專(zhuān)利名稱(chēng)：蜂窩式電信系統(tǒng)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制蜂窩電信系統(tǒng)的方法，其中一個(gè)移動(dòng)站用宏分集方式與許多基站通信，并且每個(gè)基站都接收來(lái)自請(qǐng)求增加或減少發(fā)送功率水平的移動(dòng)站的一個(gè)發(fā)送功率控制信號(hào)。本發(fā)明也涉及一種對(duì)應(yīng)的蜂窩式電信系統(tǒng)。
在直接序列的碼分多址(DS-CDMA)蜂窩式電信系統(tǒng)中，一個(gè)移動(dòng)站用一種所謂的宏分集方式與許多基站通信。為了保持由移動(dòng)站從盡可能恒定的并且至少是相似的基站接收的CDMA信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量，一個(gè)內(nèi)環(huán)發(fā)送功率控制被建立。這個(gè)控制建立了從移動(dòng)站被發(fā)送到不同基站的發(fā)送功率控制(TPC)信號(hào)。由于不同的傳播條件，例如在基站和移動(dòng)站之間不同的距離，這些TPC信號(hào)經(jīng)常被基站不正確地接收和檢測(cè)。這就具有了基站的發(fā)送功率電平在時(shí)間上漂移的結(jié)果，它被稱(chēng)為隨機(jī)游動(dòng)問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供用于控制電信系統(tǒng)保證基站的發(fā)送功率電平不漂移的一種方法。
對(duì)于上文所述的方法，這個(gè)目的根據(jù)本發(fā)明被解決，其中主信令信號(hào)由表明移動(dòng)站從其接收帶有最高信號(hào)質(zhì)量的信號(hào)的某一基站的移動(dòng)站所創(chuàng)立，主信令信號(hào)從移動(dòng)站被發(fā)送至基站，并且基站的發(fā)送功率電平根據(jù)主信令信號(hào)增加和/或減少。對(duì)于上文所述的電信系統(tǒng)，這個(gè)目的由本發(fā)明相應(yīng)地解決。
根據(jù)主信令信號(hào)，基站能夠檢查它們中的一個(gè)發(fā)送的帶有最高信號(hào)質(zhì)量的信號(hào)。這個(gè)所謂的主基站變化，即不同地增加或減少與其它基站相比較的它的發(fā)送功率電平。這種不同的變化的結(jié)果是基站進(jìn)行一種“功率競(jìng)爭(zhēng)”，其中不同的一個(gè)基站可以變成主基站基。主基站的這個(gè)連續(xù)的變化實(shí)際上導(dǎo)致基站的發(fā)送功率電平不漂移而保持在微小的變化內(nèi)。因此，隨機(jī)游動(dòng)問(wèn)題現(xiàn)在不存在了。
在本發(fā)明的一個(gè)有益的實(shí)施例中，由主信令信號(hào)所表明的基站的發(fā)送功率電平以比其它基站的發(fā)送功率電平大的一個(gè)值減少，在本發(fā)明的另一個(gè)有益的實(shí)施例中，由主信令信號(hào)所表明的基站的發(fā)送功率電平由比其它基站的發(fā)送功率電平小的一個(gè)值所增加。
兩個(gè)實(shí)施例都確保主基站的發(fā)送功率電平以這樣的方式，即至少在其它基站的發(fā)送功率電平變得更大之后，被改變，以便這個(gè)其它基站變成新的主基站。在基站之間的“功率競(jìng)爭(zhēng)”由此保證基站的發(fā)送功率電平保持大致相同且不漂移。
主信令信號(hào)通過(guò)比較由基站接收的信號(hào)而被創(chuàng)立是有益的。此外，信號(hào)在組合之前被比較是有益的。這些特征提供了在移動(dòng)站上創(chuàng)立主信令信號(hào)的快捷而簡(jiǎn)便的方式。
本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例及更進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在公開(kāi)圖的下列說(shuō)明中被概述。


圖1表示根據(jù)本發(fā)明，移動(dòng)站一部分的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖，圖2表示根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)內(nèi)環(huán)發(fā)送功率控制方法的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖，圖3表示根據(jù)圖2的方法控制的二個(gè)基站的發(fā)送功率電平的一個(gè)簡(jiǎn)化時(shí)序圖，及圖4表示，在移動(dòng)站上接收的信號(hào)的信噪比(SIR)值和根據(jù)圖2的方法控制的三個(gè)基站的發(fā)送功率電平的簡(jiǎn)化時(shí)序圖。
在直接序列的碼分多址(DS-CDMA)蜂窩式電信系統(tǒng)中，同一個(gè)移動(dòng)站(MS)可以同時(shí)以一種所謂的宏分集方式與許多基站(BTS)通信。然而，由于不同的傳播條件，例如由于基站距移動(dòng)站的不同距離，可能由基站發(fā)送到移動(dòng)站的不同信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量也是不同的。結(jié)果移動(dòng)站只接收來(lái)自較近的基站帶有較高信號(hào)質(zhì)量的那些信號(hào)而抑制從更遠(yuǎn)的基站發(fā)送的帶有較低信號(hào)質(zhì)量的信號(hào)。
為了克服這個(gè)近/遠(yuǎn)的影響，使用發(fā)送功率控制方法以影響所有的發(fā)送信號(hào)，這樣使在移動(dòng)站上所有信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量是相同的。
在一個(gè)內(nèi)環(huán)發(fā)送功率控制方法中，從眾多基站中的每一個(gè)接收的組合CDMA信號(hào)的當(dāng)前信噪比(SIR)值由移動(dòng)站測(cè)量。然后，測(cè)量的SIR值與目標(biāo)SIR值相比較并且一個(gè)發(fā)送功率控制(TPC)信號(hào)用一個(gè)TPC算法產(chǎn)生。這個(gè)相同的TPC信號(hào)作為CDMA信號(hào)的控制數(shù)據(jù)從移動(dòng)站被發(fā)送回到所有的基站。隨后，這些基站的發(fā)送功率電平根據(jù)接收的TPC信號(hào)被調(diào)節(jié)，即基站的發(fā)送功率電平被增加(“TPCup)或減少(“TPC down”)。
由于上面提到的不同傳播條件，例如，由于基站和移動(dòng)站之間不同的距離，以及由于各個(gè)基站的其它不同的系統(tǒng)參數(shù)，可能由移動(dòng)站發(fā)送的TPC信號(hào)由某一個(gè)基站所接收或檢測(cè)。結(jié)果眾多基站的發(fā)送功率電平在一段時(shí)間之后漂移。這被稱(chēng)作隨機(jī)游動(dòng)問(wèn)題。
圖1表示了用宏分集方式與三個(gè)基站BTS1，BTS2，BTS3連接的一個(gè)移動(dòng)站10的一部分。移動(dòng)站10由此接收這三個(gè)基站BTS1，BTS2，BTS3的CDMA的信號(hào)11，12，13作為輸入信號(hào)。這些CDMA信號(hào)11，12，13中每個(gè)的路徑在框14，15，16被組合構(gòu)成各個(gè)基站BTS1，BTS2，BTS3的組合CDMA信號(hào)17，18，19。這些CDMA信號(hào)17，18，19又重新在框20被組合建立用于移動(dòng)站10的一個(gè)最終的CDMA信號(hào)21。
各個(gè)基站BTS1，BTS2，BTS3的CDMA信號(hào)被提供到相互比較接收的CDMA信號(hào)17，18，19的一個(gè)信號(hào)質(zhì)量估計(jì)電路22。然后，信號(hào)質(zhì)量估計(jì)電路22建立一個(gè)主信令信號(hào)23，它識(shí)別移動(dòng)站現(xiàn)在從其接收帶有最高信號(hào)質(zhì)量的一個(gè)CDMA信號(hào)的基站。換句話說(shuō)，這意味著帶有最高信號(hào)質(zhì)量的CDMA信號(hào)17，18，19被估計(jì)并且主信令信號(hào)23被建立以識(shí)別基站BTS1，BTS2，BTS3中之一已發(fā)送這個(gè)最高質(zhì)量CDMA信號(hào)。
例如，CDMA信號(hào)19具有由基站BTS1，BTS2，BTS3接收的所有三個(gè)CDMA信號(hào)17，18，19的最高信號(hào)質(zhì)量。這個(gè)CDMA信號(hào)19由基站BTS3發(fā)送。因此由信號(hào)質(zhì)量估計(jì)電路22建立的主信令信號(hào)23包括基站BTS3的標(biāo)識(shí)，例如一個(gè)標(biāo)識(shí)號(hào)碼或者這個(gè)基站BTS3的類(lèi)似物。
主信令信號(hào)23作為各個(gè)CDMA信號(hào)的控制數(shù)據(jù)從移動(dòng)站10被送回到三個(gè)基站BTS1，BTS2，BTS3。因此，基站BTS1，BTS2，BTS3能夠檢查它們中的哪一個(gè)發(fā)送帶有最高信號(hào)質(zhì)量的CDMA信號(hào)。這個(gè)基站，在上面例子中的基站BTS3，被稱(chēng)作當(dāng)前的或者臨時(shí)的主基站。
如已經(jīng)簡(jiǎn)述的，移動(dòng)站10也將TPC信號(hào)發(fā)送回到三個(gè)基站BTS1，BTS2，BTS3。根據(jù)這些TPC信號(hào)，基站BTS1，BTS2，BTS3增加或減少它們的發(fā)送功率電平。與主信令信號(hào)23的建立頻率相比較，TPC信號(hào)用更高的頻率從移動(dòng)站10被發(fā)送到基站BTS1，BTS2，BTS3。只有一個(gè)主信令信號(hào)23被送到所有三個(gè)基站BTS1，BTS2，BTS3。
圖2表示根據(jù)TPC信號(hào)和主信令信號(hào)23控制基站BTS1，BTS2，BTS3的一種方法。所示的方法在三個(gè)基站BTS1，BTS2，BTS3的每個(gè)之中被實(shí)現(xiàn)。在下列說(shuō)明中，該方法作為一個(gè)例子在基站BTS3內(nèi)被實(shí)現(xiàn)。
在框31中，基站BTS3接收來(lái)自移動(dòng)站10的一個(gè)TPC信號(hào)表明發(fā)送功率電平必須被減少，即“TPC down”。然后，在框32中，檢測(cè)基站BTS3是否是當(dāng)前的主基站。這通過(guò)比較當(dāng)前的主信令信號(hào)與基站BTS3的標(biāo)識(shí)來(lái)進(jìn)行。
如果基站BTS3是當(dāng)前的主基站，那么發(fā)送功率電平在框33中被減少第一值V1，例如一個(gè)0.8dB的步進(jìn)值。然而，如果基站BTS3不是當(dāng)前主基站，那么發(fā)射功率電平在框34中被減少第二值V2，例如一個(gè)0.5dB的步進(jìn)值。第一值V1大于第二值V2。
如果基站BTS3接收一個(gè)TPC信號(hào)表明發(fā)射功率電平必須被增加，即“TPC up”，那么這個(gè)功率電平被增加第一值V1，例如一個(gè)0.5dB的步進(jìn)值。
然后，一個(gè)CDMA信號(hào)35從各個(gè)基站BTS1，BTS2，BTS3被發(fā)送到發(fā)送功率電平被增加或減少各自的步進(jìn)值的移動(dòng)站10。在下列的說(shuō)明中，不同的基站BTS1，BTS2，BTS3發(fā)射CDMA信號(hào)35′，35″，35。
圖3表示了根據(jù)圖2所述方法的結(jié)果，在圖3上面的部分，基站BTS1，BTS2，BTS3中的一個(gè)的發(fā)送功率電平作為一個(gè)例子被展示。對(duì)應(yīng)的TPC信號(hào)在圖3的下面的部分用箭頭被表示。
在圖3的左部，各個(gè)基站假設(shè)是當(dāng)前或臨時(shí)的主基站。這使得由于“TPC up”信號(hào)觸發(fā)發(fā)射功率電平增加0.5dB。然而，如由參考數(shù)字36所表示的，一個(gè)“TPC down”信號(hào)使得發(fā)送功率電平減少0.8dB。
在圖3的右部，各個(gè)基站假設(shè)不是當(dāng)前的主基站。這使得由于“TPCup”信號(hào)觸發(fā)發(fā)送功率電平增加0.5dB。如由參考數(shù)字37所表示的，一個(gè)“TPC down”信號(hào)也使發(fā)送功率電平減少0.5dB。
圖4更一般地表示了根據(jù)圖2和3所敘述方法的結(jié)果。從它的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，圖4表示了在時(shí)間t上所描述的移動(dòng)站10的CDMA信號(hào)21的信噪比(SIR)值。此外，三個(gè)基站BTS1，BTS2，BTS3的CDMA信號(hào)35′，35″，35的發(fā)送功率電平在時(shí)間t上被描述。
如所敘述的，基站BTS1，BTS2，BTS3中的某一個(gè)是當(dāng)前的主基站。這就具有了這個(gè)基站發(fā)送功率電平的減少大于其它基站發(fā)送功率電平的減少的結(jié)果。至少一段時(shí)間之后，這實(shí)際上使得當(dāng)前的主基站的發(fā)送功率電平小于其它某一個(gè)基站的發(fā)送功率電平。因此，這個(gè)其它的某一個(gè)基站變成新的當(dāng)前主基站。
例如，在圖4中時(shí)間t1點(diǎn)上，基站BTS3的CDMA信號(hào)35由移動(dòng)站10以最高的信號(hào)質(zhì)量所接收。因此，基站BTS3就是在時(shí)間t1點(diǎn)上的當(dāng)前主基站。因此，由于“TPC down”信號(hào)的CDMA信號(hào)35發(fā)送功率電平的減少大于其它CDMA信號(hào)發(fā)送功率電平的減少。
CDMA信號(hào)35發(fā)送功率電平的更大的減少導(dǎo)致了CDMA信號(hào)19的信號(hào)質(zhì)量的更大的減少，總的結(jié)果是-至少在一段時(shí)間之后-CDMA信號(hào)19不再由移動(dòng)站10以最大的信號(hào)質(zhì)量所接收。而在時(shí)間t2點(diǎn)，基站BTS1的CDMA信號(hào)17的信號(hào)質(zhì)量高于CDMA信號(hào)19的信號(hào)質(zhì)量。因此，在時(shí)間t2點(diǎn)后，基站BTS1是新的當(dāng)前主基站。
因此，由于“TPC down”信號(hào)的CDMA信號(hào)35′的發(fā)送功率電平的減少現(xiàn)在大于其它CDMA信號(hào)35″，35的發(fā)送功率電平的減少，結(jié)果是基站BTS3在時(shí)間t3點(diǎn)后變成新的當(dāng)前主基站。
簡(jiǎn)言之，基站BTS1，BTS2，BTS3的CDMA信號(hào)35′，35″，35參與并執(zhí)行一種“功率競(jìng)爭(zhēng)”，其中它們中的任何一個(gè)都可能變成主基站。這使得主基站連續(xù)變化以便三個(gè)基站BTS1，BTS2，BTS3的發(fā)送功率電平不漂移。而這些發(fā)送功率電平在目標(biāo)值36的上下只有微小的變化。
如在圖4中可以看到的，三個(gè)CDMA信號(hào)35′，35″，35的組合使得CDMA信號(hào)21在圖中的SIR值37幾乎是不變的。
在圖4的上面說(shuō)明中，提到的CDMA信號(hào)21 SIR值37的目標(biāo)值36可以在外環(huán)發(fā)送功率控制方法中被控制。
此外，在圖3和4的上面說(shuō)明中，發(fā)送功率電平減少的更大值V1可以由發(fā)送功率電平增加的更小值所代替。這意味著主基站的功率電平比其它基站的功率電平未被減少一個(gè)更大值而是增加了一個(gè)更小值。最后，這導(dǎo)致了如根據(jù)圖4所述的同類(lèi)的“功率競(jìng)爭(zhēng)”。
而且，可能信號(hào)質(zhì)量估計(jì)電路22至少部分地被傳送到基站BTS1，BTS2，BTS3。在這種情況下，移動(dòng)站10僅將CDMA信號(hào)17，18，19的信號(hào)質(zhì)量測(cè)量值發(fā)送到基站BTS1，BTS2，BTS3。這些值在基站BTS1，BTS2，BTS3的每個(gè)中相互比較并且每個(gè)基站BTS1，BTS2，BTS3隨后產(chǎn)生它自己的主信令信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種控制其中某一個(gè)移動(dòng)站(10)以宏分集方式與許多基站(BTS1，BTS2，BTS3)通信的蜂窩式電信系統(tǒng)的方法，其中基站(BTS1，BTS2，BTS3)中的每個(gè)基站接收來(lái)自移動(dòng)站(10)的請(qǐng)求發(fā)送功率電平增加或減少的一個(gè)發(fā)送功率控制(TPC)信號(hào)，其中一個(gè)主信令信號(hào)(23)由移動(dòng)站(10)建立，表明基站(BTS1，BTS2，BTS3)中移動(dòng)站(10)從其接收帶有最高信號(hào)質(zhì)量的一個(gè)信號(hào)(17，18，19)的一個(gè)基站(BTS3)，其中主信令信號(hào)(23)從移動(dòng)站(10)被發(fā)送到基站(BTS1，BTS2，BTS3)，并且其中基站(BTS1，BTS2，BTS3)的發(fā)送功率電平根據(jù)主信令信號(hào)(23)被增加和/或減少，其特征在于由主信令信號(hào)所表明的基站的發(fā)送功率電平比其它基站的發(fā)送功率電平增加一個(gè)更小的值和/或減少一個(gè)更大的值(V1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于主信令信號(hào)(23)通過(guò)比較由基站(BTS1，BTS2，BTS3)接收的信號(hào)(17，18，19)而建立。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于信號(hào)(17，18，19)在被組組合前被比較。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于主信令信號(hào)(23)的建立頻率可以低于TPC信號(hào)的建立頻率。
5.一種蜂窩式電信系統(tǒng)，其中一個(gè)移動(dòng)站(10)以宏分集方式與許多基站(BTS1，BTS2，BTS3)通信，其中基站(BTS1，BTS2，BTS3)中的每個(gè)基站都接收來(lái)自移動(dòng)站(10)的請(qǐng)求發(fā)送功率電平增加或減少的一個(gè)發(fā)送功率控制(TPC)信號(hào)，其中移動(dòng)站(10)包括要建立表明基站(BTS1，BTS2，BTS3)中移動(dòng)站(10)從其接收帶有最高信號(hào)質(zhì)量的一個(gè)信號(hào)(17，18，19)的一個(gè)基站(BTS3)的主信令信號(hào)(23)的裝置，其中移動(dòng)站(10)包括要將主信令信號(hào)(23)發(fā)送到基站(BTS1，BTS2，BTS3)的裝置，并且其中基站(BTS1，BTS2，BTS3)中的每個(gè)都包括根據(jù)主信令信號(hào)(23)要增加和/或減少各個(gè)基站(BTS1，BTS2，BTS3)發(fā)送功率電平的裝置，其特征在于基站(BTS1，BTS2，BTS3)中的每個(gè)都包括裝置用于增加和/或減少由主信令信號(hào)所表明的基站發(fā)送功率電平比其它基站的發(fā)送功率電平一個(gè)小的值和/或大的值(V1)。
6.權(quán)利要求5的電信系統(tǒng)(30)，其特征在于移動(dòng)站(10)包括一個(gè)信號(hào)質(zhì)量估計(jì)電路(22)以建立一個(gè)主信令信號(hào)(23)。
全文摘要
一種控制蜂窩電信系統(tǒng)的方法,其中一個(gè)移動(dòng)站以宏分集方式與許多基站聯(lián)系,并且其中每個(gè)基站都接收來(lái)自移動(dòng)站請(qǐng)求發(fā)送功率電平增加或減少的一個(gè)發(fā)送功率控制信號(hào)。一個(gè)主信令信號(hào)由表明基站中移動(dòng)站從其接收帶有最高信號(hào)質(zhì)量的一個(gè)信號(hào)的一個(gè)基站的移動(dòng)站所建立。主信令信號(hào)從移動(dòng)站被送到基站?；镜陌l(fā)送功率電平根據(jù)主信令信號(hào)被增加和/或減少。
文檔編號(hào)H04B17/00GK1278130SQ00118378
公開(kāi)日2000年12月27日 申請(qǐng)日期2000年6月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月18日
發(fā)明者陸康 申請(qǐng)人:阿爾卡塔爾公司