專利名稱：在移動通信系統(tǒng)中傳輸功率控制的制作方法
常用的移動通信系統(tǒng)，具體地說是蜂窩式系統(tǒng)，包含一些與移動站通信的基站。如果有至少兩個基站同時地與同一個移動站通信，那么產(chǎn)生了所謂的宏分集傳輸。這種傳輸方式被用在例如碼分多址(CDMA)移動通信系統(tǒng)中。在已設(shè)計的移動通信系統(tǒng)UMTS(通用移動通信系統(tǒng))中，宏分集傳輸至少被應(yīng)用在移動站與從一個基站到另一個基站的切換期間。在UMTS中，由基站傳輸?shù)墓β时仨毐M可能快地適應(yīng)由于例如衰落所引起的信道特征的改變。移動站向所有為它服務(wù)的基站發(fā)送一個傳輸功率控制(TPC)指令，命令所有基站修改它們所傳輸?shù)墓β?，即增大或減小傳輸功率值一個預(yù)定義的數(shù)量，例如1dB。
本發(fā)明根據(jù)常識估計到如果TPC命令被檢測出有錯誤，那么會產(chǎn)生下列問題。如果其中一個基站錯誤地接收到TPC命令，那么同那些正確地接收到TPC命令的基站相比，它將錯誤地修改它所傳輸?shù)墓β?。這意味著這個基站將按照與其它基站相反的方向修改它所傳輸?shù)墓β?。因此，所傳輸?shù)墓β蕯?shù)值將漂移(“隨機游動”)。這個漂移減小了所要求的宏分集增益。為了避免這個漂移，本發(fā)明為每個基站各自預(yù)置了一個目標(biāo)值，使得傳輸功率的數(shù)值在一個長期的平均值范圍內(nèi)不會偏差這個目標(biāo)值。每個基站根據(jù)分配給它的目標(biāo)值修改它所傳輸?shù)墓β?。因此，除去已知的功率控制環(huán)路，提出了另外一個考慮了一個額外的預(yù)置目標(biāo)值的傳輸控制環(huán)路。按照這種方法，甚至在惡劣的接收條件下也可以獲得一個高的宏分集增益。這第二種控制環(huán)路能夠獨立于命令的接收而被交叉。
參照附圖，本發(fā)明及其優(yōu)點將從一個實施例的下列描述中變得更加清晰，其中

圖1a顯示了一個常用的移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；
圖1b顯示了傳輸功率值的時間變化和通常產(chǎn)生的漂移；圖2a按照本發(fā)明顯示了一個移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖2b顯示了由一種按照本發(fā)明方法所產(chǎn)生的傳輸功率值的時間變化；以及圖3是一個按照本發(fā)明顯示了該方法的步驟的流程圖。
圖1a顯示了一個具有至少兩個基站NBa和NBb的常用移動通信系統(tǒng)，這兩個基站通過一個控制網(wǎng)絡(luò)相互連接并與一個移動站UE進(jìn)行通信。該控制網(wǎng)絡(luò)包含無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC，通過RNC基站彼此間被連接起來并與電信網(wǎng)例如公共交換電話網(wǎng)(PSTN)相連接。圖1a顯示了宏分集的情況，在這種情況下，兩個基站NBa和NBb同時地與移動站UE通信。為了控制各基站中的傳輸功率，移動站UE按固定的間隔向這兩個基站NBa和NBb發(fā)送一個統(tǒng)一的命令，TPC命令。這兩個基站估算所接收到的TPC命令并修改它們的傳輸功率。TPC命令指示傳輸?shù)墓β适欠褚辉龃蠡蚴潜粶p小。只有當(dāng)這兩個基站正確地接收到TPC命令時，它們才將會按照相同的含義修改其傳輸?shù)墓β省?br> 圖1b顯示了如果偶而不正確地接收到了TPC命令，那么這兩個基站NBa和NBb的傳輸功率值的時間變化。當(dāng)傳輸?shù)墓β蕸]有按照相同的含義修改時，這兩個傳輸?shù)墓β手抵饾u漂移開。
圖2a按照本發(fā)明顯示了一個移動通信系統(tǒng)MTS的結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明中這個問題不會出現(xiàn)。移動通信系統(tǒng)包含一些基站，其中只有兩個基站NB1和NB2被顯示出來。這兩個基站NB1和NB2通過一個控制網(wǎng)絡(luò)相互被連接起來，并同時地，至少是暫時地與一個移動站UE通信。這意味著，至少暫時地發(fā)生了宏分集傳輸?？刂凭W(wǎng)絡(luò)包含兩個將基站NB1和NB2相互連接起來的無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC1和RNC2，其中的一個無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC1建立了與一個電信網(wǎng)(未畫出)的連接。這些無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC1和RNC2的每一個都能被分成兩個功能單元。第一個無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC1包含第一個基站控制器SRNC,SRNC控制上面所提到的宏分集傳輸。第二個無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC2包含第二個基站控制器DRNC,DRNC支持第一個基站控制器SRNC。因此，這兩個基站控制器SRNC和DRNC針對移動站UE控制有關(guān)宏分集的功能。
此外，這兩個無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC1和RNC2還分別地包括基站控制器CRNC1和CRNC2,CRNC1和CRNC2一般被設(shè)計用來監(jiān)視來自其所連接的基站的無線傳輸，例如提供無線資源管理功能，而不提供宏分集控制功能。
在這兩個無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC1和RNC2之間的信令通過第一個接口Iur起作用。
在無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC1和基站NB1之間以及在無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC2和基站NB2之間的信令通過各自的第二個接口Iub起作用。接口Iur和Iub將在下面更詳細(xì)地加以描述。
按照本發(fā)明，這兩個基站NB1和NB2的每一個基站使用該方法修改其傳輸功率，其中目標(biāo)值TV1和TV2分別地由針對基站NB1和NB2的第一個基站控制器SRNC進(jìn)行預(yù)置?，F(xiàn)在將參照描述了該方法的作用的圖3和圖2b更加詳細(xì)地描述該方法。
圖2b顯示了傳輸功率值的時間變化，作為按照本發(fā)明的方法的一個結(jié)果，傳輸功率值沒有漂移開而是分別地保持在分配給基站NB1和NB2的目標(biāo)值TV1和TV2的附近。圖2b中所示的內(nèi)容與圖1b中所示的內(nèi)容一樣都是基于所接收到的TPC命令有相同的錯誤模式。這兩個圖形的比較清晰地顯示出了由于預(yù)置了目標(biāo)值所獲得的提高。
圖3是一個流程圖，顯示了用來修改一個基站的傳輸功率的一種方法100的步驟。在此所使用的術(shù)語“傳輸功率”意味著在宏分集信道中在正向傳輸方向上提供無線業(yè)務(wù)所需要的功率。這里把由一個移動站所使用的無線業(yè)務(wù)同其中一個為基站服務(wù)的有關(guān)一個小區(qū)的傳輸功率一起加以考慮。
方法100是關(guān)于修改由圖2a的基站NB1所傳輸?shù)墓β实模ú襟E110到150。傳輸采用的是時分復(fù)用，這里針對兩個時隙k和k+1的持續(xù)時間考慮方法100的實現(xiàn)過程。
在第一個步驟110中，基站控制器SRNC為基站NB1預(yù)置一個目標(biāo)值TV1。目標(biāo)值TV1可以是固定的，也可以是變化的，它被存儲在一個由傳輸功率控制器PCR(參見圖2a)所存取的存貯器MEM中。
在時隙k中，兩個基站NB1和NB2同時地向移動站UE發(fā)送一個用戶數(shù)據(jù)信號?；綨B1以例如20dBm的功率發(fā)送這個信號，而基站NB2以例如18dBm的功率發(fā)送這個信號。
在步驟120中，從移動站UE向兩個基站NB1和NB2發(fā)送一條命令TPC，指示后者它們所傳輸?shù)墓β时仨毐恍薷?。在這個實例中，移動站要求下一個時隙k+1的傳輸功率增大。
在步驟130中，按照傳統(tǒng)的方式對傳輸功率進(jìn)行修改，現(xiàn)在將由基站NB1的實例加以描述。在分步驟131中，基站NB1估算由它所接收到的命令TPC＇。如果基站NB1已經(jīng)正確地接收到了這條命令，即如果已接收到的命令TPC＇等于所傳輸?shù)拿頣PC，那么基站NB1判斷出必須增大傳輸功率，并執(zhí)行分步驟132，其中基站NB1將傳輸功率增大一個固定的數(shù)量1dB。如果這條命令被錯誤地接收(TPC＇不等于TPC)，那么在步驟133中，傳輸功率-與移動站的期望相反-將被減小。這個減小的數(shù)量是-1dB。
因此，在步驟130中，傳輸功率依據(jù)所接收到的命令TPC＇被單獨地修改。
其后跟隨的是步驟140，其中基站NB1依據(jù)分配給它的目標(biāo)值TV1額外地修改它的傳輸功率。為了實現(xiàn)此目標(biāo)，基站NB1在步驟141中檢測時隙k中最近使用的傳輸功率數(shù)值20dBm是小于還是大于目標(biāo)值TV1。這里，目標(biāo)值TV1是17dBm。然后，為了接近目標(biāo)值，在分步驟142中稍微增大傳輸功率，或者在分步驟143中稍微減小傳輸功率。在這個實例中，傳輸功率值大于目標(biāo)值TV1，因此執(zhí)行分步驟143。
與按照步驟130上面所描述的對傳輸功率的修改相比較，這種按照步驟140的額外的修改是較小的，僅達(dá)到+0.2dB。如果傳輸功率值偏離預(yù)置目標(biāo)值很大，那么這個修改量是可變的而且最好是非常大的。例如，如果傳輸功率值偏離目標(biāo)值超過7dB，那么修改量是±0.5dB。這個修改量是由基站確定。目標(biāo)值由第一個基站控制器SRNC來預(yù)置。
例如，圖2a中所示的基站控制器SRNC計算出基站NB2的目標(biāo)值TV2。計算方法可以基于不同的標(biāo)準(zhǔn)-在正向傳輸方向上的路徑損耗。
-在正向傳輸方向上的NB2小區(qū)中的通信業(yè)務(wù)負(fù)荷。它由基站NB2或者由與其所連接的基站控制器CRNC2來確定，并且被傳輸給基站控制器SRNC。
-連續(xù)時間段內(nèi)的平均傳輸功率(參見圖2b中的連續(xù)直線)。這個平均傳輸功率APL由基站NB2傳輸給第一個基站控制器SRNC。
目標(biāo)值TV2可以由基站控制器SRNC按下列方式傳輸給基站NB2-按dBm或瓦特表示的絕對值，或者-按dB表示的相對值。
相對值涉及由基站NB2傳輸?shù)目偣β?。相對值也涉及一個由基站NB2向本小區(qū)中所有用戶數(shù)據(jù)信道所傳輸?shù)墓β仕鶝Q定的參考值，這一功率小于公共信道的傳輸功率，例如廣播信令信道或者尋呼廣播信道。在后面的這兩種情況下，基站NB2必須求出一個合適的時間段內(nèi)隨時間變化的參數(shù)值的平均值，并將這個平均的參數(shù)值規(guī)律地傳輸給基站控制器SRNC。
最好在移動站UE和基站NB2之間的通信建立之后，基站NB2立即以對應(yīng)于分配給這個基站NB2的目標(biāo)值TV2的初始值發(fā)送用戶數(shù)據(jù)無線信號。
而且，每一個基站根據(jù)傳輸給它的目標(biāo)值確定一個允許的傳輸值的范圍。目標(biāo)值最好位于傳輸值范圍的中間。這個范圍的幅度變化值有一個預(yù)定的數(shù)值15dB。
可以認(rèn)為第一個基站控制器向每一個基站傳輸一個允許傳輸值范圍的數(shù)值，然后每一個基站根據(jù)傳輸給它的數(shù)值確定它的目標(biāo)值。
所描述的方法能夠被用來在所謂的SSDT(SSDT=位置選取分集傳輸功率控制)模式下方便地進(jìn)行傳輸，SSDT實際上是從UMTS的標(biāo)準(zhǔn)而來在SSDT模式中，涉及到以宏分集傳輸?shù)囊粋€基站利用第一個功率值(功率P1)傳輸信號的控制部分。只有當(dāng)基站為一個所謂的基本小區(qū)提供服務(wù)時，數(shù)據(jù)部分才利用這個功率值(P1)來傳輸。如果狀態(tài)被改變，而且為一個所謂的非基本小區(qū)提供服務(wù)，那么數(shù)據(jù)部分使用第二個較小的功率(P2＜P1)、也可能是0(P2=0)的功率值來傳輸。在SSDT模式下，本發(fā)明通過將傳輸給基站的目標(biāo)值看作第一個傳輸功率值(P1)的預(yù)定的數(shù)值而可以被應(yīng)用于任何基站。
權(quán)利要求
1．一種修改由至少兩個基站(NB1,NB2)所傳輸?shù)墓β实姆椒?100)，這至少兩個基站在一個移動通信系統(tǒng)(MTS)中能同時地或至少暫時地可與一個移動站(UE)通信，所述的方法(100)由這些步驟組成由移動站(UE)向基站(NB1,NB2)發(fā)送一條命令(TPC)，指示基站(NB1,NB2)修改其所發(fā)送的功率(120)；響應(yīng)于這條命令(TPC)(130)修改其中每一個基站(NB1)所發(fā)送的功率；此外，按照預(yù)定的目標(biāo)值(TV1)(140)連續(xù)地修改其中每一個基站(NB1)所發(fā)送的功率。
2．按照權(quán)利要求1所述的方法(100)，包括確定基站控制器(SRNC)中的目標(biāo)值(TV1,TV2)和將其傳輸給基站(NB1,NB2)(110)。
3．按照權(quán)利要求2所述的方法，包括對基站(NB1)中一段時間內(nèi)所傳輸?shù)墓β是笃骄岛瓦B續(xù)地將平均的傳輸功率(APL)傳送給基站控制器(SRNC)從而確定出目標(biāo)值(TV1)。
4．一種按照權(quán)利要求1所述的方法，其包括在移動站(UE)和其中的一個基站(NB2)之間建立通信后，以相應(yīng)于所述的一個基站(NB2)的目標(biāo)值(TV2)立即從所述的一個基站(NB2)以初始功率傳輸無線信號。
5．一種按照權(quán)利要求2所述的方法，其包括根據(jù)傳輸給各個基站(NB1)的目標(biāo)值(TV1)來確定其中每一個基站(NB1)中所允許傳輸?shù)姆秶?br> 6．一種按照權(quán)利要求1所述的方法，其包括從一個基站控制器向其中每一個基站傳輸一個在允許傳輸?shù)姆秶鷥?nèi)的數(shù)值，以及根據(jù)被傳輸給各個基站的數(shù)值來確定其中每一個基站中的各個目標(biāo)值。
7．一種按照權(quán)利要求2所述的方法(100)，其包括根據(jù)一個描述了由基站(NB1)在正向傳輸方向上所執(zhí)行的業(yè)務(wù)的數(shù)值，計算在基站控制器(SRNC)中對于每個基站(NB1)的目標(biāo)值(TV1)，所述的數(shù)值由基站(NB1)所確定，并且被傳輸給基站控制器(SRNC)。
8．一種按照權(quán)利要求1所述的方法，其包括確定出在第一個基站控制器(SRNC)中的目標(biāo)值(TV1,TV2)以及將這些目標(biāo)值傳輸給基站(NB1,NB2)(110)，根據(jù)一個描述了由基站(NB2)在正向傳輸方向上所執(zhí)行的業(yè)務(wù)的數(shù)值，計算出每一個基站(NB2)的目標(biāo)值(TV2)，所述的數(shù)值由被直接連接到所述的基站(NB2)的第二個基站控制器(CRNC2)所確定，并被傳輸給第一個基站控制器(SRNC)。
9．一個用于移動通信系統(tǒng)(MTS)的基站(NB1)，所述的基站(NB1)從一個移動站(UE)接收一條指示其修改它所傳輸?shù)墓β实闹噶?TPC)，其包括一個包含了一個傳輸功率的預(yù)定的目標(biāo)值的存儲器(MEM)；和一個被連接到存儲器(MEM)的傳輸功率控制器(PCR)，它用來根據(jù)這條指令修改基站(NB1)的傳輸功率及另外根據(jù)預(yù)定的目標(biāo)值(TV1)連續(xù)地修改傳輸功率。
10．一個移動通信系統(tǒng)(MTS)由至少兩個能同時地或至少暫時地與一個移動站(UE)通信的基站(NB1,NB2)，和向基站(NB1,NB2)發(fā)送一條指令(TPC)指示基站(NB1,NB2)修改其所傳輸?shù)墓β实囊苿诱?UE)所組成，每個基站(NB1)包括一個包含了一個傳輸功率的預(yù)定的目標(biāo)值的存貯器(MEM)；以及一個被連接到存儲器(MEM)的傳輸功率控制器(PCR)，它用來根據(jù)這條指令(TPC)修改傳輸?shù)墓β屎土硗飧鶕?jù)預(yù)定的目標(biāo)值(TV1)連續(xù)地修改傳輸功率。
全文摘要
在未來的UMTS(通用移動通信系統(tǒng))中,至少有兩個基站將能夠同時地與同一個移動站(“宏分集方式”)通信。針對正向傳輸方向中的功率控制,移動站(UE)向所有為它服務(wù)的基站(NB1,NB2)發(fā)送傳輸功率控制(TPC)命令,這些基站(NB1,NB2)通過修改它們的傳輸功率對TPC命令作出響應(yīng)。本發(fā)明根據(jù)常識估計到如果TPC命令由一個或多個基站錯誤地接收到,那么傳輸功率值會漂移(“隨機移動”),從而使得基站錯誤地修改它們的傳輸功率。本發(fā)明提出為每個基站(NB1)預(yù)置一個自己的目標(biāo)值(TV1),使得傳輸功率值不會偏離目標(biāo)值而保持在一個長期的平均值上。按照這種方法,甚至在惡劣的接收條件下也可以獲得一個高的宏分集增益。
文檔編號H04B7/26GK1297625SQ00800425
公開日2001年5月30日 申請日期2000年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月29日
發(fā)明者邁克爾·杰西克, 艾瓦·莫特森 申請人:阿爾卡塔爾公司