专利名称：：资源分配方法及其设备的制作方法
技术领域：
：本发明涉及移动通信系统中的资源分配方法、移动台、基站以及计算机程序产品。
背景技术：
：在目前的无线场景中，新的无线接入技术及其相应的空中接口通常被设计并且移动运营商将新的无线系统引入市场中。传统的系统仍具有被继续使用的优势，因此通常预见其中运营商以重叠的覆盖区域而负责多个空中接口这样的场景。在密集人群的环境中，移动台的用户通常在例如GSM的第一无线蜂窝系统的覆盖范围内，并且也在例如UMTS的第二无线蜂窝系统的覆盖范围内。在这些情况下，如果与无线接入技术无关地提供服务，并且由于终端可以支持多个无线标准，移动运营商可以自由地将用户分配给小区和/或其选择的接口。因此，需要一种在包括至少第一和第二无线接入技术的移动通信系统的第一网络单元中的资源分配方法、移动台、基站和计算机程序产品。
发明内容本发明提供了一种移动通信系统的第一网络单元中的资源分配方法，所述移动通信系统包括第一和第二无线接入^R术，所述第一无线接入;f支术包括具有第一资源的第一基站，所述第二无线接入技术包括具有第二资源的第二基站，并且第一和第二移动台耦合到所述第一基站，所述方法包括接收关于每个基站的每个无线资源的负载指示符，其中所述负栽指示符是通过获得耦合到所述第一基站的每个移动台的效用函数的相等斜率来被计算的，其中所述效用函数是一个或多个资源的函数；根据信道增益计算每4个资源或每个资源集合的数据速率参数，其中所述数据速率参fcl针对每个资源单位的数据速率；通过获得所述负载指示符与数据速率参数的算数运算的最小值来为所述第一移动台选择一个资源。本发明实施例的优点在于实现了异构网络或分布式实现中的资源分配，其确保了语音用户的服务并且最大化了最大努力用户的总效用。它还使之能够比较和加权不同接入技术的资源。实施例将分配i殳计成限制单个空中接口的资源的效用最大化问题，或最小数据需求。术语"基站，，在这里被理解成无线网络控制器，或接入点，或任何用作对无线接入技术或空中接口的接入的网络单元。基站可以服务于不止一个小区并且它可以对不止一个无线接入技术和/或频率提供支持。基站因而可以提供可分配给用户的多个资源。在本发明的实施例中，第一无线接入技术的第一资源是功率，而第二无线接入技术的第二资源是带宽。所述效用函数定义了耦合到所述第一基站的移动台集合的资源的公平吞吐量折衷。在本发明的实施例中，所述第一网络单元是所迷第一移动台或所述第一基站，其中所述第一和第二资源是功率或带宽。在本发明的实施例中，所迷方法还包括将所述负栽指示符分配给执4亍所述选择步骤的第二网络单元；其中所述第二网络单元是移动台或基站或笫三网络单元。在本发明的实施例中，所述数据速率参数也取决于所述第一基站的发射功率、带宽、干扰、调制和编码方案、服务类型和所述笫一移动台请求的服务类型和资源类型。在本发明实施例中，效用是可在最大与最小公平之间持续调整的吞吐量公平折衷，其中所有移动台被分配以相等数据速率并且在最大吞吐量之间，其中仅少数移动台被分配以所有可用的资源并且达到较高的数据速率。在本发明的实施例中，如果第三移动台发起与所述第一基站的传输，或如果信道条件对于至少一个移动台改变，或如果移动台终止与所述第一基站的传输，则所述负载指示符和数据速率^;敗重新计算。在本发明的实施例中，所述效用函ltA凹的递增正函数；其中，所迷负栽指示符是最优理论的对偶变量；其中，所述算术运算是乘法或除法。在本发明的实施例中，所述选择步骤是利用预定频率间隔来被触发的，或在以下情况下,支触发一个移动台的信道增益超过特定阈值、会话必须被丢弃、或者第三移动台被分配给相同的资源。在另一方面中，本发明涉及一种用于移动通信系统的网络单元，其用于执行4艮据前述任一实施例的方法；其中，所述网络单元是基站或移动台。在另一方面中，本发明涉及一种存储于存储介质上的计算^M呈序产品，其包括用于当该程序运行于基站上时致使该基站执行根据前迷任一实施例的方法的可执#^呈序装置，在另一方面中，本发明涉及一种存储于存储介质上的计算机程序产品，其包括用于当该程序运行于移动台上时致使该移动台执行根据前述任一实施例的方法的可执行程序装置。下面将参考附图仅作为实例详细描述本发明的优选实施例，其中图1示出了移动通信系统的第一框图2示出了移动通信系统的第二框图3示出了基站和移动台的第三框图4示出了网络单元中的资源分配方法的流程图。具体实施例方式图1示出了移动通信系统100，其包括第一无线接入技术101和第二无线接入技术102。所述笫一无线接入技术包括耦合到核心网105的第一基站103，而所述第二无线接入技术包括耦合到同一核心网105的第二基站104。所述移动通信系统100还包括位于所述第一和第二基站103和104的小区范围内的第一和笫二移动台106和107。第一基站103包括在指派给第一基站103的所有移动台之间被分配的第一资源108，而第二基站1046也包括也在指派给基站104的所有移动台之间被分配的第二资源109。当第一移动台106请求服务时，例如图1所示的异构移动通信系统中的语音或数据服务，它可以在属于相同或不同频率或者相同或不同无线接入技术的相同或不同基站的至少两个资源之间进行选择。第一无线接入技术101可以例如是具有作为可分配资源的功率的系统，而第二无线接入技术102可以例如是具有作为可分配资源的带宽的系统。移动台可以支持两种无线接入技术，例如基于TDMA的GSM和基于CDMA的UMTS。这两种无线接入技术仅作为例子，并且可以使用任何其他无线接入技术的组合.第一移动台106请求的服务可以是例如语音服务的具有固定最小数据速率需求的服务，或者是其中较高数据速率在可用时净iUijH吏用的具有固定最小数据速率需求的服务，例如流式传输J3良务或无约束最大努力数据服务，或者是具有所述需求的混合的服务。指定了所述需求的混合的服务可以用于指定用户需求。网络单元通过获取分配给基站的所有用户的总效用的最大值来计算所有无线资源108和109的负栽指示符。在这个最大值，所有分配的用户具有相同的效用斜率；该斜率代表负载指示符。负载的计算可以与其他步骤无关地被完成，以便它可以被用来例如当开始服务时选择或重新选择无线资源。第一网络单元计算第一无线接入技术的资源的负栽指示符而第二网络单元计算与第二无线接入技术的资源对应的负载指示符也是可行的。所述效用取决于无线资源，例如单个无线接入技术和/或基站的功率或带宽。移动台的可选约束是由移动台请求的服务的最小数据速率需求。在另一步骤中，针对可能被重新分配的移动台的每个无线接入技术和每个无线资源计算数据速率参数。每个移动台针对所有基站103、104计算其自己的数据速率参数集合。数据速率参数取决于信道增益、移动台所请求的服务类型和资源类型。所述负载指示符和数据速率参数因而被用来选择基站103和104之一的无线资源108和109中的一个。可选地，基站接收移动台的信道增益并且计算数据速率参数。基站也可以测量信道增益并且计算7数据速率参数。可以例如是乘法或除法的数据速率^与负栽指示符之间的算术运算的最小值被用于所述选择步骤。然后，资源在所有耦合到基站的移动台之间被分配。这可能需要重新分配先前分配的资源。无线资源的选择可以在请求服务之后被执行。例如超过信道增益阈值或会话丢弃的其他触发可能触发对移动台的无线资源的重新选择。影响负栽指示符的任何其他触发也可以触发对无线资源的重新选择。针对每个无线资源计算的负载指示符提供了一种对属于不同无线接入技术和不同资源类型的无线资源的Wt进行比较和加权的方式，因为它可以是功率或带宽。所述效用函数将分配的资源或数据速率关联于每个服务类型或用户类型的效用，例如用户满意度或利润。这使之能够控制服务与用户之间的优先级。它也可以被用来对系统的优先级建模或对^^平吞吐量折衷建模。所述折衷可以针对具有能处理不同数据速率的效用函数的移动台而被实现；或者针对具有由系统确保的固定数据速率需求的移动台而被实现。同样，具有可变速率和效用函数和保证最小数据速率的J3良务类型的组合也是可行的。所述效用函数是凹的递增正函数，并且所述负载指示符是最优理论的对偶变量的结果。所述数据速率^lfc也可以取决于基站的发射功率、带宽、小区间干扰和小区内干扰、调制和编码方案。所述数据速率参数是对于用户针对每个分配的资源单位获得哪个数据速率的测量。对无线资源的选择遵循凸形异构场景的问题形成，以及通信系统的网络单元内的分散式算法，该*式算法解决了最优化问题并且利用效用问题的双重表示而获得了简单的分配规则。图2示出了图1所示的同一移动通信系统100，其包括图中各单元的标记。在图2中，第一移动台106具有在左边的更改的位置，第二移动台107已经移到右边。同样，第三移动台201正请求可用服务之一。由于系统的信道条件已经改变，这包括新的信道增益，因此所述负载指示符和数据速率M被重新计算。结果，完成新的资源分配以达到最优的资源分配。8如果信道条件变化较快，则触发可以被用来基于预定频率选择新资源，这确保了移动台的最优资源分配.每次当这些移动台中的一个的信道增益改变时，或者当用户离开或请求新服务时，如笫三移动台201的情况，对分配给所述资源之一的移动台之间的每个资源的分配进行更新和重新计算。对无线资源的重新选择和选择是基于一个移动台的所有候选无线接入技术的数据速率参数和相应负载指示符的独立步骤。另一方面，无线资源的分配在所有基站中被完成。可选地，所述分配可以在独立的网络单元中被完成。这是基于分配给该无线接入技术的所有移动台的数据速率参数的.执行无线资源的计算和选择的网络单元可以U站、移动台、第三网络单元或移动台和基站二者的组合。基站可以例如将负载指示符广播给移动台，并且移动台可以执行一整套数据速率参数计算，一个计算针对每个资源并且完成无线资源选择。如果基站或第三网络单元执行对无线资源的选择，则基站必须将负载指示符转发给相应的网络单元(即相邻的基站控制器或分离的节点)，并且不需要广播，并且移动台、基站或独立的笫三网络单元必须基于由移动台报告和测量的信道增益来计算数据速率参数，并且将它转发给执行无线资源选择的节点。图3示出了框图300,其包括适于耦合到第二网络单元302的第一网络单元301。该第一网络单元包括用于计算负载指示符的装置303;用于计算数据速率参数的装置304;用于选择无线资源的装置305和计算M序产品306。该第一网络单元可以是基站或无线接入网。该第二网络单元可以包括用于接收所计算的负栽指示符的装置307、用于计算数据速率参数的装置308、用于选择无线资源的装置309和计算^L^序产品310。该第二网络单元可以是移动台、基站或无线接入网。可选地，图3未显示的第三网络单元可以包括用于选捧无线资源的装置309。图4是移动通信系统的网络单元中的资源分配方法的流程图。所述移动通信系统包括第一和第二无线接入技术，每个无线接入技术包括基站，并且每个基站包括至少一个资源并耦合到一组移动台。第一网络单元中的方法包括在第一步骤401中计算负载指示符；在第二步骤402中计算4gt据速率参数；以及在步骤403中选择无线资源。该第一网络单元可以例如是基站或无线接入网。基站中的方法可以包括第五步骤，其中将负载指示符分配给执行所述选择步骤的第二网络单元。在这种情况下，第二网络单元中的方法400a包括在第一步骤401a中接收所计算的负载指示符，在第二步骤402a中接收所计算的数据速率M,以及在第三步骤403a中选择无线资源。所述笫二网络资源可以是移动台、基站或无线接入网。参考号码列表<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求1.一种移动通信系统(100)的第一网络单元中的资源分配方法，所述移动通信系统(100)包括第一(101)和第二(102)无线接入技术，所述第一无线接入技术(101)包括具有第一资源(108)的第一基站(103)，所述第二无线接入技术(102)包括具有第二资源(109)的第二基站(104)，并且第一(106)和第二移动台(107)耦合到所述第一基站(103)，所述方法包括接收每个基站(106、107)的每个资源(108、109)的负载指示符，其中所述负载指示符是通过获得耦合到所述第一基站(103)的每个移动台(106)的效用函数的相等斜率来被计算的，其中所述效用函数是一个资源的函数；根据信道增益计算针对每个资源(108、109)的数据速率参数，其中所述数据速率参数是针对每个资源单位的数据速率；通过获得所述负载指示符与所述数据速率参数的算术运算的最小值来为所述第一移动台(106)选择一个资源(108)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述笫一无线接入技术(101)的所述笫一资源(108)是功率，而所述第二无线接入技术(102)的所述第二资源(109)是带宽。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所迷效用函数定义了耦合到所述第一基站(103)的所述第一(106)和第二移动台(107)的资源的公平吞吐量折衷，4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一网络单元是所迷第一移动台或所述第一基站，并且所述第一和第二资源是功率或带宽。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括将所述负载指示符分配给执行所述选择步骤的第二网络单元；并且所述第二网络单元是所述移动台或所述基站或笫三网络单元。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据速率参数也取决于所述第一基站(103)的发射功率、带宽、干扰、调制和编码方案、所述第一移动台所请求的服务类型和资源类型。7.根据权利要求3所述的方法，其中，在效用中，吞吐量公平折衷可以在最大与最小公平之间持续地被调整，其中所有移动台都被分配以相等的数据速率并且在最大吞吐量之间，并且仅少数移动台被分配以所有可用资源并达到高数据速率。8.根据权利要求1所述的方法，其中，如果第三移动台发起与所述第一基站(103)的传输，或者如果信道条件针对至少一个移动台而改变，或者如果所述第一基站(103)终止传输，则重新计算所述负载指示符和所述数据速率参数。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述效用函数是凹的递增正函数，所述负载指示符是最优理论的对偶变量，并且所述算术运算是乘法或除法。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择步骤是以预定的频率间隔被触发的，或者在以下情况下被触发如果一个移动台的信道增益超过特定阈值、会话必须被丢弃或第三移动台被分配给相同的资源。11.一种用于移动通信系统的网络单元，其用于执行根据权利要求1至10中任一项的方法。12.根据权利要求11所述的网络单元，其中，所述网络单元是基站或移动台。13.—种存储于存储介质上的计算机程序产品，其包括用于当所述程序运行于基站上时致使该基站执行根据权利要求1至10中任一项的方法的可执行程序装置。14.一种存储于存储介质上的计算机程序产品，其包括用于当所述程序运行于移动台上时致使该移动台执行根据权利要求1至10中任一项的方法的可执行程序装置。全文摘要本发明提供了一种移动通信系统中的第一网络单元中的资源分配方法，所述移动通信系统包括第一和第二无线接入技术，所述第一无线接入技术包括具有第一资源的第一基站，所述第二无线接入技术包括具有第二资源的第二基站，并且第一和第二移动台耦合到所述第一基站，所述方法包括接收每个基站的每个资源的负载指示符，其中所述负载指示符是通过获得耦合到所述第一基站的每个移动台的效用函数的相等斜率来被计算的，其中所述效用函数是一个资源的函数；根据信道增益计算针对每个资源的数据速率参数，其中所述数据速率参数是针对每个资源单位的数据速率；通过获得所述负载指示符与所述数据速率参数的算术运算的最小值来为所述第一移动台选择一个资源。文档编号H04W72/04GK101635988SQ20091015146公开日2010年1月27日申请日期2009年7月21日优先权日2008年7月23日发明者I·卡拉,I·布劳,R·希格勒申请人:阿尔卡特朗讯公司