CN101909306A - 中继站管理方法及基站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中继站管理方法及基站，在上述方法中，基站根据当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度和预先设置的第一阈值，将其他基站和/或中继站分为强干扰集合和弱干扰集合，其中，当前中继站归属于基站；基站根据当前中继站的信号强度，确定当前中继站所属的集合，并根据当前中继站所属的集合确定当前中继站的工作模式。根据本发明提供的技术方案，在不以损失平均扇区吞吐量或增加接收机复杂度为代价的前提下，可以有效降低小区间干扰。

Description

中继站管理方法及基站
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种中继站管理方法及基站。
背景技术
在下一代宽带无线通信网络中，解决该网络中邻近小区间干扰成为提高小区内用户终端(User terminal，简称为UT)吞吐量及平均用户终端吞吐量的一个关键因素。在具有中继站(Relay Station，简称为RS)的中继网络中，有效解决基站(Base Station，简称为BS)、中继站及其所附属的用户终端与邻近小区的基站、中继站及其用户终端之间的小区间干扰同样也面临着严峻的挑战。
在上述中继网络中，由于中继站可以作为所属基站的特殊用户终端，同时，中继站又可以同基站一样，从所属基站获得时频资源后，允许用户终端的接入，形成一个以中继站为中心的基站覆盖的中继网络。因此，解决中继站与基站、中继站与其他中继站之间的干扰问题，对于提高小区边缘和中继站边缘用户终端的吞吐量及平均用户终端吞吐量至为重要。
目前，在IEEE 802.16j、IMT-Advanced、WINNER中都提出采用干扰随机化、干扰协调、干扰消除等方法来解决小区间干扰的问题。但是，为了达到上述目的，必须对系统中的干扰进行有效、准确地测量。
相关技术中，针对上述问题，很多种技术在3GPP(3rdGeneration Partnership Project，第三代合作伙伴计划，移动通信技术标准组织)，IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电气和电子工程师学会)802.16e等标准化组织中被广泛地讨论。例如，在用户设备(User Equipment，简称为UE)上使用如下技术：功率控制、频率重用、宏分集、带有干扰消除的小区间干扰随机化等，以消除小区间干扰。上述技术能够被用于改善多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称为MIMO)性能，进而有效改善峰值数据速率、平均小区吞吐量、小区边缘用户吞吐量，但是，其是以损失平均扇区吞吐量或增加接收机复杂度为代价的。
发明内容
针对相关技术中消除小区干扰是以损失平均扇区吞吐量或增加接收机复杂度为代价的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种改进的中继站管理方法及基站，以解决上述问题至少之一。
根据本发明的一个方面，提供了一种中继站管理方法。
根据本发明的中继站管理方法，应用于包括基站、中继站的通信系统，该方法包括：基站根据当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度和预先设置的第一阈值，将其他基站和/或中继站分为强干扰集合和弱干扰集合，其中，当前中继站归属于基站；基站根据当前中继站的信号强度，确定当前中继站所属的集合，并根据当前中继站所属的集合确定当前中继站的工作模式。
根据本发明的另一个方面，提供了一种基站。
根据本发明的基站包括：获取单元、分集单元、确定单元，其中，获取单元用于获取当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度；分集单元用于根据当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度和预先设置的第一阈值，将其他基站和/或中继站分为强干扰集合和弱干扰集合；确定单元用于根据当前中继站的信号强度，确定当前中继站所属的集合，并根据当前中继站所属的集合确定当前中继站的工作模式。
通过本发明的上述技术方案，将干扰当前中继站的其他基站和/或中继站分为强干扰集合和弱干扰集合；并确定所述当前中继站所属的集合，再根据所述当前中继站所属的集合确定所述当前中继站的工作模式。在不以损失平均扇区吞吐量或增加接收机复杂度为代价的前提下，可以有效降低小区间干扰。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为具有中继站的中继网络系统的架构图；
图2为根据本发明实施例的中继站管理方法的流程图；
图3为根据本发明优选实施例的中继站管理方法的流程图；
图4为根据本发明实施例的基站的结构示意图；
图5为根据本发明优选实施例的基站的结构示意图。
具体实施方式
功能概述
本发明实施例提供了改进的中继站管理方案，在本发明实施例中，对于具有中继站的无线通信网络系统，在基站中设置当前中继站的干扰基站、干扰中继站集合选择阈值，中继站测量相邻基站或中继站的干扰信号并上报到其所属基站，该所属基站通过将测量的干扰信号与干扰集合选择阈值进行对比，生成中继站的强干扰集合和弱干扰集合。如果当前中继站位于强干扰集合中，该部分中当前中继站可以使用同频或者异频工作模式。同时，基站为中继站分配资源时，为该中继站分配的资源与强干扰集合中的基站和/或中继站的资源保持完全正交；如果当前中继站位于弱干扰集合，则中继站可以进一步设置工作模式选择阈值，基于该阈值来选择当前中继站的工作模式，例如，当大于该阈值时，将异频模式作为当前中继站的工作模式，以便于进一步降低小区间干扰，反之则选择同频模式。为进一步提高频谱利用率，在当前中继站与弱干扰集合中的基站和/或中继站工作在同频模式时，可以为当前中继站分配全部的频谱资源。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明，如果不冲突，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
首先，对实施本发明的网络架构进行描述。图1示出了具有中继站的中继网络系统的架构。如图1所示，该中继网络系统包括：基站、中继站、以及用户终端。其中，图中示出了一个基站BS1；两个中继站RS1和RS2，从属于该基站；用户终端UT1和UT2均既从属于中继站RS1，又从属于中继站RS2。用户终端UT3直接从属于基站BS1。由图可知，在该中继网络中，由于中继站RS1和RS2可以作为所从属基站BS1的特殊用户终端，同时中继站RS1和RS2自身又可以同中继站一样，从其归属的基站BS1获得时频资源后，允许用户终端UT1和UT2的接入，因此形成一个以中继站为中心的基站覆盖的中继网络。图中线条示出了中继站与基站之间、中继站与中继站之间、中继站与用户终端之间、基站与用户终端之间的数据接收和发送关系。上述中继站网络系统可以位于一个小区中，也可以位于多个小区之间，在各小区间，基站与中继站、中继站与其他中继站之间存在信号干扰问题。
优选地，具有中继站的中继网络系统还可以为包括多个基站、多个中继站，多个用户终端的系统，设置于一个或多个小区中。
方法实施例
根据本发明实施例，首先提供了一种中继站管理方法。
在该管理方法中，优选地，当前中继站对中继网络系统中其他基站和/或中继站的干扰信号强度进行测量，将上述测量结果进行上报。其中，上述其他基站和/或中继站包括以下至少之一：当前中继站的所属基站的邻近基站、从属于邻近基站的中继站、与当前中继站从属于同一基站的其他中继站。
优选地，对测量结果进行上报的过程可以进一步包括以下步骤：
(1)预先设置小于第一阈值的第二阈值；
优选地，当前中继站可以与基站经协商预先设置第二阈值，也可以通过系统预先设定。第二阈值用于预先对当前中继站的干扰信号强度进行初步的处理，将有必要上报的的干扰信号强度进行上报，对于干扰较弱的信号可以忽略，不进行上报，通过上述处理，可以降低上报的系统开销。
(2)当前中继站将大于第二阈值的干扰信号强度上报至当前中继站的所属基站。
在具体实施过程中，当前中继站对干扰信号进行筛选后，对大于第二阈值的干扰信号强度进行上报，将干扰相对较强的信号强度上报至其所属的基站。
当前中继站进行上报之后，进行到如图1所示的如下处理，其中，图2为根据本发明实施例的中继站管理方法的流程图，包括步骤S201-步骤S203：
步骤S201：基站根据当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度和预先设置的第一阈值，将其他基站和/或中继站分为强干扰集合和弱干扰集合，其中，当前中继站归属于该基站；其中，第一阈值即为上面提到的干扰基站(BS)、干扰中继站(RS)集合选择阈值，用于对当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度进行分集。
优选地，对于当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度，基站将上述干扰信号强度与预先设置的第一阈值进行比较，将大于第一阈值的干扰信号强度对应的基站和/或中继站，划分到强干扰集合；将小于或等于第一阈值的干扰信号强度对应的基站和/或中继站，划分到弱干扰集合。
优选地，可以设置多个集合选择阈值，将干扰集合划分为三个或三个以上，而不仅仅包括强干扰集合和弱干扰集合两个集合。将干扰集合进行更为细致的划分，有利于小区间干扰的进一步降低，但是也增加了基站和中继站资源调度的复杂度，可以根据具体情况对干扰集合作出合理的划分。
步骤S203：基站根据当前中继站的信号强度，确定当前中继站所属的集合，并根据当前中继站所属的集合确定当前中继站的工作模式。
在具体实施过程中，如果当前中继站的信号强度大于第一阈值，则确定当前中继站属于弱干扰集合；否则，确定当前中继站属于强干扰集合。
优选地，可以进一步根据当前中继站所属的集合确定其工作模式，以及进一步进行资源分配。
(一)当前中继站属于强干扰集合。
如果当前中继站属于强干扰集合，则优选地，将当前中继站的工作模式设置为同频工作模式或者异频工作模式，并且可以则将与强干扰集合中的其他基站和/或中继站正交的资源分配给当前中继站。
(二)当前中继站属于弱干扰集合
如果当前中继站属于弱干扰集合，则可以将当前中继站的信号强度与预先设置的第三阈值进行比：如果当前中继站的信号强度大于第三阈值，则当前中继站的工作模式为异频工作模式；否则，当前中继站的工作模式为同频工作模式，其中，第三阈值为工作模式选择阈值，第三阈值小于第一阈值，且大于第二阈值。
可选地，如果当前中继站属于弱干扰集合中，也可以不进行上述处理(设置第三阈值，当前中继站的信号强度与预先设置的第三阈值进行比较，根据比较的结果确定工作模式)，而直接根据具体情况确定当前中继站的工作模式。
在当前中继站属于弱干扰集合时，可以根据具体情况对当前中继站分配资源。
在分布式资源调度的情况下，基站需要将干扰集合信息通知当前中继站，该中继站在对其占用的资源进行分配时，需要参考干扰集合信息。通过上述方法，可以进一步降低小区间干扰。
对于本领域普通技术人员来说，容易理解，由于中继站同时具有基站和用户终端的双重特性，因此，用户终端也同样可以采用中继站管理方法，通过基站(BS)或中继站进行分布式的资源分配，可以有效地降低小区间干扰。在此不再赘述。
图3为根据本发明优选实施例的中继站管理方法的流程图。如图3所示，根据本发明优选实施例的中继站管理方法主要包括以下步骤(步骤S301-步骤S315)：
步骤S301：基站设置干扰集合选择阈值；
其中，该干扰集合选择阈值相当于图1中描述的第一阈值，基站设置干扰集合选择阈值时，可以根据基站所覆盖的区域的大小及小区规划时的特殊要求进行设置，可以设置一个或多个若干个阈值，也就是把干扰集合划分两个或两个以上。
步骤S303：中继站测量邻近小区的干扰信号强度；
在具体实施过程中，邻近小区间的信号干扰较大，为了有效降低干扰，中继站需要预先测量邻近小区的干扰信号强度。
步骤S305：中继站(RS)向基站(BS)上报测量结果；
优选地，上面提到中继站可以预先设置上报选择阈值，将大于上报选择阈值的干扰信号强度进行上报，通过上述处理，可以降低上报系统开销。也可以不设置上报选择阈值，将测量得到的所有干扰信号强度进行上报，其中，上报选择阈值等同于图1中描述的第二阈值。
步骤S307：基站(BS)将测量结果与干扰集合选择阈值对比，生成强干扰集合和弱干扰集合；
在具体实施过程中，将大于干扰集合选择阈值的干扰信号强度对应的基站和/或中继站，划分到强干扰集合；将小于或等于干扰集合选择阈值的干扰信号强度对应的基站和/或中继站，划分到弱干扰集合。
步骤S309：基站对比中继站的信号强度与干扰集合选择阈值，并确定其所属的干扰集合；
例如，当前中继站的信号强度大于干扰集合选择阈值，则确定当前中继站属于弱干扰集合；当前中继站的信号强度小于干扰集合选择阈值，则确定当前中继站属于强干扰集合。
步骤S311：基站根据其所属的干扰集合确定中继站的工作模式；
例如，若当前中继站属于强干扰集合，则当前中继站的工作模式为同频工作模式或者异频工作模式；若当前中继站属于弱干扰集合，则将当前中继站的信号强度与预先设置的工作模式选择阈值进行比较，如果当前中继站的信号强度大于工作模式选择阈值，则当前中继站的工作模式为异频工作模式；否则，当前中继站的工作模式为同频工作模式，其中，工作模式选择阈值小于干扰集合选择阈值。若当前中继站属于弱干扰集合，也可以根据具体情况通过其他方式选择工作模式。
步骤S313：基站根据其所属的干扰集合确定中继站使用的资源；
例如，若当前中继站属于强干扰集合，则将与强干扰集合中的其他基站和/或中继站正交的资源分配给当前中继站。
步骤S315：基站通知中继站确定的资源。
在分布式资源调度的情况下，基站需要将干扰集合的信息通知中继站，中继站在对其占用的资源进行分配时，要参考干扰集合的信息，以便于降低小区间干扰。
通过上述实施例，提供了一种中继站管理方法，在不以损失平均扇区吞吐量或增加接收机复杂度为代价的前提下，可以有效降低小区间干扰，确保平均吞吐量、峰值速率及小区边缘吞吐量的提高，并且通过工作模式的合理选择可以进一步降低了小区间干扰，显著提高频谱利用率。
装置实施例
根据本发明实施例，还提供了一种基站。
图4为根据本发明实施例的基站的结构示意图。图5为根据本发明优选实施例的基站的结构示意图。如图4所示，根据本发明实施例的基站包括：获取单元1、分集单元2、确定单元3。以下进一步结合图5来描述上述各个模块的细节。
获取单元1，用于获取当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度。
分集单元2，与获取单元1相连接，用于根据当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度和预先设置的第一阈值，将其他基站和/或中继站分为强干扰集合和弱干扰集合。
其中，第一阈值用于对当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度进行分集。
优选地，如图5所示，分集单元2可以进一步包括：第一比较模块20和分集模块22，其中，第一比较模块20，用于将干扰信号强度与第一阈值进行比较；分集模块22，连接至第一比较模块20，用于将大于第一阈值的干扰信号强度对应的基站和/或中继站，划分到强干扰集合，将小于或等于第一阈值的干扰信号强度对应的基站和/或中继站，划分到弱干扰集合。
确定单元3，与分集单元2相连接，用于根据当前中继站的信号强度，确定当前中继站所属的集合，并根据当前中继站所属的集合确定当前中继站的工作模式。
优选地，如图5所示，确定单元3可以进一步包括：第二比较模块30、第一确定模块32、第二确定模块34，其中，第二比较模块30，用于将当前中继站的信号强度与第一阈值进行比较；第一确定模块32，连接至第二比较模块30，用于根据第二比较单元的输出结果确定当前中继站属于弱干扰集合或强干扰集合；第二确定模块34，连接至第一确定模块32，用于根据当前中继站所属的集合确定当前中继站的工作模式。
优选地，如图5所示，上述第二确定模块34可以进一步包括：比较子模块340、确定子模块342，其中，比较子模块340，用于将当前中继站的信号强度与预先设置的第三阈值进行比较，其中，第三阈值为工作模式选择阈值，第三阈值小于第一阈值，且大于第二阈值；确定子模块342，用于根据比较子模块的输出结果确定当前中继站的工作模式，其中，如果当前中继站的信号强度大于第三阈值，则当前中继站的工作模式为异频工作模式；否则，当前中继站的工作模式为同频工作模式。
优选地，如图5所示，上述获取模块获取的干扰信号强度大于预先设置的第二阈值，其中，第二阈值用于预先对当前中继站的干扰信号强度进行初步的处理，将有必要上报的干扰信号强度进行上报，对于干扰较弱的信号可以忽略，不进行上报，通过上述处理，可以降低上报的系统开销，第二阈值小于第一阈值。
优选地，如图5所示，上述基站还包括：资源分配单元4，其中，资源分配单元4，与确定单元3相连接，用于将与强干扰集合中的其他基站和/或中继站正交的资源分配给当前中继站，其中，当前中继站属于强干扰集合。
在具体实施过程中，通过上述获取单元1，分集单元2，确定单元3实现从属于基站自身的中继站的管理方案可以参照图1和图3中的具体描述，此处不再赘述。
通过上述实施例，提供了一种基站，通过将从属于其自身的当前中继站的其他干扰基站和/或干扰中继站分为两个或两个以上集合，并确定当前中继站所属的集合，根据其所属的集合确定当前中继站的工作模式和其使用的资源，可以有效降低小区间干扰，提高频率利用率，进而改善平均吞吐量、峰值速率及小区边缘吞吐量。
综上所述，通过本发明的上述实施例，提供的通过基站实现对从属于其自身的中继站管理的方案，解决了相关技术中消除小区干扰是以损失平均扇区吞吐量或增加接收机复杂度为代价的问题，通过资源的合理分配以及工作模式的适当选择，可以有效降低小区间干扰，提高频率利用率，进而可以改善平均吞吐量、峰值速率及小区边缘吞吐量。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种中继站管理方法，应用于包括基站、中继站的通信系统，其特征在于，所述方法包括：
所述基站根据当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度和预先设置的第一阈值，将所述其他基站和/或中继站分为强干扰集合和弱干扰集合，其中，所述当前中继站归属于所述基站；
所述基站根据所述当前中继站的信号强度，确定所述当前中继站所属的集合，并根据所述当前中继站所属的集合确定所述当前中继站的工作模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述其他基站和/或中继站包括以下至少之一：所述当前中继站的所属基站的邻近基站、从属于所述邻近基站的中继站、与所述当前中继站从属于同一基站的其他中继站。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将其他基站和/或中继站分为所述强干扰集合和弱干扰集合之前，所述方法包括：
预先设置小于第一阈值的第二阈值；
所述当前中继站将大于所述第二阈值的干扰信号强度上报至所述当前中继站的所属基站。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将其他基站和/或中继站分为所述强干扰集合和弱干扰集合包括：
将大于所述第一阈值的干扰信号强度对应的基站和/或中继站，划分到所述强干扰集合；
将小于或等于所述第一阈值的干扰信号强度对应的基站和/或中继站，划分到所述弱干扰集合。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前中继站的信号强度，确定所述当前中继站所属的集合包括：
如果所述当前中继站的信号强度大于所述第一阈值，则确定所述当前中继站属于所述弱干扰集合；否则，确定所述当前中继站属于所述强干扰集合。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述当前中继站所属的集合确定所述当前中继站的工作模式包括：
如果所述当前中继站属于所述强干扰集合，则所述当前中继站的工作模式为同频工作模式或者异频工作模式；
如果所述当前中继站属于所述弱干扰集合，则将所述当前中继站的信号强度与预先设置的第三阈值进行比较，如果所述当前中继站的信号强度大于所述第三阈值，则所述当前中继站的工作模式为异频工作模式；否则，所述当前中继站的工作模式为同频工作模式，其中，所述第三阈值小于所述第一阈值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果所述当前中继站属于所述强干扰集合，则将与所述强干扰集合中的其他基站和/或中继站正交的资源分配给所述当前中继站。
8.一种基站，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度；
分集单元，用于根据当前中继站上报的其他基站和/或中继站的干扰信号强度和预先设置的第一阈值，将所述其他基站和/或中继站分为强干扰集合和弱干扰集合；
确定单元，用于根据所述当前中继站的信号强度，确定所述当前中继站所属的集合，并根据所述当前中继站所属的集合确定所述当前中继站的工作模式。
9.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述分集单元包括：
第一比较模块，用于将干扰信号强度与所述第一阈值进行比较；
分集模块，用于将大于所述第一阈值的干扰信号强度对应的基站和/或中继站，划分到所述强干扰集合，将小于或等于所述第一阈值的干扰信号强度对应的基站和/或中继站，划分到所述弱干扰集合。
10.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述确定单元包括：
第二比较模块，用于将所述当前中继站的信号强度与所述第一阈值进行比较；
第一确定模块，用于根据所述第二比较单元的输出结果确定所述当前中继站属于所述弱干扰集合或所述强干扰集合；
第二确定模块，用于根据所述当前中继站所属的集合确定所述当前中继站的工作模式。
11.根据权利要求10所述的基站，其特征在于，所述第二确定模块包括：
比较子模块，用于将所述当前中继站的信号强度与预先设置的第三阈值进行比较，其中，所述第三阈值小于所述第一阈值；
确定子模块，用于根据所述比较子模块的输出结果确定所述当前中继站的工作模式，其中，如果所述当前中继站的信号强度大于所述第三阈值，则所述当前中继站的工作模式为异频工作模式；否则，所述当前中继站的工作模式为同频工作模式。
12.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，
所述获取模块获取的所述干扰信号强度大于预先设置的第二阈值，其中，所述第二阈值小于所述第一阈值。
13.根据权利要求8至11中任一项所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：
资源分配单元，用于将与所述强干扰集合中的其他基站和/或中继站正交的资源分配给所述当前中继站，其中，所述当前中继站属于所述强干扰集合。
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