CN1871871B - 用于无线通信系统的无线接入管理的设备与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线通信系统中的接入管理。用户单元(101)向基站(103)发送接入消息。无线接入控制器(RNC)(109)接收接入请求的信息。RNC(109)包括干扰特性处理器(111)，其确定与用户单元(101)相关联的干扰特性。干扰特性可包括小区间干扰因子与小区内正交因子，其被确定为基站与用户单元之间的距离的函数，或基于对来自所选基站(103)与相邻基站(105、107)的导频信号的用户单元测量来确定。干扰特性处理器(111)连接到资源要求处理器(113)，其确定资源要求，以便为所请求的服务获得想要的信干比，以响应干扰特性。RNC(109)进一步包括接入控制器(115)，其接受或拒绝请求，以响应所确定的资源要求。

Description

用于无线通信系统的无线接入管理的设备与方法

技术领域

本发明涉及用于无线通信系统的无线接入管理的设备与方法，更具体地，但并非排它地，涉及用于CDMA蜂窝式通信系统中的接入管理的系统。

背景技术

在蜂窝式通信系统中，地理区域被划分为若干小区，每一小区由基站服务。基站由固定网络互联，该网络可在基站之间传输数据。移动台由该移动台所在的小区的基站经由无线通信链路来服务。

当移动台移动时，其可从一个基站的覆盖域移动到另一个基站的覆盖域，即从一个小区移动到另一个小区。当移动台向基站移动时，其进入两个基站的重叠覆盖区域，在该重叠区域内，其改由新基站来支持。当移动台进一步移动到新小区时，其继续由新基站支持。这称为移动台在小区之间的切换。

典型的蜂窝式通信系统通常将覆盖域扩展到整个国家，包括数以百计甚至千计的小区，支持数以千计甚至百万计的移动台。从移动台到基站的通信称为上行链路，而从基站到移动台的通信称为下行链路。

可操作互联基站的固定网络在任两个基站之间路由数据，从而允许一个小区中的移动台与任一其它小区中的移动台通信。另外，固定网络包括网关功能，以互联到外部网络，例如公共交换电话网(PSTN)，从而允许移动台与有线电话和其它由固定线路连接的通信终端通信。进一步地，固定网络包括管理传统蜂窝式通信网络所需的大部分功能，包括路由数据、接纳控制、资源分配、用户记帐、移动台鉴权等等。

目前，最普遍的蜂窝式通信系统是称为全球移动通信系统(GSM)的第二代通信系统。GSM使用称为时分多址(TDMA)的技术，其中用户分隔通过将频率载波划分为8个离散时隙来实现，这些时隙可分别分配给用户。可向基站分配单个载波或多个载波。一个载波用于导频信号，其进一步包括广播信息。该载波由移动台用于测量来自不同的基站的传输的信号水平，而获取的信息用于在初始接入或切换期间确定适宜的服务小区。对GSM TDMA通信系统的进一步描述可在Michel Mouly与Marie Bernadette Pautet的‘The GSM System forMobile Communications’，Bay Foreign Language Books，1992，ISBN2950719007中找到。

目前，第3代系统正在推行，以进一步增强提供给移动用户的通信服务。最广泛采用的第3代通信系统基于码分多址(CDMA)，其中用户分隔通过在同一载波频率上向不同的用户分配不同的扩频码与扰码来实现。传输通过与分配的码字相乘得到扩频，从而使得信号扩展到宽的带宽上。在接收机端，码字被用于解扩接收的信号，从而重新生成原始信号。每一基站有专用于导频与广播信号的码字，同GSM一样，这被用于多个小区的测量，以便确定服务小区。使用此原则的通信系统的示例是通用移动电信系统(UMTS)，其目前正被部署。CDMA的进一步描述，特别是UMTS的宽带CDMA(WCDMA)模式可在‘WCDMA for UMTS’，Harri Holma(editor)，Antti Toskala(Editor)，Wiley & Sons，2001，ISBN 0471486876中找到。

在UMTS CDMA通信系统中，通信网络包括核心网与无线接入网(RAN)。核心网可被操作，以将数据从RAN的一部分路由到另一部分，以及与其它通信系统接口。另外，其执行蜂窝式通信系统的许多操作与管理功能，例如记帐。RAN可被操作以支持作为空中接口的一部分的无线链路上的无线用户单元。无线用户单元可以是移动台、通信终端、个人数字助理、笔记本电脑、嵌入式通信处理器或任何在空中接口上通信的通信组件。RAN包括基站，其在UMTS中称为Node B，还包括无线网络控制器(RNC)，其控制Node B以及空中接口上的通信。

当移动台发起呼叫或者接入新小区以建立UMTS中的软切换支路时，其向适宜的基站发送初始接入消息。该接入消息称为RACH(随机接入信道)消息。在UMTS中，RACH接入机制使用时隙ALOHA协议，其中将随机接入信道划分为离散时隙，这些时隙可用于接入基站。基站广播定时信息，移动台使用该信息来同步到RACH信道的时隙。移动台通过随机地选择RACH时隙，并在此时隙中发送RACH消息，来发送RACH消息。

当基站接收RACH信息消息时，其生成包括所包含的信息的数据分组，并将其传输给无线网络控制器(RNC)。RNC负责空中接口的资源分配，并且作为对接收的信息的响应，其进行向发起的移动台分配通信资源，或者拒绝接入请求。RNC将所要求的信息传回基站，作为响应，基站进行建立和配置与移动台的通信链路，或者将拒绝通知给移动台。

有效的无线接入控制对于有效资源利用是基本的，对于在系统容量与性能之间存在平衡的CDMA通信系统中的有效资源利用而言尤其如此。

在传统的CDMA接入控制方法中，确定与接入消息相关联的资源要求，并依据该资源要求来接纳或拒绝移动台。特别地，通常知道给定的所请求的服务要求特定的信号对干扰比(信干比)并具有给定的比特率。确定所要求的发射功率，保证其产生所要求的信干比，无论该单个移动台的特定操作状况如何。这样，认为每一服务具有对应的名义资源要求，其仅取决于服务本身，而非当前或特定操作状况。使用该资源要求来确定接入或拒绝移动台。

然而，这显然是非常不精确的方法，这是因为不同移动台的状况可能有相当显著的变化。特别地，对于较低的扩频因子，实际测量显示对于同一服务依附者，下行链路发射功率通常可在1到10W之间变化。该变化可对应于小区中总可用发射功率的20％或更多。显然，基于保守的资源估计的接纳决策将允许接纳的移动台的可接受的性能，但将导致拒绝许多接入请求，它们本来可以由基站适宜地支持。这将导致小区负载不足，并且将导致掉话并降低通信系统的整体容量。然而，使用较少保守的估计可允许更多的移动台，但基站在某些情形中可能不能支持所有接纳的服务，导致所有支持的移动台的性能降低并可能掉话。因此，显而易见的是，现有的接入控制算法是次优的，导致通信系统性能与容量的降低。

因此，用于无线通信系统中的接入控制的改善的系统将是有利的，更具体地，允许更精确的资源确定、性能改善与容量增加的系统将是有利的。

EP1032237 A1(Motorola)处理上行链路(用户到基站)控制的问题，允许用户从自多个基站发送的功率控制信息受益，并使用最佳信息以限制到特定基站的上行链路受到削弱的用户单元的功率输出。这样，它没有处理用于新呼叫的下行链路资源分配的现有问题。

WO2000/25444 A1(Roke)是另一减少开/关时期的突发期间用户单元的总功率输出的上行链路方法，没有处理用于新呼叫的下行链路资源分配的现有问题。

US2002/001292 A1(Miyamoto)是下行链路功率控制方法，其允许在现有呼叫信道中根据需要超过最小功率控制窗口。结果，它没有处理用于新呼叫的下行链路资源分配的现有问题。

发明内容

因此，本发明试图单独地或组合地优选地缓解、减轻或消除上面提到的缺点中的一个或多个。

遵照本发明的第一方面，提供一种用于无线通信系统的设备，其包括：用于接收从用户单元发送到基站的接入消息的设备；用于确定与用户单元相关联的干扰特性的设备；以及用于确定资源要求，以获得想要的信干比，以响应干扰特性的设备。

本发明可允许改善的接入控制，其基于资源要求的精确性的增加。可考虑实际干扰特性，因此资源要求可反映用户单元操作于其中的当前状况。这样，优选地确定适宜于单个用户单元及其当前操作状况的单个资源要求。本发明可允许无线通信系统整体的性能改善和/或容量增加。想要的信干比优选地取决于与接入消息相关联的服务。

优选地，用于确定干扰特性的设备与用于确定资源要求的设备位于网络中，并且可以，比如说，位于基站中、无线网络控制器中，或者分布在不同的网元之间。

遵照本发明的一个不同的特性，用于确定干扰特性的设备可被操作以确定指示用户单元与基站之间的距离的距离特性，并作为对距离特性的响应，确定干扰特性。

通常，干扰状况可随着用户单元与基站之间的距离而变化，并且通常，小区内与小区间干扰可随距离增加而增加。因此，该特性可提供对当前用户单元的似然干扰特性的方便的、实用的测量。可确定改善的资源要求，导致更精确、更准确的接纳控制以及资源管理。距离特性无需是基站与用户单元之间的直接视线距离，而可以，比如说，关于平均或估计的传播路径，包括散射。距离特性无需是准确的估计，而可以是，比如说，假定距离的粗略确定。例如，距离特性可以简单地指示用户单元是位于小区之内还是之外的区域。

遵照本发明的一个不同的特性，用于确定干扰特性的设备可被操作以确定距离特性，以响应与用户单元和基站之间的通信相关联的传播延迟。

该特性可允许有效地、简单地和足够可靠地确定，比如说，用户单元与基站之间的距离。所述传播延迟可关于上行链路和/或下行链路通信，而所述确定可基于定时信息的显式交换。传播延迟可在包括基站的网络中确定，或者作为可供选择的另一替代方案或附加地，在用户单元处确定。

遵照本发明的一个不同的特性，所述距离特性包括用户单元与基站之间的估计距离同与基站相关联的小区半径之间的比。这允许确定易于推导的距离，其适宜于确定干扰特性以及资源要求。

遵照本发明的一个不同的特性，用于确定干扰特性的设备可被操作以确定干扰特性，以响应作为距离特性函数的干扰特性的预先确定的变化。例如，可基于驾驶测试或经验数据确定预先确定的变化。该特性允许减少计算复杂度，同时产生足够可靠的结果。

遵照本发明的一个不同的特性，所述的预先确定的函数基本上是线性函数。这允许特别简单的实现。

遵照本发明的一个不同的特性，用于确定干扰特性的设备可被操作以确定干扰特性，以响应指示干扰特性与距离特性之间的关联的经验数据。该特性允许准确的确定，其可准确地反映当前状况。特别地，其可允许容易地使用准确的测量来确定资源要求。

遵照本发明的一个不同的特性，用于确定干扰特性的设备可被操作以确定干扰特性，以响应指示干扰特性与距离特性之间的关联的仿真数据。该特性可允许准确的确定，并允许用于生成关于所要求关系的信息的实用方法。本特性可进一步允许或改善经验或测量数据不可获得或次优的情形中的确定。

遵照本发明的一个不同的特性，所述设备可进一步包括用于自用户单元接收信号测量数据的设备，并且用于确定干扰特性的设备可被操作以确定干扰特性，以响应所述信号测量数据。该特性可允许基于信号特性的测量，直接地或间接地确定当前干扰特性。具体地，测量可来自一个或多个导频信号，其允许确定当前的和可靠的干扰状况。

遵照本发明的一个不同的特性，所述信号测量数据包括基站的信号的测量的信干比。在用户单元处测量的基站的信干比对于确定干扰特性而言是特别适宜的参数，其可用于确定更准确的资源要求。

遵照本发明的一个不同的特性，用于确定干扰特性的设备可被操作以确定干扰特性，以响应基站的测量的信干比以及已知的发射的信干比。从已知的发射的信干比到实际的测量的信干比的信干比的降低是准确的指示，允许准确地确定与接入消息相关联的资源要求。

遵照本发明的一个不同的特性，干扰特性包括小区内干扰比，而用于确定干扰特性的设备可被操作以补偿测量的信干比的小区间干扰分量。这可允许在从小区间干扰分离时准确地确定小区内干扰比。效果上，这些干扰的矫正与行为可不同，这可允许所确定的资源要求的改善的准确度。

遵照本发明的一个不同的特性，信号测量数据包括与所述基站及多个相邻基站相关联的测量的信干比，而用于确定干扰特性的设备可被操作以确定包括小区间干扰测量的干扰特性，以响应与所述基站及多个相邻基站相关联的测量的信干比。这提供了实用的、有效的和/或准确的方法来确定小区间干扰测量，其至少是所述干扰特性的一部分。

遵照本发明的一个不同的特性，用于确定干扰特性的设备可被操作以确定与用户单元相关联的干扰偏差，并确定干扰特性，以响应该偏差。具体地，可确定指示与名义干扰特性的偏移的相对偏差。这可便利对资源要求的确定，并提供准确的确定。

遵照本发明的一个不同的特性，所述干扰特性包括小区间干扰因子。有利地，干扰特性包括小区间干扰因子，其允许确定资源要求，以响应小区间干扰状况。这样，可确定所确定资源要求的改善的准确度。

遵照本发明的一个不同的特性，用于确定干扰特性的设备可被操作以确定小区间干扰因子，以响应对用户单元与所述基站之间的无线通信链路的路径损耗估计以及对用户单元与多个相邻基站之间的无线通信链路的路径损耗估计。这提供了实用的、有效的和/或准确的方法来确定小区间干扰因子，其至少是所述干扰特性的一部分。

遵照本发明的一个不同的特性，所述干扰特性包括小区内干扰因子。有利地，干扰特性包括小区内干扰因子，其允许确定资源要求，以响应小区内干扰状况。这样，可确定所确定资源要求的改善的准确度。

遵照本发明的一个不同的特性，小区内干扰因子包括小区内正交因子。通常，用于CDMA的基站使用正交码向多个用户单元发射信号。发射信号的散射导致正交性降低，并且通常，该降低随距离的增加而增加，导致增加的干扰。这样，小区内正交因子为确定干扰特性与资源要求提供了特别适宜的参数。

遵照本发明的一个不同的特性，用于确定资源要求的设备可被进一步操作以确定资源要求，以响应噪声水平。这可允许所确定的资源要求的改善的准确度，并可特别地改善低干扰场景中的准确度。

遵照本发明的一个不同的特性，资源要求是功率要求。通常，通信系统对于每一基站具有发射功率限制。优选地，将资源要求直接确定为为支持与接入消息相关联的服务所要求的功率值。这可直接关系到发射功率限制。这样，功率要求可为无线系统中确定接入控制的适宜的资源标准。

遵照本发明的一个不同的特性，资源要求是相对功率要求。在某些场景中功率资源可优选地为相对要求。在确定绝对功率值麻烦、不实际、不可能或不准确的情形中，这可能是特别有利的。相对功率要求可以是，比如说，相对于基站的当前或最大发射功率。

遵照本发明的一个不同的特性，所述装置包括用于确定资源要求是否少于基站的可用资源，并用于仅在资源要求少于可用资源时接纳用户单元的接入的设备。这允许无线通信设备的高效的、易于实现的、低复杂性和/或高性能的接纳控制。

遵照本发明的一个不同的特性，资源要求与基站的下行链路资源相关联。这允许下行链路资源的有效的、实用的、高性能的和/或准确的资源确定与资源管理。

优选地，无线通信系统是CDMA通信系统。

遵照本发明的第二方面，提供一种无线接入管理的方法，其包括以下步骤：在基站从用户单元接收接入消息；确定与用户单元相关联的干扰特性；和作为对干扰特性的响应，确定资源要求以获得想要的信干比。

参照下面描述的各个实施例，本发明的这些以及其它方面、特性与优点将变得显而易见，得到阐明。

附图说明

将参照所附绘图，仅通过示例的方式，描述本发明的实施例，其中

图1阐释蜂窝式通信系统，其遵照本发明的实施例；

图2阐释小区内正交因子的变化的示例，其作为用户单元与基站之间的距离的函数；和

图3阐释表距离值及其相关联的小区间干扰因子与小区内正交因子值的示例。

具体实施方式

下面的描述集中于本发明的实施例，其适用于CDMA蜂窝式通信系统中的下行链路资源管理。然而，将意识到，本发明不限于此应用，而是可应用到许多其它资源与无线通信系统。

图1阐释蜂窝式通信系统，其遵照本发明的实施例。在该特定示例中，蜂窝式通信系统是UMTS蜂窝式通信系统。

在图1的示例中，用户单元101与所选基站103相关联。一开始，用户单元101处于空闲状态，但预占于所选基站103。图1中阐释了两个相邻基站105、107。

将参照一个示例描述本发明的实施例，其中，用户单元101发起新的服务。然而，将意识到，本发明不限于此示例，而是同样可应用到许多其它的情形中，包括，比如说，用户单元接入所选基站103，以便执行硬切换，或建立软切换链路。

在该特定示例中，用户单元101发起服务请求流程，其通过生成接入消息，并将其发射到所选基站103，其遵照UMTS通信系统的要求与规范。所选基站103可被操作以接收接入消息，其遵照UMTS通信系统的要求与规范。在所描述的实施例中，接入消息包括标识所请求的服务的信息。

在图1的示例中，所选基站103连接到无线网络控制器(RNC)109，其包括接入管理功能。特别地，在所描述的实施例中，RNC 109包括接纳控制特性，以决定服务请求是该容纳还是该拒绝。

在所描述的实施例中，RNC 109包括干扰特性处理器111，其可被操作以确定与用户单元相关联的干扰特性。在优选实施例中，干扰特性指示用户单元101的当前干扰操作状况。干扰特性无需是对当前干扰环境的准确估计或测量，而可以简单地是基于关于用户设备的操作状况或物理位置的一个或多个参数确定或估计的特性。这样，干扰特性对于小区内的所有用户单元不是相同的，而是与发射接入请求的特定用户单元有关。

干扰特性处理器111连接到资源要求处理器113，并将干扰特性提供给资源要求处理器113。资源要求处理器113可被操作以确定为支持所请求的服务而要求的资源要求。

在与所请求的服务相关联的信干比的基础上确定资源要求。通常，知道为满足给定服务的服务质量要求所必需的下行链路信干比。因此，在所述实施例中，资源要求处理器113包括与用户单元101处关于所有可被请求的可能的服务的所要求的信干比相关联的信息。作为可供选择的另一替代方案或者附加地，资源要求处理器113可包括用于接入外部网元的功能，以获取此信息。例如，信息可存储在中央数据库，诸如运行与管理中心(OMC)中包括的数据库。

进一步确定资源要求，以响应由干扰特性处理器111确定的干扰特性。特别地，资源要求可以是下行链路发射功率的形式，在基站103中必须分配该功率以支持所述服务。可通过基于自干扰特性估计的干扰水平以及基站103与用户单元101之间的估计路径损耗，确定将在用户单元产生所要求的信干比的发射功率，来确定所要求的下行链路发射功率。

资源要求处理器113连接到接入控制器115，其可被操作以确定是否接受或拒绝服务请求，以响应所确定的资源要求。特别地，接入控制器115监控当前为基站103分配的发射功率。接入控制器115进一步具有基站103的发射功率限制的信息。在简单的实施例中，接入控制器115简单将当前分配的发射功率与所确定的资源要求相加，并将结果与对应于发射功率限制的门限进行比较。如果总发射功率低于门限，则接受服务请求，而如果其高于门限，则拒绝该服务请求。

接入控制器115连接到基站103，并且可被操作以控制基站103，以发射与通信系统的接入流程或拒绝流程相关联的消息。

这样，所述实施例可改善与服务请求相关联的资源要求估计的改善的准确度，其通过确定与特定用户单元相关联的干扰特性，而非简单地使用小区中所有用户单元的名义或平均估计。改善的准确度允许精确得多的资源分配和改善的接入控制。这样，较少的服务请求遭到拒绝，而导致已有服务不可接受的降低的概率可得到显著降低。这样，实现接入控制的性能改善，导致通信系统整体的性能改善与容量增大。

下面将参照图1更详细地描述本发明的优选实施例。

给出可用来确定资源要求，特别是相对下行链路发射功率要求的特定方程：

$\mathrm{UserAdm}=\mathrm{\α}\frac{(E_b/N_o)}{\mathrm{PG}}[(1-\mathrm{\β})+f]$

其中β是小区内干扰因子，f是小区间干扰因子，E_b/N_O是想要的信噪比，α是话音激活因子，而PG是由下式给出的处理增益

$\mathrm{PG}=\frac{W}{\mathrm{UserBitRate}}$

其中W是载波码片率，而UserBitRate(用户比特率)与扩频因子成比例。

在UMTS通信系统中，RNC一般具有与话音激活因子、载波比特率、处理增益、用户比特率与所要求的信噪比相关联的信息。这样，唯一未知变量是干扰参数β与f。β与f参数通常为不同用户单元之间非均匀功率要求的主要因素。相应地，所述实施例的干扰特性处理器111确定估计，以响应与单个用户单元101相关联的特定特性或参数，而非使用所有这些参数的名义或平均值。

这样，遵照本发明的实施例，RNC使用可从系统组件获得的信息，以便估计小区内干扰因子以及小区内到小区间干扰因子。这影响用户的功率水平，并使得接纳过程要准确得多。

特别地，小区内干扰因子β是小区内正交因子。对于诸如UMTS等CDMA通信系统而言，使用正交码字同步和发射到不同用户单元的下行链路传输。这样，在传输时，原则上可完全去除来自去往其它用户的信号的干扰，而不导致接收机中的任何恶化。然而，由于散射与多径，不能维持正交性。

通常，由于多径隔离中增加的变化，不能在接收机处恢复的信道功率比随着距基站的距离而增加。这称为Rician衰落，并且因靠近基站的用户存在强大的直接视线路径而发生。在进入衍射区后，本地散射成为支配性的功率源，该效应消失。

这样，小区内正交因子β通常基本上随着用户单元与基站之间的距离而变化。图2阐释小区内正交因子β的变化的示例，其作为用户单元与基站之间的距离的函数。

类似地，小区间干扰因子f作为基站与用户单元之间的距离的函数而显著变化。特别地，当用户单元从小区中心向小区边沿进一步移动时，来自其它小区的干扰增加。

在所述实施例中，干扰特性包括小区内干扰因子与小区间干扰因子。然而，将意识到，在其它实施例中，干扰特性可包括这些干扰因子中的零个或仅一个。

在某些实施例中，确定干扰特性，以响应指示用户单元与基站之间的距离的距离特性。特别地，干扰特性处理器111可被操作以确定基站与用户单元之间的估计距离，并确定β因子与f因子的值，以响应该距离特性。

特别地，干扰特性处理器111可确定每一干扰因子相对于名义值的偏差。例如，可知道β因子与f因子中的每一个的最小值，其对应于靠近基站的用户单元。干扰特性处理器111可依据用户单元与基站之间的距离，增加该最小值。

在UMTS中，每一呼叫建立通过在RACH信道上发射接入消息来发起。当用户单元驻扎在单个基站上时，用户单元使用该小区的定时参考来传输接入消息。这允许计算用户单元与基站之间的传播延迟，并相应地允许从该传播延迟估计用户单元与基站之间的距离。

在由第3代合作项目(3GPP)开发的技术规范中，可选地将传播延迟信息单元同RACH信息一起附加在公共信道头。传播延迟对应于最早到达的射线，从而对应于自小区到移动台的最小距离。规定其为3码片的解析度，其对应于大约100米。这样，在某些实施例中，测量和使用传播延迟来相对准确地测量用户单元与基站之间的距离。

在所述实施例中，使用不同的可能的方法中的一种或多种来确定小区内正交因子与小区间干扰因子。进一步地，在所述实施例中，将绝对距离与最大小区半径关联，以生成相对距离测量。这样，将距离估计归一化到小区的最大半径。

确定适宜的干扰因子的一种方法是使用小区内正交因子与小区间干扰因子的预先确定的变化，其作为距离的函数。例如，可在干扰特性处理器111中确定和存储表示相对距离与β因子之间的关系的函数。相应地，当接收接入消息时，干扰特性处理器111估计距离，并基于该估计评估预先确定的函数。其后，将产生的小区间干扰因子提供给资源要求处理器113，其中使用该值来确定资源要求，其遵照先前描述的等式。

在简单的实施例中，使用简单的线性函数来确定干扰因子。例如，可能已估计或测量干扰因子的最小值与最大值(对应于靠近基站的位置以及小区边沿处的位置)。其后可从下式确定干扰因子：

β＝β_min+r·(β_max-β_min)

和

f＝f_min+r·(f_max-f_min)

其中r是归一化到最大小区半径的距离。

作为可供选择的另一替代方案或者附加地，可基于经验数据来确定干扰因子。例如，可能已为小区内不同位置处的小区间干扰与小区内正交性收集测量数据。比如说，可能已在专用测量操作(包括驾驶测试)期间进行测量，或者可能已经为小区中正在进行的呼叫进行测量。优选地处理该测量来生成相对小区距离与干扰因子之间的关系。例如，可生成查找表，其将用户单元的相对距离关系到相应的小区间干扰因子与小区内正交因子的值。图3阐释表距离值及其相关联的小区间干扰因子与小区内正交因子值的示例。

作为另一示例，干扰因子可附加地或者作为可供选择的另一替代方案地基于仿真数据。这样，可执行仿真来确定干扰因子在小区中如何变化。优选地，开发与针对经验数据描述的类似的查找表。进一步地，可合并针对经验数据与仿真数据的查找表，例如，通过原先基于仿真数据的表，逐步调节这些值，以响应进行的测量。

优选地，使用上面描述的方法中的一个或多个。特别地，干扰特性处理器111可被操作以确定距离特性，并评估该值的经验数据是否存在。如果存在，使用经验数据确定干扰因子。否则，确定仿真数据是否存在，如果存在，使用该数据。否则，基于预先确定的函数确定干扰因子。

在某些实施例中，可在干扰特性的确定中包括信号测量数据。

例如，可确定小区间干扰因子和/或小区内正交因子，以响应所选基站和/或其它基站的导频信号的用户单元测量。

特别地，在某些实施例中，可通过由用户单元测量所述基站与多个相邻基站的信干比，来确定小区间干扰因子。可通过测量来自这些基站的导频信号，来确定这些比率，如本领域技术人员已知的那样。干扰特性处理器111可从下式确定小区间干扰因子f：

f＝∑Ec/Ioc/Ec/Ios

其中Ec/Ioc是相邻小区的线性化的信干比，而Ec/Ios是所选小区的线性化的信干比。

比如说，可计算小区内正交因子，以响应基站的信号的测量的信干比，特别地，响应将基站的测量的信干比同已知发射的信干比进行比较。

这样，在此实施例中，基站可从用户单元接收测量的Ec/Io，其指示在用户单元处测量的信干比。基站进一步知道信号在从基站发射时的下行链路信干比Ec/Ior。这些值之间的差异指示因小区间干扰因子与小区内正交因子而增加的干扰。

假定可忽略小区间干扰而无不可接收的退化，可从已知的与测量的信干比的值之间的差异来确定小区内正交因子。例如，可将小区内正交因子偏差简单地计算为

bias＝1-Ec/Ior/Ec/Io

而相应的小区内正交因子值为

β＝β_min+bias·(β_max-β_min)

在更准确的实施例中，在计算偏差之前，为小区间干扰分量对测量的信干比进行补偿。特别地，可从测量的信干比的干扰分量中减去当确定小区间干扰因子时确定的小区间干扰。

将意识到，可确定干扰特性，例如基于距离特性与信号测量方法两者，以增加准确度。例如，可对分别确定的β因子与f因子加权并相加，以确定合并的β与f因子。

在某些实施例中，可使用不同版本的方程来确定资源要求。特别地，可从以下方程确定用户单元i的资源要求：

${\mathrm{\θ}}_i\mathrm{\φP}={\left(\frac{E_b}{N_o}\right)}_i\·\frac{{\mathrm{\α}}_i}{{\mathrm{PG}}_i}[(1-{\mathrm{\β}}_i)P+P\underset{n=1,n\≠m}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{L_{m,i}}{L_{n,i}}+N_{o}W\·L_{m,i}]$

其中

P是每基站的总功率限制(为简单起见，在上面的方程中假定其对于所有基站均相同)，

φ是总基站功率中专用于业务的部分(因此，1-φ是控制信道功率部分)，

θ_i是总业务功率中第i个用户单元所要求的部分，

α是第i个用户单元的信道激活因子，

β_i是由第i个用户单元观察到的小区内正交因子(即，遵照上述方法确定)

PG_i是第i个用户单元的处理增益，

(E_b/N_o)_i是第i个用户单元的所请求的服务的所需的每比特能量对噪声密度，

L_m，i是服务小区m与第i个用户单元之间的路径损耗，和

L_n，i是相邻小区n与第i个用户单元之间的路径损耗.

这样，上面的方程的右边提供了为支持由用户单元i请求的服务所需的绝对发射功率的准确估计。通过将此值除以φ·P，获得为支持服务所需的一部分总功率的准确估计。可将其与当前可用的发射功率的可用部分进行比较，并可相应地作出接受或拒绝该请求的决定。

需要注意的是，在上面的方程中，确定小区间干扰因子，以响应用户单元与所述基站之间的无线通信链路的路径损耗估计，以及用户单元与多个相邻基站之间的无线通信链路的路径损耗估计。这样，在测量报告中包括多个小区的路径损耗数据允许更准确地计算所需功率。

还需要注意的是，在上面的方程中，进一步确定资源要求，其中考虑了噪声水平。这样，包括了添加噪声功率的额外项。将意识到，在干扰受限的操作状况中，此项可能是不显著的。

本发明可以以任何适宜的形式来实现，包括硬件、软件、固件或其任何组合。然而，优选地，本发明至少部分地作为运行在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上的计算机软件实现。本发明的实施例的元件与组件可以以任何适宜的方式物理地、功能地与逻辑地实现。确实，特性可在单个单元中、多个单元中或作为其它功能单元的一部分来实现。同样，本发明可在单个单元中实现，或物理地与功能地分布在不同单元与处理器之间。

尽管已根据优选实施例描述本发明，但无意将本发明限制到这里阐释的特定形式。相反，本发明的范围仅受所附权利要求书限制。在权利要求书中，术语包括不排除其它组件或步骤的出现。进一步地，尽管分别列出，但可通过比如说单个单元或处理器来实现多个设备、组件或方法步骤。另外，尽管各个特性可包括在不同权利要求中，有可能将其有利地组合，而包括在不同权利要求中并不意味特性的组合不是可行的和/或有利的。另外，单数引用不排除复数。这样，对“一”、“第一”、“第二”的引用不排除复数。

Claims (13)

1.一种用于无线通信系统的设备，其包括：

用于接收从用户单元发送到基站的接入消息的装置；

用于确定干扰特性的装置，该装置被操作利用所述接入消息的传播延迟来确定所述用户单元和所述基站之间的距离特性；

用于从所述用户单元接收所述基站的数据信号的测量的信干比的装置；

用于响应所述测量的信干比以及所述用户单元和所述基站之间的所述距离特性来确定与所述用户单元相关联的包括小区内干扰因子和小区间干扰因子的干扰特性的装置；和

用于确定资源要求以获得想要的信干比从而响应所述干扰特性的装置，其中用于确定资源要求的所述装置的所述资源要求是由下式给出的相对下行链路发射功率要求：

$\mathrm{UserAdm}=\mathrm{\α}\frac{(E_b/N_o)}{\mathrm{PG}}[(1-\mathrm{\β})+f]$

其中β是小区内干扰因子，f是小区间干扰因子，E_b/N₀是想要的信噪比，α是话音激活因子，而PG是由下式给出的处理增益

$\mathrm{PG}=\frac{W}{\mathrm{UserBitRate}}$

其中W是载波码片率，而UserBitRate与扩频因子成比例。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述的用于确定干扰特性的装置可被操作通过将所述干扰因子的每一个相对于所述β因子和所述f因子的每一个的最小值进行偏差而确定所述小区内干扰因子和所述小区间干扰因子，以响应所述距离特性。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述距离特性包括所述用户单元与所述基站之间的估计距离同与所述基站相关联的小区半径之间的比。

4.如权利要求2所述的设备，其中所述β因子和所述f因子的每一个的最小值是根据所述用户单元和所述基站之间的距离增加而增加的最小值。

5.如权利要求1所述的设备，其中所述的用于确定干扰特性的装置可被操作以确定所述干扰特性，以响应指示所述干扰特性与所述距离特性之间的关联的经验数据。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述的用于确定干扰特性的装置可被操作以确定所述干扰特性，以响应指示所述干扰特性与所述距离特性之间的关联的仿真数据。

7.如权利要求4所述的设备，其中，所述干扰因子由下式确定：

β＝β_min+r·(β_max-β_min)

和

f＝f_min+r·(f_max-f_min)

其中r是归一化到最大小区半径的距离，β是所述小区内干扰因子，并且f是所述小区间干扰因子。

8.如权利要求1所述的设备，其中，可以生成查找表，所述查找表将用户单元的相对距离关系到相应的小区间干扰因子与小区内干扰因子值。

9.如权利要求1所述的设备，其中，所述小区内干扰因子包括小区内正交因子。

10.如权利要求9所述的设备，其中为小区内不同位置处的所述小区间干扰因子与小区内正交因子收集测量数据。

11.如权利要求10所述的设备，其中，将小区内正交因子偏差计算为

bias＝1-(Ec/Ior)/(Ec/Io)

其中Ec/Io是在所述用户单元处测量的信干比，并且Ec/Ior是所述基站发射时的下行链路信干比，并且相应的小区内正交因子值为

β＝β_min+bias·(β_max-β_min)。

12.如权利要求1所述的设备，其中，可从以下方程确定用户单元i的资源要求：

${\mathrm{\θ}}_i\mathrm{\φP}={\left(\frac{E_b}{N_o}\right)}_i\·\frac{{\mathrm{\α}}_i}{{\mathrm{PG}}_i}[(1-{\mathrm{\β}}_i)P+P\underset{n=1,n\≠m}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{L_{m,i}}{L_{n,i}}+N_{o}W\·L_{m,i}]$

其中

P是每基站的总功率限制，

ф是总基站功率中专用于业务的部分，

θ_i是总业务功率中第i个用户单元所要求的部分，

α_i是第i个用户单元的信道激活因子，

β_i是由第i个用户单元观察到的小区内正交因子，

PG_i是第i个用户单元的处理增益，

(E_b/N_o)_i是第i个用户单元的所请求的服务的所需的每比特能量E_b对噪声密度N_o，

L_m，i是服务小区m与第i个用户单元之间的路径损耗，和

L_n，i是相邻小区n与第i个用户单元之间的路径损耗。

13.一种用于无线通信系统的无线接入管理方法，所述方法包括以下步骤：

在基站从用户单元接收接入消息；

利用所述接入消息的传播延迟确定所述用户单元和所述基站之间的距离；

从所述用户单元接收所述基站的测量的信号的信干比；

响应所述测量的信干比以及所述用户单元和所述基站之间的所述距离来确定与所述用户单元相关联的包括小区内干扰因子和小区间干扰因子的干扰特性；和

确定资源要求以获得想要的信干比从而响应所述干扰特性，其中用于确定资源要求的装置的所述资源要求是由下式给出的相对下行链路发射功率要求：

$\mathrm{UserAdm}=\mathrm{\α}\frac{(E_b/N_o)}{\mathrm{PG}}[(1-\mathrm{\β})+f]$

其中β是小区内干扰因子，f是小区间干扰因子，E_b/N₀是想要的信噪比，α是话音激活因子，而PG是由下式给出的处理增益

$\mathrm{PG}=\frac{W}{\mathrm{UserBitRate}}$

其中W是载波码片率，而UserBitRate与扩频因子成比例。

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