CN1859805A - 移动通信网络、移动终端发送速率调度方法和基站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在移动通信网络内的基站中使用的移动终端发送调度方法。该方法按以下过程执行。基站获取终端的位置信息和速度。当基站判断出移动终端在小区内但在指定的区域外，并且还判断出速度很大时，基站输出调度调节指示信号。基站通常将在该基站内产生的调度控制信号原样发送到移动终端。此外，在产生调度调节指示信号时，基站将用于指示该移动终端改变其发送速率的其他调度控制信号发送到移动终端。

Description

移动通信网络、移动终端发送速率调度方法和基站

技术领域

本发明涉及在移动通信系统中使用的调度技术。更具体地说，本发明涉及用于移动终端的发送速率调度方法，执行该方法的基站，以及记录在该基站中使用的程序的记录介质。

背景技术

在移动通信系统中，基站(或者节点-B)在由该基站覆盖的小区内对移动终端的发送功率进行控制。基站控制每个移动终端的发送功率，以使从位于小区边沿的移动终端接收到的数据的质量应当与从位于该小区中央的移动终端接收到的数据的质量大约相等。因此，位于小区边界附近的移动终端的发送功率比位于该小区中央的移动终端的功率大。

当移动终端高速移动时，从该移动终端发送的波的传播特性也快速变化。基站通过对从终端发送的波的传播特定进行估计，来对传播特性的这种变化进行补偿。然而，在移动终端的移动速度变得更大时，用于估计传播特性的处理将不能追踪或跟上传播特性的变化，因此将导致在基站处接收到低质量的数据。为了减轻这种状况，高速移动的移动终端被控制以提升它的发送功率。

近年来，在移动通信网络中希望上行链路(从移动终端到基站)具有较高的发送速度。例如，在宽带码分多址(WCDMA)系统中，提议提供增强的上行链路专用信道(EUDCH)。这种EUDCH要求比现有的共享信道更高的发送功率。

在移动终端从基站向后退时，假定存在无线电资源余量，则基站指示移动终端提升该EUDCH的发送功率。利用该指示，基站使移动终端维持高发送速率。并且基站利用速率准许(Rate Grant)信号来实现对每个移动终端的发送速率调度，以保持整个小区中热噪声增量(Rise over Thermalnoise，RoT)为常量。该RoT指示接收到的总的干扰功率。

例如，JP-2004-215276A公开了一种方法，用于基于来自移动终端的发送功率信息和功率余量信息，来控制移动终端的发送速率。

如上所述，位于小区边沿的移动终端被控制为使其发送功率变大。然后，从该移动终端发送的信号可能干扰相邻小区。此外，在该移动终端高速移动时，从该移动终端发送的信号给相邻小区带来更大的干扰。

在对相邻小区的干扰增加时，该相邻小区的基站指示属于该基站的移动终端降低发送功率，以便保持RoT值为常量。从而，该相邻小区中的移动终端被强制降低它们的发送速率。即，为了维持在基站处接收到的具有较低发送功率(来自每个移动终端)的数据的质量，该相邻小区的基站指示属于该基站的移动终端降低发送速率。

这样，绕小区的边沿高速移动的移动终端使该小区中的通吐量降低。

发明内容

本发明的第一示例性特征提供了一种基站，该基站将发送调度技术用于移动终端，以减小移动终端对相邻小区的干扰。

根据本发明的第一示例性方面，提供了一种基站，该基站包括：

第一检测部分，其基于从移动终端接收到的信号来检测指示该移动终端的位置的位置信息；

第一比较部分，其将检测出的位置信息与第一预先定义的阈值相比较；

第二检测部分，其基于从移动终端接收到的信号来检测该移动终端的移动速度；

第二比较部分，其将检测出的移动速度与第二预先定义的阈值相比较；

调度控制部分，其产生用于控制该移动终端的调度的调度控制信号；

调度调节指示信号产生部分，其在移动终端在小区内但在指定区域外，并且移动速度很大时，输出调度调节指示信号；以及

调度控制信号输出部分，其除了接收调度控制信号并将该调度控制信号发送到移动终端之外，还在已提供了该调度调节指示信号时，将用于指示该移动终端改变该移动终端的发送速率的其他调度控制信号发送到该移动终端。

本发明的第一示例性方面通过获取移动终端的位置信息来判断该移动终端是否位于相邻小区的边界附近。该方面还通过检测移动终端的速度来判断该移动终端是否高速移动。当移动终端位于小区边界附近并且高速移动时，基站产生调度调节指示信号。当该调度调节指示信号产生时，基站向移动终端发送用于改变该移动终端的发送速率的其他调度控制信号。移动终端在接收到该其他调控控制信号后改变其发送速率，就如同在接收到正常调控控制信号时的情形一样。

由于第一示例性方面是这样布置的，所以该方面减少了对相邻小区的干扰。

通过下面对优选实施例的描述，将清楚本发明的其他特征和方面。

附图说明

在结合附图阅读下面的具体实施方式时将更全面地理解本发明的上述和其他目的、新颖性特征和优点，在附图中：

图1是示出了本发明的移动通信网络的图；

图2是示出了图1中的基站的结构的示例的框图；

图3是示出了图2中的调度信号输出部分16的结构的示例的框图；以及

图4是用于解释基站的操作的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的优选示例性实施例。

图1是示出了本发明应用到的移动通信系统的图。

如图1所示，该移动通信系统包括移动终端(MT)1、基站(BS)2和5、以及无线电网络控制器(RNC)8。无线电网络控制器8控制基站2和5。基站2覆盖小区3的区域，而基站5覆盖小区6的区域。小区3和6部分重叠。在图1中，假定移动终端(MT)1正从小区3朝向小区6移动。

在图1中，传播延迟阈值线4是在小区3中建立的虚拟的闭合线。当移动终端1位于该闭合线上时，移动终端1和基站2之间的传播延迟等于传播延迟阈值。当移动终端1位于该闭合线外时，取决于移动终端1的速度，从该移动终端发送的信号对相邻小区造成干扰的可能性变大。传播延迟阈值线7与传播延迟阈值线4类似。

图2是示出了基站2的结构示例的框图。图1中的基站5的结构与基站2的结构相同。图2仅示出了基站2的内部结构中与本发明直接相关的那些部分。

图2的基站包括传播延迟测量部分11、传播延迟阈值判决部分12、多普勒频率测量部分13、多普勒频率阈值判决部分14、调度调节指示信号产生部分15、调度控制信号输出部分16和调度控制部分17。

本发明的示例性实施例通过测量从移动终端到基站的传播延迟，来检测移动终端的位置信息。本发明还通过测量接收到的信号的多普勒频率来检测移动终端的移动速度。

传播延迟测量部分11利用从移动终端接收到的信号来测量传播延迟。传播延迟测量部分11例如通过测量接收到的信号的帧定时和基站自身的帧定时之间的相位差，来获得该传播延迟。这里，在一些情形中，基站2通过多个传输路径接收从移动终端发送的相同信号。在这种情形中，传播延迟测量部分11检测多个传播延迟。当这多个传播延迟都已被检测出后，传播延迟测量部分11将最小的值作为所测得的传播延迟值。

传播延迟阈值判决部分12判断由传播延迟测量部分11测量出的传播延迟是否超过预先定义的传播延迟阈值(TH1)。

多普勒频率测量部分13利用从移动终端接收到的信号测量多普勒频率。多普勒频率阈值判决部分14判断由多普勒频率测量部分13测量出的多普勒频率是否超过预先定义的多普勒频率阈值(TH2)。

调度调节指示信号产生部分15基于传播延迟阈值判决部分12和多普勒频率阈值判决部分14的判断结果，来产生调度调节指示信号。因此，如果测量出的传播延迟超过阈值(TH1)并且测量出的多普勒频率超过阈值(TH2)，则调度调节指示信号产生部分15输出调度调节指示信号。

调度控制部分17执行对移动终端的调度，并且输出调度控制信号，例如，速率准许信号。在这里，速率准许信号是在EUDCH中使用的发送速率控制信号。基站利用EUDCH中的该控制信号来控制移动终端的发送速率。由于调度控制部分17的细节对本领域技术人员是公知的，所以省略了详细描述。

在由调度控制部分17提供以调度控制信号时，调度控制信号输出部分16将该调度控制信号原样发送给移动终端。在接收到调度调节指示信号后，调度控制信号输出部分16也发送其他的调度控制信号到移动终端，来降低其发送速率。

本示例性实施例可被修改为：如果测量出的传播延迟未超过传播延迟阈值(TH1)，则传播延迟阈值判决部分12使多普勒频率测量部分13停止工作。在这种修改中，当移动终端位于由传播延迟阈值线4包围的区域内时，多普勒频率测量部分13停止其操作。因此，该修改降低了基站的功耗。

图3是示出了调度控制信号输出部分16的结构的示例的框图。如图3所示，调度控制信号输出部分16包括存储器1601和开关1602。

存储器1601预先存储移动终端将用于降低其发送速率的其他调度控制信号。

在接收到来自调度控制部分17的调度控制信号后，开关1602原样输出该调度控制信号。并且在接收到来自调度调节指示信号产生部分15的调度调节指示信号后，开关1602从存储器1601读取并输出其他调度控制信号。从调度控制信号输出部分16输出的该调度控制信号和其他调度控制信号都被发送到移动终端。

图4是用于解释基站的操作的流程图。在图2中，传播延迟阈值判决部分12、多普勒频率阈值判决部分14、调度调节指示信号产生部分15和调度控制信号输出部分16都可以用计算机实现。该流程图还对应于要由这种计算机执行的程序的流程图。在下文中，该计算机标作“CPU”。

在这里，假定传播延迟阈值和多普勒频率阈值分别预置在传播延迟阈值判决部分12和多普勒频率阈值判决部分14中。

还假定移动终端1当前位于小区3中，并且正从小区3向小区6移动。在移动终端1呆在小区3中时，其由基站2控制。

在图4中的步骤S1中，当基站2接收到从移动终端1发送来的信号时，CPU从传播延迟测量部分11(图2)接收到测量出的传播延迟。

在步骤S2中，传播延迟阈值判决部分12判断测量出的传播延迟是否超过传播延迟阈值(TH1)。

在步骤S2中，当传播延迟阈值判决部分12判断出测量出的传播延迟未超过传播延迟阈值时，CPU的处理前进到步骤S6。相反，当传播延迟阈值判决部分12判断出测量出的传播延迟超过传播延迟阈值时，就确定出移动终端1位于小区3中的传播延迟阈值线4外。然后CPU的处理前进到步骤S3。

随着移动终端1从基站2退后，传播延迟变大。并且在测量出的传播延迟超过传播延迟阈值(TH1)时，认为移动终端1跨过了图1中示出的传播延迟阈值线4。在此时刻，基站可以识别出移动终端1发送的信号会干扰相邻小区的可能性。

在步骤S3中，CPU从多普勒频率测量部分13接收到测量出的多普勒频率。

在步骤S4中，多普勒频率阈值判决部分14判断测量出的多普勒频率是否超过多普勒频率阈值。

在步骤S4中，当多普勒频率阈值判决部分14判断出测量出的多普勒频率未超过多普勒频率阈值时，CPU的处理前进到步骤S6。在步骤S4中，当多普勒频率阈值判决部分14判断出测量出的多普勒频率超过多普勒频率阈值，则CPU的处理前进到步骤S5。

测量出的多普勒频率超过多普勒频率阈值这一事实暗示移动终端1的移动速度很大。因此，CPU的处理到步骤S5这一事实意味着移动终端1发送的信号干扰相邻小区的可能性较高。这是由于CPU的处理仅在测量出的传播延迟很大并且测量出的多普勒频率也很大时才到达步骤S5。

在该步骤S5中，当测量出的传播延迟很大并且测量出的多普勒频率也很大时，调度调节指示信号产生部分15输出调度调节指示信号。

调度控制部分17对移动终端1的发送速率执行调度。调度控制部分17将调度控制信号输出到调度控制信号输出部分16。

在步骤S6中，调度控制信号输出部分16判断是否已从调度控制部分17提供了调度控制信号。如果该判断结果为“是”，则调度控制信号输出部分16在步骤S7中原样输出该调度控制信号。如果该判断的结果为“否”，则调度控制信号输出部分16中的CPU的处理前进到步骤S8。

在步骤S8中，调度控制信号输出部分16判断在步骤S5中是否已输出了调度调节指示信号。如果该判断结果为“否”，则CPU的处理返回步骤S1。如果该判断的结果为“是”，则调度控制信号输出部分16在步骤S9中输出上述其他调度控制信号。

这些调度控制信号和其他调度控制信号都被发送到移动终端1。

图4示出了CPU在完成了对测量出的传播延迟的阈值判断的处理(步骤S1和S2)后执行对测量出的多普勒频率的阈值判断的处理(步骤S3和S4)时的示例。但是，本领域技术人员应当清楚，可以例如以顺序“S3、S4、S1和S2”或顺序“S1、S3、S4和S2”来执行CPU的处理。

在相关技术中，当移动终端1的移动速度很大时，基站除了控制移动终端1来增加其发送功率以避免对信道估计的处理不能追踪该移动速度的情形之外，没有其他选择。在这种情形中，如果移动终端1位于与小区3相邻的小区6附近，则移动终端1导致对小区6的干扰。

本示例性实施例在测量出的传播延迟超过传播延迟阈值并且测量出的多普勒频率超过多普勒频率阈值时，降低移动终端的发送速率。即，在这种情形中，本示例性实施例通过降低移动终端的每位能量对噪声功率强度之比(Eb/No)，来减小对相邻小区的干扰。无需多言，该降低后的Eb/No必须满足所要求的质量是最低条件。

其他示例性实施例

接下来，将例示本发明的其他实施例。

在上述实施例中，传播延迟阈值或多普勒频率阈值都是固定值，该固定值是系统操作员考虑到小区3和6的半径等定义的。另外，无线电网络控制器8可以将这些阈值告知基站2和5。根据该实施例，无线电网络控制器可以指示管理与具有较大干扰的特定小区相邻的小区的那些基站改变传播延迟阈值和多普勒频率阈值，从而减小由该特定小区导致的干扰。

此外，也可以定义多对传播延迟阈值和多普勒频率阈值。本实施例可以以多步方式控制(其他调度控制信号的)调节量。即，在本实施例中，在测量出的值超过较大的阈值时，可以将移动终端的发送(数据)速率减小较大的量。

此外，上述实施例参考在变换到移动终端1的软越区切换(SHO)状态前的控制。在变换到SHO状态后，为了防止在小区6中过载，基站5向移动终端1发送速率准许信号来降低其发送速率。为了在向SHO状态变换期间基站执行控制，无线电网络控制器8通知基站2和5移动终端1当前处于SHO状态中。在已接收到这种通知的基站2和5正执行图4中示出的控制的情形中，那些基站不处理例如S1到S5，S8和S9，而是执行SHO状态中的正常的EUDCH调度。

在上述例示的实施例中，为了降低移动终端1的发送速率，作为示例已解释了利用速率准许信号的处理。但是，在本发明中，也可以使用其他控制信号(如果有的话)而不是速率准许信号来改变发送速率。

上述例示的实施例通过测量从移动终端到基站的传播延迟来获取该移动终端的位置信息。上述例示的实施例还通过测量接收到的信号的多普勒频率来获取移动终端的移动速度。但是，在本发明中，测量移动终端的位置和移动速度的方法不限于上述方法。或者，用于判断移动终端是否接近小区边界的标准也不限于上述判断标准。另外，用于判断移动终端是否高速移动的标准也不限于上述判断标准。

例如，考虑移动终端1配备有全球定位系统(GPS)的情形。在这种情形中，基站可以通过从移动终端(的GPS)获取位置信息，来可以检测该移动终端的位置信息和移动速度。因此，给定移动终端的该位置信息，基站就可以判断该移动终端是否接近小区的边界。基站也可以通过了解移动终端的位置信息随时间的变化，来检测该移动终端的移动速度。

还考虑移动终端配备有向基站报告其发送功率的功能的情形。在这种情形中，基站可以通过计算传播损耗(即，由移动终端报告给基站的发送功率和接收到的信号功率(在基站处)之间的差)，来测量移动终端的位置信息。给定该传播损耗随时间的变化，基站也可以检测出移动终端的移动速度。

此外，在移动终端配备有向基站报告其移动速度的功能的情形中，接收到该报告的基站可以判断该移动终端是否正在高速移动。

这样，基站可以采用各种方法，包括上述方法的组合，来测量移动终端的位置和移动速度。

尽管已结合特定示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明所包括的主题不限于那些特定实施例。相反，本发明的主题是要包括所有替换、修改和等同，只要它们可以包括在所附权利要求书的精神和范围内。此外，即使在申请期间修改了权利要求书，发明人也要保留所有等同物。

Claims (23)

1.一种在移动通信网络内的基站中使用的移动终端发送调度方法，该移动通信网络包括移动终端和可连接到这些移动终端的基站，所述方法包括以下步骤：

(A)接收指示所述移动终端的位置的位置信息和所述移动终端的移动速度；

(B)基于所述位置信息来判断所述移动终端是否处于由所述基站管理的小区的指定区域内，并且判断所述移动速度是否很大；

(C)在所述步骤(B)判断出所述移动终端在所述小区内但在所述指定区域外时，以及在所述步骤(B)判断出所述移动速度很大时，输出调度调节指示信号；以及

(D)在所述步骤(C)输出所述调度调节指示信号时，接收用于控制所述移动终端的所述调度的调度控制信号，将所述控制信号发送到所述移动终端，并且另外发送用于指示所述移动终端改变其发送速率的其他调度控制信号。

2.如权利要求1所述的方法，其中

所述位置信息由所述移动终端和所述基站之间的传播延迟表示，所述移动速度由从所述移动终端接收到的信号的多普勒频率表示，并且所述步骤(B)将所述传播延迟与预先定义的第一阈值相比较，并且将所述多普勒频率与预先定义的第二阈值相比较。

3.如权利要求1所述的方法，其中

所述其他调度控制信号是用于减小所述移动终端的发送速率的控制信号。

4.如权利要求3所述的方法，其中

所述基站通过增强的上行链路专用信道来接收来自所述移动终端的数据。

5.如权利要求4所述的方法，其中

所述调度控制信号是速率准许信号。

6.一种可连接到移动终端的基站，所述基站包括：

第一检测部分，其基于从所述移动终端接收到的信号来检测指示所述移动终端的位置的位置信息；

第一比较部分，其将所述检测出的位置信息与第一预先定义的阈值相比较；

第二检测部分，其基于从所述移动终端接收到的信号来检测所述移动终端的移动速度；

第二比较部分，其将所述检测出的移动速度与第二预先定义的阈值相比较；

调度控制部分，其产生用于控制所述移动终端的调度的调度控制信号；

调度调节指示信号产生部分，其在所述移动终端处于所述小区内但在所述指定区域外，并且所述移动速度很大时，输出调度调节指示信号；以及

调度控制信号输出部分，其除了接收所述调度控制信号并将所述调度控制信号发送到所述移动终端之外，还在已提供了所述调度调节指示信号时，将用于指示所述移动终端改变所述移动终端的发送速率的其他调度控制信号发送到所述移动终端。

7.如权利要求6所述的基站，其中

所述第一检测部分是传播延迟测量部分，其测量所述移动终端和所述基站之间的传播延迟，并且

所述第二检测部分是多普勒频率测量部分，其测量从所述移动终端接收到的信号的多普勒频率。

8.如权利要求6所述的基站，其中

所述其他调度控制信号是用于减小所述移动终端的发送速率的控制信号。

9.如权利要求6所述的基站，其中

所述基站通过增强的上行链路专用信道从所述移动终端接收数据。

10.如权利要求9所述的基站，其中

所述调度控制信号是速率准许信号。

11.如权利要求7所述的基站，其中

在所述测量出的传播延迟未超过所述第一阈值时，所述第一比较部分使所述多普勒频率测量部分停止操作。

12.一种移动通信网络系统，包括可连接到移动终端的基站和控制这些基站的无线电网络控制器，每个所述基站包括：

第一检测部分，其基于从所述移动终端接收到的信号来检测指示所述移动终端的位置的位置信息；

第一比较部分，其将所述检测出的位置信息与第一预先定义的阈值相比较；

第二检测部分，其基于从所述移动终端接收到的信号来检测所述移动终端的移动速度；

第二比较部分，其将所述检测出的移动速度与第二预先定义的阈值相比较；

调度控制部分，其产生用于控制所述移动终端的调度的调度控制信号；

调度调节指示信号产生部分，其在所述移动终端在所述小区内但在所述指定区域外，并且所述移动速度很大时，输出调度调节指示信号；以及

调度控制信号输出部分，其除了接收所述调度控制信号并将所述调度控制信号发送到所述移动终端之外，还在已提供了所述调度调节指示信号时，将用于指示所述移动终端改变所述移动终端的发送速率的其他调度控制信号发送到所述移动终端。

13.如权利要求12所述的系统，其中

所述第一检测部分是传播延迟测量部分，其测量所述移动终端和所述基站之间的传播延迟，并且

所述第二检测部分是多普勒频率测量部分，其测量从所述移动终端接收到的信号的多普勒频率。

14.如权利要求12所述的系统，其中

所述其他调度控制信号是用于减小所述移动终端的发送速率的控制信号。

15.如权利要求12所述的系统，其中

所述基站通过增强的上行链路专用信道从所述移动终端接收数据。

16.如权利要求15所述的系统，其中

所述调度控制信号是速率准许信号。

17.如权利要求13所述的系统，其中

在所述测量出的传播延迟未超过所述第一阈值时，所述第一比较部分使所述多普勒频率测量部分停止操作。

18.如权利要求12所述的系统，其中

所述定义阈值和所述第二阈值都是通过所述无线电网络控制器来设置的。

19.一种记录程序的记录介质，所述程序用于使计算机执行在移动通信网络内的基站中使用的移动终端发送调度方法，该移动通信网络包括移动终端和可连接到这些移动终端的基站，所述程序包括以下步骤：

(A)接收指示所述移动终端的位置的位置信息和所述移动终端的移动速度；

(B)基于所述位置信息判断所述移动终端是否在由所述基站管理的小区的指定区域内，并且判断所述移动速度是否很大；

(C)在所述步骤(B)判断出所述移动终端在所述小区内但在所述指定区域外时，以及所述步骤(B)判断出所述移动速度较大时，输出调度调节指示信号；以及

(D)在所述步骤(C)输出所述调度调节指示信号时，接收用于控制所述移动终端的所述调度的调度控制信号，将所述控制信号发送到所述移动终端，并且另外发送用于指示所述移动终端改变其发送速率的其他调度控制信号。

20.如权利要求19所述的记录介质，其中

所述位置信息由所述移动终端和所述基站之间的传播延迟表示，所述移动速度由从所述移动终端接收到的信号的多普勒频率表示，并且所述步骤(B)将所述传播延迟与预先定义的第一阈值相比较，并且将所述多普勒频率与预先定义的第二阈值相比较。

21.如权利要求19所述的记录介质，其中

所述其他调度控制信号是用于减小所述移动终端的发送速率的控制信号。

22.如权利要求19所述的记录介质，其中

所述基站通过增强的上行链路专用信道从所述移动终端接收数据。

23.如权利要求22所述的记录介质，其中

所述调度控制信号是速率准许信号。

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