專利名稱：操作時(shí)分雙工/虛擬頻分雙工分級(jí)蜂窩電信系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在小區(qū)和扇區(qū)配置技術(shù)的環(huán)境中用于操作時(shí)分雙工/虛擬頻分雙工(TDD/虛擬FDD)分級(jí)蜂窩系統(tǒng)的方法。具體但非專門地，本發(fā)明涉及一種在這種網(wǎng)絡(luò)中的未用資源借用機(jī)制和操作方法。
背景技術(shù)：
在近來(lái)的通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)頻率分配中，多數(shù)操作者都分配有兩個(gè)或更多(FDD)載波。原理上，分配一對(duì)FDD載波只允許單個(gè)網(wǎng)絡(luò)層的操作。兩對(duì)載波可以滿足兩層結(jié)構(gòu)的需要，例如宏小區(qū)層以及微小區(qū)或微微小區(qū)層。如Jaana Laiho，Achim Wacker和Tomas Novosad等人在RadioNetwork Planning and Optimisation for UMTS，John Wiley & Sons，Ltd.，2002中所描述的，在熱點(diǎn)區(qū)域，可以通過(guò)向高負(fù)荷的小區(qū)增加另一個(gè)載波來(lái)賦予該小區(qū)額外的容量，這可能比增加基站發(fā)送功率更為有效。
一種前景不錯(cuò)的可能解決方法是TDD和FDD分級(jí)蜂窩結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由FDD宏小區(qū)層和TDD微小區(qū)或微微小區(qū)層組成。在這種系統(tǒng)中，分配TDD載波，用于支持通信量高度非對(duì)稱而移動(dòng)性相對(duì)較低的熱點(diǎn)區(qū)域。通常，F(xiàn)DD小區(qū)和TDD小區(qū)采用不同的載波以克服系統(tǒng)間的干擾。但是，仍然存在相鄰信道干擾(ACI)作為圖1中描述的系統(tǒng)性能降級(jí)因子，如HaraldHaas，Steve McLaughlin和Gordon Povey在“The Effect of InterferenceBetween the TDD and FDD Mode in UMTS at the Boundary of 1920 MHz”，inproceedings of IEEE 6thIntern.Symp.On Spread-Spectrum Tech.& Appli.，NJIT，NJ，USA，pp.486-490，Sept.6-8，2000所描述的。在他們的作品中，展示了從TDD載波到FDD上行鏈路的干擾的影響更大，以及對(duì)最佳BS位置的折衷辦法。
另一個(gè)提議是開發(fā)名為TDD/FDD底層系統(tǒng)的蜂窩CDMA-FDD系統(tǒng)的未充分利用的無(wú)線電頻譜(因?yàn)镕DD接口的一個(gè)通信方向不會(huì)被充分利用)，這是Harald Haas和Gordon Povey在1998年7月25日提交的國(guó)際專利申請(qǐng)第PCT/GB99/02223號(hào)“Apparatus，Method of and System forImproving Capacity in Communication Network”中提出的以及Harald Haas和Gordon Povey在“Capacity Analysis of A TDD Underlay Applicable toUMTS”，in Proceeding of PIMR99，pp.167-171中提出的。在該提議中，具有不成對(duì)頻譜的共存TDD接口為附加線路使用未充分利用的FDD頻帶，并且由于期望有利于下行鏈路的信道非對(duì)稱，因此只考慮TDD在FDD上行鏈路頻帶中運(yùn)行。作者介紹了在QoS沒(méi)有顯著惡化的情況下的實(shí)質(zhì)的容量增長(zhǎng)，并建議了用于對(duì)付由信道借用技術(shù)引起的附加干擾的策略；也就是說(shuō)理想情況下TDD基站(BS)應(yīng)當(dāng)位于大約一半FDD小區(qū)半徑的距離處。
先不考慮所采用的策略，由于TDD基站必須同時(shí)使用兩個(gè)頻帶來(lái)借用未充分利用的FDD上行鏈路資源，因此TDD/FDD底層系統(tǒng)仍然在TDD和FDD上行鏈路頻帶的邊界處遭受ACI，并受到由FDD上行鏈路借用技術(shù)引起的附加干擾。圖1中圖解了在這種系統(tǒng)中的干擾情況，其中TDD移動(dòng)臺(tái)(MS)18和TDD BS 15都受到來(lái)自在FDD上行鏈路具有高發(fā)送功率的FDDMS 14的嚴(yán)重干擾，反過(guò)來(lái)TDD BS 15也干擾FDD BS 11的接收。如圖1所示，在TDD和FDD載波頻帶交界處的ACI類型非常類似于借用未充分利用FDD上行鏈路頻譜的TDD/FDD底層系統(tǒng)的ACI類型。為了我們?cè)诒景l(fā)明中的研究，考慮這兩種干擾類型，例如ACI和附加干擾。
本發(fā)明實(shí)施例的目的是至少部分減輕上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的另一目的是減少TDD/FDD分級(jí)底層系統(tǒng)、尤其是扇區(qū)化蜂窩系統(tǒng)中的附加干擾，因?yàn)樯葏^(qū)化(sectoriation)的方法可以在沒(méi)有附加載波的情況下實(shí)現(xiàn)容量增強(qiáng)。
本發(fā)明的另一目的是在反映附加干擾條件和未充分利用資源的有效資源借用的環(huán)境下最大化總系統(tǒng)容量。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種支持至少兩個(gè)不同雙工配置的蜂窩通信系統(tǒng)，包括多個(gè)移動(dòng)臺(tái)；至少一個(gè)采用第一雙工配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的第一固定站，該第一固定站限定宏小區(qū)；以及至少一個(gè)采用第二雙工配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的第二固定站，該第二固定站限定位于宏小區(qū)邊界內(nèi)的微或微微小區(qū)。
優(yōu)選的，第一雙工配置是頻分雙工(FDD)。
合適的，第二雙工配置是時(shí)分雙工(TDD)。
有利地，在一方位角處對(duì)宏小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成每個(gè)都具有相同大小的多個(gè)宏扇區(qū)。
優(yōu)選的，在與宏小區(qū)相同的方位角處對(duì)微小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成與宏扇區(qū)相同數(shù)量的微扇區(qū)。
合適地，微小區(qū)位于一個(gè)宏扇區(qū)中。
有利地，每個(gè)宏或微扇區(qū)都由唯一扇區(qū)碼來(lái)標(biāo)識(shí)。
優(yōu)選的，位于宏扇區(qū)的移動(dòng)臺(tái)可以借用分配給其方位角等于微扇區(qū)方位角的宏扇區(qū)的未充分利用資源。
合適的，第一和第二固定站采用聚焦在移動(dòng)臺(tái)上的自適應(yīng)波束形成天線來(lái)形成扇區(qū)波束。
有利的，所述方位角為120度。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種支持至少兩個(gè)不同雙工配置的蜂窩通信系統(tǒng)，包括多個(gè)移動(dòng)臺(tái)；至少三個(gè)采用第一雙工配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的第一固定站，該第一固定站限定相鄰的相應(yīng)宏小區(qū)和虛擬小區(qū)；以及微或微微小區(qū)集群，包括采用第二雙工配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的至少一個(gè)第二固定站，該第二固定站限定位于該虛擬小區(qū)內(nèi)的微或微微小區(qū)。
優(yōu)選的，對(duì)每個(gè)宏小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成具有從第一固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束的3個(gè)宏扇區(qū)。
合適的，對(duì)微小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成具有從不同角度處的第二固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束的3個(gè)微扇區(qū)。
有利的，對(duì)微小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成具有從不同角度處的第二固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束的3個(gè)微扇區(qū)。
優(yōu)選的，宏和微扇區(qū)通過(guò)扇區(qū)特定碼來(lái)相互區(qū)別。
合適的，用其扇區(qū)波束是從不同角度處的不同第一固定站發(fā)出的3個(gè)宏扇區(qū)來(lái)形成虛擬小區(qū)。
有利的，每個(gè)宏扇區(qū)的扇區(qū)波束都具有與任何一個(gè)微扇區(qū)的主波瓣平行的主波瓣。
優(yōu)選的，微小區(qū)集群位于虛擬小區(qū)的中心。
合適的，位于微扇區(qū)的移動(dòng)臺(tái)可以借用分配給在虛擬小區(qū)中具有相同主波瓣方向的宏扇區(qū)的未充分利用資源。
有利的，第一和第二固定站采用聚焦在移動(dòng)終端上的自適應(yīng)波束形成天線來(lái)形成扇區(qū)波束。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種支持時(shí)分雙工(TDD)配置和頻分雙工(FDD)配置的蜂窩通信系統(tǒng)，包括多個(gè)移動(dòng)臺(tái)；至少3個(gè)基于FDD配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的第一固定站，該第一固定站限定相鄰的相應(yīng)宏小區(qū)和虛擬小區(qū)；以及包括基于TDD配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的至少一個(gè)第二固定站的集群，該第二固定站限定虛擬小區(qū)中的微或微微小區(qū)。
優(yōu)選的，該集群的位置與虛擬小區(qū)同軸。
合適的，在方位角處對(duì)每個(gè)宏小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成被第一固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束覆蓋的3個(gè)宏扇區(qū)。
有利的，在關(guān)于宏扇區(qū)的方位角處對(duì)每個(gè)微小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成被第二固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束覆蓋的3個(gè)微扇區(qū)。
優(yōu)選的，用屬于在不同方位角處形成的不同宏小區(qū)的3個(gè)宏扇區(qū)形成虛擬小區(qū)。
合適的，位于微扇區(qū)的移動(dòng)臺(tái)可以借用分配給其方位角等于微扇區(qū)方位角的宏扇區(qū)的未充分利用資源。
有利的，第一和第二固定站采用聚焦在移動(dòng)臺(tái)上的自適應(yīng)波束形成天線來(lái)形成扇區(qū)波束。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種用于構(gòu)造蜂窩通信系統(tǒng)的方法，該蜂窩通信系統(tǒng)支持在基于頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)配置的固定站和移動(dòng)臺(tái)之間進(jìn)行通信，所述方法包括形成由相應(yīng)基于FDD的固定站限定的至少3個(gè)相鄰宏小區(qū)；形成包括由基于TDD的固定站限定的至少一個(gè)微或微微小區(qū)的至少一個(gè)集群；以及形成被基于FDD的固定站包圍的虛擬小區(qū)。
優(yōu)選的，該集群的位置與虛擬小區(qū)同軸。
合適的，在方位角處對(duì)每個(gè)宏小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成被第一固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束覆蓋的3個(gè)宏扇區(qū)。
有利的，在關(guān)于宏扇區(qū)的方位角處對(duì)每個(gè)微小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成被第二固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束覆蓋的3個(gè)微扇區(qū)。
優(yōu)選的，用屬于在不同方位角處形成的不同宏小區(qū)的3個(gè)宏扇區(qū)來(lái)形成虛擬小區(qū)。
合適的，位于微扇區(qū)的移動(dòng)臺(tái)可以借用分配給其方位角等于微扇區(qū)方位角的宏扇區(qū)的未充分利用資源。
有利的，第一和第二固定站采用聚焦在移動(dòng)臺(tái)上的自適應(yīng)波束形成天線來(lái)形成扇區(qū)波束。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種用于在蜂窩通信系統(tǒng)中分配無(wú)線電資源的方法，該蜂窩通信系統(tǒng)支持在基于頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)配置的固定站和移動(dòng)臺(tái)之間進(jìn)行通信，所述方法包括在TDD固定站上接收來(lái)自TDD移動(dòng)臺(tái)的呼叫請(qǐng)求；判定TDD資源是否可用；當(dāng)TDD資源可用時(shí)，將該TDD資源分配給TDD移動(dòng)臺(tái)；當(dāng)該TDD資源不可用時(shí)，向FDD固定站借用資源；以及根據(jù)TDD移動(dòng)臺(tái)的優(yōu)先級(jí)，將FDD資源分配給該TDD移動(dòng)臺(tái)。
優(yōu)選的，借用資源的步驟進(jìn)一步包括判定未充分利用的FDD資源是否在任何一個(gè)FDD載波上可用；如果未充分利用的資源可用，則判定是否借用未充分利用的FDD資源；如果確定借用該未充分利用的FDD資源，則確定TDD移動(dòng)臺(tái)的優(yōu)先級(jí)。
合適的，該借用資源的步驟還包括判定是否應(yīng)用自適應(yīng)波束形成來(lái)確定TDD移動(dòng)臺(tái)的優(yōu)先級(jí)。
有利的，判定是否借用未充分利用的FDD資源的步驟包括允許TDD移動(dòng)臺(tái)測(cè)量第一系統(tǒng)間干擾(IMS_inter-sys)；將從該TDD移動(dòng)臺(tái)接收的第一系統(tǒng)間干擾(IMS_inter-sys)與預(yù)定的第一干擾邊界閾值(ITH_MS)進(jìn)行比較；以及當(dāng)?shù)谝幌到y(tǒng)間干擾(IMS_inter-sys)小于或等于第一干擾邊界閾值(ITH_MS)時(shí)，確定借用所述未充分利用的FDD資源。
優(yōu)選的，第一系統(tǒng)間干擾(IMS_inter-sys)從FDD移動(dòng)臺(tái)到TDD移動(dòng)臺(tái)。
合適的，判定是否應(yīng)用自適應(yīng)光束形成的步驟包括在TDD固定站上測(cè)量第二系統(tǒng)間干擾(IBS_inter-sys)；將該第二系統(tǒng)間干擾(IBS_inter-sys)與第二干擾邊界閾值(ITH-BS)比較；以及當(dāng)?shù)诙到y(tǒng)間干擾(IBS_inter-sys)不小于第二干擾邊界閾值(ITH-BS)時(shí)，應(yīng)用自適應(yīng)波束形成。
有利的，所述第二系統(tǒng)間干擾(IBS_inter-sys)從FDD移動(dòng)臺(tái)到TDD固定站。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于TDD/虛擬FDD底層蜂窩系統(tǒng)的小區(qū)和扇區(qū)規(guī)劃方法以及資源借用方法。所提議的TDD/虛擬FDD分級(jí)蜂窩系統(tǒng)模型具有兩方面的優(yōu)點(diǎn)為了以示意方式抑制干擾而在TDD BS和FDDBS之間保持合理距離，并且將周圍3個(gè)FDD BS的資源完全利用為可允許靈活和方便的資源借用機(jī)制的宏分集實(shí)體。
此外，本發(fā)明的干擾解決技術(shù)有助于使TDD扇區(qū)波束方向?qū)?zhǔn)FDD扇區(qū)波束方向，并采用自適應(yīng)波束形成方法來(lái)避免由FDD MS引起的附加干擾。從無(wú)線電資源借用機(jī)制的觀點(diǎn)來(lái)看，靈活共享載波中未充分利用FDD頻譜的算法是本發(fā)明實(shí)施例達(dá)到的另一個(gè)目標(biāo)。
優(yōu)選的，本發(fā)明提供一種用于TDD/虛擬FDD底層蜂窩系統(tǒng)的小區(qū)和扇區(qū)規(guī)劃方法以及資源借用方法，和靈活方便的資源借用機(jī)制。此外，本發(fā)明實(shí)施例的干擾解決技術(shù)使TDD扇區(qū)波束方向?qū)?zhǔn)FDD扇區(qū)波束方向，并采用自適應(yīng)波束形成方法來(lái)避免由FDD MS引起的附加干擾。
優(yōu)選的，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種支持時(shí)分雙工(TDD)配置和頻分雙工(FDD)配置的蜂窩通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)移動(dòng)臺(tái)，至少3個(gè)基于FDD配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的第一固定站，該第一固定站限定相鄰的相應(yīng)宏小區(qū)和虛擬小區(qū)；以及包括至少一個(gè)基于TDD配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的第二固定站的集群，該第二固定站限定虛擬小區(qū)中的微小區(qū)。
有利的，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于構(gòu)造蜂窩通信系統(tǒng)的方法，該蜂窩通信系統(tǒng)支持在基于頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)配置的固定站和移動(dòng)臺(tái)之間進(jìn)行通信，所述方法包括形成由相應(yīng)基于FDD的固定站限定的至少3個(gè)相鄰宏小區(qū)；形成包括由基于TDD的固定站限定的至少一個(gè)微小區(qū)的至少一個(gè)集群；以及形成被基于FDD的固定站包圍的虛擬小區(qū)。
合適的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于在蜂窩通信系統(tǒng)中分配無(wú)線電資源的方法，該蜂窩通信系統(tǒng)支持在基于頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)配置的固定站和移動(dòng)臺(tái)之間進(jìn)行通信，所述方法包括在TDD固定站上接收來(lái)自TDD移動(dòng)臺(tái)的呼叫請(qǐng)求；判定TDD資源是否可用；當(dāng)TDD資源可用時(shí)，將該TDD資源分配給TDD移動(dòng)臺(tái)；當(dāng)該TDD資源不可用時(shí)，向FDD固定站借用資源；以及根據(jù)TDD移動(dòng)臺(tái)的優(yōu)先級(jí)，將FDD資源分配給該TDD移動(dòng)臺(tái)。


用于提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解并組合在一起組成本中請(qǐng)一部分的附圖，只是通過(guò)示例方式圖解本發(fā)明的實(shí)施例，并和描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是說(shuō)明在傳統(tǒng)FDD/TDD分級(jí)蜂窩系統(tǒng)中的系統(tǒng)間干擾的示意圖。
圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的TDD/虛擬FDD分級(jí)系統(tǒng)的概念視圖。
圖3a是說(shuō)明在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的TDD/虛擬FDD分級(jí)系統(tǒng)中減小系統(tǒng)間干擾的示意圖。
圖3b是說(shuō)明如何將未充分利用的FDD資源借用給TDD系統(tǒng)的圖。
圖4是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的向未充分利用的FDD載波借用資源的機(jī)制的流程圖。
圖5是說(shuō)明在涉及根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的TDD/虛擬FDD分級(jí)系統(tǒng)的特定扇區(qū)中由TDD BS和MS察覺(jué)的可能干擾功率電平的概念視圖。
圖6是說(shuō)明如何在根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的TDD/虛擬FDD分級(jí)蜂窩系統(tǒng)中分配資源的流程圖。
具體實(shí)施例方式
TDD/虛擬FDD分級(jí)系統(tǒng)的思想根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的TDD/虛擬FDD分級(jí)蜂窩系統(tǒng)模型實(shí)現(xiàn)了雙重效益。首先，無(wú)論是否借用其它未充分利用的頻譜，都可以在TDD BS和FDD BS之間保持合理距離來(lái)抑制ACI以及附加干擾。其次，可以將周圍3個(gè)FDD BS的資源完全利用為宏分集的實(shí)體，從而可以使用靈活和方便的資源借用機(jī)制。圖2示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的TDD/虛擬FDD分級(jí)蜂窩系統(tǒng)模型，圖3a和圖3b中示出在展開(rolling out)這種系統(tǒng)之后干擾減小的情況。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，為方便解釋，每個(gè)小區(qū)分為3個(gè)扇區(qū)。
如圖2所示，TDD小區(qū)覆蓋微微或微小區(qū)層，而FDD小區(qū)覆蓋宏小區(qū)層。
3個(gè)相鄰FDD BS 21、22和23限定相應(yīng)宏小區(qū)，還限定由屬于各宏小區(qū)的相鄰宏扇區(qū)V1、V2和V3構(gòu)成的虛擬小區(qū)20。
同樣，相鄰TDD BS 31、32和33限定相應(yīng)微小區(qū)S1、S2和S3以形成微小區(qū)集群C1。
對(duì)微小區(qū)S1分扇區(qū)，以形成3個(gè)微扇區(qū)S11、S12和S13，將微小區(qū)S2分為3個(gè)微扇區(qū)S21、S22和S23，將微小區(qū)S3分為微扇區(qū)S31、S32和S33。
微小區(qū)集群C1位于虛擬小區(qū)20的中心，即在宏小區(qū)的邊界處。
在該結(jié)構(gòu)中，分配TDD載波來(lái)覆蓋支持通信量高度非對(duì)稱而移動(dòng)性相對(duì)較低的熱點(diǎn)區(qū)域。根據(jù)對(duì)TDD/FDD底層的研究，如Harald Haas和GordonPovey在“Capacity Analysis of A TDD Underlay Applicable to UMTS”，inProceeding of PIMR99，pp.167-171中描述的，理想情況下TDD BS應(yīng)當(dāng)位于FDD小區(qū)半徑的大約一半距離處。因此，合理的是3個(gè)TDD小區(qū)集群位于圖2所示的FDD宏小區(qū)邊界處，因?yàn)镕DD宏小區(qū)BS通過(guò)發(fā)送較高的BS功率電平而覆蓋了靠近BS的中心區(qū)域。要注意該位置取決于TDD和FDD小區(qū)的大小。通常，扇區(qū)化技術(shù)用于在蜂窩通信系統(tǒng)中獲得頻率再利用效率，這通過(guò)將一個(gè)小區(qū)劃分為幾個(gè)扇區(qū)而引起小區(qū)容量的增加。由此，利用該原理，扇區(qū)化后的TDD和FDD分級(jí)蜂窩系統(tǒng)可以保證容量增強(qiáng)。
在圖2中，我們只考慮3個(gè)TDD小區(qū)的集群的例子，但是多于3個(gè)TDD小區(qū)也能以更小半徑聚集在一起。因此，不是每個(gè)TDD BS都可以保持與FDD BS的合理距離，但是如果TDD小區(qū)集群位于如圖2所示的位置就可以。
本發(fā)明的一個(gè)重要思想是如何對(duì)準(zhǔn)扇區(qū)化后的TDD小區(qū)波束的方法以及自適應(yīng)波束形成機(jī)制，以避免在TDD頻帶和FDD上行鏈路頻帶接近時(shí)引起的ACI、以及在應(yīng)用未充分利用資源借用技術(shù)時(shí)由FDD MS引起的附加干擾。
假定每個(gè)FDD扇區(qū)都具有它自己的扇區(qū)特定擾碼，以便將該扇區(qū)與其他扇區(qū)區(qū)分開來(lái)，或?qū)⑵渌^(qū)的扇區(qū)與它自己的扇區(qū)區(qū)分開來(lái)，并且每個(gè)TDD扇區(qū)也使用自己的扇區(qū)特定碼。TDD/虛擬FDD分級(jí)小區(qū)配置方法如下所述TDD和虛擬FDD扇區(qū)的波束方向和小區(qū)對(duì)準(zhǔn)1)FDD扇區(qū)波束的主波瓣方向應(yīng)當(dāng)對(duì)準(zhǔn)為與TDD扇區(qū)波束平行，以減小從MSFDD到TDD BS的干擾，例如圖2中第二FDD BS的扇區(qū)波束(V2)和第二TDD BS的扇區(qū)波束(S22)，并避免由于扇區(qū)天線的波束方向圖的方向性而造成的從TDD BS到FDD BS的干擾。第二TDD BS的扇區(qū)天線(S22)不能向后輻射，也不能接收在其波束的后波瓣之后的信號(hào)。因此，由位于TDD扇區(qū)S22的后波瓣之后的MSFDD41引起的干擾不再受到影響。該規(guī)則可以應(yīng)用于其它TDD扇區(qū)S12和S32。
2)由于兩個(gè)TDD扇區(qū)S21和S23可能受到來(lái)自MSFDD41的干擾，并對(duì)第二FDD BS 22產(chǎn)生干擾，因此過(guò)程1)應(yīng)當(dāng)只應(yīng)用于其扇區(qū)主波瓣的方向相同的TDD扇區(qū)。也就是說(shuō)，扇區(qū)S12、S22和S32應(yīng)當(dāng)對(duì)準(zhǔn)為與第二FDD BS22平行。根據(jù)相似的理由，扇區(qū)S11、S21和S31與第一FDD BS 21對(duì)準(zhǔn)，S13、S23和S33與第三FDD BS 23對(duì)準(zhǔn)。在虛擬小區(qū)內(nèi)的N重TDD小區(qū)中，每個(gè)TDD扇區(qū)Sjx(j＝1，2，...，N，x∈{1，2，3})應(yīng)當(dāng)與FDD BS x對(duì)準(zhǔn)。如果將TDD小區(qū)分為M個(gè)TDD扇區(qū)，則每個(gè)扇區(qū)Slk(k＝1，2，...，M)應(yīng)當(dāng)根據(jù)其波束方向與FDD BS x相同的扇區(qū)組來(lái)與對(duì)應(yīng)的FDD BS x對(duì)準(zhǔn)。所有TDD扇區(qū)分為3個(gè)扇區(qū)組，這些扇區(qū)的總方位角必須在120度內(nèi)。
對(duì)于相鄰的TDD頻帶和FDD上行鏈路頻帶3)如果不應(yīng)用未充分利用資源借用技術(shù)，則過(guò)程1)和2)的機(jī)制還可以用于抑制在UTRA TDD頻帶和FDD上行鏈路頻帶交界處引起的ACI。即使TDD BS不使用與FDD上行鏈路頻帶相同的頻率，在UMTS系統(tǒng)中還是會(huì)在1920MHz的邊界處引起相鄰信道干擾，如Harald Haas，Steve McLaughlin和Gordon Povey在“The Effect of Interference Between the TDD and FDDMode in UMTS at the Boundary of 1920MHz”，in proceedings of IEEE 6thIntern.Symp.On Spread-Spectrum Tech.& Appli.，NJIT，NJ，USA，pp.486-490，Sept.6-8，2000中描述的。
利用該機(jī)制和結(jié)構(gòu)，只有當(dāng)兩個(gè)BS的扇區(qū)波瓣具有相同的方向時(shí)，從TDD BS到FDD BS和從TDD MS到FDD BS的ACI才能被完全消除。即使其它扇區(qū)不能完全解決這些干擾，該機(jī)制還是能保證可觀的干擾解決效果。此外，可以通過(guò)示意方式抑制可觀數(shù)量的從FDD MS到TDD BS的干擾。該情形展示在圖3a和圖3b中。如圖3a所示，從TDD BS 15和TDD MS18到FDD BS的ACI以及從FDD MS 14到TDD BS的ACI都減小了。而且從TDD BS 15到FDD BS 11和從FDD MS 14到TDD BS 15的附加干擾也減小了。通過(guò)借用FDD UL資源引起了附加干擾，如圖3b所示，其中將未充分利用的FDD UL資源借給TDD小區(qū)。粗中空箭頭表示在TDD/虛擬FDD分級(jí)系統(tǒng)中的ACI，交叉標(biāo)志表示由于該小區(qū)和扇區(qū)對(duì)準(zhǔn)方法而減小了干擾的鏈路。
對(duì)于共享和借用未充分利用的FDD上行鏈路4)當(dāng)應(yīng)用未充分利用資源借用技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)地協(xié)調(diào)該技術(shù)以及扇區(qū)和小區(qū)對(duì)準(zhǔn)規(guī)劃技術(shù)。根據(jù)過(guò)程1)和2)中提出的TDD和虛擬FDD扇區(qū)的波束對(duì)準(zhǔn)方法的過(guò)程，共享和借用方法提議的關(guān)鍵在于扇區(qū)Slx(x∈{1，2，3})中的MSTDD可以借用未充分利用的FDD BS x的上行鏈路資源，如果后者可用的話。例如，位于扇區(qū)S12、S22和S32中的MSTDD可以共享和借用第二FDDBS 22的未充分利用資源(即，如果FDD系統(tǒng)正在使用CDMA則為碼隙，對(duì)于TDMA為時(shí)隙，或?qū)τ赥DD-OFDM-CDMA則為復(fù)合的時(shí)隙/碼隙/頻隙)。根據(jù)相似的理由，位于扇區(qū)S11、S21和S31中的MSTDD可以借用第一FDD BS 21中的未充分利用資源。如果在虛擬小區(qū)內(nèi)有N重TDD小區(qū)，則允許每個(gè)TDD扇區(qū)Sjx(j＝1，2，...，N，x∈{1，2，3})中的MSTDD用戶借用FDD BS x中的未充分利用資源。對(duì)于TDD小區(qū)中的M個(gè)TDD扇區(qū)Slk(k＝1，2，...，M)，MSTDD用戶可以借用和共享那些通過(guò)在120度總方位角內(nèi)將多重扇區(qū)分割為諸如Slx(x＝mod(k，M/3))+1)的對(duì)應(yīng)扇區(qū)來(lái)確定的FDD BS x的未充分利用資源；例如對(duì)于具有相同波束角的6個(gè)扇區(qū)，Slk(k∈{1，2})與第一FDD BS 21關(guān)聯(lián)。因此，通過(guò)其示意特征構(gòu)成的TDD/虛擬FDD分級(jí)蜂窩結(jié)構(gòu)可以獲得完全利用扇區(qū)化效益以及抑制由資源借用機(jī)制引起的附加干擾的優(yōu)點(diǎn)。
5)本發(fā)明的另一思想是采用靈敏天線(或自適應(yīng)波束形成)技術(shù)而非采用扇區(qū)化天線，使得由于天線波束的選擇性，聚焦在MSTDD上的靈敏天線波束或自適應(yīng)形成的波束可進(jìn)一步減小從MSFDD到TDD BS的干擾。但是，在相同扇區(qū)中的TDD用戶可能在TDD頻帶和FDD上行鏈路頻帶的交界處受到附加的相鄰信道干擾，這種干擾是由借用相鄰頻譜的其它用戶引起的，因?yàn)橐恍㏕DD用戶正采用自己的初始TDD頻帶，而其它附加資源借用者正采用相鄰的FDD上行鏈路頻帶。由于這個(gè)原因，需要采用靈敏天線或自適應(yīng)波束形成。但是，如果允許包括相同扇區(qū)中資源借用者在內(nèi)的所有TDD用戶都使用相同的時(shí)隙分割(即相同的時(shí)隙幀結(jié)構(gòu))，則附加的相鄰信道干擾就不再是要考慮的問(wèn)題。因此，該方法可以增強(qiáng)所提議的TDD/虛擬FDD系統(tǒng)的干擾抑制特性。
在TDD/虛擬FDD分級(jí)系統(tǒng)中采用靈敏天線的未充分利用資源借用算法的思想如圖2所示，要注意組成虛擬小區(qū)的3個(gè)TDD BS 31、32和33以及對(duì)應(yīng)的3個(gè)相鄰FDD BS扇區(qū)V1、V2和V3是這樣定位的，使得易于控制無(wú)線電資源和來(lái)自3個(gè)連接到同一無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)50的FDD BS 21、22和23的未充分利用資源。
因此，如果未充分利用的頻譜不限于諸如FDD上行鏈路頻帶的相鄰載波，而擴(kuò)展到多載波或額外載波，則與TDD/虛擬FDD分級(jí)蜂窩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合并的該靈敏天線或自適應(yīng)波束形成技術(shù)可以進(jìn)一步提供控制無(wú)線電資源的自由度，使得在熱點(diǎn)區(qū)域(即TDD區(qū)域)中，狹窄和定向光束可以保證到TDD HSDPA用戶的可靠鏈接，并將可用資源從傳統(tǒng)頻帶或附加頻帶中釋放出來(lái)。這一點(diǎn)可以容易地執(zhí)行，因?yàn)樘摂M小區(qū)20中的3個(gè)TDD BS 31、32和33以及對(duì)應(yīng)3個(gè)相鄰FDD BS扇區(qū)V1、V2和V3可以引導(dǎo)RNC 50具有更為靈活的資源管理控制。
最后，利用該技術(shù)，通過(guò)開發(fā)未充分利用的頻率資源并分布不均衡的負(fù)載，可以優(yōu)化總系統(tǒng)容量。要注意具有至少3個(gè)載波的UMTS-FDD上行鏈路和約2.5GHz的額外頻帶被認(rèn)為是用于高速數(shù)據(jù)分組存取(HSDPA)的目的。圖4示出判定在任意載波上哪些扇區(qū)和哪些TDD MS用戶最好借用未充分利用資源的機(jī)制，這是通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)間干擾和判斷將共享的可用資源而執(zhí)行的。
一旦MSTDD請(qǐng)求在特定扇區(qū)中重新呼叫TDD BS，TDD BS就檢查剩余的可用資源，并發(fā)回關(guān)于是使用自己的TDD資源還是使用其它載波上的未充分利用資源的信息。如果感興趣的TDD BS扇區(qū)的負(fù)載狀態(tài)是超負(fù)荷，并需要額外資源，則TDD BS詢問(wèn)并檢查對(duì)應(yīng)FDD BS的資源可用性(在實(shí)際情況下由RNC控制和執(zhí)行該功能)，該對(duì)應(yīng)FDD BS已經(jīng)由如上所述的扇區(qū)和小區(qū)對(duì)準(zhǔn)方法確定。如果感興趣的扇區(qū)是Sjx(j＝1，2，...，N，x∈{1，2，3})，則考慮FDD BS x。
從5到13的過(guò)程塊描述了干擾測(cè)量程序、信息交換流、資源借用和靈敏天線應(yīng)用判決程序及其準(zhǔn)則。系統(tǒng)間和頻率間測(cè)量的簡(jiǎn)單方法是在MSTDD未處于激活狀態(tài)時(shí)采用沒(méi)有業(yè)務(wù)量的空閑時(shí)隙。由于MSTDD在相鄰MSFDD的干擾信號(hào)以相同頻帶(例如FDD上行鏈路)發(fā)送時(shí)向它們開放，因此在空閑時(shí)隙期間，他或她可以測(cè)量系統(tǒng)間干擾(稱為IMS_inter-sys)。除了該干擾之外，另一主要干擾源從MSFDD到TDD BS，即IBS_inter-sys。這兩類干擾都用于圖4中程序7的資源借用和靈敏天線應(yīng)用判決準(zhǔn)則。在此，干擾邊界閾值(ITH_MS)由容許干擾電平量來(lái)限定，利用該容許干擾電平量TDD BS可以判定是否采用資源借用方法，并且基于來(lái)自各MSTDD以及BS自身的報(bào)告的測(cè)量信息，在TDD BS上檢測(cè)和收集該電平。該電平是隨時(shí)間變化的隨機(jī)變量，并取決于在感興趣FDD扇區(qū)和TDD扇區(qū)內(nèi)的FDD MS用戶分布。對(duì)于借用FDD資源和以FDD上行鏈路頻率發(fā)送的任意用戶j，TDD下行鏈路的比特能量與干擾之比εjd＝(Eb/Io)jd可以表示為ϵjd=pgjdPjdΣi=1KFDDpiFDDu+ηW≥γjd---(1)]]>其中Pdj是從期望TDD用戶j接收的信號(hào)功率，而piFDDu是從FDD上行鏈路的FDD MS用戶接收的信號(hào)功率，這被認(rèn)為是互相依賴的隨機(jī)變量，因?yàn)镕DD MS的位置與每個(gè)TDD用戶都有關(guān)。KFDD是干擾TDD MS用戶的FDD MS用戶總數(shù)，η和W分別是背景熱噪聲頻譜密度和總帶寬，pg是處理增益，定義為在下行鏈路上第j個(gè)用戶的信道帶寬與信息比特率之比(pgjd＝W/Rj)。γjd是用戶j期望的下行鏈路(Eb/Io)jd。容許負(fù)載條件可以表達(dá)為Z=Σj=1KTDDaddϵjd=Σj=1KTDDaddpgjdPjdΣi=1KFDDpiFDDu+ηW≤WRj(1-η)---(2)]]>如果附加TDD MS用戶受到的系統(tǒng)間干擾可以表達(dá)為IMS_iner-sys=Σi=1kFDDpiFDDu---(3)]]>我們可以將干擾邊界閾值作為一個(gè)對(duì)于所有附加TDD MS用戶都滿足最大負(fù)載條件的值，該最大值可以表達(dá)為Zmax=Σj=1KTDDaddpgjdPjdITH_MS+ηW=WRj(1-η)]]>以及ϵjd≥γjd,j=1,2,...,KTDDadd---(4)]]>因此，ITH_MS=Σj=1KTDDaddPjd(1-η)-ηW,j=1,2,...,KTDDadd---(5)]]>其中KTDDadd是在TDD扇區(qū)的最大容量達(dá)到飽和并且沒(méi)有任何可用TDD資源時(shí)，請(qǐng)求其它載波的未充分利用資源的TDD MS用戶總數(shù)。根據(jù)相似的理由，由TDD BS扇區(qū)察覺(jué)到的系統(tǒng)間干擾和TDD BS上的干擾閾值可以由下式推斷出ϵju=pgjuPjuΣi=1KFDDpiFDDu+ηW≥γju⇒Zmaxu=Σj=1KTDDaddpgjuPjuITH_BS+ηW=WRj(1-η)---(6)]]>因此ITH_BS=Σj=1KTDDaddPju(1-η)-ηW,j=1,2,...,KTDDadd---(7)]]>其中所有項(xiàng)都表示相同實(shí)體，除了上標(biāo)u表示TDD上行鏈路來(lái)代替等式(1)到(5)中的d。要注意BS干擾閾值(ITH_BS)遠(yuǎn)小于干擾邊界閾值(ITH_MS)，因?yàn)橛捎谒嶙h的分級(jí)扇區(qū)對(duì)準(zhǔn)方法而使TDD BS受到由FDDMS用戶引起的少得多的系統(tǒng)間干擾。如果在不考慮通過(guò)在空閑時(shí)隙期間周期測(cè)量系統(tǒng)間干擾來(lái)觀察的策略下還存在殘余干擾，則TDD BS可以根據(jù)該BS干擾閾值(ITH_BS)準(zhǔn)則來(lái)判定是否采用靈敏天線技術(shù)。這確保了進(jìn)一步的干擾抑制和到資源借用者的可靠鏈路。
圖5示出由TDD BS和MS覺(jué)察到的可能系統(tǒng)間干擾功率電平。通過(guò)從對(duì)應(yīng)其扇區(qū)和小區(qū)的各MSTDD收集干擾測(cè)量報(bào)告，如圖4所示的資源借用和分配算法可以判定是采用具有還是不具有靈敏天線技術(shù)的資源借用技術(shù)(即圖4中從6到10的程序塊)。要注意在程序1)和2)中描述了選擇相關(guān)扇區(qū)和TDD BS的機(jī)制。
在程序7的判決階段，如果IMS_inter-sys超過(guò)干擾邊界閾值(ITH_MS)電平，則在這種情況下無(wú)法保證所需要的(Eb/Io)jd，因此不允許該呼叫借用FDD載波的未充分利用資源。按照類似方式，BS干擾閾值(ITH_BS)表示最大容許干擾，以判定是否應(yīng)用靈敏天線技術(shù)，因?yàn)楸M管本發(fā)明的TDD/虛擬FDD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以減小系統(tǒng)間干擾，TDD BS還是受到主要由FDD MS用戶引起的系統(tǒng)間干擾。因此，如果所檢測(cè)到的干擾電平高于ITH_BS電平，則應(yīng)當(dāng)使用靈敏天線，但應(yīng)當(dāng)與系統(tǒng)間干擾邊界閾值(ITH_MS)電平相比而小心控制該靈敏天線。因此，這最終引導(dǎo)RNC和整個(gè)系統(tǒng)以靈活和自適應(yīng)方式執(zhí)行它們的功能。在確定了要服務(wù)的扇區(qū)、用戶和資源的優(yōu)選列表之后，最后BS將資源分配給發(fā)出請(qǐng)求的用戶。
圖6是用于解釋如何根據(jù)本發(fā)明在TDD/虛擬FDD分級(jí)蜂窩系統(tǒng)中分配資源的流程圖。
一旦在步驟S601，特定扇區(qū)中的TDD BS從MSTDD接收到新呼叫，在步驟S602中，TDD BS就檢查TDD剩余資源是否可用。如果確定該剩余TDD資源可用，則在步驟S603中，TDD BS將TDD資源分配給MSTDD。
另一方面，如果確定剩余TDD資源不可用，則在步驟S604中，TDD BS檢查在任何FDD載波是否具有可用的未充分利用資源。為了確定FDD資源的可用性，TDD BS向?qū)?yīng)的FDD BS請(qǐng)求該未充分利用的資源，并作為響應(yīng)而從該BS FDD接收未充分利用資源的信息。
如果存在可用的未充分利用資源，則在步驟S605，TDD BS允許MSTDD利用空閑時(shí)隙開始測(cè)量由MSFDD引起的系統(tǒng)間干擾(IMS_inter-sys)，并在步驟S606，由TDD BS本身測(cè)量從MSFDD到TDD BS的第二系統(tǒng)間干擾(IBS_inter-sys)。否則，TDD BS將算法返回步驟S601。
接著，在步驟S607，TDD BS接收由MSTDD測(cè)量的第一系統(tǒng)間干擾(IMS_inter-sys)，并在步驟S608，將該第一系統(tǒng)間干擾與預(yù)定第一干擾邊界閾值(ITH_MS)比較，以判定該系統(tǒng)間干擾(IMS_inter-sys)是否小于或等于第一干擾邊界閾值(ITH_MS)。
如果第一系統(tǒng)間干擾(IMS_inter-sys)既不小于也不等于第一干擾邊界閾值(ITH_MS)，則TDD BS將算法返回步驟S601，否則，在步驟S609，TDD BS將第二系統(tǒng)間干擾(IBS_inter-sys)與預(yù)定的第二干擾邊界閾值(ITH_BS)進(jìn)行比較。比較的結(jié)果是，如果第二系統(tǒng)間干擾(IBS_inter-sys)小于第二干擾邊界閾值(ITH_BS)，則在步驟S611中TDD BS確定MSTDD的優(yōu)先級(jí)，然后在步驟S612中根據(jù)所指定的優(yōu)先級(jí)將未充分利用的FDD資源分配給該MSTDD。
在步驟S609，如果第二系統(tǒng)間干擾(IBS_inter-sys)不小于第二干擾邊界閾值(ITH_BS)，則在步驟S610，TDD BS采用靈敏天線來(lái)判定MSTDD的優(yōu)先級(jí)。
如上所述，本發(fā)明的TDD/虛擬FDD分級(jí)蜂窩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，結(jié)合未充分利用資源借用技術(shù)和靈敏天線波束形成技術(shù)，能夠通過(guò)在TDD BS和FDDBS之間保持干擾最小距離來(lái)實(shí)現(xiàn)更少的ACI和附加系統(tǒng)間干擾，并在允許利用靈活的資源借用機(jī)制的情況下完全利用周圍3個(gè)FDD BS的資源。因?yàn)樵谠摲旨?jí)蜂窩系統(tǒng)中，不管是采用TDD頻帶和FDD上行鏈路交界處的相鄰頻帶還是與FDD上行鏈路頻帶相同的頻率，都可以通過(guò)對(duì)準(zhǔn)扇區(qū)化的TDD小區(qū)波束方向來(lái)抑制干擾?？梢詫?shí)現(xiàn)進(jìn)一步的干擾解決改善，可以將微(或微微)小區(qū)的超負(fù)荷的通信量分散到宏小區(qū)中，此外還可以優(yōu)化分級(jí)蜂窩系統(tǒng)的總?cè)萘俊?br> 描述了本發(fā)明提議的利用/不利用靈敏天線技術(shù)的未充分利用資源借用的機(jī)制和算法，并且可以提供更合適和靈活的方式來(lái)對(duì)付不可預(yù)知的隨時(shí)間變化的系統(tǒng)間干擾問(wèn)題，并因此平衡微(或微微)小區(qū)中不均衡的業(yè)務(wù)負(fù)荷。
通過(guò)適當(dāng)修改干擾情況，本發(fā)明提議的TDD/虛擬FDD分級(jí)蜂窩結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于采用不同頻帶的TDD微小區(qū)層和TDD宏小區(qū)層，還可以用于TDD微(或微微)小區(qū)層和FDD宏小區(qū)層結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)而言之，利用提議的干擾解決機(jī)制從宏小區(qū)資源池中進(jìn)行的未充分利用資源借用技術(shù)可以應(yīng)用于通用多層分級(jí)蜂窩系統(tǒng)，其中宏小區(qū)用戶對(duì)借用該資源的微(或微微)小區(qū)用戶產(chǎn)生附加干擾。
權(quán)利要求
1.一種支持至少兩個(gè)不同雙工配置的蜂窩通信系統(tǒng)，包括多個(gè)移動(dòng)臺(tái)；至少一個(gè)采用第一雙工配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的第一固定站，該第一固定站限定宏小區(qū)；以及至少一個(gè)采用第二雙工配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的第二固定站，該第二固定站限定位于宏小區(qū)邊界內(nèi)的微或微微小區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，所述第一雙工配置是頻分雙工(FDD)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，所述第二雙工配置是時(shí)分雙工(TDD)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，在一方位角處對(duì)所述宏小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成每個(gè)都具有相同大小的多個(gè)宏扇區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，在與該宏小區(qū)相同的方位角處對(duì)所述微小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成與所述宏扇區(qū)相同數(shù)量的微扇區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，所述微小區(qū)位于一個(gè)所述宏扇區(qū)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，每個(gè)宏或微扇區(qū)都由唯一扇區(qū)碼來(lái)標(biāo)識(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，所述位于微扇區(qū)的移動(dòng)臺(tái)可以借用分配給其方位角等于所述微扇區(qū)方位角的宏扇區(qū)的未充分利用資源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，所述第一和第二固定站采用聚焦在該移動(dòng)臺(tái)上的自適應(yīng)波束形成天線來(lái)形成扇區(qū)波束。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，所述方位角為120度。
11.一種支持至少兩個(gè)不同雙工配置的蜂窩通信系統(tǒng)，包括多個(gè)移動(dòng)臺(tái)；至少三個(gè)采用第一雙工配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的第一固定站，該第一固定站限定相鄰的各宏小區(qū)和虛擬小區(qū)；以及微或微微小區(qū)集群，包括至少一個(gè)采用第二雙工配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的第二固定站，該第二固定站限定位于該虛擬小區(qū)內(nèi)的微或微微小區(qū)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，對(duì)每個(gè)宏小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成具有從不同角度處的第一固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束的3個(gè)宏扇區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，對(duì)所述微小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成具有從不同角度處的第二固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束的3個(gè)微扇區(qū)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，對(duì)所述微小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成具有從不同角度處的第二固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束的3個(gè)微扇區(qū)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，所述宏和微扇區(qū)通過(guò)扇區(qū)特定碼來(lái)相互區(qū)別。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，用其扇區(qū)波束是從不同角度處的不同第一固定站發(fā)出的3個(gè)宏扇區(qū)來(lái)形成虛擬小區(qū)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，每個(gè)宏扇區(qū)的扇區(qū)波束都具有與任何一個(gè)微扇區(qū)的主波瓣平行的主波瓣。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，所述微小區(qū)集群位于所述虛擬小區(qū)的中心。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，位于所述微扇區(qū)的移動(dòng)臺(tái)可以借用分配給在所述虛擬小區(qū)中具有相同主波瓣方向的宏扇區(qū)的未充分利用資源。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，所述第一和第二固定站采用聚焦在該移動(dòng)終端上的自適應(yīng)波束形成天線來(lái)形成扇區(qū)波束。
21.一種支持時(shí)分雙工(TDD)配置和頻分雙工(FDD)配置的蜂窩通信系統(tǒng)，包括多個(gè)移動(dòng)臺(tái)；至少3個(gè)基于FDD配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的FDD固定站，該FDD固定站限定相鄰的各宏小區(qū)和虛擬小區(qū)；以及包括至少一個(gè)基于TDD配置與該移動(dòng)臺(tái)通信的TDD固定站的集群，該TDD固定站限定該虛擬小區(qū)中的微或微微小區(qū)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，所述集群的位置與所述虛擬小區(qū)同軸。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，在方位角處對(duì)每個(gè)宏小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成被所述FDD固定站發(fā)出的相應(yīng)扇區(qū)波束覆蓋的3個(gè)宏扇區(qū)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，在關(guān)于該宏扇區(qū)的方位角處對(duì)每個(gè)微小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成被所述TDD固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束覆蓋的3個(gè)微扇區(qū)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，用屬于在不同方位角處形成的不同宏小區(qū)的3個(gè)宏扇區(qū)形成虛擬小區(qū)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，位于所述微扇區(qū)的移動(dòng)臺(tái)可以借用分配給其方位角等于該微扇區(qū)方位角的宏扇區(qū)的未充分利用資源。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的蜂窩通信系統(tǒng)，其中，所述FDD和TDD固定站采用聚焦在移動(dòng)臺(tái)上的自適應(yīng)波束形成天線來(lái)形成扇區(qū)波束。
28.一種用于構(gòu)造蜂窩通信系統(tǒng)的方法，該蜂窩通信系統(tǒng)支持在基于頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)配置的固定站和移動(dòng)臺(tái)之間進(jìn)行通信，所述方法包括形成由相應(yīng)基于FDD的固定站限定的至少3個(gè)相鄰宏小區(qū)；形成包括由基于TDD的固定站限定的至少一個(gè)微或微微小區(qū)的至少一個(gè)集群；以及形成被基于FDD的固定站包圍的虛擬小區(qū)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中，所述集群的位置與所述虛擬小區(qū)同軸。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的方法，其中，在方位角處對(duì)每個(gè)宏小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成被所述基于FDD的固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束覆蓋的3個(gè)宏扇區(qū)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中，在關(guān)于該宏扇區(qū)的方位角處對(duì)每個(gè)微小區(qū)進(jìn)行扇區(qū)化，以形成被所述基于TDD的固定站發(fā)出的各扇區(qū)波束覆蓋的3個(gè)微扇區(qū)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中，用屬于在不同方位角處形成的不同宏小區(qū)的3個(gè)宏扇區(qū)來(lái)形成所述虛擬小區(qū)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，其中，位于所述微扇區(qū)的移動(dòng)臺(tái)可以借用分配給其方位角等于該微扇區(qū)方位角的宏扇區(qū)的未充分利用資源。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中，所述基于FDD和基于TDD的固定站采用聚焦在移動(dòng)臺(tái)上的自適應(yīng)波束形成天線來(lái)形成扇區(qū)波束。
35.一種用于在蜂窩通信系統(tǒng)中分配無(wú)線電資源的方法，該蜂窩通信系統(tǒng)支持在基于頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)配置的固定站和移動(dòng)臺(tái)之間進(jìn)行通信，所述方法包括在TDD固定站上接收來(lái)自TDD移動(dòng)臺(tái)的呼叫請(qǐng)求；判定TDD資源是否可用；當(dāng)TDD資源可用時(shí)，將該TDD資源分配給TDD移動(dòng)臺(tái)；當(dāng)TDD資源不可用時(shí)，向FDD固定站借用FDD資源；以及根據(jù)TDD移動(dòng)臺(tái)的優(yōu)先級(jí)將該FDD資源分配給該TDD移動(dòng)臺(tái)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，其中，所述借用資源的步驟進(jìn)一步包括判定未充分利用的FDD資源是否在任何FDD載波上可用；如果未充分利用的資源可用，則判定是否借用未充分利用的FDD資源；如果確定借用該未充分利用的FDD資源，則確定TDD移動(dòng)臺(tái)的優(yōu)先級(jí)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中，所述借用資源的步驟還包括判定是否應(yīng)用自適應(yīng)波束形成來(lái)確定所述TDD移動(dòng)臺(tái)的優(yōu)先級(jí)。
38.根據(jù)權(quán)利要求36的方法，其中，所述判定是否借用未充分利用的FDD資源的步驟包括允許所述TDD移動(dòng)臺(tái)測(cè)量第一系統(tǒng)間干擾(IMS_inter-sys)；將從該TDD移動(dòng)臺(tái)接收的第一系統(tǒng)間干擾(IMS_inter-sys)與預(yù)定的第一干擾邊界閾值(ITH_MS)進(jìn)行比較；以及當(dāng)?shù)谝幌到y(tǒng)間干擾(IMS_inter-sys)小于或等于第一干擾邊界閾值(ITH_MS)時(shí)，確定借用所述未充分利用的FDD資源。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，其中，所述第一系統(tǒng)間干擾(IMS_inter-sys)從所述FDD移動(dòng)臺(tái)到所述TDD移動(dòng)臺(tái)。
40.根據(jù)權(quán)利要求37的方法，其中，所述判定是否應(yīng)用自適應(yīng)光束形成的步驟包括在所述TDD固定站上測(cè)量第二系統(tǒng)間干擾(IBS_inter-sys)；將該第二系統(tǒng)間干擾(IBS_inter-sys)與第二干擾邊界閾值(ITH-BS)比較；以及當(dāng)?shù)诙到y(tǒng)間干擾(IBS_inter-sys)不小于第二干擾邊界閾值(ITH-BS)時(shí)，應(yīng)用自適應(yīng)波束形成。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其中，所述第二系統(tǒng)間干擾(IBS_inter-sys)從所述FDD移動(dòng)臺(tái)到所述TDD固定站。
全文摘要
一種構(gòu)造微或微微小區(qū)和虛擬宏小區(qū)分級(jí)蜂窩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的方法，該結(jié)構(gòu)包括每個(gè)都包含基站和扇區(qū)的相鄰小區(qū)，其中，虛擬小區(qū)包含在底層TDD微或微微小區(qū)上的3個(gè)周圍FDD宏小區(qū)基站。在提出的TDD/虛擬FDD分級(jí)蜂窩結(jié)構(gòu)中，提出了一種定位底層小區(qū)基站和宏小區(qū)基站以保持最小干擾距離的方法，和一種將TDD微或微微小區(qū)的扇區(qū)天線波束方向?qū)?zhǔn)FDD宏小區(qū)的扇區(qū)波束方向的方法，使得該系統(tǒng)可以抑制附加系統(tǒng)間干擾和相鄰信道干擾。提出使用和借用未充分利用FDD宏小區(qū)資源的算法以及判決可行資源借用區(qū)域及靈敏天線可用區(qū)域的機(jī)制，最終導(dǎo)致RNC的靈活和自適應(yīng)的無(wú)線電資源管理，并實(shí)現(xiàn)總系統(tǒng)資源的最佳利用。
文檔編號(hào)H04W16/28GK1655630SQ200410081948
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月11日
發(fā)明者尹相普, 趙成賢, 金映秀, 金應(yīng)善, 李煉雨, 斯蒂芬·馬克勞林 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社, 愛丁堡大學(xué)理事會(huì)