在频分双工工作区域中避免干扰的方法和系统的制作方法
【专利摘要】在频分双工工作区域中避免干扰的方法和系统，所述方法包括在不同的网络元素之间协调无线资源的使用，所述网络元素包括宏基站和部署在所述宏基站的覆盖区域内并且工作在FDD模式的SCEN，通过在部分或全部所述网络元素之间经过同步的TDD空中接口，由广播单向地发送消息，或由专业信道双向地发送消息。所述系统包括：若干网络元素，所述网络元素包括：工作在FDD模式的宏基站；部署在所述宏基站的覆盖区域内并且也工作在FDD模式的多个SCE；以及用于协调在不同网络元素之间无线资源使用的装置，所述协调是通过在部分或全部所述网络元素之间通过同步TDD空中接口发送消息来实现的。
【专利说明】在频分双工工作区域中避免干扰的方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明的第一个方面主要涉及在频分双工(FDD)工作区域中避免干扰的方法，该方法包含协调不同的FDD网络元素之间无线资源的使用，包括协调宏基站和短距离覆盖扩展节点(SCEN)之间无线资源的使用，并且更具体地说涉及一种方法，该方法包含使用同步的时分双工(TDD )空中接口来执行所述的协调。
[0002]本发明的第二个方面包含一个在FDD工作区域中避免干扰的系统，它与第一个方面所述方法的实现相对应。
[0003]本发明关注一种用于协调无线资源(RR)的新机制，其使用在宏蜂窝FDD基站(SP在3G/4G系统中分别是NodeB和eNodeB)，FDD短距离覆盖扩展节点(SCEN)，如中继，以及微微蜂窝和毫微微蜂窝(即在LTE术语中的HeNodeB)中，还提供一种用于同步SCEN频率和时间的新机制。
【背景技术】
[0004]4G系统趋向于简化核心网络，改善延时、传输能力和吞吐量。这标志着IP流量和服务的重大的改进。
[0005]值得注意的是，在蜂窝网络产业中SCEN的使用预计是一种必然的趋势，为了在整个蜂窝区域中满足动态灵活和公平覆盖的需求，以下几点作为其主要追求的目标:
[0006]-到热点、家庭和企业的高传输能力，改善蜂窝边缘的覆盖，并且尤其在室内场景中。
[0007]-从宏蜂窝的下载流量，伴随蜂窝网络总吞吐量的巨大增长潜力和区域频谱效率ASE (b/s/Hz/m2)。
[0008]-“按需”部署灵活覆盖。
[0009]另一方面，可以预见到这些扩展节点(SCEN)在部署这些设备的宏基站的覆盖区域内会使用与所述宏基站相同的频率，并因此可能出现干扰问题，一定程度上阻碍了实现所述SCEN所追求的目标。为了避免这些问题，应该应用一些策略，以获得SCEN部署的最大利
Mo
[0010]在现有技术中，可以参考当前3GPP的发布版本9/版本10，在基站和SCEN (因为这两种设备在同一对频率上)中间避免干扰的机制有以下三种不同的方式:
[0011]-依靠纯粹的统计基础，如果由于SCEN辐射功率数值所限以及发生冲突时HARQ的传输能力所限，SCEN不会对宏基站发生干扰，那么SCEN重用全部可用的无线资源。
[0012]-为了考虑SCENRR的使用，基于SCEN对宏蜂窝信号的测量值来避免干扰的机制。
[0013]-为宏蜂窝和SCEN中间的ICIC消息使用回程网络，以便协调它们中间的RR使用。
[0014]这些方法，尤其是对于4G系统，目前正在由SCEN厂商在商业和实验室原型中以不同的具体的变型来实施。如图2所示，在第一种情况下，不存在任何避免干扰的机制，并且根据覆盖区域内的用户数量的变化，由于BS和SCEN使用相同的无线资源造成干扰的可能性增加。然而，其他两种方式考虑了一定的避免干扰的协调机制，如通过SCEN对BS的信号(B方式)做测量，或是通过在BS与SCEN之间通过例如目前4G系统涉及的X2接口的回程通信交换消息(C方式)。
[0015]作为现有技术涉及发明的技术起源的例子，对已在[2]中定义的ICIC消息所做的描述可能是有趣的，所述ICIC消息通过当前专用于LTE (4G)系统的回程接口 X2进行负载管理。除其他事项外，该协议规定了由若干个eNodeB覆盖的区域的负载管理。协调是借助于负载指示过程实现的。所述负载指示过程基本上包含，将“负载信息”消息单独地从宏基站发送到它的每个相邻蜂窝(迄今至多考虑256个相邻蜂窝)指明资源状态、过载和流量负载。这个过程的目的是控制相邻蜂窝间的干扰，下表显示了依据[2]的“负载信息”消息中包括的有关干扰协调的信息元素(IE)。
[0016]
【权利要求】
1.在频分双工工作区域中避免干扰的方法，包括通过在至少部分网络元素之间发送消息，协调在不同网络元素之间的无线资源的使用，所述网络元素包括至少一个宏基站和短距离覆盖扩展节点(SCEN)，所述SCEN部署在所述宏基站的覆盖区域内，并且工作在频分双工(FDD)模式内，其中，所述方法的特征在于，它包括通过同步的时分双工或TDD、空中接口执行所述消息的发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，控制TDD的接口作为SCEN设备识别符，使其能应用运营商带宽访问策略。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述TDD空中接口来对每个SCEN与宏基站进行频率和时间同步，从而使基站的无线帧与SCEN的无线帧对应，以避免干扰。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，对于3G系统，所述方法包括在所述SCEN与几个宏基站公用的无线网络控制器或RNC之间执行所述消息的发送。
5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，对于4G系统，所述方法包括在所述SCEN与所述至少一个宏基站之间执行所述消息的发送。
6.根据前述任何一项权利要求所述的方法，其中，所述消息的发送至少是单向的，从所述至少一个宏基站或从所述RNC用广播发送到所述SCEN。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述消息的发送是在所述宏基站或所述RNC，以及每个所述SCEN之间通过相应的专用信道执行至少双向的消息交换。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，当依赖权利要求5时，其中，所述消息的发送包括通过所述同步TDD空中接口将无线资源列表发送到所述SCEN，所述无线资源能够在下一帧中使用以避免在下行和上行通信中的干扰。
9.根据权利要求8所`述的方法，其中，所述消息的发送这样完成: -与可用的无线资源的一般信息相关的消息通过广播，单向地从至少一个宏基站或RNC向多个SCEN发送；以及 -与所述无线资源的使用的具体指示的相关消息，通过相应的专用信道，双向地在至少一个宏基站或RNC与每个SCEN之间发送。
10.根据权利要求8所述的方法，包括以无线帧为基础在无线帧上将未使用或被保管的无线资源列表从所述至少一个宏基站传输到所述SCEN，通过所述列表，加强所述SCEN对所述未使用或被保管的无线资源的使用。
11.根据权利要求10所述的方法，包括基于宏基站知晓的每个SCEN的地理位置，以私有方式为每个SCEN分配未使用或被保管的无线资源，以便避免SCEN对SCEN的干扰。
12.根据权利要求10所述的方法，包括估计和保留至少部分所述宏基站未使用的无线资源，将其包含在专用于所述SCEN所服务的用户使用列表中。
13.根据权利要求12所述的方法，包括基于由至少一个宏基站的资源调度器产生的针对之前调度信息的分析，使用时间提前的预调度用于执行所述估计。
14.根据权利要求7或权利要求8至13中任一项依赖于权利要求7所述的方法，包括通过TDD空中接口，在宏基站和在其覆盖区域中的SCEN中间建立P2P通信，提供用于以主从方式交换信令信息的双向机制，即由所述宏基站指令无线资源的使用，以及，当所述消息发送是双向消息交互时，所述SCEN向所述宏基站发送确认信号和/或指示下一无线帧的首选项的消息和/或对所分配无线资源的使用的性能的报告。
15.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述TDD协议被部署在不同于FDD上行或下行频带的频带中。
16.在频分双工工作区域中用于避免干扰的系统，包括: -至少一个工作在FDD模式中的宏基站； -多个部署在所述至少一个宏基站覆盖的区域内并也工作在FDD模式中的SCEN ;以及 -用于通过在至少部分所述网络元素之间发送消息，来协调在不同网络元素之间无线资源的使用的装置，所述网络元素包括所述至少一个宏基站和所述SCEN，其中所述系统的特征在于，用于协调的装置包括同步TDD空中接口，通过所述同步TDD空中接口来执行所述消息的发送。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述TDD空中接口通过至少一个控制信道实现，所述控制信道建立在每个所述SCEN和所述至少一个宏基站之间。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述至少一个控制信道是单向的，用于从所述至少一个宏基站或从若干个宏基站公用的RNC朝SCEN广播消息。
19.根据权利要求17所述的系统，包括多个所述控制信道，所述控制信道中的每一个在所述至少一个宏基站或从若干个宏基站公用的RNC与每个SCEN之间建立专用双向链路。
20.根据权利要求18或19所述的系统，其中，所述至少一个宏基站和每个SCEN包括协调模块，所述协调模块包括至少一个TDD收发器和相关的信号处理和频率转换装置，该协调模块工作在不同于所述FDD频带的频带中，并且布置为用于在主从方式中执行所述消息的发送，其中所述宏基站是主，所述SCEN是从。
21.根据权利要求20所述 的系统，其中，所述宏基站的协调模块或主协调模块还包括以下块: -接口块，该接口块收集分配消息和所述宏基站的同步信息，用于所述TDD收发器的同步和所述宏基站的FDD用户使用的无线资源的估计； -信息处理块，该信息处理块处理来自所述宏基站的调度器和同步单元的信息，以准备将要通过所述TDD空中接口发送到所述SCEN的用于干扰协调和同步目的的所述消息；以及 -TDD收发器的控制块，该控制块根据应按所述模块功能通过TDD空中接口接收和发送的信息来控制所述TDD收发机的性能，假设所述模块与TDD基站的功能类似。
22.根据权利要求20或21所述的系统，其中，所述每个SCEN的协调模块或从协调模块还包括以下块: -接口块，负责对所述SCEN以及与这个节点的调度器通信的同步信号，报告没有被所述宏基站使用，并因此为其自己的FDD用户保管的所述无线资源，并且，在所述双向链路已经建立的情况下，所述接口块也负责SCEN调度器对所述宏基站反馈的处理； -信息处理块，该信息处理块负责准备用于所述SCEN的同步和调度所需要的信息，以及，当所述双向链路已经建立时，发向所述宏基站的调度报告的准备，和来自所述SCEN的资源分配首选项的分析；以及 -TDD收发器的控制块，该控制块根据应按所述模块功能通过TDD空中接口接收和发送的信息来控制所述TDD收发机的性能，假设所述模块与TDD用户设备的功能类似，包括用于所述SCEN的标示的信息。
【文档编号】H04W72/04GK103518411SQ201280022614
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年3月7日 优先权日:2011年3月11日
【发明者】路易斯·坎波伊·塞尔韦拉, 奎利亚诺·佩雷斯·塔雷罗, 皮拉尔·鲁伊斯·亚拉贡, 普米蒂沃·马塔斯·桑斯 申请人:电话有限公司