專利名稱：運(yùn)行移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的方法、移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)和基站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的方法、一種移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)以及一種用于移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的基站。
移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)是這樣的無(wú)線電通信系統(tǒng)，在這些無(wú)線電通信系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)側(cè)的站維持與用戶站的無(wú)線電連接。已公開(kāi)了許多蜂窩式移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)，這些蜂窩式移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)具有大量由至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的無(wú)線電站供應(yīng)的無(wú)線電小區(qū)。例如按照標(biāo)準(zhǔn)GSM、UMTS、IS-95、CDMA 2000的系統(tǒng)和許多另外的系統(tǒng)歸屬于此。這些系統(tǒng)通常為每個(gè)無(wú)線電小區(qū)設(shè)置一個(gè)基站。多個(gè)無(wú)線電小區(qū)中的無(wú)線電小區(qū)與中央的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器(Radio Network Controller，BSC或RNC)相連接。
從UMTS標(biāo)準(zhǔn)中公開(kāi)了，在每個(gè)無(wú)線電小區(qū)中，將位于無(wú)線電小區(qū)中的基站的功率放大器的當(dāng)前輸出功率與對(duì)于該無(wú)線電小區(qū)來(lái)說(shuō)允許的最大輸出功率之比通知給上級(jí)的無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器。需要該信息來(lái)估計(jì)無(wú)線電小區(qū)的負(fù)荷。由存在的無(wú)線電資源來(lái)限定無(wú)線電小區(qū)的最大容量。主要由可供使用的頻帶寬度和無(wú)線電小區(qū)的允許的最大總發(fā)射功率來(lái)決定無(wú)線電資源。為了不太強(qiáng)烈地干擾相鄰的無(wú)線電小區(qū)，為每個(gè)小區(qū)規(guī)定這種最大允許的發(fā)射功率。
本發(fā)明所基于的任務(wù)在于說(shuō)明一種用于運(yùn)行移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)改善地利用存在于無(wú)線電小區(qū)中的無(wú)線電資源。
利用根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的方法、移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)以及基站來(lái)解決該任務(wù)。本發(fā)明的有利的擴(kuò)展方案和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
用于運(yùn)行移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的本發(fā)明方法設(shè)置一種功率放大器，用于放大要向用戶站傳輸?shù)男盘?hào)。確定該功率放大器的負(fù)荷的量度，并且發(fā)送到移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的中央單元上。
功率放大器例如可以是移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的基站的組成部分。如果一個(gè)無(wú)線電小區(qū)具有多個(gè)發(fā)射位置，則這些位置中的每一個(gè)具有至少一個(gè)功率放大器。
與上述的、規(guī)定無(wú)線電小區(qū)的負(fù)荷的確定的現(xiàn)有技術(shù)相反，根據(jù)本發(fā)明確定某個(gè)功率放大器的單獨(dú)的負(fù)荷，并且通知例如可以是無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器的中央單元。(在一個(gè)無(wú)線電小區(qū)中僅有一個(gè)放大器的情況下)對(duì)于功率放大器來(lái)說(shuō)最大允許的輸出功率常常偏離放大器所位于的相應(yīng)無(wú)線電小區(qū)的最大允許的總發(fā)射功率。通常如此來(lái)規(guī)定每個(gè)放大器的最大允許的輸出功率，使得防止放大器過(guò)載或在其特性曲線的非線性范圍中工作并且因此引起失真。與此相反，如此來(lái)規(guī)定小區(qū)的最大允許的發(fā)射功率，使得不太強(qiáng)烈地影響相鄰無(wú)線電小區(qū)的發(fā)射。因此這里干擾限制是重點(diǎn)。所以在網(wǎng)絡(luò)側(cè)相應(yīng)地規(guī)定小區(qū)的最大允許的發(fā)射功率。
本發(fā)明可以應(yīng)用在任意的移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)中。
在每個(gè)無(wú)線電小區(qū)存在多個(gè)功率放大器時(shí)，利用本發(fā)明尤其可以不僅提供整個(gè)無(wú)線電小區(qū)的負(fù)荷的量度，而且提供移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的每個(gè)單個(gè)放大器的負(fù)荷的量度。只要在中央單元中計(jì)劃資源分配，則可以例如如此來(lái)執(zhí)行資源分配，使得盡可能均勻地使功率放大器承擔(dān)負(fù)荷。
如果在一個(gè)無(wú)線電小區(qū)之內(nèi)規(guī)定發(fā)射分集(transmit diversity)，其中在發(fā)射分集的情況下相同連接的信號(hào)通過(guò)至少兩個(gè)放大器和所屬的天線同時(shí)向同一用戶站傳輸，則一個(gè)無(wú)線電小區(qū)中的多個(gè)功率放大器尤其得到采用。通過(guò)以下方式可以實(shí)現(xiàn)放大器的不均勻的負(fù)荷，即將發(fā)射分集僅用于連接的一部分，而同時(shí)可以規(guī)定僅僅將一個(gè)放大器用于另外的連接。
按照本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，功率放大器位于移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的無(wú)線電小區(qū)中，而中央單元位于該無(wú)線電小區(qū)之外。因此傳送到中央單元上的量度可以是向各個(gè)功率放大器分配連接的基礎(chǔ)，該分配要么由中央單元要么由其它網(wǎng)絡(luò)側(cè)組件來(lái)執(zhí)行。中央單元可以是無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器(radio network controller)。
在本發(fā)明的一種改進(jìn)方案中，功率放大器的負(fù)荷的量度有利地不僅依賴于當(dāng)前由功率放大器提供的輸出功率，而且依賴于功率放大器的最大允許的輸出功率。例如這兩個(gè)值可以是相互關(guān)聯(lián)的，使得所確定的并且傳送到中央單元上的量度被相應(yīng)地“標(biāo)準(zhǔn)化“，并且說(shuō)明負(fù)荷的百分率。
按照本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，設(shè)置有多個(gè)功率放大器，用于放大要向用戶站傳輸?shù)男盘?hào)，并且確定功率放大器的負(fù)荷的至少一個(gè)量度。
在此情況下，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施形式，確定功率放大器中的每一個(gè)功率放大器的負(fù)荷的量度。這能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)責(zé)資源分配的單元的、關(guān)于每個(gè)單個(gè)放大器的負(fù)荷率的非常詳細(xì)的信息。
替代地也可以確定，功率放大器的負(fù)荷的哪個(gè)量度具有最大的值，并且將這個(gè)具有最大值的量度發(fā)送到中央單元上。該信息告知中央單元(在還可供使用的資源的意義上)放大器之一的最臨界的負(fù)荷率。
有利的是，除了功率放大器的負(fù)荷的至少一個(gè)量度之外還確定功率放大器所位于的無(wú)線電小區(qū)的負(fù)荷的量度，并且同樣將無(wú)線電小區(qū)的負(fù)荷的量度發(fā)送到中央單元上。如果存在上面的段落中所述的實(shí)施形式，這則尤其是有利的。于是可以借助兩個(gè)量度在網(wǎng)絡(luò)側(cè)確定，是否只有放大器中的至少一個(gè)已達(dá)到其負(fù)荷的臨界范圍，或者無(wú)線電小區(qū)總體上是否已經(jīng)接近它的容量極限。(在每個(gè)無(wú)線電小區(qū)有多個(gè)放大器的情況下)對(duì)于每個(gè)單個(gè)功率放大器來(lái)說(shuō)最大允許的輸出功率的總和常常顯著大于放大器所位于的相應(yīng)無(wú)線電小區(qū)的最大的總發(fā)射功率。這原因在于，放大器在運(yùn)行期間可能不同強(qiáng)度地承受負(fù)荷。通常如此來(lái)規(guī)定每個(gè)放大器的最大允許的輸出功率，使得防止放大器過(guò)載。與此相反，如此來(lái)規(guī)定小區(qū)的最大允許的發(fā)射功率(該發(fā)射功率以下也稱為相應(yīng)小區(qū)的功率放大器輸出功率的最大允許的總和)，使得不太強(qiáng)烈地影響相鄰無(wú)線電小區(qū)的發(fā)射。
按照一種優(yōu)選的實(shí)施形式，無(wú)線電小區(qū)的負(fù)荷的量度不僅依賴于當(dāng)前由無(wú)線電小區(qū)的所有功率放大器提供的輸出功率的總和，而且還依賴于功率放大器的輸出功率的最大允許的總和。最后所述的因素是在上一段落中提及的無(wú)線電小區(qū)的最大允許的發(fā)射功率。在該實(shí)施形式中，通過(guò)利用最后所述的因素的標(biāo)準(zhǔn)化，得出無(wú)線電小區(qū)的百分比的負(fù)荷率作為無(wú)線電小區(qū)的負(fù)荷的量度。
無(wú)線電小區(qū)的負(fù)荷的量度可以與功率放大器的負(fù)荷的量度同時(shí)向中央單元傳輸，或者兩者可以在不同的時(shí)刻向中央單元傳輸。后者可以通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即確定，功率放大器之一的負(fù)荷的量度或無(wú)線電小區(qū)的負(fù)荷的量度是否具有較大值，其中根據(jù)該結(jié)果，要么將該功率放大器的負(fù)荷的量度要么將無(wú)線電小區(qū)的負(fù)荷的量度發(fā)送到中央單元。以此方式確保，中央單元總是被告知(放大器之一的那個(gè)或總體上無(wú)線電小區(qū)的那個(gè))分別最臨界的負(fù)荷率。同時(shí)節(jié)省通向中央單元的傳輸資源，因?yàn)椴煌瑫r(shí)傳輸負(fù)荷的兩個(gè)量度。
特別有利的是，在考慮到發(fā)送給中央單元的負(fù)荷的量度的情況下對(duì)要傳輸?shù)男盘?hào)到功率放大器上的分配作出決定。這可以例如通過(guò)中央單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。以此方式，可以在存在多個(gè)功率放大器的情況下盡可能均勻地利用存在的功率放大資源。
可以有利地重復(fù)確定負(fù)荷的根據(jù)本發(fā)明的量度并將其傳送到中央單元。該確定和傳送可以周期性地或根據(jù)請(qǐng)求由中央單元進(jìn)行。
本發(fā)明的移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)以及本發(fā)明的基站具有用于執(zhí)行本發(fā)明方法以及其擴(kuò)展方案和改進(jìn)方案所需要的裝置或組件。也可以實(shí)現(xiàn)這樣的本發(fā)明擴(kuò)展方案，在這些擴(kuò)展方案中這些裝置不是或僅僅部分是基站的組成部分。
以下借助

圖1中示出的實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地闡述本發(fā)明。
圖1展示了UMTS移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的由基站BS供應(yīng)的無(wú)線電小區(qū)C?；居杀镜貑卧狟S′以及由兩個(gè)與該本地單元BS′相連接的分布式(abgesetzt)的天線單元A1、A2構(gòu)成。基站BS可以維持通向用戶站MS1、MS2的連接，經(jīng)由該連接可以傳輸相應(yīng)的信號(hào)S1、S2。在此情況下，借助第一天線單元A1并且同時(shí)借助第二天線單元A2按照發(fā)射分集方法向第一用戶站MS1傳輸?shù)谝恍盘?hào)S1。但是也可以僅僅通過(guò)天線單元之一來(lái)維持連接。例如僅僅通過(guò)第一天線單元A1向第二用戶站MS2傳輸?shù)诙盘?hào)S2。
每個(gè)天線單元A1、A2具有功率放大器PA1、PA2，該功率放大器用于放大要通過(guò)相應(yīng)的天線發(fā)射的信號(hào)S1、S2。此外，基站BS的本地單元BS′與無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC形式的中央單元相連接，該無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC與其它無(wú)線電小區(qū)的多個(gè)相同類型的基站相連接(未示出)。
基站BS為每個(gè)放大器PA1、PA2確定所述每個(gè)放大器PA1、PA2在無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC上的負(fù)荷的以下量度MnMn＝Pn/Pnmax，其中n＝1，2，其中Pn是放大器PAn的當(dāng)前的輸出功率或發(fā)射功率，而Pnmax是該放大器的最大允許的輸出功率。
此外，基站BS還確定這兩個(gè)量度M1、M2中具有最大值的那個(gè)量度MPA＝max(M1；M2)。
它隨后向無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器傳送該最大值MPA。在另外的實(shí)施例中，當(dāng)然也可以將兩個(gè)量度M1、M2通知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器。
此外，在基站BS中還確定無(wú)線電小區(qū)C的負(fù)荷的量度，并且同樣通知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器MC＝(P1+P2)/PCmac，其中PCmax是以前由無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC規(guī)定的無(wú)線電小區(qū)中最大允許的發(fā)射功率。
在該實(shí)施例中無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器能夠識(shí)別，是否由于小區(qū)的最大允許的功率(PCmax)或放大器之一的最大允許的功率(Pnmax)的超出而潛在地危及無(wú)線電小區(qū)C的運(yùn)行。
在該實(shí)施例中周期性地確定負(fù)荷的量度Mn、MC并且傳送到控制器RNC上。無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC因此能夠盡可能最佳地分配無(wú)線電小區(qū)C的無(wú)線電資源，使得不僅避免超出每個(gè)功率放大器PAn的最大允許的輸出功率Pnmax，而且避免超出無(wú)線電小區(qū)C的最大允許的發(fā)射功率PCmax?？梢酝ㄟ^(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)資源分配，即給這些功率放大器分配確定數(shù)量的、具有要傳輸?shù)南鄳?yīng)信號(hào)S1、S2的連接。如果例如證實(shí)第一功率放大器PA1負(fù)荷太高，控制器RNC則可以決定不再以分集模式而是僅僅通過(guò)第二功率放大器PA2向第一用戶站MS1傳輸該連接的信號(hào)S1。以此方式減輕第一放大器PA1的負(fù)荷。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，不是同時(shí)向無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC傳輸兩個(gè)量度MPA、MC。替代于此，按以下公式根據(jù)這些量度計(jì)算出另一個(gè)向無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器傳輸?shù)膮?shù)TCP＝max(MC；MA)。這就是說(shuō)，僅向控制器RNC傳輸兩個(gè)值中分別較大的值。由此可以降低在基站BS和控制器RNC之間所需要的傳輸容量或信令花費(fèi)。
也可以在基站BS的本地單元BS′中、也就是與天線分開(kāi)地布置放大器PA1、PA2。于是與有源天線相反，談及無(wú)源天線，在有源天線的情況下直接在天線上布置放大器(像在圖1中那樣)。
在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，也可以在基站BS之內(nèi)設(shè)置多于兩個(gè)的分別具有功率放大器的天線。
權(quán)利要求
1.用于運(yùn)行移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的方法，其中，-設(shè)置有功率放大器(PA1；PA2)，用于放大要向用戶站(MS1，MS2)傳輸?shù)男盘?hào)(S1，S2)，-并且確定所述功率放大器的負(fù)荷的量度(M1；M2)，并且發(fā)送到所述移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的中央單元(RNC)上。
2.按權(quán)利要求1的方法，其中，-所述功率放大器(PA1；PA2)位于所述移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的無(wú)線電小區(qū)(C)中，-并且所述中央單元(RNC)位于所述無(wú)線電小區(qū)之外。
3.按上述權(quán)利要求之一的方法，其中，所述功率放大器(PA1；PA2)的負(fù)荷的量度(M1；M2)不僅依賴于當(dāng)前由所述功率放大器提供的輸出功率(P1，P2)，而且依賴于所述功率放大器的最大允許的輸出功率(P1max，P2max)。
4.按上述權(quán)利要求之一的方法，其中，-設(shè)置有多個(gè)功率放大器(PA1，PA2)，用于放大要向所述用戶站(MS1，MS2)傳輸?shù)男盘?hào)(S1，S2)，-并且確定所述功率放大器的負(fù)荷的至少一個(gè)量度(MPA；M1，M2)。
5.按權(quán)利要求4的方法，其中，確定所述功率放大器(PA1，PA2)中每一個(gè)功率放大器的負(fù)荷的量度(M1，M2)。
6.按權(quán)利要求5的方法，其中，確定所述功率放大器(PA1，PA2)的負(fù)荷的哪一個(gè)量度(M1，M2)具有最大值，并且將這個(gè)具有最大值的量度(MPA)發(fā)送到所述中央單元(RNC)上。
7.按權(quán)利要求5或6的方法，其中，-除了所述功率放大器的負(fù)荷的至少一個(gè)量度(M1，M2)之外，此外還確定所述功率放大器(PA1，PA2)所位于的無(wú)線電小區(qū)(C)的負(fù)荷的量度(MC)，-并且將所述無(wú)線電小區(qū)的負(fù)荷的量度(MC)同樣發(fā)送到所述中央單元(RNC)上。
8.按權(quán)利要求7的方法，其中，所述無(wú)線電小區(qū)(C)的負(fù)荷的量度(MC)不僅依賴于當(dāng)前由所述無(wú)線電小區(qū)的所有功率放大器(PA1，PA2)提供的輸出功率(P1，P2)的總和，而且依賴于所述功率放大器的輸出功率的最大允許的總和(PCmax)。
9.按權(quán)利要求7或8的方法，其中，-確定所述功率放大器(PA1，PA2)之一的負(fù)荷的量度(M1，M2)或所述無(wú)線電小區(qū)(C)的負(fù)荷的量度(MC)是否具有較大值，-并且根據(jù)該結(jié)果，向所述中央單元(RNC)要么發(fā)送該功率放大器的負(fù)荷的量度，要么發(fā)送所述無(wú)線電小區(qū)的負(fù)荷的量度。
10.按上述權(quán)利要求之一方法，其中，在考慮到發(fā)送給所述中央單元(RNC)的負(fù)荷的量度的情況下，作出關(guān)于要傳輸?shù)男盘?hào)(S1，S2)到所述功率放大器(PA1，PA2)上的分配的決定。
11.一種移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)，-具有至少一個(gè)功率放大器(PA1；PA2)，用于放大要向用戶站(MS1，MS2)傳輸?shù)男盘?hào)(S1，S2)，-具有用于確定所述功率放大器的負(fù)荷的量度(M1，M2)的單元，-并且具有用于將所述量度發(fā)送到所述移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的中央單元(RNC)上的單元。
12.一種用于移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的基站(BS)，-具有至少一個(gè)功率放大器(PA1，PA2)，用于放大要向用戶站(MS1，MS2)傳輸?shù)男盘?hào)(S1，S2)，-具有用于確定所述功率放大器的負(fù)荷的量度(M1，M2)的單元，-并且具有用于將所述量度發(fā)送到所述移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的中央單元(RNC)上的單元。
全文摘要
用于運(yùn)行移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的方法設(shè)置功率放大器(PA1；PA2)，用于放大要向用戶站(MS1，MS2)傳輸?shù)男盘?hào)(S1，S2)。確定該功率放大器的負(fù)荷的量度(M1；M2)，并且發(fā)送到移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)的中央單元(RNC)上。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1795621SQ200480014062
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2004年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月22日
發(fā)明者V·布雷爾, J·古斯特勞, C·米勒－施旺內(nèi)克, F·查彭蒂爾 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司