СПОСОБ И БАЗОВАЯ СТАНЦИЯ РАДИОСВЯЗИ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СПЕКТРА Российский патент 2011 года по МПК H04W28/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится, в целом, к сотовой радиосвязи и, конкретно, к двум способам эффективного использования частотного спектра. Оно также относится к базовой станции радиосвязи, приспособленной для выполнения одного из способов.

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

В традиционном планировании сетей сотовой связи для отдельной сети радиосвязи выделяется диапазон смежных радиочастот (именуемый «несущая»). Это изображено с помощью оси частот на фиг.1, где несущая 1, от частоты f1 до f2, выделяется сети 1 сотовой связи и несущая 2, от частоты f3 до f4, выделяется сети 2 сотовой связи. Между этими двумя несущими обычно находится защитная полоса, чтобы уменьшать паразитные излучения, излучаемые между сетями сотовой связи. Эти паразитные излучения наблюдаются сетью, в которую они излучаются, в виде помехи, которая может ухудшать рабочую характеристику системы.

В проектировании сети сотовой связи является обычным распространять критическую информацию, такую как сигнализация управления, по всему диапазону частот несущей, используемой сетью сотовой связи.

Одним практическим примером этого является LTE (Long-Term Evolution, технология «долговременного развития») в качестве стандартизированной Проектом (3GPP) партнерства систем связи 3-го поколения, и которая использует технологию мультиплексирования с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM) на линиях радиосвязи. В восходящей линии связи терминалы, которые не были запланированы для передачи данных в подкадре, посылают отчеты состояния по гибридному автоматическому запросу повторной передачи (HARQ) и информацию качества канала (CQI) по каналу управления L1/L2, и которые используют края спектра, выделенного для несущей. Незапланированные терминалы также посылают опорные символы на краях спектра. Структура канала управления L1/L2, которая используется такими незапланированными терминалами, и распределение ее частот на краях несущей, иллюстрируется в левой части Фиг.2. Однако терминалы, которые были запланированы для передачи данных в промежуток времени подкадра, мультиплексируют сигнализацию управления в пользовательские данных при передаче. Таким же образом опорные символы являются также мультиплексированными по времени с данными. Планирование данных восходящей линии связи, сигнализации управления и опорных символов представлено на временно-частотной диаграмме по фиг.2b.

На фиг.3 показана частотно-временная диаграмма, иллюстрирующая планирование данных, сигнализации управления и опорных символов в передаче по нисходящей линии связи. Каналы управления L1/L2 нисходящей линии связи распространяются по всему спектру несущей согласно LTE. Они посылаются в виде нескольких символов OFDM, число которых будет вероятно настраиваемым в пределах 1-3, в начале интервала времени передачи (TTI). 1 TTI является 2 подкадрами из 7 символов OFDM и представляет разбиение планирования во времени для системы LTE.

Одной из главных сильных сторон LTE, как технологии, является гибкость ее спектра. Будет возможным развертывать LTE в широком диапазоне полос частот несущих, изменяющихся от 1,25 МГц до 20 МГц. Для каждой такой полосы частот несущей имеется заданный профиль параметров физического уровня, который задает, где размещен канал управления L1/L2, каким образом адресуются ресурсные блоки для планирования, где размещены опорные символы, где размещены широковещательные каналы и т.д.

Некоторые каналы управления L1/L2 возникают периодически в соте в LTE. Одним примером такого в направлении восходящей линии связи является канал случайного доступа (RACH), который используется терминалом, чтобы инициировать процедуры для осуществления доступа к соте. В нисходящей линии связи одним примером такого является канал синхронизации (SCH), который считывается терминалом, чтобы иметь возможность находить соту и синхронизироваться со структурой радиокадра соты. Другим примером является широковещательный канал (BCH), в котором терминалы считывают системную информацию, содержащую конфигурацию соты. Эти каналы появляются периодически на заранее заданных позициях во временной и частотной области. Обычно эти позиции определены в стандарте, и каналы управления выделяются независимо от того, есть ли какие-либо данные, подлежащие передаче в системе.

Другим классом каналов управления L1/L2 являются передаваемые, если только имеются данные для передачи либо в восходящей линии связи, либо нисходящей линии связи. Такие каналы управления включают в себя канал управления L1/L2, на котором передаются решения по планированию для восходящей линии связи и нисходящей линии связи на терминалы, ответы HARQ в обоих направлениях как восходящей линии связи, так и нисходящей линии связи, а также измерения качества канала в направлении восходящей линии связи. Эта группа каналов управления L1/L2 дает возможность планирования и адаптации канала связи и будет именоваться относящимися к планированию каналами управления.

Проблемы существующих изобретений

Проблема традиционного развертывания сотовой связи, описанная выше, состоит в том, что обеспечивается только жесткая инфраструктура, в которой операторы могут развертывать свои сети сотовой связи. Только одна сеть сотовой связи может развертываться в данной географической области и данной полосе частот.

Имеются несколько причин, почему операторы могут желать иметь повышенную гибкость при развертывании ими сотовой связи в предстоящие годы:

- Является доступным возросшее число технологий сотовой связи.

- Необходимость перехода спектра от развернутой в настоящее время технологии сотовой связи (например, Глобальной системы мобильной связи (GSM)) к более современной технологии сотовой связи (например, LTE).

- Дефицит спектра будет несомненно проблемой для некоторых операторов, следовательно, имеется необходимость совместного использования спектра между технологиями.

- Общая тенденция "технологического агностицизма" отказа от регуляторов, в силу чего выделение полос частот операторам не предписывает использование какой-либо конкретной технологии.

Учитывая описанные выше условия, операторам, вероятно, будет необходимо применять несколько технологий в одной и той же географической области и данной полосе частот в предстоящие годы.

На фиг.4 иллюстрируются первая и вторая соты C1, C2, имеющие перекрывающуюся зону покрытия, которые обслуживаются соответственно первой и второй базовыми станциями B1, B2 радиосвязи. Первая сота C1 и первая базовая станция B1 радиосвязи входят в состав сети GSM, а вторая сота C2 и вторая базовая станция B2 радиосвязи входят в состав сети LTE. Оператор развернул первую соту C1 на частотах f1 - f2, а вторую соту C2 на частотах f3 - f4, как проиллюстрировано на оси частот по фиг.5.

Оказывается не просто достигнуть устойчивой связи в несущей, которая совместно используется смешанной (совместно существующей) системой описанным образом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является устойчивая радиосвязь в первой соте, относящейся к первой сети, и которая совместно использует частотный спектр вместе с другой системой.

Задача решается согласно способу, который содержит этапы информирования первой базовой станции о второй зоне частотного спектра, которая является доступной в различной степени во времени для осуществления связи в первой соте. Первой базовой станции также выделяется третья зона частотного спектра. Для структуры канала L1/L2 задается физическая структура, и она использует только третью зону частот.

Изобретение также относится к способу, предназначенному для базовой станции радиосвязи, обеспечивающую соту радиосвязью и которой выделяется третья зона частотного спектра, и которую информируют о второй зоне частотного спектра, которая является доступной в различной степени во времени для осуществления связи, и которая передает канал управления L1/L2 только в третьей зоне.

Изобретение также относится к базовой станции радиосвязи, приспособленной для выполнения способа, предназначенного для базовой станции радиосвязи.

Основное преимущество этого изобретения состоит в том, что оно обеспечивает решение для предоставления возможности сети LTE сосуществовать с другой сетью в частично перекрывающемся спектре. Это выполняется путем использования третьей полосы частот, которая может использоваться постоянно во времени для каналов управления L1/L2, тогда как вторая зона может использоваться для трафика данных в такой степени, в которой является доступной вторая зона вследствие низкой подверженности помехе. Более конкретно, данное изобретение защищает критическую сигнализацию управления в восходящей линии связи и в нисходящей линии связи в виде такого сценария.

Конкретно терминал способен обнаруживать и/или использовать возникающие периодически каналы управления L1/L2, чтобы находить соту и осуществлять к ней доступ. Другое важное преимущество устойчивой связи состоит в том, что терминал может считывать и декодировать каналы, относящиеся к планированию и адаптации линии связи.

Дополнительное преимущество, обеспечиваемое изобретением, состоит в том, что оно дает возможность иерархическим структурам сотовых ячеек для сетей, которые не имеют достаточно широкой полосы частот, делить передачу данных на отдельные полосы частот для сотовых ячеек различных иерархических уровней. В таких применениях изобретение дает возможность разделения сигнализации управления между сотами, относящимся к различным иерархическим уровням, таким образом допуская устойчивую связь на каждом иерархическом уровне.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показана ось частот для иллюстрации различной полосы частот, выделяемой различным системам.

На фиг.2 показана временная и частотная диаграмма, иллюстрирующая физическую структуру символов, выделенных для различных целей в восходящей линии связи LTE.

На фиг.3 показана временная и частотная диаграмма, иллюстрирующая физическую структуру символов, выделенных, соответственно, для целей опорных символов, данных и управления в нисходящей линии связи LTE.

На фиг.4 показан вид сотовых ячеек и узлов в различных сетях.

На фиг.5 показана ось частот, иллюстрирующая ожидаемое использование спектра.

На фиг.6 показана ось частот, раскрывающая различные частотные зоны.

Фиг.7 - частотно-временная диаграмма, раскрывающая физическое выделение символов для соответственных данных, управления, и опорных символов по нисходящей линии связи.

На фиг.8 показана временно-частотная диаграмма, раскрывающая физическую структуру для данных, управления и опорных символов в восходящей линии связи.

На фиг.9 показан вид иерархической сотовой структуры.

На фиг.10 показан стек протоколов, показывающий точки завершения в 3 узлах.

На фиг.11 показана блок-схема способа.

На фиг.12 показана блок-схема RBS и ее функциональных частей, системы O&M и UE.

На фиг.13 показан вид 2-х систем и соединяющей их линии связи.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вариант осуществления LTE и GSM

В первом варианте осуществления две сети сотовой радиосвязи, покрывающие географические области, которые с наложением совместно используют частотную зону внутри спектра. Изобретение будет описано в контексте системы LTE, частично совместно использующей спектр вместе с GSM. На фиг.4 показан вид первой соты C1, относящейся к системе LTE и обслуживаемой посредством базовой станции B1 радиосвязи (RBS) с поддержкой LTE. Сота C1 использует LTE-несущую, заданную на 5 МГц. Имеется также вторая сота C2, обслуживаемая посредством второй RBS, B2, которая относится к сети GSM, и географическая зона покрытия которой в примере частично перекрывается с первой сотой C1. На Фиг.6 показывается ось частот, причем спектр разделен на 3 отдельные частотные зоны FZ1, FZ2, FZ3:

- Частотная зона 1, FZ1 может использоваться только GSM-несущими, выделенными на этих частотах. Они находятся вне LTE-несущей, соответствующей 5 МГц.

- Частотная зона 2, FZ2 может использоваться и LTE-несущей, и GSM-несущими на этих частотах. Чтобы избегать конфликтных ситуаций, использование этих частот должно координироваться между системами, или измерения, которые могут обеспечивать избежание таких конфликтных ситуаций, должны выполняться автономно в каждой системе. Эта координация может выполняться в различных временных масштабах в зависимости от потребностей такого решения.

- Частотная зона 3, FZ3 может использоваться только LTE-несущей, поскольку GSM-несущие здесь не выделяются.

Следует отметить, что GSM используется только в качестве примера технологии, которая может быть применена в том же спектре, что и LTE. Являются возможными другие технологии, отличные от двух технологии, используемых в описании.

Техническое решение для нисходящей линии связи

Согласно изобретению, структура канала управления, которая подходит к частотной зоне 3, выбрана для LTE-несущей, покрывающей частотные зоны 2 и 3. На Фиг.7 показана частотно-временная диаграмма, в которой время и частота разбиты на небольшие квадраты, каждый из которых представляет символ. Структуры каналов формируются путем выделения конкретных символов для соответственных каналов.

Относительно LTE, уже имеются структуры каналов управления, заранее заданные для различных полос частот несущих. Структуры каналов управления предшествующего уровня техники используют полную полосу частот несущей. Структура канала с узкополосным профилем LTE, например, таким, как профиль в 2,5 MHz, изображенный на фиг.7, может использоваться для настоящего изобретения. На фиг.7 структура канала управления показана в виде пустых квадратов в третьей частотной зоне FZ3. При реализации с помощью настоящего изобретения структура канала управления в частотной зоне 3, FZ3, является более узкополосной, чем несущая 5 МГц, по обеим частотным зонам 2 и 3, FZ2, FZ3, и следовательно, может требоваться передача на каналах управления большего количества информации на один МГц. Причина состоит в том, что ожидается, что количество назначений планирования для передачи нисходящей линии связи (НЛС, DL) и разрешений на назначения восходящей линии связи для несущей 5 МГц будет больше, чем для несущей 2,5 МГц, для которой были определены размеры каналов управления. По этой причине может предпочтительно быть добавлено большее количество символов OFDM, которые нужно использовать для структуры канала управления.

Чтобы эта схема стала практической, каналы управления L1/L2 должны быть способны адресовать ресурсные блоки, которые размещаются также в совместно используемой частотной зоне 2, FZ2.

В сжатой структуре канала управления содержатся другие существенные и возникающие периодически каналы управления, такие как канал синхронизации (SCH), широковещательный канал (BCH) и канал поискового вызова (PCH), хотя они явно не показаны на Фиг.7. Эти каналы обычно мультиплексируются во временной области, и их периодичность может настраиваться в соте либо посредством стандарта, либо с помощью системной информации, передаваемой в широковещательном режиме.

Необязательно также вещательная нисходящая передача опорных символов опускается во второй частотной зоне FZ2. Этот пропуск имеет следствием то, что измерения качества канала не могут выполняться посредством незапланированных терминалов в частотной зоне 2. Следовательно, RBS, B1, не получает от терминалов какой-либо CQI (информации качества канала) относительно частотной зоны 2 и не может выполнять какое-либо планирование частотной области (то есть планирование в частотной области, где планировщик осуществляет попытку планирования нескольких UE на выгодных частотах) в частотной зоне 2. Преимуществом, однако, является то, что частотная зона 2 освобождается от опорных символов, передачи которых могут создавать помехи системе GSM, которая также использует частотную зону 2.

Однако если данные планируются в частотной зоне 2 на указанный терминал, опорные символы также должны посылаться в запланированных ресурсных блоках, чтобы обеспечить возможность оценки канала, которая используется в качестве входных данных демодулятора.

Сеть информирует несколько UE об этой модифицированной структуре канала управления, а также о запрете опорных символов в частотной зоне 2. Последнее является необходимым, чтобы несколько UE не осуществляли измерения относительно символов, которые являются фактически символами данных, а не символами опорных сигналов. Один способ информирования этих UE состоит в том, чтобы включать такую информацию в состав системной информации, посылаемой на BCH.

Другое усовершенствование, предложенное в соответствии с данным изобретением, должно позволять сети планировать данные относительно всех OFDM символов, которые не используются в качестве опорных символов в частотной зоне 2. Эти символы на фиг.7 изображены "потенциальными данными", чтобы показывать, что данные могут планироваться на этих частотах в случае, если сеть принимает решение, что нет слишком больших помех, влияющих на другую сеть сотовой связи посредством планирования этих данных. Позиции, где вставляются опорные символы, на Фиг.7 помечены как "потенциальные опорные символы". Эти потенциальные опорные символы вставляются только в случае, если данные запланированы на сопровождающий ресурсный блок. Принятие такого решения может быть упрощено путем введения межсистемной связи, чтобы координировать использование частотной зоны 2, FZ2, между сетями GSM и LTE. Это дополнительно описано ниже в разделе Реализация базовой станции.

Техническое решение для восходящей линии связи

Подобно решению для нисходящей линии связи, предлагается, чтобы структура канала управления проектировалась так, чтобы она подходила к частотной зоне 3, как показано в левой части по Фиг.8. Она включает в себя опорные символы, отчеты состояния HARQ и измерения качества канала для незапланированных UE (то есть нескольких UE, у которых нет пользовательских данных для посылки) и другие возникающие периодически каналы управления восходящей линии связи, например канал случайного доступа (RACH) (не показан).

В самом простом решении для восходящей линии связи, оператор использует только частотную зону 3 для своей восходящей линии связи. Однако сеть может использовать части или всю частотную зону 2. В этом случае опорные символы и управление L1/L2 для нескольких UE, посылающих данные, мультиплексируются в запланированные ресурсные блоки. Следовательно, сигнализация управления не посылается вне запланированных частот, означая, что не создаются помехи вне запланированных ресурсных блоков. Это дает возможность управления распространением помехи посредством планирования. Вновь лучшее решение относительно того, планировать или нет данные в частотной зоне 2, может быть принято, если вводится межсистемная связь для некоторого вида скоординированного использования частотной зоны 2, FZ2, как подробно показано ниже в описании. Альтернативно решение может основываться на измерениях, как также описано далее.

Как в случае нисходящей линии связи, одной предпосылкой посылать данные в частотной зоне 2 является то, что канал управления L1/L2 нисходящей линии связи, где посылаются разрешения планирования для восходящей линии связи, может адресовать ресурсные блоки в частотной зоне 2. В предшествующем уровне техники канал управления L1/L2 адресует только ресурсные блоки в частотной зоне 2, FZ2.

Дополнительные рассмотрения частотной несущей

В вышеприведенном описании решения для восходящей линии связи и нисходящей линии связи были представлены со ссылкой на 3 частотные зоны, FZ1, FZ2 и FZ3, показанные на Фиг.6. Настоящее изобретение в первую очередь подлежит осуществлению для режима FDD работы, где передачи восходящей линии связи и нисходящей линии связи выполняются в отдельных полосах частот, и следует понимать, что частотные зоны 1,2 и 3, FZ1, FZ2, FZ3, могут быть ответвлением в полосах частот восходящей линии связи и нисходящей линии связи, хотя явно не показывается на чертежах. Однако также является возможным осуществлять изобретение в режиме TDD работы.

Основное решение по разделению несущей на частотную зону, совместно используемую с другой системой, и частотную зону, которая является уникальной, может применяться в направлениях и восходящей линии связи, и нисходящей линии, или в обоих направлениях.

Три частотные зоны, FZ1, FZ2 и FZ3 были изображены на чертежах в виде непрерывных и смежных друг с другом. Однако они могут отделяться другими полосами частот, то есть быть несмежными, и каждая частотная зона FZ1, FZ2, FZ3 также может разбиваться на две или более полосы.

В LTE набор структур каналов управления является заданным, и каждая полоса частот несущей имеет структуру канала управления, заранее заданную для нее. Можно ожидать, что третья частотная зона FZ3 будет сначала выделяться для системы LTE, и выбираться заранее заданная структура канала, согласующаяся с частотной зоной 3, FZ3. Когда возрастает спрос на трафик в системе LTE, открывается вторая полоса частот для системы LTE, которая будет использоваться совместно с системой GSM. Когда возрастает трафик данных при использовании второй полосы частот, структура канала управления должна быть изменена на некоторую, заранее заданную с более высокой емкостью, при использование при этом только частотной зоны 3, FZ3.

Канал управления L1/L2

Сигнализация управления L1/L2 представляет собой управляющие данные сигнализации, относящиеся к функциям уровня 1 и уровня 2 стека протоколов на основе модели взаимодействия открытых систем (OSI). На фиг.10 показан стек протоколов плоскости управления для интерфейса Uu, то есть радиоинтерфейса в системе LTE, стандартизуемого по проекту 3GPP. L1/L2 соответствует в стеке протоколов уровням физическому и управления доступом к среде передачи (MAC). Как описано в нижеследующем, сигнализация RRC может также переноситься на этих каналах управления L1/L2.

Каналами управления L1/L2 в нисходящей линии связи являются канал синхронизации, широковещательный канал и канал поискового вызова. Широковещательный канал и канал поискового вызова несут информацию, относящуюся к более высоким уровням (например, системную информацию, распространяемую посредством сообщений RRC или поискового вызова RRC). Они в любом случае рассматриваются в качестве каналов управления L1/L2. Поскольку эти каналы возникают периодически в системе, они именуются периодически возникающими каналами управления L1/L2. В дополнение к ним, также могут существовать не периодически возникающие каналы L1/L2. Эти каналы обычно имеют отношение к планированию и адаптации линии связи в системе и включают в себя посылку команд планирования в нисходящем канале связи (для планирования восходящей линии связи и нисходящей линии связи), адаптации линии связи в нисходящем канале (для передачи восходящей линии связи и нисходящей линии связи), команды управления мощностью в нисходящем канале связи (относящиеся к выходной мощности терминала), а также формирования отчетов о качества канала в восходящей линии связи. Эти каналы возникают только при планировании терминалов для посылки данных в системе, и, следовательно, в нижеследующем именуются относящимися к планированию каналами управления L1/L2. Эти каналы именуются относящимися к планированию каналами управления L1/L2.

Каналами управления L1/L2 в восходящей линии связи являются канал случайного доступа (также периодически возникающий), и канал управления, чтобы нести CQI, измеряемый относительно нисходящей линии связи, а также обратную связь HARQ. Последний относится к планировщику нисходящей линии связи, и, может следовательно, также быть назван относящимся к планированию.

Не считается, что передача опорных символов должна находиться в структуре канала управления L1/L2.

Реализация базовой станции

На фиг.11 показана схема последовательности основных этапов способа, предназначенного для базовой станции радиосвязи (RBS), B1. Первоначально станции RBS, B1, для связи выделяется частотная зона 3, FZ3, (этап) S1. Затем ее информируют относительно частотной зоны 2, FZ2, которая является доступной в различной степени для связи в соте, обслуживаемой базовой станцией радиосвязи, (этап) S2. На последнем этапе, S3, базовая станция радиосвязи, B1, передает канал управления L1/L2 с использованием только частотной зоны 3, FZ3.

На фиг.12 показана блок-схема, содержащая наиболее важные блоки в базовой станции B1 радиосвязи, предназначенные для выполнения способа изобретения. Радиоподсистемы базовой станции B1 радиосвязи не изображаются, поскольку изобретение будет выполняться с помощью хорошо известных радиоблоков. Управление и обработка измерений будут, тем не менее, другими по сравнению с базовой станции радиосвязи современного уровня техники. Базовая станция B1 радиосвязи содержит функциональные объекты, администратор канала управления, планировщик нисходящей линии связи для восходящей линии связи и нисходящей линии связи соответственно, и компаратор для восходящей линии связи и дополнительный компаратор для измерений нисходящей линии связи. Она дополнительно содержит необязательный компаратор на каждое UE. На фиг.12 также изображена система O&M и UE, которые находятся вне базовой станции B1. В прямоугольниках со штриховыми линиями изображаются измерения при их вводе на компараторы.

Система O&M осуществляет управление конфигурацией базовой станции, которое включает в себя этапы выделения частотной зоны 3 базовой станции B1 радиосвязи, и информирования RBS о наличии частотной зоны 2, FZ2, и о факте, что она является совместно используемым спектром. В базовой станции имеется администратор канала управления, который задает конфигурацию, каким образом базовая станция отображает различные каналы управления на несущую. Согласно изобретению, является возможным посредством интерфейса между системой O&M и администратором канала управления задавать конфигурацию, каким образом отдельные каналы управления L1/L2 распределяются по частотам, обслуживаемым базовой станцией. Например, возможно ограничить один или несколько каналов управления L1/L2 для использования частот только в рамках частотной зоны 3.

Базовая станция B1 нуждается в информации относительно степени, в которой частотная зона 2 доступна для связи. На основании этой информации базовая станция B1 принимает решение, планировать ли и каким образом планировать передачу данных в частотной зоне 2. Могут выполняться отдельные решения для передачи восходящей линии связи и нисходящей линии связи, и эти отдельные решения могут основываться на отдельных измерениях.

В первом варианте осуществления базовая станция BS1 измеряет помеху, и на основании измерений определяет, в какой степени вторая зона 2, FZ2 является доступной для радиосвязи. Для технического решения восходящей линии связи, базовая станция B1 измеряет уровень помехи в частотной зоне 2, FZ2, несущей восходящего канала связи. Это измерение указывает, будет ли возможным использовать в радиосвязи восходящую линию связи в частотной зоне 2, FZ2. Для частот, где уровень помехи превышает заданную пороговую величину помехи, базовая станция избегает планирование каких-либо данных восходящей линии связи, тогда как для частот, где уровень помехи ниже заданной пороговой величины помехи, базовая станция может принять решение позволить планировщику планировать несколько UE на этих частотах. Принятие решения также основывается на запросе частот вне частотной зоны 3, FZ3.

Сравнение со значением пороговой величины для каждой заданной частоты выполняется в компараторе, и результат сравнения вместе с ограничениями планирования восходящей линии связи передаются на планировщик восходящей линии связи.

Для направления нисходящей линии связи базовая станция B1 выполняет измерения помехи на частоте нисходящей линии связи для зоны 2 таким же образом, как описано выше для принятия решения восходящей линии связи. Таким же образом, как для восходящей линии связи, используются компаратор нисходящей линии связи и пороговая величина помехи, чтобы принять решение относительно того, какие частоты могут использоваться для планирования нисходящей линии связи. Это решение показано на фиг.12 и обозначено на фигуре "Альтернатива 1".

Однако одна проблема состоит в том, что измерение помехи на узле базовой станции может неточно отражать помеховую ситуацию в намеченных приемниках.

Следовательно, в альтернативном решении "Альтернатива 2" UE может выполнять измерения уровня помехи в частотной зоне 2 и предоставлять отчет на базовую станцию B1. В базовой станции B1 "компаратор на каждое UE" (поскольку сравнение, которое он выполняет, может быть действительным только для UE, который подал отчет измерения) принимает отчет измерения. Для частот, где уровень помехи, представленный UE в отчете, превышает заданную пороговую величину помехи, базовая станция может принять решение не осуществлять планирование на UE, подавшем отчет измерения, тогда как для частот, где уровень помехи ниже заданной пороговой величины помехи, базовая станция может принять решение позволять планировщику осуществлять планирование UE, подавшего отчет измерения, на этих частотах. Такие ограничения планирования, действительные в UE, пересылаются на планировщик нисходящей линии связи.

Во втором варианте осуществления поддерживающая LTE базовая станция B1 принимает информацию от системы GSM относительно частей второй зоны, FZ2, которые занимает GSM. Фиг.13 является почти такой же, как фиг.4, с дополнением контроллера базовой станции (BSC), в системе GSM с линией 21 связи, базовой станции LTE. Поддерживающая GSM BSC резервирует части частотной зоны 2 для GSM, и сообщает об этом на базовой станции B1 LTE. Администратор канала управления базовой станции B1 LTE информируется об этом и планируются только частоты в зоне 2, вне того, что зарезервировано GSM.

Иерархическая структура соты

Структура канала управления L1/L2, как показано на фиг.7 и 8, является выгодной для использования также в иерархической структуре соты, когда сота на различных уровнях иерархической структуры совместно использует ту же полосу частот в течение длительного периода. На фиг.9 показана такая иерархическая структура соты с наружной макроRBS, 41, покрывающей широкую внешнюю соту. В соте жилой дом имеет небольшую домашнюю базовую станцию 42, именуемую фемто-RBS, предназначенную для обслуживания терминалов в малой географической области (обычно бытового назначения). Проблема, которая возникает, состоит в том, что другие пользователи в непосредственной близости фемто-RBS не могут слышать каналы управления от макроRBS вследствие помехи от фемто-RBS. Это обычно именуется "дырой покрытия".

Решение состоит в том, чтобы разделить каналы управления макроRBS и фемтоRBS на отдельные частоты в той же несущей, как иллюстрируется на оси частот по фиг.9. Таким образом, избегают дыр покрытия, посредством чего локальная помеха от фемтоRBS делает прослушивание каналов управления макроRBS невозможным для терминалов в непосредственной близости фемтоRBS.

Дополнительно, при выполнении планирования сети, является возможным конфигурировать несколько макроRBS, которые покрывают географическую область, включающую в себя несколько фемтоRBS, чтобы воздержаться от планирования данных в восходящей линии связи и нисходящей линии связи на частотах, используемых фемтоRBS для каналов управления, частотах f1 - f2 на чертеже.

Подобным образом, несколько фемтоRBS можно конфигурировать так, чтобы они не планировали данные на частотах f3 - f4.

Предполагается, что обе системы должны быть способны планировать пользовательские данные на частотах f2 - f3.

Дополнительные альтернативы и варианты осуществления

Основное осуществление изобретения ожидается для систем LTE или других систем на основе радиодоступа OFDM, хотя изобретение также может быть осуществлено в системах на основе других технологий радиодоступа, таких как множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA).

Вторая сеть, которая совместно использует частотную зону 2, может быть иной сетью сотовой связи на основе иной технологии радиодоступа или такой же технологии радиодоступа, как и сеть, в которую включена первая сота C1.

Радиосеть, совместно использующая частотную зону 2, FZ2, также может быть несотовой, например радиовещательной сетью на основе технологий DVB или DVB-H.

Широковещательная сеть может планировать свои передачи нисходящей линии связи задолго до передачи. Первая сеть может быть информирована относительно планирования широковещания посредством линии связи, подобной линии 21 связи на фиг.13 от системы GSM. Широковещательная сеть может также в заранее заданные моменты времени осуществлять широковещание запланированной передачи, которая должна происходить в будущем, обычно программы TV, запланированные для различных частот, и план будет принят RBS сотовой связи, B1, которая избегает частоты в соответствии с планом.

Сокращения

RBS - Базовая станция радиосвязи

BSC - Контроллер базовой станции

UE - Пользовательское оборудование, терминал согласно LTE, как стандартизировано 3GPP

Uu - Именование радиоинтерфейса в стандарте LTE согласно 3GPP

CQI - Указание качества канала, отчет измерения, стандартизированный для LTE

HARQ - Гибридный адаптивный запрос - относится к подтверждению приема передачи пакетных данных

OFDM - Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением

TDD - Дуплексная передача с временным разделением

FDD - Дуплексная передача с частотным разделением

Изобретение относится к радиосвязи в сотовой сети и конкретно к совместному использованию частотного спектра вместе с другой сетью. Технический результат состоит в возможности устойчивой связи в совместно используемой полосе частот. Для этого при распределении частотного спектра выделяют третью полосу для осуществления связи в соте. Канал управления L1/L2 может передаваться только в третьей полосе, тогда как данные могут передаваться в совместно используемой полосе. Канал управления L1/L2 поддерживает передачу данных в совместно используемой полосе. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Способ распределения частотного спектра, содержащий этап, на котором выделяют первой базовой станции радиосвязи в первой сети сотовой связи третью зону (FZ3) частотного спектра для обеспечения радиосвязи в первой соте, отличающийся тем, что содержит дополнительные этапы, на которых информируют первую базовую станцию (В1) радиосвязи о второй зоне (FZ2) частотного спектра, которая является доступной в различных пределах во времени для радиосвязи в первой соте; задают физическую структуру для канала управления L1/L2 только внутри третьей зоны (F3), для использования первой базовой станцией радиосвязи в первой соте.

2. Способ по п.1, в котором пределы, в которых вторая полоса частот является доступной для первой соты, зависят от помехи, вызванной передачей второй базовой станцией радиосвязи.

3. Способ по п.2, в котором вторая базовая станция радиосвязи входит в состав широковещательной сети.

4. Способ по п.2, в котором вторая базовая станция радиосвязи принадлежит второй сети сотовой радиосвязи.

5. Способ по п.4, в котором первая сеть использует OFDM в радиодоступе, а второй сетью является сеть GSM.

6. Способ по п.1, в котором канал управления L1/L2 поддерживает передачу данных во второй зоне.

7. Способ по п.6, в котором канал управления L1/L2 возникает периодически.

8. Способ по п.6, в котором каналом управления L1/L2 является относящийся к планированию канал управления.

9. Способ по п.8, в котором относящийся к планированию канал управления переносит команды планирования, относящиеся к частотам второй зоны.

10. Способ по пп.6, 7 или 8, в котором первой сетью является сеть с коммутацией пакетов.

11. Способ по п.1, в котором вторая частотная зона, FZ2, и третья частотная зона, FZ3, не являются смежными.

12. Осуществляемый в первой базовой станции (В1) радиосвязи способ обеспечения первой соты (С1) радиосвязью, содержащий этап, на котором выделяют (S1) третью зону (FZ3) частотного спектра для связи в первой соте, отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы, на которых принимают информацию (S2) относительно второй зоны (FZ2) частотного спектра, которая является доступной в различных пределах во времени для связи в первой соте; передают (S3) канал управления L1/L2 в первой соте (С1) посредством физической структуры, которая использует только третью зону частотного спектра (FZ3).

13. Способ по п.12, содержащий дополнительные этапы, на которых измеряют помехи во второй зоне; планируют трафик данных во второй зоне на частотах и временах с низкой измеренной помехой.

14. Способ по п.12, содержащий дополнительные этапы, на которых получают информацию о том, в каких пределах вторая зона является доступной во времени; планируют трафик данных во второй зоне, на частотах и временах, которые входят в доступные пределы второй зоны.

15. Базовая станция (В1) радиосвязи, выполненная с возможностью выполнения способа по п.12.