基站、无线通信系统及干扰基准的移交控制方法

文档序号:7576894阅读:164来源:国知局
专利名称:基站、无线通信系统及干扰基准的移交控制方法
技术领域
本发明涉及基站、无线通信系统及干扰基准的移交控制方法,尤其涉及在采用 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access -.JE^M^^it^A) ^J^Wiil 窝无线通信系统中具有干扰基准的移交(handover)控制技术的基站、无线通信系统及干扰基准的移交控制方法。
背景技术
使用图1说明通常的蜂窝无线系统的结构示例。蜂窝无线系统由无线基站1201 覆盖被称为小区的区域,根据其覆盖范围的大小和功能的分类,具有目标小区(target cell)、微型小区(micro cell)、服务小区(severing cell)、飞姆托小区(femto cell)等称呼。蜂窝无线的基站1201中获取最大覆盖范围的基站也被称为目标小区基站,收容约数百 数千米程度范围内的移动站1203。基站1201能够通过利用基站管理装置等上位装置构成的核心网络1202进行与IP网的通信、或者将处于较远位置的移动站1203彼此的“呼叫”进行连接。采用CDMA (Code Division Multiple Access 码分多址)方式的第三代蜂窝无线通信系统,能够实现经由IP网的多媒体信息的通信。关于采用了 CDMA的无线系统,例如有 UMTS (Universal Mobile jTelecommunicationSystem 通用移动通信系统)、 EVDO (Evolution Data Optimized 演进数据优化)。在移动内容大量化的背景下,对宽带高速化通信服务的需求进一步扩大。例如,预计对尽力而为型的数据通信、VoIP方式的语音通信、以及影像等流信息的发布等宽带通信的支持将成为常规服务。采用OFDMA方式的无线通信系统作为以宽带、高速化为核心的CDMA的下一代无线通信系统备受关注。与CDMA方式相比,OFDMA方式能够形成适合于宽带化的硬件结构,适于实现大容量无线通信。OFDMA方式是在频率轴上将正交的多个载波正交复用,由此提高频率利用效率的技术。采用OFDMA方式的移动无线通信系统被定位成为第3. 9代蜂窝无线通信系统, 其代表规格有E-UTRA(Evolved-UMTSTerrestial Radio Access,演进通用陆地无线接入)。E-UTRA也被称为长期演进技术(LTE =Long Term Evolution),其由被称为3GPP GenerationPartnership Project)的标准团体作为国际标准化规格推出。E-UTRA被称为无线接入方式,E-UTRAN被用作表示存取网络的用语。在无线通信系统中,已经公知在将终端和基站进行连接的无线接入时,来自邻接基站及其下属终端的电波干扰对通信产生影响。尤其是在OFDMA无线通信系统中,众所周知来自邻接基站及其下属终端的干扰的影响比较大,基站的配置设计的难度比较大。在基站的覆盖区域(划分为扇区、小区等)的边界即小区边缘进行无线接入时,来自邻接小区的干扰功率电平和来自本小区的期望信号电平是相对抗的值,并以体现信道质量的指标即信号对噪音及干扰功率比(SINR:Signal to Interference and Noise power Ratio)恶化的形式明显表现出来。
为了提高系统整体的无线接入时的信道容量,降低邻接小区间的干扰占据重要作用。降低邻接小区间的干扰又集中在全部无线站发送最小必要限度的功率这方面。但是, 如果过度地削减功率,则产生覆盖区域的缩小和通信速度的下降的问题。因此,需要确定过剩功率来降低功率。在无线接入的上行链接动作中,处于小区边缘的终端的发送功率控制也与干扰控制密切相关。小区边缘的终端为了克服与基站之间产生的传输路径损耗,并确保固定的通信质量,需要进行高功率的发送。因此,例如在专利文献1中提出了终端优先选择由传输路径损耗较小的基站的管理的小区的方法。在削减该发送功率的情况下,为了确保一定的通信质量,例如需要分配比通常多的无线资源,并降低纠错编码的编码率。虽然通过降低功率能够降低干扰,但是由于频率资源使用率提高,所以无线接入系统的负荷升高。另外,除了按照上面所述来考虑降低无线接入部分的干扰之外,在终端连接集中的场所,小区之间的负荷分散控制也比较重要。因为在超过基站的主干的处理量的情况下, 难以建立呼叫连接的可能性增大。作为实施负荷分散的方案,已经在进行主动采用向邻接小区的移交的研究。无线系统中的移交的算法遵从于标准规定的实体、过程(Entity 手続t )。专利文献1 日本特开2009-159637号公报分析小区半径不同的两个基站邻接的情况。根据基站的配置场所和用途,如图4 所示,小区半径的大小存在偏差。例如,在市中心等,由于终端密集存在,从基站负荷方面考虑,只依靠像大型小区(macro cell)那样小区半径较大的基站来收容终端比较困难。因此,采取散布设置小区半径较小的微型小区和微微小区(pico cell)的小型基站来支持大型小区的方式。或者,也在进行导入像飞姆托小区那样能够在住宅内设置的超小型基站的具体研究。这样,在小区半径不同的一个以上的基站邻接的情况下,基站距终端的距离损耗不固定。如图5所示,属于小区半径较大的小区的小区边缘终端为了满足所需功率,并为了弥补距离损耗,以较大功率进行上行发送(图中503)。与此相对,属于小区半径较小的小区的小区边缘终端以较小功率进行上行发送(图中501)。在这种情况下,如图4所示,由于小区半径较大的小区所属的终端输出的大功率, 小区半径较小的小区所属的小区边缘终端被较大的干扰功率阻碍通信。因此,如果将小区半径较大的小区所属的小区边缘终端移交到小区半径较小的小区边缘,预计能够降低对周围小区造成的干扰(图4中的下侧的图)。因此,优选使终端隶属于小区半径尽可能小的小区。但是,如果单纯地根据距离损耗来进行移交,则导致终端集中于特定的小区而不堪负荷。另外,由于分配资源没有富余,因而成为不能抵抗来自周围小区的干扰的脆弱小区,有可能使得系统面临危险。

发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于,提供一种基站、无线通信系统以及干扰基准的移交控制方法,根据基站间的干扰信息交换和来自终端的周围基站信息,实现终端的移动,以降低对系统造成的干扰量。并且,本发明的一个目的在于,提高从系统整体考虑时的信道容量,实现小区处理能力整体性地提高。本发明涉及把对周围小区造成的干扰量作为基准的移交技术。本发明提供对周围小区造成的干扰量最大的终端的检测方法、和确定移交对象基站的方法。本发明的目的在于,促进从终端连接负荷较大的小区向终端连接负荷较小的小区移交,实现负荷分散,同时将小区间的干扰抑制为最小限度。本发明提供降低移交的基准以及干扰的调配方法。在本发明中,以服务小区(移交源)控制下属终端的移交的系统为例,进行说明。 服务小区确定与一个以上的目标小区(移交候选)之间降低系统整体的干扰量的终端、和能够获取负荷平衡的移交对象。服务小区具有基于终端与目标小区之间的传输状况、在目标小区与服务小区之间交换的干扰/负荷信息的评价函数,把该函数和移交基准值作为媒介,选定应该进行移交的终端。选择移交后的干扰量降低效果最大的目标小区,并移交所述终端。目标小区侧在通知给服务小区的干扰信息中体现本小区的负荷信息。本发明的无线基站例如是通过网络与一个以上的基站进行连接的无线基站,该基站具有移交参数控制部,该移交参数控制部使用在具有不同的小区ID的一个以上的基站之间交换的干扰信息、由终端报告的周围基站的功率信息、周围小区的小区半径、本小区及其他小区的负荷信息,生成移交的判定基准值及干扰判定基准。所述负荷信息例如是指与小区连接的终端数量。另外,所述负荷信息也可以使用在基站之间交换的硬件使用率。所述干扰信息例如是指在基站之间交换的被干扰信息。被干扰信息也可以采用超负荷指数(overload indicator)。所述基站的移交参数控制部根据与邻接小区相比较的小区半径,变更干扰判定基准。并且,移交参数控制部根据与邻接小区相比较的小区半径,变更移交判定基准值。所述基站的移交参数控制部根据负荷信息变更干扰判定基准。并且,移交参数控制部根据负荷信息变更移交判定基准。所述基站还具有移交判定部,根据由终端报告的周围小区的功率信息和在基站之间交换的干扰信息,该移交判定部针对每个终端将对系统造成的干扰总量的降低效果进行评价函数化,将该评价函数和所述移交判定基准进行比较,将超过基准的终端确定为待移交的终端。关于由所述移交判定部进行的每个终端的评价函数,也可以是,针对报告了周围基站的功率信息的终端,向由该周围基站通知的一个以上的干扰信息乘以与和该终端之间的距离衰减对应的加权,将相乘结果进行累计。由所述移交判定部确定的待移交的终端进行移动的移交对象基站,也可以是移动后的所述评价函数值为最小的小区。移交参数控制部也可以按照资源块单位对生成加权的干扰信息进行处理。根据本发明的第一解决方案,提供一种基站,用于在具有小区半径不同的多个所述基站的无线通信系统中降低电波的干扰,所述基站接收本基站的小区半径信息和周围基站的小区半径信息,并根据接收到的小区半径信息判定本基站的小区半径是否比周围基站的小区半径大,在本基站的小区半径比较大的情况下,使本基站的小区内的终端容易向周围基站的小区移交。根据本发明的第二解决方案,提供一种无线通信系统,该无线通信系统具有小区半径不同的多个基站,并降低电波的干扰,各个所述基站接收本基站的小区半径信息和周围基站的小区半径信息,并根据接收到的小区半径信息判定本基站的小区半径是否比周围基站的小区半径大,在本基站的小区半径比较大的情况下,使本基站的小区内的终端容易向周围基站的小区移交。根据本发明的第三解决方案,提供一种干扰基准的移交控制方法,用于在具有小区半径不同的多个基站的无线通信系统中降低电波的干扰,基站接收本基站的小区半径信息和周围基站的小区半径信息,并根据接收到的小区半径信息判定本基站的小区半径是否比周围基站的小区半径大,在本基站的小区半径比较大的情况下,使本基站的小区内的终端容易向周围基站的小区移交。发明的效果根据本发明,能够根据基站之间的干扰信息交换和来自终端的周围基站信息,实现终端的移交,以降低对系统造成的干扰量,因此能够提高从系统整体考虑时的信道容量, 能够期待小区处理能力整体性提高的效果。


图1是说明无线系统的常规系统的图。
图2是说明htra-MME的移交的装置连接的图。
图3是说明hter-MME的移交的装置连接的图。
图4是说明降低因移交而形成的系统干扰的图。
图5是说明因小区半径之差而形成的小区边缘终端发送功率之差的图。
图6是说明基站管理装置的硬件结构的图。
图7是表示本发明的基站的功能单元的图。
图8是本发明的实施例1的移交程序图。
图9是根据小区半径调整移交判定基准值的流程图。
图10是根据负荷信息调整干扰判定基准的流程图。
图11是说明移交判定部的动作的状况图。
图12是说明每个RB (Resource Block:资源块)的干扰信息的示例(01indication,超负荷指标)的图。图13是具有本发明的特征的移交判定部的流程图。图14是与小区半径差对应的移交基准值调整的概略图。图15是说明通过循表来调整移交基准值的示例的图。图16是根据负荷信息调整移交判定基准的流程图。图17是根据负荷平衡差来调整移交判定基准的示例的图。图18是根据小区半径差调整干扰判定条件的流程图。图19是本发明的实施例2的移交程序图。图20是本发明的实施例3的移交程序图。图21是管理小区半径信息的表。
图22是管理来自终端的功率报告值的表。图23是管理来自周围小区的干扰量的表。图M是负荷信息表的说明图。图25是本实施方式的无线通信系统的结构图。标号说明201无线通信系统的基站;202无线通信系统的核心网络;203无线通信系统的终端;204基站上位装置;210操作及维护装置;211数据包网络网关装置;212移动管理装置; 213服务网关装置;401基站管理装置的存储介质;402基站管理装置的软件处理部;403基站管理装置与基站及上位装置连接的接口部;404硬件支持基站管理装置的处理的逻辑电路;501服务小区(小区半径大)的小区边缘终端的发送功率;502服务小区(小区半径大) 基站与小区边缘终端之间的传输路径损耗;503目标小区(小区半径小)的小区边缘终端的发送功率;504目标小区(小区半径小)基站与小区边缘终端站之间的传输路径损耗。
具体实施例方式关于用于实施本发明的方式,分为几个实施例来进行说明。这些实施例可以独立地实施,也可以组合实施。在下面的说明中,在附图中标注了相同标号的要素进行相同的动作,所以省略说明。(实施例1)图2、图3表示作为具体的系统结构示例的E-UTRAN的实体结构。图2是与由一个 MME (Mobility Management Entity 移动管理装置)212管理的基站之间的移交相关的装置连接图。图3是与通过不同的MME进行的基站之间的移交相关的装置连接图。E-UTRAN中的移交大致能够划分为这两种方式。在这两种方式之间,承载 (bearer)的改换(張替λ )等过程不同,但是终端203与基站201_a之间的处理大致相同。将在后面的说明中使用的基站上位装置204是指OAM(Operatic)n AndMaintenance 操作及维护)装置 210、MME212, S-Gff(Serving-Gateffay 服务网关)、 P-GW(Packet Data Network-GateWay 包数据网络网关)的一部分或者总称。OAM装置210 也包括基站控制装置(EMS =ElementManagement System)。图25是本实施方式的无线通信系统的结构图。无线通信系统例如包括多个基站201和基站上位装置204。基站201包括小区半径不同的基站。各个基站201与本基站覆盖的小区内的终端203进行无线通信。另外,基站也可以覆盖多个小区(有时也称为扇区)。另外,在本实施方式中针对小区半径不同的基站进行说明,但也可以是小区特性, 例如电波到达距离、发送功率、与电波到达范围相关的参数、电波特性等不同的基站。小区不一定利用半径概念来划定,例如也可以是具有指向性的小区。另外,不限于这些方式,也可以是通过与某个终端的通信而形成的电波对其他电波造成的干扰程度不同的基站。关于后面叙述的小区半径信息,也能够利用对应的信息。图6是基站管理装置的硬件结构图。基站管理装置可以是被附加在通常的基站中而构成,也可以是与基站构成为一体。基站管理装置例如具有存储器401、处理部402、接口 403、逻辑电路404。存储器401具有例如小区半径信息表(Coverage hformationTable) 4011、接收功率报告表(Received Power Report Table)4012、干扰管理表(Interference Management Table)4013、负荷信息表(Load InformationTable)4014o关于各个表将在后面进行说明。图7表示本实施方式的基站的功能单元。网络I/F部411是管理用于进行与基站上位装置204或者其他基站通信的接口的单元。发送部412进行纠错编码化、调制处理等遵从无线规格的信号处理,并向终端203 发送无线信号。接收部413接收来自终端203的无线信号,并进行解调处理、纠错解码等。移交参数控制部414例如根据从网络I/F部411接收的信息,实施后面叙述的图 8所示的移交参数控制(步骤2103)。移交判定部415根据在后面叙述的步骤2104示出的控制,确定待移交的终端203 和移交对象的目标小区。具有这些特征的基站安装的方式,可以利用使用了 DSP402的程序处理、以及组合了逻辑电路404的专用硬件任意一种方式实现。图21是管理小区半径信息的小区半径信息表的说明图。小区半径信息表4011例如存储有与周围小区的小区ID对应的小区半径信息。在图21的示例中,关于小区半径信息是存储了来自基站的发送功率信息、和天线的倾斜度。 图21所示的来自基站的发送功率信息和天线的倾斜度是表示小区的特性的信息的示例, 也是构成小区的基站的属性信息的示例。图22是管理来自终端的功率报告值的接收功率报告表的说明图。接收功率报告表4012例如按照每个终端ID存储服务小区的接收功率值和目标小区的接收功率值。关于目标小区的接收功率,可以按照终端能够接收电波的小区进行存储。图23是管理来自周围小区的干扰量的干扰管理表的说明图。干扰管理表4013例如与小区ID与资源块ID相对应地存储干扰信息。图M是负荷信息表的说明图。负荷信息表4014例如与小区ID相对应地存储该小区的负荷信息。另外,各个ID能够使用预先分配的序号、记号等。图8用于对终端203、以及在终端203和作为通信中基站的服务小区201_a、作为移交候选基站的目标小区201-b之间进行的移交准备动作进行说明。在步骤2101,由基站上位装置204通知服务小区201_a及目标小区201_b的小区 ID、和与预先设定的小区半径相关的信息(小区半径信息)。作为小区半径信息,也可以通知来自基站的发送功率信息本身。如果能够通知与扇区增益或者天线增益相关的信息,则能够更高精度地推算邻接小区的小区半径。另外,作为小区半径信息,也可以指定能够判别微微小区基站、飞姆托小区基站等基站的类型的小区ID。如果有了这些信息,基站能够得知周围基站的发送功率的大概值,并得知邻接小区的小区半径。例如,在各个基站中将基站类型与小区半径或者发送功率信息对应存储。另外,除了功率信息之外,与天线的倾斜度相关的信息由于与小区半径的关联性比较大,所以也可以通知该信息。下面,假设小区半径信息包括这些信息中的任意一种或者多种信息。
此处生成的邻接小区的小区半径信息也可以保存在存储器401中的表(图21 小区半径信息表)4011之中。在图21的示例中,将小区ID和发送功率信息和倾斜度对应保存。由于新基站的设置等,在每当小区信息被变更时,将信息进行更新并使用。基站检测信息变更的方法可以是通过测定等而实现的自动检测,也可以根据来自终端的报告进行判定,还可以依据于来自上位装置204的命令通知。在步骤2001,服务小区201-a使终端203测定来自服务小区201_a以及一个以上的目标小区201-b的参照信号的接收信号质量。接收信号质量可以是接收功率强度、信号对噪音及干扰功率比(SINR :Signal tolnterference and Noise power Ratio)、根据发送功率信息与接收功率强度之差分而算出的传输路径损耗(路径损耗)。在步骤2002,进行用于从服务小区201-a向终端203报告步骤2003的测定值的上行资源分配(UL Allocation)。在步骤2003,终端203报告对来自服务小区201_a以及目标小区201_b的接收信号质量的测定结果。例如,关于E-UTRA,报告被称为RSRP(Reference Signal Received Power :参照信号接收功率)的参照信号的接收功率强度。在步骤2102-a,在基站之间交换负荷信息和干扰信息。关于在基站之间交换信息的方式可以是有线的也可以是无线的。例如,作为移动无线规格的E-UTRAN,准备规定了基站之间的信息交换的有线的接口、X2I/F。关于下面使用的负荷信息,例如,可以使用基站201的硬件使用率、无线资源使用率、连接终端数量、基站的主干线路的线路容量及其使用率等。例如,如果假设是 E-UTRAN(TR36. 42 ,则可以使用硬件负荷指数等。同样,关于干扰信息,可以使用被干扰量或者赋予干扰量。例如,如果假设是 E-UTRAN (TR36. 423),则可以使用负荷指数等。服务小区201-a将接收到的干扰信息、负荷信息分别存储在干扰管理表4013、负荷信息表4014中。在移交参数控制2103中,服务小区201-a使用在具有不同小区ID的一个以上的基站之间交换的干扰信息、由终端203报告的周围基站201-b的接收信号质量信息、周围小区的小区半径、本小区及其他小区的负荷信息,生成移交的判定基准值。关于详细的处理,使用图9、图14、图15、图16进行说明。基站在作为服务小区进行动作时,按照图9所示的流程图,把周围小区及本小区的小区半径作为条件,生成移交的判定基准值。移交的判定基准值是基于系统整体的干扰量的值。另外,移交判定基准值相当于后面叙述的移交判定的成本函数的阈值,是用于确定是否移交的基准。图9是根据小区半径调整移交判定基准值的流程图。在步骤3001,服务小区201-a判定本小区的小区半径是否比周围小区大。在本小区的小区半径比周围小区大的情况下,进入步骤3002。在本小区的小区半径比周围小区小的情况下,进入步骤3003。在步骤3002,服务小区201-a为了促进向小区半径比本小区小的周围小区的移
交,将移交判定基准放宽。例如,降低移交判定基准值。在步骤3003,服务小区201-a为了难以进行向小区半径比本小区大的周围小区的移交,将移交判定基准变严格。例如,提高移交判定基准值。针对各个周围小区执行上述的步骤3001 3003。移交判定基准预先设定初始值。进行步骤3002、3003的处理后的结果的汇总表如图14所示。针对每个对象小区 ID,进行基于小区半径差的移交判定基准值的调整。如图15所示,能够设定为与本小区的小区半径差越大,调整幅度也越大。图15所示的数值只是示例,根据系统整体的干扰量的评价方法,可以具有不同的值。基站可以预先将图15所示的小区半径差与调整幅度的对应关系保存为表。另外,也可以根据移交后的结果、即变化后的系统干扰量,对调整幅度进行自动调整。图16是根据负荷信息调整移交判定基准的流程图。同样,也可以尝试从高负荷的小区向低负荷的小区进行移交来实施负荷分散。具体地讲,服务小区201-a按照图16所示的流程,实施与负荷信息对应的移交判定基准值的调整。图16记载的处理也可以针对周围小区一个一个地执行。该处理是根据下述的思考而进行的。在低负荷、强干扰的小区中,尽管是较低的频率利用效率,也能够运用负荷的富余来提供高速通信。即,能够容忍某种程度的干扰。另一方面,高负荷、强干扰的小区为了提供高速通信,还需要同时实现较高的频率利用效率。在负荷的允许量没有富余的状态下,为了获得较高的频率利用效率,优选促进终端向低负荷小区的移交。但是,应该注意到,从小区半径小向小区半径大的小区的移交,与从小区半径大向小区半径小的小区的移交相比,终端发送的干扰功率比较大。在步骤3011,服务小区201-a判定被比较的周围小区与本小区的负荷差(负荷平衡)是否超过预先保存的阈值。在负荷平衡超过阈值的情况下,进入步骤3012。在没有超过阈值的情况下,进入步骤3013。图8所示的步骤2103中的移交判定基准调整也包括实现与周围小区的负荷平衡的目的,所以根据与周围小区的相对的负荷信息进行调整。在步骤3012,在本小区的负荷比其他小区重的情况下,服务小区201-a也可以将移交判定基准放宽。在本小区的负荷比其他小区轻的情况下,服务小区201-a也可以将移交判定基准变严格。在执行本步骤后,进入步骤3014。在步骤3013,更新在步骤3011使用的负荷平衡的阈值,并进入步骤3014。在步骤 3014,在检测到负荷平衡与阈值的比较完成的情况下,结束流程。在比较没有完成的情况下,返回步骤3011。这些处理例如能够通过扫描图17所示的负荷平衡阈值与调整幅度的表来实现。图17示出了负荷平衡越大移交判定基准的调整幅度越大的趋势。但是,记载值只是示例。通过以上处理,服务小区201-a实施在步骤2104的移交判定中使用的移交基准值的调整。另外,目标小区201-b使用周围小区的小区半径、本小区及其他小区的负荷信息, 调节判断为受到干扰的条件(干扰判定条件)。本处理的目的之一在于,使负荷较轻的小区在不必要时不要控诉被干扰太大。相反,换言之就是针对负荷较重小区的赋予干扰要宽容。图10是根据负荷信息调整干扰判定基准的流程图。按照图10所示的流程,根据负荷信息变更干扰的判定方法。在步骤3021,目标小区201-b将本小区的负荷信息和其他小区的负荷信息进行比较,在负荷差超过预先设定的阈值的情况下,进入步骤3022。在没有超过阈值的情况下结束处理。在步骤3022,目标小区201-b调节与超过阈值的小区的干扰信息的判断条件。在本目标小区201-b的负荷比较重的情况下,将干扰判定条件变严格。在本目标小区201-b的负荷比较轻的情况下,将干扰判定条件放宽。例如,将判断为受到干扰的阈值设定得偏高。图18是根据小区半径差调整干扰判定条件的流程图。目标小区201-b按照图18 所示的流程,根据周围小区的小区半径进行干扰判定条件的调整。在步骤3031,目标小区201-b将本小区的小区半径和周围小区的小区半径进行比较。在小区半径比周围小区大的情况下,进入步骤3032。在小区半径比周围小区小的情况下,进入步骤3033。在步骤3032,目标小区201-b可以将干扰判定条件变严格。因为小区半径较大的小区对周围小区赋予的干扰比较大。在这些处理中,例如在把被干扰量用作干扰信息的情况下,也可以将被干扰量设定得偏大并进行报告。在步骤3033,目标小区201-b也可以进行将干扰判定条件放宽的处理。例如,在把被干扰量用作干扰信息的情况下,也可以将被干扰量设定得偏低并进行报告。因为小区半径较小的小区对周围小区造成的干扰比较小。另外,服务小区201-a、目标小区201-b定期地交换干扰信息(相当于步骤2102),变更后的干扰判定条件能够反映在例如下一个定时的干扰信息的交换中。例如,以E-UTRAN为例,关于使用基站间接口 X2来通知被干扰量的方式有负荷指数。也可以使用负荷指数中包含的超负荷指标(01 :overloadindication)通知被干扰量。 OI针对每个资源块(RB Resource Block)将干扰量指定为高、中、低。RB是按照频率和时间方向进行划分的、基于OFDMA方式的无线资源分配单位。虽然不是0FDMA,但是也可以适用于按照时间和频率方向来划分并进行资源分配的SC-FDMA(例如在E-UTRA的上行链接中使用)等方式。在利用OI的情况下,也可以根据小区半径和负荷信息来变更高、中、低的判定基准。某个服务小区在从其他小区的立场进行观察时是目标小区,所以本步骤2103的动作优选全部基站进行。并且,在从服务小区观察时经常是存在一个以上的目标小区,步骤 2103的处理是在多个基站之间进行。返回图8,在步骤2104的移交判定中,服务小区201-a根据由终端203报告的信号质量(例如参照信号功率)和与目标小区交换的干扰信息/负荷信息,生成移交用的成本函数,并将所生成的移交用的成本函数和移交基准值进行比较。在成本函数的值超过移交基准值的情况下,执行移交终端203的处理。使用图13说明移交判定处理的流程。在步骤4001,服务小区201-a从周围小区收集干扰信息。例如,可以通过基站间接口、E-UTRAN时的X2I/F等收集信息。另外,也可以省略步骤4001,而使用在步骤2102_a 获取的干扰信息。在步骤4002,服务小区201-a收集由属于本小区的小区边缘终端203报告的、周围小区的参照信号接收功率。终端203也可以接收多个周围小区的参照信号,由此产生移交事件,并向服务小区报告周围小区的参照信号接收功率。另外,也可以省略步骤4002,而使用在步骤2003获取的参照信号接收功率。
在步骤4003,服务小区201-a求出在基站之间交换的周围小区的干扰信息与由终端203报告的周围小区参照信号接收功率的相关性。把该相关性的值定义为成本函数。使用图11、图12、图22及图23说明本步骤中的相关性的求出方法。如图11的示例所示,假设存在属于Cell (小区)#1的冊(终端)#1、冊#2、冊#3。UE#1位于Cell#l的小区边缘,能够接收Cell#2、Cell#3的下行参照信号。并且,UE#2能够从Cell#l和Cell#2 接收下行参照信号,UE#3能够从Cell#l接收下行参照信号。此时,UE#1向作为服务小区的Cell#l报告服务小区的接收功率、以及作为目标小区的Cell#2、Cell#3的参照信号接收功率(步骤2003或者4002)。同样,UE#2向Cell#l 报告Cell#l、Cell#2的参照信号接收功率。这样,作为服务小区的Cell#l从下属终端接收来自周围小区的接收功率信息的报告,并管理如图22所示的、存储周围小区与报告功率的对应关系的表(Received Power Report Table 接收功率报告表)4012。作为服务小区的 Cell#l根据终端的连接状况和功率的报告值,更新该表的值。服务小区Cell#l通过基站间接口从目标小区Cell#2、Cell#3接收被干扰信息 (步骤210 或者4001)。被干扰信息可以是图12所示的RB单位。服务小区从周围小区收集干扰信息,并具有图23所示的干扰量管理表(Interference Management Table) 4013, 每当被通知干扰信息时就更新信息。在以上所述的条件下,服务Cell#l在计算UE#1的移交用成本函数时,针对在图22 的接收功率报告表4012中存储有功率信息的目标Cell#2和Cell#3,参照图23所示的干扰量管理表4013的干扰信息。同样,在计算UE#2的移交用成本函数时,参照来自Cell#2的干扰信息。在根据干扰信息计算移交用成本函数时,考虑小区半径的影响。也可以根据由腿报告的各个Cell的参照信号接收功率的信息、和在步骤2101获取的周围小区的发送功率,推算各个Cell与UE#1的距离,并计算距离衰减(路径损耗)。例如,可以根据从小区的发送功率信息减去终端的参照信号接收功率后的值,求出距离衰减。另外,当在步骤2101 接收到的不是发送功率而是小区半径和小区ID的情况下,根据小区半径推算发送功率,并根据所推算的发送功率求出距离衰减。针对UE#2进行相同的处理。使用上述的距离衰减的值对在基站之间交换的干扰信息赋予加权。例如,计算 UE#1和Cell#2及Cell#3、UE#2和Cell#3的路径损耗的比率。为了计算具体示例,分别假设为10 20 15(参照图22)。路径损耗的大小基本上等效于需要将上行发送功率设定得较高的情况。另外,也将被干扰信息函数化。为了简单起见,假设对干扰信息OI进行点数评价的结果为高=2点、中=1点、低=0点等。此时,在按照图12所示干扰信息被反馈时,将 UE#1针对Cell#2的成本函数计算为(1+2+2+1+ X 10 = 80。这样向被点数化的干扰信息的规定的RB数量之和乘以与上述的距离衰减之比对应的值,求出成本函数的值。同样,将 UE#2针对Cell#2的成本函数计算为(1+2+2+1+2) X 15 = 150。在局限于Cell#2时,UE#2 的成本函数比较高,而UE#1针对Cel 1#3也具有成本函数。将UE#1针对Cell#3的成本函数计算为(1+1+2+1+2) X 20 = 140,针对UE#1进行累计的成本函数为220,比UE#2的150高, 能够判定为对系统造成的干扰量比较大。这样,在确定为应该向目标小区中的一个目标小区移交的终端时,也可以采用考虑了对其他目标小区的影响的干扰量基数(base)的方法。
在步骤4004,服务小区判定各个移交候选终端的成本函数是否超过了阈值(在步骤2103调整后的移交判定基准)。在此,能够使用每个终端的成本函数的累计值(在上述的UE#1的示例中是220)。在超过阈值的情况下,将该终端确定为待移交的终端,并进入步骤4005。在未超过阈值的情况下,也可以结束处理。或者,也可以不选择前述的干扰量基数,而切换为根据单纯地着眼于一个目标小区的路径损耗来选择待移交的终端的方法。在步骤4005,针对在步骤4004被确定为移交的终端,确定进行移交的小区(移交对象的小区),并进入询问移交的处理(步骤2005)。关于移交对象的小区的确定方法,可以参照图22中的接收功率报告表4012,确定为由待移交的终端报告的功率值为最大的小区。或者,也可以考虑在图21中管理的小区半径信息,优先选择小区半径较小的小区。另外,终端进行移动的移交对象基站可以是移动后的成本函数的值为最小的小区。关于是否需要移交以及移交对象的小区选择,例如可以按照下面所述来进行。(1)按照上面所述对是否需要移交进行成本阈值判断,根据路径损耗来判断移交对象的小区选择。(2)首先通过路径损耗比较来判断是否需要移交,并根据路径损耗来判断移交对象的小区选择。另外,在进行成本阈值判定时,对于是否需要移交采用“与”(and)条件。前两个处理对应于以往通过路径损耗比较来进行确定的方法,并在此基础上附加了考虑系统干扰量的部分。在图8的步骤2005,服务小区201_a也可以向移交对象的目标小区201_b询问是否可以移交终端203。如果具有能够与服务小区201-a和目标小区201_b直接进行处理的接口,则可以使用该接口。在没有这种接口的情况下,通过基站上位装置204和核心网络 202向目标小区201-b进行询问。在步骤2006,目标小区201-b进行是否可以收容新的终端203的判定(Admission Control 许可控制)。目标小区201_b可以把RB使用率、通信量类型、连接终端数量等用作在判定基准中使用的负荷信息。在能够收容新终端时,在负荷信息达到固定的值的情况下,也可以拒绝收容。步骤2007是当在步骤2006的判定结果为被判定是可以收容(ACK)的情况下,目标小区201-b向服务小区201-a通知该情况的步骤。与步骤2005相同,在准备了服务小区与目标小区之间的接口的情况下,也可以使用该接口进行通知。在没有这种接口的情况下, 通过上位装置204、核心网络202进行通知。在步骤2008,在服务小区201-a从目标小区201_b接收到针对移交请求的ACK的情况下,进行用于通知RRC(无线资源控制)连接重新分配的下行资源分配。在步骤2009的RRC连接重新分配,服务小区201-a向终端203通知用于进行向目标小区201-b移交的信息。通过以上步骤,完成了用于进行移交的准备。然后,按照规定的移交程序进行移交。例如,终端203执行切断与服务小区201-a的连接的处理(步骤2010),进入与目标小区201-b的同步处理(步骤2012)。并且,服务小区201-a向目标小区201-b交接作为所述终端用而保存的缓存数据及通信中的包(步骤2011)。以上流程是循环进行的,关于负荷信息和干扰信息是相互参照信息来进行处理。(实施例2)
图19是实施例2的移交程序图。使用图19所示的程序图说明实施例2。与实施例1的不同之处是可以不具备在各个基站之间直接交换信息的接口,其他内容相同。例如,假设飞姆托小区基站等就属于这种情况。飞姆托小区基站用于与因特网服务提供商(ISP)提供的主干线路连接。把在步骤2102实施的处理切换为下面的步骤2102-b。在步骤2102_b,基站的上位装置204对通过基站间接口(例如E-UTRAN的X2I/F)通知的干扰信息和负荷信息进行中继并通知。例如,可以通过E-UTRAN中被称为Sl接口的、将基站和MME连接的接口进行通知。或者,也可以使基站上位装置204具有EMS装置等。即,对作为飞姆托小区基站的上位装置204的EMS装置(HeMS)分配大型小区基站那样的小区ID,并按照大型小区基站那样进行动作,由此能够实现。硬件结构可以利用图7所示的基站和图6所示的基站管理装置实现。关于干扰信息和负荷信息的收集方式,可以考虑飞姆托小区基站自行收集的方法。一种方法是飞姆托小区基站接收周围小区的参照信号的方法。可以根据接收到的功率和飞姆托小区基站自身的发送功率,生成被预测为在周围小区产生的干扰信息。或者, 根据由终端报告的质量信息,生成干扰信息量。另外,在飞姆托小区基站中,关于负荷信息的值,也可以进行增大基站的主干线路的线路容量及其使用率的比重等的调整。这是因为ISP提供的主干线路的性能不足的可能性比较大。(实施例3)图20是实施例3的移交程序图。在实施例1中说明的图8所示流程图中的步骤2101的处理也可以按照下面所述进行。周围小区的小区半径信息的获取不是来自上位装置204的通知,而是由终端203通知周围小区ID (步骤2101-a)。在飞姆托小区和大型小区基站,通过划分小区ID的分配范围,能够根据所报告的小区ID来确定周围小区的类型。其他处理与实施例1相同。硬件结构可以利用图7所示的基站和图6所示的基站管理装置实现。(实施例4)在实施例4中,说明在实施例1、2、3中通过步骤3002、3003、3012、3013间接调节
移交判定基准的方法。为了将移交判定基准放宽,也可以在步骤2001由基站对终端指定向报告功率值附加偏置。即,也可以实施将来自小区半径较小的小区的接收功率报告得偏大的处理。此时可以是小区半径差越大时,偏置的幅度也越大。例如,在E-UTRAN中,能够通过根据上述基准来变更空闲模式(IDLE_M0DE)时的小区重新选择(Cell Reselection)的相关RRC参数即Q_offset的选择方法来实现。产业上的可利用性本发明能够应用于具有小区的特性不同的多个基站、例如小区半径不同的多个基站的无线通信系统中。
权利要求
1.一种基站,用于在具有小区半径不同的多个所述基站的无线通信系统中降低电波的干扰,所述基站接收本基站的小区半径信息和周围基站的小区半径信息,并根据接收到的小区半径信息判定本基站的小区半径是否比周围基站的小区半径大,在本基站的小区半径比较大的情况下,使本基站的小区内的终端容易向周围基站的小区移交。
2.根据权利要求1所述的基站,具有接口,用于接收本基站的小区半径信息和周围基站的小区半径信息;移交参数控制部,根据本基站的小区半径信息和周围基站的小区半径信息,变更用于确定是否向周围基站的小区移交本基站的小区内的终端的移交判定基准;移交判定部,根据基于本小区内的任意终端的接收信号质量的评价值和所述移交判定基准,确定是否向周围基站的小区移交该终端,在本基站的小区半径比周围基站的小区半径大的情况下,所述移交参数控制部将移交判定基准放宽,使移交容易进行。
3.根据权利要求2所述的基站,在本基站的小区半径比周围基站的小区半径小的情况下,所述移交参数控制部将移交判定基准变严格,使移交不容易向周围小区进行。
4.根据权利要求2所述的基站,所述移交参数控制部获取周围基站的负荷信息,根据本基站的负荷信息与周围基站的负荷信息之差,将移交判定基准放宽或者变严格。
5.根据权利要求2所述的基站,所述移交判定部针对本基站的小区内的任意终端,将接收信号质量和与周围基站的干扰信息相乘而求出评价值,如果该评价值超过基于移交判定基准的阈值,则向其他小区移交该终端。
6.根据权利要求5所述的基站,所述移交判定部针对报告了来自周围基站的接收信号质量的终端,根据该终端的接收信号质量求出该终端与该周围基站之间的距离衰减量,向由该周围基站通知的按照时间或者按照频率的干扰信息乘以与该距离衰减量对应的加权, 通过将相乘结果进行累计而求出上述评价值。
7.根据权利要求5所述的基站,所述移交参数控制部以资源块单位对干扰信息进行处理。
8.根据权利要求5所述的基站,由所述移交判定部确定的移交对象终端的移交目标, 是由该终端测定的接收信号质量为最高的小区、或者移交后的所述评价值为最小的小区。
9.根据权利要求5所述的基站,根据本基站的小区与周围基站的小区的小区半径之差,增减用于判定为受到干扰的干扰判定条件,小区半径比较小的小区将干扰判定条件放宽,对被干扰比较宽松。
10.根据权利要求5所述的基站,根据本基站的负荷与周围基站的负荷之差,增减用于判定为受到干扰的干扰判定条件,负荷比较小的小区将干扰判定条件放宽,对被干扰比较宽松。
11.根据权利要求1所述的基站,所述小区半径信息包括预先设定的小区半径、发送功率信息、以及与基站的规模对应的基站类型中的任意一种信息。
12.根据权利要求4所述的基站,所述负荷信息是指与基站连接的终端数量、或者在基站之间交换的硬件使用率。
13.根据权利要求5所述的基站,所述干扰信息是指在基站之间交换的被干扰信息、或者在基站之间交换的超负荷指数。
14.一种无线通信系统,该无线通信系统具有小区半径不同的多个基站,并降低电波的干扰,各个所述基站接收本基站的小区半径信息和周围基站的小区半径信息,并根据接收到的小区半径信息判定本基站的小区半径是否比周围基站的小区半径大,在本基站的小区半径比较大的情况下,使本基站的小区内的终端容易向周围基站的小区移交。
15.一种干扰基准的移交控制方法,用于在具有小区半径不同的多个基站的无线通信系统中降低电波的干扰,基站接收本基站的小区半径信息和周围基站的小区半径信息,并根据接收到的小区半径信息判定本基站的小区半径是否比周围基站的小区半径大,在本基站的小区半径比较大的情况下,使本基站的小区内的终端容易向周围基站的小区移交。
16.根据权利要求1所述的基站,为了促进向小区半径比较小的小区移交,在终端报告的功率值上附加功率偏置而进行报告。
全文摘要
在具有小区半径不同的基站的无线通信系统中,移交终端,以降低对周围小区造成的干扰。服务小区根据预先获取的本小区的半径信息和周围小区的半径信息,将移交判定基准放宽,以使终端容易从小区半径较大的基站向小区半径较小的基站移交。服务小区根据终端和目标小区之间的传输状况(例如参照信号接收功率)、和在基站之间交换的干扰/负荷信息,求出评价函数的值,将评价函数的值与移交基准值进行比较,由此选定待移交的终端。移交对象是选择能够获得干扰量降低效果的目标小区,例如从终端获取的参照信号接收功率较大的小区等。
文档编号H04W36/08GK102170669SQ20111003129
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月28日 优先权日2010年2月26日
发明者山本知史, 片山伦太郎, 玉木谕, 石井裕丈 申请人:株式会社日立制作所
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