專利名稱：群小區(qū)構(gòu)造方法以及群小區(qū)切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，尤其涉及超三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的小區(qū)結(jié)構(gòu)及其切換方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)高速率和高質(zhì)量無線通信業(yè)務(wù)的需求顯著增長。一方面，移動(dòng)終端數(shù)量的急劇增加與有限帶寬資源之間的矛盾日益突出，對(duì)多媒體業(yè)務(wù)需求的不斷增長更加劇了這一矛盾。這就要求系統(tǒng)采用各種技術(shù)提高頻帶利用率，但是頻率重用因子的提高增加了系統(tǒng)中的干擾。另一方面，現(xiàn)有的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)在提供高性能、高速率的業(yè)務(wù)上還存在很多問題，因而研制開發(fā)新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)業(yè)已被提到了議事日程。由于載頻在2G左右的移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻率資源已經(jīng)出現(xiàn)飽和的趨勢(shì)，所以目前的一種共識(shí)是在超三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中將載頻提高。但是由于載頻升高會(huì)帶來信號(hào)的損耗增大，使得小區(qū)的規(guī)模進(jìn)一步減小，相同大小的區(qū)域內(nèi)會(huì)出現(xiàn)更多的小區(qū)。因此，如果仍然采用現(xiàn)有系統(tǒng)的小區(qū)結(jié)構(gòu)和切換策略，可以想象切換會(huì)非常頻繁。頻繁的切換不僅降低了系統(tǒng)的效率，而且也會(huì)造成切換失敗以及通信質(zhì)量的不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有小區(qū)構(gòu)造中存在的問題，本發(fā)明提供了一種新的小區(qū)構(gòu)造方法，即群小區(qū)構(gòu)造方法，以及與該構(gòu)造方法相對(duì)應(yīng)的群小區(qū)切換方法(也稱為群切換方法)。
本發(fā)明提供的群小區(qū)構(gòu)造方法，即在地理位置相鄰的多個(gè)小區(qū)中，針對(duì)一個(gè)移動(dòng)終端采用同一套通信資源(例如頻率、時(shí)隙或碼道)進(jìn)行通信，而針對(duì)其他移動(dòng)終端分別采用不同套的通信資源進(jìn)行通信，從而采取這種通信方式的多個(gè)小區(qū)就構(gòu)成了一個(gè)群小區(qū)。本發(fā)明的群小區(qū)構(gòu)造方法可以基于無線通信系統(tǒng)物理層的聯(lián)合發(fā)射技術(shù)或者分布式天線技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的群小區(qū)切換方法，是指一個(gè)移動(dòng)終端從同時(shí)使用同一套通信資源向它發(fā)射信號(hào)的一個(gè)群小區(qū)切換到同時(shí)使用另一套通信資源向它發(fā)射信號(hào)的另一個(gè)群小區(qū)。群小區(qū)切換可以通過群小區(qū)硬切換方法或群小區(qū)軟切換方法來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的群小區(qū)構(gòu)造方法以及群小區(qū)切換方法可以提高無線通信系統(tǒng)的抗干擾能力，降低各個(gè)小區(qū)接入點(diǎn)的復(fù)雜度，減少切換次數(shù)，提高系統(tǒng)容量。


下面參照附圖并結(jié)合實(shí)例來描述本發(fā)明的群小區(qū)構(gòu)造方法以及群小區(qū)切換方法。
圖1示意了高速公路上的群小區(qū)結(jié)構(gòu)圖；圖2示意了市中心較低速環(huán)境下的群小區(qū)結(jié)構(gòu)圖；圖3示意了市中心較高速環(huán)境下的群小區(qū)結(jié)構(gòu)圖；圖4示意了兩個(gè)相鄰群小區(qū)結(jié)構(gòu)相同但沒有重疊的實(shí)例；圖5示意了兩個(gè)相鄰群小區(qū)結(jié)構(gòu)不同但沒有重疊的實(shí)例；圖6示意了兩個(gè)相鄰群小區(qū)結(jié)構(gòu)相同但有重疊的實(shí)例；圖7示意了兩個(gè)相鄰群小區(qū)結(jié)構(gòu)不同但有重疊的實(shí)例；圖8示意了在高速路上群小區(qū)的一種無重疊的切換方式；圖9示意了在市中心群小區(qū)的一種無重疊的切換方式；圖10示意了在高速路上群小區(qū)的一種重疊的切換方式；圖11示意了在市中心群小區(qū)的一種重疊的切換方式。
具體實(shí)現(xiàn)方式本發(fā)明提出了一種新的小區(qū)構(gòu)造方法，即群小區(qū)構(gòu)造方法。所謂群小區(qū)(group)，是指在地理位置相鄰的小區(qū)中，針對(duì)一個(gè)移動(dòng)終端采用同一套通信資源(例如頻率、時(shí)隙或碼道)進(jìn)行通信，而針對(duì)另一個(gè)移動(dòng)終端采用另一套通信資源進(jìn)行通信，從而采取這種通信方式的多個(gè)小區(qū)就構(gòu)成一個(gè)群小區(qū)。也就是說，群小區(qū)的基本特點(diǎn)在于，群小區(qū)中的多的多個(gè)小區(qū)針對(duì)某一移動(dòng)終端采用同一套通信資源進(jìn)行通信。例如在碼分系統(tǒng)中，與某一移動(dòng)終端通信時(shí)，群小區(qū)中的多個(gè)相鄰小區(qū)使用同一擴(kuò)頻碼字。如果需要與另一個(gè)移動(dòng)終端通信，則這些相鄰小區(qū)同時(shí)使用另一擴(kuò)頻碼字。在現(xiàn)有的蜂窩系統(tǒng)的區(qū)群(cluster)構(gòu)成中，如果一個(gè)移動(dòng)終端同時(shí)與該區(qū)群中的多個(gè)小區(qū)進(jìn)行通信，則這些小區(qū)通常必須使用不同的通信資源與該移動(dòng)終端進(jìn)行通信。
從群小區(qū)的定義中可以看出，對(duì)于每個(gè)移動(dòng)終端來說，與其進(jìn)行通信的一個(gè)群小區(qū)內(nèi)的各個(gè)小區(qū)的發(fā)射信號(hào)可以相同也可以不同。由于這些小區(qū)針對(duì)同一移動(dòng)終端采用的是同一套通信資源，所以在構(gòu)造群小區(qū)時(shí)，可以基于無線通信系統(tǒng)物理層的某些技術(shù)，例如聯(lián)合發(fā)射(jointtransmission)技術(shù)，聯(lián)合在該群小區(qū)內(nèi)不同小區(qū)中的天線(或天線陣)來實(shí)現(xiàn)。具體地說，在超三代系統(tǒng)中，中央控制單元采用聯(lián)合發(fā)射技術(shù)，聯(lián)合受其控制的各個(gè)接入點(diǎn)(類似于第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的BTS和第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的Node B)與移動(dòng)終端進(jìn)行通信。如果這些接入點(diǎn)設(shè)置在地理位置相鄰的多個(gè)小區(qū)中，則這些地理位置相鄰的小區(qū)就構(gòu)成了一個(gè)群小區(qū)。在這種群小區(qū)構(gòu)造方式下，群小區(qū)內(nèi)各個(gè)小區(qū)的發(fā)射信號(hào)通常是不同的。構(gòu)造群小區(qū)時(shí)也可以基于分布式天線技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。如果某個(gè)分布式天線系統(tǒng)中的各個(gè)陣元(或天線陣)分別放在地理位置上相鄰的多個(gè)小區(qū)中，這些相鄰的多個(gè)小區(qū)就可以構(gòu)成一個(gè)群小區(qū)。在這種群小區(qū)構(gòu)造方式下，群小區(qū)內(nèi)多個(gè)小區(qū)的發(fā)射信號(hào)通常是相同的。
按照前面給出的群小區(qū)的定義以及群小區(qū)的構(gòu)造方法，可以靈活地構(gòu)造群小區(qū)。根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境，群小區(qū)的結(jié)構(gòu)不同。例如，在高速公路上可以采用圖1所示的結(jié)構(gòu)，將接入點(diǎn)或陣元在地理位置上沿公路線排列；在市中心可以采用圖2、圖3所示的結(jié)構(gòu)，將接入點(diǎn)或陣元在地理位置上相對(duì)集中排列。而且，具體的應(yīng)用環(huán)境不同，群小區(qū)的大小也不同。例如，同樣是在市中心，移動(dòng)終端速度比較快的情況下，群小區(qū)的規(guī)模不應(yīng)該太小，否則切換仍然會(huì)很頻繁，這時(shí)就可以采用圖3所示的結(jié)構(gòu)。
無線通信系統(tǒng)，尤其是超三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以通過多個(gè)群小區(qū)實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋。群小區(qū)間的關(guān)系可以有多種。圖4示出了兩個(gè)相鄰小區(qū)結(jié)構(gòu)相同且沒有重疊的情形，圖5示出了兩個(gè)相鄰小區(qū)結(jié)構(gòu)不同且沒有重疊的情形，圖6示出了兩個(gè)相鄰小區(qū)結(jié)構(gòu)相同且有重疊的情形，圖7示出了兩個(gè)相鄰小區(qū)結(jié)構(gòu)不同且有重疊的情形。在這些圖中，不同的陰影表示不同的群小區(qū)，而且這兩個(gè)相鄰群小區(qū)的大小可以相同也可以不同，以適應(yīng)移動(dòng)終端的不同速度和不同移動(dòng)方向。在圖6和圖7中，黑色陰影所表示的小區(qū)即可以與灰色陰影區(qū)組成一個(gè)群小區(qū)，也可以和白色陰影區(qū)組成另一個(gè)群小區(qū)。
在群小區(qū)的架構(gòu)之上，接著描述本發(fā)明的群切換方法。所謂群切換，是指移動(dòng)終端從同時(shí)使用同一套通信資源向它發(fā)射信號(hào)的一個(gè)群小區(qū)切換到同時(shí)使用另一套通信資源向它發(fā)射信號(hào)的另一個(gè)群小區(qū)。群小區(qū)切換可以采用群小區(qū)硬切換或群小區(qū)軟切換的方式。即，移動(dòng)終端在群切換的過程中可以先斷開與它正在通信的群小區(qū)，然后再切換到相鄰的另一個(gè)群小區(qū)。也可以先切換到相鄰的另一個(gè)群小區(qū)，然后再斷開與它正在通信的群小區(qū)。在本發(fā)明中，由于對(duì)于一個(gè)移動(dòng)終端來說，一個(gè)群小區(qū)內(nèi)部的不同小區(qū)同時(shí)利用相同的資源與其通信，因而該移動(dòng)終端經(jīng)過這些不同小區(qū)時(shí)并不需要切換，只有出了這個(gè)群小區(qū)范圍時(shí)，才需要進(jìn)行群小區(qū)間的切換，這樣就避免了頻繁的小區(qū)間切換。在本發(fā)明中，具體的群切換方式與群小區(qū)的構(gòu)造方式是對(duì)應(yīng)的。實(shí)際上，也可以將群切換過程看成一個(gè)窗口滑動(dòng)的過程。這個(gè)窗口中的小區(qū)構(gòu)成一個(gè)群小區(qū)，而且窗口滑動(dòng)的速度以及窗口的大小、形狀是可以變化的，例如根據(jù)移動(dòng)終端的速度大小以及方向而變化。當(dāng)移動(dòng)終端速度比較快的時(shí)候，滑動(dòng)窗可以大一些以減少其切換的次數(shù)。當(dāng)移動(dòng)終端的速度比較慢時(shí)，滑動(dòng)窗可以小一些以減少資源的浪費(fèi)。當(dāng)然，當(dāng)移動(dòng)終端移動(dòng)方向發(fā)生變化時(shí)，滑動(dòng)窗的方向也要跟隨其變化。
圖8和圖9分別示出了在高速路上和在市中心兩種環(huán)境下的群切換方式，群切換前后的兩個(gè)群小區(qū)沒有重疊區(qū)域。圖10和圖11分別示出了在高速路上和在市中心兩種環(huán)境下的另一種群切換方式，群切換前后的兩個(gè)群小區(qū)有重疊區(qū)域。
上面描述了本發(fā)明的群小區(qū)構(gòu)造方法以及群小區(qū)切換方法。群小區(qū)的提出為諸如陣列處理、聯(lián)合發(fā)射和分布式天線等物理層技術(shù)的應(yīng)用提供了一個(gè)新的平臺(tái)。群小區(qū)的構(gòu)造方法以及群小區(qū)切換方法不僅可以應(yīng)用到蜂窩系統(tǒng)，而且也可以應(yīng)用到其他無線接入系統(tǒng)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在群小區(qū)的基礎(chǔ)上提出新的適用于采用群小區(qū)系統(tǒng)的新技術(shù)并不困難。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可以對(duì)于本發(fā)明做出各種改進(jìn)和修改，但這些改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種群小區(qū)構(gòu)造方法，其特征在于，在地理位置相鄰的多個(gè)小區(qū)中，針對(duì)一個(gè)移動(dòng)終端采用同一套通信資源進(jìn)行通信，而針對(duì)其他移動(dòng)終端分別采用不同套的通信資源進(jìn)行通信，從而采取這種通信方式的多個(gè)小區(qū)就構(gòu)成了一個(gè)群小區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的群小區(qū)構(gòu)造方法，其特征在于，所述的采用同一套通信資源是指采用相同的頻率、時(shí)隙或碼道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的群小區(qū)構(gòu)造方法，其特征在于，所述的在一個(gè)群小區(qū)的多個(gè)小區(qū)中針對(duì)一個(gè)移動(dòng)終端采用同一套通信資源進(jìn)行通信，可以基于無線通信系統(tǒng)物理層的聯(lián)合發(fā)射技術(shù)，聯(lián)合群小區(qū)內(nèi)不同小區(qū)中的天線或天線陣來實(shí)現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的群小區(qū)構(gòu)造方法，其特征在于，所述的在一個(gè)群小區(qū)內(nèi)的多個(gè)小區(qū)中對(duì)一個(gè)移動(dòng)終端采用同一套通信資源進(jìn)行通信，可以基于無線通信系統(tǒng)物理層的分布式天線技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的群小區(qū)構(gòu)造方法，其特征在于，該構(gòu)造方法可以適用于無線接入系統(tǒng)。
6.一種群小區(qū)切換方法，其特征在于，一個(gè)移動(dòng)終端從同時(shí)使用同一套通信資源向它發(fā)射信號(hào)的一個(gè)群小區(qū)切換到同時(shí)使用另一套通信資源向它發(fā)射信號(hào)的另一個(gè)群小區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的群小區(qū)切換方法，其特征在于，所述的群小區(qū)切換方法可以通過群小區(qū)硬切換方式來實(shí)現(xiàn)，即一個(gè)移動(dòng)終端在群切換過程中可以先斷開與它正在通信的群小區(qū)，然后再切換到相鄰的另一個(gè)群小區(qū)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的群小區(qū)切換方法，其特征在于，所述的群小區(qū)切換方式可以通過群小區(qū)軟切換的方式來實(shí)現(xiàn)，即一個(gè)移動(dòng)終端先切換到相鄰的另一個(gè)群小區(qū)，然后再斷開與它正在通信的群小區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種群小區(qū)構(gòu)造方法以及群小區(qū)切換方法。本發(fā)明的群小區(qū)是指在地理位置上相鄰的多個(gè)小區(qū),針對(duì)某一個(gè)移動(dòng)終端采用某一相同的資源進(jìn)行通信,而針對(duì)不同的移動(dòng)終端采用不同的資源進(jìn)行通信,采取這種通信方式的多個(gè)小區(qū)構(gòu)成一個(gè)群小區(qū)。所謂群小區(qū)的切換方法是指一個(gè)移動(dòng)終端從一個(gè)群小區(qū)切換到另一個(gè)群小區(qū)中。本發(fā)明可以提高無線通信系統(tǒng)的抗干擾能力,降低各個(gè)小區(qū)接入點(diǎn)的復(fù)雜度,減少切換次數(shù),提高系統(tǒng)容量。
文檔編號(hào)H04W36/04GK1343047SQ01137188
公開日2002年4月3日 申請(qǐng)日期2001年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月24日
發(fā)明者陶小峰 申請(qǐng)人:北京星河亮點(diǎn)通信軟件有限責(zé)任公司