执行资源分配的方法、基站和无线通信网络的制作方法

执行资源分配的方法、基站和无线通信网络的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种在无线通信网络(10)中对移动终端(12)执行资源分配的方法，所述无线通信网络(10)包括多个基站(BS0-BS12)。所述方法包括步骤：测量所述移动终端(12)和所述多个基站(BS0-BS12)中的一个或多个基站之间的一个或多个无线链路(14)的链路质量，在一个或多个服务扇区中对所述移动终端(12)分配无线资源，所述服务扇区是所述多个小区(C0-C12)中的一个或多个小区中的所述多个扇区(SEC0.0、SEC0.1、SEC0.2、SEC0、SEC1.0、SEC1.1、SEC1、SEC2.0、SEC2.1、SEC2、SEC3-SEC12)中的一个或多个扇区。本发明还涉及用于执行所述方法的多个基站以及包括所述多个基站的无线通信网络(10)。
【专利说明】执行资源分配的方法、基站和无线通信网络
[0001]本申请是2008年11月28日递交的第200810179483.0号发明专利申请的分案申请。

【技术领域】
[0002]本发明涉及一种在无线通信网络中对移动终端执行资源分配的方法，所述无线通信网络包括多个基站、所述多个基站中的每一个为一个小区服务，每个小区包括多个扇区。本发明还涉及用于执行所述方法的多个基站以及包括所述多个基站的无线通信网络。

【背景技术】
[0003]由于无线通信特别是高速宽带无线通信的日益普及，包含带宽有限多址(bandwidth efficient multiple access)方案的无线通信系统得到特别关注。无线系统是共享媒体系统。存在必须在系统的所有用户之间共享的固定可用带宽。因此希望无线接入系统尤其是无线电接入系统尽可能高效，从而最大化可被服务的用户数目并且最大化所提供的服务的数据速率。
[0004]典型的无线接入网络特别是无线电接入网络实现为所谓的蜂窝系统，其包括由基站服务的、被无线电网络控制器控制的多个小区。基站通过一个或多个无线链路与位于小区服务区域内的一个或多个移动终端通信。基站的小区服务区域是所述基站所服务的小区。小区可被分为若干扇区，每个扇区包括:具有单个或多个天线和RF链的收发信机；以及典型地由该收发信机服务的一个区域，即所谓的扇区。移动终端可以例如是移动计算机、移动电话或任何能够进行无线通信的移动设备甚至固定设备。
[0005]本领域还公知，蜂窝无线系统可以经历小区内和/或小区间干扰问题，该问题限制了系统的容量。小区内干扰是一个用户所经历的由同一个小区中进行通信的其他用户引起的干扰。小区间干扰定义为一个用户所经历的由在该用户所在的小区之外的小区中进行通信的其他用户引起的干扰。小区间干扰尤其出现在小区的边界。
[0006]在欧洲专利申请EP 1594260 Al中提出了一种用于协调小区间干扰的方法，其在采用多载波技术如OFDM(正交频分复用)的无线电通信系统中采用功率规划(powerplanning)。在该方法中，在每个小区中，识别边界小区区域和内部小区区域。功率规划应用于从小区的边界小区区域进行通信的终端。
[0007]在当前的宽带无线接入网络中，覆盖范围和吞吐量受到同信道干扰(co-channelinterference)的限制。同信道干扰可能是由于小区内干扰或由于小区间干扰引起的。在OFDM系统中同信道干扰典型地由小区间干扰引起。在无线电通信网络中，覆盖范围和吞吐量特别受到同信道干扰的限制，其中全部无线电资源集可以潜在地在无线网络区域中的所有点处被分配。这些网络也公知为频率重用I网络。频率重用一般描述基于预定模式为小区分配频率集(也称为信道)。在频率重用I系统中，同一频率集合或信道被指定给系统中所有小区。
[0008]在US 2005/0272432 Al中描述了用于分配资源的方法，该方法专门向小区中的扇区分配资源，以便避免或减少小区内干扰。
[0009]在WO 98/29988 Al中描述了在蜂窝无线通信系统中的资源分配。
[0010]在WO 03/105513 A2中描述了用于在小区中分配带宽的方法。通过为小区中的扇区分配总带宽的部分，优化了对小区中的扇区的带宽分配。


【发明内容】

[0011]本发明的目的是在无线通信网络中，特别是在频率重用I网络中，增加覆盖范围和吞吐量。本发明的另一个目的是提供用于提供增加的覆盖范围和吞吐量的无线通信网络中的多个基站。本发明的另一个目的是提供具有增加的覆盖范围和吞吐量的无线通信网络，特别是频率重用I网络。
[0012]通过本发明的用于对移动终端执行资源分配的方法、无线通信网络中的多个基站以及包括所述多个基站的无线通信网络实现下述这些和其他目的。
[0013]根据本发明的第一方面，通过协调不同基站和所述基站的不同扇区之间的传输，增加无线通信网络特别是无线电通信网络中的覆盖范围和吞吐量。移动终端通过一个或多个无线链路与一个或多个基站通信。无线通信网络中的无线信道或无线电通信网络中的无线电信道是使用所述无线或无线电通信网络进行通信的若干终端之间共享的资源。因此无线或无线电资源必须通过资源分配模块分配给移动终端。在OFDM系统中，无线电资源是时隙或频域中的副载波。在CDMA系统中，无线电资源也可以是扩展码。优选地，每个资源分配模块为一个小区的一个扇区服务。也可能一个资源分配模块为一个小区的多于一个扇区、一个小区的所有扇区或甚至不同小区的扇区服务。在以下区域(终端位置)中，即在其中终端从不同基站接收相似强度的信号或不同基站从一个终端接收相似强度的信号的区域中，协调不同基站的传输特别有用。在常规的系统中，这是小区边缘区域且不同信号互相干扰。不同扇区对一个终端进行服务意味着扇区区域重叠。通过结构上的叠加减小了干扰且提高了信号质量。
[0014]根据本发明的第二方面，测量移动终端和一个或多个基站之间的一个或多个无线链路的链路质量。依据此测量的结果，对终端分配无线资源。在一个或多个服务扇区中分配无线资源。服务扇区可位于通信网络的一个小区或若干小区中。在与终端的服务扇区相关联的资源分配模块之间，必须协调无线电资源的分配。一个解决方案是确定一个主资源分配模块。主资源分配模块为服务扇区中的移动终端分配资源。用于在与服务扇区相关联的资源分配模块之间协调无线电资源的分配的其他方法将在资源分配模块之间协商或在资源分配模块之间投票表决。每个模块例如可以提出建议且其他资源分配模块可以同意或不同意。如果所有资源分配模块同意或其中大多数同意，该建议变成决定。指定给扇区的资源分配模块负责协调针对该扇区中的不同终端的资源分配。为了防止不期望地多次分配同一资源，例如必须与负责该分配的主资源分配模块通信。
[0015]根据本发明的一个实施例，在每一个服务扇区中，与服务扇区相关联的发送器向移动终端发送关于同一无线电资源的同一信息。在服务扇区中，与服务扇区相关联的接收器从移动终端接收信息。
[0016]根据本发明的方法，在服务扇区的基站处的向移动终端发送同一信息的发送器的数目和处理从移动终端接收信号的接收器的数目根据移动台和不同基站之间的链路质量而选择。
[0017]根据本发明的优选实施例，通过使用RF (射频)组合将来自不同发送器的下行链路信号在空中相加。这对OFDM系统特别有利。和信号可用终端的单个天线接收。通过应用本发明，通过使用移动终端的单个天线可获得性能增益。不需要在移动终端进一步处理以获得该增益。
[0018]根据本发明的另一优选实施例，在主基站组合不同接收器接收的上行链路信号。主基站可以是包括所述主资源分配模块的基站。不同接收器接收的信号的组合优选地使用信号处理完成。
[0019]根据本发明的另一实施例，以以下方式对由与服务扇区相关联的发送器发送的下行链路信号进行预编码:使得这些下行链路信号在接收器有利地叠加，或者可以获得性能增益的方式由接收机对该下行链路信号进行处理。例如预编码可以按这种方式进行:到达接收器的不同信号每次在每个副载波上都具有相同的相位；或基于平均信道统计，增加结构上叠加的可能性。
[0020]根据本发明的另一优选实施例，资源分配模块是层2模块，优选是媒体接入控制(MAC)的实例。不同的无线电接入模块之间的信息交换可以通过层2或层3。
[0021]根据本发明的另一实施例，测量所述移动终端和基站之间的无线链路的业务量需求。然后在还考虑所测量的业务量需求的情况下完成无线资源的分配。
[0022]在本发明的另一优选实施例中，在候选的资源分配模块中确定主资源分配模块。候选的资源分配模块是与一个或多个服务扇区相关联的资源分配模块。对每个无线电资源(时间/频率间隔)，可依据频率资源到终端的映射确定不同的主资源分配模块。典型地，每个终端需要一个主资源分配模块。主资源分配模块协调对终端服务的所有扇区的资源分配模块中的资源分配、并且分配用于所述终端的所有资源。
[0023]根据本发明的第三方面，无线通信网络中的多个基站适于测量到移动终端的一个或多个无线链路的链路质量。多个基站包括用于确定一个或多个服务扇区的装置以及用于确定主资源分配模块的装置。服务扇区位于被所述多个基站服务的小区中。根据所测量的到移动终端的链路质量确定服务扇区。主资源分配模块对移动终端分配无线资源。它分配服务扇区的资源。主资源分配模块是与服务扇区相关联的资源分配模块之一。
[0024]根据本发明的优选实施例，在频率重用I网络中优选地包含多个基站。因此相同的频率资源被网络中所有基站分配。
[0025]根据本发明的优选实施例，资源分配模块是层2模块，优选是媒体接入控制(MAC)的实例。
[0026]根据本发明的另一优选实施例，多个基站适于测量基站和移动终端之间的业务量需求。业务量需求是关于待发送的数据数量的需求。除了测量一个或多个无线链路的链路质量之外还要测量业务量需求。然后依据链路质量和业务量需求作出关于服务小区扇区的决策。
[0027]根据本发明的另一优选实施例，通过与一个或多个服务扇区相关联的资源分配模块确定主资源分配模块。资源分配模块包含在一个或多个基站中。
[0028]根据本发明的第四方面，无线通信网络，优选频率重用I无线电网络，通过协调不同基站和基站的不同扇区之间的无线传输提供了增加的覆盖范围和吞吐量。根据本发明的优选实施例，基站通过基站之间的逻辑或物理链路被连接。逻辑链路可以是通过核心网络的链路。物理链路可以例如是由电线、光纤、无线、无线电、光、微波等形成的直接链路。
[0029]多个基站可以是同一类型。也可以应用和协调不同类型的基站，例如不同的无线标准的基站。
[0030]根据本发明的第五方面，通过选择适当的操作模式优化了覆盖范围和吞吐量。操作模式的特征在于在对移动终端的资源分配中涉及的服务扇区。使用所测量的链路性能数据以及每个移动终端和链路的可选的业务量需求来确定操作模式。业务量需求例如是每个移动终端和链路所需的数据速率。通过应用适当的算法从所述测量的数据来得到操作模式。依据移动终端，移动终端的不同位置和不同的链路质量以及数据速率需求，不同的操作模式可应用于不同的移动终端。
[0031]根据本发明的第六方面，提供一种在通信网络中的基站，所述基站被配置用于测量在移动终端和至少所述基站之间的无线链路的链路质量，而使用所述链路质量在所述通信网络的至少一个小区的至少第一和第二服务扇区执行对所述移动终端的无线资源分配，所述第一和第二扇区分别由所述至少一个小区的第一和第二资源分配模块所服务，其中所述无线资源由所述第一和第二资源分配模块中的至少一个资源分配模块来分配。
[0032]根据本发明的一个实施例，第一和第二资源分配模块中的至少一个资源分配模块是由第一和第二资源分配模块所确定的主资源分配模块。
[0033]根据本发明的另一个实施例，根据频率资源到所述移动终端的映射来确定针对每个无线电资源的所述主资源分配模块。
[0034]根据本发明的又一个实施例，其中作为在所述第一和第二资源分配模块之间的协调结果而分配所述无线资源。
[0035]根据本发明的另一个实施例，在第一和第二服务扇区的每个服务扇区中，与第一和第二服务扇区关联的发送器在同一无线电资源上向所述移动终端发送同一信息。
[0036]根据本发明的又一个实施例，在第一和第二服务扇区中的每个服务扇区中，与第一和第二服务扇区关联的接收器从所述移动终端接收信息。
[0037]根据本发明的进一步的实施例，由所述发送器所发送的下行链路信号以一种方式被预编码，使得他们在接收器有利地叠加，或者他们能够以获得性能增益的方式由所述接收器处理。
[0038]根据本发明的另一实施例，来自不同发送器的所述下行链路信号通过使用射频组合而在空中相加。
[0039]在本发明的又一个实施例中，由不同接收机所接收的上行链路信号在主基站处被组合，所述主基站包括作为主资源分配模块的该至少一个资源分配模块。
[0040]根据本发明的一个实施例，基站进一步被配置用于测量所述无线链路的业务量需求，其中使用所述业务量需求来执行无线资源的所述分配。
[0041]根据本发明的另一实施例站，至少一个资源分配模块是层2模块，优选地是媒体访问控制MAC的实例。
[0042]根据本发明的进一步的实施例，至少一个小区包括由所述基站服务的第一小区和所述通信网络的相邻基站服务的第二小区，对所述移动终端的无线资源分配在所述第一和第二服务扇区以及第三服务扇区执行，所述第一小区包括所述第一和第二服务扇区，所述第二小区包括所述第三扇区，其中所述第一扇区和所述第三扇区与所述第一资源分配模块关联，所述第二扇区由所述第二资源分配模块服务，测量所述链路质量包括收集由所述相邻基站针对所述移动终端所测量的无线链路的质量信息。
[0043]根据本发明的第七方面，提供通信网络中的一种方法，所述方法包括测量在移动终端和至少基站之间的无线链路的链路质量，并且使用所述链路质量在所述通信网络的至少一个小区的至少第一和第二服务扇区对所述移动终端分配无线资源，所述第一和第二扇区分别由所述至少一个小区的第一和第二资源分配模块所服务，其中所述无线资源由所述第一和第二资源分配模块中的至少一个资源分配模块来分配。
[0044]根据本发明的第八方面，提供用于在根据本发明的第六方面所述的基站中使用的主分配模块，所述主分配模块被配置用于使用在所述基站测量的链路质量在所述通信网络的至少一个小区的至少第一和第二服务扇区对移动终端分配无线资源，所述第一和第二扇区分别由所述至少一个小区的第一和第二资源分配模块所服务，所述第一和第二资源分配模块包括所述主分配模块。

【专利附图】

【附图说明】
[0045]借助于通过非限制性的示例给出的附图，示出了本发明的优选实施例，在以下对附图的详细描述中，本发明的其他特征和优点将变得明显。在不同的图中，相同标号可用于标识相同或相似元件。
[0046]图1示出包含3个基站和3个小区的无线通信网络的示意图，
[0047]图2示出包含7个小区和7个对应基站的无线通信网络的示意图，
[0048]图3示出具有扇区的无线通信网络的示意图，
[0049]图4示出具有包含扇区的区域的无线通信网络的示意图，
[0050]图5示具有包含扇区的区域的、具有13个小区和13个对应基站的无线通信网络的示意图，
[0051]图6示出具有包含小区的部分扇区的区域的、包含7个小区和7个基站的无线通信网络的示意图。

【具体实施方式】
[0052]图1所示为包含3个小区CO、Cl和C2以及对应的基站BSO、BSl和BS2的无线通信网络10的示意图。基站BS0、BS1和BS2通过链路20连接。链路20可以是基站BS0、BS1和BS2之间的逻辑或物理链路。逻辑链路20是例如通过核心网络的链路。物理链路20是基站之间例如电线、光纤、无线、光、微波、无线、无线电等的直接连接。图1还示出了通过无线链路14连接到基站BSO、BSl和BS2的移动终端12。基站BSO、BSU BS2之间的链路20可传送待发送到移动终端12或待从移动终端12接收的有用信息。链路20还可传送无线资源分配所需的信息，例如形式为实时信息或信号统计的无线电资源分配所需的信息。在本发明的一个优选实施例中，链路20是本地的，意思是链路20在直接相邻的基站之间。
[0053]在图2中示出了一种无线通信网络。该无线通信网络包含7个小区CO、Cl、C2、C3、C4、C5和C6以及对应的基站BS0、BS1、BS2、BS3、BS4、BS5和BS6。相邻基站通过链路20连接。在图2所示的例子中，每个小区被分为6个扇区。小区CO例如被分成:扇区SEC0.2、SEC0.1、SEC0.0和3个扇区SECO0小区Cl例如被分成6个扇区:SEC1.0、SEC1.1和4个扇区SECl0小区C2例如被分成6个扇区:SEC2.0、SEC2.1和4个扇区SEC2。小区C3例如被分成6个扇区SEC3。小区C4例如被分成6个扇区SEC4。小区C5例如被分成6个扇区SEC5。小区C6例如被分成6个扇区SEC6。
[0054]小区C0、C1、C2、C3、C4、C5和C6中的资源分配在小区的每个扇区进行。在本发明的一个优选实施例中，一个资源分配模块与每个扇区相关联。在本发明的一个优选实施例中，每个扇区被基站处的一个发送器和一个接收器服务。当然，一个扇区可以被多于一个接收器和/或多于一个发送器或带有多个天线的发送器/接收器服务。
[0055]在本发明的一个优选实施例中，层2媒体访问控制实例用作资源分配模块。在基站BS0、BS1、BS2、BS3、BS4、BS5和BS6处对每个终端和每个无线链路14测量链路性能数据和业务量需求。
[0056]网络10可工作在不同的操作模式，其特征在于在给定时间扇区对终端的映射，包括其收发器、资源分配模块和无线资源对终端的映射。不同操作模式的特征还在于对一个终端进行服务的资源分配模块和扇区的数目及其交互。通过使用每个链路14的测量的链路性能数据和每个用户终端12的业务量需求以及适当的算法，来导出不同移动终端12在具有不同链路质量和不同数据速率需求的不同位置处的操作模式，从而通过选择适当的操作模式来优化覆盖范围和吞吐量。例如业务量需求是每个用户终端12即终端和包含一个或多个无线电链路14的网络之间的每个逻辑链路所需的数据速率。图1到6之一中示出的基站 BS0、BS1、BS2、BS3、BS4、BS5、BS6、BS7、BS8、BS9、BS10、BS11 和 BS12 中的每一个都适于执行本发明的方法。
[0057]基站BSO到BS12中的每一个都具有用于测量至移动终端12的链路14的链路质量的装置。基站BSO到BS12中的每一个都具有用于测量每个链路14的业务量需求的装置。基站BSO到BS12中的每一个还具有用于针对同一移动终端12收集由相邻基站测量的链路14的质量信息的装置、并具有用于收集由相邻基站测量的移动终端12的业务量需求信息的装置。
[0058]基站BSO到BS12中的每一个可具有用于与其他基站协作来确定用于做出调度决定的主分配模块的装置。主资源分配模块进行对移动终端12的资源分配。基站BSO到BS12中的每一个都适于执行由主资源分配模块进行的资源分配。这表示基站BSO到BS12中的每一个都依据链路质量和业务量需求针对每个终端执行若干资源分配操作模式中的一个。基站BSO到BS12中的每一个还适于向若干相邻基站分发待发送到移动终端12的有用信息，以及适于收集相邻基站从移动终端12接收的有用信息。基站BSO到BS12中的每一个还适于处理并组合从相邻基站接收的有用信息。
[0059]在本发明的一个优选实施例中，每个基站只通过一个天线对一个扇区进行服务。在本发明的另一优选实施例中，每个基站通过多个天线对一个扇区进行服务。在这个实施例中，基站BSO到BS12中的每一个都具有针对基站和移动终端12之间的每个无线链路14处理多个天线信号的装置。混合的拓扑也是可能的，一些扇区仅被一个天线服务且其他扇区被多个天线服务。在一个小区中或在网络10中，一个天线-多个天线的混合是可能的。还可能一个在小区中每个扇区仅具有一个天线，而在另一小区中每个扇区具有多个天线。
[0060]上行链路中的信号组合可以按多种方式进行。由移动终端12发送的信号和由不同基站BS接收的信号可以例如按以下方式处理。
[0061]根据本发明的一个实施例，在信号被组合之前，信号被传送到公共位置，例如基站BS之一。例如，至公共位置的传送通过与基站BS相连的网络20(例如，固定网络)完成。然后可像单个基站的情况那样相加并进一步处理射频(RF)信号。接收的RF信号也可转换到基带并加入基带中而无需进一步预处理。另一种可能性是将权重加入基带信号。权重例如可以取决于信号强度。基带信号也可被预处理，例如被均衡化然后相加。优选地，将权重加入基带信号和/或先对基带信号均衡化然后相加。
[0062]信号的预处理也可在移动终端12的发送器处进行。
[0063]根据本发明的另一实施例，在接收时选择最强的信号、将该最强的信号转换到基带并传送到公共位置用于进一步处理，例如误差校正。根据另一实施例，将所接收的信号转换到基带。然后对基带信号分别解调和/或解码，以及将被解调/解码的数据传送到公共位置。然后在公共位置进行进一步处理，例如误差校正。优选地，对信号分别解调和解码，且仅将能够被无误地解码的数据传送到公共位置。
[0064]在从一个或多个基站通过一个或多个无线链路14的下行链路方向，总是优选地将信号在空中相加。如果终端只具有一个天线，特别是在OFDM的情况下，可以像常规的多路信号那样来接收和处理和信号。在这种情况下，在一个或多个基站发送器处对该信号预处理是有利的。在一个或多个基站处的预处理可以按这种方式进行，即它们依据信道条件而在整个频带中相干地组合。预处理不是获得性能增益所必需的，但是其可以提高增益。如果移动终端12具有的天线多于一个，则可以例如根据和信号的分量到达的方向来分离该分量，并类似于上行链路信号那样进行处理。
[0065]本发明的用于通过选择不同操作模式来分配资源的方法的优选实施例包括下列步骤。首先，通过不同基站测量通向和/或来自若干不同移动终端12的链路14的链路质量。其次，按另一方式测量或确定移动终端12的业务量需求。然后，计算针对不同操作模式的系统性能的指标，例如每个区域的平均吞吐量。区域包括扇区的一个或多个部分或者一个或多个扇区。然后选择最大化系统性能指标的操作模式。可以如上述那样对每个平均吞吐量进行优化或针对一些其他指标或准则进行优化。
[0066]在图3所示的示出了一种可能的操作模式的例子中，小区CO的扇区(SEC0.0、SEC0.1、SEC0.2和3个扇区SEC0)的每一个都由基站BSO和仅一个资源分配模块进行服务。在图3所示的例子中，执行资源分配的服务资源分配模块是与终端12所在的扇区相关联的资源分配模块。由与基站BS2的扇区SEC2.0相关联的资源分配模块对小区C2中的阴影扇区SEC2.0进行服务。由与基站BSl中的扇区SEC1.0相关联的资源分配模块对位于小区Cl的扇区SEC1.0中的移动终端12进行服务。在这种资源分配模式中，由于扇区边界处的干扰，覆盖范围受到限制。
[0067]在示出第二种操作模式的图4中所示的阴影区域A0、Al、A2、A3、A4和A5包括3个扇区。区域AO例如包括小区C6的一个扇区、小区Cl的一个扇区和小区CO的一个扇区。区域Al例如包括小区C2的一个原始扇区、小区Cl的一个扇区和小区CO的一个扇区。它可以看作是被3个基站服务的一个新扇区。这是通过扩大原始扇区的范围并将它们组合成一个扇区而得到的。区域A2例如包括小区C2的一个扇区、小区C3的一个扇区和小区CO的一个扇区。在为这些区域中的每一个进行服务中涉及具有其收发器的3个扇区和3个资源分配模块。例如对区域Al，这是为扇区SEC1.0服务的基站BSl中的资源分配模块、为扇区SEC2.0服务的基站BS2中的资源分配模块和为扇区SEC0.0服务的基站BSO中的资源分配模块。关于资源分配模块的信息和来自资源分配模块的信息以及部分有用数据必须在针对阴影区域的资源分配中所涉及的基站之间交换。对于下行链路，可以使用在空中组合的射频(RF)。例如对于OFDM系统，空中的RF组合例如可以利用循环前缀中的相对传播延迟完成。和信号可以被一个天线接收并象来自仅一个基站的信号那样被处理，只要传播延迟差在循环前缀持续时间内。来自不同基站的分量像因反射引起的多路分量那样寻找接收器。OFDM接收器被设计用于处理这种多路信号。对于例如CDMA的其他系统而言，可能需要同步。对于上行链路而言，可应用由不同扇区接收的信号的基带组合或选择。这可以相干地或非相干地完成。
[0068]与图3所示的操作模式相比，在图4所示的操作模式中，通过提高图4的区域内部位置处而不是在图3的区域边界处的信号对噪声和干扰比(SINR)，从而增加了覆盖范围。但是与第一种操作模式相比，由于资源分配的区域较大以及为每个终端服务的扇区数目较多，所以这种操作模式的每个区域的吞吐量减少了。这是因为:主资源分配模块为每个被服务的区域分配一次无线资源，例如无线电资源。在图4给出的例子中，这意味着为包括在一个区域中的3个原始扇区分配一次无线资源，例如无线电资源。当在整个小区中都使用此操作模式时，吞吐量减少的问题将在稍后利用图6所述的方法解决。其中，以使得总吞吐量增加的方式选择操作模式。
[0069]在图5中，示出了操作模式的第三个例子。图5中示出的网络的部分包括13个小区 CO、Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C1、Cll 和 C12 及其对应的基站 BSO、BS1、BS2、BS3、BS4、BS5、BS6、BS7、BS8、BS9、BS10、BS11 和 BS12。示出了阴影区域 A10、A11、A12、A13、A14和A15。每个区域包括4个不同小区的6个扇区。例如区域AlO包括小区C8的一个扇区、小区Cl的扇区SECl之一、小区C2的扇区SEC2之一、以及扇区SEC1.0、SEC2.0和扇区SEC0.0。在与区域AlO的6个扇区相关联的6个资源分配模块之间，确定一个主资源分配模块。
[0070]同样应用于其他区域All到A15。在6个扇区中分配一次无线资源，例如无线电资源。这在其他位置提高了 31殿，但是对区域410、411、412、八13、六14和六15可减少吞吐量。图5所示的操作模式增加了覆盖范围，特别是对在两个直接相邻的基站(例如BS2和BS3)之间的直线上的用户增加了覆盖范围。为了增加BSO和BS3之间的直线上的覆盖范围，可选择另一涉及基站BSO、BS2、BS3和BS4为一个终端服务的操作模式。
[0071]在图6中示出了一个小区间协调的例子。在所示的例子中，选择一种取决于移动终端12的位置的操作模式。通过测量链路14的链路质量确定小区中移动终端12的位置。链路质量优选地由一个或多个基站测量。在基站之间通过链路20交换关于链路质量的信息。基站BS0、BS1和BS2之间具有链路20。为了提高可见度，图6中未示出基站BSO、BSl和BS2之间的那些链路20，但是它们是存在的。例如它们在图1中示出。
[0072]如果移动终端12在图6所示的区域70中，应用参考图4所述的操作模式。区域70覆盖扇区SEC0.0、SEC1.0和SEC2.0的部分。扇区SEC0.0、SEC1.0和SEC2.0对终端服务。资源分配涉及的3个资源分配模块是与扇区SEC0.0相关联的资源分配模块、与扇区SEC2.0相关联的资源分配模块以及与扇区SEC1.0相关联的资源分配模块。例如，这3个资源分配模块通过确定协调资源分配的主资源分配模块而协调资源分配。如果移动终端12位于区域70，则资源分配所涉及的这3个资源分配模块位于基站BS0、BS1和BS2中。如果移动终端12位于区域62、64或60之一，则应用参考图3所述的操作模式。如果移动终端12位于区域60、62或64之一中，则由一个扇区为该移动终端服务，且一个资源分配模块为该移动终端进行资源分配。如果移动终端在区域60中，则它在扇区SEC0.0中，由与在基站BSO中的扇区SEC0.0相关联的资源分配模块进行资源分配。如果移动终端12位于区域62中，则它在扇区SEC1.0中。与扇区SEC1.0相关联的资源分配模块进行资源分配。这个资源分配模块在基站BSl中。如果移动终端12位于区域64中，则移动终端12位于扇区SEC2.0中，由与与扇区SEC2.0相关联的资源分配模块进行资源分配。这个资源分配模块在基站BS2中。
[0073]优选地，通过链路质量测量确定用于终端的操作模式。图6中的区域示出了这样的地区，其中链路质量典型地使得对应的操作模式是适当的。在实际操作中，该区域例如可以根据地理条件而不同。
[0074]优选地，操作模式的选择是基于信道的长期统计，例如平均路径损失，它仅缓慢地随终端的位置而变化，且不如瞬时信道状态由于迅速衰减而变化得那么快。这些统计与终端的位置相关。
[0075]如果移动终端12位于区域50、52或54之一中，则应用参考图5所述的操作模式。在为区域50分配资源时，例如，涉及具有其收发器的6个扇区和6个资源分配模块。涉及的是与小区C8的扇区SEC8之一、小区Cl的扇区SECl之一、小区C2的扇区SEC2之一、以及扇区SEC1.0、SEC2.0和SE⑶.0相关联的资源分配模块。在这6个资源分配模块中确定一个主资源分配模块执行资源分配。当移动终端12位于区域52或区域54中时，适用相同情况。
[0076]一般说来，依据链路质量选择操作模式。优选地使用每个区域具有高的平均吞吐量即低服务扇区数目的模式。如果必需，可使用具有较高服务扇区数目的模式以增加覆盖范围和平均小区边缘吞吐量。依据链路质量和干扰状况，例如无线电资源的无线资源被分配给一个移动终端12并且必须被预留在I个、3个或6个扇区中。资源分配涉及的基站通过链路20交换需要的信息。所述方法增加了覆盖范围同时增加了每区域的平均系统吞吐量。
[0077]同时，每个区域总发送功率可保持相同，并且天线地点也可保持相同。移动终端12处的一个天线可能是足够的。这减少了移动终端12处的成本。
[0078]每个扇区一个天线也可能是足够的，但是另外也可使用多天线技术。可应用的多天线技术包括例如波束成形、多输入多输出技术，包括例如多小区/扇区天线或多用户天线。使用这些多天线技术可以通过在区域中空间复用来增加吞吐量。
[0079]本发明提高了无线通信网络10中的覆盖范围且同时提高了每个小区的平均吞吐量。可使用与当前解决方案的相同天线地点。本发明可用于使用相同天线地点来增加覆盖范围和吞吐量。小区中的总传输功率可保持相同。更好地利用例如无线电资源的无线资源，并且不同的移动终端12和具有不同链路质量的链路14中更均匀地分布吞吐量。全部无线资源(例如无线电资源)集可以在无线网络区域中的所有点变得可用。这允许本发明在无线通信网络10中进行干扰协调时的真正的频率重用I。
[0080]根据本发明的另一方面，基站间的链路20可用于小区间干扰协调。链路20可用于小区间业务量协调。这允许使用信号处理组合通往和来自不同基站的信号。信号的相干组合是可能的。可以克服容量或覆盖范围限制。可以提高小区中的空间信噪比分布。
【权利要求】
1.一种在通信网络中的基站，所述基站被配置用于测量在移动终端和至少所述基站之间的无线链路的链路质量，而使用所述链路质量在所述通信网络的至少一个小区的至少第一和第二服务扇区执行对所述移动终端的无线资源分配，所述第一和第二扇区分别由所述至少一个小区的第一和第二资源分配模块所服务，其中所述无线资源由所述第一和第二资源分配模块中的至少一个资源分配模块来分配。
2.根据权利要求1所述的基站，所述第一和第二资源分配模块中的所述至少一个资源分配模块是由所述第一和第二资源分配模块所确定的主资源分配模块。
3.根据权利要求2所述的基站，其中根据频率资源到所述移动终端的映射来确定针对每个无线电资源的所述主资源分配模块。
4.根据权利要求1所述的基站，其中作为在所述第一和第二资源分配模块之间的协调结果而分配所述无线资源。
5.根据任一前述权利要求所述的基站，其中在所述第一和第二服务扇区的每个服务扇区中，与所述第一和第二服务扇区关联的发送器在同一无线电资源上向所述移动终端发送同一信息。
6.根据任一前述权利要求所述的基站，其中在所述第一和第二服务扇区中的每个服务扇区中，与所述第一和第二服务扇区关联的接收器从所述移动终端接收信息。
7.根据权利要求5所述的基站，其中由所述发送器所发送的下行链路信号以一种方式被预编码，使得他们在接收器有利地叠加，或者他们能够以获得性能增益的方式由所述接收器处理。
8.根据权利要求5所述的基站，其中来自不同发送器的所述下行链路信号通过使用射频组合而在空中相加。
9.根据权利要求6所述的基站，其中由不同接收机所接收的上行链路信号在主基站处被组合，所述主基站包括作为主资源分配模块的所述至少一个资源分配模块。
10.根据任一前述权利要求所述的基站，进一步被配置用于测量所述无线链路的业务量需求，其中使用所述业务量需求来执行无线资源的所述分配。
11.根据任一前述权利要求所述的基站，所述至少一个资源分配模块是层2模块，优选地是媒体访问控制MAC的实例。
12.根据任一前述权利要求所述的基站，其中所述至少一个小区包括由所述基站服务的第一小区和由所述通信网络的相邻基站服务的第二小区，对所述移动终端的无线资源分配在所述第一和第二服务扇区以及第三服务扇区执行，所述第一小区包括所述第一和第二服务扇区，所述第二小区包括所述第三扇区，其中所述第一扇区和所述第三扇区与所述第一资源分配模块关联，所述第二扇区由所述第二资源分配模块服务，测量所述链路质量包括收集由所述相邻基站针对所述移动终端所测量的无线链路的质量信息。
13.通信网络中的一种方法，所述方法包括测量在移动终端和至少基站之间的无线链路的链路质量，并且使用所述链路质量在所述通信网络的至少一个小区的至少第一和第二服务扇区对所述移动终端分配无线资源，所述第一和第二扇区分别由所述至少一个小区的第一和第二资源分配模块所服务，其中所述无线资源由所述第一和第二资源分配模块中的至少一个资源分配模块来分配。
14.用于在根据权利要求1所述的基站中使用的主分配模块，所述主分配模块被配置用于使用在所述基站测量的链路质量在所述通信网络的至少一个小区的至少第一和第二服务扇区对移动终端分配无线资源，所述第一和第二扇区分别由所述至少一个小区的第一和第二资源分配模块所服务，所述第一和第二资源分配模块包括所述主分配模块。
【文档编号】H04W72/08GK104135771SQ201410395738
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2008年11月28日 优先权日:2007年11月30日
【发明者】J·沙埃佩尔勒, R·明茨纳 申请人:阿尔卡特朗讯