专利名称：用于在无线网络中分配频率的方法以及无线网络的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及移动无线网络，更具体而言，涉及毫微微蜂窝小区(femtocell) 中的频率分配。
背景技术：
毫微微蜂窝小区是在住宅或较小的商务环境中由毫微微蜂窝基站(或可替换地 被称作家庭节点基站(HNB))服务的相对小的无线网络。用户设备(UE)与宏基站(BS)或 毫微微基站(femto BS)进行通信。当UE与毫微微蜂窝小区BS进行通信时，其也被称作家 庭UE(HUE)。通常，服务提供商被指派了频谱。该频谱可以被划分成多个频带以根据需要分 配给宏小区和毫微微蜂窝小区。潜在地，这可能造成干扰。毫微微蜂窝小区扩展了宏小区室内的覆盖，尤其是，在接入受限或者不可用的 情况，参见 Chandrasehar 等人的"Femtocell networks :a survey", Communications Magzine,Vol. 46, no. 9, pp. 59-67, September 2008，以及 Yeh 等人的“WiMAX Femtocells :A perspective on network architecture,capacity and coverage",IEEE Communications Magazine, Vol 46，no. 10，pp. 58-65，October 2008。图IA示出了为毫微微蜂窝小区140中的HUE 130提供服务的住宅120中的HNB 110。图IB示出了宏基站150的宏小区151以及毫微微蜂窝小区。来自毫微微蜂窝 小区的干扰潜在地对分别工作在同信道(CoCh)和相邻信道(AdCh)中的宏小区用户设备 (UE) 131造成覆盖盲区141和142。在移动网络中，将覆盖盲区定义为UE由于任何原因而 无法工作的区域。图2示出了相邻HNB 161-162的覆盖区域以及由相邻HUE172造成的相应的覆盖 盲区171。显然，在毫微微蜂窝小区的覆盖区域与针对其它小区(不管这些小区是同信道宏 小区、相邻信道宏小区还是同信道相邻毫微微蜂窝小区)的干扰停机区域(interference outage area)之间存在着折衷方案。当从与HNB工作的宏小区的频带相同的频带组中对HNB分配了信道时，期望使HNB 对宏小区的干扰最小化。干扰减少可以通过对毫微微蜂窝小区分配与宏小区不同的频带来减少干扰。但是，未分配 的频带可能并不总是可用的或者在经济上可行的，尤其是在毫微微蜂窝小区的数量很大的 情况下。因为与宏小区相比毫微微蜂窝小区相对较小，所以可以减少发送功率以使与工作 在同一频带或相邻频带的宏小区的干扰最小化。通常，毫微微蜂窝小区中的发送功率小于 宏小区的功率的百分之一。但是，减少功率同时也将吞吐量减少到300kbs或更少。其它方 式(诸如干扰抑制或波束成形)对于大规模的配置来说过于复杂。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种将用于宏小区的保护频带的频率分配给毫微微蜂 窝小区的方法。这极大地减少了毫微微蜂窝小区与宏小区之间的干扰。
图IA是毫微微蜂窝小区的示意图；图IB是工作在宏小区的覆盖区中的毫微微蜂窝小区的示意图；图2是相邻毫微微蜂窝小区的示意图；图3A是根据本发明的实施方式的宏小区和毫微微蜂窝小区的示意图；图3B是根据本发明的实施方式的在WiMAX网络中的频率分配的示意图；图4是用于图3的频率分配的发送模式(transmit mask)；图5A是现有技术的毫微微蜂窝小区频率分配的示意图；图5B是根据本发明的实施方式的对保护频带的毫微微蜂窝小区频率分配的示意 图；以及图6是根据本发明的实施方式的对相邻毫微微蜂窝小区的频率分配的示意图。
具体实施例方式图3A示出了包括一组(一个或更多个)宏小区151以及一组(一个或更多个) 毫微微蜂窝小区140的网络。各个宏小区包括基站(BS)，而各个毫微微蜂窝小区包括家庭 网络基站(HN)。基站通过基础设施161连接到协调处理器160。处理器负责监视网络的整 体运行。处理器可以位于多个基站中的一个。BS向用户设备(UE) 131(例如，移动电话)提 供服务，而HNB向家庭用户设备(HUE) 130提供服务。如这里所定义的，HUE只与HNB进行 通信，然后，HNB与BS进行通信。由处理器160执行的一个功能是资源分配。一种重要的有限资源是频率。通常， 网络的服务提供商被指派了频率带宽170。服务提供商可以将带宽划分成多个频带以指派 给宏小区，并且基站可以将频带进一步划分成子频带以分配给用户设备。在频率分配期间 一个重要的考虑是使小区间和小区内的干扰最小。因此，宏小区使用保护频带来分隔信道，例如，多载波OFDM或者OFDMA网络(诸如 微波接入全球互通(WiMAX)和LTE)、以及TDMA或TDMA/FDMA网络(诸如GSM和ISI 136+)。 甚至CDMA演进的数据优化(EVDO)网络在信道组之间具有保护频带。保护频带使得当相邻 小区被指派了相邻的频带时的干扰最小化。图3B示出了 WiMAX网络中频率分配的示例。所指派的5GHz带宽被划分成一组频 带300，例如，每个频带为20MHz。保护频带301将频带分隔开。图4示出了具有陡峭迁移的相应发送模式400，其作为相对dB和频率的函数，近似 于一个带通滤波器。因为很难实现这种发送滤波器，所以保护频带中的一些OFDM子载波410根本未被 使用，或者为空(即，不承载数据)。其它活动子载波420承载数据信息。即使在部分空频 段中发送模式为非零，在该空频带内也没有任何宏小区发送数据。对于具有2048个子载波 的20MHz的网络，最左侧的184个子载波和最右侧的183个子载波未被使用(即，在2048个子载波中有368个子载波为空)，这对应于各个载波最右侧部分的1. 787MHz以及各个载 波最左侧部分的1. 797MHz。因此，如这里所定义的，保护频带包括未分配给任何宏小区的频率。在现有技术的系统中，如图5A所述，毫微微蜂窝小区500具有与宏小区300相同 的中心频率，但是具有低得多的发送功率。如图5B所示，我们将宏小区未使用的新的中心频率提供给毫微微蜂窝小区501使 用。该中心频率位于宏小区300的保护频带内。最优的是，我们使毫微微蜂窝小区工作在 两个相邻的空频带的边界中间或者附近。如图3B所示，毫微微蜂窝小区可以工作在其中心 位于5510MHz、5530MHz、5550MHz等的空频带301以减少由于宏小区工作而导致的干扰，同 时还减少了工作在同一发送功率的毫微微蜂窝小区对在同一发送功率下具有更高频谱效 率的宏小区的干扰。这样，毫微微蜂窝小区的发送功率可以大大增加，而毫微微蜂窝小区的 数据速率也能增加至少一个数量级，例如，下行65. 3Mbps以及上行24. 4Mbps。为了使干扰最小化，即使毫微微蜂窝小区的发送模式延伸超过了保护频带，毫微 微蜂窝小区也只在保护频带内的子载波上发送数据。可替换的是，毫微微蜂窝小区可选地 选择还在位于发送模式内以及宏小区的保护频带外的子载波上发送数据。这样，毫微微蜂 窝小区实现了更高的数据速率，而宏小区的UE具有更多的干扰。如图6所示，相邻的毫微微蜂窝小区可以工作在不同的保护频带。这在不使用保 护频带时的常规设置中难以实现。尽管在人口密集区中有许多保护频带可用，但是不存在 许多未分配的宏小区信道。这种使相邻毫微微蜂窝小区之间的频率分开并减少毫微微蜂窝 小区对毫微微蜂窝小区的干扰的能力使得在保护频带中的毫微微蜂窝小区的传输更加吸 引人。为了进一步使来自相邻宏小区和毫微微蜂窝小区的干扰最小化，宏小区可以将用 于发送控制信息的子载波指派为位于信道的中心频率附近。这里所介绍的频率分配不影响针对宏小区的常规UE的工作，也不影响可应用的 标准。需要使毫微微蜂窝小区的UE能够工作在保护频带内。具体而言，除了宏小区的中心 频率之外，UE还在毫微微蜂窝小区的中心频率上进行搜索。尽管以优选实施方式为例描述了本发明，但是应理解的是，可以在本发明的精神 和范围内做出各种其他改变和修改。因此，所附权利要求书的目的在于涵盖落入本发明的 实质精神和范围内的所有这些变型和修改。
权利要求
一种无线网络中的频率分配方法，其中，所述无线网络包括宏小区组和毫微微蜂窝小区组，其中各宏小区包括基站，各毫微微蜂窝小区包括毫微微蜂窝小区基站，该方法的步骤由处理器执行，该方法包括以下步骤将频谱指派给所述无线网络；将所述频谱划分为频带；向基站组分配保护频带以及用于与所述宏小区组中的用户设备通信的频带，在该保护频带内，不在所述用户设备与所述宏小区基站之间发送数据；并且向毫微微蜂窝小区基站组指派用于与所述毫微微蜂窝小区组中的用户设备通信的保护频带。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线网络使用正交频分复用。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线网络使用正交频分多址。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述保护频带包括发送模式中的空子载波的频率。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述毫微微蜂窝小区基站组的中心频率位于所 述保护频带的中央。
6.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括以下步骤将所述毫微微蜂窝小区基站的最大每子载波发送功率设置为由该基站的发送功率模 式所给定的值。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述毫微微蜂窝小区仅在所述保护频带内的子 载波上发送数据。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述毫微微蜂窝小区在所述保护频带内和所述 保护频带外的子载波上发送数据。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用户设备在所述宏小区和所述毫微微蜂窝 小区使用的中心频率上进行搜索。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，相邻毫微微蜂窝小区工作在不同的保护频带内。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基站在所述频带的中心频率附近发送控制fn息ο
12.一种无线网络，其中，所述网络包括宏小区组和毫微微蜂窝小区组，其中，各宏小区 包括基站，各毫微微蜂窝小区包括毫微微蜂窝小区基站，所述无线网络包括用于将频谱指派给所述无线网络的装置； 用于将所述频谱划分为频带的装置；用于向基站组分配保护频带以及用来与所述宏小区组中的用户设备通信的频带的装 置，在该保护频带内，不在所述用户设备与所述宏小区基站之间发送数据；以及用于向毫微微蜂窝小区基站组指派用来与所述毫微微蜂窝小区组中的用户设备通信 的保护频带的装置。
全文摘要
本发明涉及用于在无线网络中分配频率的方法以及无线网络。在无线网络中分配频率，其中，所述网络包括宏小区组和毫微微蜂窝小区组，其中，各宏小区包括基站(BS)，各毫微微蜂窝小区包括毫微微蜂窝小区基站。将频谱指派给网络。将该频谱划分为频带。向该基站组分配保护频带以及用于与宏小区集中的用户设备(UE)通信的频带，在该保护频带内，在该UE与该宏小区BS之间不发送数据。向毫微微蜂窝小区基站组指派用于与所述毫微微蜂窝小区组中的UE通信的保护频带。
文档编号H04W16/12GK101959197SQ201010230058
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月14日 优先权日2009年7月16日
发明者岩根靖, 张锦云, 瓦希德·塔洛克, 雷蒙德·伊姆 申请人:三菱电机株式会社