無線通信系統(tǒng)和通信控制方法
【專利摘要】提供一種無線通信系統(tǒng)，其包括第一無線基站、第二無線基站和移動臺，其中第一無線基站在第一時段期間向在第一小區(qū)中存在的移動臺傳送無線信號，以及在第二時段中停止向移動臺傳送無線信號，第二無線基站在第一和第二時段二者期間向在第二小區(qū)中存在的移動臺傳送無線信號。在第一時段期間，協(xié)調(diào)傳送基站集中的第一無線基站和第二無線基站可以協(xié)調(diào)并傳送無線信號。在第二時段期間，協(xié)調(diào)傳送基站集中的第二無線基站可以協(xié)調(diào)并傳送無線信號。
【專利說明】無線通信系統(tǒng)和通信控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)和通信控制方法。
【背景技術】
[0002]在這些年中，在例如蜂窩電話網(wǎng)絡的無線通信系統(tǒng)中提出了各種干擾控制技術。例如，非專利文件I提出了小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)(ICIC)，其通過在無線基站之間使用不同無線資源(時間或頻率等)減小從無線基站發(fā)送的無線信號(無線電波)之間的干擾。此外，非專利文件2提出了協(xié)調(diào)多點傳送和接收(CoMP)，其通過使無線基站彼此協(xié)調(diào)地發(fā)送無線信號而減小從多個無線基站發(fā)送的無線信號之間的干擾。
[0003]另一方面，為了高效地使用無線資源，提出了異構網(wǎng)絡(HetNet)，其中以多層方式安裝具有不同傳送功率(傳送能力)的多種類型的無線基站，例如宏基站、微微(Pico)基站、毫微微(femto)基站和遠程無線頭(參見非專利文件3)。
[0004]引用列表
[0005]非專利文件
[0006]非專利文件 l:Arne Simonsson, “Frequency Reuse and Intercell InterferenceCoordination in E-UTRA”，Vehicular VTC2007-Spring, pp.3091-3095(2007-04)
[0007]非專利文件2:3rd Generation Partnership Project;Technicalspecification Group Radio Access Network;Evolved Universal TerrestrialRadio Access(E-UTRA);Further advancements for E-UTRA physical layeraspects (Release9);3GPP TR36.814V9.0.0 (2010-03);Section8, Coordinated multiplepoint transmission and reception
[0008]非專利文件3:3rd Generation Partnership Project; Technical specificationGroup Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);Further advancements for E-UTRA physical layer aspects(Release9);3GPPTR36.814V9.0.0(2010-03);Section9A, Heterogeneous Deployments
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]技術問題
[0010]在非專利文件I中描述的ICIC和非專利文件2中描述的CoMP中，假設由具有相同的傳送功率(傳送能力)的基站形成的網(wǎng)絡，即同構網(wǎng)絡。然而，在這些文件中沒有具體提出如何將ICIC和CoMP應用于異構網(wǎng)絡。
[0011]鑒于該情況，本發(fā)明的目的是通過使用小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)和協(xié)調(diào)多點傳送和接收，在包括具有不同傳送功率(傳送能力)的多種類型的無線基站的無線通信系統(tǒng)中減小無線信號之間的干擾的同時，更高效地使用無線資源。
[0012]問題的解決方案
[0013]根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)包括:多個第一無線基站，該多個第一無線基站彼此連接，并且其每一個形成第一小區(qū)；多個第二無線基站，其每一個連接到第一無線基站中的至少一個，并在由要連接到的第一無線基站形成的第一小區(qū)中形成具有比第一小區(qū)小的區(qū)域的第二小區(qū)；以及移動臺，其能夠通過向與第一小區(qū)和第二小區(qū)中移動臺位于的駐留小區(qū)對應的第一無線基站和第二無線基站中的每一個發(fā)送無線信號以及從與第一小區(qū)和第二小區(qū)中移動臺位于的駐留小區(qū)對應的第一無線基站和第二無線基站中的每一個接收無線信號而執(zhí)行無線通信。移動臺包括:測量部件，其測量從與駐留小區(qū)對應的第一無線基站和第二無線基站發(fā)送的無線信號的接收特性；以及報告部件，其向與駐留小區(qū)對應的第一無線基站報告通過測量部件測量的接收特性的測量結果。第一無線基站中的每一個包括:決定部件，其根據(jù)從移動臺報告的測量結果決定發(fā)送接收特性超過預定閾值的無線信號的第一無線基站和第二無線基站，以用作用于移動臺的協(xié)調(diào)傳送無線基站集；以及第一無線通信部件，其與連接到第一無線基站的第二無線基站同步地執(zhí)行無線通信，在第一時段中執(zhí)行向位于第一無線基站的第一小區(qū)中的移動臺的無線信號傳送，并在第二時段中停止向移動臺的無線信號的傳送。第二無線基站中的每一個包括:第二無線通信部件，其與第二無線基站連接到的第一無線基站同步地執(zhí)行無線通信，并且在用于第二無線基站連接到的第一無線基站的第一時段和第二時段中執(zhí)行向位于第二無線基站的第二小區(qū)中的移動臺的無線信號傳送。在用于第一無線基站的第一時段中，在協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的第一無線基站的第一無線通信部件和在協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的第二無線基站的第二無線通信部件能夠彼此協(xié)調(diào)以向與協(xié)調(diào)傳送無線基站集對應的移動終端發(fā)送無線信號，并且在用于第一無線基站的第二時段中，協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的第二無線基站的第二無線通信部件能夠彼此協(xié)調(diào)以向與協(xié)調(diào)傳送無線基站集對應的移動終端發(fā)送無線信號。
[0014]在上述配置中，因為第一無線基站發(fā)送無線信號的時段僅限于第一時段，所以與第一無線基站連續(xù)發(fā)送無線信號(在第一時段和第二時段中發(fā)送無線信號)的情況相比，減小由第一無線基站施加在從第二無線基站發(fā)送的無線信號上的干擾。此外，因為多個無線基站(第一無線基站和第二無線基站)彼此協(xié)調(diào)以向移動臺發(fā)送無線信號，所以更加動態(tài)地控制無線信號的傳送，并減小無線信號之間的干擾。此外，可以更高效地使用無線資源。
[0015]用于第一無線基站的第一時段和第二時段優(yōu)選地具有相同的時間長度并交替到來。
[0016]在上述配置中，以相同的方式提供第一時段和第二時段。
[0017]優(yōu)選地，根據(jù)在包括第一無線基站的協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的無線基站的數(shù)量來決定用于第一無線基站的第一時段和第二時段的分配。
[0018]在上述配置中，因為根據(jù)協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的無線基站的數(shù)量來分配第一時段和第二時段，所以進一步減小無線信號之間的干擾，并可以更高效地使用無線資源。
[0019]優(yōu)選地，隨著包括第一無線基站的協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的無線基站的數(shù)量增加，單位時段中第一時段的數(shù)量被設置為更大。
[0020]在上述配置中，因為隨著協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的無線基站的數(shù)量增加，第一無線基站發(fā)送無線信號的第一時段的數(shù)量被設置為更大，所以更多無線基站向移動臺同時發(fā)送無線信號的時段延長。因此，可以增強協(xié)調(diào)傳送的效果。
[0021]優(yōu)選地，第一無線基站的第一無線通信部件能夠彼此同步地執(zhí)行無線通信。
[0022]在上述配置中，因為多個第一無線基站的第一無線通信部件彼此同步，所以沒有第一無線基站發(fā)送無線信號(僅第二無線基站發(fā)送無線信號)的第二時段也彼此同步。因此，即使移動臺位于由多個第一無線基站形成的多個第一小區(qū)中，無線信號之間的干擾也減小，并且移動終端可以以高質量從第二無線基站接收無線信號。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的通信控制方法用于以下無線通信系統(tǒng)，該無線通信系統(tǒng)具備:多個第一無線基站，該多個第一無線基站彼此連接，并且其每一個形成第一小區(qū)；多個第二無線基站，該多個第二無線基站中的每一個連接到第一無線基站中的至少一個，并在由要連接到的第一無線基站形成的第一小區(qū)中形成具有比第一小區(qū)小的區(qū)域的第二小區(qū)；以及移動臺，其能夠通過向與第一小區(qū)和第二小區(qū)中的、移動臺位于的駐留小區(qū)對應的第一無線基站和第二無線基站中的每一個發(fā)送無線信號和從與第一小區(qū)和第二小區(qū)中的、移動臺位于的駐留小區(qū)對應的第一無線基站和第二無線基站中的每一個接收無線信號而執(zhí)行無線通信。通信控制方法包括:在移動臺中，測量從與駐留小區(qū)對應的第一無線基站和第二無線基站發(fā)送的無線信號的接收特性；并且向與駐留小區(qū)對應的第一無線基站報告測量的接收特性的測量結果；在第一無線基站中的每一個中，根據(jù)從移動臺報告的測量結果，決定發(fā)送接收特性超過預定閾值的無線信號的第一無線基站和第二無線基站以用作移動臺的協(xié)調(diào)傳送無線基站集，并且當?shù)谝粺o線基站與連接到第一無線基站的第二無線基站同步地執(zhí)行無線通信時，在第一時段中執(zhí)行向位于第一無線基站的第一小區(qū)中的移動臺的無線信號傳送，并在第二時段中停止向移動臺的無線信號傳送；在第二無線基站中的每一個中，當?shù)诙o線基站與該第二無線基站連接到的第一無線基站同步地執(zhí)行無線通信時，在用于第二無線基站連接到的第一無線基站的第一時段和第二時段中執(zhí)行向位于第二無線基站的第二小區(qū)的移動臺的無線信號傳送；在用于第一無線基站的第一時段中，在協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的第一無線基站和在協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的第二無線基站彼此協(xié)調(diào)以向與協(xié)調(diào)傳送無線基站集對應的移動終端發(fā)送無線信號；并且在用于第一無線基站的第二時段中，在協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的第二無線基站彼此協(xié)調(diào)以向與協(xié)調(diào)傳送無線基站集對應的移動終端發(fā)送無線信號。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的無線通信系統(tǒng)的框圖。
[0025]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用戶設備的配置的框圖。
[0026]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的宏基站的配置的框圖。
[0027]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的微微基站的配置的框圖。
[0028]圖5是示出在無線通信系統(tǒng)中傳送和接收的無線幀的格式的視圖。
[0029]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)(eICIC)的概略視圖。
[0030]圖7是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的協(xié)調(diào)多點傳送和接收(CoMP)的概略視圖。
[0031]圖8是示出如何在協(xié)調(diào)多點傳送和接收中決定協(xié)調(diào)傳送基站集(CoMP集)的流程圖。
[0032]圖9是示出當使用根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的eICIC和CoMP時執(zhí)行的通信控制的視圖。
[0033]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的無線通信系統(tǒng)的框圖。
[0034]圖11是示出當使用根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的eICIC和CoMP時執(zhí)行的通信控制的視圖。
[0035]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的修改的eICIC的示例情況的視圖。
【具體實施方式】
[0036]第一實施例
[0037]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的無線通信系統(tǒng)I的框圖。無線通信系統(tǒng)I包括多個宏基站(宏演進節(jié)點B(eNodeB))100(100a和100b)、多個微微基站(微微eNodeB)200 (200a到200c)和多個用戶設備300 (300a到300e)。無線通信系統(tǒng)I中的通信元件(例如宏基站100、微微基站200和用戶設備300)每個根據(jù)例如長期演進(LTE)的預定無線接入技術執(zhí)行無線通信。
[0038]在本實施例中，將描述無線通信系統(tǒng)I根據(jù)LTE操作的示例情況，但無意限制本發(fā)明的技術范圍。在進行必要的設計改變之后，本發(fā)明也可以應用于其他無線接入技術(例如，IEEE802.16 中規(guī)定的 WiMAX)。
[0039]多個宏基站100通過有線或通過無線彼此連接。宏基站100中的每一個還連接到核心網(wǎng)(未不出)。宏基站100中的每一個在其周圍形成宏小區(qū)Cm,該宏小區(qū)Cm是可以進行無線通信的區(qū)域。多個微微基站200中的每一個通過有線或通過無線連接到至少一個宏基站100。微微基站200中的每一個在其周圍形成微微小區(qū)Cp，該微微小區(qū)Cp是可以進行無線通信的區(qū)域。在由形成微微小區(qū)Cp的微微基站200 (例如，微微基站200a)連接到的宏基站100 (例如，宏基站100a)形成的宏小區(qū)Cm (例如，宏小區(qū)Cma)內(nèi)部形成微微小區(qū)Cp(例如，微微小區(qū)Cpa)。在一個宏小區(qū)Cm (例如，宏小區(qū)Cma)內(nèi)部,可以形成多個微微小區(qū)Cp (例如，微微小區(qū)Cpa和微微小區(qū)Cpb )。
[0040]通過交換無線電波(無線信號)，基站(宏基站100和微微基站200)中的每一個可以通過無線與位于該基站的小區(qū)C中的用戶設備(用戶設備，UE)300通信。相反地，通過交換無線電波(無線信號)，用戶設備300可以通過無線與對應于該用戶設備300位于的小區(qū)C (宏小區(qū)Cm、微微基站Cp)的基站通信(宏基站100、微微基站200)。
[0041]因為宏基站100具有比微微基站200更高的無線傳送能力(最大傳送功率、平均傳送功率等)，所以宏基站100可以與位于更遠處的用戶設備300通過無線通信。因此，宏小區(qū)Cm比微微小區(qū)Cp的區(qū)域大。例如，宏小區(qū)Cm具有大約幾百米到幾十千米的半徑，而微微小區(qū)Cp具有大約幾米到幾十米的半徑。
[0042]如根據(jù)上述描述理解的，無線通信系統(tǒng)I中的宏基站100和微微基站200形成異構網(wǎng)絡，其中以多層方式提供具有不同傳送功率(傳送能力)的多種類型的無線基站(參見非專利文件3)。
[0043]因為以多層方式在宏小區(qū)Cm內(nèi)部形成(在其上重疊)微微小區(qū)Cp，所以當用戶設備300位于微微小區(qū)Cp中時，可以理解用戶設備300可以通過無線與形成該微微小區(qū)Cp的微微基站200和形成包括微微小區(qū)Cp的宏小區(qū)Cm的宏基站100通信。如圖1中所示，例如，當用戶設備300b位于多個微微小區(qū)Cpa和Cpb中時，可以理解用戶設備300可以通過無線與分別形成微微小區(qū)Cpa和Cpb的微微基站200a和200b通信，以及與形成包括微微小區(qū)Cpa和Cpb的宏小區(qū)Cma的宏基站IOOa通信。
[0044]可以在每個基站(宏基站100，微微基站200)和用戶設備300之間使用任何無線通信方法。例如，可以采用正交頻分多址(OFDMA)用于下行鏈路，并且可以采用單載波頻分多址(SC-FDMA)用于上行鏈路。
[0045]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的用戶設備300的配置的框圖。用戶設備300包括無線通信部件310、測量部件320和報告部件330。為了方便，在圖中省略用于輸出聲音或視頻的輸出單元、用于從用戶接受指令的輸入單元以及其他單元。
[0046]無線通信部件310與基站(宏基站100、微微基站200)執(zhí)行無線通信。無線通信部件310包括:傳送和接收天線312 ;接收電路，其用于從基站接收無線電波(無線信號)并將其轉換為電信號；以及傳送電路，其用于將例如語音信號的電信號轉換為無線電波并將其發(fā)送。當無線通信部件310接收從彼此協(xié)調(diào)的多個基站發(fā)送的多條線路的無線信號時，接收電路可以僅將具有大接收強度的線路的無線信號轉換為電信號，可以將空間復用的無線信號按原樣轉換為電信號，或可以單獨分開地將各條線路的無線信號轉換為電信號。將稍后描述由基站進行的協(xié)調(diào)傳送(CoMP傳送)的細節(jié)。
[0047]測量部件320測量由與用戶設備300位于的小區(qū)C對應的每個基站(宏基站100、微微基站200)發(fā)送的、并由用戶設備300的無線通信部件310接收的無線信號的接收功率(參考信號接收功率，RSRP)，以獲得測量結果R (指示測量的接收功率的特性值)。用戶設備300的位置離每個基站越遠，用戶設備300處的接收功率(特性值)越小。向報告部件330提供所獲得的測量結果R (每個特性值)。
[0048]通過無線通信部件310，報告部件330向通過無線連接的宏基站100報告通過測量部件320處的測量獲得的測量結果R (每個特性值)。
[0049]測量部件320和報告部件330可以是當用戶設備300中包括的中央處理單元(CPU)(未示出)執(zhí)行在存儲部件(未示出)中存儲的計算機程序并根據(jù)計算機程序工作時實現(xiàn)的功能塊。
[0050]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的宏基站100的配置的框圖。宏基站100包括無線通信部件110和決定部件120。無線通信部件110包括連接到傳送和接收天線112的傳送和接收部件114、通信控制部件116和基站間通信部件118。
[0051]傳送和接收部件114與用戶設備300執(zhí)行無線通信。傳送和接收部件114包括用于從用戶設備300接收無線信號并將其轉換為電信號的接收電路，以及用于將例如語音信號的電信號轉換為無線信號并將其發(fā)送的傳送電路。通信控制部件116控制由傳送和接收部件114執(zhí)行的無線通信。例如，通信控制部件116改變當傳送和接收部件114發(fā)送無線信號時使用的傳送功率，這包括使傳送功率為零，即停止傳送無線信號。基站間通信部件118與連接到宏基站100的另一基站(宏基站100、微微基站200)通信，以及與核心網(wǎng)(未示出)通信。
[0052]決定部件120根據(jù)從用戶設備300的報告部件330報告的測量結果R (每個特性值)決定發(fā)送特性值超過預定閾值Th的無線信號的基站(宏基站100、微微基站200)以用作協(xié)調(diào)傳送基站(CoMP)集CS，該協(xié)調(diào)傳送基站集CS是彼此協(xié)調(diào)以向用戶設備300發(fā)送無線信號的基站的組合。向通信控制部件116提供所決定的協(xié)調(diào)傳送基站集CS。在宏基站100的存儲部件(未示出)中存儲預定閾值Th。
[0053]宏基站100通過基站間通信部件118向另一基站發(fā)送電信號并從另一基站接收電信號以及執(zhí)行相互控制(協(xié)調(diào))。具體地，宏基站100與在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的每個基站協(xié)調(diào)以向與協(xié)調(diào)傳送基站集CS對應的用戶設備300發(fā)送無線信號。基站的基站間通信部件可以通過使用任何連接技術(例如，光纖或X2接口)彼此連接。如前面所述，因為宏基站100和微微基站200彼此協(xié)調(diào)以發(fā)送無線信號，所以優(yōu)選地宏基站100和微微基站200通過具有小傳輸延遲的高速、大容量連接技術(例如，光纖連接)彼此連接。當宏基站100通過無線與另一基站通信時，基站間通信部件118可以通過無線通信部件110向彼此發(fā)送無線信號和從彼此接收無線信號以執(zhí)行相互控制(協(xié)調(diào))。
[0054]在無線通信部件110中包括的通信控制部件116和基站間通信部件118、以及決定部件120可以是當宏基站100中包括的CPU (未示出)執(zhí)行存儲在存儲部件(未示出)中的計算機程序并根據(jù)該計算機程序工作時實現(xiàn)的功能塊。
[0055]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的微微基站200的配置的框圖。微微基站200包括無線通信部件210。無線通信部件210包括連接到傳送和接收天線212的傳送和接收部件214、通信控制部件216和基站間通信部件218。
[0056]傳送和接收部件214執(zhí)行與用戶設備300的無線通信。傳送和接收部件214包括用于從用戶設備300接收無線信號并將其轉換為電信號的接收電路、以及用于將例如語音信號的電信號轉換為無線信號并將其發(fā)送的傳送電路。通信控制部件216控制由傳送和接收部件214執(zhí)行的無線通信。例如，通信控制部件216改變當傳送和接收部件214發(fā)送無線信號時使用的傳送功率，這包括使傳送功率為零，即停止傳送無線信號。基站間通信部件218與連接到微微基站200的宏基站100通信。微微基站200通過基站間通信部件218向宏基站100發(fā)送電信號并從宏基站100接收電信號以及執(zhí)行相互控制(協(xié)調(diào))。當微微基站200通過無線與宏基站100通信時,基站間通信部件218和基站間通信部件118可以通過無線通信部件210彼此交換無線信號以執(zhí)行相互控制(協(xié)調(diào))。
[0057]微微基站200可以接收從宏基站100發(fā)送的信息并將該信息轉發(fā)到用戶設備300，并且可以接收從用戶設備300發(fā)送的信息并將該信息轉發(fā)到宏基站100。更具體地，通信控制部件216向傳送和接收部件214供應微微基站200的基站間通信部件218從宏基站100接收的電信號。傳送和接收部件214將所供應的電信號轉換為無線信號并將其發(fā)送到用戶設備300。通信控制部件216還向基站間通信部件218供應通過微微基站200的傳送和接收部件214進行的接收和轉換而獲得的電信號?；鹃g通信部件218向宏基站100發(fā)送所供應的電信號。利用上述配置，即使因為用戶設備300與微微基站200接近，用戶設備300難以通過無線與宏基站100通信，也可以在用戶設備300和宏基站100之間交換必要信息。
[0058]在無線通信部件210中包括的通信控制部件216和基站間通信部件218可以是當微微基站200中包括的CPU (未示出)執(zhí)行在存儲部件(未示出)中存儲的計算機程序并根據(jù)該計算機程序工作時實現(xiàn)的功能塊。
[0059]圖5是示出在無線通信系統(tǒng)I中的通信元件之間交換的無線幀F(xiàn)的格式的視圖。無線幀F(xiàn)是由通信元件(宏基站100、微微基站200、用戶設備300和其他元件)中的每一個發(fā)送的無線信號的傳送單元，并占據(jù)預定時間長度(例如，IOms)和預定頻帶f。當連續(xù)發(fā)送無線幀F(xiàn)時，形成一系列無線信號。
[0060]無線幀F(xiàn)包括多個子幀SF。子幀SF是占據(jù)比無線幀F(xiàn)短的時間長度(例如，Ims)的傳送單元。在一個無線幀F(xiàn)中，將數(shù)字從零(#0)按升序分配給子幀SF。
[0061]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的增強的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)(eICIC)的概略視圖。在異構網(wǎng)絡中執(zhí)行的ICIC被稱為eICIC。
[0062]為了解釋eICIC，在此假設宏基站100和在由宏基站100形成的宏小區(qū)Cm中形成微微小區(qū)Cp的微微基站200使用相同的無線幀定時和相同的頻帶f以發(fā)送無線信號(無線中貞F)。在相同的無線巾貞定時發(fā)送無線信號意味著由宏基站100發(fā)送的無線巾貞F的傳送開始時間與由微微基站200發(fā)送的無線幀F(xiàn)的傳送開始時間相同。換句話說，宏基站100的無線通信部件110和微微基站200的無線通信部件210可以同步執(zhí)行無線通信。
[0063]在上面的情況下，因為來自宏基站100的無線信號和來自微微基站200的無線信號在相同的頻帶f中發(fā)送，所以它們彼此干擾。具體地，因為宏基站100具有比微微基站200大的傳送功率，來自宏基站100的無線信號強烈地干擾來自微微基站200的無線信號。因此，如果一直連續(xù)發(fā)送兩個無線信號，則用戶設備300難以接收來自微微基站200的無線信號。
[0064]鑒于上述情況，在本發(fā)明的eICIC中，宏基站100的無線通信部件110根據(jù)預先靜態(tài)確定的子幀SF的模式向用戶設備300間歇地發(fā)送無線信號。具體地，如圖6中所示，無線通信部件110的通信控制部件116控制傳送和接收部件114，使得每個子幀SF交替地執(zhí)行和停止無線信號的傳送。因為保護來自微微基站200的無線信號使其不受由宏基站100引起的干擾，所以在其中停止來自宏基站100的無線信號的傳送的子幀SF被稱為子幀PSF。相反，在其中執(zhí)行來自宏基站100的無線信號的傳送的子巾貞SF被稱為未保護的子巾貞NSF。
[0065]另一方面，微微基站200的無線通信部件210連續(xù)地，即在未保護的子幀NSF和受保護的子幀PSF 二者中，向用戶設備300發(fā)送無線信號。
[0066]利用上述配置，在宏基站100的無線通信部件110不發(fā)送無線信號的受保護的子幀PSF中，僅微微基站200的無線通信部件210發(fā)送無線信號。因此，因為在受保護的子中貞PSF中,來自宏基站100的無線信號不干擾來自微微基站200的無線信號,位于由宏基站100形成的宏小區(qū)Cm和由微微基站200形成的微微小區(qū)Cp 二者中的用戶設備300可以以更高的質量接收來自微微基站200的無線信號。
[0067]圖7是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的小區(qū)間協(xié)調(diào)多點傳送和接收(CoMP)的概略視圖。為了解釋CoMP，如圖1中，假設用戶設備300b位于由宏基站IOOa形成的宏小區(qū)Cma以及由微微基站200a和微微基站200b分別形成的微微小區(qū)Cpa和微微小區(qū)Cpb中。與用戶設備300b對應的宏基站100a、微微基站200a和微微基站200b形成稍后描述的協(xié)調(diào)傳送基站(CoMP)集 CS。
[0068]形成協(xié)調(diào)傳送基站集CS的基站組(宏基站100a、微微基站200a和微微基站200b)在宏基站IOOa的控制下執(zhí)行向與協(xié)調(diào)傳送基站集CS對應的用戶設備300b以協(xié)調(diào)的方式傳送(協(xié)調(diào)傳送)無線信號?？梢詧?zhí)行任何協(xié)調(diào)傳送，但是例如在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的基站中，除了特定的基站(例如，發(fā)送具有在用戶設備300處的最高接收質量的無線信號的基站)之外的基站可以減小向用戶設備300b的無線信號的傳送功率，或在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的多個基站可以向用戶設備300b發(fā)送指示相同的數(shù)據(jù)的無線信號。利用該協(xié)調(diào)傳送，可以減小無線信號之間的干擾。
[0069]圖8是示出如何由宏基站100和用戶設備300決定協(xié)調(diào)傳送基站集的流程圖。用戶設備300的測量部件320測量來自與駐留小區(qū)對應的每個基站(宏基站100、微微基站200)的無線信號的接收功率以獲得測量結果R (指示接收功率的特性值)(步驟S100)。用戶設備300的報告部件330向宏基站100報告測量結果R (步驟S110)。宏基站100的決定部件120將從用戶設備300的報告部件330報告的每個特性值(測量結果R)與預定閾值Th相比較，并決定(選擇)與超過閾值Th的特性值對應的基站(宏基站100、微微基站200)以用作協(xié)調(diào)傳送基站集CS (步驟S120)。利用這些步驟，宏基站100決定協(xié)調(diào)傳送基站集CS。宏基站100和用戶設備300可以在任何定時(優(yōu)選地，以預定間隔或當執(zhí)行切換時)執(zhí)行圖8中示出的流程圖中的操作。
[0070]本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)I通過使用上述eICIC和CoMP更高效地使用無線資源(例如，傳送時間(無線幀F(xiàn)))。圖9是示出當使用eICIC和CoMP 二者時執(zhí)行的通信控制的示例的視圖。
[0071]在圖9中，以與圖1和圖7中相同的方式,假設用戶設備300b位于由宏基站IOOa形成的宏小區(qū)Cma以及分別由微微基站200a和微微基站200b形成的微微小區(qū)Cpa和微微小區(qū)Cpb中。用戶設備300b的協(xié)調(diào)傳送基站集CS包括宏基站100a、微微基站200a和微微基站200b。協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的基站通過基站間通信部件(118、218)在相同的頻帶f中彼此同步地執(zhí)行無線通信。
[0072]宏基站IOOa以與圖6中相同的方式執(zhí)行eICIC。具體地，宏基站IOOa的通信控制部件116執(zhí)行控制，使得無線通信部件110的傳送和接收部件114在未保護的子幀NSF中執(zhí)行無線信號的傳送，并使得無線通信部件110的傳送和接收部件114在受保護的子幀PSF中停止無線信號的傳送。
[0073]另一方面，微微基站200a和微微基站200b在未保護的子幀NSF和受保護的子幀PSF 二者中向用戶設備300b發(fā)送無線信號。
[0074]在用于宏基站100的未保護的子幀NSF中，在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的并執(zhí)行無線通信的宏基站100a、微微基站200a和微微基站200b的無線通信部件(110、210)通過基站間通信部件(118、218)彼此協(xié)調(diào)以向與協(xié)調(diào)傳送基站集CS對應的用戶設備300b發(fā)送無線信號。另一方面，在用于宏基站100的受保護的子幀NSF中，在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的并執(zhí)行無線通信的微微基站200a和微微基站200b的無線通信部件(210)通過基站間通信部件(218 )彼此協(xié)調(diào)以向與協(xié)調(diào)傳送基站集CS對應的用戶設備300b傳送無線信號。
[0075]換句話說，在未保護的子幀NSF中，在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的宏基站100和多個微微基站200的全部執(zhí)行協(xié)調(diào)傳送，然而，在受保護的子幀PSF中，僅在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的多個微微基站200執(zhí)行協(xié)調(diào)傳送。
[0076]不需要在整個時段(所有子幀SF)中執(zhí)行CoMP。例如，當用戶設備300僅位于由一個宏基站100形成的宏小區(qū)Cm中時(例如，用戶設備300e，其僅位于圖1中的宏小區(qū)Cmb中)，在未保護的子幀NSF中宏基站100不需要執(zhí)行CoMP，但需要向用戶設備300傳送無線信號。在另一示例中，當用戶設備300位于由一個宏基站100形成的宏小區(qū)Cm中以及由一個微微基站200形成的微微小區(qū)Cp中時(例如，用戶設備300a，其位于圖1中的宏小區(qū)Cma中和微微小區(qū)Cpa中)，在受保護的子幀PSF中微微基站200不需要執(zhí)行CoMP，但需要向用戶設備300傳送無線信號。換句話說，當存在應該向用戶設備300發(fā)送無線信號的多個基站時需要執(zhí)行CoMP。
[0077]在上述實施例中，因為由于執(zhí)行eICIC，宏基站100發(fā)送無線信號的子幀SF僅限于未保護的子幀NSF，所以與宏基站100連續(xù)發(fā)送無線信號(不執(zhí)行eICIC)的情況相比，減小由宏基站100施加于從微微基站200發(fā)送的無線信號的干擾。此外，因為多個基站(宏基站100、微微基站200)彼此協(xié)調(diào)以向用戶設備300發(fā)送無線信號，所以與僅采用小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)的情況相比，可以動態(tài)地控制無線信號的傳送。因此，進一步減小無線信號之間的干擾。因此，可以更高效地使用無線資源。
[0078]第二實施例
[0079]下面將描述本發(fā)明的第二實施例。對于在下面的示例實施例和修改中具有與第一實施例相同的作用和功能的單元，將再次使用在上面的描述中使用的參考標號，并且如果不必要，將省略其詳細描述。
[0080]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的無線通信系統(tǒng)I的框圖。無線通信系統(tǒng)I包括多個宏基站100 (100c和100d)、多個微微基站200 (200d和200e)和多個用戶設備300 (300f和300g)。由微微基站200d形成以至于被包括在由宏基站IOOc形成的宏小區(qū)Cmc中的微微小區(qū)Cpd也與宏小區(qū)Cmd重疊。
[0081]用戶設備300f位于宏小區(qū)Cmc、宏小區(qū)Cmd和微微小區(qū)Cpd重疊的區(qū)域。因此，用戶設備300f可以從與小區(qū)C (CmcXmd和CPd)對應的宏基站100c、宏基站IOOd和微微基站200d接收無線信號。
[0082]圖11是示出當使用根據(jù)第二實施例的eICIC和CoMP 二者時執(zhí)行的示例通信控制的視圖。用戶設備300f的協(xié)調(diào)傳送基站集CS包括宏基站100c、宏基站IOOd和微微基站200d，它們發(fā)送具有超過預定閾值Th的傳送功率(特性值)的無線信號。在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的基站通過基 站間通信部件(118、218)彼此同步地在相同的頻帶f中執(zhí)行無線通?目。
[0083]在圖11中示出的eICIC中，宏基站IOOc和宏基站IOOd在基站間通信部件118的控制下通過使用共同的未保護的子幀NSF和受保護的子幀PSF (換句話說，彼此同步地)發(fā)送無線信號。換句話說，當宏基站IOOc發(fā)送無線信號時，宏基站IOOd也發(fā)送無線信號；當宏基站IOOc停止傳送無線信號時，宏基站IOOd也停止傳送無線信號。
[0084]另一方面，微微基站200d在未保護的子幀NSF和受保護的子幀PSF 二者中向用戶設備300f發(fā)送無線信號。
[0085]作為主站的宏基站100中的一個(例如，用戶設備300f首先連接的宏基站100)可以控制作為從屬站的其他宏基站100，或這兩個宏基站100可以協(xié)調(diào)地控制彼此。
[0086]在未保護的子幀NSF中，在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的宏基站100c、宏基站IOOd和微微基站200d的無線通信部件(110、210)通過基站間通信部件(118、218)彼此協(xié)調(diào)，以向與協(xié)調(diào)傳送基站集CS對應的用戶設備300f傳送無線信號。在受保護的子幀PSF中，微微基站200d的無線通信部件210向用戶設備300f發(fā)送無線信號。
[0087]當用戶設備300f位于多個微微小區(qū)Cp中時，應理解，理所當然地，即使在受保護的子幀PSF中，多個微微基站200也可以執(zhí)行協(xié)調(diào)傳送(CoMP傳送)。
[0088]上述實施例實現(xiàn)與第一實施例相同的優(yōu)點。此外，因為多個宏基站100的無線通信部件110彼此同步地執(zhí)行無線通信，所以獲得在其中沒有宏基站100發(fā)送無線信號而僅有微微基站200發(fā)送無線信號的時段(未保護的子幀NSF)。因此，即使用戶設備300位于多個宏基站100的宏小區(qū)Cm中，也可以減小無線信號之間的干擾，并且用戶設備300可以以高質量從微微基站200接收無線信號。[0089]修改
[0090]可以以各種方式修改上述實施例。下面將描述具體的示例修改。只要不發(fā)生相互矛盾，可以適當?shù)亟Y合以希望的方式選擇的下面的修改中的兩種或多種。
[0091]修改I
[0092]在上面的實施例中，根據(jù)從測量的無線電波的接收功率(RSRP)獲得的特性值決定(選擇)在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的基站?？梢詮男盘柵c干擾和噪聲比(SINR)或參考信號接收質量(RSRQ)等獲得特性值。
[0093]修改2
[0094]在上述實施例中，宏基站100的決定部件120將由用戶設備300的測量部件320測量的特性值與預定閾值Th相比較。然而，用戶設備300可以將所述特性值與閾值Th相比較。具體地，用戶設備300可以包括存儲閾值Th的存儲部件(未示出)，并且測量部件320可以將通過測量從每個基站發(fā)送的無線信號的接收功率獲得的特性值與閾值Th相比較，并可以向報告部件330提供指示發(fā)送超過閾值Th的無線信號的基站(宏基站100、微微基站200)的信息作為測量結果R。在該情況下，宏基站100的決定部件120可以根據(jù)由用戶設備300的報告部件330報告的測量結果R決定用戶設備300的協(xié)調(diào)傳送基站集CS，測量結果R指示發(fā)送特性值(接收功率)超過閾值Th的無線信號的基站。
[0095]修改3
[0096]在上述實施例中，微微基站200被例示為具有比宏基站100低的傳送能力的基站。微微基站、納(nano)基站、毫微微(femto)基站或遠程無線頭等可以被用作具有較低傳送能力的基站。
[0097]具體地，可以采用具有不同的傳送能力的多個基站的組合(例如，宏基站、微微基站和毫微微基站的組合)作為無線通信系統(tǒng)I的元件。
[0098]修改4
[0099]在上述實施例中，靜態(tài)地確定子幀SF的模式(未保護的子幀NSF和受保護的子幀PSF的分配)。然而，可以準靜態(tài)地確定子幀SF的模式。例如，當在宏基站的操作期間根據(jù)需要添加或移除微微基站200時，可以根據(jù)在宏基站100的協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的微微基站200的數(shù)量改變未保護的子幀NSF和受保護的子幀PSF的分配。
[0100]例如，鑒于隨著基站的數(shù)量增加，CoMP的效果增強的事實，宏基站100的通信控制部件116可以執(zhí)行控制，使得隨著在包括宏基站100的協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的微微基站200的數(shù)量N增加，無線幀F(xiàn)中未保護的子幀NSF的數(shù)量變得更大。在圖12中示出的示例中，當在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的微微基站200的數(shù)量N為一時(圖12 (a))，通信控制部件116將未保護的子幀NSF的數(shù)量設置為二，當微微基站200的數(shù)量N為二時(圖12
(b))，將未保護的子幀NSF的數(shù)量設置為三，并且當微微基站200的數(shù)量N為三時(圖12
(c))，將未保護的子幀NSF的數(shù)量設置為五?？梢砸韵鄬﹂L的間隔(例如，以一小時間隔)執(zhí)行該設置操作。
[0101]當由宏基站100施加于從微微基站200發(fā)送的無線信號的干擾具有比CoMP大的效果時，可以采用隨著在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的微微基站200的數(shù)量N增加，無線幀F(xiàn)中受保護的子幀PSF的數(shù)量變得更大的配置，這與圖12中示出的示例相反。
[0102]在該修改中，宏基站100的通信控制部件116可以不根據(jù)微微基站200的數(shù)量N，而是根據(jù)在協(xié)調(diào)傳送基站集CS中包括的基站(宏基站100，微微基站200)的總數(shù)量，來控制未保護的子幀NSF的數(shù)量。
[0103]修改5
[0104]在第二實施例中，宏基站IOOc和宏基站IOOd彼此同步地發(fā)送無線信號。然而，這些宏基站100不一定彼此同步。這是因為與所有宏基站100發(fā)送無線信號的情況相比，當停止從宏基站100中的任何一個傳送無線信號時,對從微微基站200發(fā)送的無線信號的干擾減小。這也是因為當用于宏基站100的受保護的子幀PSF具有共同部分(即使它們不匹配)時，僅微微基站200在共同的受保護的子幀中發(fā)送無線信號。此外，因為宏基站100的同步不是必要的，所以可以簡化配置。
[0105]修改6
[0106]用戶設備300是能夠通過無線與每個基站(宏基站100、微微基站200)通信的設備。例如，用戶設備300可以是例如功能電話或智能電話的蜂窩電話終端、桌面?zhèn)€人計算機、筆記本個人計算機、超移動個人計算機(UMPC)、便攜式游戲機或其他無線終端。
[0107]修改7
[0108]由無線通信系統(tǒng)I中的每個元件(宏基站100、微微基站200和用戶設備300)中的CPU執(zhí)行的功能可以由硬件取代CPU執(zhí)行，或可以由例如現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或數(shù)字信號處理器(DSP)的可編程邏輯器件執(zhí)行。
[0109]參考標號
[0110]100:宏基站
[0111]110:無線通信部件
[0112]112:傳送和接收天線
[0113]114:傳送和接收部件
[0114]116:通信控制部件
[0115]118:基站間通信部件
[0116]120:決定部件
[0117]200:微微基站
[0118]210:無線通信部件
[0119]212:傳送和接收天線
[0120]214:傳送和接收部件
[0121]216:通信控制部件
[0122]218:基站間通信部件
[0123]300:用戶設備
[0124]310:無線通信部件
[0125]312:傳送和接收天線
[0126]320:測量部件
[0127]330:報告部件
[0128]C:小區(qū)
[0129]CS:協(xié)調(diào)傳送基站集
[0130]Cm:宏小區(qū)[0131]Cp:微微小區(qū)
[0132]F:無線幀
[0133]N:計數(shù)
[0134]NSF:未保護的子幀
[0135]PSF:受保護的子幀
[0136]R:特性值
[0137]SF:子幀
[0138]Th:閾值
[0139]f:頻帶
【權利要求】
1.一種無線通信系統(tǒng)，包括: 多個第一無線基站，所述多個第一無線基站彼此連接，并且其每一個形成第一小區(qū)；多個第二無線基站，所述多個第二無線基站中的每一個連接到所述第一無線基站中的至少一個，并在由要連接到的所述第一無線基站形成的第一小區(qū)中形成具有比所述第一小區(qū)小的區(qū)域的第二小區(qū)；以及 移動臺，其能夠通過向與所述第一小區(qū)和所述第二小區(qū)中所述移動臺位于的駐留小區(qū)對應的所述第一無線基站和所述第二無線基站中的每一個發(fā)送無線信號、以及從與所述第一小區(qū)和所述第二小區(qū)中所述移動臺位于的駐留小區(qū)對應的所述第一無線基站和所述第二無線基站中的每一個接收無線信號而執(zhí)行無線通信； 其中所述移動臺包括: 測量部件，其測量從與所述駐留小區(qū)對應的第一無線基站和第二無線基站發(fā)送的無線信號的接收特性；以及 報告部件，其向與所述駐留小區(qū)對應的第一無線基站報告通過所述測量部件測量的接收特性的測量結果； 其中所述第一無線基站中的每一個包括: 決定部件，其根據(jù)從所述移動臺報告的測量結果決定發(fā)送接收特性超過預定閾值的無線信號的第一無線基站和第 二無線基站以用作所述移動臺的協(xié)調(diào)傳送無線基站集；以及第一無線通信部件，其與連接到所述第一無線基站的第二無線基站同步地執(zhí)行無線通信，在第一時段中執(zhí)行向位于所述第一無線基站的第一小區(qū)中的移動臺的無線信號傳送，并在第二時段中停止向所述移動臺的所述無線信號傳送； 其中第二無線基站中的每一個包括:第二無線通信部件，其與所述第二無線基站連接的第一無線基站同步地執(zhí)行無線通信，并且在用于所述第二無線基站連接的第一無線基站的第一時段和第二時段二者中執(zhí)行向位于所述第二無線基站的第二小區(qū)的移動臺的無線信號傳送; 其中，在用于所述第一無線基站的第一時段中，在所述協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的第一無線基站的第一無線通信部件和在所述協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的第二無線基站的第二無線通信部件能夠彼此協(xié)調(diào)以向與所述協(xié)調(diào)傳送無線基站集對應的移動終端發(fā)送無線信號，以及 其中，在用于第一無線基站的第二時段中，協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的第二無線基站的第二無線通信部件能夠彼此協(xié)調(diào)以向與協(xié)調(diào)傳送無線基站集對應的移動終端發(fā)送無線信號
2.如權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中用于所述第一無線基站的第一時段和第二時段具有相同的時間長度并交替到來。
3.如權利要求1所述的無線通信系統(tǒng)，其中根據(jù)在包括所述第一無線基站的協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的無線基站的數(shù)量來決定用于所述第一無線基站的第一時段和第二時段的分配。
4.如權利要求3所述的無線通信系統(tǒng)，其中隨著在包括所述第一無線基站的協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的無線基站的數(shù)量增加，在單位時段中第一時段的數(shù)量被設置為更大。
5.如權利要求2所述的無線通信系統(tǒng)，其中所述第一無線基站的第一無線通信部件能夠彼此同步地執(zhí)行無線通信。
6.一種用于無線通信系統(tǒng)的通信控制方法，所述無線通信系統(tǒng)具備:多個第一無線基站，所述多個第一無線基站彼此連接并且其每一個形成第一小區(qū)；多個第二無線基站，所述多個第二無線基站中的每一個連接到所述第一無線基站中的至少一個，并在由要連接的所述第一無線基站形成的第一小區(qū)中形成具有比所述第一小區(qū)小的區(qū)域的第二小區(qū)；以及移動臺，其能夠通過向與所述第一小區(qū)和所述第二小區(qū)中所述移動臺位于的駐留小區(qū)對應的所述第一無線基站和所述第二無線基站中的每一個發(fā)送無線信號、以及從與所述第一小區(qū)和所述第二小區(qū)中所述移動臺位于的駐留小區(qū)對應的所述第一無線基站和所述第二無線基站中的每一個接收無線信號而執(zhí)行無線通信； 所述通信控制方法包括: 在所述移動臺中，測量從與所述駐留小區(qū)對應的第一無線基站和第二無線基站發(fā)送的無線信號的接收特性，并向與所述駐留小區(qū)對應的第一無線基站報告所述測量的接收特性的測量結果； 在所述第一無線基站中的每一個中，根據(jù)從所述移動臺報告的測量結果決定發(fā)送接收特性超過預定閾值的無線信號的第一無線基站和第二無線基站以用作所述移動臺的協(xié)調(diào)傳送無線基站集，并且當所述第一無線基站與連接到所述第一無線基站的第二無線基站同步地執(zhí)行無線通信時，所述第一無線基站在第一時段中執(zhí)行向位于所述第一無線基站的第一小區(qū)中的移動臺的無線信號傳送，并在第二時段中停止向所述移動臺的所述無線信號傳送； 在所述第二無線基站中的每一個中，當所述第二無線基站與所述第二無線基站連接到的第一無線基站同步地執(zhí)行無線通信時，所述第二無線基站在用于所述第二無線基站連接到的第一無線基站的第一時段和第二時段二者中執(zhí)行向位于所述第二無線基站的第二小區(qū)的移動臺的無線信號傳送； 在用于所述第一無線基站的第一時段中，在所述協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的第一無線基站和在所述協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的第二無線基站彼此協(xié)調(diào)以向與所述協(xié)調(diào)傳送無線基站集對應的移動終端發(fā)送無線信號；以及 在用于所述第一無線基站的第二時段中，在所述協(xié)調(diào)傳送無線基站集中包括的第二無線基站彼此協(xié)調(diào)以向與所述協(xié)調(diào)傳送無線基站集對應的移動終端發(fā)送無線信號。
【文檔編號】H04W24/10GK103703805SQ201280036533
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年7月18日 優(yōu)先權日:2011年8月1日
【發(fā)明者】森本彰人, 三木信彥, 白壁將成 申請人:株式會社Ntt都科摩