CN104540187B - 具有毫微小区的通信系统及其干扰控制方法 - Google Patents

具有毫微小区的通信系统及其干扰控制方法 Download PDF

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Abstract

无线通信系统中由终端执行的通信方法包括：如果该终端进入包括被注册了该终端的毫微基站的宏小区，则从宏基站接收包括进入了家庭小区的指示的第一消息；基于第一消息，向毫微基站传送包括用于控制毫微基站的终端的标识符的第二消息，第二消息以预定的发射功率传送；以及如果终端的标识符在毫微基站中被注册，则从基于第二消息控制的毫微基站接收系统信息。

Description

具有毫微小区的通信系统及其干扰控制方法
本申请是申请日为2010年03月08日、申请号为201080010776.1、发明名称为“具有毫微小区的通信系统及其干扰控制方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及无线通信，具体地，涉及一种具有毫微小区(femtocell)的无线通信系统以及一种用于减轻无线通信系统中的小区间干扰的方法。
背景技术
蜂窝式通信系统包括多个宏小区，每个宏小区通过宏基站的覆盖区域来定义并且在覆盖区域内向移动站提供通信服务。典型地，即使在相同宏小区内，移动站也经受不同的信号环境。然而，宏基站向移动站提供服务而不考虑移动站特定的信号环境，这导致服务质量降低和延迟。为了减轻这些问题，服务供应商部署中间设备，诸如用于在基站和移动站之间中继信号的转发器(repeater)和远程单元。因为宏基站和中间设备是服务供应商财产，所以中间设备的部署增加了商业成本和系统实现复杂性。
为了解决这些问题，将当前通信系统设计为支持可以在宏小区内重叠安装的毫微基站(femto base station)。毫微基站是根据需要而可以安装在住宅或小型商业环境中的小型蜂窝式基站。因为毫微小区被安装在用户的建筑物上，所以有可能改善室内信号环境和服务质量而不增加服务供应商的固定基本设施成本。
图1图示了包括安装在宏小区内的毫微小区的传统无线通信系统。
参照图1，多个毫微基站21被安装在宏基站11的宏小区内。
发明内容
技术问题
从而，宏小区和毫微小区的信号很可能彼此干扰。通常，将基站安装在对于每个特定基站的最佳位置，并且很难考虑到彼此之间的干扰的概率来安装基站。例如，因为每个毫微基站21使用全向天线，所以通过毫微基站21服务的移动站31很可能接收由宏基站11和另一毫微基站21传送的信号，而导致干扰。此外，由相邻毫微基站传送的信号可以作为对移动站31的干扰。
技术方案
为了解决至少如上所述的现有技术的问题，本发明的一方面提供一种用于在无线通信系统中控制宏小区和毫微小区之间的干扰的方法，其中所述宏小区和毫微小区被重叠部署。
根据本发明的一种方面，提供一种用于在无线通信系统中控制宏小区和毫微小区之间的干扰的通信系统。所述通信系统包括：毫微基站，定义毫微小区并且包括发射机，用于服务于至少一个向所述毫微基站注册的移动站；以及宏基站，定义包括毫微基站的宏小区，并且当移动站进入宏小区时通知移动站进入了家庭小区。当接收到由移动站传送的毫微小区驱动控制消息时，所述毫微基站接通先前被切断的发射机以控制毫微基站的干扰。
根据本发明另一方面，提供一种用于包括毫微基站和宏基站的无线通信系统的干扰控制方法。所述方法包括：当移动站进入具有该移动站被注册了的毫微基站的宏小区时，由宏基站通知移动站进入了家庭小区；在家庭小区内由移动站以预定传送功率将毫微小区驱动控制消息传送到毫微基站；以及当接收到毫微小区驱动控制消息时，由毫微基站接通先前被切断的发射机以控制由于毫微基站的干扰。
有益效果
根据本发明的用于无线通信的干扰控制方法有助于抑制在毫微小区和宏小区之间的干扰。此外，本发明能够通过当没有移动站位于毫微小区内时切断毫微基站发射机来防止毫微基站不必要地传送信号。此外，当已注册的移动站处于距基站的可用距离内时，本发明能够接通毫微基站的发射机，从而有效地抑制由不必要的传送造成的小区间干扰。本发明的干扰控制方法主动地控制由宏小区内的毫微小区所造成的干扰。
附图说明
根据下面的结合附图的详细描述，本发明的以上和其他方面、特征和优点将变得更加明显，其中：
图1图示了包括安装在宏小区内的毫微小区的传统无线通信系统；
图2和图3是图示了根据本发明实施例的无线通信系统的宏小区和毫微小区的示意图；
图4是图示了在根据本发明实施例的干扰控制方法中的移动站、宏基站和毫微基站的操作的顺序图；
图5是图示了在根据本发明实施例的干扰控制方法中的移动终端、宏基站、毫微基站以及自组织网络(SON)服务器的操作的顺序图；以及
图6是图示了在根据本发明实施例的干扰控制方法中的移动终端、宏基站、毫微基站以及SON服务器的操作的顺序图。
具体实施方式
将参照附图在下面详细描述本发明的各个实施例。遍及附图，相同的参考标号始终指示相同的或相似的部分。另外，可省略在此合并的公知功能和结构的详细描述，以避免使本发明的主题模糊。
图2和图3是图示了根据本发明实施例的无线通信系统的宏小区和毫微小区的示意图。
参照图2和图3，通信系统包括定义宏小区100的宏基站110、定义相应毫微小区200并且部署在宏小区100内的多个毫微基站210、以及可以在宏小区100内移动并且越过毫微小区200的边界的多个移动站310。宏基站110和毫微基站210可以彼此直接或间接地通信。
移动站310连接到宏小区100内的宏基站110。如果移动站310移动进毫微小区200中，则它执行到毫微基站210的切换。可以向对应的毫微基站210预注册移动站310。相应地，移动站310可以由宏基站110或毫微基站210来服务。
毫微基站210取决于是否有任一移动站位于它的无线电覆盖区域内，即，在毫微小区200内，来开启或关闭它的发射机。相应地，当如图3中所示移动站310移动出毫微小区200时，毫微基站210切断它的发射机。相反地，当如图3所示、向毫微基站210注册的移动站310移动进毫微小区200中时，毫微基站210接通发射机电力以服务移动站310。
当移动站310进入对应的毫微小区200时，移动站310向毫微基站210传送毫微小区传送功率开启/关闭(Femtocell Transmission Power On/off，FTPO)消息以接通毫微基站210的发射机。替换地，当移动站310进入已注册的毫微小区200时，宏基站110可以向毫微基站210传送FTPO消息。移动站310可以以预定的发射功率传送FTPO消息。相应地，当通过毫微基站接收器接收到FTPO消息时，毫微基站210接通它的发射机。
图4是图示了在根据本发明实施例的干扰控制方法中的移动站、宏基站和毫微基站的操作的顺序图。在图4中，假设宏基站110和毫微基站210可以直接地彼此通信。
参照图4，在步骤411中，在检测到移动站310的进入之前，毫微基站210保持它的发射机处于断开状态。在步骤413中，移动站310进入宏小区100并且连接到宏基站110。更具体地，当移动站310进入宏小区100时，宏基站110建立连接以向移动站310提供服务。因此，宏基站110向宏小区100内的移动站310提供通信服务。
在移动站310连接到宏基站110之后，在步骤415中宏基站110确定它是否是移动站310的家庭小区(Home Cell，HC)。也就是说，宏基站110确定该移动站310已经被注册到的毫微基站210是否位于宏小区100内。如果毫微基站210位于宏小区100内，则意味着宏小区110是移动站310的HC。为此，宏基站110可以具有毫微小区列表和特定毫微小区的移动站列表，所述毫微小区列表包括与安装在宏小区100内的毫微小区有关的信息，所述特定毫微小区的移动站列表各自包括与注册到毫微小区的移动站有关的信息。
当宏基站110是移动站310的HC时，在步骤417中宏基站110向移动站310发送HC进入通知消息，向移动站310通知移动站310连接到它的HC。HC进入通知消息可以是HC指示(HCI)消息。
在步骤419中，宏基站110向移动站已经被注册到的毫微基站210发送MS接近通知消息，向毫微基站210通知已预注册的移动站310的进入。
在步骤421中的，响应于MS接近通知消息，毫微基站210向宏基站110发送MS接近确认(ACK)消息。也就是说，毫微基站210基于MS接近通知消息来确认移动站310的接近。
当已经接收了MS接近ACK消息时，在步骤423中，宏基站110向移动站310发送毫微小区驱动控制资源分配消息。宏基站110为移动站310分配资源以发送毫微小区驱动控制消息。
当已经接收了毫微小区驱动控制资源分配消息时，在步骤425中，移动站310向宏基站110发送毫微小区驱动控制资源ACK消息。更具体地，移动站310检查利用毫微小区驱动控制资源分配消息分配的资源，并且答复宏基站110。
当毫微小区驱动控制资源ACK消息已经被接收时，在步骤427中，宏基站110向毫微基站210发送毫微小区驱动控制资源通知消息，向毫微基站210通知为移动终端分配的资源以控制驱动毫微基站210。
在已经接收毫微小区驱动控制资源通知消息之后，在步骤429中，毫微基站210监视毫微小区驱动控制资源，等待毫微小区驱动控制消息。
在步骤431中，移动站310传送关于由宏基站110分配的毫微小区驱动控制资源的毫微小区驱动控制消息。移动站310以预定发射功率来传送毫微小区驱动控制消息。这里，该发射功率可以设置为这样的值：使得当移动站110在毫微基站的无线电覆盖范围(即，毫微小区)内时毫微基站210可以接收毫微小区驱动控制消息。也就是说，当移动站进入毫微小区时，毫微基站210可以接收由移动站310传送的毫微小区驱动控制消息。当移动站310在毫微小区之外时，毫微基站210不能接收由移动站310传送的毫微小区驱动控制消息。毫微小区驱动控制消息包括用于毫微基站210标识移动站310的用户标识符(UID)。
当已经接收毫微小区驱动控制消息时，在步骤433中毫微基站210接通它的发射机。更具体地，毫微基站210基于包括在毫微小区驱动控制消息中的UID来验证移动站310的注册。当验证了向毫微基站210注册了移动站310时，毫微基站210接通它的发射机。
在接通发射机之后，在步骤435中毫微基站210使用发射机来广播系统信息。
从而，移动站310使用系统信息连接到毫微基站210，并且毫微基站210开始服务于移动站310。在这时候，移动站310可以选择性地由宏基站110和毫微基站210服务。
虽然图4图示了宏基站110向毫微基站210分开地发送MS接近通知消息和毫微小区驱动控制资源通知消息，但是本发明不限于此。例如，当从移动站310接收毫微小区驱动控制资源ACK消息时，宏基站110可以向毫微基站210同时地传送MS接近通知消息和毫微小区驱动控制资源通知消息。也就是说，可以在没有在步骤421中响应于MS接近通知消息而传送MS接近ACK消息的情况下实现如上所述的本发明的干扰控制方法。
此外，虽然已经在宏基站110和毫微基站210直接彼此通信的假设下如上描述了图4，但是如上所述的本发明不限于此。例如，宏基站110和毫微基站210可以通过另一设备间接地彼此通信。
图5是图示了在根据本发明实施例的干扰控制方法中的移动终端、宏基站、毫微基站以及自组织网络(Self-Organizing Network，SON)服务器的操作的顺序图。在图5中，假设毫微基站210经由主干网连接到SON服务器410。
参照图5，在步骤511中，在移动站310的进入被检测到之前，毫微基站210保持它的发射机处于断开状态，即，当没有移动站位于毫微小区中时，毫微基站210切断它的发射机。
在步骤513中，移动站310接入宏基站。更具体地，移动站310进入宏小区100并且连接到宏基站110。当移动站310进入宏小区100时，宏基站110建立连接以服务于移动站310。因此，宏基站110为宏小区100内的移动站310提供通信服务。
在移动站310连接到宏基站110之后，在步骤515中宏基站110确定它是否是移动站310的HC。步骤515与如上所述的图4中的步骤415相同。
当确定宏基站110是移动站310的HC时，在步骤517中宏基站110向移动站310发送HC进入通知消息，向移动站310通知移动站310被连接到它的HC。HC进入通知消息可以是HC指示(HCI)消息。
在步骤519中，宏基站110向SON服务器410发送MS接近通知消息，向SON服务器410通知已预注册的移动站310的进入。
一旦收到MS接近通知消息，SON服务器410就在步骤521中响应于MS接近通知消息向宏基站110发送MS接近确认(ACK)消息。
当已经接收了MS接近ACK消息时，在步骤523中，宏基站110向移动站310发送毫微小区驱动控制资源分配消息。更具体地，宏基站110为移动站310分配资源以传送毫微小区驱动控制消息，并且在毫微小区驱动控制资源分配消息中向移动站310发送与分配的资源有关的信息。当已经接收了毫微小区驱动控制资源分配消息时，在步骤525中，移动站310向宏基站110发送毫微小区驱动控制资源ACK消息。
当已经接收了毫微小区驱动控制资源ACK消息时，在步骤527中，宏基站110向SON服务器410发送毫微小区驱动控制资源通知消息。当已经接收了毫微小区驱动控制资源通知消息时，在步骤528中，SON服务器410向毫微基站210转发毫微小区驱动控制资源通知消息。也就是说，SON服务器410向毫微基站210通知被分配给移动站310的毫微小区驱动控制资源。
在已经接收了毫微小区驱动控制资源通知消息之后，在步骤529中，毫微基站210监视用于毫微小区驱动控制消息的毫微小区驱动控制资源。
在步骤531中，移动站310发送与由宏基站110分配的毫微小区驱动控制资源有关的毫微小区驱动控制消息。移动站310以预定的发射功率传送毫微小区驱动控制消息。如上面结合图4所描述的，该发射功率可以设置为这样的值：使得当移动站110处于毫微基站(即，毫微小区)的无线电覆盖范围内时毫微基站210可以接收毫微小区驱动控制消息。毫微小区驱动控制消息包括用户标识符(UID)，以使得毫微基站210可以标识移动站310。
当已经接收了毫微小区驱动控制消息时，在步骤533中毫微基站210接通它的发射机。更具体地，当已经使用毫微小区驱动控制消息检测到移动站310的毫微小区进入时，毫微基站210将它的发射机从断开状态切换到开启状态。在这时候，毫微基站210可以基于包含在毫微小区驱动控制消息中的UID来验证移动站310的注册。当已经验证了向毫微基站210注册了移动站310时，毫微基站210接通它的发射机。在接通发射机之后，在步骤535中毫微基站210使用发射机来广播系统信息。
从而，移动站310使用系统信息连接到毫微基站210，并且毫微基站210开始服务于移动站310。在这时候，移动站310可以选择性地由宏基站110和毫微基站210所服务。
如上面结合图4所描述的，虽然图5已经描述了宏基站110向SON服务器410分开地传送MS接近通知消息和毫微小区驱动控制资源通知消息，但是本发明不限于此。也就是说，可以在没有在步骤521中响应于MS接近通知消息来传送MS接近ACK消息的情况下实现如图5中图示的干扰控制方法。
此外，虽然上面的图5的描述描述了毫微基站210仅接通或切断它的发射机，但是本发明不限于此。例如，毫微基站210可以根据由移动站310传送的毫微小区驱动控制消息来接通或切断它的发射机和接收机两者。因为毫微基站201经由主干网连接到SON服务器410，所以它可以通过主干网接收毫微小区驱动控制资源通知消息。因此，毫微基站210不需要接通它的接收机以用于接收无线电信号。毫微基站210可以被配置为在步骤533中接通它的接收机以及发射机。因为毫微基站210可以接收毫微小区驱动控制资源通知方法而不接通它的无线电接收机，所以有可能减少功耗。
虽然已经在以上的实施例中描述了宏基站110独立地分配毫微小区驱动控制资源，但是本发明不限于此。例如，SON服务器410可以分配毫微小区驱动控制资源以及在宏基站110和毫微基站210之间中继无线电信号。
图6是图示了在根据本发明实施例的干扰控制方法中的移动终端、宏基站、毫微基站以及SON服务器的操作的顺序图。在图6中，假设毫微基站210经由主干网连接到SON服务器410。
参照图6，步骤611到步骤619与步骤511到步骤519相同。因此，将不提供对步骤611到步骤619的重复描述。
在步骤621中，一旦收到MS接近通知消息，SON服务器410就向宏基站110发送毫微小区驱动控制资源分配请求消息。更具体地，SON服务器410确定用于移动站310的特定目的资源，例如，用于移动站310的毫微小区驱动控制资源，以传送毫微小区驱动控制消息(用于接通或断开毫微基站210的发射机)，并且请求宏基站110分配确定的资源给移动站310。
当接收了毫微小区驱动控制资源分配请求消息时，在步骤623中，宏基站110向移动站310发送毫微小区驱动控制资源分配消息。也就是说，宏基站110为移动站310分配用以传送毫微小区驱动控制消息的资源。
当接收了毫微小区驱动控制资源分配消息时，在步骤625中，移动站310向宏基站110发送毫微小区驱动控制资源ACK消息。
在向宏基站110传送毫微小区驱动控制资源请求消息之后，在步骤628中SON服务器410向毫微基站210发送毫微小区驱动控制资源通知消息。也就是说，SON服务器410向毫微基站210通知分配给移动站310的毫微小区驱动控制资源。
此后，步骤629到步骤635与步骤529到步骤535相同。因此，将不提供对步骤629到步骤635的重复描述。
根据上述本发明实施例的用于无线通信的干扰控制方法有助于抑制在毫微小区和宏小区之间的干扰。此外，上述的本发明实施例能够通过当没有移动站位于毫微小区内时切断毫微基站发射机来防止毫微基站不必要地传送信号。此外，上述的本发明实施例能够当注册的移动站处于距基站的可用距离之内时接通毫微基站的发射机，从而有效地抑制由不必要的传送所引起的小区间干扰。本发明的干扰控制方法有利地控制由宏小区内的毫微小区所引起的干扰。
虽然已经在上文中详细描述了本发明的特定实施例，但是应该清楚理解，对本领域技术人员而言可明显的、在此讲授的基本发明构思的许多变化和/或修改将仍然落在由所附的权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围之内。

Claims (26)

1.一种无线通信系统中由终端执行的通信方法，该方法包括：
如果该终端进入包括被注册了该终端的毫微基站的宏小区，则从宏基站接收包括进入了家庭小区的指示的第一消息；
基于第一消息向毫微基站传送用于控制毫微基站的、包括终端的标识符的第二消息，第二消息被利用预定的发射功率在被资源分配信息标识的资源上传送；以及
如果终端的标识符在毫微基站中被注册，则从基于第二消息控制的毫微基站接收系统信息，
其中，所述资源被所述毫微基站基于所述资源分配信息监视，以及
其中，所述预定的发射功率被设置使得如果所述终端在毫微小区内则第二消息能够被发送到毫微基站。
2.如权利要求1所述的方法，其中，接收系统信息包括：
从毫微基站的发射机接收系统信息，
其中，先前被切断的毫微基站的发射机响应于第二消息被接通。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：
从宏基站接收用于传送第二消息的资源分配信息。
4.一种无线通信系统中由宏基站执行的通信方法，该方法包括：
如果终端进入包括被注册了该终端的毫微基站的宏小区，则向终端传送包括进入了家庭小区的指示的第一消息；以及
向终端传送资源分配信息，所述资源分配信息用于传送包括终端的标识符的第二消息，第二消息被利用预定的发射功率在基于资源分配信息标识的资源上从终端传送到毫微基站以用于控制毫微基站的发射机，
其中，所述资源被所述毫微基站基于所述资源分配信息监视，以及
其中，所述预定的发射功率被设置使得如果终端在毫微小区内则第二消息能够被发送到毫微基站。
5.如权利要求4所述的方法，其中，先前被切断的毫微基站的发射机响应于基于资源分配信息传送的第二消息被接通。
6.如权利要求4所述的方法，还包括：
向毫微基站传送指示终端进入家庭小区的第三消息。
7.如权利要求4所述的方法，还包括：
向毫微基站传送包括用于传送第二消息的资源分配信息的第四消息。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述第四消息经由自组织网络服务器传送。
9.一种无线通信系统中由毫微基站执行的通信方法，该方法包括：
基于资源分配信息监视用于接收与终端相关的信息的资源；
从毫微小区内的终端接收包括终端的标识符的第一消息，第一消息以预定的发射功率传送；以及
如果终端的标识符在毫微基站中被注册，则基于第一消息控制毫微基站的发射机，
其中，所述预定的发射功率被设置使得如果终端在毫微小区内则第一消息能够被发送到毫微基站。
10.如权利要求9所述的方法，其中，控制毫微基站的发射机包括：
接通先前被切断的毫微基站的发射机，以控制由毫微基站导致的干扰。
11.如权利要求9所述的方法，还包括：
从宏基站接收用于指示终端进入宏小区的第二消息。
12.如权利要求9所述的方法，还包括：
从宏基站接收包括用于传送第一消息的资源分配信息的第三消息。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述第三消息经由自组织网络服务器传送。
14.一种无线通信系统中的终端，该终端包括：
收发机，用于传送和接收信号；以及
控制器，被配置为：如果该终端进入包括被注册了该终端的毫微基站的宏小区，则从宏基站接收包括进入了家庭小区的指示的第一消息；基于第一消息向毫微基站传送用于控制毫微基站的、包括终端的标识符的第二消息，第二消息利用预定的发射功率在被资源分配信息标识的资源上传送；以及如果终端的标识符在毫微基站中被注册，则从基于第二消息控制的毫微基站接收系统信息，
其中，所述资源被所述毫微基站基于所述资源分配信息监视，以及
其中，所述预定的发射功率被设置使得如果终端在毫微小区内则第二消息能够被发送到毫微基站。
15.如权利要求14所述的终端，其中，所述控制器还被配置为从毫微基站的发射机接收系统信息，
其中，先前被切断的毫微基站的发射机响应于第二消息被接通。
16.如权利要求14所述的终端，其中，所述控制器还被配置为从宏基站接收用于传送第二消息的资源分配信息。
17.一种无线通信系统中的宏基站，该宏基站包括：
收发机，用于传送和接收信号；以及
控制器，被配置为：如果终端进入包括被注册了该终端的毫微基站的宏小区，则向终端传送包括进入了家庭小区的指示的第一消息；以及向终端传送资源分配信息，所述资源分配信息用于传送包括终端的标识符的第二消息，第二消息被利用预定的发射功率在基于资源分配信息标识的资源上从终端传送到毫微基站以用于控制毫微基站的发射机，
其中，所述资源被所述毫微基站基于所述资源分配信息监视，以及
其中，所述预定的发射功率被设置使得如果终端在毫微小区内则第二消息能够被发送到毫微基站。
18.如权利要求17所述的宏基站，其中，先前被切断的毫微基站的发射机响应于基于资源分配信息传送的第二消息被接通。
19.如权利要求17所述的宏基站，其中，所述控制器还被配置为向毫微基站传送指示终端进入家庭小区的第三消息。
20.如权利要求17所述的宏基站，其中，所述控制器还被配置为向毫微基站传送包括用于传送第二消息的资源分配信息的第四消息。
21.如权利要求20所述的宏基站，其中，所述第四消息经由自组织网络服务器传送。
22.一种无线通信系统中的毫微基站，该毫微基站包括：
收发机，用于传送和接收信号；以及
控制器，被配置为：基于资源分配信息监视用于接收与终端相关的信息的资源，从毫微小区内的终端接收包括终端的标识符的第一消息，第一消息以预定的发射功率传送；以及如果终端的标识符在毫微基站中被注册，则基于第一消息控制毫微基站的发射机，
其中，所述预定的发射功率被设置使得如果终端在毫微小区内则第一消息能够被发送到毫微基站。
23.如权利要求22所述的毫微基站，其中，所述控制器还被配置为接通先前被切断的毫微基站的发射机，以控制由毫微基站导致的干扰。
24.如权利要求22所述的毫微基站，其中，所述控制器还被配置为从宏基站接收用于指示终端进入宏小区的第二消息。
25.如权利要求22所述的毫微基站，其中，所述控制器还被配置为从宏基站接收包括用于传送第一消息的资源分配信息的第三消息。
26.如权利要求25所述的毫微基站，其中，所述第三消息经由自组织网络服务器传送。
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