CN1217557C - 基站装置和信道分配方法 - Google Patents

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Abstract

定时偏差测定部(313)根据内部时钟来测定基于内部时钟的时隙开头时刻与先行波的到来时刻的延迟时间的接收定时偏差。时间表(314)存储对各时隙分配的表示接收定时偏差范围的表。信道分配部(315)参照时间表(314),根据定时偏差测定部(313)测定出的接收定时偏差来决定进行信道检索的时隙的顺序。然后,信道分配部(315)根据下行线路的CIR来进行下行线路的信道分配,根据上行线路的CIR来进行上行线路的信道分配。由此,即使在上行线路中使用开环发送功率控制的情况下,也可以实现再分区。

Description

基站装置和信道分配方法
                        技术领域
本发明涉及在蜂窝方式的移动通信系统中使用的、采用动态信道分配方式的基站装置和信道分配方法。
                        背景技术
如图1所示,移动通信系统一般将整个服务区域分割成多个小区,在各小区中设置一个基站装置。而且,各移动台装置与本台所属的小区的基站装置进行无线通信。
在图1的情况下,由于移动台装置31、32都属于小区11,所以与小区11中设置的基站装置21进行无线通信。同样,由于移动台装置33属于小区12,所以与小区12中设置的基站装置22进行无线通信。
这里,各移动台装置用基站装置分配的信道来发送上行线路的信号,接收下行线路的信号。作为使用该蜂窝方式的移动通信系统中的信道分配方法,至今提出了几种方法。
而且,作为信道分配方法的一例,有在披露于信学技报(日本)RCS91-32(1991)中的“微小区移动通信系统中的自主分散动态信道分配方式(ARP)”(金井敏仁)。在该ARP(Autonomous Reuse Partitioning)方式中,在所有的小区中根据相同的优先顺序来选择信道,在选择出的信道中,从CIR(期望波与干扰波的功率比)为规定的阈值以上的信道起依次使用。
以下,用图2所示的流程图来说明现有的ARP方式的信道分配。
首先,在步骤(以下,省略为‘ST’)51中有通话请求后,在ST52中,基站装置测定上行线路的期望波电平,移动台装置测定下行线路的期望波电平。
接着,在ST53中,基站装置根据所有基站装置中共用的优先顺序,来选择优先级最高的空信道。空信道在TDMA方式的情况下指未使用的时隙,在CDMA/TDD方式的情况下,是未分配时隙或要分配线路的上行/下行相同并且有空代码资源的某个时隙。
接着,在ST54中,对于选择出的信道,基站装置测定上行线路的干扰波电平,移动台装置测定下行线路的干扰波电平。
接着,在ST55中,基站装置比较选择出的信道的上行线路和下行线路的CIR(以下称为‘上行CIR’和‘下行CIR’)与预先设定的阈值之间的大小。
然后,在上行CIR和下行CIR都比阈值大的情况下,在ST56中,基站装置将呼叫分配给选择出的信道。另一方面,在上行CIR或下行CIR的任何一个在阈值以下的情况下,在ST57中,基站装置判定有无还未进行信道检索的空信道(以下称为‘未检索信道’)。
然后,在残留未检索信道的情况下,在ST58中,基站装置和移动台装置在将进行了信道检索的信道除外之后,重复进行ST53以后的处理。另一方面,在未残留未检索信道的情况下,在ST59中,基站装置结束作为呼损的处理。
通过进行ARP的信道分配,可以在各小区中自主分散地实现所谓的再分区(Halpem:“Reuse Partitioning in Cellular System”,Proc.of VTC83,pp.322-327(1983)),即,可以根据从移动台装置至基站装置的距离、即传播路径损失的大小来设定最适合每个信道的小区重复数(cell reuse factor)。
然后,通过实现再分区来设定最合适的小区重复数,作为系统整体,可以容纳更多的呼叫。
这里,在使用上行线路和下行线路为同一载波频率的TDD方式的无线通信系统中,开环发送功率控制在提高系统容量方面是有效的。
但是,在上行线路中使用开环发送功率控制的情况下,基站装置中的从各移动台装置发送的信号的接收功率无论基站装置和移动台装置的距离如何在大小上都一致,所以存在不能实现再分区的问题。
                         发明内容
本发明的目的在于提供一种基站装置和信道分配方法,即使在上行线路中使用开环发送功率控制的情况下,也可以实现再分区。
该目的如下实现:着眼于接收定时偏差与基站装置和移动台装置的地理距离成正比,根据接收定时偏差来决定进行信道检索的时隙的顺序。
本发明的一种基站装置,包括:定时偏差测定部件,测定基于内部时钟的时隙开头时刻与先行波的到来时刻的延迟时间的接收定时偏差;以及信道分配部件,参照表示对各时隙分配的接收定时偏差范围的表,根据接收定时偏差来决定进行信道检索的时隙的顺序,按照决定的顺序根据下行线路的CIR来进行下行线路的信道分配,根据上行线路的CIR来进行上行线路的信道分配。
本发明的一种信道分配方法,包括:在自主分散动态信道分配中,测定基于内部时钟的时隙开头时刻与先行波的到来时刻的延迟时间的接收定时偏差的步骤;参照表示对各时隙分配的接收定时偏差范围的表,根据接收定时偏差来决定进行信道检索的时隙的顺序的步骤;以及按照决定的顺序根据下行线路的CIR来进行下行线路的信道分配,根据上行线路的CIR来进行上行线路的信道分配的步骤。
                        附图说明
图1表示移动通信系统结构的图;
图2表示现有的信道分配操作的流程图;
图3表示应用本发明的优选移动通信系统的结构例的图;
图4表示TDD方式的无线帧结构和延迟分布的示例的图;
图5表示本发明一实施例的基站装置的结构的方框图;
图6表示与本发明一实施例的基站装置进行无线通信的移动台装置的结构的方框图;
图7表示本发明一实施例的无线帧的结构示例的图;
图8表示本发明一实施例的对各时隙分配的表示接收定时偏差范围的表的图;以及
图9表示本发明一实施例的基站装置中的信道分配操作的流程图。
                       具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的实施例。
图3是表示应用本发明的移动通信系统的结构例的图。在图3中,构成小区的基站装置101与小区内存在的移动台装置102和移动台装置103以TDD方式进行无线通信。移动台装置102与移动台装置103相比,处于靠近基站装置101的位置。
图4是表示TDD方式的无线帧结构和延迟分布的示例的图。
上行线路和下行线路为相同载波频率的无线帧201由多个时隙202构成。在基站装置203中,将同步信道205映射到无线帧201的规定的时隙中,发送到在小区内存在的移动台装置。在移动台装置204接通电源后,移动台装置204用接收到的同步信道207来获得同步。
这里,移动台装置的同步信道的接收定时依赖于距基站装置的距离。例如,在上述图3中,与移动台装置103相比,处于靠近基站装置101位置的移动台装置102的同步信道接收定时比移动台装置103快。
接着,移动台装置204进行呼叫请求。具体地说,移动台装置204将呼叫请求控制信号重叠在随机接入信道208中,发送到基站装置203。
基站装置203接收到呼叫请求控制信号后,测定接收定时偏差209。接收定时偏差209是基于内部时钟的时隙开头时刻和接收到的随机接入信道208的先行波211的到来时刻之间的差分。
由于接收定时偏差209与基站装置203和移动台装置204的地理距离成正比,所以如果基站装置203根据接收定时偏差209来进行信道分配,那么可以实现与本站和移动台装置204之间的距离对应的再分区。
在上述说明中,用随机接入信道来估计接收定时偏差,但也可以用其他信道来估计接收定时偏差。
以下,说明本发明一实施例的基站装置的示意结构。图5是表示本发明一实施例的基站装置300的示意结构的方框图,图6是表示与图5的基站装置300进行无线通信的移动台装置400的示意结构的方框图。
基站装置300和移动台装置400适用于CDMA/TDD方式的移动通信系统。在CDMA/TDD方式中,无线通信线路信道以时隙和代码来规定。
在图5所示的基站装置300中,控制信号复用部301将导频信号、信道分配信息等的控制信号与发送数据进行复用。信道分配信息是表示本站的通话信道被分配在哪个时隙和代码中的信息。
编码/调制部302对控制信号复用部301的输出信号实施规定的编码处理和调制处理,并输出到扩频部303。扩频部303对编码/调制部302的输出信号用信道分配部315指示的扩频码实施扩频处理,并输出到发送RF部304。
发送RF部304对扩频部303的输出信号在信道分配部315指示的时隙中实施规定的无线处理,输出到共用器305。
共用器305进行发送接收切换,以便用同一天线进行无线发送接收,将发送RF部304的输出信号从天线306进行无线发送,将天线306接收到的信号输出到接收RF部307。
接收RF部307对共用器305的输出信号在信道分配部315指示的时隙中实施规定的无线处理,输出到解扩部308。
解扩部308获得从信道分配部315指示的扩频码和接收RF部307的输出信号的导频信号部分的相关,形成延迟分布,并估计先行波和延迟波的到来时刻。然后,解扩部308在估计出的到来时刻对接收信号进行解扩处理,使期望波和干扰波分离。然后,解扩部308将解扩后的信号输出到解调/解码部309和接收功率测定部311,将表示先行波的到来时刻的信号输出到定时偏差测定部313。
解调/解码部309对解扩部308的输出信号实施解调处理和解码处理,输出到分离部310。
分离部310将解调/解码部309的输出信号分离为控制信号和接收数据,将表示控制信号中包含的的下行线路的期望波接收功率和规定时隙的干扰波接收功率的信息输出到CIR计算部312。分离部310在控制信号中包含表示通信请求信息的情况下,将该信息通知接收功率测定部311和信道分配部315。
接收功率测定部311测定期望波接收功率和规定时隙的干扰波接收功率,将测定结果输出到CIR计算部312。
CIR计算部312根据表示从分离部310输出的期望波和干扰波的接收功率的信息来计算下行线路的CIR,根据接收功率测定部311测定出的期望波和干扰波的各接收功率来计算上行线路的CIR,并输出到信道分配部315。
定时偏差测定部313根据内部时钟测定时隙开头时刻与先行波的到来时刻的延迟时间的接收定时偏差。
时间表314存储对各时隙分配的表示接收定时偏差范围的表。
信道分配部315参照时间表314,根据定时偏差测定部313测定出的接收定时偏差来决定进行信道检索的时隙的顺序。而且,信道分配部315根据下行线路的CIR来进行下行线路的信道分配,根据上行线路的CIR来进行上行线路的信道分配。
然后,信道分配部315根据下行线路的信道分配结果来控制扩频部303和发送RF部304,根据上行线路的信道分配结果来控制接收RF部307和解扩部308。此外,信道分配部315将信道分配信息输出到控制信号复用部301。有关信道分配操作的细节将后述。
另一方面,在图6所示的移动台装置400中,控制信号复用部401将控制信号与发送数据进行复用。在控制信号复用部401复用的控制信号中,有导频信号、下行线路的期望波接收功率、规定时隙的干扰波接收功率、或表示通话请求的信息等。
编码/调制部402对控制信号复用部401的输出信号实施规定的编码处理和调制处理,输出到扩频部403。扩频部403对编码/调制部402的输出信号用信道控制部412指示的扩频码来实施扩频处理,输出到发送RF部404。
发送RF部404对扩频部403的输出信号在信道控制部412指示的时隙内实施规定的无线处理,输出到共用器405。
共用器405进行发送接收切换,以便用同一天线进行无线发送接收,从天线406无线发送发送RF部404的输出信号,并将天线406接收到的信号输出到接收RF部407。
接收RF部407对共用器405的输出信号在信道控制部412指示的时隙内实施规定的无线处理,输出到解扩部408。
解扩部408获得从信道控制部412指示的扩频码和接收RF部407的输出信号的导频信号部分的相关,形成延迟分布,并估计先行波和延迟波的到来时刻。然后,解扩部408在估计出的到来时刻对接收信号进行解扩处理,使期望波和干扰波分离。然后,解扩部408将解扩后的信号输出到解调/解码部409和接收功率测定部411。
解调/解码部409对解扩部408的输出信号实施解调处理和解码处理,输出到分离部410。分离部410将解调/解码部409的输出信号分离成控制信号和接收数据,将控制信号中包含的信道分配信息输出到信道控制部412。
接收功率测定部411测定由解扩部408分离的期望波和干扰波的各接收功率,将表示测定结果的信息输出到控制信号复用部401。
信道控制部412根据信道分配信息来控制扩频部403、发送RF部404、接收RF部407及解扩部408。
下面,说明基站装置300中的信道分配。
图7是表示本实施例的无线帧的结构示例的图。如图7所示,无线帧501由#0~#14的15个时隙502构成。而且,在图7中,设从时隙#2至时隙#7为分配给上行线路信道的时隙,设将下行线路分配在与上行线路成对的规定时隙中。例如,设时隙#2和时隙#8作为一对,在时隙#2中分配了上行线路的信道的下行线路被分配在时隙#8中。
图8是表示时间表314中存储的对各时隙分配的接收定时偏差范围的表的图。
图9是表示基站装置300中的信道分配操作的流程图。
首先,在ST601中,如果有通话请求,那么在ST602中,由定时偏差测定部313测定接收定时偏差。
接着,在ST603中,信道分配部315参照时间表314中存储的表,来选择与测定出的接收定时偏差对应的时隙。例如,在图8中,如果测定出的接收定时偏差Δt在t2和t3之间,那么选择时隙#4。
接着,在ST604中,信道分配部315比较选择出的时隙的上行CIR、下行CIR和预先设定的阈值之间的大小。
然后,在上行CIR和下行CIR都比阈值大的情况下,在ST605中,信道分配部315将呼叫分配在选择出的时隙中。另一方面,在上行CIR或下行CIR的任何一个在阈值以下的情况下,在ST604、ST606和ST607中,以缩小接收定时偏差的范围的方向来依次选择时隙,在没有接收定时偏差的范围小的时隙情况下,以增大接收定时偏差的范围的方向来依次选择时隙。然后,在选择出的时隙中进行信道检索。例如,在最初选择了时隙#4的情况下,进行信道检索的顺序是时隙#3、时隙#2,然后以时隙#5、时隙#6、时隙#7的顺序进行信道检索。
然后,在未残存未检索信道的情况下,在ST608中,基站装置结束作为呼损的处理。
如以上说明,根据本发明,根据接收定时偏差来决定进行信道检索的时隙的顺序,所以即使在上行线路中采用开环发送功率控制的情况下,也可以实现再分区。
本说明书基于2000年7月28日申请的(日本)特愿2000-228571。其内容全部包含于此。
                     产业上的可利用性
本发明适用于蜂窝方式移动通信系统中使用的、采用动态信道分配方式的基站装置。

Claims (4)

1.一种基站装置,包括:定时偏差测定部件,测定基于内部时钟的时隙开头时刻与先行波的到来时刻的延迟时间的接收定时偏差;以及信道分配部件,参照表示对各时隙分配的接收定时偏差范围的表,根据接收定时偏差来决定进行信道检索的时隙的顺序,按照决定的顺序根据下行线路的CIR来进行下行线路的信道分配,根据上行线路的CIR来进行上行线路的信道分配。
2.如权利要求1所述的基站装置,其中,信道分配部件比较选择出的时隙的上行CIR、下行CIR和预先设定的阈值之间的大小,在上行CIR和下行CIR都比所述阈值大的情况下,将呼叫分配在选择出的时隙中,在上行CIR或下行CIR的任何一个小于或等于所述阈值的情况下,以缩小接收定时偏差的范围的方向来依次选择时隙,在没有接收定时偏差的范围小的时隙的情况下,以增大接收定时偏差的范围的方向来依次选择时隙,在选择出的时隙中进行信道检索。
3.一种信道分配方法,包括:在自主分散动态信道分配中,测定基于内部时钟的时隙开头时刻与先行波的到来时刻的延迟时间的接收定时偏差的步骤;参照表示对各时隙分配的接收定时偏差范围的表,根据接收定时偏差来决定进行信道检索的时隙的顺序的步骤;以及按照决定的顺序根据下行线路的CIR来进行下行线路的信道分配,根据上行线路的CIR来进行上行线路的信道分配的步骤。
4.如权利要求3所述的信道分配方法,其中,比较选择出的时隙的上行CIR、下行CIR和预先设定的阈值之间的大小,在上行CIR和下行CIR都比所述阈值大的情况下,将呼叫分配在选择出的时隙中,在上行CIR或下行CIR的任何一个小于或等于所述阈值的情况下,以缩小接收定时偏差的范围的方向来依次选择时隙,在没有接收定时偏差的范围小的时隙的情况下,以增大接收定时偏差的范围的方向来依次选择时隙,在选择出的时隙中进行信道检索。
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