在頻分雙工工作區(qū)域中避免干擾的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】在頻分雙工工作區(qū)域中避免干擾的方法和系統(tǒng)，所述方法包括在不同的網(wǎng)絡(luò)元素之間協(xié)調(diào)無線資源的使用，所述網(wǎng)絡(luò)元素包括宏基站和部署在所述宏基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)并且工作在FDD模式的SCEN，通過在部分或全部所述網(wǎng)絡(luò)元素之間經(jīng)過同步的TDD空中接口，由廣播單向地發(fā)送消息，或由專業(yè)信道雙向地發(fā)送消息。所述系統(tǒng)包括：若干網(wǎng)絡(luò)元素，所述網(wǎng)絡(luò)元素包括：工作在FDD模式的宏基站；部署在所述宏基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)并且也工作在FDD模式的多個(gè)SCE；以及用于協(xié)調(diào)在不同網(wǎng)絡(luò)元素之間無線資源使用的裝置，所述協(xié)調(diào)是通過在部分或全部所述網(wǎng)絡(luò)元素之間通過同步TDD空中接口發(fā)送消息來實(shí)現(xiàn)的。
【專利說明】在頻分雙工工作區(qū)域中避免干擾的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的第一個(gè)方面主要涉及在頻分雙工(FDD)工作區(qū)域中避免干擾的方法，該方法包含協(xié)調(diào)不同的FDD網(wǎng)絡(luò)元素之間無線資源的使用，包括協(xié)調(diào)宏基站和短距離覆蓋擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)(SCEN)之間無線資源的使用，并且更具體地說涉及一種方法，該方法包含使用同步的時(shí)分雙工(TDD )空中接口來執(zhí)行所述的協(xié)調(diào)。
[0002]本發(fā)明的第二個(gè)方面包含一個(gè)在FDD工作區(qū)域中避免干擾的系統(tǒng)，它與第一個(gè)方面所述方法的實(shí)現(xiàn)相對(duì)應(yīng)。
[0003]本發(fā)明關(guān)注一種用于協(xié)調(diào)無線資源(RR)的新機(jī)制，其使用在宏蜂窩FDD基站(SP在3G/4G系統(tǒng)中分別是NodeB和eNodeB)，F(xiàn)DD短距離覆蓋擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)(SCEN)，如中繼，以及微微蜂窩和毫微微蜂窩(即在LTE術(shù)語中的HeNodeB)中，還提供一種用于同步SCEN頻率和時(shí)間的新機(jī)制。
【背景技術(shù)】
[0004]4G系統(tǒng)趨向于簡(jiǎn)化核心網(wǎng)絡(luò)，改善延時(shí)、傳輸能力和吞吐量。這標(biāo)志著IP流量和服務(wù)的重大的改進(jìn)。
[0005]值得注意的是，在蜂窩網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)中SCEN的使用預(yù)計(jì)是一種必然的趨勢(shì)，為了在整個(gè)蜂窩區(qū)域中滿足動(dòng)態(tài)靈活和公平覆蓋的需求，以下幾點(diǎn)作為其主要追求的目標(biāo):
[0006]-到熱點(diǎn)、家庭和企業(yè)的高傳輸能力，改善蜂窩邊緣的覆蓋，并且尤其在室內(nèi)場(chǎng)景中。
[0007]-從宏蜂窩的下載流量，伴隨蜂窩網(wǎng)絡(luò)總吞吐量的巨大增長(zhǎng)潛力和區(qū)域頻譜效率ASE (b/s/Hz/m2)。
[0008]-“按需”部署靈活覆蓋。
[0009]另一方面，可以預(yù)見到這些擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)(SCEN)在部署這些設(shè)備的宏基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)會(huì)使用與所述宏基站相同的頻率，并因此可能出現(xiàn)干擾問題，一定程度上阻礙了實(shí)現(xiàn)所述SCEN所追求的目標(biāo)。為了避免這些問題，應(yīng)該應(yīng)用一些策略，以獲得SCEN部署的最大利
Mo
[0010]在現(xiàn)有技術(shù)中，可以參考當(dāng)前3GPP的發(fā)布版本9/版本10，在基站和SCEN (因?yàn)檫@兩種設(shè)備在同一對(duì)頻率上)中間避免干擾的機(jī)制有以下三種不同的方式:
[0011]-依靠純粹的統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)，如果由于SCEN輻射功率數(shù)值所限以及發(fā)生沖突時(shí)HARQ的傳輸能力所限，SCEN不會(huì)對(duì)宏基站發(fā)生干擾，那么SCEN重用全部可用的無線資源。
[0012]-為了考慮SCENRR的使用，基于SCEN對(duì)宏蜂窩信號(hào)的測(cè)量值來避免干擾的機(jī)制。
[0013]-為宏蜂窩和SCEN中間的ICIC消息使用回程網(wǎng)絡(luò)，以便協(xié)調(diào)它們中間的RR使用。
[0014]這些方法，尤其是對(duì)于4G系統(tǒng)，目前正在由SCEN廠商在商業(yè)和實(shí)驗(yàn)室原型中以不同的具體的變型來實(shí)施。如圖2所示，在第一種情況下，不存在任何避免干擾的機(jī)制，并且根據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶數(shù)量的變化，由于BS和SCEN使用相同的無線資源造成干擾的可能性增加。然而，其他兩種方式考慮了一定的避免干擾的協(xié)調(diào)機(jī)制，如通過SCEN對(duì)BS的信號(hào)(B方式)做測(cè)量，或是通過在BS與SCEN之間通過例如目前4G系統(tǒng)涉及的X2接口的回程通信交換消息(C方式)。
[0015]作為現(xiàn)有技術(shù)涉及發(fā)明的技術(shù)起源的例子，對(duì)已在[2]中定義的ICIC消息所做的描述可能是有趣的，所述ICIC消息通過當(dāng)前專用于LTE (4G)系統(tǒng)的回程接口 X2進(jìn)行負(fù)載管理。除其他事項(xiàng)外，該協(xié)議規(guī)定了由若干個(gè)eNodeB覆蓋的區(qū)域的負(fù)載管理。協(xié)調(diào)是借助于負(fù)載指示過程實(shí)現(xiàn)的。所述負(fù)載指示過程基本上包含，將“負(fù)載信息”消息單獨(dú)地從宏基站發(fā)送到它的每個(gè)相鄰蜂窩(迄今至多考慮256個(gè)相鄰蜂窩)指明資源狀態(tài)、過載和流量負(fù)載。這個(gè)過程的目的是控制相鄰蜂窩間的干擾，下表顯示了依據(jù)[2]的“負(fù)載信息”消息中包括的有關(guān)干擾協(xié)調(diào)的信息元素(IE)。
[0016]
【權(quán)利要求】
1.在頻分雙工工作區(qū)域中避免干擾的方法，包括通過在至少部分網(wǎng)絡(luò)元素之間發(fā)送消息，協(xié)調(diào)在不同網(wǎng)絡(luò)元素之間的無線資源的使用，所述網(wǎng)絡(luò)元素包括至少一個(gè)宏基站和短距離覆蓋擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)(SCEN)，所述SCEN部署在所述宏基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)，并且工作在頻分雙工(FDD)模式內(nèi)，其中，所述方法的特征在于，它包括通過同步的時(shí)分雙工或TDD、空中接口執(zhí)行所述消息的發(fā)送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制TDD的接口作為SCEN設(shè)備識(shí)別符，使其能應(yīng)用運(yùn)營(yíng)商帶寬訪問策略。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括使用所述TDD空中接口來對(duì)每個(gè)SCEN與宏基站進(jìn)行頻率和時(shí)間同步，從而使基站的無線幀與SCEN的無線幀對(duì)應(yīng)，以避免干擾。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中，對(duì)于3G系統(tǒng)，所述方法包括在所述SCEN與幾個(gè)宏基站公用的無線網(wǎng)絡(luò)控制器或RNC之間執(zhí)行所述消息的發(fā)送。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中，對(duì)于4G系統(tǒng)，所述方法包括在所述SCEN與所述至少一個(gè)宏基站之間執(zhí)行所述消息的發(fā)送。
6.根據(jù)前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述消息的發(fā)送至少是單向的，從所述至少一個(gè)宏基站或從所述RNC用廣播發(fā)送到所述SCEN。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述消息的發(fā)送是在所述宏基站或所述RNC，以及每個(gè)所述SCEN之間通過相應(yīng)的專用信道執(zhí)行至少雙向的消息交換。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，當(dāng)依賴權(quán)利要求5時(shí)，其中，所述消息的發(fā)送包括通過所述同步TDD空中接口將無線資源列表發(fā)送到所述SCEN，所述無線資源能夠在下一幀中使用以避免在下行和上行通信中的干擾。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所`述的方法，其中，所述消息的發(fā)送這樣完成: -與可用的無線資源的一般信息相關(guān)的消息通過廣播，單向地從至少一個(gè)宏基站或RNC向多個(gè)SCEN發(fā)送；以及 -與所述無線資源的使用的具體指示的相關(guān)消息，通過相應(yīng)的專用信道，雙向地在至少一個(gè)宏基站或RNC與每個(gè)SCEN之間發(fā)送。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括以無線幀為基礎(chǔ)在無線幀上將未使用或被保管的無線資源列表從所述至少一個(gè)宏基站傳輸?shù)剿鯯CEN，通過所述列表，加強(qiáng)所述SCEN對(duì)所述未使用或被保管的無線資源的使用。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，包括基于宏基站知曉的每個(gè)SCEN的地理位置，以私有方式為每個(gè)SCEN分配未使用或被保管的無線資源，以便避免SCEN對(duì)SCEN的干擾。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，包括估計(jì)和保留至少部分所述宏基站未使用的無線資源，將其包含在專用于所述SCEN所服務(wù)的用戶使用列表中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括基于由至少一個(gè)宏基站的資源調(diào)度器產(chǎn)生的針對(duì)之前調(diào)度信息的分析，使用時(shí)間提前的預(yù)調(diào)度用于執(zhí)行所述估計(jì)。
14.根據(jù)權(quán)利要求7或權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)依賴于權(quán)利要求7所述的方法，包括通過TDD空中接口，在宏基站和在其覆蓋區(qū)域中的SCEN中間建立P2P通信，提供用于以主從方式交換信令信息的雙向機(jī)制，即由所述宏基站指令無線資源的使用，以及，當(dāng)所述消息發(fā)送是雙向消息交互時(shí)，所述SCEN向所述宏基站發(fā)送確認(rèn)信號(hào)和/或指示下一無線幀的首選項(xiàng)的消息和/或?qū)λ峙錈o線資源的使用的性能的報(bào)告。
15.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述TDD協(xié)議被部署在不同于FDD上行或下行頻帶的頻帶中。
16.在頻分雙工工作區(qū)域中用于避免干擾的系統(tǒng)，包括: -至少一個(gè)工作在FDD模式中的宏基站； -多個(gè)部署在所述至少一個(gè)宏基站覆蓋的區(qū)域內(nèi)并也工作在FDD模式中的SCEN ;以及 -用于通過在至少部分所述網(wǎng)絡(luò)元素之間發(fā)送消息，來協(xié)調(diào)在不同網(wǎng)絡(luò)元素之間無線資源的使用的裝置，所述網(wǎng)絡(luò)元素包括所述至少一個(gè)宏基站和所述SCEN，其中所述系統(tǒng)的特征在于，用于協(xié)調(diào)的裝置包括同步TDD空中接口，通過所述同步TDD空中接口來執(zhí)行所述消息的發(fā)送。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述TDD空中接口通過至少一個(gè)控制信道實(shí)現(xiàn)，所述控制信道建立在每個(gè)所述SCEN和所述至少一個(gè)宏基站之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)控制信道是單向的，用于從所述至少一個(gè)宏基站或從若干個(gè)宏基站公用的RNC朝SCEN廣播消息。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，包括多個(gè)所述控制信道，所述控制信道中的每一個(gè)在所述至少一個(gè)宏基站或從若干個(gè)宏基站公用的RNC與每個(gè)SCEN之間建立專用雙向鏈路。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)宏基站和每個(gè)SCEN包括協(xié)調(diào)模塊，所述協(xié)調(diào)模塊包括至少一個(gè)TDD收發(fā)器和相關(guān)的信號(hào)處理和頻率轉(zhuǎn)換裝置，該協(xié)調(diào)模塊工作在不同于所述FDD頻帶的頻帶中，并且布置為用于在主從方式中執(zhí)行所述消息的發(fā)送，其中所述宏基站是主，所述SCEN是從。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述 的系統(tǒng)，其中，所述宏基站的協(xié)調(diào)模塊或主協(xié)調(diào)模塊還包括以下塊: -接口塊，該接口塊收集分配消息和所述宏基站的同步信息，用于所述TDD收發(fā)器的同步和所述宏基站的FDD用戶使用的無線資源的估計(jì)； -信息處理塊，該信息處理塊處理來自所述宏基站的調(diào)度器和同步單元的信息，以準(zhǔn)備將要通過所述TDD空中接口發(fā)送到所述SCEN的用于干擾協(xié)調(diào)和同步目的的所述消息；以及 -TDD收發(fā)器的控制塊，該控制塊根據(jù)應(yīng)按所述模塊功能通過TDD空中接口接收和發(fā)送的信息來控制所述TDD收發(fā)機(jī)的性能，假設(shè)所述模塊與TDD基站的功能類似。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的系統(tǒng)，其中，所述每個(gè)SCEN的協(xié)調(diào)模塊或從協(xié)調(diào)模塊還包括以下塊: -接口塊，負(fù)責(zé)對(duì)所述SCEN以及與這個(gè)節(jié)點(diǎn)的調(diào)度器通信的同步信號(hào)，報(bào)告沒有被所述宏基站使用，并因此為其自己的FDD用戶保管的所述無線資源，并且，在所述雙向鏈路已經(jīng)建立的情況下，所述接口塊也負(fù)責(zé)SCEN調(diào)度器對(duì)所述宏基站反饋的處理； -信息處理塊，該信息處理塊負(fù)責(zé)準(zhǔn)備用于所述SCEN的同步和調(diào)度所需要的信息，以及，當(dāng)所述雙向鏈路已經(jīng)建立時(shí)，發(fā)向所述宏基站的調(diào)度報(bào)告的準(zhǔn)備，和來自所述SCEN的資源分配首選項(xiàng)的分析；以及 -TDD收發(fā)器的控制塊，該控制塊根據(jù)應(yīng)按所述模塊功能通過TDD空中接口接收和發(fā)送的信息來控制所述TDD收發(fā)機(jī)的性能，假設(shè)所述模塊與TDD用戶設(shè)備的功能類似，包括用于所述SCEN的標(biāo)示的信息。
【文檔編號(hào)】H04W72/04GK103518411SQ201280022614
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月11日
【發(fā)明者】路易斯·坎波伊·塞爾韋拉, 奎利亞諾·佩雷斯·塔雷羅, 皮拉爾·魯伊斯·亞拉貢, 普米蒂沃·馬塔斯·桑斯 申請(qǐng)人:電話有限公司