CN102017757A - 移动通信系统 - Google Patents

Abstract

在具有通过FDD(频分双工)进行通信的基站和用户终端的移动通信系统中，当相互靠近的上行链路频带和下行链路频带被分割为多个时隙时，所述用户终端具有：干扰检测单元，检测所述下行链路频带的干扰；以及时隙信息生成单元，基于所述检测出的干扰，生成能够在所述下行链路频带中使用的时隙信息，所述基站具有：时隙分配单元，基于从所述用户终端接收到的时隙信息，分配在所述下行链路频带中使用的时隙。

Description

移动通信系统

技术领域

本发明涉及移动通信系统，特别涉及具有通过FDD(频分双工)进行通信的基站和用户终端的移动通信系统。

背景技术

在移动通信系统中，使用被称为FDD(频分双工)的技术，FDD是对在基站和用户终端之间使用的频带进行分割而用于发送和接收，从而同时实现发送和接收。在FDD方式中，由于对上下行链路使用不同的频带，因此在上行链路和下行链路中能够独立地传输数据。另一方面，为了在基站以及用户终端中适当地分离发送信号以及接收信号而使用滤波器(双工器)。关于FDD方式，例如记载在3GPP TS 25.201，“Physical layer-General description”中。

发明内容

发明要解决的课题

一般，FDD的上行链路频带和下行链路频带靠近时，与FDD的下行链路频带之间靠近的情况或FDD上行链路频带之间靠近的情况相比，需要宽的保护频带(guard band)。其理由基于以下的两个理由。

首先，在上行链路中，基站可能会从其他基站的下行链路受到干扰。例如，如图1所示，在基站BS1从用户终端MS1通过上行链路频带U6接收数据的期间，若其他基站BS2通过下行链路频带D1发送数据，则基站BS1从基站BS2受到干扰。这时，干扰源是基站，与干扰源为用户终端的情况相比，发送功率和天线增益较大，进而由于容易成为可见等传播环境的影响，频带之间的干扰的影响将变大。

其次，在下行链路频带中，用户终端可能会从其他用户终端的上行链路频带受到干扰。例如，如图2所示，在用户终端MS1从基站BS1通过下行链路频带D1接收数据的期间，若其他用户终端MS2通过上行链路频带U6发送数据，则用户终端MS1从用户终端MS2受到干扰。这时，干扰源为用户终端，发送功率和天线增益较小，但由于用户终端和用户终端之间可能会靠近至非常近的距离，因此频带之间的干扰的影响将变大。

为了解决上述那样的问题中的至少一个，本发明的目的在于，减少FDD的上行链路频带和下行链路频带之间的干扰。

用于解决课题的方案

为了解决本发明的所述目的，本发明的移动通信系统是具有通过FDD(频分双工)进行通信的基站和用户终端的移动通信系统，其特征之一在于，

当相互靠近的上行链路频带和下行链路频带被分割为多个时隙时，

所述用户终端具有：

干扰检测单元，检测所述下行链路频带的干扰；以及

时隙信息生成单元，基于所述检测出的干扰，生成能够在所述下行链路频带中使用的时隙信息，

所述基站具有：

时隙分配单元，基于从所述用户终端接收到的时隙信息，分配在所述下行链路频带中使用的时隙。

发明效果

根据本发明的实施例，能够减少FDD的上行链路频带和下行链路频带之间的干扰。

附图说明

图1是表示上行链路中的来自其他基站的干扰的图。

图2是表示下行链路中的来自其他用户终端的干扰的图。

图3是表示对通信服务商(carrier)的频率分配的图。

图4是表示用于避免上行链路中的来自其他基站的干扰的频率分配的图。

图5是表示用于避免上行链路中的来自其他基站的干扰的频率分配的图(存在多个上行链路频带以及多个下行链路频带时)。

图6是表示用于避免下行链路中的来自其他用户终端的干扰的时隙分配的图。

图7是表示本发明一实施例的时隙分配步骤的图。

图8是表示无法确保时隙分配的例子的图。

图9是表示本发明一实施例的时隙分配步骤的图。

图10是表示本发明一实施例的时隙分配步骤的图。

图11是表示减少时隙数目时的无线资源分配例子的图。

图12是本发明一实施例的用户终端的结构图。

图13是本发明一实施例的基站的结构图。

标号说明

10用户终端

101接收单元

103干扰检测单元

105希望时隙信息生成单元

107发送单元

109控制信号接收单元

111发送限制信号生成单元

113时隙数目增加请求信号生成单元

20基站

201接收单元

203时隙分配单元

205控制信号生成单元

207发送单元

209时隙数目控制单元

具体实施方式

<减少上行链路中的来自其他基站的干扰的实施例>

在第四代移动通信系统这样的今后的移动通信系统中，对系统分配的频带为了应对对于高速传输的需要，预想会变得更宽。若被分配的频带变宽，则可能还会产生现有系统使用频带的一部分，现有系统的频带被阶段性地释放的情况。这时，设想最初会分配一部分的频带，并且所分配的频带被逐渐追加。

图3表示当移动通信系统采用FDD方式时，所分配的频带逐渐被追加时的频带的分配的例子。在FDD方式中，如上所述，在上行链路频带和下行链路频带靠近时，需要宽的保护频带。从而，如图3(A)所示，在初始分配频带中，分别集中分配上行链路频带和下行链路频带，从而能够将保护频带最小化。

但是，若所分配的频带被逐渐追加，则如图3(B)所示，会存在多个保护频带。在所分配的频带被逐渐追加时，还考虑初始分配频带被分配给通信服务商A，追加的分配频带被分配给通信服务商B。这时，难以实现频率的有效利用。

理想的是，优选如图3(C)所示那样，即使以追加方式分配频带，上行链路频带和下行链路频带也分别集中分配，但特别在不同的通信服务商之间将运用中的频率进行重新分配是困难的。

如图3(B)所示，若相互靠近的上行链路频带和下行链路频带被分配给不同的通信服务商，则相互干扰的基站可能会靠近设置，容易受到上行链路中的来自其他基站的干扰。这样的情况下为了避免干扰，需要设定非常严格的屏蔽(mask)。或者，需要确保宽的保护频带。另外，相互靠近的上行链路频带和下行链路频带是指最靠近下行链路频带的上行链路频带和最靠近上行链路频带的下行链路频带。

因此，在本发明的一实施例中，将相互靠近的上行链路频带和下行链路频带分配给同一通信服务商。图4表示这样的频率的分配例子。在图4中，相互靠近的上行链路频带U6和下行链路频带D1被分配给通信服务商A。通过这样分配频率，能够避免相互干扰的基站被靠近设置的状况。从而，可以使用更加宽松的屏蔽，或者使用更窄的保护频带。

但是，优选相互靠近的上行链路频带和下行链路频带不在相同的发送接收站(基站或者用户终端)中使用。其理由是，若在同一发送接收站中使用这些频带，则本站发送的信号会成为干扰，可能无法接收信号。因此，在相同的发送接收站中，靠近保护频带的频带与隔离了一定的频率以上的频带成对地使用较为理想。例如，在作为上行链路频带而使用U6的情况下，作为下行链路频带而使用D4。

进而，也可以是最靠近上行链路频带的下行链路频带的N(≥2)个频带和最靠近下行链路频带的上行链路频带的N(≥2)个频带被分配给同一通信服务商。即，图4所示的一个频带可以由N(≥2)个频带构成。

进而，如图5所示，在上行链路频带和下行链路频带之间的保护频带存在多个时，也可以使靠近保护频带的上行链路频带和下行链路频带分配给同一通信服务商。例如，上行链路频带U6和下行链路频带D1分配给通信服务商A，下行链路频带D6和上行链路频带U7被分配给通信服务商C，上行链路频带U1和下行链路频带D7被分配给通信服务商B。由此，能够避免因保护频带而受到制约的通信服务商始终成为相同的通信服务商。

如上所述那样，通过将相互靠近的上行链路频带和下行链路频带分配给同一通信服务商，从而能够减少保护频带，并且能够减少上行链路频带和下行链路频带之间的干扰。

<减少下行链路中的来自其他用户终端的干扰的实施例(1)>

在本发明的一实施例中，为了减少下行链路中的来自其他用户终端的干扰，将相互靠近的上行链路频带和下行链路频带分割为多个时隙。这些时隙同步发送。如上所述，相互靠近的上行链路频带和下行链路频带是指最靠近下行链路频带的上行链路频带和最靠近上行链路频带的下行链路频带。相互靠近的上行链路频带和下行链路频带可以分别包括一个以上的频带。

如图6所示，相互靠近的上行链路频带和下行链路频带被分割为多个时隙T1～T3。基站BS1对用户终端MS1和用户终端MS2分配不同的时隙，以便在其他用户终端MS2通过上行链路频带U6发送数据的期间，用户终端MS1能够从基站BS1通过下行链路频带D1来接收数据。由此，即使两个用户终端MS1以及MS2使用相互靠近的上行链路频带和下行链路频带，也能够在时域中分离信号，因此能够减少干扰。

进而，分配下行链路频带中的时隙的一部分以用于发送用户终端确立链路所需的控制信号(图示为下行控制信号)。另外，与该时隙对应的上行链路频带的时隙，原则上，不用于来自用户终端的数据发送(图示为未使用)。基站对用户终端分配时隙，并使用该下行控制信号用的时隙对用户终端通知分配信息。通过这样设置下行控制信号用的时隙，确保用户终端的连接性。

如上所述，图7表示将相互靠近的上行链路频带和下行链路频带分割为多个时隙时的时隙分配步骤。

在使用最靠近上行链路频带的下行链路频带时，用户终端检测下行链路频带的各时隙的干扰(S101)。具体地说，用户终端测定各时隙的SINR(信号与干扰噪声比)，确定干扰大的时隙。用户终端将能够使用的时隙信息通知给基站(S103)。基站从用户终端能够使用的时隙中分配适当的时隙(S105)。所分配的时隙的信息使用下行控制信号用的时隙而通知给用户终端(S107)。然后，从基站利用下行链路对用户终端进行数据发送。

根据这样的步骤，即使在成为干扰源的其他用户终端在附近时，用户终端也能够良好地接收利用下行链路所发送的信号。

另外，如图6所示，为了确保用户终端的连接性，原则上，不使用与下行控制信号用的时隙对应的上行链路频带的时隙。但是，这时，存在未使用的时隙，导致频率使用效率的降低。因此，用户终端在重新开始下行链路的数据接收之前，确认是否有成为干扰的其他用户终端在附近，只有在成为干扰源的其他用户终端不在附近时，可以使用与下行控制信号用的时隙对应的上行链路频带的时隙。

具体地说，用户终端在开始下行链路的数据接收时，对周围的用户终端发送发送限制信号。发送限制信号是用于对其他用户终端表示本用户终端的存在的信号。从而，接收到发送限制信号的用户终端在进行数据发送时受到限制。发送限制信号中可以包含用户终端希望通过下行链路频带接收数据时使用的时隙。并且，各用户终端只有在通过检测发送限制信号，确认了周围不存在干扰的用户终端的情况下，可以将与下行控制信号用的时隙对应的上行链路频带的时隙用于上行链路的数据发送。这样，通过使用发送限制信号，能够有效地使用与下行控制信号用的时隙对应的上行链路频带的时隙。

另外，该发送限制信号可以只在周围存在能够成为干扰源的用户终端时发送。此外，也可以在一旦在周围检测到成为干扰源的用户终端时，检测到成为干扰源的用户终端的用户终端在此后的一定时间内持续发送该发送限制信号。用于发送发送限制信号的频带可以是该发送限制信号专用的频带，也可以是下行链路或者上行链路的频带的一部分，也可以是上行链路频带和下行链路频带的中间频带。

此外，也可以取代使用发送限制信号，而是各用户终端通过个别地监视在上行链路频带中发送的信号，判断为周围不存在干扰的用户终端，从而使用与下行控制信号用的时隙对应的上行链路频带的时隙。

<减少下行链路中的来自其他用户终端的干扰的实施例(2)>

参照图6以及图7说明的步骤中，当周围存在很多用户终端时，可能会产生不存在能够使用的时隙的状况。例如，如图8所示，假设用户终端MS1的周围的用户终端MS2～MS4使用上行链路频带U6的时隙T1～T3。这时，下行链路频带D1的时隙T1～T3中的干扰变大，用户终端MS1无法对基站通知能够使用的时隙信息。

这时，用户终端MS1对周围的用户终端MS2～MS4发送包含希望在下行链路频带D1中进行数据接收时使用的时隙(例如，时隙T3)的发送限制信号。如上所述，用于发送发送限制信号的频带可以是该发送限制信号专用的频带，也可以是下行链路或者上行链路的频带的一部分，也可以是上行链路频带和下行链路频带的中间频带。接收到发送限制信号的用户终端MS2～MS4检测干扰，对基站BS1发送能够使用的时隙信息。基站BS1若从各用户终端接收能够使用的时隙信息，则变更对用户终端MS2～MS4分配的时隙。例如，对用户终端MS2分配时隙T2，对用户终端MS3以及MS4分配时隙T1。这样，基站BS1对用户终端MS1分配时隙T3，从而能够在下行链路频带D1中发送数据。

如上所述，图9表示使用发送限制信号时的时隙分配步骤。

在使用最靠近上行链路频带的下行链路频带时，用户终端检测下行链路频带的各时隙的干扰(S201)。在所有的时隙的干扰大时，用户终端对成为干扰源的其他用户终端发送包含希望使用的时隙的发送限制信号(S203)。接收到发送限制信号的用户终端检测上行链路频带的各时隙的干扰(S205)，并除去发送限制信号所包含的时隙，将能够使用的时隙信息通知给基站(S207)。基站从用户终端能够使用的时隙中分配适当的时隙(S209)。所分配的时隙的信息使用下行控制信号用的时隙通知给各用户终端(S211)。发送了发送限制信号的用户终端再次检测下行链路频带的干扰(S213)。成为干扰源的其他用户终端由于不使用发送限制信号中所包含的时隙，因此该时隙中的干扰不会被检测出。干扰检测的结果，用户终端将能够使用的时隙信息通知给基站(S215)。基站对发送了发送限制信号的用户终端分配时隙(S217)。所分配的时隙的信息使用下行控制信号用的时隙通知给各用户终端(S219)。然后，从基站对用户终端在下行链路中进行数据发送。

<减少下行链路中的来自其他用户终端的干扰的实施例(3)>

在上述的实施例中，说明了在将下行链路频带和上行链路频带分割为多个时隙时，这些时隙数目为固定的情况，但时隙数目也可以适应性地决定。若增大时隙数目，则必要的控制信息量会增加，但即使在靠近进行通信的用户终端数目多的情况下，用户终端能够进行通信的可能性也会提高。

具体地说，作为初始状态而设定固定的时隙数目(例如2等)。若靠近进行通信的用户终端超过两个，则一部分用户终端可能无法通信。用户终端若使用发送限制信号等而检测到这样的状况，则对基站发送时隙数目增加请求信号。然后，基站若接收到该时隙数目增加请求信号，则增加要分配的时隙数目。另外，当前的时隙数目可以通过下行链路的广播信道来传输。

图10表示适应性地控制时隙数目时的时隙分配步骤。

在使用最靠近上行链路频带的下行链路频带时，用户终端检测下行链路频带的各时隙的干扰(S301)。在所有的时隙的干扰大时，用户终端对基站发送用于增加时隙数目的时隙数目增加请求信号(S303)。基站若接收时隙数目增加请求信号，则增加时隙数目(S305)，并将时隙数目通过广播信道等通知给用户终端(S307)。用户终端再次检测下行链路频带的干扰(S309)，并将能够使用的时隙信息通知给基站(S311)。基站对用户终端分配时隙(S313)。所分配的时隙的信息使用下行控制信号用的时隙而通知给各用户终端(S315)。然后，从基站对用户终端在下行链路中进行数据发送。

另一方面，在时隙数目变得比初始状态的时隙数目多时要减少时隙数目的情况下，基站可以以规定的间隔，或者在同时发送用户终端变少时(例如，同时发送用户终端的数目变得比当前的时隙数目少时)，将时隙数目每次减少规定数目(例如，一个时隙)。作为其他方法，基站可以以规定的间隔，或者在同时发送用户终端变少时，对各用户终端发送用于减少时隙数目的时隙数目减少通知信号。希望不变更时隙数目的用户终端可以对时隙数目减少通知信号回复肯定响应(ACK)或者否定响应(NACK)。基站在规定时间内没有收到否定响应(NACK)时，可以减少时隙数目。

图11表示对于时隙数目减少通知信号的NACK分配无线资源的具体例子。在图11中，表示假设了OFDMA(正交频分多址)时的无线资源分配例子。在OFDM中，无线资源在频率方向和时间方向上分割，利用所分割的一个无线资源来发送一个码元。这样分割的无线资源用于传输控制信号、导频信号以及数据。

典型的是，基站为了从用户终端接收NACK这样的控制信号，对每个用户终端分配单独的无线资源。图11(A)表示这样的分配例子。但是，在进行这样的分配时，需要相应于用户数目的无线资源。尤其在本实施例中，由于非通信中的用户终端也有可能发送NACK，因此需要对这样的非通信中的用户终端也确保无线资源。

为了减少NACK所需的无线资源，可以如图11(B)所示那样，基站对用户终端分配公共的无线资源。这时，若多个用户终端利用相同的无线资源以相同的信号模式来发送，则基站无法识别发送了NACK的用户终端。但是，在本实施例中，由于基站只要能够判别至少有一个用户终端发送了NACK即可，因此基站无法识别发送了NACK的用户终端也没关系。这样，通过为NACK分配公共的无线资源，能够减少NACK所需的无线资源。

另外，在时隙数目减少后，需要更多的时隙数目的用户终端会再次发送时隙数目增加请求信号。

在图11中，说明了假设了OFDMA时的无线资源分配例子，但在TDMA(时分多址)或者CDMA(码分多址)时也同样地，通过为NACK分配公共的无线资源，能够减少无线资源。

<用户终端的结构图>

图12表示本发明一实施例的用户终端10的结构图。用户终端10具有接收单元101、干扰检测单元103、希望时隙信息生成单元105、发送单元107、控制信号接收单元109。用户终端10还可以具有发送限制信号生成单元111和时隙数目增加请求信号生成单元113。

接收单元101从基站以及周围的用户终端接收信号。干扰检测单元103检测在周围是否有成为干扰的用户终端。例如，测定下行链路频带的各时隙的SINR，并确定干扰大的时隙。希望时隙信息生成单元105生成能够使用的时隙信息。发送单元107将能够使用的时隙信息发送到基站。控制信号接收单元109从基站接收在下行链路频带中使用的时隙信息。

发送限制信号生成单元111在不存在能够使用的时隙时，生成用于限制周围的用户终端的发送的发送限制信号。该发送限制信号中可以包含用于在下行链路中进行数据接收的时隙。另一方面，若接收单元101从其他用户终端接收了发送限制信号，则用户终端利用干扰检测单元103检测在周围是否存在成为干扰的用户终端，并由希望时隙信息生成单元105生成能够使用的时隙信息。基站基于该时隙信息，再次分配时隙。

时隙数目增加请求信号生成单元113在不存在能够使用的时隙时，生成用于使基站增加时隙数目的时隙数目增加请求信号。若由广播信道接收到已增加的时隙数目，则用户终端用干扰检测单元103检测在周围是否存在成为干扰的用户终端，并由希望时隙信息生成单元105生成能够使用的时隙信息。基站基于该时隙信息，再次分配时隙。

<基站的结构图>

图13表示本发明一实施例的基站20的结构图。基站20具有接收单元201、时隙分配单元203、控制信号生成单元205、发送单元207。基站还可以具有时隙数目控制单元209。

接收单元201从用户终端接收信号。时隙分配单元203基于从用户终端接收到的能够使用的时隙信息，对各用户终端分配时隙。控制信号生成单元205生成该时隙的分配信息作为控制信号。发送单元207对用户终端发送控制信号，并且发送数据。

时隙数目控制单元209在从用户终端接收了时隙数目增加请求信号时，增加时隙数目。时隙数目可以通过广播信道来传输。此外，时隙数目控制单元209以规定的间隔，或者在同时发送用户终端变少时，减少时隙数目。作为其他方法，时隙数目控制单元209可以在没有接收对于时隙数目减少通知信号的否定响应(NACK)时，减少时隙数目。

在组合了上述的用户终端和基站的移动通信系统中，能够抑制相互靠近的上行链路频带和下行链路频带之间的干扰。

另外，一般作为在移动通信系统中分配无线资源的单位，有时使用时隙这一用语，但请注意，在本发明中使用的时隙可以是将无限资源在时间方向上分割的任何时间单位。例如，将一般在移动通信系统中使用的时隙更细致地在时间方向上分割的无线资源也可以作为本发明的时隙来使用。

本发明不限于上述实施例，在权利要求书的范围内能够进行各种变更和应用。

本国际申请要求基于2008年3月6日申请的日本专利申请2008-057027号的优先权，并将2008-057027号的全部内容引用到本国际申请中。

Claims (10)

1.一种移动通信系统，具有通过FDD(频分双工)进行通信的基站和用户终端，其中，

当相互靠近的上行链路频带和下行链路频带被分割为多个时隙时，

所述用户终端具有：

干扰检测单元，检测所述下行链路频带的干扰；以及

时隙信息生成单元，基于所述检测出的干扰，生成能够在所述下行链路频带中使用的时隙信息，

所述基站具有：

时隙分配单元，基于从所述用户终端接收到的时隙信息，分配在所述下行链路频带中使用的时隙。

2.如权利要求1所述的移动通信系统，其中，

所述基站通过用于下行控制信号的时隙来发送所分配的时隙。

3.如权利要求2所述的移动通信系统，其中，

所述用户终端的所述干扰检测单元测定上行链路频带的各时隙中的信号的接收电平，

所述用户终端的所述时隙信息生成单元在所述接收电平为规定的阈值以下时，生成表示能够使用与所述用于下行控制信号的时隙对应的上行链路频带的时隙的信息。

4.如权利要求2所述的移动通信系统，其中，

所述用户终端还具有：发送限制信号生成单元，生成用于对其他用户终端表示本用户终端的存在的发送限制信号。

5.如权利要求4所述的移动通信系统，其中，

所述用户终端的所述干扰检测单元测定从其他用户终端发送的发送限制信号的接收电平，

所述用户终端的所述时隙信息生成单元在所述接收电平为规定的阈值以下时，生成表示能够使用与所述用于下行控制信号的时隙对应的上行链路频带的时隙的信息。

6.如权利要求4所述的移动通信系统，其中，

所述发送限制信号包含用户终端在所述下行链路频带中接收数据时使用的时隙，

所述用户终端的时隙信息生成单元在接收到从其他用户终端发送的发送限制信号时，将该发送限制信号中包含的时隙以外的时隙作为所述能够使用的时隙信息来生成。

7.如权利要求1所述的移动通信系统，其中，

所述用户终端还具有：

时隙数目增加请求信号生成单元，在由所述时隙信息生成单元判定为不存在能够使用的时隙时，生成用于增加时隙数目的时隙数目增加请求信号，

所述基站还具有：

时隙数目控制单元，在接收到所述时隙数目增加请求信号时，增加时隙数目。

8.如权利要求7所述的移动通信系统，其中，

所述基站的所述时隙数目控制单元以规定的间隔、或者在同时发送用户终端变少时，减少时隙数目。

9.如权利要求7所述的移动通信系统，其中，

所述基站的所述时隙数目控制单元发送用于减少时隙数目的时隙数目减少通知信号，并且在没有接收对于该时隙数目减少通知信号的否定响应时，减少时隙数目。

10.如权利要求9所述的移动通信系统，其中，

所述基站对对于时隙数目减少通知信号的否定响应，分配对用户终端公共的无线资源。

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