CN102204395A - 移动通信系统和方法 - Google Patents

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Abstract

移动通信系统包括：第一系统，以频分双工(FDD)方式与用户装置进行通信；以及第二系统，以不同于第一系统的方式与用户装置进行通信。在第一系统的上行下行链路之间的频带中，第二系统进行上行下行链路的通信。第二系统的地理范围比第一系统的地理范围窄。第二系统的基站的下行发送功率比第一系统的基站的下行发送功率弱。

Description

移动通信系统和方法
技术领域
本发明涉及移动通信的技术领域，特别涉及包括多个系统的移动通信系统和方法。
背景技术
作为用于实现双向通信的技术而存在频分双工(FDD：Frequency DivisionDuplex)方式。在FDD方式中，对上行链路和下行链路准备不同的频率。由于分别对上行下行链路准备专用的频域，因此能够同时在上行下行方向上进行通信。因此能够根据需要在任何时候发送信号，例如能够迅速地返回反馈信号。反馈信号例如可能包含混合自动重发控制(HARQ：Hybrid AutomaticRepeat reQuest)方式中的送达确认信息(ACK/NACK)、信道状态信息(CQI：Channel Quality Information)等。
作为用于实现双向通信的其他的技术而存在时分双工(TDD：TimeDivision Duplex)方式。TDD方式可以对上行下行链路使用相同的频率，因此能够实现频率的有效利用。TDD方式通过在时间上交替地进行上行链路和下行链路，从而实现双向通信。因此，即使产生应发送的信号，也需要等待至可以发送的时间，发送时间上不连续的突发状的信号。因此，与FDD方式相比，在瞬间需要大的发送功率，从小区的覆盖范围的观点出发(尤其对上行链路)优选为FDD方式。
另一方面，FDD方式在上行下行链路中使用不同的频率，因此在无线装置中，用于适当地分离这些频率的双工器成为必要。在FDD方式中，需要考虑双工器的频率分离特性，在一定程度上分离上行链路的频带和下行链路的频带。上行下行链路之间的频带称为中心间隔。中心间隔所需的带宽依赖于中心间隔的中心频率，该中心频率越高，越需要宽的中心间隔(gap)。在FDD方式的通信系统中无法积极地(actively)使用中心间隔，因此从实现频率利用效率的观点出发优选为中心间隔尽量窄。
图1示意性地表示IMT-2000方式(3G系统)中的2GHz频带的频率利用状况。在图示的例子中，存在7个提供FDD方式的通信服务的运营商，各运营商在上行下行链路中分别使用5MHz的频带。中心间隔被设定为60MHz。在今后的移动通信系统中进一步推进宽频带化，因此担心中心间隔也变得更宽。
从这样的观点出发，考虑在中心间隔中准备不同系统的频率。例如，在上述3G系统的2GHz频带的情况下，考虑将中心间隔的频率使用于宇宙通信等。在提出本申请的时刻可利用的非专利文献1中记载了这种频率利用例。
图2表示在FDD系统的中心间隔中准备了不同系统的频率的情况。在将中心间隔使用于任何系统时，需要确保充分宽的保护频带，使得在与FDD系统之间不产生干扰。保护频带确保得足够宽的结果，根据情况可能产生将中心间隔本身扩展得宽的需要。因此，未使用的频带(中心间隔或保护频带)依然残存得宽，从频率利用效率的观点看不理想。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：关于(日本)总务部的信息通信政策的门户网站，关于移动电话用频率的利用扩大的研讨会、第一次会议(2004年10月21日，(星期四))，分发资料，资料1-5，因特网http://www.soumu.go.jp/joho_tsusin/policyreports/chousa/keitai-syuha/pdf/041021_3_s5.pdf
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题是实现FDD系统中的上行下行链路之间的频带的有效利用。
用于解决课题的手段
在本发明中使用的移动通信系统包括：第一系统，以频分双工(FDD)方式与用户装置进行通信；以及第二系统，以不同于上述第一系统的方式与用户装置进行通信。在上述第一系统的上行下行链路之间的频带中，上述第二系统进行上行下行链路的通信。上述第二系统的地理范围比上述第一系统的地理范围窄。上述第二系统的基站的下行发送功率比上述第一系统的基站的下行发送功率弱。
发明效果
根据本发明，能够实现FDD系统中的上行下行链路之间的频带的有效利用。
附图说明
图1是表示FDD方式的频率利用例的图。
图2是表示FDD方式的其他的频率利用例的图。
图3是表示移动通信系统的图。
图4表示图3的移动通信系统中的频率利用状况。
图5是表示其他的移动通信系统的图。
图6是表示发送功率不同的基站邻接的情况的图。
图7是表示用户装置连接到宏小区的情况的图。
图8是表示用户装置连接到微微小区的情况的图。
具体实施方式
在本发明的一个实施例中，FDD方式的第一系统的中心间隔使用于通过小的发送功率限制了利用场所的第二系统。由此能够实现中间间隔的有效利用。通过将第二系统的发送功率(主要是下行链路的发送功率)限制得小，从而能够抑制带给第一系统的干扰。这有利于使在中心间隔中必须准备的保护频带变窄。此外，根据场所分开使用第一和第二系统，减少系统间干扰，从而也能够减少保护频带。例如，考虑将第一系统设为室外系统，将第二系统设为室内系统。但是，根据场所的第一和第二系统的分开使用不限定于室内室外，也可以是适当的任何分法。
第二系统也可以是TDD方式的系统。TDD方式在不需要中心间隔的点上频率的利用效率高。但是，如上所述，在TDD方式的情况下信号成为突发状，从而担心上行链路中的覆盖范围的限制。此外，在存在多个运营商的情况下，在运营商之间需要取得同步，并且需要使上行下行链路的时隙分配定时一致。这是因为，不然则产生在运营商之间设置宽带的保护频带的需要。针对这一点，本发明的实施例通过将TDD方式的第二系统限定为室内等的小功率用途，从而能够有效地避免覆盖范围的问题和运营商之间的同步的问题。对同步的问题，在利用第二系统的场所中使多个运营商不共存即可。从这样的观点出发，考虑互相补充的系统，该系统在室外通过FDD方式实现足够的覆盖范围，在室内通过TDD方式进行通信。一般，如果通信方式不同则终端的装置结构也不同，但是在FDD方式和TDD方式的情况下，在终端的装置结构中公共部分多，因此具有能够以低成本实现共享终端的优点。
在FDD方式的第一系统的中心间隔中进行TDD方式的第二系统的通信，也带来其他的优点。在发送功率不同的基站邻接的情况下，在上行下行链路中，最适合进行切换的场所不同。在两个基站利用相同的频率的情况下，担心无法简单地进行最适合的切换的问题。在本发明的实施例中，第一系统与第二系统在不同的频率下进行动作。第一系统的基站总是以相同的发送功率进行发送。第一系统的基站的发送功率与第二系统的基站的发送功率可以不同(典型地，第二系统的基站的发送功率弱)。因此，产生发送功率不同的基站邻接的状况，这些基站属于频率不同的系统。能够有效地避免在邻接的两个基站利用相同的频率并且是不同的发送功率的情况下所担心的干扰的问题。
根据本发明的实施例，通过活用作为以往运营商没有积极地使用的中心间隔，从而能够实现频率利用效率的提高。
实施例1
<系统>
图3表示一个实施例的移动通信系统。移动通信系统包括：以频分双工(FDD)方式与用户装置进行通信的第一系统、以及以不同于上述第一系统的方式与用户装置进行通信的第二系统。如图所示，第一系统的小区构成宏小区，第二系统的小区构成微微小区。在如业务容易集中的特定的地区、特定的室内等的场所准备微微小区。因此，第二系统的基站的下行发送功率一般比第一系统的基站的下行发送功率弱。第二系统是在与第一系统不同的频率下进行动作的小功率的任何移动通信系统，优选为时分双工(TDD)方式的系统。更优选为，第二系统进行动作，以便补充第一系统。例如，考虑在第一系统中用户数目变多的情况下，在邻近的第二系统中容纳一部分用户，实现业务的负担的分散。第一和第二系统都可以是室外系统或者室内系统，但为了便于说明，图示了室外的第一系统、室内的第二系统、室外的第二系统。
期望用户装置在第一系统和第二系统中均能够进行通信。如果在第一和第二系统中通信方式不同，则需要分别对各系统具备装置结构，因此用户装置变得昂贵。但是，在第一系统为FDD方式、第二系统为TDD方式的情况下，在用户装置的结构中公共部分多，因此能够以低成本实现共享终端。
<频带>
图4表示图3的移动通信系统中的频率利用状况。在图示的例子中，存在7个在FDD方式的第一系统中提供通信服务的运营商，各运营商在上行下行链路中分别使用规定的频带。一个运营商可使用的带宽可以是适当的任何带宽，作为一例可以是5MHz、10MHz、20MHz、100MHz等。
TDD方式的第二系统在FDD方式的第一系统的上行下行链路之间的频带(中心间隔)中进行上行下行链路的通信。第二系统的基站以与第一系统的基站相比较弱的功率发送信号，因此第二系统带给第一系统的干扰少。作为一例，第一系统的基站可能以20W发送信号，第二系统的基站可能以10mW发送信号。第二系统带给第一系统的干扰少，因此第一和第二系统之间的保护频带可以较窄。
TDD方式的第二系统以地域上被限定的方式使用。作为地域上的限定方法可以是适当的任何方法，作为一例，第二系统可能在如室内的封闭空间中使用。这种情况下，电波被墙壁遮挡，对于第一系统和第二系统来说干扰都变小。根据这样的观点，第一和第二系统之间的保护频带可以较窄。
第二系统不仅可以是TDD方式，也可以是其他的方式。但是，如果使用TDD方式，则由于在上行下行链路中使用相同的频率，因此具有不需要中间间隔、频率的利用效率高的优点。在TDD方式中(尤其在上行链路中)担心覆盖范围的问题，但是如果以地域上限定的方式使用TDD方式，则覆盖范围的问题不变得显著。因此优选为，如本实施例那样，第二系统是TDD方式。
<变形例1>
图5表示其他的移动通信系统。与图3相同，移动通信系统包括：以频分双工(FDD)方式与用户装置进行通信的第一系统、以及以不同于上述第一系统的方式与用户装置进行通信的第二系统。与图3不同，移动通信系统包括控制装置，其连接到第一和第二系统的基站。
第一系统的小区构成宏小区，第二系统的小区构成微微小区。在如业务容易集中的特定的地区、特定的室内等的场所准备微微小区。因此，第二系统的基站的下行发送功率一般比第一系统的基站的下行发送功率弱。第二系统是在与第一系统不同的频率下进行动作的小功率的任何移动通信系统，优选为时分双工(TDD)方式的系统。更优选为，第二系统进行动作，以便补充第一系统。例如，考虑在第一系统中用户数目变多的情况下，在邻近的第二系统中容纳一部分用户，实现业务的负担的分散。第一和第二系统都可以是室外系统或者室内系统，但为了便于说明，图示了室外的第一系统、室内的第二系统、室外的第二系统。
期望用户装置在第一系统和第二系统中均能够进行通信。如果在第一和第二系统中通信方式不同，则需要分别对各系统具备装置结构，因此用户装置变得昂贵。但是，在第一系统为FDD方式、第二系统为TDD方式的情况下，在用户装置的结构中公共部分多，因此能够以低成本实现共享终端。
控制装置可通信地与第一系统的基站和第二系统的基站耦合。控制装置可变地控制第一系统与第二系统之间的保护频带。如上所述，通过将第二系统设为小功率，并且在地域上对第二系统进行限定等，从而能够使第一和第二系统之间的保护频带变窄。更一般地，根据通信环境和通信的实际情况，第一和第二系统之间所需的保护频带的宽度可能不同。例如，第二系统的基站以10mW发送信号的情况下所需的保护频带宽度、与第二系统的基站以50mW发送信号的情况下所需的保护频带宽度不同。进一步，第一系统的基站可能以20W发送信号，第二系统的某个基站可能以10mW发送信号，第二系统的其他的基站可能以50mW发送信号。进一步，第二系统不仅可以使用TDD方式，也可以使用FDD方式，如果使用FDD方式，则需要在上行下行链路之间准备中心间隔。该情况下，根据中心频率和通信的实际情况，需要多少程度的中心间隔也许不同。
控制装置根据这样的通信的实际情况来可变地控制第一和第二系统之间的保护频带。各基站对控制装置报告本装置的发送功率、所测定的干扰量、在本小区中容纳的用户数目等信息。报告频度可以是定期的、也可以是不定期的，也可以定期地进行并且进一步根据需要进行。
<变形例2>
图6表示第一系统的宏小区与第二系统的微微小区邻接的情况。为了便于说明，将宏小区的基站称为BS1，将微微小区的基站称为BS2。从BS1发送的下行链路(DL)的信号随着距离衰减，但由于以强功率发送，达到比较远。在图中，从BS1引出的实线示意性地表示DL信号的接收功率(在用户装置中接收时的功率)。从微微小区的基站BS2发送的下行链路(DL)的信号也随着距离衰减，但由于在该情况下以弱功率发送，因此只能达到比较近。在图中，从BS2引出的实线示意性地表示DL信号的接收功率(在用户装置中接收时的功率)。
假设BS1和BS2的发送功率相同的情况下，来自基站BS1的DL接收信号功率与来自基站BS2的DL接收信号功率，理论上在中间地点B相等。但是，在当前的例子中，第二系统的基站BS2的发送功率比第一系统的基站BS1的发送功率弱，因此在地点A中(与中间地点B相比靠近BS2的地点)，两者的DL接收信号功率相等。这意味着，从基站BS1到地点A为止，来自基站BS1的DL接收信号质量良好，在该区间中基站BS1适合于下行链路通信。此外，从地点A到基站BS2为止，来自基站BS2的DL接收信号质量良好，在该区间中基站BS2成为适合于下行链路通信的基站。
另一方面，用户装置在将上行链路连接到路径损耗小的基站时，优点大。例如，在来自用户装置UE的上行链路的发送功率一定的情况下，在连接到路径损耗小的基站时，基站中的接收功率变大，因此接收质量好。此外，例如用户装置UE根据路径损耗使上行链路的发送功率可变的情况下，在连接到路径损耗小的基站(或者远程无线装置)时，能够降低用户装置所发送的上行链路的发送功率，能够降低用户装置的耗电。用户装置存在于AB之间的情况下，下行链路的接收功率的大小关系如图1所示，无线基站BS的下行链路的接收功率变大。如通过虚线图示的那样，在中间地点B中，关于基站BS1的路径损耗的倒数与关于基站BS2的路径损耗的倒数相等。因此，从基站BS1到地点B为止，对于基站BS1的上行链路信号质量良好，在该区间中基站BS1适合于上行链路通信。此外，从基站BS2到地点B为止，对于基站BS2的上行链路信号质量良好，在该区间中基站BS2适合于上行链路通信。
如此，在邻接的基站的发送功率不同的情况下，产生在下行链路通信与上行链路通信中最适合的基站不同的区间(图6的斜线部分)。用户位于斜线部分的区间内的情况下，考虑在上行下行链路中都连接到BS1或者BS2。这种情况下，假设宏小区与微微小区的频率相同，则担心以下的不合适。
图7表示在上行下行链路中都连接到BS1的情况。这种情况下，下行链路通信可能进行得良好。另一方面，关于上行链路通信，为了使信号经由比较长的距离而到达基站BS1，用户装置需要以强功率发送信号。但是，如果这样进行，则担心在BS1、BS2使用相同的频率的情况下，对距离近的基站BS2带来大的干扰功率。
与图7的情况相反，图8表示在上行下行链路中都连接到BS2的情况。这种情况下，上行链路通信可能进行得良好。但是，在BS1、BS2使用相同的频率的情况下，来自BS1的下行信号的接收功率比来自BS2的接收功率大，因此担心用户装置从BS1接受较大的干扰。
但是，在本发明的实施例的移动通信系统中，第一系统所使用的频率与第二系统所使用的频率互相不同。因此，明显减轻如在图7和图8中担心的干扰。进一步，由于第二系统是小功率并且在地域上被限制，因此从这样的观点看也可以减轻干扰。因此在本实施例中，用户存在于上述的斜线部分的区间的情况下，既可以连接到宏小区，也可以连接到微微小区。例如，用户装置也可以考虑各小区的业务量而连接到适当的小区。换言之，在第一系统中，各基站总是以相同的功率发送信号，因此排除上述的干扰的担心。第二系统使用原来是开销(overhead)的频带(中心间隔)，因此能够实现频率的利用效率的提高。
本发明也可以应用于使用FDD方式的适当的任何移动通信系统。例如，本发明可以应用于HSDPA/HSUPA方式的W-CDMA系统、LTE方式的系统、高级IMT(IMT-Advanced)系统、WiMAX、Wi-Fi方式的系统等。
以上，参照特定的实施例说明了本发明，但这些只不过是例示，本领域的技术人员应该理解各种变形例、修正例、代替例、置换例。为了促进对发明的理解而使用具体的数值例进行了说明，但只要没有特别的事先说明，这些数值只不过是一例，可以使用适当的任何值。对于本发明，实施例或者项目的区分不是实质性的，可以根据需要组合在两个以上的实施例或者项目中记载的事项而使用。为了便于说明，使用功能性的方框图说明了本发明的实施例的装置，但这样的装置可以通过硬件、软件或者其组合来实现。本发明不限定于上述实施例，各种变形例、修正例、代替例、置换例包含在本发明中，而不会脱离本发明的精神。
本国际申请要求基于2008年9月3日申请的日本专利申请第2008-226465号的优先权，将该日本专利申请的全部内容引用到本国际申请。
标号说明
FDD频分双工
TDD时分双工
BS基站
UE用户装置

Claims (5)

1.一种移动通信系统，包括：
第一系统，以频分双工(FDD)方式与用户装置进行通信；以及
第二系统，以不同于所述第一系统的方式与用户装置进行通信，其特征在于，
在所述第一系统的上行下行链路之间的频带中，所述第二系统进行上行下行链路的通信，
所述第二系统的地理范围比所述第一系统的地理范围窄，
所述第二系统的基站的下行发送功率比所述第一系统的基站的下行发送功率弱。
2.如权利要求1所述的移动通信系统，其中，
所述第二系统是时分双工(TDD)方式的系统。
3.如权利要求1所述的移动通信系统，其中，
所述第一系统是室外通信系统，所述第二系统是室内通信系统。
4.一种用于移动通信系统的控制装置，该移动通信系统包括：
第一系统，以频分双工(FDD)方式与用户装置进行通信；以及
第二系统，以不同于所述第一系统的方式与用户装置进行通信，所述控制装置的特征在于，
在所述第一系统的上行下行链路之间的频带中，所述第二系统进行上行下行链路的通信，
所述第二系统的地理范围比所述第一系统的地理范围窄，
所述第二系统的基站的下行发送功率比所述第一系统的基站的下行发送功率弱，
所述控制装置可通信地与所述第一系统的基站和所述第二系统的基站耦合，
所述控制装置可变地控制所述第一系统与所述第二系统之间的保护频带。
5.一种用于移动通信系统的方法，该移动通信系统包括：
第一系统，以频分双工(FDD)方式与用户装置进行通信；
第二系统，以不同于所述第一系统的方式与用户装置进行通信；以及
控制装置，可通信地与所述第一系统的基站和所述第二系统的基站耦合，所述方法的特征在于，
在所述第一系统的上行下行链路之间的频带中，所述第二系统进行上行下行链路的通信，
所述第二系统的地理范围比所述第一系统的地理范围窄，
所述第二系统的基站的下行发送功率比所述第一系统的基站的下行发送功率弱，
由所述控制装置监视所述第二系统的通信状况，并可变地控制所述第一系统与所述第二系统之间的保护频带。
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