CN102647797A - 移动通信系统、基站装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种移动通信系统、基站装置以及基站装置的控制方法。该移动通信系统包括多个基站装置，所述多个基站装置将由频率单元和时间单元的组合所确定的无线资源单元分配给自小区内的终端站装置以用于在上行链路上进行通信，其中，所述多个基站装置中的每个基站装置包括干扰信息发送装置，所述干扰信息发送装置基于在所述上行链路上接收到的信号将干扰信息发送给邻近的基站装置，所述干扰信息表示受到干扰的无线资源单元，以及接收到所述干扰信息的基站装置基于接收到的所述干扰信息进行无线资源分配。

Description

移动通信系统、基站装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种移动通信系统、基站装置及其控制方法，尤其涉及一种降低来自与邻近的基站(以下称为“邻近基站”)进行通信的终端站的电波干扰的技术。

背景技术

在使用了小区方式的移动终端系统中，通过设置多个将电波的到达范围限制在一定范围内的基站，能够在基站之间反复使用同一频率。因此，各基站有时受到与其邻近基站进行通信的终端站的电波干扰。

具体来讲，在图8所示的移动通信系统70中，当与相邻于基站72-1的基站(以下称为“相邻基站”)72-2进行通信的终端站74-6移动到两基站的小区76-1和76-2重叠的区域中时，从终端站74-6发送的电波不仅到达基站72-2，有时也到达基站72-1。这里，如果移动通信系统70采用OFDMA(Orthogonal Frequency Division MultipleAccess，正交频分多址)方式，则基站72-1的接收信号谱例如如图9所示。如该图所示，从与基站72-1未取得载波同步的终端站74-6发送的电波，破坏了来自与基站72-1通信的终端站74-1～74-5的接收波中的各副载波的正交性。这样，基站72-1不能通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)准确地解调来自基站74-1～74-5的接收信号。图10是表示该情况下的基站72-1的解调星座的图。如该图所示，由于来自终端站74-6的干扰妨害，EVM(Error Vector Magnitude，误差向量幅度)为终端站74-3＜终端站74-4＜终端站74-1＜终端站74-2

终端站74-5。

作为对该电波干扰的对应技术，例如专利文件1中公开了如下的无线通信系统，即：根据传播状态和通信环境，以时隙为单位分开使用用于实现高速传送的OFDM和对干扰信号的抗扰性高的MC-CDMA，从而实现通信容量的改善。

【专利文件1】日本特开2004-158901号公报

然而，在上述专利文件1所记载的技术及其他技术(例如，自适应天线阵技术)中，即使能够通过回避电波干扰来防止通信质量的劣化，也无法抑制电波干扰产生本身。

发明内容

本发明是鉴于上述以往的课题而作出的，其目的在于提供一种能够降低来自与邻近基站进行通信的终端站的电波干扰的移动通信系统、基站装置及其控制方法。

为了解决上述课题，本发明涉及一种移动通信系统，其包含多个与自小区内的终端站装置进行通信的基站装置，所述移动通信系统的特征在于，所述各基站装置包含：干扰信号检测单元，其根据接收信号来检测出对与所述终端站装置进行通信时使用的信道产生干扰的干扰信号；以及干扰信道信息发送单元，其将表示所述干扰信号检测单元检测出的干扰信号的信道的干扰信道信息依次发送给邻近的基站装置(邻近基站装置)，直到该干扰信号的功率降低为止，接收到以本站为目的地的所述干扰信道信息的基站装置在使用该干扰信道信息所表示的信道的情况下，变更该信道的分配。

根据本发明，基站装置根据接收信号来检测对通信所使用的信道产生干扰的干扰信号。并且，经由有线线路或无线线路将表示该干扰信号的信道的干扰信道信息依次通知给邻近基站装置，直到所检测的干扰信号的功率降低为止。另一方面，接收到干扰信道信息的基站装置在所接收的干扰信道信息以自站为目的地、并且正在使用该干扰信道信息所表示的信道的情况下，变更该信道的分配。因此，基站装置不确定干扰波的到来方向就能够降低来自与邻近基站装置通信的终端站装置的电波干扰。

并且，在本发明的一个实施方式中，所述干扰信道信息发送单元采用用于识别作为发送目的地的基站装置的规定定时，来发送所述干扰信道信息，接收到所述干扰信道信息的基站装置根据该干扰信道信息的接收定时来识别该干扰信道信息是否以本站为目的地。根据该方式，只有与干扰信道信息的发送定时对应的基站装置变更该干扰信道信息所表示的信道的分配。因此，基站装置在防止因邻近基站装置而使信道变更次数增加的同时，能够降低来自与邻近基站装置通信的终端站装置的电波干扰。

在该方式中，所述各基站装置通过时分双工方式与所述终端站装置进行通信，所述规定定时可以是基于时分双工的规定接收帧。这样，基站装置不需要设计用于接收干扰信道信息的特殊电路。

并且，在本发明的一个方式中，所述干扰信道信息发送单元发送所述干扰信道信息，所述干扰信道信息包含用于识别作为发送目的地的基站装置的基站识别信息，接收到所述干扰信道信息的基站装置根据该干扰信道信息所包含的基站识别信息来识别该干扰信道信息是否以本站为目的地。

在该方式中，所述各基站装置还包含干扰降低实绩信息存储单元，该干扰降低实绩信息存储单元按照每个所述邻近的基站装置来存储干扰降低实绩信息，该干扰降低实绩信息表示紧接着向该基站装置发送了所述干扰信道信息之后与该干扰信道信息所表示的信道相关的干扰信号的功率降低的次数，所述干扰信道信息发送单元可以根据存储在所述干扰降低实绩信息存储单元中的干扰降低实绩信息来决定向作为所述干扰信道信息的发送目的地的基站装置的发送顺序。这样，基站装置能够优先向其小区内的终端站装置容易成为干扰源的邻近基站装置发送干扰信道信息。因此，在防止因邻近基站装置而使信道变更次数增加的同时，能够降低来自与邻近基站装置通信的终端站装置的电波干扰。

并且，在本发明的一个方式中，所述各基站装置通过正交频分多址方式和时分复用双工方式与所述终端站装置进行无线通信，与所述终端站装置通信时使用的信道是由基于正交频分的副载波频率和基于时分复用的时隙来确定的信道。根据该方式，在采用正交频分多址方式和时分复用双工方式的移动通信系统中，基站装置不确定干扰波的到来方向就能够降低来自与邻近基站装置通信的终端站装置的电波干扰。

另外，本发明涉及一种基站装置，其与自小区内的终端站装置进行通信，其特征在于，所述基站装置包含：干扰信号检测单元，其根据接收信号来检测出对与所述终端站装置进行通信时使用的信道产生干扰的干扰信号；以及干扰信道信息发送单元，其将表示所述干扰信号检测单元检测出的干扰信号的信道的干扰信道信息依次发送给邻近的基站装置，直到该干扰信号的功率降低为止。

并且，本发明涉及一种基站装置，其与自小区内的终端站装置进行通信，其特征在于，所述基站装置包含：干扰信道信息接收单元，其从其他基站装置接收干扰信道信息，该干扰信道信息表示对该其他基站装置的通信产生干扰的干扰信号的信道；以及信道分配单元，其在所述干扰信道信息接收单元所接收的干扰信道信息是以本站为目的地、并且正在使用该干扰信道信息所表示的信道的情况下，变更该信道的分配。

并且，本发明涉及一种基站装置的控制方法，该基站装置与自小区内的终端站装置进行通信，所述控制方法的特征在于，其包含如下步骤：干扰信号检测步骤，根据接收信号来检测出对与所述终端站装置进行通信时使用的信道产生干扰的干扰信号；以及干扰信道信息发送步骤，其将表示所述干扰信号检测步骤中检测出的干扰信号的信道的干扰信道信息依次发送给邻近的基站装置，直到该干扰信号的功率降低为止。

并且，本发明涉及一种基站装置的控制方法，该基站装置与自小区内的终端站装置进行通信，所述控制方法的特征在于，其包含如下步骤：干扰信道信息接收步骤，从其他基站装置接收干扰信道信息，该干扰信道信息表示对该其他基站装置的通信产生干扰的干扰信号的信道；以及信道分配步骤，当所述干扰信道信息接收步骤中接收到的干扰信道信息是以本站为目的地、并且正在使用该干扰信道信息所表示的信道的情况下，变更该信道的分配。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的移动通信系统的整体结构图。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的信道结构的一例的图。

图3是本发明的实施方式所涉及的基站的方框图。

图4是表示干扰信道信息发送时所使用的帧的分配的帧结构例。

图5是表示基站中的干扰信道信息的发送所涉及的处理的流程图。

图6是表示基站中的干扰信道信息的接收所涉及的处理的流程图。

图7是表示存储干扰降低实绩信息的存储部的一例的图。

图8是移动通信系统的整体结构图。

图9是表示电波干扰时的基站中的接收信号谱的一例的图。

图10是表示电波干扰时的基站中的解调星座的一例的图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的一个实施方式进行详细说明。

图1是本发明的一个实施方式所涉及的移动通信系统10的整体结构图。如该图所示，移动通信系统10构成为包含多个基站12(这里只图示了基站12-1～12-7)和多个终端站14(省略图示)。终端站14例如是可移动型便携电话机、便携信息终端或者数据通信用卡。

如图1所示，各基站12被设置为表示通信覆盖区域的小区16的端(小区边缘)与其相邻小区的端重合。例如，基站12-1的小区16-1具有分别与其相邻基站12-2～12-7的小区16-2～16-7重叠的区域。并且，各基站12通过TDD(Time Division Duplex，时分双工)方式与位于自小区内的终端站14进行无线信号的收发，另外，通过OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，正交频分多址)方式和TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)方式进行复用通信。

图2是表示移动通信系统10中的信道结构的一例的图。该图中的RX、TX分别表示基站12的接收帧、发送帧，各帧分别由基于时分复用的多个时隙(这里设为4时隙)构成。并且，按照每个时隙，规定由基于正交频分复用的多个副载波(例如16个副载波)构成的多个子信道(这里设为10个子信道)。并且，各通信所使用的信道由用于识别时隙的时隙号码(Slot1～4)和用于识别子信道频率的子信道号码(f1～f10)的组合来确定。在移动通信系统10中，通过将这样确定的各信道分别用于各个基站12，实现同一频率的再利用。另外，在后面对该图所示的“ICH”进行描述。

另外，各基站12根据接收信号，检测对与自小区内的终端站14通信时使用的信道产生干扰的干扰信号。并且，将表示该干扰信号的信道的干扰信道信息依次发送给相邻基站12，直到所检测出的干扰信号的功率降低为止。另一方面，从相邻基站12接收到干扰信道信息的基站12在所接收到的干扰信道信息是以本站为目的地，并且正在使用该干扰信道信息所表示的信道的情况下，变更该信道的分配。这样，在移动通信系统10中，检测到干扰信号的基站12不确定干扰波的到来方向就能降低来自与相邻基站12通信的终端站14的电波干扰。

以下，为了实现上述处理，对基站12所具备的结构和功能进行更详细地说明。

图3是基站12的方框图。如该图所示，基站12构成为包含天线20、切换部22、接收部24、发送部26、信号处理部28、I/F部30以及控制部32。

天线20发射从发送部26提供的无线信号，并且接收从终端站14或相邻基站12发送的无线信号，将所接收的无线信号输出给接收部24。

切换部22以时分方式切换天线20的收发。具体来讲，将天线20的连接目的地切换为接收部24或发送部26，使得用上述接收帧(RX)来接收无线信号，用发送帧(TX)来发送无线信号。但是，在用接收帧来发送后述的干扰信道信息的情况下不限于此。

接收部24将天线20所接收的无线信号下变频为基带信号，并输出给信号处理部28。

发送部26将从信号处理部28输入的基带信号上变频为无线信号，并放大为发送输出电平，提供给天线20。

信号处理部28从由接收部24输入的基带信号中提取终端站14或相邻基站12发送的数据。具体来讲，对由接收部24输入的基带信号进行码元(symbol)同步、保护间隔(Guard Interval)的去除、向数字信号的变换等，并将所取得的数字信号进一步通过高速傅里叶变换(FFT)变换为表示各副载波的相位和振幅的复码元串。并且，通过与调制方式对应的解映射处理，将该复码元串变换为对应的二进制数据，取得从终端站14或相邻基站12发送的数据。这样提取的数据被输出到I/F部30或控制部32中。

并且，信号处理部28将由I/F部30或控制部32输入的数据变换为基带信号。具体来讲，通过与调制方式对应的映射处理，将由I/F部30或控制部32输入的二进制数据变换为表示各副载波的相位和振幅的复码元串。并且，通过快速傅里叶逆变换(Inverse Fast FourierTransform：IFFT)将该复码元串变换为数字信号，进一步进行向模拟信号的变换、保护间隔的附加等，取得基带信号。这样取得的基带信号被提供给发送部26。

I/F部30将由未图示的上位装置输入的数据输出给信号处理部28，并且将由信号处理部28输入的数据输出给上位装置。

控制部32由CPU和存储器等构成，控制基站12的各部。并且，作为后述的干扰信道信息的发送所涉及的功能结构，具有干扰信号检测部34、干扰信道信息生成部36、干扰信道信息发送控制部38，作为干扰信道信息的接收所涉及的功能结构，具有干扰信道信息取得部40、使用信道判定部42、信道分配部44。这些功能通过CPU执行存储在存储器中的各种控制程序来实现。

干扰信号检测部34根据接收信号(这里是由信号处理部28输入的复码元的各载波分量)，按照规定的算法检测对与自小区内的终端站14通信时使用的信道产生干扰的干扰信号。用于检测干扰信号的算法例如可以应用迫零(Zero Forcing)均衡及其他均衡技术。

在干扰信号检测部34检测出干扰信号的情况下，干扰信道信息生成部36生成干扰信道信息，该干扰信道信息包含用于识别该干扰信号的信道的时隙号码和子信道号码。

干扰信道信息发送控制部38控制信号处理部28，使得干扰信道信息生成部36所生成的干扰信道信息按照分配给本站的帧(定时)依次发送给相邻基站12，直到干扰信号检测部34所检测的干扰信号的功率降低为止。具体来讲，控制信号处理部28，使得按照如下的定时来发送干扰信道信息。

图4是表示干扰信道信息发送时所使用的帧的分配的帧结构例。这里，在移动通信系统10具有某基站12的周围设置了6个相邻基站12的小区结构的情况下(参照图1)，示出了按照如下的方式分配帧的例子，即：互相相邻的7个基站12的各个基站能够按照7帧来发送干扰信道信息(参照图4下段)。即，在基站12-1用帧1发送干扰信道信息、基站12-2用帧2发送干扰信道信息、...、基站12-7用帧7发送干扰信道信息的情况下，根据发送源，预先规定干扰信道信息的发送定时。根据该帧结构，干扰信道信息发送控制部38控制干扰信道信息的发送定时，由此，邻近的基站12不能在同一定时发送干扰信道信息。

并且，在该图所示的帧结构例中，将上述7帧作为1超级帧，并且将7超级帧作为1超级帧组，根据发送(接收)干扰信道信息的超级帧(定时)，能够识别干扰信道信息的发送目的地(参照图4上段)。即，在用超级帧1发送以基站12-1为目的地的干扰信道信息、用超级帧2发送以基站12-2为目的地的干扰信道信息、...、用超级帧7发送以基站12-7为目的地的干扰信道信息的情况下，根据发送目的地，预先规定干扰信道信息的发送定时。根据该超级帧结构，干扰信道信息发送控制部38控制干扰信道信息的发送定时，由此，干扰信道信息不需要包含表示发送目的地的信息，并且以规定间隔(每隔7帧)依次将干扰信道信息发送给相邻基站12。

另外，干扰信道信息发送控制部38也可以控制信号处理部28和切换部22，使得在分配给本站的帧中，如图2所示，用接收帧的规定接收时隙(这里是标记为ICH的RX的Slot3)来发送干扰信道信息。这样，在某基站12发送干扰信道信息时，由于其相邻基站12都是干扰信道信息的接收模式，所以各基站12不需要设计用于接收干扰信道信息的特殊电路。

并且，在图4的帧结构例中，按照每个超级帧来规定干扰信道信息的发送目的地，按照该超级帧内的每个帧来规定干扰信道信息的发送源，反过来，也可以按照每个超级帧来规定干扰信道信息的发送源，按照该超级帧内的每个帧来规定干扰信道信息的发送目的地。

干扰信道信息取得部40从信号处理部28中取得由任意一个相邻基站12发送的干扰信道信息及其接收定时，并且根据该接收定时，识别所取得的干扰信道信息是否以本站为目的地。具体来讲，确定该接收定时是属于图4所示的信道结构中的哪个超级帧，在与所确定的超级帧对应的发送目的地与本站一致的情况下，识别该干扰信道信息以本站为目的地。

在干扰信道信息取得部40所取得的干扰信道信息以本站为目的地的情况下，使用信道判定部42判定本站是否使用包含在该干扰信道信息中的时隙号码和子信道号码所确定的信道。

信道分配部44在由使用信道判定部42判定为本站正在使用干扰信道信息表示的信道的情况下，变更该信道的分配。例如，将其他空信道分配给使用干扰信道信息表示的信道的通信、或者将干扰信道信息表示的信道分配给与其他终端站14的通信、或者暂时停止使用干扰信道信息表示的信道。

接着，根据图5和图6说明基站12的动作。

图5是表示基站12(这里假设是图1中的基站12-1)中的干扰信道信息的发送所涉及的处理的流程图。本处理按照每个接收帧来启动。

如该图所示，当接收到无线信号时(S100)，干扰信号检测部34根据由信号处理部28输入的复码元的各载波分量，检测对与自小区内的终端站14通信时使用的信道产生干扰的干扰信号(S102)。这里，如果完全没有检测到干扰信号，则基站12-1结束本处理。另一方面，如果在S 102中检测到干扰信号，则干扰信道信息生成部36生成干扰信道信息，该干扰信道信息包含用于识别该干扰信号的信道的时隙号码和子信道号码(S104)。

接着，干扰信道信息发送控制部38将计数器i初始化为1(S106)。然后，控制信号处理部28和切换部22，使得在S104中生成的干扰信道信息发送到6个相邻基站12-2～12-7中第i个相邻基站，并使发送部26发送干扰信道信息(S108)。例如，在第i个相邻基站是基站12-2的情况下，用超级帧2(发送目的地：基站12-2)内的分配给本站的帧1(发送源：基站12-1)中的规定接收时隙来发送干扰信道信息。

然后，干扰信号检测部34确认在S102中检测到的干扰信号的功率是否降低(S110)。这里，在检测到确认干扰信号功率降低时，基站12-1结束本处理。另一方面，如果未确认干扰信号功率降低，则干扰信道信息发送控制部38将计数器i加1(S112)，反复执行S 108及其之后的处理，直到计数器i超过相邻基站数n(这里为6)为止(S114)。即，反复发送在S104中生成的干扰信道信息，直到在S102中检测到的干扰信号的功率降低或者发送到所有相邻基站12-2～12-7中为止。

图6是表示基站12(这里设为图1中的基站12-2)中的干扰信道信息的接收所涉及的处理的流程图。本处理按照每个接收帧或者在能够发送以本站为目的地的干扰信道信息的接收帧(这里是超级帧2内的接收帧)中启动。

如该图所述，如果接收到干扰信道信息(S200)，则基站12-2在空信道中实施载波侦听(S202)。接着，干扰信道信息取得部40从信号处理部28中取得由任意一个相邻基站12发送的干扰信道信息及其接收定时，判定该干扰信道信息是否以本站为目的地，即：该接收信道信息的接收定时是否在将本站作为发送目的地的超级帧(这里是超级帧2)内(S204)。这里，如果该接收定时不在本站的超级帧内，则基站12-2判断为在S200中接收的干扰信道信息以其他站为目的地，结束本处理。

另一方面，如果在S204中判定为干扰信道信息的接收定时在本站的超级帧内，则使用信道判定部42判定本站是否正在使用包含在该干扰信道信息中的时隙号码和子信道号码所确定的信道(S206)。并且，如果未使用该信道，则基站12-2判断为与本站进行通信的终端站14中没有成为干扰源的成分，结束本处理。反过来，如果判定为使用该信道，则基站12-2判断为使用该信道进行通信的终端站14为干扰源，根据S202中的载波侦听结果，向该终端站14分配其他空信道(S208)。

根据以上说明的移动通信系统10，检测到干扰信号的基站12不确定干扰波的到来方向就能降低来自与相邻基站12通信的终端站14的电波干扰。

另外，本发明不限定于上述实施方式，可以进行各种变形实施。

例如，在上述实施方式中，将本发明应用于采用了OFDMA方式和TDMA/TDD方式的移动通信系统，但本发明也可以应用于采用其他多址方式的移动通信系统。

并且，在上述实施方式所涉及的移动通信系统10中，接收到干扰信道信息的基站12根据该接收定时，识别该干扰信道信息是否以本站为目的地，但检测到干扰信号的基站12发送包含用于识别发送目的地的基站ID的干扰信道信息，接收到干扰信道信息的基站12也可以通过比较包含在该干扰信道信息中的基站ID和本站的基站ID，识别该干扰信道信息是否以本站为目的地。

在该情况下，基站12也可以按照每个相邻基站12，将干扰降低实绩信息存储到存储器等存储部(参照图7)中，并根据该信息来决定干扰信道信息的发送目的地，其中，所述干扰降低实绩信息表示紧接着向该相邻基站12发送了干扰信道信息之后，该干扰信道信息所表示的干扰信号的功率降低的实绩次数(次数本身、频度、概率等)。这样，能够优先向其小区内的基站14容易成为干扰源的相邻基站12发送干扰信道信息。

并且，基站12也可以只具有上述干扰信道信息发送所涉及的结构(干扰信号检测部34、干扰信道信息生成部36、干扰信道信息发送控制部38)和其接收所涉及的结构(干扰信道信息取得部40、使用信道判定部42、信道分配部44)中的任意一种结构。在该情况下，只具有干扰信道信息的发送所涉及的结构的基站12由于不进行与干扰信道信息的接收对应的信道的分配变更，所以与只具有干扰信道信息的接收所涉及的结构的基站12相比，通信优先级相对较高。

并且，检测出干扰信号的基站12不仅向其相邻基站12发送干扰信道信息，也向位于其小区内的基站14能够成为干扰源的范围内的邻近基站12发送干扰信道信息(邻近的范围≥相邻的范围)。在该情况下，1超级帧所包含的帧数和1超级帧组所包含的超级帧数大于等于相互邻近的基站数。

Claims (3)

1.一种移动通信系统，包括多个基站装置，所述多个基站装置将由频率单元和时间单元的组合所确定的无线资源单元分配给自小区内的终端站装置以用于在上行链路上进行通信，其中

所述多个基站装置中的每个基站装置包括干扰信息发送装置，所述干扰信息发送装置基于在所述上行链路上接收到的信号将干扰信息发送给邻近的基站装置，所述干扰信息表示受到干扰的无线资源单元，以及

接收到所述干扰信息的基站装置基于接收到的所述干扰信息进行无线资源分配。

2.一种基站装置，其将由频率单元和时间单元的组合所确定的无线资源单元分配给自小区内的终端站装置以用于在上行链路上进行通信，所述基站装置包括：

干扰信息发送装置，基于在所述上行链路上接收到的信号将干扰信息发送给邻近的基站装置，所述干扰信息表示受到干扰的无线资源单元。

3.一种基站装置的控制方法，所述基站装置将由频率单元和时间单元的组合所确定的无线资源单元分配给自小区内的终端站装置以用于在上行链路上进行通信，所述控制方法包括：

干扰信息发送步骤，基于在所述上行链路上接收到的信号将干扰信息发送给邻近的基站装置，所述干扰信息表示受到干扰的无线资源单元。

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