CN101548572B - 基站控制装置和基站控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种基站控制装置和基站控制方法，其中在可能发生干扰的情形中帧被分段。BS控制器11控制基站并将基站划分成三个扇区8至10，并且控制与终端站(TS)12的通信。控制单元21判定TS是否处于以下状态的至少任一种中：该TS在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和该TS位于多个扇区之间的边界中的状态，并且针对被判定为处于以下状态的至少任一种中的TS 12而将通信帧进行分段：该TS在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和该TS位于多个扇区之间的边界中的状态。

Description

基站控制装置和基站控制方法
技术领域
本发明涉及无线通信系统，更具体地涉及基站控制装置和基站控制方法，其中扇区边缘(sector edge)中的干扰得到抑制并且通信效率得到改善。 
背景技术
随着对高速无线服务的要求逐渐提高，要求对每个频带的实际传送速率进行改善，以根据数据传送速率的增量来处理更多的订户，同时保证服务质量(QoS)。 
近来，基于正交频分复用(OFDM)的正交频分复用接入(OFDMA)无线网络日益引起人们的关注。作为OFDMA调制解调器的一个优点，在窄带子载波之间最优地分配电功率和速度，并且当信道在OFDMA内被划分时不需要引导频带，从而频率使用效率得以改善。 
在利用上述特征将通信频带划分成使用一个频率的三个扇区时，存在一种通过将通信频带划分成三个子信道来防止干扰的技术。即，存在用于将一个频率划分成三个分段的技术。 
图1示出了根据IEEE 802.16e的未被划分成分段的OFDMA帧的配置。图2示出了被划分成三个分段的OFMDA帧的配置。 
在帧的配置中，当不划分成分段时，用户数据可被分配到所有子信道，但当分段时，分配给每个分段的子信道的数目被减小为三分之一(1/3)。 
在来自多个扇区的无线电信号之间发生干扰的区域(即，“扇区干扰区域”)中，分段是必要的。然而，在其他地方，分段不是必要的，这是因为这些地方没有发生干扰或者发生很少干扰。因此，如果每次都执行分段，则通信频带使用效率恶化。 
作为与OFDMA有关的技术文献，在专利文献1中公开了“MULTI-CARRIER COMMUNICATION WITH TIME DIVISION MULTIPLEXINGAND CARRIER-SELECTIVE LOADING”。 
专利文献1：日本专利申请国家公开(特开)No.2004-529527 
发明内容
发明要解决的问题 
尽管在专利文献1所公开的发明中，每个订户为每个子载波簇测量信号与干扰加噪声之比(SINR)，但并不判定订户是否位于干扰区域(小区边界)中。因此，当即使订户位于小区边界中也不降低SINR时，帧不被分段，而不管可能发生干扰的情形。 
也就是说，在专利文献1所公开的发明中，即使在可能发生干扰的情形中，分段也不被执行，从而通信质量可能恶化。 
本发明被设计来解决以上问题，并且本发明的一个目的在于提供一种基站控制装置和基站控制方法，其中在可能发生干扰的情形中帧被分段。 
解决问题的手段 
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种基站控制装置，该基站控制装置控制基站并将将基站划分成至少两个扇区，并且控制与多个终端站的通信，该基站控制装置包括：判定某个终端站是否处于以下状态的至少任一种中的单元：该终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和该终端站位于多个扇区之间的边界中的状态；以及当存在被判定为处于以下状态的至少任一种中的终端站时对扇区内的通信帧进行分段的单元：该终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和该终端站位于多个扇区之间的边界中的状态。 
为了实现上述目的，根据本发明的第二方面，还提供了一种基站控制方法，该基站控制方法控制基站并将该基站划分成至少两个扇区，并且控制与多个终端站的通信，该基站控制方法包括：在该基站处，判定某个终端站是否处于以下状态的至少任一种中：该终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和该终端站位于多个扇区之间的边界中的状态；以及在 该基站处，针对被判定为处于以下状态的至少任一种中的终端站来对通信帧进行分段：该终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和该终端站位于多个扇区之间的边界中的状态。 
发明的效果 
根据本发明，提供了一种基站控制装置和基站控制方法，其中在可能发生干扰的情形中帧被分段。 
附图说明
图1示出了不被划分成分段的帧的配置示例； 
图2示出了被划分成分段的帧的配置示例； 
图3示出了根据本发明的基站控制方法的配置示例； 
图4示出了根据本发明的基站控制方法的操作示例； 
图5示出了根据本发明优选实施例的通信系统的配置； 
图6示出了根据本发明优选实施例的通信系统的BS控制器的配置； 
图7示出了扇区和干扰区域之间的关系示例； 
图8是示出根据本发明优选实施例的通信系统的操作的流程图； 
图9是示出根据本发明优选实施例的通信系统的操作的流程图；以及 
图10是示出根据本发明优选实施例的通信系统的操作的流程图。 
标号说明： 
1：基站控制装置 
2：判定单元 
3：分段单元 
5、6、7：干扰区域 
8：扇区0 
9：扇区1 
10：扇区2 
11：BS控制器 
12：TS 
21：控制单元 
22：提取单元 
23：I/F 
24：阈值存储单元 
具体实施方式
如图3所示，根据本发明的基站控制装置1是如下的基站控制装置：该基站控制装置对基站进行控制并将基站划分成至少两个扇区，并且控制与多个终端站的通信。基站控制装置1包括判定单元2和分段单元3，判定单元2判定某个终端站是否处于以下状态的至少任一种中：终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和终端站位于多个扇区之间的边界中的状态，分段单元3当存在被判定为处于以下状态的至少任一种中的终端站时对扇区内的通信帧进行分段：终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和终端站位于多个扇区之间的边界中的状态。 
如图4所示，根据本发明的基站控制方法是如下的基站控制方法：该基站控制方法用于控制基站并将基站划分成至少两个扇区，并且控制与多个终端站的通信。该基站控制方法包括：在基站处，判定某个终端站是否处于以下状态的至少任一种中：终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和终端站位于多个扇区之间的边界中的状态，以及在该基站处，针对被判定为处于以下状态的至少任一种中的终端站来对通信帧进行分段：终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和终端站位于多个扇区之间的边界中的状态。 
通过以上装置和方法，判定终端站是否位于扇区之间的干扰区域中或者终端站是否在扇区内被任何其他扇区干扰，并且可以基于判定结果来判定是否执行分段。因此，当终端站不处于扇区之间的干扰区域中时，或者当终端站不被任何其他扇区干扰时，分段不被执行，从而与每次执行分段的情况相比通信效率得到改善。 
在下文中将描述本发明的优选示例性实施例。 
将描述本发明的优选示例性实施例。 
图5示出了根据本实施例的通信系统的配置。当通过重复地使用一个频率来发展服务区时，IEEE 802.16e全球微波接入互用性(WiMAX)系统可以采用三扇区基站配置。将利用三扇区基站配置的示例来给出以下描述。 
系统包括扇区0(8)、扇区1(9)、扇区2(10)和控制每个扇区的BS控制器(基站控制装置)11。通常存在多个终端站(TS)，但为了简化描述，图中示出一个TS 12。 
图6示出了BS控制器11的配置。BS控制器11包括控制单元21、提取单元22、接口(I/F)23和阈值存储单元24。这里，控制单元21、提取单元22和阈值存储单元24对应于图3的判定单元2。控制单元21还对应于图3的分段单元3。 
控制单元21控制BS控制器11的整个操作。提取单元22提取从每个扇区接收到的MOM_SCN-REP帧中所包括的RSSI信息和CINR信息。I/F23与每个扇区执行通信。阈值存储单元24存储当控制单元21判定是否执行分段时使用的阈值，这将在稍后描述。 
将描述根据该实施例的通信系统的操作。 
扇区8至10向TS 12发送MOB_SCN-RSP帧，以请求接收信号强度指示符(RSSI)值和载波与干扰加噪声之比(CINR)值。TS 12向扇区8至10发送包括RSSI信息和CINR信息在内的MOB_SCN-REP帧。BS控制器11基于从TS 12获取的RSSI信息和CINR信息来判定TS 12位于哪个区域中。 
当BS控制器11判定TS 12位于干扰区域5至7中的任何一个之中时，BS控制器11将引起干扰的扇区的帧划分成分段。未引起干扰的扇区的帧不被划分成分段。例如，在图7的情况下，当TS 12位于干扰区域5中时，BS控制器将扇区0(8)和扇区1(9)的帧划分成分段，但不将扇区2(10)的帧划分成分段。 
图8至10是示出调度操作的流程图。 
当通过预定时段流逝或来自BS控制器11的控制单元21的指令触发开始(步骤S13)时，扇区0(8)向TS 12发送MOB_SCN-RSP帧以获取 TS 12的信号接收状态(RSSI信息和CINR信息)(步骤S14)。扇区1(9)也向TS 12发送MOB_SCN-RSP帧(步骤S15)。扇区2(10)也向TS 12发送MOB_SCN-RSP帧(步骤S16)。扇区0(8)接收从TS 12发送的MOB_SCN-REP帧(步骤S17)。MOB_SCN-REP帧包括当信号被从扇区0(8)接收到时的RSSI信息和CINR信息。一旦扇区0(8)接收到MOB_SCN-REP帧，扇区0(8)就将该帧发送到BS控制器11。BS控制器11的控制单元21判定扇区0(8)是否在预定时间内接收到MOB_SCN-REP帧。如果判定扇区0(8)未在预定时间内接收到MOB_SCN-REP帧(步骤S20的否)，则控制单元21判定TS 12不位于扇区0(8)的覆盖范围内并且扇区0(8)不引起干扰，并且因此不将通信帧划分成分段。然而，如果判定扇区0(8)在预定时间内接收到MOB_SCN-REP帧(步骤S20的是)，则提取单元22提取包括在从扇区0(8)获取的MOB_SCN-REP帧中的RSSI值和CINR值(步骤S23)。 
然后，控制单元21将所提取的RSSI值和所提取的CINR值分别与存储在阈值存储单元24中的预定阈值相比较(步骤S26)。如果RSSI值高于阈值A且CINR值低于阈值B，则意味着即使在接收功率为高时CINR也是差的，因此控制单元21判定由任何其他扇区引起了干扰(步骤S26的是)。如果判定发生干扰，则控制单元21将扇区0(8)的通信帧划分成分段以去除干扰(步骤S29)。 
此外，控制单元21获得扇区0(8)的CINR值与扇区1(9)的CINR值之间的差异(步骤S36)。如果该差异小于存储在阈值存储单元24中的预定阈值C，则控制单元21判定TS 12位于干扰区域5中并且将扇区0(8)和扇区1(9)的通信帧划分成分段(步骤S39和S29)。然而，如果扇区0(8)的CINR值与扇区1(9)的CINR值之间的差异大于阈值C，则控制单元21不将扇区0(8)的通信帧划分成分段(步骤S32)。 
以上给出的描述主要针对与扇区0(8)有关的操作，但也可以针对扇区1(9)和扇区2(10)来执行类似处理。 
如上所述，在根据本实施例的通信系统中，BS控制器通过划分成多 个小区来分配频率以不引起频率干扰，从而发展无线通信的服务区。例如，基站被利用如上所述的OFDMA技术划分成三个扇区。 
在这种情况下，物理层的帧结构被划分成三个分段，以使得三个扇区之间不发生干扰。如果三个分段被均等地分配，则传输频带被降低到三分之一(1/3)。这种分段效果是对于位于与相邻扇区的干扰区域中的终端站所必需的功能，但是如果终端站不位于扇区之间的干扰区域中，则分段是不需要的。如果通信帧被划分成三个分段，则由于传输频带被降低到大约三分之一(1/3)，因此通信效率恶化。因此，基站侧判定终端站是否位于扇区之间的干扰区域中，并且判定是否执行分段。由于当终端站不位于扇区之间的干扰区域中时分段不被执行，因此与每次都执行分段的情况相比，通信效率得到改善。 
此外，以上描述的实施例是本发明的一个优选实施例，本发明不限于此。 
例如，利用三扇区基站配置的示例描述了以上实施例，但是扇区的数目不限于此。 
本申请基于2007年6月20日递交的日本专利申请No.2007-162749并要求其优先权，该申请的公开内容通过引用全部结合于此。 

Claims (8)

1.一种根据IEEE 802.16e的正交频分复用接入OFDMA无线网络中的基站控制装置，该基站控制装置控制基站并将该基站划分成使用一个频率的至少两个扇区，并且控制与多个终端站的通信，该基站控制装置包括：
使每个扇区请求终端站发送从该终端站处的扇区接收的信号的信号接收状态的单元；
基于每个扇区从终端站获取的所述信号接收状态，判定发送了所述信号接收状态的终端站是否处于以下状态的至少任一种中的单元：该终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和该终端站位于多个扇区之间的边界中的状态；以及
当存在被判定为处于以下状态的至少任一种中的终端站时对扇区内的OFDMA帧执行分段的单元：该终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和该终端站位于多个扇区之间的边界中的状态，
其中，当所述终端站不处于扇区之间的干扰区域中时，或者当所述终端站不受任何其他扇区的干扰时，不执行对所述OFDMA帧的分段。
2.如权利要求1所述的基站控制装置，其中，所述信号接收状态包括当所述终端站接收到来自所述扇区的请求时的RSSI值和CINR值。
3.如权利要求2所述的基站控制装置，其中，如果所述RSSI值大于预定阈值A且所述CINR值小于预定阈值B，则发送了所述通信号接收状态的终端站被判定为处于以下状态：该终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态。
4.如权利要求2所述的基站控制装置，其中，当一个终端站根据来自两个扇区的请求而向这两个扇区的每一个发送所述信号接收状态时，如果由这两个扇区接收到的信号接收状态的CINR值之间的差异小于预定阈值C，则发送了所述信号接收状态的终端站被判定为处于以下状态：该终端站位于这两个扇区之间的边界中的状态。
5.一种根据IEEE 802.16e的正交频分复用接入OFDMA无线网络中的基站控制方法，该基站控制方法控制基站并将该基站划分成使用一个频率的至少两个扇区，并且控制与多个终端站的通信，该基站控制方法包括：
在该基站处，使每个扇区请求终端站发送从该终端站处的扇区接收的信号的信号接收状态；
在该基站处，基于每个扇区从终端站获取的所述信号接收状态，判定发送了所述信号接收状态的终端站是否处于以下状态的至少任一种中：该终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和该终端站位于多个扇区之间的边界中的状态；以及
在该基站处，当存在被判定为处于以下状态的至少任一种中的终端站时对扇区内的OFDMA帧执行分段：该终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态和该终端站位于多个扇区之间的边界中的状态，
其中，当所述终端站不处于扇区之间的干扰区域中时，或者当所述终端站不受任何其他扇区的干扰时，不执行对所述OFDMA帧的分段。
6.如权利要求5所述的基站控制方法，其中，所述信号接收状态包括当所述终端站接收到来自所述扇区的请求时的RSSI值和CINR值。
7.如权利要求6所述的基站控制方法，其中，如果所述RSSI值大于预定阈值A且所述CINR值小于预定阈值B，则所述基站判定发送了所述信号接收状态的终端站处于以下状态：该终端站在某个扇区内被任何其他扇区干扰的状态。
8.如权利要求6所述的基站控制方法，其中，当一个终端站根据来自两个扇区的请求而向这两个扇区的每一个发送所述信号接收状态时，如果由这两个扇区接收到的信号接收状态的CINR值之间的差异小于预定阈值C，则所述基站判定发送了所述信号接收状态的终端站处于以下状态：该终端站位于这两个扇区之间的边界中的状态。
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