yù)定義資源區(qū)。當(dāng)宏基站所服務(wù)的高速移動站靠近毫微微基站時，就觸發(fā)干擾減輕(interference mitigat1n)機制，以減少毫微微基站引起的干擾并避免高速移動站的頻繁切換(handover)。例如，在宏基站于協(xié)商資源區(qū)內(nèi)服務(wù)高速移動站時，毫微微基站重新調(diào)度(reschedule)自己的附屬移動站不由協(xié)商資源區(qū)服務(wù)。此外，宏基站不批準(zhǔn)高速移動站以毫微微基站為切換目標(biāo)的任何切換請求。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點之一是可減輕干擾、提高資源利用率。
[0013]以下詳細(xì)描述了本發(fā)明的其他實施例和優(yōu)點?！?br/>【發(fā)明內(nèi)容】
”部分并不用于定義本發(fā)明。本發(fā)明是由權(quán)利要求來定義。
【附圖說明】
[0014]所附圖示展示了本發(fā)明的實施例，其中相似標(biāo)號指示相似的組件。
[0015]圖1 (現(xiàn)有技術(shù))是無線0FDMA網(wǎng)絡(luò)10中重疊宏-毫微微網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和無線電資源分配的示意圖。
[0016]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個新穎方面，具有宏-毫微微重疊架構(gòu)的無線0FDMA網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0017]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個新穎方面，在宏-毫微微重疊無線網(wǎng)絡(luò)中實施DRT的方法流程圖。
[0018]圖4是DRT過程第一示例的消息序列表示意圖。
[0019]圖5是DRT過程第二示例的消息序列表示意圖。
[0020]圖6是DRT過程第三示例的消息序列表示意圖。
[0021]圖7是DRT過程第四示例的消息序列表示意圖。
[0022]圖8是無線0FDMA網(wǎng)絡(luò)中使用DRT減少干擾的一個實施例的示意圖。
[0023]圖9是根據(jù)本發(fā)明一個新穎方面，具有重疊宏-毫微微架構(gòu)和RRM的無線0FDMA網(wǎng)絡(luò)的不意圖。
[0024]圖10是根據(jù)本發(fā)明一個新穎方面，在宏-毫微微重疊無線網(wǎng)絡(luò)中實施RRM的方法流程圖。
[0025]圖11是使用DRT的自適應(yīng)RR配置的運作表。
[0026]圖12是根據(jù)本發(fā)明一個新穎方面，有高速移動站的無線0FDMA網(wǎng)絡(luò)的示意圖。
[0027]圖13是根據(jù)本發(fā)明一個新穎方面，在重疊宏-毫微微無線網(wǎng)絡(luò)中減輕干擾的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0028]以下將參考多個實施例的細(xì)節(jié)，用所附圖示描述本發(fā)明。
[0029]無線0FDMA系統(tǒng)中，基于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和條件，無線電資源起初在不同基站中靜態(tài)分配，以在最大化系統(tǒng)容量的同時符合最低QoS要求。頻率再用(frequency reuse)是通過重復(fù)使用稀有的無線電頻譜資源以提高整體系統(tǒng)容量的一項重要技術(shù)。但是，由于服務(wù)相鄰小區(qū)或重疊小區(qū)的不同基站重復(fù)利用相同的頻率，會造成小區(qū)間干擾。在具有重疊宏-毫微微小區(qū)架構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)中，尤其需要一種穩(wěn)定的干擾減輕機制，以避免或減少宏-毫微微重疊(macro-femto overlay)環(huán)境中頻率再用引起的小區(qū)間干擾。
[0030]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個新穎方面，具有宏-毫微微小區(qū)重疊架構(gòu)的無線0FDMA網(wǎng)絡(luò)20的示意圖。0FDMA網(wǎng)絡(luò)20包含提供小區(qū)31覆蓋的宏基站MBS21，分別提供小區(qū)32、33、34覆蓋的三個毫微微基站FBS22、FBS23、FBS24，多個移動站MS41-MS47，以及自組織網(wǎng)絡(luò)(Self-Organizing Network, SON)服務(wù)器51。如圖2所示，與宏基站MBS21相比，毫微微基站FBS22-24提供的小區(qū)覆蓋要小得多。此外，毫微微基站FBS22-24部署在小區(qū)31內(nèi)，形成宏-毫微微重疊網(wǎng)絡(luò)。
[0031]在具有宏-毫微微重疊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的無線0FDMA網(wǎng)絡(luò)中，由于移動站的移動特性，干擾源可能動態(tài)的出現(xiàn)或消失。例如，來自封閉型毫微微(CSG femto)基站的干擾在用戶離家上班時可能急劇下降，當(dāng)用戶下班回家時則可能急劇上升。毫微微基站中的信道選擇和調(diào)度也可影響宏基站特定時間-頻率(時頻)無線電資源塊的干擾狀態(tài)。通常，來自宏基站和毫微微基站的小區(qū)間干擾依賴于用戶的數(shù)量、位置以及業(yè)務(wù)量(traffic)負(fù)荷。因此，對一個特定無線電資源區(qū)(即時頻無線電資源塊)，相應(yīng)的干擾狀態(tài)是動態(tài)變化的。
[0032]在本發(fā)明的一個新穎方面中，可在基站之間實施動態(tài)資源交易，以減輕宏-毫微微重疊無線0FDMA網(wǎng)絡(luò)20的小區(qū)間干擾。如圖2所示，重疊基站首先獲得特定無線電資源區(qū)的干擾測量結(jié)果，然后基于干擾測量結(jié)果作出DRT決定，最后實施宏至毫微微或者毫微微至宏基站的DRT。干擾測量結(jié)果可包括干擾功率，信號干擾比(SIR)，信號干擾加噪聲比(SINR)，或其他SIR/SINR的導(dǎo)出形式。在一個實施例中，SON服務(wù)器51用于輔助DRT過程。例如，基站可將干擾測量結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)至SON服務(wù)器51，SON服務(wù)器51基于干擾測量結(jié)果作出DRT決定，并將DRT決定發(fā)回基站。