CN1574681A - 调整前向接入信道的发射功率和相应的移动电信网络 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在移动电信网调整从基站到移动用户终端的前向接入信道(FACH)的发射功率的方法。该方法包括步骤：基站以第一发射功率电平向移动用户终端发送信号，在满足预定的报告标准后，移动用户终端根据已测量的信号质量发送一个或多个参数值的报告，和基站由此调整它到移动用户终端的发射功率，以便将已测量的信号质量保持在可接受的限度内。

Description

调整前向接入信道的发射功率 和相应的移动电信网络

技术领域

本发明涉及移动电信网络的前向接入信道(FACH)的发射功率。本发明还涉及用于移动电信的网络。

背景技术

作为无线资源管理的一个部分，移动用户终端(用户设备，UE)从一个资源状态移到另一个，以便最大化可获得的无线资源(例如，功率、带宽)的效率。通用移动电信系统(UMTS)标准要求每个移动用户终端对正在进行的数据传输采用两个状态之一，即小区前向接入信道(Cell-FACH)状态和小区专用信道(Cell-DCH)状态(例如，参见第三代合作项目(3GPP)技术规范25.331)。

在Cell-FACH状态，共享信道，具体的是前向接入信道(FACH)在一组移动用户终端之间共享使用，而且没有相关的专用物理控制信道。前向接入信道(FACH)用于较低的数据量，并类似于老的移动技术的广播信道和随机接入信道。它通常可以用于，例如网页下载以后的观看时间。使用前向接入信道(FACH)可以改进较低数据率的小区容量，因此改进移动用户终端的电池寿命，因为需要更低的发射功率。

另一方面，Cell-DCH状态为具有专用物理控制信道的移动用户终端使用专用信道(DCH)，包括连续发射的发射功率控制信息和导频信息。小区的专用信道(DCH)通常用于较高的数据或话音量。

在Cell-DCH状态的同时，当满足标准时，例如当从监视的基站测量的信号高于或低于门限时，移动用户终端向基站报告，其中基站可以选择增加或去除软切换分支(即，软切换连接，也称为软切换连接)。

该标准提供各种测量报告方法，用于报告切换测量(3GPP技术规范25.331，14.1.2部分)，当移动用户终端在Cell-FACH状态的同时，对已接收信号的测量被禁止，因为它们会导致频繁的测量报告返回到基站，由此降低用户数据或话音的信道容量。

此外，该标准没有提供可靠的装置来确定每个前向接入信道(FACH)帧被广播到移动用户终端(UE)的发射功率，因此FACH信道总是以高得足以覆盖整个小区的功率来广播。

此外，至于在Cell-FACH状态和Cell-DCH状态转变的标准，一个公知的标准是(移动用户终端中)用于存储要发送数据的缓冲器的占用程度。缓冲器占用程度测量从移动用户终端传送到基站，在基站决定改变状态的命令。

作为背景技术，动态承载控制(DBC)是3GPP标准内定义的都可以理解的机制，它根据估计的功率消耗来确定是否给予资源和给到什么程度，即分配数据率。DBC功能块通常不接收功率信息或软切换信息。相应的，DBC功能块假设移动用户终端在转变成Cell-DCH状态时需要最大的功率，所以可以分配比它所需要的更低的数据率，或者甚至拒绝提供DCH资源。

当基站判定Cell-FACH状态中的移动用户终端应当转变成Cell-DCH状态时，它必须在没有任何切换分支，即该移动用户终端和除了主小区以外的其它小区之间没有第二或更多无线连接的情况下来完成。这是因为没有与Cell-FACH状态中的移动用户终端的软切换连接。而且基站和移动用户终端必须以较高的初始发射功率开始以便确保移动用户终端和基站之间的快速同步。这些会导致业务容量的降低，特别是在两个状态之间的转变非常频繁的情况下。

发明内容

根据本发明的方法和网络在读者现在可以参考的独立权利要求中定义。优选的特征在从属权利要求中公开。

本发明的一个例子是一种移动电信网络中调整从基站到移动用户终端的前向接入信道(FACH)的发射功率的方法。该方法包括下面的步骤。基站以第一发射功率电平向移动用户终端发送信号。然后移动用户终端根据已测量的信号质量发送一个或多个参数值的报告，只要满足预定的报告标准。然后基站由此调整它到移动用户终端的发射功率，以便将已测量的信号质量保持在可接受的限度内。

因此提供反馈机制，以便调整Cell-FACH状态中的移动用户终端的发射功率。这导致更有效的功率分配和改进的业务容量。

预定的报告标准可以是已测量信号质量与上一次报告的已测量信号质量的变化大于预定的量。如果满足这个标准，则由此调整发射功率。在一些实施例中，提供一种装置，用于向基站以适当的低速率送回测量信息，在一些情况下，对FACH信道的功率控制将显著增加业务量。由此提供FACH信道的慢速功率控制(在偶尔反馈的意义上慢，而不是在专用信道所发生的连续反馈慢)。

当移动用户终端从Cell-FACH状态变成Cell-DCH状态时，到达Cell-DCH状态中的移动用户终端的初始发射功率可以根据前一次Cell-FACH状态中最后调整的发射功率来设置。因此，提供了更精确的初始发射功率电平，这是移动用户终端被基站从Cell-FACH状态变成Cell-DCH时所专用的。在一些实施例中，状态之间的转变以这样的频率发生，即特别有利于有效的功率分配(同时在状态转变期间保持移动用户终端和基站的快速同步)。

转变成Cell-DCH状态优选地在Cell-FACH状态的发射功率低于预定限度时发生。因此测量报告提供其它的信息，可用作确定何时在Cell-DCH和Cell-FACH状态之间进行转变的一个因素。特别是，已接收信号的已测量SIR可以用作确定何时从Cell-FACH状态转变成例如Cell-DCH状态的一个因素。

优选地，已调整的功率电平用作在建立软切换连接后在与相邻小区的软切换连接最初使用的发射功率电平。优选地，该网络至少实质上是根据第三代伙伴项目标准的码分多址网络。优选地，已测量的信号质量是信噪比(SIR)。

本发明还提供用于移动电信的相应的网络。一个例子包括基站和移动用户终端。基站用于以第一发射功率电平在前向接入信道(FACH)向移动用户终端发送信号。满足预定的报告标准后，移动用户终端根据已测量的信号质量发送一个或多个参数值的报告。然后基站由此调整它到移动用户终端的发射功率，以便将已测量的信号质量保持在可接受的限度内。

附图说明

现在将通过例子和参照附图描述本发明的优选实施例，其中：

图1是说明UTRAN网和移动用户终端的图，

图2是说明无线网络控制器和基站的图，

图3是说明一个消息序列的例子的图，

图4是说明另一个消息序列的例子的图，

图5是说明SIR如何随时间改变的例子的图，和

图6是说明软切换SIR如何随时间改变的例子的图。

具体实施方式

优选的网络是通用移动电信系统(UMTS)陆地接入网(UTRAN)，这是一种用于移动电信的宽带码分多址(CDMA)网络。UTRAN网基本上如图1所示。为了简明只示出了UTRAN网2的一个无线网络控制器和两个基站。如图所示，UTRAN网2包括基站4。每个基站(UMTS术语中的节点B)4通常具有三个小区6(即，无线覆盖区，也称为扇区)，而基站4通常具有三个定向天线(未示出)，这三个定向天线的方位角彼此相隔120度。无线网络控制器(RNC)8自己连接到其它电信“世界”(未示出)，每个无线网络控制器控制若干个基站4和因此多个小区6。基站4经相应的接口10，公知的是IuB接口连接到它控制的无线网络控制器(RNC)8。使用中，移动用户终端12(在UMTS术语中经常称为用户设备(UE))经至少一个基站4的至少一个小区6来与服务的无线网络控制器(RNC)8通信(即，与UTRAN网2通信)。图2还示出，RNC 8包括稍后描述的动态承载控制(DBC)模块。

例子过程

图3表示移动用户终端进入Cell-FACH状态(图3表示成a、b)、接收数据(c)、检测服务小区的已接收信号与干扰比(SIR)已经改进，因此触发测量报告(d、e)、以更低的功率接收随后的数据(f)。它还表示了转变成Cell-DCH状态(g、h)。

图4表示Cell-FACH状态(j)的移动用户终端，以前报告过满足软切换标准的相邻小区、该相邻小区不再满足该标准，因此发送测量报告(k)，该测量报告被基站接收和确认(I)。它还表示了现在满足标准的另一个相邻小区(m)，因此类似地工作。它还表示了另一个不再满足标准的相邻小区(o)，并相应的发送测量报告。在这种情况下，RNC判定测量报告太频繁，因此禁止测量报告(p)。

底层过程

在图3底层的一般过程和图4的例子在下面的7个步骤中描述。

(1)在进入Cell-FACH状态时，移动用户终端对服务小区已接收质量(导频信道信号与干扰比)进行测量，并与相邻小区的相同参数的测量一起送回到基站(图3表示成(a))。当从Cell-FACH状态变成Cell-DCH状态时，当然，基站需要以初始的输出功率发射，即移动用户终端将可靠地接收，并且最好在最重要的切换分支上。

(2)系统信息广播(SIB)信道在所有的移动用户终端进入Cell-FACH状态时而且在能够开始发射之前，为所有的移动用户终端准备好。从这个信道，一组新的测量报告标准广播到移动用户终端(图3中的b)。

测量报告标准是Delta SIR、Delta软切换SIR、足够大的Delta软切换SIR滞后。Delta SIR表示当前已测量信号干扰比和在必须产生新的报告之前向基站最后报告的SIR之间的差值的绝对值。Delta软切换SIR表示在新的报告产生之前服务小区的和最佳相邻小区的SIR之间的差值。Delta软切换SIR滞后表示所需要的滞后，即从考虑用于切换连接的小区中报告添加最佳相邻小区或去除最佳相邻小区。图3的例子表示用于最佳相邻小区的标准，但可以很容易扩展到寻找多个最佳相邻小区。

(3)当移动用户终端检测已经满足了用于报告的至少一个标准时，它在向基站的未确认模式传输中发送测量报告(图3的d、图4的k)。这些标准是：

i)服务小区导频SIR因为上一次报告的测量已经改变了DeltaSIR还多，如图5所示。图5表示SIR与时间的关系。第一基准电平20是在上一个测量报告中发送的已测量SIR值SIR1。SIR变得超过DeltaSIR 22触发了再次报告SIR值SIR2的测量报告24。然后，新的基准电平26设置成SIR2，即SIR1+DeltaSIR。如图5所示，当测量的SIR偏离基准电平26超过DeltaSIR时，触发进一步的测量报告28。

ii)服务小区SIR 31和最佳相邻小区SIR 33之间的差值大于Delta软切换SIR(图6表示成34)+Delta软切换SIR滞后(图6表示成36)，如图6的附图标记32所示，最佳相邻小区SIR 33低于服务小区SIR 31。产生的测量报告表示去除用于Cell-DCH状态的软切换分支。

iii)服务小区SIR 31和最佳相邻小区SIR 33之间的差值小于Delta软切换SIR(图6表示成34)-Delta软切换SIR滞后(图6表示成36)，如图6的附图标记30所示，最佳相邻小区SIR 33低于服务小区SIR 31。产生的测量报告表示增加用于Cell-DCH状态的软切换分支。

(4)基站用测量响应消息对移动用户终端作为响应(图3的e，图4的l、n)。测量的响应消息具有下面的目的：

i)响应以新的功率电平发送，并且如果移动用户终端正确接收该响应，则移动用户终端不重复测量报告消息的传送。

ii)移动用户终端从基站得到测量报告消息接收的确认，这意味着重传是不必要的。

iii)基站对测量报告的消息确认接收具有一些可选的信息单元，它可用于将报告之间的时间设置成更长的间隔。这种选择对高度移动性的移动用户终端最有用，由此产生频繁的报告和因此大量的干扰(图4的p)。

可选的单元也可以扩展到重新设置测量标准的其它方面，例如，增加滞后。

(5)基站利用服务小区导频SIR(和可选的相邻小区SIR)最近的报告来确定FACH帧到移动用户终端的发射功率(图3的c、e、f、g和图4的l、p)。

(6)在确定从Cell-FACH状态变成Cell-DCH状态的标准时，基站根据服务小区SIR的最新报告(图3的g)来考虑所需的移动用户终端发射功率的估计值。基本上，SIR越高，即功率估计值越低，就越不可能变成DCH状态。

(7)当移动用户终端从Cell-FACH状态变成Cell-DCH状态时，基站根据最后接收到的报告如下建立传输：

a)根据最后接收的报告的信息执行动态承载控制(DBC)。DBC模块在图2所示的控制基站的无线网络控制器(RNC)中，并根据估计的功率消耗确定是否给予资源和给到什么程度，即分配数据率。

b)如果最后接收的报告表示相邻小区满足预定的标准，则与相邻小区以及服务小区建立软切换分支。

c)根据最后报告的服务小区导频SIR开始初始的下行链路发射功率。

读者注意到在上述的优选实施例中，SIR是所用的信号质量测量值。在其他的实施例中，使用其它的信号质量测量值，例如误码率、已接收信号强度或误差矢量幅度。

Claims (10)

1.一种在移动电信网络中调整从基站到移动用户终端的前向接入信道(FACH)的发射功率的方法，所述方法包括步骤：

基站以第一发射功率电平向移动用户终端发送信号，

在满足预定的报告标准后，移动用户终端根据已测量的信号质量发送一个或多个参数值的报告，和

基站由此调整它到移动用户终端的发射功率，以便将已测量的信号质量保持在可接受的限度内。

2.根据权利要求1的方法，其中预定的报告标准是已测量信号质量与上一次报告的已测量信号质量的变化大于预定的量，由此调整发射功率。

3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中移动用户终端从Cell-FACH状态转变成Cell-DCH状态，对Cell-DCH状态中的移动用户终端的初始发射功率是基于之前的Cell-FACH状态中最后调整的发射功率电平。

4.根据权利要求3的方法，其中转变成Cell-DCH状态发生在Cell-FACH状态中的发射功率低于预定限度时。

5.根据权利要求3或权利要求4的方法，其中如果建立软切换连接，则利用移动用户终端所专用的基站的初始发射功率建立连接。

6.根据权利要求3到5中任何一个的方法，其中最后接收到的参数值用于确定当从Cell-FACH转变成Cell-DCH状态时是否建立软切换连接。

7.根据权利要求3到6中任何一个的方法，其中基站中的动态承载控制器根据从移动用户终端最后接收的参数值来分配Cell-DCH状态的数据率。

8.根据前述任何一个权利要求的方法，其中预定报告标准是当来自最佳相邻小区的已测量的信号质量比来自服务小区的已测量的信号质量小的量比第一预定量多时，当移动用户终端处于软切换区但还在Cell-FACH状态时，从Cell-DCH状态的软切换连接的小区列表中去除该最佳相邻小区。

9.根据前述任何一个权利要求的方法，其中预定报告标准是当来自最佳相邻小区的已测量的信号质量比来自服务小区的已测量的信号质量小的量比第一预定量少时，当移动用户终端处于软切换区但还在Cell-FACH状态时，将该最佳相邻小区添加到Cell-DCH状态的连接的小区列表中。

10.一种用于移动电信的网络，包括基站和移动用户终端，

基站用于以第一发射功率电平在前向接入信道(FACH)向移动用户终端发送信号，

满足预定的报告标准后，移动用户终端根据已测量的信号质量发送一个或多个参数值的报告，

基站由此调整它到移动用户终端的发射功率，以便将已测量的信号质量保持在可接受的限度内。

Images