專利名稱：基站裝置和信道分配方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在各信道中可分配上行線路和下行線路的某一個的移動通信系統(tǒng)的基站裝置和信道分配方法。
背景技術：
如圖1所示，移動通信系統(tǒng)一般將整個服務區(qū)域分割成多個小區(qū)，在各小區(qū)中設置一個基站裝置。而且，各移動臺裝置與屬于本站的小區(qū)的基站裝置進行無線通信。
圖1的情況下，移動臺裝置31、32都屬于小區(qū)11，所以與小區(qū)11中設置的基站裝置21進行無線通信。同樣，移動臺裝置33屬于小區(qū)12，所以與小區(qū)12中設置的基站裝置22進行無線通信。
這里，各移動臺裝置用基站裝置分配的信道來發(fā)送上行線路的信號，接收下行線路的信號。作為使用這種蜂窩方式的移動通信系統(tǒng)中的信道分配方法，以往提出過幾種。
而且，作為信道分配方法的一例，有金井敏仁論述的“微小區(qū)移動通信系統(tǒng)中的自主分散動態(tài)信道分配方式(ARP)”(信學技報，RCS91-32(1991))。在該ARP(Autonomous Reuse Partitioning；自主重復使用分區(qū))方式中，在所有小區(qū)中根據(jù)同一優(yōu)先順序來選擇信道，在選擇出的小區(qū)中，依次使用CIR(期望波與干擾波功率比)變?yōu)橐?guī)定閾值以上的信道。
以下，用圖2所示流程圖來說明現(xiàn)有的ARP方式的信道分配。
首先，在步驟(以下，省略為‘ST’)51中有通話請求時，在ST52中，基站裝置測定上行線路的期望波電平，移動臺裝置測定下行線路的期望波電平。
接著，在ST53中，基站裝置根據(jù)在所有的基站裝置中共用的優(yōu)先順序，選擇優(yōu)先級最高的空信道。所謂空信道在TDMA方式的情況下指未使用時隙，而在CDMA/TDD方式的情況下，是未分配時隙或要分配的線路的上行/下行相同并且空代碼資源的某時隙。
接著，在ST54中，對于選擇出的信道，基站裝置測定上行線路的干擾波電平，移動臺裝置測定下行線路的干擾波電平。
接著，在ST55中，基站裝置進行選擇出的信道的上行線路和下行線路的CIR與預先設定的閾值的大小比較(所謂的信道檢索)。
然后，在上行線路和下行線路的CIR都比閾值大的情況下，在ST56中，基站裝置將呼叫分配給選擇出的信道。另一方面，在無論上行線路和下行線路的CIR的任何一方在閾值以下的情況下，在ST57中，基站裝置判定有無不再進行信道檢索的空信道(以下稱為‘未檢索信道’)。
然后，在剩余未檢索信道的情況下，在ST58中，基站裝置和移動臺裝置在將進行了信道檢索的信道除外之后，重復進行ST53以后的處理。另一方面，在沒有剩余的未檢索信道的情況下，在ST59中，基站裝置結(jié)束作為呼叫損失的處理。
通過進行ARP的信道分配，在各小區(qū)中能夠自主地實現(xiàn)根據(jù)從移動臺裝置至基站裝置的距離長度、即根據(jù)傳播路徑損失的大小來設定每個信道中最合適的小區(qū)重復使用數(shù)(cell reuse factor)的所謂的重復使用分區(qū)(Halpern“Reuse Partitioning in Cellular Systems”，Proc.of VTC’83，PP.322-327(1983))。
然后，通過實現(xiàn)重復使用分區(qū)并設定最合適的小區(qū)重復使用數(shù)，作為系統(tǒng)整體，可以收容更多的呼叫。
這里，現(xiàn)有的ARP方式以上行線路和下行線路的信道數(shù)固定為相同數(shù)，并且上行信道和下行信道的成對被固定的系統(tǒng)作為前提。因此，各信道中分配的線路的上行/下行在所有小區(qū)中是共用的。例如，在上述圖1中，在移動臺裝置31進行接收的信道中移動臺裝置33不進行發(fā)送。因此，在移動臺裝置中，屬于其他小區(qū)的移動臺裝置的發(fā)送信號不成為干擾。
相反，預計將來下行線路的信息量絕對多于上行線路的非對稱的數(shù)據(jù)通信會成為主流。在該非對稱數(shù)據(jù)通信中，將上行線路或下行線路自適應地分配給各信道，即，需要從規(guī)定數(shù)的信道起改變上行線路和下行線路中分配的信道數(shù)。
但是，將現(xiàn)有的ARP的信道分配方法簡單地應用于非對稱數(shù)據(jù)通信，根據(jù)在上行線路和下行線路中共用的優(yōu)先順序來進行信道分配時，各信道中分配的上行/下行線路因小區(qū)容易造成不同的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，在移動臺裝置中屬于其他小區(qū)的移動臺裝置的發(fā)送信號成為干擾，所以不能實現(xiàn)重復使用分區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基站裝置和信道分配方法，可以在非對稱數(shù)據(jù)通信中實現(xiàn)重復使用分區(qū)，并且可以自適應地決定上下行線路信道數(shù)。
該目的如下實現(xiàn)根據(jù)所有基站裝置中共用的上行線路和下行線路中彼此相反的優(yōu)先順序，來單獨進行上行線路和下行線路的信道分配。


圖1表示移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2表示現(xiàn)有的信道分配操作的流程圖；圖3表示本發(fā)明實施例1的基站裝置的示意結(jié)構(gòu)的方框圖；圖4表示與本發(fā)明實施例1的基站裝置進行無線通信的移動臺裝置的示意結(jié)構(gòu)的方框圖；圖5表示本發(fā)明實施例1的非對稱數(shù)據(jù)通信的幀結(jié)構(gòu)的圖；圖6表示本發(fā)明實施例1的上行線路和下行線路的優(yōu)先順序的示例的圖；圖7表示本發(fā)明實施例1的基站裝置的上行線路的信道分配操作的流程圖；圖8表示本發(fā)明實施例1的基站裝置的下行線路的信道分配操作的流程圖；圖9表示本發(fā)明實施例2的上行線路和下行線路的優(yōu)先順序的示例的圖；以及圖10表示本發(fā)明實施例2的非對稱數(shù)據(jù)通信的幀結(jié)構(gòu)的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。
(實施例1)圖3表示本發(fā)明實施例1的基站裝置的示意結(jié)構(gòu)的方框圖，圖4表示與圖3的基站裝置進行無線通信的移動臺裝置的示意結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3所示的基站裝置和圖4所示的移動臺裝置是應用于CDMA/TDD方式的移動通信系統(tǒng)的裝置。在CDMA/TDD方式中，按時隙和代碼來規(guī)定無線通信線路信道。
在圖3所示的基站裝置中，控制信號復用部101將導頻信號、信道分配信息等控制信號與發(fā)送數(shù)據(jù)進行復用。信道分配信息是表示本臺的通話信道被分配給哪個時隙和代碼的信息。
編碼/調(diào)制部102對控制信號復用部101的輸出信號實施規(guī)定的編碼處理和調(diào)制處理。擴頻部103對編碼/調(diào)制部102的輸出信號用信道分配部114指示的擴頻碼實施擴頻處理。
發(fā)送RF部104對擴頻部103的輸出信號在信道分配部114指示的時隙中實施規(guī)定的無線處理。
共用器105進行發(fā)送接收切換，以便用同一天線來進行無線發(fā)送接收，將發(fā)送RF部104的輸出信號從天線106無線發(fā)送，將天線106接收到的信號輸出到接收RF部107。
接收RF部107對共用器105的輸出信號在信道分配部114指示的時隙中實施規(guī)定的無線處理。
解擴部108對接收RF部107的輸出信號用信道分配部114指示的擴頻碼實施解擴處理，分離成期望波和干擾波。解調(diào)/解碼部109對解擴部108的輸出信號實施解調(diào)處理和解碼處理。
分離部110將解調(diào)/解碼部109的輸出信號分離成控制信號和接收數(shù)據(jù)，將表示控制信號中包含的下行線路的期望波接收功率和規(guī)定時隙的干擾波接收功率的信息輸出到CIR計算部112。分離部110在控制信號中包含表示通信請求的信息情況下，將該請求通知接收功率測定部111和信道分配部114。
接收功率測定部111測定期望波接收功率和規(guī)定時隙的干擾波接收功率，將測定結(jié)果輸出到CIR計算部112。
CIR計算部112根據(jù)表示從分離部110輸出的期望波和干擾波的接收功率的信息來計算下行線路的CIR，根據(jù)接收功率測定部111測定的期望波和干擾波的各接收功率來計算上行線路的CIR。
優(yōu)先順序存儲部113對于各個上行線路和下行線路存儲進行信道檢索的時隙的優(yōu)先順序。有關上行線路的優(yōu)先順序和下行線路的優(yōu)先順序之間關系的細節(jié)將后述。
信道分配部114根據(jù)優(yōu)先順序存儲部113中存儲的下行線路的優(yōu)先順序，進行基于下行線路的CIR的下行線路的信道分配。此外，信道分配部114根據(jù)優(yōu)先順序存儲部113中存儲的上行線路的優(yōu)先順序，進行基于上行線路的CIR的上行線路的信道分配。
然后，信道分配部114根據(jù)下行線路的信道分配結(jié)果來控制擴頻部103和發(fā)送RF部104，根據(jù)上行線路的信道分配結(jié)果來控制接收RF部107和解擴部108。此外，信道分配部114將信道分配信息輸出到控制信號復用部101。有關信道分配的操作細節(jié)將后述。
另一方面，在圖4所示的移動臺裝置中，控制信號復用部201將控制信號與發(fā)送數(shù)據(jù)進行復用。在控制信號復用部201復用的控制信號中，有表示導頻信號、下行線路的期望波接收功率、規(guī)定時隙的干擾波接收功率、或通話請求等信息。
編碼/調(diào)制部202對控制信號復用部201的輸出信號實施規(guī)定的編碼處理和調(diào)制處理。擴頻部203對編碼/調(diào)制部202的輸出信號用信道控制部212指示的擴頻碼實施擴頻處理。
發(fā)送RF部204對擴頻部203的輸出信號在信道控制部212指示的時隙中實施規(guī)定的無線處理。
共用器205進行發(fā)送接收切換，以便用同一天線來進行無線發(fā)送接收，將發(fā)送RF部204的輸出信號從天線206無線發(fā)送，將天線206接收到的信號輸出到接收RF部207。
接收RF部207對共用器205的輸出信號在信道控制部212指示的時隙中實施規(guī)定的無線處理。
解擴部208對接收RF部207的輸出信號用信道控制部212指示的擴頻碼實施解擴處理，分離成期望波和干擾波。
解調(diào)/解碼部209對解擴部208的輸出信號實施解調(diào)處理和解碼處理。分離部210將解調(diào)/解碼部209的輸出信號分離成控制信號和接收數(shù)據(jù)，將控制信號中包含的信道分配信息輸出到信道控制部212。
接收功率測定部211測定解擴部208分離的期望波和干擾波的各接收功率，將表示測定結(jié)果的信息輸出到控制信號復用部201。
信道控制部212根據(jù)信道分配信息來控制擴頻部203、發(fā)送RF部204、接收RF部207和解擴部208。
下面，用圖5和圖6來說明本實施例的上行線路的優(yōu)先順序和下行線路的優(yōu)先順序之間的關系。
圖5表示本實施例的非對稱數(shù)據(jù)通信的幀結(jié)構(gòu)的圖。在圖5中，無線幀301被分割成時隙#0～#14。在非對稱數(shù)據(jù)通信的情況下，在各時隙中需要能夠進行上行線路或下行線路的某一個的分配。
因此，對于上行線路和下行線路，需要賦予與所有時隙對應的信道檢索的優(yōu)先順序。圖6表示本實施例的上行線路和下行線路的優(yōu)先順序的示例的圖。
在本實施例中，如圖6所示，上行線路的優(yōu)先順序和下行線路的優(yōu)先順序為彼此相反的關系。即，上行線路的優(yōu)先順序是時隙號最小的時隙#0的優(yōu)先順序最高，隨著時隙號增加優(yōu)先順序降低。另一方面，下行線路的優(yōu)先順序是時隙號最大的時隙#14的優(yōu)先順序最高，隨著時隙號減小優(yōu)先順序降低。
下面，用圖7和圖8說明上述圖3所示的基站裝置的信道分配操作。
圖7是表示本實施例的上行線路的信道分配操作的流程圖，圖8是表示本實施例的下行線路的信道分配操作的流程圖。在圖7和圖8中，假設優(yōu)先順序為圖6所示的優(yōu)先順序。
在圖7中，首先，在ST501中，如果從移動臺裝置有通話請求，那么在ST502中，接收功率測定部111測定上行線路的希望波接收功率。
在ST503和ST504中，信道分配部114根據(jù)圖6所示的優(yōu)先順序，在上行線路中選擇優(yōu)先級最高的時隙#0。
接著，在ST505中，對于上行線路的時隙#0，接收功率測定部111測定干擾波接收功率，CIR計算部112計算CIR。
接著，在ST506中，信道分配部114進行上行線路的時隙#0的CIR和預先設定的閾值之間的大小比較(所謂的信道檢索)。
然后，在上行線路的時隙#0的CIR比閾值大的情況下，在ST507中，信道分配部114將呼叫分配給時隙#0。另一方面，在上行線路的時隙#0的CIR為閾值以下的情況下，在ST508、ST509和ST504中，信道分配部114選擇優(yōu)先順序第2高的時隙#1。以下，對于時隙#1，進行ST505和ST506的處理。
以下，依次重復進行ST504～ST509，直至檢索出上行線路的CIR比閾值大的時隙。然后，在所有的時隙中上行線路的CIR為閾值以下的情況下，在ST510中，基站裝置結(jié)束作為呼叫損失的處理。
另一方面，在圖8中，首先在ST601中，如果有通話請求，那么在ST602中，分離部110取得表示下行線路的期望波接收功率的信息。
在ST603和ST604中，信道分配部114根據(jù)圖6所示的優(yōu)先順序來選擇下行線路中優(yōu)先級最高的時隙#14。
接著，在ST605中，對于下行線路的時隙#14，分離部110取得表示干擾波接收功率的信息，CIR計算部112計算CIR。
接著，在ST606中，信道分配部114比較下行線路的時隙#14的CIR和預先設定的閾值之間的大小(所謂的信道檢索)。
而且，在下行線路的時隙#14的CIR比閾值大的情況下，在ST607中，信道分配部114向時隙#14分配呼叫。另一方面，在下行線路的時隙#14的CIR在閾值以下的情況下，在ST608、ST609和ST604中，信道分配部114選擇優(yōu)先順序第二高的時隙#13。以下，對于時隙#1 3進行ST605和ST606的處理。
以下，在檢索出下行線路的CIR比閾值大的時隙之前，依次重復進行ST604～ST609的處理。然后，在所有的時隙中下行線路的CIR為閾值以下的情況下，在ST610中，基站裝置結(jié)束作為呼叫損失的處理。
于是，通過使上行線路的優(yōu)先順序和下行線路的優(yōu)先順序彼此相反，各時隙中分配的線路的上行/下行難以造成因小區(qū)而不同的狀態(tài)，所以在非對稱數(shù)據(jù)通信中應用ARP的情況下，可以實現(xiàn)重復使用分區(qū)。
(實施例2)實施例2適用于采用TDD方式，在上行線路即移動臺裝置中進行開環(huán)發(fā)送功率控制的情況。在進行上行線路開環(huán)發(fā)送功率控制的情況下，移動臺裝置測定重疊在下行線路預報信道中的已知信號的接收功率。此外，基站裝置預報表示預報信道的發(fā)送功率的信息，移動臺裝置取得該信息，通過從發(fā)送功率中減去接收功率來估計傳播路徑損失。而且，在TDD方式中，由于上下載波相同，所以通過移動臺裝置以基站裝置中的接收功率的目標值和傳播路徑損失相加所得的功率來發(fā)送信號，從而基站裝置可以按最合適的功率來接收信號。
但是，因移動臺裝置的移動等使通信品質(zhì)時刻變動，所以在進行開環(huán)發(fā)送功率控制的情況下，期望預報信道的時隙和上行線路的時隙在時間上接近。
因此，在本實施例中，決定上行線路的優(yōu)先順序，以便從預報信道之后的時隙起依次進行上行線路的信道檢索。另一方面，決定下行線路的優(yōu)先順序，使得從預報信道的時隙前的前一個時隙起與上行線路順序相反地進行信道檢索。本實施例的基站裝置和移動臺裝置的結(jié)構(gòu)與上述實施例1所示的圖3和圖4的結(jié)構(gòu)相同，所以省略其說明。
圖9是表示本實施例的上行線路和下行線路的優(yōu)先順序示例的圖。在圖9中，假設預報信道被分配在時隙#7中。這種情況下，上行線路的優(yōu)先順序是時隙#8的優(yōu)先順序最高，以下至時隙#14隨著時隙號的增加優(yōu)先順序變低，而且，從時隙#0至時隙#6，隨著時隙號增加優(yōu)先順序變低。另一方面，下行線路的優(yōu)先順序是時隙#6的優(yōu)先順序最高，以下至時隙#0隨著時隙號減小優(yōu)先順序變低，而且從時隙#14至時隙#8，隨著時隙號減小優(yōu)先順序變低。
圖10表示本實施例的非對稱數(shù)據(jù)通信的幀結(jié)構(gòu)的圖，表示分配了呼叫后的狀態(tài)。在圖10中，無線幀701向時隙#7分配預報信道，向時隙#8～#12分配上行線路，向時隙#2～#6分配下行線路，向其他時隙不分配任何線路。
根據(jù)圖9的優(yōu)先順序進行信道分配時，如圖10所示，無線幀701以分配了預報信道的時隙#7為邊界，按分為上行線路和下行線路的狀態(tài)進行分配。
于是，以分配了預報信道的時隙作為基準，通過使上行線路的優(yōu)先順序和下行線路的優(yōu)先順序彼此相反，除了實施例1的效果以外，還可以考慮開環(huán)發(fā)送功率控制。
從以上說明可知，根據(jù)本發(fā)明，在非對稱數(shù)據(jù)通信中，在應用ARP的情況下，可以實現(xiàn)重復使用分區(qū)，而且可以考慮開環(huán)發(fā)送功率控制。
本說明書基于2000年6月22日申請的特愿2000-188350(日本專利)。其內(nèi)容全部包含于此。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明適用于自主分散動態(tài)信道分配方式的微小區(qū)移動通信系統(tǒng)中使用的基站裝置。
權利要求
1.一種基站裝置，包括信道分配裝置，根據(jù)預先設定的優(yōu)先順序進行上行線路的信道檢索，按與上行線路相反的優(yōu)先順序進行下行線路的信道檢索并進行信道分配；接收部件，用分配的上行線路的信道來接收信號；以及發(fā)送部件，用分配的下行線路的信道來發(fā)送信號。
2.如權利要求1所述的基站裝置，其中，TDD方式的移動通信系統(tǒng)中使用的信道分配部件從分配了預報信道的時隙后的隨后的時隙起依次進行上行線路的信道檢索，按與上行線路相反的優(yōu)先順序進行下行線路的信道檢索并進行信道分配。
3.一種通信終端裝置，包括發(fā)送部件，與權利要求1所述的基站裝置進行無線通信，用所述基站裝置分配的上行線路的信道來發(fā)送信號；以及接收部件，用分配的下行線路的信道來接收信號。
4.一種通信終端裝置，其中，與權利要求2所述的基站裝置進行無線通信，測定從預報信道以規(guī)定的功率發(fā)送的信號的接收功率，從預報信道的發(fā)送功率中減去接收功率來估計傳播路徑損失，以所述基站裝置中的接收功率的目標值與傳播路徑損失相加所得的功率來發(fā)送信號。
5.一種信道分配方法，用于自主分散動態(tài)信道分配，其中，根據(jù)上行線路和下行線路中彼此相反的優(yōu)先順序來分別進行上行線路和下行線路的信道分配。
6.如權利要求5所述的信道分配方法，其中，從TDD方式的移動通信系統(tǒng)中使用的預報信道分配了時隙后的隨后的時隙起依次進行上行線路的信道檢索，按與上行線路相反的優(yōu)先順序進行下行線路的信道檢索并進行信道分配。
全文摘要
優(yōu)先順序存儲部113存儲彼此順序為相反關系的上行線路的優(yōu)先順序和下行線路的優(yōu)先順序。信道分配部114根據(jù)優(yōu)先順序存儲部113中存儲的下行線路的優(yōu)先順序,來進行基于下行線路的CIR的下行線路的信道分配。此外,信道分配部114根據(jù)優(yōu)先順序存儲部113中存儲的上行線路的優(yōu)先順序,來進行基于上行線路的CIR的上行線路的信道分配。由此,在非對稱數(shù)據(jù)通信中可以實現(xiàn)重復使用分區(qū)。
文檔編號H04L5/16GK1383692SQ01801665
公開日2002年12月4日 申請日期2001年6月20日 優(yōu)先權日2000年6月22日
發(fā)明者莊司隆浩, 平松勝彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社