专利名称：无线通信系统、低功率基站、高功率基站、无线终端、以及无线通信方法
技术领域：
本发明涉及同时利用不同类型的基站的无线通信系统、低功率基站、高功率基站、 无线终端以及无线通信方法。
背景技术：
传统的蜂窝式无线通信系统通过将宽服务区域划分成被称为小区的通信区域并将基站分配给每一个通信区域实现宽服务区域的区域覆盖，所述基站负责与通信区域中的无线终端进行无线通信。这样的基站通常是具有高发送输出功率的高功率基站(所谓的宏小区基站)。近年来，具有比高功率基站低的发送输出功率的低功率基站(所谓的微微小区或者毫微微小区基站)备受关注。当低功率基站被安装在高功率基站的小区中时，高功率基站的负载能够分散到低功率基站。顺便提一句，同时利用高功率基站和低功率基站的无线通信环境被称为异构部署(Heterogeneous Deployment)(例如，参见非专利文献I)。现有技术文献非专利文献非专利文献I:3GPP Rl-093433 “Uplink performance evaluation in heterogeneous deployment (异构部署中的上行链路性能评价)”
发明内容
与此同时，除了用户数据之外，在无线终端与基站之间进行的无线通信中还发送/ 接收控制信息。由于控制信息是用于无线终端与基站之间的无线通信必要的信息，所以如果无线终端不能从无线基站接收到控制信息，无线终端就不能与基站进行无线通信。在异构部署下，低功率基站具有小的发送输出功率来发送控制信息，以使得仅位于低功率基站附近的无线终端才能与低功率基站进行无线通信。换句话说，能够与低功率基站进行无线通信的无线终端受到限制。因此，存在负载不能在基站之间充分地分散的问题。在这种情况下，本发明的目的是提供无线通信系统、低功率基站、高功率基站、无线终端以及无线通信方法，其能够在异构部署下在基站之间达到充分的负载平衡。本发明具有以下特征以解决以上所描述的问题。本发明的第一特征概括如下。一种无线通信系统，其包括第一基站(例如，高功率基站200)以及第二基站(例如，低功率基站100)，第二基站能够与所述第一基站进行通信，其中所述第二基站向所述第一基站发送所述第二基站与所述第一基站的通信区域内的无线终端(无线终端300)之间进行无线通信所需的控制信息，所述第一基站向所述无线终端发送从所述第二基站所接收的所述控制信息，以及所述无线终端利用从所述第一基站所接收的所述控制信息与所述第二基站进行无线通信。
本发明的第二特征涉及第一特征并概括如下。所述第一基站是高功率基站，以及所述第二基站是低功率基站，所述低功率基站的发送输出功率小于所述高功率基站的发送输出功率。根据上述无线通信系统，替代低功率基站，发送输出功率大于低功率基站的高功率基站向无线终端发送来自低功率基站的控制信息。因此，即使不能直接从低功率基站接收控制信息，无线终端也能从低功率基站接收到控制信息。换句话说，除了低功率基站附近的无线终端之外的无线终端也能够与低功率基站进行无线通信。因此，根据本发明的特征的无线通信系统能够在异构部署下在基站之间实现充分的负载平衡。本发明的第三特征涉及第一特征并概括如下。所述第二基站发送时机指定信息以指定所述第一基站将所述控制信息发送到所述无线终端的时机，以及所述第一基站在从所述第二基站所接收的所述时机指定信息所指定的时机向所述无线终端发送所述控制信息。本发明的第四特征涉及第一特征并概括如下。所述第一基站把所述第二基站向所述第一基站发送所述控制信息的时机与所述第一基站向所述无线终端发送所述控制信息的时机之间的差告知所述第二基站。本发明的第五特征涉及第一特征并概括如下。所述第二基站向所述第一基站发送将用于识别所述无线终端的终端识别信息，以及所述终端识别信息被用于将要从所述第一基站发送到所述无线终端的所述控制信息的发送处理。本发明的第六特征涉及第一特征并概括如下。当所述无线终端能够直接从所述第二基站接收到所述控制信息时，所述第二基站将所述控制信息的发送目的地从所述第一基站切换为所述无线终端，以及当所述无线终端不能直接从所述第二基站接收到所述控制信息时，所述第二基站将所述控制信息的发送目的地从所述无线基站切换为所述第一基站。本发明的第七特征涉及第一特征并概括如下。所述控制信息包括确认信息，所述确认信息表示所述第二基站从所述无线终端接收到的数据是否被成功地解码。本发明的第八特征涉及第一特征并概括如下。所述控制信息包括资源分配信息， 所述资源分配信息表示所述第二基站分配给所述无线终端的无线资源。本发明的第九特征涉及第一特征并概括如下。当检测到所述无线终端将执行的应用切换为需要具有低RTT的应用时，所述第二基站进行控制，以将所述无线终端的连接目的地切换为所述第一基站。本发明的第十特征涉及第一特征并概括如下。当检测到所述无线终端执行需要具有低RTT的第一应用和不需要具有低RTT的第二应用时，所述第二基站进行控制，以将对所述第一应用进行服务的、所述无线终端的连接目的地切换为所述第一基站。本发明的第十一特征涉及第一特征并概括如下。所述第一基站是低功率基站，以及所述第二基站是高功率基站，所述高功率基站的发送输出功率高于所述低功率基站的发送输出功率。本发明的第十二特征概括如下。一种低功率基站(低功率基站100)，其发送输出功率低于高功率基站(高功率基站200)的发送输出功率，所述低功率基站包括基站间通信单元(有线通信单元140)，配置为向所述高功率基站发送所述低功率基站与位于所述高
5功率基站形成的通信区域(宏小区C2)内的无线终端(无线终端300)之间进行无线通信所需的控制信息；以及无线通信单元，配置为与所述无线终端进行无线通信，所述无线终端从所述高功率基站接收所述控制信息。本发明的第十三特征概括如下。一种高功率基站(高功率基站200)，其发送输出功率高于低功率基站(低功率基站100)的发送输出功率，所述高功率基站包括基站间通信单元(有线通信单元240)，配置为从所述低功率基站接收所述低功率基站与位于所述高功率基站形成的通信区域(宏小区C2)内的无线终端(无线终端300)之间进行无线通信所需的控制信息；以及无线通信单元(无线通信单元210)，配置为向所述无线终端发送通过所述基站间通信单元所接收的所述控制信息。本发明的第十四特征概括如下。一种无线终端(无线终端300)，其位于通过高功率基站(高功率基站200)形成的通信区域(宏小区C2)内，所述高功率基站的发送输出功率高于低功率基站(低功率基站100)的发送输出功率，所述无线终端包括无线通信单元 (无线通信单元310)，配置为从所述高功率基站接收所述无线终端与所述低功率基站之间进行无线通信所需的控制信息，并且配置为利用接收到的所述控制信息与所述低功率基站进行无线通信。本发明的第十五特征概括如下。一种无线通信方法，包括以下步骤从第二基站将所述第二基站与位于所述第一基站形成的通信区域内的无线终端之间进行无线通信所需的控制信息发送到所述第一基站；将所述第一基站从所述第二基站接收到的所述控制信息发送到所述无线终端；以及所述无线终端利用从所述第一基站接收到的所述控制信息，与所述第二基站进行无线通信。本发明能够提供无线通信系统、低功率基站、高功率基站、无线终端以及无线通信方法，其能够在异构部署下在基站之间达到充分的负载平衡。
图I是根据本发明的第一实施方式的无线通信系统的整体示意性配置图；图2是示出与根据本发明的第一实施方式的无线终端关联的通信信道的视图；图3是示出根据本发明的第一实施方式的低功率基站的配置的框图；图4是示出根据本发明的第一实施方式的高功率基站的配置的框图；图5是示出根据本发明的第一实施方式的无线终端的配置的框图；图6是示出根据本发明的第一实施方式的无线通信系统的PUSCH发送的操作流程的操作时序图；图7是示出根据本发明的第二实施方式的无线终端的配置的框图；图8是示出根据本发明的第二实施方式的低功率基站的配置的框图；图9是示出根据本发明的第二实施方式的高功率基站的配置的框图；图10是示出根据本发明的第二实施方式的无线通信系统的操作的示意性时序图。
具体实施例方式在下文中，以下通过参照附图来描述本发明的实施方式。在以下对每个实施方式的附图的描述中，相同或相似的参考标号被用于指示相同或相似的部分。第一实施方式在第一实施方式中，相继对以下内容进行描述(I)无线通信系统的示意性配置，
(2)无线通信系统的详细配置，(3)无线通信系统的操作，以及(4)实施方式的效果。(I)无线通信系统的示意性配置图I是根据第一实施方式的无线通信系统I的整体示意性配置图。无线通信系统 I例如具有基于第3. 9代(3. 9G)蜂窝式无线通信系统的LTE (Long Term Evolution，长期演进)版本9的配置,或者基于定位为第4代(4G)蜂窝式通信系统的LTE-Advanced的配置。在下文中，LTE版本9和LTE-Advanced被统称为LTE。无线通信系统I具有低功率基站(低输出功率基站或者小输出功率基站)100、高功率基站(高输出功率基站或者大输出功率基站)200以及无线终端300。低功率基站100 是发送输出功率低于高功率基站200的发送输出功率的基站。低功率基站100被安装在宏小区C2中，其主要目的是分散高功率基站200的负载。应该注意到，在LTE中，基站被称为 eNB,而无线终端被称为UE (User Equipment,用户设备)。在第一实施方式中，低功率基站100是形成微微小区Cl的微微小区基站，微微小区Cl是具有几十到100米半径的通信区域。应该注意到，微微小区也被称为热区。另外， 高功率基站200是形成宏小区C2的宏小区基站，宏小区C2是具有几百米到几千米的半径的通信区域。这样，在无线通信系统I中具有异构部署。无线终端300连接到低功率基站100。换句话说，在第一实施方式中，低功率基站 100是无线终端300的连接目的地基站(服务基站)。—般来说，将发送的无线信号在无线终端300中的接收功率最高的基站选择作为无线终端300的连接目的地。第一实施方式没有采用基于这种接收功率来选择连接目的地的方法(在下文中，RP基准)，而是采用这样的方法，即，选择与无线终端300之间的传播损耗最小的基站作为无线终端300的连接目的地基站(服务基站)(在下文中，PL基准)。尽管微微小区Cl在图I中被示出为基于RP基准的通信区域，但微微小区Cl能够基于PL基准从图I中逻辑延展。与PR基准不同，PL基准能够最大程度地增强上行链路通信性能。低功率基站100和高功率基站200均连接到核心网络10，核心网络10为有线通信网络。核心网络10通过载波提供，并且由未示出的路由器等配置。低功率基站100和高功率基站200能够通过核心网络10中所建立的逻辑通信路径的连接直接进行基站通信。在 LTE中，该连接被称为X2接口。图2是示出与无线终端300关联的通信信道的视图。在无线终端300与低功率基站100之间的上行链路中建立发送控制信息的物理上行链路控制信道(PUCCH :Physical Uplink Control Channel)和发送用户数据的物理上行链路共享信道(PUSCH Physical Uplink Shared Channel)。在无线终端300与低功率基站100之间的下行链路中建立发送用户数据的物理下行链路共享信道(PDSCH =Physical Downlink Shared Channel)。在无线终端300与高功率基站200之间的下行链路中建立发送控制信息的物理下行链路控制信道(PDCCH :Physical Downlink Control Channel)和混合自动重复请求(HARQ)指示信道(PHICH)。稍后详细描述HARQ。如上所述，根据第一实施方式的无线终端300通过roSCH和PUSCH，将上行链路/下行链路用户数据发送至低功率基站100，从低功率基站100接收上行链路/下行链路用户数据，通过PUCCH将用于控制下行链路无线通信的控制信息发送到低功率基站100，以及通过HXXH从高功率基站200接收用于控制上行链路无线通信的控制信息。为了实现这种机制，低功率基站100、高功率基站200以及无线终端300操作如下。 具体地，低功率基站100通过X2接口向高功率基站200发送无线终端300与低功率基站 100之间进行上行链路无线通信所需的控制信息。高功率基站200通过I3DCCH或PHICH向无线终端300发送从低功率基站100所接收的控制信息。无线终端300通过PUSCH利用从高功率基站200所接收的控制信息向低功率基站100发送上行链路用户数据。如上所述，替代低功率基站100，由发送输出功率高于低功率基站100的高功率基站200向无线终端300发送来自低功率基站100的控制信息。因此，即使不能直接从低功率基站100接收到控制信息，无线终端300也能接收到来自低功率基站100的控制信息。应该注意到，通过适应性调制和编码、HARQ或者小区间干扰(ICIC)，无线终端300能够直接从低功率基站100接收到通过H)SCH所发送的下行链路用户数据。以下将主要对与TOSCH发送相关联的一系列操作进行描述。(2)无线通信系统的详细配置在下文中，将描述无线通信系统I的配置。具体地，对以下内容进行描述(2. I)低功率基站的配置，(2.2)高功率基站的配置以及(2.3)无线终端的配置。然而，仅对与本发明相关联的配置进行描述。(2. I)低功率基站的配置图3是示出低功率基站100的配置的框图。如图3所示，低功率基站100具有天线单元101、无线通信单元110、控制器120、存储器130以及有线通信单元140。无线通信单元110例如利用射频(RF)电路和基带(BB)电路配置，并且将无线信号发送到无线终端300，和从无线终端300接收无线信号。另外，无线通信单元110对发送的信号进行调制，对接收的信号进行解调。控制器120例如利用CPU来配置，并且控制低功率基站100中所包含的各种功能。 存储器130例如利用存储装置来配置，并且存储用于控制低功率基站100等的各种信息。有线通信单元140通过核心网络10与其它装置进行通信。在第一实施方式中，有线通信单元140等同于基站间通信单元，其发送无线终端 300与低功率基站100之间进行无线通信所需的控制信息。无线通信单元110与从高功率基站200接收控制信息的无线终端进行无线通信。控制器120具有调度器121、HARQ处理器122、时机确定单元123、终端信息管理器 124、以及发送目的地切换单元125。调度器121根据调度算法例如比例公平性算法，将PUSCH和TOSCH各自的无线资源分配给无线终端300。无线资源由频率和时间的组合来定义。调度器121产生表示分配给无线终端300的无线资源的信息作为调度信息。调度信息是一种控制信息，并等同于资源分配信息。HARQ处理器122根据HARQ进行重发控制。在上行链路通信中，HARQ处理器122 对通过PUSCH从无线终端300接收到的数据进行解码，并且当解码成功时创建肯定应答 (Ack)，当解码未成功时创建否定应答(Nack)。当解码未成功时，HARQ处理器122保持未成功解码的数据，而不丢弃该数据，并且将所保持的数据与通过PUSCH从无线终端300重发的数据组合。在以下的描述中，Ack或Nack被称为Ack/Nack信息。Ack/Nack信息是一种控制信息，并且等同于确认信息。有线通信单元140通过X2接口将调度器121所创建的调度信息以及HARQ处理器 122所创建的Ack/Nack信息发送到高功率基站200。时机确定单元123确定高功率基站200向无线终端300发送控制信息(调度信息、 Ack/Nack信息)的时机(在下文中，控制信息发送时机)。具体地，时机确定单元123预先得到与高功率基站200的X2接口的延迟时间，并且将通过把该延迟时间与预定时间相加所获得的时机确定作为控制信息发送时机。由于无线终端300在接收到控制信息之后经过特定时间(例如，4个子帧)后进行发送，所以确保了低功率基站100能够在控制信息发送时机之后经过特定时间后进行接收。应该注意到，当高功率基站200的X2接口中存在延迟时间的抖动时，时机确定单元123可以周期性地测量延迟时间，并且基于所测量的值确定控制信息发送时机。作为一种替代，时机确定单元123可以基于高功率基站200的X2接口的延迟时间的上限值(由规范限定的上限值)来确定控制信息发送时机。时机确定单元123创建表示所确定的控制信息发送时机的时机指定信息。有线通信单元140通过X2接口向高功率基站200发送调度信息和/或Ack/Nack信息，并且将时机确定单元123所创建的时机指定信息发送到高功率基站200。终端信息管理器124管理与无线终端300关联的信息。具体地，终端信息管理器 124将识别无线终端300的终端识别信息存储在存储器130中。这里，终端识别信息被用于对发送到无线终端300的控制信息进行解码。为此，除了调度信息和/或Ack/Nack信息以及时机指定信息之外，有线通信单元140通过X2接口将终端信息管理器124所管理的终端识别信息发送到高功率基站200。发送这些类型的信息不限于利用包括全部这些信息的的单一消息来发送，也可以利用多条消息来实现。应该注意到，时机指定信息不限于指定确切地表示控制信息发送时机的帧数或者子帧数的绝对指定，而也可以是相对指定，其指示高功率基站200在接收到控制信息之后再经过一些子帧之后发送控制信息。当无线终端300能够直接从低功率基站100接收到控制信息时，发送目的地切换单元125将控制信息的发送目的地从高功率基站200切换为无线终端300。另外，当无线终端300不能直接从低功率基站100接收到控制信息时，发送目的地切换单元125将控制信息的发送目的地从无线终端300切换为高功率基站200。这里，能够基于无线终端300所报告的信道质量来确定无线终端300是否能够直接从低功率基站100接收到控制信息。信道质量信息表示这样的值，其表示无线终端300从低功率基站100接收到的无线信号(具体地，参考信号)的接收功率，或者表示该无线信号的SINR的值。(2. 2)高功率基站的配置图4是不出闻功率基站200的配直的框图。如图4所不，闻功率基站200具有天线单元201、无线通信单元210、控制器220、存储器230以及有线通信单元240。无线通信单元210例如利用RF电路和BB电路配置，并且向无线终端300发送控制信息。另外，无线通信单元210对发送的信号进行编码和调制，对接收的信号进行解调和解码。控制器220例如利用CPU来配置，并且控制高功率基站200中所包含的各种功能。 存储器230例如利用存储装置来配置，并且存储用于控制高功率基站200等的各种信息。在第一实施方式中，有线通信单元240等同于基站间通信单元，其被配置为利用 X2接口与低功率基站100进行基站间通信。有线通信单元240从低功率基站接收在位于高功率基站200形成的宏小区C2中的无线终端300与低功率基站100之间进行无线通信所需的控制信息。无线通信单元210通过HXXH向无线终端300发送有线通信单元240所接收的控制信息。控制器220具有控制信息发送控制器221，其被配置为控制控制信息到无线终端 300的发送。控制信息发送控制器221在通过X2接口从低功率基站10所接收的时机指定信息所指定的时机(子帧)向无线终端300发送控制信息。为此，控制信息发送控制器221将控制信息暂时存储在存储器230中，直到时机指定信息所指定的时机。利用通过X2接口从低功率基站10接收到的终端识别信息，控制信息发送控制器 221将发送到无线终端300的控制信息分配为PDCCH和/或PHICH。这里，终端识别信息被用于扰频和roCCH/PHICH的资源(时间/频率)分配。换句话说，在第一实施方式中，利用终端识别信息的发送处理意味着扰频和roCCH/PHICH的资源分配。控制信息发送控制器221通过HXXH向无线终端300发送控制信息中的调度信息。另一方面，控制信息发送控制器221通过PHICH向无线终端300发送控制信息中的Ack/ Nack信息。(2. 3)无线终端的配置图5是示出无线终端300的配置的框图。如图5所示，无线终端300具有天线单元301、无线通信单元310、控制器320、存储器330以及电池340。无线通信单元310例如利用RF电路和BB电路配置，并且发送/接收无线信号。另外，无线通信单元310对发送信号进行编码和调制，对接收的信号进行解调和解码。在第一实施方式中，无线通信单元310从高功率基站200接收无线终端300与低功率基站100之间进行无线通信所需的控制信息，并且利用接收到的控制信息与低功率基站100进行无线通信。控制器320例如利用CPU来配置，并且控制无线终端300中所包含的各种功能。存储器330例如利用存储装置来配置，并且存储用于控制无线终端300等的各种信息。电池 340存储供应给无线终端300中的每一个模块的功率。控制器320具有控制信息解码器321、HARQ处理器322以及数据发送控制器323。存储器330预先存储无线终端300的终端识别信息，并且控制信息解码器321利用终端识别信息对无线通信单元310所接收的控制信息进行解码。HARQ处理器322根据HARQ进行重发控制。对于一次HARQ过程，HARQ处理器122 根据Ack/Nack信息重复进行重发。重发过程包括误差校正解码(例如，turbo编码)的处理。在LTE中，能够并行地进行多个HARQ过程。换句话说，能够在一个HARQ处理完成之前开始随后的HARQ处理。数据发送控制器323控制用户数据到低功率基站100的发送。数据发送控制器323利用由调度信息表示的PUSCH的无线资源进行数据发送。(3)无线通信系统的操作在下文中，参照图6描述根据TOSCH发送的无线通信系统I的操作的流程图。在步骤SlOl中，无线终端300的无线通信单元310向低功率基站100发送探测参考信号(SRS)和缓冲状态报告(BSR)。低功率基站100的通信单元110接收SRS和BSR0 SRS被用于利用低功率基站100来测量无线终端300与低功率基站100之间的上行链路信道质量。BSR是这样的消息，其报告无线终端300的存储器330的缓冲空间中存在的上行链路用户数据的量(在下文中，上行链路缓冲量)。较大的上行链路缓冲量意味着待发送至低功率基站100的用户数据较多。因此，无线资源必须优先分配给低功率基站100。在步骤S102中，考虑到由BSR表示的上行链路缓冲量，低功率基站100的调度器 121根据例如比例公平的调度算法进行将无线资源分配给无线终端300的调度处理。在步骤S103中，高功率基站200的有线通信单元140通过X2接口将调度器121 所创建的调度信息发送到高功率基站200。在那时，有线通信单元140还将时机指定信息和终端识别信息发送到高功率基站200。高功率基站200的有线通信单元240接收调度信息、时机指定信息以及终端识别信息。在步骤S104中，高功率基站200的无线通信单元210通过HXXH将调度信息发送到无线终端300。无线终端300的无线通信单元310通过HXXH接收调度信息。在步骤S105中，即调度信息之后经过特定时间(4个子帧)时，无线终端300的无线通信单元310利用调度信息所表示的无线资源通过PUSCH向低功率基站100发送用户数据。低功率基站100的无线通信单元110通过PUSCH接收用户数据。在步骤S106中，低功率基站100的HARQ处理器122对无线通信单元110所接收的用户数据进行解码。在那时，HARQ处理器122根据需要对所存储的数据进行组合。在步骤S107中，高功率基站100的有线通信单元140通过X2接口将HARQ处理器 122所创建的Ack/Nack信息发送到高功率基站200。在那时，有线通信单元140还向高功率基站200发送时机指定信息和终端识别信息。高功率基站200的有线通信单元240通过 X2接口接收Ack/Nack信息、时机识别信息以及终端识别信息。在步骤S108中，高功率基站200的无线通信单元210通过PHICH将Ack/Nack信息发送到无线终端300。无线终端300的无线通信单元310通过PHICH接收Ack/Nack信肩、O在步骤S109中，当需要重发时，例如当接收到Nack时，无线终端300的无线通信单元310通过PUSCH向低功率基站100重发与Nack对应的重发数据。应该注意到，尽管图6中由Dl示出的调度延迟以及图6中由D2示出的HARQ延迟均由于X2接口的延迟时间而造成，但是吞吐量的这种劣化能够通过增加HARQ处理的数量避免。(4)实施方式的效果如上所述，在异构部署下，无线通信系统I能够在基站之间实现充分的负载平衡。另外，在无线通信系统I中，高功率基站200在从低功率基站100所接收的时机指定信息所指定的时机向无线终端300发送控制信息。因此，即使X2接口中的延迟改变，高功率基站200也能够等到所指定的时机待才发送控制信息，并且能够吸收X2接口中延迟的抖动，以使得低功率基站100能够在预定时机与无线终端300进行无线通信。在无线通信系统I中，低功率基站100向高功率基站200发送识别无线终端300 的终端识别信息，并且该终端识别信息被用于对从高功率基站200发送到无线终端300的控制信息进行解码。因此，即使由与作为原始发送器的低功率基站100不同的高功率基站200发送控制信息，无线终端300也能够正常地对从高功率基站200接收的控制信息进行解码。在无线通信系统I中，当无线终端300能够直接从低功率基站100接收控制信息时，低功率基站100将控制信息的发送目的地从高功率基站200切换为无线终端300。另外，当无线终端300不能够直接从低功率基站100接收控制信息时，低功率基站100将控制信息的发送目的地从无线终端300切换为高功率基站200。因此，能够选择性适当使用通过高功率基站200的路径和不通过高功率基站200 的路径。在无线通信系统I中，控制信息包括表示低功率基站100从无线终端所接收的数据是否被成功地解码的Ack/Nack。因此，即使无线终端300不能直接从低功率基站100接收控制信息，也能够进行上行链路中的HARQ。在无线通信系统I中，控制信息包括表示低功率基站100分配给无线终端300的无线资源的资源分配信息。因此，即使无线终端300不能直接从低功率基站100接收控制信息，也能够进行上行链路和下行链路中的调度。第二实施方式在上述的第一实施方式中，高功率基站200替代低功率基站100来向无线终端300 发送来自低功率基站100的控制信息。然而，考虑到X2接口中的延迟，这种方法不一定能够一致地应用到与低功率基站100连接的多个无线终端300之中难以直接从低功率基站100 接收HXXH的全部无线终端300。在第二实施方式中，在连接到低功率基站100并且难以直接从低功率基站100接收roCCH的无线终端300之中，对采用需要具有低RTT (Round Trip Time，往返时间)的应用类型(业务类型)的无线终端300进行控制用来切换，以将连接目的地从低功率基站100 切换为高功率基站200。应该注意到，以下的第二实施方式仅提供与第一实施方式不同的部分，而省略重复描述。图7是示出根据第二实施方式的无线终端300的配置的框图。如图7所示，无线终端300具有麦克风350、扬声器360、显示单元370、操作单元 380以及应用执行单元324。麦克风350将声音转换为声音信号，并且将被转换的声音信号输入到控制器320。扬声器360将从控制器320输入的声音信号转换为声音，并且输出被转换的声音。显示单元370根据从控制器320输入的图像信号显示图像。操作单元380接收用户的输入操作，并且根据该输入操作将操作信号输入到控制器320。应用执行单元324基于来自操作单元380的操作信号执行应用。例如，这里的应用包括语音呼叫应用、互动游戏应用、文件下载应用、网页浏览应用或者邮件应用。例如语音
12呼叫应用或者互动游戏应用的实时应用是需要具有低RTT的应用。例如文件下载应用、网页浏览应用或者邮件应用的非实时应用是不需要具有低RTT的应用。在第二实施方式中， 假设应用执行单元324所执行的应用从非实时应用切换到实时应用。在第二实施方式中，无线通信单元310发送QoS (例如，低RTT需求的程度)信息， QoS信息表示应用执行单元324所执行的应用的QoS。图8是示出根据第二实施方式的低功率基站100的配置的框图。如图8所示，除了第一实施方式中所描述的配置之外，低功率基站100还具有切换控制器126。切换控制器126基于无线通信单元110从无线终端300所接收的BSR中所包含的QoS信息控制无线终端300的切换。在第二实施方式中，当检测到无线终端300中所执行的应用被切换为实时应用时，切换控制器126进行控制，以将无线终端300的连接目的地切换为高功率基站200。图9是示出根据第二实施方式的高功率基站200的配置的框图。如图9所示，除了第一实施方式中所描述的配置之外，高功率基站200还具有调度器222和HARQ处理器223。在无线终端300被切换到高功率基站200之后，调度器222根据调度算法例如比例公平性算法，将PUSCH和I3DSCH各自的无线资源分配给无线终端300。 在无线终端300被切换到高功率基站200之后，HARQ处理器223根据HARQ进行重发控制。在下文中，对根据第二实施方式的无线通信系统的操作进行描述。图10是示出根据第二实施方式的无线通信系统的操作的示意性时序图。在图10的步骤S210之前的阶段中，假设无线终端300将roSCH、PUSCH以及PUCCH设置为低功率基站100，将roCCH设置为高功率基站200，并且执行非实时应用。在步骤S201中，无线终端300的应用执行单元324将执行中的应用从非实时应用切换为实时应用。在步骤S202中，无线终端300的无线通信单元310向低功率基站100发送SRS和 BSR0这里，BSR包括上述QoS信息。低功率基站100的无线通信单元110接收SRS和BSR。在步骤S203中，低功率基站100的切换控制器126基于BSR中包含的QoS信息检测到无线终端300中执行的应用被切换为实时应用。例如，当QoS信息是表示QoS的程度的值时，在表示QoS的程度的值超过阈值时，检测到切换为实时应用。当检测到切换为实时应用时，切换控制器126确定执行切换到高功率基站200。在步骤S204中，低功率基站100的有线通信单元140通过X2接口将切换请求发送到高功率基站200。高功率基站200通过X2接口接收切换请求。高功率基站200的控制器120确定是否能够接受无线终端300。在步骤S205中，当确定能够接受无线终端300时，高功率基站200的有线通信单元240通过X2接口将表示该确定的切换响应发送到低功率基站100。低功率基站100通过 X2接口接收切换请求。在步骤S206中，低功率基站100的无线通信单元110将指示切换的切换命令发送到无线终端300。当接收到切换命令时，无线终端300执行切换。在切换之后，无线终端300将roSCH、PUSCH、PDCCH以及PUCCH设置为高功率基站 200，并且执行实时应用。如上所述，根据第二实施方式，在连接到低功率基站100并且难以从低功率基站
13100直接接收PDCCH的无线终端300之中，将采用需要具有低RTT的应用类型的无线终端 300控制为连接到高功率基站200。这样能够降低无线终端300的应用质量劣化的可能性。应该注意到，在第二实施方式中，低功率基站100将包含在BSR中的QoS信息用作基准。然而，当相似的QoS信息能够从低功率基站100的上部系统(具体地，MME Mobility Management Entity，移动管理实体)获得时，能够用从MME获取的QoS信息代替BSR中所包含的QoS信息用作基准。第二实施方式的修改尽管第二实施方式基于无线终端300仅具有一个连接目的地的假设，但是也存在这样的可能性，无线终端300能够将多个无线基站均用作连接目的地并且能够同时与多个无线基站进行无线通信。在这个修改中，无线终端300的应用执行单元324能够同时执行多个应用。当检测到无线终端300执行实时应用和非实时应用时，低功率基站100的切换控制器126进行控制，以将支持实时应用的无线终端300的连接目的地切换为高功率基站200。换句话说， 将低功率基站100保持作为支持非实时应用的无线终端300的连接目的地。因此，通过闻功率基站200进彳丁关于实时应用的资源调度,而通过低功率基站100 进行关于非实时应用的资源调度。与第一实施方式类似，对于非实时应用，高功率基站200 替代低功率基站100向无线终端300发送来自低功率基站100的控制信息。第三实施方式在上述实施方式中，高功率基站200在从低功率基站100所接收的时机指定信息所指定的时机向无线终端300发送控制信息。另外,在所指定的时机,低功率基站100向无线终端300发送下行链路用户数据或者接收从无线终端300所发送的上行链路用户数据， 并且在指定的时机之后经过特定子帧之后接收从无线终端300反馈的下行链路用户数据的Ack/Nack信息。如上所述，在上述实施方式中，由低功率基站100确定并且指定从低功率基站100 向高功率基站200发送控制信息到高功率基站200向无线终端300发送控制信息之间的时间差。在第三实施方式中，由高功率基站200确定并且指定从低功率基站100向高功率基站200发送控制信息到高功率基站200向无线终端300发送控制信息之间的时间差。换句话说，在第三实施方式中，根据上述实施方式的时机确定单元设在高功率基站200中。高功率基站200预先获取与低功率基站100的X2接口的延迟时间，并且把通过将延迟时间加上预定时间所获得的时间确定为时间差。应该注意到，当低功率基站100的X2 接口中存在延迟时间的抖动时，高功率基站200可以周期性地测量延迟时间，并且基于所测量的值来确定时间差。作为一种替代，高功率基站200可基于低功率基站100的X2接口的延迟时间的上限值(由规范限定的上限值)来确定时间差。高功率基站200创建表示所确定的时间差的时机指定信息，然后把该时机指定信息告知小输出基站100。第四实施方式在上述实施方式中，描述了在低功率基站100的通信区域覆盖被延展的情况下， 高功率基站200向无线终端300发送从低功率基站100到无线终端300的控制信息，以使得无线终端300能够更好地接收该控制信息的模式。因此，无线终端300优先连接到低功率基站100。然而，对于高速移动的无线终端300等，优选将无线终端300优先连接到高功率基站200，这是因为即使无线终端300被连接到低功率基站100也会立即进行切换。例如，采用的模式是，即使连接到高功率基站200并且高速移动的无线终端300更靠近低功率基站 100，无线终端300仍保持连接到高功率基站200。这种方式能够通过反转上述实施方式中的低功率基站100与高功率基站200之间的关系来实现。具体地，高功率基站200通过X2接口向低功率基站100发送无线终端300与高功率基站200之间进行上行链路无线通信所需的控制信息。低功率基站100通过roCCH或 PHICH向无线终端300发送从高功率基站200所接收的控制信息。通过利用从低功率基站 100所接收的控制信息，无线终端300通过PUSCH向高功率基站200发送上行链路用户数据。应用这种通信方法能够允许以下的通信信道建立。在无线终端300与高功率基站200之间的上行链路中建立发送控制信息的物理上行链路控制信道(PUCCH)和发送用户数据的物理上行链路共享信道(PUSCH)。在无线终端300与高功率基站200之间的下行链路中建立发送用户数据的物理下行链路共享信道(PDSCH)。在无线终端300与低功率基站 100之间的下行链路中建立发送控制信息的物理下行链路控制信道(PDCCH)和混合自动重复请求(HARQ)指示信道(PHICH)。如上所述，根据第四实施方式的无线终端300通过I3DSCH和PUSCH向高功率基站 200发送上行链路/下行链路用户数据和从高功率基站200接收上行链路/下行链路用户数据，通过PUCCH向高功率基站200发送用于控制下行链路无线通信的控制信息，以及通过 PDCCH从低功率基站100接收用于控制上行链路无线通信的控制信息。其它实施方式如上所述，已通过上述实施方式描述了本发明。然而，不应该认为，构成公开内容的一部分的说明书与附图限制了本发明。根据该公开的内容，各种可选的实施方式、实施例以及操作技术将对本领域的技术人员变得明显。例如，在上述实施方式中，对基站间通信为有线通信的情况进行了描述。然而，基站间通信可以为无线通信。在上述实施方式中，对低功率基站为微微小区基站(热区基站)的情况进行了描述。然而，低功率基站也可以为发送输出功率低于微微小区基站的毫微微小区基站(家庭 eNB)。在上述实施方式中，对低功率基站100是既用于上行链路又用于下行链路的服务基站的情况进行了描述。然而，还存在这样的可能性，能够针对上行链路和下行链路而单独建立基站作为服务基站。在这种情况下，上行链路服务基站可以设置为低功率基站100，而下行链路服务基站可以设置为高功率基站200。本发明还适用于单独地设置基站作为上行链路和下行链路的服务基站的情况。在上述实施方式中，尽管采用PL基准作为连接目的地的选择基准，但是基准不限于PL基准，而也可以是任何其它的选择基准，例如RP基准。尽管在上述实施方式中没有具体谈及，但是天线单元101、天线单元201以及天线单元301可以包括用于执行SIM0(Single Input Multiple Output,单输入多输出)或者MIMO(Multiple Input Multiple Output,多输入多输出)通信的多条天线。如上所述，应该理解，本发明包括本文未描述的各种实施方式。因此，本发明仅通过适当地来自本公开的内容的、指定本发明的权利要求和主题的范围来限定。应该注意到，(2009年11月2日提交的)第2009-251669号以及(2010年4月15 日提交的)第2010-094500号日本专利申请公告的全部内容通过引用由此并入。工业适用性如上所述，根据本发明的无线通信系统、低功率基站、高功率基站、无线终端以及无线通信方法能够在异构部署下在基站之间实现充分的负载平衡，因而在移动通信等的无线通信中是有用的。
权利要求
1.一种无线通信系统，包括第一基站；以及第二基站，能够与所述第一基站进行通信，其中所述第二基站向所述第一基站发送所述第二基站与所述第一基站的通信区域内的无线终端之间进行无线通信所需的控制信息，所述第一基站向所述无线终端发送从所述第二基站所接收的所述控制信息，以及所述无线终端利用从所述第一基站所接收的所述控制信息与所述第二基站进行无线通信。
2.根据权利要求I所述的无线通信系统，其中，所述第一基站是高功率基站，以及所述第二基站是低功率基站，所述低功率基站的发送输出功率小于所述高功率基站的发送输出功率。
3.根据权利要求I所述的无线通信系统，其中，所述第二基站发送时机指定信息，以指定所述第一基站将所述控制信息发送到所述无线终端的时机，以及所述第一基站在从所述第二基站所接收的所述时机指定信息所指定的时机向所述无线终端发送所述控制信息。
4.根据权利要求I所述的无线通信系统，其中，所述第一基站把所述第二基站向所述第一基站发送所述控制信息的时机与所述第一基站向所述无线终端发送所述控制信息的时机之间的差告知所述第二基站。
5.根据权利要求I所述的无线通信系统，其中，所述第二基站向所述第一基站发送用于识别所述无线终端的终端识别信息，以及所述终端识别信息被用于将要从所述第一基站发送到所述无线终端的所述控制信息的发送处理。
6.根据权利要求I所述的无线通信系统，其中，当所述无线终端能够直接从所述第二基站接收到所述控制信息时，所述第二基站将所述控制信息的发送目的地从所述第一基站切换为所述无线终端，以及当所述无线终端不能直接从所述第二基站接收到所述控制信息时，所述第二基站将所述控制信息的发送目的地从所述无线基站切换为所述第一基站。
7.根据权利要求I所述的无线通信系统，其中，所述控制信息包括确认信息，所述确认信息表示所述第二基站从所述无线终端接收到的数据是否被成功地解码。
8.根据权利要求I所述的无线通信系统，其中，所述控制信息包括资源分配信息，所述资源分配信息表示所述第二基站分配给所述无线终端的无线资源。
9.根据权利要求I所述的无线通信系统，其中，当检测到所述无线终端将执行的应用切换为需要具有低RTT的应用时，所述第二基站进行控制，以将所述无线终端的连接目的地切换为所述第一基站。
10.根据权利要求I所述的无线通信系统，其中，当检测到所述无线终端执行需要具有低RTT的第一应用和不需要具有低RTT的第二应用时，所述第二基站进行控制，以将对所述第一应用进行服务的、所述无线终端的连接目的地切换为所述第一基站。
11.根据权利要求I所述的无线通信系统，其中，所述第一基站是低功率基站，以及所述第二基站是高功率基站，所述高功率基站的发送输出功率高于所述低功率基站的发送输出功率。
12.—种低功率基站，其发送输出功率低于高功率基站的发送输出功率，所述低功率基站包括基站间通信单元，配置为向所述高功率基站发送所述低功率基站与位于所述高功率基站形成的通信区域内的无线终端之间进行无线通信所需的控制信息；以及无线通信单元，配置为与所述无线终端进行无线通信，所述无线终端从所述高功率基站接收所述控制信息。
13.—种高功率基站，其发送输出功率高于低功率基站的发送输出功率，所述高功率基站包括基站间通信单元，配置为从所述低功率基站接收所述低功率基站与位于所述高功率基站形成的通信区域内的无线终端之间进行无线通信所需的控制信息；以及无线通信单元，配置为向所述无线终端发送通过所述基站间通信单元所接收的所述控制信息。
14.一种无线终端，其位于通过高功率基站形成的通信区域内，所述高功率基站的发送输出功率高于低功率基站的发送输出功率，所述无线终端包括无线通信单元，配置为从所述高功率基站接收所述无线终端与所述低功率基站之间进行无线通信所需的控制信息，并且配置为利用接收到的所述控制信息与所述低功率基站进行无线通信。
15.一种无线通信方法，包括以下步骤从第二基站将所述第二基站与位于第一基站形成的通信区域内的无线终端之间进行无线通信所需的控制信息发送到所述第一基站；将所述第一基站从所述第二基站接收到的所述控制信息发送到所述无线终端；以及所述无线终端利用从所述第一基站接收到的所述控制信息，与所述第二基站进行无线通信。
全文摘要
无线通信系统(1)设有高功率基站(200)、无线终端(300)以及低功率基站(100)，无线终端(300)位于由高功率基站(200)形成的宏小区(C2)中，低功率基站(100)具有比高功率基站(200)低的发送输出功率。低功率基站(100)向高功率基站(200)发送无线终端(300)与低功率基站(100)之间进行无线通信所需的控制信息；高功率基站(200)向无线终端(300)发送从低功率基站(100)所接收的控制信息；以及无线终端(300)利用从高功率基站(200)所接收的控制信息与低功率基站(100)进行无线通信。
文档编号H04W92/20GK102598847SQ201080048539
公开日2012年7月18日 申请日期2010年11月1日 优先权日2009年11月2日
发明者冲野健太, 山崎智春 申请人:京瓷株式会社