專利名稱：用于分扇區(qū)無線電通信系統(tǒng)的編碼分配的制作方法
背景本發(fā)明一般涉及擴(kuò)頻無線電通信系統(tǒng)，更具體而言，涉及用于將所用的擴(kuò)頻碼有效地分配給要在這樣的系統(tǒng)中發(fā)送的擴(kuò)頻信息的技術(shù)。
目前已開發(fā)出來了使用擴(kuò)頻調(diào)制和碼分多址(CDMA)技術(shù)的蜂窩無線電通信系統(tǒng)。在一種典型的直接序列(DS)CDMA系統(tǒng)中，將所發(fā)送的信息數(shù)據(jù)流迭加在有時(shí)稱為擴(kuò)頻序列的一種較高符號(hào)速率的數(shù)據(jù)流上。將擴(kuò)頻序列的每個(gè)符號(hào)通常稱為片。對(duì)每個(gè)信息信號(hào)分配一個(gè)唯一的擴(kuò)頻碼，用于產(chǎn)生擴(kuò)頻序列，通常是通過周期性的重復(fù)實(shí)現(xiàn)的。在有時(shí)稱為對(duì)信息信號(hào)編碼或擴(kuò)頻的過程中，一般通過乘法將信息信號(hào)和擴(kuò)頻序號(hào)組合起來。將多個(gè)擴(kuò)頻信息信號(hào)作為射頻載波的調(diào)制發(fā)送，作為組合信號(hào)在接收機(jī)上被共同接收。在頻率和時(shí)間方面，每個(gè)擴(kuò)頻信號(hào)覆蓋所有其他的編碼信號(hào)，以及與噪聲有關(guān)的信號(hào)。通過將該組合信號(hào)與該唯一的擴(kuò)頻序列之一相關(guān)，可將相應(yīng)的信息信號(hào)區(qū)分開并解碼。
隨著無線電通信更廣泛地被接受，希望能夠提供各種類型的無線電通信服務(wù)來滿足消費(fèi)者的需要。例如，設(shè)想通過無線電通信系統(tǒng)支持傳真，電子郵件，電視，互聯(lián)網(wǎng)接入，等。而且，預(yù)期用戶可能希望在相同時(shí)間內(nèi)接入不同類型的服務(wù)。例如，兩個(gè)用戶之間的電視會(huì)議包含語音和電視的支持。這些不同服務(wù)中某些與傳統(tǒng)上已經(jīng)由無線電通信系統(tǒng)提供的語音服務(wù)相比需要相當(dāng)高的數(shù)據(jù)速率，而其他的服務(wù)將需要可變的數(shù)據(jù)速率服務(wù)。因而，期望將來的無線電通信系統(tǒng)需要能夠支持高數(shù)據(jù)速率通信以及可變的數(shù)據(jù)速率通信。
寬帶DS-CDMA被認(rèn)為是下一代無線電通信系統(tǒng)的一個(gè)候選者，它將提供這樣的高數(shù)據(jù)速率通信服務(wù)。盡管在寬帶DS-CDMA技術(shù)中固有的相當(dāng)高的譜效率，仍可能需要改進(jìn)這些技術(shù)的性能，以便提供所需要的高數(shù)據(jù)速率和質(zhì)量。一種所提議的用于擴(kuò)大寬帶DS-CDMA系統(tǒng)的技術(shù)是利用自適應(yīng)天線發(fā)送寬帶DS-CDMA系統(tǒng)中的信號(hào)。自適應(yīng)天線將與特定的移動(dòng)單元有關(guān)的信號(hào)能量指向特定的地理區(qū)域，使得在這些區(qū)域以外的移動(dòng)單元并不受到該信號(hào)能量的干擾。在寬帶DS-CDMA系統(tǒng)中使用自適應(yīng)天線一定程度上減輕了CDMA系統(tǒng)固有的自干擾限制，代替的是這樣的系統(tǒng)可能受可用的擴(kuò)頻碼數(shù)目的限制。
據(jù)申請(qǐng)人所知，這種碼限制的問題并未得到廣泛的認(rèn)可，因?yàn)镃DMA系統(tǒng)使用一個(gè)組中所有可用的碼，傳統(tǒng)上不能容忍與發(fā)送信號(hào)有關(guān)的干擾。為了更好地理解這個(gè)新問題，了解碼組是如何用于通常的CDMA系統(tǒng)中的是有幫助的。
在傳統(tǒng)的DS-CDMA系統(tǒng)中，不同的小區(qū)使用不同的碼組用于通信。通過使一組中的碼和其他組的碼之間具有合乎情理的低互相關(guān)，在每個(gè)小區(qū)中可用的頻率帶寬完全可重新使用。典型情況下每個(gè)碼組包含多個(gè)正交的擴(kuò)頻碼，用于分離小區(qū)內(nèi)不同的物理信道。這就有助于降低下行小區(qū)內(nèi)干擾，尤其是在具有幾個(gè)多徑成分的傳播環(huán)境中，在其他，許多時(shí)間分散的環(huán)境中也這樣。一定長度可用正交碼的數(shù)目等于碼的長度，也就是說，對(duì)于64位碼，在每組中有64個(gè)正交碼。
正如以前提到的那樣，通常不可能同時(shí)使用一組中所有碼在下行鏈路上發(fā)送信息，這是由于傳輸之間的自干擾。然而，隨著引入自適應(yīng)天線，在下行鏈路中的干擾可被降低到一定的程度，這將有可能大大增加系統(tǒng)容量。例如，從通常的一個(gè)天線設(shè)備移到N天線可提供容量的增加在N的數(shù)量級(jí)。在這些情況下，可用碼的數(shù)目可能是限制容量的因素而不是下行鏈路干擾。
因此，希望創(chuàng)造新的技術(shù)和系統(tǒng)用于以靈活的方式分配碼，使得碼能重新使用，充分利用由于在寬帶DS-CDMA系統(tǒng)中使用自適應(yīng)天線潛在可用的全部容量的增加量。
概述申請(qǐng)人的發(fā)明解決了與以前的通信系統(tǒng)有關(guān)的這些和其他的問題，其中多個(gè)下行鏈路擴(kuò)頻碼組以這樣一種方式進(jìn)行管理，使得利用自適應(yīng)天線的無線電通信系統(tǒng)中的用戶之間的干擾為最小。用戶之間的干擾取決于為傳輸?shù)接脩羲玫奶炀€增益，傳輸功率和用戶碼之間的互相關(guān)。因此，本發(fā)明在對(duì)用戶分配碼中以期望降低干擾的方式利用這些參數(shù)的知識(shí)。
例如，具有互相嚴(yán)重干擾的天線增益的移動(dòng)站可被分配具有最佳互相關(guān)特性的碼，也就是在相同碼組中的碼。在利用到達(dá)方向(DOA)，信息確定如何引導(dǎo)下行鏈路信號(hào)向特定的移動(dòng)站的系統(tǒng)中，可將這種相同的DOA信息可用作一種指示器，指明非常不相同的移動(dòng)站天線增益將如何互相干擾。因此，本發(fā)明的示范性實(shí)施方案可分配來自一組中的碼到一個(gè)小區(qū)的右半部，而分配來自另一組的碼到小區(qū)左半部以便使干擾最小。用這種方法，通過天線的增益壓制了使用不同組中的碼的小區(qū)內(nèi)傳輸之間比較高的互相關(guān)。
附圖簡述通過結(jié)合附圖閱讀本說明書將會(huì)更好地理解申請(qǐng)人的發(fā)明的特征和目的，其中，

圖1是一種可以實(shí)施本發(fā)明的示范性，通常的無線電通信系統(tǒng)的簡圖；圖2示出在CDMA發(fā)射機(jī)中擴(kuò)頻碼和擾頻碼的使用；圖3示出使用相對(duì)窄的波束提供無線電通信服務(wù)；圖4是利用自適應(yīng)陣列天線結(jié)構(gòu)的一種示范性發(fā)射機(jī)的方框圖；圖5表示支持依據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施方案的連接的碼分配的流程圖；圖6表示支持本發(fā)明的示范性實(shí)施方案的連接的碼分配流程圖；和圖7(a)-7(c)提供在小區(qū)內(nèi)碼組和地理區(qū)域之間動(dòng)態(tài)聯(lián)系的概念性簡圖。
詳述雖然本描述被寫入包含便攜式或移動(dòng)無線電話的蜂窩通信系統(tǒng)的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本申請(qǐng)人的發(fā)明可應(yīng)用于其他通信的應(yīng)用。圖1示出一種通常的蜂窩無線電通信系統(tǒng)100。無線電通信系統(tǒng)100包括連到多個(gè)相應(yīng)的天線130a-n的多個(gè)無線電基站170a-n。與天線130a-n連接的無線電基站170a-n與多個(gè)小區(qū)110a-n內(nèi)的多個(gè)移動(dòng)終端(例如終端120a,120b和120m)通信。從基站到移動(dòng)終端的通信稱為下行鏈路，而從移動(dòng)終端到基站的通信稱為上行鏈路。
基站被連到移動(dòng)電話交換辦公室(MSC)150。在其他的任務(wù)中，MSC(通過它與無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)的連接)協(xié)調(diào)基站的活動(dòng)，例如在移動(dòng)終端從一個(gè)小區(qū)到另一個(gè)小區(qū)的轉(zhuǎn)交期間那樣。MSC，依次，可被連接到公共交換電話網(wǎng)160，為各種通信設(shè)備180a,180b和180c服務(wù)。
依據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施方案，DS-CDMA系統(tǒng)可利用由等長度(時(shí)間上)幀組成的物理信道支持高位速率服務(wù)。每幀傳送整數(shù)片和整數(shù)信息位。傳送數(shù)據(jù)和控制信息(例如，包括用于信道估計(jì)，功率控制命令和數(shù)據(jù)的速率信息的引導(dǎo)/參考符號(hào))的物理信道可被標(biāo)記為物理數(shù)據(jù)信道(PDCH)和物理控制信道(PCCH)。在移動(dòng)站和基站之間的每個(gè)連接將由PCCH和至少一個(gè)PDCH支持。
這種概念示于圖2中，其中兩個(gè)無線電載體(RB1和RB2)提供數(shù)據(jù)塊到多路轉(zhuǎn)換器200。在方框202所選的方框被提供前向糾錯(cuò)(FEC)編碼，然后在方框206利用與PDCH1有關(guān)的信道化碼擴(kuò)頻以前在方框204被插入。并未全部示出的類似分支可為PDCH2和PCCH提供。然后在方框208每個(gè)所得的物理信道被相加并在方框210在傳輸以前利用擾頻碼擾頻。調(diào)制，放大和連到天線被提供順流傳送，雖然在本圖中并未示出。
正如上述，一個(gè)碼組描述一組信道碼和一個(gè)特定的擾頻碼的組合，哪組具有某些最佳的相關(guān)性質(zhì)(例如，正交)。用于建立和熟練使用碼組的技術(shù)被描述在瑞典專利申請(qǐng)No.SE9703161-1，標(biāo)題是“Methods for Telecommanication”,Erik Dahlman,1997年9月2日提交，將其公開內(nèi)容引入于此作為參考。如以下連同采用自適應(yīng)天線的系統(tǒng)所描述的那樣，申請(qǐng)者已經(jīng)建立用于確定從哪個(gè)碼組分配一個(gè)碼到特定的移動(dòng)站/連接的技術(shù)和系統(tǒng)。雖然以下的示范性實(shí)施方案是結(jié)合無線電通信系統(tǒng)中位于基站的自適應(yīng)天線陣列進(jìn)行描述的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到這些概念同等地適用于其他系統(tǒng)，例如，其中可利用一個(gè)或幾個(gè)天線發(fā)送信號(hào)的空間分布天線的系統(tǒng)。
例如，圖3示出這樣一種示范性無線電通信系統(tǒng)300，包括采用固定波束相位陣列(未示出)的無線電基站320。該相位陣列產(chǎn)生多個(gè)固定的窄波束(B1,B2,B3,B4，等)，從基站320徑向地延伸。最好，這些波束交迭以建立服務(wù)于無線電通信小區(qū)的連接覆蓋區(qū)。雖然未示出，相位陣列實(shí)際上可由三個(gè)相位陣列扇面天線組成，每個(gè)與基站320延伸的120°范圍內(nèi)進(jìn)行通信。
圖3示出位于波束B1之一的覆蓋內(nèi)的一個(gè)移動(dòng)終端310。通信在基站320和該移動(dòng)站310之間進(jìn)行，利用波束B1?；蛘?，另外，一個(gè)或多個(gè)相鄰波束。同樣地，第二移動(dòng)終端330利用，至少，波束B10與基站320通信。讀者將理解，現(xiàn)代無線電通信環(huán)境典型情況下在小區(qū)內(nèi)包括許多移動(dòng)終端，然而示出兩個(gè)對(duì)于描述本發(fā)明這些示范性實(shí)施方案的操作是足夠的。
此外，自適應(yīng)陣列允許選擇性的發(fā)送特定方向中的信號(hào)。例如，如圖4所示，陣列400可用于發(fā)送信號(hào)朝向目標(biāo)移動(dòng)站480成Θ角(相對(duì)于陣列的法線)，而在移動(dòng)終端470方向中移動(dòng)終端480的信號(hào)能量的傳輸為最小。這是通過選擇(綜合)施加到每個(gè)信號(hào)路徑(γ1,γ2,…γn)，到相位陣列天線400的權(quán)(W1,W2,…Vn)，使得增加陣列在某個(gè)角度方向中的發(fā)送功率并減少陣列在其他方向中的陣列發(fā)送功率(也就是，有效地控制一種零朝向的非指定的接收機(jī))。通過改變?cè)诓ㄊ纬蓡卧?40中由控制器420所用的加權(quán)值來選擇所希望的權(quán)重。因此，下行信號(hào)在單元430被分割，在單元440中為每個(gè)天線單元加權(quán)，并通過相位陣列天線400發(fā)送。
因?yàn)樽赃m應(yīng)天線陣列“引導(dǎo)”信號(hào)能量朝向指定的移動(dòng)站，因此從信號(hào)能量將受干擾的移動(dòng)站離開。這就有可能在相同的小區(qū)內(nèi)利用多重碼集。然而，碼應(yīng)該從這些集以這樣的方式分配，使得由不同的碼集引入的正交性降低引起的干擾為最小。這是由空間劃分來實(shí)現(xiàn)的，盡可能的達(dá)到信號(hào)利用來自不同組的碼所發(fā)送的方向。幾個(gè)例子將用作說明依據(jù)本發(fā)明的碼分配和管理。雖然以下的描述用作說明在基站完成的碼分配決策，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，這些決策可在無線電通信系統(tǒng)中的任何地方進(jìn)行，例如，在無線電網(wǎng)絡(luò)控制器，MSC150中或這三個(gè)實(shí)體的某種組合。
再次考慮在圖3中所示的例子。依據(jù)本發(fā)明基站320將被分配某些預(yù)先規(guī)定的碼組數(shù)，用以支持通信服務(wù)，每組具有多個(gè)碼，由此至少一個(gè)碼被分配給每個(gè)到遠(yuǎn)方站的連接。為了簡化本例，假定這個(gè)特定的基站320具有兩個(gè)碼組。因?yàn)樵诖a組之間的互相關(guān)高于相同組中碼之間的互相關(guān)，因此，利用盡可能少的碼組支持在任何給定的小區(qū)中的通信是有利的。這樣，雖然移動(dòng)站310和330位于大體上小區(qū)的相對(duì)側(cè)，如果在小區(qū)中的負(fù)載是足夠的輕，在第一碼組中的碼的數(shù)目足夠滿足容量的需要，則基站320將從第一碼組分配碼以支持與這兩個(gè)移動(dòng)站的通信?？筛鶕?jù)基站可用的每個(gè)碼組的互相關(guān)性質(zhì)選擇從第一碼組中哪個(gè)碼組分配。
如果在小區(qū)中更多的移動(dòng)站是有效的，基站320可能用完第一碼組中的碼，在此時(shí)，基站320將開始使用來自第二碼組的碼。為了使在小區(qū)內(nèi)引起的附加干擾最小，基站320使用與移動(dòng)站的位置有關(guān)的空間信息，確定哪個(gè)移動(dòng)站應(yīng)該使用利用第二組中的碼被發(fā)送的連接。
這種相同的空間信息已經(jīng)在基站中可得到，并且也用于識(shí)別由天線陣列支持的哪個(gè)窄波束應(yīng)該用于支持該連接，也就是，確定與每個(gè)單元有關(guān)的天線增益，用于將信號(hào)能量引導(dǎo)到合適的方向。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到有許多技術(shù)可用于確定合適的天線增益，本發(fā)明可根據(jù)用任何方式確定的天線增益分配碼。
用于確定合適的天線增益的一種技術(shù)是估計(jì)移動(dòng)站的位置或方向。利用陣列天線執(zhí)行位置估計(jì)可以，例如，通過將陣列中每個(gè)波束連到它自己的，專用的無線電接收機(jī)來實(shí)現(xiàn)。然后，當(dāng)一個(gè)遠(yuǎn)距離終端發(fā)送到發(fā)送接收機(jī)時(shí)，例如，在隨機(jī)訪問信道(RACH)上發(fā)送訪問脈沖串時(shí)，可為每個(gè)波束確定信息強(qiáng)度和相位。接收到的每個(gè)波束中的信號(hào)和相位可被用于利用任何已知的到達(dá)方向(DOA)算法確定位置估值。在某些系統(tǒng)中，也可能是這樣，移動(dòng)站可利用，例如，GPS技術(shù)或通過測(cè)量與導(dǎo)引信號(hào)傳輸有關(guān)的到時(shí)，負(fù)責(zé)確定和報(bào)告其位置。
基站320利用這種位置信息確定小區(qū)的哪個(gè)區(qū)域中將使用來自第一碼組的碼，和小區(qū)的哪個(gè)區(qū)域?qū)⑹褂脕碜缘诙a組的碼。作為一種相對(duì)簡單的例子，基站320可使用來自第一組的碼建立與在小區(qū)的一半中的一個(gè)新的有效的移動(dòng)站的通信(例如，包含移動(dòng)站310)，和使用來自小區(qū)的第二個(gè)一半中的新的有效的移動(dòng)站通信(例如，包含移動(dòng)站330)。
而且，一旦基站320已經(jīng)用完在第一組中的碼并開始使用來自第二組的碼時(shí)，當(dāng)新的移動(dòng)站在小區(qū)中成為有效時(shí)，重新分配與現(xiàn)有的連接有關(guān)的碼而不是僅僅分配來自第二組的碼可能是有利的。例如，一旦基站320開始分配來自第二組的碼時(shí)，它可能希望將系統(tǒng)和移動(dòng)站330之間現(xiàn)有的連接從利用來自第一組的碼的信道轉(zhuǎn)交到利用來自第二組的碼的信道，以便使小區(qū)內(nèi)干擾為最小。這種重分配碼到現(xiàn)有連接的決策的作出將至少部分地，基于與系統(tǒng)具有有效連接的移動(dòng)站的當(dāng)前位置和基于基站決策使用來自第二組碼的決策的區(qū)域。
因此依據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施方案的碼分配技術(shù)可被歸納為兩類，即用于分配碼給小區(qū)中新的有效的移動(dòng)站的方法，和用于管理對(duì)已經(jīng)在小區(qū)內(nèi)被分配到碼的移動(dòng)站分配碼的方法?，F(xiàn)有將分別參考流程圖5和6描述這些示范性技術(shù)中的每一種。
在圖5中，在步驟500，試圖進(jìn)行估計(jì)新的移動(dòng)站的位置，或至少估計(jì)移動(dòng)站相對(duì)于基站的角度方向。正如以上提到的那樣，這可由移動(dòng)站或系統(tǒng)實(shí)施。如果由基站實(shí)施，在RACH上的訪問可被估值以確定移動(dòng)站的角度方向。如果系統(tǒng)在估計(jì)新的移動(dòng)站的位置或角度方向方面是成功的，那么在步驟504識(shí)別合適的碼組。然而，當(dāng)接收到脈沖串不足以確定移動(dòng)站的角度位置時(shí)也可能有機(jī)會(huì)發(fā)生。在這樣的情況下，在步驟502，從常設(shè)的碼組選擇碼，通常是第一碼組，移動(dòng)站至少臨時(shí)用來確立它的通信業(yè)務(wù)信道。如果當(dāng)前只有一組碼在使用，則系統(tǒng)將從不考慮移動(dòng)站的已估計(jì)的位置或角度方向的組中選擇一個(gè)碼，以便使小區(qū)內(nèi)的干擾為最小。因而，在步驟506，如果在被識(shí)別的組中的碼是可用的，則流程進(jìn)行到方框508，在此從組中分配一個(gè)碼，并利用所選的碼建立呼叫。
如果在步驟506，被識(shí)別的碼組完全被使用，然后系統(tǒng)將作測(cè)量，獲得用于新的移動(dòng)站的連接的碼。一種可能性是系統(tǒng)將評(píng)估正在使用已識(shí)別的組內(nèi)的碼的現(xiàn)有連接，以試圖釋放一個(gè)碼用于新的連接。例如，系統(tǒng)可利用這個(gè)機(jī)會(huì)評(píng)估處于軟轉(zhuǎn)交/宏分集模式中的那些移動(dòng)站(其中多重傳輸源，例如，波束或基站，正在兩個(gè)信道上提供基本上相同的信息到一個(gè)移動(dòng)站，并釋放正在由移動(dòng)站在低于某個(gè)閾值接收到的較弱的分支。這種類型的動(dòng)作可以釋放在已識(shí)別的碼組中的碼用于新的移動(dòng)站的連接。
另一種方案是，基站(或系統(tǒng))可以選擇開始利用另一組所分配的多個(gè)碼組。如果是這樣，那么過程移動(dòng)到圖5中的步驟510，其中基站更新對(duì)角度區(qū)域的碼組分配。這個(gè)步驟概念性地示于圖7(a)和7(b)中。例如，如果第一碼組當(dāng)前正用于第一地理區(qū)域中，第二碼組當(dāng)前正用于第二地理區(qū)域中，那么在碼組和地理區(qū)域之間的聯(lián)系可以，例如，如圖7(a)中所示。
當(dāng)?shù)谌a組被加上時(shí)，如圖7(b)中所見，基站將重新定義第一和第二碼組當(dāng)前正在被使用的區(qū)域，并至少指定一個(gè)區(qū)域用于第三碼組。注意到這些區(qū)域在規(guī)模上并不需要相等，因?yàn)榈湫颓闆r下，在任何給定區(qū)域中的負(fù)載在確定碼組將被分配到何處時(shí)是一起支配作用的因素。這種在碼組和地理區(qū)域之間的聯(lián)系的重新定義一般將需要某些移動(dòng)站已經(jīng)被分配一個(gè)碼，它們將位于已經(jīng)被重新指定為與新的碼組有聯(lián)系的地理區(qū)域中，例如，移動(dòng)站330將從在碼組2中使用一個(gè)碼改變?yōu)樵诖a組3中使用一個(gè)碼。對(duì)于這些移動(dòng)站，在步驟512可分配一個(gè)新的碼。然后新的移動(dòng)站被分配在適當(dāng)?shù)拇a組中的一個(gè)碼，可以是在步驟504中被識(shí)別的碼組或者是新的碼組，并且在系統(tǒng)內(nèi)建立連接。
已經(jīng)存在的，有效的連接也可為最佳的碼分配進(jìn)行周期性地評(píng)估以便降低小區(qū)內(nèi)干擾。因此，在圖6的流程圖中，對(duì)于每個(gè)所連接的移動(dòng)站，過程繼續(xù)進(jìn)行。在步驟600再次獲得DOA信息。然后，在步驟602，基站確定是否移動(dòng)站正在利用地理區(qū)域和碼組之間當(dāng)前的聯(lián)系給出的適當(dāng)?shù)拇a組中的碼接收/發(fā)送信息。如果是這樣，那么對(duì)于該移動(dòng)站的過程終止，系統(tǒng)開始評(píng)估另一個(gè)現(xiàn)有的連接。然而，如果移動(dòng)站正在使用的碼與不同的碼組有聯(lián)系，而不是與當(dāng)前移動(dòng)站所在的地理區(qū)域有聯(lián)系，例如，因?yàn)閺南到y(tǒng)上次檢查過以來移動(dòng)站已經(jīng)移動(dòng)，那么過程移到步驟604。這個(gè)概念在圖7(b)和7(c)中可見，其中移動(dòng)站330已經(jīng)從使用碼組3的區(qū)域移動(dòng)到使用碼組2的區(qū)域。
然后，系統(tǒng)確定是否與移動(dòng)站當(dāng)前的地理區(qū)域有聯(lián)系的碼組中的一個(gè)碼是可用的，例如在上例中的碼組2。如果是這樣，那么在步驟606分配一個(gè)碼。否則，基站執(zhí)行以上所描述的在圖6的步驟608-612中與步驟510-514有關(guān)的過程，以便將一個(gè)新的碼組加到在蜂窩中當(dāng)前正在使用的碼組中。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將很明顯，當(dāng)或者(1)一個(gè)新的碼組被投入小區(qū)提供服務(wù)，或者(2)一個(gè)移動(dòng)站在小區(qū)內(nèi)移動(dòng)到當(dāng)前正由不同組的碼提供服務(wù)的另一個(gè)地理區(qū)域時(shí)，本發(fā)明的實(shí)施有效地提供碼的轉(zhuǎn)交。在任何一種情況下。碼的轉(zhuǎn)交降低小區(qū)內(nèi)干擾并促進(jìn)使用多個(gè)，非正交的碼組，從而增加容量。
而且，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，將碼組分配到小區(qū)內(nèi)的地理區(qū)域是隨時(shí)間改變的，這取決于小區(qū)的不同部分中的通信業(yè)務(wù)負(fù)載。例如，大量的通信業(yè)務(wù)集中在小區(qū)的一個(gè)很小的部分中，那么一個(gè)或多個(gè)碼組可被用于提供在小區(qū)該部分中所需的容量。碼組可覆蓋不同區(qū)域或可重迭。當(dāng)然，允許的重迭越多，在傳輸之間不同碼組將產(chǎn)生的干擾越多。
以上的討論主要集中在提供移動(dòng)站和系統(tǒng)之間的有效連接的通信業(yè)務(wù)信道。然而，系統(tǒng)也提供控制信道，提供管理開銷信息和允許移動(dòng)站接入系統(tǒng)。系統(tǒng)可提供一組公共的控制信道，它們用已知的碼發(fā)送。這些碼可與一個(gè)或多個(gè)碼組有聯(lián)系，但對(duì)于移動(dòng)站中的接收機(jī)來說，它們應(yīng)該是事先已知的，使得這些單元可迅速掃掠供閱讀并在控制信道上發(fā)送。
如果控制信道被從第一碼組分配碼，當(dāng)附加的碼組被引入時(shí)，這些信道并不受影響。因此，在小區(qū)中所用的碼組數(shù)目的獨(dú)立性，移動(dòng)站知道公共控制信道使用哪些碼。當(dāng)呼叫是利用控制信道和它的已知的關(guān)連碼建立時(shí)，移動(dòng)站可被轉(zhuǎn)移到另一個(gè)碼組(如果必要的話)，而不是用于控制信道的碼道，以支持它的數(shù)據(jù)通信。
考慮以下的例子。假定系統(tǒng)利用信道化碼和擾頻碼的組合，其中公共控制信道使用不同的信道碼和相同的擾頻碼。為了獲得公共的控制信道，移動(dòng)站將搜索用于控制信道的擾頻碼，當(dāng)擾頻碼被識(shí)別時(shí)，移動(dòng)站可閱讀廣播信道，做隨機(jī)訪問嘗試并在公共控制信道上接收訪問準(zhǔn)許消息(因?yàn)樵撔诺朗褂靡阎臄_頻碼和已知的信道化碼)。前向訪問消息可以包含這樣的信息，通知移動(dòng)站有關(guān)哪個(gè)下行擾頻碼(也就是哪個(gè)碼組)用于它的所分配的通信業(yè)務(wù)信道。如果一個(gè)同步信道被用于搜索下行擾頻碼，信道應(yīng)該指出由公共控制信道使用的擾頻碼。
而且，當(dāng)分配碼時(shí)，也可考慮傳輸功率。例如，將產(chǎn)生許多干擾的高功率用戶可與許多低功率用戶一起分配碼組中的碼。
應(yīng)該理解，申請(qǐng)者的發(fā)明并不限于以上描述的特定的實(shí)施方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可做各種修改。申請(qǐng)者的發(fā)明的范圍由以下的權(quán)利要求確定，落在該范圍內(nèi)的任何和所有的修改都包含在其中。
權(quán)利要求
1．一種用于在無線電通信系統(tǒng)中發(fā)送信息到移動(dòng)站的方法包括以下步驟發(fā)送第一碼組和第二碼組到基站，在所述的第一和第二碼組中每個(gè)內(nèi)的碼是相互正交的；估計(jì)所述的移動(dòng)站相對(duì)于所述的基站的角度方向；根據(jù)所述的角度方向?yàn)樗龅囊苿?dòng)站識(shí)別所述的第一碼組和所述的第二碼組之一；如果在所述的被識(shí)別的碼組中一個(gè)碼是可用的，從所述的被識(shí)別的碼組中選擇一個(gè)碼；利用所述的被選的碼對(duì)所述的信息擴(kuò)頻和擾頻；和將所述的被擴(kuò)頻和擾頻的信息發(fā)送到所述的移動(dòng)站。
2．如權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟提供所述的帶有自適應(yīng)天線陣列的基站。
3．如權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟提供帶有一組空間分布的天線的所述的基站。
4．如權(quán)利要求1的方法，其中在所述的第一和第二碼組內(nèi)的每個(gè)碼包括信道化碼和擾頻碼。
5．如權(quán)利要求1的方法，其中所述的識(shí)別步驟還包括以下步驟從所述的第一碼組選擇一個(gè)碼直到在所述的第一組中的所有碼被分配為止。
6．如權(quán)利要求1的方法，其中所述的識(shí)別步驟還包括以下步驟將第一地理區(qū)域與所述的第一碼組相聯(lián)系，將第二地理區(qū)域與所述的第二碼組相聯(lián)系。
7．如權(quán)利要求6的方法，其中所述的聯(lián)系步驟還包括根據(jù)有效的移動(dòng)站的位置確定所述的第一和第二地理區(qū)域。
8．如權(quán)利要求5的方法，其中所述的識(shí)別步驟還包括以下步驟將第一地理區(qū)域與所述的第一碼組相聯(lián)系，第二地理區(qū)域與所述的第二碼組相聯(lián)系。
9．如權(quán)利要求8的方法，其中所述的聯(lián)系步驟還包括根據(jù)有效移動(dòng)站的位置確定所述的第一和第二地理區(qū)域。
10．如權(quán)利要求9的方法，其中所述的選擇步驟還包括以下步驟當(dāng)所述的第一碼組被用完時(shí)，根據(jù)它們與所述的第一和第二地理區(qū)域的聯(lián)系將碼重新分配給有效連接的與所述的基站通信和移動(dòng)站。
11．一種用于在無線電通信系統(tǒng)中發(fā)送信息到移動(dòng)站的方法包括以下步驟分配第一碼組和第二碼組到基站；確定與至少一個(gè)天線單元有關(guān)的天線增益用于將所述的信息發(fā)送到所述的移動(dòng)站；至少部分地依據(jù)所述的被確定的天線增益，從所述的第一碼組和所述的第二碼組之一選擇一個(gè)碼；和利用所述的被選的碼發(fā)送所述的信息到所述的移動(dòng)站。
12．如權(quán)利要求11的方法，還包括以下步驟提供所述的帶有包括所述的至少一個(gè)天線單元的自適應(yīng)天線陣列的基站。
13．如權(quán)利要求11的方法，還包括以下步驟提供所述的帶有包括所述的至少一個(gè)天線單元的一組空間分布的天線的基站。
14．如權(quán)利要求11的方法，其中在所述的第一和第二碼組內(nèi)的每個(gè)碼包括信道化碼和擾頻碼。
15．如權(quán)利要求11的方法，其中所述的選擇步驟還包括以下步驟從所述的第一碼組選擇一個(gè)碼直到在所述的第一組中的所有碼被分配為止。
16．如權(quán)利要求11的方法，其中所述的選擇步驟還包括以下步驟將第一地理區(qū)域與所述的第一碼組相聯(lián)系和第二地理區(qū)域與所述的第二碼組相聯(lián)系。
17．如權(quán)利要求16的方法，其中所述的聯(lián)系步驟還包括根據(jù)有效移動(dòng)站的位置確定所述的第一和第二地理區(qū)域。
18．如權(quán)利要求15的方法，其中所述的選擇步驟還包括以下步驟將第一地理區(qū)域與所述的第一碼組相聯(lián)系，和第二地理區(qū)域與所述的第二碼組相聯(lián)系。
19．如權(quán)利要求18的方法，其中所述的聯(lián)系步驟還包括根據(jù)有效移動(dòng)站的位置確定所述的第一和第二地理區(qū)域。
20．如權(quán)利要求19的方法，其中所述的選擇步驟還包括以下步驟當(dāng)所述的第一碼組被用完時(shí)，依據(jù)它們與所述的第一和第二地理區(qū)域的聯(lián)系，將碼重新分配給有效連接的與所述的基站通信的移動(dòng)站。
21．如權(quán)利要求11的方法，其中所述的確定步驟還包括以下步驟估計(jì)所述的移動(dòng)站的位置；和根據(jù)所述的被估計(jì)的位置確定所述的天線增益。
22．一種無線電通信系統(tǒng)包括一個(gè)基站，用于從移動(dòng)站接收上行信號(hào)，并確定天線增益，用于發(fā)送下行信號(hào)到所述的移動(dòng)站，利用至少一個(gè)碼對(duì)信息擴(kuò)頻；和一種裝置，用于根據(jù)所述的天線增益從一個(gè)碼組中分配所述的至少一個(gè)碼用于所述的下行信號(hào)。
23．如權(quán)利要求22的無線電通信系統(tǒng)，其中所述的裝置用于分配在所述的基站中的一個(gè)碼。
24．如權(quán)利要求22的無線電通信系統(tǒng)，其中所述的裝置用于分配在無線電網(wǎng)絡(luò)控制器中的一個(gè)碼，
25．如權(quán)利要求22的無線電通信系統(tǒng)，其中所述的至少一個(gè)碼包括信道化碼和擾頻碼。
26．如權(quán)利要求11的方法，其中所述的確定天線增益和選擇一個(gè)碼的步驟是在基站中實(shí)現(xiàn)的。
27．如權(quán)利要求11的方法，其中所述的確定天線增益和選擇一個(gè)碼的步驟是在無線電網(wǎng)絡(luò)控制器中實(shí)現(xiàn)的。
28．如權(quán)利要求11的方法，還包括以下步驟利用預(yù)先規(guī)定的信道化碼和與所述的第一碼組和所述的第二碼組之一有聯(lián)系的擾頻碼廣播管理開銷信息。
29．如權(quán)利要求22的無線電通信系統(tǒng)，其中所述的基站利用移動(dòng)站已知的信道化碼和擾頻碼發(fā)送公共的控制信道。
全文摘要
將多重碼組引入CDMA系統(tǒng)的下行鏈路中以便允許在每個(gè)小區(qū)中較多的連接,然后考慮它們之間的干擾將碼分配給不同的用戶。干擾取決于天線增益,所用的傳輸功率和碼之間的互相關(guān)。通過估計(jì)這些參數(shù),在碼分配過程中可使干擾為最小。因?yàn)閷⒋a和碼組分配到小區(qū)內(nèi)的地理區(qū)域可隨時(shí)間變化。支持碼的轉(zhuǎn)交。
文檔編號(hào)H04W16/24GK1308824SQ99806208
公開日2001年8月15日 申請(qǐng)日期1999年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月15日
發(fā)明者F·奧維斯約, J·卡爾松, S·馬祖爾, F·克羅尼斯特德特 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司