CN102648645B - 无线通信***中的基于分数的干扰协调 - Google Patents

Abstract

一种无线电通信***的干扰协调方法来实现上述目标，所述无线电通信***包括被配置成在无线电资源上与收发器站进行通信的多个用户设备，在收发器站之间交换涉及被干扰的无线电资源上的干扰的一个或多个协调消息；以及基于所述协调消息，确定所述被干扰的无线电资源对于潜在被干扰的用户设备的潜在分配的分数。具体而言，所述无线电资源调度方法包括对于服务于相应的被服务用户设备的收发器站，生成一组候选总计分配，每个候选总计分配包括无线电资源对于相应的被服务用户设备的对应的潜在分配；执行干扰协调方法，以确定所述候选总计分配中的每个潜在分配的分数；基于所述对应潜在分配的所述分数，计算每个候选总计分配的总分数；以及基于所述候选总计分配的所述总分数，将无线电资源分配到相应的被服务用户设备。

Description

无线通信***中的基于分数的干扰协调

技术领域

本发明一般涉及无线通信***，更具体而言，涉及蜂窝式和非蜂窝式无线电通信***中的***内干扰协调。

具体而言，可以有利地应用本发明但不是限制性应用的蜂窝式无线电通信***，是例如所谓的超3G（第三代）蜂窝式无线电通信***，即，具有比3G蜂窝式无线电通信***更宽的传输带宽的新一代蜂窝式无线电通信***，诸如，例如，被称为第三代合作伙伴计划长期演进（3GPP LTE）蜂窝式无线电通信***的那些。

可以有利地应用本发明但不是限制性应用的非蜂窝式无线电通信***是，例如，无线局域网（WLAN），具体而言，由WiMAX论坛所指定的WiMAX（全球微波互联接入），其被形成以促进与IEEE802.16标准的一致性和互操作性，官方被称为WirelessMAN，其被该论坛描述为"使得能够作为电缆和DSL的备选来传递最后一英里无线宽带接入的基于标准的技术"。

背景技术

基于蜂窝式无线电通信的蜂窝式电话***和便携式/移动用户设备/终端在过去若干年已经从模拟、窄带频分多址（FDMA）传输（第一代（1G）蜂窝式无线电通信***）、首先演化到数字窄带频分和时分多址（FDMA/TDMA）传输（第二代（2G）蜂窝式无线电通信***），以及以后演化到数字宽带码分多址（CDMA）传输（第三代（3G）蜂窝式无线电通信***）。

将包括但是将不仅限于对较高数据速率的采用的进一步的演进将基于对传输***的谱效率的改进。然而，给定合理地能实现的谱效率的限制，对于将来的几代蜂窝式电话***，传输带宽的增大是可以预见的。

相应地，研究正在朝着对具有比3G蜂窝式无线电通信***更宽的传输带宽的新一代蜂窝式无线电通信***进行，诸如，例如，被称为3GPP LTE蜂窝式无线电通信***的那些。

具体而言，当传输带宽增大时，取决于所使用的调制和多路复用的类型，收发器通常表现出它们的电路复杂性的增大。例如，基于CDMA的3G蜂窝式无线电通信***在高达几个MHz的带宽上有效地操作，10MHz常常被视为使用RAKE接收机或带有时域均衡器的其他单载波（SC）接收机的低成本的商用的CDMA设备的带宽的上限。

当传输***的带宽变得大于几个MHz（大约10MHz）时，多载波调制常常更适合于使收发器电路复杂性保持得尽可能低。

具体而言，正交频分多路复用（OFDM）已经被证明特别适合于与在发射和接收两端处理频率域内的信号的经济合算的收发器一起使用。更详细地，OFDM基于频分多路复用（FDM）的原理，但是，被实现为数字调制方案。

具体而言，要被传输的比特流被拆分成几个并行的比特流，通常是数几十个到数千个比特流。可用的频谱被分成几个子信道，每个低速率比特流都通过使用例如PSK、QAM等等标准调制方案来调制子载波，通过一个子信道来传输的。如此选择子载波频率，以便经过调制的数据流彼此正交，意思是指，消除了子信道之间的串扰。当子载波被子载波的符号率相等地间隔时，发生此正交性。由于子载波不会相互干扰（即使它们具有部分地重叠的谱）这一事实，OFDM以特别有效的方式来利用频谱。与SC***相比，OFDM还可以大大地简化多输入多输出（MIMO）接收机，MIMO接收机是作为提高谱效率的基本元件之一而需要的。

此外，在OFDM中，从频率到时间域的过渡，以及反之，通常是利用比较低复杂性的快速傅里叶逆变换（IFFT）和快速傅里叶变换（FFT）电路来执行的。

OFDM的主要优点是其应付严重的信道状态——例如，多路径和窄带干扰——而无需复杂的均衡滤波器的能力。通过使用许多慢慢地调制的窄带信号而不是一个迅速地调制的宽带信号，来简化信道均衡。3GPP LTE蜂窝式无线电通信***采用了基于OFDM的物理层。具体而言，3GPP LTE蜂窝式无线电通信***将具有基于OFDM的下行链路和基于SC-FDMA的上行链路。

在蜂窝式无线电通信***外部，收发器较早朝着大带宽方向演变。例如，符合IEEE 802.11标准系列的WLAN使用20MHz信道，而利用64子载波OFDM调制进行发射。更具体而言，在WLAN中，传输是由叫做带有冲突避免的载波检测多路访问（CSMA-CA）的媒体访问控制（MAC）协议管制的，当给定频道已经在使用时，该协议避免传输。因此，在给定WLAN小区内，在不同的收发器之间通常没有直接的同信道干扰。此外，在热点类型的领土覆盖中，WLAN小区通常在物理上是分隔的，以便在大多数情况下其他小区干扰大大地受限制。

然而，在3GPP LTE蜂窝式无线电通信***中，与WLAN相比，OFDM预计可在非常不同的环境中工作。事实上，在要求连续的无线电覆盖的蜂窝式无线电通信***中，由下行链路（DL）中的收发器站或由上行链路（UL）中的终端或用户设备（UE）传输的信号可以重叠相邻小区的服务区域。另一方面，对高谱效率的需求，事实上阻止了如在2G蜂窝式无线电通信***中的对高频率重复使用的采用，以致于可以预期，例如，在3GPP LTE蜂窝式无线电通信***中，频率重复使用因素将是低的，如果不是整体的话。在3GPP LTE蜂窝式无线电通信***中，很可能，特别是在单元边缘处，将存在非常强的同信道、***内的干扰，如果不正确地减轻的话，会显著地降低用户吞吐量。

可以例如，在IEEE 802.16和IEEE 802.20网络以及类似的网络中出现等效的干扰情况，但是是在TDD中。

可以通过使用例如无线电资源管理（RRM）机制（即，干扰协调）或层1机制，如通过多个天线以及基于小区间干扰的检测/去除的抵消的空间抑制，来减轻小区间干扰。对这些机制的分类可以在例如3GPP TR 25.814“Physical layer aspect for evolved UniversalTerrestrial Radio Access(UTRA)sec.7.1.2.6”中找到。

发明内容

申请人已经注意到，尽管在基于CDMA的无线电接口中存在对小区间的、***内的干扰的固有保护措施，但是在LTE中不存在嵌入在无线电接口中的直接保护。此外，与3G相比，LTE中的网络体系结构已经简化，因为没有RNC（无线网络控制器），在RNC中实现的许多集中式功能已经被去集中化（分布）在节点B中（在LTE中被标识为“演变的节点B”或“e-节点B”）。在这些功能中还包括了RRM。如此，在LTE中不能预期具有对干扰协调的集中式控制。

因此，申请人感觉到需要提供有效的干扰协调策略。

事实上，无线通信***（蜂窝式和非蜂窝式）的演进，正在朝着更宽的传输带宽移动，以便提供更高的比特率。因此，相邻的无线单元中的干扰可能增强，从而导致需要可以减轻干扰的有效的小区间干扰协调（ICIC）方法的必要性。

本发明的目标是提供干扰协调方法，该方法可以减轻至少一些上述缺点，特别是，可以减轻***内干扰。

此目标通过本发明来实现，本发明涉及用于协调无线电通信***中的干扰的方法，用于调度无线电通信***中的无线电资源的方法，被配置成实现所述用于协调干扰的方法的第一***和第一计算机程序，被配置成实现所述用于调度无线电资源的方法的第二***和第二计算机程序，包括其中存储了这样的第一计算机程序的第一计算机可读介质的第一计算机程序产品，用于节点B和/或用于e-节点B中的并存储了这样的第一计算机程序的第一网络设备，包括其中存储了这样的第二计算机程序的第二计算机可读介质的第二计算机程序产品，以及用于节点B和/或用于e-节点B并存储了这样的第二计算机程序的第二网络设备，如所附权利要求书中所定义的。

本发明通过一种用于实现对在无线电通信***中经历的***内干扰的协调的干扰协调方法来实现上述目标，所述无线电通信***包括被配置成在无线电资源上与收发器站进行通信的多个用户设备，该干扰协调方法包括：

·在收发器站之间交换涉及被干扰的无线电资源上的干扰的一个或多个协调消息；以及

·基于所述协调消息，确定所述被干扰的无线电资源对于潜在被干扰的用户设备的潜在分配的分数。

具体而言，确定分数可以包括：

·确定表示与所述潜在分配相关联的传输容量的第一数量；以及

·还基于所述第一数量，确定所述分数。

此外，本发明的另一方面还涉及基于干扰协调方法的无线电资源调度方法。

具体而言，无线电资源调度方法包括：

·对于服务于相应的被服务用户设备的收发器站，生成一组候选总计分配，每个候选总计分配包括无线电资源对于相应被服务用户设备的对应的潜在分配；

·执行干扰协调方法，以确定所述候选总计分配中的每个潜在分配的分数；

·基于所述对应潜在分配的所述分数，计算每个候选总计分配的总分数；以及

·基于所述候选总计分配的所述总分数，将无线电资源分配到相应的被服务用户设备。

附图说明

为更好地理解本发明，现在将参考附图（不按比例）描述只作为示例而不仅解释为限制性的优选实施例，附图示出了根据本发明的无线电资源调度方法的流程图。

具体实施方式

下列讨论可使那些精通本技术的人员实施和使用本发明。在不偏离如权利要求书所述的本发明的范围的情况下，对各实施例的各种修改对本领域的技术人员是显而易见的。

如此，本发明不仅限于所示出的实施例，而是根据与此处所公开的并在所附的描述和权利要求中所定义的原理和特点一致的最广泛的范围。

此外，本发明通过可加载在电子处理器的存储器中的并包括软件代码部分的计算机程序来实现，当所述计算机程序在所述电子处理器上运行时，用于实现下面所描述的干扰协调方法和/或调度方法。

另外，在下文中，在不失一般性的情况下，将具体引用3GPP LTE蜂窝式无线电通信***，显而易见，本发明也可以应用于其他类型的蜂窝式或非蜂窝式***，如WiMAX或WLAN。因此，当引用作为网络基础结构的一部分的收发器站时，将使用术语“演变的节点B”（e-节点B），该术语是在3GPP LTE蜂窝式无线电通信***中通常所采用的术语。

申请人进行了深入的研究，以便调查开发有效的小区间干扰协调（ICIC）方法的可能性。在此深入研究中，申请人注意到，可以通过无线电资源管理（RRM）机制来避免或减轻小区间干扰，这些机制在协议堆栈中向下走向无线电资源调度。

因此，根据本发明，呈现了源于此深入研究的***内干扰协调方法，具体而言，ICIC方法。

一般而言，本发明适用于其中诸如e-节点B之类的基站，以及诸如用户设备（UE）之类的移动站之间的无线电接口基于带有多载波传输的物理层，并且对小区间干扰敏感的无线通信***。

在下文中，在考虑中的无线通信***中，假设采用了3GPP演变的UMTS陆地无线电接入网络（E-UTRAN）LTE***的下行链路，显而易见，本发明也适用于基于OFDM或其他多载波传输的其他蜂窝式和非蜂窝式***。

具体而言，为简明起见，在下文中，将显式引用下行链路的情况来描述本发明，显而易见，类似的方法也可以应用于上行链路的情况。

此外，还假设，3GPP E-UTRAN LTE***使用给定频带，其中，每个e-节点B都可以以频率域内的一个物理资源块（PRB）的粒度向用户分配资源，即，PRB是e-节点B的调度器的最小分配单元，时域中的一个传输时间间隔（TTI），一个TTI由若干个连续的OFDM符号构成并具有固定长度。然而，本发明也适用于可变长度的TTI的情况。在考虑中的3GPP E-UTRAN LTE***中，不可以在比TTI更短的时间内向某一用户分配一个PRB。然而，本发明也适用于其中资源分配在时间维度方面具有更细的分辨率的***。

此外，在下文中，在始终不失一般性的情况下，将只考虑集中的PRB，它们是相邻的子载波的连续集合，并在频率域内具有固定尺寸，即，每个PRB恒定数量的子载波。

最后，进一步假设，小区间干扰的特征化由考虑中的3GPPE-UTRAN LTE***中的e-节点B来执行，考虑中的3GPP E-UTRANLTE***中的每个UE都周期性地通过上行链路信令向相应的服务e-节点B发送当前具有UE的最高传输信道质量的那些PRB的信道质量指标（CQI）的值。

在2007年02月09日年提交的标题为“Characterization of co-channel interference in a wireless communication system”的申请人的国际专利申请PCT/EP2007/051302中公开了下行链路干扰的特征化的示例，而在2007年10月03日提交的标题为“Characterization of uplinkco-channel interference in a wireless communication system，inparticular a cellular radio communication system”的申请人的国际专利申请PCT/IT2007/000695中公开了上行链路干扰的特征化的示例。那些文档讲述了如何将关于谁生成了它们正在经历的干扰的信息告知网络中的发射元件。在手持式终端中整个过程利用非常低的额外硬件复杂性来实现。此外，无线电接口上的信令开销最小，在X2接口上要求同等的非常有限的网络信令，X2接口是在3GPP LTE中提供的用于允许在e-节点B之间进行直接通信的网络接口（参见3GPP技术规范（TS）36.300）。

简而言之，根据上文引用的申请人的国际专利申请，考虑中的3GPP E-UTRAN LTE***中的UE给相应的服务e-节点B提供重构相应的服务小区的干扰情形所需的信息。

具体而言，假定每个e-节点B以某一时间周期性发射小区特定的导频信号序列：

T_i={θ₁,...,θ_τ}    (1)

其中，τ是序列长度。

另外，还假设，对于给定所考虑的UE，有Q个发出干扰的e-节点B，即，使用服务于被考虑的UE的e-节点B的PRB的相同集合或子集并且可以被视为该UE的潜在主要干扰者的那些e-节点B。

具体而言，主要发出干扰的e-节点B包括相对于考虑中的服务e-节点B的发出干扰或被干扰的e-节点B。在具有六边形小区（或扇区）的简单并且理想的网络中，主要发出干扰的e-节点B通常是第一或第一和第二层e-节点B的子集。难点是具有复杂拓扑的网络中的主要干扰源的定义，应该基于逐个情况的测量值。

此外，还假设，所考虑的UE具有那些主要发出干扰的e-节点B的Q导频信号序列的知识。然后，UE将能够周期性地测量Q个已知导频信号序列中的每个的接收到的功率。

由UE测量到的数量呈现下列形式：

其中，n是时刻，k是标识UE的索引。此外，让我们还假设，测量的功率实际是给定持续时间内的平均功率，该给定持续时间可以与ICIC（小区间干扰协调）的循环时间重合或者也可以是其几分之一。

假设所有e-节点B都发射相同导频信号功率，测量的功率的矢量与由每个干扰者的导频信号所经历的长期平均衰减成反比。以分贝来表示，求逆变为符号改变：

$A_{\mathrm{nk}}=\{{\mathrm{\π}}_P+\mathrm{\η}-p_1,...,{\mathrm{\π}}_P+\mathrm{\η}-p_Q\}=\{a_{k1}^{\left(n\right)},...,a_{\mathrm{kQ}}^{\left(n\right)}\}---\left(3\right)$

其中，A_nk是衰减矢量，π_P表示发射天线上的导频信号功率，η是用于***中的功率归一化的可选项，其也可以考虑导频信号上的可能的功率控制机制。

第k个UE周期性地向服务e-节点B反馈衰减矢量A_nk。服务e-节点B可以照原样存储衰减矢量A_nk，或者也可以对它应用如上文引用的申请人的国际专利申请所描述矢量量化过程。

然后，相邻的e-节点B中的每个都通过X2接口向服务e-节点B发送矢量：

P _i={π_i1,...,π_iN}    (4)

其中，i是标识相邻e-节点B的索引，N是PRB的总数，而π_ij是第i个e-节点B在第j个PRB上发射的功率。取决于信令约定，值π_ij=0可以被用来表示第i个e-节点B不会使用第j个PRB。π_ij也可以是发射的功率的量化版本。

这些信令方面属于在3GPP TS 36.423——Evolved UniversalTerrestrial Radio A ccess Network（E-UTRAN）；X2应用协议(X2AP）中所定义的ICIC用途的e-节点B之间的信令的相同类别。

对于每个时刻n，由第m个PRB中的第k个UE所维持的干扰功率可以由服务e-节点B估计为（以对数单位）：

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{km}}=10\mathrm{lo}{g}_{10}\underset{i=1}{\overset{Q}{\mathrm{\Σ}}}10^{\frac{{\mathrm{\π}}_{\mathrm{im}}-a_{\mathrm{ki}}}{10}}---\left(5\right)$

其中，在所有项中，时间依赖性（索引n）已经被故意丢弃。公式（5）是正确的，因为长期衰减不会取决于快速衰落，在整个带宽内基本上是恒定的。

也可以特定于给定的发出干扰的e-节点B，计算每个PRB对干扰功率的贡献。事实上，由第m个PRB中的第k个用户设备所维持的并且由第i个e-节点B始发的干扰功率可以由服务e-节点B估计为（以对数单位）：

s_kmi=π_im-a_ki,1≤i≤Q.

如果由服务e-节点B所服务的UE的总数是U，则第m个PRB的干扰负载可以被定义为：

${\mathrm{\λ}}_m=\underset{k=1}{\overset{U}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{km}}\·{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{km}}---\left(6\right)$

其中，δ_km是第m个PRB中的第k个UE相对于最后一个ICIC时段的活动因子。活动因子δ_km对服务e-节点B来说是已知的，并在0和1之间规一化。空值意味着，UE不会使用指定的PRB。

此外，在考虑中的3GPP E-UTRAN LTE***中，进一步假设，e-节点B交换协调消息。

一般而言，协调消息是由e-节点B在X2接口上向主要发出干扰的e-节点B发射的可选消息，并具有常规意义，源e-节点B意图在下面的ICIC时段使用指定的PRB。如文献所述，取决于所实现的ICIC方法，在实践中，协调消息可以具有许多不同的含义。然而，一般而言，它们可以被解释为，从小区间干扰的观点来看特别关键的一个PRB将在下面的ICIC时段承载由源e-节点B始发的特定额外干扰功率的指示。

根据本发明的ICIC方法在具有比OFDM符号的时长长得多的周期性的周期内操作。方便地，一个ICIC时段的时长可以持续数十到数百个TTI。

具体而言，始发于第i个e-节点B并结束于第j个e-节点B（这是第i个e-节点B的主要发出干扰的e-节点B之一）的协调消息，表示为如下：

$K_{\mathrm{ij}}^l=\{m,{\mathrm{\φ}}_m\}---\left(7\right)$

其中，φ_m表示与当前发射的平均功率相比，将由第i个e-节点B在第m个PRB上在下一个ICIC时段发射的额外的平均功率。索引l允许区别可以在相同ICIC时段在相同e-节点Bs之间交换的多个协调消息。然而，在一个ICIC时段，只有每个PRB的一个协调消息的最大值可以从第i个e-节点B发射到第j个e-节点B，即，l的最大值是N。

此外，还假设，在ICIC时段的开始紧前面，所有矢量（4）以及所有协调消息（7）通过X2网络接口完全同时交换。在现实实现中，消息可以在ICIC时段发送，只要它们可以被计算并在随后的ICIC时段中被考虑。

公式（7）的含义只是常规含义，因为在实践中，有多种策略用于决定发射协调消息。

具体而言，下面列出了其中e-节点B可以决定发射协调消息的几个实际情况：

1.e-节点B需要更多传输资源来满足来自相应的被服务UE的总体请求，即，它计划使用它到目前为止还没有使用的一个或多个PRB；

2.e-节点B需要一个PRB上的更多发射功率来满足来自相应的被服务UE的总体请求；

3.e-节点B需要一个PRB上的传入的小区间干扰功率的减小；以及

4.e-节点B对邻近区域中资源的当前分配不满意，因此，决定尝试并触发主要发出干扰的e-节点B的子集中资源的重新洗牌。

消息1和2由发出干扰的e-节点B发送到被干扰的e-节点B，并称为推送消息。消息3和4由被干扰的e-节点B发送到发出干扰的e-节点B，并称为拉动消息。

作为一般原理，协调消息只针对高度被干扰的资源而生成。

因此，优选地，始发协调消息{m,φ_m}的必要不充分条件是：

λ_m>t_h

其中，t_h是取决于考虑中的特定无线电接入网络***的阈值。

概括而言，根据本发明的ICIC方法适用于其中e-节点B交换协调消息的蜂窝式无线电通信***。

优选地，小区间干扰的特征化由蜂窝式无线电通信***中的e-节点B执行，协调消息由e-节点B基于由执行的小区间干扰的特征化所产生的小区间干扰情形而生成。

方便地，小区间干扰的特征化可以根据上文引用的申请人的国际专利申请PCT/EP2007/051302和PCT/IT2007/000695的原理来执行。

此外，如前所述，由第一e-节点B在第一ICIC时段所发射的给定协调消息表示，第一e-节点B打算在跟随第一ICIC时段的第二ICIC时段使用在给定协调消息中指定的给定PRB。然而，第一e-节点B没有任何在第二ICIC时段在给定PRB上实际进行发射的严格义务，类似地，接收给定协调消息的第二e-节点B没有任何避免在第二ICIC使用给定PRB的严格义务。

相反，根据本发明，第二e-节点B使用给定协调消息以加权在第二ICIC中对给定PRB的潜在使用。

具体而言，与相应的被服务UE进行通信的第二e-节点B，基于给定协调消息，并基于由被服务UE向第二e-节点B发送的给定PRB的CQI（信道质量指标），来计算给定PRB向被服务UE的潜在分配的分数。

笼统地讲，从发出干扰的e-节点B接收对于指定PRB的相应协调消息的被干扰e-节点B，基于为指定的PRB接收到的协调消息以及基于由被服务UE所发送的指定的PRB的CQI，来计算指定的PRB向被服务UE的潜在分配的分数。

计算出的分数表示就与潜在分配相关联的传输容量而言的潜在分配相对于将由被服务UE在潜在分配中经历的潜在小区间干扰的适用性。

详细来说，被干扰的e-节点B按如下方式来计算第m个PRB向第k个UE的潜在分配的分数Ω(m，k)：

$\mathrm{\Ω}(m,k)=\mathrm{\β}\·f_1\left[C(m,k)\right]-\mathrm{\μ}\·f_2\left[\underset{l\∈\mathrm{\Φ}}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\φ}}_m\left(K_{\mathrm{ij}}^l\right)\right]---\left(8\right)$

其中，C(m，k)是与第m个PRB向第k个UE的潜在分配相关联的估计的传输容量，Φ是标识由被干扰的e-节点B接收到的第m个PRB的协调消息的l的一组值，f₁和f₂表示两个可选的一般性单调的非线性函数，β和μ是两个正系数，可以对于第一阶段的网络调节修改，以后可以由***操作与维护（O&M）重新调整，以优化网络吞吐量，这取决于流量状况、传播情形（例如，微小区或宏小区），服务质量（QoS）等等。

传输容量C(m，k)取决于第k个UE在第m个PRB上测量到的信号噪声加干扰比率（SNIR），并可以从由第k个UE计算出的第m个PRB的CQI导出。

直观而言，给定潜在分配PRB到UE的分数是一个标量，当给定潜在分配带来高传输容量时变大，而如果从小区间干扰的观点来看PRB是关键的则变小。这与干扰相对于所考虑的小区是出站或入站没有关系，因为调度过程没有ICIC策略的直接视图。（8）中的最右边的项让每一可能的ICIC算法与调度级别进行交互。

分数的简化版本不包括两个非线性函数f₁以及f₂：

$\mathrm{\Ω}(m,k)=\mathrm{\β}\·C(m,k)-\mathrm{\μ}\underset{l\∈\mathrm{\Φ}}{\·\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\φ}}_m\left(K_{\mathrm{ij}}^l\right)---\left(8^{\′}\right)$

另外，根据本发明的基于分数的ICIC机制可以被集成在资源调度过程并由资源调度过程利用，意思是指，来自协调消息的权重直接进入调度过程。

一般而言，在包括基于分数的ICIC机制的调度过程中，根据本发明，分数最高，相应的潜在分配实际是为下一个TTI确定的最后分配的一部分的概率也最高。

如前所述，一个ICIC周期的时长持续数十到数百TTI，而调度器每一TTI地确定资源分配。

一个ICIC周期比调度时段长得多这一事实对于正确地理解调度和ICIC之间的关系非常重要。

在分数中，估计的传输容量，即，CQI，以及由协调消息所指定的数量具有非常不同的相干时间。

事实上，当存在快速衰落信道时，CQI值可以变化得非常快。换言之，相干时间是一个TTI的数量级。相反，由协调消息所指定的数量在整个ICIC时段内都保持恒定，即，比一个TTI长数十到数百倍。

调度作为一个过程，每一TTI地演变，因此，比ICIC快得多。然而，用户对传输资源的分配对干扰具有直接影响。平均干扰功率，又通过UE测量值，来影响ICIC。

概括地说，ICIC和调度是两个彼此相互影响的机制。

因此，尽管传统的调度器（循环，最大载波到接口（C/I）、比例公平等等）完全自由地每一TTI地改变资源分配，而不必考虑任何ICIC机制，但是，根据本发明的另一方面，下面，将呈现通过考虑基于分数的ICIC机制来实现资源调度和分配的调度器。

具体而言，所述调度器建立许多候选总计分配集合，在这些候选总计分配集合中，根据基于分数的ICIC机制，选择最后分配。取决于协调消息的分数的使用让最终分配，平均起来，会聚于不太被干扰并朝着主要干扰者发射较少干扰的资源。

关于此，附图示出了包括根据本发明的基于分数的ICIC机制的示例性调度方法10的流程图。

详细来说，如附图所示，调度方法10首先包括：

·QoS感知的分组排队（框11），又包括对于每个UE构成分组的队列，并且在大多数情况下，对于由每个UE请求的每个的服务，时间戳与每个分组相关联，对于每个分组，计算对应的传输优先级，这取决于对应的服务和对应的时间戳；以及

·候选总计分配生成（框12），又包括生成一组候选总计分配，每个候选总计分配是一组潜在的分配(m，k，b)，其中，m是标识PRB的索引，k是标识在所考虑的潜在分配中PRB被指定到的UE的索引，b是在所考虑的潜在分配中由PRB承载的比特数，或者，等效地，用于PRB的调制和编码集合。

具体而言，候选总计分配被写作：

Γ_q={(m₁,k₁,b₁)_q,(m₂,k₂,b₂)_q,...,(m_N,k_N,b_N)_q}(9)

其中，q是标识候选总计分配的索引，假定所有N个PRB都被使用。由于一个UE可以同时占用多个PRB，在一个候选总计分配中，对于不同的潜在分配，k的值可以相同。

候选总计分配的集合是由调度器根据队列中的分组的传输优先级来产生的。生成候选总计分配的集合的方式取决于调度策略，不是本发明的具体目标。

此外，再次如附图所示，调度方法10还包括：

·分数计算（框13），又包括对于每个候选总计分配，计算候选总计分配中的潜在分配的对应分数；以及

·最佳总分数总计分配选择（框14），又包括对于每个候选总计分配，计算作为对应的分数的总和的对应总分数，并选择带有最佳（即，最高）总分数的候选总计分配。

使用数学符号，选择候选总计分配作为最佳总分数总计分配，以便：

$\tilde{q}=\underset{q}{\arg \max }\underset{m=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Ω}(m,k),(m,k,b)\∈{\mathrm{\Γ}}_q---\left(10\right)$

其中，对(m，k)与对应的候选总计分配的对重合。

此外，调度方法10还包括：

·QoS要求检查（框15），又包括检查选择的最佳总分数总计分配是否允许满足由UE所请求的服务的QoS要求。

具体而言，如果不满足QoS要求，那么，如附图中的第一实线箭头NOK所示，再次实现调度方法10，从候选总计分配生成开始（框12），即，生成候选总计分配的新的不同的集合。

可另选地，如果不满足QoS要求，则可以再次实现调度方法10，从QoS感知的分组排队开始（框11），如附图中的虚线箭头所示。

否则，如果满足QoS要求，即，在附图中由第二实线箭头OK所表示的条件，调度方法10最后包括：

·资源分配（框16），又包括根据满足QoS要求的选择的最佳总分数总计分配，将PRB分配到相应的UE。

如前所述，每一TTI地实现调度方法10。

另外，本发明的进一步的方面允许解决涉及潜在的振荡和/或死锁情况的进一步的问题，这些问题可能会在具有传输资源（即，PRB）的基本上对称的视图的重负载网络中发生。

具体而言，根据本发明的所述进一步方面，对于分数计算（框13）中的第i个e-节点B，引入了与分数的负元素相乘的随机因子χ_i。

例如，从定义（8'）开始，根据本发明的所述进一步方面的分数的新定义是：

$\mathrm{\Ω}(m,k)=\mathrm{\β}\·C(m,k)-{\mathrm{\χ}}_i\·\mathrm{\μ}\underset{l\∈\mathrm{\Φ}}{\·\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\φ}}_m\left(K_{\mathrm{ij}}^l\right)---\left(11\right)$

优选地，在网络调谐过程中，可以使随机因子χ_i保持等于1，而在正常操作过程中，它可以在间隔[1-ε，1+ε]内慢慢地并且随机地变化，0<ε<1。

根据定义（11）的分数帮助解决重负载网络中的死锁和振荡情况。

事实上，随机因子χ_i使第i个e-节点B在试图调度从相互小区间干扰的观点来看是关键的资源时变得稍微更加或稍微不太“侵略”（而不是“利他”）。给予该过程的随机性将帮助解决冲突和干扰振荡。

方便地，可以按如下方式来计算（8'）中所定义的分数的负元素：

$\underset{l\&Element;\mathrm{\&Phi;}}{\mathrm{\&Sigma;}}{\mathrm{\&phi;}}_m\left(K_{\mathrm{ij}}^l\right)=\underset{j=1}{\overset{Q}{\mathrm{\&Sigma;}}}w\&CenterDot;\mathrm{RNT}{P}_{\mathrm{jm}}---\left(12\right)$

其中：

·RNTP_jm是从第j个e-节点B接收到的第m个PRB的指示符位图的(j，m)元素，并表示第j个e-节点B是否超出与(j，m)元素相关联的相对窄带发射功率（RNTP）阈值（此机制在3GPP TS 36.213和36.423中指定）；以及

·w是加权系数，取决于第j个e-节点B和第k个UE（为其计算分数的UE）之间的路径损失。

具体而言，如果w=1，仅仅通过计数超出给定功率阈值的e-节点B的数量来估计干扰。

方便地，如(8')中所定义的分数的负元素的更准确计算可以基于推送和拉动消息两者。

具体而言，可以按如下方式来更准确地计算（8'）中所定义的分数的负元素：

其中，在拉动消息中从第u个e-节点B（该节点B被第m个PRB上的第i个e-节点B干扰）发送到第i个e-节点B，目的是请求降低第m个PRB上的第i个e-节点B的发射功率，P是被干扰的e-节点B的数量，θ是归一化因子。

可以利用三级值来编码，取决于从第i个发出干扰的e-节点B接收到的干扰的级别，的每个值分别对应于低、中或高干扰情况。当导出值时，发送第u个e-节点B可以使用UE路径损耗测量值来确定大多数发出干扰的e-节点B。

利用此方法，接收RNTP和的e-节点B可以在“自私的”行为与“利他的”行为之间平衡，对两个项进行适当的加权。

从前述的内容，本发明的优点是显而易见的。

最后，显而易见，可以对本发明进行很多修改，所有都在本发明的范围内，如所附权利要求书所定义的。

具体而言，可以理解，本发明也可以在理论上应用于任何无线多载波通信网络。

Claims (13)

1.一种用于调度无线电通信***中的无线电资源的无线电资源调度方法(10)，所述无线电通信***包括被配置成在无线电资源上与收发器站进行通信的多个用户设备，所述无线电资源调度方法包括：

对于服务于相应的被服务用户设备的收发器站，生成(12)一组候选总计分配，每个候选总计分配包括无线电资源对于相应的被服务用户设备的对应的潜在分配；

执行(13)干扰协调方法，以确定所述候选总计分配中的每个潜在分配的分数，其中所述执行干扰协调方法包括在收发器站之间交换关于被干扰的无线电资源上的干扰的一个或多个协调消息，以及基于所述协调消息确定所述候选总计分配中的每个潜在分配的所述分数；

基于所述对应的潜在分配的所述分数，计算(13)所述一组候选总计分配中的每个候选总计分配的总分数；以及

基于所述候选总计分配的所述总分数，将无线电资源分配(14、16)到相应的被服务用户设备。

2.根据权利要求1所述的无线电资源调度方法，其中，计算(13)每个候选总计分配的总分数包括：

作为所述对应的潜在分配的所述分数的和来计算所述候选总计分配的所述总分数。

3.根据权利要求1或2所述的无线电资源调度方法，其中，分配(14、16)包括：

根据具有最高总分数的所述候选总计分配，将无线电资源分配(14)到相应的被服务用户设备。

4.根据权利要求1或2所述的无线电资源调度方法，其中，确定分数包括：

确定表示与所述潜在分配相关联的传输容量的第一数量；以及

还基于所述第一数量，确定所述分数。

5.根据权利要求4所述的无线电资源调度方法，其中，确定第一数量包括：

确定表示由所述潜在被干扰的用户设备在所述被干扰的无线电资源上经历的传输质量的第二数量；以及

基于所述第二数量，确定所述第一数量。

6.根据权利要求5所述的无线电资源调度方法，其中，确定第一数量还包括：

由每个用户设备确定对应的第二数量，每个第二数量表示由所述用户设备在对应的无线电资源上经历的相应传输质量；以及

从所述用户设备向相应的服务收发器站发射所述对应的第二数量。

7.根据权利要求5所述的无线电资源调度方法，还包括：

由每个收发器站来执行对由所述收发器站和/或由相应的被服务用户设备从发出干扰的收发器站和/或发出干扰的用户设备经历的干扰的对应的特征化；

交换是基于所述执行的特征化来进行的。

8.根据权利要求5所述的无线电资源调度方法，其中，交换包括：

从发出干扰的收发器站向被干扰的收发器站发射推送协调消息，以通知所述被干扰的收发器站：所述发出干扰的收发器站意图在所述被干扰的无线电资源上发射给定的干扰功率；

并且，其中，确定分数还包括：

由所述被干扰的收发器站基于所述干扰功率来确定所述分数。

9.根据权利要求8所述的无线电资源调度方法，其中，发射包括：

发射所述推送协调消息，指出所述发出干扰的收发器站是否意图提高所述被干扰的无线电资源上的发射功率，或者所述发出干扰的收发器站是否意图在所述被干扰的无线电资源上开始发射。

10.根据权利要求7所述的无线电资源调度方法，其中，交换还包括：

从给定的收发器站向所述被干扰的收发器站发射拉动协调消息，请求所述被干扰的收发器站降低由所述被干扰的收发器站在所述被干扰的无线电资源上发射的发射功率，所述给定的收发器站在所述无线电资源上经历来自所述被干扰的收发器站的干扰；

并且，其中，确定分数还包括：

由所述被干扰的收发器站基于所述拉动协调消息来确定所述分数。

11.根据权利要求10所述的无线电资源调度方法，其中，所述拉动协调消息包括量化由所述给定的收发器站在所述无线电资源上从所述被干扰的收发器站经历的所述干扰的值，其中，确定分数还包括：

由所述被干扰的收发器站基于所述值来确定所述分数。

12.根据权利要求11所述的无线电资源调度方法，其中，确定分数还包括：

通过随机因子来加权所述干扰功率和/或所述值。

13.一种无线电通信***，包括被配置成与用户设备通信的多个无线电收发器站，所述***包括：

用于对于服务于相应的被服务用户设备的收发器站生成(12)一组候选总计分配的装置，每个候选总计分配包括无线电资源对于相应的被服务用户设备的对应的潜在分配；

用于执行(13)干扰协调方法以确定所述候选总计分配中的每个潜在分配的分数的装置，其中所述执行干扰协调方法包括在收发器站之间交换关于被干扰的无线电资源上的干扰的一个或多个协调消息，以及基于所述协调消息确定所述候选总计分配中的每个潜在分配的所述分数；

用于基于所述对应的潜在分配的所述分数计算(13)所述一组候选总计分配中的每个候选总计分配的总分数的装置；以及

用于基于所述候选总计分配的所述总分数将无线电资源分配(14、16)到相应的被服务用户设备的装置。