CN102047720A - 移动通信系统和无线资源分配方法 - Google Patents

Abstract

在具有第一基站和第二基站的移动通信系统中，所述第一基站具有用户信息取得部，其取得所述第一基站内的用户信息；所述第二基站具有：用户信息取得部，取得所述第二基站内的用户信息；基站内信息收集部，收集所述第一以及第二基站内的用户信息；以及资源分配决定部，基于所述第一以及第二基站内的用户信息，决定可在所述第一基站中使用的无线资源和可在所述第二基站中使用的无线资源。

Description

移动通信系统和无线资源分配方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统和无线资源分配方法。

背景技术

在以往的时分多址(TDMA：Time Division Multiple Access)方式的移动通信系统中，在邻接小区中使用互相不同的频率。对一组多个小区使用某一组频率，并对地理上分离的其他一组小区使用相同的一组频率。这样的方法从减轻其他小区干扰的观点来看是理想的，但不能说频率利用率高。

而在IMT-2000这样的W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)方式中，通过扩频码区别用户，从而在全部小区中使用相同频率。这样的技术称作“一个小区频率重复”。通过一个小区频率重复，频率利用效率和系统容量大幅增加。预想在今后研究的IMT-Advanced(在3GPP(3rd Generation Partnership Project)中也称作LTE-Advanced)这样的将来的移动通信系统中也要求实现一个小区频率重复。

但是，由于在邻接小区之间使用同一频率，所以担心特别是在小区边缘干扰水平(level)(小区间干扰)容易增大的问题。

关于小区内干扰，在W-CDMA方式中，为了实现小区内正交化(即，用户间正交化)，在下行链路中使用OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor，正交可变扩频因子)码。但是，在W-CDMA方式中，在多路环境中不能实现正交化，在上行链路中为非正交。另外，在E-UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access，演进的UMTS陆地无线接入)方式中，通过在上下行链路中都由基站进行频率调度，从而实现正交化。

另一方面，关于小区间干扰，在E-UTRA方式中，为了实现小区间正交化，使用被称作小区间干扰协调(ICIC：Inter-Cell Interference Coordination)的技术。在该技术中，除了在全部小区中使用公共频率之外，在小区边缘对每个小区使用不同的频率(参照非专利文献1)。

图1是表示在E-UTRA方式中采用的小区间干扰协调的图。在小区间干扰协调中，无线资源被分割为仅能在各个基站中使用的无线资源R1～R3以及可在全部基站中公共使用的无线资源R4～R8。无线资源R1～R3是分配给小区边缘的用户的频率，无线资源R4～R8是分配给小区边缘以外的区域的用户(例如，位于基站附近的用户等)的频率。对于属于基站BS1的小区边缘的用户使用无线资源R1，在邻接基站中不使用无线资源R1。同样对于属于基站BS2的小区边缘的用户使用无线资源R2，在邻接基站中不使用无线资源R2。对于属于基站BS3的小区边缘的用户使用无线资源R3，在邻接基站中不使用无线资源R3。从而，基站BS1～BS3的小区边缘的用户能够以干扰少的状态进行通信。

有关仅能在各个基站中使用的无线资源的信息通过使用回程线路(backhaul)(核心网络)和/或无线的控制信号而在基站之间共享。这里，将这样的小区间干扰协调称作自主分散型小区间干扰协调。

此外，为了减少小区间干扰，也在研究一个基站集中管理邻接基站的无线资源的技术。这样的小区间干扰技术用于降低在基站的小区被分割为多个扇区时的扇区间干扰的情况，或降低在存在伸出小区(overhang cell)时的小区间干扰的情况。

图2是表示一个基站BS1集中管理邻接基站BS2和BS3的无线资源时的小区间干扰协调的图。基站BS1和邻接基站BS2以及BS3以光纤等连接，基站BS1集中分配在邻接基站BS2以及BS3中使用的无线资源。例如，基站BS1将无线资源R1、R2以及R5分配给基站BS1内的用户，将无线资源R3以及R4分配给基站BS2内的用户，将无线资源R6～R8分配给基站BS3内的用户。

这样，基站BS1可以没有干扰地分配无线资源。这里，将这样的小区间干扰协调称作集中控制型小区间干扰协调。此外，将集中管理无线资源的基站称作控制基站或集中控制基站，将由控制基站管理无线资源的基站称作远程基站。

非专利文献1：3GPP R1-060670，Siemens，“Interference Mitigation by Partial Frequency Reuse”

发明内容

发明要解决的课题

在自主分散型小区间干扰协调的情况下，小区边缘的用户用的无线资源R1～R3被各个基站占有。例如，在基站BS1的小区边缘用户增加的情况下，无线资源R1的分配增加。虽然也考虑将该信息通过回程线路的控制信号通知给其他基站，并增加无线资源R1，但成为低速的控制，不能实现迅速的小区间正交化。

另一方面，在集中控制型小区间干扰协调的情况下，由于控制基站集中管理无线资源，因此能够实现迅速的小区间正交化。但是，在控制基站管理的基站数增大的情况下，控制基站的处理负担增大。

本发明的目的在于实现迅速的小区间正交化，并且减少集中管理无线资源的控制基站的处理负担。

用于解决课题的手段

为了解决本发明的上述目的，本发明的移动通信系统，是具有第一基站和第二基站的移动通信系统，其特征之一在于，

所述第一基站具有用户信息取得部，其取得所述第一基站内的用户信息；

所述第二基站具有：

用户信息取得部，取得所述第二基站内的用户信息；

基站内信息收集部，收集所述第一以及第二基站内的用户信息；以及

资源分配决定部，基于所述第一以及第二基站内的用户信息，决定可在所述第一基站中使用的无线资源和可在所述第二基站中使用的无线资源。

此外本发明的无线资源分配方法，是在具有第一基站和第二基站的移动通信系统中分配无线资源的无线资源分配方法，其特征之一在于，该方法具有：

所述第一基站取得所述第一基站内的用户信息的步骤；

所述第二基站取得所述第二基站内的用户信息的步骤；

所述第二基站收集所述第一基站以及第二基站内的用户信息的步骤；以及

所述第一基站基于所述第一以及第二基站内的用户信息，决定可在所述第一基站中使用的无线资源和可在所述第二基站中使用的无线资源的步骤。

发明的效果

根据本发明的实施例，可以实现迅速的小区间正交化，并且减少集中管理无线资源的控制基站的处理负担。

附图说明

图1是表示自主分散型小区间干扰协调的图。

图2是表示集中控制型小区间干扰协调的图。

图3是表示本发明的实施例的小区间干扰协调的图。

图4是表示本发明的实施例的小区间干扰协调中的资源分配的图。

图5是表示通过本发明的实施例的小区间干扰协调进行了分组的基站的图(之一)。

图6是表示通过本发明的实施例的小区间干扰协调进行了分组的基站的图(之二)。

图7是本发明的实施例的移动通信系统的结构图。

图8是本发明的实施例的资源分配方法的流程图。

符号说明

10    控制基站

101   用户信息接收部

103   基站内信息收集部

105   基站内信息发送部

107   资源分配决定部

109   分配信息发送部

111   数据发送部

113   基站组决定部

20    远程基站

201   用户信息接收部

205   基站内信息发送部

209   分配信息接收部

211   数据发送部

具体实施方式

参照附图在下面说明本发明的实施例。

在本发明的实施例中，通过并用自主分散型小区间干扰协调和集中控制型小区间干扰协调，从而实现迅速的小区间正交化，并降低控制基站的处理负担。

图3是表示并用自主分散型小区间干扰协调和集中控制型小区间干扰协调的情况下的小区间协调的图。移动通信系统被分割为多个基站组(BS组1以及BS组2)。基站组是指通过一个控制基站被管理无线资源的基站的集合，各个基站组1和2中存在一个控制基站BS1和BS5。控制基站BS1集中管理基站组内的基站BS1～BS4的无线资源。即，在基站组中，由控制基站进行集中控制型小区间干扰协调。

另一方面，控制基站BS1对位于属于基站组的基站所覆盖的通信区域的边界(例如，BS1内接近BS5的小区边缘)的用户分配只能在各个基站中使用的无线资源。与只能在各个基站中使用的无线资源有关的信息通过使用回程线路和/或无线的控制信号而由控制基站间共享。即，基站组之间进行自主分散型小区间干扰协调。

通过这样，由于在基站组内由控制基站集中管理无线资源，因此能够减少小区间干扰。控制基站由于管理基站组内的基站的无线资源即可，因此即使在基站数增大的情况下，也能够减少控制基站的处理负担。

图4是表示并用自主分散型小区间干扰协调和集中控制型小区间干扰协调的情况下的无线资源分配例子的图。

本发明的实施例的小区间干扰协调中，无线资源被分割为只能在各个基站组中使用的无线资源R1～R3和可在全部基站组中公共使用的无线资源R4～R8。无线资源R1～R3是分配给位于基站组的通信区域边界的用户的频率，无线资源R4～R8是分配给位于基站组的通信区域边界以外的用户(例如，位于基站附近的用户、位于控制基站和远程基站之间的小区边界的用户等)的频率。属于基站组1的通信区域边界的用户使用无线资源R1，邻接基站组2和3中不使用无线资源R1。同样，属于基站组2的通信区域边界的用户使用无线资源R2，邻接基站组1和3中不使用无线资源R2。属于基站组3的通信区域边界的用户使用无线资源R3，邻接基站中不使用无线资源R3。从而，位于基站组1～3的通信区域边界的用户可以在干扰少的状态下进行通信。

基站组1的控制基站使用只能在基站组1中使用的无线资源1和可在全部基站组中公共使用的无线资源R4～R8，对基站组内的基站分配无线资源。例如，图3的控制基站BS1对控制基站BS1内的用户分配无线资源R1和R4，对基站BS2内的用户分配无线资源R5和R6，对基站BS3内的用户分配无线资源R7，对基站BS4内的用户分配无线资源R8。另外，在如图3的基站BS2以及BS4这样，通信区域互相分离且小区间干扰小的情况下，图3的控制基站BS1对基站BS2内的用户和基站BS4内的用户也可以分配相同的无线资源。

通过这样，可以实现无线资源的有效利用，可以提高小区内的用户的吞吐量，并且能够提高小区边缘用户的吞吐量。

在上述实施例中，作为仅能在各个基站组中使用而说明了无线资源R1～R3，但无线资源R1～R3也可以设定为不能在各个基站组中使用。例如，也可以是无线资源R1为仅基站组1不能使用，无线资源R2为仅基站组2不能使用，无线资源R3为仅基站组3不能使用。

图5是表示基站组的一例的图。控制基站被分散以减少处理负担。根据用户数、用户的位置、业务量以及接收质量等决定控制基站。作为一例，也可以决定控制基站，以使控制基站所控制的远程基站数(或用户数)均等。同样，也可以决定控制基站，以使业务量均等。

此外，控制基站也可以根据用户数、用户的位置、业务量以及接收质量等，自适应地变更属于相同基站组的远程基站。作为一例，控制基站也可以决定属于相同基站组的远程基站，以使控制基站所控制的远程基站数(或用户数)均等。同样地，控制基站也可以决定属于相同基站组的远程基站，以使业务量均等。此外，控制基站也可以决定属于相同基站组的远程基站，以减少位于基站组的通信区域边界的用户数。同样，控制基站也可以决定属于相同基站组的远程基站，以提高基站组的通信区域边界的接收质量。

参照图5说明控制基站根据用户的位置决定远程基站的具体例子。例如，假设各个基站BS1～BS7通过光纤等连接(基站之间的实线或虚线所示)，则控制基站BS3和BS6可以通过光纤等收集各个基站BS1～BS7内的用户的位置。其结果，控制基站BS3和BS6掌握了多个用户位于基站BS5和BS6之间，多个用户位于基站BS1和BS4之间，多个用户位于基站BS2和BS3之间的情况。为了迅速控制基站BS5和BS6之间的小区间干扰，这些基站BS5和BS6被分组到相同基站组。同样，基站BS1和BS4被分组到相同基站组，基站BS2和BS3被分组到相同基站组。而且，控制基站BS6根据本控制基站BS6的处理负担，将基站BS1、BS4、BS5以及BS6分组到相同的基站组1。基站BS1、BS4和BS5通过控制基站BS6被集中管理无线资源的分配。

这样，通过减少位于属于基站组的基站所覆盖的通信区域边界的用户数，从而可以减少通过自主分散型小区间干扰协调而被控制的用户数。从而，能够容易实现位于基站组的通信区域边界的用户的正交化。

图6是表示基站组的其他例子的图。位于属于各个基站组1和2的基站所覆盖的通信区域边界的远程基站BS1可以通过各个基站组1和2的控制基站BS6和BS3控制。即，远程基站BS1的无线资源可以由控制基站BS3以及BS6两者管理。例如，在存在从基站BS1向基站BS3移动的用户的情况下，用户所属的控制基站根据用户的位置而从控制基站BS6被变更为控制基站BS3。这样，通过由多个控制基站BS3和BS6管理远程基站BS1的无线资源，控制基站BS3可以对在远程基站BS1内变更基站组的用户高效地分配无线资源。

另外，从控制基站BS3分配给远程基站BS1的无线资源和从控制基站BS6分配给远程基站BS1的无线资源例如通过分割频率资源而被控制，以使其不重复。

<移动通信系统的结构>

图7是本发明的实施例的移动通信系统的结构图。移动通信系统具有多个基站，多个基站被分割为基站组。基站组1具有控制基站10和远程基站20。同样，基站组2也具有控制基站和远程基站。另外，基站组中可以存在两个以上的远程基站，基站组中也可以不存在远程基站。

控制基站10是集中管理基站组内的无线资源的基站，具有：用户信息接收部101、基站内信息收集部103、基站内信息发送部105、资源分配决定部107、分配信息发送部109、数据发送部111、基站组决定部113。

用户信息接收部101从控制基站10内的用户接收用户数、用户的位置、业务量、接收质量这样的用户信息。另外，也可以基于从用户接收到的信号，在控制基站10内决定用户信息。

基站内信息收集部103收集由控制基站10内的用户信息接收部101接收到的用户信息和基站的处理负担这样的基站内信息，同时收集属于相同基站组的远程基站20内的用户信息(或基站内信息)。此外，基站内信息收集部103也可以为了根据用户信息(或基站内信息)来变更基站组而从其他基站组的基站(例如控制基站)收集其他基站内的用户信息(或基站内信息)。

基站内信息发送部105将由基站内信息收集部103收集的用户信息(或基站内信息)发送到其他控制基站。

资源分配决定部107基于基站组内的用户信息(或基站内信息)，决定可在控制基站中使用的无线资源和可在远程基站中使用的无线资源。例如图4所示，在无线资源被分割为仅能在各个基站组中使用的无线资源和可在全部基站组中公共使用的无线资源的情况下，资源分配决定部107从仅能在基站组1中使用的无线资源和可在全部基站组中公共使用的无线资源中，决定控制基站10可使用的无线资源和远程基站20可使用的无线资源。

分配信息发送部109将远程基站20可使用的无线资源的分配信息发送给远程基站20。

数据发送部111从控制基站10可使用的无线资源中分配实际上用于发送用户数据的无线资源，并进行数据发送。

基站组决定部113不仅根据从相同基站组内的基站接收到的用户信息(或基站内信息)，而且根据从其他基站组内的基站接收到的用户信息(或基站内信息)，决定基站组。作为一例，基站组决定部113决定基站组，以使远程基站数(或用户数)或者业务量均等。作为其他例子，基站组决定部113决定基站组，以降低位于基站组的通信区域边界的用户数，或者以提高基站组的通信区域边界的接收质量。这样的基站组的决定可以在一个控制基站中集中进行，也可以在多个控制基站之间协调进行。决定的基站组被通知给基站内信息收集部103，基站内信息收集部103收集决定的基站组内的用户信息(或基站内信息)。同样，资源分配决定部107决定被决定了的基站组内的无线资源。例如，在远程基站20不属于相同的基站组的情况下，基站内信息收集部103不从远程基站20收集用户信息(或基站内信息)。基站组决定部113典型地包含在基站中，但也可以包含在RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)这样的管理多个基站的节点中。

远程基站20是被控制基站10管理无线资源的基站，具有用户信息接收部201、基站内信息发送部205、分配信息接收部209、数据发送部211。

用户信息接收部201从远程基站20内的用户接收用户数、用户的位置、业务量、接收质量这样的用户信息。

基站内信息发送部205将由用户信息接收部201接收到的用户信息和基站的处理负担这样的基站内信息发送给控制基站10。

分配信息接收部209从控制基站10接收远程基站20可使用的无线资源的分配信息。

数据发送部211从远程基站20可使用的无线资源中分配实际上用于发送用户数据的无线资源，并进行数据发送。

如图6所示，在远程基站20属于多个基站组的情况下，分配信息接收部209从多个控制基站接收分配信息。由于从多个控制基站分配的无线资源被不重复地控制，因此数据发送部211根据用户的位置决定基站组，并使用从决定的基站组的控制基站分配的无线资源发送数据。

<资源分配方法的流程图>

图8是本发明的实施例的资源分配方法的流程图。

各个基站(控制基站以及远程基站)从基站内的用户接收用户数、用户的位置、业务量、接收质量这样的用户信息(S101)。远程基站将远程基站内的用户信息和基站的处理负担这样的基站内信息发送给控制基站(S103)。控制基站收集控制基站内的基站内信息，同时收集远程基站内的基站内信息(S105)。收集的基站内信息也可以在基站组之间交换(S107)。控制基站也可以根据相同基站组内的基站内信息和其他基站组内的基站内信息来决定基站组(S109)。决定了的基站组也可以被通知给其他基站组内的控制基站(S111)。

控制基站决定控制基站可使用的无线资源和远程基站可使用的无线资源(S113)。控制基站将远程基站可使用的无线资源的分配信息发送给远程基站(S115)。然后，各个基站(控制基站以及远程基站)从各个基站可使用的无线资源中决定实际上用于发送接收用户数据的无线资源(S117)。

如上所述，根据本发明的实施例，能够实现迅速的小区间正交化，并且减少集中管理无线资源的控制基站的处理负担。

本发明的实施例不仅能够应用于E-UTRA方式和IMT-Advanced方式的移动通信系统中，也可以应用于可能产生小区间干扰的任何的移动通信系统中。

另外，本发明不限定于上述实施例，在权利要求范围内可以进行各种变更和应用。

本国际申请要求基于2008年3月31日申请的日本专利申请2008-091399号的优先权，将2008-091399号的全部内容引用于本国际申请中。

Claims (6)

1.一种移动通信系统，具有第一基站和第二基站，其中，

所述第一基站具有用户信息取得部，其取得所述第一基站内的用户信息；

所述第二基站具有：

用户信息取得部，取得所述第二基站内的用户信息；

基站内信息收集部，收集所述第一以及第二基站内的用户信息；以及

资源分配决定部，基于所述第一以及第二基站内的用户信息，决定可在所述第一基站中使用的无线资源和可在所述第二基站中使用的无线资源。

2.如权利要求1所述的移动通信系统，其中，

所述第二基站还具有基站组决定部，其基于从其他基站接收到的用户信息，决定由所述资源分配决定部控制的基站的组，

在所述第一基站包含在所述基站的组中的情况下，所述基站内信息收集部收集所述第一基站内的用户信息，

在所述第一基站包含在所述基站的组中的情况下，所述资源分配决定部决定可在所述第一基站中使用的无线资源。

3.如权利要求2所述的移动通信系统，其中，

所述基站组决定部决定基站的组，以减少位于基站的组的通信区域边界的用户数。

4.如权利要求1所述的移动通信系统，其中，

所述移动通信系统还具有第三基站，

所述第三基站具有：

用户信息取得部，取得所述第三基站内的用户信息；

基站内信息收集部，收集所述第一以及第三基站内的用户信息；以及

资源分配决定部，基于所述第一以及第三基站内的用户信息，决定可在所述第一基站中使用的无线资源和可在所述第三基站中使用的无线资源，

由所述第二基站的无线资源分配部分配给所述第一基站的无线资源和由所述第三基站的无线资源分配部分配给所述第一基站的无线资源不重复。

5.如权利要求1所述的移动通信系统，其中，

所述用户信息包含下列中的至少一个：

用户数、用户的位置、与用户的通信中的业务量、以及与用户的通信中的接收质量。

6.一种无线资源分配方法，在具有第一基站和第二基站的移动通信系统中分配无线资源，该方法具有：

所述第一基站取得所述第一基站内的用户信息的步骤；

所述第二基站取得所述第二基站内的用户信息的步骤；

所述第二基站收集所述第一基站以及第二基站内的用户信息的步骤；以及

所述第一基站基于所述第一以及第二基站内的用户信息，决定可在所述第一基站中使用的无线资源和可在所述第二基站中使用的无线资源的步骤。

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