上行鏈路負載控制和調度的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種用于在無線通信網絡中上行鏈路調度的基站中的方法、控制設備和基站?；景ú恢挂粋€天線端口。該方法包括將位于該基站服務的小區(qū)內的多個UE劃分成不止一組，以及對于每個組，確定可用的上行鏈路無線資源，設置最大負載限制，估計當前上行鏈路負載，和基于當前上行鏈路負載和最大負載限制，調度可用的上行鏈路無線資源給請求調度準許的UE，使得在調度后上行鏈路負載不會超過最大負載限制。
【專利說明】上行鏈路負載控制和調度
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信，尤其涉及一種在無線通信網絡中實施上行鏈路調度的方法和基站。
【背景技術】
[0002]目前，無線通信網絡/系統(tǒng)已被廣泛部署以提供各種類型的通信內容，例如語音內容、數據內容等。其中，引入了高速分組接入(HSPA)技術以滿足用戶日益增長的數據業(yè)務需求。在寬帶碼分多址(WCDMA)諸如WCDMA這樣的自干擾系統(tǒng)中，需要控制小區(qū)的上行鏈路負載以便減少對相鄰小區(qū)的干擾。例如，如果一個小區(qū)內的大量用戶設備(UE)瞬時發(fā)送大量數據，則可能會對相鄰小區(qū)造成嚴重干擾，可能導致網絡不穩(wěn)定。上行鏈路負載一般通過熱噪聲增加量(RoT)來衡量。RoT被定義為總接收功率(包括來自本小區(qū)和其他小區(qū)的上行信號功率以及熱噪聲功率)與熱噪聲功率之比。典型地，為每個小區(qū)設置預定的目標RoT (即，最大可允許的RoT)，在負載控制和調度時，測量小區(qū)內的當前RoT值并使調度無線資源后小區(qū)內的RoT接近該目標RoT但不能超過該目標RoT。出于小區(qū)覆蓋率的考慮，目標RoT通常要被設置得保證處于小區(qū)邊緣的用戶設備在使用最大發(fā)射功率的情況下能夠接入該小區(qū)。小區(qū)越大，目標RoT越低。另一方面，出于系統(tǒng)穩(wěn)定性的考慮，需要保證小區(qū)內的RoT不能過高從而對其他小區(qū)造成嚴重干擾。實際系統(tǒng)的目標RoT通常是綜合這兩方面考慮，即滿足覆蓋率的目標RoT和滿足穩(wěn)定性的目標RoT這兩者中的最小值。負載控制器估計小區(qū)內目前有多少上行鏈路負載并判斷在不超過小區(qū)目標RoT的情況下還有多少負載余量(即，有多少可用的無線資源量)。無線資源調度器從負載控制器收到這些信息后，為小區(qū)內請求準許(grant)發(fā)送數據的各UE分配可用的無線資源。
[0003]傳統(tǒng)的上行鏈路負載控制和調度是基于小區(qū)級別的。也就是說，對于一個小區(qū)配置一個負載控制器和一個資源調度器。然而在一些情況下，這種基于小區(qū)級別的上行鏈路負載控制和調度可能不夠聞效。例如，在圖1所不的地鐵入口處的場景中，基站110配備有兩個天線端口 112和114，分別覆蓋地上區(qū)域和地下區(qū)域。通常情況下，地上區(qū)域的用戶設備(UE1, UEk)數量要少于地下區(qū)域(UEk+1，UEk+n)，即k < η。結果，地上區(qū)域的天線端口 112的上行鏈路負載要低于地下區(qū)域的天線端口 114的上行鏈路負載。因此，地上區(qū)域的用戶設備本可以獲得更多的無線資源(即，準許)來發(fā)送數據，從而提高上行鏈路吞吐量。然而，由于地上區(qū)域和地下區(qū)域是作為一個整體小區(qū)來進行上行鏈路負載控制和調度的，因此基站考慮的是當前整個小區(qū)的上行鏈路和整個小區(qū)的目標RoT，在這種情況下，基站無法為地上區(qū)域中的用戶設備分配更多的無線資源，從而限制了小區(qū)的吞吐量。

【發(fā)明內容】

[0004]因此，需要一種能夠解決上述問題的方案。
[0005]根據本公開的一個方面，提供一種用于在無線通信網絡中上行鏈路調度的基站中的方法，該基站包括不止一個天線端口。該方法包括將位于該基站服務的小區(qū)內的多個UE劃分成不止一組，以及對于每個組，確定可用的上行鏈路無線資源，設置最大負載限制，估計當前上行鏈路負載，和基于當前上行鏈路負載和最大負載限制，調度可用的上行鏈路無線資源給請求調度準許的UE，使得在調度后上行鏈路負載不會超過最大負載限制。
[0006]在劃分UE時，可以考慮至少以下之一:多個UE對于每個天線端口的上行鏈路路徑損耗、多個UE中將每個天線端口作為最佳服務端口的UE數量、小區(qū)內的總體上行鏈路負載、每個天線端口接收的負載以及多個UE相對于各天線端口的位置?？梢詫㈦x其中一個天線端口近的UE分到同一組中。還可以劃分多個UE使得每個組中的UE數量不超過第一閾值，并且每個組中的上行鏈路負載不超過第二閾值。其中，至少一個天線端口可以與另一個天線端口具有高的隔離。例如，天線端口之間可以通過障礙物隔離。小區(qū)可以是組合式小區(qū)(combined cell),并且天線端口可以是射頻拉遠單元。最大負載限制和當前上行鏈路負載可以用熱噪聲增加量RoT表不。
[0007]根據本公開的另一個方面，提供一種用于在無線通信網絡的基站中上行鏈路調度的控制設備，該基站包括不止一個天線端口。該控制設備包括:調度控制器，被適配于將位于該基站服務的小區(qū)內的多個用戶設備UE劃分成不止一組；和不止一對上行鏈路負載控制器和無線資源調度器。該調度控制器被進一步適配于將每對上行鏈路負載控制器和無線資源調度器與相應的組相關聯。每個上行鏈路負載控制器被適配于對于相應的組，確定可用的上行鏈路無線資源，設置最大負載限制和估計當前上行鏈路負載。每個無線資源調度器被適配于基于當前上行鏈路負載和最大負載限制，調度可用的上行鏈路無線資源給相應的組中請求調度準許的UE，使得在調度后上行鏈路負載不會超過最大負載限制。
[0008]調度控制器可以被進一步適配于處理各無線資源調度器之間的協(xié)調。
[0009]根據本公開的再一個方面，提供一種無線通信網絡中的基站，其包括不止一個天線端口和上述控制設備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]現在將參照以下附圖更具體地描述本公開，附圖中:
[0011]圖1是示出了地鐵入口處場景的示意圖，
[0012]圖2示出了根據本發(fā)明一個實施例的上行鏈路調度方法的流程圖，
[0013]圖3示出了組合式小區(qū)場景的示意圖，
[0014]圖4示出根據本發(fā)明一個實施例的基站的方框圖。
【具體實施方式】
[0015]以下將參照附圖更充分地描述本發(fā)明實施例，在附圖中示出了本發(fā)明實施例。然而，可以用很多不同形式來實施本發(fā)明，并且本發(fā)明不應理解為受限于在此所闡述的實施例。在全文中，使用相似的標號表不相似的兀件。
[0016]在此所使用的術語僅用于描述特定實施例的目的，而并非意欲限制本發(fā)明。如在此所使用的那樣，單數形式的“一”、“一個”、“這個”意欲同樣包括復數形式，除非上下文清楚地另有所指。將進一步理解，當在此使用時，術語“包括”指定出現所聲明的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但并不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其群組的出現或添加。[0017]除非另外定義，否則在此所使用的術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發(fā)明所屬領域的普通技術人員所共同理解的相同意義。將進一步理解，在此所使用的術語應解釋為具有與其在該說明書的上下文以及有關領域中的意義一致的意義，并且將不以理想化的或過于正式的意義來解釋，除非在此特意如此定義。
[0018]以下參照示出根據本發(fā)明實施例的方法、裝置(系統(tǒng))和/或計算機程序產品的框圖和/或流程圖描述本發(fā)明。應理解，可以通過計算機程序指令來實現框圖和/或流程圖示圖的一個塊以及框圖和/或流程圖示圖的塊的組合。可以將這些計算機程序指令提供給通用計算機、專用計算機的處理器和/或其它可編程數據處理裝置，以產生機器，使得經由計算機處理器和/或其它可編程數據處理裝置執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于實現框圖和/或流程圖塊中所指定的功能/動作的方法。
[0019]相應地，還可以用硬件和/或軟件(包括固件、駐留軟件、微碼等)來實施本發(fā)明。更進一步地，本發(fā)明可以采取計算機可使用或計算機可讀存儲介質上的計算機程序產品的形式，其具有在介質中實現的計算機可使用或計算機可讀程序代碼，以由指令執(zhí)行系統(tǒng)來使用或結合指令執(zhí)行系統(tǒng)而使用。在本發(fā)明上下文中，計算機可使用或計算機可讀介質可以是任意介質，其可以包含、存儲、通信、傳輸、或傳送程序，以由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備使用，或結合指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設備使用。
[0020]在上下文中以WCDMA無線通信網絡為例描述本發(fā)明。然而本領域技術人員應當理解，本發(fā)明并不限于此，實際上可以應用于所有類型的無線通信網絡。盡管這里使用了一些標準中的特定術語,如用戶設備(UE)、節(jié)點B(NodeB),射頻拉遠單元(RRU)等,但應當理解，本發(fā)明不應當被認為限于這些特定術語，而是可以應用于所有同類的實體。例如，UE不僅可以包括蜂窩電話，而是可以包括任何具有處理能力并且能夠接入網絡的設備，如計算機、售賣機、家用電器甚至汽車。
[0021]下面將結合附圖，參照本發(fā)明的實施例描述本公開。
[0022]與傳統(tǒng)的基于小區(qū)的上行鏈路負載控制和調度不同，本公開提出了將一個小區(qū)內的用戶設備分組，并且基于每個組進行上行鏈路調度。
[0023]圖2示出了根據本發(fā)明一個實施例的上行鏈路調度方法的流程圖。
[0024]在步驟S210中，將位于基站服務的小區(qū)內的多個UE劃分成不止一個組。以圖1中的地鐵入口場景為例，可以將由基站110服務的UE1,…，UEk+n劃分為兩組。其中，處于地上區(qū)域的、由天線端口 112服務的UE1,...，UEk作為第一組，而處于地下區(qū)域的、由天線端口 114服務的UEk+1，...，UEk+n作為第二組，k<n。然后，對于每個組，各配置一個上行鏈路負載控制器和無線資源調度器，對每個組單獨地執(zhí)行上行鏈路調度。具體地說，在步驟S220中，對于每個組，確定可用的上行鏈路無線資源，如頻率、時間和信道碼?？梢詫⑿^(qū)內可用的上行鏈路無線資源均等地分配給第一組和第二組，也可以考慮天線端口 114服務的UE數量較多而為第二組分配更多的無線資源。然后，在步驟S230中，上行鏈路負載控制器分別設置相應的組中的最大負載限制，并在步驟S240中估計該組中的當前上行鏈路負載。無線資源調度器在步驟S250中根據相應的上行鏈路負載控制器提供的關于該組的上行鏈路負載和最大負載限制的信息，從為該組所確定的可用無線資源中調度無線資源給該組中那些請求調度準許的UE，使得調度后該組中的上行鏈路負載不超過最大負載限制。
[0025]除了地鐵入口這種場景外，本公開的原理可以普遍應用于各種部署有多個天線端口的小區(qū)。圖3中示出了組合式小區(qū)場景的示意圖。在組合式小區(qū)中，基站300包括分布于小區(qū)內的多個射頻拉遠單元(RRU) 310、320和330，每個RRU通過光纖、線纜或者無線等方式連接到基站的基帶處理單元(BBU)(未示出)。這些RRU可以部署在覆蓋受限的位置，例如盲點，或者部署在戶外的熱點區(qū)域以提高數據吞吐量。在組合式小區(qū)中，各個RRU的無線載波被配置為一個小區(qū)載波，從小區(qū)內的UE看來只有一個小區(qū)ID。在每個下行鏈路上傳輸的是相同的下行鏈路信號，而且在上行鏈路上來自各RRU的信號的組合。從無線節(jié)點控制器(RNC)/運行支持系統(tǒng)(OSS)的角度看，與部署為多個單獨的小區(qū)的場景相比，組合式小區(qū)由于只有一個小區(qū)ID，因此關于移動性的信令更少，如果業(yè)務量增加的話也可以平滑地小區(qū)分裂。不過，一個組合式小區(qū)內容納的UE數量也多于單獨小區(qū)場景中的每個單獨小區(qū)。在傳統(tǒng)的上行鏈路負載控制和調度中，基于整個小區(qū)的最大負載限制和整個小區(qū)的當前上行鏈路負載進行調度。屬于該組合式小區(qū)的所有UE需要一起分享該小區(qū)的上行鏈路資源，由于UE的數量眾多，因此能為每個請求準許的UE調度的無線資源有限，從而影響數據吞吐量。在組合式小區(qū)的場景中同樣可以應用圖2中所示的上行鏈路調度方法，將用戶設備分組并基于組分別進行調度。
[0026]在對小區(qū)內的UE進行分組時，可以考慮多種因素，包括但不限于:這些UE對于每個天線端口的上行鏈路路徑損耗、將每個天線端口作為最佳服務端口的UE數量、小區(qū)內的總體上行鏈路負載、每個天線端口接收的負載以及這些UE相對于天線端口的位置等。例如，在圖3所示的組合式小區(qū)的場景中，可以根據UE對于RRU310、320、330的上行鏈路路徑損耗或者相對位置來進行分組。那些對于RRU310的上行鏈路路徑損耗低的、或者離RRU310近的UE可以分在一組中，對于RRU320和330也可以同樣分組。出于負載平衡的目的，也可以考慮各天線端口作為最佳服務端口所服務的UE數量、小區(qū)內的總體上行鏈路負載和每個天線端口接收的負載。例如，如果以RRU310作為最佳服務端口的UE數量過多，或者RRU310所接收的負載占小區(qū)內總體上行鏈路負載的比例較大，則可以將其中一部分UE劃分到其他RRU的組中。劃分到每個組中的UE數量可以不超過第一閾值，并且每個組中的上行鏈路負載可以不超過第二閾值。在天線端口之間可以具有高的隔離。例如在圖2所示的地鐵入口場景或者例如室內/室外場景中，天線端口之間由諸如地面或者墻這樣的障礙物隔離，因此可以將由地上/室外的UE劃分為一組，而將地下/室內的UE劃分為另一組。在組合式小區(qū)的場景中，RRU之間由于距離和天線方向而具有高的隔離。由于這種隔離，可以在各UE組之間復用上行鏈路無線資源。例如，分配給每個組的可用無線資源可以部分重疊或相同，換而言之，每個組中能夠調度的無線資源更多，因此上行鏈路數據吞吐量得到提高。另外，與傳統(tǒng)的基于小區(qū)的調度相比，這種基于組的調度也具有更高的靈活性和更高的效率。例如，如果RRU310的負載較低，即使整個小區(qū)的負載較高，距離RRU310近的UE也可以被調度更多的無線資源。
[0027]每個組中的最大負載限制和當前上行鏈路負載可以用RoT表示。例如，RRU310的組中的當前上行鏈路負載可以由RRU310處的總接收功率與熱噪聲功率之比。
[0028]圖4示出根據本發(fā)明一個實施例的基站400的方框圖。
[0029]基站400包括不止一個天線端口(未示出)。這些天線端口之間可以具有高的隔離。例如，天線端口可以是分布在小區(qū)內的相隔一定距離的RRU，如圖3所示的組合式小區(qū)場景中所示的那樣，也可以是由諸如地面或墻之類的障礙物隔離的天線端口，如圖2的地鐵入口場景中所示的那樣?；?00還包括用于上行鏈路調度的控制設備410?？刂圃O備410包括調度控制器411，用于將小區(qū)內的多個UE劃分成不止一個組。假設劃分為m個組，m> I。相應地，控制設備410還包括m對上行鏈路負載控制器4121;...，412m和無線資源調度器4131;...，413m。調度控制器411可以決定劃分多少個組，換而言之，決定建立或者啟用多少對上行鏈路負載控制器和無線資源調度器。調度控制器411將每對上行鏈路負載控制器和無線資源調度器與相應的組關聯，即，使其負責相應組內的上行鏈路調度。例如，上行鏈路負載控制器412i確定第一組可用的上行鏈路資源，設置第一組的最大負載限度并且估計第一組中的當前上行鏈路負載。相應地，無線資源調度器413i根據第一組的最大負載限度和當前上行鏈路負載，將第一組可用的上行鏈路資源調度給第一組中請求調度準許的UE，使得調度后第一組的上行鏈路負載不超過其最大負載限度。
[0030]調度控制器411在對小區(qū)內的多個UE分組時，可以考慮多種因素，包括但不限于:這些UE對于每個天線端口的上行鏈路路徑損耗、將每個天線端口作為最佳服務端口的UE數量、小區(qū)內的總體上行鏈路負載、每個天線端口接收的負載以及這些UE相對于天線端口的位置等。可以將那些靠近一個天線端口的UE劃分到同一個組中，還可以使每個組中的UE數量不超過第一閾值，使每個組中的上行鏈路負載不超過第二閾值。調度控制器411還可以處理上行鏈路負載控制器和無線資源調度器對之間的協(xié)調，例如，可以根據各個組中的上行鏈路負載情況而對分組進行調整，例如將一部分UE從一個組轉移至另一個組中。需要注意的是，圖4中示出的各個部件是從邏輯上進行區(qū)分的，而在實際中這些部件可能由基站中的處理單元、存儲單元等集成地實現。與上行鏈路調度有關的信令不需要進行修改，即，這種基于組的上行鏈路調度對于UE或者高層的RNC來說都是透明的。
[0031]雖然已經結合具體實施例描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員將理解，可以做出許多改變和修改，并且可以對其元件進行等效替換，而不背離本發(fā)明的真正范圍。此外，可以做出許多修改來使本發(fā)明的教導與特定情況適配，而不背離其中心范圍。因此，本發(fā)明并不限于這里作為實現本發(fā)明而構思的最佳模式而公開的特定實施例，相反本發(fā)明包括落入所附權利要求書范圍內的所有實施例。
【權利要求】
1.一種用于在無線通信網絡中上行鏈路調度的基站中的方法，所述基站包括不止一個天線端口，該方法包括: 將位于所述基站服務的小區(qū)內的多個用戶設備UE劃分成不止一組； 對于每個組， 確定可用的上行鏈路無線資源； 設置最大負載限制； 估計當前上行鏈路負載；和 基于當前上行鏈路負載和最大負載限制，調度可用的上行鏈路無線資源給請求調度準許的UE，使得在調度后上行鏈路負載不會超過最大負載限制。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述劃分是通過考慮至少以下之一而執(zhí)行的:多個UE對于每個天線端口的上行鏈路路徑損耗、多個UE中將每個天線端口作為最佳服務端口的UE數量、小區(qū)內的總體上行鏈路負載、每個天線端口接收的負載以及多個UE相對于各天線端口的位置。
3.如權利要求2所述的方法，其中所述劃分包括將離其中一個天線端口近的UE分到同一組中。
4.如權利要求2所述的方法，其中所述劃分包括劃分多個UE使得每個組中的UE數量不超過第一閾值，并且每個組中的上行鏈路負載不超過第二閾值。
5.如權利要求1或2所述的方法，其中至少一個天線端口與另一個天線端口具有高的隔離。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述至少一個天線端口與另一個天線端口通過障礙物隔離。
7.如權利要求5所述的方法，其中所述小區(qū)是組合式小區(qū)，并且天線端口是射頻拉遠單元RRU。
8.如權利要求1或2所述的方法，其中最大負載限制和當前上行鏈路負載用熱噪聲增加量RoT表示。
9.一種用于在無線通信網絡的基站中上行鏈路調度的控制設備，所述基站包括不止一個天線端口，所述控制設備包括: 調度控制器，被適配于將位于所述基站服務的小區(qū)內的多個用戶設備UE劃分成不止一組；和 不止一對上行鏈路負載控制器和無線資源調度器， 其中所述調度控制器被進一步適配于將每對上行鏈路負載控制器和無線資源調度器與相應的組相關聯， 其中每個上行鏈路負載控制器被適配于對于相應的組，確定可用的上行鏈路無線資源，設置最大負載限制和估計當前上行鏈路負載，以及 其中每個無線資源調度器被適配于基于當前上行鏈路負載和最大負載限制，調度可用的上行鏈路無線資源給相應的組中請求調度準許的UE，使得在調度后上行鏈路負載不會超過最大負載限制。
10.如權利要求9所述的控制設備，其中所述調度控制器被適配于考慮至少以下之一而執(zhí)行所述劃分:多個UE對于每個天線端口的上行鏈路路徑損耗、多個UE中將每個天線端口作為最佳服務端口的UE數量、小區(qū)內的總體上行鏈路負載、每個天線端口接收的負載以及多個UE相對于各天線端口的位置。
11.如權利要求9所述的控制設備，其中所述調度控制器被進一步適配于將離其中一個天線端口近的UE分到同一組中。
12.如權利要求9所述的控制設備，其中所述調度控制器被進一步適配于劃分多個UE使得每個組中的UE數量不超過第一閾值，并且每個組中的上行鏈路負載不超過第二閾值。
13.如權利要求9或10所述的控制設備，其中至少一個天線端口與另一個天線端口具有聞的隔尚。
14.如權利要求13所述的控制設備，其中所述至少一個天線端口與另一個天線端口通過障礙物隔離。
15.如權利要求13所述的控制設備，其中所述小區(qū)是組合式小區(qū)，并且天線端口是射頻拉遠單元RRU。
16.如權利要求9或10所述的控制設備，其中最大負載限制和當前上行鏈路負載用熱噪聲增加量RoT表示。
17.如權利要求9或10所述的控制設備，其中所述調度控制器被進一步適配于處理各無線資源調度器之間的協(xié)調。
18.一種無線通信網絡中的基站，包括不止一個天線端口和如權利要求9-17所述的控制 設備。
【文檔編號】H04W28/08GK103826261SQ201210519166
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權日:2012年11月16日
【發(fā)明者】顧昕鈺, 繆慶育, 張璋 申請人:瑞典愛立信有限公司