Подавление помех гетерогенным сетям от мобильного ретрансляционного узла
Изобретение относится к области связи. Техническим результатом является подавление помех, вносимых мобильными ретрансляционными узлами в гетерогенной сети. В описываемых методах для подавления таких помех применяются фрагментарное повторное использование частоты и формирование диаграммы направленности с управлением мощностью. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 13 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится в основном к снижению помех в системах беспроводной связи, в частности к снижению помех от мобильного ретрансляционного узла в гетерогенных беспроводных сетях.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Постоянно взрастающая потребность в более высоких скоростях передачи данных в сотовых сетях требует новых подходов к удовлетворению этой потребности. Получили развитие различные механизмы для повышения скоростей передачи данных в сотовых сетях, такие как повышение плотности макро базовых станций (BS), увеличение взаимодействия между макро базовыми станциями и развертывание более мелких базовых станций или ретрансляционных узлов (RN) в тех областях, где необходимы высокие скорости передачи данных в пределах сети макро базовых станций. Вариант развертывания более мелких базовых станций или ретрансляционных узлов в сети макро базовых станций, как правило, называется гетерогенным развертыванием (созданием гетерогенной сети), при этом уровень более мелких базовых станций называется микроуровнем или пикоуровнем в зависимости от характеристик более мелких базовых станций.
Несмотря на то что каждая из вышеописанных альтернатив приведет к увеличению скоростей передачи данных в сотовой сети, связанные с указанными альтернативами экономические характеристики обычно обуславливают создание гетерогенной сети как наиболее экономически эффективной реализации. Кроме того, сроки реализации, требуемые операторами, также, по-видимому, говорят в пользу гетерогенных сетевых решений. В качестве примера гетерогенного развертывания и в соответствии с фиг. 1а и 1b, гомогенная сотовая сеть 100 может быть представлена в виде совокупности сот 102, 104, 106, 108, 110, каждая из которых соответствует зоне действия радиосвязи макро базовой станции. Фиг. 1b иллюстрирует пример гетерогенной сети, в которой соты 102, 104, 106, 108, 110 все же обеспечивают зону действия радиосвязи посредством своих соответствующих макро базовых станций, но в которой указанное обслуживание увеличено за счет создания микро/пико базовых станций 112, 114, 116 в областях сот макро базовых станций 102, 104, 110 соответственно путем гетерогенного развертывания.
Одна из целей создания гетерогенных сетей - позволить микро базовым/пико базовым станциям разгрузить макроуровень от как можно большего числа пользователей, обеспечив более высокие скорости передачи данных и в макроуровне, и в микроуровне/пикоуровне. С этой целью предлагались различные методы увеличения пропускной способности микро базовых/пико базовых станций. Во-первых, пропускная способность может быть увеличена за счет расширения диапазона микро базовых/пико базовых станций с помощью фиксированных для сот сдвигов выбора сот. Сдвиги выбора соты являются одним фактором, используемым для установления того, должна ли абонентская станция подключаться к гетерогенной сети через микро базовую/пико базовую станцию или макро базовую станцию. Во-вторых, пропускная способность может быть увеличена за счет одновременного увеличения мощности передачи микро базовых/пико базовых станций и целевого значения (Р0) управления уровнем мощности в восходящей линии связи (UL) для пользователей, подключенных к микро базовым/пико базовым станциям.
При определенных обстоятельствах, например непомерно высоких расходах на транзитное соединение, связанных с добавлением микро базовой/пико базовой станции, ретрансляционный узел (RN) может обеспечивать эффективное решение для обеспечения увеличенного диапазона и/или пропускной способности на основе использования внутриполосного (беспроводного) транзитного соединения. Ретрансляционный узел может обеспечивать покрытие типа пико базовой станции либо внутри помещения, либо вне помещения и снижать стоимость и трудоемкость развертывания транзитного соединения наземной линии со всеми пико базовыми станциями. Еще в одном сценарии имеются пользователи на мобильных платформах, т.е. пригородных/пассажирских поездах, которые бы выиграли от мобильного ретрансляционного узла. Реализация мобильного ретрансляционного узла предполагает локальный доступ с мобильного ретрансляционного узла к пользователям на мобильной платформе и транзитную линию в полосе пропускания от мобильного ретрансляционного узла к стационарному, обслуживающему макро базовую станцию или развитой узел В (eNB).
Проблема, связанная с гетерогенными сетями, использующими ретрансляционные узлы, состоит в том, что транзитная линия (Un) между обслуживающей базовой станцией, или базовой станцией-донором, и ретрансляционным узлом может создавать дополнительные помехи - выше обычно ожидаемых уровней - в макросети. Повышенные помехи могут снижать пропускную способность макросети, посредством этого негативно влияя на намерение создать гетерогенную сеть. Например, как показано на фиг. 2а, передачи 208 по восходящей линии связи Un на заданную базовую станцию 204 от ретрансляционного узла 210 могут вызывать помехи 212 в передачах 214 по восходящей линии связи Un транзитной линии ретрансляционных узлов 216 в смежных макро базовых станциях 202. Кроме того, передачи 208 по восходящей линии связи Un от ретрансляционных узлов 210 внутри одной соты 218 макро базовой станции могут создавать помехи 220 в передачах по восходящей линии связи между терминалами или абонентскими станциями (UE) 222 и их обслуживающими ретрансляционными узлами 224 в соседних сотах 226 макро базовой станции.
Может возникать обратная проблема, при которой передача по нисходящей линии связи (DL) по линии Uu может вызывать помехи в линии Un нисходящей линии связи ретрансляционных узлов соседней соты. Необходимо отметить, что эти сценарии могут возникать ввиду того, что типичными сценариями развертывания ретрансляционных узлов являются сценарии, в которых ретрансляционные узлы размещаются на границах соты соседних донорских макро базовых станций, посредством этого обеспечивая размещение ретрансляционных узлов, поддерживающих смежные макро базовые станции, в непосредственной близости друг от друга. С учетом мобильных ретрансляционных узлов потенциальные помеховые сценарии еще больше усугубляются в тех случаях, когда мобильный ретрансляционный узел приближается к обслуживающему eNB донорской макросоты. В таком сценарии мобильного ретрансляционного узла абонентская станция, связанная с донорской макросотой, которая расположена вблизи границы донорской макросоты, может находиться под действием сильных помех со стороны транзитной линии Un мобильного ретрансляционного узла на донорский eNB. Более того, если мобильный ретрансляционный узел становится слишком близким к донорскому eNB, он может полностью уменьшать чувствительность входных каскадов донорского eNB и вызывать отключение всех пользователей, обслуживаемых донорским eNB.
С учетом сетей LTE существующий подход к подавлению указанного типа помех предполагает временное мультиплексирование передач Un и Uu в донорской макросоте для снижения потенциальных помех в Uu со стороны Un. Две основные проблемы, связанные с подходом к снижению указанного типа помех: во-первых, временное мультиплексирование снижает помехи в донорской макросоте, но оно не гарантирует снижения помех между ретрансляционными узлами смежных донорских макросот, причем данная проблема усугубляется мобильностью ретрансляционного узла, и, во-вторых, даже в том случае, если ретрансляционный узел может использовать направленные антенны для линии Un, боковые лепестки и/или задний лепесток антенны ретрансляционного узла для линии Un могут, тем не менее, создавать значительные помехи в линии Uu ретрансляционного узла в соседних донорских макросотах. Указанная последняя проблема является наиболее заметной, когда мобильный ретрансляционный узел находится в непосредственной близости от донорского eNB или удаленного радиомодуля (RRH) обслуживающей донорской макросоты.
Необходимо отметить, что вышеописанная ситуация в сети LTE может возникать в тех случаях, когда мобильные ретрансляционные узлы развертываются вблизи границы соседних донорских макросот, что, как описано выше, является наиболее вероятным положением для развертывания мобильных ретрансляционных узлов. Несмотря на то что в теории для подавления помех ограничения во временной области в отношении того, когда ретрансляционные узлы донорской макросоты могут осуществлять передачу по своим линиям Un и Uu, могут оказаться значительными, это потребует жесткой временной синхронизации между соседними донорскими макросотами и мобильными ретрансляционными узлами в соседних донорских макросотах, при этом, вообще говоря, сотовые сети могут и не быть синхронизированы во времени.
В связи с этим реализация способа снижения помех в несинхронизованных сотовых сетях, развертывающих мобильные ретрансляционные узлы, имеют большое значение для поставщиков услуг и косвенно для абонентов, осуществляющих доступ к сотовой сети.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В вариантах осуществления, описываемых в настоящем документе, предлагается подавление помех между беспроводными транзитными линиями и линиями радиодоступа (а также между самими беспроводными транзитными линиями) в гетерогенных сетях радиосвязи, использующих мобильные ретрансляционные узлы. В вариантах осуществления подавляются помехи как в донорских сотах, так и между донорскими сотами в гетерогенной сети, при этом не требуется точная синхронизация между соседними сотами.
В соответствии с одним из примеров осуществления описывается способ, хранящийся в памяти и исполняемый в процессоре, для подавления помех, связанных с передачами по линиям радиодоступа и беспроводным транзитным линиям мобильных ретрансляционных узлов. Между линиями радиодоступа и беспроводными транзитными линиями, связанными с упомянутыми мобильными ретрансляционными узлами, применяется фрагментарное повторное использование частоты. К беспроводным транзитным линиям, связанным с мобильными ретрансляционными узлами, применяется целевое формирование диаграммы направленности с управлением мощностью.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления узел, используемый в системе радиосвязи, которая подавляет помехи, связанные с передачами по линиям радиодоступа и беспроводным транзитным линиям, содержит процессор и приемопередатчик, выполненные с возможностью применения фрагментарного повторного использования частоты между линиями радиодоступа и беспроводными транзитными линиями, связанными с мобильными ретрансляционными узлами, причем процессор и приемопередатчик дополнительно выполнены с возможностью применения целевого формирования диаграммы направленности с управлением мощностью к беспроводным транзитным линиям, связанным с мобильными ретрансляционными узлами.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления мобильный беспроводной ретрансляционный узел содержит корпус, выполненный с возможностью установки на подвижной платформе, по меньшей мере, один приемопередатчик, выполненный с возможностью передачи и приема радиосигналов (а) на донорскую макро базовую станцию и с нее по беспроводной транзитной линии и (b) по меньшей мере, на одну абонентскую станцию и с нее по линии радиодоступа; причем указанный, по меньшей мере, один приемопередатчик дополнительно выполнен с возможностью применения фрагментарного повторного использования частоты к передаче и приему радиосигналов, связанных с беспроводной транзитной линией.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Прилагаемые чертежи иллюстрируют примеры осуществления, причем:
на фиг. 1а изображена гомогенная сеть, а на фиг. 1b изображена гетерогенная сеть;
на фиг. 2а изображена гетерогенная сеть с типичными помехами, связанными с мобильными ретрансляционными узлами;
фиг. 2b иллюстрирует различные аспекты, связанные с ретрансляционными узлами;
на фиг. 3а изображено отображение частотного разбиения на пространственное развертывание мобильного ретрансляционного узла для внутрисотового фрагментарного повторного использования частоты (FFR) из Un в Uu в соответствии с одним из примеров осуществления;
на фиг. 3b изображено разбиение FFR в частотной области в соответствии с одним из примеров осуществления;
на фиг. 4а изображено отображение частотного разбиения на пространственное развертывание мобильного ретрансляционного узла с FFR по всем лучам Un с управлением уровнем мощности в донорской макросоте в соответствии с одним из примеров осуществления;
на фиг. 4b изображено разбиение полосы частот FFR в частотной области по всем лучам Un в донорской макросоте в соответствии с одним из примеров осуществления;
на фиг. 5а изображено отображение частотного разбиения на пространственное развертывание мобильного ретрансляционного узла с FFR по всем лучам Un с управлением уровнем мощности в донорской макросоте со специализированным опорным сигналом информации о состоянии канала в соответствии с одним из примеров осуществления;
на фиг. 5b изображено разбиение полосы частот FFR в частотной области по всем лучам Un в донорской макросоте в соответствии с одним из примеров осуществления;
на фиг. 6 изображено отображение частотного разбиения на пространственное развертывание мобильного ретрансляционного узла с FFR по всем лучам Un с управлением уровнем мощности в донорской макросоте, в котором мобильный ретрансляционный узел прикреплен к ближайшей пикосоте/ удаленному радиомодулю донорской макросоты в соответствии с одним из примеров осуществления;
фиг. 7 представляет собой структурную схему способа подавления помех между передачами Un и Uu между одним или более мобильными ретрансляционными узлами и одним или более стандартными узлами в гетерогенной сети в соответствии с одним из примеров осуществления; и
На фиг. 8 изображен пример базовой станции для реализации систем подавления помех для мобильных ретрансляционных узлов в соответствии с одним из примеров осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Нижеследующее подробное описание примеров осуществления относится к прилагаемым чертежам. Одинаковыми ссылочными позициями на различных чертежах обозначены одинаковые или подобные элементы. Кроме того, нижеследующее подробное описание не ограничивает данное изобретение. Наоборот, объем изобретения ограничивается прилагаемой формулой изобретения.
Во всем описании ссылка на «один вариант осуществления» или «один из вариантов осуществления» означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описываемая применительно к одному из вариантов осуществления, включена, по меньшей мере, в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появление фраз «в одном варианте осуществления» или «в одном из вариантов осуществления» в различных местах по всему описанию не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, конкретный признак, структуры или характеристики могут быть объединены любым приемлемым способом в одном или более вариантах осуществления.
Например, для решения вопросов, поднятых в разделе «Уровень техники», общий пример осуществления включает в себя использование комбинации фрагментарного повторного использования частоты (FFR) и формирования диаграммы направленности с управлением мощностью для подавления помех между передачами от мобильных ретрансляционных узлов и передачами от используемой гетерогенной сети. Перед описанием конкретных примеров осуществления представлено краткое описание технологии ретрансляторов для контекста применительно к фиг. 2b.
Как видно на чертеже, ретранслятор 250 характеризуется (а) своей способностью передачи сигналов радиосвязи на абонентскую станцию 252 (например, подвижную станцию) и приема от нее сигналов радиосвязи по радиоинтерфейсу и (b) своей способностью передачи сигналов радиосвязи на базовую станцию 254 (иногда называемую «донорской» базовой станцией) и приема от нее сигналов радиосвязи. В отличие от базовой станции 254, чья транзитная линия 256 связи обычно реализуется в виде физической линии связи, соединенной с узлом 258 опорной сети, транзитная линия 260 связи ретранслятора 250 (включая восходящую линию 262 связи и нисходящую линию 264 связи) представляет собой беспроводную транзитную линию. В номенклатуре стандартизации LTE беспроводная транзитная линия 260 связи ретранслятора называется линией “Un”, а беспроводная линия 266 связи радиодоступа ретранслятора называется линией “Uu”.
Для реализации ретранслятора 250 могут использоваться различные типы технологии ретранслятора. Например, первый тип ретранслятора (иногда называемый «повторителем» или ретранслятором Уровня 1) обеспечивает усиление принимаемых радиосигналов без выполнения какой-либо обработки сигналов. Еще один тип ретранслятора (иногда называемый ретранслятором Уровня 2) обеспечивает демодуляцию/декодирование и кодирование/модуляцию радиосигналов перед усилением и передачей с целью снижения усиления принимаемого шума. Третий тип ретранслятора (иногда называемый ретранслятором Уровня 3) выполняет еще больше обработки сигналов по принимаемым радиосигналам, чем ретранслятор Уровня 2, например, шифрование и конкатенацию/сегментацию/повторную сборку пользовательских данных и дает преимущество, состоящее в том, что результирующие радиоинтерфейсы ретранслятора очень похожи на радиоинтерфейсы, связанные с типичными базовыми станциями, и имеют более высокую степень соответствия стандартизированным подходам. В целях данного описания термин «ретранслятор» используется в обобщенном смысле и включает в себя указанные (и прочие) технологии ретрансляторов.
Особый интерес для описываемых ниже вариантов осуществления представляют мобильные ретрансляционные узлы. В данном контексте фразы «мобильный ретранслятор» или «мобильный ретрансляционный узел» относятся к ретрансляторам, которые расположены на подвижных объектах или платформах и которые способны обеспечивать ретрансляцию беспроводных радиосигналов между базовыми станциями и мобильными станциями при изменении положения или места. Одним из неограничительных примеров такого подвижного объекта или платформы является поезд, однако специалистам будут очевидны и другие. Кроме того, необходимо отметить, что «мобильный ретранслятор» или «мобильный ретрансляционный узел» в данном контексте не обязательно означают, что ретрансляционные узлы (или подвижные объекты или платформы, к которым прикреплены ретрансляционные узлы) движутся постоянно. Описываемые в настоящем документе мобильные ретрансляторы или мобильные ретрансляционные узлы иногда бывают стационарными, например, когда поезд достигает остановки.
C учетом вышесказанного контекста далее подробно описываются три конкретных примера осуществления, которые в целом характеризуются следующим образом: 1) внутрисотовое FFR из Un в Uu мобильного ретрансляционного узла, для которого FFR реализуется в донорской макросоте между передачами Un и Uu в совокупности с формированием диаграммы направленности с управлением мощностью на линии Un между мобильными ретрансляционными узлами и eNB, причем разбиение FFR может осуществляться по всем передачам Un и Uu, а также, в более общем смысле, разбиение FFR может дополнительно включать в себя отдельные лучи Un на обслуживающий eNB; 2) внутрисотовое FFR из Un в Uu мобильного ретрансляционного узла, для которого FFR реализуется по всем линиям Un и Uu между соседними донорскими макросотами в совокупности с формированием диаграммы направленности с управлением мощностью на линии Un; и 3) линия Un мобильного ретрансляционного узла, которая закреплена за ближайшим удаленным радиомодулем донорской макросоты, в которой находится мобильный ретрансляционный узел. Однако специалистам будет ясно, что описание этих конкретных вариантов осуществления изобретения является чисто иллюстративным, а не ограничительным.
На фиг. 3а и 3b изображен пример осуществления с использованием внутрисотового FFR из Un в Uu в совокупности с формированием 300 диаграммы направленности с управлением мощностью, и, помимо прочего, иллюстрируется отображение диапазонов частот на пространственные области донорских макросот 302, 304, 306 и мобильных ретрансляционных узлов 308-324. Фиг. 3а используется для иллюстрирования примера формирования диаграммы направленности, а фиг. 3b иллюстрирует пример FFR, который может быть реализован в данном варианте осуществления. Начиная с фиг. 3а, формирование 332, 334, 336 диаграммы направленности линии Un мобильного ретрансляционного узла с донорским eNB 326, 328, 330 подавляет помехи между передачами Un и Uu в донорской макросоте 302, 304, 306. В данном примере осуществления необходимо отметить, что FFR реализуется в каждой донорской макросоте между передачами Un и Uu в дополнение к наличию целевого формирования 332, 334, 336 диаграммы направленности с управлением мощностью на линиях Un между мобильными ретрансляционными узлами и eNB 326, 328, 330. В данном примере осуществления необходимо также отметить, что, хотя представленное здесь описание относится к восходящей линии связи, тот же подход в равной мере относится к нисходящей линии связи.
На фиг. 3b приведен пример разбиения, используемого в схеме FFR в соответствии с изображенным на фиг. 3а формированием диаграммы направленности. На данном чертеже для заданной полосы 350 пропускания выделенные частотные ресурсные блоки (RB) 352, 354 закреплены за линиями Un между донорским eNB и мобильным ретрансляционным узлом, при этом отдельные выделенные частоты закреплены в области обслуживания ретрансляционного узла. В данном примере осуществления необходимо отметить, что донорская макросота может закреплять частотные ресурсные блоки по всему доступному диапазону 356 частот. В данном примере осуществления необходимо также отметить, что, хотя данное описание относится к восходящей линии связи, тот же подход в равной мере относится к нисходящей линии связи.
Приведенный на фиг. 3а и 3b пример осуществления обеспечивает гибкость при закреплении ресурсов в донорской макросоте во временном измерении и не требует каких-либо фиксированных границ временного соответствия между Un и Uu и/или синхронизации для подавления помех в Uu со стороны Un. В связи с этим передачи Un и Uu могут быть несинхронизированными во временной области как в заданном мобильном ретрансляционном узле, так и между различными мобильными ретрансляционными узлами, подключенными к одному и тому же донорскому макро-eNB, при этом помехи в Uu со стороны Un будут подавляться.
С приближением мобильного ретрансляционного узла к донорской макросоте в линии Un может осуществляться динамическое управление уровнем мощности для минимизации передаваемой мощности Un на основе ряда показателей, имеющихся в стандарте LTE, таких как Принимаемая мощность опорного сигнала (RSRP) или Принимаемое качество опорного сигнала (RSRQ) измерений Опорного сигнала (RS) Информации о состоянии канала (CSI) донорской макросоты в мобильном ретрансляционном узле. Кроме того, в данном примере осуществления настройка управления мощностью может быть предназначена для компенсации потерь в тракте или относительных потерь в тракте линии Un мобильного ретрансляционного узла.
Еще в одном аспекте примера осуществления настройка управления мощностью линии Un мобильного ретрансляционного узла может быть оптимизирована для минимизации мощности помех соседним донорским макросотам. В данном примере осуществления необходимо также отметить, что оптимизация может основываться, помимо прочего, на таких факторах, как максимизация Отношения «сигнал-смесь утечки с шумом» (SLNR). На стороне восходящей линии связи данного примера осуществления для вычислений управления мощностью в базовой станции могут использоваться данные Общего физического канала восходящей линии связи (PUSCH) или Физического канала управления восходящей линии связи (PUCCH). В качестве альтернативы или дополнения, если мобильный ретрансляционный узел не передает данные, то для определения настройки управления мощностью может использоваться Зондирующий пилотный сигнал (SRS).
Еще в одном аспекте примера осуществления уникальный опорный сигнал информации о состоянии канала (CSI-RS) может быть закреплен за каждым из множества мобильных ретрансляционных узлов в донорской макросоте, чтобы позволить eNB донорской макросоты различать множество мобильных ретрансляционных узлов в донорской макросоте. Еще в одном аспекте примера осуществления для запуска выбора линии Un с формированием диаграммы направленности и FFR могут использоваться сообщения о событиях типа А3 и А4. В данном примере осуществления необходимо отметить, что вышеописанные методы могут использоваться в совокупности с мультиплексным отображением подкадра ретрансляционного узла, как описано в Технической спецификации 36.216 Проекта партнерства третьего поколения (3GPP) «Физический уровень E-UTRA для операции ретрансляции», версия 10.3, включенной в настоящий документ в виде данной ссылки на нее.
На фиг. 4а еще один пример 400 осуществления иллюстрирует пример осуществления, изображенный на фиг. 3а, который дополнительно усовершенствован наличием каждого луча Un между eNB 402, 404, 406 донорской макросоты и мобильными ретрансляционными узлами 408-424 в зоне обслуживания донорской макросоты 426, 428, 430, распределившей отличное частотное разделение 454, 456, 458. Кроме того, в данном варианте осуществления может быть идентифицировано закрепление отдельных лучей с управлением уровнем мощности за каждой линией Un мобильного ретрансляционного узла 408-424 с закреплением уникального опорного сигнала информации о состоянии канала за каждым мобильным ретрансляционным узлом 408-424. В данном примере осуществления необходимо отметить, что FFR в совокупности с формированием диаграммы направленности с управлением мощностью реализуется в каждой донорской макросоте 426, 428, 430 между передачами Un и Uu и каждой отдельной линией Un, т.е. отображением диапазонов частот на пространственную область донорской макросоты 426, 428, 430 и мобильных ретрансляционных узлов 408-424.
На фиг. 4b пример осуществления иллюстрирует разбиение 450 частот FFR, которое может использоваться в совокупности с формированием диаграммы направленности, описанным выше применительно к фиг. 4а. На этом чертеже выделенные частотные разбиения 452, 454, 456, 458, состоящие из одного или более Ресурсных блоков (RB), закрепляются за линиями Un между eNB 402, 404, 406 донорской макросоты и мобильными ретрансляционными узлами 408-424, при этом отдельные выделенные частоты закрепляются в зоне обслуживания мобильного ретрансляционного узла. В данном примере осуществления необходимо отметить, что донорская макросота может закреплять ресурсные блоки по всему доступному диапазону 460 частот. В данном примере осуществления необходимо также отметить, что, хотя представленное здесь описание относится к восходящей линии связи, тот же подход в равной мере относится к нисходящей линии связи.
Еще в одном аспекте примера осуществления гибкость закрепления ресурсов в донорской макросоте 426, 428, 430 в частотном измерении уменьшена для обеспечения дополнительного подавления помех между линиями Un в донорской макросоте 426, 428, 430. В данном примере осуществления необходимо отметить, что это целесообразно, например, в течение временных интервалов одновременных передач от различных мобильных ретрансляционных узлов 408-424 в одной и той же донорской макросоте 426, 428, 430 к eNB 402, 404, 406 донорской макросоты, пространственное разнесение для которой не является подходящим для обеспечения подавления помех, т.е. когда у двух мобильных ретрансляционных узлов 408-424 в одной и той же донорской макросоте 426, 428, 430 имеется пространственное перекрытие своих линий Un с eNB 402, 404, 406 донорской макросоты.
На фиг. 5а пример 500 осуществления подавляет помехи как между передачами от Un к Un, так и между передачами от Un к Uu, а также между донорскими макросотами 502, 504, 506, когда передачи Un и Uu являются несинхронизированными и находятся в непосредственной близости исходя из относительных местоположений мобильных ретрансляционных узлов 508-524 и границы 526 донорских макросот между различными донорскими макросотами 502, 504, 506. Кроме того, в данном примере осуществления три различных диапазона частот отображаются на три различные пространственные области беспроводных транзитных линий по восходящей линии связи, используемых в совокупности с тремя различными донорскими макросотами 502, 504, 506, а четвертый отличный диапазон частот используется в пространственных областях, связанных с беспроводными линиями доступа, которые связаны с мобильными ретрансляционными узлами 508-524 во всех трех донорских макросотах, как показано на фиг. 5а различным затенением в эллипсах, соответствующих областям энергии передачи по восходящей линии связи между каждым из мобильных ретрансляционных узлов и их соответствующими донорскими макросотами, и в кругах, соответствующих областям передачи по восходящей линии связи между каждым из мобильных ретрансляционных узлов и подвижными станциями. Фиг. 5b иллюстрирует вышеописанное разбиение 550 частот FFR, приведенное на фиг. 5а, иным образом, т.е. выделенные разбиения частот ресурсных блоков 560, 562, 564 закрепляются за линиями Un между eNB 528, 530, 532 донорской макросоты и теми из мобильных ретрансляционных узлов 508-524, которые в настоящее время расположены вместе с соответствующей донорской макросотой, а отдельное выделенное разбиение 558 частот закрепляется за зонами обслуживания мобильных ретрансляционных узлов 508-524. Ясно, что использование трех донорских макросот в данном варианте осуществления является всего лишь примером и что в реализации данной системы аналогичным образом может быть реализовано большее или меньшее число сот.
Таким образом, в соответствии с данным примером осуществления линии Un в донорской макросоте достигают ортогональности благодаря использованию формирования диаграммы направленности с управлением мощностью, в то время как линии Un между донорскими макросотами изолированы на основе закрепления отдельных разбиений 560, 562, 564 схемы FFR. В данном примере осуществления необходимо отметить, что за каждым лучом линии Un мобильного ретрансляционного узла может быть закреплен уникальный опорный сигнал информации о состоянии канала с целью управления мощностью. В данном примере осуществления необходимо также отметить, что распределение ресурсов опорного сигнала информации о состоянии канала между соседними eNB 528, 530, 532 донорской макросоты может координироваться для обеспечения того, чтобы мобильные ретрансляционные узлы, находящиеся в непосредственной близости и принадлежащие к различным донорскими макросотам 502, 504, 506, имели уникальные ресурсы опорного сигнала информации о состоянии канала для идентификации луча Un мобильного ретрансляционного узла 508-524. В данном примере осуществления необходимо также отметить, что, как описано в предыдущих вариантах осуществления, закрепление ресурсных блоков абонентской станции, обслуживаемой любой из донорских макросот 502, 504, 506, может использовать любой необходимый ресурсный блок в пределах диапазона частот.
Кроме того, в данном примере осуществления в зоне обслуживания мобильного ретрансляционного узла передачи Uu могут быть выполнены с возможностью использования как обычного разбиения частот Uu, так и разбиения частот Un донорской макросоты, если передачи Un и Uu заданного мобильного ретрансляционного узла ортогональны во времени. В данном примере осуществления необходимо отметить, что, если передачи Un и Uu заданного мобильного ретрансляционного узла сохраняют свои заданные разбиения частот, передачи Un и Uu могут происходить одновременно даже в том случае, если реализация дуплексора в мобильном ретрансляционном узле будет сложной и дорогостоящей. Однако в данном примере осуществления при наличии диапазонов частот в заданном мобильном ретрансляционном узле одновременная передача и прием посылок Un и Uu возможны без необходимости дорогостоящего и мощного дуплексора. В данном примере осуществления необходимо отметить, что для отделения передач Un от передач Uu могут использоваться временные защитные полосы частот. В данном примере осуществления необходимо также отметить, что, хотя представленное здесь описание относится к восходящей линии связи, тот же подход в равной мере относится к нисходящей линии связи.
Еще в одном аспекте данного примера осуществления границы разбиения частот могут быть фиксированными, но не обязательно по числу равными числу ресурсных блоков. Еще в одном аспекте данного примера осуществления границы разбиения частот могут динамически выбираться на основе относительного пропорционального трафика, ожидаемого для заданного разбиения. В данном примере осуществления необходимо отметить, что относительный пропорциональный трафик определяется как предлагаемая информационная нагрузка в разбиении, деленная на доступную пропускную способность линии связи.
На фиг. 6 пример осуществления дополняет ранее описанные примеры осуществления для гетерогенной сети, состоящей из донорских макросот 602, 604, 606 и более мелких сот, например, помимо прочего, наложенных узлов пикосот/удаленного радиомодуля 608. В данном примере осуществления необходимо отметить, что пространственная топология такого построения гетерогенной сети может использоваться для минимизации помех, создаваемых транзитными линиями Un мобильного ретрансляционного узла 610 за счет соединения транзитной линии Un мобильного ретрансляционного узла 610 с ближайшим eNB 612 донорской макросоты или пикосотой/удаленным радиомодулем 608 гетерогенной сети.
Еще в одном аспекте данного примера осуществления любая комбинация признаков, описанных в предыдущих вариантах осуществления, может быть выборочно или динамически реализована после возникновения одного или более запускающих событий. В данном случае запускающее событие может основываться на одном или более из, например, уровней мощности Un, отношения «сигнал-смесь помехи с шумом» (SINR), SLNR или иных метрик, связанных с линией Uu для абонентской станции, удовлетворяющей заданному критерию. В качестве конкретного, но неограничительного примера логика запуска может, например, быть реализована для инициирования различных аспектов FFR и формирования диаграммы направленности, связанных с мобильными ретрансляционными узлами, следующим образом:
1) если уровень мощности Un мобильного ретрансляционного узла больше первого заданного порога, то используется частичное управление мощностью;
2) в других случаях, если уровень мощности Un мобильного ретрансляционного узла больше второго заданного порога либо если SINR макро Uu меньше третьего заданного порога, то используется целевое формирование диаграммы направленности и/или внутрисотовое FFR Un;
3) в других случаях, если SINR линии Un мобильного ретрансляционного узла меньше четвертого заданного порога, то используется внутрисотовое FFR; и
4) если SLNR Uu или абонентской станции, связанной с донорской макросотой, больше пятого заданного порога, то используется межсотовое FFR для линии Un мобильного ретрансляционного узла. В данном примере осуществления необходимо отметить, что описанные выше признаки могут быть реализованы с помощью любой необходимой комбинации аппаратных средств и/или программных средств, например наличия компонента сервера и компонента команды, и что разделение возможностей между компонентами может осуществляться любым способом, приемлемым для данной реализации.
На фиг. 7 структурная схема иллюстрирует пример способа 700 для подавления помех, связанных с передачами Un и передачами Uu между одним или более движущимися мобильными ретрансляционными узлами и одним или более стационарными узлами в гетерогенной сети. На данном чертеже на этапе 702 фрагментарное повторное использование частоты применяется между транзитными линиями (например, Un) и линиями радиодоступа (например, Uu), связанными с мобильными ретрансляционными узлами. На основе предшествующего описания примеров осуществления специалистам будет понятно, что уровень помех изменяется при пересечении мобильными ретрансляционными узлами зоны обслуживания соты, при этом он может быть максимальным, когда мобильный ретрансляционный узел, например, приближается к границам соты и/или на близкое расстояние от других мобильных ретрансляционных узлов, связанных с соседними донорскими макросотами. Кроме того, в примере варианта осуществления способа на фиг. 7 на этапе 704 к беспроводным транзитным линиям, связанным с мобильными ретрансляционными узлами, применяется система целевого формирования диаграммы направленности с управлением мощностью.
Из вышеприведенного описания различных примеров осуществления понятно, что указанные и прочие варианты осуществления при их реализации будут оказывать влияние на различные узлы в системе радиосвязи. Например, может понадобиться реализация различных схем FFR, описанных выше, как на донорской макро базовой станции (например, eNB), так и в мобильном ретрансляционном узле. Вышеописанное формирование диаграммы направленности может быть реализовано на донорской макро базовой станции и в нисходящей линии связи, и в восходящей линии связи (либо в одном из них) и может также быть реализовано в мобильном ретрансляционном узле в восходящей линии связи.
В связи с этим фиг. 8 иллюстрирует пример базовой станции 800, в которой могут быть реализованы аспекты вышеописанных вариантов осуществления, хотя базовая станция является лишь одним примером подходящего узла, в котором такие варианты осуществления могут быть реализованы. Указанный пример базовой станции 800 содержит радиосхему 810, функционально связанную с одной или более антеннами (или антенных решеток) 815 и со схемой 820 обработки и памятью 830, которые размещаются в корпусе 835. В некоторых вариантах радиосхема 810 расположена в корпусе 835, а в других вариантах радиосхема 810 расположена вне корпуса 835. Предусмотрен сетевой интерфейс 840 для обеспечения связи базовой станции 800 с другими сетевыми узлами (не показаны), включая другие базовые станции. Схема 820 выполнена с возможностью передачи и приема, например, через радиосхему 810 радиосигналов к абонентским станциям, ретрансляционным узлам и мобильным ретрансляционным узлам и от них и может содержать один или более процессоров. Как описано выше, например, применительно к фиг. 3-7, базовая станция 800 может быть выполнена с возможностью реализации FFR и/или формирования диаграммы направленности с управлением мощностью в отношении мобильных ретрансляционных узлов. Мобильный ретрансляционный узел может быть описан совершенно аналогично базовой станции 800 на фиг. 8, за исключением того, что сетевой интерфейс 840 при этом может быть реализован в виде беспроводного приемопередатчика для обеспечения работы беспроводной транзитной линии мобильного ретрансляционного узла.
Базовая станция 800 может содержать множество машиночитаемых носителей информации, которые хранят программные команды, используемые для настройки схемы 820 обработки на выполнение вышеописанных функций. Машиночитаемые носители информации могут представлять собой любые доступные носители информации, доступ к которым может осуществляться схемой 820 обработки. В качестве примера, а не ограничения, машиночитаемые носители информации могут включать в себя компьютерные запоминающие среды и среды связи. Компьютерные запоминающие среды включают в себя энергозависимые и энергонезависимые, а также съемные и несъемные носители информации, реализованные с помощью любого способа или технологии для хранения информации, такой как машиночитаемые команды, структуры данных, программные модули и прочие данные. Машиночитаемые носители информации включают в себя, помимо прочего, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), электрически стираемое программируемое ПЗУ (EEPROM), флэш-память или иную технологию памяти, ПЗУ на компакт-дисках (CDROM), цифровые универсальные диски (DVD) или иной накопитель на оптических дисках, магнитофонные кассеты, магнитную ленту, накопитель на магнитных дисках или иные магнитные запоминающие устройства, либо любой иной носитель информации, который может использоваться для хранения необходимой информации и доступ к которому может осуществляться схемой 820 обработки. Коммуникационные среды могут реализовывать машиночитаемые команды, структуры данных, программные модули и могут содержать любые подходящие среды доставки информации.
Вышеописанные варианты осуществления настоящего изобретения во всех отношениях являются иллюстративными, а не ограничительными. Поэтому при детальной реализации в настоящем изобретении возможны различные варианты, которые могут быть получены специалистом из содержащегося в настоящем документе описания. Все такие варианты и модификации считаются находящимися в пределах объема и сущности настоящего изобретения, как определено в нижеследующей формуле изобретения. Ни один элемент, действие или команда, используемые в описании настоящей заявки, не должны рассматриваться как критические или важные для изобретения, если они однозначно не описаны в указанном качестве. Кроме того, использование в настоящем документе элемента в единственном числе подразумевает и множество элементов.
1. Способ, хранящийся в памяти и исполняемый в процессоре, для подавления помех, связанных с передачами по линиям радиодоступа и беспроводным транзитным линиям мобильных ретрансляционных узлов, причем упомянутый способ включает в себя:
применение (702) фрагментарного повторного использования частоты между линиями радиодоступа и беспроводными транзитными линиями, связанными с упомянутыми мобильными ретрансляционными узлами, причем упомянутое фрагментарное повторное использование частоты применяется в донорской макросоте, содержащей связанную стационарную базовую станцию, и причем применение фрагментарного повторного использования частоты дополнительно содержит:
закрепление первой группы выделенных частотных ресурсных блоков за упомянутыми беспроводными транзитными линиями между упомянутыми мобильными ретрансляционными узлами и упомянутой стационарной базовой станцией; и
закрепление второй группы выделенных частотных ресурсных блоков за упомянутыми линиями радиодоступа упомянутых мобильных ретрансляционных узлов; и
применение (704) целевого формирования диаграммы направленности с управлением мощностью к беспроводным транзитным линиям, связанным с мобильными ретрансляционными узлами, причем управление мощностью содержит настройку мощности, связанной с беспроводной транзитной линией, при изменении мобильным ретрансляционным узлом географического положения относительно связанной стационарной базовой станции.
2. Способ по п. 1, в котором упомянутое формирование диаграммы направленности с управлением мощностью применяется к упомянутым беспроводным транзитным линиям между упомянутыми мобильными ретрансляционными узлами и связанной стационарной базовой станцией.
3. Способ по п. 1, в котором упомянутая первая группа выделенных частотных ресурсных блоков и упомянутая вторая группа выделенных частотных ресурсных блоков могут закрепляться по всему доступному диапазону частот.
4. Способ по п. 1, в котором упомянутые беспроводные транзитные линии и упомянутые линии радиодоступа включают в себя как восходящую линию связи, так и нисходящую линию связи.
5. Способ по п. 1, в котором упомянутая настройка выполняется на основе, по меньшей мере, одного из следующего:
(a) показателя Принимаемой мощности опорного сигнала - RSRP - у Опорного сигнала - RS - Информации о состоянии канала - CSI - в упомянутом мобильном ретрансляционном узле;
(b) показателя Принимаемого качества опорного сигнала RSRQ - у Опорного сигнала - RS - Информации о состоянии канала -CSI - в упомянутом мобильном ретрансляционном узле;
(c) максимизации показателя Отношения «сигнал- утечка и шум» - SLNR;
(d) данных, связанных с Общим физическим каналом восходящей линии связи - PUSCH - в упомянутой связанной стационарной базовой станции, в то время как упомянутый мобильный ретрансляционный узел осуществляет передачу;
(e) данных, связанных с Физическим каналом управления восходящей линии связи - PUCCH - в упомянутой связанной стационарной базовой станции, в то время как упомянутый мобильный ретрансляционный узел осуществляет передачу;
(f) данных, связанных с Зондирующим пилотным сигналом - SRS в упомянутой связанной стационарной базовой станции, в то время как упомянутый мобильный ретрансляционный узел осуществляет передачу;
6. Способ по п. 2, дополнительно включающий в себя:
закрепление уникального опорного сигнала - RS - информации о состоянии канала - CSI - за каждым из множества мобильных ретрансляционных узлов, чтобы позволить упомянутой связанной стационарной базовой станции различать каждый из множества мобильных ретрансляционных узлов, связанных с донорской макросотой.
7. Способ по п. 6, в котором упомянутый этап применения целевого формирования диаграммы направленности с управлением мощностью дополнительно включает в себя:
распределение отличного частотного разбиения для каждой из беспроводных транзитных линий между упомянутыми мобильными ретрансляционными узлами и связанной стационарной базовой станцией.
8. Способ по п. 1, в котором упомянутое фрагментарное повторное использование частоты реализуется между донорскими макросотами, каждая из которых содержит связанную стационарную базовую станцию.
9. Способ по п. 8, в котором первые беспроводные транзитные линии, связанные с мобильными ретрансляционными узлами, соединенными с первой из связанных стационарных базовых станций, и вторые беспроводные транзитные линии, связанные с мобильными ретрансляционными узлами, соединенными со второй из связанных стационарных базовых станций, изолированы друг от друга путем закрепления отдельных частотных разбиений за первыми беспроводными транзитными линиями и вторыми беспроводными транзитными линиями.
10. Способ по п. 9, дополнительно включающий в себя этап: закрепления уникального опорного сигнала - RS - информации о состоянии канала - CSI - за каждым мобильным ретрансляционным узлом в донорской макросоте, чтобы позволить упомянутой связанной стационарной базовой станции различать каждый из множества мобильных ретрансляционных узлов, расположенных в донорской макросоте.
11. Способ по п. 10, в котором упомянутое закрепление координируется между упомянутыми связанными стационарными базовыми станциями.
12. Способ по п. 8, дополнительно включающий в себя:
закрепление временных защитных полос частот для разделения передач по беспроводным транзитным линиям и передач по линиям радиодоступа.
13. Способ по п. 8, в котором количество ресурсных блоков, закрепляемых для беспроводных транзитных линий и линий радиодоступа, неодинаково.
14. Способ по п. 8, в котором границы частотного разбиения динамически закрепляются на основе расчетного относительного пропорционального трафика для разбиения.
15. Способ по п. 14, в котором расчетный относительный "пропорциональный трафик представляет собой предлагаемую информационную нагрузку в частотном разбиении, деленную на доступную пропускную способность связанной линии.
16. Способ по п. 1, в котором любой из двух этапов применения фрагментарного повторного использования частоты и применения формирования диаграммы направленности с управлением мощностью или оба вместе запускаются в ответ на возникновение одного или более заданных критериев.
17. Способ по п. 1, в котором упомянутый мобильный ретрансляционный узел устанавливает беспроводную транзитную линию с географически ближайшим стационарным узлом гетерогенной сети.
18. Узел, используемый в системе радиосвязи, который подавляет помехи, связанные с передачами по линиям радиодоступа и беспроводным транзитным линиям, причем упомянутый узел содержит:
процессор и приемопередатчик, выполненные с возможностью применения фрагментарного повторного использования частоты между линиями радиодоступа и беспроводными транзитными линиями, связанными с мобильными ретрансляционными узлами, причем упомянутое фрагментарное повторное использование частоты применяется в донорской макросоте, содержащей связанную стационарную базовую станцию, которая представляет собой упомянутый узел, и причем процессор и приемопередатчик выполнены с дополнительной возможностью применения фрагментарного повторного использования частоты посредством:
закрепления первой группы выделенных частотных ресурсных блоков за упомянутыми беспроводными транзитными линиями между упомянутыми мобильными ретрансляционными узлами и упомянутой стационарной базовой станцией; и
закрепления второй группы выделенных частотных ресурсных блоков за упомянутыми линиями радиодоступа упомянутых мобильных ретрансляционных узлов; и
причем упомянутые процессор и приемопередатчик дополнительно выполнены с возможностью применения целевого формирования диаграммы направленности с управлением мощностью к беспроводным транзитным линиям, связанным с мобильными ретрансляционными узлами, причем управление мощностью содержит настройку мощности, связанной с беспроводной транзитной линией, при изменении мобильным ретрансляционным узлом географического положения относительно связанной стационарной базовой станции.
19. Узел по п. 18, в котором упомянутое целевое формирование диаграммы направленности с управлением мощностью применяется к упомянутым беспроводным транзитным линиям между упомянутыми мобильными ретрансляционными узлами и связанной стационарной базовой станцией.
20. Узел по п. 19, в котором упомянутая первая группа выделенных частотных ресурсных блоков и упомянутая вторая группа выделенных частотных ресурсных блоков могут закрепляться по всему применимому диапазону частот.
21. Узел по п. 19, в котором упомянутая настройка выполняется на основе, по меньшей мере, одного из следующего:
(a) показателя Принимаемой мощности опорного сигнала - RSRP - Опорного сигнала - RS - Информации о состоянии канала - CSI -в упомянутом мобильном ретрансляционном узле;
(b) показателя Принимаемого качества опорного сигнала RSRQ - Опорного сигнала - RS - Информации о состоянии канала -CSI - в упомянутом мобильном ретрансляционном узле;
(c) максимизации показателя Отношения «сигнал- утечка и шум» - SLNR;
(d) данных, связанных с Общим физическим каналом восходящей линии - PUSCH - в упомянутой связанной стационарной базовой станции, в то время как упомянутый мобильный ретрансляционный узел осуществляет передачу;
(e) данных, связанных с Физическим каналом управления восходящей линии - PUCCH - в упомянутой связанной стационарной базовой станции, в то время как упомянутый мобильный ретрансляционный узел осуществляет передачу; и
(f) данных, связанных с Зондирующим пилотным сигналом - SRS в упомянутой связанной стационарной базовой станции, в то время как упомянутый мобильный ретрансляционный узел осуществляет передачу;
22. Мобильный беспроводной ретрансляционный узел, содержащий:
корпус, выполненный с возможностью установки на подвижной платформе;
по меньшей мере, один приемопередатчик, выполненный с возможностью передачи и приема радиосигналов (а) на донорскую стационарную базовую станцию и с нее по беспроводной транзитной линии и (b) по меньшей мере, на одну абонентскую станцию и с нее по линии радиодоступа; и
в котором указанный, по меньшей мере, один приемопередатчик дополнительно выполнен с возможностью применения фрагментарного повторного использования частоты к передаче и приему радиосигналов, связанных с беспроводной транзитной линией, причем упомянутое фрагментарное повторное использование частоты применяется в донорской макросоте, содержащей связанную стационарную базовую станцию, которая представляет собой упомянутый узел, и причем фрагментарное повторное использование частоты дополнительно содержит:
закрепление первой группы выделенных частотных ресурсных блоков за упомянутыми беспроводными транзитными линиями между упомянутыми мобильными ретрансляционными узлами и упомянутой стационарной базовой станцией; и
закрепление второй группы выделенных частотных ресурсных блоков за упомянутыми линиями радиодоступа упомянутых мобильных ретрансляционных узлов, и кроме того, в котором
указанный, по меньшей мере, один приемопередатчик дополнительно выполнен с возможностью применения целевого формирования диаграммы направленности с управлением мощностью в восходящей линии связи беспроводной транзитной линии, причем управление мощностью содержит настройку мощности, связанной с беспроводной транзитной линией, при изменении мобильным беспроводным ретрансляционным узлом географического положения относительно связанной стационарной базовой станции.
