通信系统、中继设备、管理服务器和通信终端的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请号为201080041221. 3,PCT国际申请日为2010年8月3日，发明名 称为"通信系统、中继设备、管理服务器和通信终端"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及通信系统、中继设备、管理服务器和通信终端。
【背景技术】
[0003] 在IEEE(电气与电子工程师协会）802. 16j中，中继技术被标准化。此外，在 3GPP(第三代伙伴计划）LTE-A(高级长期演进）中，也积极地研究使用中继设备（RN:中继 节点）的技术以便实现位于小区边缘处的通信终端（UE:用户设备）的吞吐量的改进。
[0004] 这样的中继设备在下行链路中接收到从基站发送的信号时，将该信号放大并且将 放大后的信号发送到通信终端。通过执行这样的中继，与信号从基站直接发送到通信终端 时相比，中继设备可以增大信噪比。同样地，在上行链路中，中继设备也可以通过将从通信 终端发送的信号中继到基站来维持高的信噪比。这样的中继设备在例如非专利文献1到3 中描述。
[0005] 引用列表
[0006] 非专利文献
[0007] 非专利文献 1 :R1-090015,"ConsiderationonRelay,ppt"，ChinaPotevio， CAIT，2009 年 1 月
[0008] 非专利文献 2 :Rl_〇9〇〇65,"JointanalognetworkcodingandRelay"， Alcatel-Lucent，2009 年 1 月
[0009] 非专利文献3 :Rl_091803，"UnderstandingonTypelandType2Relay"，Huawei， 2009年5月
【发明内容】
[0010] 技术问题
[0011] 此处，假设中继设备和通信终端之间的大部分通信受基站或连接到多个基站的管 理服务器的集中管理。然而，当考虑基站或管理服务器上的负载时，希望对中继设备和通信 终端之间的通信进行分散控制。
[0012] 鉴于上述问题做出本发明，并且本发明的一个目的是提供新颖并且改进的能够以 中小型基站诸如中继设备实现自主干扰避免控制的通信系统、中继设备、管理服务器和通 信终端。
[0013] 问题的解决方案
[0014] 为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种通信系统，包括中继设备 以及管理服务器，中继设备对基站和通信终端之间的通信进行中继，管理服务器包括接收 单元，接收单元从每个基站接收关于属于该基站的通信终端的信息以及关于该中继设备的 信息；以及确定单元，确定单元基于由接收单元从每个基站接收的信息，确定正在执行与相 邻小区内的通信相干扰的通信的中继设备。当所述中继设备被确定为正在执行与相邻小区 内的通信相干扰的通信的中继设备时，所述中继设备确定干扰避免控制并且执行确定的干 扰避免控制。
[0015] 所述中继设备可以确定切换到形成所述相邻小区的基站作为所述干扰避免控制。
[0016] 所述中继设备可以确定属于所述中继设备的通信终端到属于所述相邻小区的中 继设备的切换作为所述干扰避免控制。
[0017] 所述中继设备可以将属于所述中继设备的通信终端中的其通信质量不满足预定 准则的通信终端设置为将被切换的目标。
[0018] 所述中继设备可以在属于所述中继设备的通信终端的数目大于或等于预定数目 时执行切换。
[0019] 为了解决上述问题，根据本发明的另一个方面，提供了一种中继设备，所述中继设 备从每个基站接收关于属于该基站的通信终端的信息以及关于该中继设备的信息，并且当 所述中继设备被基于从每个基站接收的信息确定正在执行与相邻小区内的通信相干扰的 通信的中继设备的管理服务器确定为正在执行与相邻小区内的通信相干扰的通信的中继 设备时，确定干扰避免控制并且执行确定的干扰避免控制。
[0020] 为了解决上述问题，根据本发明的再一个方面，提供了一种管理服务器，所述管理 服务器包括接收单元和确定单元，所述接收单元从每个基站接收关于属于所述基站的通信 终端的信息以及关于中继所述基站和所述通信终端之间的通信的中继设备的信息，所述确 定单元基于接收单元从每个基站接收的信息确定正在执行与相邻小区内的通信相干扰的 通信的中继设备。被确定单元确定为正在执行与相邻小区内的通信相干扰的通信的中继设 备的中继设备确定干扰避免控制，并且执行确定的干扰避免控制。
[0021] 为了解决上述问题，根据本发明的再一个方面，提供了一种通信终端。所述通信终 端通过中继设备与基站通信，当所述中继设备被管理服务器确定为正在执行与相邻小区内 的通信相干扰的通信的中继设备时，所述中继设备确定干扰避免控制并且执行确定的干扰 避免控制，所述管理服务器从每个基站接收关于属于所述基站的通信终端的信息以及关于 所述中继设备的信息，并且基于从每个基站接收的信息，确定正在执行与相邻小区内的通 信相干扰的通信的中继设备。为了解决上述问题，根据本发明的再一个方面，提供了一种通 信系统，所述通信系统包括与通信终端通信的小型到中型基站以及管理服务器，所述管理 服务器包括接收单元和确定单元，所述接收单元接收关于属于所述中小的基站的通信终端 的信息，所述确定单元基于接收单元接收的信息确定正在执行与另一个通信相干扰的通信 的中小型基站。当所述中小型基站被所述确定单元确定为正在执行与另一个通信相干扰的 通信的中小型基站时，所述中继设备确定干扰避免控制并且执行确定的干扰避免控制。
[0022] 本发明的有益效果
[0023] 如上所述，根据本发明，可以通过中小型基站诸如中继设备实现自主的干扰避免 控制。
【附图说明】
[0024] [图1]图1是示出根据本发明的实施例的通信系统的配置的说明图。
[0025] [图2]图2是示出当在UL和DL中使用相同的频率时的示例性的资源分配的说明 图。
[0026] [图3]图3是示出当在UL和DL中使用不同的频率时的示例性的资源分配的说明 图。
[0027] [图4]图4是示出示例性的DL无线帧的格式的说明图。
[0028] [图5]图5是示出示例性的UL无线帧的格式的说明图。
[0029] [图6]图6是示出连接处理序列的说明图。
[0030] [图7]图7是示出MBSFN发送/接收处理的具体示例的说明图。
[0031] [图8]图8是示出示例性的对每个小区的频率分配的说明图。
[0032] [图9]图9是示出通信终端的配置的功能图。
[0033][图10]图10是示出中继设备的配置的功能图。
[0034] [图11]图11是示出基站的配置的功能框图。
[0035][图12]图12是示出管理服务器的配置的功能框图。
[0036] [图13]图13是示出频率选择性衰落（fading)的影响的说明图。
[0037] [图14]图14是示出频率选择性衰落的影响的说明图。
[0038] [图15]图15是示出LTE网络配置的说明图。
[0039][图16]图16是示出基站之间的切换的过程的说明图。
[0040] [图17]图17是示出通信终端和中继设备的连接过程的序列图。
[0041] [图18]图18是示出用于切换中继设备的过程的序列图。
[0042] [图19]图19是示出用于切换通信终端的过程的序列图。
[0043][图20]图20是示出用于切换通信终端的过程的序列图。
[0044] [图21]图21是示出发送功率的决定的具体示例的说明图。
[0045] [图22]图22是示出波束形成的决定的具体示例的说明图。
[0046] [图23]图23是示出发送定时、不发送区间的插入等的决定的具体示例的说明图。
[0047] [图24]图24是示出发送定时、不发送区间的插入等的决定的具体示例的说明图。
[0048] [图25]图25是示出发送定时、不发送区间的插入等的决定的具体示例的说明图。
[0049] [图26]图26是示出中继设备的切换的具体示例的说明图。
[0050] [图27]图27是示出通信终端和中继设备的连接过程的变化的序列图。
[0051] [图28]图28是示出用于切换中继设备的过程的序列图。
[0052] [图29]图29是示出通信终端的切换的具体示例的说明图。
[0053] [图30]图30是示出用于切换通信终端的过程的序列图。
[0054] [图31]图31是示出用于切换通信终端的过程的序列图。
[0055] [图32]图32是示出异构网络的配置示例的说明图。
[0056] [图33]图33是示出中小型基站的概要的说明图。
[0057] [图34]图34是示出异构网络中的干扰模型的说明图。
[0058] [图35]图35是示出通过切换执行的示例性的干扰避免的说明图。
[0059] [图36]图36是示出通过波束形成执行的示例性的干扰避免的说明图。
[0060] [图37]图37是示出通过发送功率控制执行的示例性的干扰避免的说明图。
【具体实施方式】
[0061] 在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图 中，具有基本上相同的功能和结构的结构元件由相同的参考符号表示，并且省略了重复的 说明。
[0062] 此外，在本说明书和附图中，出于区分的目的，具有基本上相同的功能和结构并且 由相同的参考符号表示的多个结构元件后面可以带着不同的字母。例如，具有基本上相同 的功能和结构的多个结构根据需要被区分为通信终端20A、20B和20C。但是，当不需要特 别区分具有基本上相同的功能和结构的多个结构元件中的每一个结构元件时，仅仅分配参 考符号。例如，当不需要特别区分通信终端20A、20B和20C时，它们被简单地称为通信终端 20〇
[0063] 将根据以下项目顺序描述"【具体实施方式】"。
[0064] 1.通信系统的基本配置
[0065](示例性的对每个链路的资源分配）
[0066](示例性的无线帧的格式）
[0067] (连接处理序列）
[0068] (MBSFN)
[0069] (示例性的对每个小区的频率分配）
[0070] 2.通信系统的具体配置
[0071] 2-1?通信终端的配置
[0072] 2-2.中继设备的配置
[0073] 2-3?基站的配置
[0074] 3.控制范围A:管理服务器的集中控制
[0075] 4.控制范围B和C:中继设备的自主控制
[0076] 5.本发明的其它应用示例
[0077] 6?结论
[0078] 〈L通信系统的基本配置〉
[0079] 首先，将参考图1到8描述根据本发明的实施例的通信系统1的基本配置。图1 是示出根据本发明的实施例的通信系统1的配置的说明图。如图1所示，根据本发明的实 施例的通信系统1包括基站10A和10B、主干网12、通信终端20A、20B和20X以及中继设备 30A和 30B。
[0080] 基站10管理存在于由基站10形成的小区中的中继设备30和通信终端20之间的 通信。例如，基站10A管理用于与存在于小区中的通信终端20X通信的调度信息，并且根据 该调度信息与通信终端20X通信。此外，基站10A也管理用于与存在于该小区中的中继设 备30A通信的调度信息和用于中继设备30A和通信终端20A互相通信的调度信息。
[0081] 注意，调度信息的管理可以通过基站10和中继设备30的联合协作、通过基站10、 中继设备30和通信终端20的联合协作、或者通过中继设备30来执行。
[0082]中继设备30根据由基站10管理的调度信息来对基站10和通信终端20之间的通 信进行中继。具体地，中继设备30在下行链路中接收到从基站10发送的信号时，根据调度 信息使用频率/时间向通信终端20发送通过放大该信号获得的信号。通过执行这样的中 继，与信号从基站10直接发送到位于小区边缘附近的通信终端20时相比，中继设备30可 以增大信噪比。
[0083] 同样地，在上行链路中，中继设备30也可以通过根据由基站10管理的调度信息将 从通信终端20发送的信号中继到基站10来维持高的信噪比。尽管图1示出了由基站10A 形成的小区中仅仅存在中继设备30A的示例，但是由基站10A形成的小区中可以存在多个 中继设备30。
[0084] 作为这样的中继设备30的类型，已经提出了类型1和类型2。类型1的中继设备 30具有单独的小区ID并且被允许操作它自己的小区。因而，类型1的中继设备30以这样 的方式操作：它被通信终端20识别为基站10。但是，类型1的中继设备30不完全自主操 作，并且在由基站10分配的资源的范围内执行中继通信。
[0085] 同时，与类型1不同，类型2的中继设备30不具有单独的小区ID，并且帮助基站 10和通信终端20之间的直接通信。例如，已经研究了使用协作中继和网络编码的中继传输 技术。当前研究的类型1和类型2的特征如下表1所示。
[0086] [表 1]
[0087]
[0088] 如上所述，通信终端20根据由基站10管理的调度信息直接地或者经由中继设备 30与基站10通信。注意，由通信终端20发送/接收的数据的示例包括语音数据；音乐数 据（诸如音乐、演讲或无线电节目）；静态图像数据（诸如照片、文档、绘画或图表）；以及活 动图像数据（诸如电影、电视节目、视频节目或游戏图像）。通信终端20可以是具有无线通 信功能的信息处理设备，诸如便携式电话机或PC(个人计算机）。
[0089] 管理服务器16经由主干网12与每个基站10连接。管理服务器16具有MME(移 动管理实体）的功能。此外，管理服务器16还可以具有服务网关的功能。管理服务器16 从每个基站10接收指示由每个基站10形成的小区的状态的管理信息，并且基于该管理信 息来控制由每个基站10形成的小区中的通信。注意，可以利用多个物理上分离的配置来实 现管理服务器16的功能。
[0090] (示例性的对每个链路的资源分配）
[0091] 在这里，将描述对每个链路的资源分配。注意，在下文中，基站10和中继设备30 之间的通信信道将被称为中继链路，中继设备30和通信终端20之间的通信信道将被称为 接入链路，并且基站10和通信终端20之间的直接通信信道将被称为直接链路。此外，朝向 基站10的通信信道将被称为UL(上行链路），并且朝向通信终端20的通信信道将被称为 DL(下行链路）。还注意，基于0FDMA执行通过每个链路的通信。
[0092] 为了防止中继链路和接入链路之间的互相干扰，中继设备30基于频率或时间将 中继链路和接入链路彼此分开。例如，中继设备30可以基于使用共同频率的I