[发明专利]基于令牌的无线电资源管理

说明书

技术领域

本发明涉及基于无线电的蜂窝网络中基于令牌的无线电资源管理的方法、使用该方法的中央节点以及接入点。

具体来说，本发明涉及用于使用射频(RF)功率平衡系统在具有密切(tight)频率再使用的多蜂窝干扰限制无线电系统中向用户设备(UE)动态分配传输功率的方法。

背景技术

功率分配方案的目标是向小区中的UE动态分配RF功率，以便平衡多小区环境中的下行链路同频干扰。这在具有密切频率再使用、如再使用1或再使用3的基于多小区正交频分多址(OFDMA)的环境中极为重要。

在基于OFDMA的系统中，将可用带宽细分为若干频率组块(chunk)。组块通常是在时域以及频域中定义的二维无线电资源，并且由正交副载波组成。各UE估计各组块上的下行链路信道质量，并向网络报告测量质量、如信道质量指示符(CQI)。可由UE在导频符号上测量CQI。下行链路信道质量测量可使用可说明下行链路瞬时信道质量的任何其它适当的可测量信号。根据报告的CQI，无线电网络控制器(RNC)动态分配将要用于在下行链路中向UE传送数据的组块。要分配组块，RNC使用任何常规频率分配方案。基站又称作接入点(AP)，它使用RNC管理的常规功率控制方案所确定的某个功率级在所选组块上进行传送。

已经研究了多小区OFDMA中的同频干扰的影响，参考文献[1]。已经研究了用于基于OFDMA的蜂窝系统的某些功率分配方案。已经提出根据基于OFDMA的无线自组网中的路径损耗的功率分配方案、参考文献[2]。已经研究了不同接入技术中为了平衡载波干扰(CIR)的功率控制方案，参考文献[3]和参考文献[4]。在这些方案中，主要目的是通过以下方式来分配功率：在具有相同服务质量(QoS)要求的所有链路上保持相同的CIR。这些方案倾向于使同频干扰为最小。在参考文献[5]中提出了用于OFDMA的基于CQI报告的功率控制。[5]中的功率控制方案没有针对多小区OFDMA情况，其中一个小区中的功率增加将在其它小区中产生干扰。

现有解决方案的问题

已经广泛研究用于CDMA系统的功率控制或功率分配。目前使用或提出的功率分配方案具有以下缺点：

基于路径增益的功率分配方案没有考虑信道质量，参考文献[2]。

在现实网络中，即使具有相同服务质量(例如帧擦除率FER)的无线电链路也可能要求不同的CIR指标，以便满足它们的质量指标。因此，目的在于使同频干扰为最小的参考文献[3]和参考文献[4]的基于CIR平衡的功率分配方案没有针对满足最终质量指标(例如FER)的问题。

参考文献[5]的OFDMA中基于CQI的功率控制没有包括多小区环境的情况，其中一个小区中的功率增加将在其它小区中引起干扰。在最坏情况中，在所有小区中将存在功率的非预期全局增加或减少。这是需要解决的问题。

在下行链路功率的传输功率低于保持与当前服务对应的信道质量所需的等级的情况下，无线电信道的下行链路中的固定功率分配可导致小区吞吐量的降级。类似地，在固定分配功率大于所需功率的情况下浪费了下行链路功率资源。

发明内容

本发明的一个目的是在具有频率的密切再使用的蜂窝无线电系统中提供方法、中央控制器节点和接入点，它们结合常规功率控制方案来平衡再使用频率上的下行链路传输功率，以便平衡多小区环境中的同频干扰。

广义地，本发明涉及上述种类的功率平衡方案，它执行以下步骤：(i)考虑瞬时信道变化和同频干扰；以及(ii)在向UE分配下行链路功率时满足不同小区的吞吐量要求。

本发明的又一个目的是提供一种功率平衡方案，它通过根据信道的质量或传输功率向单独再使用无线电信道动态地指定令牌或者从单独再使用无线电信道中动态地取走令牌，来提供所述平衡，令牌：(i)如果从信道中被取走，则禁止常规功率控制，由此使信道的传输功率保持在其当前功率级上；以及(ii)如果被指定或重新指定给信道，则重新恢复常规功率控制，由此允许信道的传输功率按照常规功率控制动态变化。因此，在被取走令牌的再使用信道中禁止(中止)常规功率控制。

根据本发明，令牌指定基于某种预定模式、或基于来自接入点和用户设备的无线电相关测量报告、或者基于在接入点上使用的无线电传输功率级。如果基于传输功率级，则功率平衡比基于无线电相关测量的情况更快，因为不需要通过无线电接口向功率平衡方案发出输入参数信令。