DE69914740T2

DE69914740T2 - Verminderung von interferenz in mobilen zellularen kommunikationsnetzwerken

Info

Publication number: DE69914740T2
Application number: DE69914740T
Authority: DE
Inventors: Behzad Mohebbi; John Michael Amersham SHEARME
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2019-04-29
Also published as: DE69918118D1; EP1096823B1; CN1301473A; EP1096823A3; CN1316848C; CN1541024A; CN1220408C; KR100627769B1; JP2002515714A; JP2002199430A; JP4418110B2; GB2337415A; DE69918118T2; EP1078546A1; KR100627770B1; KR20040029163A; JP3756811B2; EP1096823A2; KR20010043564A; EP1078546B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft zellulare Mobilkommunikationsnetzwerke, zum Beispiel Codeteilungsmehrfachzugriffs- (CDMA) Zellularnetzwerke.
Die 1 der begleitenden Zeichnungen zeigt Teile eines zellularen Mobilkommunikationsnetzwerks gemäß dem Telecommunication Industrien Association (TIA)/Electronic Industries Association (EIA) Standard TIA/EIA/IS-95 vom Oktober 1994 (nachfolgend "IS95"). Jede von drei Basistransceiverstationen (BTSs) 4 (BTS1, BTS2 und BTS3) ist über ein festes Netzwerk 5 mit einer Basisstationsteuerung (BSC) 6 angeschlossen, welche wiederum an ein Mobilschaltzentrum (MSC) 7 angeschlossen ist. Die BSC 6 dient zum Verwalten der Funkressourcen ihrer eigenen angeschlossenen BTSs 4 zum Beispiel durch Ausführen von Umschalten und Zuordnen von Funkkanälen. Das MSC 7 dient zum Bereitstellen von Schaltfunktionen und koordiniert eine Ortsregistrierung und eine Rufzustellung.
Jede BTS 4 bedient eine Zelle B. Wenn eine Mobilstation (MS) 10 in einem sogenannten "Weichumschalt- (SHO-) Bereich 9 ist, wo sich zwei oder mehrere Zellen überlappen, kann eine Mobilstation Übertragungssignale (Downlink-Signale) von vergleichbarer Stärke und Qualität von den jeweiligen BTSs der überlappenden Zellen empfangen. Übertragungssignale (Uplink-Signale), die von der Mobilstation (MS) erzeugt werden, können ebenfalls mit vergleichbaren Stärken und Quali täten von diesen verschiedenen BTSs empfangen werden, wenn die Mobilstation in dem SHO-Bereich 9 ist.
Die 2 der begleitenden Zeichnungen zeigt eine Situation, in der die MS 10 innerhalb des SHO Bereichs 9 angeordnet ist, und solche Uplink-Signale überträgt, die von mehreren BTSs 4 empfangen werden. Gemäß dem IS95-Standard leitet eine BTS 4, die ein solches Uplink-Signal von der MS 10 empfängt, das Signal über eine zweckgebundene Verbindungsleitung des festen Netzwerkes 5 zu der BSC 6. Bei der BSC 6 wird eines der weitergeleiteten Signale basierend auf einem Vergleich der Qualität jedes der empfangenen Signale ausgewählt, und wird das ausgewählte Signal zum MSC 7 weitergeleitet. Diese Auswahl wird als Selektionsdiversität bezeichnet.
Ähnlich zeigt die 3 der begleitenden Zeichnungen eine Situation, in die MS 10 innerhalb des SHO-Bereichs 9 angeordnet ist und Downlink-Signale von einer Mehrzahl von BTSs 4 empfängt. Gemäß dem IS95-Standard werden Downlink-Signale, die von der BSC 6 von dem MSC 7 empfangen werden, zu allen BTSs 4, die in die Weichumschaltung involviert sind, über jeweilige Verbindungsleitungen des festen Netzwerkes 5 weitergeleitet und im wesentlichen von allen BTSs 4 zu der MS 10 übertragen. Bei der MS 10 werden die mehrfachen Signale zum Beispiel unter Verwendung einer Maximalfunkkombination (MRC) kombiniert oder kann eines von ihnen basierend auf der Signalstärke oder -qualität ausgewählt werden, d. h. durch Verwendung von Selektionsdiversität, wie im Uplink-Fall.
Im Gegensatz von zum Beispiel Globalsystem für Mobilkommunikations- (GSM-) Netzwerken überträgt in CDMA-Netzwerken jede BTS 4 auf derselben Frequenz. Folglich muss eine sorgfältige Steuerung von Übertragungsleistung aufrecht erhalten werden, um Interferenzprobleme zu minimieren.
Signale werden als eine Abfolge von Rahmen gemäß dem IS95 übertragen. Wie die 4 der begleitenden Zeichnungen zeigt, ist jeder Rahmen von einer Dauer von 20 ms und enthält sechzehn 1,25 ms Zeitabschnitte. In jedem Zeitschlitz können mehrere Bits von Anwenderdaten und/oder Steuerinformationen übertragen werden.
Eine Leistungssteuerung der Übertragungen von der MS 10 zu den BTSs 4 (Uplink-Leistungssteuerung) wird bei der IS95 folgendermaßen erzielt. Wenn eine BTS 4 ein Signal von der MS 10 empfängt, bestimmt sie, ob eine vorgegebene Eigenschaft des Empfangssignals (zum Beispiel absoluter Signalpegel, Signal-zu-Rauschen-Verhältnis (SNR), Signal-zu-Interferenz-Verhältnis (SIR), Bitfehlerrate (BER) oder Rahmenfehlerrater (FER)) einen vorgewählten Grenzwertpegel übersteigt. Basierend auf dieser Bestimmung instruiert die BTS 4 die MS 10, ihre Übertragungsleistung im nächsten Zeitabschnitt entweder zu verringern oder zu erhöhen.
Zu diesem Zweck sind in jedem Zeitabschnitt oder Zeitschlitz eines Pilotkanals (PCH) von der BTS 4 zu der MS 10 zwei Bits zur Uplink-Leistungssteuerung zugeordnet (siehe 4). Beide Bits haben denselben Wert und werden entsprechend nachfolgend als das "Leistungssteuerbit" oder PCB in der Einzahl bezeichnet. Dem Leistungssteuerbit ist durch die BTS 4 ein Wert von null, wenn es für die MS 10 erforder lich ist, die Übertragungsleistung um ein 1 dB zu erhöhen, und ein Wert eins zugewiesen, wenn es für die MS 10 erforderlich ist, die Übertragungsleistung um 1 dB zu verringern. Die BTS 4 ist nicht in Lage, direkt anzufordern, dass die MS 10 dieselbe Übertragungsleistung beibehält; nur durch abwechselndes Übertragen von Einsen und Nullen in dem Leistungssteuerbit wird die Übertragungsleistung auf demselben Pegel aufrecht erhalten.
Wenn die MS 10 in einem SHO-Bereich 9 ist, ist es für die MS 10 erforderlich, eine Entscheidung, ob die Uplink-Übertragungsleistung zu erhöhen oder zu verringern ist, basierend auf einer Mehrzahl von Leistungssteuerbits zu treffen, die jeweils von den BTSs 4 empfangen werden, die in der Weichumschaltung involviert sind. Folglich wird eine Oder-Funktion auf alle die Leistungssteuerbits ausgeführt. Wenn das Ergebnis dieser Oder-Funktion null ist, dann wird die MS 10 Leistung für Uplink-Übertragungen erhöhen, und wenn das Ergebnis eins ist, dann wird die MS 10 Leistung für Uplink-Übertragungen verringern. Auf diese Weise wird eine Uplink-Übertragungsleistung nur erhöht, wenn alle BTSs 4 eine Erhöhung anfordern.
Eine Leistungssteuerung von Übertragungen von einer BTS 4 zu der MS 10 (Downlink-Leistungssteuerung) bei der IS95 wird folgendermaßen erzielt. Wenn die MS 10 ein Downlink-Signal von einer BTS 10 (oder von jeder einer Mehrzahl von BTSs 4 im Weichumschaltbetrieb) über einen Verkehrskanal (TCH) empfängt, wird die FER jenes Signals durch die MS 10 berechnet, was den Grad wiederspiegelt, zu welchem das Verkehrskanalsignal zum Beispiel durch Rauschen verschlechtert wurde. Diese FER wird dann von der MS 10 zu der BTS 4 wei tergeleitet, die das betroffene Downlink-Signal übertrug, und die BTS 4 verwendet diese FER, um zu entscheiden, ob irgendeine Änderung an ihrer Downlink-Übertragungsleistung vorzunehmen ist.
Das Weichumschaltungssystem, das oben beschrieben ist, ist wirksam beim Verbessern einer Signalübertragung zwischen der MS 10 und dem Netzwerk, wenn die MS 10 in Bereichen von Zellenüberlappungen nahe den Grenzen der einzelnen Zellen angeordnet ist. Eine Signalqualität in diesen Bereichen kann, wenn eine einzelne BTS 4 verwendet wird, relativ gering sein, jedoch kann, indem mehr als eine BTS 4 verwendet wird, die Qualität wesentlich verbessert werden.
Jedoch hat das IS95-Weichumschaltsystem den Nachteil, einen Signalverkehr in dem zellularen Netzwerk zu erhöhen, da es erforderlich ist, Downlink-Signale, die dieselben Daten- und/oder Steuerinformationen tragen, von jeder BTS 4, die in die Weichumschaltung involviert ist, zu der MS 10 zu übertragen. Diese Vervielfältigung von Übertragungen ist unerwünscht, da jede Übertragung potentiell eine Interferenzquelle für andere Übertragungen in dem Netzwerk ist.
Zum Beispiel beabsichtigt das Downlink-Leistungssteuerverfahren, sicherzustellen, dass die MS 10 ein nützliches Downlink-Signal von jeder der BTSs 4 empfängt, die in der Weichumschaltung involviert sind. In dem Fall, dass ein Downlink-Signal von einer der BTSs einen tiefen Abfall durchmacht, wird die MS 10 die betroffene BTS anweisen, ihre Downlink-Übertragungsleistung signifikant zu erhöhen. Jedoch wird in diesem Fall die betroffene BTS unausweichbar eine größere Interferenz mit anderen Übertragungen verursachen, die in ihrer Zelle und in benachbarten Zellen stattfinden. Dieses Problem kann verschlimmert werden, wenn, wie beim IS95-Standard, nur ein PCB insgesamt zur Downlink-Leistungssteuerung für alle BTSs zugewiesen ist, die in der Weichumschaltung involviert sind. In diesem Fall wird nicht nur die BTS, die einen tiefen Abfall erfährt, ihre Downlink-Übertragungsleistung signifikant erhöhen, sondern auch jede andere der BTSs, die in der Weichumschaltung involviert sind, erhöht ihre Downlink-Übertragungsleistung, was die Interferenz innerhalb des zellularen Netzwerkes insgesamt signifikant erhöht.
Daher ist es wünschenswert, Interferenz in dem zellularen Netzwerk im Zusammenhang mit dem Weichumschaltbetrieb zu verringern. Es ist auch wünschenswert, Interferenz in zellularen Netzwerken in anderen Situationen zu verringern, in welchen eine Mobilstation in einem Kommunikationsbereich von mehr als einer Basistransceiverstation ist.
Die WO-A-97/08911 offenbart ein zellulares Mobilkommunikationsnetzwerk, das eine Mobilstation enthält, mit: Basistransceiverstation-Entscheidungseinrichtungen, die betreibbar sind, wenn die Mobilstation in der Lage ist, ein Downlink-Signal von einer Mehrzahl von Basistransceiverstationen des Netzwerkes zu empfangen, zu bestimmen, dass wenigstens eine der Basistransceiverstationen der Mehrzahl kein nachfolgendes solches Downlink-Signal zu der Mobilstation übertragen soll; und Basistransceiverstation-Informiereinrichtungen, die betreibbar sind, um die Mehrzahl von Basistransceiverstationen über die Bestimmung, die von den Basistranceiverstation-Entscheidungseinrichtungen getroffen wurde, unter Verwendung von einem oder mehreren Uplink- Signalen, die von der Mobilstation zu solchen Basistransceiverstationen übertragen wurden, zu informieren; wobei jede der Basistransceiverstationen Empfangseinrichtungen zum Empfangen der Uplink-Signale und Sperreinrichtungen enthält, die betreibbar sind, um ihre Basistransceiverstation am Übertragen des nachfolgenden Downlink-Signals in Abhängigkeit von dem empfangenen Uplink-Signal zu hindern.
Bei einem anderen Netzwerk, das in der EP-A-0797367 beschrieben ist, entscheidet die Mobilstation, welche Funkkanäle zwischen der Mehrzahl von Basistransceiverstationen und der Mobilstation ungültig sind (einen schlechten Funkzustand haben) oder redundant sind (weil es einen anderen Kanal mit einem ziemlich guten Funkzustand gibt). In Abhängigkeit vom Empfang eines Uplink-Signals, das das Entscheidungsergebnis enthält, sendet eine Basistransceiverstation ein Steuersignal zu der Basisstationssteuerung, welche wiederum einen Downlink-Leitungsverbindungsübertragungspfad von der Basisstationssteuerung zu der Basisstation stoppt, die den ungültigen oder redundanten Funkkanal hat.
Ein zellulares Mobilkommunikationsnetzwerk, das einen ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung verkörpert, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Informiereinrichtungen betreibbar sind, um Basistransceiverstation-Auswahlinformationen gemäß der Bestimmung, die von den Entscheidungseinrichtungen durchgeführt wurde, unter Verwendung eines Identifikationssystems zu erzeugen, in welchem jede der Mehrzahl von Basistransceiverstationen eine eindeutige Identität hat, und um dieselbigen Auswahlinformationen zu der Mehrzahl von Basistransceiverstationen zu übertragen, ohne eindeutige Identitätsinformationen für jede der Mehrzahl von Basistranscei verstationen in die Auswahlinformationen einzufügen; und jede der Mehrzahl von Basistransceiverstationen getrennt von den Auswahlinformationen über ihre Identität in dem Identifikationssystem informiert wird, das von den Informiereinrichtungen verwendet wird, und betreibbar ist, um die Auswahlinformationen gemäß ihrer Identität zu verarbeiten, um zu bestimmen, ob es erforderlich ist, das nachfolgende Downlink-Signal zu übertragen oder nicht.
Bei einem Ausführungsbeispiel enthält die Mobilstation ferner: Kanditatenbasistransceiverstation-Identifiziereinrichtungen, die betreibbar sind um wenigstens zwei verschiedene Kandidatenbasistransceiverstation-Auswahlen zu identifizieren, wobei jede solche Auswahl eine oder mehrere Basistransceiverstationen der Mehrzahl zur möglichen Verwendung beim Übertragen des nachfolgenden Downlink-Signals zu der Mobilstation spezifiziert; und Netzwerkinterferenzbestimmungseinrichtungen, die für jede der Kandidatenauswahlen betreibbar sind, um ein Maß der Netzwerkinterferenz zu erzeugen, die von den Basistransceiverstation(en) verursacht würde, die in jener Kandidatenauswahl spezifiziert ist/sind, die das nachfolgende Downlink-Signal zu der Mobilstation überträgt; welche Basistransceiverstation-Entscheidungseinrichtungen in Abhängigkeit von den Netzwerkinterferenzmaßen betreibbar sind, um zu entscheiden, welche der Kandidatenauswahlen zu verwenden ist, um das nachfolgende Downlink-Signal zu der Mobilstation zu übertragen, um zum Verringern von Netzwerkinterferenz zu tendieren, die aus der Übertragung jenes Downlink-Signals erwächst.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kommunikationsverfahren zur Verwendung in einem zellularen Mobilkommunikationsnetzwerk geschaffen, enthaltend die Schritte: die Mobilstation bestimmt, dass, wenn eine Mobilstation des Netzwerks in der Lage ist, ein Downlink-Signal von einer Mehrzahl von Baistransceiverstationen des Netzwerks zu empfangen, wenigstens eine der Mehrzahl der Basistransceiverstationen kein nachfolgendes derartiges Downlink-Signal zu der Mobilstation zu übertragen hat; die Mehrzahl von Basistransceiverstationen wird über die Bestimmung, die von der Mobilstation durchgeführt wurde, unter Verwendung von einem oder mehreren Uplink-Signalen informiert, die von der Mobilstation zu solchen Basistransceiverstationen übertragen werden; und jede solche Basistransceiverstation empfängt die Uplink-Signale und hindert sich selbst am Übertragen des nachfolgenden Downlink-Signals in Abhängigkeit von dem empfangenen Uplink-Signal; dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilstation Basistransceiverstation-Auswahlinformationen gemäß der Bestimmung, die von den Entscheidungseinrichtungen durchgeführt wurde, unter Verwendung eines Identifikationssystems erzeugt, in welchem jede der Mehrzahl von Basistransceiverstationen eine eindeutige Identität hat, und dieselbigen Auswahlinformationen zu der Mehrzahl von Basistransceiverstationen überträgt, ohne eindeutige Identitätsinformationen für jede der Mehrzahl von Basistransceiverstationen in die Auswahlinformationen einzufügen; und jede der Mehrzahl von Basistransceiverstationen getrennt von den Auswahlinformationen über ihre Identität in dem Identifikationssystem informiert wird, das von den Informiereinrichtungen verwendet wird, und die Auswahlinformation gemäß ihrer Identität verarbeitet, um zu bestimmen, ob es erforderlich ist, das nachfolgende Downlink-Signal zu übertragen oder nicht.
Bei einem Ausführungsbeispiel enthält das Kommunikationsverfahren ferner: Identifizieren von wenigstens zwei verschiedenen Kandidatenbasistransceiverstationauswahlen, welche jede solche Auswahl eine oder mehrere Basistransceiverstationen der Mehrzahl zur möglichen Verwendung beim Übertragen des nachfolgenden Downlink-Signals zu der Mobilstation spezifiziert; Erzeugen eines Maßes der Netzwerkinterferenz, die von der/den Basistransceiverstation(en) erzeugt würde, die in jener Auswahl spezifiziert ist/sind, die das nachfolgende Downlink-Signal zu der Mobilstation übertragen, für jede der Kandidatenauswahlen; und Entscheiden in Abhängigkeit von den Netzwerkinterferenzmaßen, welche der Kandidatenauswahlen zum Überrtagen des nachfolgenden Downlink-Signals zu der Mobilstation zu verwenden ist, um zum Verringern von Netzwerkinterferenz zu tendieren, die aus der Übertragung jenes Downlink-Signals erwächst.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Basistransceiverstation zur Verwendung in einem zellularen Mobilkommunikationsnetzwerk geschaffen, enthaltend: Empfangseinrichtungen, die betreibbar sind, um, wenn eine Mobilstation des Netzwerks in der Lage ist, ein Downlink-Signal von der beanspruchten Basistransceiverstation und wenigstens einer weiteren Basistransceiverstation des Netzwerks zu empfangen, ein oder mehrere Uplink-Signale zu empfangen, die von der Mobilstation übertragen wurden, um die Basistransceiverstationen zu informieren, dass die Mobilstation bestimmt hat, dass wenigstens eine der Basistransceiverstationen ein nachfolgendes derartiges Downlink-Signal nicht zu der Mobilstation zu übertragen hat; und Sperreinrichtungen, die betreibbar sind, um die beanspruchte Basistransceiverstation am Übertragen des nachfolgenden Downlink-Signals in Abhängigkeit von dem/den empfangenen Uplink-Signal(en) zu hindern; dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinrichtungen einen Auswahlinformationsteil haben, der auf Basistransceiver-Auswahlinformationen anspricht, die von der Mobilstation unter Verwendung eines Identifikationssystems erzeugt wurden, in welchem die beanspruchte Basistransceiverstation und jede weitere Basistransceiverstation eine eindeutige Identität hat, welche selbige Auswahlinformation zu der beanspruchten Basistransceiverstation und jede weitere Basistransceiverstation von der Mobilstation übertragen wird, ohne eindeutige Identitätsinformationen für jede der Mehrzahl von Basistransceiverstationen in den Auswahlinformationen einzufügen; die Empfangseinrichtungen auch einen Identitätsinformationsteil haben, der auf Informationen anspricht, die getrennt von den Auswahlinformationen zu der beanspruchten Basistransceiverstation geliefert werden, und die beanspruchte Basistransceiverstation über ihre Identität in dem Identifikationssystem informieren, das von der Mobilstation verwendet wird; und die Sperreinrichtungen betreibbar sind, um die Auswahlinformationen, die von dem Auswahlinformationsteil empfangen wurden, gemäß der Identität zu verarbeiten, die von dem Identitätsinformationsteil getrennt empfangen wurde, um zu bestimmen, ob es für die beanspruchte Basistransceiverstation erforderlich ist, das nachfolgende Downlink-Signal zu übertragen oder nicht.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Kandidatenauswahlen für jede BTS der Mehrzahl eine Auswahl, in welcher gerade jene BTS spezifiziert ist, sowie eine weitere Auswahl enthalten, in welcher alle die BTSs der Mehrzahl spezifiziert sind. Es ist für die Kandidatenauswahlen nicht wesentlich, Auswahlen zu enthalten, die nur eine BTS spezifizieren. Zum Beispiel könnten, wenn es drei BTSs gibt, die in einer Weichumschaltoperation involviert sind, die Auswahlen BTS1 + BTS2, BTS2 + BTS3, BTS3 + BTS1, und BTS1 + BTS2 + BTS3 sein. Es ist ebenfalls nicht wesentlich für die Kandidatenauswahlen, eine Auswahl zu enthalten, die alle die BTSs spezifiziert, die in der Weichumschaltung involviert sind. Ferner können die Übertragungsleistungen für die BTSs, die in einer bestimmten Auswahl spezifiziert sind, auf jegliche geeignete Kombination von Werten eingestellt sein, die geeignet sind, einen adäquaten Empfang des Downlink-Signals an der betroffenen Mobilstation zu erleichtern. Somit könnten zwei oder mehr Kandidatenauswahlen dieselben BTSs spezifizieren, aber verschiedene jeweilige Sätze von Transmissionsleistungen für die Auswahlen spezifizieren. In anderen Worten könnten zwei Kandidatenauswahlen voneinander nur hinsichtlich der Übertragungsleistungen derselben) spezifizierten BTSs differieren.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine Downlink-Übertragungsauswahl für den Zweck von Interferenzverringerung beschränkt. Ausführungsbeispiele der Erfindung können in jeglicher Situation verwendet werden, in welcher es erwünscht ist, wenigsten eine BTS im Kommunikationsbereich einer Mobilstation am Übertragen eines Downlink-Signals zu jener Mobilstation zu hindern.
Nun wird exemplarisch Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen:
1, die vorher erläutert wurde, Teile eines zelluaren Mobiltelekommunikationsnetzwerks gemäß der IS95 zeigt;
2, die ebenfalls vorher erläutert wurde, eine schematische Ansicht zur Verwendung beim Erklären eines Verarbeitens von Uplink-Signalen bei einem Weichumschaltbetrieb zeigt, der von dem Netzwerk der 1 ausgeführt wird;
3, die ebenfalls vorher erörtert wurde, eine schematische Ansicht zur Verwendung beim Erklären eines Verarbeitens eines Downlink-Signals bei einem solchen Weichumschaltbetrieb zeigt;
4, die ebenfalls vorher erörtert wurde, das Format eines Zeitrahmens in dem Netzwerk der 1 darstellt;
5 Teile eines Mobiltelekommunikationsnetzwerks, das die vorliegende Erfindung verkörpert, zeigt;
6 Teile einer Mobilstation zum Verkörpern der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ein genaues Blockdiagramm ist, das Teile der Mobilstation der 6 zeigt;
8 ein Flussdiagramm zur Verwendung beim Klären des Betriebs der Mobilstation der 6 ist;
9 eine schematische Ansicht zum Darstellen eines möglichen Formats einer Mitteilung ist, die durch die Mobilstation der 6 übertragen wird; und
10 Teile einer Basistransceiverstation zeigt, die die vorliegende Erfindung verkörpert.
Die 5 zeigt Teile eines Mobiltelekommunikationsnetzwerks, das die vorliegende Erfindung verkörpert. In der 5 haben Elemente, die dieselben wie Elemente des Netzwerks der 1 sind, die vorher beschrieben wurde, dieselben Bezugszeichen, und eine Erklärung davon wird weggelassen.
Das Netzwerk der 5 ist ein Breitband-CDMR-(W-CDMR-) Netzwerk für einen vorgeschlagenen neuen Standard für mobile Telekommunikationen, bezeichnet als ein universelles Mobiltelekommunikationssystem (UMTS) oder als UMTS-Terrestikfunkzugang (UTRR). Dies ist allgemein ähnlich zum IS95-Standardnetzwerk, das vorher beschrieben wurde, obwohl bestimmte Implementierungsdetails noch nicht abgeschlossen sind. Details, die vom I595 verschieden sind, enthalten die Rahmendauer, die 10 ms ist, und die Zeitabschnittsdauer, die 625 μs. Die Gesamtbitrate ist innerhalb des Bereichs 8 kbits/s bis 2 Mbits/s. Ebenso ist die Downlink-Leistungssteuerung bei W-CDMA ein geschlossener Regelkreis und basiert auf denselben Prinzipien wie die Uplink-Leistungssteuerung.
In der 5 ist jede der drei Basistransceiverstationen (BTSs) 20 (BTS1, BTS2 und BTS3) über ein festes Netzwerk 5 mit einer Basisstationsteuerung (BSC) 30 verbunden, die wiederum mit einem Mobilschaltzentrum (MSC) 7 verbunden ist. Jede BTS 20 dient als eine Zelle B. Eine Mobilstation (MS) 40 ist in einem Weichumschalt- (SHO-) Bereich 9 und kann Downlink-Signale empfangen von und Uplink-Signale übertragen zu allen den BTSs 20, die in der weichen Umschaltung involviert sind.
Das Netzwerk der 5 entspricht allgemein dem Netzwerk der 1, aber die MS 40, BTSs 20 und BSC 30 sind aufgebaut und arbeiten verschieden von den entsprechenden Elementen in der 3.
Die 6 ist ein Bockdiagramm, das Teile einer MS 40 zeigt, die die vorliegende Erfindung verkörpert. Ein Antennenelement 42 ist (z. B. über einen Duplexer – nicht gezeigt) mit einem Empfängerteil 44 und einem Sender 46 verbunden. Ein Downlink-Signal-Verarbeitungsteil 48 empfängt von dem Empfängerteil 44 jeweilige Downlink-Signale DS1 bis DSn, die von n BTSs BTS1 bis BTSn erzeugt werden, die in die Weichumschaltoperation involviert sind. Der Downlink-Signal-Verarbeitungsteil 48 legt eine BTS-Auswahlnachricht BSM an den Übertragungsteil 46 an.
Die 7 zeigt ein Blockdiagramm des Downlink-Signal-Verarbeitungsteils 48. Der Downlink-Signal-Verarbeitungsteil 48 enthält einen Downlink-Signal-Eingangsteil 52, der die Downlink-Signale DS1 bis DSn von dem Empfängerteil 44 empfängt. Der Downlink-Signal-Verarbeitungsteil 48 enthält ferner jeweilige TX- und RX-Leistungsspeicherteile 54 und 56, von denen jedes an den Downlink-Signal-Eingangsteil 52 angeschlossen ist. Der TX-Leistungsspeicherteil 54 empfängt ein einzelnes Leistungssteuerbit PCB oder jeweilige Leistungssteuerbits PCB1 bis PCBn entsprechend jeweils den BTSs, die in die Weichumschaltoperation involviert sind, und empfängt von dem Downlink-Signal-Eingangsteil 52 auch Anfangsübertragungsleistungen TXP1 bis TXPn, die jeweils jenen BTSs entsprechen.
Der Downlink-Signal-Eingangsteil 52 legt auch entsprechend jeweils den BTSs an den RX-Leistungsspeicherteil 56 empfangene Leistungsmaße RXP1 bis RXPn an, wovon jedes die Leistung repräsentiert, mit welcher ein Downlink-Signal von der entsprechenden BTS von der Mobilstation empfangen wird.
Jedes der Leistungsspeicherteile 54 und 56 enthält Speicherbereiche entsprechend jeweils den verschiedenen BTSs.
Der Downlink-Signal-Verarbeitungsteil 48 enthält auch einen erforderlichen RX-Leistungsberechnungsbereich 58, der ein weiteres Signalmaß FER empfängt, das eine Downlink-Rahmenfehlerrate repräsentiert, die durch die Mobilstation bestimmt ist, von dem Downlink-Signal-Eingangsteil 52.
Der Downlink-Signal-Verarbeitungsteil 48 enthält ferner einen Pfadverlustberechnungsteil 60, der von dem TX-Leistungsspeicherteil 54 jeweilige Übertragungsleistungen TXP1 bis TXPn für die verschiedenen BTSs empfängt und auch jeweilige Empfangsleistungen RXP1 bis RXPn für die verschiedenen BTSs von den RX-Leistungsspeicherteil 56 empfängt.
Der Downlink-Signal-Verarbeitungsteil 48 enthält ferner einen erforderlichen TX-Leistungsberechnungsteil 62, der jeweilige Pfadverlustsmaße PL1 bis PLn für die verschiedenen BTSs von dem Pfadverlustberechnungsteil 60 und eine erforderliche RX-Leistung RRXP von dem erforderlichen RX-Leistungsberechnungsteil 58 empfängt.
Der Downlink-Signal-Verarbeitungsteil 48 enthält ferner einen erforderlichen TX-Leistungsspeicherteil 64 und einen Interferenzberechnungsteil 66, von welchen beide von dem erforderlichen TX-Leistungsberechnungsteil 62 erste und zweite Sätze von erforderlichen Übertragungsleistungen empfangen. Der erste Satz von erforderlichen Übertragungsleistungen P_BTS1 bis P_BTSn repräsentieren erforderliche Übertragungsleistungen der verschiedenen BTSs, wenn die Mobilstation 40 keine Maximalverhältniskombinierung (MRC) verwendet. Der zweite Satz von Übertragungsleistungmaßen P'_BTS1 bis P'_BTSn repräsentiert die erforderlichen Übertragungsleistungen der verschiedenen BTSs, wenn MRC bei der MS 40 eingesetzt wird. Der erforderliche TX-Leistungsspeicherteil 64 hat erste und zweite Sätze von Speicherbereichen, die den zwei Sätzen von Übertragungsleistungsmaßen entsprechen.
Der Downlink-Signal-Verarbeitungsteil 48 enthält ferner einen Interferenzspeicherteil 68, der Interferenzmaße I_BTS1 bis I_BTSn empfängt, die jeweils den verschiedenen BTSs (nur Übertragen), entsprechen, sowie ein weiteres Interferenzmaß I_MRC, das Interferenz repräsentiert, wenn alle BTSs verwendet werden, um Downlink-Signale zu übertragen und MRC bei der MS 40 ausgeführt wird. Der Interferenzspeicher 68 hat Speicherbereiche, die jeweils diesen verschiedenen Interferenzmaßen entsprechen.
Der Downlink-Signal-Verarbeitungsteil 48 enthält ferner einen Interferenzvergleichsteil 70, der die Interferenzmaße I_BTS1 bis I_BTSn und I_MRC von dem Interferenzspeicherteil 68 empfängt und ein Vergleichssignal COMP erzeugt, das an einem BTS-Auswahlteil 72 angelegt wird. Der BTS-Auswahlteil 72 erzeugt eine BTS-Auswahlmitteilung (BSM) und ein Leistungssteuerbit PCB (oder mehrere PCBs PCB1 bis PCBn), das an den Übertragungsteil 46 der Mobilstation 40 angelegt wird.
Der Betrieb der Mobilstation 40 der 7 wird nun unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm der 8 beschrieben. Bei diesem Beispiel wird zum Zweck der Vereinfachung angenommen, dass nur zwei BTSs in den Weichumschaltbetrieb involviert sind.
In einem ersten Schritt S1 detektiert der Downlink-Signal-Eingangsteil 52 in einem Downlink-Signal, das von einer ersten (nachfolgend BTS1) der BTSs, die in den Weichumschaltbetrieb involviert sind, zum Beispiel ein Signal auf einem bestimmten Steuerkanal DCCH davon, empfangen wird, die Anfangsübertragungsleistung ITXP1 von BTS1.
Wie vorher erklärt wurde, stellt das Downlink-Leistungssteuerverfahren, das zur Verwendung bei W-CDMA vorgeschlagen wurde, die Übertragungsüberleistung der BTSs bei Kommunikation mit einer bestimmten MS in Abhängigkeit von Leistungssteuerbits PCBs ein, die von der Mobilstation erzeugt werden. Gegenwärtig spezifiziert der vorgeschlagene Standard für W-CDMA, dass ein einzelnes PCB verwendet wird, um die Downlink-Übertragungsleistungen von allen BTSs zu steuern, die in dem weichen Umschaltbetrieb involviert sind. Somit erhöhen oder verringern in diesem Fall alle involvierten BTSs ihre Übertragungsleistungen zusammen gemäß dem einzelnen PCB. Jedoch ist es auch möglich, bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung jeder BTS, die in den Weichumschaltbetrieb involviert ist, ihr eigenes individuelles PCB zuzuweisen, was es der MS ermöglicht, die Downlink-Übertragungsleistungen der verschiedenen involvierten BTSs unabhängig voneinander zu steuern. In diesem Fall (wie in der 7 gezeigt ist) empfängt der TX-Leistungsspei cherteil 54 PCBs PCB1 bis PCBn entsprechend jeweils den verschiedenen BTSs die in die Weichumschaltoperation involviert sind.
Im Schritt S1 wird die Anfangsübertragungsleistung ITXP1 für BTS1 in dem Speicherbereich gespeichert, der in dem TX-Leistungsspeicherteil 54 BTS1 zugewiesen ist. Danach wird jedes Mal ein neues PCB (ggf. PCB oder PCB1), das auf PTS1 anwendbar ist, von der MS erzeugt, (zum Beispiel zu jedem Zeitabschnitt) wenn der TX-Leistungsspeicherteil 54 die Übertragungsleistung TXP1 aktualisiert, Sie in dem Speicherbereich für BTS1 gespeichert ist, so dass zu jeder gegebenen Zeit der gespeicherte Wert die gegenwärtige Downlink-Übertragungsleistung von BTS1 repräsentiert.
Im Schritt S2 wird die Anfangsübertragungsleistung ITXP2 für die zweite BTS (nachfolgend BTS2), die in die Weichumschaltoperation involviert ist, von dem Downlink-Signal-Eingangsteil 52 in einem der Downlink-Signale detektiert, die von BTS2 empfangen werden, und wird in dem Speicherbereich des TX-Leistungsspeicherteils 54 gespeichert, das BTS2 zugewiesen ist. Die gespeicherte Übertragungsleistung TXP2 für BTS2 wird auch jedes Mal aktualisiert, wenn ein PCB (PCB oder PCB2), das auf BTS2 anwendbar ist, von der Mobilstation erzeugt wird.
Als nächstes verarbeitet im Schritt S3 der Downlink-Signal-Eingangsteil 52 das Downlink-Signal DS1, das von BTS1 (entweder auf einem Verkehrskanal TCH davon oder auf einem zweckgebundenen Steuerkanal DOCH) des Steuerkanals davon) und erlangt davon ein Maß RXP1 der Empfangsleistung des betroffenen Downlink-Signals DS1. Dieses Maß (zum Beispiels die Empfangssignalstärke RSS) wird in dem Speicherbereich gespeichert, der BTS1 in dem RX-Leistungsspeicherteil 56 zugewiesen ist.
Im Schritt S4 wird dieselbe Operation für BTS2 ausgeführt und das Ergebnis in dem Speicherbereich gespeichert, der BTS2 in dem RX-Leistungsspeicherteil 56 zugewiesen ist. Übrigens kann in den Schritten S3 und S4 die Empfangsleistung RXP von dem DOCH-Downlink-Signal in dem Fall berechnet werden (wie später erklärt wird), dass der Verkehrskanal TCH von der betroffenen BTS ausgeschaltet ist.
Im Schritt S5 empfängt der Pfadverlustberechnungsteil 60 von dem Speicherort für BTS1 in dem TX-Leistungsspeicherteil 54 die gespeicherte (und aktualisierte) Übertragungsleistung TXP1 für BTS1, und empfängt auch von dem Speicherbereich für BTS1 in dem RX-Leistungsspeicherteil 56 die Empfangsleistung RXP1 für BTS1. Der Pfadverlustberechnungsteil 60 subtrahiert die Empfangsleistung RXP1 von der Übertragungsleistung TXP1, um den Pfadverlust PL1 für BTS1 zu bestimmen. Im Schritt S6 werden dieselben Operationen für BTS2 wiederholt.
Im Schritt S7 bestimmt der erforderliche RX-Leistungsberechnungsteil 58 basierend auf einer vorgegebenen Charakteristik (z. B. der Rahmenfehlerrate FER) des empfangenen Downlink-Signals als Ganzes (z. B. nach Maximalverhältniskombinierung MRC), eine erforderliche RX-Leistung RRXP, die die Minimalleistung repräsentiert, die die Mobilstation gegenwärtig empfangen muss, um ein Gesamt-Downlink-Signal D1 von akzeptabler Qualität zu erzeugen.
Im Schritt S8 empfängt der erforderliche TX-Leistungsberechnungsteil 62 den Pfadverlust PL1 für BTS1 und die erforderliche RX-Leistung RRXP. Basierend auf diesen Eingaben berechnet es eine Downlink-Übertragungsleistung P_BTS1, die von BTS1 benötigt wird, unter der Annahme, dass BTS1 die einzige BTS ist, der es gestattet ist, das Downlink-Signal im nächsten Zeitabschnitt zu der Mobilstation zu senden. Diese erforderliche Übertragungsleistung P_BTS1 kann zum Beispiel durch Zusammensammenzählen von PL1 und RRXP berechnet werden. Die berechnete erforderliche Downlink-Übertragungsleistung P_BTS1 wird dann in dem TX-Leistungsspeicherteil 64 in dem Speicherbereich gespeichert, der BTS1 im ersten Satz von Speicherbereichen davon (der Satz, der den Fall betrifft, in welchem Maximalverhältniskombinierung (MRC) nicht in der Mobilstation ausgeführt wird) zugewiesen ist.
Dann empfängt im Schritt 9 der Interferenzbereich 66 die erforderliche Downlink-Übertragungsleistung P_BTS1, die im Schritt S8 berechnet wurde, und berechnet davon ein Maß I_BTS1 des Betrags der Netzwerkinterferenz, die von BTS1 (alleine) verursacht würde, die mit der Downlink-Übertragungsleistung P_BTS1 arbeitet. Dieses Maß wird in einem geeigneten des Speicherbereichs gespeichert, der in dem Interferenzspeicherteil 68 BTS1 zugewiesen ist.
Als nächstes werden in den Schritten S10 und Schritten S11 die Verarbeitung der Schritte S8 und S9 für BTS2 wiederholt. Die resultierende erforderliche Downlink-Übertragungsleistung P_BTS2 und das Netzwerkinterferenzmaß I_BTS2 werden jeweils in Speicherbereichen gespeichert, die BTS2 in den Teilen 64 und 68 zugewiesen sind.
Im Schritt S12 berechnet der erforderliche TX-Leistungsberechnungsteil 62 für jede der BTSs BTS1 und BTS2 die erforderliche Downlink-Übertragungsleistung P'_BTS1 oder P'_BTS2 unter der Annahme dass MRC bei der Mobilstation verwendet werden soll. Diese Ergebnisse werden in Speicherbereichen gespeichert, die BTS1 und BTS2 in dem zweiten Satz von Speicherbereichen des erforderlichen TX-Leistungsspeicherteils 64 zugewiesen sind.
Im Schritt S13 setzt der Interferenzberechnungsteil 66 die erforderlichen Downlink-Übertragungsleistungen P'_BTS1 und P'_BTS2 die im Schritt S12 berechnet wurden, ein, um ein Maß der Netzwerkinterferenz zu bestimmen, die unter der Annahme resultieren würde, dass BTS1 mit P'_BTS1 überträgt und BTS2 mit P'_BTS2 überträgt. Das resultierende Interferenzmaß I_MRC wird in einem weiteren der Speicherbereiche des Interferenzspeicherteils 68 gespeichert.
Als nächstes vergleicht im Schritt S14 der Interferenzvergleichsteil 70 die Interferenzmaße I_BTS1 und I_BTS2 die von dem Interferenzspeicherteil 68 empfangen wurden. Wenn I_BTS1 geringer als I_BTS2 ist, geht das Verarbeiten zum Schritt S15 weiter, in welchem I_BTS1 mit I_MRC verglichen wird. Wenn im Schritt S15 I_BTS1 < I_MRC ist, bestimmt im Schritt S16 der BTS-Auswahlteil 72, dass das Downlink-Signal im nächsten Zeitabschnitt zu der Mobilstation von BTS1 alleine gesandt werden soll, auf der Basis, dass dies zur geringsten Netzwerkinterferenz führen wird. Der BTS-Auswahlteil 72 erzeugt eine BTS-Auswahlmitteilung (BSM), die spezifiziert, dass BTS2 das Downlink-Signal im nächsten Zeitabschnitt nicht zu übertragen hat. Die BSM wird zum Übertragungsteil 46 der Mobilstation zur Übertragung an BTS2 geliefert. Gleichzeitig be stimmt der BTS-Auswahlteil 72 das Leistungssteuerbit PCB, das an BTS1 zu übertragen ist, um die Downlink-Übertragungsleistung von BTS1 im nächsten Zeitabschnitt zu steuern, so, dass es den Wert P_BTS1 hat, der im Schritt S8 berechnet wurde. Wie vorher angegeben wurde, kann dieses PCB ein einziges PCB sein, das für alle BTSs, die in die Weichumschaltoperation involviert sind, gemeinsam ist, oder kann ein einzigartiges PCB (PCB1) für BTS1 sein.
Wenn im Schritt S14 erhalten wird, dass I_BTS2 geringer ist als oder gleich ist zu I_BTS1 oder wenn im Schritt S15 erhalten wird, dass I_MRC geringer ist als oder gleich ist zu I_BTS1, geht das Verarbeiten weiter zum Schritt S17. Im Schritt S17 vergleicht der Interferenzvergleichsteil 70 I_BTS2 mit I_MRC. Wenn I_BTS2 geringer als I_MRC ist, geht die Verarbeitung weiter zum Schritt S18, in welchem der BTS-Auswahlteil 72 bestimmt, dass das Downlink-Signal für die Mobilstation im nächsten Zeitabschnitt von BTS2 alleine übertragen werden sollte, auf der Basis, dass ein Operieren von BTS2 alleine die geringste Netzwerkinterferenz erzeugen wird. In diesem Fall erzeugt der BTS-Auswahlteil 72 eine BSM, die BTS1 instruiert, im nächsten Zeitabschnitt nicht zu übertragen. Auch wird das PCB, das auf BTS2 anwendbar ist, durch den BTS-Auswahlteil 72 eingestellt, um die Downlink-Übertragungsleistung von BTS2 zu steuern, um die erforderliche TX-Leistung P_BTS2 zu erfüllen, die im Schritt S10 berechnet wurde.
Wenn im Schritt 17 das Ergebnis des Vergleichs ist, dass I_MRC geringer ist als oder gleich ist zu I_BTS2, geht das Verarbeiten weiter zum Schritt S19, in welchem der BTS-Auswahlteil 72 bestimmt, dass sowohl BTS1, als auch BTS2 verwendet werden sollte, um das Downlink-Signal im nächsten Zeitabschnitt zu übertragen, auf der Basis, dass dies zur geringsten Netzwerkinterferenz führen wird. In diesem Fall erzeugt der BTS-Auswahlteil 72 eine BSM, die spezifiziert, dass beide BTSs in dem nächsten Zeitabschnitt übertragen sollen, und stellt das PCB (oder die PCBs) ein, um die BTSs zu veranlassen, das Downlink-Signal im nächsten Zeitabschnitt mit den erforderlichen Übertragungsleistungen P'_BTS1 und P'_BTS2 zu übertragen, die im Schritt S12 berechnet wurden.
Somit kann bei dem oben beschriebenen Beispiel gesehen werden, dass drei verschiedene Kandidaten-BTS-Auswahlen identifiziert werden: eine erste Kandidatenauswahl, bei welcher BTS1 alleine zum Übertragen des Downlink-Signals spezifiziert ist; eine zweite Kandidatenauswahl, bei welcher BTS2 alleine zum Übertragen des Downlink-Signals spezifiziert ist; und eine dritte Kandidatenauswahl, in welcher sowohl BTS1 als auch BTS2 zum Übertragen des Downlink-Signals spezifiziert sind. Für jede Kandidatenauswahl wird die erforderliche Übertragungsleistung P_BTS (oder P'_BTS) von jeder BTS, die in der Auswahl spezifiziert ist, berechnet, und ein Maß der Netzwerkinterferenz, die von den spezifizierten BTS(s), die übertragen, wird auch berechnet. Diese Netzwerkinterferenzmaße werden dann eingesetzt (z. B. wird das niedrigste Maß herausgefunden durch Vergleich der Maße), um zu entscheiden, welche der Kandidatenauswahlen zur Übertragung des Downlink-Signals zu verwenden sind, um dazu zu tendieren, die Netzwerkinterferenz zu verringern, die mit jener Übertragung verbunden ist.
Es ist für die Kanditatenauswahlen nicht essentiell, Auswahlen zu enthalten, die nur eine BTS spezifizieren. Zum Beispiel könnten, wenn es drei BTSs gibt, die in eine Weichumschaltoperation involviert sind, die Auswahlen BTS1 + BTS2, BTS2 + BTS3, BTS3 + BTS1 und BTS1 + BTS2 + BTS3 sein. Es ist für die Kandidatenauswahlen ebenfalls nicht essentiell, eine Auswahl zu enthalten, die alle BTSs spezifiziert, die in der Weichumschaltung involviert sind. Ferner können die Übertragungsleistungen für die BTSs, die in einer bestimmten Auswahl spezifiziert sind, auf jegliche geeignete Kombination von Werten eingestellt sein, die geeignet sind, einen adäquaten Empfang des Downlink-Signals bei der herangezogenen Mobilstation zu erleichtern. Somit könnten zum Beispiel zwei oder mehr Kandidatenauswahlen dieselben BTSs spezifizieren, aber verschiedene jeweilige Sätze von Übertragungsleistungen für die Auswahlen spezifizieren.
Ein Beispiel des möglichen Formats der BTS-Auswahlmitteilung BSM wird nun unter Bezugnahme auf die 9 erklärt.
Die BTSs, die in einer Weichumschaltoperation involviert sind, sind in einer gewissen Weise geordnet. Zum Beispiel kann das Ordnen in der Mobilstation ausgeführt werden basierend auf einer vorgegebenen Eigenschaft der jeweiligen Downlink-Signale DS1 bis DSn, die von der MS 40 empfangen werden, zum Beispiel die empfangene Signalstärke (RSS). Alternativ kann die Ordnung auf einer "Ersteingangs-Erstbehandlungs"-Basis sein, d. h. in der Reihenfolge, in welcher die BTSs in die Weichumschaltoperation involviert wurden. Alternativ kann die Ordnung zufällig sein. Wenn die Ordnung einmal bestimmt wurde, schickt die Mobilstation eine Ord nungsmitteilung RM, die die Ordnung angibt, in welcher die BTSs gegenwärtig geordnet sind, über einen Steuerkanal zu allen BTSs.
Wie in der 9 gezeigt ist, hat die BSM ein Bit entsprechend jedem Rang von BTS, und diese Bits sind in der BSM in der Rangfolgeordnung angeordnet, die durch die MS bestimmt ist. Man nehme zum Beispiel den Fall, der vorher unter Bezugnahme auf die 8 geschrieben wurde, wobei es nur zwei BTSs gibt, die in die Weichumschaltoperation involviert sind, nämlich BTS1 und BTS2. Es wird auch angenommen, dass in der Reihenfolge der Ordnung, die durch die Mobilstation bestimmt ist, BTS2 die höchstrangige BTS (Rang ➀) ist, und dass die andere BTS, BTS1, Rang ➁ ist. Angenommen wird auch, dass das Ergebnis der Vergleiche der Interferenzmaße das Ergebnis ist, das in S16 gezeigt ist, nämlich, dass BTS2 das Downlink-Signal im nächsten Zeitabschnitt nicht übertragen sollte. Um dieses Ergebnis zu den BTSs mitzuteilen, die in der Weichumschaltoperation involviert sind, wird das erste Bit (entsprechend Rang ➀) in der BSM auf 0 eingestellt, um anzugeben, dass BTS2 das Downlink-Signal im nächsten Zeitabschnitt nicht übertragen sollte. Das zweite Bit der BSM (welches der Rang-➁-BTS entspricht) ist auf 1 eingestellt, um anzugeben, dass die Rang-➁-BTS, BTS1, das Downlink-Signal im nächsten Zeitabschnitt übertragen sollte. Jeglichen verbleibenden Bits der BSM können auf einem "unbeachtlich"-Zustand eingestellt werden, da bei diesem Beispiel nur zwei BTSs in die Weichumschaltoperation involviert sind. Im übrigen könnte die BSM in diesem Fall natürlich nur aus zwei Bits bestehen.
Die Ordnung einer BTS kann periodisch aus verschiedenen Gründen eine Aktualisierung erfordern. Erstens kann, wenn sich die MS 40 bewegt, ein Downlink-Signal von einer neuen BTS empfangen werden oder kann eine existierende BTS nicht länger in der Lage sein, ein detektierbares Downlink-Signal bereitzustellen. Zweitens können sich die Qualitäten der Signale, die von den BTSs 20 empfangen werden, geändert haben, z. B. aufgrund einer Abnahme. Somit ist von Zeit zu Zeit eine Ordnungsaktualisierung erforderlich. Eine solche Aktualisierung kann periodisch in regelmäßigen Zeitintervallen (zum Beispiel alle einige hundert Millisekunden, wie in GSM-Netzwerken) ausgeführt werden, oder bei jedem Rahmen oder selbst jedem Zeitabschnitt. Alternativ könnte die Ordnung nur aktualisiert werden, wenn eine neue BTS detektiert wird oder ein Kontakt mit einer existierenden verloren geht.
Die 10 ist ein Blockdiagramm, das Teile einer BTS 20 zeigt, die die vorliegende Erfindung verkörpert. Diese BTS 20 ist speziell ausgelegt, um die Ordnungsmitteilung RM und BTS-Auswahlmitteilung BSM zu empfangen und zu verarbeiten, die von der MS 40 von 6 gesandt werden.
Ein Antennenelement 22 ist (z. B. über einen Duplexer – nicht gezeigt) an ein Empfangsteil 24 und ein Übertragungsteil 26 angeschlossen. Ein Weichumschaltsteuerteil 28 empfängt ein Uplink-Signal US vom Empfangsteil 24 und legt wiederum das empfangene US (oder ein Signal, das davon erhalten wird) an das feste Netzwerk 5 zur Übertragung zum BSC 30 an. Der Übertragungsteil 26 empfängt ein Downlink-Signal DS über die Verbindungsleitung 5 von dem BSC 30 (5) und ein Sperrsignal DIS von dem Weichumschaltsteuerteil 28.
Im Einsatz der BTS 20 enthalten die Uplink-Signale, die von der MS 40 gesendet werden, wenn sie in dem Weichumschaltbereich 9 ist, von Zeit zu Zeit eine Ordnungsmitteilung RM. Die Uplink-Signale US, die von dem Empfangsteil 24 in der BTS 20 detektiert werden, werden an dem Weichumschaltsteuerteil 28 angelegt. Wenn der Weichumschaltsteuerteil 28 detektiert, dass eine Ordnungsmitteilung RM in einem der Uplink-Signale US enthalten ist, die dadurch empfangen wurden, verarbeitet er die betroffene Ordnungsmitteilung, um den Rang seiner BTS innerhalb der Rangfolgeordnung zu bestimmen, die durch die MS bestimmt ist. In jedem Zeitabschnitt enthalten die Uplink-Signale US, die vom Empfangsteils 24 erzeugt werden, auch eine HTS-Auswahlmitteilung BSM, die von der MS 40 bestimmt wird, wie oben beschrieben ist. Nun wird der Betrieb des Weichumschaltsteuerteils 28 in Abhängigkeit von der Anwesenheit einer solcher BSM in dem Uplink-Signal US, das von dem Empfangsteil 24 erzeugt wird, beschrieben.
Es wird angenommen, dass zu der Zeit, zu der die BSM empfangen wird, bereits von dem Weichumschaltsteuerteil 28 eine Ordnungsmitteilung RM empfangen und verarbeitet wurde (wie oben angegeben ist).
Die BSM wird durch den Empfangsteil 24 zu dem Weichumschaltsteuerteil 28 zugeführt, wo untersucht wird. Der Weichumschaltsteuerteil 28 prüft die Rangfolge seiner BTS basierend auf der zuletzt empfangenen Ordnungsmitteilung und untersucht dann das Bit entsprechend der Rangfolge in der BSM. Wenn das Bit 0 ist, legt der Weichumschaltsteuerteil 28 ein Sperrsignal DIS an den Übertragungsteil 26 an, um ihn am Übertragen des Downlink-Signals in dem nächsten Zeitabschnitt zu hindern.
Das Maß der Netzwerkinterferenz I_BTS1, I_BTS2 oder I_MRC kann folgendermaßen durch Beachten der Interferenz berechnet werden, die von einer imaginären Mobilstation erfahren werden würde, die sich von der betreffenden Mobilstation unterscheidet, die in dem Weichumschaltbereich (5) arbeitet, als eine Folge, dass die BTS(s) die betroffen ist/sind, mit der/den bestimmten erforderlichen Übertragungsleistungen) übertragen. In dem Fall von zum Beispiel I_BTS1 wird die Interferenz basierend auf der erforderlichen Übertragungsleistung P_BTS1 von BTS₁ zu der betroffenen Mobilstation und dem zugehörige Hauptpfadverlust berechnet, der von der imaginären Mobilstation erfahren wird (welcher derselbe wie für die betroffene Mobilstation ist). Dieser Hauptpfadverlust ist ein zeitlich gemittelter Pfadverlust, für welchen die Durchschnittsperiode so gewählt ist, um die Effekte von Rayleigh-Fading auszumitteln (oder Idealerweise zu eliminieren). In anderen Worten wird die Pfadverlustvariation aufgrund von Rayleigh-Fading ausgemittelt.
In dem Fall von I_MRC wird die Interferenz basierend auf der kumulativen Summe der jeweiligen Trägerleistungspegel von BTS1 und BTS2 an der Antenne der imaginären Mobilstation berechnet. Wieder werden diese Trägerleistungspegel basierend auf den erforderlichen Übertragungsleistungen P'_BTS1 und P'_BTS2 für BTS1 und BTS2, wenn MRC verwendet wird, und den jeweiligen Hauptpfadverlusten berechnet, die bereits an der betroffenen Mobilstation eingerichtet wurden (und von denen angenommen wird, dass sie dieselben für die imaginäre Mobilstation sind).
Man nehme zum Beispiel eine Situation, in welcher das Downlink-Signal von BTS2 einen tiefen Abfall durchmacht. Dies bedeutet, dass PL2 relativ zu PL1 groß sein wird. In diesem Fall wird die erforderliche Übertragungsleistung P_BTS2 für BTS2 im Vergleich zur erforderlichen Übertragungsleistung BTS1 für BTS1 groß sein. Somit wird I_BTS2 relativ zu I_BTS1 groß sein. Ebenso wird im Hinblick auf die große PL2 P'_BTS2 ebenfalls groß sein, so dass I_MRC größer sein wird als I_BTS1. Entsprechend wird eine Entscheidung getroffen, dass BTS2 das Downlink-Signal im nächsten Zeitabschnitt nicht übertragen sollte, um die Netzwerkinterferenz zu verringern, die von einer Übertragung jenes Downlink-Signal resultiert.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel empfängt der TX-Leistungsspeicherteil 54 die Anfangs-Downlink-Übertragungsleistungen der involvierten BTSs und aktualisiert diese erforderlichenfalls bei Empfang der Leistungssteuerbits PCBs für die verschiedenen BTSs. Jedoch wäre es auch für die aktuellen Downlink-Übertragungsleistungen TXP selbst möglich, in jedem Zeitabschnitt anstelle der PCBs direkt zu dem TS-Leistungsspeicherteil 54 zugeführt zu werden.
Es ist auch zu verstehen, dass der Weg, auf welchem die Übertragungsleistungen TXP (oder IXTP + FPCB) für die MS verfügbar gemacht werden, für die Erfindung nicht kritisch ist. Zum Beispiel ist es für die MS nicht erforderlich, die BTSs zu ordnen. Alles was erforderlich ist, ist, dass jede BTS in der Lage ist, zu identifizieren, welche BTS ein speziell empfangener Wert (z. B. ITXP oder RXP) betrifft. Eine solche Identifikation könne auf viele verschiedene Weisen statt durch Ordnen ausgeführt werden.
Es ist auch zu verstehen, dass es für die Verarbeitung, die in der 8 gezeigt ist, nicht erforderlich ist, in jedem Zeitabschnitt stattzufinden. Es wäre für die Signale, wie RXP und PCM, möglich, nur einmal pro Rahmen übertragen zu werden, in welchem Fall die Entscheidungsfindung auf einer Rahmen-nach-Rahmen-Basis erfolgen würde.
Ferner wäre es für die durchzuführenden Entscheidungen möglich, in anderen Zeitintervallen als Rahmen oder Zeitabschnitten zum Beispiel basierend auf einem Zeitintervall konsistent mit den Fading-Charakteristika der RF-Kanäle in dem Netzwerk durchgeführt zu werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung oben in Bezug auf ein vorgeschlagenes europäisches Breitband-CDMA-System (UTRA) beschrieben wurde, ist einzusehen, dass es auch bei einem System im übrigen gemäß dem IS95-Standard angewandt werden kann. Es wäre auch möglich, die Erfindung in anderen zellularen Netzwerken anzuwenden, die nicht CDMA verwenden, zum Beispiel Netzwerken, die vom Folgenden eines oder mehreres nutzen: Mehrfachzugrifftechniken: Zeitteilungsmehrfachzugriff (TDMA), Wellenlängenmehrfachzugriff (WDMA), Frequenzteilungsmehrfachzugriff (FDMA) und Raumteilungsmehrfachzugriff (SDMA).

Claims

Zellulares Mobilkommunikationsnetzwerk, enthaltend eine Mobilstation (40) mit: Basistransceiverstation-Entscheidungseinrichtungen (48), die betreibbar sind, um, wenn die Mobilstation in der Lage ist, ein Downlink-Signal (DS1–DSn) von einer Mehrzahl von Transceiverstationen des Netzwerks (BTS1–BTSn) zu empfangen, zu bestimmen, dass wenigstens eine der Basistransceiverstationen der Mehrzahl nicht ein nachfolgendes solches Downlink-Signal zu der Mobilstation zu übertragen hat; und Basistransceiverstation-Informiereinrichtungen (46), die betreibbar sind, um die Mehrzahl von Basistransceiverstationen unter Verwendung von einem oder mehreren Uplink-Signal(en) (US), das/die von der Mobilstation zu solchen Basistransceiverstationen übertragen wurde(n), über die Bestimmung zu informieren, die durch die Basistransceiverstation-Entscheidungseinrichtungen durchgeführt wurde; wobei jede der Basistransceiverstationen (20) Empfängereinrichtungen (24) zum Empfangen der Uplink-Signale und Sperreinrichtungen (28) enthält, die betreibbar sind, um ihre Basistransceiverstation vom Übertragen des nachfolgenden Downlink-Signals in Abhängigkeit von dem/den empfangenen Uplink-Signal(en) abzuhalten; dadurch gekennzeichnet, dass: die Informiereinrichtungen betreibbar sind, um Basistransceiverstation-Auswahlinformationen (BSM) gemäß der Bestimmung, die von den Entscheidungseinrichtungen durchgeführt wurde, unter Verwendung eines Identifikationssystems zu erzeugen, in welchem jede der Mehrzahl von Basistranscei verstationen eine eindeutige Identität (RANK (1), (2), ....) hat, und um die selbigen Auswahlinformationen zu der Mehrzahl von Basistransceiverstationen zu übertragen, ohne eindeutige Identitätsinformationen für jede der Mehrzahl von Basistransceiverstationen in die Auswahlinformationen einzufügen; und jede der Mehrzahl von Basistransceiverstationen getrennt von den Auswahlinformationen über ihre Identität in dem Identifikationssystem informiert wird, das von den Informiereinrichtungen verwendet wird, und betreibbar ist, um die Auswahlinformationen gemäß ihrer Identität zu verarbeiten, um zu bestimmen, ob es erforderlich ist, das nachfolgende Downlink-Signal zu übertragen oder nicht.
Netzwerk nach Anspruch 1, wobei die Mobilstation ferner enthält: Kandidatenbasistransceiverstation-Identifiziereinrichtungen, die betreibbar sind um wenigstens zwei verschiedene Kandidatenbasistransceiverstation-Auswahlen (BTS1, BTS2, BTS1 + BTS2) zu identifizieren, wobei jede solche Auswahl eine oder mehrere Basistransceiverstationen der Mehrzahl zur möglichen Verwendung beim Übertragen des nachfolgenden Downlink-Signals zu der Mobilstation spezifiziert; Netzwerkinterferenzbestimmungseinrichtungen (52–68), die für jede der Kandidatenauswahlen betreibbar sind, um ein Maß der Netzwerkinterferenz (I_BTS1 I_BTS2, I_MRC) zu erzeugen, die von der Basistransceiverstation oder den Stationen verursacht würde, die in jener Kandidatenauswahl spezifiziert ist/sind, die das nachfolgende Downlink-Signal zu der Mobilstation überträgt; welche Basistransceiverstation-Entscheidungseinrichtungen (70, 72) in Abhängigkeit von den Netzwerkinterferenz maßen betreibbar sind, um zu entscheiden, welche der Kandidatenauswahlen zu verwenden ist, um das nachfolgende Downlink-Signal zu der Mobilstation zu übertragen, um zum Verringern von Netzwerkinterferenz zu tendieren, die aus der Übertragung jenes Downlink-Signals erwächst.
Netzwerk nach Anspruch 2, wobei wenigstens eine der Kandidatenauswahlen (BTS1, BTS2) nicht eine oder mehrere der Basistransceiverstation(en) der Mehrzahl spezifiziert.
Netzwerk nach Anspruch 2 oder 3, wobei wenigstens eine der Kandidatenauswahlen (BTS1 + BTS2) zwei oder mehr Basistransceiverstationen der Mehrzahl spezifiziert und die Mobilstation (40) Kombinierereinrichtungen enthält, die betreibbar sind, um die jeweiligen Downlink-Signale zu kombinieren, die von jenen zwei oder mehreren Basistransceiverstationen empfangen wurden.
Netzwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Kandidatenbasistransceiverstation-Identifiziereinrichtungen auch betreibbar sind, um eine erforderliche Übertragungsleistung für jede Basistransceiverstation zu bestimmen, die in einer solchen Kandidatenauswahl spezifiziert ist.
Netzwerk nach Anspruch 5, wobei die Kandidatenbasistransceiverstation-Indentifiziereinrichtungen enthalten: Pfadverlustberechnungseinrichtungen (60), um für jede Basistransceiverstation, die in einer solchen Kandidatenauswahl spezifiziert ist, ein Maß des Pfadverlusts (PL1–PLn) zwischen der betroffenen Basistransceiverstation und der Mobilstation zu berechnen; Empfangsleistungserfordernisberechnungseinrichtungen (58) zum Berechnen einer minimalen Leis tung (RPXP), mit welcher die Mobilstation Downlink-Signale empfangen sollte; und Übertragungsleistungserfordernisberechnungseinrichtungen (62) zum Berechnen der erforderlichen Übertragungsleistung für jede Basistransceiverstation, die in der Kandidatenauswahl spezifiziert ist, basierend auf der berechneten minimalen Leistung und dem Pfadverlustmaß für die betroffene Basistransceiverstation.
Netzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner enthaltend Rangordnungseinrichtungen (48) die betreibbar sind, um eine Reihenfolge der Rangordnung der Basistransceiverstationen der Mehrzahl zu bestimmen und um eine Rangordnungsmitteilung (RM) zu jeder Basistransceiverstation der Mehrzahl zu übertragen, um sie über ihre Rangordnung in der bestimmten Rangordnungsreihenfolge zu informieren.
Netzwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Kandidatenbasistransceiverstation-Identifiziereinrichtungen enthalten: Übertragungsleistungsspeichereinrichtungen (54), die Speicherbereiche entsprechend jeweils den Basistransceiverstationen der Mehrzahl haben, wobei jeder Speicherbereich zum Speichern eines Maßes der Downlink-Übertragungsleistung ihrer entsprechenden Basistransceiverstation dient.
Netzwerk nach Anspruch 8, wobei die Kandidatenbasistransceiverstation-Identifiziereinrichtungen ferner enthalten: Speicherinitialisierungseinrichtungen (52), die betreibbar sind, um, wenn ein Maß der Initial-Downlink- Übertragungsleistung (ITXP1–ITXPn) einer der Basistransceiverstationen der Mehrzahl empfangen wird, zu veranlassen, dass das Initialmaß in dem Speicherbereich entsprechend jener Basistransceiverstation von den Übertragungsleistungsspeichereinrichtungen (54) gespeichert wird; und Speicheraktualisiereinrichtungen (52), die betreibbar sind, um, wenn Leistungssteuerinformationen (PCB; PCB1– PCBn), die eine Änderung der Downlink-Übertragungsleistung für den betroffenen Basistransceiver spezifizieren, empfangen werden, das gespeicherte Maß für jene Basistransceiverstation gemäß der spezifizierten Änderung zu aktualisieren.
Netzwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Kandidatenbasistransceiverstation-Identifiziereinrichtungen enthalten: Empfangsleistungsspeichereinrichtungen (56), die Speicherbereiche entsprechend jeweils den Basistransceiverstationen der Mehrzahl haben, wobei jeder solcher Speicherbereich zum Speichern eines Maßes (RPX1–RXPn) der Leistung dient, mit welcher ein Downlink-Signal, das von der entsprechenden Basisstation zu der Mobilstation übertragen wird, von der Mobilstation empfangen wird.
Netzwerk nach Anspruch 6, wobei die Pfadverlustberechnungseinrichtungen (60) betreibbar sind, um den Pfadverlust für eine solche spezifizierte Transceiverstation in Abhängigkeit von der Differenz einer Downlink-Übertragungsleistung der betroffenen Basistransceiverstation und der Leistung zu berechnen, mit welcher ein Downlink-Signal, das von der betroffenen Basistransceiverstation zu der Mobilstation übertragen wird, von der Mobilstation empfangen wird.
Netzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Basistransceiverstationen der Mehrzahl Basistransceiverstationen sind, die in einem sanften Hand-off-Betrieb des Netzwerks involviert sind.
Kommunikationsverfahren zur Verwendung in einem zellularen Mobilkommunikationsnetzwerk, enthaltend die Schritte: die Mobilstation bestimmt, dass, wenn eine Mobilstation (40) des Netzwerks in der Lage ist, ein Downlink-Signal (DS1 –DSn) von einer Mehrzahl von Basistransceiverstationen (BTS1–BTSn) des Netzwerks zu empfangen, wenigstens eine der Mehrzahl der Basistransceiverstationen kein nachfolgendes derartiges Downlink-Signal zu der Mobilstation zu übertragen hat; die Mehrzahl von Basistransceiverstationen wird über die Bestimmung, die von der Mobilstation durchgeführt wurde, unter Verwendung von einem oder mehreren Uplink-Signalen (US) informiert, die von der Mobilstation zu solchen Basistransceiverstationen übertragen werden; und jede solche Basistransceiverstation (20) empfängt die Uplink-Signale und hindert sich selbst am Übertragen des nachfolgenden Downlink-Signals in Abhängigkeit von dem/den empfangenen Uplink-Signal(en); dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilstation Basistransceiverstation-Auswahlinformationen (BSN) gemäß der Bestimmung, die von den Entscheidungseinrichtungen durchgeführt wurde, unter Verwendung eines Identifikationssystems erzeugt, in welchem jede der Mehrzahl von Basistransceiverstationen eine eindeutige Identität (RANK (1), (2), ...) hat, und die selbigen Auswahlinformationen zu der Mehrzahl von Basistransceiverstationen überträgt, ohne eindeutige Identitätsinformationen für jede der Mehrzahl von Basistransceiverstationen in die Auswahlinformationen einzufügen; und jede der Mehrzahl von Basistransceiverstationen getrennt von den Auswahlinformationen über ihre Identität in dem Identifikationssystem informiert wird, das von den Informiereinrichtungen verwendet wird, und die Auswahlinformation gemäß ihrer Identität verarbeitet, um zu bestimmen, ob es erforderlich ist, das nachfolgende Downlink-Signal zu übertragen oder nicht.
Basistransceiverstation zur Verwendung in einem zellularen Mobilkommunikationsnetzwerk, enthaltend: Empfangseinrichtungen (24), die betreibbar sind, um, wenn eine Mobilstation des Netzwerks in der Lage ist, ein Downlink-Signal von der beanspruchten Basistransceiverstation und wenigstens einer weiteren Basistransceiverstation des Netzwerks zu empfangen, ein oder mehrere Uplink-Signale zu empfangen, die von der Mobilstation übertragen wurden, um die Basistransceiverstationen zu informieren, dass die Mobilstation bestimmt hat, dass wenigstens eine der Basistransceiverstationen ein nachfolgendes derartiges Downlink-Signal nicht zu der Mobilstation zu übertragen hat; und Sperreinrichtungen (28), die betreibbar sind, um die beanspruchte Basistransceiverstation am Übertragen des nachfolgenden Downlink-Signals in Abhängigkeit von dem/den empfangenen Uplink-Signal(en) zu hindern; dadurch gekennzeichnet, dass: die Empfangseinrichtungen (24) einen Auswahlinformationsteil haben, der auf Basistransceiverstation-Auswahlinformationen (BSM) anspricht, die von der Mobilstation unter Verwendung eines Identifikationssystems erzeugt wurden, in welchem die beanspruchte Basistransceiverstation und jede weitere Basistransceiverstation eine eindeutige Identität hat, welche selbige Auswahlinformationen (BSM) zu der beanspruchten Basistransceiverstation und jede weitere Basistransceiverstation von der Mobilstation übertragen wird, ohne eindeutige Identitätsinformationen für jede der Mehrzahl von Basistransceiverstationen in den Auswahlinformationen einzufügen; die Empfangseinrichtungen (24) auch einen Identitätsinformationsteil haben, der auf Informationen (RN) anspricht, die getrennt von den Auswahlinformationen (BSM) zu der beanspruchten Basistransceiverstation geliefert werden und die beanspruchte Basistransceiverstation über ihre Identität in dem Identifikationssystem informieren, das von der Mobilstation verwendet wird; und die Sperreinrichtungen (28) betreibbar sind, um die Auswahlinformationen, die von dem Auswahlinformationsteil empfangen wurden, gemäß der Identität zu verarbeiten, die von dem Identitätsinformationsteil getrennt empfangen wurde, um zu bestimmen, ob es für die beanspruchte Basistransceiverstation erforderlich ist, das nachfolgende Downlink-Signal zu übertragen oder nicht.