特許 6473521 室内ＤＡＳシステムと小型基地局とのダウンリンク干渉を避ける方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6473521

(24)【登録日】2019年2月1日

(45)【発行日】2019年2月20日

(54)【発明の名称】室内ＤＡＳシステムと小型基地局とのダウンリンク干渉を避ける方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/022 20170101AFI20190207BHJP

   H04W 24/10 20090101ALI20190207BHJP

   H04B 7/06 20060101ALI20190207BHJP

【ＦＩ】

   H04B7/022

   H04W24/10

   H04B7/06 150

   H04B7/06 952

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-552209(P2017-552209)

(86)(22)【出願日】2015年12月23日

(65)【公表番号】特表2018-505631(P2018-505631A)

(43)【公表日】2018年2月22日

(86)【国際出願番号】CN2015098457

(87)【国際公開番号】WO2016107479

(87)【国際公開日】20160707

【審査請求日】2017年11月6日

(31)【優先権主張番号】201410835621.1

(32)【優先日】2014年12月29日

(33)【優先権主張国】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】517227976

【氏名又は名称】三維通信股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＵＮＷＡＶＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002262

【氏名又は名称】ＴＲＹ国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】潘 鵬

(72)【発明者】

【氏名】陣 新

(72)【発明者】

【氏名】厳 軍栄

(72)【発明者】

【氏名】姚 英彪

【審査官】 太田 龍一

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０６１３２５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１５／１１９００９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 Holger Boche, et al.，Throughput Maximization for the Multiuser MIMO Broadcast Channel，Acoustics, Speech, and Signal Processing, 2003. Proceedings. ICASSP '03. IEEE International Conferen，２００３年 ４月１０日，Vol.4，pp.808-811

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／０２２

Ｈ０４Ｂ ７／０６

Ｈ０４Ｗ ２４／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステップ１：初期ＲＵアクセスを確認し、信号強度表を構築し、
ＵＥ１をＤＡＳシステムにアクセスする必要がある場合には、ＤＡＳシステムにアクセスの請求を発送し、ＤＡＳシステムはそれぞれのＲＵが受信した当該請求信号の信号パワーによって、ＭＵ内でＵＥ１に関する信号強度表を構築し、信号の最も強いＲＵを最初アクセスＲＵとしてＵＥ１に分配して、ＤＡＳシステムはＵＥ１とのすべてのコミュニケーションにおいて、絶えず当該信号強度表を更新し、
前記信号強度表にはそれぞれのＲＵのＩＤおよび対応する標準化受信信号強度が含まれ、前記標準化受信信号強度は、ＲＵの信号強度それぞれの受信信号における最も強い信号強度に対する比であり、その中、前記ＭＵは室内ＤＡＳシステムのメインユニットであり、前記ＲＵは遠位端ユニットおよびそれと連結されるアンテナであり、前記ＵＥ１はＤＡＳシステムにアクセスするターミナルであり、
ステップ２：ＤＡＳシステムは前記最初アクセスＲＵを介してＵＥ１とのダウンリンクを構築し、ＵＥ１ダウンリンク信号の信号対雑音干渉比ＳＩＮＲ値を測定するとともに、プリセット閾値γ１と比較して、以下の処理を実施し、
当該ＳＩＮＲ値がγ１より大きければ、ＵＥ１はＵＥ１に分配された前記最初アクセスＲＵとダウンリンクを構築して、ダウンリンクデータを発送し始めるとともに、一定の時間間隔で繰り返してＳＩＮＲ値を測定し、
当該ＳＩＮＲ値がγ１より小さければ、ＵＥ１は以下のステップ２０１ｂ〜２０７ｂを実施し、
ステップ２０１ｂ：ＵＥ１は信号制御チャンネルを通じてＤＡＳシステムに当該ＳＩＮＲ値をフィードバックし、
ステップ２０２ｂ：ＤＡＳシステムは当該ＳＩＮＲ値によって、候補のＲＵから適当数量のＲＵを選択して、選択された複数のＲＵを結合してＵＥ１へのデータ発送に使用し、
ステップ２０３ｂ：ＤＡＳシステムは信号制御チャンネルにより、ＵＥ１と同周波数で小型基地局のターミナルＵＥ２にアクセスし、その中、前記ＵＥ２は小型基地局にアクセスするターミナルであり、
ステップ２０４ｂ：ＵＥ２がＵＥ１と同じ周波数を使用することを確認した後、信号制御チャンネルによりＤＡＳシステムに報告し、
ステップ２０５ｂ：ＤＡＳシステムはその後アイドルタイムをＵＥ２に分配し、ＵＥ２にトレーニングシケンスの発送を請求し、
ステップ２０６ｂ：ＵＥ２は分配されたアイドルタイムにトレーニングシケンスを発送し、ＤＡＳシステムはその後選択されたＲＵのＵＥ２での信号チャンネルを見積もり、
ステップ２０７ｂ：ＤＡＳシステムは選択された複数のＲＵを結合してＵＥ１にプリコーディングされたデータを発送することによって、ＵＥ１の受信信号のＳＩＮＲ値がγ１より大きくなるようにして、対応するサービス質を保証すると同時に、プリコーディングを通じて、信号がＵＥ２受信信号に干渉がないようにし、
ステップ３：ＵＥ１はＤＡＳシステムによって分配される一つまたは複数のＲＵとダウンリンクを維持するとともに、コミュニケーション中一定の間隔で持続的にＳＩＮＲ値を測定し、γ１よりも大きいかどうかによって、以下の処理を行い、
当該ＳＩＮＲ値がγ１より小さければ、再び２０１ｂ〜２０７ｂ操作を行い、
当該ＳＩＮＲ値がγ１より大きければ、引き続きＵＥ１とプリセット閾値γ２との比較を行い、以下の処理を行い、
当該ＳＩＮＲ値がγ２より小さければ、引き続きＤＡＳによって分配される複数のＲＵとのコミュニケーションを維持するとともに、コミュニケーション中一定の間隔をもって引き続きＳＩＮＲ値を測定し、
当該ＳＩＮＲ値がγ２より大きければ、ＵＥ１は当該ＳＩＮＲ値を報告し、当該ＳＩＮＲ値およびデータ発送に結合して参与するＲＵの前記標準化受信信号強度に基づいて、前記標準化受信信号強度の弱から強への順によって、ＤＡＳシステムによって予測されたＳＩＮＲ値がγ１よりやや高い、または一つのＲＵが残るまで、順次ＲＵを取り除く、
上記ステップを含むことを特徴とする室内ＤＡＳシステムと小型基地局とのダウンリンク干渉を避ける方法。

【請求項2】

前記ステップ２０２ｂにおけるＲＵの選択方法は、ＳＩＮＲ値をγ値として、前記標準化受信信号強度に基づいて、前記標準化受信信号強度の高から低への順に（標準化受信信号強度が１であるＲＵを除く）、以下計算式を満たすまで、順次ＲＵを選択し、

その中、P_iは信号強度表内で標準化された信号強度を高から低への順にｉ番目のＲＵの標準化受信信号強度を表示し、パラメータＮは計算式（１）の条件を満たすＲＵ個数を表示する、
ことを特徴とする請求項１に記載の室内ＤＡＳシステムと小型基地局とのダウンリンク干渉を避ける方法。

【請求項3】

前記プリコーディングの方法は、
Ｎ個のＲＵがＵＥ１に対する結合データ発送に参与したと仮定しており、チャンネル見積によって、このＮ個のＲＵのＵＥ２への信号チャンネル減衰係数を獲得し、それぞれh_n2(n=1,…,N)と表示しており、また、h₂でh_n2(n=1,…,N)によって構成される行ベクトルを表示し、即ちh₂=[h_1,2,h_2,2,…,h_N,2]であり、同じくh₁=[h_1,1,h_2,1,…,h_N,1]で、Ｎ個の結合発送に参与するＲＵからＵＥ１への信号チャンネル減衰係数で構成される行ベクトルを表示し、プリコーディング・マトリックスをw=[w₁,w₂,…,w_N]とし、一つのＮ長さの行ベクトルとすれば、ＵＥ１の受信信号は：

その中、Jは小型基地局からＵＥ２へのダウンリンク信号のＵＥ１に対する干渉で、Wはノイズであり、
ＤＡＳシステムによって結合データ発送に参与するｎ個目のＲＵにとって、それによって発送される信号はw_nx₁で、即ち、当該ＲＵによって発送されるデータはＵＥ１に発送されるデータx₁にw_nを加重したものであり、ＲＵを増やすことによって信号パワーを向上し、さらにＳＩＮＲ値を高め、ＵＥ１が順調にデータを復調できるようにし、ＵＥ２の受信信号は：

その中、スカラーhは小型基地局からＵＥ２までの信号チャンネル状態情報であり、x₂は小型基地局からＵＥ２に発送するデータであり、
プリコーディング・マトリックスwはh₂^Hh₂のゼロ特徴値に対応する特徴ベクトルであり、vをマトリックスh₂^Hh₂のゼロ特徴値に対応する特徴ベクトルとすれば、プリコーディング・マトリックスは：

その中、演算子

で表示し、その中、yは行ベクトルである、
ことを特徴とする請求項１に記載の室内ＤＡＳシステムと小型基地局とのダウンリンク干渉を避ける方法。

【請求項4】

前記プリセット閾値γ₁の範囲は−３ｄＢ〜３ｄＢであり、前記プリセット閾値γ₂の範囲は５ｄＢ〜１５ｄＢである、ことを特徴とする請求項１に記載の室内ＤＡＳシステムと小型基地局とのダウンリンク干渉を避ける方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はモバイル通信分野に属する、セル間同周波数干渉の協同抑制方法に関するもので、具体的には室内ＤＳＡシステムと小型基地局とのダウンリンク干渉を避ける方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

スマートターミナルが益々広く普及されるにつれ、無線データ業務に対するニーズも爆発的成長の傾向を見せている。予測によれば、２０１０年から２０１５年まで、グロバールモバイルデータフローの増加量は２４倍も超え、２０１０年から２０２０年までの１０年間の増加量は甚だしく５００倍も超える見通しであり、これは通信業者のサービス提供能力にとって大きなチャレンジとなっている。一般的に、セルラー通信網モバイル業務は明らか不均一性特性を示している。統計によれば、約６０％の音声業務と９０％のデータ業務は室内で行われる。そのため、通信業者にとって、優れた室内カバーを提供できるということは顧客流失を避け、企業の収益を高める重要な手段となっている。しかしながら、約４５％の家庭と３０％の企業はいずれもある程度の室内カバーが良くないという問題が存在しているが、その主要原因は現在の室内カバーの提供手段によるもので、その大部分は戸外のマクロセル基地局によるものである。このような背景下で、小型基地局コンセプトが上記問題を解決するための有効な手段として業界によって提案されることになった。小型基地局とは各種ローパワー、セルカバー、円滑配置が可能な無線アクセスポイントを指し、未来ステーションの発展傾向となっており、大規模に配置することによってモバイル通信網の室内カバー、ホットポイントカバー、ディープカバーなどの問題を解決し、マクロ・セルラー通信網の不足を弥縫し、スペクトル効率や通信網の容量を増やし、未来のモバイル通信業務の発展のニーズをより良く満足させ、顧客の体験をアップグレードする。

【0003】

しかし、小型基地局は実際配置中、依然として多くの問題が存在する。特に干渉の問題であり、3GPP LTEはスペクトル利用率をさらに向上するために、全周波数再利用というコンセプトを提案し、つまり、異なるセルラーの間にて同周波数網を構築することで、これによってセル縁のユーザーは大きな同周波数干渉を受ける可能性があり、そのサービス質（QoS）も低くなる。小型基地局の導入につれ、小型基地局と伝統的なセルラー基地局によって構成される異性セルラー通信網は、その同周波数干渉問題がより酷くなる。特に小型基地局の室内配置方式である場合は、分布式アンテナシステム（ＤＡＳと略称、伝統的なマクロ基地局の簡単な時間遅延は、信号カバー問題を解決できるものの、システムの容量を増やすことはできない）など既存の室内カバーシステムによって生じる干渉を受け易いので、小型基地局の実際活用と配置が制限を受ける。

【0004】

3GPP LTEの中で、セル間同周波数干渉の影響を低減するために、ICIC、eICICおよびFeICICなどセル間協同に基づく干渉コーディネーションメカニズムを提案した。その基本構想は隣接し合うセル信号が時間帯、周波数帯、または空間帯において、相互間直交するようにして、相互間の干渉を避ける。もちろん、上記干渉コーディネーションメカニズムの代価としては一定の容量を失うことである。しかし、小型基地局とＤＡＳシステムを共同に配置する時に、上記マクロセル基地局間、または戸外マクロセル基地局と小型基地局間の干渉コーディネーションメカニズムがその作用を発揮することはなかなか難しい。そのため、ＤＡＳシステムの室内配置、分布方式などの特徴によって、改めて対応する協同方式をデザインするとともに、信号処理方法を導入して干渉を抑制しなければならない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

解決しようとする課題：室内ＤＡＳシステムと小型基地局のダウンリンクにおける相互間干渉問題を解決するために、本発明ではＤＡＳシステムのマルチアンテナを有する特徴によって、室内ＤＡＳシステムと小型基地局とのダウンリンク干渉を避ける方法を提供し、具体的には小型基地局と室内分布式アンテナシステム（ＤＡＳ）とのダウンリンクにおける同周波数干渉を抑制する方法であり、室内ＤＡＳシステムと小型基地局との相互干渉を効果的に低減することができる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の具体的なステップを説明する前に、先ず一部の略称および記号について定義する。室内ＤＡＳシステムのメインユニットをＭＵで表示し、遠位端ユニットおよびそれと連結されるアンテナはＲＵと略称して表示し、ＲＵｎ（ｎは１，２，３…などの自然数）は何番目のＲＵであるかを定義する。ターミナルはＵＥで表示し、特にＵＥ１でＤＡＳシステムにアクセスするターミナルを表示し、ＵＥ２で小型基地局にアクセスするターミナルを表示する。信号干渉雑音比はＳＩＮＲで表示して、信号パワーと干渉雑音パワーの比とする。本発明を実現するステップ中には二つのＳＩＮＲ閾値があり、それぞれ、γ１とγ２で表示し、γ１はγ２より小さい。その中、ＳＩＮＲがγ１より小さければ比較的大きな干渉があることを表明し、信号パワーを増やす必要があり、ＳＩＮＲがγ２より大きければ比較的大きなパワーの余裕があることを表明し、信号パワーを適当に下げることができる。

【0007】

本発明に記載の室内ＤＡＳシステムと小型基地局とのダウンリンク干渉を避ける方法には以下ステップが含まれる。
ステップ１：初期ＲＵアクセスを確認し、信号強度表を構築する。

【0008】

ＵＥ１をＤＡＳシステムにアクセスする必要がある場合には、ＤＡＳシステムにアクセスの請求を発送する。ＤＡＳシステムはそれぞれのＲＵが受信した当該請求信号の信号パワーによって、ＭＵ内でＵＥ１に関する信号強度表を構築する。前記信号強度表にはそれぞれのＲＵのＩＤおよび対応する標準化信号強度が含まれる。前記標準化信号強度はそれぞれＲＵの実際信号強度を受信信号の最も強い信号強度と比較し、信号の最も強いＲＵをＵＥ１に分配して、最初アクセスＲＵとする。ＤＡＳシステムはＵＥ１とのすべてのコミュニケーションにおいて、絶えず当該信号強度表を更新する。

【0009】

その中、前記ＭＵは室内ＤＡＳシステムのメインユニットであり、前記ＲＵは遠位端ユニットおよびそれと連結されるアンテナであり、前記ＵＥ１はＤＡＳシステムにアクセスするターミナルである。

【0010】

ステップ２：ＤＡＳシステムは選択されたＲＵとＵＥ１とのダウンリンクを構築し、ＵＥ１ダウンリンク信号の信号雑音比ＳＩＮＲ値を測定するとともに、プリセット閾値γ１と比較して、以下プログラムを実施する。

【0011】

（１）ＳＩＮＲ値がγ１より大きければ、ＵＥ１は以下プログラムを実施する。つまり、ＵＥ１に分配されたＲＵとダウンリンクを構築して、ダウンリンクデータを発送し始める。

【0012】

（２）ＳＩＮＲ値がγ１より小さければ、ＵＥ１は以下プログラムを実施する。
ステップ２０１ｂ：ＵＥ１は信号チャンネル制御を通じてＤＡＳシステムにＳＩＮＲ値をフィードバックする。

【0013】

ステップ２０２ｂ：ＤＡＳシステムは当該ＳＩＮＲ値によって、候補のＲＵから適当数量のＲＵを選択して、ＵＥ１発送データの結合に使用する。

【0014】

ステップ２０３ｂ：ＤＡＳシステムは信号チャンネル制御を通じて、ＵＥ１と同周波数で小型基地局のターミナルＵＥ２にアクセスする。
その中、前記ＵＥ２は小型基地局にアクセスするターミナルである。

【0015】

ステップ２０４ｂ：ＵＥ２がＵＥ１と同じ周波数を使用することを確認した後、信号チャンネル制御を通じてＤＡＳシステムに報告する。

【0016】

ステップ２０５ｂ：ＤＡＳシステムはその後アイドルタイムをＵＥ２に分配し、ＵＥ２にトレーニングシケンスの発送を請求する。

【0017】

ステップ２０６ｂ：ＵＥ２は分配されたアイドルタイムにトレーニングシケンスを発送し、ＤＡＳシステムはその後選択されたＲＵのＵＥ２での信号チャンネルを見積もる。

【0018】

ステップ２０７ｂ：ＤＡＳシステムは選択された複数のＲＵを結合してＵＥ１にプリコーディングされたデータを発送することによって、ＵＥ１の受信信号のＳＩＮＲ値がγ１より大きくなるようにして、対応するサービス質を保証する。それと同時に、プリコーディングを通じて、信号がＵＥ２受信信号に干渉がないようにする。

【0019】

ステップ３：ＵＥ１はＤＡＳシステムによって分配される一つまたは複数のＲＵとダウンリンクを維持するとともに、コミュニケーション中一定の間隔で持続的にＳＩＮＲ値を測定し、γ１により大きいかどうかによって、以下操作を行う。
（１）ＳＩＮＲ値がγ１より小さければ、再び２０１ｂ〜２０７ｂ操作を行う。
（２）ＳＩＮＲ値がγ１より大きければ、引き続きＵＥ１とプリセット閾値γ２との比較を行い、以下操作を行う。

【0020】

ＳＩＮＲ値がγ２より小さければ、引き続きＤＡＳによって分配される複数のＲＵとのコミュニケーションを維持するとともに、コミュニケーション中一定の間隔をもって引き続きＳＩＮＲ値を測定する。

【0021】

ＳＩＮＲ値がγ２より大きければ、ＵＥ１はＳＩＮＲ値を報告し、ＳＩＮＲ値およびデータ結合発送に参与するＲＵの信号強度によって、受信信号強度の弱から強への順によって、ＤＡＳシステムによって予測されたＳＩＮＲ値がγ１よりやや高い、または一つのＲＵが残るまで、順次ＲＵを取り除く。

【0022】

本発明において、前記ＲＵの選択方法は以下のとおりである。当面のＳＩＮＲ値がγ値であれば、前記信号強度表によって、標準化信号強度を高から低への順に（標準化信号強度が１であるＲＵを除去）、以下計算式を満たすまで、順次ＲＵを選択する。

その中、P_iは信号強度表内で標準化された信号強度を高から低への順にi番目のＲＵの標準化信号強度を表示する。パラメータＮは計算式（１）の条件を満たすＲＵ個数を表示する。

【0023】

本発明における、前記プリコーディングの方法：
Ｎ個のＲＵがＵＥ１に対する結合データ発送に参与したと仮定する。チャンネル見積によって、このＮ個のＲＵのＵＥ２への信号チャンネル減衰係数を獲得し、それぞれh_n2(n=1,…,N)と表示する。また、h₂でh_n2(n=1,…,N)によって構成される行ベクトルを表示し、即ちh₂=[h_1,2,h_2,2,…,h_N,2]である。同じくh₁=[h_1,1,h_2,1,…,h_N,1]で、Ｎ個の結合発送に参与するＲＵからＵＥ１への信号チャンネル減衰係数で構成される行ベクトルを表示する。プリコーディング・マトリックスをw=[w₁,w_2.1,…,w_N]とし、一つのＮ長さの行ベクトルとすれば、ＵＥ１の受信信号は：

その中、Jは小型基地局からＵＥ２へのダウンリンク信号のＵＥ１に対する干渉で、Wはノイズである。

【0024】

ＤＡＳシステムによって結合データ発送に参与するｎ個目のＲＵにとって、それによって発送される信号はw_nx₁で、即ち、当該ＲＵによって発送されるデータはＵＥ１に発送されるデータx₁にw_nを加重したものである。ＲＵを増やすことによって信号パワーを向上し、さらにＳＩＮＲ値を高め、ＵＥ１が順調にデータを復調できるようにする。ＵＥ２の受信信号は：

その中、スカラーhは小型基地局からＵＥ２までの信号チャンネル状態情報であり、x₂は小型基地局からＵＥ２に発送するデータである。

【0025】

式（３）によれば、結合発送のＲＵが増えると、ＵＥ２に対する干渉も強くなる。そのため、プリコーディング技術を導入して、h₂w^H=0にすることによって、ＵＥ２に対する干渉を除去する。それと同時に、h₁w^HがＵＥ１の受信信号ＳＩＮＲ値を低下させないことを保証できる。事実上、プリコーディング・マトリックスwはh₂^Hh₂のゼロ特徴値に対応する特徴ベクトルである。vをマトリックスh₂^Hh₂のゼロ特徴値に対応する特徴ベクトルとすれば、プリコーディング・マトリックスは：

その中、演算子

で表示し、その中、yは行ベクトルである。
本発明において、前記プリセット閾値γ₁の範囲は−３ｄＢ〜３ｄＢであり、前記プリセット閾値γ₂の範囲は５ｄＢ〜１５ｄＢである。

【発明の効果】

【0026】

（１）ＤＡＳシステムと小型基地局との間でコーディネーションメカニズム（情報共有）を構築する必要がなく、リターンリンクの要求を低下する。
（２）本発明は小型基地局操作が要らず、家庭ユーザーやＳＯＨＯユーザーが自主的に異なるブランド、異なる機能の小型基地局を選択することに便利である。

【0027】

（３）ＳＩＮＲ値の自己適応性ＲＵ個数によって、信号チャンネル見積およびプリコーディングの複雑性を低下させるとともに、システム性能を安定させ、コーディングや変調などモジュールのパラメータ固定が便利になる。
（４）Ｘ２インタフェースのない小型基地局に適合し、小型基地局の「プラグアンドプレイ」のニーズを満たすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】図１はＤＡＳシステムと小型基地局のダウンリンク干渉の情況を示した模式図である。

【図2】図２は本発明の前記ＤＡＳシステムの模式図である。

【図3】図３は室内ＤＡＳシステムと小型基地局のダウンリンク干渉を避けるフローチャートである。

【図4】図４は本発明の具体的な実施例１である。

【図5】図５は本発明の具体的な実施例２である。

【図6】図６はＤＡＳシステムの複数ＲＵの結合データ発送フローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0029】

次は添付図に結合して、本発明の具体的な実施方式に対して詳しく説明することにする。

【0030】

図１は本発明の具体的な活用の情況を示した模式図で、情況にはＤＡＳシステムおよび小型基地局が含まれる。一般的に、ＤＡＳシステムは建物に分布された複数のＲＵによって、室内の信号カバーを改善するが、ネットワークの容量を増やすことはできない。小型基地局はホットポイントエリアのカバーに使用され、容量を効果的に増やすことができるものの、大型建物である場合は、ＤＡＳシステムのように全面的にカバーすることはできない。そのため、今後の長い期間において、ＤＡＳシステムと小型基地局との混合配置となる見通しで、これによって建物全体の信号カバーを満たすと同時に、ホットポイントエリアの容量条件を満たすこともできる。本発明はちょうどこのような情況の下で、ＤＡＳシステムと小型基地局システムとのダウンリンク干渉を避ける方法を提案し、同周波数配置が可能となる。図１のとおり、ＵＥ１はＤＡＳシステムにアクセスするターミナルで、ＵＥ２は小型基地局にアクセスするターミナルである。ダウンリンク伝送である場合、小型基地局のダウンリンク発射信号はＵＥ１に対して干渉を発生すると同時に、ＤＡＳシステムのダウンリンク発射信号もＵＥ２に対して干渉を発生する。しかし、一般的に、小型基地局の発射パワーは２５ｄＢｍで、単一ＲＵの発射パワーは僅か１５ｄＢｍしかない。そのため、本発明では小型基地局のＵＥ１に対する干渉の問題を考慮すると同時に、プログラム中ＤＡＳシステムのマルチアンテナの特徴を十分利用して、プリコーディング技術を利用して、ＤＡＳシステムのＵＥ２に対する干渉を防止する。

【0031】

図２は本発明に記載の室内ＤＡＳシステムの模式図である。当該室内ＤＡＳシステムは主にＭＵとそれぞれのＲＵモジュールを含み、その中、本発明と関連するＭＵ機能としては：
１）それぞれのＲＵによってフィードバックされるＵＥ１の受信信号パワーによって、ＵＥ１の標準化受信信号強度表を構築且つ維持する。
２）それぞれのＲＵが受信したトレーニングシケンス信号によって、信号チャンネル見積を行う。
３）見積もられた信号チャンネルによって、プリコーディング・マトリックスを算出するとともに、それぞれのＲＵに加重係数を分配する。

【0032】

本発明と関連するＲＵ機能：
１）ＭＵに受信信号パワーをフィードバックする。
２）ＭＵ分配加重係数によって発送データに対する加重を行う。

【0033】

図３はＭＵによって構築された標準化受信信号強度表であり、ＭＵはＤＡＳにアクセスする個々のＵＥに図３に示す標準化受信信号強度表を構築する。個々のＵＥ表の名称は当該ＵＥのＩＤである。個々の表には二つのフィールドがあり、それぞれＲＵのＩＤと標準化受信信号パワーである。その中、標準化受信信号パワーは当該ＲＵの受信信号とすべてのＲＵ中受信信号パワーが最も大きいＲＵ受信信号パワーとの比である。そのため、受信パワーが最も大きいＲＵにとって、その標準化受信信号パワーは１であり、その他のＲＵの標準化受信信号パワーはいずれも１未満である。

【0034】

図４は室内ＤＡＳシステムと小型基地局のダウンリンク干渉を避けるフローチャートである。図５と図６によって設定された情況と結合して、図４に開示された問題解決フローチャートに具体的な実施方式を提示する。

【0035】

図５に示す実施例において、ＤＡＳシステムにトータル４つのＲＵがあり、当該ＤＡＳシステム中には一つの小型基地局がある。ＲＵ１からＵＥ１までの距離は１４ｍ、ＲＵ２からＵＥ１までの距離は１０ｍ、ＲＵ３からＵＥ１までの距離は４０ｍ、ＲＵ４からＵＥ１までの距離は３５ｍ、小型基地局からＵＥ１までの距離は１７ｍである。本実施例において、個々のＲＵの発射パワーを１５ｄＢｍ、小型基地局の発射パワーを２５ｄＢｍと仮定すれば、本実施例中のγ１は１（つまり０ｄＢ）、γ２は４（つまり６ｄＢ）、経路ロスと距離の四乗と反比例となり、受信信号の信号雑音比ＳＩＮＲは１０ｄＢとなる。すべてのＵＥ１とＤＡＳシステムのコミュニケーション時間帯において、ＵＥ２はいつも小型基地局とコミュニケーションを維持する。

【0036】

ステップ１によって、ＵＥ１は信号チャンネルを通じてＤＡＳシステムにアクセス請求を発送する。ＤＡＳシステムの個々のＲＵは当該請求信号を受信してから、請求信号をＭＵにアップロードするほかに、当該信号の受信パワー値をＭＵにアップロードする。ＭＵは獲得した信号パワーによって、標準化受信信号強度表を構築する。

これによって、システムはＲＵ２をＵＥ１の初期アクセスＲＵとする。

【0037】

ステップ２：ＲＵ２とＵＥ１とのダウンリンク構築を試み、ＲＵ２からデータをＵＥ１に発送し、ＵＥ１により算出された当該受信信号のＳＩＮＲ値は約０．８３（つまり−８．６３ｄＢ）であり、プリセットのγ１より小さいので、以下ステップを実施する。

【0038】

ステップ２０１ｂ：ＵＥ１は信号チャンネル制御を通じてＤＡＳシステムにＳＩＮＲ値をフィードバックする。

【0039】

ステップ２０２ｂ：ＤＡＳシステムは当該ＳＩＮＲ値によって、標準化強度表と結合して、適当数量のＲＵを選択して、ＵＥ１への結合データ発送を行う。

【0040】

本実施例において、標準化受信信号強度表から高から低への順にＲＵを選択し、可視条件で最初にＲＵ１を選択し、計算式（１）で計算し、当該計算式の条件を満たすかどうかを確認する。本実施例において、可視選択のＲＵ１が計算式を満たした。つまり、0.83×(1+0.2603)=1.046>1である。

【0041】

ステップ２０３ｂ：ＤＡＳシステムは信号チャンネル制御を通じて、ＵＥ１と同周波数で小型基地局のターミナルＵＥ２にアクセスする。

【0042】

ステップ２０４ｂ：ＵＥ２がＵＥ１と同じ周波数を使用することを確認した後、信号チャンネル制御を通じてＤＡＳシステムに報告する。

【0043】

ステップ２０５ｂ：ＤＡＳシステムはその後アイドルタイムをＵＥ２に分配し、ＵＥ２にトレーニングシケンスの発送を請求する。

【0044】

ステップ２０６ｂ：ＵＥ２は分配されたアイドルタイムにトレーニングシケンスを発送し、ＤＡＳシステムはその後選択されたＲＵのＵＥ２での信号チャンネルを見積もる。

【0045】

ステップ２０７ｂ：ＤＡＳシステムは選択された複数のＲＵを結合してＵＥ１にプリコーディングされたデータを発送することによって、ＵＥ１の受信信号のＳＩＮＲ値がγ１より大きくなるようにして、対応するサービス質を保証する。それと同時に、プリコーディングを通じて、信号がＵＥ２受信信号に干渉がないようにする。

【0046】

その中、本実施例において、ただＲＵ１とＲＵ２だけが結合発送に参与するので、h₁=[h_1,1,h_2,1]、h₂=[h_1,2,h_2,2]となり、マトリックスh₂^Hh₂は２×２となり、一つのノンゼロ特徴値と一つのゼロ特徴値が存在する。vを当該ゼロ特徴値に対応する特徴ベクトルとすれば、h₂v^H=0となる。プリコーディング後パワーが変わらないことを保証するために、プリコーディング・マトリックス

を１×２のベクトルとする。そのため、ＵＥ１の受信信号はy₁=h₁w^Hx₁+J+Wであり、一つのＲＵを増やして結合発送したので、ＳＩＮＲ値は単独発送際の０．８３から、結合発送際の１．０４６に増えている。それと同時に、ＵＥ２の受信信号はy₂=hx₂+h₂w^Hx₁+W=hx₂+Wで、ＤＡＳシステムは小型基地局に余分の干渉をもたらさないようになる。

【0047】

ステップ３：本実施例において、ＵＥ１とＤＡＳのコミュニケーション中、ＵＥ２は始終小型基地局とコミュニケーションを行う。そのため、ＳＩＮＲ値は始終１．０４６で、γ１より大きく、γ２より小さかった。そのため、システムは一定の時間間隔で持続的にＳＩＮＲだけを測定さえすれば良い。この時間間隔はシステム配置書類中実際状況によって設定することができる。

【0048】

図６に示す実施例において、ＲＵの密集配置の状況を考慮して、ＤＡＳシステムにはトータル６つのＲＵがあり、当該ＤＡＳシステム中には一つの小型基地局がある。ＲＵ１からＵＥ１までの距離は６ｍ、ＲＵ２からＵＥ１までの距離は５ｍ、ＲＵ３からＵＥ１までの距離は１０ｍ、ＲＵ４からＵＥ１までの距離は６ｍ、ＲＵ５からＵＥ１までの距離は１５ｍ、ＲＵ６からＵＥ１までの距離は１４ｍ、小型基地局からＵＥ１までの距離は９ｍである。本実施例において、個々のＲＵの発射パワーを１５ｄＢｍ、小型基地局の発射パワーを２５ｄＢｍと仮定すれば、γ１は１（つまり０ｄＢ）、γ２は４（つまり６ｄＢ）、経路ロスと距離の２．５乗と反比例となり、受信信号の信号雑音比ＳＩＮＲは１０ｄＢとなる。すべてのＵＥ１とＤＡＳシステムのコミュニケーション時間帯において、ＵＥ２と小型基地局とのコミュニケーションは三つの段階に分けられる。第１段階において、小型基地局はＵＥ２とコミュニケーションを行わず、第２段階において、小型基地局はＵＥ２とコミュニケーションを行い、第３段階において、小型基地局はＵＥ２とコミュニケーションを完了する。

【0049】

ステップ１によって、ＵＥ１は信号チャンネルを通じてＤＡＳシステムにアクセス請求を発送する。ＤＡＳシステムの個々のＲＵは当該請求信号を受信してから、請求信号をＭＵにアップロードするほかに、当該信号の受信パワー値をＭＵにアップロードする。ＭＵは獲得した信号パワーによって、標準化受信信号強度表を構築する。

これによって、システムはＲＵ２をＵＥ１の初期アクセスＲＵとする。

【0050】

ステップ２：ＲＵ２とＵＥ１とのダウンリンク構築を試み、ＲＵ２からデータをＵＥ１に発送する。この時、小型基地局の干渉がないため、ＳＩＮＲがシステム信号雑音比となり、１０ｄＢでγ１より大きい。そこでステップ２０１ａを実施し始める。

【0051】

ステップ３：ＵＥ１はＤＡＳシステムによって分配されたＲＵ２とダウンリンクを維持するとともに、コミュニケーション中一定の時間間隔でＳＩＮＲ値を測定する。

【0052】

本実施例において、ＵＥ２が小型基地局にアクセスされていないと、ＳＩＮＲ値は変わらなく、システムは操作を行わず、ＵＥ１は設定された時間間隔で持続的にＳＩＮＲ値を測定する。一旦ＵＥ２が小型基地局にアクセスされると、図６の段階二に示されているとおり、ＵＥ１は次のＳＩＮＲ測定時間にＳＩＮＲ値の変化を測定することができる。本実施例中のパラメータ仮定によって、この時のＳＩＮＲ値は約０．４３（つまり−３．７ｄＢ）まで下がる。この時ＳＩＮＲ値はγ１より小さいので、システムは２０１ｂ〜２０７ｂを実施する。

【0053】

ステップ２０１ｂ：ＵＥ１は信号チャンネル制御を通じて、ＤＡＳシステムにＳＩＮＲ＝０．４３をフィードバックする。
ステップ２０２ｂ：ＤＡＳシステムは当該ＳＩＮＲ値によって、標準化強度表と結合して、適当数量のＲＵを選択して、ＵＥ１への結合データ発送を行う。

【0054】

本実施例において、標準化受信信号強度表から高から低への順にＲＵを選択し、可視条件で最初にＲＵ１（またはＲＵ４、ランダムに選択）を選択し、計算式（１）で計算し、当該計算式の条件を満たすかどうかを確認する。満たさない場合は、引き続きＲＵを選択する。本実施例において、可視選択のＲＵ１、ＲＵ４およびＲＵ３を選択する場合のみ計算式を満たすことができる。つまり、0.43×(1+0.6339+0.6339+0.1768)=1.051>1である。

【0055】

ステップ２０３ｂ：ＤＡＳシステムは信号チャンネル制御を通じて、ＵＥ１と同周波数で小型基地局のターミナルＵＥ２にアクセスする。

【0056】

ステップ２０４ｂ：ＵＥ２がＵＥ１と同じ周波数を使用することを確認した後、信号チャンネル制御を通じてＤＡＳシステムに報告する。

【0057】

ステップ２０５ｂ：ＤＡＳシステムはその後アイドルタイムをＵＥ２に分配し、ＵＥ２にトレーニングシケンスの発送を請求する。

【0058】

ステップ２０６ｂ：ＵＥ２は分配されたアイドルタイムにトレーニングシケンスを発送し、ＤＡＳシステムはその後選択されたＲＵのＵＥ２での信号チャンネルを見積もる。

【0059】

ステップ２０７ｂ：ＤＡＳシステムは選択された複数のＲＵを結合してＵＥ１にプリコーディングされたデータを発送することによって、ＵＥ１の受信信号のＳＩＮＲ値がγ１より大きくなるようにして、対応するサービス質を保証する。それと同時に、プリコーディングを通じて、信号がＵＥ２受信信号に干渉がないようにする。

【0060】

その中、本実施例において、ただＲＵ１とＲＵ２だけが結合発送に参与するので、h₁=[h_1,1,h_2,1,h_3,1,h_4,1]、h₂=[h_1,2,h_2,2,h_3,2,h_4,2]となり、マトリックスh₂^Hh₂は４×４となり、一つのノンゼロ特徴値と三つのゼロ特徴値が存在する。ランダムにその中の一つのゼロ特徴値に対応する特徴ベクトルを選択すれば、h₂v^H=0となる。プリコーディング後パワーが変わらないことを保証するために、プリコーディング・マトリックス

を１×４のベクトルとする。そのため、ＵＥ１の受信信号はy₁=h₁w^Hx₁+J+Wであり、三つのＲＵを増やして結合発送したので、ＳＩＮＲ値は単独発送際の０．４３から、結合発送際の１．０５１に増えている。それと同時に、ＵＥ２の受信信号はy₂=hx₂+h₂w^Hx₁+W=hx₂+Wで、ＤＡＳシステムは小型基地局に余分の干渉をもたらさないようになる。

【0061】

プリコーディング技術を使用せずに、且つＵＥ２が小型基地局カバー範囲の縁に位置すれば、ＤＡＳシステムの複数ＲＵによる結合発送であるため、そのＳＩＮＲ値は低下する。本実施例において、ＵＥ２とＲＵ２、ＲＵ４および小型基地局との位置関係（ＵＥ２からＲＵ２、ＲＵ４および小型基地局との距離をいずれも６ｍと仮定）を考慮して、ＵＥ２のＳＩＮＲ値は３ｄＢに低下する。
ステップ２０７ｂ後に、引き続きステップ３に入る。

【0062】

ステップ３：ＵＥ１はＤＡＳシステムにより分配されるＲＵ１、ＲＵ２、ＲＵ３、ＲＵ４とダウンリンクを維持するとともに、コミュニケーション中一定の間隔で持続的にＳＩＮＲ値を測定する。ＵＥ２が退出しなければ、ＳＩＮＲは変わらず、システムの操作が行われず、ＵＥ１はただ設定された時間間隔だけで持続的にＳＩＮＲ値を測定する。システムが図６に示す第三段階に入ると、ＵＥ２はＵＥ１より先にコミュニケーションから退出し、干渉が消えるため、ＳＩＮＲ値はシステムの信号雑音比より遥かに高くなり、本実施例中では１０ｄＢとなるので、以下操作を実施する。

【0063】

先ず標準化信号強度表によって、受信信号が最も弱いＲＵを結合発送から取り除き、本実施例ではＲＵ３を取り除いてから、ＳＩＮＲを算出し、依然としてγ２より高ければ（本実施例中では４（６ｄＢ））、引き続き受信信号の最も弱いＲＵを取り除く。このようにＳＩＮＲがγ１より高く、γ２より小さいようにするとともに、一つのＲＵだけがＵＥ１とコミュニケーションを維持するようにする。本実施例において、信号雑音比は１０ｄＢであるので、最終的にはＲＵ２だけがＵＥ１とダウンリンクコミュニケーションを維持している。その後、システムは元の通りステップ３に入る。

【0064】

ステップ３：ＵＥ１とＲＵ２はダウンリンクコミュニケーションを維持するとともに、引き続きプリセット時間間隔でＳＩＮＲを測定し、その測定値によって対応する操作を行う。

【0065】

上記内容は、本発明の比較的良い実施方式に過ぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。本発明の精神を離れずに行われた修正や等価置換および改進などは、いずれも本発明の特許請求の範囲内に属する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】