專利名稱：無線電通信系統(tǒng)基站和移動站之間連接用發(fā)射功率調(diào)節(jié)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于無線電通信系統(tǒng)，例如數(shù)字式移動無線電網(wǎng)的一個基站和移動站之間連接的發(fā)射功率調(diào)節(jié)的一種方法和一個裝置。
無線電通信系統(tǒng)用于借助于高頻振蕩經(jīng)無線電接口傳輸用戶信號。這樣的無線電通信系統(tǒng)，例如是用于將用戶無線地連接到固定網(wǎng)上的移動無線電網(wǎng)或裝置。經(jīng)一個共同的無線電接口傳輸不同用戶的，也就是移動站的用戶信號。在此人們談及一種多用戶報文傳輸系統(tǒng)。為了分用戶，也就是分離在移動站和一個基站之間的不同連接可以采用時分復(fù)用法、頻分復(fù)用法或碼分復(fù)用法。同樣可以組合這些方法。
以下觀察在其上同時在一個頻道中進(jìn)行向多個移動站傳輸信息的一種無線電通信系統(tǒng)。這些連接是因此不能通過時分復(fù)用和不能通過頻分復(fù)用法分離的，從移動站向基站的傳輸稱為上行方向，而從基站向移動站的傳輸稱為下行方向。
基站和移動站的接收裝置必須分析處理同時在一個頻道中傳輸?shù)亩鄠€連接的信息。在此出現(xiàn)的問題在于，在恒定的發(fā)射功率情況下通過在接收和發(fā)射的無線電站之間的不同距離，不同連接的接收功率強(qiáng)烈的變化。尤其是一些接收裝置在其上其連接的接收功率相對于其余接收功率是小的，只能在很困難的條件下進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測。
眾所周知，為了克報這種問題采用在無線電通信系統(tǒng)中的一種發(fā)射功率調(diào)節(jié)。因此例如從GSM移動無線電網(wǎng)(全球移動通信系統(tǒng))中已知，既在上行方向上也在下行方向上如此調(diào)節(jié)發(fā)射功率，使得在接收裝置中對于當(dāng)時的連接有一個足夠的接收功率供支配。在GSM移動無線電網(wǎng)上可是在一個頻道中和在一個時刻上只傳輸一個單一連接的信息。就這一點來說不出現(xiàn)對于多個連接的共同調(diào)整發(fā)射功率的問題。
在CDMA(碼分多址)移動無線電系統(tǒng)上，例如按移動無線電標(biāo)準(zhǔn)IS-95，也進(jìn)行一種發(fā)射功率調(diào)節(jié)。在此對于上行方向上的傳輸如此調(diào)節(jié)移動站的發(fā)射功率，使得在基站的接收裝置上對于所有連接的信息存在著恒定的接收功率。為此在基站中對于每個連接進(jìn)行信/噪比的確定。此測量結(jié)果被信令化傳給移動站，在此之后這些移動站調(diào)節(jié)它們的發(fā)射功率。下行路段用的發(fā)射功率調(diào)節(jié)是未安排的。
移動站的接收裝置只須對于它們自己的連接來分析處理信息。出于此原因?qū)τ谠诮邮諘r的分辨質(zhì)量的要求是較低的?？墒侨绻谝粋€基站的無線電作用半徑內(nèi)移動站的數(shù)目增長，在移動站和基站之間的連接的數(shù)目也增加，使得在一個移動站的接收裝置上其余連接的影響總和相對于自己連接的接收功率變大。相對于自己連接的接收功率波動，移動站變得越來越敏感。
因此基于本發(fā)明的任務(wù)在于，對于從一個基站向移動站的連接提供用于發(fā)射功率調(diào)節(jié)的一種改進(jìn)的方法和一個改進(jìn)的裝置。通過具有權(quán)利要求1的特征的方法和具有權(quán)利要求13的特征的裝置解決此任務(wù)。由從屬權(quán)利要求中可以獲悉本發(fā)明的進(jìn)一步發(fā)展。
按本發(fā)明，對于用于在無線電通信系統(tǒng)移動站和一個基站之間的連接的發(fā)射功率調(diào)節(jié)的方法，規(guī)定相應(yīng)頻道用的一個動態(tài)范圍。此外，在下行方向上的至少兩個移動站上確定接收功率。隨即在考慮確定的接收功率條件下，為基站確定移動站獨(dú)有的發(fā)射功率，在此最小的發(fā)射功率至少等于減掉了動態(tài)范圍的最大發(fā)射功率。
通過在下行方向上的發(fā)射功率調(diào)節(jié)減小無線電小區(qū)中的干擾電平。并且改善無線電通信系統(tǒng)中的一般的傳輸質(zhì)量。用最小發(fā)射功率的調(diào)節(jié)，同時在一個頻道中傳輸?shù)倪B接用的最大和最小發(fā)射功率之間的差值是從來不大于動態(tài)范圍的。即使當(dāng)動態(tài)范圍選得很大時，例如是所安排的最大和最小發(fā)射功率的差值，并且因此對于發(fā)射功率的下限幾乎是不起決定性作用的，還可以通過考慮其余連接的影響保證下行方向上的發(fā)射功率調(diào)節(jié)。
按本發(fā)明的一個進(jìn)一步發(fā)展從確定的接收功率中求出最小接收功率，并且從中計算下行方向上的一個相對應(yīng)的最大發(fā)射功率。在此最大發(fā)射功率保證此連接用的一種足夠的傳輸質(zhì)量。簡單地確定各個發(fā)射功率因此是可能的，在此除了接收功率之外也可考慮連接用的另外的質(zhì)量判據(jù)(例如圖象誤差率、信號持續(xù)時間、無線電小區(qū)中的干擾電平等等)。
按本發(fā)明的一個其它發(fā)展，在頻道的由一個時隙形成的一個時間信通中進(jìn)行向多個移動站同時傳輸信息。在此，信息可以用一種用戶專門的精密結(jié)構(gòu)區(qū)分的。例如借助于用其擴(kuò)展信息的一種用戶專門的代碼，或者借助于將其埋入信息中的用戶專門的訓(xùn)練序列分離信息。
當(dāng)在無線電通信系統(tǒng)中，在接收方面用于檢測不同連接的信息的一種JD(聯(lián)合檢測)CDMA法得到采用時，特別有利地采用，按本發(fā)明的方法。在此情況下，在接收裝置中，例如在移動站中，不僅分析處理自己連接的信息，而且在知曉另外連接的用戶專門的精密結(jié)構(gòu)條件下，減少另外的連接對自己連接的信息的干擾影響。用此檢測法的無線電通信系是較少易受干擾的，以致于在不同連接的接收功率之間的微小偏差較少起決定性作用。甚至在較小的信/噪比時，還可成功地實施數(shù)據(jù)檢測。此外，當(dāng)由基站也向移動站對于JD-CDMA檢測傳送信令化的其余連接的發(fā)射功率和/或衰減，并且在檢測時使用這些數(shù)據(jù)時，這是有利的。
按本發(fā)明的一個其它的發(fā)展，動態(tài)范圍是取決于無線電小區(qū)地可調(diào)節(jié)的。以此可以滿足一個無線電小區(qū)的，或者一種傳輸方法的專門要求。因而在無線電小區(qū)的具有廣大幅員的農(nóng)村地區(qū)中，可以比在具有加強(qiáng)出現(xiàn)多路傳播的和具有在移動站和基站之間的較短距離的城市地區(qū)中，規(guī)定較大的動態(tài)范圍。
此外有利的是，給一個移動站分配標(biāo)記一個或多個動態(tài)范圍的一個動態(tài)等級。在網(wǎng)絡(luò)方面存儲和分析處理一個頻道移動站的動態(tài)等級。從例如像產(chǎn)品號或特許號那樣的另外的移動站典型的數(shù)據(jù)中也可以推導(dǎo)出動態(tài)等級。在對于發(fā)射功率確定應(yīng)選擇的動態(tài)范圍上，因此可以對每個移動站使用一個獨(dú)有的值。
因此可能的是，在規(guī)定一個無線電小區(qū)用的動態(tài)范圍時，考慮在其余連接的影響條件下，移動站的針對其數(shù)據(jù)檢測的效率。一個移動站越耐干擾，可將無線電小區(qū)用的動態(tài)范圍規(guī)定得越大。
有利地將具有相同或相似衰減的移動站分配給一個共同的頻道。因此可以，例如將具有衰減小的移動站匯總在一個時間/頻率信道中，而將具有一種大的衰減范圍的移動站匯總在頻道的一個另外的時隙中。因而在向移動站分配無線電技術(shù)資源時已經(jīng)可以考慮衰減。
有利地重復(fù)進(jìn)行發(fā)射功率調(diào)節(jié)，在此在新確定之間的間隔約在100ms和1s之間。這些間隔與在移動站和基站之間的傳輸條件的改變有關(guān)。如果變化速度大的話，則必須以短的間隔重復(fù)發(fā)射功率調(diào)節(jié)。例如通過接收電平變化的大小表明變化速度。
按本發(fā)明的一個進(jìn)一步發(fā)展，測量移動站中的接收功率，并且隨后各自在一個報告信號中傳達(dá)到基站上。有利地在分配給一個有用數(shù)據(jù)信道的一個檢查信道中傳送此報告信號。在此涉及平行于保持在基站和移動站之間的一個有用數(shù)據(jù)信道的一個所謂的輔助檢查信道。有利的是由移動站對接收功率確定用的測量值求平均值，以便減少短時間干擾的影響。
為了減少發(fā)射功率調(diào)節(jié)的計算工作量，有利地按離散的等級減少或增大發(fā)射功率。因此可以引用在網(wǎng)絡(luò)方面可以簡易管理其值的分立的發(fā)射功率等級。
以下根據(jù)圖示用實施例詳述本發(fā)明。
在此

圖1展示移動無線電網(wǎng)的一個示意圖，圖2展示在一個基站和移動站之間的連接的一個示意圖，以及基站的結(jié)構(gòu)性構(gòu)造，圖3展示確定發(fā)射功率用的一個流程圖，和表1展示接收功率向某些發(fā)射功率的一種示范性分配。
通過移動無線電網(wǎng)形成的，按圖1的無線電通信系統(tǒng)，由與其它交換裝置聯(lián)網(wǎng)的，或建立通向固定網(wǎng)PSTN的網(wǎng)絡(luò)通道的至少一個交換裝置VE組成。此外所示的交換裝置VE是與至少一個無線電局部控制BSC連接的。按圖1一個基站BS是與無線電局部控制BSC連接的。在一個基站BS和移動站MS之間存在著一個無線電接口經(jīng)其傳輸例如三個連接的用戶信號。
此外一個運(yùn)行和維護(hù)中心OMC是從屬于移動無線電網(wǎng)的，此運(yùn)行和維護(hù)中心是與交換站VE連接的，并且是為了監(jiān)控移動無線電網(wǎng)的功率參數(shù)以及為了維護(hù)和差錯檢查而安排的。同樣地可以考慮的是，對于移動無線電網(wǎng)的部分組成部分，例如對于一個基站系統(tǒng)，準(zhǔn)備就緒獨(dú)立的運(yùn)行和維護(hù)中心。在運(yùn)行和維護(hù)中心OMC中同樣考慮了管理空氣接口的參數(shù)，例如以下描述的動態(tài)范圍。
對于在基站BS和移動站MS之間的無線電接口考察一個頻道，在此頻道上連接上既不是通過如在TDMA法上的一個時隙，也不是通過如在FDMA法上的這些連接的頻率分開的。也就是在通過一個頻率，必要時附加地通過一個時隙表征的一個信道中，用一個用戶代碼來區(qū)分這些用戶信號。當(dāng)進(jìn)行一種另外方面的用戶分離時，以下描述的方法卻也是可采用的。對于通過用戶代碼的用戶分離，在發(fā)射方面，對于例如在基站BS中的下行方向，以用戶代碼調(diào)制用戶信號，而在接收方面用存在于那里的用戶代碼，按照J(rèn)D-CDMA法檢測用戶信號。
通過移動站MS的移動和通過移動站的通向基站BS的不同距離，對于不同的連接出現(xiàn)經(jīng)無線電接口的，相互間很大區(qū)別的衰減。這種衰減例如相當(dāng)于表1的第二列。這些衰減額外地用于移動站BS向某個時間/頻率信道的分配。
按圖2在連接建立期間，移動站MS在一個檢查信道ACCH中用一個報告信號rm給基站BS以信令傳送設(shè)備特性，例如也以信令傳送一個動態(tài)等級dk。在網(wǎng)絡(luò)方面在基站BS中存儲此動態(tài)等級dk，并且此動態(tài)等級用于確定此移動站MS用的動態(tài)范圍mg。在對其已建立有用數(shù)據(jù)信道TCH的連接期間，移動站MS不斷在下行方向上確定有用數(shù)據(jù)信道TCH中傳輸?shù)慕邮展β蕆dlp，并且以一定的間隔在檢查信通ACCH中用一個其它的報告信號rm給基站BS以信令傳送平均的接收功率rdlp。
基站BS接收這些報告信號rm和分析處理它們。簡化地看，基站BS由一個接收裝置EE和一個發(fā)射裝置SE組成。這些裝置EE，SE從事連接的信息的既有有用數(shù)據(jù)的也有信令的接收和發(fā)射。
除此之外接收裝置EE從報告信號rm中提取傳輸?shù)慕邮展β蕆dlp，并且將這些接收功率傳送給分析處理裝置AU。此分析處理裝置AU此外是與一個存儲裝置SP連接的。在此存儲裝置SP中存儲所傳送的移動站MS的接收功率rdlp，動態(tài)等級dk，還存儲在網(wǎng)絡(luò)方面規(guī)定的動態(tài)范圍mg，并且如下所示存儲某些發(fā)射功率sdlp。
分析處理裝置AU從這些數(shù)據(jù)中確定傳送給發(fā)射裝置SE的發(fā)射功率sdlp，按此，該發(fā)射裝置在有用數(shù)據(jù)信通TCH中移動站獨(dú)有地按照功率調(diào)節(jié)相應(yīng)連接的信息發(fā)射。在一個時間/頻率信道中，在基站BS中成形的一個發(fā)射信號，因而含有多個連接的重疊信號部分，這些信號部分在用其已擴(kuò)展這些信號部分的用戶代碼方面和必要時在這個信號部分用的發(fā)射功率sdlp方面互相區(qū)分。
分析處理裝置AU和存儲裝置SP是不能集成在基站BS中的，而是能夠另可選擇地集成地移動無線電網(wǎng)的其它裝置中的，例如集成在實現(xiàn)無線電技術(shù)資源管理功能的無線電局部控制BSC中的，或者形成獨(dú)立的單元。
用圖3詳述用于發(fā)射功率調(diào)節(jié)的方法。對于所有頻道在所有的時隙中重復(fù)地分析處理接收功率rdlp，由移動站MS以100ms至1s的間隔作為平均的測量值來傳輸這些接收功率。為此處理移動站MS的，在輔助檢查信通ACCH中傳輸?shù)膱蟾嫘盘杛m。
對于每個頻道和每個時隙確定具有最大衰減，也就是具有最小接收功率rdlpmin的連接。按表1這例如是通向移動站MS的連接，在此，通向此移動站的無線電信道的衰減共計80dB。
在從接收功率測量中已知了屬于所有移動站的衰減之后，可以確定相對應(yīng)的發(fā)射功率sdlp。在此，考慮一種應(yīng)保證的傳輸質(zhì)量，在此尤其是考察具有最大衰減的連接。對于第一移動站MS1作為具有0dB的基準(zhǔn)產(chǎn)生例如最大的理論發(fā)射功率Pmax。屬于其余移動站的理論發(fā)射功率sdlp根據(jù)衰減共計例如-20或-40dB。
對于此頻道和時隙的所有連接，將理論發(fā)射功率sdlp與降低了動態(tài)范圍mg的最大發(fā)射功率Pmax比較。對于此無線電小區(qū)(或者對于頻道和時隙獨(dú)有地)例如以20dB規(guī)定動態(tài)范圍mg，因為移動站MS的動態(tài)范圍dk沒有規(guī)定別的什么。如果sdlp＜Pmax-mg，則以sdlp＝Pmax-mg規(guī)定此連接用的實際選擇的發(fā)射功率sdlp。以此保證，在最大發(fā)射功率Pmax和最小發(fā)射功率sdlp之間的差值，從不會大于動態(tài)范圍mg。因此產(chǎn)生按表1的最后一列的發(fā)射功率值。
權(quán)利要求
1.用于在無線電通信系統(tǒng)的一個基站(BS)和移動站(MS)之間的連接用的發(fā)射功率調(diào)節(jié)的方法，-在此從移動站(MS)向基站(BS)的傳輸稱為上行方向，而從基站(BS)向移動站(MS)的傳輸稱為下行方向，和-在此在下行方向上同時在一個頻道中進(jìn)行通向多個移動站(MS)的信息傳輸，在此方法上，-規(guī)定頻道用的一個動態(tài)范圍(mg)，-在下行方向上確定在至少兩個移動站(MS)上的接收功率(rdlp)，和-對于基站(BS)在考慮接收功率(rdlp)的條件下，確定移動站獨(dú)有的發(fā)射功率(sdlp)，在此最小的發(fā)射功率(sdlp)至少等于降低了動態(tài)范圍(mg)的最大發(fā)射功率(sdlp)。
2.按權(quán)利要求1的方法，在此方法上求出最小的接收功率(rdlpmin)，并且從中計算下行方向上的對于一種足夠的傳輸質(zhì)量相對應(yīng)的最大發(fā)射功率(Pmax)。
3.按以上權(quán)利要求之一的方法，在此方法上在頻道的由一個時隙形成的一個時間信道中，進(jìn)行向多個移動站(MS)的信息的同時傳輸，在此信息是可以用一種用戶專門的精密結(jié)構(gòu)區(qū)分的。
4.按權(quán)利要求3的方法，在此方法上在接收方面用于檢測不同連接的信息的一種JD-CDMA法得到采用。
5.按以上權(quán)利要求之一的方法，在此方法上動態(tài)范圍(mg)是取決于無線電小區(qū)地可以調(diào)節(jié)的。
6.按以上權(quán)利要求之一的方法，在此方法上給一個移動站(MS)分配了標(biāo)記一個或多個動態(tài)范圍(mg)的一個動態(tài)等級(dk)，并且在網(wǎng)絡(luò)側(cè)存儲和分析處理一個頻道的動態(tài)等級(dk)。
7.按權(quán)利要求6的方法，在此方法上將一個或相似衰減的移動站(MS)向一個頻道分配。
8.按以上權(quán)利要求之一的方法，在此方法上重復(fù)地進(jìn)行發(fā)射功率調(diào)節(jié)，在此，在新確定之間的間隔，位于大約在100ms和1S之間。
9.按上以權(quán)利要求之一的方法，在此方法上測量在移動站(MS)中的接收功率(rdlp)，并且隨后各自在一個報告信號(rm)中傳送到基站(BS)。
10.按權(quán)利要求9的方法，在此方法上在分配給一個有用數(shù)據(jù)信道(TCH)的一個檢查信道(ACCH)中傳送報告信號(rm)。
11.按權(quán)利要求9的方法，在此方法上移動站(MS)中對確定接收功率用的測量值進(jìn)行求平均值。
12.按以上權(quán)利要求之一的方法，在此方法上按分立的等級減少或增大發(fā)射功率(sdlp)。
13.用于實施按以上權(quán)利要求之一的方法的裝置，具有-用于存儲一個動態(tài)范圍(mg)和至少兩個移動站(MS)上的接收功率(rdlp)的一個存儲裝置(SP)，和-用于確定在下行方向上通向其中至少兩個移動站(MS)的連接用的，移動站獨(dú)有發(fā)射功率(sdlp)的一個分析處理裝置(AE)，在此考慮接收功率(rdlp)，并且最小發(fā)射功率(sdlp)是至少等于降低了動態(tài)范圍(mg)的最大發(fā)射功率(sdlp)。
全文摘要
按本發(fā)明對于用于在無線電通信系統(tǒng)一個基站和移動站之間的連接用的發(fā)射功率調(diào)節(jié)的方法,規(guī)定相應(yīng)頻道用的一個動態(tài)范圍。此外在下行方向上確定在至少兩個移動站上的接收功率。隨即在考慮確定的接收功率的條件下,對此基站確定移動站獨(dú)有的發(fā)射功率,在此最小的發(fā)射功率是至少等于降低了動態(tài)范圍的最大發(fā)射功率。
文檔編號H04B7/005GK1257625SQ98805345
公開日2000年6月21日 申請日期1998年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月22日
發(fā)明者P·斯拉尼納 申請人:西門子公司