专利名称：无线通信系统中管理资源的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统。更明确地，本发明涉及减少无线电通信系统中的干扰及功率消耗。
背景技术：
传统技术中的无线通信系统。为了提供全球性的无线系统联机，已经发展且实现多种标准。一种普遍使用的现行标准是全球移动通信系统(GSM)。这就是所谓第二代移动无线系统标准(2G)，而其后续者为修订版(2.5G)。整合封包无线电服务技术传输(GPRS)及增强型数据速率全球演进(EDGE)是2.5G技术的范例，其可提供超越(2G)GSM网络的较高速度数据服务。每一个所述标准都企求以额外特征及强化来改良先前标准。欧洲电话通信标准协会特别移动群(ETSI SMG)在1998年一月协议一个第三代无线电系统的无线电存取方案，称作全球移动电话通信系统(UMTS)。为了更进一步实现UMTS标准，已于1998年十二月成立第三代移动通信伙伴合作计画(3GPP)。3GPP持续致力于一个共同的第三代移动无线电标准。
图1中示出依据现行3GPP规范的一个典型UMTS系统架构。该UMTS网络架构包括一个核心网络(CN)，其可经由已知为Iu的一个接口而与一个UMTS地面无线电存取网络(UTRAN)互连，其中Iu已在现行可公开使用的3GPP规范文件中详细地定义。可将UTRAN配置成，经由称作为Uu的一个无线电接口，通过3GPP中称作为使用者终端设备(UE)的无线发射接收单元(WTRU)而提供使用者无线通信服务。UTRAN具有一个或更多无线电网络控制器(RNC)，及3GPP中称作为节点B、共同提供地理涵盖以与UE作无线通信的一个或更多基站。该一个或更多节点B经由3GPP中称作为Iub的一个接口而连接至每一个RNC。UTRAN可具有连接至不同RNC的众多群节点B；图1所示出的范例中则显示出两群。当一个UTRAN中提供超过一个RNC时，即得经由一个Iur接口实施RNC之间的通信。
网络组件外部的通信，由一个使用者层级的节点B经由Uu接口、及一个网络层级上的CN经由接至外部系统的各种CN连接，而得实施。
通常，譬如节点B存取点等基站的主要功能，是在基站网络与WTRU之间提供一个无线连接。典型地，一个基站可放射出共享信道讯号，以允许未连接的WTRU变得与基站时序同步。在3GPP中，一个节点B可执行，与UE作实体无线电连接。该节点B是在Iub接口上，自RNC接收讯号，其中该RNC可控制该节点B在Uu接口上所发射的讯号。
一个CN负责将信息依规定路径发送至其正确目的地。譬如，该CN可将语音业务(traffic)自一个UE依规定路径发送至公共交换电话网络(PSTN)或指定用于网际网络的封包数据，其中该UE是UMTS经由其中一个节点B接收者。在3GPP中，CN具有六个主要组件1)用于服务整合封包无线电服务(GPRS)的一个支持节点；2)一个网关(gateway)GPRS支持节点；3)一道边界网关；4)一个访问者位置缓存器；5)一个移动服务交换中心；及6)一个网关移动服务交换中心。该服务GPRS用支持节点用于存取譬如互联网等封包交换域。该网关GPRS支持节点则为连接其它网络用的一个网关节点。所有前进至其它操作者网络或互联网的数据转换，将通过该网关GPRS支持节点。该边界网关可作为一道防火墙，以防止网络外的入侵者攻击网络领域内的用户。访问者位置缓存器提供服务所需的用户数据的一个现行服务网络“复制本”。这种信息起初来自掌管移动用户的一个数据库。该移动服务交换中心主管自UMTS端至网络的“交换电路”连接。该网关移动网络交换中心实现根据目前用户位置所需的路由功能。该网关移动服务交换中心也可接收且掌管用户对外部网络的连接请求。
RNC大体上可控制UTRAN的内部功能。RNC也对通信提供中间媒介服务，其中该通信具有经由一个Uu接口连接而接至一个节点B的一个区域组件、及经由该CN与一个外部系统之间的一个连接而实施的一个外部服务组件，譬如由一个国内UMTS中的一部移动电话所播出的越洋电话。
典型地，一个RNC可监管多重基站、管理节点B所服务的无线电服务涵盖地理区域内的无线电资源、及控制Uu接口的实体无线电信息。在3GPP中，一个RNC的Iu接口可提供两个接至CN的连接其一接至一个封包交换域，而另一个则接至一个电路交换域。RNC的其它重要功能包含机密性及完整性的防护。
在譬如第三代伙伴计划(3GPP)分时双工(TDD)及分频双工(FDD)系统等通信系统中，可结合具有变动速率数据的多个分享与专用信道来传输。这种系统的背景规范数据是可供公众利用的，且仍在持续发展中。
当在利用TDD技术的无线通信系统中指派使用者时隙时，通常因为时隙的状态，而必须将使用者指派给超过一个时隙。也即，典型地依据使用者服务单元中的传输功率及可用资源量、及服务单元从其相邻(多个)单元接收到的干扰量，以及干扰如何在整个时隙上分布，而将使用者指派给时隙(即指派资源)。譬如，请参考图2，每一个时隙(TS)中的干扰电平随着总传输功率量及可用资源量而变化。管理无线通信系统资源的两个目标降低干扰及减少片段(fragmentation)。然而，目前已知的资源管理技术并未在管理资源时，考虑或试图对付来自相邻单元的干扰。
因此，急需提供一种可管理资源而没有传统技术限制的方法及系统。
发明内容
本发明是一种用于使无线通信系统中的资源管理最佳化的方法及系统，其中可重新指派相邻及服务单元中的资源，以使服务单元中的片段减少。可较佳地管理无线通信系统中的资源，以使片段最少化，且当无法根据现行资源分配为基础来减少片段时，重新指派资源以允许减少片段。
图1是一个典型无线通信系统的示意图。
图2是具有关于干扰、传输功率、及可用资源的变化状态的多个时隙示意图。
图3是依据本发明一个较佳具体实施例，可用于管理资源的无线通信系统。
图4是依据本发明一个较佳具体实施例的管理无线通信系统资源的方法。
具体实施例方式
此后，一个无线发射/接收单元(WTRU)包括但不限于一个使用者终端设备、移动电话基站、固定或移动用户单元、呼叫器、或任何能够在一个无线环境中操作的其它型式装置。此后的讨论中，一个基站包括但不限于一个节点B、网点控制器、存取点、或任何能够在一个无线环境中操作的其它型式接口装置。
请由参考图3开始，其中显示出依据本发明的一个无线通信系统300。无线通信系统300包括至少一个无线电网络控制器(RNC)302、多个基站3041至304n、及至少一个WTRU306。请注意到，可在利用TDD技术的任何型式无线通信系统中实现本发明。譬如，当在一个无线局域网络(WLAN)型式系统中实现本发明时，基站当然可为存取点，而RNC是一个局域网络(LAN)。
可与基站304n(也即，服务单元)通信的一个WTRU306将遭遇来自相邻基站3041、3042、及3043(也即，相邻单元)的干扰。请注意到，在此可交替地使用基站与单元等术语。本发明的RNC302可管理资源，以有助于达成较少片段(fragmentation)。更进一步，当无法根据现行资源分配为基础来减少片段时，可对相邻及服务单元中的现行资源分配实施调整。
譬如，当WTRU306与基站304n通信时，RNC30将周期性地评估资源分配，以使分配最佳化。当评估基站304n处的现行资源分配时，RNC首先将决定是否可能降低WTRU306目前需要倾听(也即，WTRU306的片段程度)、且同时操作在单元304n的时隙数量。RNC302典型地通过评估每一个时隙中的干扰量是否已低到足以使分配给一个特定WTRU的时隙数量减少，而不致造成任何时隙中的干扰超过一个既定最大干扰电平，来决定片段的程度是否可下降。倘若可能使WTRU306必须倾听且同时操作在单元304n中的时隙数量减少，则RNC302将无需关于任何相邻单元3041、3042、及3043，或服务单元304n作任何进一步调整。倘若不可能减少时隙的数量，则RNC302将评估基站3041、3042、及3043处的现行资源分配，以决定是否可调整现行资源分配，来减少自基站3041、3042、及3043传授给WTRU306的干扰量。
一般而言，RNC302将可识别出，操作于受RNC302控制的其中一个单元内的每一个WTRU306的相邻单元。RNC302可因此调整相邻单元内的资源分配。譬如，假设WTRU306正接收一个高电平干扰，则RNC302将对所有相邻单元3041、3042、及304n评估每一个时隙处的传输功率。接着，RNC302可将传输功率高于一个既定临界值的时隙中的使用者重新指派，以降低正在单元304n内操作的WTRU306所遭遇的干扰量。当WTRU306遭遇较低干扰量时，将允许分配给WTRU306的时隙减少。
倘若任何相邻单元3041、3042、及3043中皆无传输功率高于该既定值的时隙、或着无法在任何相邻单元中实施调整，则RNC302将评估WTRU306服务单元304n内的干扰分布。也即，RNC302将评估关于单元304n的每一个时隙中的干扰电平。倘若有任何时隙具有高于一个既定电平的一个干扰，则将使用者移出所述时隙，且置于其干扰值较该既定电平低的时隙中。在本发明的另一个具体实施例中，可于在一个服务单元中重新分配干扰之前，等待一段既定时间，以检验系统状态是否已改变成，使得可通过重新指派相邻单元3041、3042、及3043中的资源，来减少该服务单元中的片段、或服务单元304n中的干扰。
现在请参考图4，其显示出依据本发明一个较佳具体实施例，用于管理无线通信系统中的资源的一种方法400。为了简化起见，仅相关于单一使用者来说明方法400。该方法从步骤402开始，其评估一个使用者的服务单元的现行时隙指派，以决定(步骤404中)是否可将该使用者重新指派给该使用者服务单元中的较少时隙。
关于是否可将一个使用者重新指派给较少时隙的评估及决定，典型地是根据每一个时隙中的干扰量为基础来实施，其中目前已经指派该使用者。譬如，假设一个使用者指派4个时隙，其中每一个时隙中具有大约5分贝(dB)的干扰，且该使用者本身对其所指派的每一个时隙贡献3dB。又假设对使用者服务单元的每一个时隙的最大干扰电平为10dB。在这种情况下，可减少时隙的数量，而不致违背最大干扰电平。也即，可将该使用者指派给三个时隙，其中每一个所述时隙内的干扰将变为8dB，而这仍低于每一个时隙的最大干扰电平。
倘若可将一个使用者指派给较少时隙，则方法400将前进至步骤406。在步骤406中，可重新指派该使用者服务单元中的资源，使得可在较少时隙中接收该使用者的业务讯号。当然，一旦重新指派一个使用者时，可用资源将依此更新。此时，由于干扰是属符合要求者，且时隙数量已经减少而因此在该使用者方面达成节省功率，因此可为最佳化状况。因此，当可能将一个使用者指派给较少时隙时，可如上述者在步骤406中重新指派资源，而方法400将在步骤408中结束，且可根据需求重新开始。
倘若不可能将一个使用者重新指派给一个较少时隙，则方法400将从步骤404前进至步骤410，请注意到，当不可能减少时隙数量时，典型地因服务单元时隙中的干扰电平过高所致。因此，一般来说，在这种状况下，方法400通过首先查明是否可在任何相邻单元中实施任何调整、且接着再查明是否可在服务单元本身中实施任何调整，来企图减少使用者服务单元时隙中的干扰。
更明确地，在步骤410中评估相邻单元以决定(步骤412)出，已指派给传输功率高于一个既定电平的时隙的使用者，是否可指派给一个(多个)不同时隙。此为本领域普通技术人员已知的程序，其中可贡献高传输功率电平的使用者，较佳地是置于具有最少量干扰的时隙中。这种方法试图避免任何一个时隙中的干扰超过最大干扰电平，这是因为所述时隙典型地可对受到相邻单元传输电平影响的单元，贡献最大干扰。请注意到，在一部份步骤410中，最好重新计算/预期，受相邻单元内传输功率所影响的单元中的干扰。
倘若可将相邻单元中的使用者指派给不同时隙，以降低相邻单元的时隙中的传输功率、及其它单元所遭遇的相对应干扰，则方法400可从步骤412前进至步骤414。可重新指派相邻单元中的资源，及更新相邻单元中的可用资源。从步骤414起，方法400较佳地将返回步骤402，以根据在相邻单元中实施的调整为基础来决定，是否可将使用者在其服务单元中所指派的时隙数量减少。
倘若不可能在任何相邻单元中实施任何调整，则方法400将从步骤412前进至步骤418。在步骤418中可决定出，是否可重新指派使用者服务单元的时隙，以减少总干扰。如以上所述，相似于在任何相邻单元中所实施的任何调整，可执行步骤418以决定，是否可能重新指派时隙以减少服务单元中的总干扰，而允许减少指派给一个使用者的时隙。因此，重要地请注意到，步骤402及404关注于，减少一个使用者受指派的时隙数量，而步骤418及420则关注于，是否可能并不将服务单元中的任何使用者重新指派给较少时隙、但指派给不同时隙。也即，步骤418及420中的分析是与步骤410及412中所执行者相似，其中最好使具有高传输功率的使用者位于具有最低干扰的时隙中。
倘若无法重新指派服务单元中的时隙来减少总干扰，则方法400将从步骤420前进至步骤422，其中方法400将于步骤422结束，且可依需求重新开始。倘若可重新指派时隙来减少总干扰，则方法400可从步骤420前进至步骤424。在步骤424中，可重新指派服务单元中的资源，及更新可用资源。接着，方法400将返回步骤402，以根据服务单元中所实施的调整为基础，来决定是否可减少使用者受指派的时隙数量。
重要地请注意到，可依需求而在运用任何型态分时双工(TDD)技术的任何型式无线通信系统中实现本发明。譬如，可在全球移动电话通信系统-分时双工(UMTS-TDD)、分时同步分码多重存取(TDSCDMA)、或着包含有利用TDD技术的WLAN型系统等任何其它型式无线通信系统中，实现本发明。更进一步，尽管已就各具体实施例来描述本发明，然而本领域普通技术人员将可明白到，属于以下权利要求所概述的本发明范围内的其它变型。
权利要求
1.一种无线通信系统，包括至少一个无线发射/接收单元；至少一个基站；及至少一个无线电网络控制器，所述无线电网络控制器配置成评估所述无线发射/接收单元服务单元中的资源，以决定指派予所述无线发射/接收单元的时隙数量是否可减少，且还配置成当所述决定为肯定者时，减少时隙数量；所述无线电网络控制器还配置成，重新指派相邻单元中的资源，以减少所述相邻单元传授给所述服务单元的干扰量，及重新评估所述服务单元中时隙的减少，其中所述相邻单元中的资源已重新指派，且时隙数量先前未减少；及所述无线电网络控制器还配置成，重新指派所述服务单元中的资源以减少所述服务单元中的干扰量，及重新评估所述服务单元中时隙的减少，其中所述服务单元中的资源已重新指派，且时隙数量先前未减少。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线电网络控制器在评估所述相邻单元中的资源后等待一段既定时间，以检验状态是否已改变，且再次检验所述无线发射/接收单元服务单元中指派给所述无线发射/接收单元的时隙是否可减少。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个无线电网络控制器是一个局域网络，且所述至少一个基站是一个存取点。
4.一种无线通信系统，其中至少一个无线发射/接收单元在一个服务单元内操作，其中所述服务单元正从相邻单元接收干扰，所述系统包括至少一个无线电网络控制器，所述无线电网络控制器配置成评估所述无线发射/接收单元服务单元中的资源，以决定指派给所述无线发射/接收单元的时隙数量是否可减少，且还配置成当所述决定为肯定者时，减少时隙数量；所述无线电网络控制器还配置成，重新指派相邻单元中的资源，以减少所述相邻单元传授给所述服务单元的干扰量，及重新评估所述服务单元中时隙的减少，其中所述相邻单元中的资源已重新指派，且时隙数量先前未减少；及所述无线电网络控制器还配置成，重新指派所述服务单元中的资源以减少所述服务单元中的干扰量，及重新评估所述服务单元中时隙的减少，其中所述服务单元中的资源已重新指派，且时隙数量先前未减少。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述无线电网络控制器在评估所述相邻单元中的资源后等待一段既定时间，以检验状态是否已改变，且再次检验所述无线发射/接收单元服务单元中指派给所述无线发射/接收单元的时隙是否可减少。
6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述至少一个无线电网络控制器是一个局域网络。
7.一种在无线通信系统中最佳化资源管理的方法，所述方法的步骤包括执行一个无线发射/接收单元的服务单元中资源的一个第一评估；根据所述第一评估，执行是否减少指派给所述无线发射/接收单元的时隙数量的一个第一决定；当所述第一决定为肯定时，减少时隙数量；当所述第一决定为否定时，执行至少一个相邻单元中的资源分配的一个第二评估；根据所述第二评估，执行是否重新指派所述至少一个相邻单元中的资源来减少所述服务单元中的干扰的一个第二决定；当所述第二决定为肯定时，重新指派所述至少一个相邻单元中的资源，且重复所述第一评估及第一决定；当所述第二决定为否定时，针对所述服务单元中的资源分配执行一个第三评估；根据所述第三评估，执行是否重新指派所述服务单元中的资源来减少所述服务单元中的干扰的一个第三决定；及当所述第三决定为肯定时，重新指派所述服务单元中的资源，且重复所述第一评估及第一决定。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，一个既定延迟在执行所述第三评估前实施，以提供机会来改变所述服务单元中的状态，且在返回至所述第三评估之前，执行所述第一评估及所述第一决定一个既定次数。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述资源分配是在重新指派任何资源以降低所述服务单元中的干扰后，实施更新。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法在包含至少一个存取点及一个局域网络的一个无线通信系统中实现。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法是在包含至少一个基站及至少一个无线电网络控制器的一个无线通信系统中实现。
12.一种在使无线通信系统中最佳化资源管理的方法，所述方法的步骤包括减少指派给一个无线发射/接收单元的时隙数量，其中时隙的减少不致造成在任何时隙超出一个既定最大干扰电平；重新指派多个相邻单元中的资源，以降低一个服务单元中的干扰，其中时隙的减少会造成任何时隙超出所述既定最大干扰电平，及重复所述减少指派给无线发射/接收单元的时隙数量的步骤；及重新指派所述服务单元中的资源，以降低所述服务单元中的干扰，其中时隙的减少仍会造成超出所述既定最大干扰电平，即使重新指派所述相邻单元中的资源及再次重复所述减少指派给无线发射/接收单元的时隙数量的步骤也如此。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，一个既定延迟在重新指派在所述服务单元的资源前实施，以提供机会来改变所述服务单元中的状态，且在尝试重新指派所述服务单元资源之前，重复减少指派给无线发射/接收单元的时隙数量的步骤一个既定次数。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述资源分配是在重新指派任何资源以降低所述服务单元中的干扰后，实施更新。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法在包含至少一个存取点及一个局域网络的一个无线通信系统中实现。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法是在包含至少一个基站及至少一个无线电网络控制器的一个无线通信系统中实现。
全文摘要
本发明揭示了一种在无线通信系统中最佳化资源管理的方法及系统，其中可重新指派相邻及服务单元中的资源，以使服务单元中的片段减少。可较佳地管理无线通信系统中的资源，以使片段最少化，且当无法根据现行资源分配为基础来减少片段时，重新指派资源以允许减少片段。
文档编号H04J3/00GK1759619SQ200480006370
公开日2006年4月12日 申请日期2004年3月24日 优先权日2003年3月25日
发明者蔡寅铭, 张国栋 申请人:美商内数位科技公司