一种用于不同层级接入网络的无线资源分配方法，其中第一层级资源分配器判断低层级 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于无线接入网络的无线资源分配器中的无线资源分配方法。此夕卜，本发明还涉及一种无线资源分配器设备、计算机程序及其计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]无线网络基础设施的极大密集化被认为是满足未来网络快速增长的数据需求量(在未来十年内预计增长1000倍)的一种合成方案。本质上，通过增加每平方米内的网络接入点的数量缩短了接入点与移动节点之间的平均距离，且每个接入点需要服务的用户手机可能会减少。这两种效果可能会使每个用户的平均数据速率提高，从而使得网络的总速率极大提尚。
[0003]图1示出了一种通用接入网络拓扑结构，其中，在信噪比允许数据通信的情况下，节点(网络接入点AP和用户设备节点UE)之间通过EDGE技术连接。图1a示出了一般情况，而图1b和图1c示出了网络密度方面的极端情况。历史上，无线接入网络曾是如图1b所示的稀疏类型，即，UE的数量远远超过AP的数量。相比之下，图1c所示的网络拓扑结构被认为更好地反映了未来的超密度网络，即某一地理区域内的AP的数量远远超过UE的数量。
[0004]未来网络不可能在任何地方、任何时候都是超密度网络。例如，一般地，出于部署成本的考虑，图1c中的密集型网络场景拓扑结构(AP的数量多于UE的数量)适合能够承担必要的回传基础设施方案费用的热点(室内环境)和城区场景。在其他地理区域，图1b中的经典网络拓扑结构(AP的数量少于移动用户的数量)仍然是效率最高的方案。
[0005]在无线网络中，许多不同的独立无线设备希望在相同的时间、相邻的地点进行相互通信，这样不可避免会产生无线干扰。例如，在蜂窝网络中，一般地，许多接入点共同形成一个可供大量移动设备同时接入的无线接入网络。当很多邻近的移动设备希望与同一个接入点进行通信时，就有可能造成干扰(小区内干扰)，不仅如此，在可以接收到多个接入点的信号的地区，用户还会受到小区间干扰。此外，在网状网络中，大量用户可以直接连接网络中的其他任何用户，如果不采取适当的措施，干扰也会迫在眉睫。为了尽量减少将这种干扰，无线网络一般采用各种方式处理这种干扰。
[0006]近年来，无线网络的能耗不断增加已经成为网络运营商日益关注的(经济和环境)问题。因此，不仅要在上面提到的干扰问题和频谱效率方面对完成网络的数据通信所需的发射功率进行优化，还要考虑能耗相关的网络成本问题，功率不应被浪费。
[0007]时间、无线频谱和发射功率这三个有限的物理特性是在无线干扰方面起着重要的作用的一些量，它们都与“无线资源”这一术语相关，其是用来描述这些量的通称。不合理地管理这些量会产生干扰，时间和频率的管理包括给相关的无线节点分配时隙和频段，以及对发射(最大)无线功率的授权或者指令。
[0008]另一个相关的概念是数据面和控制面之间的区别。数据面与语音或视频信号或数据包的处理、发送和接收相关，而控制面涉及的是处理通信中簿记操作的各种信令消息:这些信令消息确保数据包不会丢失，确保这些数据包及时到达且具有正确的无线特征，确保这些数据包可以被目标接收器读取，等等。为了较好地管理频谱效率和能源效率，一个设计完善的控制面对如今大多数网络来说具有重要意义。
[0009]伴随图1b和Ic中的地域和时间相结合的概念拓扑结构代表的未来网络而来的是许多与频谱效率和能源效率相关的新的挑战。
[0010]首先，一般来说，当一个网络的接入点之间的平均距离减少的程度大于这些接入点(图1c)的平均功率下降的程度时，干扰将会成为一个问题，因此必须将无线资源高效地管理起来以减少这种干扰。同时，应该在不会增加所述网络的控制面的负荷的情况下执行这些管理协议。并且，当网络密度增加的程度超过用户密度增加的程度时，所述网络的功耗可能会大幅度增加。简单来说，每个用户将会有多个接入点，并且功耗的非线性特征(即使传输的数据再微乎其微，也总有一定的能量被消耗掉)原则上会导致每传输比特的功率增加。由于这些原因，采用一种方法来管理超密度网络中的无线资源，以使每传输比特的能耗以及干扰保持在较低水平是合乎情理的。
[0011]此外，在上面描述的混合网络中，有些区域稀疏而有些区域密集(且这些本地密度特性描述会不时地变化)，需要通过一种适应某个时间和地点的网络密度的方式来管理无线资源。特别地，匹配接入点和手机以及分配无线资源，从而使干扰、能耗或其他目标函数得到优化，并使其同时适合网络的超密度区域(图1C)以及同一网络的稀疏区域(图1b)成为了一个问题。
[0012]历史上，曾经使用过几个用于在网络中分配无线资源的高层概念。
[0013]频率规划和频率复用
[0014]—种管理这些有限的无线资源的传统方式是给特定的地理区域分配固定的频率。在第二代系统中，一个已许可的频段被划分成3个独立的子带(复用因子3)并且给每个基站分配这些子带中的一个子带。所述分配是固定且静态的(只有通过配置基站才能改变)。在网络部署出现之前，实行精细规划的子带分配，以确保彼此邻近的基站之间不会使用相同的子带一一从而减少了不同接入点之间的干扰。这种类型的规划的缺点在于其本质上是静态的、没有灵活性、费用高昂且整体效率不高。
[0015]无线网络控制器节点
[0016]在第三代系统中，每个基站都使用整个已许可频带(频率复用I)。干扰控制和资源管理基本上通过专用分配的无线信道的功率控制进行。特别地，(外环)功率控制在无线网络控制器、RNC(中央网络节点)以及每个移动节点之间实现。这一现有技术的缺点是在干扰控制上效率不高。
[0017]多用户调度
[0018]在第四代系统(LTE)中，每个基站仍然使用整个已许可频段(频率复用I)，并且引入了公共无线信道中的多用户调度的概念。每个用户上报信道的质量(例如，信道受到的干扰的水平)，并且基站基于该信息确定分配给每个用户的无线资源。在LTE系统相关技术中，同信道以及非同信道接入点可以部署在同一地理区域，如图2所示。这一现有技术的缺点在于，基站之间没有很好的协调以及在小区间干扰问题上效率不高。
[0019]接入点开启/关闭活动调度
[0020]接入点开启/关闭活动调度近年来被证实可以在符合LTE标准的异构网络部署中大幅度节约能源以及提高频谱效率。
[0021]小区间干扰协调(ICIC)
[0022]LTE系统中引入小区间干扰协调(ICIC)是为了减少小区边缘的干扰。相邻基站之间交换与干扰测量相关的信息以及所谓的静默子帧(ABS)，在ABS中，基站抑制数据和控制信道的发送。来自其他子帧的干扰指示用于进行功率控制和调度以减少对相邻小区的干扰，而相邻小区中的ABS调度用于在相邻小区处于静默状态的保护子帧中调度小区边缘用户。
【发明内容】
[0023]本发明的目的是提供一种方案，以减少或解决现有技术方案中的缺点和问题。
[0024]特别地，相对于现有技术方案，本发明的具体目的是提供无线资源分配方案以提高无线资源效率。
[0025]根据本发明的第一方面，通过一种用于包括不同层级无线资源分配器的无线网络的无线资源分配器中的方法实现上述目的，其中，所述网络包括具有至少一个第一资源分配器的至少一个第一层和具有至少一个第二资源分配器的至少一个第二层，且所述第一层是高于所述第二层的层级；所述第一层的第一无线资源分配器中的方法包括以下步骤:
[0026]确定所述第二层的第二无线资源分配器对于至少一部分可用无线资源是以自主模式还是受控模式工作；
[0027]若确定所述第二无线资源分配器以自主模式工作，则将所述至少一部分可用无线资源分配给所述第二无线资源分配器，其中，所述第二无线资源分配器进一步将所述至少一部分可用无线资源分配给所述第二无线资源分配器的无线资源用户和/或第三低层的无线资源分配器；或者
[0028]若确定所述第二无线资源分配器以受控模式工作，则将所述至少一部分可用无线资源分配给所述第二无线资源分配器的无线资源用户和/或第三低层的无线资源分配器。
[0029]对于上述方法的不同优先实施例，所附属的权利要求中有明确阐释。
[0030]本发明提供的方法可以包括在计算机程序中，所述计算