通信系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種蜂窩或無線通信網絡中的無線接入網，尤其但不僅僅涉及在多個 運營商之間共享無線接入網。本發明尤其但不僅僅與根據長期演進（LTE)標準所實現的無 線通信網絡相關。
【背景技術】
[0002] 已知無線接入網（RAN)共享部署方案，并且第三代合作伙伴計劃（3GPP)標準自第 5版起已經引入了促進這些方案的實現的方法和技能。
[0003] RAN共享為網絡運營商（服務供應商）提供了一種減少其在建立無線通信網絡時 的資本支出需求和/或擴大蜂窩通信服務所覆蓋的區域的方式。每個運營商無需為網絡的 每個小區提供它們自己的基站和相關聯的設備，共享其它運營商的RAN的運營商能夠在其 它運營商所服務的區域內提供該運營商的服務而不必在該位置投資該運營商自己的基站。
[0004] 此外，通過減少必須提供和運行的基站的數量，可以減少共享運營商的持續運行 成本。事實上，每個基站在運行期間都可能消耗大量的電力，因此減少運行的基站數量可以 大幅減少電力需求，也可以因此被認為是環境友好的。
[0005] 通常，運營商的RAN共享是對稱配置的，其中每個運營商都可以獲得對其它運營 商的RAN的一定程度的訪問。極端地，這種配置允許兩個運營商使用在無法共享的情況下 所需基站的一半（因此具有大幅減少的成本）來向相同區域提供服務。
[0006] RAN共享在運營商具有未使用的小區容量的區域中尤其有益，這是由于可以在不 影響原始運營商的持續服務供應的情況下共享該空閑容量。此外，為了確保運營商所提供 的服務能夠達到某些國家的牌照條件所可能規定的特定人口比例而不要求每個運營商在 容量可能得不到充分利用的偏遠地區安裝昂貴的容量，RAN共享可能是有用的。
[0007] 目前，與RAN共享有關的標準限于兩種方案。在第一方案中，不同運營商只共享 RAN基站本身。在第二方案中，可以共享例如LTE中的演進分組核心（EPC)的核心網的一部 分以及RAN基站，這進一步地降低了建立網絡的資本支出成本。在每種情況下，RAN的共享 可以被配置未使用分割的頻率，其中共享RAN的每個運營商都具有所分配的（不同的）頻 率范圍，或者可以使用共同的頻率，其中在該共同的頻率中，全部范圍的頻率可供任一運營 商所用。
[0008] RAN共享的機制在運營商公司合并的情況下也是有用的，其允許兩個運營商在服 務供應沒有明顯中斷的情況下合并它們的網絡服務。
[0009] 最近的經濟狀況為網絡運營商降低成本提供了進一步的動力，因而使與其它運營 商共享網絡的趨勢上升。然而，該趨勢連同移動數據服務的普及導致整體系統負載的大幅 增加而容量卻沒有相應地增加。
[0010] 因此本發明旨在提尚支持RAN共孚的通彳目網絡的性能。
【發明內容】
toon] 在一方面中，本發明提供一種基站，用于在多個網絡運營商之間共享通信帶寬的 資源，所述基站包括：確定部件，用于：(a)確定所述通信帶寬的所述資源的第一比例，其中 所述第一比例表示第一虛擬資源池；(b)確定所述通信帶寬的所述資源的第二比例，其中 所述第二比例表示第二虛擬資源池；（c)針對所述第一虛擬資源池確定針對各網絡運營商 的各個第一池比例，所述第一池比例表示要分配給該網絡運營商的一個或多個通信承載的 集合的、所述第一虛擬資源池的資源的預約比例；以及（d)針對所述第二虛擬資源池確定 針對各網絡運營商的各個第二池比例，所述第二池比例表示要分配給該網絡運營商的一個 或多個通信承載的集合的、所述第二虛擬資源池的資源的預約比例。所述基站包括優先級 排序部件，用于根據基于所述虛擬資源池中的至少一個虛擬資源池中的各網絡運營商的池 比例的分析，對向該網絡運營商的一個或多個通信承載的集合的資源分配進行優先級排 序。所述基站還包括分配部件，用于根據所述優先級排序部件賦予各網絡運營商的通信承 載的調度優先級，在當前調度輪次中向該網絡運營商的通信承載分配資源。
[0012] 所述優先級排序部件能夠被配置為根據所述分析，在所述當前調度輪次中將至少 一個網絡運營商的一個或多個通信承載的集合排除在資源分配之外。在這種情況下，所述 優先級排序部件能夠被配置為通過在調度期間使所述分配部件忽略所述至少一個網絡運 營商的一個或多個通信承載的集合，來將所述至少一個網絡運營商的一個或多個通信承載 的集合排除在資源分配之外。
[0013] 所述優先級排序部件能夠被配置為通過從通信承載的集合的優先級列表省略所 述至少一個網絡運營商的一個或多個通信承載的集合，來將所述至少一個網絡運營商的一 個或多個通信承載的集合排除在資源分配之外。
[0014] 所述優先級排序部件能夠被配置為通過向所述至少一個網絡運營商的一個或多 個通信承載的集合賦予最低（或"〇"）優先級，來將所述至少一個網絡運營商的一個或多個 通信承載的集合排除在資源分配之外。
[0015] 所述優先級排序部件能夠被配置為在所述分析指示所述至少一個網絡運營商的 一個或多個通信承載的集合的資源使用的測量結果超過所有虛擬資源池中針對該網絡運 營商的所有池比例的和的情況下，將所述至少一個網絡運營商的一個或多個通信承載的集 合排除在資源分配之外。
[0016] 所述優先級排序部件能夠被配置為在滿足以下不等式所表示的條件的情況下，將 所述至少一個網絡運營商的一個或多個通信承載的集合排除在資源分配之外：
[0017]
[0018] 其中，
是針對表示為"j"的子幀所測量的、表示為"g"的網絡運營商的一個或 多個通信承載的集合的資源使用的測量結果；M是虛擬資源池的數量
是表示為"g" 的網絡運營商的一個或多個通信承載的集合的運營商比例在表示為"j"的子幀中的表示為 "m"的虛擬資源池中能夠獲得的資源的比例。
[0019] 可以通過以下公式來表示特定網絡運營商能夠獲得的資源的比例
[0020]
[0021] 其中，
是表示為"m"的資源池中的、針對表示為"g"的網絡運營商的一個或 多個通信承載的集合的、〇到1的范圍內的池比例的大小；fg是布爾算子，其中針對虛擬資 源池，在允許表示為"g"的網絡運營商使用該特定池的情況下，針對該網絡運營商的一個或 多個通信承載的集合將該算子設置為1，并且針對虛擬資源池，在不允許表示為"g"的網絡 運營商使用該特定池的情況下，針對該網絡運營商的一個或多個通信承載的集合將該算子 設置為0 ;Q是該特定資源池中的能夠在允許使用該特定資源池的所有網絡運營商的通信 承載之間分配的剩余資源的量，其中在分析各虛擬資源池的情況下，將Q初始設置為該特 定資源池的大小。
[0022] 資源使用的所述測量結果表示經過預定數量的子幀的資源使用。資源使用的所述 測量結果表示所有資源池中的一個或多個通信承載的所述集合的資源使用。
[0023] 所述優先級排序部件能夠被配置為在分析各虛擬資源池時，在基于第一網絡運營 商和第二網絡運營商各自的一個或多個通信承載的集合的資源使用的各個測量結果的比 較、滿足預定條件的情況下，向所述第一網絡運營商的一個或多個通信承載的集合賦予比 所述第二網絡運營商的一個或多個通信承載的集合更高的調度優先級。在這種情況下，在 正在分析的虛擬資源池中的針對所述第一網絡運營商的池比例不小于所述第一網絡運營 商的一個或多個通信承載的集合的資源使用的測量結果，并且正在被分析的虛擬資源池中 的針對所述第二網絡運營商的池比例小于所述第二網絡運營商的一個或多個通信承載的 集合的資源使用的測量結果的情況下，滿足所述預定條件。例如，在如下情況下滿足所述預 定條件：
[0024]
[0025] 其中，{^^是表示為"g"的網絡運營商的一個或多個通信承載的集合能夠在表 示為"j"的子幀中在正在分析的表示為"m"的虛擬資源池中獲得的資源的量是在0 到1的范圍內的、表示為"g"的網絡運營商的一個或多個通信承載的集合的資源使用的測 量結果。
[0026] 在多個網絡運營商各自的一個或多個通信承載的集合分別滿足所述預定條件的 情況下，所述優先級排序部件能夠被配置為按滿足所述預定條件的所述多個網絡運營商各 自在正在分析的虛擬資源池中的池比例與該網絡運營商的一個或多個通信承載的集合的 資源使用的測量結果的比率的降序，分別向所述多個網絡運營商各自的一個或多個通信承 載的集合賦予調度優先級。
[0027] 在多個網絡運營商各自的一個或多個通信承載的集合分別滿足所述預定條件的 情況下，所述優先級排序部件能夠被配置為按以下比率的降序，分別向滿足所述預定條件 的所述多個網絡運營商各自的一個或多個通信承載的集合賦予調度優先級：
[0028]
^ rsv
[0029] 其中，是在表示為"j"的子幀中在正在分析的表示為"m"的虛擬資源池中 針對表示為"g"的網絡運營商的一個或多個通信承載的集合的、〇到1的范圍內的池比例的 大小；以及是在〇到1的范圍內的、表示為"g"的網絡運營商的一個或多個通信承載 的集合的資源使用的測量結果。
[0030] 所述第一網絡運營商和所述第二網絡運營商各自的一個或多個通信承載的集合 的資源使用的各個測量結果表示經過預定數量的子幀的使用。
[0031] 所述第一網絡運營商和所述第二網絡運營商各自的一個或多個通信承載的集合 的資源使用的各個測量結果表示所有資源池中該一個或多個通信承載的集合的使用。
[0032] 特定網絡運營商的通信承載的資源使用的測量結果基于當前子幀中分配至該網 絡運營商的通信承載的資源。特定網絡運營商的通信承載的資源使用的測量結果基于至少 一個先前子幀中分配至該網絡運營商的通信承載的資源。
[0033] 所述分配部件能夠被配置為在所述當前調度輪次中分別向各網絡運營商的一個 或多個通信承載的集合分配運營商特定的預定量的資源，而與所述優先級排序部件是否已 經將特定網絡運營商的一個或多個通信承載的各個集合排除在資源分配之外無關。
[0034] 在這種情況下，各個運營商特定的預定最小量的資源被定義為通信帶寬中的資源 的分數，并且小于或等于針對特定網絡運營商的所有池比例的和。
[0035] 例如，在所述優先級排序部件已經將特定網絡運營商的一個或多個通信承載的集 合排除在資源分配之外的情況下，針對延遲敏感通信承載來預約各個運營商特定的預定最 小量的資源。
[0036] 所述優先級排序部件能夠被配置為選擇所述至少一個虛擬資源池來對其進行所 述分析。例如，所述優先級排序部件能夠被配置為以輪詢的方式依次選擇各個所述虛擬資 源池來對其進行所述分析。
[0037] 所述優先級排序部件能夠被配置為基于所述當前調度輪次中針對所述虛擬資源 池確定的池權重與所述當前調度輪次中針對各其它虛擬資源池確定的各個池權重的比較， 選擇所述至少一個虛擬資源池來對其進行所述分析。
[0038] 利用表示所述虛擬資源池的所述通信帶寬的所述資源的比例與所述虛擬資源池 中的針對通信承載的全部集合的測量資源使用的比率，來得出針對各個池的所述池權重。 在這種情況下，針對各個虛擬資源池的各個池權重能夠由以下等式來表示：
[0039]
[0040] 其中，馮表示為"j"的子幀中針對表示為"m"的虛擬資源池的通信承載的池 權重；Pni是表示"m"所表示的虛擬資源池的所述通信帶寬的所述資源的比例；以及是 針對表示為"j"的子幀所測量的、表示"m"所表示的虛擬資源池的所述通信帶寬的所述資 源的比例的資源使用的測量結果。
[0041] 針對表示為"j"的子幀所測量的、表示"m"所表示的虛擬資源池的所述通信帶寬 的所述資源的比例的資源使用的測量結果能夠由以下等式來表示：
[0042] i)針對緊挨著表示為"j"的子幀的先前子幀中所述優先級排序部件已選擇的表 示為"m"的虛擬資源池：
[0043]
[0044] ii)針對緊挨著表示為"j"的子幀的先前子幀中所述優先級排序部件未選擇的表 示為"m"的虛擬資源池：
[0045]
[0046] 其中，是針對表示為"j"的子幀所測量的、表示"m"所表示的虛擬資源池的 所述通信帶寬的所述資源的比例的資源使用的測量結果；以及β是在〇到1的范圍內的遺 忘因子參數。
[0047] 所述優先級排序部件能夠被配置為基于針對允許使用所選擇的所述至少一個虛 擬資源池的各網絡運營商的一個或多個通信承載的集合所確定的片權重，來對向該網絡運 營商的一個或多個通信承載的集合的資源分配進行優先級排序。
[0048] 利用所選擇的所述至少一個虛擬資源池中針對允許使用所述至少一個虛擬資源 池的各網絡運營商的各個池比例與該網絡運營商的一個或多個通信承載的集合在所述至 少一個虛擬資源池中的資源使用的測量結果的比率，來得出針對該網絡運營商的一個或多 個通信承載的各個集合的所述片權重。在這種情況下，針對允許使用所選擇的所述至少一 個虛擬資源池的各網絡運營商的一個或多個通信承載的各個集合的所述片權重能夠由以 下等式來表示：
[0049]
[0050] 其中，Wnbg, ,是針對使用允許使用表示為"m"的虛擬資源池的表示為"g"的網絡 運營商的一個或多個通信承載的各個集合的通信在表示為"j"的子幀中所計算出的權重； 是表示"m"所表示的虛擬池的資源的預約比例的、針對表示為"g"的網絡運營商的一 個或多個通信承載的集合的、O到1的范圍內的各個池比例，以及&J是表示為"m"的資 源池中針對表示為"j"的子幀所測量的、表示為"g"的網絡運營商的一個或多個通信承載 的集合的資源使用的測量結果。
[0051] 針對表示為"j"的子幀所測量的、表示為"g"的網絡運營商的一個或多個通信承 載的集合的資源使用的測量結果能夠由以下等式來表示：
[0052] i)在緊挨著表示為"j"的子幀的先前子幀中所述優先級排序部件已選擇的表示 為"m"的虛擬資源池中：
[0053]
[0054] ii)在緊挨著表示為"j"的子幀的先前子幀中所述優先級排序部件未選擇的表示 為"m"的虛擬資源池中：
[0055]
▲ exp
[0056] 其中，^^%/是表示為"m"的資源池中針對表示為"j"的子幀所測量的、表示為 "g"的網絡運營商的一個或多個通信承載的集合的資源使用的測量結果；Ng, , i是緊挨著表 示為"j"的子幀的先前子幀中所分配的資源的總數量；K是所述通信帶寬中的資源的數量； 以及β是在范圍O到1內的遺忘因子參數。
[0057] 全部虛擬資源池中定義的全部池比例的和等于經由所述基站的總共享資源，并且 能由以下等式來表示：
[0058]
[0059] 其中，Pni是O到1的范圍內的、表示"m"所表示的虛擬資源池的所述通信帶寬的所 述資源的比例；以及M是虛擬資源池的數量。
[0060] 在另一方面中，本發明提供一種基站，用于在多個網絡運營商之間共享通信帶寬 的資源，所述基站包括：確定部件，用于針對各網絡運營商，確定在所述通信帶寬處于擁塞 狀態的情況下將分配給該網絡運營商的一個或多個通信承載的集合的資源的各個份額；優 先級排序部件，用于根據針對各網絡運營商所確定的資源的各個份額，對向該網絡運營商 的一個或多個通信承載的集合的資源分配進行優先級排序；以及分配部件，用于根據所述 優先級排序部件賦予各網絡運營商的通信承載的調度優先級，在當前調度輪次中向該網絡 運營商的通信承載分配資源。
[0061] 所述基站還包括用于在所述調度之前，確定在僅基于所述優先級排序來進行調度 的情況下將保持不被使用的資源的量的測量結果，并且用于根據針對至少一個其它網絡運 營商的資源的所述各個份額，確定將保持不被使用的資源的量針對至少一個其它網絡運營 商的通信承載的分配的部件。
[0062] 所述優先級排序部件能夠被配置為根據針對至少一個網絡運營商的資源的所述 各個份額，在當前調度輪次中將該網絡運營商的一個或多個通信承載的集合排除在資源分 配之外。
[0063] 所述優先級排序部件能夠被配置為根據在所述當前調度輪次中針對各網絡運營 商的一個或多個通信承載的集合所確定的各個權重，對所述資源分配進行優先級排序。例 如，針對特定網絡運營商的一個或多個通信承載的集合的所述權重由針對該通信承載的集 合的資源的各個份額與測量資源使用的比率來給出。在這種情況下，針對一個或多個通信 承載的各集合各自的所述權重能夠由以下等式來表示：
[0064]
[0065] 其中，Wg是針對表示為"g"的網絡運營商的一個或多個通信承載的集合的權重； 是針對表示為"g"的網絡運營商的一個或多個通信承載的集合的資源的份額；以及 表示為"g"的網絡運營商的一個或多個通信承載的集合的資源使用的測量結果。
[0066] 在所述通信帶寬處于擁塞狀態的情況下將分配給各個網絡運營商的一個或多個 通信承載的集合的資源的所述各個份額依賴于：i)針對該網絡運營商的一個或多個通信 承載的集合的、通信帶寬的資源的各個預約比例；以及ii)針對該網絡運營商的一個或多 個通信承載的集合的、通信帶寬的資源的使用的測量結果。
[0067] 在另一方面中，本發明提供一種基站，用于在多個網絡運營商之間共享通信帶寬 的資源，所述基站包括：確定部件，用于針對各網絡運營商，分別確定表示要分配給該網絡 運營商的一個或多個通信承載的集合的、所述通信帶寬的資源的預約比例的比例；優先級 排序部件，用于根據基于各網絡運營商的所述比例的分析，對向各網絡運營商的一個或多 個通信承載的集合的資源分配進行優先級排序，其中，所述優先級排序部件能夠被配置為 根據所述分析，在當前調度輪次中將至少一個網絡運營商的一個或多個通信承載的集合排 除在資源分配之外；分配部件，用于