專利名稱：在用戶站和第一及第二基站之間同步雙向無線通信的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在用戶站(一方面)和第一及第二基站(另一方面)之間的通信，其中用戶站與所述第一和第二基站同步雙向無線通信。特別地，本發(fā)明可用于包括數(shù)據(jù)傳輸步驟的通信方法，其中包括用于通過基站到另一用戶的通信的用戶數(shù)據(jù)和用于到第一及第二基站的通信的基站數(shù)據(jù)在內(nèi)的上行鏈路信號被從用戶站發(fā)射到第一和第二基站。
背景技術(shù)：
這種通信方法可以應(yīng)用于，例如，碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中的功率控制。使用CDMA的所謂“第三代”通信系統(tǒng)是國際標準(比如由歐洲電信標準協(xié)會(“ETSI”)開發(fā)和公布的“3GPP”標準)的主題。
CDMA調(diào)制是一些有助于其中有多個系統(tǒng)用戶的通信的技術(shù)中的一個。CDMA技術(shù)的多個方面在由Vijay K.Garg等所著，由Prentice Hill在1997年出版的書“Applications of CDMA and Wireless/PersonalCommunications(CDMA和無線/個人通信的應(yīng)用)”中有描述。其它的多址通信系統(tǒng)技術(shù)，比如時分多址(TDMA)和頻分多址(FDMA)也是公知的。但是，CDMA的展布頻譜調(diào)制技術(shù)對于多址通信系統(tǒng)來說，相對其它調(diào)制技術(shù)有很重要的優(yōu)點。
這種CDMA系統(tǒng)的一個實例可以在Tao Chen發(fā)明的題目為“Method and apparatus for power adaptation control in closed-loopcommunications(用于在閉環(huán)通信中的功率適配控制的方法和設(shè)備)”的US專利5 982 760中找到。這個說明書描述了用于具有可變大小和比率的功率控制的移動站和基站傳輸?shù)牟呗浴１M管這樣的系統(tǒng)提供了對系統(tǒng)操作的控制和管理的方法，但顯然得到的結(jié)果不是最佳的。特別是，在上行鏈路信號中需要發(fā)射到基站的更多的靈活和詳細的數(shù)據(jù)。
Telefonaktiebolaget LM Ericsson發(fā)明的題目為“Downlink powercontrol in a cellular mobile radio communications system(在蜂窩移動無線電通信系統(tǒng)中的下行鏈路功率控制)”的國際專利申請WO 99/52226中描述了在其中將從用戶站接收的信號質(zhì)量用于控制基站下行鏈路發(fā)射功率的功率控制系統(tǒng)。因此，基于它傳送的上行鏈路接收信號的質(zhì)量和發(fā)射功率控制指令，在有關(guān)的基站中的發(fā)射功率被因此調(diào)整適應(yīng)。但是，如果在上行鏈路和下行鏈路中的傳播狀況不相似，這個技術(shù)就不是可靠的。不幸的是，在多路徑傳播處于統(tǒng)制地位的城市環(huán)境中，這個假定并不常常是正確的。
朗訊科技有限公司提交的題為“Method for optimizing forward linkpower levels during soft handoffs in a wireless telecommunicationsnetwork(用于在無線電信網(wǎng)絡(luò)中的軟移交過程中最優(yōu)化正向上行鏈路功率電平的方法)”的歐洲專利申請公布EP 0940932提出，在一個基站超載的事件中，超載的指示將被發(fā)送并且該作用集成員的任意其它基站都不會處理任何增加的功率指令。之后應(yīng)用這一功率限制直到觸發(fā)這個方法的超載基站收回功率超載指示。這個方法將相等的功率策略的特權(quán)給予向用戶提供的服務(wù)質(zhì)量。因此，對功率增加請求的響應(yīng)的缺乏在功率超載情況延續(xù)過長時間的情況下將引發(fā)低質(zhì)量呼叫甚至中止呼叫。
三星電子有限公司提交的國際專利申請WO 99/00914描述了一種CDMA通信系統(tǒng)，在其中正向(下行鏈路)功率由在移交狀態(tài)下的移動站控制，其包括發(fā)射不同的功率控制比特到每一基站來獨立地控制每一基站的發(fā)射功率。如果混合接收正向功率小于閾值，移動站對應(yīng)于最大接收導頻信號強度設(shè)置基站的功率控制比特，從而增加它的正向功率，并且設(shè)置所有其它基站的功率控制比特，從而減少它們的正向功率。這種操作可能引起基站的性能問題，特別是如果最強信號來自己經(jīng)在最大傳輸功率上運轉(zhuǎn)的基站或者如果發(fā)生強的小區(qū)內(nèi)干擾的話。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于在用戶站(一方面)和第一及第二基站(另一方面)之間通信的方法，如所附權(quán)利要求中所述。本發(fā)明還涉及用此方法通信并如所附權(quán)利要求中描述的那樣的基站和用戶站。


圖1是一多址通信系統(tǒng)的示意圖，圖2是一方框圖，示出了在現(xiàn)有方案中的基站的下行鏈路發(fā)射功率，此現(xiàn)有方案是一種在多址通信系統(tǒng)中控制基站的下行鏈路發(fā)射功率的方法。
圖3是一方框圖，示出了在根據(jù)本發(fā)明實施例的多址通信方法的一個實施例中的基站的下行鏈路功率，圖4是一示意圖，示出了在多址通信系統(tǒng)中由用戶站發(fā)送的發(fā)射功率控制指令的值和時序，圖5是一示意圖，示出了由根據(jù)本發(fā)明的通信方法的第一實施例中的第一和第二基站處理并由用戶站發(fā)送的發(fā)射功率控制指令的值和時序。
圖6是一示意圖，示出了由根據(jù)本發(fā)明的通信方法的另一實施例中的第一和第二基站處理的發(fā)射功率控制指令的時序，以及圖7是一示意圖，示出了由根據(jù)本發(fā)明的通信方法的又一個實施例中的第一和第二基站處理并由用戶站發(fā)送的發(fā)射功率控制指令的值和時序。
具體實施例方式
如圖1，圖2和圖3所示的多址通信系統(tǒng)包括通過無線電通信與其中一個如圖3所示的便攜式、移動用戶站通信的第一基站1和第二基站2。
系統(tǒng)是CDMA類型并且在與示為1和2的兩個基站中的每一個同步通信的位置上示出用戶站3。當用戶站3處于從一個基站的小區(qū)到另一個基站的小區(qū)移交(handover)的期間，這個情形最為顯著地存在。這種在用戶站和多個基站之間的同步通信對于移動用戶站特別有用，因為它能夠啟用所謂的“軟移交”，其中離開一個基站覆蓋范圍并進入第二基站覆蓋范圍的用戶站在切斷與第一基站的通信之前同步地和第一基站以及第二基站建立通信，這樣協(xié)助保持無線電鏈路質(zhì)量和服務(wù)的持續(xù)性。當然，用戶站和多個基站之間的同步通信也可以是對正常固定用戶站有用的。
系統(tǒng)還包括無線電網(wǎng)絡(luò)控制器4，其通過例如纜線，光纖，或者微波鏈路，連接到例如1和2的基站。無線電網(wǎng)絡(luò)控制器4控制各種無線電網(wǎng)絡(luò)功能，比如呼叫交換，到和來自相鄰基站之間的移動站的通信移交，以及與公共交換網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)通過移動交換中心(沒有示出)連接呼叫。
通信方法包括從基站1和2將下行鏈路信號5和6發(fā)射到移動站3以及從移動站3將上行鏈路信號7發(fā)射到基站1和2。此方法結(jié)合了功率控制，其中在位于基站1，2和移動站3之間的傳輸路徑的執(zhí)行上獲得反饋，并使用反饋來控制發(fā)射功率。反饋控制的原理可應(yīng)用于移動站或者基站的接收信號，來糾正發(fā)射功率。下行鏈路和上行鏈路功率傳輸電平都可能被控制，但是下面的描述將限于下行鏈路信號5和6的功率控制?？赡苁褂脦追N方法；將通過如應(yīng)用到已在ETSI 3GPP標準中達成協(xié)議的閉環(huán)功率控制的實例和在下行鏈路情況的實例的方式來描述該原理。通過將移動站發(fā)送的發(fā)射功率控制(TPC)指令作為在上行鏈路信號7中的基站數(shù)據(jù)，來執(zhí)行下行鏈路功率控制。
CDMA，由于其作為寬帶信號的內(nèi)在特性，通過在一個寬的帶寬上展開信號能量而提供頻率分集(diversity)的形式。因此，在任一時刻，頻率選擇性衰落僅僅影響CDMA信號帶寬的一部分。通過提供多個信號路徑，通過來自移動用戶或移動站經(jīng)過兩個或多個小區(qū)站點來獲得空間和路徑分集。此外，可以通過以展布頻譜處理開發(fā)多路徑環(huán)境來獲得路徑分集，其中展布頻譜處理允許以不同傳播延時到達的信號被分開的處理和接收。多種用于控制和管理通信系統(tǒng)的操作的技術(shù)需要把數(shù)據(jù)從用戶站發(fā)射到基站的基站。特別地，功率控制在多址通信系統(tǒng)特別是CDMA的成功實現(xiàn)中是一個重要的因素不僅僅由給定的站接收的功率必須足夠，而且即使是基站(“下行鏈路”功率容量)的發(fā)射功率容量也要被限制，并且發(fā)射到或來自相近的站的功率相對于距離更遠的站應(yīng)該被減小，從而最優(yōu)化功率容量使用。
干擾管理是另一個重要的考慮因素，特別對CDMA系統(tǒng)。在上行鏈路和下行鏈路中，分別由其它用戶站和由不打算送到給定用戶站的基站信號發(fā)射的功率干擾所希望的信號。因此，為了確保無線電資源的最優(yōu)化使用，所有由用戶站在上行鏈路信號7發(fā)射的功率電平應(yīng)該在具有給出滿意的接收質(zhì)量的最小功率電平的基站接收，從而使得能夠收聽到最大數(shù)量的用戶；類似地，從任意基站到給定的用戶站的發(fā)射功率應(yīng)該被設(shè)為可靠的連接所需的最小值。
在這種情況下，從服務(wù)基站1，2發(fā)射的下行鏈路信號5，6的功率由通過干擾比率(“C/I”)估計載波的移動站3接收，該比率也即接收的載波信號的功率與因為它們共享的頻譜而干擾所希望信號的不希望的信號功率的比率。目的是為使測量的實際C/I值匹配依靠服務(wù)的C/I目標值。因此，根據(jù)接收的如C/I值測量的信號質(zhì)量，移動站發(fā)送發(fā)射功率控制指令，其指示在基站端發(fā)射的下行鏈路信號5，6是否必須被增大(在C/I目標值以下)或者較小(在C/I目標值以上)。此方法的周期基于幀持續(xù)時間(通常為10到15ms)。當功率控制算法到達穩(wěn)定狀態(tài)(就是說其收斂)，提供具有在無線電資源或功率方面最小成本的可靠鏈路的移動站。
當移動站3進入從一個小區(qū)到另一個的過渡區(qū)域時，基站1，2所能獲得的信號質(zhì)量變得相似。事實上，在這個特定區(qū)域中，所謂的作用集包括這樣的小區(qū)的列表其中對移動站3，該小區(qū)的路徑損耗并不超過被稱為軟移交極限的閾值。通常，選擇這個軟移交極限等于3dB。通常，限制在軟移交中參與的基站1，2的數(shù)量并且僅僅選擇在路徑損耗方面最優(yōu)的基站。
在軟移交過程中，移動站3將上行鏈路信號7發(fā)射到由所有基站理想地探察和處理的其當前的基站1，2。另外，從所有包括在此方法中的基站1，2發(fā)射打算供移動站3使用的信息。
當移動站和多個基站1，2同步通信時，特別是當它在與多個基站1，2軟交換時，如圖1和圖2所示，每一下行鏈路5，6必須被功率控制。
所有在移動站3接收的鏈路都可能被組合，可和C/I目標值比較而估計全局C/I比率，公用發(fā)射功率控制指令可被發(fā)送到包括在軟移交方法中的基站1，2，從而調(diào)整在所有基站1，2上的發(fā)射功率。從在移動站3測量的信號干擾比可以確定這些指令。如先前提到的，相同的有用的數(shù)據(jù)從作用集的每一基站1和2發(fā)射。作為結(jié)果，相同數(shù)量的下行鏈路信號5，6應(yīng)該在移動站接收和解碼。之后可能將它們組合并在最終與目標C/I比較的干擾比率上計算混合載波。如果實際C/I低于目標值，發(fā)射功率控制指令傳送附加功率的請求。相反地，如果目標C/I高于實際混合值，發(fā)射功率控制指令發(fā)射需要較低發(fā)射功率的要求。
在如圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，對于涉及的兩個基站1，2，
通過下面的公式計算功率調(diào)整C1·γI1+C2·γI2=(CI)target]]>公式1其中●C1和C2分別是在第一和第二下行鏈路信號5和6上接收的功率。
●I1和I2是在第一和第二下行鏈路上經(jīng)歷的干擾電平。
●(C/I)target是為了具有可靠的連接并且依靠服務(wù)而所需要到達的目標比率。
●γ是應(yīng)用到下行鏈路的功率修正。
所以，在這個現(xiàn)有技術(shù)的方法中，相同的功率修正被應(yīng)用在兩條鏈路上，而沒有考慮除了在經(jīng)歷的全局C/I和(C/I)target之間的差距外的任意其它因素。
當上行鏈路發(fā)射功率指令可信賴的接收時，所有基站都以嚴格類似的方式調(diào)整它們的發(fā)射功率。但是，如果上行鏈路信號7在基站1或2中的一個沒有被適當?shù)亟獯a，由基站1和2發(fā)射的下行鏈路信號5和6的功率就會從最佳值發(fā)散并且無法達到目標C/I比率。
即使當反饋機械裝置適當操作時，由于在軟移交中的移動所需的附加的功率而仍然不可避免地觀察到通信容量的減少，這是因為軟移交用戶所需的全局功率大于非軟移交時所需的功率。
另外，如圖2所示，在這個現(xiàn)有技術(shù)的方法中，包括涉及軟交換的基站1和2和給定的用戶站3可能各自負載不同。特別地，為了說明，分配給基站1中當前用戶的下行鏈路功率8在圖2中被示為實質(zhì)上小于分配給基站2中當前用戶的下行鏈路功率11，而且二者都小于它們的發(fā)射功率容量14。發(fā)射到這兩個基站的上行鏈路信號7包括相同的發(fā)射功率控制指令，由基站1提供的相應(yīng)的附加發(fā)射功率9，以及可用而未被使用的發(fā)射功率容量10。但是，基站2變?yōu)槌d并且不能提供所有指令的額外發(fā)射功率，僅僅提供附加的發(fā)射功率的較小的量12并遺留下了未得到滿足的剩余指令13。在這種情形中，當因為所需的額外的功率電平超過了在它的當前需求8，11和它的全局可用容量14之間的差量，而使得涉及此方法的基站1，2中的一個不能發(fā)射任何附加的功率時，會發(fā)生嚴重的問題。在這樣的情況下，因為現(xiàn)有功率控制方法錯誤地假定所有涉及的基站1，2都可以響應(yīng)發(fā)射功率控制指令，所以在移動站3不會達到C/I目標。這樣，移動站3繼續(xù)要求更多的附加功率，仍然假定這個請求能夠被所有基站1，2實現(xiàn)，并且功率控制仍遠離最佳值，并沒有從未飽和的基站2發(fā)射到移動站3的足夠功率，而具有從其它的未飽和的基站1發(fā)送到它的過多的功率。實際上，脫離最佳功率控制能夠使得先前未飽和的基站或作用集的基站1飽和。
但是，在本發(fā)明的這個實施例的方法中，上行鏈路信號7中的基站數(shù)據(jù)包括用于分別由基站1和2不同地探測和處理的不同的基站1，2的不同的項目。特別地，參考圖3，來自第一基站1的移動站3的下行鏈路信號21的功率被作為一個項目的函數(shù)而控制，而來自第二基站2的移動站3的下行鏈路信號22的功率則被作為另一項目的函數(shù)而控制。
這個方法使得可以應(yīng)用區(qū)分的功率控制方案，其給每一個用戶站3提供在各自鏈路上的不同的功率修正α和β。這兩個調(diào)整參數(shù)α和β是從兩個小區(qū)中的總發(fā)射功率和由每一小區(qū)中的每一軟移交用戶所經(jīng)歷的干擾電平中計算得出的。之后，每一個基站接收它自己的功率控制指令并為用戶相應(yīng)地調(diào)整它的發(fā)射功率。
對于包括1，2在內(nèi)的兩個基站，功率調(diào)整可能從下面的公式中計算得出C1·αI1+C2·βI2=(CI)target]]>公式2其中
●α是應(yīng)用到第一鏈路的功率修正●β是應(yīng)用到第二鏈路的功率修正因此，能夠控制由基站1和2發(fā)射到不同的移動站3的下行鏈路信號21和22的功率，從而●移動站在軟移交中需要的全局功率大于相同的移動站在不處于軟交換時所需要的。
●操作在軟交換模式中的功率控制，使在基站1和2之間的功率調(diào)整得以區(qū)分，從而考慮各自的無線電情況(根據(jù)在每一基站的可用功率和經(jīng)歷的干擾)。
●如果情況顯示兩個基站1，2中的一個比另一個有更多的(負載)要求，就會調(diào)整在涉及軟交換的基站1和2之間的負載。
產(chǎn)生的情況如圖3所示。如圖2中所示的情況，為說明，將在基站1分配給當前用戶的下行鏈路功率15示為實質(zhì)上小于在基站2中分配給當前用戶的下行鏈路功率18，而且二者都比它們的發(fā)射功率容量14要小。第一基站1的發(fā)射功率控制請求16和對第二基站2的發(fā)射功率控制請求19不一樣。因此，在兩個基站1和2上的負載能夠被調(diào)整和平衡，從基站1到移動站3的下行鏈路信號21的發(fā)射功率變得比來自基站2的下行鏈路22的發(fā)射功率要大，并且可能在基站1和2剩下可用但是未使用的發(fā)射功率容量17和20。
在兩條鏈路之間所需的正向(下行鏈路)接收功率比率R12為R12=C1·αC2·β]]>公式3結(jié)合公式2和3，可獲得α和β的表達式α=(C/I)target(C1I1+C1I2·R12)---β=(C/I)target(C2·R12I1+C2I2)]]>公式4
由公式4給出的R12定義了在接收端(本例中即移動站3)的第一和第二下行鏈路信號21和22的發(fā)射功率之間的所需差異。
為確定α和β，功率不平衡R12由一些關(guān)鍵的系統(tǒng)參數(shù)所決定的最優(yōu)化標準Opt_cr給出，這些關(guān)鍵的系統(tǒng)參數(shù)是●在移動站3上的測量的干擾電平●在每一基站1，2的總發(fā)射功率●在支持小區(qū)的兩段路程(leg)之間的路徑損耗差異一些參數(shù)可能包括分別地考慮在基站的總發(fā)射功率和(例如)之后的干擾電平。接下來的是二者的組合，表示考慮到性能的一個良好折中Opt_cr=(I2I1)a×(BStotal2BStotal1)b×(Path2Path1)c]]>公式5其中●BStotal1和BStotal2分別是在第一和第二下行鏈路上的總發(fā)射功率●Path1和Paht2分別是在第一和第二下行鏈路上的無線電衰減●(a，b，c)是加權(quán)系數(shù)網(wǎng)絡(luò)操作員能夠?qū)嶒灥卮_定特定情況下的最適宜的加權(quán)系數(shù)。但是，按照經(jīng)驗來看，仿真示出了當[abc]＝[112]時達到良好的系統(tǒng)性能。下面所示的結(jié)果就是通過這個設(shè)置而得到的。
之后將這個最優(yōu)化標準與功率不平衡比率R12(公式3)鏈接由此，我們得到R12=C1·αC2·β=(I2I1)a×(BStotal2BStotal1)b×(Path2Path1)c=Opt_cr]]>公式6在[abc]＝[112]的情況下
C1·αC2·β=(I2I1)1×(BStotal2BStotal1)1×(Path2Path1)2]]>公式7之后使用公式4和7計算參數(shù)α和β并且對基站1和2使用相應(yīng)的功率修正。這些功率修正將考慮和特定移動站3軟交換的每一基站1，2的負載，涉及的每一小區(qū)經(jīng)歷的干擾電平以及比率衰減。
現(xiàn)在將可以理解這個方案提供了適合前后環(huán)境的功率控制原理，因為它不僅僅考慮用戶的需求，而且是一種適應(yīng)于前后環(huán)境的方法，平衡關(guān)于更多全局網(wǎng)絡(luò)狀況的移動站3的功率需求，并能夠更好地控制系統(tǒng)負載。
為了最優(yōu)化宏觀無線電資源管理而做出功率調(diào)整，使得可以在宏觀水平上判斷結(jié)果。更為精確地說，該結(jié)果涉及在基站1，2的總發(fā)射功率和全局系統(tǒng)性能。依照本發(fā)明的上述實施例的功率控制的影響，在總基站下行鏈路功率和在小區(qū)間負載不平衡中容量增益的統(tǒng)計分布上給出了在基站資源的改進分布方面的實質(zhì)改進，改進了在發(fā)射功率方面的基站飽和度，增加了能夠被操作的用戶站的最大數(shù)量，并且減輕了當用戶在進入在CDMA系統(tǒng)中的軟交換時的系統(tǒng)容量的減少。
如應(yīng)用到根據(jù)通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)標準的系統(tǒng)的方案的實際實現(xiàn)中，如公式5所示，在兩個鏈路上測量或估計三個參數(shù)來確定最優(yōu)化標準，這三個參數(shù)是●接收信號的干擾電平。
●與涉及的鏈路相聯(lián)系的路徑損耗比率。
●在基站1，2上的總發(fā)射功率。
雖然在基站很容易測量干擾電平，但是在基站1和2的路徑損耗比率和總發(fā)射功率是不能測量的，其必須被推出或估計出。
由于在廣播信道(BCH)上的小區(qū)內(nèi)廣播的系統(tǒng)信息，可以獲得移動站和基站之間的路徑損耗。事實上，主要的公共導頻信道(CPICH)發(fā)射功率(CPICH TX POWER)是在系統(tǒng)信息中提到的，且在發(fā)射數(shù)據(jù)模塊6和7中更為精確。這樣，用戶設(shè)備知道在周圍小區(qū)內(nèi)主要的CPICH廣播信道的下行鏈路發(fā)射功率。
更甚者，3GPP標準(3G TS 25.133 V3.2.0，支持無線電資源管理(FDD)和3G TS 25.302 V3.5.0的需要，由物理層提供的服務(wù))顯示用戶能夠在CPICH上實現(xiàn)一些測量，即對接收信號碼功率(RSCP)和信號碼功率上的干擾(ISCP)的測量。
所以，在移動站3與基站1和2之間的路徑損耗可以很容易的計算出Path1＝Primary_CPICH_TX_POWER1-RSCP1公式8Path2＝Primary_CPICH_TX_POWER2-RSCP2公式9需要計算的最后一個參數(shù)是在基站1和2上的總發(fā)射功率?，F(xiàn)在能夠區(qū)分小區(qū)內(nèi)干擾和小區(qū)間干擾，但是需要很高的計算代價。之后，在基站的總發(fā)射功率由路徑損耗值加上測量的小區(qū)內(nèi)干擾電平而得到。
BSTotali＝(Interf_levelintrai+Ci)×Pathi其中i＝1，2更簡單的，另一種得到BSTotali的方法是在每一小區(qū)內(nèi)廣播這些值。在當前的UMTS標準中并沒有設(shè)想這一方法但是其在將來的版本中很容易被設(shè)想到。
因此，基于UMTS標準，所有不同功率控制策略需要的參數(shù)都是可用的，或者都可以使之可用。
可用多種方法將不同的功率控制指令發(fā)射到不同基站。碼分復用和時分復用技術(shù)都能夠在上行鏈路7中發(fā)射發(fā)射功率控制指令。
在發(fā)明的第一實施例中，與UMTS標準一致，移動站3對基站1和2使用在上行鏈路拉信號中的基站數(shù)據(jù)中的相同的不規(guī)則碼，使得基站1和2都在同一時間接收相同的指令。不規(guī)則碼是標識碼，來自與給定的無線電網(wǎng)絡(luò)控制器的基站共有的集并且不同于附近的無線電網(wǎng)控制器的不規(guī)則碼集合。給定的無線電網(wǎng)絡(luò)控制器的基站使用這個不規(guī)則碼集來對移動站上行鏈路解碼。
如圖4所示，發(fā)射功率控制指令23被連續(xù)發(fā)射或者在上行鏈路中的時間間隔或時隙的幀上發(fā)射，每一幀持續(xù)10ms(毫秒)并包括15個時隙，其對應(yīng)于1.5KHz(千赫茲)的功率控制刷新頻率。每一時隙中的指令可以取三個不同值，-1，0或+1，對應(yīng)于移動站3在下行鏈路中需要多于一個單元的功率、相同的功率或少于一個單元的功率的情況。在這種+1dBm、0或-1dBm的情況下，基站1，2通過由每一時隙指令的固定步驟調(diào)整移動站3的下行鏈路的發(fā)射功率來起作用。在一些反復之后并且倘若功率電平所保持的約束條件為從任意基站1或2到給定用戶3為30dBm之內(nèi)以及每一基站1或2的總發(fā)射功率為43dBm之內(nèi)保持，能夠給移動站3提供滿意的下行鏈路，其下行鏈路功率既足夠也不過量。圖4所示的情況對應(yīng)于移動站3需要相當多的下行鏈路功率以及在發(fā)射功率控制指令23中的所有15個時隙都是功率增加指令的極端情況；通常，實際上，較少的功率變化指令就足夠了。
為了區(qū)分與移動站3同步通信的不同的基站1和2的發(fā)射指令，在本發(fā)明的這個實施例中，每一連續(xù)時間間隔23被分為彼此散布于其間的不同組；指令23全部由移動站3在上行鏈路信號7的基站數(shù)據(jù)中發(fā)射到所有的基站1，2，但是每一基站選擇性地處理指令，僅僅在分配到該基站的組的時隙里的指令起作用。因此基站1，2應(yīng)用各自的時標24，25到每一幀的時隙，僅僅對其時標指示的分配的時隙起作用并丟棄其它的。在兩個基站1和2的情況下，如圖5所示，每一站的另外的時隙用于各自的基站，一個基站1僅僅對落入偶數(shù)時隙的每一組26的發(fā)射功率控制指令起作用，而另外一個基站2僅僅對在奇數(shù)時隙的每一組27中的指令起作用，如各自的時標24和25所定義的那樣。如圖所示，在極端情況下，有可能一個基站1接收多個指令以在每一幀增加它的發(fā)射功率的，而另一個基站2在相同的幀指令中接收以保持其發(fā)射功率恒定。
實際上，優(yōu)選地，作為對來自觸發(fā)區(qū)分發(fā)射功率控制指令的過程的移動站3的信號的響應(yīng)，無線電網(wǎng)絡(luò)控制器4將限定發(fā)射功率控制指令被區(qū)分的時刻并且之后分配時隙的不同的組到不同基站1，2，同步信號被通過控制信道直接發(fā)射到基站，相應(yīng)的信息被通過下行鏈路的專用控制信息信道發(fā)送到移動站3。
盡管本發(fā)明的這個實施例已經(jīng)表示了所有與指定移動站3通信的基站1，2的相同發(fā)射功率控制指令的使用的實質(zhì)的改進，如圖6所示的變種提供了在來自一個基站的所需的發(fā)射功率的變化速度不同于另一個基站的情況下在所有功率控制刷新率上的改進。更為特別地，分配給在每一幀23中的各自的基站1，2的組中的時隙的相對數(shù)目可作為不同基站的發(fā)射功率控制指令中的基站數(shù)據(jù)的相對量的函數(shù)而改變。因此，可以動態(tài)調(diào)整時標，使得發(fā)射功率要被調(diào)快的基站具有的時標在每一幀中所覆蓋的時隙比僅僅需要慢的或臨時的調(diào)整的基站更多。這種在功率控制刷新率中需要的不同可能發(fā)生在當一個基站在它的總發(fā)射功率容量方面接近飽和并且因此不能增加它的發(fā)射功率的時候，例如，移動站所需的功率的任何增加都不得不來自較少負載的基站。
圖6示出了基站1的時標，基站1起作用的時隙被示為白色(基站2起作用的時間段是其它時隙，被示為黑色)。如圖所示，如果基站1比基站2的負載少得多，像在28一樣調(diào)整各自的時標，使得基站1在每幀中起作用的時隙比基站2多得多，使得基站1更快地響應(yīng)發(fā)射功率變化(增加或減少)的呼叫，基站2的較慢的響應(yīng)時間成為不那么重要的結(jié)果，因為它改變其發(fā)射功率的有用能力無論如何被限制了。
各自的時隙分配能夠隨時間而不同，如圖所示，其中，最初，基站1對十五個時隙中的十三個起作用，如在28，而基站2僅僅監(jiān)視十五個中的兩個。隨后，像在29，隨著負載的不平衡變小以及來自兩個基站的發(fā)射功率的所需變化速度變得更為接近，基站1對十五個時隙中的八個起作用并且基站2監(jiān)視十五個中的五個。當兩個基站1和2的負載變得接近，且因此兩個基站對其起作用的發(fā)射功率控制數(shù)據(jù)的數(shù)目也變得相近時，兩個基站1和2能夠監(jiān)視相似數(shù)目的時隙，像在30，且當基站2需要的發(fā)射功率控制數(shù)據(jù)的數(shù)目變得遠大于基站1的情況時，分配給基站2的時隙的數(shù)量可能變得遠大于基站1，如在31。
這些有選擇地處理具有單一上行鏈路不規(guī)則碼的、在各自基站1，2上的基站數(shù)據(jù)的不同項目的技術(shù)與現(xiàn)存的功率控制標準是兼容的?？梢猿浞值貙⒏郊拥男畔魉偷缴婕暗幕?，2，來標識它們對應(yīng)的項目。
時隙同步信息能夠限定在基站端(例如，通過無線電網(wǎng)絡(luò)控制器4)并且通過下行鏈路通信傳送到移動站3。但是，如果下行鏈路的容量因為下行鏈路通信的優(yōu)勢而更加有限，就可能優(yōu)選地在移動站端限定時隙同步信息并通過上行鏈路將其發(fā)射到基站1，2；尤其在UMTSFDD(頻分雙工)的情況下，其中上行鏈路和下行鏈路的帶寬相近。
在時標大小可變的情況下，在每一幀分配給每一基站1，2的時隙的數(shù)量(以及因此功率控制指令刷新率)可能在基站端限定并作為嵌入在貫穿小區(qū)的公共信道中的附加的信息字段而廣播。
在如圖7所示的本發(fā)明的實施例中，不同的不規(guī)則碼用于到與移動站34同步通信的不同的基站32，33的上行鏈路。這表示，對當前提議的UMTS標準的偏離已經(jīng)達到了考慮上行鏈路的程度，盡管不同的下行鏈路信道已經(jīng)以這種方式區(qū)分。各自的發(fā)射功率控制指令35，36被平行發(fā)射到不同的基站32，33，其有選擇地以全刷新率對其起作用。發(fā)射功率控制指令可能完全彼此獨立。
移動站34同步發(fā)射基站數(shù)據(jù)和各自基站32，33的不同的不規(guī)則碼；這在任意需要在移動站容量之內(nèi)的情況都可能發(fā)生，使得它可能實現(xiàn)在兩個屬于不同無線電網(wǎng)絡(luò)控制器的基站之間的軟交換。
區(qū)分將要由不同基站1，2通過使用時標24，25(參考圖5和圖描述)以及通過使用不同的不規(guī)則碼(如圖7所示的)處理的基站數(shù)據(jù)的項目的技術(shù)并不是互相排斥的。根據(jù)具體情況，網(wǎng)絡(luò)端能夠發(fā)射指示到移動站3和涉及的的基站1，2，其觸發(fā)時標(如圖5或圖6所示)或不同的不規(guī)則碼(如圖7所示)的使用。
權(quán)利要求
1.一種在用戶站(3，34)和第一及第二基站(1，2；32，33)之間通信的方法，其中用戶站(3，34)與所述第一和第二基站(1，2；32，33)同步雙向無線通信，該方法包括數(shù)據(jù)傳輸步驟，在該步驟中，上行鏈路信號(7)包括用于與另一個用戶通過基站(1，2；32，33)通信的用戶數(shù)據(jù)和用于與所述第一和第二基站(1，2；32，33)通信的基站數(shù)據(jù)，將所述上行鏈路信號(7)從所述用戶站(3，34)發(fā)射到所述第一和第二基站(1，2；32，33)，在所述上行鏈路信號(7)中的所述基站數(shù)據(jù)包括由所述第一基站(1；32)有選擇地處理的第一項目(26；35)和由所述第二基站(2，33)有選擇地處理的第二項目，該方法還包括功率控制步驟，在該步驟中，由所述第一基站(1；32)發(fā)射到所述用戶站(3，34)的第一下行鏈路信號(21)的功率被作為所述第一項目(26；35)的函數(shù)而有選擇地控制，由所述第二基站(2；33)發(fā)射到所述用戶站(3，34)的第二下行鏈路信號(22)的功率被作為所述第二項目(27；36)的函數(shù)而有選擇地控制，其特征在于，計算所述第一和第二下行鏈路信號(21，22)的發(fā)射功率的第一和第二所需修正(α，β)，該修正是接收的第一和第二下行鏈路信號(21，22)的各自的值(C1，C2)及其在所述用戶站(3，34)的干擾(I1，I2)，在所述用戶站(3，34)的接收的第一和第二下行鏈路信號(21，22)的所需相對值(R12)，對接收的第一和第二下行鏈路信號(21，22)的總功率及其干擾的目標值((C/I)target)的函數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的通信的方法，其中，將所述用戶站(3，34)上的接收的第一和第二下行鏈路信號(21，22)的所述所需的相對值(R12)作為與所述用戶站(3，34)從其它用戶站接收的信號所產(chǎn)生的干擾有關(guān)的參數(shù)的函數(shù)而計算。
3.如權(quán)利要求1或2所述的通信的方法，其中，將所述用戶站(3，34)上的接收的第一和第二下行鏈路信號(21，22)的所述所需的相對值(R12)作為與所述第一和第二基站(1，2；32，33)發(fā)射的總功率(BStotal1，BStotal2)有關(guān)的參數(shù)的函數(shù)而計算，計算所述的所需修正(α，β)以減少更多負載的基站所需要的發(fā)射功率。
4.如任意前述權(quán)利要求所述的通信的方法，其中，將所述用戶站(3，34)上的接收的第一和第二下行鏈路信號(21，22)的所述所需的相對值(R12)作為與所述用戶站(3，34)從所述第一和第二基站(1，2；32，33)接收的所述第一和第二下行鏈路信號的發(fā)射路徑的衰減有關(guān)的參數(shù)的函數(shù)而計算。
5.如權(quán)利要求4所述的通信的方法，其中，通過加權(quán)計算所述用戶站(3，34)上的接收的第一和第二下行鏈路信號(21，22)的所述所需的相對值(R12)，其中的加權(quán)歸因于與所述用戶站(3，34)接收的下行鏈路信號的傳輸路徑的減少有關(guān)的所述參數(shù)，該加權(quán)大于歸因于所述下行信號的其它參數(shù)的加權(quán)。
6.如任意前述權(quán)利要求所述的通信的方法，其中，所述基站數(shù)據(jù)在連續(xù)的時間間隔(23)內(nèi)在所述上行鏈路信號(7)中發(fā)射，所述第一項目(26；35)位于所述連續(xù)的時間間隔的第一組中，所述第二項目(27；36)位于所述連續(xù)的時間間隔(23)的第二組中。
7.如權(quán)利要求6所述的通信的方法，其中，時間間隔(26，27)的所述第一和第二組在時間間隔(23)中彼此散布。
8.如權(quán)利要求6或7所述的通信的方法，其中所述第一和第二組的時間間隔的相對數(shù)目是關(guān)于將要由所述第一和第二基站(1，2)分別處理的所述第一和第二項目中的基站數(shù)據(jù)的相對數(shù)量而可變的。
9.如任意前述權(quán)利要求所述的通信的方法，其中所述第一和第二項目(35，36)與各自的第一和第二標識碼相關(guān)聯(lián)，并且所述第一和第二基站(1，2)作為所述標識碼的函數(shù)而有選擇地響應(yīng)所述項目。
10.一種用于通過任意前述權(quán)利要求所述的方法來通信的基站，其包括通過調(diào)整所述基站(1，2)的發(fā)射功率來有選擇地響應(yīng)所述第一和第二項目(26，27；35，36)中的相應(yīng)的一個的裝置。
11.用于通過如權(quán)利要求6到8中任意一項所述的方法通信、如權(quán)利要求10所述的基站，其中所述有選擇地響應(yīng)所述第一和第二項目(26，27；35，36)中的相應(yīng)的一個的裝置包括有選擇地響應(yīng)位于所述時間間隔的所述組中相應(yīng)一個中的項目的裝置。
12.用于通過如權(quán)利要求1到9中任意一項所述的方法通信的用戶站，其包括用于作為所述第一和第二所需修正(α，β)的函數(shù)產(chǎn)生所述第一和第二項目(26，27；35，36)的裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的用戶站，其包括用于計算所述第一和第二所述修正(α，β)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種在用戶站和第一及第二基站之間通信的方法，其中用戶站和所述第一及第二基站同步雙向無線通信，該方法包括數(shù)據(jù)傳輸步驟，其中上行鏈路信號包括用于通過基站與另一用戶通信的用戶數(shù)據(jù)，將所述上行鏈路信號從所述用戶站發(fā)射到所述第一和第二基站，在所述上行鏈路信號中的所述基站數(shù)據(jù)(23)包括在所述第一基站(1)中有選擇地處理的第一項目(26)和在所述第二基站中有選擇地處理的第二項目(27)。這個方法在當用戶站移動的時候特別有用，這個方法包括功率控制步驟，在其中由所述基站發(fā)射到用戶站的下行鏈路信號的功率被作為所述上行鏈路信號中所述數(shù)據(jù)的函數(shù)而控制，由所述第一基站發(fā)射到所述用戶站的第一下行鏈路信號的功率被作為所述第一項目(26)的函數(shù)而有選擇地控制，由所述第二基站發(fā)射到所述用戶站的第二下行鏈路信號被作為所述第二項目(27)的函數(shù)而有選擇地控制。
文檔編號H04B1/00GK1511385SQ02810356
公開日2004年7月7日 申請日期2002年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月21日
發(fā)明者盧卡斯·埃利斯吉, 弗雷聚·布萊茲, 法蘭西斯·羅杰·戴維·格歐塞, 多魯·卡林, 阿爾諾·塔凡, 塔凡, 布萊茲, 卡林, 盧卡斯 埃利斯吉, 斯 羅杰 戴維 格歐塞 申請人:摩托羅拉公司