CN101472283A - 移动通信共享系统、基站装置、和基站装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动通信共享系统、基站装置、和基站装置的控制方法。本发明所要解决的技术问题使不同2个以上移动通信系统在同一频带内共享，而不会减少每个系统的容纳用户数。其解决方案为属于当前在工作中的移动通信系统的当前基站(10)使用由一部分时隙构成的第1时隙群中含有的至少一个时隙，以所有时隙中与第1时隙群所占的比例对应的传送速率，与当前移动站(14)进行通信。属于与当前在工作中的移动通信系统分配了同一频带的下一代移动通信系统的下一基站(12)使用与第1时隙群不重复的第2时隙群中含有的至少一个时隙，以所有时隙中与第2时隙群所占的比例对应的传送速率来与下一移动站(16)进行通信。

Description

移动通信共享系统、基站装置、和基站装置的控制方法

技术领域

本发明涉及移动通信共享系统、基站装置和基站装置的控制方法，尤其涉及用于使不同的2个以上移动通信系统在同一频带内共享的技术。

背景技术

近年来，为了应对移动通信系统中的加入者的增加和业务的高速化·多样化，要求进一步有效利用有限的频率资源的对策。作为其中之一，有使不同的2个以上移动通信系统在同一频带内共享的方法。

例如，在使不同的2个以上移动通信系统在频率方向共享的方法中，将某个频带分割为2个以上的部分频带，并将分割后的部分频带分别分配给各系统。

在使不同的2个以上移动通信系统在时间轴方向共享的方法中，将由多个时隙构成的时间帧划分为几个时隙群，并将划分后的时隙群分别分配给各系统。例如、专利文献1(参考图15、16)中，公开了将时间帧的一部分分配给第1通信系统，将其余部分分配给第2通信系统，从而使2个不同的通信系统在时间轴方向共享的技术。

【专利文献1】日本特表平11—513871号公报

但是，在频率方向共享的上述方法中，由于减少了每个系统的可用频带，所以结果，每个系统的容纳用户数减少了。尤其在通过该方法使采用副瓣(side lobe)大的OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：正交频分复用)方式等的移动通信系统与其他移动通信系统共享的情况下，由于需要防止干扰用的保护间隔，所以每个系统的容纳用户数进一步减少了。

在时间轴方向共享的上述方法中，由于每个系统的可用时隙减少，所以结果每个系统的容纳用户数减少了。

发明内容

本发明鉴于上述问题而作出，其目的是提供一种不使每个系统的容纳用户数减少，且可使不同的2个以上移动通信系统在同一频带内共享的移动通信共享系统、基站装置和基站装置的控制方法。

为了解决上述问题，一种移动通信共享系统，包含在预定的频带中通过时分复用方式与第1和第2移动站装置分别进行通信的第1和第2基站装置，所述第1基站装置属于与所述第2基站装置所属的移动通信系统不同的移动通信系统，其特征在于：所述第1基站装置使用由一部分部时隙构成的第1时隙群中含有的至少一个时隙，以与所有时隙中所述第1时隙群所占的比例对应的传送速率来与所述第1移动站装置进行通信；所述第2基站装置使用与所述第1时隙群不重复的第2时隙群中含有的至少一个时隙，以与所有时隙中所述第2时隙群所占的比例对应的传送速率来与所述第2移动站装置进行通信。

根据本发明，属于分配了同一频带的不同移动通信系统的第1基站装置与第2基站装置彼此分开合并基于时分复用的多个时隙，而分别以与分配给自身基站(自身系统)的时隙的占有率对应的比现有技术低的传送速率来进行与各移动站装置的通信。因此，可以不减少每个系统的容纳用户数，而可使不同的2个以上移动通信系统在同一频带内共享。另外，分配给第1和第2基站装置的时隙可以预先由绝对时刻指定，也可通过第1基站装置和第2基站装置的协商来决定，也可根据距从一个基站装置向另一个基站装置发送的基准信号的发送(接收)定时的相对时间来决定。

在本发明的一方式中，所述第1基站装置以所述第1时隙群中的预定时隙来发送控制信号；所述第2基站装置根据接收到从所述第1基站装置发送的控制信号的定时，来确定所述第2时隙群。根据该方式，第2基站装置可以根据接收到从第1基站装置发送的控制信号的定时，来确定向自身分配的时隙。

本发明的一方式中，所述第2基站装置进一步包含绝对时刻取得单元，取得绝对时刻；根据通过所述绝对时刻取得单元取得的绝对时刻，来确定所述第2时隙群。根据该方式，第2基站装置可以根据绝对时刻，来确定分配给自身的时隙。

本发明的一方式中，所述第1和第2时隙群分别由数量相同的时隙构成；所述第1和第2基站装置以半速率方式分别与所述第1和第2的移动站装置进行通信。根据该方式，第1和第2基站装置将分别使用的时隙减少为通常的一半，同时与各移动站装置的通信的传送速率也降低到通常的一半。因此，可以维持每个系统的容纳用户数，同时使不同的2个移动通信系统在同一频带内共享。

本发明的基站装置，在预定频带中通过时分复用方式分别与多个移动站装置进行通信，其特征在于：包含时隙群确定单元，其确定与在所述预定频带中进行通信的其他系统的基站装置用于通信的一部分时隙不重复的时隙群；使用通过所述时隙群确定单元确定的时隙群中含有的至少一个时隙，以与所有时隙中所述时隙群所占的比例对应的传送速率来与所述各移动站装置进行通信。

本发明的基站装置的控制方法，该基站装置在预定频带中通过时分复用方式分别与多个移动站装置进行通信，其特征在于，包括步骤：确定与在所述预定频带中进行通信的其他系统的基站装置用于通信的一部分时隙不重复的时隙群；使用所述确定出的时隙群中含有的至少一个时隙，以与所有时隙中所述时隙群所占的比例对应的传送速率来与所述各移动站装置进行通信。

附图说明

图1是表示不同的2个移动通信系统在同一频带内共享的情形的图；

图2是表示本实施方式中的对当前系统和下一系统的时隙分配的图；

图3是本发明的实施方式的当前基站的功能框图；

图4是本发明的实施方式的下一基站的功能框图；

图5是表示当前基站的动作模式控制处理的流程图；

图6是表示下一基站的动作模式控制处理的流程图；

图7是表示对当前系统和下一系统的时隙的另一分配例子的图。

图中：10-当前系统的基站(当前基站)，12-下一系统的基站(下一基站)，14-当前系统的移动站(当前移动站)，16-下一系统的移动站(下一移动站)，20、22-区域，30、50-天线，32、52-无线通信部，34、54-信号处理部，36、56-有线通信部，40、60-控制部，42、62-定期监视部，44、64-动作模式控制部。

具体实施方式

下面，参考附图来详细说明本发明的一实施方式。

图1是表示不同的2个移动通信系统在同一的频带内共享的情形的图。该图中，配置为：使得当前工作中的移动通信系统(下面称作“当前系统”)的区域20与分配了和当前系统的频带同一频带的下一代移动通信系统(下面称作“下一系统”)的区域22重合。

基站10是属于当前系统的基站(下面称作“当前基站”)，通过TDMA/TDD(Time Division Multiple Access/Time Division Duplex：时分复用双工)方式，与位于自身基站的区域20内的当前系统的移动站(下面称作“当前移动站”)14进行无线通信。

基站12是属于下一系统的基站(下面称作“下一基站”)，通过TDMA/TDD(Time Division Multiple Access/TimeDivision Duplex：时分复用双工)方式和OFDMA方式，与位于自身基站的区域22内的下一系统的移动站(下面称作“下一移动站”)16进行高速无线通信。

TDMA/TDD方式的时隙结构在当前系统和下一系统中公共，下行链路(从基站向移动站的无线传送路径)和上行链路(从移动站向基站的无线传送路径)分别由相连结的4个时隙(0.625ms×4)构成。当前基站10的时隙与下一基站12的时隙通过后述方法来取同步。

图2是表示对本实施方式的当前系统和下一系统的时隙的分配(2个时间帧)的图。如该图所示，本实施方式中，由于将5ms的时间帧交替分配给当前系统和下一系统，所以各系统可使用的时隙与各系统可独占使用所有时隙的情形相比仅为一半。但是，本实施方式中，各系统采用基站和移动站间的传送速率为一半的所谓半速率方式，从而可维持每个系统的容纳用户数，同时使当前系统和下一系统在同一频带内共享。

下面，详细说明为实现当前系统和下一系统的共享，当前基站10和下一基站12具有的结构。

图3是当前基站10的功能框图。如该图所示，当前基站10构成为包括天线30、无线通信部32、信号处理部34、有线通信部36和控制部40。

天线30接收从当前移动站14发送的无线信号，并将该无线信号输出到无线通信部32。对当前移动站14发射从无线通信部32供给的无线信号。接收和发送根据控制部40的指示来进行时分切换。

无线通信部32构成为包括低噪声放大器、功率放大器、带通滤波器、混合器等。无线通信部32将由天线30接收的无线信号下行变换为中频信号，并将该中频信号输出到信号处理部34。将从信号处理部34输入的调制信号上行变换为无线信号后，将该无线信号放大到发送输出电平后供给天线30。

信号处理部34构成为包含A/D转换器、D/A转换器、解调电路和调制电路等。信号处理部34从无线通信部32输入的中频信号解调接收数据，并将该接收数据输出到有线通信部36或控制部40。调制从有线通信部36或控制部40输入的发送数据，并将所得到的调制信号输出到无线通信部32。

有线通信部36经线路交换网(可以是IP网)接收从其他当前基站10或当前系统的控制中心发送的数据，并输出到信号处理部34或控制部40。将从信号处理部34或控制部40输入的数据经线路交换网(IP网)发送到其他当前基站10或控制中心。

控制部40例如由CPU和控制CPU的动作的程序构成，控制当前基站10的各部分。尤其控制部40在功能上含有定期监视部42和动作模式控制部44，根据来自控制中心的进入共享模式指示，使当前基站10的动作模式从使用全部时间帧而以全速率方式进行通信的通常模式(全速率模式)，进入到如上所述与下一系统交替使用时间帧而以半速率方式进行通信的共享模式(半速率模式)。这些功能可通过CPU执行例如在未图示的存储部中存储的程序来实现。

定期监视部42以预定周期来实施定期监视处理。在定期监视处理中，定期监视部42为了维持与周边配置的其他当前基站10的同步，而监视(公开搜索(open search))作为其他当前基站10的控制信道(控制信号发送用的信道)来分配的时隙。在从其他当前基站10发送的控制信号中含有识别该当前基站10用的基站ID等。定期监视部42为了根据控制中心的指示动作，而在定期监视处理中监视从控制中心发送的指示。在监视中若接收到来自控制中心的进入共享模式指示后，将该内容通知给动作模式控制部44。

动作模式控制部44控制当前基站10的动作模式。尤其，若从定期监视部42接受到接收了来自控制中心的进入共享模式指示内容的通知后，动作模式控制部44使当前基站10的动作模式从使用所有时间帧而以全速率方式进行通信的通常模式，进入到使用图2所示的当前系统的时间帧(通常模式下使用的时隙的一半)而以半速率方式(通常模式下的传送速率的一半)进行通信的共享模式。随之，对当前基站10的控制信道分配图2所示的当前系统的时间帧中的其中一个时隙(例如时序号1)。由此，控制信号的发送间隔变为通常模式下发送间隔的倍数。

图4是下一基站12的功能框图。如该图所示，下一基站12构成为包括天线50、无线通信部52、信号处理部54、有线通信部56和控制部60。从图3和4可以看出，下一基站12的结构与当前基站10的结构类似，所以这里仅说明当前基站10和下一基站12的不同点。

信号处理部54构成为包括A/D转换器、D/A转换器、FFT(Fast FourierTransform：高速傅立叶变换)电路和IFFT(lnverse Fast Fourier Transform：逆高速傅立叶变换)电路等。信号处理部54在A/D变换从无线通信部52输入的基带OFDM信号后，在FFT电路中进行FFT，而得到OFDM符号的各子载波成分。并且，连结所得到的OFDM符号的各子载波成分而生成符号串，并将从该符号串解码后的接收数据输出到有线通信部56或控制部60。信号处理部54将从有线通信部56或控制部60输入的发送数据映射到符号串，并将该符号串分为各子载波成分。并且，通过IFFT电路进行IFFT，而将D/A变换后得到的基带OFDM信号(调制信号)输出到无线通信部52。

控制部60例如由CPU和控制CPU的动作的程序构成，控制下一基站12的各部分。尤其，控制部60功能上含有定期监视部62和动作模式控制部64，并根据是否检测到从当前基站10发送的控制信号，将当前基站10的动作模式设置为使用所有时间帧而以全速率方式进行通信的通常模式和如上所述与当前系统交替使用时间帧而以半速率方式进行通信的共享模式的其中之一。

定期监视部62以预定周期实施定期监视处理。定期监视处理中，定期监视部62为确认周边是否存在当前基站10，而监视(公开搜索)当前基站10的控制信道。并且，在监视中将是否检测出包含当前基站10的ID的控制信号的情形通知给动作模式控制部64。在检测到包含当前基站10的ID的控制信号的情况下，定期监视部62还兼将检测出该控制信号的定时(时刻或时隙号)通知给动作模式控制部64。

动作模式控制部64根据定期监视部62得到的监视结果，即根据周边是否存在当前基站10，而控制下一基站12的动作模式。

在周边存在当前基站10的情况下，将检测出包含当前基站10的ID的控制信号的内容及其定时从定期监视部62通知给动作模式控制部64。该情况下，动作模式控制部64通过距检测出包含当前基站10的ID的控制信号的定时的相对时隙号，来确定与当前系统的时间帧不重复的下一系统的时间帧。例如，在当前基站10以时隙号1来发送控制信号的情况下，动作模式控制部64以检测出该控制信号的定时为起点，将从第8×n时隙(n是整数)的时隙起的1个时间帧确定为下一系统的时间帧。并且，在使用所确定的下一系统的时间帧(通常模式下使用的时隙的一半)而以半速率方式(通常模式下的传送速率的一半)进行通信的共享模式下使下一基站12动作。因此，即使如图1所示，在当前基站10的周边配置了下一基站12，也可在当前系统与下一系统中同时都维持每个系统的容纳用户数。

另一方面，在周边不存在当前基站10的情况下，从定期监视部62通知没有检测到包含当前基站10的ID的控制信号的内容。该情况下，由于下一系统不需要与当前系统共用频带，所以动作模式控制部64在使用所有时间帧以全速率方式进行通信的通常模式下使下一基站12动作。

这里，说明当前基站10和下一基站12的动作。

图5是表示当前基站10的动作模式控制处理的流程图。如该图所示，当前基站10以使用所有时间帧的通常模式(全速率模式)开始通信(S100)。接着，当前基站10开始定期监视用的定时器(S102)。若定时器为定期监视实施时期(S104：Y)，则当前基站10监视分配给其他当前基站10的控制信道(S106)，并维持与其他当前基站10的同步。另外，当前基站10监视从控制中心发送的指示，若接收到进入共享模式指示(S108：Y)，则进入到图2所示的使用当前系统的时间帧的共享模式(半速率模式)(S110)。在接收到来自控制中心的进入共享模式指示之前，当前基站10继续进行通常模式(全速率模式)下的通信。

图6是表示下一基站12的动作模式控制处理的流程图。如该图所示，下一基站12开始定期监视用的定时器(S200)。若定时器为定期监视实施时期(S202：Y)，则下一基站12监视分配给当前基站10的控制信道(S204)。这里，若检测到包含当前基站10的ID的控制信号(S206：Y)即若确认周边存在当前基站10，则下一基站12根据检测到该控制信号的定时，来确定共享模式中使用的时间帧(S208)。并且，以使用确定的时间帧的共享模式(半速率模式)来进行通信(S210)。另一方面，若没有检测到包含当前基站10的ID的控制信号(S206：N)，即若没有确认周边存在当前基站10，则下一基站12以使用所有时间帧的通常模式来进行通信(S212)。之后，下一基站12重复执行S202之后的处理。

根据以上说明的实施方式，分配了同一频带的当前基站10和下一基站12交替使用基于时分复用的时间帧，并分别以半速率方式与当前移动站14和下一移动站16进行通信。因此，仍维持了每个系统的容纳用户数，并可使当前系统和下一系统在同一频带内共享。

本发明并不限于上述实施方式。

例如，在上面的说明中，表示了通过监视控制信道来取基站间的同步的例子，但是也可在各基站上装载毫秒级(xx.yyz秒)的精度来取得绝对时刻的GPS接收机(Global Positioning System)等，通过绝对时刻来取基站间的同步。该情况下，若将上述z的位为“0”的绝对时刻规定作共享模式中的当前系统的时间帧(5ms)的开始时刻，将上述z的位为”5”的绝对时刻规定作下一系统的时间帧(5ms)的开始时刻，则可以使两个系统在同一频带内共享。

共享模式中的时隙分配并不限于图2所示的分配例子。例如，也可如图7所示，使当前系统和下一系统交替分配连续的2个时隙(0.625ms×2)。这样，可以仍维持每个系统的容纳用户数，同时使两个系统在同一频带内共享。

第1基站(当前基站)的功能和第2基站(下一基站)的功能可以安装在1个基站上，第1移动站(当前移动站)的功能和第2移动站(下一移动站)的功能可以安装在1个移动站上。

本发明还可适用于使不同的3个以上移动通信系统在同一的频带内共享的情形。该情况下，各系统可以以与所有时隙中各系统使用的时隙群所占的比例对应的传送速率来进行通信。

Claims (6)

1、一种移动通信共享系统，其包含在预定的频带中通过时分复用方式与第1和第2移动站装置分别进行通信的第1和第2基站装置，所述第1基站装置属于与所述第2基站装置所属的移动通信系统不同的移动通信系统，

所述第1基站装置使用由一部分时隙构成的第1时隙群中含有的至少一个时隙，以与所述第1时隙群在所有时隙中所占的比例对应的传送速率与所述第1移动站装置进行通信；

所述第2基站装置使用与所述第1时隙群不重复的第2时隙群中含有的至少一个时隙，以与所述第2时隙群在所有时隙中所占的比例对应的传送速率与所述第2移动站装置进行通信。

2、根据权利要求1所述的移动通信共享系统，其特征在于：

所述第1基站装置以所述第1时隙群中的预定时隙来发送控制信号；

所述第2基站装置根据接收到从所述第1基站装置发送的控制信号的定时，来确定所述第2时隙群。

3、根据权利要求1所述的移动通信共享系统，其特征在于：

所述第2基站装置进一步包含绝对时刻取得单元，其取得绝对时刻；

根据通过所述绝对时刻取得单元取得的绝对时刻来确定所述第2时隙群。

4、根据权利要求1—3中任一项所述的移动通信共享系统，其特征在于：

所述第1和第2时隙群分别由数量相同的时隙构成；

所述第1和第2基站装置以半速率方式分别与所述第1和第2的移动站装置进行通信。

5、一种基站装置，在预定频带中通过时分复用方式分别与多个移动站装置进行通信，

该基站装置包含时隙群确定单元，其确定与在所述预定频带中进行通信的其他系统的基站装置用于通信的一部分时隙不重复的时隙群；

使用通过所述时隙群确定单元确定的时隙群中含有的至少一个时隙，以与所述时隙群在所有时隙中所占的比例对应的传送速率，与所述各移动站装置进行通信。

6、一种基站装置的控制方法，该基站装置在预定频带中通过时分复用方式分别与多个移动站装置进行通信，该控制方法包括：

确定与在所述预定频带中进行通信的其他系统的基站装置用于通信的一部分时隙不重复的时隙群的步骤；和

使用所述确定出的时隙群中含有的至少一个时隙，以与所述时隙群在所有时隙中所占的比例对应的传送速率，与所述各移动站装置进行通信的步骤。

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