CN1355963A - 下链路控制方法和使用此方法的蜂窝网络 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种功率控制方法,用于在蜂窝式无线通信网中调节由各基地台(BS)发送的、具有至少一个预设最小功率级由一个已知移动终端(MT)接收的功率,以适应所述移动终端(MT)。此方法包括当保证所述移动终端(MT)所需通信质量时,根据特定功率分布标准优选地重复独立调节每个所述基地台(BS)的下行链路功率级。
Description
本发明普遍涉及无限通讯网,更具体地涉及此网络中传输功率的调节;并且本发明涉及下链路功率控制方法以及应用此方法的蜂窝网络。
在蜂窝无线网络中,尤其在移动终端层对于所要求的信扰比,存在提高容量以及最小化注入功率的普遍需求。
在CDMA(码分多址)网中尤其如此,其中对于每个移动终端分配一个由基地台组成的所谓活动集,基站至少接收移动终端上的一个最小功率级,并且能与移动终端建立指定质量的通信。
尤其在此类网中,当移动终端以多于一个基地台进行越区切换(在宏分集传输模中),此移动终端即时测量总Eb/Io(从活动集的所有基地台接收的),并且得到一个发向此活动集的所有基地台的单TPC命令。因此,所有这些基地台将针对遵循同一TPC指示的移动终端来调整其功率组成(导致传输功率增加/减少),即活动集的基地台总是一致地响应移动终端的功率请求。尤其是,采用此功率控制方案,有源基地台间的功率比在通信中保持为常数。
实际上,对于所有与移动终端连接的基地台使用单TPC命令已经表现出某些严重弱点。
根据现有方案,有源链路中的功率分布是在功率初始化时被设置确定的:一旦某个基地台被增入活动集,与活动集中现有基地台的贡献相比,由此基地台导入移动终端的功率分数要等到对活动集的构成进行修改后才能改变。
然而,即使活动集受到修改,新的功率分数将由活动集中基地台的增入/移去决定的:不可能对各基地台贡献的功率分数进行精确控制。而且,现有解决方案中不包括非空活动集中一个新增链路的功率初始化。
即使认为功率初始化为新增入的链路提供了最佳功率共享,但不能确保这种情况的持久性。事实上,路径损耗和小区负载条件随频率改变,这要求改变活动集中的功率分布以保持最佳状态。此外,TPC命令传输中的误码也许会对所给链路的功率共享进行过度修正。
发送多重TPC命令(活动集中每个基地台一个命令)能够独立控制各链路的功率,但这并不实际,因为它会显著增加无线接口设备上的信令量,导致容量降低。
无论如何,移动台不能够确定应该如何将功率分布在活动集的基地台中。
因此,迫切需要一种能与快功率控制交互作用的(并且可能控制它的)慢功率调节机制,以克服这些局限。若将此方法优选地用于网络监控中,可以对活动集内的链路功率分配进行更新和控制管理,也可以对小区特定条件(诸如负载)进行考虑。
因此,克服上述局限以及满足此前所述的需要是本发明的主要目的。
本发明因此涉及一种功率控制方法,用于在蜂窝式无线通信网中调节由各基地台BS发送的、具有至少一个预设最小功率级由一个已知移动终端MT(MT活动集)接收的功率,以适应所述移动终端MT。此方法包括当保证所述移动终端(MT)所需的通信质量时,根据特定功率分布标准优选地重复独立调节每个所述基地台BS的下行链路功率级。
例如,活动集的各个基地台的下行链路功率级每次可以调节成使得所述各基地台BS贡献近似相等,以在所述移动终端MT上达到所需的通信质量等级。
尤其是在CDMA蜂窝网中,调节活动集的各个基地台的下行链路功率,使得各基地台在所考虑的移动终端MT上具有按照所接收的Eb/Io(每个芯片的能量/干涉谱密度)表示的近似相同的贡献。
本发明还能提供以下功能,如果与所述接收机的其它基地台BS相比,所考虑移动终端MT的活动集基地台BS的一个BSh1受到重负载条件的影响,所述基地台BSh1对移动终端MT接收的Eb/Io的贡献以其与其它基地台BS的负载差的定量函数减少,减少量近似相等地分布于其它基地台。
一个移动终端活动集基地台的功率分布的平衡过程最好是间歇地重复,例如,功率调节过程能够被周期性地和/或在每次变更所述移动终端MT的活动集时执行。
正如所述,为了更新活动集中的下行链路的功率分布要建立一种独立步骤。此步骤补偿快速功率控制并且在无线电网控制器中(RNC)优选使用。此步骤可以根据活动集中以及活动集的周期性修正之间的每次变化被有效激活。此步骤的目的在于,保证在活动集中进行有效的功率分配,尤其是在宏分集期间。
本发明还涉及蜂窝无线通信网,它包括多个能建立具有移动终端MT的通信信道的地理延伸基地台BS。根据在不同移动终端MT上接收的功率级,所述基地台BS属于不同的接收机。其中所述蜂窝无线通信网还包括一个控制器,它用于监测网上所有基地台的功率分配并且控制每个所述活动集的下行链路功率。根据此前所述方法,所述控制器决定了由每个活动集的各基地台BS发送的下行链路功率。
通过以下基于优选实施例的详细描述,可以更好地理解本发明。此后将说明此实施例为非限定性实例。
具体在CDMA型网中,RNC管理在其控制区域内的所有移动终端的活动集维护。进而,它监控着由其控制的所有基地台的功率分配。一旦认为必要,RNC将介入对送往给定基地台的已知移动终端的功率进行修正。此新功率值将用作后续快速功率控制的基数。
对于指定终端,当活动集受到任何变更(基地台增入/取消/替换),RNC确定由新活动集的每个基地台发送至移动终端的功率。此任务包括,根据活动集尺寸和各小区内部约束(例如,负载),对新链路的功率初始化以及对现存链路的功率更新。而且,活动集变更后,由采用适当时限的RNC根据同样判据完成功率更新,以便通信中在活动集内保持恰当的功率分布。
在功率调整过程的每一步,用于评价相对发送功率值的标准要确保各有源链路具有相同或近似相同的、根据Eb/Io表示的贡献。
有效地,在宏分集期间,移动终端执行由所有输入信号合成的最大比率。为了TPC命令评价而测量的合成Eb/Io,即是与各链路对应的所有各分立Eb/Io的和。因此,指定链路对整体质量的贡献可以由其分立的Eb/Io度量。
一种用于分配各链路功率的方法等同于Eb/Io共享,即所有链路提供相同的分立Eb/Io。假定活动集包括N个基地台,则各链路应该贡献1/N×[Eb/Io]th的一个Eb/No,其中[Eb/Io]th表示移动终端所要求的Eb/Io。
为此目的,可以采用一种由同一申请人在同一天提出的、如题为“Method for determining the needed transmission power in a CDMAnetwork”的欧洲专利申请中描述的功率初始化方法,并且利用SIRth/N作为目标SIR进行应用。值得注意的是,上述目标SIR可以依据N说明宏分集增益。
此方案根据各小区中的小区负载约束将有少许调整。如果一个小区过度负载,某个链路的目标Eb/Io会减少。由等价增加进行补偿的此种减少用于使基地台支持的相应链路获得更合适的小区负载条件。
考虑一个由N个基地台组成的活动集的移动终端,其中一个基地台受到重负载作用。在此特例中,此不利链路的目标Eb/Io应该为1/N×[Eb/Io]th-Δ,而目标1/N×[Eb/Io]th-Δ/N-1应该用于其它链路,Δ将根据活动集中特指基地台与其它基地台间的负载条件差异进行定量。
采用发明的解决方案,引入了集中功率调节能力。这是一个对整个无线电网的功率分配进行管理的强有力方法。尤其是,能够利用单独存在于RNC中诸如相对小区负载的信息对网中的功率分布进行优化。根据补充(局域)快速功率控制的独立链路功率控制,可以提供改变干扰和负载条件的透明和即时匹配。
等同共享标准允许宏分集增益的最大化,由此最小化注入系统的功率量值以满足质量要求。若配合更有效的功率利用,此方法最终将使下行链路系统的容量增加。
分立链路等量控制还确保了,为实现上行链路功率控制而在下行链路中发送TPC命令的可靠性。
本发明不限于在此描述的优选方案,实施的任何变换或等效方案均未偏离本发明范围。
Claims (8)
1.一种功率控制方法,用于在蜂窝式无线通信网中调节由各基地台(BS)发送的、具有至少一个预设最小功率级由一个已知移动终端(MT)接收的功率,以适应所述移动终端(MT),此方法在于当保证所述移动终端(MT)所需通信质量时,根据特定功率分布标准优先地重复独立调节每个所述基地台(BS)的下行链路功率级。
2.根据权利要求1的功率控制方法,其中所述各基地台(BS)的下行链路功率级每次可以调节成使得所述各基地台BS贡献近似相等,以在所述移动终端(MT)上达到所需的通信质量等级。
3.根据权利要求1和2任何一个的功率控制方法,其中在CDMA蜂窝网中,调节活动集的各个基地台(BS)的下行链路功率,使得各基地台(BS)在所考虑的移动终端(MT)上具有按照所接收的Eb/Io表示的近似相同的贡献。
4.根据权利要求3的功率控制方法,其中如果与所述接收机的其它基地台(BS)相比,所考虑移动终端(MT)的活动集基地台(BS)的一个BSh1受到重负载条件的影响,所述基地台(BSh1)对移动终端(MT)接收的Eb/Io的贡献将通过其与其它基地台(BS)的负载差异的定量函数减少,减少量近似等量地分布于这些后者。
5.根据权利要求1至4任何一条的功率控制方法,其中功率调整被周期性执行。
6.根据权利要求1至5任何一条的功率控制方法,其中功率调节在每次变更所述移动终端(MT)的活动集时被执行。
7.蜂窝无线通信网包括多个能建立具有移动终端(MT)的通信信道的地理延伸基地台(BS),根据在不同移动终端(MT)上接收的功率级,所述基地台(BS)属于不同的接收机,其中所述蜂窝无线通信网还包括一个控制器,它用于监测网上所有基地台的功率分配并且控制每个所述活动集的下行链路功率,根据权利要求1至6任何一条的方法,所述控制器决定由每个活动集的各基地台(BS)发送的下行链路功率。
8.根据权利要求7的蜂窝无线通信网,其中它包括一个CDMA型网。
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