专利名称：小区选择装置及小区选择方法
技术领域：
本发明涉及无线通信的技术领域，特别涉及决定在多个通信系统共存的地域中的移动终端应该在哪个无线通信系统的小区中进行通信的小区选择装置及小区选择方法。
背景技术：
目前，作为由多个无线小区构成的移动通信系统，在日本国内有利用时分多址方式(TDMA)的第2代移动电话系统、PHS、以及利用码分多址方式(CDMA)的第3代移动电话系统。目前，在第3代移动电话系统中，单载波的CDMA方式成为主流，但在单载波CDMA的情况下，进行高速化从而传输带宽变宽、且容易受到频率选择性衰减的影响。并且，由于高速化造成了码片速率变高(码片长度变短)和多径分离率提高，另一方面各接收路径的振幅变小且RAKE合成时的特性劣化变大。根据这样的理由，在通常的单载波CDMA中，高速化存在极限，在当进行高速移动时要在下行链路中实现100Mbps以上的第4代移动通信系统中，希望利用正交频分复用(OFDM)方式而不是通常的单载波CDMA来实现高速化。目前，OFDM方式用在地面波数字广播、IEEE802.11系列、以及高性能无线局域网(HiperLAN)等无线LAN中。
目前，作为在第3代移动电话系统中采用的无线接入方式，代表性的无线接入方式为码分多址(CDMA)方式，特别是WCDMA方式和cdma2000方式为主流，但必须也考虑上述的技术动向及市场需求。因此，在进行利用WCDMA方式的3G系统的标准研究以及制定的3GPP中，正在探讨如下的方法利用WCDMA方式系统的上位层，而在物理层以及无线区间中导入OFDM方式。在3GPP发行的文献中记载了由3GPP进行的关于向3G系统导入OFDM方式的结论以及所同意的技术内容等(例如，参照非专利文献1。)。
在向使用WCDMA方式的3G系统的无线接入方式中新导入并使用OFDM方式的理由之一中，能够列举出OFDM方式即使在多径传播环境中也表现出优良的传输特性。并且，还可以列举出以下等的理由使用OFDM方式而不是WCDMA方式传输以已经完成标准化的高速下行链路分组接入(HSDPA)方式传输的信号时，吞吐率变好。在3GPP的讨论中，在为了研究而假设的系统中，为了实现无线基站设备的共用化，由双方系统共有包括当前的WCDMA方式系统的MAC层在内的上位层，在各系统中分别使用独立的物理层，但由双方系统共有无线部(RF部、天线部)。在这样的系统中，从同一个天线发送WCDMA方式的信号(以下，称为WCDMA信号。)和OFDM方式的信号(以下，称为OFDM信号。)，所以WCDMA方式的小区和OFDM方式的小区共存，这些小区形成为同心圆状。
在将来的第4代移动通信系统中，很有可能采用多载波信号传输方式，例如以OFDM或基于OFDM导入了码元扩展技术的OFCDM(也称为MC-CDMA)方式为基础的无线接入方式。从而，可以认为在从第3代系统发展到第4代系统的过程中，进而即使在第4代系统普及之后，第3代系统和第4代系统也会共存。在从第3代系统转移到第4代系统的过程中，有可能出现可以与双方系统连接的移动终端。并且，可以认为即使在第4代广泛普及之后，第3代系统将在语音通信或低速数据通信中继续存在。附带而言，在由3GPP讨论的WCDMA方式和OFDM方式共存的系统中，移动终端和网络之间的连接等利用WCDMA方式的无线链路，所以在利用OFDM方式的无线链路的移动终端中，可以使用WCDMA方式的无线链路(可与WCDMA方式的小区连接)必然成为了前提。
如上所述，第3代小区和一部分第4代小区形成为同心圆。从而，存在可以选择任一小区的地域，处于这样的地域的移动终端为了进行通信而需要选择任一小区。只要信号的延迟量在保护间隔的范围内，抗多径干扰强的OFDM方式的小区就可以进行与WCDMA方式的小区相比更高质量且高速的信号传输。
另一方面，OFDM方式的无线信号为了提高对多径干扰的抵抗性，而包含保护间隔。在延迟波的延迟量在保护间隔长度以下的情况下，大大降低了延迟波带来的特性劣化(实际上可以忽略)，所以如果延长保护间隔的长度，则即使包含在移动终端的接收信号中的延迟波的延迟量较大也能够避免干扰。并且，存在小区半径越大则由于信号传播距离的增加而引起的延迟波的延迟量也变得越大的倾向。从而，小区半径越大，则需要将插入到在该小区的无线区间中传输的OFDM信号中的保护间隔部分延长。但是，保护间隔部分本身对数据传输本身并不作任何贡献，所以在信号中插入较长的保护间隔会带来传输效率的恶化。因此，在OFDM方式的小区中，为了极力抑制传输效率的降低，优选将小区半径设定得较小，极力缩短所传输的OFDM信号的保护间隔部分。因此，在WCDMA方式的小区和OFDM方式的小区共存的情况下，预计OFDM方式的一个小区的大小较小。
例如在专利文献1中记载了按照通信状况将保护间隔部分的长度设定为最佳的技术。
(现有技术文献)非专利文献13GPP TR 25.892，V6.0.0(2004-06)专利文献1日本特开2002-345035号公报在WCDMA方式和OFDM方式的小区共存的系统中，必须恰当地判断可以与双方的小区连接的移动终端应该与哪个小区连接。根据上述的考察，如果可以利用任意的小区，则预计在多数情况下OFDM方式的小区具有更高的性能(传输特性，吞吐率)。
一般在移动通信系统(包括第3代移动电话系统)中，在从多个小区中选择一个要连接的小区的情况下，从各小区发送导频信号，由移动终端接收这些导频信号，测定接收特性(接收SNR特性等)，根据该测定结果进行小区的选择。进而，有时还考虑各小区的负荷状态(当前连接的终端数量和通信量等)。考察该方法是否适用于WCDMA方式的小区和OFDM方式的小区以同心圆状共存的系统中的小区选择。在该情况下设为，OFDM方式的小区的小区半径比WCDMA方式的小区小、且移动终端处于OFDM方式的小区内。在比较移动终端接收的WCDMA方式以及OFDM方式的导频信号的功率的情况下，预计前者比后者表现出更良好的接收特性。
如图1所示，为了在小区端确保相同程度的接收功率(Pth)，需要以比OFDM方式的导频信号高的功率发送WCDMA方式的导频信号。因此，在多数情况下，预计由OFDM方式的小区内的移动终端接收的WCDMA方式的导频信号的接收功率(PCDMA)比OFDM方式的导频信号的接收功率(POFDM)大。其结果，尽管处于具有更良好的信号传输特性的OFDM方式的小区内，但还是选择WCDMA方式的小区。
为了解决这样的弊端，可以考虑对移动终端接收到的导频信号的接收功率施加偏移，进行导频信号的接收功率差的校正。但是，这样的功率值校正并不容易。即使假设完成了这样的校正，在以相同程度的接收强度接收到来自双方小区的导频信号的情况下，也难以适当地判断应该选择哪个小区。
不仅是WCDMA方式和OFDM方式小区共存的系统，在其他的任意的小区共存的系统中也有可能产生这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述的问题而提出的。本发明的课题在于，提供在多个通信系统共存的地域存在移动终端、且多个通信系统中的至少一个使用包含保护间隔的信号的情况下，能够根据通信状况适当地决定移动终端应该在哪个通信系统中进行通信的小区选择装置及小区选择方法。
在本发明中，使用了在多个通信系统共存的地域中使用的小区选择装置。本装置具备根据无线接收信号生成延迟谱(delay profile)，检测多个来波的振幅以及定时的单元；将多个来波中的至少一个的延迟量与多个通信系统中包含的至少一个通信系统中使用的信号的保护间隔的长度进行比较的比较单元；以及根据比较结果，决定移动终端应该在哪个通信系统的小区中进行通信的单元。
根据本发明，在多个通信系统共存的地域中存在移动终端、且多个通信系统中的至少一个使用包含保护间隔的信号的情况下，可以根据通信状况适当地决定移动终端应该在哪个通信系统中进行通信
图1是示出电场强度和距离之间的关系的图。
图2是示出在本发明的一个实施例中使用的无线基站以及移动终端的图。
图3是示出共存的小区的一个形式的图。
图4是示出在本发明的一个实施例中使用的另一无线基站以及移动终端的图。
图5示出在共存的小区中使用的频带的示意图。
图6是示出OFDM方式的信号的图。
图7示出本发明的一个实施例的移动终端的部分方框图。
图8是示出本发明的一个实施例的小区选择方法的流程图。
图9是示意性示出延迟谱的图。
图10是示出本发明的一个实施例的小区选择方法的流程图。
图11是示出本发明的一个实施例的小区选择方法的流程图。
图12是示出在本发明的一个实施例中使用的无线基站以及移动终端的图。
图13是示出在本发明的一个实施例中使用的无线基站以及移动终端的图。
图14是示出包括保护间隔的CDMA方式信号的图。
图15是示出共存的小区的另一方式的图。
图16是示出无线基站以及移动终端的图。
图17是示出保护间隔长度不同的两个OFDM方式信号的图。
图18示出在共存的小区中使用的频带的示意图。
图19是示出共存的小区的另一方式的图。
图20是示出本发明的一个实施例的小区选择方法的流程图。
图21是示出保护间隔长度和所选择的小区之间关系的图。
标号说明202无线基站；204移动终端；212控制部；214，216信号处理部；216无线部；218天线；702天线；704接收部；706保护间隔去除部；708快速傅立叶变换部；709导频信号提取部；710解调/解码部；712错误校验部；722延迟谱生成部；724比较部；726延迟波提取部；728比较部；730小区选择部；732信号质量测定部；734信号处理部；736信号质量测定部；738比较部；1901、1902小区。
具体实施例方式
根据本发明的一种方式，在多个通信系统共存的地域中，根据无线接收信号生成延迟谱，检测多个来波的振幅以及定时，将多个来波中的至少一个的延迟量、与多个通信系统中包含的至少一个通信系统中使用的信号的保护间隔的长度进行比较，根据比较结果，决定移动终端应该在哪个通信系统的小区中进行通信。对来波的延迟量和保护间隔长度进行比较，根据比较结果决定小区，所以可以根据通信状况适当地决定移动终端应该在哪个通信系统的小区中进行通信。
根据本发明的一种方式，测定分别与所述多个通信系统各自相关的无线接收信号的质量。由此，除延迟量的长短之外，还加上接收功率的强弱，从而可以选择出适于通信的小区。
根据本发明的一种方式，将所述至少一个延迟量与两种以上的保护间隔的长度进行比较，所述两种以上的保护间隔分别包含在所述多个通信系统所包括的两个以上的通信系统的信号中。在小区选择的选择项都使用了保护间隔的情况下，也能够选择出适合的小区。
根据本发明的一种方式，利用第1长度的保护间隔的小区包含利用比所述第1长度短的第2长度的保护间隔的小区的全域。
根据本发明的一种方式的小区选择装置可以设置在移动终端中，也可以设置在无线基站或其上位装置中。进而，可以由移动终端执行本发明的一个实施方式的小区选择方法的全部或一部分。也可以由无线基站或其上位装置执行本发明的一个实施方式的小区选择方法的全部或一部分。
根据本发明的一种方式，利用包含保护间隔的信号的通信系统为OFDM方式或CDMA方式的通信系统。
根据本发明的一种方式，所述CDMA方式的小区包含利用保护间隔的通信系统的小区的全域。
根据本发明的一种方式，所述多个通信系统中的至少一个为CDMA方式的通信系统。
根据本发明的一种方式，在三个以上的小区之间进行小区选择。
以下所使用的“OFDM”这一术语被广义解释，除信号不进行码元扩展的方式之外，还包括MC-CDMA方式那样的对信号进行码元扩展的方式。
实施例1图2示出本发明的一个实施例中可以使用的无线基站202以及移动终端204。在本实施例的上行线路(有时也称为上行链路(uplink)、反向链路(reverse link)等。)中采用WCDMA方式，在下行线路(有时也称为下行链路(down link)、正向链路(forward link)。)中采用WCDAM方式和OFDM方式。换言之，关于上行线路只存在WCDMA方式的单独的无线小区，但关于下行线路则共存如图3所示的两个无线小区。由同心圆的半径表示小区的大小，在圆的中心存在无线基站。为了简单起见，在本实施例中，图示为无线基站使用非指向性的天线以同心圆状发送以及接收电波，但也可以在扇区化的地域中使用本发明。
图2的无线基站202具有上位层的控制部212、处理OFDM方式信号的处理部214、无线部216、天线218、以及处理WCDMA方式信号的处理部220。上位层的控制部212与位于无线基站的上位的装置(例如，无线网络控制器(RNC))进行通信，进行关于上行信号以及下行信号的控制。处理部214进行OFDM方式信号传输中的物理层的处理。无线部216进行通过天线218收发的信号的前端处理。处理部220进行WCDMA方式的信号传输的物理层的处理。在图示的例子中，天线218共用于OFDM方式以及WCDMA方式的信号传输中，但如图4所示，也可以对于各小区分别准备天线218-1、2。
WCDMA方式和/或OFDM方式的信号的频率例如可以占用5MHz的带宽。如图5所示，在共存的小区中使用的频带设定得比较接近。虽然在本发明中这样设定并非必须，但从由双方系统共用无线基站和/或移动终端的天线的观点出发，期望在双方系统中使用的信号的频带接近。并且，也可以在各系统中使用各种各样宽窄的带宽。从利用对于频率选择性衰减的抵抗性、或补偿由于保护间隔的插入而引起的传输效率的降低的观点出发，期望将OFDM方式的信号的频带设定得较宽。
如图6所示，OFDM方式的信号包含被称为保护间隔的部分。一般而言，保护间隔为其附加的码元末尾部分的复制。或者，也可以在码元的末尾附加码元的码元开头部分的复制。
图7示出本发明一个实施例的移动终端内、与本发明相关的主要的部分的方框图。在本实施例中，由移动终端进行与小区选择相关的动作，但也可以由移动终端以外的装置(例如，无线基站或无线网络控制器等)进行其全部或一部分。移动终端具有天线702、接收部704、保护间隔(GI)去除部706、快速傅立叶变换部(FFT)708、导频信号提取部709、解调/解码部710、以及错误校验部712。并且，移动终端具有延迟谱生成部722、比较部724、延迟波提取部726、比较部728、以及小区选择部730。而且，移动终端具有信号质量测定部732、处理WCDMA方式信号的处理部734、信号质量测定部736、以及比较部738。
接收部704对通过天线702接收到的信号进行频带滤波、频率转换、以及其他接收前端的处理。在本实施例中，下行线路使用了OFDM方式或WCDMA方式的信号，所以接收部704进行与各自的频域相关的处理。
保护间隔(GI)去除部706从OFDM方式的信号中除去保护间隔的部分。
快速傅立叶变换部(FFT)708将输入到其中的时域信号转换为频域信号。更准确而言，在进行快速傅立叶变换之前进行串并转换。快速傅立叶变换部708并行输出每个载波的信号成分。根据需要，还进行并串转换等。
解调/解码部710分别对在每个载波中取得的信号进行解调和解码。
错误校验部712例如根据在发送侧附加的CRC码对解调/解码后的信号进行错误检查。
延迟谱生成部722根据除去了保护间隔的信号中包含的导频信号等，生成延迟谱。例如，通过计算导频信号和接收信号之间的相关度，来生成延迟谱。延迟谱用于确定多个来波(路径)的定时以及振幅。从发送侧的天线发送的OFDM信号在可能存在障碍物的空间内传播，经过反射、折射、透过等而进行传播之后，到达接收侧的天线702。到来的电波(来波)不仅有直接到来的电波，还有反复反射、传播长度变长而延迟到达的电波。在来波中，将最初到达的电波称为主波，将延迟到达的电波称为延迟波。主波有通过完全没有反射等的视距内传播而到达接收侧的情况、和通过在途中进行反射等的视距外传播而到达接收侧的情况。一般，延迟波检测出多个，而不是一个波。将从主波到达起到各延迟波到达为止的时间差设为各延迟波的延迟量。
比较部724对来波的振幅(或功率)与预定的阈值进行比较。该阈值例如用于判别各延迟波是否带来了特性劣化。阈值可以通过事先的试验或仿真等来决定，可以是固定设定的值，也可以根据通信状况适当地变更。在适当变更的情况下，例如可以根据错误校验部712的检测结果来变更阈值。例如，在检测出差错的情况下，把阈值设定得较小，如果没有检测出差错，则可以不进行变更而维持原阈值，或可以设定得较大。
延迟波提取部726在具有超过阈值的振幅或功率的延迟波中，输出最迟到来的延迟波的延迟量Tr。换言之，延迟量Tr为最大延迟量。
比较部728比较最大延迟量Tr和保护间隔的期间Tg。
小区选择部730根据比较结果，判别移动终端应该在WCDMA方式或OFDM方式中的哪一个小区中进行通信。向上位层发送判定结果。而且，为了通知基站，还向发送侧的上行链路控制信号生成部(未图示)发送。
快速傅立叶变换后的信号也发送给导频信号提取部709，进行导频信号的提取，然后，向信号质量测定部732发送提取出的导频信号，进行接收信号质量的测定。信号质量例如可以由期望波的功率和非期望波(干扰波或噪声信号)的功率之比来表现。
处理部734进行WCDMA方式信号的接收处理。
信号质量测定部736测定WCDMA方式信号的信号质量。与信号质量测定部732相同，信号质量例如可以由期望波的功率和非期望波的功率之比来表现。
比较部738比较OFDM方式以及WCDMA方式的信号的信号质量，向小区选择部730提供比较结果。
参照图8以及图7等，说明本发明一个实施例的小区选择方法。大体上，由以“7”开头的标号表示图7示出的要素，由以“8”开头的标号表示图8的各步骤。主要由移动终端进行本实施例的该流程(在其他的实施例中，在无线基站等中进行全部或一部分的处理。)。流程从图8的步骤802开始。首先，通过天线702接收OFDM方式的信号。在该信号中包含导频信号。导频信号有时也称为已知信号、参照信号、训练信号等。从未图示的无线基站以一定的功率发送导频信号，其信号内容在接收侧和发送侧已知。包含导频信号的OFDM方式的信号经由天线702、接收部704输入到保护间隔去除部706，除去保护间隔。除去了保护间隔的信号在FFT部708中进行快速傅立叶变换，在解调/解码部710中进行解调以及解码，在错误校验部712中进行错误检测。
在步骤804中，在延迟谱生成部722中生成延迟谱。如上述那样，在来波中包括主波和延迟波。在图9示出的延迟谱的示例中，合计有四个来波，相对于主波图示出三个延迟波(延迟波1、2、3)。
在步骤806中，在超过阈值的延迟波内判别出最迟到来的延迟波，决定该延迟波的延迟量Tr。由比较部724以及延迟波提取部726来进行该决定。以图9的例子进行说明时，在比较部724中对延迟谱生成部722所识别出的延迟波1、2、3的振幅与阈值进行比较，选择出具有超过阈值的振幅的延迟波1、2。因为延迟波3的振幅没有达到阈值，所以不选择延迟波3。在选择出的延迟波1、2内，具有最大延迟量的延迟波2的延迟量被决定为最大延迟量Tr，而从延迟波提取部726输出。在本实施例中将各延迟波与阈值进行比较，这是因为可以认为只具有低于阈值的振幅的延迟波即使延迟量大也不会对接收信号的特性劣化造成大的影响。
在步骤808中，通过比较部728比较最大延迟量Tr和保护间隔的长度Tg。在最大延迟量Tr为保护间隔以下的情况下，流程进入到步骤810。
在到达步骤810的情况下，最大延迟量Tr为保护间隔Tg以下。从而在该情况下，移动终端应该选择OFDM方式的小区，以能够有效抑制多径干扰的方式接收信号。由小区选择部730进行这样的决定。
到达步骤811的情况为最大延迟量Tr超过保护间隔Tg的情况。从而，在该情况下利用OFDM方式的信号时，码元间干扰变大，不是上策。从而，在该情况下应该选择WCDMA方式的小区。由小区选择部730进行这样的决定。
在步骤812中，向无线基站通知由小区选择部730进行的判断内容，流程进入到步骤816而结束。另外，在由无线基站或其上位装置进行小区选择处理的情况下，向移动终端通知判断内容。
在上述的实施例中，图示为在执行步骤806之后执行步骤808。但是，这些步骤也可以顺序相反。即，也可以首先判别是否存在超过保护间隔的延迟波，如果不存在这样的延迟波则采用OFDM方式的小区，如果存在这样的延迟波则采用WCDMA方式的小区。例如，如图10所示，在步骤808’中，比较某个延迟波的延迟量与保护间隔的长度Tg。在检测出具有比保护间隔Tg长的延迟量的延迟波时，流程进入到步骤811，进行已说明的处理，选择WCDMA方式的小区。仅在通过步骤808’及步骤809、所有的延迟波的延迟量处于保护间隔Tg的范围内的情况下，流程进入到步骤810，进行已说明的处理，选择OFDM方式的小区。
另外，来波的功率电平有可能在瞬间取各种高低值，所以可以在延迟谱测定部722等的要素中使用多次测定功率电平并平均化后的值。或者，可以在进行了预定次数以上的如在步骤810、811中执行的小区选择判断的情况下，实际进行小区选择。这是因为从确保工作稳定性的观点出发，仅在确实需要小区变更的情况下才应实际进行小区变更。
实施例2图11示出本发明一个实施例的小区选择方法的流程图。流程从图8的步骤802开始。首先，通过天线702接收包含导频信号的OFDM方式的信号。接收到的信号经由接收部704输入到保护间隔去除部706，而除去保护间隔。被除去了保护间隔的信号在FFT部708中进行快速傅立叶变换，在解调/解码部710中进行解调以及解码，在错误校验部712中进行错误检测。
在步骤804中，通过延迟谱生成部722生成延迟谱。
在步骤806中，在超过阈值的延迟波内判别出最迟到来的延迟波，确定该延迟波的延迟量Tr。由比较部724以及延迟波提取部726进行该判别决定，识别出具有最大延迟量Tr的延迟波。
在步骤808中，通过比较部728比较最大延迟量Tr与保护间隔的长度Tg。在最大延迟量Tr为保护间隔以下的情况下，流程进入到步骤1102。
在到达步骤1102的情况下，最大延迟量Tr为保护间隔Tg以下。从而在该情况下，移动终端可以选择OFDM方式的小区。但是，对于接收信号质量，也存在采用WCDMA方式的无线小区时较好的可能性。在本实施例的小区选择中，除延迟量的长短之外，小区选择的判断基准也采用接收信号质量的优良与否。
在步骤1104中，测定WCDMA方式的信号的接收信号质量(例如，设为SW。)。通过图7的处理部734以及信号质量测定部736等来进行该测定。也可以通过根据包含在接收信号中的导频信号的接收状况，调查期望波的功率与非期望波功率之比来判别接收信号质量SW。
在步骤1106中，测定OFDM方式的信号的接收信号质量(例如，设为SOF。)。通过图7的信号质量测定部732等来进行该测定。也可以通过根据包含在接收信号中的导频信号的接收状况，调查期望波的功率和非期望波的功率之比来判别接收信号质量SOF。在图11的流程中，描述为在步骤1104之后执行1106，但这些顺序也可以相反，也可以同时执行全部或一部分的处理。
在步骤1108中，例如，计算接收信号质量的差分Δ＝SW-SOF。
在步骤1110中，判别差分Δ是否为预定值以下。如果差分Δ为预定值以下，则流程进入到步骤1112。由比较部738进行信号质量的比较，向小区选择部730提供其比较结果。
到达步骤1112的情况为来波的最大延迟量Tr为保护间隔Tg以下、且OFDM方式的信号质量良好的情况。从而，该情况为移动终端应该在OFDM方式的小区中进行通信，由小区选择部730进行这样的判断。之后，流程进入到步骤1116。
到达步骤1114的情况为来波的最大延迟量Tr为保护间隔Tg以下、且与OFDM方式相比WCDMA方式的信号质量更加良好的情况。从而，在该情况下，由小区选择部730进行选择WCDMA方式的小区的判断。之后，流程进入到步骤1116。
到达步骤1103的情况为来波的最大延迟量Tr超过保护间隔的情况。从而，该情况为应该选择WCDMA方式的小区，由小区选择部730进行这样的决定。之后，流程进入到步骤1116。
在步骤1116中，向无线基站通知由小区选择部730进行的判断内容，流程进入到步骤1116而结束。另外，在由无线基站或其上位装置进行小区选择的处理的情况下，向移动终端通知判断内容。
根据本实施例，除来波的延迟量的长短之外，还加上信号质量的优良来进行小区选择。从而，例如能够防止在内侧小区的外侧错误地选择内侧的小区。
如图10所示，在本实施例中，也可以在生成延迟谱之后执行比较延迟量与保护间隔的步骤。
实施例3在上述的实施例中，在上行下行线路中设定了WCDMA方式的无线小区，在下行线路中还设定了OFDM方式的无线小区。但是，本发明不限于这样的方式，如图12所示，也可以在上行线路中设定OFDM方式的无线小区。在该情况下，在无线基站202的214中设定与图7示出的小区选择相关的要素。也可以把OFDM方式的导频信号从移动终端204发送到无线基站202，由无线基站进行如图8等所示的处理。在该情况下，从无线基站对移动终端进行最后的选择结果通知。并且，如图13所示，也可以在上行下行线路的双方，设定WCDMA方式以及OFDM方式的小区。但是，下行线路对增加线路容量进行高速传输的要求高的情况较多，所以从这样的观点出发，如实施例1中说明的那样，在下行线路中设定多个小区是有利的。OFDM方式的小区可以仅设定在上行线路中，也可以仅设定在下行线路中，或者可以设定在上行下行双方的线路中。
在上述的各实施例中，对WCDMA方式的小区和OFDM方式的小区共存的情况进行了说明，但本发明不限于这样的方式。例如，也可以设定为循环前缀CDMA(CP-CDMACyclic Prefix CDMA)方式的小区来替代OFDM方式的小区。在WCDMA方式以及CP-CDMA方式的小区共存的情况下，也可以进行上述的实施例中已说明的小区选择。
如图14所示，在CP-CDMA方式中，在单载波的CDMA信号中导入保护间隔，从发送器进行发送。通过复制所发送的码元的一部分来得到保护间隔中包含的内容。在接收侧，与OFDM方式的接收信号相同，被除去保护间隔而进行快速傅立叶变换，接收信号从时域转换为频域。然后，通过基于例如最小二乘误差法(MMSE)的加权信号来进行频域等化，除去多径的影响。等化后的信号再次进行快速傅立叶变换，转换为等化的时域信号。由此，消除或减轻了传输信号的峰均功率比(PAPR)过大的问题(当使用OFDM方式信号这样的多载波信号时成为问题)，并且通过利用CP-CDMA方式能够进行多径抵抗力强的高速信号传输。
实施例4在上述的实施例中，假设了在使用如图3所示的不包含保护间隔的信号的小区的内侧，包括使用包含保护间隔的信号的小区的状况。但是，本发明不限于这样的方式，也可以用于与其不同的小区配置中。例如，如图15所示，也可以在仅OFDM方式小区的一部分与WCDMA方式小区重叠的环境中，进行在上述实施例中说明的小区选择。但是，在图15所示的状况中，如图16所示，分别独立设置了各方式的无线基站。
实施例5在上述的实施例中，假设了使用不包含保护间隔信号的小区、和使用包含保护间隔信号的小区共存的状况。但是，本发明不限于这样的方式。在本实施例中，说明虽然共存的通信系统都使用包含保护间隔的信号，但保护间隔的长度不同。作为利用包含保护间隔的信号的系统，虽然可以列举出OFDM方式的系统、CP-CDMA方式的系统，但并不限于这些。
如图17所示，在第1通信系统中，使用了具有第1保护间隔长度(Tg1)的OFDM方式的信号(图中下侧的信号)，在第2通信系统中，使用了具有第2保护间隔长度(Tg2)的OFDM方式的信号(图中上侧的信号)。并且，将各信号设定为例如占有图18所示的频带(但是，频率的高低仅为一例，也可以颠倒。)，但也可以将传输第2OFDM信号的小区的频带设定得较宽。为了便于说明，将第1保护间隔长度设为比第2保护间隔的量大的长度(Tg1＞Tg2)。虽然这样的设定在本发明中不是必须的，但从由双方的系统共用无线基站和/或移动终端的天线的观点出发，期望在双方的系统中使用的信号的频带接近。如上述那样，保护间隔部分越长，越能够抑制较大延迟量的延迟波的影响。从而，如图19所示，期望在第1通信系统的小区1901的内侧包含第2通信系统的小区1902那样的小区配置。即使在这样的状况下，如果来波的延迟量为Tg2以下，则可以在双方的小区中进行通信的移动终端应该选择利用保护间隔较短的信号的小区(第2通信系统)，进行传输效率优良的通信。
图20示出本发明一个实施例的小区选择方法的流程图。流程从步骤2002开始，进入到步骤2004。为了便于说明，在上行下行线路中设定了利用保护间隔Tg1的小区1901(第1通信系统)，在下行线路中重叠设定了利用保护间隔Tg2的小区1902(第2通信系统)。然后，从无线基站向移动终端传输包含保护间隔Tg2的导频信号，在移动终端中执行在图20中说明的小区选择方法。但是，如在实施例3中说明的那样，也可以由无线基站等进行相同的处理。
在步骤2004中，根据当前通信中的无线接收信号，生成延迟谱。在本实施例中，在第1以及第2通信系统的小区的双方中利用了包含保护间隔的信号，所以从任一系统中都发送包含保护间隔的导频信号。
在步骤2006中，在延迟谱中包含的多个来波之中，选择出具有超过预定阈值的振幅的延迟波，识别出具有最大延迟量Tr的延迟波。
在步骤2008中，比较最大延迟量Tr和较短一方的保护间隔长度Tg2。如果最大延迟量Tr为保护间隔长度Tg2以下，则流程进入到步骤2010。
在步骤2010中，判断为可以选择利用较短的保护间隔长度Tg2的小区。
到达步骤2011的情况为在步骤2008中判断为最大延迟量Tr大于保护间隔长度Tg2的情况。在该情况下，判断为不能选择利用较短的保护间隔长度Tg2的小区。
在步骤2012中，比较最大延迟量Tr和较长一方的保护间隔长度Tg1。如果最大延迟量Tr为保护间隔长度Tg1以下，则流程进入到步骤2014。
在步骤2014中，判断为可以选择利用较长的保护间隔长度Tg1的小区。
到达步骤2015的情况为在步骤2012中判断为最大延迟量Tr大于保护间隔长度Tg1的情况。在该情况下，判断为选择利用较长的保护间隔长度Tg1的小区并非上策。
在步骤2016中，检查除了小区1901以及1902之外是否还有可连接的小区。到达该步骤的情况是判断为最大延迟量Tr比任一保护间隔长度都大的情况。从而，可以认为在连接到小区1901或1902的情况下会产生较大的码元间干扰。在这样的情况下，移动终端属于小区1901、1902之外的邻近小区的可能性较高，所以搜索小区1901、1902之外的可连接小区的意义较大。
在步骤2018中，向无线基站通知步骤2010、2014、2015或2016的判断结果，根据需要进行用于将移动终端连接到适当的小区的处理。之后，流程进入到步骤2020而结束。另外，在由无线基站或其上位装置进行小区选择处理的情况下，向移动终端通知判断结果。
如图21所示，根据本实施例，如果最大延迟量Tr为较短一方的保护间隔长度Tg2以下，则选择第2通信系统的小区。如果最大延迟量Tr大于较短一方的保护间隔长度Tg2且在较长一方的保护间隔长度Tg1以下，则选择第1通信系统的小区。如果最大延迟量Tr大于较长一方的保护间隔长度Tg1，则搜索其他的小区。
在本实施例中，为了便于说明，在比较了延迟量和较短的保护间隔长度Tg2之后，比较延迟量和较长的保护间隔长度Tg1。但是，这些顺序也可以相反，也可以同时进行全部或一部分的处理。
在本实施例中，为了简单，考察了利用长短两种保护间隔的系统的共存，但同样地，在利用三种以上的保护间隔的系统共存的情况下，也可以利用本发明。
以上，对与本发明相关的几个实施例进行了说明，但也可以单独使用这些实施例，也可以适当地组合而使用这些实施例。以上，对本发明的优选实施例进行了说明，但本发明不限于这些，可以在本发明的宗旨的范围内进行多种变形以及变更。
权利要求
1.一种在多个通信系统共存的地域中使用的小区选择装置，其特征在于，该小区选择装置具备根据无线接收信号生成延迟谱，检测多个来波的振幅以及定时的单元；将多个来波的至少一个延迟量、与多个通信系统中包含的至少一个通信系统所使用的信号的保护间隔长度进行比较的比较单元；以及根据比较结果，决定移动终端应该在哪个通信系统的小区中进行通信的单元。
2.根据权利要求1所述的小区选择装置，其特征在于，该小区选择装置还具备测定与所述多个通信系统各自相关的无线接收信号的质量的单元。
3.根据权利要求1所述的小区选择装置，其特征在于，所述比较单元将所述至少一个延迟量与两种以上的保护间隔长度进行比较，所述两种以上的保护间隔分别包含在所述多个通信系统中所包括的两个以上通信系统的信号中。
4.根据权利要求3所述的小区选择装置，其特征在于，利用第1长度的保护间隔的小区包含利用比所述第1长度短的第2长度的保护间隔的小区的全域。
5.根据权利要求1所述的小区选择装置，其特征在于，该小区选择装置设置在移动终端中。
6.根据权利要求1所述的小区选择装置，其特征在于，该小区选择装置设置在与移动终端进行无线通信的无线基站中。
7.根据权利要求1所述的小区选择装置，其特征在于，利用包含保护间隔的信号的通信系统是正交频分复用(OFDM)方式或码分多址(CDMA)方式的通信系统。
8.根据权利要求1所述的小区选择装置，其特征在于，所述多个通信系统的至少一个是码分多址(CDMA)方式的通信系统。
9.根据权利要求8所述的小区选择装置，其特征在于，所述CDMA方式的小区包含利用保护间隔的通信系统的小区的全域。
10.一种在多个通信系统共存的地域中使用的小区选择方法，其特征在于，该小区选择方法包括以下步骤根据无线接收信号生成延迟谱，检测多个来波的振幅以及定时的步骤；将多个来波的至少一个延迟量、与多个通信系统中包含的至少一个通信系统所使用的信号的保护间隔长度进行比较的比较步骤；以及根据比较结果，决定移动终端应该在哪个通信系统的小区中进行通信的决定步骤。
11.根据权利要求10所述的小区选择方法，其特征在于，该小区选择方法在决定步骤之前，还具有测定与多个通信系统各自相关的无线接收信号的质量的步骤。
12.根据权利要求10所述的小区选择方法，其特征在于，所述比较步骤将所述至少一个延迟量与两个以上的保护间隔长度进行比较，所述两个以上的保护间隔分别包含在所述多个通信系统中所包括的两个以上通信系统的信号中。
全文摘要
本发明提供一种小区选择装置及小区选择方法。其目的在于，提供一种小区选择装置，该小区选择装置在多个通信系统共存的地域存在移动终端、且多个通信系统中的至少一个使用包含保护间隔的信号的情况下，能够根据通信状况适当地决定移动终端应该在哪个通信系统中进行通信。作为解决手段，该小区选择装置具备根据无线接收信号生成延迟谱，检测多个来波的振幅以及定时的单元(722)；将多个来波中的至少一个的延迟量(Tr)、与多个通信系统中包含的至少一个通信系统中使用的信号的保护间隔的长度(Tg)进行比较的比较单元(728)；以及根据比较结果，决定移动终端应该在哪个通信系统的小区中进行通信的单元(730)。
文档编号H04J11/00GK101053266SQ20048004436
公开日2007年10月10日 申请日期2004年11月10日 优先权日2004年11月10日
发明者河崎义博 申请人:富士通株式会社