專利名稱：負(fù)載控制的方法以及無線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無線系統(tǒng)的負(fù)載控制方法，該無線系統(tǒng)包括至少一個(gè)基站和一個(gè)用戶終端，它們通過收發(fā)信號相互通信，這些信號代表了所需信號和干擾。
本發(fā)明還涉及一種用于數(shù)字無線系統(tǒng)的負(fù)載控制方法，該數(shù)字無線系統(tǒng)包括至少一個(gè)基站和一個(gè)用戶終端，它們通過收發(fā)信號相互通信，這些信號是所需信號和/或干擾。
本發(fā)明還涉及一種無線系統(tǒng)，該無線系統(tǒng)包括至少一個(gè)基站和一個(gè)用戶終端，它們包括至少一個(gè)收發(fā)信機(jī)并通過收發(fā)信號相互通信，這些信號是所需信號和/或干擾。
本發(fā)明還涉及一種無線系統(tǒng)，該無線系統(tǒng)包括至少一個(gè)基站和一個(gè)用戶終端，它們包括至少一個(gè)收發(fā)信機(jī)并通過收發(fā)信號相互通信，這些信號是所需信號和/或干擾。
本發(fā)明應(yīng)用于受干擾限制的蜂窩無線系統(tǒng)，尤其是CDMA系統(tǒng)。在CDMA技術(shù)中，用擴(kuò)展碼將用戶的窄帶數(shù)據(jù)信號調(diào)制到相對較寬的帶寬，該擴(kuò)展碼的帶寬遠(yuǎn)比該數(shù)據(jù)信號大。在該方法中，使用了1到50 MHz的帶寬。擴(kuò)展碼通常由長偽隨機(jī)比特序列形成。擴(kuò)展碼的比特速率遠(yuǎn)高于數(shù)據(jù)信號。為了從數(shù)據(jù)比特和符號中將擴(kuò)展碼區(qū)分出來，它們被稱作碼片(chip)。每個(gè)用戶數(shù)據(jù)符號都乘上該擴(kuò)展碼碼片。然后，窄帶數(shù)據(jù)信號擴(kuò)展到該擴(kuò)展碼所用的頻帶。每個(gè)用戶具有他/她自己的擴(kuò)展碼。若干用戶在同一個(gè)頻帶上同時(shí)發(fā)射，接收機(jī)基于偽隨機(jī)擴(kuò)展碼將數(shù)據(jù)信號彼此區(qū)分開來。
受干擾限制的多址接入系統(tǒng)，例如CDMA蜂窩無線系統(tǒng)的容量由用戶所引起的干擾功率決定。在這種系統(tǒng)中，用戶終端通常建立與基站的連接，該連接的路徑損耗最小。基站覆蓋并不是在所有情況下都等于所需業(yè)務(wù)量，而是某些基站的負(fù)載增加到某種程度，使到用戶終端的連接或者因?yàn)楦蓴_的增加，或者因?yàn)檗D(zhuǎn)移容量的不足而中斷。
在現(xiàn)有技術(shù)越區(qū)切換和功率調(diào)整算法中，假定與基站間建立的連接具有最小的路徑損耗。這樣，在發(fā)往基站的業(yè)務(wù)負(fù)載是恒定的情況下，或者在負(fù)載最重的基站的信噪比滿足該最小要求時(shí)，這種最佳連接原則是優(yōu)選的。但是，當(dāng)基站負(fù)載增加到某個(gè)程度，不能滿足連接質(zhì)量的最小要求時(shí)，需要一種方法來均衡負(fù)載。然而，現(xiàn)有技術(shù)無線系統(tǒng)不允許均衡負(fù)載的負(fù)載管理，現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)易于導(dǎo)致一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，在該狀態(tài)下唯一能做的是中斷到某一用戶終端的連接。這種嚴(yán)重負(fù)載情況下連接質(zhì)量下降到最小要求之下，因此被稱為過載情況，這種情況是不希望出現(xiàn)的。
在受干擾限制的無線系統(tǒng)中，最重要的是將負(fù)載保持得足夠低，因?yàn)榉駝t的話，發(fā)射機(jī)會因?yàn)榭焖俟β士刂贫鴮⒐β试黾拥阶畲笾?。在最壞情況下，這會導(dǎo)致大多數(shù)無線系統(tǒng)連接的斷開。這樣，同時(shí)處理盡可能多的也是合適的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)一種方法和應(yīng)用該方法的一種無線系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中負(fù)載可以在連接和/或小區(qū)層次上進(jìn)行優(yōu)化控制，這樣可以防止過載情況，從而提高正常情況下的連接質(zhì)量。本發(fā)明的另一個(gè)目的是使采用最高可能數(shù)據(jù)速率進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸成為可能。
這通過前序中提出的方法實(shí)現(xiàn)，其特征在于，生成一個(gè)或多個(gè)所需信號的復(fù)合信號強(qiáng)度；生成干擾和一個(gè)或多個(gè)所需信號的復(fù)合總強(qiáng)度；通過比較信號強(qiáng)度和總強(qiáng)度測量負(fù)載，生成負(fù)載結(jié)果；比較負(fù)載結(jié)果和某個(gè)閾值，該閾值是對允許的最高負(fù)載值進(jìn)行的一個(gè)預(yù)定測度，從而當(dāng)負(fù)載結(jié)果和閾值基本不同時(shí)，可以通過改變通信速率來均衡負(fù)載。
本發(fā)明的方法的特征還在于，與具體信號相關(guān)地生成一個(gè)或多個(gè)所需信噪比；通過使一個(gè)或多個(gè)所需信噪比與相應(yīng)的信號帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率成一定比例，生成復(fù)合負(fù)載結(jié)果；比較負(fù)載結(jié)果和某個(gè)閾值，該閾值是對允許的最高負(fù)載值進(jìn)行的一個(gè)預(yù)定測度，從而當(dāng)負(fù)載結(jié)果和閾值結(jié)果基本不同時(shí)，可以通過改變通信速率來均衡負(fù)載。
本發(fā)明的無線系統(tǒng)的特征在于，包括生成一個(gè)或多個(gè)所需信號的信號強(qiáng)度的信號裝置；生成干擾和一個(gè)或多個(gè)所需信號的復(fù)合總強(qiáng)度的總強(qiáng)度裝置；通過比較信號強(qiáng)度和總強(qiáng)度生成負(fù)載結(jié)果的比較裝置；比較負(fù)載結(jié)果和某個(gè)閾值的閾值裝置，該閾值是對允許的最高負(fù)載值進(jìn)行的一個(gè)預(yù)定測度，從而當(dāng)比較結(jié)果顯示負(fù)載結(jié)果和閾值基本不同時(shí)，無線系統(tǒng)可以通過改變通信速率來均衡負(fù)載。
本發(fā)明的無線系統(tǒng)的特征還在于，包括與具體信號相關(guān)地存儲一個(gè)或多個(gè)所需信噪比的信噪比裝置；存儲一個(gè)或多個(gè)信號帶寬信息的頻帶裝置；生成一個(gè)或多個(gè)信號的數(shù)據(jù)傳輸速率信息的數(shù)據(jù)傳輸速率裝置；通過使所述所需信噪比與所述信號帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率成一定比例，生成負(fù)載結(jié)果的乘法裝置；比較負(fù)載結(jié)果和某個(gè)閾值的閾值裝置，該閾值是對允許的最高負(fù)載結(jié)果進(jìn)行的一個(gè)預(yù)定測度，從而當(dāng)比較結(jié)果顯示負(fù)載結(jié)果和閾值基本不同時(shí)，無線系統(tǒng)可以通過改變通信速率來均衡負(fù)載。
通過本發(fā)明的方法可以得到許多優(yōu)點(diǎn)。受干擾限制的無線系統(tǒng)的過載情況可以避免，負(fù)載可以得到優(yōu)化控制。此外，不穩(wěn)定情況和連接中止可以得到避免，同時(shí)每種情況下都可以使用最大比特率。
下面，結(jié)合附圖中的例子詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中

圖1示出了兩個(gè)收發(fā)信機(jī)間的通信；圖2示出了一個(gè)蜂窩無線系統(tǒng)；圖3示出了一個(gè)收發(fā)信機(jī)，以及圖4示出了本發(fā)明的第二收發(fā)信機(jī)方案。
本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于受干擾限制的系統(tǒng)，例如CDMA系統(tǒng)中，但不局限于CDMA系統(tǒng)。
現(xiàn)在讓我們詳細(xì)考察本發(fā)明的理論基礎(chǔ)。在CDMA系統(tǒng)中，可以通過下式確定每個(gè)連接的信噪比SIRSIRi=Pgain,tPrx,iPint,i,----(1)]]>式中i是連接索引(index),Prx,i是接收的所需信號和干擾信號的復(fù)合強(qiáng)度，Pint,i是總干擾強(qiáng)度，增益Pgain,i定義為Pgain,i=BWDS]]>,式中BW是帶寬，而DS是數(shù)據(jù)傳輸速率。因?yàn)樾盘栂嗷ジ蓴_，所以每個(gè)信號同時(shí)是一個(gè)可能的所需信號和一個(gè)干擾信號。因?yàn)楸景l(fā)明的方案也通過應(yīng)用描述信號強(qiáng)度的另一參數(shù)工作，所以信號強(qiáng)度最好以(但不局限于)信號功率形式測量。數(shù)據(jù)傳輸速率DS則例如以比特每秒為單位測量。帶寬BW是接收機(jī)用于射頻信號的帶寬。連接所代表的含義是指用戶終端和基站之間的連接，通常為呼叫或數(shù)據(jù)傳輸建立該連接。在典型的無線系統(tǒng)中，用戶終端最好是移動話機(jī)。
當(dāng)公式(1)中公式的左側(cè)除以Pgain,i，則生成所有連接i的信號和干擾之和，以及得到L=ΣiSIRiPgain,i=Σi-Prx,iPint,i,----(2)]]>式中L是負(fù)載。在CDMA系統(tǒng)中，根據(jù)精確的所需信號之外的其它信號、所述頻帶上的其它電磁輻射引起的恒定干擾以及例如收發(fā)信機(jī)的熱噪聲生成總于擾。所需信號是指需要檢測的接收信號。其它信號引起干擾，因而是干擾信號。通過這種方式，公式(2)可以轉(zhuǎn)換成下述模式L=Σi-SIRiPgain,i=ΣiPrx,i-Pint,i=ΣiPrx,iΣiPrx,i+1,----(3)]]>式中ΣiPrx,iΣiPrx,i+1→1,whenΣiPrx,i→∞.]]>在公式(3)中，I是總干擾，包括接收機(jī)噪聲、導(dǎo)頻信號干擾以及其它小區(qū)引起的干擾。Prx和I彼此相關(guān)，在增加發(fā)射功率以加大功率Prx時(shí)，因?yàn)镻rx信號干擾了例如相鄰小區(qū)，在這些小區(qū)中使用的功率也隨之增加，所以I的若干成分也增加。公式(3)表明，無論接收信號強(qiáng)度ΣiPrx,i]]>增加得多高，公式(2)左側(cè)都小于1。公式(3)的結(jié)果在天線處直接有效，但是如果接收中使用IC或MUD(干擾消除，多用戶檢測)方法，則該結(jié)果必須根據(jù)干擾消除的效率作相應(yīng)調(diào)整，因?yàn)楦蓴_消除減小了信號的相互干擾。如果，例如MUD方法將干擾減小到1/5，則限制值增加5倍或是5?；谶@種信息，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方案。公式(2)的結(jié)果越靠近值1，接收機(jī)的負(fù)載L就越高。不應(yīng)該讓負(fù)載L增加得太高，相反，應(yīng)當(dāng)旨在保持負(fù)載L充分低于閾值結(jié)果1。
現(xiàn)在讓我們利用圖1和2詳細(xì)考察本發(fā)明的方法。圖1中的情況包括收發(fā)信機(jī)10和11，通過所需信號12和干擾13雙向通信。收發(fā)信機(jī)10例如是一個(gè)基站，而收發(fā)信機(jī)11是一個(gè)用戶終端。當(dāng)用戶終端11發(fā)射其自身信號12或所需信號給基站10時(shí)，基站10接收所需信號12，但同時(shí)基站10接收干擾13，它干擾了所需信號12的檢測。為了提高所需信號12的質(zhì)量并確保檢測，基站10發(fā)射一個(gè)有關(guān)改變數(shù)據(jù)傳輸速率的命令給用戶終端11。因?yàn)楦蓴_13干擾連接12，所以該命令最好包括減小數(shù)據(jù)傳輸速率的信息。在確認(rèn)命令之后，基站10和用戶終端11都使用減小后的數(shù)據(jù)傳輸速率，從而提高了接收機(jī)10和11的干擾容限。
因此，更全面地說，本發(fā)明的方法以下述方式工作。生成一個(gè)或多個(gè)所需信號12和信號強(qiáng)度Prx，還類似地生成干擾13和所需信號12的復(fù)合總強(qiáng)度Prx+1。通過信號強(qiáng)度Prx和總強(qiáng)度Prx+1的比較，生成負(fù)載結(jié)果L，并通過進(jìn)一步比較生成的負(fù)載結(jié)果和某個(gè)預(yù)定閾值Kt或負(fù)載目標(biāo)，采取措施(如果需要)均衡負(fù)載。比較過程可以例如通過劃分或計(jì)算差值來實(shí)現(xiàn)。如果負(fù)載L實(shí)際上大于按照閾值Kt所允許的值，或者按照公式(3)L=ΣiPrx,iΣiPrx,i+1>Kt,----(4)]]>式中Kt是一個(gè)預(yù)定閾值，最好通過減小所需信號的數(shù)據(jù)傳輸速率來減小負(fù)載L。如果負(fù)載L實(shí)際上又小于閾值Kt所允許的值，或者按照公式(3)L=ΣiPrx,iΣiPrx,i+1<Kt,----(5)]]>則可以增加所需信號12，或者一般任何信號的數(shù)據(jù)傳輸速率。這樣，按照本發(fā)明的方法(該方法尤其適用于基站)，負(fù)載L保持恒定。
圖2說明了蜂窩無線系統(tǒng)中本發(fā)明的方案。蜂窩無線系統(tǒng)包括小區(qū)1和2。小區(qū)1包括一個(gè)基站20和用戶終端21和22。用戶終端21和22最好是移動話機(jī)。用戶終端21與小區(qū)1中的基站20通信。用戶終端22在本例情況下不與任何設(shè)備通信。小區(qū)1的所需信號是信號23，因?yàn)樗鼈兇砹诵^(qū)1中的業(yè)務(wù)量。同一個(gè)信號23也表示了小區(qū)中的干擾，因?yàn)樗栊盘?3之間會相互干擾。其它小區(qū)的信號從外部到達(dá)小區(qū)1，這些信號在小區(qū)1中是干擾13。在小區(qū)1中干擾I也表現(xiàn)為所需信號的頻帶上的干擾所需信號23的其它電磁輻射和接收機(jī)噪聲。在本發(fā)明的方法中，保持干擾13和23與所需信號23之間的均衡關(guān)系，需要預(yù)先確定干擾13與所需信號23之間的關(guān)系的閾值Kt，基于該閾值，增加或減小所需信號的數(shù)據(jù)傳輸速率。然后，接收機(jī)負(fù)載L增加或減小。在小區(qū)1中，累加所需信號23的復(fù)合信號強(qiáng)度Prx+1，否則相應(yīng)生成該復(fù)合信號強(qiáng)度。此外，類似地生成干擾13和所需信號23的復(fù)合信號強(qiáng)度Prx+1。通過比較信號強(qiáng)度Prx和總強(qiáng)度Prx+1，得到負(fù)載結(jié)果L，并通過進(jìn)一步比較生成的負(fù)載結(jié)果L和預(yù)定閾值Kt，采取措施(如果需要)在小區(qū)1中均衡負(fù)載。比較過程可以例如通過劃分或計(jì)算差值來實(shí)現(xiàn)。如果按照公式(4)，負(fù)載L實(shí)際上大于閾值Kt所允許的值，則最好通過減小所需信號23的數(shù)據(jù)傳輸速率來減小干擾13和23對小區(qū)所需信號23的影響。此時(shí)，最好不要在負(fù)載情況改變到負(fù)載L小于按照閾值Kt所允許的值之前建立新連接，因?yàn)樾逻B接會進(jìn)一步增加負(fù)載。
如果按照公式(5)，負(fù)載L實(shí)際上又小于閾值Kt所允許的值，則可以增加所需信號23的數(shù)據(jù)傳輸速率。所需信號23的強(qiáng)度Prx和干擾13和所需信號23的復(fù)合強(qiáng)度強(qiáng)度Prx+1之間的關(guān)系旨在保持小區(qū)1中持續(xù)恒定。
在本發(fā)明的第二方法中，可以更清楚地推斷出數(shù)據(jù)傳輸速率的改變對負(fù)載L的影響。在該方法中，在公式(3)中給每一連接的信噪比SIRi一個(gè)與具體連接相關(guān)的所需值SIRi,t，為了計(jì)算負(fù)載L，它由帶寬BW和數(shù)據(jù)傳輸速率DS之比確定。這樣，目標(biāo)是保持公式(6)對連接I持續(xù)有效L≤ΣDSii*SIRi,tBW=1-ϵ=Kt,----(6)]]>式中1-ε是負(fù)載目標(biāo)，或者閾值負(fù)載Kt。負(fù)載情況最好是當(dāng)負(fù)載L等于所需閾值Kt，即L=Kt。信噪比SIRi,t最好通過濾波生成，以使它是測得的信噪比SIR的一個(gè)變化的平均值，例如一個(gè)中值。因?yàn)橥ㄟ^改變變量Pgain,i中的數(shù)據(jù)傳輸速率，使SIRi,t緩慢變化，所以負(fù)載L也以一種易于預(yù)測的方式變化。參數(shù)ε可以是一個(gè)常數(shù)或者變量，其值應(yīng)當(dāng)在數(shù)0到1之間。一般參數(shù)ε的值可以是，例如0.5。因此，所需信噪比SIRi,t的值依賴于連接i和小區(qū)，這樣，SIRi,t值必須按照情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，基站最好在工作時(shí)重復(fù)測量信噪比SIR。然后，定期(例如以20 ms間隔)生成負(fù)載結(jié)果L。誤碼率BER、信噪比S/N或者等價(jià)指標(biāo)可以用于本發(fā)明方案中信噪比SIR的一種測度。
在本發(fā)明的方法中，信號和干擾強(qiáng)度可以根據(jù)信號的瞬時(shí)或長期統(tǒng)計(jì)有效值，或者其它等價(jià)值確定。在本發(fā)明的方法中，最好在每個(gè)發(fā)射符號(或者通常是每比特)能量最高的連接上減小數(shù)據(jù)傳輸速率。這有助于困難條件下的檢測。相應(yīng)地，最好在每個(gè)發(fā)射符號(或者通常是每比特)能量最小的連接上與具體小區(qū)相關(guān)地增加數(shù)據(jù)傳輸速率。這樣，可以得到在干擾上優(yōu)化的快速數(shù)據(jù)傳輸速率。
因?yàn)镾IRi還表示了例如公式(6)中的信號干擾，所以除了在本發(fā)明的方法中改變數(shù)據(jù)傳輸速率之外，目標(biāo)還旨在通過改變信噪比SIRi目標(biāo)來均衡負(fù)載。這種操作例如在必須接受多于平時(shí)的干擾的嚴(yán)重負(fù)載情況下是有利的。
除了改變數(shù)據(jù)傳輸速率和信噪比目標(biāo)之外，在本創(chuàng)新方法中還控制新連接的建立。待建立的新連接尤其增加了基站的負(fù)載，因此在本發(fā)明的方法中只有當(dāng)負(fù)載L保持在小于最高可能負(fù)載時(shí)才允許建立新連接。
現(xiàn)在讓我們詳細(xì)考察典型無線系統(tǒng)中上行鏈路中的新連接的建立?；就ㄟ^公式(6)計(jì)算上行鏈路負(fù)載Lup?；具€計(jì)算新連接的估計(jì)負(fù)載情況Lnew,up。Lnew,up=Lup+DSi*SIRt,upBW,----(7)]]>基站還持續(xù)、定期或不定期地計(jì)算負(fù)載L的標(biāo)準(zhǔn)偏差、方差或等價(jià)指標(biāo)stdL，基站在生成負(fù)載閾值Kt時(shí)使用該指標(biāo)。負(fù)載閾值Kt與公式(4)和(5)中類型相同，但是最好還考慮了未控制的新連接對負(fù)載情況的影響。如果估計(jì)負(fù)載Lnew,up小于閾值Kt，則可以建立連接。否則不建立新連接。換句話說，當(dāng)公式(8)成立時(shí)，建立連接Lnew,up＜Kt=1-ε-M*stdL+marginho,(8)式中M是自由選擇的參數(shù)(一般M=5)，而marginho是一個(gè)越區(qū)切換參數(shù)(一般在越區(qū)切換時(shí)是0.05，而開始新連接時(shí)為0)，這意味著為新的越區(qū)切換連接指定優(yōu)先級?？梢酝ㄟ^將閾值Kt減少一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)偏差stdL的量，將未控制連接的負(fù)載考慮在內(nèi)，從而為新連接保留空間。
在下行方向上，連接建立的控制與上行方向類似。如果估計(jì)負(fù)載Lnew,up小于閾值Kt，則可以建立連接。否則不建立新連接。換句話說，當(dāng)公式(8)成立時(shí)，建立連接。此外，基站發(fā)射的信號的總強(qiáng)度Ptot最好必須小于強(qiáng)度閾值Pth。強(qiáng)度的總值Ptot至少包括一個(gè)真正所需的信號強(qiáng)度Ps，最好還有一個(gè)與所需信號相關(guān)的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度Pp。在公式模式中，這可以以下述方式示出Pth＞Ps+Pp=Ptot。所需信號和導(dǎo)頻信號的強(qiáng)度最好是有效值。
圖3說明了本發(fā)明的方法，該方法最好用于無線系統(tǒng)的基站和基站控制器。收發(fā)信機(jī)包括天線40、信號預(yù)處理裝置41、后處理裝置42、信號裝置43、總強(qiáng)度裝置44、比較裝置45、閾值裝置46、控制裝置47、發(fā)射裝置48、存儲閾值的閾值裝置53、計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差的裝置54、確定用戶終端進(jìn)行越區(qū)切換的優(yōu)先級的裝置55、信噪比裝置60以及總信號強(qiáng)度的測量裝置64。天線40所接收的射頻傳輸一般包括來自不同發(fā)射機(jī)的信號，這些發(fā)射機(jī)既是所需信號23的源點(diǎn)，又是干擾源。干擾13和所需信號23的復(fù)合信號組合從天線傳送到預(yù)處理裝置41，包括例如射頻裝置和濾波器(該圖中未示出)。射頻裝置和濾波器最好計(jì)算接收信號組合的中頻頻率。信號組合也可以由預(yù)處理裝置41模擬和/或數(shù)字化處理。后處理裝置42包括例如在無線系統(tǒng)基站需要的信號處理裝置，但是在本發(fā)明范圍內(nèi)后處理裝置42的功能和結(jié)構(gòu)并不重要。
本發(fā)明涉及的實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)是裝置43-45，它們實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的方法。小區(qū)1的所需信號23的復(fù)合信號強(qiáng)度50在信號裝置43中生成。所需信號和干擾13的總強(qiáng)度51在總強(qiáng)度裝置44中生成。通過將強(qiáng)度成比例地逐個(gè)分配給裝置45中負(fù)載結(jié)果52，并且通過比較結(jié)果52和閾值裝置46中的閾值53，閾值裝置46可以通知控制裝置47是否需要改變數(shù)據(jù)傳輸速率?？刂蒲b置47在需要時(shí)通過將數(shù)據(jù)傳輸速率的改變命令傳送給調(diào)制器48并前轉(zhuǎn)到天線40，將改變命令發(fā)射給涉及的其它各方(用戶終端)?？刂蒲b置47還通過控制發(fā)射調(diào)制器48以使數(shù)據(jù)傳輸速率發(fā)生改變，從而改變發(fā)射機(jī)的發(fā)射速率。按照本發(fā)明的方法，通過裝置54和55可以改變閾值53的大小。裝置40、41、42、43、44、48和64一般位于用戶終端或基站。裝置45和60通常位于基站，而裝置46、47、53、54和55則通常位于基站或基站控制器。但是，這些裝置的位置對本發(fā)明并不重要。
圖4示出的框圖實(shí)現(xiàn)了一種與圖3方案有些不同的本發(fā)明方案。該方案包括天線40、預(yù)處理裝置41、后處理裝置42、信噪比裝置60、頻帶裝置61、數(shù)據(jù)傳輸速率裝置62、乘法裝置63、總信號強(qiáng)度的測量裝置64、閾值裝置46、控制裝置47、發(fā)射裝置48、存儲閾值的閾值裝置53。該方案在裝置60-63上的功能與圖3的方案不同，其它方面則基本類似。信噪比裝置60生成可以應(yīng)用于工作環(huán)境的作為目標(biāo)的信噪比70。信噪比70以信令形式前轉(zhuǎn)給裝置54和63。頻帶裝置61在所用帶寬BW 71上處理信息。信號帶寬一般是預(yù)定的。生成信號數(shù)據(jù)傳輸DS 72的信息，或者將其存儲在裝置62中。數(shù)據(jù)傳輸速率一般是預(yù)定的，但也可以通過數(shù)據(jù)傳輸速率裝置62的測量從信號中檢測。在乘法裝置63中，信噪比70例如根據(jù)公式(2)由帶寬71(BW)和數(shù)據(jù)傳輸速率72(DS)與負(fù)載結(jié)果52之比，并且通過比較結(jié)果52和閾值裝置46中的預(yù)定閾值53確定，閾值裝置46可以通知控制裝置47是否需要改變數(shù)據(jù)傳輸。按照本發(fā)明的方法，通過裝置54和55可以改變閾值53的大小。在一般方案中，裝置40、41、42、47、48、60和64位于用戶終端或基站。裝置46、53、54、55和63則位于基站或基站控制器。裝置61和62的位置在傳統(tǒng)方案中有所不同，可以在用戶終端、基站和基站控制器。但是，這些裝置的位置對本發(fā)明并不重要。
本發(fā)明的方案尤其可以在數(shù)字信號處理方面，例如通過ASIC或VLSI電路實(shí)現(xiàn)。這些需要執(zhí)行的功能最好作為基于微處理器技術(shù)的程序?qū)崿F(xiàn)。
盡管以上結(jié)合附圖的例子描述了本發(fā)明，但顯然本發(fā)明并不局限于此，在后附權(quán)利要求書所公開的創(chuàng)新思想的范圍內(nèi)，可以通過許多方式進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1．一種負(fù)載控制方法，該方法用以無線系統(tǒng)，該無線系統(tǒng)包括至少一個(gè)基站(20)和一個(gè)用戶終端(21和22)，它們通過收發(fā)信號相互通信，這些信號代表了所需信號(23)和干擾(23,13)，其特征在于生成一個(gè)或多個(gè)所需信號(23,24)的復(fù)合信號強(qiáng)度(50)；生成干擾(23和13)和一個(gè)或多個(gè)所需信號(23)的復(fù)合總強(qiáng)度(51)；通過比較信號強(qiáng)度(50)和總強(qiáng)度(51)測量負(fù)載，生成負(fù)載結(jié)果(52)；比較負(fù)載結(jié)果(52)和某個(gè)閾值(53)，該閾值是對允許的最高負(fù)載值進(jìn)行的一個(gè)預(yù)定測度，從而當(dāng)負(fù)載結(jié)果(52)和閾值基本不同時(shí)，可以通過改變通信速率來均衡負(fù)載。
2．一種負(fù)載控制方法，該方法用以數(shù)字無線系統(tǒng)，該無線系統(tǒng)包括至少一個(gè)基站(20)和一個(gè)用戶終端(21和22)，它們通過收發(fā)信號相互通信，這些信號是所需信號(23)和/或干擾(23,13)，其特征在于與具體信號相關(guān)地生成一個(gè)或多個(gè)所需信噪比(70)；通過使一個(gè)或多個(gè)所需信噪比(70)與相應(yīng)的信號帶寬(71)和數(shù)據(jù)傳輸速率(72)成一定比例，生成信號的復(fù)合負(fù)載結(jié)果(52)；比較負(fù)載結(jié)果(52)和某個(gè)閾值(53)，該閾值是對允許的最高負(fù)載值進(jìn)行的一個(gè)預(yù)定測度，從而當(dāng)負(fù)載結(jié)果(52)和閾值(53)基本不同時(shí)，可以通過改變通信速率來均衡負(fù)載。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，通過改變一個(gè)或多個(gè)通信速率和/或信噪比來均衡負(fù)載。
4．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，根據(jù)測得的信噪比，以變化的平均值的形式生成一個(gè)或多個(gè)所需信噪比(70)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，當(dāng)負(fù)載結(jié)果(52)實(shí)際上大于閾值(53)時(shí)，減小數(shù)據(jù)傳輸速率；或當(dāng)負(fù)載結(jié)果(52)實(shí)際上小于閾值(53)時(shí)，增加數(shù)據(jù)傳輸速率。
6．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，當(dāng)這些信號包括數(shù)字符號時(shí)，減小每個(gè)符號具有最大能量的連接上的數(shù)據(jù)傳輸速率，以及增加每個(gè)符號具有最小能量的連接上的數(shù)據(jù)傳輸速率。
7．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，當(dāng)負(fù)載結(jié)果(52)實(shí)際上高于閾值(53)允許的值時(shí)，避免建立新連接，直至負(fù)載結(jié)果(52)實(shí)際上再次低于該閾值(53)。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，當(dāng)負(fù)載結(jié)果(52)與閾值(53)比較時(shí)，基于前一個(gè)負(fù)載結(jié)果(52)的平均偏差(54)減小閾值(53)。
9．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，通過將閾值(53)加上一個(gè)越區(qū)切換參數(shù)(55)，設(shè)置進(jìn)行越區(qū)切換連接的優(yōu)先級。
10．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，基站(20)包括總信號強(qiáng)度(64)的測量裝置，從而如果所需信號(23,24)和導(dǎo)頻信號的復(fù)合強(qiáng)度大于預(yù)定最小值，則避免建立新連接。
11．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，如果無線系統(tǒng)由小區(qū)(1)組成，則每一小區(qū)(1)區(qū)域中通信速率的增加或減小彼此無關(guān)。
12．一種無線系統(tǒng)，包括至少一個(gè)基站(20)和一個(gè)用戶終端(21和22)，它們包括至少一個(gè)收發(fā)信機(jī)并通過收發(fā)信號相互通信，這些信號是所需信號(23)和/或干擾(23,13)，其特征在于，包括生成一個(gè)或多個(gè)所需信號(23,24)的信號強(qiáng)度(50)的信號裝置(43)；生成干擾(13)和一個(gè)或多個(gè)所需信號(23,24)的復(fù)合總強(qiáng)度(51)的總強(qiáng)度裝置(44)；通過比較信號強(qiáng)度(50)和總強(qiáng)度(51)生成負(fù)載結(jié)果(52)的比較裝置(45)；比較負(fù)載結(jié)果(52)和某個(gè)閾值(53)的閾值裝置(46)，該閾值是對允許的最高負(fù)載值進(jìn)行的一個(gè)預(yù)定測度，以及當(dāng)比較結(jié)果顯示負(fù)載結(jié)果(52)和閾值(53)基本不同時(shí)，無線系統(tǒng)可以通過改變通信速率來均衡負(fù)載。
13．一種無線系統(tǒng)，包括至少一個(gè)基站(20)和一個(gè)用戶終端(21和22)，它們包括至少一個(gè)收發(fā)信機(jī)并通過收發(fā)信號相互通信，這些信號是所需信號(23)和/或干擾(23,13)，其特征在于，包括與具體信號相關(guān)地存儲一個(gè)或多個(gè)所需信噪比(70)的信噪比裝置(60)；存儲一個(gè)或多個(gè)信號帶寬信息(71)的頻帶裝置(61)；生成一個(gè)或多個(gè)信號的數(shù)據(jù)傳輸速率(72)信息的數(shù)據(jù)傳輸速率裝置(62)；通過使所述所需信噪比(70)與所述信號帶寬(71)和數(shù)據(jù)傳輸速率(72)成一定比例，生成負(fù)載結(jié)果(52)的乘法裝置(63)；比較負(fù)載結(jié)果(52)和某個(gè)閾值(53)的閾值裝置(46)，該閾值是對允許的最高負(fù)載結(jié)果進(jìn)行的一個(gè)預(yù)定測度，以及當(dāng)比較結(jié)果顯示負(fù)載結(jié)果(52)和閾值(53)基本不同時(shí)，無線系統(tǒng)可以通過改變通信速率來均衡負(fù)載。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)比較結(jié)果說明負(fù)載結(jié)果(52)和閾值(53)基本不同時(shí)，無線系統(tǒng)通過改變通信速率和/或信噪比來均衡負(fù)載。
15．根據(jù)權(quán)利要求13的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)傳輸速率裝置(62)根據(jù)測得的信噪比，以變化的平均值的形式生成一個(gè)或多個(gè)所需信噪比(70)。
16．根據(jù)權(quán)利要求12或13的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)負(fù)載結(jié)果(52)大于閾值(53)時(shí)，減小數(shù)據(jù)傳輸速率；或當(dāng)負(fù)載結(jié)果(52)小于閾值(53)時(shí)，增加數(shù)據(jù)傳輸速率。
17．根據(jù)權(quán)利要求11或12的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)這些信號包括數(shù)字符號時(shí)，無線系統(tǒng)特別在每個(gè)符號具有最大能量的連接上減小數(shù)據(jù)傳輸速率，以及無線系統(tǒng)特別在每個(gè)符號具有最小能量的連接上增加數(shù)據(jù)傳輸速率。
18．根據(jù)權(quán)利要求11或12的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，無線系統(tǒng)在負(fù)載結(jié)果(52)實(shí)際上又小于閾值(53)之前，避免建立新連接。
19．根據(jù)權(quán)利要求16的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，持續(xù)生成負(fù)載結(jié)果(52)，以及當(dāng)負(fù)載結(jié)果(52)與閾值(53)比較時(shí)，基于前一個(gè)負(fù)載結(jié)果(52)的平均偏差(54)減小閾值(53)。
20．根據(jù)權(quán)利要求16的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，通過將閾值(53)加上一個(gè)越區(qū)切換參數(shù)(55)，設(shè)置進(jìn)行越區(qū)切換連接的優(yōu)先級。
21．根據(jù)權(quán)利要求16的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，如果基站(20)包括總信號強(qiáng)度(64)的測量裝置，如果所需信號(23)和導(dǎo)頻信號的復(fù)合強(qiáng)度大于預(yù)定最小值，則無線系統(tǒng)避免建立新連接。
22．根據(jù)權(quán)利要求11或12的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，如果無線系統(tǒng)由小區(qū)(1)組成，則無線系統(tǒng)在每一小區(qū)(1)區(qū)域中獨(dú)立地增加或減小數(shù)據(jù)傳輸速率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種負(fù)載控制方法和一種無線系統(tǒng)。在本發(fā)明中,與具體小區(qū)相關(guān)地生成描述負(fù)載的負(fù)載結(jié)果。通過比較所需信號(23)的信號強(qiáng)度以及干擾(13)和所需信號(23)的復(fù)合總強(qiáng)度,或者通過以帶寬或數(shù)據(jù)傳輸速率加權(quán)信噪比生成負(fù)載結(jié)果。負(fù)載結(jié)果與小區(qū)(1)所允許的最高負(fù)載值的閾值比較。如果負(fù)載結(jié)果小于該閾值,則增加小區(qū)(1)中的數(shù)據(jù)傳輸速率。如果負(fù)載結(jié)果超過該閾值,則減小小區(qū)(1)中的數(shù)據(jù)傳輸速率,并避免建立新連接。在重負(fù)載情況下,為了均衡負(fù)載結(jié)果,還改變信噪比目標(biāo)。
文檔編號H04W24/00GK1209921SQ97191857
公開日1999年3月3日 申請日期1997年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月26日
發(fā)明者奧斯卡·薩勞納豪, 漢努·哈奇南, 塞珀·格蘭倫德 申請人:諾基亞電信公司