基站、接收裝置、移動終端和頻率共享方法

2023-10-19 02:32:32 2

專利名稱：基站、接收裝置、移動終端和頻率共享方法
技術領域：
本發明總體上涉及無線通信系統。更具體地，本發明涉及一種基站、 接收裝置、移動終端和頻率共享方法。
背景技術：
10 我們已知一種在使用例如超寬帶(UWB)的短距離通信中由多個系統 來共享相同頻帶的方法(此後稱為第一方法)。在第一方法中，基於根據與 其它共享相同頻帶的系統之間的關係而靜態確定的發射功率屏蔽(mask)，系統的發射功率被限制在較低級別。我們還已知另一種用於例如無線廣域網中的方法(此後稱為第二方 15法)。在第二方法中，終端在開始通信之前確定己分配頻帶是否被相鄰終 端所使用，並且在相鄰終端正發射信號時避免發射信號。另外我們還己知另一種在採用了諸如FDMA的頻分復用方案的移動 通信系統中所使用的方法。在該方法中，當存在彼此鄰近的多個小區時， 將每個小區分成外部區域和內部區域，並且為內部區域和外部區域分配 20 不同的頻率(例如參見日本專利申請公報No. 2005-80286和"Mobile WiMAX-Part I : A Technical Overview and Performance Evaluation"，WiMAX Forum, March, 2006)。例如，如圖1所示，為受到其 它小區幹擾比較小的內部區域分配了由所有小區共同使用的頻率，而為 受到其它小區幹擾比較大的外部區域分配了僅由一部分小區使用的頻 25率。然而，以上相關領域技術存在下述問題。對於第一方法，因為沒有根據其它系統的運行狀況而靈活地進行發 射功率控制，所以很難提高頻率使用效率。而且，理論上難以將第一方 法應用到諸如蜂窩系統的在寬廣區域中以相當高的發射功率來發射信號
的通信系統。在第二方法中，沒有考慮到與其它系統的頻帶鄰近的頻帶的發射狀 況。而且對於第二方法，因為僅僅基於周圍狀況來確定能否發射信號而 沒有考慮發射參數，所以很難有效地利用頻率資源。發明內容本發明的幾個方面提供了一種基站、接收裝置、移動終端和頻率共 享方法，其解決或者緩解了由現有技術的限制和缺點導致的一個或多個 問題。10 本發明的一方面提供了一種位於第一無線通信系統中的基站，該第一無線通信系統使用了與第二無線通信系統所使用的第二頻帶相同或者 相鄰的第一頻帶。該基站包括傳播損耗估計單元，被構造為當信號到 達第二無線通信系統的接收裝置時，估計該信號在第一頻帶中的傳播損 耗；頻率差計算單元，被構造為計算第一頻帶與第二頻帶之間的頻率差；15最大發射功率確定單元，被構造為基於該傳播損耗估計單元估計出的傳 播損耗和該頻率差計算單元計算出的頻率差來確定最大發射功率；以及發射控制單元，被構造為以小於或等於該最大發射功率確定單元確定出 的最大發射功率的發射功率來發射信號。本發明的另一方面提供了一種位於第一無線通信系統中的基站，第20 —無線通信系統使用了與第二無線通信系統所使用的第二頻帶相同或者 相鄰的第一頻帶。該基站包括頻率差計算單元，被構造為計算第一頻 帶與第二頻帶之間的頻率差；距離計算單元，被構造為計算該基站與第 二無線通信系統的接收裝置之間的距離；最大發射功率確定單元，被構 造為基於該頻率差計算單元計算出的頻率差和該距離計算單元計算出的25距離來確定最大發射功率；以及發射控制單元，被構造為以小於或等於 該最大發射功率確定單元確定出的最大發射功率的發射功率來發射信 號。本發明的另一方面提供了一種位於無線通信系統中的接收裝置。該 接收裝置包括系統信息存儲單元，被構造為存儲與包括該接收裝置的 該無線通信系統有關的系統信息；以及發射單元，被構造為發射該系統 信息；其中該系統信息包括容許幹擾電平(levd)、用於發射該系統信息 的發射功率和運行頻率信息中的至少一個。本發明的另一方面提供了一種位於第一無線通信系統中的移動終 5端，第一無線通信系統使用了與第二無線通信系統所使用的第二頻帶相 同或者相鄰的第一頻帶。該移動終端包括頻率差計算單元，被構造為 計算第一頻帶與第二頻帶之間的頻率差；距離計算單元，被構造為計算 該移動終端與第二無線通信系統的接收裝置之間的距離；最大發射功率 確定單元，被構造為基於該頻率差計算單元計算出的頻率差和該距離計 10算單元計算出的距離來確定最大發射功率；以及發射控制單元，被構造 為以小於或等於該最大發射功率確定單元確定出的最大發射功率的發射 功率來發射信號。本發明的另一方面提供了一種由位於第一無線通信系統中的基站執 行的頻率共享方法，第一無線通信系統使用了與第二無線通信系統所使15用的第二頻帶相同或者相鄰的第一頻帶。該方法包括計算第一頻帶與 第二頻帶之間的頻率差的頻率差計算步驟；計算第一無線通信系統的移動終端與第二無線通信系統的接收裝置之間的距離的距離計算步驟；基於在該頻率差計算步驟中計算出的頻率差和該距離計算步驟中計算出的距離來確定最大發射功率的最大發射功率確定步驟；以及以小於或等於 20在該最大發射功率確定步驟中確定出的最大發射功率的發射功率來發射 信號的發射控制步驟。


圖1為例示了示範頻率分配方法的圖； 25 圖2為例示了使用根據本發明實施方式的無線通信系統的通信環境的圖；圖3為例示了根據本發明實施方式的無線通信系統的示範佔用頻帶 的圖；圖4為例示了根據本發明實施方式的基站的局部框圖5為例示了發射信號的頻率波形的圖；圖6為例示了由根據本發明實施方式的基站執行的處理的流程圖； 圖7為例示了使用根據本發明實施方式的無線通信系統的通信環境的圖；5 圖8為例示了子載波數、發射功率和相鄰信道洩漏功率之間的關係的圖；圖9為例示了使用根據本發明實施方式的無線通信系統的通信環境 的圖；圖10為例示了使用根據本發明實施方式的無線通信系統的通信環 10境的圖；圖11為例示了使用根據本發明實施方式的無線通信系統的通信環境的圖；圖12為例示了根據本發明實施方式的接收裝置的局部框圖； 圖13為例示了優先系統信息信號的格式的圖； 15 圖14為例示了根據本發明實施方式的基站的局部框圖；圖15為例示了使用根據本發明實施方式的無線通信系統的通信環 境的圖；圖16為用於描述OFDM中的分數頻率復用(fractional reuse)方案 的圖；20 圖17為用於描述發射功率受到優先系統限制的分數頻率復用方案的圖；圖18例示了根據本發明實施方式的移動終端的局部框圖； 圖19為例示了根據本發明實施方式的無線通信系統的示範佔用頻 帶的圖；25 圖20為例示了使用根據本發明實施方式的無線通信系統的通信環境的圖；圖21為例示了根據本發明實施方式的無線通信系統的示範佔用頻 帶的圖；圖22為例示了根據本發明實施方式的無線通信系統中的發射功率
控制的圖；圖23為用於描述計算傳播損耗和基站與接收裝置之間的距離的方 法的圖；而圖24為例示了傳播路徑測量信號的格式的圖。
具體實施方式
以下將參照附圖來描述本發明的優選實施方式。 在所有附圖中，為具有相同功能的部分使用了相同標號，並且省略 了對那些部分的重複描述。 io (第一實施方式)以下參照圖2來描述根據本發明第一實施方式的無線通信系統。 該實施方式的無線通信系統2000被用在與使用無線通信系統1000 的區域相同和域接近灘鄰)的區域中。而且，如圖3所示，無線通信系 統2000使用了與無線通信系統1000所使用的頻帶相同和/或接近(相鄰) 15的頻帶。在該實施方式中，無線通信系統1000表示已有的無線通信系統，並 且相對於無線通信系統2000有優先級。在圖2所示的例子中，無線通信 系統1000用衛星廣播系統來表示，而無線通信系統2000用移動通信系 統來表示。20 無線通信系統1000包括發射裝置100和接收裝置200。接收裝置200可以被構造為收發器。而無線通信系統1000可以被構造為包括基站和移 動終端的移動通信系統。在該實施方式中，假定接收裝置200是靜止的， 不會改變位置。無線通信系統2000包括基站300和移動終端400。25 在該實施方式中，還假定無線通信系統2000的下行鏈路信號與無線通信系統1000發生幹擾。在這種環境中，如果無線通信系統1000和2000 獨立地進行通信，則無線通信系統1000的通信質量可能由於無線通信系 統2000的通信而顯著劣化。為了解決或者緩解這種問題，無線通信系統2000的基站300以這樣
一種方式來進行通信，即，維持無線通信系統1000 (即優先系統)的通信質量。根據該實施方式，沒有必要在系統沒有共享頻率時相對於所使用的構造來改變無線通信系統1000的發射裝置100和接收裝置200以及 無線通信系統2000的移動終端400的構造。 5 以下參照圖4來描述該實施方式的基站300。基站300包括發射裝置。該發射裝置包括優先系統信息存儲單元 302;基站信息存儲單元304;可用作頻率差計算單元、距離計算單元、 傳播損耗估計單元和最大發射功率確定單元的最大發射功率確定單元 306;發射控制單元308;以及發射信號生成單元310。可以將發射控制io單元308和發射信號生成單元310統稱為發射控制單元。優先系統信息存儲單元302存儲了與位置靠近基站300的優先系統 (在該例中為無線通信系統1000)有關的信息(優先系統信息)。換句話說， 優先系統信息存儲單元302存儲了有關與無線通信系統2000共享頻率的 無線通信系統的信息。優先系統信息包括接收裝置200的位置、容許幹15擾電平、運行頻帶和運行頻率。容許幹擾電平表示輸入到接收裝置200 的接收天線內的無線通信系統2000的信號的容許電平。可基於接收天線 增益來確定容許幹擾電平。例如，基於最大接收天線增益來確定容許幹 擾電平。優先系統信息存儲單元302將優先系統信息輸出給最大發射功 率確定單元306。可以在安裝基站300時將優先系統信息輸入到優先系統20信息存儲單元302中，或者可以根據需要通過例如有線網絡來更新優先 系統信息。基站信息存儲單元304存儲了與基站300有關的信息(基站信息)。基 站信息包括基站300的位置、相鄰信道洩漏功率、運行頻帶和發射天線 增益。基站信息存儲單元304將基站信息輸出給最大發射功率確定單元 25 3 06。最大發射功率確定單元306基於從基站信息存儲單元304輸入的基 站信息和從優先系統信息存儲單元302輸入的優先系統信息來計算不會 影響優先系統的通信質量的最大發射功率。例如，最大發射功率確定單 元306基於從基站信息存儲單元304輸入的相鄰信道洩漏功率和從優先
系統信息存儲單元302輸入的運行頻帶和接收裝置200的位置來計算最 大發射功率。將計算出的最大發射功率輸入給發射控制單元308。更具體來講，如下所述來計算最大發射功率。首先，計算基站300 的運行頻帶與無線通信系統1000的運行頻帶之間的頻率差(或者帶寬5差)。然後，基於計算出的頻率差和無線通信系統1000的運行頻帶，針對 無線通信系統1000的運行頻帶而獲得相鄰信道洩漏功率比。假定當優先 系統，即無線通信系統1000和非優先系統，即無線通信系統2000使用 相同頻帶時，相鄰信道洩漏功率比為0 dB。與此同時，當兩個系統使用 不同頻帶時，如圖5所示，發射信號的相鄰信道洩漏功率隨著頻率差的io增大而減小。因此，可基於優先系統的運行頻帶的平均功率密度與佔用 頻帶的發射功率密度之間的比值來獲得相鄰信道洩漏功率比。而且，可 基於優先系統的運行頻帶的最大功率密度來獲得相鄰信道洩漏功率比。與此同時，在許多無線通信系統中，基於發射信號的頻率波形，將 發射信號的最大相鄰信道洩漏功率定義為發射頻譜圖。因此，可基於系15統的發射頻譜圖或者基於測得的發射裝置的特性來獲得系統頻帶的發射 功率密度。接下來，基於優先系統的基站300的位置和接收裝置200的位置來 計算地理距離。然後，基於該地理距離來估計傳播損耗。可以利用自由 空間傳播損耗公式來估計傳播損耗。例如，可以通過以下公式(l)來獲得 20自由空間傳播損耗20xlog(fxd)-27.56 , (1) 在公式(l)中，"f，表示頻率[MHz]，而"d"表示距離[m]。 然後，根據以下公式(2)來獲得最大發射功率密度，並且根據以下公 式(3)來獲得最大發射功率 25 最大發射功率密度[dBm/Hz]-容許幹擾電平(亂真信號電平)[dBm/Hz] +相鄰信道洩漏功率比^8]-估計出的傳播損耗|^8]-發射天線增益[犯]-裕度[dB] (2)最大發射功率[dBm]-最大發射功率密度[dBm/Hz]十使用的帶寬 [dBHz] (3) 可以使用預定值作為該裕度。可以使用最大發射天線增益作為發射 天線增益。在該實施方式中，利用公式動態地計算最大發射功率。另選的是， 可以獲得與距離和頻率差的組合相對應的一組最大發射功率值並將其提 5前存儲在列表中，並且可基於計算出的距離和頻率差從該列表中選擇最 大發射功率。發射控制單元308進行發射控制，使得以小於或等於最大發射功率 確定單元306所確定的最大發射功率的發射功率來發射信號。發射信號生成單元310生成發射信號。發射信號包括用戶數據。發 io射信號生成單元310在發射控制單元308的控制下以小於或等於最大發 射功率確定單元306確定出的最大發射功率的發射功率來發射所生成的 發射信號。而且，可以將發射信號生成單元310構造為基於最大發射功 率來確定用於發射用戶數據的數據調製方案和信道編碼率的組合(調製和 編碼方案MCS)。15 在無線通信系統1000和2000共享了頻帶的至少一部分的情況下以及在無線通信系統2000沒有使用無線通信系統1000的佔用頻帶的情況 下使用以上方法。接下來，參照圖6來描述基站300確定最大發射功率的處理。 最大發射功率確定單元306計算基站300的運行頻帶與無線通信系 20統1000的運行頻帶之間的頻率差(步驟602)。接下來，最大發射功率確定單元306基於計算出的頻率差和無線通 信系統1000的運行頻帶，獲得針對無線通信系統1000的運行頻帶的相 鄰信道洩漏功率比(步驟604)。然後，最大發射功率確定單元306基於基站300的位置和無線通信 25系統1000的接收裝置200的位置來計算地理距離(步驟606)。此後，最大發射功率確定單元306基於該地理距離來估計傳播損耗 (步驟608)。然後，最大發射功率確定單元306計算最大發射功率密度並且基於 計算出的最大發射功率密度來確定最大發射功率(步驟610)。
(第二實施方式)以下來描述根據本發明第二實施方式的無線通信系統。 該實施方式的無線通信系統的構造基本上與參照圖2描述的構造相同。而且，該實施方式的基站300的構造基本上與參照圖4描述的構造5相同。在第一實施方式中，最大發射功率是基於無線通信系統1000的接收 裝置200與無線通信系統2000的基站300的發射裝置之間的距離來確定 的。然而在實踐當中，如圖7所示，無線通信系統2000的基站300的發 射裝置對無線通信系統1000的接收裝置200施加的影響程度根據例如接 io收裝置200與發射裝置之間的高度差和建築物500的影響而明顯變化。因此在該實施方式中，基於地理條件來計算與無線通信系統中的位 置和/或區域相對應的校正值。該實施方式的無線通信系統2000的基站 300利用與其位置相對應的校正值來計算最大發射功率。例如，基站信息存儲單元304存儲用於基站300的校正值，並且將 15該校正值輸入給最大發射功率確定單元306。最大發射功率確定單元306 通過將該校正值添加到在第一實施方式中描述的公式(3)的結果中來校正 最大發射功率，並輸出校正後的最大發射功率。與此同吋，在第一實施方式中，假定了無線通信系統2000的基站 300的發射裝置位於戶外。第二實施方式也適用於非優先系統(即無線通 20信系統2000)的發射裝置位於戶內的情況。當無線通信系統2000的基站300位於戶內時，基站300對相鄰裝置 施加的影響較小。換句話說，位於戶內的基站能夠以比位於戶外的基站 更高的發射功率來發射信號，即使二者與優先系統的接收裝置之間的距 離相同也是如此。25 在該實施方式中，無線通信系統2000的基站300的基站信息存儲單元304存儲了基站300的位置信息。該位置信息包括表示基站300位於 戶外還是位於戶內的信息。當基站300位於例如建築物的房間內時，該 位置信息還可以包括建築物的材料、表示房間是否是地下室的信息、表 示房間是否有窗戶的信息、以及如果房間有窗戶的話與窗戶之間的距離。 　在這種情況中，基站信息存儲單元304存儲了與該位置信息相對應的校 正值，並且將該校正值輸出給最大發射功率確定單元306。最大發射功率確定單元306通過將該校正值添加到第一實施方式中 的公式(3)的結果中來校正最大發射功率，並輸出該校正後的最大發射功 5率。(第三實施方式)以下來描述根據本發明第三實施方式的無線通信系統。 該實施方式的無線通信系統的構造基本上與參照圖2描述的構造相 同。而且，該實施方式的基站300的構造基本上與參照圖4描述的構造 io相同。在以上實施方式中，最大發射功率是基於亂真信號對無線通信系統 1000的千擾來確定的。然而，存在這樣的情況，即，接收裝置200接收到的運行頻帶之外 的帶外信號的影響大於運行頻帶內的亂真信號的影響。將這種帶外信號 15的影響稱為減敏(desensitization)。減敏是一種在接收裝置200的非線性 元件將與佔用頻帶相鄰的頻帶內的接收信號結合到期望信號的頻帶內時 所產生的幹擾形式。非線性元件的例子是接收功率放大器。減敏通常是根據接收信號所導致的總體幹擾電平來確定的。為了基 於減敏來確定最大發射功率，除了容許幹擾電平(亂真信號電平)之外，還 20必須將容許幹擾電平(減敏電平)存儲在優先系統信息存儲單元302內。相對於容許幹擾電平(亂真信號電平)，容許幹擾電平(減敏電平)根據 頻率而不同。因此，必須將每個頻率的容許幹擾電平(減敏電平)存儲在優 先系統信息存儲單元302內。利用容許幹擾電平(減敏電平灘據以下公式(4)來獲得最大發射功25 率最大發射功率[dBm;h容許幹擾電平(減敏電平)[dBm]-估計出的傳播 損耗[dB]-發射天線增益[dB]-裕度[犯] (4)最大發射功率確定單元306將基於減敏電平根據公式(4)而獲得的最 大發射功率與按照以上實施方式描述的那樣基於亂真信號電平而獲得的
最大發射功率進行比較，並輸出較小的最大發射功率。更具體來講，最大發射功率確定單元306對公式(3)和公式(4)的結果進行比較，並將較小 值作為最大發射功率進行輸出。 (第四實施方式)5 以下來描述根據本發明第四實施方式的無線通信系統。該實施方式的無線通信系統的構造基本上與參照圖2描述的構造相 同。而且，該實施方式的基站300的構造基本上與參照圖4描述的構造 相同。在以上實施方式中，基於無線通信系統1000和2000使用相同的頻 io帶和/或接近(相鄰)頻帶的假設而描述了用於獲得無線通信系統2000的基 站300的最大發射功率的方法。在這些方法中，最大發射功率是基於相 鄰信道洩漏功率的最差(最大)值來確定的，而相鄰信道洩漏功率的最差 (最大)值例如是基於發射頻譜圖而獲得的。然而，實際發射信號的頻率波形根據例如子載波的容量、數量以及 15甚至在同一系統內的每個發射裝置的發射功率而變化。因此，相鄰信道 洩漏功率在發射裝置之間發生變化。在發射裝置的能力當中，其發射功 率放大器的能力尤其會影響頻率波形。一般地如圖8所示，相鄰信道洩漏功率隨著子載波數或者發射功率 的增大而增大；並且相鄰信道洩漏功率隨著子載波數或者發射功率的減20 小而減小。因此，可以基於通過發射條件而確定的發射信號的頻率波形來確定 最大發射功率。發射條件包括相鄰信道洩漏功率特性、所使用的子載波 數以及發射裝置的發射功率。例如，當基於所使用的子載波數來確定最大發射功率時，基站信息25存儲單元304存儲了相鄰信道洩漏功率特性和子載波數的多個組合，並 且將這些組合輸出給最大發射功率確定單元306。最大發射功率確定單元 306針對各個子載波數來計算最大發射功率值，並將計算出的值輸入到發 射功率控制單元308。例如，最大發射功率確定單元306針對子載波數X 和子載波數Y來計算最大發射功率。發射控制單元308基於傳播損耗、所請求的發射速率和信號要發射 到其上的移動終端400的QoS來選擇合適的子載波數和最大發射功率的 組合。例如，當以較高的發射速率將信號發射到充分接近基站300的移動 5終端400時，發射控制單元308選擇較大的子載波數和較小的最大發射 功率的組合。另一方面，當以較低的發射速度將信號發射到遠離基站300 的移動終端400時，發射控制單元308選擇較小的子載波數和較高的最 大發射功率的組合。(第五實施方式)io 以下來描述根據本發明第五實施方式的無線通信系統。該實施方式的無線通信系統的構造基本上與參照圖2描述的構造相 同。而且，該實施方式的基站300的構造基本上與參照圖4描述的構造 相同。如圖9所示，無線通信系統2000(2000!或者20002)的基站300(30(^ 15或者3002)的發射裝置對無線通信系統1000的接收裝置200施加的影響 程度根據方向性，例如發射裝置天線的水平方向性和從發射裝置看去接 收裝置200的方向，而明顯變化。因此在該實施方式中，基站信息存儲單元304存儲了與基站300的 天線方向性有關的信息，並且最大發射功率確定單元306使用從基站300 20看去接收裝置200的方向作為接收天線增益。與天線方向性有關的信息 包括波束的主方向。當基站300覆蓋多個扇區時，可以由所有扇區的方向性的總和來表 示天線方向性。該實施方式使得能夠通過調整天線的輻射模式來使無線通信系統 25 2000覆蓋接近無線通信系統1000的接收裝置200的區域。例如可以通過 選擇合適的天線類型並且改變天線方向來對輻射模式進行調整。在該實施方式中，基於無線通信系統2000的基站300的天線的水平 方向性來確定最大發射功率。另選的是，如圖10所示，可基於無線通信 系統1000的接收裝置200的接收天線方向性來確定最大發射功率。在這
種情況下，優先系統信息存儲單元302存儲了與無線通信系統IOOO(即優 先系統)的接收裝置200的天線方向性有關的信息；並且使用從優先系統 的接收裝置200看去無線通信系統2000的基站300的方向作為用於獲得 最大發射功率密度的公式(2)中的發射天線增益。與天線方向性有關的信 5息包括波束的主方向。而且，可基於基站300的垂直方向性而不是水平方向性來確定最大 發射功率。此外，可基於基站300的天線的水平方向性和垂直方向性來 確定最大發射功率。當基於垂直方向性來計算最大發射功率時，基於從 無線通信系統2000的基站300到無線通信系統1000的接收裝置200的 io仰角來獲得在計算中所用的天線增益。因此在這種情況下，必須將基站 300和接收裝置200所處的高度分別存儲在基站信息存儲單元304和優先 系統信息存儲單元302內。天線的高度例如通過地面高度和天線建築物 高度的總和來表示。(第六實施方式)15 以下來描述根據本發明第六實施方式的無線通信系統。在以上實施方式中，優先系統信息存儲單元302中的優先系統信息 或者是靜態存儲的，或者是根據需要通過有線網絡進行更新。而在本實 施方式中，利用無線信號對優先系統信息存儲單元302中的優先系統信 息進行更新。20 該實施方式中的無線通信系統構造基本上與參照圖2描述的構造相同。在該實施方式中，如圖11所示，無線通信系統IOOO(即優先系統)的 接收裝置200向無線通信系統2000的基站300(30(h和3002)發送優先系 統信息。從接收裝置200接收到優先系統信息後，基站300中的每一個 25對優先系統信息存儲單元302內的優先系統信息進行更新。優選的是， 利用除在各個無線通信系統1000和2000內進行通信所用頻帶之外的頻 帶來發射優先系統信息。以下結合圖12來描述該實施方式中的接收裝置200。 該實施方式中的接收裝置200包括優先系統信息存儲單元202、優
先系統信息信號生成單元204、接收單元206、接收控制單元208、優先 系統信息發射控制單元210和優先系統信息發射單元212。接收控制單元208控制優先系統的接收裝置200對期望信號的接收。 接收控制單元208將接收條件優先於其它信息報告給優先系統信息發射 5控制單元210。優先系統信息存儲單元202存儲了優先系統信息並且將優先系統信 息輸出給優先系統信息信號生成單元204。優先系統信息包括容許幹擾電 平和優先系統信息的發射功率。優先系統信息信號生成單元204基於從優先系統信息存儲單元202 io輸入的優先系統信息來生成優先系統信息信號。也可以將優先系統信息 信號生成單元204構造為生成用於限制使用特定頻帶的頻率限制信號。 頻率限制信號包括表示無線通信系統1000的佔用頻帶(或者佔用帶寬)和 頻率限制信號的發射功率(有效全向輻射功率EIRP)的信息。頻率限制信 號也可以包括無線通信系統1000的容許千擾電平。 15 優先系統信息發射單元212在優先系統信息發射控制單元210的控制下發射優先系統信息信號和/或頻率限制信號。優先系統信息發射控制單元210基於接收控制單元208報告的接收 條件來確定是否有必要發射優先系統信息信號和/或頻率限制信號。如果 確定有必要發射優先系統信息信號和/或頻率限制信號，則優先系統信息 20發射控制單元210發送請求優先系統信息發射單元212發射優先系統信 息信號和域頻率限制信號的信號。也可以將優先系統信息發射控制單元 210構造為發送表示在下一次接收到信號之前的剩餘時間的信息。以下參照圖13來描述優先系統信息信號的示範格式。優先系統信息信號包括以下四個欄位前導碼、運行頻率信息、發 25射功率值和容許幹擾電平。前導碼為己知的信號模式，並且在接收端用於同步和信道估計。例 如，無線通信系統2000的基站300基於前導碼來進行同步和信道估計。運行頻率信息包括用於在優先系統內接收信號的頻帶(或者帶寬)和 中心步頁率。
發射功率值表示優先系統信息信號的發射功率，並且優選地在考慮 發射天線增益的情況下來確定。而且，優選地將發射功率值設定為較低 值，以防止一些基站所估計的傳播損耗因為天線方向性而變得太大。容許幹擾電平表示優先系統的接收裝置200可以容忍的幹擾電平。 5 在該實施方式中，接收控制單元208將優先系統內的信號接收條件報告給優先系統信息發射控制單元210，而優先系統信息發射控制單元 210基於該接收條件來控制優先系統信息信號的發射。另選的是，可以將 接收裝置200構造為不考慮接收條件而發射優先系統信息信號。這種另 選構造縮減了修改優先系統的工作量和/或成本。然而，對於該另選構造io而言，當優先系統沒有在接收信號時，其不可能有效地利用時間，因此 難以提高頻率效率。而且，當從多個優先系統的接收裝置發射優先系統信息信號時，可 以通過擴頻碼來對這些優先系統信息信號進行擴頻。這樣就使基站300 能夠區別各個優先系統信息信號，並且能夠確定它們的接收電平。而且，15可以使用諸如載波偵聽多址訪問(CSMA)的幹擾避免技術。在CSMA中， 發射裝置在發射信號之前確定相鄰裝置是否正在發射幹擾報告信號。如 果相鄰裝置正在發射幹擾報告信號，則該發射裝置延遲發射其自身的幹 擾報告信號，並等待下一個發射定時。另一方面，如果沒有在發射幹擾 報告信號，則該發射裝置發射其自身的幹擾報告信號。20 以下參照圖14來描述根據該實施方式的無線通信系統2000的基站300。該實施方式的基站300除了包括圖4所示的組件之外，還包括優先 系統信息接收單元312和優先系統信息分析單元314。在該實施方式中， 優先系統信息分析單元314還可以充當傳播損耗估計單元。 25 優先系統信息接收單元312從無線通信系統1000(即優先系統)的接收裝置200接收優先系統信息信號和/或頻率限制信號、測量該優先系統 信息信號和/或頻率限制信號的接收電平，並從該優先系統信息信號和/ 或頻率限制信號中提取數據。然後，優先系統信息接收單元312將該優 先系統信息信號和/或頻率限制信號的接收電平和數據發送給優先系統信
息分析單元314。優先系統信息分析單元314基於從優先系統信息接收單元312輸入 的優先系統信息中的優先系統信息信號的接收電平和發射功率值(有效全 向輻射功率EIRP)來估計基站300與幹擾節點(即接收裝置200)之間 5的傳播損耗。在估計傳播損耗時，如果用於發射優先系統信息的頻帶和 用於實際通信的頻帶區別很大，則有必要對估計出的傳播損耗進行校正。可以通過例如以下兩個方法中的一個來校正傳播損耗方法1:準備一個包括各個頻帶的校正值的表，並且根據用於發射優先系統10信息的頻帶從該表中選擇用於校正傳播損耗的校正值。 方法2:基於自由空間傳播損耗、用於發射優先系統信息的頻帶和接收電平來計算基站300與接收裝置200之間的距離。然後，基於用於實際通信的頻帶和計算出的距離來計算傳播損耗。 15 優先系統信息分析單元314還基於從優先系統信息接收單元312輸入的頻率限制信號的接收電平和頻率限制信號的發射功率值來估計基站300與接收裝置200之間的距離。此外，優先系統信息分析單元314保留接收到優先系統信息的時間。基於所保留的時間，基站300在接收到優先系統信息之後繼續使用接收 20到的數據達預定時間段(數據過期時間)，除非更新了優先系統信息。例如，可以將數據過期時間包含在優先系統信息內。該實施方式使得能夠根據無線通信系統1000的接收裝置200的運行條件來更有效地利用頻率。該實施方式也適用於無線通信系統1000的接收裝置200為移動裝置的情況。該實施方式不需要有線網絡，因此能簡 25化系統的構造。此外，該實施方式使得能夠自動地計算地理參數，由此消除了提前獲得這種地理參數的需求。 (第七實施方式)以下來描述根據本發明第七實施方式的無線通信系統。 該實施方式的無線通信系統的構造基本上與參照圖2描述的構造相同。以上實施方式適用於無線通信系統2000的基站300使用與優先系統 所使用的頻帶相同的頻帶和/或與其接近(相鄰)的頻帶來進行下行鏈路通 信的環境。5 本實施方式涉及一種用於防止無線通信系統2000的上行鏈路信號與優先系統之間的幹擾的方法。在該實施方式中，假定無線通信系統2000 的下行鏈路信號與優先系統沒有幹擾。該實施方式中的基站300確定其小區(或者其覆蓋區域)內的移動終 端的最大發射功率，並將最大發射功率值廣播給移動終端。 io 圖15為例示了使用該實施方式中的無線通信系統的通信環境的圖。為了防止上行鏈路信號造成的幹擾，無線通信系統2000的基站300 有必要考慮無線通信系統1000(優先系統)的接收裝置200與基站300的 覆蓋區域內與其距離最遠(最接近接收裝置200)的移動終端之間的距離。在這種情況下，基站300的最大發射功率確定單元306根據以下公 15式(5)來確定移動終端400的最大發射功率最大發射功率=容許幹擾電平(亂真信號電平)+相鄰信道洩漏功率比-估計出的傳播損耗-發射天線增益-裕度 (5)在公式(5)中，相鄰信道洩漏功率比和發射天線增益是移動終端400 的特性。而且，估計出的傳播損耗表示接收裝置200(即幹擾節點)與離基 20站300最遠的移動終端400之間的傳播損耗，並且適用於小區內的所有 移動站。換句話說，估計出的傳播損耗表示幹擾節點與位於無線通信系 統2000的基站300的覆蓋區域內並且最接近該千擾節點的點之間的傳播 損耗。因此，可基於通過用基站300與幹擾節點之間的距離減去基站300 的覆蓋區域的最大半徑而獲得的值來計算估計出的傳播損耗。 25 在以下描述的下一個例子中，基站300為已經準備向和從基站300發送和接收控制信號的各個移動終端確定最大發射功率。為了計算每個移動終端400的最大發射功率，有必要估計移動終端 400與幹擾節點之間的傳播損耗。而且，為了估計傳播損耗，有必要確定 移動終端400的位置，由此獲得移動終端400與幹擾節點之間的距離。
在移動中的400包括全球定位系統(GPS)並且能正確地確定其位置的情況 下，可以將基站300構造為基於移動終端400報告的位置信息來估計傳 播損耗。在移動終端400無法確定其位置的情況下，可以將基站300構 造為通過將基站300覆蓋區域內的與其距離最遠(最接近接收裝置200)5的點用作移動終端400的位置來估計傳播損耗。而且，可以將基站300 構造為基於從移動終端400接收到的信號的電平和移動終端400的發射 功率來估計移動終端400與基站300之間的距離，並且假定移動終端400 在幹擾節點的方向上與基站300隔開估計出的距離。基站300基於確定出的每個移動終端400的位置來估計傳播損耗、io利用公式(5)來計算最大發射功率，並將最大發射功率報告給移動終端 400。(第八實施方式)以下來描述根據本發明第八實施方式的無線通信系統。 該實施方式的無線通信系統的構造基本上與參照圖2描述的構造相15同。作為一種在寬廣區域內部署無線通信系統時確保寬廣覆蓋區域和高容量的方案，OFDM中的"分數頻率復用"是已知的。圖16為用於描述 OFDM中的分數頻率復用方案的圖。在分數頻率復用方案中，假定可以 獲得頻帶X和Y，並且確定了用於頻帶X和Y中的每一個的子載波數，20並且各個小區分配了不同的子載波集。對於這種方案，儘管每個小區的 最大吞吐量降低了，但可以減小與其它小區之間的幹擾。換句話說，該 方案能減小來自其它小區的幹擾。在分數頻率復用方案中，將每個小區 分割為例如外部區域和內部區域。在內部區域中，使用所有可用的子載 波；而在外部區域中，僅使用一部分子載波。例如，將外部區域中的子25載波使用率設定為三分之一。有多種方法將小區分割為內部和外部區域並且為內部和外部區域分 配不同的頻帶。例如，可以將基站構造為將特定頻帶內的不同子載波集 或者子信道集分配給小區的內部區域和外部區域並且使用各個頻帶的不 同發射功率電平來控制小區內的發射波的範圍。作為另一個例子，可以
為基站裝備多個具有對應於內部和外部區域的不同傾斜角的天線。內部 區域的半徑與外部區域的半徑之比可以是預定的(例如l: 2)。另選的是， 可以根據通信環境的變化通過調整發射功率電平或者天線的傾斜角來動 態地改變內部區域的半徑與外部區域的半徑之比。 5 基於以上方案，在該實施方式中的無線通信系統中，基站利用具有較高使用率的頻帶X向靠近基站的用戶發射信號。因為地理優勢，靠近 基站的用戶接收到的信號電平較高，而從其它小區到用戶的幹擾信號的 電平較低。如圖17所示，因為優先系統將內部區域的發射功率限制為較 低電平(發射功率限制電平較高)，所以內部區域或者內部覆蓋區域變小10了。然而，在內部區域中，能以較短(距離)間隔重複使用相同的頻帶，因 此能提高頻率效率。換句話說，能實現較高的系統容量。另一方面，基站利用具有較低使用率的頻帶Y向遠離基站的用戶發 射信號。以較低的頻率使用率來發射信號即使在小區邊緣也能降低小區 之間的幹擾而且也能確保寬廣的覆蓋區域。15 在該實施方式中，當某些頻帶的使用由於存在優先系統而受到限制時，將那些頻帶分配給靠近基站的用戶。換句話說，在內部區域中使用 與優先系統的頻帶相同或者相鄰的頻帶內的受限子載波，而在外部區域 中使用與優先系統所使用的頻帶不同並且不靠近的頻帶內的非限制子載 波。優選的是，對發射條件的相同限制適用於彼此靠近定位的多個基站。20而且，優選地在整個系統中或者至少在每個區域中使用相同的頻率分配 方法。以上分配方法使得能夠基於優先系統所施加的限制而實現"分數頻 率復用"，從而適當能夠提高無線通信系統的吞吐量。換句話說，以上方 法使得能夠獲得寬廣的覆蓋範圍，並且即使在某些頻帶的使用受到限制 25以防止與優先系統產生幹擾的情況下也能夠獲得高容量。在以上實施方式中，發射功率相對於優先系統而受到限制。因此， 在內部區域中使用的發射功率可以在小區之間變化。與此同時，通過來 自小區內的用戶的請求來確定每個小區內的業務量，並且業務量沐自內 部區域中的用戶的發射請求和來自外部區域中的用戶的發射請求)的分
布動態地發生變化。因此，受到發射功率限制的頻帶(或者帶寬)與沒有受, 到發射功率限制的頻帶(或者帶寬)之間的比並不總是與業務量分布相匹 配。為了解決或者緩解這種問題，有必要根據業務量的分布和/或發射功 5率限制的程度來控制頻率使用率和/或頻帶分配。以下來描述一種控制頻率使用率和/或頻帶分配的示範方法。在圖17中，基站300-1靠近優先系統的接收裝置200，因此發射功 率限制的程度較高(發射功率被限制為較低水平)。另一方面，基站300-2 遠離優先系統的接收裝置200，因此發射功率限制的程度較低(可以使用 io較高發射功率)。例如，當基站300-1和300-2的業務量基本上相同時， 將從基站300-1發射的信號的信道使用率設為較高值，而將從基站300-2 發射的信號的信道使用率設為較低值。而且，可以考慮小區內的業務量來確定內部區域和外部區域的子載 波使用率。例如，較高的子載波使用率被用於業務量大的小區，較低的 15子載波使用率被用於業務量小的小區。此外，可以考慮業務量分布來為小區的內部和外部區域分配頻帶。例如，也可以根據業務量分布將與優先系統的頻帶相同或者相近的 受限頻帶的一部分分配給外部區域。而且，也可以根據業務量分布將與 優先系統的頻帶不同並且不相近的非限制頻帶的一部分分配給內部區 20域。也可基於小區和相鄰小區內的用戶的地理分布(或者用戶的接收質量 (信號與幹擾加噪聲比SINR)的分布)來確定向內部區域和外部區域分配資源。在以上方法中，可基於基站與移動終端之間的傳播損耗而不是移動 終端的地理位置來確定用戶(移動終端)是屬於內部區域還是外部區域。 25 而且在以上方法中，能以較高的子載波使用率來使用分配給內部區域的資源，而以較低的子載波使用率來使用分配給外部區域的資源。在以上實施方式中，發射功率是由無線通信系統2000的基站300來 確定的。另選的是，可以由移動終端400來確定發射功率。然而，在這 種情況下，有必要利用例如GPS將移動終端400的運動考慮在內來確定 移動終端400的位置。圖18例示了被構造為確定發射功率的移動終端400。移動終端400包括可用作頻率差計算單元、距離計算單元和最大 發射功率確定單元的最大發射功率確定單元402;發射控制單元404;以 5及發射信號生成單元406。最大發射功率確定單元402接收移動終端400的位置信息，基於該 位置信息來確定移動終端400與幹擾節點(例如無線通信系統1000的接收 裝置200)之間的距離，並基於該距離來估計傳播損耗。然後，最大發射 功率確定單元402利用上述公式(5)基於估計出的傳播損耗、移動終端400 io的相鄰信道洩漏功率比和發射天線增益以及容許千擾電平(亂真信號電平) 來獲得最大發射功率。發射控制單元404執行發射控制，從而以小於或等於最大發射功率 確定單元402確定出的最大發射功率的發射功率來發射信號。發射信號生成單元406生成發射信號。發射信號包括用戶數據。發 15射信號生成單元406在發射控制單元404的控制下以小於或等於最大發 射功率確定單元42確定的最大發射功率的發射功率來發射所生成的發射 信號。當移動終端400位於建築物內且不能確定其位置時，移動終端400 例如基於從多個基站發送的位置信息來確定最接近的基站，並將最接近 20的基站的位置用作其自身的位置。在這種情況下，因為所確定的移動終 端400的位置精度較低，所以可以將最大發射功率確定單元402構造為 增大估計出的傳播損耗的裕度。與此同時，在一些系統中，將多個頻帶分配給每個基站，並且將基 站構造為針對每個通信選擇其中一個頻帶。如果要把以上實施方式應用 25於這種系統，就必須將移動終端400構造為，使其能選擇用於通信的頻 帶。在這種情況下，也可以將移動終端400構造為能指定表示移動終端 400接受任何頻帶的"任何"選項。而且，當多個基站300使用不同頻帶時，可以將移動終端400構造 為選擇可以利用所確定的發射功率向其發射信號的基站300中的一個， 基站的發射功率相同時，移動終端400通常選擇 提供了最高接收功率的基站。然而，也可以將移動終端400構造為選擇 提供了較低接收功率但具有較高最大發射功率的基站。在該實施方式中，可以將優先系統信息從非優先系統的基站進行廣 5播，或者從優先系統進行無線發射。可以根據天線的傾斜角來確定以上實施方式中的最大發射功率。而 且，可基於其它條件來確定天線的傾斜角。假定無線通信系統2000的天 線可以有兩個傾斜角傾斜角l和傾斜角2。在這種情況下，例如根據上 述方法中的任何一種來針對傾斜角1計算最大發射功率X[dB]，而針對傾 io斜角2計算最大發射功率Y[dB](在計算時也可以考慮垂直方向性)，並且 將傾斜角和計算出的最大發射功率值的組合輸入給發射控制單元308。發 射控制單元308基於傳播損耗、所請求的發射速率和要向其發射信號的 移動終端400的QoS來選擇傾斜角和最大發射功率的適當組合。在以上實施方式中，最大發射功率是針對分配給無線通信系統2000 15的整個頻帶來確定的。與此同時，在使用多載波信號的系統如OFDM中， 如圖19所示，可以針對連續子載波組成的每個子載波塊來確定最大發射 功率。而且在這種情況下，可以通過將相同發射功率賦予各個子載波並且 通過改變要使用的子載波數來控制對優先系統的影響。20 以上實施方式中的任何一個中的無線通信系統還可以包括如圖20所示的伺服器。在圖20中，基站300周圍有多個接收裝置200。具體來 講，無線通信系統2000的基站300周圍設置了無線通信系統IOOO(即優 先系統)的多個接收裝置200。如圖21所示，無線通信系統2000使用與無線通信系統1000的頻帶25相同和/或接近(相鄰)的頻帶。圖21(a)示出了無線通信系統2000(低優先 系統)的頻帶與無線通信系統IOOO(高優先系統)的頻帶重疊的情況。換句 話說，無線通信系統2000和1000使用了基本上相同的頻帶。圖21(b)示 出了無線通信系統2000的頻帶與無線通信系統1000的頻帶相鄰的情況。 還存在無線通信系統2000使用了無線通信系統1000所使用的頻帶的至
少一部分的情況。在圖20中，基站300和接收裝置200將它們的位置報告給伺服器 600。伺服器600對基站300和接收裝置200所使用的頻帶進行管理。而 且，伺服器600存儲了與無線通信系統1000有關的優先系統信息。優先 5系統信息包括接收裝置200的位置、容許幹擾電平、運行頻帶和運行頻率。伺服器600以類似於以上實施方式中描述的方式來獲得無線通信系 統2000的最大發射功率密度。以下詳細地描述了該過程。如圖22(a)所示，可以將伺服器600構造為將可用頻率資源分為預定io帶寬的子頻帶，並且針對每個子頻帶來計算最大發射功率密度。此後將 子頻帶稱為參照頻帶。在這種情況下，針對無線通信系統1000的每個接 收裝置200，伺服器600基於與接收裝置200有關的信息來計算接收裝置 200所使用的參照頻帶的容許幹擾功率密度和與所使用的參照頻帶相鄰 的參照頻帶。換句話說，伺服器600針對通過以滿足幹擾條件的方式對15可用頻率資源進行劃分而獲得的參照頻帶中的每一個來計算最大發射功 率。也可以將這種針對每個參照頻帶來計算最大發射功率的方法應用於 以上實施方式。伺服器600估計無線通信系統2000(低優先系統)的基站300與無線 20通信系統IOOO(高優先系統)的每個接收裝置200之間的路徑損耗。路徑 損耗是基於基站300和對應接收裝置200的位置信息來估計的。然後， 如上所述，伺服器600計算容許發射功率密度。圖22(bl)示出了低優先 系統使用與高優先系統的頻帶相同的頻帶的情況。圖22(b2)示出了低優 先系統使用與高優先系統的頻帶相鄰的頻帶的情況。在此，可以將服務 25器600構造為計算各個接收裝置200的容許發射功率密度，並從計算出 的容許發射功率密度中選擇最低值。伺服器600將參照頻帶中的每一個的容許發射功率密度發送給無線 通信系統2000(低優先系統)的基站300。基站300根據對應的容許發射功 率密度來確定每個參照頻帶的發射功率。根據本發明的實施方式，使用
了與另一個無線通信系統的頻帶相同或者相鄰頻帶的無線通信系統的發 射條件是基於兩個系統之間的頻率差和距離來確定的。該方法允許無線 通信系統與另一個無線通信系統共享頻帶，同時維護吞吐量。 (第九實施方式)5 在本發明的第九實施方式中，基於從基站300發射到接收裝置200的傳播路徑測量信號來計算基站300(3003和3004)與接收裝置200之間的 傳播損耗和距離。傳播路徑測量信號例如是發射控制單元308經由發射 信號生成單元310而發射的。在這種情況下，如果來自基站300的多個傳播路徑測量信號在被接io收裝置200接收時是組合的，則接收裝置200無法正確區分傳播路徑測 量信號，因此無法精確地計算接收裝置200與相應基站300之間的傳播 損耗和距離。因此，有必要採取措施使接收裝置200能夠區分來自不同 基站300的傳播路徑測量信號。這例如可以通過將對於各個基站300唯 一的代碼包含在傳播路徑測量信號內、通過為各個傳播路徑測量信號使15用不同的頻率，或者通過以不同的定時來發射傳播路徑測量信號而實現。 圖24示出了傳播路徑測量信號的示範格式。傳播路徑測量信號包括以下 欄位前導碼、基站標識號、基站頻帶和發射功率值。前導碼基本上與 圖13所示的優先系統信息信號的前導碼相同。基站標識號是分配給基站 300的唯一號碼，並且用來標識基站300。基站頻帶表示了基站300所使20用的頻帶。發射功率值表示了傳播路徑測量信號的發射功率。在該實施方式中，基站300將傳播路徑測量信號的發射定時(測量定 時)報告給接收裝置200。可以預先確定發射時間，並將其存儲在各個基 站300和接收裝置200內。另選的是，可以將接收裝置200構造為生成 用於對來自基站300的傳播路徑測量信號的發射定時進行控制的發射定25時控制信息，並且將發射定時控制信息例如通過在第一實施方式中描述 的有線網絡發送到基站300。即使區域內只有一個基站300，接收裝置200 優選地也知道傳播路徑測量信號的發射定時，以縮短傳播路徑測量信號 的接收處理所需要的時間，由此降低了功率消耗。為了估計傳播損耗，可以使用在第六實施方式中描述的方法。 如果接收裝置200接收到的傳播路徑測量信號的接收電平非常低， 則優選地在另一個定時或者使用不同的頻率來重發該傳播路徑測量信 號。優選地利用與優先系統所使用頻帶不同的頻帶來發射傳播路徑測量 5信號，以防止與優先系統之間的幹擾。然而，很難使用與優先系統所使 用頻帶不同的頻帶來正確估計傳播損耗，因為不同的頻帶表示了不同的 傳播特性。這種問題可以通過減小衰落(fading)對使用了多個頻帶的傳播路徑 測量信號的測量的影響、通過基於陰影和發射裝置與接收裝置之間的距 io離來估計傳播損耗，和通過使用衰落裕度來補償發生在用於發射傳播路 徑測量信號的頻帶內的衰落而得到解決或緩解。而且，如第六實施方式中描述的那樣，以上問題可通過基於估計出 的傳播損耗來計算距離並且通過基於用於實際通信的頻帶和計算出的距 離來校正傳播損耗而得到解決或者緩解。 15 與此同時，可以使用以下兩種方法利用優先系統所使用的頻帶來估計傳播損耗方法1:首先，基於其地理位置來標識可能被幹擾的(優先系統的)接收裝置200。被標識的接收裝置200將沒有使用所分配頻帶的時隙報告給基站 20 300。基站300在報告的時隙內發射傳播路徑測量信號。該時隙例如是經 由在第一實施方式中描述的有線網絡來報告的。 方法2:首先，基於其地理位置來標識可能被幹擾的(優先系統的)接收裝置 200。基站300將傳播路徑測量信號的發射定時報告給被標識的接收裝置 25 200。接收裝置200在報告的發射定時禁止發送和接收信號。通過例如在第一實施方式中描述的有線網絡將在該實施方式中計算 出的傳播損耗和/或距離發射到各個基站300，基站300基於該傳播損耗 和/或距離來計算最大發射功率。在以上方法中，傳播損耗是在每次需要時進行估計的。另選的是，
可以提前將多個基站300與接收裝置200之間的傳播損耗存儲在資料庫 中，並且可基於所存儲的傳播損耗和基站300與接收裝置200的位置信 息來控制基站300的發射功率。本發明的實施方式提供了一種基站、接收裝置、移動終端和頻率共 5享方法，其使得即使在無線通信系統與另一個無線通信系統共享頻帶並 且發射條件受到限制以防止與其它無線通信系統之間的幹擾時也能維護 吞吐量。雖然以上在不同的實施方式中描述了本發明，但是這些實施方式間 的區別對於本發明而言並不是必要的，而是可以獨立或者組合起來使用 io這些實施方式。雖然在以上描述中使用了特定值以便理解本發明，但是 這些值僅僅是例子，也可以使用不同的值，除非另行指出。雖然使用功能框圖描述了以上實施方式中的裝置，但是這些裝置也 可以通過硬體、軟體或者其組合來實現。本發明並不限於特別公開的實 施方式，而是可以在不脫離本發明範圍的情況下做出變型和修改。
權利要求
1、一種位於第一無線通信系統中的基站，該第一無線通信系統使用了與第二無線通信系統所使用的第二頻帶相同或者相鄰的第一頻帶，該基站包括傳播損耗估計單元，被構造為當信號到達第二無線通信系統的接收裝置時，估計該信號在第一頻帶中的傳播損耗；頻率差計算單元，被構造為計算第一頻帶與第二頻帶之間的頻率差；最大發射功率確定單元，被構造為基於該傳播損耗估計單元估計出的傳播損耗和該頻率差計算單元計算出的頻率差來確定最大發射功率；以及發射控制單元，被構造為以小於或等於該最大發射功率確定單元確定出的最大發射功率的發射功率來發射信號。
2. 根據權利要求1所述的基站，該基站還包括15 系統信息接收單元，被構造為從該接收裝置接收用於限制使用特定頻帶的頻率限制信號，該頻率限制信號包括第二無線通信系統的佔用頻帶和該頻率限制信號的發射功率值；其中該傳播損耗估計單元被構造為基於該頻率限制信號的接收功率 和該頻率限制信號的發射功率值來估計傳播損耗。
3.根據權利要求1所述的基站，其中該發射控制單元被構造為向該接收裝置發射包括該傳播路徑測量信號的發射功率值的傳播路徑測量信號；並且該最大發射功率確定單元被構造為基於該頻率差計算單元計算出的 頻率差和該接收裝置基於該傳播路徑測量信號的接收功率和該傳播路徑25測量信號的發射功率值估計出的傳播損耗來確定最大發射功率。
4.一種位於第一無線通信系統中的基站，第一無線通信系統使用了與第二無線通信系統所使用的第二頻帶相同或者相鄰的第一頻帶，該基站包括頻率差計算單元，被構造為計算第一頻帶與第二頻帶之間的頻率差； 距離計算單元，被構造為計算該基站與第二無線通信系統的接收裝 置之間的距離；最大發射功率確定單元，被構造為基於該頻率差計算單元計算出的 頻率差和該距離計算單元計算出的距離來確定最大發射功率；以及 5 發射控制單元，被構造為以小於或等於該最大發射功率確定單元確定出的最大發射功率的發射功率來發射信號。
5、 根據權利要求4所述的基站，該基站還包括 系統信息接收單元，被構造為從該接收裝置接收用於限制使用特定頻帶的頻率限制信號，該頻率限制信號包括第二無線通信系統的佔用頻 10帶和該頻率限制信號的發射功率值；其中該距離計算單元被構造為基於該頻率限制信號的接收功率和該 頻率限制信號的發射功率值來計算該基站與該接收裝置之間的距離。
6、 根據權利要求4所述的基站，其中-該發射控制單元被構造向該接收裝置發射包括該傳播路徑測量信號 15的發射功率值的傳播路徑測量信號；並且該最大發射功率確定單元被構造為基於該頻率差計算單元計算出的 頻率差和該接收裝置基於該傳播路徑測量信號的接收功率和該傳播路徑 測量信號的發射功率值計算出的該基站與該接收裝置之間的距離來確定 最大發射功率。
7、根據權利要求1 6中任意一項所述的基站，其中，該最大發射功率確定單元被構造為基於該基站進行發射要使用的天線的傾斜角來確 定最大發射功率。
8、 根據權利要求1 7中任意一項所述的基站，其中，該最大發射 功率確定單元被構造為基於第二無線通信系統的容許幹擾電平來確定最25大發射功率。
9、 根據權利要求1 8中任意一項所述的基站，其中，該最大發射 功率確定單元被構造為基於第二無線通信系統的該接收裝置所處的方向 來確定最大發射功率。
10、 根據權利要求1 9中任意一項所述的基站，其中，該最大發射 功率確定單元被構造為基於第二無線通信系統的該接收裝置的接收天線 方向性來確定最大發射功率。
11、根據權利要求1 9中任意一項所述的基站，其中，該最大發射 功率確定單元被構造為基於該基站的天線方向性來確定最大發射功率。
12、根據權利要求2或5所述的基站，其中，該頻率限制信號包括第二無線通信系統的容許幹擾電平。
13、根據權利要求1 12中任意一項所述的基站，其中，該最大發 射功率確定單元被構造為基於該基站的發射天線所處的高度來確定最大 發射功率。
14、根據權利要求1 13中任意一項所述的基站，其中，該最大發射功率確定單元被構造為基於發射信號的頻率波形來確定最大發射功 率，該頻率波形包括發射頻譜屏蔽。
15、 根據權利要求1 14中任意一項所述的基站，其中，該最大發 射功率確定單元被構造為基於該基站的地理位置周圍的地理條件來確定i5最大發射功率。
16、 根據權利要求1 15中任意一項所述的基站，其中，該最大發 射功率確定單元被構造為基於該基站位於戶內還是戶外來確定最大發射 功率。
17、 根據權利要求1 16中任意一項所述的基站，其中，該最大發 20射功率確定單元被構造為針對該基站所覆蓋的小區的內部區域和外部區域應用第一頻帶的不同使用率，該內部區域更接近該基站，而該外部區 域更遠離該基站。
18、 根據權利要求17所述的基站，其中，該最大發射功率確定單元 被構造為根據該內部區域、外部區域和其它基站所覆蓋的小區中的用戶25的業務量和/或地理分布來改變第一頻帶的使用率。
19、 根據權利要求18所述的基站，其中，該最大發射功率確定單元 被構造為將這些用戶的信號與幹擾加噪聲比的分布用作用戶的地理分 布。
20、 根據權利要求1 19中任意一項所述的基站，其中，該最大發 射功率確定單元被構造為基於確定出的最大發射功率來確定第一頻帶的 使用率。
21、 根據權利要求1 19中任意一項所述的基站，其中，該最大發 射功率確定單元被構造為基於該基站所覆蓋的小區內的業務量和其它基5站所覆蓋的小區內的業務量來確定第一頻帶的使用率。
22、 根據權利要求1 21中任意一項所述的基站，其中，當有多個 頻帶可用時，該最大發射功率確定單元被構造為基於頻率使用率、從第 二無線通信系統發送來的系統信息、發射功率限制和該基站與該接收裝 置之間的傳播損耗來選擇其中一個頻帶進行發射。
23、根據權利要求22所述的基站，其中，該最大發射功率確定單元被構造為基於通信質量或者發射效率來選擇其中一個頻帶。
24、 一種位於無線通信系統中的接收裝置，該接收裝置包括 系統信息存儲單元，被構造為存儲與包括該接收裝置的該無線通信系統有關的系統信息；以及 15 發射單元，被構造為發射該系統信息；其中該系統信息包括容許幹擾電平、用於發射該系統信息的發射功 率和運行頻率信息中的至少一個。
25、 一種位於第一無線通信系統中的移動終端，第一無線通信系統 使用了與第二無線通信系統所使用的第二頻帶相同或者相鄰的第一頻20帶，該移動終端包括-頻率差計算單元，被構造為計算第一頻帶與第二頻帶之間的頻率差； 距離計算單元，被構造為計算該移動終端與第二無線通信系統的接 收裝置之間的距離；最大發射功率確定單元，被構造為基於該頻率差計算單元計算出的 25頻率差和該距離計算單元計算出的距離來確定最大發射功率；以及發射控制單元，被構造為以小於或等於該最大發射功率確定單元確 定出的最大發射功率的發射功率來發射信號。
26、 一種由位於第一無線通信系統中的基站執行的頻率共享方法， 第一無線通信系統使用了與第二無線通信系統所使用的第二頻帶相同或 者相鄰的第一頻帶，該方法包括-計算第一頻帶與第二頻帶之間的頻率差的頻率差計算步驟；計算第一無線通信系統的移動終端與第二無線通信系統的接收裝置 之間的距離的距離計算步驟；基於在該頻率差計算步驟中計算出的頻率差和該距離計算步驟中計 算出的距離來確定最大發射功率的最大發射功率確定步驟；以及以小於或等於在該最大發射功率確定步驟中確定出的最大發射功率 的發射功率來發射信號的發射控制步驟。
全文摘要
本發明公開了一種基站、接收裝置、移動終端和頻率共享方法。所公開的基站被用在第一無線通信系統中，第一無線通信系統使用了與第二無線通信系統所使用的第二頻帶相同或者相鄰的第一頻帶，該基站包括傳播損耗估計單元，被構造為當信號到達第二無線通信系統的接收裝置時，估計該信號在第一頻帶中的傳播損耗；頻率差計算單元，被構造為計算第一頻帶與第二頻帶之間的頻率差；最大發射功率確定單元，被構造為基於估計出的傳播損耗和計算出的頻率差來確定最大發射功率；以及發射控制單元，被構造為以小於或等於該最大發射功率確定單元確定出的最大發射功率的發射功率來發射信號。
文檔編號H04W72/04GK101400118SQ20081016150
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月24日 優先權日2007年9月28日
發明者吉野仁, 藤井啟正 申請人:株式會社Ntt都科摩