CN1301021C - 带有功率控制的无线通信系统上行链路方向上的负载控制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线通信网络的控制方法，所述方法包括以下各步骤：a.根据与移动站和基站之间的衰减及/或信号与噪声干扰比阈值相关的量值，对于各移动站计算负载(P0B和P1B)，b.根据步骤a.中计算出的负载，估计工作条件，所述工作条件代表由一基站对移动站提供服务的可行性(201和205)，c.根据步骤b.(207和209)，决定对新候选移动站的处理。本发明还涉及与该方法相关的设备。

Description

带有功率控制的无线通信系统 上行链路方向上的负载控制

技术领域

本发明涉及可控制功率的无线蜂窝型通信系统，如UMTS(即“Universal Mobile Terrestrial System”)。

背景技术

无线蜂窝型通信网络以基站为基础，所述基站可服务“移动”用户站。各移动站需要一定服务，所述服务由在一定条件下(如速率或延时)传输的数据构成。接收这类服务的移动站即所谓“激活的”移动站。

所谓负载控制即为一种可控制呼入移动站业务量(接入控制)及控制当前移动站业务量(拥塞控制)的技术。因此，负载控制包括以下功能：

——接入控制确定系统是否允许接入新移动站

——拥塞控制根据激活的移动站请求的服务，检查对其所发生的事件。

负载控制尤其可保证为移动站提供实时与非实时服务的质量(QoS)。在可控制功率的无线系统中，实施有效的负载控制相当重要。

如后所述，已知的负载控制技术不能完全令人满意。其主要原因在于处理数量众多的移动站时其有效性、快速性及能力问题。

发明内容

本发明的目的在于改善这种境况。

本发明涉及一种无线通信网络的控制设备，包括一量值计算器，所述量值与测得的移动站和基站之间的衰减、及/或信号与噪声干扰比阈值有关，还包括一关于处理新候选移动站的决定装置，所述决定装置可根据一预定机构与计算器协作工作，

其特征在于，所述机构包括：

——对于各移动站计算负载的函数，及

——估计工作条件，所述条件代表基站对移动站服务的可行性。

根据本发明的一有利特征，工作条件针对由于所述站服务的移动站的负载之和。另外，负载计算函数包括对于一移动站相对于相邻站的衰减的倒数求和，结果乘以与信号和噪声干扰比阈值相关的一表达式，再乘以服务站的衰减。

最好，所述设备可在求负载之和过程中存储一数值，所述机构不断计算候选移动站的负载，更新负载之和，通过比较负载和与阈值，以确定是否接收所述行动电话。

有利地是，计算器有一函数可相对于平衡阈值估计上行链接平衡的先决条件。另外，决定装置所用机构首先调用所述先决条件估计函数，若未检测到所述条件，则拒绝候选移动站。

根据一实施例，对于移动站先决条件包括计算其最大功率，再除以与信号和噪声干扰比阈值相关的一表达式及服务站的衰减。

根据本发明的一特别实施方式，所述工作条件包括一阈值，所述阈值对应于所述平衡阈值。

有利地是，本发明的装置包括第二机构及第二决定装置，所述第二机构可与计算器协作以估计给定基站的非拥塞标准，所述第二决定装置可更改移动站的速率，使其位于拥塞标准范围内。

在第一实施方式中，对于各移动站所述第二机构包括计算信号与噪声干扰比阈值，再计算与所述信号与噪声干扰比阈值相关的一表达式，再调用利用这些值计算负载的函数，计算由于所述基站服务的移动站的负载之和，最后比较所述负载之和与一阈值。

在第二实施方式中，对于各移动站所述第二机构包括计算信号与噪声干扰比阈值，再计算与所述信号与噪声干扰比阈值相关的一表达式，然后：

——调用可相对于平衡阈值估计上行链接平衡先决条件的函数，若未验证所述条件，则所述移动站被拒绝，

——对未被拒绝的移动站，则调用利用上述值计算负载的函数，再计算由于所述基站服务的移动站的负载之和，最后比较所述负载之和与一和平衡阈值相关的阈值。

本发明还涉及无线通信网络的控制方法，所述方法包括以下各步骤：

a.根据与衰减相关的量值对各移动站计算负载，

b.根据步骤a.中计算出的负载，估计工作条件，所述工作条件代表基站对移动站服务的可行性，

c.根据步骤b.，决定对新候选移动站的处理。

根据本发明的一有利特征，步骤b.中的工作条件针对由于所述站服务的移动站的负载之和。

另外，对移动站来说，步骤a.还包括：

——计算相邻站衰减的倒数之和，

——结果乘以一和信号与噪声干扰比阈值相关的表达式，及服务站的衰减。

最好，步骤b.中可在计算负载之和过程中存储一数值，当对候选移动站重复所述计算时，步骤a.包括计算候选移动站的负载，步骤b.包括更新负载和，在步骤c.中比较负载和与阈值，确定移动站是否被接收。

有利地是，步骤a.首先包括相对于平衡阈值估计上行链接平衡先决条件，若未验证所述条件，则拒绝所述候选移动站。

根据一实施例，步骤a.中的先决条件包括对移动站计算最大功率，再除以与信号和噪声干扰比相关的一表达式及服务站的衰减。

根据一实施例，步骤b.中的工作条件包括对应于所述平衡阈值的一阈值。

根据本发明的一特别实施例，步骤a.至步骤c.包括估计给定站的非拥塞标准，步骤c.包括更改移动站的速率，使其处于拥塞标准范围内。

最好，步骤a.包括对各移动站计算信号和噪声干扰比阈值，再计算与所述信号和噪声干扰比相关的一表达式，并利用所述表达式计算各移动站的负载，步骤b.包括计算由于所述站服务的移动站的负载总和，并把所述负载之和与一阈值进行比较。

作为变型，步骤a.包括对各移动站计算信号和噪声干扰比阈值，再计算与所述信号和噪声干扰比相关的一表达式，然后：

——相对于一平衡阈值估计上行链接平衡先决条件，若未验证到所述条件，则拒绝所述候选移动站，

——对于未被拒绝的移动站，根据算出的表达式计算负载，再计算由于所述基站服务的移动站的负载总和，并将其与一和平衡阈值相关的阈值进行比较。

附图说明

本发明的其它特征及优点将在后文中参照附图，举例加以详细说明，附图中：

——图1简略示出了一蜂窝型通信网络，

——图1A更详细示出了一蜂窝型通信网络，

——图2以流程图形式示出了实施本发明的机构的第一实施例，

——图2A示出了可实施第一机构的信息结构，

——图3以流程图形式示出了实施本发明的机构的第二实施例，

——图4以流程图形式示出了实施本发明的机构的分散式特征，

——图5以流程图形式示出了实施本发明的机构的第一实施例的一变型，

——图6以流程图形式示出了实施本发明的机构的第二实施例的一变型，

——图7以流程图形式示出了实施本发明的机构的第三实施例，及

——图8以流程图形式示出了实施本发明的机构的第四实施例。

本说明书还有附录1，附录中列出了公式及其所用、本说明书反复应用的概念定义。

本说明书的附图及附录不仅可补充本发明，必要时还有助于定义所述发明。

具体实施方式

图1示出了有两基站u和v的蜂窝型网络的一实施例。各基站u、v服务于位于所谓小区C_u、C_v的一定地理范围内的移动站。此处示出了在基站u小区Cu内的5部移动站，均用m_u表示。事实上，在站v小区Cv中还有其它移动站m_v，不过图中未表示出来。

为简单考虑，图1中的圆盘形表示小区，但其实它可为其它任何形状。小区可有一称为“切换”区的交叉部分。

在本描述中：

——用“站”或“天线”等词简单表示的基站有一天线-网络，所述天线网络可定向也可不定向，还有与其关联的电子组件。

——“用户站”、“用户设备”、“移动站”甚至“用户”均指可能具有移动性、能进行无线通信联络的任何装置。

——“上行方向”指移动站寻求与基站建立或保持通信的情况；“下行方向”指基站寻求与移动站建立或保持通信的情况。

——“服务”指移动站所需要的服务，一般为在一定条件下(尤其是速率和时间)传输的数据。

——“激活的”移动站指接收所述服务的电话。

——“非实时服务”(“non-real-time”或NRT)指可适应可变或“弹性”速率。

——“实时服务”(“real-time”或RT)指无法适应弹性速率；其速率必须预先大致确定，或至少可预先确定一最小速率。

——“功率限制”指移动站和基站的传输功率必须小于或等于一阈值。实际中，系统如UMTS原则上都有功率限制。

——“无功率限制”指移动站和基站的发射功率不受任何最大阈值的限制。

无论何时，移动站有其一定的地理位置；它请求给定服务；它可由一个或多个基站服务；若所述移动站为激活的电话，则它可受一定站的有效服务。因此：

——给定基站和移动站组称为“移动站配置”(实际即指固定的站)。

在有功率控制的蜂窝型网络中，负载控制指确保所述移动站配置中存在一功率分配，所述功率分配须遵守某些要求，即信号与噪声干扰比(SINR，即“signal-to-interference-and-noise-ratio”)，必要时，还有功率限制。

此处，“PAP标准”或首字母缩写“PAP”(英文即“PowerAllocation Principle”)指一标准，所述标准用于确定给定移动站配置中功率分配的可行性。尤其是不同的两标准UPAP及EUPAP。xPAP即指这类标准。

2003年2月19日提交的法国专利申请N°0302017详细描述了无线通信网络中负载控制的背景，并提出一些新的解决方案。其描述内容融入本描述中作为参考，必要时，还参考其列表与示意图。

尽管其某些特征也可应用于下行方向上(尤其如同天提交的另一份专利申请中描述的那样)，但本发明主要应用于上行链路。

图1还示出了由站u服务的移动站配置的一实施例(m_u表示由站u服务的移动站)。图中示出了从所述移动站朝向服务站u和其它站(如v)的传输路线。

沿所述传输路线的传播损耗称为衰减。如果移动站可测量相对于所述基站的衰减，则所述基站为所述移动站的所谓“相邻”站。

图1A中示出了三个基站S1、S2和S3，所述各基站分别装配有一天线，尤其是计算模块(S10、S20和S30)。为简化，图中未示出无线通信网络的常用电路。移动站M处于三基站的服务区内；假设所述移动站与站S1是激活的电话。例如，站S1、S2处于基站控制器BSC1的控制下；另一基站控制器BSC2控制站S3，及图中未示出的其它一个或数个基站。控制器还有计算功能BSC10和BSC20，及图中未表示的其它一般功能。所述三基站例如有图1中小区所确定的作用范围。

增加移动站的数量可导致功率分配无方案的情况(此时即功率分配不可行)。在这种情况下，系统即处于拥塞状态中。

负载控制的目的在于防止这类情况发生。本申请中提出了几种负载控制方法或算法。

所谓“直接”算法基于一“负载指示符”，所述指示符被选择可计算，表示系统负载的大小。上行链路方向上最常用的负载指示符来自基站接收到的总干扰(噪声与所有移动站功率之和)。这由[1]A.J.Viterbi在其文件“CDMA：Principles of Spread SpectrumCommunications”(1995)中提出。还提出有其它指示符尤其是SINR(“Signal to Interference and Noise Ration”)，及/或位速率(“bitrate”)D_bit或类似的量值。

因此，负载控制基于比较上行链路方向上的所述负载指数与一所谓负载阈值的阈值。一个新移动站只有被提供服务时不会使上行链路方向上的负载指示符超过阈值时才会被允许接入。

所述直接算法具有以下缺点：

——所述算法所使用的负载指示符取决于移动站的功率，而所述功率随时间而波动(如随其移动)。这迫使操作员必须为负载阈值选择一很大的安全余量。另一方面，新呼叫产生的附加负载必须能大约估算出来。

——另外，已知的直接算法无法保证可进行功率分配。因此，在真实系统中，可能会出现联络中断，包括新移动站一接入网络后立刻中断。

——另外，在获得一可行性解决方案前，须不断重复直接算法试图几次来解决功率控制问题。所述方法可能导致排除不该被拒绝的电话。另外，当直接算法必须从无任何依据开始处理一定基站和移动站配置(例如在一模拟工具中)时，所述直接算法会很慢。

在另一类所谓“测试型”算法中，决定作出前，新移动站可暂时被接受。这在下列文件中描述过：

[2]Zvi Rosberg、Michael Andersin及Jens Zander在“Soft andsafe admission control in cellular networks”，IEEE Transaction onNetworking 5(2)：414-418，1997年4月

[3]N.Bambos、S.C.Chen及G.J.Pottie在“Channel accessalgorithms with active link protection for wireless communicationnetworks with power control”，IEEE/ACM Transactions inNetworking 8(5)：583-596，2000年10月。

“测试”型算法的好处在于很可靠，即不会发生任何通信中断，至少在决定作出之前。但是，其执行需要太多的时间以致于难以实施，尤其在实时系统中。

还提出有一上行链路的接入控制算法，所述算法基于有效频带概念，产生自使用ATM(Asynchronous Transfer Mode)的RNIS(Reseau Numerique a Integration de Services)广播网络。

[4]J.S.Evans和D.Everitt在其“Effective bandwidth-basedadmission control for multiservice CDMA cellular networks”，IEEETransaction on Vehicular Technology 48，1999年1月。

基于有效频带的所述接入控制算法只涉及上行链路；它既未考虑功率限制也未考虑噪声；最后，它为集中式，即它不能独立于其它基站地处理各站。

本发明提出以一种新的方式处理上行方向上即从移动站到基站的方向上的接入及拥塞控制。

本发明的若干特征均可独立使用。

当应用于网络的一组基站时，则为总PAP标准，当只应用于唯一一个基站时，即为分散式PAP标准。

本发明首先提出一上行链路方向上的分散式PAP标准，标记为UPAP(即“Uplink Power Allocation Principle”)。所述标准可作为上行链路方向上功率控制可行性的条件，但却未考虑功率限制。

若需考虑功率限制，本发明提出一所谓EUPAP标准(英文即“Extended Uplink Power Allocation Principle”)。

本发明也提出基于UPAP及EUPAP的分散式接入及拥塞控制算法或机构。

首先研究“无功率限制”模式的上行链路。

可看出，如果所有移动站m_u的功率均为非负数P_mu，这即满足条件A.1.，则无功率限制的上行链路方向上的功率控制是可行的。所述条件即指：各移动站的信号与噪声干扰比(SINR)大于所述移动站的一定阈值。

因而，可考虑上行链路方向上的分散式功率分配标准(UPAP)。附录中条件A.2的表达式用了同样在附录中定义过的已改变SNIR。其意义如下：

如果对各基站u验证了条件A.2，则无功率限制的上行链路方向上的功率控制可行。关系式A.2中的k代表一安全余量，确定阈值小于1。

现研究“有功率限制”的上行链路情况。

可看出：如果所有移动站m_u的功率P_mu均为非负数并且同时满足下列条件，则有功率限制的上行链路方向上的功率控制可行。

——满足了条件A.1，及

——移动站的发射功率未超过给定限制，如关系式A.3.中表示的那样。所述限制即指可考虑天线增益与损耗的移动站的最大功率。

因而可利用EUPAP标准。规定大于等于0小于1的一常量θ，所述常量称为上行链接平衡(预算)阈值UBC(Uplink BudgetCondition)，简称为“seuil-bilan”。

如果有很大可能满足两条件A.4和A.5，则有功率限制的上行链路方向上的功率控制可行。

所述新负载控制法具有以下优点：

1、为分散式处理，即每次单独处理站所服务的一移动站群。

2、所用负载指示符不仅取决于移动站与站之间的衰减，还取决于SINR阈值及功率阈值。

3、所述指示符与传输功率无关，因而它们不会在计算所述功率过程中，因为重复而出现波动。

4、新移动站产生的附加负载可准确被计算出。

5、新负载控制算法兼具直接及“测试”式算法的优点，同时避免了其缺点。它们既快速又可靠。

本领域技术人员已经知道如何测量移动站与若干基站之间的衰减。如以UMTS为例，标准规定可测量一部移动站与32个基站之间的衰减。因此，建立xPAP标准必需的参数是可得到的。

本发明可模拟应用在一相应容量的计算机中。

可通过装配能至少部分实施所述算法的一控制装置，将本发明应用在真实系统中。所述控制装置可安装在基站的计算器中(在UMTS中称为Node-B)及/或位于基站控制器内的计算器里(在UMTS中称为RNC)。例如，它还可安装在所述两部件之间。

图2中，方框100或P1A可保证计算各移动站的负载xPAP，此处为UPAP。方框200或P2A可保证将给定基站(u)服务的各移动站的负载相加求和，以确定可行性条件xPAP，此处为UPAP。

此处，方框100实现两步骤操作：

——操作101，即把所有站相对于移动站的衰减的倒数L_mu，v相加，

——操作103，即把101步骤中得出的结果，乘以已改变的SINR及相对于服务站的衰减L_mu，u(“mu”对应所附公式中的“m_u”)。结果即为移动站(用户设备)的负载UPAP。

可看出，所述方框P1A实施了所附关系式A.2第一项的各步骤，只除了所述关系式A.2最后一步骤求和。

所述最后一步骤求和在方框200或P2A中实施，包括以下各步骤：

——在201中，得到对于由所述站服务的各移动站的负载UPAP，必要时实时存储所述负载值。

——在步骤203中把由所述站u服务的所有移动站的所述负载UPAP求和。求得的和简单表示为∑。

——在步骤205中检查所得和∑是否小于一阈值。

以一计算模式为例，负载xPAP(及其它)没有维数(大小(dimension))。因此，可确定阈值为1或为1-k，其中k为恰当选择的一安全余量，如等式A.2中所表示的。

如果和∑小于阈值1-k，操作207中指示所述基站u可服务于业务。反之，操作209中则指示站业务量太大；例如，或所述站所服务的移动站过多，或所有移动站或其中某些电话速率太高。

图2中所示的UPAP流程即为实施本发明的一例，以保证无功率限制的上行链路方向上的功率分配的可行性。

图2A示出了图2中所示机构的具体模块。可看出，它与图3中的流程类似。

计算模块PAP11可为站v实施在操作101中的倒数计算。

如图2A中的环形图所示，可对所述移动站在所有相关基站v中重复这一步骤。求得的和存储在方框12中。

这可由第一计算管理器PAP10控制。所述管理器可保证控制P1A中实施的所有计算(如图2)，如图2A中虚线箭头所示。

总的说来，所有移动站都可重复这步骤，如方框12和13之间的环形图所示。因此，方框13可依次为站u的所述移动站提供不同负载UPAP。这样算出的值可存储在19中。

因而，控制可由第一计算管理器PAP10转入可实施机构P2A的第二计算控制器PAP20。

例如，可配合存储器19和方框PAP24实施这步骤。它可实施图2中的前两个操作201和203。可用和∑xPaP(u)表示，所述和对应于对由所述基站u服务的所有用户求和。方框24可比较所述和与在入口25所接收的阈值。其目的在于确定是属于图2中操作207还是209中的情况，即业务是否可被站u接受。

当为无功率限制模式即UPAP时，根据关系式A.2，阈值为等于或略小于1的一值，即1-k。

现研究有功率限制的情况。在图2A中的装置24处，这导致：

——开关25的切换，所述开关现可为装置24提供阈值θ(而非1-k)，及

——实施计算函数UBC，如图2A中21所示。

为清楚起见，现可实施的计算为EUPAP。但这正是本发明的优点之一，它们基本上与图2中所述的类似。

因此，图3中间部分P1B和下部分P2B表现的函数与图2中的相同，另外标号也相同。唯一不同之处即205步骤中的阈值现为θ，所述阈值也称为阈值UBC，但不是图2中的1-k。原则上，阈值θ小于阈值1-k。对基站附近的移动站来说，它可能小于但接近(1-k)；当移动站远离站时，它减小。这由于可能存在减弱波传播的障碍，此处涉及的不是地理位置临近度，而是电磁场临近度。

在图3中所述操作P1B和P2B之前，需预先计算“UBC条件”，其机构如图3中P0B中所示。对各移动站而言，所述机构包括：

——操作211，即计算分配给移动站的最大功率，再除以已改变的SINR及相对于服务站的衰减，及

——测试213，即检查所得结果是否大于噪声N除以1-θ，其中θ为UBC阈值。

——如果测试结果为正，则移动站很可能被站服务，如215中所示；反之，若为负，移动站原则上不能被站服务，如217中所示。

当测试为正如215中所示，后面可看出，需重复图3中间部分P1B与下部分P2B中所示的计算，但这次用的是操作205中标注为θ的阈值UBC。

原则上这些操作与图2中的相同，所以不再重新描述。

最后在207或209中得出结论：与移动站组相关的业务是否可被所述基站u服务。

图3中的模块POB实施关系式A.4的计算。模块P1B和P2B实施关系式A.5的计算。

图3所示的EUPAP流程构成本发明的一实施例，以极大可能保证有功率限制的功率分配的可行性。

现参照图4，图4示出了根据本发明提出的机构为“分散式”的。

图4中，简写PAP仍指UPAP或EUPAP计算(它对应图2A中的xPAP)。同样独立地对不同基站(301)而言，可实施PAP检测(303)。如果各站均满足条件PAP(305)，则总功率分配一定可行(或如果是EUPAP，则可行性很高)，如307中所示。相反，则功率分配不可行，如309中所示。

在所述情况下，必须以绝对方式实施所述机构，即每次重新实施所有计算，如同当任何时候存在全新的移动站/基站配置时那样。

当然，事实上，可以相对方式实施相同机构。现参照对已接入真实配置中获得服务的一新移动站，描述一最简单的实施例。事实上，这里涉及的是接入给定基站的一新移动站：所述新电话或寻求连接，或把电话连接到另一基站中，为此，须考虑基站的改变。

图5示出了一无功率限制的上行链路方向上的接入控制实施例，即UPAP型。

图2A中的存储器19中存储有当前真实负载UPAP和的一常量。(这须假设当前为UPAP模式；当然，若为有功率限制模式，则为负载EUPAP之和)。

当新移动站呼入时(401)，操作403则根据图2中的计算函数P1A，即同样重复图2A中的模块11、12及13(但对于模块12和13只有一次，不是所有移动站都重复)，计算或估计所述移动站的负载UPAP。

操作406即增加405步骤中存储的当前值新移动站的负载UPAP，并检测结果是否仍小于1-k。如果小于，则移动站在407步骤中被接受，负载UPAP之和储存在存储器19中。如不小于，则在409步骤中移动站以无功率限制模式的名义被拒绝。

图5中的操作是在图2A中的管理器10控制下实施，所述管理器像前面那样运行，只除了它会禁止计算函数12和13的重复，如前所述。

图6示出了有功率限制的上行链路方向上的接入控制，即基于EUPAP。

运行基本上与图5中的相同。相应部件的数字标号只加上了100.但在503步骤中计算或估计移动站的负载EUPAP之前，502步骤中需检测新电话是否满足条件UBC。如果未满足，则所述移动站立刻在504步骤中被拒绝。若满足，则进入操作503，直至最后，在507或509步骤中移动站最终被接受或被拒绝。

本发明还可或另外可(所述特征可单独成立)控制上行链路方向上的拥塞。

图7示出了基于UPAP的上行链路方向上的拥塞控制机构。

可周期地对各基站一个一个地实施所述机构。其过程如下：

——操作701对于各移动站计算信号与噪声干扰比阈值。所述阈值定义为位能量与噪声比Eb/No乘以位速率(bit rate)D_bit，再除以码片速率D_chip的结果的阈值。所述码片速率确定了频谱扩展所用载波或副载波时间段的速率。

——操作703可根据附录中的定义，为所述基站的各移动站计算已改变SINR阈值。

——操作705再把站服务的所有移动站的负载UPAP相加。每次到步骤105时，须重新计算负载UPAP，至少对已移动的电话。

——在707步骤中，减小速率直至操作705中得到的和小于1-k，其中k为相对于1的一安全余量。

所述安全余量可认为与用户的移动性相关。用户移动性越小，所述安全余量越小。若所有用户均固定，则其等于零。所述安全余量例如可根据对所述移动性的估计或统计，提前确定，或不时动态确定。

图8示出了上行链路方向上的拥塞控制算法，但这次有功率限制，即基于EUPAP。

所述操作也与图7中的相同(数字标号加上了100)。只有一点不同：即在805和807步骤中，阈值不是1-k，而如图3中那样，为标注为θ的阈值UBC。

当然，本发明并不局限于所述实施方式中，尤其是其细节上，完全可根据所述原理实施任何变型。

尤其可根据已计算出的值，描述一种以动态方式实施本发明的方式。可考虑其它“改善”型实施方式。

同样根据本说明书，显然，本发明的流程及实施所述进程的装置彼此独立，完全可独立实施。

因此，根据所述功率分配是否受功率限制，上行链路方向上的分散式功率分配流程是基于UPAP或EUPAP的。这对根据本发明的单独流程是相同的，如

——移动站的接入过程及

——拥塞控制过程

根据所述分配是否受功率限制，基于UPAP或EUPAP。

附录1

1.1-标注

基站

基站u所服务的移动站

基站v与移动站m之间的衰减

外部噪声

对于移动站m_u的信号与噪声干扰比阈值(signal-to-interference-and-noise-ratio SINR)

已改变的SINR

移动站m_v的发射功率

移动站m_n的最大功率

相对于1的安全余量

1.2-公式

$\frac{P_{m_u}/L_{m_u,u}}{N+{\mathrm{\Σ}}_v{\mathrm{\Σ}}_{m_v\≠m_u}{P}_{m_v}/L_{m_v,u}}\≥{\stackrel{\‾}{\mathrm{\ξ}}}_{m_u},\∀u,m_u---(A.1)$

$\underset{m_u}{\mathrm{\&Sigma;}}(\underset{v}{\mathrm{\&Sigma;}}1/L_{m_u,v}){\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&xi;}}}_{m_u}^{\&prime;}{L}_{m_u,u}<1-k---(A.2-\mathrm{UPAP})$

$P_{m_u}\&le;{\stackrel{\&OverBar;}{P}}_{m_u},\&ForAll;u,m_u---(A.3)$

$\frac{{\stackrel{\&OverBar;}{P}}_{m_u}}{{\mathrm{\&xi;}}_{m_u}^{\&prime;}{L}_{m_u,u}}\&GreaterEqual;\frac{N}{1-\widetilde{\mathrm{\&theta;}}},\&ForAll;u,m_u---(A.4-\mathrm{UBC})$

$\underset{m_u}{\mathrm{\&Sigma;}}(\underset{v}{\mathrm{\&Sigma;}}1/L_{m_u,v})L_{m_v,u}{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&xi;}}}_{m_v}^{\&prime;}\&le;\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&theta;}},\&ForAll;u---(A.5-\mathrm{EUPAP})$

Claims (24)

1、一种无线通信网络的控制设备，包括一量值计算器，所述量值与测得的移动站和基站之间的衰减、及/或信号和噪声干扰比阈值有关，还包括一关于处理新候选移动站的决定装置，所述决定装置可根据一预定机构与量值计算器协作工作，

其特征在于，对于至少一个基站所述机构包括：

——对于由所述基站服务的各移动站和各新候选移动站计算负载的函数，它随该量值而定，及

——根据该被计算的负载对工作条件进行估计，所述工作条件代表由所述基站对移动站分配功率的可行性。

2、根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述工作条件针对由于所关注的基站服务的移动站的负载之和。

3、根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述负载计算函数包括对于一移动站相对于相邻站的衰减的倒数求和，结果被乘以与信号和噪声干扰比阈值相关的一表达式及所述移动站和所述基站之间的衰减。

4、根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，它在求负载之和过程中存储一数值，其特征还在于，所述机构不断计算候选移动站的负载，更新负载之和，通过比较负载和与一阈值确定是否允许接入所述候选移动站。

5、根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，

所述计算器具有一函数，能够相对于平衡阈值估计上行链接的平衡的先决条件，其特征还在于，所述决定装置所用的所述机构首先调用所述先决条件估计函数，若未验证到所述先决条件，则拒绝该候选移动站。

6、根据权利要求5所述的设备，其特征在于，对于一个移动站所述先决条件包括计算其最大功率，再除以与信号和噪声干扰比阈值相关的一表达式及所述移动站和所述基站之间的衰减。

7、根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述工作条件包括一阈值，所述阈值对应于所述平衡阈值。

8、根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述工作条件包括一阈值，所述阈值对应于所述平衡阈值。

9、根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，包括第二机构及第二决定装置，所述第二机构能够与计算器协作以估计给定基站的非拥塞标准，所述第二决定装置能够更改移动站的速率，以保持在拥塞标准范围内。

10、根据权利要求5所述的设备，其特征在于，包括第二机构及第二决定装置，所述第二机构能够与计算器协作以估计给定基站的非拥塞标准，所述第二决定装置能够更改移动站的速率，以保持在拥塞标准范围内。

11、根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第二机构包括计算信号与噪声干扰比阈值，再计算与所述信号与噪声干扰比阈值相关的一表达式，随后为所述基站(705)服务的所有移动站估计工作条件。

12、根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述第二机构包括，对于各移动站，计算信号与噪声(801)干扰比阈值，再计算与所述信号和噪声干扰(803)比阈值相关的一表达式，然后：

——调用能够相对于所述平衡阈值估计上行链接平衡的先决条件的函数，若未验证所述先决条件，则所关注的移动站被拒绝，

——对未被拒绝的移动站(805)估计工作条件。

13、一种无线通信网络的控制方法，所述方法对于至少一个给定基站包括以下各步骤：

a.根据与移动站和基站之间的衰减及/或信号与噪声干扰比阈值相关的量值，对于由所述基站服务的各移动站和各新候选移动站计算负载，

b.根据步骤a.中计算出的负载，估计工作条件，所述工作条件代表由一基站对移动站分配功率的可行性，

c.根据步骤b.，决定对新候选移动站的处理。

14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤b.中的工作条件针对由于所关注的基站服务的移动站的负载之和。

15、根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，对于一移动站，步骤a.包括：

——求相邻站衰减的倒数之和，

——将结果乘以一与信号和噪声干扰比阈值相关的表达式、及所述移动站和所述基站之间的衰减。

16、根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，步骤b.包括在计算负载之和过程中存储一数值，当对于候选移动站重复进行所述方法时，步骤a.包括计算候选移动站的负载，步骤b.包括更新负载之和，并在步骤c.中比较负载之和与一阈值以便确定该移动站是否被允许接入。

17、根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，步骤a.包括首先相对于平衡阈值估计上行链接的平衡的先决条件，若未验证所述条件，则拒绝所述候选移动站。

18、根据权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤a.中的先决条件包括对于一移动站计算其最大功率，再除以与信号和噪声干扰比相关的一表达及所述移动站和所述基站之间的衰减。

19、根据权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤b.中的工作条件包括对应于所述平衡阈值的一阈值。

20、根据权利要求18所述的方法，其特征在于，步骤b.中的工作条件包括对应于所述平衡阈值的一阈值。

21、根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，步骤a.至步骤c.包括对于给定基站估计其非拥塞标准，步骤c.包括更改移动站的速率，以保持处于拥塞标准范围内。

22、根据权利要求17所述的方法，其特征在于，步骤a.至步骤c.包括对于给定基站估计其非拥塞标准，步骤c.包括更改移动站的速率，以保持处于拥塞标准范围内。

23、根据权利要求21所述的方法，其特征在于，步骤a.包括，对于各移动站，计算信号和噪声干扰比阈值，再计算与所述信号和噪声干扰比相关的一表达式，并利用所述表达式计算各移动站的负载，步骤b.包括计算由于所关注的基站服务的移动站的负载之和，并把所述负载之和与一阈值进行比较。

24、根据权利要求22所述的方法，其特征在于，步骤a.包括对于各移动站计算信号和噪声干扰比阈值，再计算与所述信号和噪声干扰比相关的一表达式，然后：

——相对于一平衡阈值估计上行链接的平衡的先决条件，若未验证到所述条件，则拒绝所述候选移动站，

——对于未被拒绝的移动站，根据算出的表达式计算负载，再计算由于所关注的基站服务的移动站的负载之和，并将其与一和步骤b的平衡阈值相关的阈值进行比较。

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