專利名稱：Cdma系統(tǒng)中移動站輔助的前向鏈路開環(huán)功率和速率控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及無線通信系統(tǒng)，并且尤其涉及在網(wǎng)絡(luò)和移動站之間可靠地建立前向鏈路業(yè)務(wù)信道所需的初始發(fā)射功率的確定。
背景技術(shù)：
發(fā)射功率控制是很多無線通信系統(tǒng)的基本要素，且在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中尤其需要，其中潛在大量的用戶共享一個或多個公共頻率，并依賴唯一的擴(kuò)頻碼以在用戶的信號之間進(jìn)行區(qū)分。這種系統(tǒng)對于前向鏈路和反向鏈路傳輸均采用比較復(fù)雜的功率控制機(jī)制。
在典型的CDMA系統(tǒng)中，前向和反向鏈路功率控制依賴于在網(wǎng)絡(luò)和給定移動站之間的有效通信期間的閉環(huán)發(fā)射功率控制。例如在有效呼叫期間，網(wǎng)絡(luò)基于從相關(guān)聯(lián)的移動站返回的功率控制命令來控制前向鏈路業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率。如果移動站處的接收信號質(zhì)量低于一個所需門限，它命令網(wǎng)絡(luò)提高發(fā)射功率；否則它命令網(wǎng)絡(luò)降低發(fā)射功率。這樣，前向鏈路發(fā)射功率通常被維持在移動站處維持可接受的接收信號質(zhì)量所需的最低電平。反向鏈路功率控制采用類似的閉環(huán)技術(shù)，但是網(wǎng)絡(luò)向移動站提供功率控制命令，使得支持基站以最低所需電平接收來自移動站的發(fā)射。
雖然上述供率控制方案在有效呼叫期間提供了有利的操作，但是它們一般要求在前向和后向鏈路上存在業(yè)務(wù)信道或其它數(shù)據(jù)信道。即這些閉環(huán)供率控制方案表示一種維持發(fā)射功率以支持在一個或多個業(yè)務(wù)信道上通信的方法，但是它們并不提供例如用于建立或確定初始發(fā)射功率電平的機(jī)制。
前向鏈路業(yè)務(wù)信道功率的初始化出現(xiàn)于若干包括但不限于呼叫始發(fā)、軟/更軟切換以及硬切換的情形中。前向鏈路業(yè)務(wù)信道的可靠建立通過降低由重復(fù)連接嘗試引起的信令開銷來輔助網(wǎng)絡(luò)效率，并且顯著地影響用戶對服務(wù)質(zhì)量的感覺。這樣，設(shè)置初始業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率的常規(guī)方法利用一種“越多越好”的方法，并且簡單地將初始發(fā)射功率設(shè)置在一個足夠高的電平以保證多種情況下的可靠的移動站接收。
當(dāng)然，一旦前向鏈路業(yè)務(wù)信道被建立，則來自移動站的功率控制反饋通常將發(fā)射功率降低到所需的最低電平。使用高的默認(rèn)初始發(fā)射功率仍然意味著在統(tǒng)計上初始發(fā)射功率被設(shè)置得比典型移動站實際所需的高。因此，存在用于根據(jù)更加智能的功率初始化的方法來改進(jìn)總體網(wǎng)絡(luò)效率和容量的機(jī)會。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種使無線通信網(wǎng)絡(luò)能夠基于在目標(biāo)移動站處獲得用于業(yè)務(wù)信道的目標(biāo)接收信號質(zhì)量所需功率的確定來設(shè)置前向鏈路業(yè)務(wù)信道的初始發(fā)射功率的方法和設(shè)備。所需發(fā)射功率的確定將前向鏈路質(zhì)量看作是從由移動站做的信號測量所推斷的。在一個示例性實施例中，移動站對來自一個或多個基站的導(dǎo)頻信道信號的測量信息進(jìn)行反饋，該一個或多個基站是用于在要被建立的前向鏈路業(yè)務(wù)信道上服務(wù)于移動站的候選，即移動站的“有效集合”中的基站。
通常，用于業(yè)務(wù)信道的目標(biāo)接收信號質(zhì)量是基于移動站和網(wǎng)絡(luò)之間所協(xié)商的業(yè)務(wù)選項而被預(yù)先確定的。即基于用于在前向鏈路業(yè)務(wù)信道上服務(wù)于移動站所選擇的目標(biāo)數(shù)據(jù)速率，在移動站處達(dá)到給定誤幀率(FER)或維持某種其它接收質(zhì)量測量的接收信號質(zhì)量為網(wǎng)絡(luò)先驗地所知。注意，網(wǎng)絡(luò)可能基于服務(wù)基站的數(shù)目調(diào)整目標(biāo)接收信號質(zhì)量，以反映發(fā)射分集的可能益處。移動站也可以基于例如接收幀的錯誤率在網(wǎng)絡(luò)建立的范圍內(nèi)自主地更新目標(biāo)信號質(zhì)量。
所需初始發(fā)射功率的確定反映了對計算移動特定的發(fā)射功率值的需求，該發(fā)射功率值取得了用于業(yè)務(wù)信道的目標(biāo)接收信號質(zhì)量，而不發(fā)射過多的功率，否則會降低系統(tǒng)容量。為了做到這一點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)將其發(fā)射功率的計算基于移動站所做的導(dǎo)頻信號測量。這些測量反映了移動站所經(jīng)歷的衰減(路徑損耗)和干擾，因此可以用于確定每一個服務(wù)基站所需的實際業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率，使得移動站接收以目標(biāo)接收信號質(zhì)量接收業(yè)務(wù)信道。
然而，移動站所做的導(dǎo)頻信號測量可能因基站負(fù)載而產(chǎn)生偏差。移動站處的干擾包含小區(qū)內(nèi)干擾、小區(qū)外干擾、以及由無數(shù)其它源引起的一般干擾。在此，小區(qū)內(nèi)干擾的程度取決于基站負(fù)載和用于來自小區(qū)的服務(wù)基站或扇區(qū)的小區(qū)內(nèi)發(fā)射的擴(kuò)頻碼的非正交性。名義上，唯一的擴(kuò)頻碼之間的互相關(guān)為零，使得移動站能夠解擴(kuò)其預(yù)期的信號而基本上沒有來自預(yù)期用于小區(qū)內(nèi)其它移動站的編碼信號的干擾。然而，這種零互相關(guān)取決于擴(kuò)頻碼的時間對齊，它被小區(qū)內(nèi)所發(fā)射信號的多徑傳播所折衷。
因此，初始發(fā)射功率的計算優(yōu)選地使用補(bǔ)償?shù)膶?dǎo)頻信號測量，基站負(fù)載偏差從中被消除，并且還使用估計的或默認(rèn)的前向鏈路多徑特征，使得在計算中考慮多徑傳播的效果。在一個示例性實施例中，這些考慮的結(jié)果是發(fā)射功率的計算，其在每連接的基礎(chǔ)上確定發(fā)射功率。即該功率計算表示一種聯(lián)合計算，其確定來自每個將被用于支持前向鏈路業(yè)務(wù)信道的基站的所需功率。雖然示例性實施例在平衡的基礎(chǔ)上計算每連接的發(fā)射功率，即總的所需發(fā)射功率在連接之間被均等劃分，如果需要，功率計算可以被修改為不相等的每連接功率。
當(dāng)每個候選基站對每個前向鏈路業(yè)務(wù)信道提供至多一個業(yè)務(wù)信道連接時，要被建立的業(yè)務(wù)信道可用的這種連接的最大數(shù)目被限制為移動站的候選集合的大小。該候選集合包含那些以足夠的強(qiáng)度被接收且被視為適合包含在這些有效集合中的導(dǎo)頻，該有效集合是對應(yīng)專用業(yè)務(wù)信道連接的導(dǎo)頻集合。移動站通過在呼叫建立時即業(yè)務(wù)信道被建立之前在控制信道上發(fā)送的信令消息來向網(wǎng)絡(luò)通知包括在候選集合中的導(dǎo)頻。通常，網(wǎng)絡(luò)使用所有候選基站以建立業(yè)務(wù)信道。即業(yè)務(wù)信道連接被建立在每個候選基站處。然而，例如基站負(fù)載和資源可用性的動態(tài)條件可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)使用少于全部有效集合基站的基站。
例如，當(dāng)所計算的發(fā)射功率超過在意圖提供業(yè)務(wù)信道連接的一個或多個候選基站處的前向鏈路分配可用的功率時，網(wǎng)絡(luò)一般采用兩種方法之一。其一，網(wǎng)絡(luò)可以降低業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)速率，它的效果是降低所需接收信號質(zhì)量目標(biāo)，并且從而降低所需發(fā)射功率。然后，網(wǎng)絡(luò)基于降低的接收信號質(zhì)量目標(biāo)再次執(zhí)行初始發(fā)射功率計算，以確定更新后的每連接發(fā)射功率是否可用于每個所計劃的連接。如果不是，網(wǎng)絡(luò)可以降低數(shù)據(jù)速率，且以迭代的方式重復(fù)該過程。
其二，網(wǎng)絡(luò)可以選擇不使用缺乏足夠備用功率的候選基站。網(wǎng)絡(luò)可以在最初做出這種選擇或?qū)⑵渥鳛橐陨系椒ǖ囊徊糠郑绠?dāng)達(dá)到最小許可數(shù)據(jù)速率時。以此第二種方法，網(wǎng)絡(luò)只是不使用來自基站或缺乏足夠前向鏈路功率的站的計劃的連接。這樣，該方法需要網(wǎng)絡(luò)在每連接的基礎(chǔ)上利用新減少的連接數(shù)目來重新計算所需初始發(fā)射功率。注意每連接發(fā)射功率對總的所需發(fā)射功率并不必要具有線性關(guān)系，因為例如不予考慮的所計劃的連接可能與關(guān)于移動站的最有利的前向鏈路路徑相關(guān)聯(lián)。因此，從考慮中忽略該連接可能導(dǎo)致所需總發(fā)射功率的不成比例的增長。
典型地，一旦網(wǎng)絡(luò)與移動站建立前向鏈路業(yè)務(wù)信道，則網(wǎng)絡(luò)基于接收來自移動站的功率控制命令采用閉環(huán)功率控制以維持所需前向鏈路業(yè)務(wù)信道功率。然而，以上用于為前向鏈路業(yè)務(wù)信道設(shè)置初始發(fā)射功率的技術(shù)可以應(yīng)用于各種呼叫情景，包括但不局限于呼叫始發(fā)、軟及更軟切換、以及甚至硬切換。更一般地，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，以上技術(shù)可以應(yīng)用于前向鏈路業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率必須以開環(huán)方式被設(shè)置的任何時候。


圖1是用于實行本發(fā)明的示例性無線通信網(wǎng)絡(luò)的圖。
圖2是說明用于實行本發(fā)明的示例性邏輯的邏輯流程圖。
圖3是說明用于設(shè)置建立前向鏈路業(yè)務(wù)信道中所使用的業(yè)務(wù)信道連接數(shù)目的示例性邏輯的邏輯流程圖。
圖4是說明用于根據(jù)所涉及的基站處的動態(tài)條件設(shè)置初始發(fā)射功率的示例性邏輯的邏輯流程圖。
具體實施例方式
圖1示出了支持與移動站(MS)102無線通信的無線通信網(wǎng)絡(luò)100。網(wǎng)絡(luò)100包含多個基站(BS)104、一個基站控制器(BSC)108、以及一個移動交換中心(MSC)110。應(yīng)該理解，該圖示表示實際網(wǎng)絡(luò)實施的簡化，且網(wǎng)絡(luò)100可能在實際中包含其它網(wǎng)絡(luò)實體，例如歸屬位置寄存器(HLR)、接入認(rèn)證/授權(quán)(AAA)系統(tǒng)，以及包括附加的MSC 110、BSC 108和BS 104。此外，本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，術(shù)語和實施細(xì)節(jié)可以在網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)之間不同，例如在基于IS-95/2000和基于例如寬帶CDMA(WCDMA)的CDMA系統(tǒng)之間。因此應(yīng)該理解，網(wǎng)絡(luò)100表示用于闡釋本發(fā)明的示例性框架結(jié)構(gòu)，且本發(fā)明可以被實行于多種網(wǎng)絡(luò)類型。
每個BSC 108控制多個BS 104，即BS 104-1、104-2...、104-N。BS 104中的每一個包括用于向多個MS 102發(fā)射及從其接收的無線電資源。BS 104在前向鏈路上向MS 102發(fā)射并且在反向鏈路上從MS 102接收。在例如IS-95/2000的CDMA系統(tǒng)中，多個BS 104可以用于同時支持網(wǎng)絡(luò)100和給定MS 102之間的通信。即網(wǎng)絡(luò)可以將前向鏈路業(yè)務(wù)從不止一個的BS 104發(fā)射至MS 102，以及在不止一個的BS 104處從MS 102接收反向鏈路業(yè)務(wù)。
在任意給定時間都可以用于將前向鏈路業(yè)務(wù)傳輸至MS 102的BS104的集合被稱作移動站的“有效集合”。典型地，MS 102測量來自鄰近BS 104的導(dǎo)頻信號的強(qiáng)度，并且基于接收的高于給定信號門限的那些導(dǎo)頻信號設(shè)置其有效集合。因此，移動站的導(dǎo)頻集合中的BS 104可以被稱為“候選”基站，因為基于移動站的以相對較好的信號電平從它們接收信號的能力，它們每一個都是用于服務(wù)MS 102的候選。
根據(jù)本發(fā)明的一個或多個示例性實施例，為在一個或多個BS 104和MS 102之間建立的業(yè)務(wù)信道所選擇的初始發(fā)射功率是基于MS 102所作的導(dǎo)頻信號測量而設(shè)置的?；旧?，該初始化方法使用由MS 102返回的導(dǎo)頻信號測量以確定需要什么電平的發(fā)射功率來克服當(dāng)前路徑損耗和干擾條件，該路徑損失和干擾條件可以由導(dǎo)頻信號測量推導(dǎo)性地確定。即網(wǎng)絡(luò)100從由MS 102返回到網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)頻信號測量所指示的路徑損失和干擾條件推斷所期望的發(fā)射信號的惡化，并且將初始前向鏈路業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率設(shè)置為所需電平，使得MS 102以所需信號質(zhì)量接收業(yè)務(wù)信道。
圖2描繪了在網(wǎng)絡(luò)100處進(jìn)行發(fā)射功率初始化的示例性的頂級方法。處理開始于網(wǎng)絡(luò)100接收來自MS 102的前向鏈路質(zhì)量指示符(步驟200)，其在建立前向鏈路業(yè)務(wù)信道之前。如所指出的，這種前向鏈路質(zhì)量指示符可以是從MS 102發(fā)送至用于候選BS 104的網(wǎng)絡(luò)100的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度測量。
因為導(dǎo)頻信號測量可以由于前向鏈路負(fù)載條件而在某種程度上被歪斜或以其它方式被偏斜，所以網(wǎng)絡(luò)100從候選BS 104接收基站負(fù)載估計(步驟202)，它使用該基站負(fù)載估計從導(dǎo)頻信號測量中消除前向鏈路負(fù)載偏差。在示例性實施例中，MS 102將導(dǎo)頻信號測量發(fā)送至一個或多個BS 104，它們再將這些測量提供給BSC 108。BSC108還接收候選基站負(fù)載估計，且因此被設(shè)置以根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行初始發(fā)射功率計算。
首先，BSC 108選擇將被用于支持預(yù)期的前向鏈路業(yè)務(wù)信道的業(yè)務(wù)信道連接的數(shù)目(步驟204)。即BSC 108確定哪些BS 104將被用于支持前向鏈路業(yè)務(wù)信道。如將在下文中更加詳細(xì)說明的，BSC 108典型地將業(yè)務(wù)信道連接的數(shù)目設(shè)置為等于候選BS 104的數(shù)目，即等于MS 102的有效集合中的BS的數(shù)目。然而，可能會發(fā)生一些情況強(qiáng)制使用少于所有候選BS 104。
無論如何，網(wǎng)絡(luò)100固定或者相反確定業(yè)務(wù)信道連接的數(shù)目，并且接著計算初始發(fā)射功率作為在MS 102處達(dá)到所需業(yè)務(wù)信道接收信號質(zhì)量所需要的實際發(fā)射功率。一種通用形式的計算考慮了正如從補(bǔ)償后的導(dǎo)頻信號測量中推導(dǎo)出的所期望的前向鏈路路徑損耗和干擾，這些考慮提供了用于確定所需初始發(fā)射功率的基礎(chǔ)。
更一般地，網(wǎng)絡(luò)100基于網(wǎng)絡(luò)100和MS 102之間協(xié)商的業(yè)務(wù)選項而得知或可以確定用于MS 102處接收前向鏈路業(yè)務(wù)信道所需的目標(biāo)接收信號質(zhì)量。在典型的CDMA系統(tǒng)中，給定的業(yè)務(wù)選項可以包括若干可能數(shù)據(jù)速率之一，并且在例如語音業(yè)務(wù)的其它例子中可能只包含一種可能的數(shù)據(jù)速率?？勺償?shù)據(jù)速率在包數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)選項中尤其常見，例如那些在IS-2000和WCDMA系統(tǒng)中可用的數(shù)據(jù)速率。無論如何，一般的準(zhǔn)則為，數(shù)據(jù)速率越高，在MS 102處所需的接收信號質(zhì)量就越高。當(dāng)然，對于給定的所選數(shù)據(jù)速率，網(wǎng)絡(luò)100可以基于由使用多個業(yè)務(wù)信道連接所期望的分集增益調(diào)整所需信號質(zhì)量值。這種調(diào)整體現(xiàn)這樣的思想，即以更大的發(fā)射點(diǎn)數(shù)目得到對信道衰落的更大抵抗力，等等。
更詳細(xì)地，考慮給定BS 104和MS 102之間的前向鏈路。在MS102處達(dá)到所需接收信號質(zhì)量要求MS 102必須以足夠高的電平接收業(yè)務(wù)信道信號。這個要求可以被表達(dá)為信噪比(SNR)，它本身可以被表達(dá)為接收比特能量與噪聲功率譜密度的比值。因此，MS 102處的業(yè)務(wù)信道接收比特能量與噪聲功率譜密度的比值 必須被設(shè)置為一個電平，使得所需發(fā)射TrafficEb＝所需接收 (總干擾)(路徑損耗)(1)即在上式(1)中，在MS 102處獲得所需目標(biāo)接收信號質(zhì)量的發(fā)射比特能量等于所需業(yè)務(wù)信道比特能量比噪聲功率譜密度再乘以路徑損耗再乘以MS 102處的總接收干擾。
從移動站的觀點(diǎn)，總接收干擾等于其它小區(qū)干擾加上自干擾，且路徑損耗等于基站發(fā)射功率譜密度除以接收自所述基站的功率譜密度。因此，所需業(yè)務(wù)信道發(fā)射比特能量可以被表達(dá)為所需發(fā)射TrafficEb＝所需接收業(yè)務(wù)信道比特能量與噪聲功率譜密度的比值×(其它小區(qū)干擾+自干擾)×(發(fā)射功率譜密度/接收功率譜密度)(2)等價地，所需發(fā)射TrafficEb＝所需接收業(yè)務(wù)信道比特能量與噪聲功率譜密度的比值×(其它小區(qū)干擾/接收功率譜密度+自干擾/接收功率譜密度)×發(fā)射功率譜密度。(3)其中其它小區(qū)干擾與接收功率譜密度的比值可以由以下推導(dǎo)-所測量的基站負(fù)載，表達(dá)為發(fā)射導(dǎo)頻能量與總發(fā)射功率譜密度的比值；以及-接收導(dǎo)頻能量與總接收功率譜密度的比值，如移動站所測量且通過信令消息報告給基站的。
即，其它小區(qū)干擾與接收功率譜密度的比值≌發(fā)射導(dǎo)頻能量與總發(fā)射功率譜密度的比值/接收導(dǎo)頻能量與總功率譜密度的比值(4)其中自干擾與接收功率譜密度的比值可以從多徑輪廓推導(dǎo)出，在本發(fā)明的至少某些示例性實施例中，該多徑輪廓是網(wǎng)絡(luò)100先驗已知的。網(wǎng)絡(luò)100可以存儲多徑傳播信息，包括定義用于小區(qū)內(nèi)干擾計算所假設(shè)的多徑數(shù)目的默認(rèn)多徑輪廓信息，以及多徑的相關(guān)的路徑強(qiáng)度。在一個示例性實施例中，網(wǎng)絡(luò)100在其小區(qū)內(nèi)干擾計算中使用默認(rèn)數(shù)目的相同強(qiáng)度的多徑。
從以上的表達(dá)式可以看出，網(wǎng)絡(luò)100使用來自MS 102的向所感興趣的BS 104報告的導(dǎo)頻信號測量連同來自感興趣的BS 104的前向鏈路負(fù)載估計，以確定MS 102處的自干擾和其它小區(qū)干擾。此外如所示，這種由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的確定使用一個或多個多徑輪廓，它典型地包含用于感興趣的BS 104與MS 102之間的前向鏈路信道的一組多徑估計。在一個示例性實施例中，多徑估計可能包含一組關(guān)于傳播路徑的數(shù)目和相關(guān)路徑延遲以及衰減的默認(rèn)的估計。當(dāng)然，在一些實施中網(wǎng)絡(luò)100可能使用非默認(rèn)值。
在一個示例性實施例中，其中網(wǎng)絡(luò)100打算使用單個BS 104，用于支持要在它和MS 102之間建立的業(yè)務(wù)信道，以上操作可以被表達(dá)為Traffic PTXPilot PTX=TrafficEbNt·(PilotEcIor-PilotEcIo)RcRb·PilotECIor·PilotEcIo---(5)]]>其中TrafficPTXPilotPTX]]>是業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率與導(dǎo)頻信道發(fā)射功率的比值，Rc/Rb表示依賴于碼片速率和比特速率之間的比值的處理增益，且其中考慮了單個路徑傳播信道。
在另外一個示例性實施例中，其中網(wǎng)絡(luò)100打算使用多個BS104，用于支持要在它和MS 102之間建立的業(yè)務(wù)信道，它將以上操作合并為聯(lián)合計算，可以被表達(dá)為，TrafficPTxPilotPTx=TrafficEbNtRcRbΣi=1N[(PilotEc,iIor,i)PilotEc,iIo(PilotEc,iIor,i)-1L(PilotEc,iIo)]---(6)]]>其中對N項的求和表示使用N個業(yè)務(wù)信道連接或服務(wù)BS 104以初始地用于建立業(yè)務(wù)信道，Rc/Rb表示依賴于碼片速率與比特速率的比值的處理增益，且其中L表示所考慮的多徑的數(shù)目，假設(shè)每個路徑具有相等的強(qiáng)度。注意以上計算是利用所定義的導(dǎo)頻信道功率PilotPTx與業(yè)務(wù)信道功率TrafficPTx之間的比值在每連接(例如每BS 104)的基礎(chǔ)上表達(dá)所需的初始發(fā)射功率。
在另一個示例性實施例中，其中網(wǎng)絡(luò)100打算使用多個BS 104，用于支持要在它和MS 102之間建立的業(yè)務(wù)信道，它將以上操作合并為聯(lián)合計算，可以被表達(dá)為TrafficPTXPilotPTX=TrafficEbNtRcRbΣi=1NPilotEc,iIor,iΣl=1Liai,1PilotEc,iIoPilotEc,iIor,i-ai,lPilotEc,iIo---(7)]]>其中對N項的求和表示使用N個業(yè)務(wù)信道連接或服務(wù)BS 104以初始地用于建立業(yè)務(wù)信道，Rc/Rb表示依賴于碼片速率和比特速率之間的比值的處理增益，且其中Li表示對于第i個BS 104所考慮的多徑數(shù)目，假設(shè)每個路徑具有的強(qiáng)度為ai，1。注意以上計算是利用所定義的導(dǎo)頻信道功率PilotPTx與業(yè)務(wù)信道功率TrafficPTx之間的比值在每連接(例如每BS104)的基礎(chǔ)上表達(dá)所需的初始發(fā)射功率。
當(dāng)候選BS 104中的一個或多個缺乏足夠的備用前向鏈路功率以支持以上計算的發(fā)射功率時，網(wǎng)絡(luò)一般或者降低目標(biāo)數(shù)據(jù)速率且重新計算每連接功率要求，或者對不合要求的BS 104不予考慮且以降低的BS 104集合重新計算。當(dāng)然，可以使用其它技術(shù)，且這兩種主要方法可以被網(wǎng)絡(luò)100組合，例如其中網(wǎng)絡(luò)100在尋找可支持初始發(fā)射功率的嘗試中將目標(biāo)數(shù)據(jù)速率降低至為服務(wù)定義的最小值，然后在消除具有低備用功率的BS 104的嘗試中開始從候選集合中丟棄BS104。
圖3圖示了網(wǎng)絡(luò)的示例性選擇邏輯的至少一種元件。在此，網(wǎng)絡(luò)100確定MS的有效集合中的任何BS是否被保留或者否則被排除(步驟210)。如果是，則網(wǎng)絡(luò)100基于被排除或被保留的BS 104的數(shù)目降低要在建立業(yè)務(wù)信道中所使用的業(yè)務(wù)信道連接的數(shù)目N，且初始集合削減處理結(jié)束。當(dāng)移動站的有效集合中的所有BS 104都可用時，網(wǎng)絡(luò)100以第一種途徑將計劃的業(yè)務(wù)信道連接的數(shù)目設(shè)置為等于MS102的有效集合大小。
本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將意識到，很多變化可以用于確定所要使用的業(yè)務(wù)信道連接的數(shù)目。一般地，BSC 108將用于支持業(yè)務(wù)信道的計劃連接的數(shù)目設(shè)置為等于移動站的有效集合中候選BS 104的數(shù)目；因此，“連接集合”的大小一般等于有效集合的大小。然而如上所述，BSC 108可能降低連接集合的大小，其中候選BS 104中的一個或多個被保留或者否則從支持業(yè)務(wù)信道的使用中被排除。
圖3說明了可能由網(wǎng)絡(luò)100在計算所需發(fā)射功率之前所使用的初始選擇邏輯，而圖4說明了例如在所計算的所需發(fā)射功率超過連接集合中BS 104中的一個或多個所能提供的備用功率的情況下的示例性方法。即當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)計劃用于建立業(yè)務(wù)信道的一個或多個BS 104處的每連接發(fā)射功率超過備用前向鏈路功率時，以下的邏輯可能被網(wǎng)絡(luò)100使用。
因此，處理開始于網(wǎng)絡(luò)100確定任何所選的BS 104是否缺乏與所計算的所需發(fā)射功率相關(guān)的足夠的備用前向鏈路功率(步驟220)。如果不是，則所需初始發(fā)射功率的重新計算終止，且網(wǎng)絡(luò)100維持原先計算的初始發(fā)射功率，并使用當(dāng)前選擇的BS 104。
然而，如果所計劃的連接集合中的一個或多個BS 104缺乏足夠的備用功率，則網(wǎng)絡(luò)100選擇性地遵從數(shù)據(jù)速率降低方法(步驟222)，遵從連接排除方法(步驟224)，或者遵從其某種組合。例如，網(wǎng)絡(luò)100可能確定對于當(dāng)前業(yè)務(wù)選項是否允許數(shù)據(jù)速率降低(步驟228)，而且如果允許，則降低數(shù)據(jù)速率且基于與降低的數(shù)據(jù)速率相關(guān)聯(lián)的被降低的目標(biāo)接收信號質(zhì)量來重新計算所需的初始發(fā)射功率(步驟230)。在該點(diǎn)上，處理循環(huán)回到備用功率檢驗(步驟220)，其中網(wǎng)絡(luò)確定降低的功率電平是否在可用的極限之內(nèi)。如果達(dá)到了功率極限，則處理終止。否則，對網(wǎng)絡(luò)重復(fù)處理，或者繼續(xù)降低數(shù)據(jù)速率且迭代地重新計算所需發(fā)射功率，或者通過排除所計劃的業(yè)務(wù)信道連接。
后面的選擇反映了一種示例性的方法，實際上，網(wǎng)絡(luò)100可以采用排除方法，其具有或不具有數(shù)據(jù)降低方法的益處。在排除方法中，網(wǎng)絡(luò)100確定哪個計劃使用的BS 104缺乏足夠的備用功率，并且將它們從考慮中排除(步驟224)。網(wǎng)絡(luò)100接著利用來自削減后的BS 104的集合的可用連接的數(shù)目重新計算所需初始發(fā)射功率。再次，處理返回，用于確定現(xiàn)已削減后的BS 104的集合是否具有足夠的功率以支持重新計算的所需初始發(fā)射功率(步驟220)。如數(shù)據(jù)降低方法，網(wǎng)絡(luò)100可以通過連接排除方法迭代，直到它找到滿意的解集合。
應(yīng)該理解，以上示例性邏輯可以被實施于BSC 108中，或者可以被實施為BSC 108和所涉及的BS 104之間的合作成果?；贐SC的計算的一個優(yōu)勢是，BSC 108表示用于初始發(fā)射功率計算的結(jié)合的一個自然點(diǎn)，在它的控制下影響B(tài)S 104的操作。其它網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或標(biāo)準(zhǔn)可以使用不同的術(shù)語或不同的網(wǎng)絡(luò)實體來處理無線電資源管理，并且應(yīng)該理解，如在此所用的術(shù)語BSC被廣泛地解釋以涵蓋提供本發(fā)明功能性的各種實體。
總的來說，本發(fā)明提供了一種用于確定在網(wǎng)絡(luò)100和給定MS 102之間可靠地建立前向鏈路業(yè)務(wù)信道所需的初始業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率的基礎(chǔ)。本發(fā)明推導(dǎo)了MS 102處的接收條件，并且確定了在MS 102處達(dá)到目標(biāo)業(yè)務(wù)信道接收信號質(zhì)量所需的發(fā)射功率。這種推導(dǎo)依賴于MS 102對用于在前向鏈路上服務(wù)MS 102的候選BS 104所作的信道測量。在一個示例性的實施例中，網(wǎng)絡(luò)100接收MS 102對于每個候選BS 104所作的導(dǎo)頻信號測量。利用這些測量，以及利用負(fù)載估計和多徑輪廓估計，網(wǎng)絡(luò)100確定MS 102處的小區(qū)內(nèi)和其它小區(qū)的干擾，這允許它為業(yè)務(wù)信道恰當(dāng)設(shè)置初始發(fā)射功率。
本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將意識到，本發(fā)明表示一種初始的開環(huán)發(fā)射功率控制的方法，它基本上模仿與MS 102的業(yè)務(wù)信道一旦被建立時所使用的閉環(huán)功率控制。即本發(fā)明使用由MS 102作的導(dǎo)頻信道測量的反饋來確定MS 102處的接收條件(例如路徑損耗和干擾)，并且接著將要在建立至MS 102的業(yè)務(wù)信道中所用的初始發(fā)射功率設(shè)置為在MS 102處用于業(yè)務(wù)信道的達(dá)到目標(biāo)接收信號質(zhì)量所需的電平。同樣，上述細(xì)節(jié)為示例性的而不是限制性的。實際上，本發(fā)明僅由下面的權(quán)利要求書及其合理等價的范圍所限制。
權(quán)利要求
1.一種對于要在無線網(wǎng)絡(luò)中的一個或多個候選基站和移動站之間建立的前向鏈路業(yè)務(wù)信道確定初始發(fā)射功率的方法，該方法包含接收來自移動站的對候選基站的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度的測量；基于導(dǎo)頻信號強(qiáng)度測量確定前向鏈路質(zhì)量；基于移動站和網(wǎng)絡(luò)之間協(xié)商的業(yè)務(wù)選項設(shè)置用于業(yè)務(wù)信道的目標(biāo)接收信號質(zhì)量；以及基于前向鏈路質(zhì)量和目標(biāo)接收信號質(zhì)量計算用于業(yè)務(wù)信道的初始發(fā)射功率。
2.權(quán)利要求1的方法，其中確定前向鏈路質(zhì)量包含利用來自移動站的對基站負(fù)載偏差補(bǔ)償后的導(dǎo)頻信號測量確定移動站處的干擾。
3.權(quán)利要求2的方法，還包含接收來自候選基站的用于補(bǔ)償導(dǎo)頻信號測量的基站負(fù)載估計。
4.權(quán)利要求3的方法，其中計算用于業(yè)務(wù)信道的初始發(fā)射功率還基于基站負(fù)載估計。
5.權(quán)利要求4的方法，還包含利用基站負(fù)載估計補(bǔ)償導(dǎo)頻信號強(qiáng)度測量的負(fù)載偏差。
6.權(quán)利要求1的方法，其中計算業(yè)務(wù)信道的初始發(fā)射功率還基于所估計的多徑特征。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所估計的多徑特征包含對所定義的若干多徑存儲的路徑估計。
8.權(quán)利要求7的方法，其中相同的路徑估計用于每個多徑。
9.權(quán)利要求1的方法，還包含設(shè)置要從候選基站建立的用于支持業(yè)務(wù)信道的若干業(yè)務(wù)信道連接。
10.權(quán)利要求8的方法，還包含基于業(yè)務(wù)信道連接的數(shù)目來調(diào)整目標(biāo)信號的接收信號質(zhì)量。
11.權(quán)利要求9的方法，還包含基于業(yè)務(wù)信道連接的數(shù)目來計算業(yè)務(wù)信道的初始發(fā)射功率。
12.權(quán)利要求11的方法，其中基于業(yè)務(wù)信道連接的數(shù)目來計算業(yè)務(wù)信道的初始發(fā)射功率包含計算要被用于每個業(yè)務(wù)信道連接的初始發(fā)射功率。
13.權(quán)利要求1的方法，還包含對分集增益調(diào)整目標(biāo)接收信號質(zhì)量。
14.權(quán)利要求13的方法，還包含基于要為業(yè)務(wù)信道從一個或多個候選基站建立的若干業(yè)務(wù)信道連接來確定分集增益。
15.權(quán)利要求14的方法，其中調(diào)整目標(biāo)接收信號質(zhì)量包含降低目標(biāo)接收信號質(zhì)量，使得所計算的初始發(fā)射功率隨著業(yè)務(wù)信道連接的數(shù)目增長而降低。
16.一種對于要在無線網(wǎng)絡(luò)中的一個或多個候選基站和移動站之間建立的前向鏈路業(yè)務(wù)信道確定初始發(fā)射功率的方法，該方法包含接收來自移動站的對候選基站導(dǎo)頻信號的測量；從導(dǎo)頻信號測量中消除基站負(fù)載偏差，以產(chǎn)生補(bǔ)償后的測量；基于所需業(yè)務(wù)信道數(shù)據(jù)速率來設(shè)置用于業(yè)務(wù)信道的目標(biāo)接收信號質(zhì)量；以及基于補(bǔ)償后的測量和目標(biāo)接收信號質(zhì)量來計算初始發(fā)射功率。
17.權(quán)利要求16的方法，還包含接收來自于候選基站的基站負(fù)載估計，用于補(bǔ)償導(dǎo)頻信號測量。
18.權(quán)利要求16的方法，還包含設(shè)置要從候選基站建立的用于支持業(yè)務(wù)信道的若干業(yè)務(wù)信道連接。
19.權(quán)利要求18的方法，還包含基于要被建立的連接的數(shù)目來調(diào)整目標(biāo)接收信號質(zhì)量。
20.權(quán)利要求19的方法，其中調(diào)整目標(biāo)接收信號質(zhì)量包含以與業(yè)務(wù)信道連接數(shù)目成反比的關(guān)系調(diào)整目標(biāo)接收信號質(zhì)量，以反映與數(shù)目增長的業(yè)務(wù)信道連接相關(guān)聯(lián)的分集增益。
21.權(quán)利要求18的方法，其中設(shè)置業(yè)務(wù)信道連接的數(shù)目包含將業(yè)務(wù)信道連接數(shù)目設(shè)置為等于或小于候選基站的數(shù)目。
22.權(quán)利要求21的方法，還包含將業(yè)務(wù)信道連接數(shù)目設(shè)置為等于候選基站的數(shù)目。
23.權(quán)利要求18的方法，還包含基于業(yè)務(wù)信道連接的數(shù)目來計算初始發(fā)射功率，使得所計算的初始發(fā)射功率為每連接發(fā)射功率。
24.權(quán)利要求23的方法，還包含如果用于提供業(yè)務(wù)信道連接之一的任何候選基站缺乏足夠的殘余發(fā)射功率以支持所計算的每連接發(fā)射功率，則降低所需數(shù)據(jù)速率，并且從而降低目標(biāo)接收信號質(zhì)量；以及基于降低的所需數(shù)據(jù)速率重新計算初始發(fā)射功率。
25.權(quán)利要求23的方法，還包含通過將任何缺乏足夠殘余發(fā)射功率以支持所計算的每連接發(fā)射功率的候選基站從考慮中除去來設(shè)置要被建立的已降低數(shù)目的業(yè)務(wù)信道連接；以及基于要被建立的降低數(shù)目的業(yè)務(wù)信道連接重新計算初始發(fā)射功率。
26.權(quán)利要求16的方法，其中基于已補(bǔ)償?shù)臏y量和目標(biāo)信號質(zhì)量計算初始發(fā)射功率包含基于如從已補(bǔ)償?shù)臏y量推導(dǎo)的前向鏈路質(zhì)量來計算初始發(fā)射功率，作為在移動站處達(dá)到目標(biāo)接收信號質(zhì)量所需的功率。
27.權(quán)利要求16的方法，其中基于已補(bǔ)償?shù)臏y量和目標(biāo)信號質(zhì)量計算初始發(fā)射功率包含基于所定義的業(yè)務(wù)與導(dǎo)頻信道功率的比值和已補(bǔ)償?shù)臏y量來計算初始發(fā)射功率。
28.一種用于無線通信網(wǎng)絡(luò)中的基站控制器，該基站控制器用來接收移動站對一個或多個基站所做的導(dǎo)頻信號測量，該一個或多個基站是用于在要被建立的前向鏈路業(yè)務(wù)信道上服務(wù)移動站的候選；接收來自一個或多個候選基站的前向鏈路負(fù)載估計；基于導(dǎo)頻信號測量和前向鏈路負(fù)載估計確定與移動站相關(guān)的前向鏈路質(zhì)量；基于移動站和網(wǎng)絡(luò)之間協(xié)商的業(yè)務(wù)選項確定用于業(yè)務(wù)信道的目標(biāo)接收信號質(zhì)量；以及基于所確定的前向鏈路質(zhì)量和目標(biāo)接收信號質(zhì)量，計算一個或多個候選基站用于建立前向鏈路業(yè)務(wù)信道所需的初始發(fā)射功率。
29.權(quán)利要求28的基站控制器，其中該基站控制器基于估計移動站處的總接收干擾的小區(qū)內(nèi)和其它小區(qū)的干擾分量來確定前向鏈路質(zhì)量。
30.權(quán)利要求29的基站控制器，其中該基站控制器基于接收自給定候選基站的前向鏈路負(fù)載估計和對于給定候選基站的多徑輪廓，確定在移動站處對于給定候選基站的總接收干擾的小區(qū)內(nèi)干擾分量。
31.權(quán)利要求30的基站控制器，其中該基站控制器存取所存儲的多徑輪廓信息，以獲得用于給定候選基站的多徑輪廓。
32.權(quán)利要求28的基站控制器，其中如果一個或多個候選基站缺乏足夠的備用功率以支持所計算的初始發(fā)射功率，則該基站控制器基于數(shù)據(jù)速率降低來降低初始發(fā)射功率要求，其中該基站控制器降低用于服務(wù)移動站的目標(biāo)數(shù)據(jù)速率；確定用于已降低的目標(biāo)數(shù)據(jù)速率的新的目標(biāo)接收信號質(zhì)量；以及基于新的目標(biāo)接收信號質(zhì)量重新計算初始發(fā)射功率。
33.權(quán)利要求32的基站控制器，其中該基站控制器迭代地執(zhí)行數(shù)據(jù)速率降低，直到在每個候選基站處所計算的初始發(fā)射功率落入備用功率極限以內(nèi)。
34.權(quán)利要求33的基站控制器，其中該基站控制器迭代地執(zhí)行數(shù)據(jù)速率降低，直到達(dá)到較低的數(shù)據(jù)速率極限，然后執(zhí)行連接排除操作，其中該基站控制器排除缺乏足夠備用功率的候選基站，并且基于剩余的候選基站重新計算初始發(fā)射功率。
35.權(quán)利要求28的基站控制器，其中該基站控制器基于排除任何缺乏足夠備用功率以支持所計算的初始發(fā)射功率的候選基站來降低用于支持前向鏈路業(yè)務(wù)信道的若干計劃的所業(yè)務(wù)信道連接；以及基于降低數(shù)目的所計劃的業(yè)務(wù)信道連接來重新計算初始發(fā)射功率。
36.權(quán)利要求35的基站控制器，其中該基站控制器迭代地降低所計劃的連接的數(shù)目并且重新計算初始發(fā)射功率，直到每個剩余的候選基站都具有充足的備用功率。
37.權(quán)利要求35的基站控制器，其中該基站控制器通過在所計劃的連接數(shù)目的迭代降低達(dá)到較低的連接數(shù)目極限時降低用于移動站的所計劃的服務(wù)數(shù)據(jù)速率來降低發(fā)射功率要求。
全文摘要
在一個或多個候選基站(104－1至104－N)和移動站(102)之間建立前向鏈路業(yè)務(wù)信道時考慮了前向鏈路質(zhì)量，以便將初始發(fā)射功率設(shè)置為在移動站處達(dá)到所需接收信號質(zhì)量的電平。利用該方法，初始發(fā)射功率被設(shè)置為移動特定的功率電平，而不是默認(rèn)的初始發(fā)射功率電平。即開環(huán)發(fā)射功率控制在呼叫的開始設(shè)置業(yè)務(wù)信道功率，或者在某些切換情境中，使用前向鏈路信道損耗和干擾的知識以將用于業(yè)務(wù)信道的初始發(fā)射功率設(shè)置為在移動站處達(dá)到目標(biāo)信號質(zhì)量所需要的電平。這種知識是通過從移動站接收用于候選基站的導(dǎo)頻信號測量而獲得的，該測量可以通過補(bǔ)償它們的基站負(fù)載來改進(jìn)精確度。
文檔編號H04W52/12GK1669242SQ03816765
公開日2005年9月14日 申請日期2003年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月14日
發(fā)明者V·萬希 申請人:艾利森電話股份有限公司