CN101127543A - 用于蜂窝通信系统的上行链路通信干扰限制的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在无线通信系统中进行上行链路传输干扰限制的方法,该系统包括以无线小区配置布置的移动网络,每个小区包括向小区区域内部的至少一个用户终端提供通信服务的服务基站,该方法包括以下步骤:选择并强制第一组小区相关联的终端在某个时间段内停止传输;选择第二组终端用于测量在它们的上行链路传输频率处呈现的信号功率;计算由至少第二组选定终端在至少一个相邻小区中产生的干扰级别的指示;选择第三组小区相关联终端,并根据所计算的干扰级别将它们的上行链路传输功率设定为某个值。

Description

用于蜂窝通信系统的上行链路通信干扰限制的方法和装置
技术领域
本发明涉及无线通信系统,并且更特别地涉及一种用于移动无线系统的上行链路通信干扰限制的方法和装置。
背景技术
众所周知,由其他无线传输引起的干扰是任何无线传输的质量降级的主要原因。蜂窝通信系统的性能依赖于在无线块的传输时刻发现的干扰情形以及网络节点利用不同位置的接收以及所接收无线帧的后续组合的能力。
全球移动通信系统(GSM)网络的第三代(3G)演进,通常称为全球移动电信系统(UMTS),研究了可以被应用于无线接入网络的增强以便改善上行链路专用传输信道的性能。在3GPP文档TS 25.309v6.6.0(2006年3月)“FDD Enhanced Uplink;Overall description”中可以找到已知的处理蜂窝移动系统中的上行链路传输的当前规范,其被认为是本领域的最新技术。在该文档中,描述了调度功能性,其能够结合到节点B中以实现对不同移动台或终端引起的上行链路噪声增大进行管理。节点B发送资源表示(调度分配),向终端表明其可以使用的上行链路资源的最大数量,例如,关于该终端的最大允许传输功率的指示。
这种已知上行链路传输方法的问题在于,当终端只连接到一个基站时,即如在典型的非软切换情形中那样,则只有一个小区(服务小区)负责上行链路调度。在这种情况下,当服务基站向其相关联的终端发送调度分配时,只考虑了小区内干扰的情形。另外,相邻基站不能降低造成干扰的且又属于另一基站的终端的传输功率。在这些情况下,上行链路传输干扰情形可能会显著地降低移动无线接入系统的上行链路通信质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种机制,用于限制蜂窝通信系统中的上行链路通信干扰。
通过一种用于减少上行链路传输干扰的方法、一种相关基站以及一种相关移动台,可以实现该目的。
本发明的基本思想是在考虑到终端将对相邻小区产生的干扰的情况下提供来自服务小区的对终端上行链路资源的调度。
根据本发明,服务小区的基站选择并强制其第一组相关联的终端在一段时间内停止传输,所述时间段被第二组选定的小区相关联终端用于测量上行链路频率上呈现的传输功率,并且随后根据所述测量信息估计相邻小区上的干扰生成的指示,并根据该计算的相邻小区上生成的干扰级别将第三组选定的小区相关联终端的上行链路传输功率设定为某个值。所述上行链路传输功率值例如可以是使相邻小区中生成的所述干扰限定在某个限值例如预定的总生成干扰级别内的某个值。
本发明的有利配置可见于从属权利要求,后续描述以及附图中。
根据本发明的第一优选实施例,用于进行测量的第二组选定的小区相关联终端还评估所估计的干扰对其他无线小区的影响,并自主设定它们的上行链路传输功率。尽管服务小区的基站可以向所述终端发送资源指示以设定它们的上行链路传输功率,但是所述终端考虑到所述计算的在相邻小区中引起的干扰影响而自主地设定它们的上行链路传输功率。
根据本发明的第二优选实施例,用于进行测量的第二组选定的小区相关联终端向移动网络发送上行链路传输功率测量信息,该移动网络评估所估计的这些终端对其他无线小区造成的干扰影响,并根据该计算的在相邻小区上产生的干扰级别将该小区中的第三组选定终端的上行链路传输功率设定为一个值。在这种情况下,小区相关联终端不需要进一步将其传输功率限制在从移动网络的服务基站接收的值之下。
根据本发明的第三优选实施例,第二组选定的小区相关联终端和移动网络都对所估计的由这些终端对其他无线小区产生的干扰影响进行评估,并且据此设定终端上行链路传输功率。例如,第二组选定小区相关联终端可以将它们的上行链路传输功率设定为某个值并且所述值可以被移动网络的服务基站修改。
可见有利的是,通过使用本发明,特别是在没有软切换(在软切换中终端被连接到多个基站)并且甚至不存在基站之上的无线网络节点例如无线网络控制器或接入网关的网络架构情况下,终端对相邻小区产生的上行链路干扰可以被限制到某个值。另一个有利效果通过下述事实获得,在测量时段内,第一组选定终端将不对相邻无线小区产生任何干扰,由此在所述测量阶段内增强了其他无线小区中的上行链路传输的无线质量和性能。又一个有利效果在于,终端或移动网络进行的上行链路干扰估计可以被用于增大某个小区内的一组选定终端的上行链路传输功率,以便由这些终端在相邻小区中产生的干扰级别仍然在某个限值内,由此提供一种增大该小区内资源利用的机制。
附图说明
现在参考图1-图6对本发明的示例性例子进行解释。
图1示出了包括与多个终端进行通信的移动网络的传统无线通信系统的框图。
图2示例性地示出了具有蜂窝无线服务配置并应用根据本发明的上行链路传输干扰限制的无线通信系统。
图3示出了表示根据本发明的上行链路传输干扰限制处理的第一操作例子的流程图。
图4示出了表示根据本发明的上行链路传输干扰限制处理的第二操作例子的流程图。
图5示出了表示根据本发明的上行链路传输干扰限制处理的第三操作例子的流程图。
图6示出了对应于根据本发明的上行链路传输干扰限制处理的终端的上行链路传输功率示图。
具体实施方式
图1示出了无线通信系统的框图,其中移动无线网络N,包括多个网络单元或网络节点NE1至NEn,以及多个用户终端T1至Tn,通过无线空中接口AI下行链路连接DL以及上行链路连接UL交换数据信息。网络单元NE1至NEn例如可以是基站或节点B、无线网络控制器(RNC)、接入网关(aGW)或任何其他通常用于无线移动通信的核心网络交换机或通信单元。
典型的无线通信系统架构包括至少一个连接到核心网的网络节点(例如,一个aGW或一个RNC),其还连接到多个节点B或基站。aGW或RNC控制多个节点B或基站的某些功能以提供无线接入网络服务。根据本发明的一个实施例,无线网络不需要aGW或RNC的存在以提供上行链路传输干扰限制。
图2提供了根据本发明的具有蜂窝移动无线网络服务配置的无线通信系统,包括两个基站B1和B1,分别在无线小区C1和C2中为多个用户终端a1和d1至d3提供通信。
在图示的例子中,一个终端a1与服务小区C1和服务基站B1相关联,并且三个终端d1至d3与服务小区C2和服务基站B2相关联。终端a1只与它相关联的服务小区C1的服务基站B1进行通信,并且基站B1例如借助于调度分配(绝对分配或相对分配),向它的至少一个小区相关联终端a1发送包括上行链路最大传输功率值的资源指示,其中考虑了由所述至少一个终端对相邻小区C2产生的干扰。类似地,终端d1至d3只与它们相关联的服务小区C2的服务基站B2进行通信,并且基站B2例如借助于调度分配(绝对分配或相对分配),向它的至少一个小区相关联终端d1至d3发送包括上行链路最大传输功率值的资源指示,其中考虑了由所述至少一个终端对相邻小区C1产生的干扰。
终端a1和d1至d3任何时候只从它们的服务基站接收资源指示。服务基站B1和B2将唯一地负责在考虑由它的一组小区相关联终端对相邻小区产生的小区间干扰的情况下向它的一组小区相关联终端分配资源。
根据本发明,为了评估当前的干扰情形,基站B1和B2选择并强制它们的第一组(一个、某几个或所有)小区相关联终端在一段时间内停止传输。在所述时间段内,选择第二组小区相关联终端来测量在小区上行链路频率上接收的传输功率,在同样的频率上它们将正常进行传输。这种测量时段的间隔优选地应当较短和可调,并且还在某种程度上随机地在小区中分布,以避免不同无线小区中的测量时段太频繁地相同或重叠。
测量功率越高,终端越靠近另一个非服务无线小区,并且当该终端继续其上行链路传输时该无线小区受该终端的任何传输的影响越大。例如,当分配给基站B2的所有其他终端d1至d3正在传输时,终端a1测量的平均干扰I通常为:I(dn,a1)=I(d1,a1)+I(d2,a1)+I(d3,a1),或在终端a1的位置处测量的与服务小区C2相关联的终端d1至d3的上行链路传输功率的总和。某个终端a1对相邻基站B2引起的平均干扰I假定与在终端a1的位置处测量的给该相邻基站B2分配的所有传输终端d1至d3所引起的平均干扰I成比例,也就是说,I(a1,B2)与I(dn,a1)成比例。这意味着,通过由终端a1测量平均干扰I(dn,a1),这一终端可以估计它对相邻基站B2产生的干扰。
如上所述,在第二组选定终端所接收干扰的测量时段内,分配给该基站的第一组选定终端不能进行传输。例如,基站B2可以选择包括其所有三个相关联终端d1至d3的其第一组相关联的终端并强制它们停止传输,但是随后选择只包括其中两个d1和d2的其第二组相关联终端进行测量。在后一步骤中,第二组选定终端d1和d2可以自主地设定根据它们每一个对相邻小区C1产生的干扰计算的它们的最大上行链路传输值,以及/或者基站B2可以选择包括一个终端d1、两个或所有三个终端d1至d3的其第三组相关联终端,并向它们发送具有根据从第二组终端d1和d2接收到的测量而计算的最大上行链路传输功率值的资源指示。
图3示出了表示根据本发明的上行链路传输干扰减少处理的第一操作例子的流程图。
在第一步骤100中,服务基站B2选择其第一组相关联终端(包括一个、两个或所有三个其相关联的终端)并强制所述第一组终端在某个时间段内停止传输。在步骤102中,在所述时段内,基站选择其第二组相关联终端(包括一个、两个或所有三个其相关联的终端)来测量在它们的上行链路传输频率上接收到的传输功率。在步骤104中,有可能所述第二组选定终端中的终端自主地计算在相邻无线小区C1中产生的干扰的指示,并且在下一步骤106中,根据所述计算的对相邻小区产生的干扰指示将它们的上行链路传输功率设定为某个值。所述上行链路传输功率值例如可以是使在相邻小区C1中产生的所述干扰限定在某个限值内的某个值,所述限值例如是预定的总生成干扰级别。
尽管在第一例子中,有可能小区相关联终端d1至d3还从它们的服务基站B2或任何其他移动网络实体接收资源指示,以便将它们的上行链路传输功率设定为不同的值,但是终端d1至d3可以不考虑所述分配,因为基站B2可能是在没有考虑由至少一个其相关联的终端d1至d3在至少一个相邻小区C1中产生的干扰的情况下计算出的这一上行链路传输值。
以类似的方式,服务基站B1和其相关联的终端a1将遵从上述图3中的相同程序来根据本发明设定上行链路传输功率。如上所述,无线小区C1和C2的测量时段优选地分布为它们不会太频繁地重叠。
图3中利用步骤100至106示出的用于进行上行链路传输干扰限制的程序可以以确定的时间间隔在每个无线小区C1和C2中重复,该时间间隔例如在通过O&M接口对基站进行设置时定义,或者该程序是事件驱动的,即当发现某个移动网络上行链路传输质量降级时触发。
图4示出了表示根据本发明的上行链路传输干扰限制处理的第二操作例子的流程图。
在第一步骤100中,服务基站B2选择其第一组相关联终端(包括一个、两个或所有三个其相关联的终端)并强制所述第一组终端在某个时间段内停止传输。在步骤102中,在所述时段内,基站选择第二组其相关联终端(包括一个、两个或所有三个其相关联的终端)来测量在它们的上行链路传输频率上接收到的传输功率。在步骤103中,有可能所述第二组选定终端的终端向它们的服务基站B2或任何其他的移动网络实体发送包含所述测量指示的报告。在步骤104’中,接收所述测量报告的所述基站B2或所述移动网络实体计算所述第二组选定终端在相邻无线小区C1中产生的干扰的指示,并且根据所述计算,在下一步骤106’中,服务基站B2选择其第三组相关联的终端(包括一个、两个或所有三个其相关联的终端)并向该第三组终端发送资源指示,以将它们的上行链路传输功率设定为某个值。所述上行链路传输功率值例如可以是使在相邻小区C1中产生的总干扰限定在某个预定限值内的某个值。
以类似的方式,服务基站B1和其相关联的终端a1将遵从上述图4中的相同程序来设定上行链路传输功率。如上所述,无线小区C1和C2的测量时段优选地分布为它们不会太频繁地重叠。
图4中利用步骤100至106’示出的用于进行上行链路传输干扰限制的程序可以以确定的时间间隔在每个无线小区C1和C2中重复,该时间间隔例如在通过O&M接口对基站进行设置时定义,或者该程序是事件驱动的,即当发现某个移动网络上行链路传输质量降级时触发。
图5示出了表示根据本发明的上行链路传输干扰限制处理的第三操作例子的流程图。
在第一步骤100中,服务基站B2选择其第一组相关联终端(包括一个、两个或所有三个其相关联的终端)并强制所述第一组终端在某个时间段内停止传输。在步骤102中,在所述时段内,基站选择其第二组相关联终端(包括一个、两个或所有三个其相关联的终端)来测量在它们的上行链路传输频率上接收到的传输功率。在步骤103中,有可能所述第二组选定终端的终端向它们的服务基站B2或任何其他的移动网络实体发送包含所述测量指示的报告。进一步地,在步骤104中,还有可能所述第二组选定终端中的终端自主地计算在相邻无线小区C1中产生的干扰的指示。在步骤104’中,接收终端测量报告的所述基站B2或所述移动网络实体还计算所述第二组选定终端在相邻无线小区C1中产生的干扰的指示。在步骤106中,根据它们自己的干扰计算,所述第二组选定终端可以自主地将它们的上行链路传输功率设定为第一个值,并且随后在步骤106’中,所述值可以被调整,此时服务基站B2向其第三组相关联的终端发送资源指示,以将它们的上行链路传输功率限制或扩展为第二个值(其例如是使对相邻小区C1产生的干扰保持在某个总干扰级别以下的某个值)。还有可能,随后基站向第三组终端分配一个高于由第二组终端自主计算的值的最大上行链路传输功率。
以类似的方式,服务基站B1和其相关联的终端a1将遵从上述图5中的相同程序来根据本发明设定上行链路传输功率。如上所述,无线小区C1和C2的测量时段优选地分布为它们不会太频繁地重叠。
图5中利用步骤100至106’示出的用于进行上行链路传输干扰限制的程序可以以确定的时间间隔在每个无线小区C1和C2中重复,该时间间隔例如在通过O&M接口对基站进行设置时定义,或者该程序是事件驱动的,即当发现某个移动网络上行链路传输质量降级时触发。
图6示出了根据图5的操作例子的在时间线T上对应于终端的行为的上行链路传输功率P的示图。
终端最初以最大传输功率P1在上行链路方向上进行传输。在时间T1,当移动网络应用根据本发明的上行链路传输干扰减少处理时,移动网络选择并强制与一个服务小区相关联的第一组(一个、几个或所有)终端停止传输。随后在时间T1,在第一组终端中选定的终端在某个时间段MP内停止传输。在所述时间段MP内,选择关联到该服务小区的第二组终端来测量在其上行链路传输频率中呈现的信号功率。为测量而选定的终端向服务基站发送测量报告,并在时间T2根据该终端进行的对在相邻小区中产生的干扰的估计自主地将将传输功率P限定为值P2。同时,服务基站已经接收到测量报告并且还计算对由该终端产生的对相邻小区的干扰以及在相邻小区中产生的全部干扰的指示,并根据所述计算向终端发送相应的资源指示以限制或提高其上行链路传输功率P。在时间T3,终端从其服务基站接收资源指示并将其上行链路传输功率设定为新的值P3。终端随后以该功率值P3进行传输,直到时间T4,此时再一次对该小区重复该上行链路传输干扰限制程序。
可以理解,在上述例子中,服务基站可能不是唯一的从终端接收测量报告的移动网络单元,并且这样的测量报告甚至可以被仅仅发送给另一个移动网络单元,其针对该终端和整个小区进行干扰影响计算并将相应的资源指示指令发送给服务基站,服务基站再将其转发给终端。
另外,可以理解,在此描述的实现用于上行链路资源分配的方法或方法某些步骤的装置可以位于无线移动网络的网络单元的任何位置或者位于终端中,所述装置以硬件或软件的形式实现。最后,根据本发明的用于上行链路传输干扰减少的方法不限于当前指定的高速上行链路分组接入(HSUPA),并且可以由其他无线网络接入技术使用。

Claims (10)

1.一种用于在无线通信系统中进行上行链路传输干扰限制的方法,该无线通信系统包括以无线小区配置布置的移动网络(N),每个小区(C1,C2)包括向小区区域内部的至少一个用户终端(a1,d1至d3)提供通信服务的服务基站(B1,B2),该方法包括步骤:
-(100)选择并强制第一组小区相关联的终端在某个时间段(MP)内停止传输;
-(102)选择第二组终端用于测量在它们的上行链路传输频率处呈现的信号功率;
-(104,104’)计算由至少第二组选定终端在至少一个相邻小区中产生的干扰(I)级别的指示;
-(106,106’)选择第三组小区相关联终端,并根据所计算的干扰(I)级别将它们的上行链路传输功率(P)设定为某个值(P2,P3)。
2.根据权利要求1所述的用于上行链路传输干扰限制的方法,其中所述上行链路传输功率值(P2,P3)被设定为将在相邻小区上产生的干扰保持在某个限值之内的值。
3.根据权利要求1所述的用于上行链路传输干扰限制的方法,第二组选定终端自主地计算由所述终端在至少一个相邻小区中产生的干扰(I)级别的指示,并根据所计算的干扰(I)级别自主地设定其自己的上行链路传输功率。
4.根据权利要求1所述的用于上行链路传输干扰限制的方法,(103)第二组选定终端向移动网络(N)发送具有其测量结果的报告,所述移动网络(N)计算由至少这些终端在至少一个相邻小区中产生的干扰(I)级别的指示,并向第三组小区相关联的终端发送包括上行链路传输功率值的资源指示。
5.根据权利要求4所述的用于上行链路传输干扰限制的方法,第二组选定终端还自主地计算由它们在至少一个相邻小区中产生的干扰(I)级别的指示,并自主地设定它们自己的上行链路传输功率。
6.根据权利要求1所述的用于上行链路传输干扰限制的方法,其中所述测量时间段(MP)较短且可调,并且在小区(C1,C2)之间随机地分布。
7.根据权利要求1所述的用于上行链路传输干扰限制的方法,其中第一组终端、第二组终端和第三组终端是服务小区的所有终端。
8.一种基站(B1,B2),向其小区区域(C1,C2)内部的至少一个用户终端(a1,d1至d3)提供通信服务,其适合于:
-选择它的第一组相关联的终端并向其提供指示以使其在某个时间段(MP)内停止传输;
-接收或计算它的第二组相关联的终端在至少一个相邻小区中产生的干扰(I)级别的指示;
-选择它的第三组相关联的终端并向其提供指示以使其根据所计算的干扰(I)级别将它们的上行链路传输功率设定为某个值(P3)。
9.一种移动网络(N),包括根据权利要求8所述的网络单元。
10.一种移动台(a1,d1至d3),包括用于与小区区域(C1,C2)内部的服务基站(B1,B2)进行通信的装置,其适合于:
-接收关于在某个时间段(MP)内停止传输的指示;
-测量在其上行链路传输频率上呈现的信号功率;
-计算在至少一个相邻小区中产生的干扰(I)级别的指示;
-根据所计算的干扰(I)级别将其上行链路传输功率设定为某个值(P2)。
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