Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СВЯЗЬЮ, СИСТЕМА СВЯЗИ И СЕРВЕР АДМИНИСТРИРОВАНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу управления связью, системе связи и серверу администрирования.

Уровень техники

В последние годы, гетерогенная сеть была предложена как сеть связи следующего поколения. Гетерогенная сеть представляет собой сеть, в которой множество видов базовых станций малого-среднего размера одновременно присутствуют в макросоте, выполняя разделение спектра или передачу на более низком уровне. Базовые станции малого-среднего размера включают в себя базовую станцию RRH (Remote RadioHead, удаленное радиооборудование) соты, базовую станцию активной зоны (Pico/micro cell eNB, пико/микросоты eNB), базовую станцию фемтосоты (Home eNB, домашняя eNB), узел ретрансляции (базовую станцию ретрансляции) и т.п.

В такой гетерогенной сети существует проблема, связанная с тем, что, когда разные базовые станции, такие как базовая станция макросоты и базовая станция фемтосоты, например, используют ту же самую частоту, улучшению пропускной способности области препятствует возникновение взаимной помехи. Что касается такого беспокойства, в Патентной литературе 1 и Патентной литературе 2, например, раскрыты технологии для преодоления проблемы взаимной помехи между разными передающими устройствами.

Список литературы

Патентная литература

PTL 1: Выложенный патент Японии №2009-159452

PTL 2: Опубликованный перевод на японский язык №2009-542043 Международная публикация РСТ

Раскрытие изобретения

В соответствии с одним примерным вариантом осуществления раскрытие направлено на сервер администрирования в сети, включающий в себя первое передающее устройство, выполненное с возможностью связи на первое приемное устройство, и второе передающее устройство, выполненное с возможностью связи на второе приемное устройство, сервер администрирования, содержащий: сетевой интерфейс, выполненный с возможностью приема параметра, соответствующего уровню улучшения качества связи, во втором приемном устройстве; процессор, выполненный с возможностью вычисления допустимой величины взаимной помехи на первом приемном устройстве на основе параметра, при этом модуль сетевой связи выполнен с возможностью вывода вычисленной допустимой величины взаимной помехи.

Второе передающее устройство и второе приемное устройство могут связываться, используя частоту, которая накладывается на частоту, используемую при связи между первым передающим устройством и первым приемным устройством.

Сетевой интерфейс может быть выполнен с возможностью приема информации управления, указывающей состояние соты, сформированной первым передающим устройством.

Процессор может быть выполнен с возможностью управления связью в соте, сформированной первым передающим устройством, на основе принятой информации управления.

Модуль связи в сети может быть выполнен с возможностью вывода вычисленной допустимой величины взаимной помехи на второй сервер администрирования, который управляет связью между вторым передающим устройством и вторым приемным устройством.

Процессор может быть выполнен с возможностью вычисления максимальной допустимой величины взаимной помехи на основе параметра, и допустимая величина взаимной помехи может быть рассчитана так, чтобы она была меньше максимальной допустимой величины взаимной помехи.

Процессор может быть выполнен с возможностью установки мощности передачи первого передающего устройства и/или скорости передачи данных первым передающим устройством на основе допустимой величины взаимной помехи.

Процессор может быть выполнен с возможностью вычисления допустимой величины взаимной помехи на основе по меньшей мере одного или более из мощности приема в первом приемном устройстве, мощности приема во втором приемном устройстве, взаимной помехи от первого передающего устройства во втором приемном устройстве, взаимной помехи от второго передающего устройства в первом передающем устройстве, мощности первого приемного устройства и мощности второго приемного устройства.

В соответствии с другим примерным вариантом осуществления, раскрытие направлено на сервер администрирования в сети, включающий в себя первое передающее устройство, выполненное с возможностью связи на первое приемное устройство, и второе передающее устройство, выполненное с возможностью связи на второе приемное устройство, сервер администрирования, содержащий: процессор, выполненный с возможностью выполнения параметра, соответствующего уровню улучшения качества связи во втором приемном устройстве; сетевой интерфейс, выполненный с возможностью передачи вычисленного параметра на другой сервер администрирования и приема допустимой величины взаимной помехи в первом приемном устройстве от другого сервера администрирования, в котором процессор выполнен с возможностью управления связью между вторым передающим устройством и вторым приемным устройством на основе допустимой величины взаимной помехи.

Второе передающее устройство и второе приемное устройство могут передать данные, используя частоту, которая накладывается на частоту, используемую для связи между первым передающим устройством и первым приемным устройством.

Сетевой интерфейс может быть выполнен с возможностью приема информации управления, обозначающей состояние соты, сформированной вторым передающим устройством.

Процессор может быть выполнен с возможностью управления на основе принятой информации управления связью в соте, сформированной вторым передающим устройством.

Процессор может быть выполнен с возможностью определения, следует ли улучшить качество приема связи, на основе сравнения текущего качества связи и желательного качества связи.

Процессор может быть выполнен с возможностью вычисления параметра на основе взаимосвязи между текущим качеством связи и желательным качеством связи.

Взаимосвязь между текущим качеством связи и желательным качеством связи может представлять собой отношение между желательным качеством связи и текущим качеством связи.

Процессор может быть выполнен с возможностью управления связью между вторым передающим устройством и вторым приемным устройством так, чтобы величина взаимной помехи, создаваемой вторым передающим устройством для первого приемного устройства, была меньше допустимой величины взаимной помехи.

В соответствии с другим примерным вариантом осуществления раскрытие направлено на сеть, содержащую: первый сервер администрирования, выполненный с возможностью управления связью между первым передающим устройством и первым приемным устройством; второй сервер администрирования, выполненный с возможностью управления связью между вторым передающим устройством и вторым приемным устройством; при этом первый процессор во втором сервере администрирования выполнен с возможностью вычисления параметра, соответствующего уровню улучшения качества связи во втором приемном устройстве; первый сетевой интерфейс во втором сервере администрирования выполнен с возможностью передачи вычисленного параметра на первый сервер администрирования; второй процессор в первом сервере администрирования, выполненный с возможностью вычисления допустимой величины взаимной помехи в первом приемном устройстве на основе параметра; второй сетевой интерфейс в первом сервере администрирования, выполненный с возможностью передачи рассчитанной допустимой величины взаимной помехи во второй сервер администрирования, причем процессор второго сервера администрирования выполнен с возможностью управления связью между вторым передающим устройством и вторым приемным устройством на основе допустимой величины взаимной помехи.

В соответствии с другим примерным вариантом осуществления, раскрытие направлено на способ управления связью в сети, включающей в себя первый сервер администрирования, выполненный с возможностью управления связью между первым передающим устройством и первым приемным устройством, и второй сервер администрирования, выполненный с возможностью управления связью между вторым передающим устройством и вторым приемным устройством, при этом способ содержит этапы, на которых: вычисляют во втором сервере администрирования параметр, соответствующий уровню улучшения качества связи во втором приемном устройстве; передают вычисленный параметр от второго сервера администрирования на первый сервер администрирования; вычисляют в первом сервере администрирования допустимую величину взаимной помехи в первом приемном устройстве на основе параметра; передают вычисленную допустимую величину взаимной помехи от первого сервера администрирования на второй сервер администрирования и управляют связью между вторым передающим устройством и вторым приемным устройством на основе допустимой величины взаимной помехи.

Техническая задача

Рассмотрим случай, когда есть первая сеть, составленная из приемного устройства и передающего устройства, и вторая сеть, и на первую сеть воздействует взаимная помеха от второй сети. В этом случае, качество приема в приемном устройстве первой сети может быть улучшено, например, при увеличении мощности передачи передающего устройства первой сети.

Однако с увеличением мощности передачи передающего устройства первой сети, соответственно, увеличивается величина взаимной помехи первой сети для второй сети. Поэтому, было трудно увеличить суммарную мощность всей сети просто путем одностороннего увеличения мощности передачи в одной локальной сети.

Учитывая описанное выше, требуется предусмотреть новый и улучшенный способ управления связью, систему связи и сервер администрирования, выполненные с возможностью увеличения суммарной мощности всей сети, управляя параметром передачи каждого передающего устройства разных сетей во взаимодействии между сетями.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан пояснительный вид, представляющий примерную архитектуру гетерогенной сети;

на фиг.2 показан пояснительный вид, представляющий краткий обзор каждой базовой станции малого-среднего размера;

на фиг.3 показан пояснительный вид, представляющий примерную конфигурацию системы связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг.4 показана функциональная блок-схема, представляющая конфигурацию сервера администрирования;

на фиг.5 показана схема последовательности, представляющая общую работу системы связи;

на фиг.6 показан пояснительный вид, представляющий взаимосвязь между уровнем Mreq улучшения качества приема, заданным для второго приемного устройства 20, и допустимой величиной взаимной помехи в первом приемном устройстве 20А;

на фиг.7 показан пояснительный вид, представляющий взаимосвязь между допустимой величиной взаимной помехи M' и средней пропускной способностью при связи в случае получения допустимой величины взаимной помехи М,' путем управления мощностью передачи; и

на фиг.8 показан пояснительный вид, представляющий взаимосвязь между допустимой величиной взаимной помехи M' и средней пропускной способностью при связи в случае получения допустимой величины взаимной помехи M' путем управления скоростью передачи данных.

Осуществление изобретения

Ниже предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылкой на приложенные чертежи. Следует отметить, что в этом описании и на приложенных чертежах структурные элементы, которые имеют, по существу, одинаковую функцию и структуру, обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций, и повторное объяснение этих структурных элементов опущено.

Кроме того, в этом описании и на чертежах, каждый из множества структурных элементов, имеющих, по существу, одинаковую функцию, в некоторых случаях отличают, присоединяя другую букву алфавита к тому же самому номеру ссылочной позиции. Например, множество структурных элементов, имеющих, по существу, одинаковую функцию, отличают как оборудование 20А, 20B и 20С пользователя, где это необходимо. Однако когда нет никакой конкретной потребности различать множество структурных элементов, имеющих, по существу, одинаковую функцию, они обозначены одним номером ссылочной позиции. Например, когда нет никакой конкретной потребности различать оборудование 20А, 20B и 20С пользователя, оно упомянуто просто как оборудование 20 пользователя.

Предпочтительный вариант воплощения настоящего изобретения будет описан ниже в следующем порядке.

1. Примерная архитектура гетерогенной сети

2. Краткий обзор варианта осуществления настоящего изобретения

3. Подробное описание работы варианта осуществления настоящего изобретения

3-1. Определение необходимости улучшения качества приема (этап 1)

3-2. Вычисление ожидаемого значения уровня улучшения качества приема Mreq (этап 2)

3-3. Вычисление допустимой величины взаимной помехи M (этап 3)

3-4. Управление мощностью передачи на основе допустимой величины взаимной помехи M (этап 4)

4. Полезные эффекты варианта осуществления настоящего изобретения, представленные по результатам численного анализа

5. Дополнительное описание

6. Заключение

1. Примерная архитектура гетерогенной сети

Вариант осуществления настоящего изобретения применим к системам связи, в которых, например, одновременно присутствуют множество локальных сетей, использующих одинаковую частоту. Пример таких систем связи представляет собой гетерогенная сеть.

Гетерогенная сеть - это сеть, в которой множество видов базовых станций малого-среднего размера одновременно присутствуют в макросоте, выполняя разделение спектра или передачу на нижнем уровне. Базовые станции малого-среднего размера могут представлять собой базовую станцию RRH (удаленное радиооборудование) соты, базовую станцию активной зоны (пико/микросоты eNB), базовую станцию фемтосоты (домашняя eNB), узел ретрансляции (базовая станция ретрансляции) и т.п. Следует отметить, что передача на нижнем уровне представляет собой режим передачи, в котором передатчик и приемник, присутствующие на расстоянии, на котором возникают взаимные помехи в каналах связи при выполнении связи с использованием одного и того же частотного канала. При этом передатчик на стороне вторичного использования частоты, лежащего в основе передачи, должен регулировать уровень взаимных помех так, чтобы они не действовали как критическая взаимная помеха для канала связи первичного использования. Архитектура гетерогенной сети, в частности, описана ниже.

На фиг.1 показан пояснительный вид, представляющий примерную архитектуру гетерогенной сети. Что касается фиг.1, гетерогенная сеть включает в себя базовую станцию 10 макросоты (также называемой базовой станцией 10), узел 30 ретрансляции, базовую станцию 31 активной зоны, базовую станцию 32 фемтосоты, базовую станцию 33 соты RRH и сервера 16А и 16B администрирования.

Сервер 16А администрирования принимает информацию управления, указывающую состояние соты, сформированной базовой станцией 10 макросоты, от базовой станции 10 макросоты и управляет связью в соте, сформированной базовой станцией 10 макросоты, на основе информации управления. Аналогично, сервер 16B администрирования принимает информацию управления, указывающую состояние соты, сформированной базовой станцией 32 фемтосоты, от базовой станции 32 фемтосоты и управляет связью в соте, сформированной базовой станцией 32 фемтосоты, на основе информации управления.

Дополнительно, у серверов 16А и 16B администрирования есть функции для базовой станции 10 макросоты и базовых станций малого-среднего размера, позволяющие работать во взаимодействии друг с другом. Следует отметить, что функции сервера 16 администрирования могут быть включены в базовую станцию 10 макросоты или любую из базовых станций малого-среднего размера.

Базовая станция 10 макросоты управляет информацией планирования базовой станции малого-среднего размера 30 и оборудования 20 пользователя, расположенными в макросоте, и может связываться с базовой станцией 30 малого-среднего размера и оборудованием 20 пользователя в соответствии с информацией планирования.

Базовая станция 31 активной зоны (базовая станция пикосоты, базовая станция микросоты) имеет меньшую максимальную мощность передачи, чем базовая станция 10 макросоты, и связывается с базовой станцией 10 макросоты с использованием интерфейса, такого как Х2 или SI базовой сети. Следует отметить, что базовая станция 31 активной зоны создает OSG (открытую группу абонентов), которая доступна для любого оборудования 20 пользователя.

Базовая станция 32 фемтосоты имеет меньшую максимальную мощность передачи, чем базовая станция 10 макросоты, и связывается с базовой станцией 10 макросоты с использованием сети пакетного обмена, такой как ADSL. В качестве альтернативы, базовая станция 32 фемтосоты может связаться с базовой станцией 10 макросоты по радиоканалу. Следует отметить, что базовая станция 32 фемтосоты создает CSG (закрытую группу абонентов), которая доступна только для ограниченного числа оборудований 20 пользователей.

Базовая станция 33 соты RRH соединена с базовой станцией 10 макросоты оптоволоконным кабелем. Таким образом, базовая станция 10 макросоты передает сигналы в базовые станции 33A и 33В соты RRH, установленные в географически разных местах, через оптоволоконный кабель и обеспечивает возможность для базовых станций 33A и 33В соты RRH передавать сигналы по радио. Например, могут использоваться только базовые станции 33 соты RRH, расположенные близко к положению оборудования 20 пользователя. Следует отметить, что функции, относящиеся к системе управления, включены в базовую станцию 10 макросоты, и оптимальный режим передачи выбран в соответствии с распределением оборудования 20 пользователя.

На фиг.2 показан краткий обзор соответствующих базовых станций малого-среднего размера, описанных выше. Базовые станции малого-среднего размера, такие как базовая станция 31 активной зоны и базовая станция 32 фемтосоты могут увеличивать суммарную мощность путем вторичного использования частоты, используемой базовой станцией 10 макросоты.

Если мощность передачи базовой станции 32 фемтосоты увеличивается, качество приема в оборудовании 20D пользователя может быть улучшено. Однако, с увеличением мощности передачи базовой станции 32 фемтосоты, величина взаимной помехи от базовой станции 32 фемтосоты для других связей в макросоте увеличивается, соответственно. Поэтому, раньше было трудно просто увеличивать суммарную мощность всей макросоты путем одностороннего увеличения мощности передачи базовой станции 32 фемтосоты.

Учитывая такие обстоятельства, был изобретен вариант осуществления настоящего изобретения. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения возможно увеличить суммарную мощность всей сети, управляя параметром передачи каждого передающего устройства (например, базовой станции 10 макросоты и базовой станции 32 фемтосоты) других сетей во взаимодействии между сетями. Такой вариант осуществления настоящего изобретения подробно описан ниже.

2. Краткий обзор варианта осуществления настоящего изобретения

Вначале, со ссылкой на фиг.3 описана конфигурация системы 1 связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, которая применима, например, к описанной выше гетерогенной сети.

На фиг.3 показан пояснительный вид, представляющий примерную конфигурацию системы 1 связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Что касается фиг.3, система 1 связи в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя сервер 16А администрирования (первый сервер администрирования), сервер 16B администрирования (второй сервер администрирования), приемное устройство 20А (первое приемное устройство), приемное устройство 20B (второе приемное устройство), передающее устройство 40А (первое передающее устройство) и передающее устройство 40B (второе передающее устройство). Следует отметить, что приемное устройство 20А и приемное устройство 20B соответствуют каждому приемному устройству 20, показанному на фиг.1, передающее устройство 40А соответствует, например, базовой станции 10 макросоты показанной на фиг.1, и передающее устройство 40B соответствует, например, базовой станции 32 фемтосоты, показанной на фиг.1.

Сервер 16А администрирования управляет связью передающего устройства 40А и приемного устройства 20А, и сервер 16B администрирования управляет связью передающего устройства 40B, которое вторично использует ту же частоту, что и передающее устройство 40А, и приемного устройства 20B.

В системе 1 связи, как показано на фиг.3, радиосигнал, переданный от передающего устройства 40А, действует как волна взаимной помехи в приемном устройстве 20B, и радиосигнал, переданный от передающего устройства 40B, действует как волна взаимной помехи в приемном устройстве 20А. Поэтому, важно соответственно управлять параметрами передачи передающих устройств 40А и 40B для оптимизации SINR (отношение сигнал/помеха) в приемных устройствах 20А и 20B. Далее, после того, как общая работа системы 1 связи будет схематично описана со ссылкой на фиг.4 и 5, каждая операция будет подробно описана в пункте "3. Подробное описание работы варианта осуществления настоящего изобретения".

На фиг.4 показана функциональная блок-схема, представляющая конфигурацию серверов 16А и 16B администрирования. Что касается фиг.4, сервер 16А администрирования включает в себя модуль 110 сетевой связи, модуль 120 расчета допустимой величины взаимной помехи, модуль 130 установки параметра передачи и модуль 140 управления связью. Дополнительно, сервер 16B администрирования включает в себя модуль 210 сетевой связи, модуль 220 вычисления ожидаемого значения (модуль расчета уровня улучшения), модуль 230 установки мощности передачи и модуль 240 управления связью. Модуль 110 сетевой связи сервера 16А администрирования представляет собой интерфейс для связи с сервером 16B администрирования и передающее устройство 40А, и модуль 210 сетевой связи сервера 16B администрирования представляет собой интерфейс для связи с сервером 16А администрирования и передающим устройством 40B. Другие компоненты описаны совместно с общей работой системы 1 связи, которая описана ниже со ссылкой на фиг.4 и 5.

На фиг.5 показана схема последовательности, представляющая общую работу системы 1 связи. Что касается фиг.5, общая работа системы 1 связи включает в себя следующие этапы 1-4.

Этап 1:

Модуль 220 вычисления ожидаемого значения сервера 16B администрирования определяет, требуется ли улучшить качество приема приемного устройства 20B. Если необходимо улучшить качество приема приемного устройства 20B, выполняется операция после этапа 2.

Этап 2:

Модуль 220 расчета ожидаемого значения сервера 16B администрирования вычисляет уровень улучшения Mreq качества приема, заданного для приемного устройства 20B. Затем, вычисленное значение Mreq передают в качестве уведомления на сервер 16А администрирования. Следует отметить, что менеджер взаимодействия может выполнить обработку для серверов 16А администрирования и 16B, чтобы они работали во взаимодействии друг с другом. То же самое относится к обработке после этапа 3.

Этап 3:

Модуль 120 вычисления допустимой величины взаимной помехи сервера 16А администрирования вычисляет идеальную допустимую величину взаимной помехи M' на приемном устройстве 20А, которая необходима для того, чтобы получить Mreq, и определяет допустимую величину взаимной помехи M (или приращение M допустимой величины взаимной помехи), которую фактически применяют в качестве допустимой величины взаимной помехи M'. Затем, модуль 130 установки параметра передачи устанавливает параметры передачи (мощность передачи или скорость передачи данных) передающего устройства 40А таким образом, что допустимую величину взаимной помехи М получают в приемном устройстве 20А. Кроме того, допустимую величину взаимной помехи М в приемном устройстве 20А передают как уведомление на сервер 16B администрирования.

Этап 4:

Модуль 230 установки мощности передачи сервера 16B администрирования устанавливает мощность передачи передающего устройства 40B в соответствии с допустимой величиной взаимной помехи М, определенной сервером 16А администрирования.

Следует отметить, что сущность осуществления каждого из описанных выше этапов не ограничена чем-либо конкретным. Например, сущность осуществления каждого из описанных выше этапов может включать в себя передающее устройство 40А, передающее устройство 40B и т.п., и, возможно, может не включать в себя сервер 16А администрирования или сервер 16B администрирования. Более подробно, передающее устройство 40B может выполнять первый этап, второй этап и четвертый этап, и передающее устройство 40А может выполнять третий этап. Дополнительно любой из сервера 16А администрирования, сервера 16B администрирования, передающего устройства 40А и передающего устройства 40B может выполнять все описанные выше этапы.

3. Подробное описание работы варианта осуществления настоящего изобретения

Каждый из этапов 1-4, описанных выше, подробно описаны ниже.

3-1. Определение необходимости улучшения качества приема (этап 1)

Модуль 220 выполнения ожидаемого значения сервера 16B администрирования решает, что необходимо улучшить качество приема приемного устройства 20B, например, в следующих случаях.

Случай A:

Случай, когда фактическое качество приема SINR (SINR_secondary) приемного устройства 20B ниже заданного значения SINR (SINR_required,secondary), требуемое для приемного устройства 20B. В частности, случай, когда удовлетворяется следующее выражение 1.

Выражение (1)

SINR_secondary<SINR_{required, secondary}

Случай B:

Случай, когда множество приемных устройств 20B существуют под управлением сервера 16B администрирования, и качество приема SINR (SINR_secondary) каждого из приемных устройств 20B ниже, чем заданное значение SINR (SINR required,secondary), требуемое для каждого приемного устройства 20B. В частности, случай, когда удовлетворяется следующее выражение 2. Следует отметить, что суффикс i в выражении 2 обозначает i-й канал связи приемного устройства 20B, управляемого сервером 16B администрирования.

Выражение (2)

SINR_{Secondary, (i)}<SINR_{required, Secondary, (i)}

Случай С:

Случай, когда необходимо среднее значение SINR определенного уровня или выше (например, когда ожидается связь определенного приложения, такая как передача видеоданных, для которых требуется гарантия QoS) в данном диапазоне связи, и пропускная способность (C_secondary) сети, управляемой сервером 16B администрирования, недостаточна и ожидается улучшение (в М раз) пропускной способности, как представлено ниже в выражение 3.

Выражение (3)

C_secondary→M·C_{required, secondary}

3-2. Вычисление ожидаемого значения уровня улучшения качества приема Mreq (этап 2)

Модуль 220 расчета ожидаемого значения сервера 16B администрирования вычисляет уровень улучшения Mreq качества приема, заданный для приемного устройства 20B, например, следующим способом. Далее, модуль 210 сетевой связи сервера 16B администрирования передает как уведомление Mreq, вычисленное модулем 220 вычисления ожидаемого значения, на сервер 16А администрирования.

Случай А: модуль 220 вычисления ожидаемого значения вычисляет отношение SlNR_secondary и SINR_required,secondary, как Mreq, как представлено ниже в выражении 4.

Выражение (4)

M_reg=SINR_{required, secondary}/SINR_secondary

Случай B: модуль 220 вычисления ожидаемого значения вычисляет уровень улучшения качества приема Mreq для каждого канала связи, как представлено ниже в выражении 5.

Выражение (5)

M_{req, (i)}=SINR_{required, secondary, (i)}/SINR_{secondary.(i)}

Случай С: Поскольку взаимосвязь между пропускной способностью С и SINR, в общем, представлена как следующее выражение 6, заданное значение SINR_required,secondary может быть вычислено в соответствии с выражением 7. Модуль 220 вычисления ожидаемого значения может вычислить Mreq в соответствии с выражением 4 или 5 при использовании заданного SINR_ required,secondary.

Выражение (6)

С=log₂(1+SINR)

Выражение (7)

SINR=2^C-1

3-3. Вычисление допустимой величины взаимной помехи М (этап 3)

Модуль 120 вычисления допустимой величины взаимной помехи сервера 16А администрирования сначала вычисляет допустимую величину взаимной помехи M' в приемном устройстве 20А следующим способом, чтобы получить Mreq, переданное как уведомление от сервера 16B администрирования.

Случай A: Когда цель вычисления допустимой величины взаимной помехи представляет собой одиночное соединение

Способ A-1: Вычисление допустимой величины взаимной помехи M' путем управления мощностью передачи

В случае получения допустимой величины взаимной помехи, соответствующей Mreq, путем увеличения мощности передачи передающего устройства 40А, модуль 120 вычисления допустимой величины взаимной помехи сервера 16А администрирования вычисляет допустимую величину взаимной помехи М', например, в соответствии со следующим выражением 8. Следует отметить, что способ получения выражения 8 описан ниже в пункте "5. Дополнительное описание".

Выражение (8)

где

Р_{rx, primary}: Приемная мощность приемного устройства 20А (до начала управления мощностью в соответствии с вариантом осуществления),

P_{rx, secondary}: Приемная мощность приемного устройства 20B (до начала управления мощностью в соответствии с вариантом осуществления),

I_{primary→secondary}: Взаимные помехи от передающего устройства 40А для приемного устройства 20B,

I_{secondary→primary}: Взаимные помехи от передающего устройства 40B для приемного устройства 20А,

: (Взаимные помехи+шум) мощность приемного устройства 20А и

: (Взаимные помехи+шум) мощность приемного устройства 20B.

Следует отметить, что параметры в выражении 8 могут быть получены посредством их определения приемным устройством 20А, приемным устройством 20B, передающим устройством 40А и передающим устройством 40B и передачи, и приема через сервер 16А администрирования или сервер 16B администрирования.

Способ A-2: Вычисление допустимой величины взаимной помехи M' путем управления скоростью передачи данных

В случае получения допустимой величины взаимной помехи, соответствующей Mreq, путем уменьшения скорости передачи данных передающего устройства 40А, модуль 120 вычисления допустимой величины взаимной помехи сервера 16А администрирования вычисляет допустимую величину взаимной помехи M', например, в соответствии со следующим выражением 9. Следует отметить, что способ вывода выражения 9 описан ниже в пункте "5. Дополнительное описание".

Выражение (9)

Случай B: Когда цель вычисления допустимой величины взаимной помехи представляет собой группу линий связи

Способ B-1: Вычисление допустимой величины взаимной помехи М путем управления мощностью передачи

В случае получения допустимой величины взаимной помехи путем управления мощностью передачи передающего устройства 40А, модуль 120 вычисления допустимой величины взаимной помехи сервера 16А администрирования вычисляет полную допустимую величину взаимной помехи M' для каналов связи множества приемных устройств 20А, например, в соответствии со следующим выражением 10.

Выражение (10)

Способ B-2: Вычисление допустимой величины взаимной помехи M' путем управления скоростью передачи данных

В случае получения допустимой величины взаимной помехи путем снижения скорости передачи передающего устройства 40А, модуль 120 вычисления допустимой величины взаимной помехи сервера 16А администрирования вычисляет полную допустимую величину взаимной помехи M' для каналов связи множества приемных устройств 20А, например, в соответствии со следующим выражением 11.

Выражение (11)

После того как модуль 120 вычисления допустимой величины взаимной помехи сервера 16А администрирования вычисляет идеальную допустимую величину взаимной помехи M' в приемном устройстве 20А для получения Mreq описанным выше способом, он определяет допустимую величину взаимной помехи M, которая будет фактически применена, с идеально допустимой величиной взаимной помехи M' в качестве верхнего предела. Это связано с тем, что случай, когда трудно получить идеальную допустимую величину взаимной помехи M', принимают в соответствии с обстоятельствами.

Например, когда передающее устройство 40А уже передает радиосигнал с максимальной мощностью передачи или с мощностью, близкой к максимальной мощности передачи, невозможно в достаточной степени увеличить мощность передачи и получить идеальную допустимую величину взаимной помехи M'. Альтернативный случай представляет собой, когда ожидается предоставление некоторой гарантии QoS для канала связи приемного устройства 20А, и нижний предел скорости передачи данных или задержки ограничен.

В таких случаях модуль 120 вычисления допустимой величины взаимной помехи сервера 16А администрирования определяет допустимую величину взаимной помехи M, которая будет фактически применена в соответствии с подходом "наилучшие усилия" при идеальной допустимой величине взаимной помехи M' в качестве верхнего предела. Следует отметить, что модуль 120 расчета допустимой величины взаимной помехи может определять допустимую величину взаимной помехи М, которая ближе к идеальной допустимой величине взаимной помехи М', комбинируя увеличение мощности передачи и уменьшение скорости передачи данных. Например, когда допустимая величина взаимной помехи, полученная в результате увеличения мощности передачи, представляет собой M1, и допустимая величина взаимной помехи, полученная путем уменьшения скорости передачи данных, представляет собой М2, допустимая величина взаимной помехи М=M1*М2 может быть получена, комбинируя увеличение мощности передачи и уменьшение скорости передачи данных.

Затем, модуль установки параметра передачи, 130 сервера 16А администрирования изменяет параметр передачи передающего устройства 40А, чтобы получить допустимую величину взаимной помехи M, определенную модулем 120 вычисления допустимой величины взаимной помехи. Например, модуль 130 установки параметра передачи может изменять мощность передачи передающего устройства 40А до в M раз. В качестве альтернативы, модуль 130 установки параметра передачи может изменять скорость передачи данных передающего устройства 40А так, чтобы текущая мощность передачи передающего устройства 40А составила М значений мощности передачи, необходимой для удовлетворения заданного SINR, для скорости связи после изменения. Кроме того, модуль 130 установки параметра передачи может увеличивать мощность передачи и уменьшать скорость передачи так, чтобы произведение допустимой величины взаимной помехи M1, полученной путем увеличением мощности передачи, на допустимую величину взаимной помехи М2, полученную в результате уменьшения скорости связи, стало равным М.

Дополнительно, модуль сетевой 110 связи сервера 16А администрирования передает как уведомление допустимой величины взаимной помехи M, определенную модулем 120 вычисления допустимой величины взаимной помехи, на сервер 16B администрирования.

3-4. Управление мощностью передачи на основе допустимой величины взаимной помехи М (Этап 4)

Модуль 230 установки мощности передачи сервера 16B администрирования увеличивает мощность передачи передающего устройства 40B в пределах диапазона, в котором величина взаимной помехи от передающего устройства 40B для передающего устройства 40А является допустимой величиной взаимной помехи M или меньше, на основе допустимой величины взаимной помехи M, полученной как уведомление от сервера 16А администрирования.

Установка мощности передачи для одиночного соединения

В частности, модуль 230 установки мощности передачи вычисляет мощность передачи P'tx, secondary после обновления передающего устройства 40B следующим образом.

Выражение (12)

где

Установка мощности передачи для группы линий связи

Кроме того, когда задана допустимая величина взаимных помех М, модуль 230 установки мощности передачи может вычислить мощность передачи каждого канала связи равномерно, как представлено ниже в выражении 13.

Выражение (13)

В качестве альтернативы, модуль 230 установки мощности передачи может вычислить мощность передачи каждого канала связи, назначая весовые коэффициенты в соответствии с заданной допустимой величиной взаимных помех (Mreq(i)) каждого канала связи, как представлено ниже в выражении 14.

Выражение (14)

4. Предпочтительные эффекты варианта осуществления настоящего изобретения, представленные по результатам численного анализа

Поскольку был выполнен численный анализ увеличивающейся величины средней пропускной способности при осуществлении связи между передающим устройством 40А и приемным устройством 20А и между передающим устройством 40B и приемным устройством 20B, полученной в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, ниже описаны результаты численного анализа. При численном анализе предполагается, что расстояние между передающим устройством 40А и передающим устройством 40B составляет 300 м, приемные устройства 20А и 20B расположены в пределах диапазона 50 м от передающего устройства 40B, и М=М'.

На фиг.6 показан пояснительный вид, представляющий взаимосвязь между уровнем улучшения качества приема Mreq, заданным для второго приемного устройства 20B, и допустимой величиной взаимной помехи М′ в приемном устройстве 20А. Что касается фиг.6, проверено, что M' увеличивается экспоненциально относительно Mreq при использовании любого из управления мощностью передачи (ТРС) и управления скоростью связи (RC). В частности, поскольку M' резко увеличивается, когда Mreq составляет 40 дБ или выше, считается, что управление M' в этой области является эффективным.

Кроме того, определили, что величина увеличения M' относительно того же Mreq больше при выполнении управления мощностью передачи, чем при выполнении управления скоростью связи. Это связано с тем, что при выполнении управления мощностью передачи обе из величины взаимной помехи от передающего устройства 40А для приемного устройства 20B и величины взаимной помехи от передающего устройства 40B для приемного устройства 20А увеличиваются, и, таким образом, необходимо дополнительно увеличивать мощность передачи передающего устройства 40А. При фактической работе существует верхний предел мощности передачи каждого передающего устройства 40, и сервер 16А администрирования управляет значением М в пределах диапазона, не превышающего верхний предел.

На фиг.7 показан пояснительный вид, представляющий взаимосвязь между допустимой величиной взаимной помехи M' и средней пропускной способностью связи в случае получения допустимой величины взаимной помехи M' при управлении мощностью передачи. Что касается фиг.7, в случае получения допустимой величины взаимной помехи M' управлением мощности передачи, пропускной способностью связи (ТРС, PS) между передающим устройством 40А и приемным устройством 20А управляют так, чтобы она была постоянной относительно M'. Поэтому, было показано, что приращение пропускной способности при передаче данных (ТРС, SS) между передающим устройством 40B и приемным устройством 20B используется как приращение полной пропускной способности при связи.

Кроме того, обращаясь к фиг.7, пропускная способность при связи между передающим устройством 40B и приемным устройством 20B имеет тенденцию насыщения, когда M' достигает приблизительно 5 дБ. В частности, считается, что неограниченное увеличение M' не способствует увеличению полной пропускной способности при передаче данных. Таким образом, модуль 120 вычисления допустимой величины взаимной помехи сервера 16А администрирования может определять значение допустимой величины взаимной помехи М в пределах диапазона, который не превышает заданный верхний предел (например, 5 дБ).

На фиг.8 показан пояснительный вид, представляющий взаимосвязь между допустимой величиной взаимной помехи M' и средней пропускной способностью связи в случае получения допустимой величины взаимной помехи M' путем управления скоростью передачи. Что касается фиг.8, в случае получения допустимой величины взаимной помехи M' путем управления скоростью связи, мощность передачи передающего устройства 40А поддерживают постоянной, и поэтому пропускная способность при передаче данных между передающим устройством 40А и приемным устройством 20А имеет тенденцию уменьшаться с увеличением М′. Однако, поскольку приращение пропускной способности при связи между передающим устройством 40B и приемным устройством 20B больше, чем снижение пропускной способности при связи между передающим устройством 40А и приемным устройством 20А, общая пропускная способность при передаче данных увеличивается.

Кроме того, так же, как и в случае управления мощностью передачи, пропускная способность при передаче данных между передающим устройством 40B и приемным устройством 20B имеет тенденцию насыщаться, когда M' достигает приблизительно 5 дБ. В частности, считается, что неограниченное увеличение М′ не способствует увеличению полной пропускной способности при передаче данных. Таким образом, модуль 120 расчета допустимой величины взаимной помехи сервера 16А администрирования может определять значение допустимой величины взаимной помехи М в пределах диапазона, который не превышает заданный верхний предел (например, 5 дБ) в случае получения допустимой величины взаимной помехи также при управлении скоростью передачи.

5. Дополнительное описание

Ниже описаны процессы вывода выражения 8 и выражения 9 для расчета допустимой величины взаимной помехи M' на основе Mreq.

Вывод выражения 8

Один пример способа вычисления допустимой величины взаимной помехи М′ приемного устройства 20А и фактической величины увеличения M'req мощности передачи передающего устройства 40B от Mreq, требуемого сервером 16B администрирования, состоит в решении системы линейных уравнений с двумя неизвестными по условиям SINR приемного устройства 20А и условиям SINR приемного устройства 20B.

Вначале, в качестве условия SINR приемного устройства 20А может использоваться следующее выражение 15.

Выражение (15)

Кроме того, в качестве условия SINR приемного устройства 20B может использоваться следующее выражение 16.

Выражение (16)

Суммирование выражения 15 и выражения 16 приводит к получению системы уравнений относительно M' и M'req. Выражение (17)

Решение представленного выше выражения 17 относительно M' приводит к выражению 8, и решение выражения 17 относительно M'req после определения М на описанном выше этапе 3 приводит к получению выражения 12.

Следует отметить, что параметры в выражениях 15 - 17, выражении 8 и выражении 12 могут быть также представлены следующим образом.

Выражение (18)

P_{rx, primary}=L_{primary→primary}P_{tx, primary}

P -L P

P_{rx, secondary}=L_{secondary→secondary}P_{tx, secondary}

I_{primary→secondary}=L_{primary→secondary}P_{tx, primary}

I_{secondary→primary}=L_{secondary→primary}P_{tx, secondary}

где

L_{primary→primary}: потери в тракте передачи канала связи между передающим устройством 40А и приемным устройством 20А,

L_{secondary→secondary}: потери в тракте передачи канала связи между передающим устройством 40B и приемным устройством 20B,

L_{primary→secondary}: потери в тракте передачи канала связи между передающим устройством 40А и приемным устройством 20B,

L_{secondary→primary}: потери в тракте передачи канала связи между передающим устройством 40B и приемным устройством 20А,

P_{tx, secondary}: Мощность передачи перед изменением передающего устройства 40А,

P_{tx, secondary}: Мощность передачи перед изменением передающего устройства 40B. Подставляя соответствующие параметры, представленные в указанном выше выражении 18, в выражение 8 и выражение 12, M' может быть представлено следующим выражением 19, и Мreq может быть представлено следующим выражением 20.

Выражение (19)

Выражение (20).

Вывод выражения 9

В случае получения допустимой величины взаимной помехи M' приемного устройства 20А и величины M'req фактического увеличения мощности передачи передающего устройства 40B путем управления также скоростью связи могут быть получены М¹ и M'req при решении системы линейных уравнений с двумя неизвестными по условиям SINR приемного устройства 20А и условиям SINR приемного устройства 20B.

Вначале, как условие SINR приемного устройства 20А, может использоваться следующее выражение 21.

Выражение (21)

Кроме того, как условие SINR приемного устройства 20B, может использоваться следующее выражение 22.

Выражение (22)

Суммирование выражения 21 и выражения 22 приводит к следующей системе линейных уравнений с двумя неизвестными, показанной ниже.

Выражение (23)

Решение указанного выше выражения 23 относительно M' приводит к получению выражения 9, и решение выражения 23 относительно M'req после того, как будет определено М на описанном выше этапе 3, приводит к получению выражения 12.

Кроме того, подставляя соответствующие параметры, представленные в приведенном выше выражении 18, в выражение 9 и выражение 12, M' может быть представлено следующим выражением 24, и M'req может быть представлено следующим выражением 25.

Выражение (24)

Выражение (25)

6. Заключение

Как описано выше, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, допустимую величину взаимной помехи М в приемном устройстве 20А получают путем увеличения мощности передачи передающего устройства 40А или снижения скорости связи передающего устройства 40А. Затем, передающее устройство 40B устанавливает мощность передачи в диапазоне, в котором взаимная помеха для приемного устройства 20А не превышает допустимую величину взаимной помехи М. В такой конфигурации, как описано выше со ссылкой на фиг.7 и 8, возможно эффективно увеличить пропускную способность связи всей сети.

Хотя предпочтительный вариант воплощения настоящего изобретения был подробно описан выше со ссылкой на приложенные чертежи, настоящее изобретение не ограничено этим. Для специалистов будет понятно, что различные изменения, комбинации, подкомбинации и замены могут быть выполнены, в зависимости от требований к конструкции и других факторов, если только они находятся в пределах прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.

Кроме того, возможно создать компьютерную программу, которая обеспечивает выполнение аппаратными средствами, такими как CPU, ROM и RAM, включенными в сервер 16 администрирования, функций соответствующих элементов сервера 16 администрирования, описанных выше. Кроме того, может быть предусмотрен носитель информации, на котором сохранена такая компьютерная программа.

Следует отметить, что термин "вторичное использование" в этом описании обычно означает использование дополнительной или альтернативной услуги связи (вторая услуга связи), использующей часть или весь спектр, назначенный для первой услуги связи. В этом контексте значения слова "вторичное использование", первая услуга связи и вторая услуга связи могут быть услугами различных типов или того же самого типа. Услуги различных типов могут быть выбраны из услуг, таких как широковещательная передача цифрового телевидения, услуга спутниковой связи, услуга мобильной связи, беспроводная услуга доступа к LAN, услуга соединения Р2Р (Peer То Peer, пирингового соединения) и т.п.

С другой стороны, услуги одного типа могут содержать, например, взаимосвязь между услугой, использующей макросоту, предусмотренную поставщиком услуг связи, и услугой, использующей фемтосоту, которой управляют пользователи или MVNO (мобильный виртуальный сетевой оператор) в услуге мобильной связи. Кроме того, услуги одного и того же типа могут содержать, например, взаимосвязь между услугой, предоставленной базовой станцией макросоты, и услугой, предоставленной ретрансляционной станцией (узел ретрансляции), чтобы охватить свободный участок спектра в услуге связи, соответствующей LTE-A (Долгосрочное развитие - продвинутое).

Раскрытая концепция применима в различных типах систем связи. Например, в LTE-А, область управления (PDCCH: физический канал управления нисходящего канала) и область данных (PDSCH: совместно используемый канал физического нисходящего канала), отдельно назначены в области связи. В этой конфигурации, в общем, существуют два способа решить задачу взаимной помехи между различными типами узлов связи.

Первое решение состоит в том, чтобы уменьшить взаимную помеху как в области управления (PDCCH), так и в области данных (PDSCH). Это представляет собой основной способ уменьшения взаимной помехи, возникающей между различными типами узлов связи.

Второе решение состоит в том, чтобы уменьшить взаимную помеху только в области управления (PDCCH). Это решение основано на факте, что планировщик в узле назначает ресурсы данных для конкретной области данных. Здесь, планировщик, который обычно реализован в функции MAC базовой станции, представляет собой компонент, который назначает ресурсы данных. Другими словами, оценивается, что возникает ресурс, который создает взаимную помеху между различными типами узлов, при этом взаимную помеху можно исключить, назначая ресурсы только для одного из узлов. Это может быть реализовано при взаимодействии планировщиков, работающих на различных типах узлов. С другой стороны, что касается области управления (PDCCH), поскольку планировщик не может изменить распределение ресурсов, важно сначала уменьшить взаимную помеху в области управления.

Конфигурацию, раскрытую здесь, можно применить к обеим из области управления и области данных так же, как только к области управления.

Кроме того, вторая услуга связи может быть услугой, использующей множество фрагментарных полос частот, соединенных, используя технологию объединения спектра. Кроме того, вторая услуга связи может быть вспомогательной услугой связи, обеспечиваемой фемтосотами, ретрансляционными станциями или базовыми станциями малого-среднего размера, обеспечивающими меньшие зоны обслуживания, чем базовая станция макросоты, которые находятся в пределах зоны обслуживания, обеспечиваемой базовой станцией макросоты. Предмет изобретения каждого варианта осуществления настоящего изобретения, описанного в этом описании, широко применим к каждому типу режима таких вторичных использований.

Список номеров ссылочных позиций

16, 16А, 16B - сервер администрирования

20, 20А, 20B - приемное устройство

40, 40А, 40B - передающее устройство

110,210 - модуль сетевой связи

120 - модуль вычисления допустимой величины взаимных помех

130 - модуль установки параметра передачи

140 - модуль управления связью

220 - модуль расчета ожидаемого значения

230 - модуль установки мощности передачи

240 - модуль управления связью