CN102165803A - 无线通信系统、无线通信装置以及无线资源管理方法 - Google Patents

无线通信系统、无线通信装置以及无线资源管理方法 Download PDF

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CN102165803A CN2009801314094A CN200980131409A CN102165803A CN 102165803 A CN102165803 A CN 102165803A CN 2009801314094 A CN2009801314094 A CN 2009801314094A CN 200980131409 A CN200980131409 A CN 200980131409A CN 102165803 A CN102165803 A CN 102165803A
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高田芽衣
藤岛坚三郎
上野幸树
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Abstract

本发明提供一种基站，其提供无线通信区域，通过网关与核心网连接，所述基站具有接口，该接口用于接受以下设定：按预定单位对无线资源进行分割后的无线资源块的各个块可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围的终端和可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围以外的终端，其中，所述无线资源能够在由所述基站提供的无线通信区域内使用，通过所述接口来设定多个规定所述无线资源的分配限制的分布图，在接受了分布图的标识符指定的情况下，适用由所述指定的标识符的分布图所示的分配限制来分配所述无线资源。

Description

无线通信系统、无线通信装置以及无线资源管理方法
技术领域
本发明涉及无线通信系统，尤其涉及无线通信系统中的无线资源管理技术。
背景技术
近年来的携带电话等蜂窝无线通信系统要求能传送从语音、文字邮件等位数较少的信息直到附加有照片的邮件、TV电话的动态图像数据等位数较多信息的各种各样的信息。为了应对该要求，在蜂窝无线通信系统中使用与被发送的数据量(位数)对应的多个数据包大小和多个调制方式。另外，在系统内也存在由于位于基站附近或开阔的位置而电波传播环境非常好的终端。另一方面，也具有由于位于基站的电波被遮挡的建筑物的静区，或者位于来自其他小区的干扰功率大的位置而电波传播环境恶劣的终端。
因此，在系统中，按时间×频率×空间对无线资源进行细分，按照各终端的电波传播环境，逐一确定分配给该终端的无线资源，进而，在各无线资源中适当地组合要使用的数据包大小和调制方式。由此，使作为系统整体的频率使用效率提高。汇集这样的无线资源的分配、分配变更、资源开放等功能称为无线资源管理功能。
被3GPP(3rd Generation Partnership Project：第三代合作伙伴项目)标准化的无线通信网络直至第3～3.5代为图1所示那样的3层结构。但是，在移至第3.9代时，通过将以往分别独立的无线基站B(Node B：无线基站)和RNC(Radio Network controller：无线网络控制装置)一体化后收纳在一个增强型基站(enhanced Node B)(以下简称为eNB)中，来将体系结构大幅度变化成图4所示那样的2层结构。
伴随着该体系结构变更，以往被安装在RNC中的大部分无线资源管理功能被移至eNB(参照3GPP TR25.912 v7.2.0(2007-06)11章)。例如，Radio Bearer Control(无线承载控制)、Radio Admission Control(无线准入控制)、Connection Mobility Control(连接移动性控制)等功能被安装在eNB中。但是，需要在小区(eNB)之间调整的ICIC(Inter-cell Interference Coordination：小区间干扰协调)的安装问题上还留有研究课题。
在此，使用图2，对小区间干扰和ICIC进行说明。在使用OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：正交频分多址)，并且频率反复率为1的系统中，在某个小区和相邻小区中使用相同的频带。如图2所示的情况，在某个小区201的eNB202和位于与小区201相邻的小区203的边界周围的终端A204之间的通信中使用的无线资源205，和在相邻小区203的eNB206与位于小区203内侧的终端B207之间的通信中使用的无线资源208有时在时间上和频率上重叠。这种情况下，终端A204位于小区201与小区203的边界周围，因此导致接收到从eNB206向终端B207通信的电波。这些向其他终端进行通信的电波相对于原本想接收的电波205成为噪声(干扰)。为了避免引起这样的现象，将在eNB之间或者在系统整体中协调研究无线资源的分配方法称为ICIC(小区间干扰控制)。
作为ICIC的第一具体例，在eNB间之间，对本小区的负荷状况(拥挤情况)和分配给位于小区边界周围的终端的无线资源等信息进行交换，调整的结果可考虑为将特定无线资源块中的发送功率限制在一定以下，或者禁止向特定无线资源块进行分配等，使对于调度器的分配限制发生变化(参照3GPP TR25.814 v7.1.0(2006-09)7.1.2.6)。
重新配置(设定、解除、变更)限制的周期研究出有每隔数日(eNB之间每隔数日仅交换限制内容)、每隔数分钟(eNB之间每隔数十秒～1分钟交换判断是否要进行限制变更所需的详细信息)2种。
除了上述的分配限制，各eNB的调度器还控制着将无线资源向终端的分配。各eNB在所述调度区间，在考虑了有无要向该终端发送的数据、上次对该终端分配资源后的经过时间、该终端的信道状态是否良好、以及是否满足该终端的QoS(Quality of Service：服务质量)要求等条件之后，对在本小区内进行通信的多个终端确定资源的分配。
调度的目标根据各eNB的方针而不同，但基本上公平地使用所有无线资源更能提高效率。反之，基于上述ICIC的分配限制越多，则不能分配给想要分配(条件好)的资源的概率越高，吞吐量(through-put)越低。
作为ICIC的第二具体例，作为在系统整体中协调研究无线资源的分配方法的方法，已知有面向第3.5代而提出的FFR(Fractional Frequency Reuse：分数频率复用)(参照国际公开WO/2006/020032号小册子，小西聪，Satoshi KONISHI，涉及OFDM类蜂窝系统用Fractional Frequency Reuse的研讨，A Study on the Fractional Frequency Reuse for the OFDMA-based cellular systems，电子信息通信学会2007年通信学会大会演讲论文集1，PROCEEDINGS OF THE 2007 IEICE COMMUNICATIONS SOCIETY CONFERENCE，2007.09.11，B-5-59，p.381)。使用图3对FFR的原理进行说明。在上述以往的网络结构中的RNC中，对某个小区301的eNB302区分成位于小区边界周围的终端303和其以外(即，位于eNB302附近)的终端304，限制资源的分配，以将某个频带B分配给位于小区边界周围的终端303，将另一频带A分配给其以外(位于小区的中心部)的终端304。对相邻小区305的eNB306限制资源的分配，以将另一频带C分配给位于小区边界周围的终端307，将上述频带A分配给其以外的(位于小区内侧)终端308。
这样，在所有eNB中对位于小区中心部的终端分配相同的频带A，通过限制分配，使得分配成对位于小区边界周围的终端分配的频带在小区之间不重叠，能够在进行ICIC的同时抑制所需的频带的增加(频率方向的无线资源细分)。
如图3所示，在对七个小区进行FFR的情况下，在频率方向上将各eNB的无线资源分割成4份即可，但不进行FFR，要在所有小区内对位于小区边界周围的终端和其以外的终端分配不同的频带，则需要在频率方向上将无线资源分割成14份。另一方面，在不进行FFR，不优待位于小区边界周围的终端的情况下，也能够在频率方向上不分割的情况下，自由分配所有频率。与这种情况相比，即使是FFR，通过实施ICIC，也使能在调度中使用的无线资源数减少，使吞吐量降低。
发明内容
如上述那样，各eNB中的小区内的调度效率和基于ICIC的分配限制是在本质上相互矛盾的控制。有时，若不限制资源的分配以使小区内的负荷状况和由ICIC得到的效果平衡，则反而吞吐量降低。
为了根据状况进行分配限制，在大范围内收集系统信息能够更准确地判断状况。另外，通过在系统整体内进行最优化，也能够以更少的分配限制得到ICIC的效果。另一方面，在判断中花费时间而不能跟踪状况变化，因此需要使信息收集和控制周期变短。要在短周期内收集且控制较多的系统信息，则具有eNB之间或者系统内的通信量增加，压迫中枢网络的容量这样的问题。
即，本发明要解决的课题在于提供为了不使ICIC对小区内调度产生坏影响，在大范围内收集系统信息，同时适当地限制资源的分配，使得其经常的通信量分布和由ICIC得到的效果平衡，并且不压迫中枢网络的容量的资源的分配方法。
示出本发明代表性的一例如下。即，一种基站，提供无线通信区域，并通过网关与核心网连接，所述基站的特征在于，具有接口，该接口为了实现维修装置、ASGW、特定eNB、或者系统整体的最优化而从与维修装置分别设置的中央控制装置接受以下设定：按预定单位对无线资源进行分割后的无线资源块的各个块可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围的终端和可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围以外的终端，其中，所述无线资源能够在由所述基站提供的无线通信区域内使用，通过所述接口来设定多个规定所述无线资源的分配限制的分布图，在接受了分布图的标识符指定的情况下，适用由所述指定的标识符的分布图所示的分配限制来分配所述无线资源。
根据本发明的实施方式，能够将从位于eNB高位的系统装置(维修装置、ASGW、中央控制装置、或者特定eNB)到系统整体的大范围内信息收集并且最优化的ICIC控制(即无线资源分配限制)施加到各eNB，并且，通过以高速且在系统内连动的形式切换分配限制的内容，能够实现在不增加eNB之间或系统之间的通信量的情况下，高效地跟踪系统内的通信量分布的变化，且无浪费的ICIC。
附图说明
图1是表示至第3～3.5代的无线通信网络结构的框图。
图2是表示小区间干扰产生原理的框图。
图3是表示FFR的原理和ICIC的第二具体例的框图。
图4是表示本发明实施方式的无线通信网络结构的框图。
图5是表示本发明实施方式的无线资源块的构造的图。
图6是表示从本发明实施方式的维修装置对eNB的分配限制的第一例的图。
图7是表示从本发明实施方式的维修装置对eNB的分配限制的第二例的图。
图8是表示根据设置有本发明实施方式的eNB的小区中的通信量和终端的移动性，分成四种的资源分配限制的表。
图9是表示基于本发明实施方式的RRM分布图的定点切换方式与以eNB之间的调整为基础的适应控制方式并用的控制；和仅有适应控制方式时的控制倾向不同的图。
图10是从本发明实施方式的维修装置对eNB设定多个分配限制的处理的流程图。
图11是本发明实施方式的RRM分布图切换处理的流程图。
图12是本发明实施方式的RRM分布图内容更新处理的流程图。
图13是表示本发明实施方式的成员变量和参数的例子的说明图。
具体实施方式
首先，对本发明的概要进行说明。本发明具有代表性的特征有以下3点。
(1)系统内的各eNB具有接口，该接口使用三维结构体数组，接受是否将各无线资源分配给位于小区边界周围的终端，和位于上述以外的(位于小区内侧)终端的指示。在此，“位于小区边界周围的终端”和“位于小区内侧的终端”的区分在eNB之间极为不同时，有时即使施加资源分配限制也不能得到期待的效果。为了避免这样的情况，也具有与上述三维结构体数组1∶1对应地接受“位于小区边界周围的终端”与“位于小区内侧的终端”的区分方法和关于边界值的限制的设定的接口。三维结构体数组和与其对应的区分方法以及边界值的设定合起来定义为一个RRM分布图。
另外，除边界值以外，也可以定义表示边界值未确定的信息。
(2)通过上述接口，从位于eNB高位的系统装置(维修装置、ASGW、中央控制装置、或者特定eNB)对系统内的各eNB设定多种上述RRM分布图，能够切换所设定的分配限制。
(3)通过将基于上述RRM分布图的定点切换方式与基于ICIC的第一具体例那样的eNB之间的调整的自适应控制方式并用，能够实现快速地跟踪系统内通信量分布的变化、且无浪费的ICIC。
使用图4至图9对本发明的实施方式进行说明。
图4是表示本发明实施方式的无线通信网络的结构的框图。
本实施方式的无线通信网络包括：多个增强型基站(eNB)401～405、Access Gateway(ASGW：接入网关)406、维修装置407以及中央控制装置412。在各eNB401～405连接有终端408、409。
eNB401～405具有无线基站的功能和无线网络控制装置的功能(例如，RNC的一部分功能)，形成与本小区(无线通信区域)内的终端的无线接口，提供用于在与终端之间对信息进行无线传送的无线收发功能。eNB401～405进行本小区内的无线资源的调度、重发控制、判断是否要移交给其他小区等。
ASGW406在携带电话运营商的核心网410与无线网络411之间连接。另外，ASGW406终结数据包，通过传呼呼叫终端。维修装置407监视无线通信网络的故障，控制无线通信网络，收集统计信息。可以分别设置维修装置407和用于实现系统整体最优化的中央控制装置412。另外，中央控制装置412是任意的结构。
各eNB401～405与ASGW406连接，传送用户数据。另外，各eNB401～405也与相邻的其他eNB连接，交换用于移交和调整ICIC的控制信息。另外，各eNB401～405与维修装置407连接，从维修装置407接受系统参数值的设定，将统计信息报告给维修装置407。ASGW406也与维修装置407连接。
本发明尤其涉及eNB的调度功能，以及维修装置与eNB之间的接口、ASGW与eNB之间的接口、中央控制装置与eNB之间的接口、以及eNB与eNB之间的接口。
在使用OFDMA，并且使用多个收发天线可在空间方向上进行多路发送的无线通信系统中，在从eNB向本小区内的多个终端进行通信时，能够使用的无线资源被
(A)频率方向
(B)时间方向
(C)空间方向
三维地分割，按该三维被分成多路。
在图5所示的例子中，分割成在频率方向501上的四个子信道、在时间方向502上的三个时分多路交错以及空间方向503上的四个波束图形。eNB的调度功能在每个调度周期将48个无线资源块分配给在本小区内通信中的终端。在进行自适应调制时，还考虑到整体资源分配的平衡，确定在各个无线资源块504中使用的数据包大小、调制方式、发送功率等无线资源的分配。
本发明的第一特征在于，从维修装置407、ASGW406、中央控制装置412、或者特定eNB401～405对系统内的各eNB使用三维结构体数组，设定是否将各无线资源分配给位于小区边界周围的终端，和可否分配给上述以外的(位于小区内侧)终端。以下以从维修装置407设定的情况为例进行说明，但也可以从ASGW406、中央控制装置412或者任一个eNB401～405来设定。
使用ASGW406的优点在于，许多eNB被连接在现有网络上，能够与各eNB的呼叫控制建立对应地收集大范围内的信息。另一方面，连接ASGW406的范围很广，因此信息收集和判断的处理延迟变大这一方面成为课题。
使用任一个eNB的优点在于，与ASGW406反向连接的范围窄，但能够快速收集近距离的eNB信息，进行快速的反馈控制。
使用维修装置407的优点在于，维修装置407被连接在ASGW406、各eNB以及现有网络上，能够在比各eNB大的范围内，且比ASGW406窄的范围内收集信息。
进而，另外增加中央控制装置412的优点在于，通过增强用于对在以往的维修装置407中未收集到的信息进行加工、保存的大容量存储器，和用于进行大负荷的最优化运算的CPU，从而不限于现有维修装置407的结构，能够实现高度的系统最优化功能。
作为上述各无线资源块的分配限制，从维修装置407对各eNB401～405设定
(1)所述无线资源块中的发送功率的最大值；
(2)可否将所述无线资源块分配给位于小区边界周围的终端；以及
(3)可否将所述无线资源块分配给上述以外的(位于小区内侧)终端。作为设定方法，准备与上述(A)频率、(B)时间、(C)空间的三维对应的三维结构体数组R[f][t][s]，对各无线资源块将上述(1)～(3)的分配限制定义为成员变量。在图13中表示成员变量的表和参数的例子。不需要从维修装置407向eNB401～405通知本结构体数组的所有要素的信息，只要仅通知值从缺省值变化的部分(即存在限制的部分)即可。进而，在通知存在限制的部分时，在不需要对各块通知的情况下，只要通知被限制的范围和限制的内容即可。
作为从维修装置407对eNB的分配限制的第一例(RRM分布图1)，如上述ICIC的第二具体例那样，在实施FFR(在(A)的频率方向上施加限制)的情况下，如下述那样通知。
R[f＝0][*][*]＝{-，0，1}：图3的频率A、图6的601
R[f＝1][*][*]＝{-，1，0}：图3的频率B、图6的602
R[f＜1][*][*]＝{-，0，0}：图3的频率C、D、图6的603
在此，“*”表示所有的各数组元素，“-”直接表示缺省值。
在图6中表示分配限制的第一例的资源分配区分。
资源601是分配给位于小区内侧的用户的资源。资源602是分配给位于小区边界周围的用户的资源。资源603是不在本小区内使用的资源(未分配的资源)。
接着，作为从维修装置407对eNB的分配限制的第二例(RRM分布图2)，使对位于小区边界周围的终端的分配集中在特定交错，通过使用在相邻eNB中不重叠的波束图形，在进行ICIC时，如下述那样地通知。
R[*][t＝1][s＜2]＝{-，1，0}：图7的701
R[*][t＝1][s≥2]＝{-，0，0}：图7的702
R[*][t≠1][*]＝{-，0，1}：图7的703
在图7中表示分配限制的第二例的资源分配区分。
资源701是分配给位于小区边界周围的用户的资源，在空间轴上被划分成二个区域。资源702是在本小区内未使用的资源(未分配的资源)。资源703是分配给位于小区内侧的用户的资源。
从这些例子可知，根据本发明的实施方式，由于能够在三维中指定限制，因此能够通过进行多个轴的组合来施加ICIC限制。
进而，本发明的一个特征在于，维修装置407、ASGW406、中央控制装置412、或者特定eNB401～405与上述三维结构体数组1∶1对应，在实施由该数组设定的分配限制时，定义“位于小区边界周围的终端”和“位于小区内侧的终端”的区分方法和边界值，从维修装置407、ASGW406、中央控制装置412或者特定eNB401～405对系统内的各eNB设定该区分方法和边界值，或者设定该边界值。
作为区分方法的第一例，可考虑为在地理上以基站为中心的半径Ym的小区内，将位于距基站的半径Xm(＜Ym)以内的终端作为“位于小区内侧的终端”和位于半径Xm以上且小于Ym的终端作为“位于小区边界周围的终端”进行区分的方法。实际上，基站仅通过与携带电话机进行通常的通信难以正确地通知各终端的位置。可考虑使用另外安装在终端上的GPS接收机来测量位置；或者在以从多个基站接收的导频信号的到来时间差为基础的三点测量方式中计算位置这样的方法。
作为区分方法的第二例，可考虑与距基站的距离成比例地衰减的、将终端的导频接收功率量在预定阈值(XdBm)以上的终端作为“位于小区内侧的终端”，将比预定阈值小的终端作为“位于小区边界周围的终端”进行区分的方法。导频接收功率量大致与终端距基站的距离成比例，但对于位于地下或大厦之间等电波难以到达的位置的终端可能被分类成错误的区分。然而，在施加无线资源块的分配限制时，考虑到最好是即使不位于小区边界周围也能够优待接收状态恶劣的终端，认为作为区分方法是有效的。
作为区分方法的第二例，可考虑为将导频接收功率与干扰功率之比在预定阈值(XdB)以上的终端作为“位于小区内侧的终端”，将小于预定阈值的终端作为“位于小区边界周围的终端”进行区分的方法。这种情况考虑了来自周围干扰影响的区分，认为是更为有效的区分方法。
接着，作为边界值的设定例，不是根据上述区分方法中的绝对值来定义的，而是在按照小区内的终端分布来改变区分那样的、将终端沿各区分方法依次排列时，将从基站附近到整体的预定阈值(X％)以内的终端作为“位于小区内侧的终端”，将超出预定阈值的终端作为“位于小区边界周围的终端”进行区分的方法。
另外，作为区分方法的第三例，也可以不限制区分方法和边界值，而依赖各eNB的裁量。例如，如上述说明的FFR那样，在小区之间划分频率进行分配时，若在发送功率的最大值以内，则即使在eNB之间分配区分不均衡，也能够不影响到其他小区，因此能够得到期待的效果。
这样，能够由位于eNB高位的系统装置(例如，ASGW406、维修装置407、中央控制装置412等)来设定小区边界的区分方法和边界值，从而能够使“位于小区边界周围的终端”与“位于小区内侧的终端”的区分在eNB之间无极端偏差地一致，能够得到期待的ICIC效果。
本发明的第二特征在于，从维修装置407、ASGW406、中央控制装置412或者eNB401～405的任一个对系统内的各eNB设定多种上述RRM分布图，能够切换被设定的分配限制。
以下，也以由维修装置407设定的情况为例进行说明，但也能够从ASGW406、中央控制装置412或者eNB401～405的任一个来设定。
使用图10，说明由维修装置407对eNB401设定多个RRM分布图的处理流程。
从维修装置407将对上述结构体数组存在限制的部分的设定，和区分方法与边界值(或者仅边界值，表示边界值未确定的信息)的设定作为RRM分布图#N发送给eNB401(步骤1001)。eNB401将接收到的RRM分布图#N写入RRM分布图表的#N区域(步骤1002)。eNB401在RRM分布图的写入结束后，向维修装置407报告RRM分布图#N的写入完成(步骤1003)。另外，如图所示，也能够集中#1～#4的区域进行处理，但在每1个区域按照步骤1001、1002、1003的顺序进行处理。
维修装置407在RRM分布图的设定结束之后，根据RRM分布图号码指定哪一个RRM分布图为有效。图示的情况指定为#2(步骤1004)。
eNB401读出与被指定的号码对应的RRM分布图表的区域(步骤1005)，将读出的RRM分布图应用于本小区内无线资源的分配限制(步骤1006)。
之后，eNB401向维修装置407报告使被指定的RRM分布图号码#2有效的情况(步骤1007)。
维修装置407通过对其他的eNB402～405也进行相同的处理来设定RRM分布图，但被设定的RRM分布图的内容(即使是相同的RRM分布图号码)可以根据eNB的不同而不同。另外，被指定为有效的号码也可以根据eNB的不同而不同。
在图11中表示RRM分布图切换处理的流程。RRM分布图切换处理与从分配限制设定处理的步骤1004至1007相同。
即，维修装置407在切换RRM分布图时，根据RRM分布图号码指定哪一个RRM分布图有效。图示的情况指定为#1(步骤1101)。
eNB401读出与被指定的号码对应的RRM分布图表的区域#1(步骤1102)，将所读出的RRM分布图应用于本小区内的无线资源的分配限制(步骤1103)。
之后，eNB401向维修装置407报告使被指定的RRM分布图号码#1有效的情况(步骤1104)。
另外，为了切换RRM分布图，如图示那样，除了在切换的时机从维修装置407对eNB401指定有效分布图号码的方法以外，也可以考虑从维修装置407通过接口预先设定有效的分布图号码的指定和切换定时，在eNB401的计时器到达被设定的切换定时时，变更为与分布图号码对应的分配限制的方法。
在图12中表示RRM分布图内容更新处理的流程。RRM分布图内容更新处理与从分配限制设定处理的步骤1001至1007相同。
即，从维修装置407向eNB401发送内容被更新的RRM分布图。图示的情况为发送RRM分布图#1(步骤1201)。eNB401将接收到的RRM分布图#1写入RRM分布图表的#1区域(步骤1202)。eNB401在RRM分布图的写入结束后，向维修装置407报告RRM分布图#1的写入完成(步骤1203)。
维修装置407在RRM分布图的更新结束之后，根据RRM分布图号码指定使哪一个RRM分布图有效。图示的情况指定为被更新后的#1(步骤1204)。
eNB401读出与被指定的号码对应的RRM分布图表的区域(步骤1205)，将所读出的RRM分布图应用于本小区内的无线资源的分配限制(步骤1206)。
之后，eNB401向维修装置407报告使被指定的RRM分布图号码#1有效的情况(步骤1207)。
作为具体的RRM分布图的结构例，考虑将从维修装置407对eNB401的分配限制的第一例设定为RRM分布图#1，将从维修装置407对eNB402的分配限制的第二例设定为RRM分布图#2的情况。
在RRM分布图1中，如图6所示，仅使用了所有无线资源的一半，因此吞吐量低，但ICIC效果好，并且也能够在小区边界周围的终端用资源中在时间方向、空间方向上期待分集。如图7所示，RRM分布图2向位于小区内侧的终端分配整体的2/3的无线资源，因此与RRM分布图#1相比，吞吐量变高，但若许多终端位于小区边界周围则不能分配资源。根据设置成为设定对象的eNB的环境和小区的状态，另外根据不仅是所述小区也包括周围小区相对地处于怎样的状态来确定什么时候使用哪一个分布图合适。小区的状态根据时间带、星期几、季节以及有无特别事件等来变动。该变动大多被在小区内有怎样的设施，人的变动怎样根据星期几、时间带、天气、季节等来变动等无线通信系统外的主要因素所左右。为了选择适当的分布图，需要考虑到这样的主要因素。
在图8中表示根据在设置有eNB401的小区中的通信量(traffic)和终端的移动性(mobility)的高低来分为4类的图。
图8的第1象限801是通信量、移动性均高的情况，例如，人的行动迅速，人数也众多的地方(拥挤时的车站和百货商场等)。在这样的地方，可考虑为终端在小区端周围不作长时间停留，因此适用与ICIC相比更重视吞吐量的类型的RRM分布图。
图8的第2象限802是通信量高但移动性低的情况，例如，为密集有许多人且在固定位置进行通信的地方(夜间或周末等居家者居多的时间带的集中住宅、工作时间的办公室以及上学时间的学校等)。在这样的地方，重视吞吐量但也推测为产生在小区端周围作长时间停留的终端，因此适用在ICIC用中确保一部分无线资源，并且作为整体重视吞吐量的类型的RRM分布图。
图8的第3象限803是通信量、移动性均低的情况，例如，在小区内产生通信的概率低的地方(山区、和工作日的白天等居家者少的时间带的住宅街道等)。在这样的地方，为了覆盖广大区域，适用重视ICIC的类型的RRM分布图。但是，期望预先使分配自由度高，使得能够以1台终端占用较多资源。
图8的第4象限804是通信量低但移动性高的情况，例如，为偶尔终端在交通工具中经过的地方(沿道路、沿轨道、工作时间以外的办公室以及夜晚的学校等)。在这样的地方，适用重视ICIC类型的RRM分布图。尤其是期望可靠地向移动性高的终端分配良好的资源那样的、更多地确保小区边界周围的终端用资源。
上述RRM分布图1是第4象限的类型，RRM分布图2是第2象限的类型。因此，设定RRM分布图1的eNB适用被设置在办公室、学校、住宅区(集中住宅)等的eNB。另外，在办公室和学校等在工作日的白天人较多的地方，在工作日的白天适用RRM分布图2，在夜晚和休息日适用RRM分布图1更为合适。进而，在夜晚和休息日在人多的地方(住宅区等)，在工作日的白天适用RRM分布图1，在夜晚和休息日适用RRM分布图2更为合适。
本发明的第三特征在于将基于上述RRM分布图的定点切换方式与ICIC的第一具体例那样的基于eNB之间的调整的自适应控制方式并用。
例如，在维修装置407中，从各eNB401～405定期地(例如，以1～2小时的间隔)获取包含小区通信量和终端移动性的统计信息。另外，也能够使用电波测量车测量所述小区周围的电波传播状况。系统管理者能够通过将像这样得到的信息按不同时间、星期几、不同季节以及不同天气来进行统计处理、分析，预测每个时间带的小区的通信量倾向。并且，系统管理者确定多个RRM分布图和RRM分布图的切换定时，在eNB401～405中设定被确定的RRM分布图和该切换定时。eNB401～405将基于从维修装置407指定的RRM分布图的分配限制，和在eNB401～405之间交换的分配限制按照时间经过重叠，在两者的限制范围内进行资源的调度。从维修装置407指示RRM分布图的切换时，在正在连接的呼叫中，针对Qos限制的严格呼叫(例如语音呼叫等)，使分配限制不急剧地发生变化而持续地进行通信。另一方面，按照新分布图的指定对新产生的呼叫和尽力服务(BestEffort)的数据包通信等分配资源。
图9表示如上述例那样被设置在办公室和学校等在工作日的白天人多的地方的eNB中工作日白天的通信量的变化倾向901。另外，在图9中也表示由自适应控制所控制的通信量的变动902，和适应控制与定点切换并用而被控制的通信量的变动905。
ICIC的第一具体例那样的、根据eNB401～405之间的调整的自适应控制方式的通信量的变动902具有一定延迟地跟踪实际通信量的变化901，因此不能够应对急剧的变化，并且产生控制的过冲。另一方面，在基于RRM分布图的定点切换方式中，预先根据统计信息预测通信量急剧变动的时间带和其方向性，在早上9点(903)从RRM分布图1切换至RRM分布图2，增加可分配的无线资源，在17点(904)再次切换至RRM分布图1，从而支持位于小区边界周围的终端。通过与自适应控制方式的并用，如细实线905所示，能够快速地跟踪系统内通信量分布的变化，并且实现无浪费的ICIC。
在维修装置407一侧，在RRM分布图和其切换时间的设定之后，也定期地调查通信量，根据该调查结果，通过调整各分布图的内容和切换时间，能够实施更准确的定点切换。在增设基站时，首先将以往的RRM分布图设定为初始值，通过自适应控制覆盖变化量并运用基站，调查该运用期间的统计信息等，能够根据对该调查结果进行分析后的结果来调整RRM分布图的内容和切换时间。
工业实用性
本发明能够应用于在多维的结构体数组和参数设定中将无线资源分配给终端的无线通信系统中。尤其是能有效应用于包含具有无线网络控制功能的无线基站的无线通信系统的无线资源管理方式。

Claims (33)

1.一种基站，提供无线通信区域，并通过网关与核心网连接，所述基站的特征在于，
具有接口，该接口用于接受以下设定：按预定单位对无线资源进行分割后的无线资源块的各个块可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围的终端和可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围以外的终端，其中，所述无线资源能够在由所述基站提供的无线通信区域内使用，
通过所述接口来设定多个规定所述无线资源的分配限制的分布图，
在接受了分布图的标识符指定的情况下，适用由所述指定的标识符的分布图所示的分配限制来分配所述无线资源。
2.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，
所述无线资源块是按照频率、时间、空间的各轴来分割能在由所述基站提供的无线通信区域内使用的无线资源而成的。
3.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，
按照基于频率、时间、空间的三维结构体数组来规定所述多个模式设定的无线资源的分配限制，
在结构体的成员函数中至少包括：表示可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围的终端的变量；和表示可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围以外的终端的变量。
4.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，
由所述分布图所示的分配限制和所述分布图的切换定时根据所述基站的通信量和由所述基站提供的无线通信区域内的所述终端的移动性来确定。
5.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，
根据由所述指定的标识符的分布图号码所示的分配限制和在与其他的所述基站之间所确定的特定无线资源的分配限制来分配所述无线资源。
6.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，
根据设在所述基站中的时钟来切换所述设定的多个分布图。
7.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，
所述接口还接收位于所述无线通信区域的边界周围的终端与位于无线通信区域的边界周围以外的终端的区分方法和该区分方法中的边界值、或者某种区分方法中的边界值，
根据所述区分方法和该区分方法中的边界值、或者所述某种区分方法中的边界值来分配无线资源。
8.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，
是位于无线通信区域的边界周围的终端还是位于无线通信区域的边界周围以外的终端，根据
(1)距所述基站的距离；
(2)所述终端接收到的所述基站的导频信号的强度；或者
(3)所述终端接收到的所述基站的导频信号的导频接收功率与干扰功率之比，
来确定。
9.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，
将所述无线通信区域内的终端中的预定比例的终端作为位于无线通信区域的边界周围以外的终端。
10.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，
是位于无线通信区域的边界周围的终端还是位于无线通信区域的边界周围以外的终端，按每个eNB以预定条件来确定。
11.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，
所述分布图包含表示所述边界值未确定的信息。
12.一种装置，连接在提供无线通信区域并通过网关与核心网连接的基站上，所述装置的特征在于，
所述基站具有接口，该接口用于接受以下设定：按预定单位对无线资源进行分割后的无线资源块的各个块可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围的终端和可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围以外的终端，其中，所述无线资源能够在由所述基站提供的无线通信区域内使用，
所述装置通过所述接口将多个规定所述无线资源的分配限制的分布图设定在所述基站中，
通过指定所述设定的分布图的标识符，在所述基站中适用由所述指定的标识符的分布图所示的分配限制来分配无线资源。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
所述无线资源块是按照频率、时间、空间的各轴来分割能在由所述基站提供的无线通信区域内使用的无线资源而成的。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
按照基于频率、时间、空间的三维结构体数组来规定所述多个模式设定的无线资源的分配限制，
在结构体的成员函数中至少包括：表示可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围的终端的变量；和表示可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围以外的终端的变量。
15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
由所述分布图所示的分配限制和所述分布图的切换定时根据所述基站的通信量和由所述基站提供的无线通信区域内的所述终端的移动性来确定。
16.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
设定所述基站，以根据由所述指定的标识符的分布图号码所示的分配限制和在与其他的所述基站之间所确定的特定无线资源的分配限制来分配所述无线资源。
17.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
设定所述基站，以根据设在所述基站中的时钟来切换所述设定的多个分布图。
18.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
所述接口还向所述基站发送位于所述无线通信区域的边界周围的终端和位于无线通信区域的边界周围以外的终端的区分方法和该区分方法中的边界值、或者某种区分方法中的边界值，
所述基站根据所述区分方法和该区分方法中的边界值、或者所述某种区分方法中的边界值来分配无线资源。
19.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
是位于无线通信区域的边界周围的终端还是位于无线通信区域的边界周围以外的终端，根据
(1)距所述基站的距离；
(2)所述终端接收到的所述基站的导频信号的强度；或者
(3)所述终端接收到的所述基站的导频信号的导频接收功率与干扰功率之比，
来确定。
20.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
将所述无线通信区域内的终端中的预定比例的终端作为位于无线通信区域的边界周围以外的终端。
21.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
是位于无线通信区域的边界周围的终端还是位于无线通信区域的边界周围以外的终端，按每个eNB以预定条件来确定。
22.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，
所述分布图包含表示所述边界值未确定的信息。
23.一种无线通信系统中的无线资源的分配方法，所述无线通信系统包括：提供无线通信区域并通过网关与核心网连接的基站；和与所述基站连接的装置，
所述无线资源的分配方法的特征在于，
所述基站具有接口，该接口用于接受以下设定：按预定单位对无线资源进行分割后的无线资源块的各个块可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围的终端和可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围以外的终端，其中，所述无线资源能够在由所述基站提供的无线通信区域内使用，
所述无线资源的分配方法，
通过所述接口在所述基站中设定多个规定所述无线资源的分配限制的分布图，
指定所适用的分布图的标识符，
适用由所述指定的标识符的分布图所示的分配限制来分配所述无线资源。
24.根据权利要求23所述的无线资源的分配方法，其特征在于，
通过按照频率、时间、空间的各轴分割能在由所述基站提供的无线通信区域内使用的无线资源来生成所述无线资源块。
25.根据权利要求23所述的无线资源的分配方法，其特征在于，
按照基于频率、时间、空间的三维结构体数组来规定所述多个模式设定的无线资源的分配限制，
在结构体的成员函数中至少包括：表示可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围的终端的变量；和表示可否分配给位于所述无线通信区域的边界周围以外的终端的变量。
26.根据权利要求23所述的无线资源的分配方法，其特征在于，
由所述分布图所示的分配限制和所述分布图的切换定时根据所述基站的通信量和由所述基站提供的无线通信区域内的所述终端的移动性来确定。
27.根据权利要求23所述的无线资源的分配方法，其特征在于，
根据由所述指定的标识符的分布图号码所示的分配限制和在与其他的所述基站之间所确定的特定无线资源的分配限制来分配所述无线资源。
28.根据权利要求23所述的无线资源的分配方法，其特征在于，
根据设在所述基站中的时钟来切换所述设定的多个分布图。
29.根据权利要求23所述的无线资源的分配方法，其特征在于，
还通过所述接口在所述基站中设定位于所述无线通信区域的边界周围的终端和位于无线通信区域的边界周围以外的终端的区分方法和该区分方法中的边界值、或者某种区分方法中的边界值。
30.根据权利要求23所述的无线资源的分配方法，其特征在于，
是位于无线通信区域的边界周围的终端还是位于无线通信区域的边界周围以外的终端，根据
(1)距所述基站的距离；
(2)所述终端接收到的所述基站的导频信号的强度；或者
(3)所述终端接收到的所述基站的导频信号的导频接收功率与干扰功率之比，
来确定。
31.根据权利要求23所述的无线资源的分配方法，其特征在于，
将所述无线通信区域内的终端中的预定比例的终端作为位于无线通信区域的边界周围以外的终端。
32.根据权利要求23所述的无线资源的分配方法，其特征在于，
是位于无线通信区域的边界周围的终端还是位于无线通信区域的边界周围以外的终端，按每个eNB以预定条件来确定。
33.根据权利要求23所述的无线资源的分配方法，其特征在于，
所述分布图包含表示所述边界值未确定的信息。
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