[发明专利]具有改进的频谱使用方式的通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体而言，涉及综合使用通信许可频带和动态借用频带的通信系统。

背景技术

频谱资源是有限的，随着无线通信业务需求的不断增长，对频谱的需求量越来越大，导致可用的频谱资源日益匮乏，对通信频谱的规划、分配越来越困难。

传统的频谱使用方法是，为了保障通信系统所需频谱并确保不同系统互不干扰地工作，给不同种类的系统分配固定的工作频段，分配给某类通信系统的频谱只允许该类系统使用，其他系统不可以使用。按照通信系统双工方式的不同，传统的频谱分配方法给频分双工(Frequency Division Duplex，缩写为FDD)系统的上下行信道分配不同的频带，给时分双工(Time Division Duplex，缩写为TDD)系统的上下行信道分配同一段频带。为了有利于全球漫游，在频谱分配时，需要为TDD系统规划出一个全球统一的频段，需要为FDD系统规划出两个全球统一的频段。通信系统在工作时，无论是FDD系统还是TDD系统，只能使用这种预先为其分配好的、固定的频谱区间内的某个频带。

近年来，为解决频谱共享、系统共存问题产生了一些新的频谱使用方法。其中，爱立信(ERICSSON)公司在这方面提供了相关的技术方案。例如，爱立信公司的雅格(Jrg Huschke，EricssonResearch，Ericsson Eurolab Deutschland GmbH Neumeyerstrasse 50；90411 Nürnberg；Germany Joerg.Huschke@eed.ericsson.se爱立信德国研究所)等人给出了一种频谱使用方法，在文献“UMTS与多频组网、区域单频组网的DVB-T共存时的下行链路容量(DownlinkCapacity of UMTS Coexisting  with DVB-T MFNs and RegionalSFNs)”中有比较全面的介绍和性能分析，下面将结合附图来分析其方法。

图1给出了蜂窝移动通信系统复用数字广播频谱时两个系统在空间布设上的关系。雅格等人给出的该方法利用的基本资源是：无论数字广播系统是采用多频组网(Multi Frequencies Net，缩写为MFN)还是采用单频组网(Single Frequency Net，缩写为SFN)，在一个广播发射机覆盖区域102内都会存在一部分属于广播系统使用的空闲频谱，这部分空闲频谱由于组网的需要被其他广播发射机使用，在这些空闲频谱存在的二维空间上，可以进一步由半径远小于102的蜂窝101来覆盖，这些小蜂窝101使用其所处位置的空闲广播频谱实现移动通信。这种由广播系统频率复用所产生的空闲频谱的特点是：同频数字广播小区连成的等边三角形中心位置是受该频点干扰最小的区域，例如，图1中标出的用于移动通信的7个C区处于7个用于电视广播的C区连线构成的三角形的重心区域，在这个区域内复用该广播频点可以得到较高的频谱效率。

雅格等人提出的利用这部分空闲广播频谱资源的方法是：把空闲的广播频段作为UMTS(Universal Mobile TelecommunicationSystem，通用移动电信系统)(FDD)系统的下行频段，把许可给UMTS(FDD)的频谱作为上行频段。在网络规划上，雅格等人的方法是按照图1所示的空间结构，在广播网下面布设蜂窝通信网，实施方法是根据广播空闲频率情况和该空闲频率受其他同频广播发射机的干扰情况来进行网络规划：确定基站位置、确定基站的下行工作频率等。雅格等人提出的这种频谱复用(共享)方法在专利(申请号：US 20040092256)“蜂窝无线网络的频率复用(Cellularradio network reusingfrequencies)”中有更为全面的讨论。

雅格等人给出的空闲广播频谱利用方法的目的是使UMTS(FDD)系统更加灵活地使用频谱，其基本思路是：把空闲的广播频段作为UMTS(FDD)系统的下行频段，把许可给UMTS(FDD)的频谱作为上行频段。然而，其方法存在以下的主要缺点：

1)把空闲频谱用于基站下行的思路决定了这种方法只适合于在大的空间上存在空闲频谱的情况，难以对局部空闲频谱加以利用；

2)由于UMTS通信网使用空闲的广播频谱作为下行频带，这导致网络规划过程很复杂，因为这种规划需要对广播频谱的空闲情况和干扰情况有全面的掌握，这就需要进行工程浩大的场测工作；

此外，UMTS网络规划需要在广播频谱的使用情况变化时进行重新规划；