CN100473214C - 移动通信系统，基站设备，及控制移动通信系统的方法 - Google Patents

Abstract

在一种移动通信系统中，有效降低了来自相邻小区的干扰并限制了发射功率。传输损失估计单元202和发射功率估计单元204估计为发射下行信号所需的发射功率。根据从多个移动终端装置每一个向基站装置的上行信号，分组单元206根据估计的发射功率把多个移动终端装置划分为共享多个无线资源的组。向属于由分组装置形成的每一组的移动终端装置发射的下行信号被彼此同时发射。而且，对于多个无线资源设置优先级，并根据设置的优先级分配属于由分组单元206划分的组的移动终端装置。于是，向彼此相邻的小区之一中需要较高发射功率的分组之一的传输，以及向另一小区中需要较高发射功率的分组之一的传输，在不同时间进行，从而降低了在每一小区中从相邻小区接收的干扰功率。

Description

移动通信系统，基站设备，及控制移动通信系统的方法

技术领域

本发明涉及移动通信系统，基站设备及控制移动通信系统的方法，并特别涉及一种移动通信系统，其中使用三种方法：码分多址(CDMA)，时分多址(TDMA)及时分双工(TDD)的组合作为接入方法，且其中在两个彼此相邻的小区中使用一个频率或有干扰可能的频率，适合于移动通信系统的基站设备及控制该移动通信系统的方法进行通信。

背景技术

在CDMA系统中，定义称为共享信道的无线资源。这种共享信道主要用于分组用户，其方式是由多个用户共享一个信道。通过这一共享信道，对应于用户在不同的时间进行传输，并能够易于进行呼叫设置控制。然而，需要进行安排以确定允许哪一个用户使用资源。

图9示出CDMA/TDMA/TDD方法的帧结构的一例。在图9所示的例子中，一帧由十五个时隙构成，且最多八个码可被多路复用。在作为无线接入方法的CDMA/TDMA/TDD方法中，以下将说明根据通信量进行无线资源的分配。

(1)TDD方法是方法之一，其中下行信道和上行信道是分开的，且其中一个频率的使用是根据时间被划分的。因而根据TDD方法，十五个时隙在上行信道和下行信道之间分配。

(2)TDMA方法是多路接入方法，其中使用一个频率发射一帧的时间周期被划分为一定数目的时隙，且用户使用与被划分的时隙不同的指定的时隙。因而根据TDMA方法，一个或多个十五个时隙分配给一个用户。

(3)CDMA方法是多路接入方法，其中通过在一个射频使用对应于用户的不同的码设置无线信道。因而根据CDMA方法，通过在每一时隙对不同的用户使用不同的码进行用户的多路复用。

图10示出，对于在一帧中设置通过多个时隙保持的共享信道的情形下共享信道的方案。共享信道在图10中以阴影部分指示。为了根据向用户指定的数据向用户分配资源要进行安排。安排的结果是，资源被分配给与帧对应的不同的用户。如果对于一个用户的信息量大，同一用户可以使用对应于多个帧的时间周期上的资源。

CDMA系统通常在包含干扰的条件下工作，并且一般当干扰量增加时，使用发射功率控制以使发射功率增加以保持传输质量。这种发射功率控制是瞬时进行的以补偿接收电平的变化或由于多路衰减而来自基站的传输延迟。干扰功率一般分为两种类型：即来自同一小区中其它用户的干扰，及来自小区以外的干扰或来自其它系统的干扰。

在通过上述共享信道的高速数据通信(根据当前的规范以128kbps或更高速率)中，整个一个或更多的时隙只供一个用户使用。因而在这种高速通信中，上述小区内的干扰能够被忽略，而小区外的干扰是主要的。

如上所述，在CDMA方法、TDMA方法和TDD方法的组合用作为无线接入方法的情形下，当整个一个或多个时隙只供一个用户使用时，影响一个小区内的用户容量的干扰功率只是来自小区以外的干扰功率。来自相邻小区的干扰功率与该相邻小区中用户所需的功率及用户在该相邻小区中的位置相关。因而，如果来自相邻小区的干扰量大，则需要增加发射功率。不利的是，当达到最大发射功率时，通信质量降低。

此外，其中不进行发射功率控制的CDMA/TDMA/TDD系统在干扰量大时有降低通信质量的缺点。

发明内容

就传统技术上述的缺点而言，本发明的目的是要提供一种能够有效降低来自相邻小区的干扰功率并能够限制发射功率的移动通信系统，基站设备，及控制该移动通信系统的方法。

为了达到上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种移动通信系统中的基站，包括：发射功率估计装置，用于基于从移动终端装置到基站设备的上行信号，估计从基站设备到多个移动终端装置的每一个发射下行信号所必须的发射功率；以及分组装置，用于根据由发射功率估计装置估计的发射功率，为把多个移动终端装置划分为共享一个或多个无线资源的组，进行分组处理，其中向在彼此相邻的多个小区之一属于需要较高发射功率的组的移动终端装置发射，以及向在另一小区中属于需要较高发射功率的组的移动终端装置发射，在不同时间进行。

根据第二方面的基站，发射功率估计装置接收由移动终端装置按已知发射功率发射的信号，基于接收的信号测量移动终端装置与基站设备之间的传输损失，并基于该传输损失与所提供的服务类型，估计为向每一移动终端装置发射下行信号所需的发射功率。

根据第三方面的基站，还包括优先级设置装置，用于对一个或多个无线资源设置优先级。根据由优先级设置装置设置的优先级，分配属于由分组装置划分的组的移动终端装置。

根据第四方面的基站，优先级设置装置根据来自外部设备的指令设置优先级。

根据本发明第五方面，提供了根据分别发射给多个移动终端装置的下行信号进行发射功率控制的一种基站设备，该基站设备包括发射功率估计装置，用于基于来自移动终端装置的上行信号估计向每一移动终端装置发射下行信号所需的发射功率，以及分组装置，用于根据由发射功率估计装置估计的发射功率，为把多个移动终端装置划分为共享一个或多个无线资源的组，进行分组处理，其中向在彼此相邻的多个小区之一属于需要较高发射功率的组的移动终端装置发射，以及向在另一小区中属于需要较高发射功率的组的移动终端装置发射，在不同时间进行。

根据第六方面的基站设备，发射功率估计装置接收由移动终端装置按已知发射功率发射的信号，基于接收的信号测量移动终端装置与基站设备之间的传输损失，并基于该传输损失与所提供的服务类型，估计为向每一移动终端装置发射下行信号所需的发射功率。

根据第七方面的基站设备，还包括优先级设置装置，用于对一个或多个无线资源设置优先级。根据由优先级设置装置设置的优先级，分配属于由分组装置划分的组的移动终端装置。

根据第八方面的基站，优先级设置装置根据来自外部设备的指令设置优先级。

根据本发明的第九方面，提供一种控制移动通信系统的方法，在该移动通信系统中根据从基站分别发射给多个移动终端装置的下行信号进行发射功率控制，该方法包括发射功率估计步骤，基于从移动终端装置到基站设备的上行信号，估计向每一移动终端装置发射下行信号所需的发射功率，以及分组步骤，根据在发射功率估计步骤中估计的发射功率，为把多个移动终端装置划分为共享一个或多个无线资源的组，进行分组处理，其中向在彼此相邻的多个小区之一属于需要较高发射功率的组的移动终端装置发射，以及向在另一小区中属于需要较高发射功率的组的移动终端装置发射，在不同时间进行。

根据第十方面的控制移动通信系统的方法，发射功率估计步骤中的发射功率的估计是在基站设备中进行的，且分组步骤中的分组处理可在级别比基站设备高的控制器中进行。

根据第十一方面的控制移动通信系统的方法，在上述方法的发射功率估计步骤中，基站设备接收由移动终端装置按已知发射功率发射的信号，基于接收的信号测量移动终端装置与基站设备之间的传输损失，并基于该传输损失与所提供的服务类型，估计为向每一移动终端装置发射下行信号所需的发射功率。

根据第十二方面的控制移动通信系统的方法，还包括优先级设置步骤，分别对一个或多个无线资源设置优先级。根据在优先级设置步骤中设置的优先级，分配属于在分组步骤中划分的组的移动终端装置。

根据第十三方面的控制移动通信系统的方法，根据来自外部设备的指令设置优先级。

简而言之，本系统中，对必须的发射功率进行估计，并在基站设备之间区分根据发射功率分配的一个或多个无线资源(码，时隙，频道)。分别对基站设备给定根据发射功率分配无线资源的优先级，并向用户分配无线资源。

对设置优先级的控制是在每一基站自动进行的，或可以通过较高级别的控制器进行基站设备的集中控制，以确定无线资源的分配。两种方法都可使用。这种系统能够用于作为无线接入方法的CDMA方法、TDMA方法和TDD方法的组合情形下。

如上所述，定义了其中无线资源(码，时隙，无线帧)主要用于分组用户在时分方式下使用的共享信道。这种系统能够用于有一个或多个无线资源被共享的情形下。由基站设备或更高级别的控制器从所接收的上行信号估计必须的发射功率。基于必须的发射功率进行用户的分组(分类)，以确定共享无线资源的用户组。在基站设备之间区分用户组及被分配的无线资源。这种控制可以是由较高级别控制器进行的集中控制。

在不进行发射功率控制的CDMA/TDMA/TDD系统中，根据各时隙的发射功率被设置为不同的值。而且在这种情形下，如果对应于根据时隙的发射功率进行上述的分组能够预期有相同的效果。

如果本发明以上述方式用于CDMA/TDMA/TDD系统，能够降低在一个小区中收到的来自相邻小区的干扰功率。从而降低了为获得所需质量的接收功率。于是，能够限制发射功率。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例中移动通信系统配置的图示；

图2是表示一般发射顺序的一例的图示；

图3是表示对应于发射功率下降顺序对共享信道设置优先级一例的图示；

图4示意性表示存在多个基站的状态的图示；

图5是用于说明在多个小区中对于多个共享信道设置优先级的图示；

图6是示意性表示由带有共享信道SC1的基站设备形成的通信区域的图示；

图7是用于说明根据时隙或共享信道设置发射功率的图示；

图8的图示是表示，在存在多个基站设备的情形下，当根据时隙或共享信道设置不同的发射功率时，发射功率与优先级之间的关系；

图9是表示CDMA/TDMA/TDD方法中帧配置的图示；以及

图10是用于说明CDMA/TDMA/TDD方法中共享信道的方案的图示。

具体实施方式

以下将参照附图说明本发明的实施例。在以下的说明中所参照的附图，相同的或彼此对应的组件等由相同的标号标出。

(第一实施例)

以下将说明本发明的第一实施例。本实施例中的无线接入方法假设是三种方法的组合：CDMA方法、TDMA方法和TDD方法。以下将根据通过下行信道传输进行发射功率控制的情形说明本实施例。

例如图9所示的一种帧配置可用于本实施例。如上所述，图9示出CDMA/TDMA/TDD方法的一例，其中一帧由15个时隙构成，每时隙最多能够多路复用八个码。由于本实施例中的无线接入方法是CDMA方法、TDMA方法和TDD方法的组合，根据通信量进行无线资源分配说明如下。

(1)根据TDD方法，十五个时隙在上行信道和下行信道之间分配。

(2)根据TDMA方法，根据发射速率分配一个时隙或多个时隙。

(3)根据CDMA方法，根据发射速率通过在每一时隙中对不同的用户使用不同的码进行用户的多路复用。

在通过上述共享信道的通信或128kbps或更高的高速数据通信的情形下，整个一个时隙只供一个用户使用。于是，影响在一个小区中通信的信号的干扰波可认为只是来自小区之外的干扰功率。

当基站接收来自移动终端或来自网络方的发射请求时，它发送并接收用于建立链接的控制信息。这时，基站基于来自移动终端的信号估计用于从基站发射所必须的发射功率。

图2示出在发射时一般操作顺序的一例。如图2所示，当作为下行信号从无线基站向移动终端装置发射通知信息时，移动终端装置进行初始同步操作及发射请求操作。于是移动终端装置向无线基站设备发射作为上行信号的发射请求信号(随机接入信道，以下将称为RACH)。无线基站设备基于这一RACH测量接收的功率。

一般来说，RACH信号是从移动终端装置以恒定的功率发射的。因而，无线基站能够从通过这一信道接收的功率估计通路的损失(传输损失)，以便估计应当从无线基站发射的信号的功率。特别是在时分方式下使用一个频率的TDD方法的情形下，能够精确地进行这种发射功率估计。还能够从包含关于移动终端装置的位置信息的信息，估计发射功率。用户的分组是通过按这种方式估计的发射功率值进行的。

以下将参照图1说明用户的分组。图1示出移动终端装置100，及无线基站设备200。图1中所示的移动终端装置100以已知的发射功率发射上行信号。例如，移动终端装置100发射通称为一定发射功率值的信号的上行信号。实际上，由于RACH信号是以从较高级别设备指定的发射功率被发射的，故上述RACH信号的发射功率值在较高级别设备中是已知的。

图1中所示的无线基站设备200通过接收单元201接收上行信号。传输损失估计单元202基于接收的功率值和已知的发射功率值203计算传输损失。这种情形下，能够通过简单地从已知的发射功率值减去接收的功率值计算传输损失。

然后基于包含传输损失估计单元202中计算的传输损失及为保证所需的质量所确定的通信信号与干扰功率的比值(信号对干扰的比值：SI，这根据服务类型205是变化的)的信息，发射功率估计单元204估计通过下行信道要被发射的发射功率。例如服务类型205的类型是语音，综合业务数字网(ISDN)，等等。当实际进行发射时，可使用由此估计的发射功率值。

分组单元206基于上述估计的下行信道发射功率值进行移动终端装置的分组。优先级设置单元207分别对多个无线资源设置优先级。用于传输损失的计算的操作和传输损失计算操作后继的其它操作可在较高级别的控制器中进行，而不是在无线基站设备200中进行。

多个基站的每一个基于上述处理的结果通过以设置的优先级选择无线资源，确定用于通信的信道。更具体来说，如图3所示，定义多个时隙作为一共享的信道。关于图3所示时隙，三个时隙用于一个共享信道。就是说，三个时隙分配给图3所示的共享信道SC1，共享信道SC2，及共享信道SC3中的一个。

每一基站为多个共享信道SC1到SC3根据发射功率电平设置优先级。图4示意性示出存在多个基站A到C，而图5和6示出在图4所示的基站中优先级的设置。以下将通过例子说明对应于具有较高发射功率的用户，设置最高优先级的情形。然而，也可以是另一种安排，即使得对应于具有较低发射功率的用户设置最高优先级。

图4示出由一个基站形成一个区域的全小区配置的一例。然而，显然本发明的系统还能够用于一个基站的区域被划分为多个扇区的扇区配置的情形。

本实施例中，如图5中所示进行分组。就是说，共享信道SC1的资源分配给基站区域A中有较高发射功率的用户。类似地，共享信道SC2的资源分配给基站区域B中有较高发射功率的用户，以及共享信道SC3的资源分配给基站区域C中类似地有较高发射功率的用户。就是说，在本实施例的系统中，向在彼此相邻的多个小区之一属于需要较高发射功率的组的移动终端装置发射，以及向在另一小区中属于需要较高发射功率的组的移动终端装置发射，在不同时间进行，这样就限制了在每一小区中接收的外部干扰功率。

图6示意性示出由具有共享信道SC1的基站设备形成的通信区域。参见图6，对于共享信道SC1，来自基站设备A的发射功率高于来自基站B和C的发射功率的每一个。本实施例中，根据发射功率的两个范围，即高范围和低范围进行移动终端的分组。另外，分组可以针对三个或更多的发射功率范围进行。本发明的系统还能够用于一个共享信道对应于一个时隙的情形。

根据发射功率设置优先级可以在每一基站自动持续地进行，或可以根据来自较高级别控制器，另一基站等的外部指令在集中控制下进行。在通常的情形下认为来自级别高于基站的控制器的集中控制更为有利。

(第二实施例)

以下，将说明本发明的第二实施例。如同第一实施例中那样，本实施例的无线接入方法假设是CDMA方法、TDMA方法和TDD方法的组合。本实施例中，不进行通过下行信道传输的发射功率控制，但是发射功率根据时隙或共享的信道设置为不同的电平。图7示出发射功率根据时隙或共享信道设置为不同电平的一例。

图8示出存在多个基站的情形下发射功率和优先级之间的关系，其中每一基站的发射功率设置类似于图7所示进行。如同8所示，在基站A中，在共享信道SC1到SC3中对于通过共享信道SC1的传输设置最高电平的发射功率，同时对于通过共享信道SC3的传输设置最低电平的发射功率。在基站B中，在共享信道SC1到SC3中对于通过共享信道SC2的传输设置最高电平的发射功率，同时对于通过共享信道SC1的传输设置最低电平的发射功率。

此外，在基站C中，在共享信道SC1到SC3中对于通过共享信道SC3的传输设置最高电平的发射功率，同时对于通过共享信道SC2的传输设置最低电平的发射功率。

本实施例中的发射功率估计方法和用户分组方法与第一实施例中相同。

本实施例中，事先通过根据时隙或共享信道设置发射功率的电平来确定优先级。如同第一实施例中那样，优先级的设置可以在每一基站中自动地进行，或也可以根据来自较高级别控制器的外部指令在集中控制下进行。

(控制基站设备和移动通信系统的方法)

如上所述，基站设备根据从分别发射给多个移动终端装置的下行信号，进行发射功率控制，并包括发射功率估计装置，用于基于来自移动终端装置的上行信号估计向每一移动终端装置发射下行信号所需的发射功率，以及分组装置，用于根据由发射功率估计装置估计的发射功率，为把多个移动终端装置划分为共享多个无线资源的组，进行分组处理。发射给属于由分组装置划分的每一组的移动终端装置的下行信号彼此同时被发射。发射功率估计装置接收由移动终端装置按已知发射功率发射的信号，基于接收的信号测量移动终端装置与基站设备之间的传输损失，并基于该传输损失与所提供的服务类型，估计为向每一移动终端装置发射下行信号所需的发射功率。该设备还包括优先级设置装置，用于对多个无线资源分别设置优先级。根据由优先级设置装置设置的优先级，分配属于由分组装置划分的组的移动终端装置。优先级设置装置可以根据来自外部设备的指令设置优先级。

本发明还实现了如下所述控制移动通信系统的一种方法。就是说，实现了控制移动通信系统的一种方法，该方法根据分别从基站发射给多个移动终端装置的下行信号，进行发射功率控制。该方法包括发射功率估计步骤，基于从移动终端装置到基站设备的上行信号，估计从基站设备向每一移动终端装置发射下行信号所需的发射功率，以及分组步骤，根据在发射功率估计步骤中估计的发射功率，为把多个移动终端装置划分为共享一个或多个无线资源的组，进行分组处理。发射给属于在分组步骤划分的每一组的用户的下行信号彼此同时被发射。发射功率估计步骤中的发射功率的估计，最好是在基站设备中进行，且分组步骤中的分组处理在比基站设备级别高的控制器中进行。

在发射功率估计步骤中，基站设备接收由移动终端装置按已知发射功率发射的信号，基于接收的信号测量移动终端装置与基站设备之间的传输损失，并基于该传输损失与所提供的服务类型，估计为向每一移动终端装置发射下行信号所需的发射功率。

该方法还包括优先级设置步骤，分别对多个无线资源设置优先级。根据在这一优先级设置步骤设置的优先级，分配属于在分组步骤划分的组的移动终端装置。

在优先级设置步骤中，可根据来自外部设备的指令设置优先级。

如上所述，根据本发明，对必须的发射功率进行了估计，把用户划分为组，并向每一组彼此同时发射信号。因而在本发明用于CDMA/TDMA/TDD系统的情形下，能够降低在每个小区中接收的来自相邻小区的干扰功率，从而能够降低为获得所需质量的接收功率。于是，有能够限制发射功率的效果。

对传输损失进行测量，并基于传输损失和所提供的服务类型估计必须的发射功率，从而有效降低了在每一小区中接收的来自相邻小区的干扰功率，并限制了发射功率。

此外，根据资源的优先级向属于划分的组的移动终端装置进行分配，这保证了在彼此相邻的小区之一向需要较高发射功率的组的传输，以及在另一小区向需要较高发射功率的组的传输，在不同时间进行，这样降低了在每一小区接收的来自相邻小区的干扰功率。于是，具有为获得所需质量降低接收功率以限制发射功率的效果。

Claims (10)

1.一种移动通信系统中的基站，包括：

发射功率估计装置，用于基于从移动终端装置到基站设备的上行信号，估计从基站设备到多个移动终端装置的每一个发射下行信号所必须的发射功率；以及

分组装置，用于根据由所述发射功率估计装置估计的发射功率，为把多个移动终端装置划分为共享一个或多个无线资源的组，进行分组处理，

其中向在彼此相邻的多个小区之一属于需要较高发射功率的组的移动终端装置发射，以及向在另一小区中属于需要较高发射功率的组的移动终端装置发射，在不同时间进行。

2.根据权利要求1的基站，其中所述发射功率估计装置接收由移动终端装置按已知发射功率发射的信号，基于接收的信号测量移动终端装置与基站设备之间的传输损失，并基于该传输损失与所提供的服务类型，估计为向每一移动终端装置发射下行信号所需的发射功率。

3.根据权利要求1或2的基站，还包括优先级设置装置，用于对一个或多个无线资源设置优先级，其中根据由所述优先级设置装置设置的优先级，分配属于由所述分组装置划分的组的移动终端装置。

4.根据权利要求3的基站，其中所述优先级设置装置根据来自外部设备的指令设置优先级。

5.一种控制移动通信系统的方法，其中根据从基站分别发射给多个移动终端装置的下行信号进行发射功率控制，该方法包括：

发射功率估计步骤，基于从移动终端装置到基站设备的上行信号，估计向每一移动终端装置发射下行信号所需的发射功率，以及

分组步骤，根据在所述发射功率估计步骤中估计的发射功率，为把多个移动终端装置划分为共享一个或多个无线资源的组，进行分组处理，

其中向在彼此相邻的多个小区之一属于需要较高发射功率的组的移动终端装置发射，以及向在另一小区中属于需要较高发射功率的组的移动终端装置发射，在不同时间进行。

6.根据权利要求5的方法，其中在所述发射功率估计步骤中的发射功率的估计是在基站设备中进行的，且在所述分组步骤中的分组处理可在级别比基站设备较高的控制器中进行。

7.根据权利要求5或6的方法，其中在所述发射功率估计步骤，基站设备接收由移动终端装置按已知发射功率发射的信号，基于接收的信号测量移动终端装置与基站设备之间的传输损失，并基于该传输损失与所提供的服务类型，估计为向每一移动终端装置发射下行信号所需的发射功率。

8.根据权利要求5或6的方法，还包括优先级设置步骤，分别对一个或多个无线资源设置优先级，其中根据在所述优先级设置步骤中设置的优先级，分配属于在分组步骤中划分的组的移动终端装置。

9.根据权利要求7的方法，包括优先级设置步骤，分别对一个或多个无线资源设置优先级，其中根据在所述优先级设置步骤中设置的优先级，分配属于在分组步骤中划分的组的移动终端装置。

10.根据权利要求8的方法，在所述优先级设置步骤中，根据来自外部设备的指令设置优先级。

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