CN1411184A

CN1411184A - 一种下行停顿间隙控制的实现方法

Info

Publication number: CN1411184A
Application number: CN01141918A
Authority: CN
Inventors: 苏宁
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2003-04-16
Anticipated expiration: 2021-09-21
Also published as: CN1155184C

Abstract

本发明公开了一种下行停顿间隙控制的实现方法，该方法至少包括以下的步骤：a.当移动台需要定位时，对应基站将该移动台所处波束w1的编号列入关闭波束集合；b.该基站根据其余每条波束对应的权向量，分别计算每条波束与波束w1的相关系数，如果测试波束与波束w1的相关系数大于相关系数阈值，则基站将该测试波束的编号列入关闭波束集合；c.由移动台测量所收每条波束的第二公共导频信号强度，或由基站测量该移动台所发间断导频的每条入射径强度，将测量结果大于阈值的波束编号列入关闭波束集合；d.下行停顿间隙期间，基站关闭所有列入关闭波束集合的波束。该方法使移动台的定位业务不会影响其它用户的正常业务传输，进而提高系统的可靠性及系统容量。

Description

一种下行停顿间隙控制的实现方法

技术领域

本发明涉及无线通信中的下行停顿间隙控制技术，特别是指一种利用关闭相关发射波束来实现下行停顿间隙控制的方法。

发明背景

在无线通信的上行链路中，如果保持同一小区内所有移动台发射功率相同的话，由于基站与移动台之间距离的不同，移动台接收到信号的强弱也不同，会产生以强压弱现象，称为“远近效应”。为了使移动台能够克服远近效应，提高接收远处基站信号的灵敏度，就需要实时确定移动台的位置，调整信号的发射功率。在宽带码分多址(WCDMA)系统中，移动台定位可以通过多种方法来获得，其中一种是基于移动台测量各基站信号到达的时间差异实现的。该方法是将移动台所在小区的基站进行短暂关闭，以减小干扰，移动台利用短暂关闭的时间进行其它基站信道到达时间的测量，以便进行移动台定位业务。一般，关闭下行发射的时间为0.5个时隙，每15个时隙的时长为10毫秒，通常每隔100毫秒左右进行一次这样的关闭，该种关闭被称为下行停顿间隙(Idle Period Downlink，IPDL)，即移动台利用IPDL实现定位。

IPDL实现定位是以损失系统性能为代价的，在IPDL期间，该基站关闭所有下行发射能量，则其所覆盖区域内的所有移动台都在约每隔100ms左右的周期内有0.5时隙的时间内无法收到信号，相当于所有的移动台都损失0.5时隙的信息。对于语音等容错性较强、速率比较低的业务，由于传输时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)较长，可达10ms～80ms，因此可通过以TTI为单位的纠错码方式来克服这样一个类似深衰落的短暂损失。但对于高速数据业务，例如10Mbps的业务，0.5时隙的数据损失将达到3333比特，并且由于高速数据业务中TTI长度可短到一个时隙，因此无法通过纠错码来克服0.5时隙的损失。同时，对于包交换数据，要求是无误码的传输，无法纠错的数据，则系统将通过重传机制来保证正确率，由此必然带来信道利用率的下降。

目前，在宽带码分多址系统中，为了提高频谱利用率，增加小区的容量，可以采用智能天线(Smart antenna)技术。智能天线是在小区的下行发射中，将对每个移动台的发射能量集中在一个波束内，而不是小区内全向发射。由于码分多址系统是干扰受限的，每个移动台接收到的信号中混杂许多其它移动台的信号，通过码分正交可以分离开来，但由于衰落、散射等因素，使得各用户的信号不完全正交，因而其它用户的信号是对本用户的干扰。而采用智能天线后，使每个用户的发射能量集中在各自的波束内，波束外的用户基本没有干扰，可大大提高系统容量。

发明内容

基于上述分析可以看出，当采用智能天线时，由于每个用户，即每个移动台只对应一个波束，那么在定位移动台时，即下行停顿间隙发生时，无需关闭该移动台对应基站的所有发射，而只关闭与本移动台相关的波束即可。

故此，本发明提供了一种下行停顿间隙控制的实现方法，使得某个移动台的定位业务不会影响其它用户的正常业务传输，进而提高系统可靠性，同时提高系统容量。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种下行停顿间隙控制的实现方法，该方法至少包括以下的步骤：

a.当移动台需要完成定位业务时，对应基站将该移动台所处波束w1的编号列入关闭波束集合；

b.该基站根据其余每条波束对应的权向量，分别计算每条波束与波束w1的相关系数，如果测试波束与波束w1的相关系数大于相关系数阈值T1，则基站将该测试波束的编号列入关闭波束集合；

c.基站判断当前系统是否支持第二公共导频，如果支持，则由移动台测量所收到的每条波束的第二公共导频信号强度，将每条波束强度的测量结果与波强阈值T3进行比较，如果波束强度大于波强阈值T3，则基站将该波束的编号列入关闭波束集合；否则，由基站测量该移动台所发间断导频的每条入射径强度，并与入射径强度阈值T2进行比较，如果大于T2，则基站将该入射径角度上的波束编号列入关闭波束集合；

d.下行停顿间隙期间，基站关闭所有列入关闭波束集合的波束。

其中，步骤c还进一步包括：判断波束强度的测量结果由基站还是移动台来判别？如果由基站判别，则移动台向基站上报所测各个波束的强弱信息，基站将上报的每条波束的波强与波强阈值T3比较，并将大于T3的波束编号列入关闭波束集合；如果是由移动台判别，则移动台将每条所测波束的波强分别与波强阈值T3进行比较，将大于T3的波束编号上报基站，基站将该上报波束编号列入关闭波束集合。

该方法进一步包括：由系统预先设定相关系数阈值T1、入射径强度阈值T2以及波强阈值T3。该相关系数阈值T1、入射径强度阈值T2、波强阈值T3均可由系统仿真测试得到，或由系统实验测得，或由经验值得到。

本发明的关键就在于：在停顿间隙发生之前，首先确定需要定位移动台所在的波束，然后计算得到该波束的相邻相近波束，之后根据测量波束强度得到可能对该移动台有反射或其它影响的波束，当发生停顿间隙时，基站关闭上述三种情况的相关波束。如此，基站无需关闭所有下行发射，避免了对其它用户正常业务的影响。

本发明所提供的下行停顿间隙控制方法，当发生与移动台定位业务相关的停顿间隙时，根据该移动台所在的波束位置，以及移动台上行的入射角度，在停顿间隙内关闭该波束和与该波束相关较大的波束，从而使其它波束内的用户业务不受停顿间隙的影响，特别是高速数据业务不受影响，从而提高了系统可靠性和系统容量。

附图说明

图1为一移动台在实际传输时可能收到的所有波束的分布图；

图2为本发明方法实现的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在移动台的实际通信过程中，该移动台所处的波束内，可能会收到来自相邻波束的能量泄漏，也可能受到其它波束由于反射等原因而导致的干扰。参见图1所示，移动台11处于波束15的范围内，波束13和14为波束15的相邻波束，由于有边缘重叠，该波束13和14会有部分能量泄漏在波束15的范围内；波束16是与波束15角度相差较远的波束，但由于建筑物17的反射作用，可能使部分能量达到移动台11。

可见，对于移动台11而言，与其相关的波束有本身所在的波束15，相邻波束13、14，以及具反射影响的波束16，因此，在下行停顿间隙发生时，需关闭的波束只有波束13、14、15和16。

在实际应用中，当有移动台定位业务发生需要进行停顿间隙时，基站可事先知道该移动台当前所处的波束。那么，应如何确定相关波束呢？具体实现方法是这样的：

相邻相近波束的确定，可通过参数相关获得。由于智能天线是通过各种不同的权重系数来形成不同的波束，因此，可以根据各波束权重系数的相关性，来判断该波束是否与目标波束相邻相近。当两波束的权重系数相关性超过某个阈值T1时，就可以确定这两个波束相关性程度强。

用w₁，w₂表示与波束1、波束2对应的权向量，则它们的相关系数可定义为：

ρ = | w_{1} * w_{2}^{H} | / (| | w_{1} {| |}_{2} | | w_{2} {| |}_{2}) - - - - (1)

其中，‖w₁‖₂表示矢量w1的范数2。

由于在宽带码分多址系统中，无论是基于时分还是频分的系统，上、下行的物理路径都是相同的，因此，对于通过反射等方式到达需要定位移动台的其它波束，基站可通过测量该移动台上行的各径入射角来进行对应。具体可测量各径的上行专用控制信道间断导频信噪比，当信噪比大于某个阈值T2时，认为该角度下径的能量比较大，由该角度发射的下行波束将会对该定位移动台有较大的干扰。因此，在停顿间隙期内需要关闭该波束。

对于时分系统，其上行和下行的频率相同，通过上述方法可准确估计出下行波束的影响。但对于频分系统，由于上、下行的频率存在偏差，使得通过上行估计下行的方法只能获得中期时间上的平均准确，因此在频分系统中，估计上行间断导频的能量是需要一个时间段的平均统计值来和阈值相比的。

如果系统的下行支持第二公共导频信道，则反射波束能量的大小可通过移动台直接获得。例如，一个基站全向有三个小区，每个小区固定4个波束，每条波束30度的宽度。移动台通过小区广播知道每条波束的第二公共导频样本，根据不同的第二导频特征可测出当前达到该移动台的各个波束的强弱。移动台获得到达该移动台的各个波束信号的信噪比后，可将所有波束的强弱信息直接反馈给基站，由基站和阈值T3比较判断哪些波束的信号对该移动台的影响较大；或者在移动台将各波束信噪比和阈值T3比较，将超过阈值的波束编号返回给基站，基站在停顿间隙关闭这些超过阈值的波束即可。

综上所述并参见图2所示，本发明的实现方法至少包括以下的步骤：

1)当有移动台需要完成定位业务时，对应基站将该移动台所处波束w1的编号列入关闭波束集合。

2)该基站根据剩余波束中每条波束对应的权向量，分别计算各波束与波束w1的相关系数ρ，如果某个相关系数。大于相关系数阈值T1，则认为该测试波束wi与波束w1相关性强，即波束wi为波束w1的相邻波束，会对波束w1产生干扰，基站将波束wi的编号列入关闭波束集合。

3)基站首先判断系统是否支持第二公共导频？如果支持，由移动台测量接收到的每条波束的第二公共导频信号强度，然后判断该测量结果是由基站还是移动台来判别？如果是由基站判别，则移动台向基站上报所测各个波束的强弱信息，基站将每条上报波束的波强与波强阈值T3比较，如果大于T3，说明该波束对波束w1的影响大，将该波束编号列入关闭波束集合；如果是由移动台判别，则移动台比较所测每条波束的波强与波强阈值T3，将大于T3的波束编号上报基站，基站将该上报波束的编号列入关闭波束集合。

4)如果系统不支持第二公共导频，则基站测量该移动台间断导频的各条入射径强度，然后判断每条入射径的强度是否大于入射径强度阈值T2？如果大于，则基站将该入射径角度上的波束编号列入关闭波束集合。

5)产生停顿间隙期间，基站关闭所有关闭波束集合中的波束。

该方法中，相关系数阈值T1、入射径强度阈值T2以及波强阈值T3是由系统预先设定的。T1、T2及T3取值范围的确定可以通过系统仿真、系统实验的方法测试得到，或由经验值得到。

本发明通过判断哪些波束对申请定位业务的移动台有影响，即在发生停顿间隙时关闭它们，以避免在停顿间隙时关闭该基站的全部下行发射，从而减少对其它用户的影响，提高的系统的可靠性和容量。

Claims

1、一种下行停顿间隙控制的实现方法，其特征在于该方法至少包括以下的步骤：

2、根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于步骤c还进一步包括：判断波束强度的测量结果由基站还是移动台来判别？如果由基站判别，则移动台向基站上报所测各个波束的强弱信息，基站将每条上报波束的波强与波强阈值T3比较，并将大于T3的波束编号列入关闭波束集合；如果是由移动台判别，则移动台将每条所测波束的波强分别与波强阈值T3进行比较，将大于T3的波束编号上报基站，基站将该上报波束编号列入关闭波束集合。

3、根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于该方法进一步包括：由系统预先设定相关系数阈值T1、入射径强度阈值T2以及波强阈值T3。

4、根据权利要求1或3所述的实现方法，其特征在于：所述的相关系数阈值T1由系统仿真测试得到，或由系统实验测得，或由经验值得到。

5、根据权利要求1或3所述的实现方法，其特征在于：所述的入射径强度阈值T2由系统仿真测试得到，或由系统实验测得，或由经验值得到。

6、根据权利要求1、2或3所述的实现方法，其特征在于：所述的波强阈值T3由系统仿真测试得到，或由系统实验测得，或由经验值得到。