无线基站和通信方法

申请号 CN201110045205.8 申请日 2011-02-25 公开(公告)号 CN102196608B 公开(公告)日 2014-08-06
申请人 富士通株式会社; 发明人 秋山千代志;
摘要 本 发明 涉及无线基站和通信方法。无线基站(100)包括:天线(104),用于与 覆盖 区域内的终端进行通信;发送单元(102),其经由天线(104)将由无线基站(100)用来控制与终端的通信的配置信息发送至邻接无线基站;接收单元(103),其经由天线(104)接收邻接无线基站的配置信息;以及配置信息控制单元(111),其基于由接收单元(103)接收到的邻接无线基站的配置信息,设定无线基站的配置信息。
权利要求

1.一种无线基站,其包括:
天线,其用于与覆盖区域内的终端进行通信;
发送单元,其经由所述天线将由本无线基站用来控制与所述终端的通信的配置信息发送至邻接无线基站;
接收单元,其经由所述天线接收所述邻接无线基站的配置信息;以及
配置信息控制单元,其基于由所述接收单元接收到的所述邻接无线基站的配置信息,设定本无线基站的配置信息,其中
所述天线是具有元件阵列的阵列天线,以及
本无线基站包括相位控制单元,所述相位控制单元将经由所述阵列天线发送或接收的配置信息并入定向波束中,通过控制所述元件阵列的相位来改变所述定向波束的方向,并且,其中
所述相位控制单元使来自本无线基站的所述定向波束的发送方向与来自各邻接无线基站的每个定向波束的入射方向同步旋转。
2.根据权利要求1所述的无线基站,其包括:
多路复用器,其对要发送至所述终端的用户数据和要发送至所述邻接无线基站的配置信息进行多路复用,并且将多路复用后的用户数据和配置信息输出至所述发送单元;以及多路分离器,其使由所述接收单元从所述终端接收到的用户数据与来自所述邻接无线基站的配置信息分离。
3.根据权利要求1所述的无线基站,其包括配置信息存储单元,所述配置信息存储单元存储本无线基站和所述邻接无线基站的配置信息,其中,
所述配置信息被存储为以下信息:其表示本无线基站和所述邻接无线基站各自的覆盖区域发送功率、发送定时、位置信息、定向波束的入射方向和覆盖区域接收功率之中的至少任意一个。
4.根据权利要求3所述的无线基站,其包括:
入射方向估计单元,其估计从所述邻接无线基站接收到的定向波束的入射方向;以及邻接站配置信息检测单元,其基于存储在所述配置信息存储单元中的本无线基站的位置信息和由所述入射方向估计单元估计的所述定向波束的所述入射方向,确定所述邻接无线基站的方向和位置,并且将所确定的方向和位置作为所述配置信息存储至所述配置信息存储单元,其中,
所述配置信息控制单元基于由所述邻接站配置信息检测单元确定的所述邻接无线基站的方向和位置,向所述邻接无线基站发送包括所述配置信息的定向波束。
5.根据权利要求4所述的无线基站,其中,
所述邻接站配置信息检测单元基于从所述邻接无线基站接收到的所述定向波束的接收功率,确定至所述邻接无线基站的所述定向波束的发送功率。
6.根据权利要求4所述的无线基站,其中,
所述配置信息控制单元基于所述邻接无线基站和本无线基站的布置并且基于所述邻接无线基站的所述覆盖区域接收功率,变更本无线基站的所述覆盖区域发送功率。
7.根据权利要求1所述的无线基站,其中
如果设置了附加无线基站,本无线基站的无线电传播环境变化,或者所述覆盖区域内的用户数量变化,则所述配置信息控制单元将所述配置信息重新发送至所述邻接无线基站并且从所述邻接无线基站重新接收所述配置信息。
8.根据权利要求1所述的无线基站,其中,
所述相位控制单元关于本无线基站沿给定方向旋转所述定向波束。
9.根据权利要求7所述的无线基站,其中,
所述相位控制单元关于本无线基站沿给定方向旋转所述定向波束。
10.根据权利要求1所述的无线基站,其中,
所述相位控制单元针对本无线基站的所述覆盖区域的每个小区输出所述定向波束,并且在每个小区的范围内旋转所述定向波束。
11.根据权利要求7所述的无线基站,其中,
所述相位控制单元针对本无线基站的所述覆盖区域的每个小区输出所述定向波束,并且在每个小区的范围内旋转所述定向波束。
12.一种通信方法,其包括:
经由用于与覆盖区域内的终端进行通信的天线将由本无线基站用来控制与所述终端的通信的配置信息发送至邻接无线基站;
经由所述天线接收所述邻接无线基站的配置信息;以及
基于在接收时所接收到的所述邻接无线基站的配置信息,进行控制以设定本无线基站的配置信息,
其中,所述天线是具有元件阵列的阵列天线,并且所述方法还包括:
将经由所述阵列天线发送或接收的配置信息并入定向波束中,通过控制所述元件阵列的相位来改变所述定向波束的方向,并且,其中,
使来自本无线基站的所述定向波束的发送方向与来自各邻接无线基站的每个定向波束的入射方向同步旋转。

说明书全文

无线基站和通信方法

技术领域

[0001] 本文中所论述的实施例涉及无线基站和通信方法。

背景技术

[0002] 传统上,蜂窝系统中的无线基站(无线电基站)经由有线传输接口连接至无线基站所从属的上层设备的无线电网控制器(RNC)(或者接入网关设备)。无线电网络控制器通过有线传输接口集中监视并控制每个无线基站的配置信息(诸如,覆盖区域、信道容纳能和发送功率)。
[0003] 在从属于一个无线电网络控制器的无线基站之间的信息通信中,无线电网络控制器能够使用无线电网络控制器中的有线传输接口来监视并控制从属无线基站的配置。
[0004] 已知一些允许邻接无线基站共享由每个无线基站保存的信息的技术。例如,一种这样的技术是用于小规模区域配置并且允许用户在基于CDMA(码分多址)的通信中自由设置无线基站(例如,参见日本特开第2007-329758号公报)。根据该技术,当设置并启动无线基站时,将对来自终端的上行链路基带信号的处理切换为从另一无线基站的公共下行链路信道接收信号的处理,以测量周围无线基站的报告信息和信号电平。通过该处理,自动执行对设置无线基站所需的扩频码(spread code)、发送功率等的设置(例如,参见日本早期公开专利公布第2007-329758号)。在该配置中,无线基站能够获取无线接入系统中的其他周围无线基站的设置状态和无线电波传播条件,其中,设置状态和传播条件取决于设置位置
[0005] 另一种技术是用于通过在OFDM(正交频分复用)系统中设置无线基站来构建服务区域(例如,参见日本特开第2008-270915号公报)。根据该技术,当设置并启动无线基站时,将对来自终端的上行链路基带信号的处理切换为从另一无线基站接收下行链路信号的处理,以测量周围无线基站的工作载波频率信息和信号电平。通过该处理,选择具有最小干扰的载波频率,并且自动执行发送功率的设置等。该配置使得能够获取在无线接入系统中的其他周围的无线基站的设置状态和无线电波传播条件,其中,设置状态和传播条件取决于无线基站的设置位置。
[0006] 如果通过无线电网络控制器(接入网关设备)执行中央监视和控制,则如在传统技术的情况下一样,从属于无线电网络控制器的无线基站在数量上受到限制。为此,当在从属于不同无线电网络控制器的无线基站之间发送信息并且控制这样的无线基站时,经由附加的上层设备执行通信,从而在无线电网络控制器之间需要有线传输接口。
[0007] 当设置附加的上层设备以应对无线电环境的变化或用户数量的增加时,在无线电网络控制器之间新提供有线传输接口。然而,无线电网络控制器在可以容纳的无线基站的数量上受到限制。结果,无线电网络控制器上的负荷增大,从而导致复杂的控制处理。
[0008] 根据日本特开第2007-329758号公报中所述的技术,无线基站在无需通过无线电网络控制器通信的情况下测量邻接无线基站的报告信息和信号电平,并且基于该信息能够自动确定无线基站中的配置信息。然而,从邻接无线基站输出的公共信道功率被确定为使无线电波到达附加设置的无线基站的幅度。因此,在设置附加的无线基站之后,不能自动变更邻接无线基站的配置信息。结果,从附加设置的无线基站输出的无线电波具有与来自邻接无线基站的无线电波相干扰的输出功率。这引起了无线基站可以容纳的用户数量减小的问题。
[0009] 日本特开第2007-329758号公报中所公开的技术涉及用于启动新的无线基站的配置,并且因此,使得在实际操作期间不能在彼此邻接的无线基站之间自动调整配置信息。在实际操作期间尝试变更配置信息迫使通信服务停止。通过将日本特开第2007-329758号公报中所公开的技术应用于OFDM系统来实现日本特开第2008-270915号公报中所公开的技术,从而引起与日本特开第2007-329758号公报中所公开的技术所涉及的问题类似的问题。
[0010] 以这种方式,根据传统技术,无线基站接收从邻接无线基站输出的公共信道,以自动确定无线基站的配置信息。然而,这两种技术都涉及在启动无线基站时所采取的动作。由于在启动之后的实际操作中不执行邻接无线基站之间的通信,因此,邻接无线基站不能共享配置信息。结果,在开始操作后,邻接无线基站不能具有最佳的配置信息。如果每个无线基站的配置信息均未被最优化,则不能应对无线电波环境的变化和用户数量的波动发明内容
[0011] 实施例的一方面的目的在于至少解决传统技术中的上述问题。
[0012] 根据本发明的一方面,无线基站包括:天线,其用于与覆盖区域内的终端进行通信;发送单元,其经由天线将由无线基站用来控制与终端的通信的配置信息发送至邻接无线基站;接收单元,其经由天线接收邻接无线基站的配置信息;以及配置信息控制单元,其基于由接收单元接收到的邻接无线基站的配置信息,设定无线基站的配置信息。附图说明
[0013] 图1是根据实施例的无线基站的配置的框图
[0014] 图2是配置信息存储单元中所存储的配置信息的示例的图;
[0015] 图3是无线基站之间的布置和相互通信的说明图;
[0016] 图4是通过无线基站进行的通信处理的时序图;
[0017] 图5是在附加站与邻接站之间交换信息的序列图;
[0018] 图6A示出邻接站和附加站的布置以及覆盖区域;
[0019] 图6B示出邻接站和附加站的布置以及覆盖区域;
[0020] 图6C示出邻接站和附加站的布置以及覆盖区域;以及
[0021] 图6D示出邻接站和附加站的布置以及覆盖区域。

具体实施方式

[0022] 将参照附图说明本发明的优选实施例。
[0023] 图1是根据实施例的无线基站的配置的框图。无线基站100包括发送单元102、接收单元103和阵列天线104,其中,通过阵列天线104发送以及接收定向无线电波。基本上,无线基站100与位于无线基站100的覆盖区域中的终端(未示出)通信并交换上行链路/下行链路用户数据。
[0024] 该实施例(图1中所示的配置示例)主要涉及如下配置:无线基站100直接与邻接于无线基站100的另一无线基站(邻接站)无线通信,以交换配置信息。无线基站100通过旋转定向波束来经由阵列天线104将配置信息发送至邻接的无线基站。
[0025] 配置信息存储单元110存储无线基站100的配置信息和邻接于无线基站100的其他无线基站的配置信息。无线基站100的配置信息和邻接无线基站的配置信息包括用于通信控制的参数,诸如位置信息、覆盖区域内的用户数量、发送功率和发送定时(将在下文中详细描述)。
[0026] 配置信息控制单元111从配置信息存储单元110读出无线基站100的配置信息(位置信息、无线基站100的覆盖区域内的用户数量、发送功率、发送定时等),并且将所读取的配置信息输出至无线基站100的信息发送控制单元112。通过将请求和设定参数输入至配置信息控制单元111,将配置信息从外部站输入并且输出至外部站。为了将无线基站100的配置信息发送至邻接无线基站,无线基站100的配置信息发送控制单元112控制同步(framing)和定时,并将配置信息输出至发送相位控制单元113。
[0027] 如果定义了邻接无线基站的位置信息和来自邻接无线基站的定向波束的入射方向,则发送相位控制单元113控制构成阵列天线104的每个阵元的相位,使得天线104向邻接无线基站发送无线基站100的配置信息。当可邻接于无线基站100附加地设置另一无线基站时,附加的邻接无线基站能够搜索无线基站100的位置和方向。在这种情况下,基于诸如GPS信号的定时基准信号,定时控制单元120控制每个阵元的相位,以调整来自无线基站100的定向波束,使得波束以与邻接无线基站同步的定时和周期来旋转。调整后的定向波束被输出至多路复用器114。定时控制单元120基于定时基准信号,控制无线基站100的每个部件的定时。
[0028] 多路复用器114对要发送至无线基站100的覆盖区域内的终端的用户数据和携带邻接无线基站的配置信息的定向波束进行多路复用,并且将多路复用后的用户数据和定向波束输出至发送单元102。发送单元102将用户数据和配置信息转换成给定的无线电频率信号,并且将无线电频率信号输出至阵列天线104。然后,阵列天线104将定向波束中所包括的配置信息发送至邻接无线基站,并且还将用户数据发送至无线基站100的覆盖区域内的终端。
[0029] 无线基站100接收从邻接无线基站发送的配置信息。配置用于接收的无线基站100,以使无线基站100通过阵列天线104接收从邻接无线基站输出定向波束和从无线基站
100的覆盖区域内的终端输出的信号,并且将所接收到的定向波束和信号输出至接收单元
103,接收单元103将所接收到的无线电信号的频率转换成内部频率并将所得到的无线电信号输出至多路分离器115。
[0030] 多路分离器115将来自无线基站100的覆盖区域内的终端的用户数据与来自邻接无线基站的定向波束的信息分离,并且将定向波束的信息输出至入射方向估计单元116和接收相位控制单元117。入射方向估计单元116确定来自邻接无线基站的定向波束的入射方向。入射方向被输出至控制要输出至邻接无线基站的定向波束的发送相位的发送相位控制单元113和接收相位控制单元117。
[0031] 接收相位控制单元117基于从邻接无线基站输出的定向波束的入射方向来确定各阵元的相位,以对从邻接无线基站输出的定向波束进行解调,并且将邻接无线基站的配置信息输出至邻接站配置信息检测单元118。基于分别从各邻接无线基站输出的定向波束的入射方向,发送相位控制单元113使要从无线基站100发送的定向波束的旋转同步。邻接站配置信息检测单元118从解调后的定向波束的数据中检测邻接无线基站的配置信息,并且将所检测到的配置信息输出至配置信息存储单元110。配置信息存储单元110存储有邻接无线基站的配置信息以及无线基站100的配置信息。
[0032] 图2是配置信息存储单元中所存储的配置信息的示例的图。配置信息存储单元110存储无线基站100的配置信息201和邻接站(a至n)的配置信息202。无线基站100的配置信息201包括无线基站100的BSID(基站识别码)、无线基站100的位置信息、无线基站100的负荷信息、无线基站100的发送功率、无线基站100的定时信息、无线基站100的接收功率、无线基站100的扇区配置、SINR(信号与干扰加噪声比)、CQI(信道质量指示符)等的参数、以及邻接站的数量。无线基站100的BSID是无线基站100的识别号。位置信息是表示如由GPS测量的无线基站100的纬度和经度的位置信息。负荷信息是表示由无线基站100处理的用户数量的负荷信息。发送功率是无线基站100的覆盖区域(小区/扇区)的发送功率。定时信息是关于无线基站100的发送/接收定时的信息。接收功率是无线基站100的覆盖区域(小区/扇区)的接收功率。扇区配置、SINR、CQI等的参数代表表示无线基站100的扇区配置等的站参数信息。邻接站的数量是邻接于无线基站100的站的数量。
[0033] 邻接站配置信息202是经由接收侧系统接收到的邻接站的配置信息。邻接站配置信息202包括用于与邻接站通信的通信信息211和邻接站所特有的配置信息212。用于与邻接站_a通信的通信信息211包括邻接站_a的定向波束接收功率、至邻接站_a的定向波束发送方向、至邻接站_a的定向波束发送功率和邻接站_a的定时信息。如图2中所示,针对邻接于无线基站100的邻接站(a至n)中的每一个设定通信信息211。
[0034] 配置信息212是每个邻接站所特有的,并且包括邻接站的BSID、邻接站的位置信息、来自邻接站的定向波束的入射方向、邻接站的定时信息、邻接站的发送功率、邻接站的接收功率、邻接站的负荷信息和邻接站的扇区配置、SINR、CQI等的参数。对于邻接站_a的配置信息212,邻接站_a的BSID是邻接站_a的基站识别号,并且是从包括在来自邻接站_a的定向波束中的配置信息中检测到的。邻接站_a的位置信息表示邻接站_a的位置,并且是从来自邻接站_a的定向波束中检测到的GPS(纬度/经度)信息。来自邻接站_a的定向波束的入射方向是由邻接站_a发送的定向波束的入射方向,并且包括对应于入射方向的扇区天线号。邻接站_a的定时信息表示邻接站_a的发送/接收定时,并且是从包括在来自邻接站_a的定向波束中的配置信息检测到的。
[0035] 邻接站_a的发送功率是在扇区配置的情况下针对每个扇区而设定的,并且是从包括在来自邻接站_a的定向波束中的配置信息中检测到的。邻接站_a的接收功率是在扇区配置的情况下针对每个扇区而设定的,并且使从包括在来自邻接站_a的定向波束中的配置信息中检测到的。邻接站_a的负荷信息表示要由邻接站_a处理的用户数量,是在扇区配置的情况下针对每个扇区而设定的,并且是从包括在来自邻接站_a的定向波束中的配置信息中检测到的。邻接站_a的扇区配置、SINR、CQI等的参数代表表示邻接站_a的扇区配置的站参数信息等,并且是在扇区配置的情况下针对每个扇区而设定并从包括在来自邻接站_a的定向波束中的配置信息中检测到的。如图2中所示,通信信息212是针对邻接于无线基站100的每个邻接站(a至n)而设定的。
[0036] 图3是无线基站之间的布置和相互通信的说明图。如图3中所示,位于图3的中心处的无线基站(BS)300和邻接于无线基站300的其他无线基站(邻接站)包括六个站BSa至BSf。
[0037] 无线基站300至306中的每一个由三个扇区a1至a3形成,在每个扇区中,将阵列天线104用作扇区天线。因此,无线基站300至306中的每一个输出包括其各自的配置信息并在各无线基站之间同步地旋转的定向波束α。在该实施例中,假设定向波束α如图3中所示关于每个无线基站300至306顺时针旋转,并且从无线基站300至306中的每一个输出的定向波束的初始输出方向是12点钟的方向(图3中的向上方向)。
[0038] 本文中,就无线基站(BS)300来描述邻接无线基站之间的通信过程。在以下描述中,假设例如从无线基站(BS)300输出的定向波束α顺时针旋转,但旋转方向并不限于顺时针方向。开始时,定向波束α在无线基站(BS)300的扇区a2的覆盖区域内旋转。随着旋转继续进行,从无线基站(BS)300输出的定向波束α1到达邻接无线基站(BSf)306,其因而能够获取无线基站(BS)300的配置信息。此时,由于定向波束α与无线基站同步地旋转,由无线基站(BS)300接收到从邻接无线基站(BS)303输出的定向波束α1,无线基站300因而能够获取邻接无线基站(BSc)303的配置信息。
[0039] 此后,从无线基站(BS)300输出的定向波束α旋转以取度α2的方向,由此无线基站(BS)302接收到定向波束α2并且能够获取无线基站(BS)300的配置信息。此时,无线基站(BSa)301沿角度α2的方向输出定向波束。因而,无线基站(BS)300从无线基站(BSa)301接收到定向波束α2,并且能够获取邻接无线基站(BSa)的配置信息。
[0040] 此后,来自无线基站(BS)300的定向波束α从扇区a2的覆盖区域内的阵列天线104输出,并旋转以取角度α3的方向。因而,无线基站(BSd)接收到定向波束α3以能够获取无线基站(BS)300的配置信息。同时,无线基站(BSe)沿角度α3的方向输出定向波束。结果,无线基站(BS)300能够获取无线基站(BSe)305的配置信息。
[0041] 此后,从无线基站(BS)300输出的定向波束α进一步向角度α4旋转,由此无线基站(BSc)303接收到定向波束α4并获取无线基站(BS)300的配置信息。此时,无线基站(BSf)306沿角度α4的方向输出定向波束。结果,无线基站(BS)300能够获取无线基站(BSf)306的配置信息。
[0042] 此后,来自无线基站(BS)300的定向波束α从扇区a3的覆盖区域内的阵列天线104输出并且旋转以取角度α5的方向。因而,无线基站(BSa)301接收到定向波束α5,并且能够获取无线基站(BS)300的配置信息。此时,无线基站(BSb)302沿角度α5的方向输出定向波束。结果,无线基站(BS)300能够获取无线基站(BSb)300的配置信息。
[0043] 此后,从无线基站(BS)300输出的定向波束α旋转以取角度α6的方向,由此无线基站(BSe)305接收到定向波束α6并且能够获取无线基站(BS)300的配置信息。此时,无线基站(BSd)304沿角度α6的方向输出定向波束。因而,无线基站(BS)300从无线基站(BSd)304接收到定向波束α6,并且能够获取无线基站(BSd)304的配置信息。
[0044] 在图3中,为了方便起见,邻接无线基站301至306以均匀的距离和方向布置在基站300周围,使得定向波束α关于整个圆周旋转(360度)。在无线基站使用这种定向波束α以时分方式相互通信的配置中,即使邻接无线基站的数量以及相互位置和定向关系是不均等或者不同的,也可以针对每个邻接无线基站改变定向波束的输出功率和通信时隙的数量。由于旋转定向波束α以允许各无线基站相互直接通信,因此,波束可以到达的距离变得比非定向波束可以达到的距离长,从而实现了稳定的发送/接收。由于防止了与另一邻接站的干扰,因此,每个无线基站均能够对于单个特定无线基站发送并接收配置信息。定向波束的使用在抑制与覆盖区域内的终端相干扰的情况下实现了无线基站之间的通信。
[0045] 图4是由无线基站100进行的通信处理的时序图。图4描述了发送并接收如参照图3所描述的配置信息的处理。图4中的横轴表示时间。无线基站的下行链路帧被分成基站间通信区域T0和用户数据发送区域TU。在基站间通信区域T0中,将报头部分中的多个时隙(TS1)401至(TS7)407用于在无线基站与邻接于无线基站的无线基站(BS_a)至(BS_f)之间通信配置信息。随后,在用户数据发送区域TU中,将下行链路发送数据发送至无线基站(BS)300的覆盖区域内的终端。在用户数据发送区域TU的时段期间,向整个覆盖区域发送定向波束α,而不是发送非定向波束。然而,在另一配置中,可以将定向波束发送至特定终端。
[0046] 在基站间通信区域T0的时段内的时隙之中,无线基站(BS)300使用时隙TS1作为用于将配置信息从发送单元102(参见图1)发送到邻接无线基站(BSa)301至(BSf)306的时段。使用其他时隙TS2至TS7作为用于通过接收单元103从邻接无线基站(BSa)301至(BSf)306接收配置信息的时段。以这种方式,在无线基站300的下行链路信道中,在基站间通信区域T0中切换发送和接收的定时,同时在用户数据发送区域TU中执行数据发送。
[0047] 将针对定向波束α所取的角度α1至α6中每一个来描述配置信息的发送/接收的定时。当来自无线基站300和邻接站的定向波束α都在角度α1处时,在无线基站(BS)300的下行链路信道中,无线基站(BS)300使用时隙(TS1)401来将定向波束α1发送至邻接无线基站(BSf)306。然后,无线基站300使用时隙(TS5)405来接收无线基站303使用时隙(TS5)405发送的定向波束。
[0048] 在无线基站(BS)300的下行链路信道中的发送/接收定时内,以如下的方式共享基站间通信区域T0:将时隙(TS1)401的时区专用于发送定向波束α1、同时将基站间通信区域T0的剩余部分(即,时隙(TS2)402至(TS7)407的时段)专用于从邻接无线基站接收定向波束α。在该时段内,在时隙(TS5)405处接收来自无线基站(BSc)303的定向波束α1。然后,用户数据发送区域TU接在其中通过下行链路信道将用户数据410发送至无线基站BS的覆盖区域内的终端的时段之后。此后,在定向波束α从角度α1继续旋转至角度α2的时段内,为了与邻接站通信而在基站间通信区域T0中执行间歇性发送。
[0049] 当定向波束α旋转以取角度α2时,无线基站(BS)300使用下行链路信道中的时隙(TS1)401来将定向波束发送至无线基站(BSb)302。同时,无线基站(BSa)301使用时隙(TS6)406来将定向波束α2发送至无线基站(BS)300,其接收定向波束α2。随后,通过下行链路信道将用户数据410发送至无线基站BS的覆盖区域内的终端。此后,在定向波束α从角度α2继续旋转至角度α3的时段期间,为了与邻接站通信而在基站间通信区域T0中执行间歇性发送。
[0050] 当定向波束α旋转以取角度α3时,无线基站(BS)300使用下行链路信道中的时隙(TS1)401来将定向波束α3发送至无线基站(BSd)304。同时,无线基站(BSe)305使用时隙(TS7)407来将定向波束α3发送至无线基站(BS)300,其接收定向波束α3。随后,通过下行链路信道将用户数据410发送至无线基站BS的覆盖区域内的终端。此后,在定向波束α从角度α3继续旋转至角度α4的时段期间,为了与邻接站通信而在基站间通信区域T0中执行间歇性发送。
[0051] 当定向波束α旋转以取角度α4时,无线基站(BS)300使用下行链路信道中的时隙(TS1)401来将定向波束α4发送至无线基站(BSc)303。同时,无线基站(BSf)306使用时隙(TS2)402来将定向波束α4发送至无线基站(BS)300,其接收定向波束α4。随后,通过下行链路信道将用户数据410发送至无线基站BS的覆盖区域内的终端。此后,在定向波束α从角度α4继续旋转至角度α5的时段期间,为了与邻接站通信而在基站间通信区域T0中执行间歇性发送。
[0052] 当定向波束α旋转以取角度α5时,无线基站(BS)300使用下行链路信道中的时隙(TS1)401来将定向波束α5发送至无线基站(BSa)301。同时,无线基站(BSb)302使用时隙(TS3)403来将定向波束α5发送至无线基站(BS)300,其接收定向波束α5。随后,通过下行链路信道将用户数据410发送至无线基站BS的覆盖区域内的终端。此后,在定向波束α从角度α5继续旋转至角度α6的时段期间,为了与邻接站通信而在基站间通信区域T0中执行间歇性发送。
[0053] 当定向波束α旋转以取角度α6时,无线基站(BS)300使用下行链路信道中的时隙(TS1)401来将定向波束α6发送至无线基站(BSe)305。同时,无线基站(BSd)304使用时隙(TS4)404来将定向波束α6发送至无线基站(BS)300,其接收定向波束α6。随后,通过下行链路信道将用户数据410发送至无线基站BS的覆盖区域内的终端。此后,在定向波束α从角度α6继续旋转至角度α1的时段期间,为了与邻接站通信而在基站间通信区域T0中执行间歇性发送。
[0054] 根据上述处理,无线基站(BS)300通过总是使用相同时隙TS1进行发送,来将其配置信息发送至邻接无线基站(BSa)301至(BSf)306,而与定向波束α的旋转角度(α1)至(α6)无关。另一方面,邻接无线基站(BSa)至(BSf)使用分别用于由无线基站(BS)300进行接收的时隙(TS2)至(TS7)来将其配置信息发送至无线基站(BS)300。以这种方式,邻接站与阵列天线104的旋转同步地使用时隙(TS2)至(TS7)来执行发送,并且无线基站300使用这些时隙(TS2)至(TS7)来执行接收。因此,使得无线基站之间的发送/接收定时同步
[0055] 用于发送/接收配置信息的配置不取决于通信方法。因而,该配置不仅能够应用于进行时分复用的时分多址(TDMA)通信方法,而且能够应用于诸如频分多址(FDMA)和码分多址(CDMA)的各种多址通信方法、以及诸如正交频分复用(OFDM)的多载波通信方法。
[0056] 将描述当新设置附加站时所执行的在附加设置的无线基站(附加站)与邻接站之间交换配置信息。本文中,将关于附加站给出描述。
[0057] 图5是在附加站与邻接站之间交换信息的序列图。图6A至图6D示出邻接站和附加站的布置以及覆盖区域。邻接站_A 501和邻接站_B 502被布置成如图5中所示的那样,并且邻接站_A 501和邻接站_B 502分别具有覆盖区域_a和覆盖区域_b,如图6A中所示。
[0058] 如图5中所示,在步骤S501处新设置附加站_C 503。在这种情况下,邻接站_A501发送配置信息(位置信息、发送功率、发送定时等)(步骤S502)。邻接站_B 502也发送配置信息(位置信息、发送功率、发送定时等)(步骤S503)。如图6B中所示,配置信息被并入定向波束α中并通过阵列天线104发送。定向波束α关于邻接站_A 501和邻接站_B 502旋转,并且其旋转角度相互同步。
[0059] 附加站_C 503待机等待输入信号,并且接收从邻接站_A 501和邻接站_B 502发送的配置信息。如图6B中所示,当定向波束α在角度α1处时,附加站_C 503接收来自邻接站_A 501的配置信息,并且当定向波束α在角度α2处时,附加站_C 503接收来自邻接站_B 502的配置信息。
[0060] 因而,附加站_C 503获取已发送配置信息的邻接站_A 501和邻接站_B 502各自的位置信息、发送功率、发送定时等。然后,附加站_C 503使入射方向估计单元116(图1)确定波束的入射方向,使邻接站配置信息检测单元118确定接收功率,并且将邻接站_A
501和邻接站_B 502的配置信息存储在配置信息存储单元110中。基于邻接站_A 501和邻接站_B502的配置信息,配置信息控制单元111计算附加站_C 503的诸如发送功率的配置信息(步骤S504),并且将所计算出的配置信息存储至配置信息存储单元110。图2中描述了给定的无线基站和邻接站的配置信息的内容。
[0061] 附加站_C 503将由配置信息控制单元111确定的配置信息发送至邻接站_A 501和邻接站_B 502。如图6C中所示,附加站_C 503具有如下覆盖区域:其覆盖不影响邻接站_A 501和邻接站_B 502的覆盖区域a或b的区域。附加站_C 503可以将配置信息包括在基站附加请求中以发送配置信息(步骤S505和S506)。当定向波束α在角度α3处时,由邻接站_A501接收到从附加站_C发送的定向波束α(对应于步骤S505)。此后,当定向波束α取角度α4时,邻接站_B 502接收到延迟了给定时间量的定向波束α(对应于步骤S506)。在步骤S505和S506处,使用了相同的定向波束α,但结果定向波束α的到达时间却不同。
[0062] 在配置信息的定时发送中,具有阵列天线104的附加站_C 503与在邻接站_A 501和邻接站_B 502处的定向波束的旋转同步地发送配置信息。
[0063] 如果附加站_C 503不具有阵列天线配置,例如,如果附加站_C 503是小型基站,则附加站_C 503可以按被分配作为附加站_C 503所特有的定时的周期性定时来发送配置信息。在这种情况下,邻接站_A 501和邻接站_B 502接收从附加站_C 503发送的非定向波束,并且能够在附加站_C 503所特有的时隙处检测来自附加站_C 503的配置信息。
[0064] 此后,如果所接收到的附加站_C 503的配置信息(发送功率、位置信息)表明需要变更服务区域a和b,则邻接站_A 501和邻接站_B 502分别变更发送功率。当已变更发送功率时,邻接站_A 501和邻接站_B 502将包括变更后的配置信息(发送功率等)的基站附加应答发送至附加站_C503(步骤S507和S508)。如果未变更配置信息,则邻接站_A501和邻接站_B 502发送报告未变更配置信息的基站附加应答。当来自邻接站_A 501的定向波束α在角度α1处时,该基站附加应答被从邻接站_A 501发送至附加站_C 503,并且当来自邻接站_B 502的定向波束α在角度α2处时,该基站附加应答被从邻接站_B
502发送至附加站_C 503(参见图6B)。
[0065] 最后,如图5中所示,已从邻接站_A 501和邻接站_B 502接收到基站附加应答的附加站_C 503将发送开始通知发送至邻接站_A 501和邻接站_B 502(步骤S509)。当定向波束α在角度α3处时,邻接站_A 501接收到发送开始通知,并且当定向波束α在角度α4处时,邻接站_B 502接收到发送开始通知。然后,附加站_C 503基于所设定的配置信息(发送功率等)开始发送(步骤S510)以形成规定的覆盖区域c。然后,附加站_C 503开始将用户数据输出至终端(步骤S511)。图6D示出增大附加站_C 503的发送功率以扩大覆盖区域c的状态。在上至当输出功率最大时产生的覆盖区域c’的范围内自由地改变覆盖区域c。因此,可以调整覆盖区域c以实现覆盖区域c与邻接站_A 501的覆盖区域a和邻接站_B 502的覆盖区域b之间的最佳相互关系。
[0066] 本文中,已描述附加设置无线基站的情况。在给定的无线基站和邻接站的布置未变化的其他情况下,可以响应于无线电传播环境的变化、覆盖区域内的用户的增加/减小等变更无线基站的配置信息。所描述的配置包括其中各无线基站共享并存储的图2的配置信息的配置、其中对配置信息进行多路复用的配置、以及其中在如图4中所示的时段(基站间通信区域T0)内给定的无线基站和邻接站相互通信的配置。给出这些配置,无线基站能够在将用户数据发送至无线基站的覆盖区域内的终端以及从该终端接收用户数据的同时发送和接收配置信息。结果,即使当正在对于无线基站的覆盖区域内各自的终端发送/接收上行链路/下行链路用户数据时,也可以在正在进行的实际操作期间变更配置信息,以变更覆盖区域和在该覆盖区域内所容纳的终端数量。
[0067] 本文中,已描述不变更邻接站的发送功率(覆盖区域)而是控制附加站的发送功率(覆盖区域)以将其调节为邻接站的情况。然而,在另一情况下,预先确定给定的无线基站的发送功率(覆盖区域),并且在图5的步骤S505和S506处作出邻接站配置信息变更请求来代替基站附加请求。这允许邻接站变更其发送功率(覆盖区域)。以这种方式,可以在实际操作期间灵活地变更构成蜂窝系统的无线基站的各覆盖区域。
[0068] 通过无线基站300至306中的每一个发送同步地旋转的定向波束使得附加站能够搜索邻接站,并且因而,使得附加设置的附加站能够自动启动。根据所述的配置,定向波束在覆盖区域内进行全(360度)旋转。然而,在另一配置中,阵列天线104可在覆盖区域的每个扇区中输出定向波束α。例如,在图3的扇区a1至a3中的每一个中输出定向波束α的配置中,定向波束α在相当于完整圆圈三分之一的角度(120度)的范围内旋转(转动)定向波束α。结果,附加站能够在定向波束α旋转360度时所需的时间的三分之一内将配置信息发送至邻接站以及从邻接站接收该配置信息,并且因此,能够执行更快的搜索。
[0069] 所述的配置不仅应用于无线基站,而且还应用于与诸如转发器(repeater)/增强器(booster)的中继站通信。如果该配置应用于这种中继站,则可以在无需无线传输接口的情况下自动交换配置信息。在中继站与无线基站之间进行通信时,上行链路信道用于指向无线基站的定向波束。这省去了通过下行链路信道返回发送至无线基站。
[0070] 根据上述实施例,无线基站能够将其配置信息直接提供给邻接无线基站,并且还能够直接获取邻接无线基站的配置信息。结果,由无线基站共同保存配置信息,由此能够在简单的网络配置中共享并变更配置信息,从而实现网络中的负荷分配和成本降低。每个无线基站均能够响应于无线电环境的变化、覆盖区域内的用户数量的增大/减小等,以灵活且有效的方式自动变更其配置。
[0071] 本文中所举出的所有示例和条件性语言旨在教导目的,以帮助读者理解本发明和由发明人为促进现有技术所贡献的概念,并且旨在被解释为不限于这些具体举出的示例和条件,对本说明书中的这些示例的组织也不涉及对本发明的优势和劣势的展示。尽管详细描述了本发明的实施例,但是应该理解,可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行各种改变、替代和变更。
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