通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种蜂窝或无线通信网络中的无线接入网，尤其但不仅仅涉及在多个 运营商之间共享无线接入网。本发明尤其但不仅仅与根据长期演进（LTE)标准所实现的无 线通信网络相关。
【背景技术】
[0002] 已知无线接入网（RAN)共享部署方案，并且第三代合作伙伴计划（3GPP)标准自第 5版起已经引入了促进这些方案的实现的方法和技能。
[0003] RAN共享为网络运营商（服务供应商）提供了一种减少其在建立无线通信网络时 的资本支出需求和/或扩大蜂窝通信服务所覆盖的区域的方式。每个运营商无需为网络的 每个小区提供它们自己的基站和相关联的设备，共享其它运营商的RAN的运营商能够在其 它运营商所服务的区域内提供该运营商的服务而不必在该位置投资该运营商自己的基站。
[0004] 此外，通过减少必须提供和运行的基站的数量，可以减少共享运营商的持续运行 成本。事实上，每个基站在运行期间都可能消耗大量的电力，因此减少运行的基站数量可以 大幅减少电力需求，也可以因此被认为是环境友好的。
[0005] 通常，运营商的RAN共享是对称配置的，其中每个运营商都可以获得对其它运营 商的RAN的一定程度的访问。极端地，这种配置允许两个运营商使用在无法共享的情况下 所需基站的一半（因此具有大幅减少的成本）来向相同区域提供服务。
[0006] RAN共享在运营商具有未使用的小区容量的区域中尤其有益，这是由于可以在不 影响原始运营商的持续服务供应的情况下共享该空闲容量。此外，为了确保运营商所提供 的服务能够达到某些国家的牌照条件所可能规定的特定人口比例而不要求每个运营商在 容量可能得不到充分利用的偏远地区安装昂贵的容量，RAN共享可能是有用的。
[0007] 目前，与RAN共享有关的标准限于两种方案。在第一方案中，不同运营商只共享 RAN基站本身。在第二方案中，可以共享例如LTE中的演进分组核心（EPC)的核心网的一部 分以及RAN基站，这进一步地降低了建立网络的资本支出成本。在每种情况下，RAN的共享 可以被配置未使用分割的频率，其中共享RAN的每个运营商都具有所分配的（不同的）频 率范围，或者可以使用共同的频率，其中在该共同的频率中，全部范围的频率可供任一运营 商所用。
[0008] RAN共享的机制在运营商公司合并的情况下也是有用的，其允许两个运营商在服 务供应没有明显中断的情况下合并它们的网络服务。
[0009] 最近的经济状况为网络运营商降低成本提供了进一步的动力，因而使与其它运营 商共享网络的趋势上升。然而，该趋势连同移动数据服务的普及导致整体系统负载的大幅 增加而容量却没有相应地增加。
[0010] 因此本发明旨在提尚支持RAN共孚的通彳目网络的性能。
【发明内容】
toon] 在一方面中，本发明提供一种基站，用于在多个网络运营商之间共享通信带宽的 资源，所述基站包括：确定部件，用于：(a)确定所述通信带宽的所述资源的第一比例，其中 所述第一比例表示第一虚拟资源池；(b)确定所述通信带宽的所述资源的第二比例，其中 所述第二比例表示第二虚拟资源池；（c)针对所述第一虚拟资源池确定针对各网络运营商 的各个第一池比例，所述第一池比例表示要分配给该网络运营商的一个或多个通信承载的 集合的、所述第一虚拟资源池的资源的预约比例；以及（d)针对所述第二虚拟资源池确定 针对各网络运营商的各个第二池比例，所述第二池比例表示要分配给该网络运营商的一个 或多个通信承载的集合的、所述第二虚拟资源池的资源的预约比例。所述基站包括优先级 排序部件，用于根据基于所述虚拟资源池中的至少一个虚拟资源池中的各网络运营商的池 比例的分析，对向该网络运营商的一个或多个通信承载的集合的资源分配进行优先级排 序。所述基站还包括分配部件，用于根据所述优先级排序部件赋予各网络运营商的通信承 载的调度优先级，在当前调度轮次中向该网络运营商的通信承载分配资源。
[0012] 所述优先级排序部件能够被配置为根据所述分析，在所述当前调度轮次中将至少 一个网络运营商的一个或多个通信承载的集合排除在资源分配之外。在这种情况下，所述 优先级排序部件能够被配置为通过在调度期间使所述分配部件忽略所述至少一个网络运 营商的一个或多个通信承载的集合，来将所述至少一个网络运营商的一个或多个通信承载 的集合排除在资源分配之外。
[0013] 所述优先级排序部件能够被配置为通过从通信承载的集合的优先级列表省略所 述至少一个网络运营商的一个或多个通信承载的集合，来将所述至少一个网络运营商的一 个或多个通信承载的集合排除在资源分配之外。
[0014] 所述优先级排序部件能够被配置为通过向所述至少一个网络运营商的一个或多 个通信承载的集合赋予最低（或"〇"）优先级，来将所述至少一个网络运营商的一个或多个 通信承载的集合排除在资源分配之外。
[0015] 所述优先级排序部件能够被配置为在所述分析指示所述至少一个网络运营商的 一个或多个通信承载的集合的资源使用的测量结果超过所有虚拟资源池中针对该网络运 营商的所有池比例的和的情况下，将所述至少一个网络运营商的一个或多个通信承载的集 合排除在资源分配之外。
[0016] 所述优先级排序部件能够被配置为在满足以下不等式所表示的条件的情况下，将 所述至少一个网络运营商的一个或多个通信承载的集合排除在资源分配之外：
[0017]
[0018] 其中，
是针对表示为"j"的子帧所测量的、表示为"g"的网络运营商的一个或 多个通信承载的集合的资源使用的测量结果；M是虚拟资源池的数量
是表示为"g" 的网络运营商的一个或多个通信承载的集合的运营商比例在表示为"j"的子帧中的表示为 "m"的虚拟资源池中能够获得的资源的比例。
[0019] 可以通过以下公式来表示特定网络运营商能够获得的资源的比例
[0020]
[0021] 其中，
是表示为"m"的资源池中的、针对表示为"g"的网络运营商的一个或 多个通信承载的集合的、〇到1的范围内的池比例的大小；fg是布尔算子，其中针对虚拟资 源池，在允许表示为"g"的网络运营商使用该特定池的情况下，针对该网络运营商的一个或 多个通信承载的集合将该算子设置为1，并且针对虚拟资源池，在不允许表示为"g"的网络 运营商使用该特定池的情况下，针对该网络运营商的一个或多个通信承载的集合将该算子 设置为0 ;Q是该特定资源池中的能够在允许使用该特定资源池的所有网络运营商的通信 承载之间分配的剩余资源的量，其中在分析各虚拟资源池的情况下，将Q初始设置为该特 定资源池的大小。
[0022] 资源使用的所述测量结果表示经过预定数量的子帧的资源使用。资源使用的所述 测量结果表示所有资源池中的一个或多个通信承载的所述集合的资源使用。
[0023] 所述优先级排序部件能够被配置为在分析各虚拟资源池时，在基于第一网络运营 商和第二网络运营商各自的一个或多个通信承载的集合的资源使用的各个测量结果的比 较、满足预定条件的情况下，向所述第一网络运营商的一个或多个通信承载的集合赋予比 所述第二网络运营商的一个或多个通信承载的集合更高的调度优先级。在这种情况下，在 正在分析的虚拟资源池中的针对所述第一网络运营商的池比例不小于所述第一网络运营 商的一个或多个通信承载的集合的资源使用的测量结果，并且正在被分析的虚拟资源池中 的针对所述第二网络运营商的池比例小于所述第二网络运营商的一个或多个通信承载的 集合的资源使用的测量结果的情况下，满足所述预定条件。例如，在如下情况下满足所述预 定条件：
[0024]
[0025] 其中，{^^是表示为"g"的网络运营商的一个或多个通信承载的集合能够在表 示为"j"的子帧中在正在分析的表示为"m"的虚拟资源池中获得的资源的量是在0 到1的范围内的、表示为"g"的网络运营商的一个或多个通信承载的集合的资源使用的测 量结果。
[0026] 在多个网络运营商各自的一个或多个通信承载的集合分别满足所述预定条件的 情况下，所述优先级排序部件能够被配置为按满足所述预定条件的所述多个网络运营商各 自在正在分析的虚拟资源池中的池比例与该网络运营商的一个或多个通信承载的集合的 资源使用的测量结果的比率的降序，分别向所述多个网络运营商各自的一个或多个通信承 载的集合赋予调度优先级。
[0027] 在多个网络运营商各自的一个或多个通信承载的集合分别满足所述预定条件的 情况下，所述优先级排序部件能够被配置为按以下比率的降序，分别向满足所述预定条件 的所述多个网络运营商各自的一个或多个通信承载的集合赋予调度优先级：
[0028]
^ rsv
[0029] 其中，是在表示为"j"的子帧中在正在分析的表示为"m"的虚拟资源池中 针对表示为"g"的网络运营商的一个或多个通信承载的集合的、〇到1的范围内的池比例的 大小；以及是在〇到1的范围内的、表示为"g"的网络运营商的一个或多个通信承载 的集合的资源使用的测量结果。
[0030] 所述第一网络运营商和所述第二网络运营商各自的一个或多个通信承载的集合 的资源使用的各个测量结果表示经过预定数量的子帧的使用。
[0031] 所述第一网络运营商和所述第二网络运营商各自的一个或多个通信承载的集合 的资源使用的各个测量结果表示所有资源池中该一个或多个通信承载的集合的使用。
[0032] 特定网络运营商的通信承载的资源使用的测量结果基于当前子帧中分配至该网 络运营商的通信承载的资源。特定网络运营商的通信承载的资源使用的测量结果基于至少 一个先前子帧中分配至该网络运营商的通信承载的资源。
[0033] 所述分配部件能够被配置为在所述当前调度轮次中分别向各网络运营商的一个 或多个通信承载的集合分配运营商特定的预定量的资源，而与所述优先级排序部件是否已 经将特定网络运营商的一个或多个通信承载的各个集合排除在资源分配之外无关。
[0034] 在这种情况下，各个运营商特定的预定最小量的资源被定义为通信带宽中的资源 的分数，并且小于或等于针对特定网络运营商的所有池比例的和。
[0035] 例如，在所述优先级排序部件已经将特定网络运营商的一个或多个通信承载的集 合排除在资源分配之外的情况下，针对延迟敏感通信承载来预约各个运营商特定的预定最 小量的资源。
[0036] 所述优先级排序部件能够被配置为选择所述至少一个虚拟资源池来对其进行所 述分析。例如，所述优先级排序部件能够被配置为以轮询的方式依次选择各个所述虚拟资 源池来对其进行所述分析。
[0037] 所述优先级排序部件能够被配置为基于所述当前调度轮次中针对所述虚拟资源 池确定的池权重与所述当前调度轮次中针对各其它虚拟资源池确定的各个池权重的比较， 选择所述至少一个虚拟资源池来对其进行所述分析。
[0038] 利用表示所述虚拟资源池的所述通信带宽的所述资源的比例与所述虚拟资源池 中的针对通信承载的全部集合的测量资源使用的比率，来得出针对各个池的所述池权重。 在这种情况下，针对各个虚拟资源池的各个池权重能够由以下等式来表示：
[0039]
[0040] 其中，馮表示为"j"的子帧中针对表示为"m"的虚拟资源池的通信承载的池 权重；Pni是表示"m"所表示的虚拟资源池的所述通信带宽的所述资源的比例；以及是 针对表示为"j"的子帧所测量的、表示"m"所表示的虚拟资源池的所述通信带宽的所述资 源的比例的资源使用的测量结果。
[0041] 针对表示为"j"的子帧所测量的、表示"m"所表示的虚拟资源池的所述通信带宽 的所述资源的比例的资源使用的测量结果能够由以下等式来表示：
[0042] i)针对紧挨着表示为"j"的子帧的先前子帧中所述优先级排序部件已选择的表 示为"m"的虚拟资源池：
[0043]
[0044] ii)针对紧挨着表示为"j"的子帧的先前子帧中所述优先级排序部件未选择的表 示为"m"的虚拟资源池：
[0045]
[0046] 其中，是针对表示为"j"的子帧所测量的、表示"m"所表示的虚拟资源池的 所述通信带宽的所述资源的比例的资源使用的测量结果；以及β是在〇到1的范围内的遗 忘因子参数。
[0047] 所述优先级排序部件能够被配置为基于针对允许使用所选择的所述至少一个虚 拟资源池的各网络运营商的一个或多个通信承载的集合所确定的片权重，来对向该网络运 营商的一个或多个通信承载的集合的资源分配进行优先级排序。
[0048] 利用所选择的所述至少一个虚拟资源池中针对允许使用所述至少一个虚拟资源 池的各网络运营商的各个池比例与该网络运营商的一个或多个通信承载的集合在所述至 少一个虚拟资源池中的资源使用的测量结果的比率，来得出针对该网络运营商的一个或多 个通信承载的各个集合的所述片权重。在这种情况下，针对允许使用所选择的所述至少一 个虚拟资源池的各网络运营商的一个或多个通信承载的各个集合的所述片权重能够由以 下等式来表示：
[0049]
[0050] 其中，Wnbg, ,是针对使用允许使用表示为"m"的虚拟资源池的表示为"g"的网络 运营商的一个或多个通信承载的各个集合的通信在表示为"j"的子帧中所计算出的权重； 是表示"m"所表示的虚拟池的资源的预约比例的、针对表示为"g"的网络运营商的一 个或多个通信承载的集合的、O到1的范围内的各个池比例，以及&J是表示为"m"的资 源池中针对表示为"j"的子帧所测量的、表示为"g"的网络运营商的一个或多个通信承载 的集合的资源使用的测量结果。
[0051] 针对表示为"j"的子帧所测量的、表示为"g"的网络运营商的一个或多个通信承 载的集合的资源使用的测量结果能够由以下等式来表示：
[0052] i)在紧挨着表示为"j"的子帧的先前子帧中所述优先级排序部件已选择的表示 为"m"的虚拟资源池中：
[0053]
[0054] ii)在紧挨着表示为"j"的子帧的先前子帧中所述优先级排序部件未选择的表示 为"m"的虚拟资源池中：
[0055]
▲ exp
[0056] 其中，^^%/是表示为"m"的资源池中针对表示为"j"的子帧所测量的、表示为 "g"的网络运营商的一个或多个通信承载的集合的资源使用的测量结果；Ng, , i是紧挨着表 示为"j"的子帧的先前子帧中所分配的资源的总数量；K是所述通信带宽中的资源的数量； 以及β是在范围O到1内的遗忘因子参数。
[0057] 全部虚拟资源池中定义的全部池比例的和等于经由所述基站的总共享资源，并且 能由以下等式来表示：
[0058]
[0059] 其中，Pni是O到1的范围内的、表示"m"所表示的虚拟资源池的所述通信带宽的所 述资源的比例；以及M是虚拟资源池的数量。
[0060] 在另一方面中，本发明提供一种基站，用于在多个网络运营商之间共享通信带宽 的资源，所述基站包括：确定部件，用于针对各网络运营商，确定在所述通信带宽处于拥塞 状态的情况下将分配给该网络运营商的一个或多个通信承载的集合的资源的各个份额；优 先级排序部件，用于根据针对各网络运营商所确定的资源的各个份额，对向该网络运营商 的一个或多个通信承载的集合的资源分配进行优先级排序；以及分配部件，用于根据所述 优先级排序部件赋予各网络运营商的通信承载的调度优先级，在当前调度轮次中向该网络 运营商的通信承载分配资源。
[0061] 所述基站还包括用于在所述调度之前，确定在仅基于所述优先级排序来进行调度 的情况下将保持不被使用的资源的量的测量结果，并且用于根据针对至少一个其它网络运 营商的资源的所述各个份额，确定将保持不被使用的资源的量针对至少一个其它网络运营 商的通信承载的分配的部件。
[0062] 所述优先级排序部件能够被配置为根据针对至少一个网络运营商的资源的所述 各个份额，在当前调度轮次中将该网络运营商的一个或多个通信承载的集合排除在资源分 配之外。
[0063] 所述优先级排序部件能够被配置为根据在所述当前调度轮次中针对各网络运营 商的一个或多个通信承载的集合所确定的各个权重，对所述资源分配进行优先级排序。例 如，针对特定网络运营商的一个或多个通信承载的集合的所述权重由针对该通信承载的集 合的资源的各个份额与测量资源使用的比率来给出。在这种情况下，针对一个或多个通信 承载的各集合各自的所述权重能够由以下等式来表示：
[0064]
[0065] 其中，Wg是针对表示为"g"的网络运营商的一个或多个通信承载的集合的权重； 是针对表示为"g"的网络运营商的一个或多个通信承载的集合的资源的份额；以及 表示为"g"的网络运营商的一个或多个通信承载的集合的资源使用的测量结果。
[0066] 在所述通信带宽处于拥塞状态的情况下将分配给各个网络运营商的一个或多个 通信承载的集合的资源的所述各个份额依赖于：i)针对该网络运营商的一个或多个通信 承载的集合的、通信带宽的资源的各个预约比例；以及ii)针对该网络运营商的一个或多 个通信承载的集合的、通信带宽的资源的使用的测量结果。
[0067] 在另一方面中，本发明提供一种基站，用于在多个网络运营商之间共享通信带宽 的资源，所述基站包括：确定部件，用于针对各网络运营商，分别确定表示要分配给该网络 运营商的一个或多个通信承载的集合的、所述通信带宽的资源的预约比例的比例；优先级 排序部件，用于根据基于各网络运营商的所述比例的分析，对向各网络运营商的一个或多 个通信承载的集合的资源分配进行优先级排序，其中，所述优先级排序部件能够被配置为 根据所述分析，在当前调度轮次中将至少一个网络运营商的一个或多个通信承载的集合排 除在资源分配之外；分配部件，用于