专利名称：控制通信系统中资源使用的方法
控制通信系统中资源使用的方法
背景技术：
通常关注无线通信系统中的资源管理。然而，随着小型小区系统和它们与其它无线通信系统的重叠的到来，这种关注已经增加。小型小区可以包括微微小区、毫微微小区、中继节点以及明确或隐含地定义了新小区的通常的任意节点。当被更大的或宏小区系统重叠时，将多个系统认为是层并且将多个系统统称为异构网络(HTN)。图I图示了具有多个堆叠的小区层的传统的异构网络(HTN)的一部分。图I示出了由宏基站10所服务的宏小区的覆盖区域，宏基站10也被称为演进NodeB或eNodeB。如图所示，覆盖区域包括微微小区的网络15，每个微微小区由还被称为微微演进NodeB或微
微eNodeB的微微基站20提供服务。用户装备(UE)25落入一个或多个微微基站20的覆盖区域，并且因此落入宏基站10的覆盖区域。可由通信节点(微微基站20)中的一个或宏基站10来为UE的通信需求提供服务。如果由微微基站20来提供服务，UE的业务可以遍历微微网络15 (S卩，从微微eNodeB到微微eNodeB)到网关40，并且从网关40到其它网络和/或因特网。同样，UE的业务可以遍历微微网络15到宏基站10，并且从宏基站10到其它网络和/或因特网。仍然进一步地，UE的业务可以直接流向宏基站10以及流自宏基站10。将会理解的是，可以呈现附加的和/或不同的网络层。例如，除了微微网络15或替代微微网络15，可能存在毫微微网络或可能存在单独的毫微微小区。在用于小型小区的现今的网络架构中，在感兴趣的小型小区和每个相邻小型小区之间建立已知的X2接口。如图I所示，这样在微微基站20之间形成了 X2接口云。相似地，建立感兴趣的小型小区和每个相邻的宏小区之间的X2接口。这也在图I中示出，宏基站10具有与N个微微基站20的N个X2接口。X2接口携带信息，例如用于管理从基站到基站的干扰。由于重叠的层，干扰问题在HTN中要糟得多；因此，管理影响干扰的资源(例如，传输功率、传输速率等)的使用变为更为重要。
发明内容
本发明涉及一种在通信节点处控制资源使用的方法。在一个实施例中，所述方法包括在通信节点处接收资源使用价格信息。资源使用价格信息表征与使用资源的通信节点相关联的成本。通信节点基于所接收的资源使用价格信息确定将使用的资源的数目。例如，资源可以是频率资源、时间资源、功率资源和编码资源之一。在一个实施例中，接收步骤接收与通信节点相关联的每个链路的资源使用单位价格，以作为资源使用价格信息。每个资源使用单位价格表征通信节点以损害与链路相关联的其它通信节点为代价使用资源的成本。例如，每个链路可代表与共享空中接口相关联的通信节点之间的虚拟链路。在一个实施例中，所述方法包括第二确定步骤，所述第二确定步骤在通信节点处从所接收的资源使用价格信息确定合计价格数量。合计价格数量表征以损害能够使用资源的其它通信节点为代价使用资源的成本。此处，通信节点基于所确定的合计价格数量来确定将使用的资源的数目。在一个实施例中，接收步骤接收与通信节点相关联的每个链路的资源使用单位价格，以作为资源使用价格信息。每个资源使用单位价格表征通信节点以损害与链路相关联的其它通信节点为代价使用资源的成本。此处，通信节点从所接收的资源使用单位价格确定合计价格数量。 在一个实施例中，所述方法进一步包括第三确定步骤，所述第三确定步骤在通信节点处基于当前的资源使用单位价格确定与通信节点相关联的每个链路的下一资源使用单位价格。通信节点于是将所确定的资源使用单位价格发送到与链路相关联的通信节点。在一个实施例中，通信节点基于所确定的合计价格数量和效用函数来确定将使用的资源的数目。效用函数表征通信节点基于在通信节点处使用的资源的数目所获取的效用。
在另一实施例中，所述方法包括从控制实体将资源使用价格信息发送到多个节点。该实施例还可以包括在控制实体处确定资源使用价格信息。
通过下面提供的详细说明和附图，将会更全面地理解本发明的示例实施例，其中相同的附图标记代表相同的部件，其中仅通过举例说明的方式来给出附图标记，并因此不是对本发明的限制，其中图I图示了具有多个堆叠小区层的传统的异构网络(HTN)的一部分；图2图示了根据本发明的实施例的具有多个堆叠小区层的异构网络(HTN)的一部分；图3图示了根据实施例在通信网络中控制资源使用的方法；图4图示了根据实施例在通信节点处控制资源使用的方法；图5图示了根据另一实施例在通信网络中控制资源使用的方法。
具体实施例方式现在将通过参考附图来更为全面地介绍本发明的各种示例实施例，附图中示出了本发明的一些示例实施例。此处公开了本发明的详细的示意性实施例。然而，此处公开的具体结构和功能细节仅代表描述本发明的示例实施例的目的。然而，本发明可以体现为各种替换形式并且不应被解释为仅限制为此处详述的实施例。因此，尽管本发明的示例实施例能够是各种修改和替代形式，但是其实施例在附图中通过示例的方式示出并将在此处进行详细描述。然而，应当理解的是，不应将本发明的示例实施例限定为所公开的特定形式，相反，本发明的示例实施例意在涵盖落入本发明范围内的所有修改、等同物和替代方案。在整个附图的说明中，相同的附图标记表示相同的部件。可以理解的是，尽管这里可能使用术语第一、第二等来描述各种部件，但是这些部件不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个部件与另一部件进行区分。例如，在不脱离本发明的示例实施例的范围的情况下，第一部件可被命名为第二部件，并且类似地，第二部件可被命名为第一部件。如在这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关的列出项目的任意和全部组合。可以理解的是，当部件被称为被“连接”或“耦合”到另一部件时，其可以与其它部件直接地连接或耦合，或者可以存在介于其中间的部件。相反，当部件被称为被“直接连接”或“直接耦合”到另一部件时，则不存在介于其中间的部件。用于描述部件之间的关系的其它词应以相同的方式进行解释(例如，“在…之间”与“直接在…之间”，“相邻”与“直接相邻”
O这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不意在对本发明的示例实施例进行限制。如在这里所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”还意在包括复数形式，除非在上下文中明确地指出了。还可以进一步理解的是，当在这里使用时，术语“包含”、“由…组成”、“包括”和/或“含有”指定所陈述的特征、整体(integer)、步骤、操作、部件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或其组合的 存在或附加。还应当注意的是，在一些可替换的实现方式中，所注释的功能/动作还可以按照图中注释的顺序之外的顺序发生。例如，根据所涉及的功能性/动作，以连续方式示出的两个图实际上可以被基本上并发地执行，或有时可以以相反的顺序被执行。在下面的描述中，将参照动作和操作(例如，以流程图的形式)的符号表示来介绍示意性的实施例，其中操作可实现为包括例程、程序、对象、组件、数据结构等的功能过程或程序模块，其中程序模块或功能过程执行特定的任务或实现特定的抽象数据类型，并可使用现有的硬件在现有的网络元件上实现。这种现有的硬件可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)计算机等。然而，应当记住的是，与合适的物理量相关联的所有这些术语以及相似术语仅仅是应用于这些量的便利的标签。除非特别声明，或者从讨论中显而易见的，诸如“处理”或“计算”或“估算”或“确定”或“显示”等的术语是指计算机系统或相似的电子计算设备的动作和处理，其将表示为计算机系统的寄存器和存储器中的物理量、电子量的数据操纵并转换为类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其他这样的信息存储器、传输或显示设备中的物理量的其他数据。还需要注意的是，示例实施例的软件实现方面典型地在一些形式的程序存储介质上进行编码，或在一些类型的传输介质上实现。计算机存储介质可以是磁(例如，软盘或硬盘驱动)或光(例如，压缩磁盘只读存储器，或“CD R0M”)，并可以是只读或随机存取。相似地，传输介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤或本领域公知的某些其它合适的传输介质。示例实施例不局限于任何指定实现方式的这些方面。如此处使用的，术语“用户装备”可被认为是与移动、移动单元、移动台、移动用户、订户、用户、远程站、接入终端、接收器等同义，并且此后可偶尔被称作移动、移动单元、移动台、移动用户、订户、用户、远程站、接入终端、接收器等，并且术语“用户装备”可描述无线通信网络中无线资源的远程用户。术语“基站”可被认为是与基站收发台(BTS)、NodeB、扩展的NodeB、演进的NodeB、毫微微小区、微微小区、接入点等同义和/或被称为基站收发台(8丁5)、如(^8、扩展的如(168、演进的如(168、毫微微小区、微微小区、接入点等，并且术语“基站”可描述提供用于网络和一个或多个用户之间的数据和/或语音连通性的无线电基带功能的装备。架构图2图示了根据本发明的实施例具有多个堆叠小区层的异构网络(HTN)的一部分。图2类似于图1，示出了由还被称为演进的NodeB或eNodeB的宏基站10提供服务的宏小区的覆盖区域。如图所示，覆盖区域包括微微小区的网络15，由还被称为微微演进的NodeB或微微eNodeB的微微基站20来为每个微微小区提供服务。用户装备(UE)25落入一个或多个微微基站20的覆盖区域，并且因此落入宏基站10的覆盖区域。可由通信节点(微微基站20)中的一个或宏基站10来为UE的通信需求提供服务。如果由微微基站20来提供服务，UE的业务可以遍历微微网络15 (S卩，从微微eNodeB到微微eNodeB)到本地网关50，并且从网关50到其它网络和/或因特网。同样，UE的业务可以遍历微微网络15到宏基站10，并且从宏基站10到其它网络和/或因特网。仍然进一步地，UE的业务可以直接流向宏基站10以及流自宏基站10。将会理解的是，可以呈现附加的和/或不同的网络层。例如，除了微微网络15或替代微微网络15，可能存在毫微微网络或可能存在单独的毫微微小区。 虽然图2仅示出了一个UE 25，但将了解的是，可以由图2的HTN来对许多UE提供服务。在本发明的实施例中，每个通信节点基于资源使用价格信息以及其与资源使用相关联的效用函数确定将使用的资源的数目。在这种讨论中，将正在讨论的通信节点称为感兴趣的通信节点。资源使用价格信息表征与使用资源的感兴趣的通信节点相关联的成本，并且感兴趣的通信节点的效用函数表征基于所使用的资源数目由通信节点获取的效用。下面将更为详细地介绍这些概念。统计分析在下面关于图3和4详细地介绍本地网关50和通信节点(例如，微微节点20和宏节点10)的操作之前，将介绍这种操作的统计基础。为了这个章节的目的，我们具有构成由S={1，…，N}个源的集合共享的网络的通常L={1，…，L}个链路的集合。参照图2，源可以是微微基站20和/或宏基站10。然而，通常，源是通信系统或HTN中的通信节点。链路或多个链路可以代表共享的空中接口资源。例如，参照图2，假设第一微微基站20与第二和第三微微基站20竞争空中接口。即，第一、第二和第三微微基站20生成彼此相关的干扰。因此，资源可以是传输功率、传输速率等。关于“链路”，第一链路将代表第一和第二微微基站20之间的冲突，并且第二链路将代表第一和第三微微基站20之间的冲突。因此，可以从感兴趣的通信节点和正在考虑的共享资源的角度来生成链路。对于空中接口，可以说链路存在于感兴趣的通信节点和导致与感兴趣的通信节点的干扰的每个通信节点之间。然而，将了解的是，这种分析不限于共享的或公用的资源以及这些虚拟链路。反而，还可以将这种分析应用到直接物理链路，例如微微基站20之间的X2接口。然而，为了讨论的目的，在解释本发明的时候将使用更为复杂的共享空中接口示例。由是资源使用Xs的严格凹、渐增和连续可微分函数的效用函数Us (Xs)来表征每个源。例如，效用函数可以是简单的对数函数，例如Us (Xs)=Log Xs0在无线通信系统中，资源可以是频率资源、时间资源、功率资源和编码资源之一。例如，资源可以是资源块、信道编码、传输功率、传输速率、接收功率等。参照图2，由于HTN内干扰的管理可能是重要的，表征共享空中接口的资源可以是传输功率、传输速率等。路径L(S)是资源正在使用的链路的集合。对于每个链路，让S(I)=Is GSllGL(S)}作为使用该链路的资源的集合。可以将主要问题陈述如下
权利要求
1.ー种在通信节点处控制资源使用的方法，包括 在所述通信节点(10，20)处接收(S410，S525)资源使用价格信息，所述资源使用价格信息表征与使用资源的所述通信节点相关联的成本；以及 第一确定步骤(S420，S530)，所述第一确定步骤在所述通信节点处基于所接收的资源使用价格信息确定将使用的资源的数目。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述资源是频率资源、时间资源、功率资源和编码资源之一。
3.根据权利要求I所述的方法，其中 所述接收步骤接收与所述通信节点相关联的每个链路的资源使用单位价格以作为所述资源使用价格信息，每个资源使用单位价格表征所述通信节点以损害与所述链路相关联的其它通信节点为代价使用所述资源的成本。
4.根据权利要求I所述的方法，进ー步包括 第二确定步骤(S415)，所述第二确定步骤在所述通信节点处从所接收的资源使用价格信息确定合计价格数量，所述合计价格数量表征以损害能够使用所述资源的其它通信节点为代价使用所述资源的成本；以及其中 所述第一确定步骤基于所确定的合计价格数量来确定将使用的资源的数目。
5.根据权利要求4所述的方法，其中 所述接收步骤接收与所述通信节点相关联的每个链路的资源使用单位价格以作为所述资源使用价格信息，每个资源使用单位价格表征所述通信节点以损害与所述链路相关联的其它通信节点为代价使用所述资源的成本；以及 所述第二确定步骤从所接收的资源使用単位价格确定所述合计价格数量。
6.根据权利要求5所述的方法，进ー步包括 第三确定步骤(S535)，所述第三确定步骤在所述通信节点处基于当前资源使用单位价格确定所述通信节点与其相关联的每个链路的下ー资源使用单位价格；以及 将所确定的资源使用単位价格发送到与所述链路相关联的所述通信节点。
7.根据权利要求4所述的方法，其中所述接收步骤接收所述合计价格数量作为所述资源价格信息。
8.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一确定步骤基于所确定的合计价格数量和效用函数来确定将使用的资源的数目，所述效用函数表征所述通信节点基于在所述通信节点处使用的所述资源的数目所获取的效用。
9.ー种在通信网络中控制资源使用的方法，所述通信网络包括多个通信节点，每个通信节点基于资源使用价格信息来确定将使用的资源的数目，所述资源使用价格信息表征与使用资源的所述通信节点相关联的成本，所述方法包括 从控制实体将所述资源使用价格信息发送(S330)到所述多个节点。
10.根据权利要求9所述的方法，其中 所述发送步骤向至少ー个通信节点发送与所述通信节点相关联的链路的至少ー个资源使用单位价格，所述资源使用单位价格表征所述通信节点以损害与所述链路相关联的其它通信节点为代价使用所述资源的成本；以及 基干与所述通信节点相关联的效用函数来确定所述资源使用单位价格，每个效用函数表征 所述关联的通信节点基于所述关联的通信节点使用的所述资源的数目所获取的效用。
全文摘要
在一个实施例中，方法包括在通信节点(10，20)处接收(S440，S525)资源使用价格信息。该资源使用价格信息表征与使用资源的通信节点相关联的成本。通信节点基于所接收的资源使用价格信息确定(S420，S530)将使用的资源的数目。
文档编号H04W72/04GK102714865SQ201180006043
公开日2012年10月3日 申请日期2011年1月5日 优先权日2010年1月15日
发明者P·莫诺吉奥蒂斯 申请人:阿尔卡特朗讯公司