CN101449601A - 无线接入网络装置和方法 - Google Patents

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CN101449601A CNA2007800184130A CN200780018413A CN101449601A CN 101449601 A CN101449601 A CN 101449601A CN A2007800184130 A CNA2007800184130 A CN A2007800184130A CN 200780018413 A CN200780018413 A CN 200780018413A CN 101449601 A CN101449601 A CN 101449601A
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Abstract

本发明的无线接入网络装置包括：判别移动台是否属于小区边缘的区域的部件；以及对小区边缘的移动台分配小区边缘频率，对除小区边缘以外的区域的用户分配与小区边缘频率不同的非小区边缘频率的部件。小区边缘频率包括对每个小区不同的第1频带。非小区边缘频率包括：对包括本小区在内的多个小区共同的第2频带；以及与相邻小区的小区边缘频率相等的第3频带。

Description

无线接入网络装置和方法
技术领域
本发明涉及移动通信的技术领域，尤其是涉及无线接入网络装置和方法。
背景技术
在以往的时分复用接入(TDMA)方式的移动通信***中在相邻小区之间使用互相不同的频率。某一组的频率用于多个小区组，地理上分离的不同的小区组使用相同一组的频率。这样的方法从减轻其他小区的干扰的观点来看是好的，但不能说频率利用率高。
与此相比，在IMT-2000这样的W—CDMA方式中，通过用扩展码区分用户从而对所有的小区使用相同的频率，实现“一个小区频率再使用”。由此频率利用率和***容量大幅增大。但是由于相同频率用于相邻小区之间，因此担心尤其是在小区边缘干扰电平变大的问题。关于此问题，提出干扰协调(interference coordination)的技术。在该技术中，除了在所有的小区内使用共同的频率之外，在小区边缘对每个小区使用不同的频率。
图1表示进行干扰协调时的频率利用状况。频带b是对所有小区共同的频带，频带a1、a2、a3是对各个小区分开使用的频带。在图示的情况下，需要注意：虽然描述为频带a1、a2、a3、b具有相同带宽的频带，但实际上频带b非常宽，频带a1、a2、a3比较窄。频带a1、a2、a3是分配给小区边缘的用户的频率，频带b是分配给除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。属于小区1的小区边缘的用户使用频率a1，在相邻的小区不使用频率a1。同样，属于小区2的小区边缘的用户使用频率a2，在相邻小区不使用频率a2。属于小区3的小区边缘的用户使用频率a3，在相邻小区不使用频率a3。从而小区1、小区2、小区3的各个小区的小区边缘的用户能够在干扰少的状态下进行通信。对于干扰协调例如记载在非专利文献1。
非专利文献1：3GPP R1-060670，Siemens，“Interference Mitigation byPartial Frequency Reuse”
发明内容
发明要解决的课题
在干扰协调中，小区边缘的用户用的频率a1、a2、a3分别被小区1、2、3独占。从而存在分配给小区边缘的用户的频率的利用率不高的问题。此外，也存在对每个小区明确设定频带a1、a2、a3不容易的情况。根据情况也存在：在小区边界不明确，难以事先明确决定应在小区边缘使用的频率的通信环境中不能充分抑制干扰的问题。
本发明的目的在于提供一种能够提高在小区边缘的频率利用率，且充分抑制其他小区干扰的无线接入网络装置和方法。
用于解决课题的方法
在本发明中，使用一种无线接入网络装置，该无线接入网络装置包括：判别移动台是否属于小区边缘的区域的部件；以及对小区边缘的移动台分配小区边缘频率，对除小区边缘以外的区域的用户分配与小区边缘频率不同的非小区边缘频率的部件。小区边缘频率包括对每个小区不同的第1频带。非小区边缘频率包括：对包括本小区在内的多个小区共同的第2频带；以及与相邻小区的小区边缘频率相等的第3频带。
发明效果
根据本发明，能够提高在小区边缘的频率利用率，且能够充分抑制其他小区干扰。
附图说明
图1是表示以往的干扰协调中的频率分配例子的图。
图2是表示本发明的一实施例的移动台和基站的图。
图3是表示根据干扰功率对移动台分组的情况的图。
图4A是表示资源块和发送功率的对应关系的图(之一)。
图4B是表示资源块和发送功率的对应关系的图(之二)。
图5是表示本发明的一实施例的移动台和基站的图。
图6是表示移动台、资源块和发送功率的对应关系的图。
图7是表示本发明的一实施例的移动台、基站以及上层站的图。
图8是表示本发明的一实施例的频率分配例子的图。
图9是表示本发明的一实施例的频率分配例子的图。
图10是表示本发明的一实施例的移动台、基站以及上层站的图。
图11是用于说明本发明的一实施例的动作的图。
标号说明
21 接收质量测定单元
22、23 接收质量通知单元
24 各个移动台的分组控制单元
25 对各组的发送功率和分配资源块数量的决定单元
26 资源块的发送功率决定单元
27 频率调度单元
28 发送功率校正单元
具体实施方式
在本发明的一实施方式中，对小区边缘的移动台分配小区边缘频率，对除小区边缘以外的区域的用户分配与小区边缘频率不同的非小区边缘频率。小区边缘频率包含对每个小区不同的第1频带。非小区边缘频率包含对包括本小区在内的多个小区共同的第2频带和与相邻小区的小区边缘频率相等的第3频带。由第2频带发送的信号的发送功率设定为比由第1频带发送的信号的发送功率小为好。由第1、第2频带发送的信号的发送功率设定为比由第3频带发送的信号的发送功率大为好。由此，改善在小区边缘的频率利用率且能够抑制其他小区干扰。
无线接入网路装置可以包含比基站上层的装置(上层站)，也可以不包含。从可靠地抑制其他小区干扰的观点出发，在上层站控制频率和发送功率的分配为好。
从简单判别移动台是否在小区边缘的观点出发，也可以基于从移动台报告的下行链路的干扰功率来判别移动台是否属于小区边缘。
此外，各个小区的总发送功率可以配置为一定等级。
从可靠地抑制在小区边缘的其他小区干扰的观点出发，控制为某小区中的第1频带中的信号发送和相邻小区的第3频带中的信号发送在不同的时间进行为好。
实施例1
图2表示本发明的一实施例的移动台UE和基站或节点B(NodeB)。移动台具有接收质量测定单元21和接收质量通知单元22。接收质量测定单元21测定从基站接收的信号(例如，下行链路导频信道)的质量。质量可由各种各样的量表现，也可以由干扰功率、几何形状和其他的合适的某种信道状态信息信道质量指示符(CQI：Channel quality indicator)表现。接收质量通知单元22将测定值发送到基站。
基站包括各个UE的分组控制单元24、对各个组的发送功率和分配资源块数量(RB数量)的决定单元25、各个RB的发送功率决定单元26、频率调度单元27以及发送功率校正单元28。
各个UE的分组控制单元24基于从各个UE报告的接收质量，将UE分为1个以上的组。例如图3所示，基于从UE1～8报告的干扰功率，UE1～8被分为3个组。分组例如由干扰功率是否超过某阈值而判断。在图示的例子中，准备2个阈值，形成3个组，但准备的阈值数量和组数量可以是任意个。在图3中UE1、UE6、UE5的干扰功率超过第1阈值，它们属于第1组。典型的是属于这样的第1组的移动台位于小区边缘。UE2、UE8的干扰功率小于第1阈值但超过第2阈值，它们属于第2组。其他的移动台的干扰功率小于第2阈值，属于第3组。典型的是属于第3组的移动台位于基站附近或位于容易预测的地方。
对各个组的发送功率和分配RB数量的决定单元25，根据分组控制单元24中的组判别结果，对每个组决定发送功率。一般，属于干扰功率大的组的UE需要较大的发送功率，属于干扰功率小的组的UE需要较小的发送功率。决定单元25决定分配给UE1～8的资源块数量(RB数量)。在本实施例中，无线资源以某较窄带宽的频率块为分配的一个单位，移动台依赖于信道状态和数据量而使用1个以上的资源块进行通信。
RB的发送功率决定单元26将所决定的发送功率的值和资源块分别对应。其中，在这个阶段不决定哪个移动台UE对应于哪个资源块。哪个资源块对应哪个发送功率值，这由基站自主地决定，可以如图4A和图4B那样设定为各种各样。在图示的例子中为了简化，对移动台总数(8个)对应地表示8个资源块，但由于如上所述移动台可使用1个以上的资源块，因此也可以使用图示以上的资源块数量。资源块和发送功率值的对应关系(或者分配模式)可由各个基站适当地变更。
频率调度单元27不仅考虑从各个移动台报告的每个资源块的信道状态的好坏，还考虑上述的对每个资源块决定的发送功率值，从而决定对各个移动台分配哪个资源块。考虑发送功率值而进行调度，这一点与以往的频率调度大不相同。更具体地说，由于从上述的组判别结果可知属于第1组的UE1、UE6、UE5干扰功率大，因此希望分配较大发送功率的资源块。属于第3组的UE3、UE4、UE7的干扰功率较小，因此能够分配较小发送功率的资源块。对属于第2组的UE2、UE8希望分配比第1组的发送功率小比第3组的发送功率大的功率的资源块。
具体地说，在使用图4A的发送功率分配模式的情况下，优选对UE1、UE6、UE5分配RB1、RB2、RB4，对UE2、UE8分配RB3、RB5，对UE3、UE4、UE7分配RB6、RB7、RB8。同样，在使用图4B的发送功率分配模式的情况下，优选对UE1、UE6、UE5分配RB3、RB5、RB6，对UE2、UE8分配RB1、RB8，对UE3、UE4、UE7分配RB2、RB4、RB7。移动台和资源块的更详细的对应关系根据信道状态而决定。例如，在由图4A的模式对UE1、UE6、UE5分配RB1、RB2、RB4的情况下，根据UE1的每个资源块的信道状态分配RB1、RB2、RB4的任何一个。在上述的例子中，例如UE1、UE6、UE5基本上被分配给RB1、RB2、RB4，但实际上由于资源块分配在频率调度中进行，因此根据瞬间的信道状态，有时希望分配给其他的资源块(这在后述的第3实施例中也成立)。
在由所决定的发送功率(严格地说是功率比率)对各个移动台发送信号时，发送功率校正单元28根据总发送功率和需要进行调整。例如，在被决定为在小区之间总发送功率相同时，校正功率值以使得在此总发送功率的范围内实现上述的发送功率模式。
根据本实施例，被各个资源块使用的发送功率的分配模式(图4A、图4B)由各个小区独立地决定。从而只要分配模式在小区之间不同，小区边缘的移动台所受的干扰被抑制为较少。例如设为在第1小区使用图4A的模式，在相邻的第2小区使用图4B的模式。此时，对位于第1小区的小区边缘的移动台由RB1、RB2、RB4的频率以较大的发送功率发送信号，对位于第2小区的小区边缘的移动台由RB3、RB5、RB6的频率以较大的发送功率发送信号。从而小区边缘的移动台不受相邻小区的较大的干扰。位于第1小区边缘的移动台使用RB1、RB2、RB4的频率，该频率在第2小区也被使用，但由于在第2小区其发送功率被抑制为较小而被使用，因此可想到不会对第1小区的小区边缘产生较大的干扰。同样，位于第2小区边缘的移动台使用RB3、RB5、RB6的频率，该频率在第1小区也被使用，但由于在第1小区其发送功率被抑制为较小而被使用，因此可想到不会对第2小区的小区边缘产生较大的干扰。根据本实施例，在小区边缘也能够有效抑制干扰且改善频率利用率。
实施例2
图5表示本发明的一实施例的移动台UE和基站(节点B)。与图2所示的例子相同，移动台包括接收质量测定单元21和接收质量通知单元22，省略重复说明。此外，与图2所示的例子相同，基站包括各个UE的分组控制单元24、对各个组的发送功率决定单元25’、频率调度单元27以及发送功率校正单元28。
各个UE的分组控制单元24基于从各个UE报告的接收质量，将UE分为1个以上的组。
对各个组的发送功率决定单元25’根据在分组控制单元24中的分组判别结果，对每个组决定发送功率。一般，属于干扰功率大的组的UE需要较大的发送功率，属于干扰功率小的组的UE需要较小的发送功率。若被分组为图3所示，则被决定为：对第1组的UE1、UE6、UE5使用较大的发送功率P1，对第2组的UE2、UE8使用中等程度的发送功率P2，对第3组的UE3、UE4、UE7使用较小的发送功率P3。但是，在发送功率决定单元25’不决定对哪个移动台UE对应哪个资源块，这由频率调度单元27决定。
频率调度单元27根据从各个移动台报告的每个资源块的信道状态的好坏，决定对各个移动台分配哪个资源块。
为了便于说明，图示为在发送功率决定单元25’中的处理之后进行频率调度单元27中的处理，但这些处理能够独立地进行，因此这些顺序可以是图示那样，也可以是相反的顺序，也可以是全部或一部分的处理同时进行。总之，基于双方的处理结果，决定由哪个资源块对哪个移动台以什么程度的发送功率进行发送。
在由所决定的发送功率(严格地说是功率比率)对各个移动台发送信号时，发送功率校正单元28根据总发送功率和需要进行调整。例如，在被决定为在小区之间总发送功率相同时，校正功率值以使得在此总发送功率的范围内实现上述的发送功率模式。
在本实施例中，在各个资源块中使用的发送功率的分配模式在各小区中独立决定。从而与第1实施例相同，只要分配模式在小区之间不同，小区边缘的移动台所受的干扰就被抑制为较少。但是，发送功率和资源块的分配顺序与第1实施例的情况有所不同。在本实施例中根据分组的结果，各个移动台和发送功率的关系与频率调度无关地被决定为一对一对应。这一点与参考发送功率而进行频率调度的第1实施例的方法不同。而且，与发送功率分开，根据从各个移动台报告的每个资源块的信道状态的好坏，频率调度单元(调度器)决定对各个移动台分配哪个资源块。
如图6上侧所示，根据分组的结果决定各个UE的发送功率P1、P2、P3。根据各UE的信道状态也分开决定各个UE所使用的资源块。综合这些结果，如图6B下侧所示，对每个移动台确定发送功率和资源块的分配。这样被决定的分配模式由于是由各个小区独立决定，因此只要不是在小区之间分配模式碰巧相同，在小区边缘也能够有效抑制干扰且能够改善频率利用率。
实施例3
图7表示本发明的一实施例的移动台UE和基站(节点B)。与图2所示的例子相同，移动台包括接收质量测定单元21和接收质量通知单元22，省略重复说明。在本实施例中，与第1和第2实施例不同，无线资源和发送功率的分配由例如无线网络控制器(RNC)这样的基站的上层站来进行。基站将使用接收质量通知单元23从移动台报告的接收质量和由本小区测定的测定值等传送到上层站。
顺便提及，虽然在所有实施例中无线资源和发送功率的分配在无线接入网络装置(RAN)完成，但在第1和第2实施例中由基站进行主要的处理，而在第3实施例及以后的实施例中由RNC这样的上层站进行主要的处理。
上层站包括各个UE的分组控制单元24、对各个组的发送功率和分配RB数量的决定单元25、各个RB的发送功率决定单元26、频率调度单元27以及发送功率校正单元28。上层站与图2所示的第1实施例的基站具有相同的结构和功能，但在发送功率和资源块的分配不仅考虑同一小区内还考虑小区之间而进行这一点与已说明的方法不同。
各个UE的分组控制单元24基于从各个UE报告的接收质量，将UE分为1个以上的组。分组在每个小区进行。
对各个组的发送功率和分配RB数量的决定单元25根据分组控制单元24中的组判别结果，对每个组决定发送功率。一般，属于干扰功率大的组的UE需要较大的发送功率，属于干扰功率小的组的UE需要较小的发送功率。决定单元25还决定分配给移动台的资源块数量(RB数量)。
RB的发送功率决定单元26将所决定的发送功率的值和资源块分别对应。在该阶段不决定对哪个移动台UE对应哪个资源块，这由频率调度单元27决定。
频率调度单元27根据从各个移动台报告的每个资源块的信道状态的好坏和所决定的发送功率值，决定对各个移动台分配哪个资源块。
在以所决定的发送功率(严格地说是功率比率)对各个移动台发送信号时，发送功率校正单元28根据总发送功率和需要进行调整。
在本实施例中，在各个资源块中使用的发送功率的分配模式，被决定为在小区之间分配模式不同。这一点与由各个小区独立决定的第1和第2实施例的方法不同。从而能够可靠地维持在小区之间分配模式不同，在小区边缘也能够有效抑制干扰而改善频率利用率。
图8表示使用本实施例的情况下的频率利用状况。频带b是对所有小区都共同的频带，频带a1、a2、a3是被各个小区的小区边缘的用户使用的频带。在本实施例中，被设定为频带a1、a2、a3还被分配给除小区边缘以外的用户。属于小区1的小区边缘的用户使用频率a1。在相邻小区2、小区3中也使用频率a1，但频率a1只被小区2的基站附近和小区3的基站附近的用户使用。如图所示，被设定为：在小区1，频率a1的发送功率p1最大，频率b的发送功率p2第二大，频率a2、a3的发送功率p3最低。从而可考虑到：在小区2、小区3所使用的频率a1，不会对小区1的小区边缘的用户产生较大的干扰。同样，因为在小区1、小区3所使用的频率a2只被基站附近的用户使用，所以在小区1、小区3所使用的频率a2不会对使用频率a2的小区2的小区边缘的用户产生较大的干扰。因为在小区1、小区2所使用的频率a3只被基站附近的用户使用，所以在小区1、小区2所使用的频率a3不会对使用频率a3的小区3的小区边缘的用户产生较大的干扰。带宽可根据需要的业务量和信道状况适当变更。这样，根据本实施例，通过由各个小区统筹管理频率的使用模式和发送功率，从而抑制了在小区边缘的干扰，并能够改善频率利用率。此外，即使在各个小区难以适当地设定频带a1、a2、a3的状态下，由于由控制各个小区的上层站决定频率，因此也能够更有效地减轻在小区边缘的干扰。
实施例4
在本发明的第4实施例中，基站测定来自相邻小区的干扰功率，除了移动台的报告值之外，还将此测定结果报告给上层站。上层站具有与第3实施例相同的结构和功能，对每个小区分组移动台，确定需要的发送功率值和资源块，决定发送功率和资源块的对应关系。此时，分配模式被决定，使得对在某小区中被设定为较大发送功率的资源块在其他的小区中被设定为较小的发送功率。
图9表示决定分配模式的情况和在小区1中的其他小区干扰量。首先设在小区1中资源块RB和发送功率的对应关系被决定。由于小区2对小区1产生较大的干扰，因此考虑在小区1、小区2之间较大的发送功率不被同一的资源块使用。要考虑在小区1由RB1、RB3、RB8使用较大发送功率，在小区2这些资源块不使用较大发送功率。其结果，在小区2由RB2、RB7使用较大发送功率。同样，对小区1产生较大干扰影响的小区4，要考虑较大发送功率不被同一资源块使用。在小区1、小区2由RB1、RB3、RB8和RB2、RB7使用较大发送功率，因此考虑在小区4不由这些资源块使用较大发送功率。其结果，在小区4由RB4、RB6使用较大发送功率。这样通过对干扰影响较大的小区依次给予考虑，从而能够在整个***有效地减少干扰量。
实施例5
图10表示本发明的一实施例的移动台UE和基站(节点B)。与图2所示的例子相同，移动台包括接收质量测定单元21和接收质量通知单元22，省略重复的说明。在本实施例中，无线资源和发送功率的分配也由基站的上层站完成。基站将使用接收质量通知单元23从移动台报告的接收质量和本小区测定的测定值传送给上层站。
上层站包括频率调度单元27和发送功率校正单元28。
频率调度单元27根据从各个移动台报告的每个资源块的信道状态的好坏和所决定的发送功率值，决定对各个移动台分配哪个资源块。频率调度单元27被设定在基站的上层站中，因此该上层站属下的一个以上的小区的频率调度被统筹进行。
在由所决定的发送功率(严格地说是功率比率)对各个移动台发送信号时，发送功率校正单元28根据总发送功率和需要进行调整。
在本实施例中，对于小区边缘的移动台定义有效集(active set)。该有效集与软切换时的有效集相同，包含小区边缘的移动台的连接小区和与该连接小区相邻的小区。
图11是用于说明本实施例的操作的图。作为一例，设用户A、B属于小区1，用户C、D属于小区2，用户E、F属于小区3，用户B和用户F位于小区边缘。此外，设有效集数量分别为2，即对于用户B的有效集是小区1和小区2，对于用户F的有效集是小区3和小区2。
假设在小区1的资源分配被决定为图11所示，则接着决定在小区2的资源分配。资源块RB2被分配给在小区1的小区边缘的用户B。此时，包含在有效集中的小区不由资源块RB2发送信号。在图示的例子中小区2禁止由RB2的信号发送(称为净噪：muting)。同样，在图示的例子中资源块RB5被在小区3的小区边缘的用户F使用。因此，在作为有效集的小区2中禁止由RB5的信号发送。这样，在包含在有效集的小区间，考虑被小区边缘的用户使用的频率不会同时被使用。因此，虽然频率利用率的改善效果较上述的实施例下降，但相对能够可靠地抑制在小区边缘的干扰。在上述的例子中，优先进行对小区边缘的用户的分配，但相反地也可以优先进行对小区附近的用户的分配。
为了便于说明，本发明被分为几个实施例而说明，但各个实施例的区别并不是本发明的本质，也可以根据需要使用1个以上的实施例。以上，说明了本发明的优选实施例，但本发明并不限定于此，在本发明的要旨的范围内可进行各种各样的变形和变更。为了便于说明，本发明被分为几个实施例来说明，但各个实施例的区别并不是本发明的本质，可以根据需要使用2个以上的实施例。
本国际申请主张基于2006年3月20日申请的日本专利申请第2006-077823号的优先权，其全部内容可引用于本国际申请。

Claims (12)

1、一种无线接入网路装置，其特征在于，包括：
判别移动台是否属于小区边缘的区域的部件；
配合小区边缘的移动台数量和除小区边缘以外的区域的移动台数量之比，划分由***使用的频带，并对划分的每个频带设定不同的发送功率的部件；以及
为了对移动台分配无线资源而进行频率调度的部件。
2、如权利要求1所述的无线接入网络装置，其特征在于，
对小区边缘的移动台分配小区边缘频率，对除小区边缘以外的区域的移动台分配与小区边缘频率不同的非小区边缘频率，
小区边缘频率包括对每个小区不同的第一频带，
非小区边缘频率包括：对包括本小区在内的多个小区共同的第2频带；以及与相邻小区的小区边缘频率相等的第3频带。
3、如权利要求1所述的无线接入网络装置，其特征在于，
由第2频带发送的信号的发送功率，比由第1频带发送的信号的发送功率小，且比由第3频带发送的信号的发送功率大。
4、如权利要求1所述的无线接入网络装置，其特征在于，
基于从移动台报告的下行链路的干扰功率，判别移动台是否属于小区边缘。
5、如权利要求1所述的无线接入网络装置，其特征在于，
各个小区的总发送功率配置为一定等级。
6、如权利要求1所述的无线接入网络装置，其特征在于，
进行控制，使得在不同的时间进行由某小区的第1频带的信号发送和由相邻小区的第3频带的信号发送。
7、一种方法，用于无线接入网络装置，其特征在于，包括：
判别移动台是否属于小区边缘的区域的步骤；
配合小区边缘的移动台数量和除小区边缘以外的区域的移动台数量之比，划分由***使用的频带，并对划分的每个频带设定不同的下行链路发送功率的步骤；以及
为了对移动台分配无线资源而进行频率调度的步骤。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，
对被划分的每个频带设定的发送功率，由各个基站独立地决定。
9、如权利要求7所述的方法，其特征在于，
移动台和下行链路发送功率的对应关系、和无线资源的分配内容被分开决定。
10、如权利要求7所述的方法，其特征在于，
划分频带的边界被控制为根据业务量而不同。
11、如权利要求7所述的方法，其特征在于，
在对被划分的每个频带分配不同的下行链路发送功率时，发送功率被分配为相邻小区之间的干扰减小。
12、如权利要求7所述的方法，其特征在于，
在对被划分的每个频带分配不同的下行链路发送功率时，在相邻小区的一个小区中信号发送被禁止。
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