RU2347330C2 - Выравнивание взаимных помех в системе беспроводной связи - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу выравнивания распространения взаимных помех между радиоячейками в системе беспроводной связи, использующей многолучевые антенны или множество антенн, содержащей ячейки, в которых для связи используют блоки поднесущих. Некоторое число соседних ячеек составляет кластер ячеек. Чтобы снизить большие колебания среднего отношения "сигнала к помехе" (SIR) без необходимости выполнения дополнительных оценки, измерения и вычисления этого отношения, изобретение предусматривает группирование блоков поднесущих во множество наборов блоков поднесущих в каждой ячейке кластера ячеек, определение диапазонов мощности передачи для каждой из ячеек упомянутого кластера ячеек и назначение диапазонов мощности передачи наборам блоков поднесущих для управления мощностью передачи в пределах упомянутых диапазонов. 5 н. и 38 з.п. ф-лы, 8 ил., 2 табл.

Description

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу выравнивания распространения взаимных помех между радиоячейками в системе беспроводной связи. Упомянутая система содержит множество радиоячеек, в которых для связи используется множество блоков поднесущих, причем каждый блок поднесущих содержит множество поднесущих. Кроме того, некоторое число соседних радиоячеек составляет кластер ячеек. Настоящее изобретение также относится к соответствующему способу, применяемому в системе, в которой используются секторизованные базовые станции. Далее, настоящее изобретение относится к базовым станциям, выполняющим указанный выше способ, а также к системе связи, содержащей упомянутые базовые станции.

Уровень техники

В современных сотовых системах мобильной связи на основе пакетной передачи данных широко применяются алгоритмы динамического выделения каналов (DCA), так как они являются эффективным средством увеличения пропускной способности системы (по радиоинтерфейсу). В алгоритмах DCA используются кратковременные флуктуации (быстрое замирание) качества каналов для линий связи между базовыми станциями (BS) и мобильными станциями (MS). В подобной системе так называемый "планировщик" (обычно являющийся частью базовой станции) пытается выделять системные ресурсы предпочтительно мобильным станциям, находящимся в благоприятных условиях с точки зрения качества канала.

Во временной области DCA работает на покадровой основе, причем длительность кадра в типичном случае находится в (суб)миллисекундном диапазоне. Более того, в зависимости от схемы коллективного доступа, ресурсы радиоинтерфейса разделяются, например, в кодовой и/или частотной области.

Приведенное ниже описание относится к нисходящей линии связи (базовая станция осуществляет передачу к мобильной станции), однако без потери общности алгоритмы DCA могут также применяться для восходящей линии связи (мобильная станция осуществляет передачу к базовой станции). В любом случае планировщику, реализующему алгоритм DCA, необходимо иметь подробную информацию по каналам для линий связи "базовая станция - мобильная станция", которая собирается при помощи оценки качества каналов. Если планировщик находится в сети и измерение выполняется в мобильной станции, то информация о каналах передается от мобильной станции в базовую станцию. Необходимо, чтобы качество каналов измерялось мгновенно для отражения мгновенной мощности принятого сигнала и мгновенной взаимной помехи.

В системах множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA) алгоритм DCA выполняется в частотно-временной области, так как каналы физического уровня заданы в частотной области. В типичном случае качество каналов значительно изменяется в частотной области (частотно-избирательное замирание). Поэтому в зависимости от характеристик каналов по всем доступным частотам и всем активным мобильным станциям планировщик может выделять каналы динамически при каждом случае планирования для конкретных линий связи "базовая станция - мобильная станция".

В системе OFDMA (Множественный доступ с ортогональным частотным разделением) частотный ресурс разделен на узкополосные поднесущие, которые в типичном случае подвержены амплитудному замиранию. Здесь, в общем случае, планировщик динамически выделяет блоки поднесущих (содержащие М соседних или отдельных поднесущих) конкретной мобильной станции, чтобы использовать благоприятные характеристики канала при данном соединении. Пример такой системы известен из публикации (Rohling) et al., “Performance of an OPDM-TDMA mobile communication system”, IEEE Proceedings on the Conference on Vehicular Technology (VTC-1996), Atlanta, 1996.

В случае стандарта CDMA (Множественный доступ с кодовым разделением каналов) системные ресурсы заданы в кодовой области и, следовательно, планировщик динамически выделяет коды конкретным линиям связи "базовая станция - мобильная станция". В отличие от FDMA для конкретной линии связи качество канала одинаково для всех ресурсов/кодов (замирание не является избирательным по коду) и, следовательно, в кодовой области алгоритм DCA выполняется с учетом числа кодов, выделяемых конкретной мобильной станции, но не с учетом того, какие коды выделяются. Алгоритм DCA ограничивается планированием во временной области с использованием характеристик быстрого замирания. Подобной системой CDMA, использующей алгоритм DCA, является HSDPA (Пакетный доступ с высокоскоростной нисходящей линии связи) в рамках стандарта 3GPP (Проект партнерства по развитию сетей третьего поколения).

Система MC-CDMA (CDMA с множеством несущих) может считаться комбинацией CDMA и (O)FDMA. Поэтому алгоритм DCA может выполняться как в частотной, так и в кодовой области.

В общем случае эффективность применения алгоритма DCA увеличивается с ростом числа активных мобильных станций в ячейке, так как это приводит к увеличению числа линий связи с хорошими характеристиками канала и, следовательно, к возрастанию вероятности того, что планирование осуществляется для канала с благоприятными характеристиками (разнесение по множеству пользователей).

В типичном случае алгоритм DCA объединяют с методами адаптации линий связи, например, AMC (Адаптивная модуляция и кодирование) и гибридным ARQ (Автоматический запрос на повторение).

Кроме того, алгоритм DCA может быть объединен с алгоритмами управления мощностью, где мощностью, назначаемой конкретному каналу (в кодовой, частотной области), управляют, чтобы компенсировать изменения мощности канала и/или оказать поддержку работе AMC.

Свойства систем без управления мощностью

Как описано в предыдущем разделе, для эффективной работы алгоритма DCA в случае системы без управления мощностью планировщику, находящемуся в базовой станции, необходима подробная информация о мгновенном качестве всех каналов по всем доступным блокам поднесущих и всем участвующим в планировании соединениям "базовая станция - мобильная станция".

При рассмотрении сценария с множеством ячеек в системе стандарта OFDMA с алгоритмом DCA и коэффициентом повторного использования частот, равным 1, система в типичном случае имеет ограниченную взаимную помеху. То есть качество канала на блок поднесущих определяется главным образом отношением "сигнал/взаимная помеха" (SIR), где в качестве взаимной помехи преобладает межсотовая взаимная помеха (внутриканальная помеха), вызванная передачами по соответствующему каналу (на блоке поднесущих) в соседних ячейках (С обозначает совокупность соседних ячеек):

(1)

В случае системы OFDMA с алгоритмом DCA и частотно-избирательным замиранием мгновенное отношение SIR(t) для конкретной линии связи с мобильной станцией m меняется по блокам b поднесущих, так как сигнал и взаимная помеха подвержены замиранию:

(2)

Как упомянуто ранее, производительность системы, использующей алгоритм DCA и технологию AMC, в значительной степени зависит от точности оценки отношения SIR. Поэтому согласно уравнению (2) возникают следующие проблемы.

Все величины в уравнении (2) подвержены быстрому замиранию и будут изменяться между моментом измерения и моментом реальной передачи (после выполнения алгоритма DCA и выбора AMC). Эта задержка обуславливает неточность работы упомянутых DCA и AMC. Данная задержка еще более возрастает, если измерение выполняется в мобильной станции и должно сигнализироваться базовой станции посредством обратной связи.

Число источников помех в знаменателе зависит от реального использования (разделения) блока поднесущих в соседних ячейках. То есть в зависимости от реальной нагрузки в соседних ячейках некоторые блоки поднесущих могут не использоваться. В общем случае, на момент измерения информация об использовании блока поднесущих в момент передачи в соседних ячейках отсутствует по следующим причинам.

Измерение качества каналов выполняется на основе устаревших данных о взаимных помехах, вызванных выделением блоков поднесущих (при планировании) в соседних ячейках (измерение для n-го кадра осуществляется в (n-k)-том кадре, где распределение поднесущих с большой вероятностью отличается).

Далее, существует так называемая проблема распределения "курица и яйцо": в ячейке А распределение блоков поднесущих и метод AMC могут выполняться только после измерения/вычисления отношения SIR в ячейке А, при котором необходима информация о распределении блоков поднесущих в ячейке В (соседние ячейки). Однако, прежде чем в ячейке В может быть выполнено распределение блоков поднесущих, требуется выполнить в этой ячейке измерение/вычисление отношения SIR, при котором необходима информация о распределении блоков поднесущих в ячейке А.

Если появления проблемы "курица и яйцо" можно избежать или ее можно решить при помощи, например, итерационного процесса, то требуется сигнализация, например, о текущем состоянии распределения блоков поднесущих между базовыми станциями. Однако, так как кадры, участвующие в планировании, находятся в миллисекундном диапазоне, то сигнализация будет вводить существенную дополнительную задержку.

В дополнение к этому при отсутствии какого-либо управления мощностью среднее отношение SIR (если пренебречь влиянием быстрого замирания) для линии связи "базовая станция - мобильная станция" сильно зависит от геометрии (например, расстояния до базовой станции), которой характеризуется мобильная станция, что приводит к следующему.

С увеличением расстояния между базовой и мобильной станциями отношение SIR для соответствующих линий связи уменьшается, так как средняя мощность принимаемого сигнала снижается, а средняя величина принимаемой взаимной помехи увеличивается. Это приводит к значительному уменьшению достижимой скорости передачи данных на один блок поднесущих для линий связи с мобильными станциями, характеризующимися плохой геометрией.

Эта разница в среднем отношении SIR может составлять порядка нескольких десятков дБ, что требует большого динамического диапазона при задании схемы AMC. Это приводит к увеличению объема сигнализации, так как требуемое количество комбинаций схем модуляции и кодовых скоростей возрастает при сохранении дискретности AMC на уровне как для меньших динамических диапазонов.

По сравнению с системами с управлением мощностью, в системах без управления мощностью наиболее вероятным является выбор схем многоуровневой модуляции (например, 8-PSK (8-позиционная фазовая манипуляция), 16-QAM (16-позиционная квадратурная амплитудная модуляция), 64-QAM (64-позиционная квадратурная амплитудная модуляция) и т.д.) для линий связи с мобильными станциями, характеризующимися хорошей геометрией. Хотя при этом увеличивается имеющаяся пропускная способность для этих мобильных станций, это может снизить общую пропускную способность системы по сравнению с системой, в которой имеющаяся мощность распределяется таким образом, что используются только схемы модуляции, не являющиеся многоуровневыми (например, QPSK (фазовая манипуляция с четвертичными сигналами)). Это обусловлено пониженной эффективностью использования мощности в многоуровневых схемах модуляции.

По сравнению с системами с управлением мощностью для систем без управления мощностью наиболее вероятно, что мобильные станции, характеризующиеся плохой геометрией, не могут принимать данные с использованием единственной попытки передачи и требуется несколько повторных передач. Следовательно, увеличивается среднее число передач (повторных передач ARQ), что, в свою очередь, приводит к увеличению задержки передачи и сигнализации обратной связи, а также к снижению эффективности использования полосы частот.

Передача данных к мобильным станциям, характеризующимся хорошей геометрией, происходит быстрее во временной области, так как в среднем могут быть выбраны схемы модуляции и кодирования более высокого уровня. Это приводит к более быстрому выделению блоков поднесущих. Это будет затруднять оценку отношения SIR по уравнению (2), так как схема выделения блоков поднесущих изменяется чаще.

Свойства систем с управлением мощностью

Алгоритм DCA и технология AMC также могут быть объединены со схемами Управления мощностью (PC). Используя управление мощностью, система пытается компенсировать флуктуации мощности принятого сигнала, обусловленные потерями на трассе распространения сигналов, эффектами затенения (медленное замирание) и/или эффектами быстрого замирания. В общем случае схемы управления мощностью могут быть разделены на две категории: быстрое управление мощностью и медленное управление мощностью.

В отличие от систем без управления мощностью для систем с медленным управлением мощностью среднее отношение SIR не зависит от геометрии, которой характеризуются мобильные станции, при этом предполагается, что имеются только эффекты медленного замирания и неограниченная минимальная и максимальная мощности передачи. В результате достижимые скорости передачи данных на один блок поднесущих не зависят от положения мобильной станции. Однако схемы медленного управления мощностью работоспособны только в определенных пределах (в динамическом диапазоне команд управления), т.е. компенсация мощности может оказаться недостаточной или недостаточно быстрой для какой-либо линии связи.

Быстрое управление мощностью обычно осуществляется совместно с технологией AMC, чтобы адаптировать скорость передачи к кратковременным флуктуациям и оптимизировать общее использование мощности.

При медленном/быстром управлении мощностью проблема оценки/измерения/вычисления мгновенного отношения SIR, которая в общих чертах описана выше в предыдущих разделах, является более серьезной по сравнению с ситуацией, когда управление мощностью отсутствует. А именно: неизвестное число компонентов взаимных помех из суммы в знаменателе уравнения (2) не только подвержены быстрому замиранию, но и в значительной степени меняется по амплитуде из-за управления мощностью в соседних ячейках. То есть межсотовая взаимная помеха для заданного блока поднесущих из заданной соседей ячейки может меняться от кадра к кадру в диапазоне нескольких десятков дБ в зависимости от того, какой мобильной станции при планировании выделяется соответствующий блок поднесущих, так как мощность передачи может значительно изменяться главным образом в зависимости от положения мобильной станции. Это особенно сильно проявляется, если взаимные помехи создаются преобладающим образом несколькими источниками помех, так как при этом отсутствует эффект усреднения взаимных помех.

Сущность изобретения

Одной из задач настоящего изобретения является снижение существенных флуктуаций межсотовых взаимных помех, вызванных применением схем управления мощностью.

Эта задача решается согласно сущности изобретения, изложенной в независимых пунктах формулы изобретения. Различные варианты реализации настоящего изобретения представлены зависимыми пунктами формулы изобретения.

Более конкретно - в настоящем изобретении предлагается способ выравнивания распространения взаимных помех между радиоячейками в системе беспроводной связи. Упомянутая система может содержать множество радиоячеек, в которых для связи используется множество блоков поднесущих. Каждый блок поднесущих может содержать множество поднесущих, и некоторое число соседних радиоячеек может составлять кластер ячеек. Кроме того, необходимо отметить, что термин "блок поднесущих" может также обозначать канал (физического уровня) в системе связи с мультиплексированием на основе частотного разделения (FDM), например, если число поднесущих в блоке поднесущих равно единице.

Согласно данному способу блоки поднесущих могут быть сгруппированы во множество наборов блоков поднесущих (SBS) в каждой радиоячейке кластера ячеек. Далее, для каждой из радиоячеек кластера ячеек может быть определено множество диапазонов мощности передачи, причем диапазон мощности передачи задает диапазон уровней мощности передачи, используемых при управлении мощностью передачи, и упомянутое множество диапазонов мощности передачи может быть назначено упомянутым наборам блоков поднесущих в радиоячейках кластера ячеек. Отметим, что согласно данному варианту реализации настоящего изобретения число диапазонов мощности передачи и число наборов блоков поднесущих не зависят друг от друга, т.е. необязательно, чтобы их количества совпадали. Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения, каждая из радиоячеек кластера ячеек может содержать соответствующие наборы блоков поднесущих, включающие в себя одни и те же поднесущие.

Более конкретно - диапазон мощности передачи, как упомянуто выше, может определять диапазон уровней мощности передачи, используемых для управления мощностью канала связи (блока поднесущих) с абонентским терминалом, т.е., когда выбирается блок поднесущих для связи, для управления мощностью может использоваться только заранее определенный диапазон уровней мощности передачи из того набора блоков поднесущих, к которому относится соответствующий блок поднесущих.

Множество диапазонов мощности передачи может назначаться наборам блоков поднесущих радиоячеек кластера ячеек таким образом, что в одной радиоячейке существует отображение каждого из множества диапазонов мощности передачи на набор блоков поднесущих в этой радиоячейке и существует отображение каждого из множества диапазонов мощности передачи на один из соответствующих наборов блоков поднесущих в радиоячейках кластера ячеек. Это правило распределения диапазонов мощности может оказаться особенно полезным, когда выбирается число доступных диапазонов мощности передачи, которое больше или равно числу наборов блоков поднесущих.

Кроме того, множество диапазонов мощности передачи может назначаться наборам блоков поднесущих радиоячеек кластера ячеек таким образом, что в одной радиоячейке существует отображение каждого из множества наборов блоков поднесущих этой радиоячейки на диапазон мощности передачи и существует отображение каждого из соответствующих наборов блоков поднесущих в радиоячейках кластера ячеек на один из множества диапазонов мощности передачи. В отличие от правила распределения, приведенного выше в качестве примера, данное правило распределения диапазонов мощности может оказаться особенно полезным в ситуациях, когда число доступных наборов блоков поднесущих выбирается большим или равным числу диапазонов мощности передачи.

Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения отображение, используемое в двух приведенных выше правилах распределения, является уникальным или однозначно определенным отображением. Это означает, что, например, при отображении диапазонов мощности передачи на наборы блоков поднесущих каждый из диапазонов мощности передачи отображается на соответствующий один из наборов блоков поднесущих. Если наборы блоков поднесущих отображаются на диапазоны мощности передачи, то каждый набор блоков поднесущих отображается на соответствующий один из диапазонов мощности передачи.

Чтобы упростить распределение диапазонов мощности передачи и наборов блоков поднесущих, их число может определяться, исходя из числа радиоячеек, образующих кластер ячеек. Поэтому согласно следующему варианту реализации настоящего изобретения предлагается способ выравнивания распространения взаимных помех между радиоячейками в системе беспроводной связи, содержащей множество радиоячеек, в которых для связи используется множество блоков поднесущих, причем каждый блок поднесущих содержит множество поднесущих. Кроме того, N соседних радиоячеек могут составлять кластер ячеек, где N - целое число, которое больше или равно 2.

Согласно данному варианту реализации настоящего изобретения блоки поднесущих могут быть сгруппированы в N наборов блоков поднесущих в каждой радиоячейке кластера ячеек, причем каждая из радиоячеек кластера ячеек содержит соответствующие наборы блоков поднесущих, включающие в себя одни и те же поднесущие. Следовательно, в этом варианте реализации настоящего изобретения число наборов блоков поднесущих соответствует числу радиоячеек в кластере. Далее, для каждой из радиоячеек кластера ячеек может быть определено N диапазонов мощности передачи, причем диапазон мощности передачи задает диапазон уровней мощности передачи, используемых при управлении мощностью передачи, и упомянутые N диапазонов мощности передачи могут быть назначены упомянутым N наборам блоков поднесущих радиоячеек кластера ячеек таким образом, что каждый из N диапазонов мощности передачи в радиоячейке назначен одному из N наборов блоков поднесущих этой радиоячейки, и каждый из N диапазонов мощности передачи назначен одному набору блоков поднесущих из соответствующих наборов блоков поднесущих.

При таком выборе числа ячеек в кластере ячеек числа наборов блоков поднесущих и числа диапазонов мощности передачи, как предлагается в данном варианте реализации настоящего изобретения, общие правила распределения, описанные выше, могут быть значительно упрощены.

Следующий вариант настоящего изобретения относится к системе, в которой число диапазонов мощности передачи и число наборов блоков поднесущих представляют собой целые числа, кратные числу радиоячеек в кластере ячеек. Этим вариантом реализации настоящего изобретения также предлагается способ выравнивания распространения взаимных помех между радиоячейками в системе беспроводной связи. Данная система может также содержать множество радиоячеек, в которых для связи используется множество блоков поднесущих, причем каждый блок поднесущих может содержать множество поднесущих. N соседних радиоячеек могут составлять кластер ячеек, где N - целое число, которое больше или равно 2.

Согласно данному способу блоки поднесущих могут быть сгруппированы в x·N наборов блоков поднесущих в каждой радиоячейке кластера ячеек, причем каждая из радиоячеек кластера ячеек содержит соответствующие наборы блоков поднесущих, включающие в себя одни и те же поднесущие. Переменная х представляет собой целое число, которое больше или равно 1. Далее, для каждой из радиоячеек кластера ячеек может быть определено y·N диапазонов мощности передачи, причем диапазон мощности передачи задает диапазон уровней мощности передачи, используемых при управлении мощностью передачи, и y представляет собой целое число, которое больше или равно 1.

Затем y·N диапазонов мощности передачи могут назначаться x·N наборам блоков поднесущих радиоячеек кластера ячеек таким образом, что каждый из y·N диапазонов мощности передачи в радиоячейке назначается одному из x·N наборов блоков поднесущих этой радиоячейки, и в среднем y/x диапазонов мощности передачи назначаются одному набору блоков поднесущих из соответствующих наборов блоков поднесущих.

Отметим, что отношение y/x может также давать в результате нецелое число, в зависимости от выбора параметров х и y. Очевидно, что невозможно назначить половину диапазона мощности передачи набору блоков поднесущих. Однако можно распределить целое число диапазонов мощности передачи по наборам блоков поднесущих таким образом, что каждому набору блоков поднесущих назначаются различные количества диапазонов мощности передачи, в результате чего в среднем назначается число диапазонов мощности передачи, равное отношению y/x.

Кроме того, необходимо отметить, что различные варианты способа выравнивания взаимных помех в системе беспроводной связи, которые в общих чертах описаны выше, не должны восприниматься как ограничивающие диапазоны мощности в различных ячейках кластера ячеек идентичными диапазонами. Отдельные диапазоны мощности в каждой радиоячейке кластера ячеек могут быть идентичны или могут отличаться друг от друга. Это является преимуществом, обеспечивающим адаптацию, например, к соответствующим характеристикам каналов и/или размерам ячеек для различных ячеек.

Во всех описанных выше вариантах реализации настоящего изобретения способ может дополнительно содержать этапы измерения потерь на трассе при распространении сигнала от абонентского терминала и потерь на трассе из-за взаимных помех от соседних ячеек. Описанные выше варианты реализации настоящего изобретения могут дополнительно содержать назначение абонентскому терминалу, по меньшей мере, одного блока поднесущих из одного из наборов блоков поднесущих, исходя из упомянутого измерения.

Диапазон мощности передачи для абонентского терминала может быть определен на основе упомянутого выше измерения, и абонентскому терминалу может быть назначен, по меньшей мере, один набор блоков поднесущих, исходя из определенного таким образом диапазона мощности передачи.

Необходимо отметить, что реальное назначение каналов может осуществляться для блока поднесущих. В этой ситуации назначение набора блоков поднесущих может рассматриваться как предварительный выбор.

В альтернативном варианте реализации настоящего изобретения также можно предусмотреть сначала назначение набора блоков поднесущих абонентскому терминалу и выбор соответствующего уровня мощности передачи, исходя из такого назначения. Следовательно, диапазон мощности передачи может быть определен на основе назначенного набора блоков поднесущих.

Диапазон мощности передачи для назначенного блока поднесущих может выбираться на основе отношения измеренных потерь на трассе распространения сигнала и измеренных потерь на трассе взаимных помех. Вследствие этого для абонентского терминала, который находится близко к базовой станции радиоячейки, результаты измерения могут указать, что для связи между этим абонентским терминалом и базовой станцией может оказаться достаточным диапазон мощности передачи, содержащий низкие уровни мощности. И, наоборот, для абонентского терминала, который находится близко от границ радиоячейки, результаты измерения могут указать, что для связи между этим абонентским терминалом и базовой станцией требуется соответственно диапазон мощности передачи, содержащий высокие уровни мощности.

Кроме того, необходимо отметить, что с флуктуациями качества канала можно бороться, изменяя уровень мощности передачи в пределах допустимого диапазона мощности для соответствующего набора блоков поднесущих, изменяя диапазон мощности передачи (т.е. изменяя набор блоков поднесущих), или путем адаптации соединения за счет изменения схемы модуляции и кодирования.

Дополнительное преимущество появляется, если диапазоны мощности передачи в различных радиоячейках кластера ячеек изменяются, в результате чего они могут адаптироваться к характеристикам соответствующих каналов в каждой из радиоячеек кластера ячеек.

Кроме того, диапазоны мощности передачи могут отличаться в различных радиоячейках. Как рассмотрено выше, это позволяет индивидуально управлять диапазонами мощности передачи в каждой из ячеек, чтобы приспособить их к изменению характеристик качества каналов в соответствующей ячейке.

Кроме того, для адаптации к изменению характеристик качества каналов можно реконфигурировать наборы блоков поднесущих в радиоячейке. Для этой же цели можно также реконфигурировать диапазоны мощности передачи в радиоячейке.

Реконфигурирование диапазонов мощности передачи и/или наборов блоков поднесущих в радиоячейке может выполняться с учетом состояния других радиоячеек ее кластера ячеек. Реконфигурирование может быть основано на измерении качества каналов в радиоячейке и/или других радиоячейках ее кластера ячеек.

Кроме того, служебная информация, касающаяся реконфигурирования наборов блоков поднесущих в радиоячейке, может передаваться из нее в другие радиоячейки ее кластера ячеек или может передаваться из элемента управления (например, контроллера радиосети) в радиоячейки, образующие кластер ячеек.

Согласно следующему варианту реализации настоящего изобретения также служебная информация, касающаяся качества каналов в радиоячейке, может передаваться из этой радиоячейки в другие радиоячейки ее кластера ячеек. При передаче служебной информации о качестве каналов в радиоячейке в соседние ячейки такая информация может включать сведения о проведении реконфигурирования диапазонов мощности передачи или наборов блоков поднесущих в соответствующей радиоячейке.

Основная идея, лежащая в основе настоящего изобретения, также применима к системам, в которых радиоячейки разделены на сектора, т.е. к системам, использующим многолучевые антенны или множество антенн. При применении такой компоновки одна ячейка может быть разделена на множество секторов, каждый из которых покрывается лучом антенны. Поэтому согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения предлагается способ выравнивания распространения взаимных помех между радиоячейками в системе беспроводной связи. При этом упомянутая система может содержать множество радиоячеек, каждая из которых содержит, по меньшей мере, два сектора, причем в каждом секторе для связи используется множество блоков поднесущих. Каждый блок поднесущих может содержать множество поднесущих, и некоторое число соседних радиоячеек составляет кластер ячеек.

Блоки поднесущих могут быть сгруппированы во множество наборов блоков поднесущих в каждом из секторов каждой радиоячейки кластера. Для каждого сектора каждой из радиоячеек кластера ячеек может быть определено множество диапазонов мощности передачи, причем диапазон мощности передачи задает диапазон уровней мощности передачи, используемых для управления мощностью передачи. Далее, множество диапазонов мощности передачи может быть назначено множеству наборов блоков поднесущих сектора радиоячейки и соседних с ним секторов других радиоячеек. В другом варианте реализации настоящего изобретения каждый сектор радиоячейки может иметь соседние сектора в других радиоячейках кластера ячеек. Кроме того, сектор радиоячейки и соседние с ним сектора в других радиоячейках могут составлять кластер секторов, и каждый из них может содержать соответствующий набор блоков поднесущих, включающий одни и те же поднесущие.

Множество диапазонов мощности передачи может быть назначено наборам блоков поднесущих в радиоячейках кластера ячеек таким образом, что в одном секторе радиоячейки существует отображение каждого из множества диапазонов мощности передачи на набор блоков поднесущих этого сектора и существует отображение каждого из множества диапазонов мощности передачи на один из соответствующих наборов блоков поднесущих в кластере секторов.

В качестве альтернативы множество диапазонов мощности передачи может быть назначено наборам блоков поднесущих радиоячеек кластера ячеек таким образом, что в одном секторе радиоячейки существует отображение каждого из множества наборов блоков поднесущих этого сектора на диапазон мощности передачи и существует отображение каждого из множества соответствующих наборов блоков поднесущих в кластере секторов на один диапазон мощности передачи.

Как в общих чертах описано выше, отображение может быть уникальным или однозначно округленным отображением.

Чтобы упростить распределение диапазонов мощности передачи и наборов блоков поднесущих, их число может быть определено, исходя из числа радиоячеек, образующих кластер ячеек. Поэтому согласно следующему варианту реализации настоящего изобретения предлагается способ выравнивания распространения взаимных помех между радиоячейками в системе беспроводной связи. Данная система может содержать множество радиоячеек, каждая из которых содержит, по меньшей мере, два сектора, причем в каждом секторе для связи используется множество блоков поднесущих, где каждый блок поднесущих содержит множество поднесущих. Некоторое число соседних радиоячеек может составлять кластер ячеек.

Блоки поднесущих могут быть сгруппированы в N наборов блоков поднесущих в каждом из секторов каждой радиоячейки кластера, причем каждый сектор радиоячейки имеет N-1 соседних секторов в других радиоячейках кластера ячеек, причем сектор радиоячейки и соседние с ним сектора в других радиоячейках содержат каждый соответствующий набор блоков поднесущих, включающий в себя одни и те же поднесущие, где N может представлять собой целое число, которое больше или равно 2. Далее, для каждого сектора каждой из радиоячеек кластера ячеек может быть определено N диапазонов мощности передачи, причем диапазон мощности передачи задает диапазон уровней мощности передачи, используемых при управлении мощностью передачи. Упомянутые N диапазонов мощности передачи могут назначаться упомянутым N наборам блоков поднесущих сектора радиоячейки и соседних с ним секторов других радиоячеек таким образом, что каждый из N диапазонов мощности передачи в секторе радиоячейки назначается одному из N наборов блоков поднесущих этого сектора, и каждый из N диапазонов мощности передачи назначается одному набору блоков поднесущих соответствующих секторов.

Следующий вариант реализации настоящего изобретения относится к системе, в которой число диапазонов мощности передачи и число наборов блоков поднесущих представляют собой целые числа, кратные числу радиоячеек в кластере ячеек. Этим вариантом реализации настоящего изобретения также предлагается способ выравнивания распространения взаимных помех между радиоячейками в системе беспроводной связи. Данная система может содержать множество радиоячеек, каждая из которых содержит, по меньшей мере, два сектора, в каждом из которых для связи используется множество блоков поднесущих, причем каждый блок поднесущих содержит множество поднесущих. Некоторое число соседних радиоячеек может составлять кластер ячеек.

В данном варианте реализации настоящего изобретения блоки поднесущих могут быть сгруппированы в x·N наборов блоков поднесущих в каждом из секторов каждой радиоячейки кластера, причем каждый сектор радиоячейки имеет N-1 соседних секторов в других радиоячейках кластера ячеек, причем сектор радиоячейки и соседние с ним сектора в других радиоячейках содержат каждый соответствующий набор блоков поднесущих, включающий в себя одни и те же поднесущие. Переменная х может представлять собой целое число, которое больше или равно 1, и N может представлять собой целое число, которое больше или равно 2.

Далее, для каждого сектора каждой из радиоячеек кластера ячеек может быть определено y·N диапазонов мощности передачи, причем y может представлять собой целое число, которое больше или равно 1.

y·N диапазонов мощности передачи могут назначаться x·N наборам блоков поднесущих сектора радиоячейки и соседних с ним секторов в других радиоячейках таким образом, что каждый из y·N диапазонов мощности передачи в секторе радиоячейки назначается одному из x·N наборов блоков поднесущих этого сектора, и в среднем y/x диапазонов мощности передачи назначаются одному набору блоков поднесущих соответствующих секторов.

Система связи может дополнительно содержать множество абонентских терминалов, обменивающихся информацией с базовыми станциями, связанными с множеством радиоячеек. Могут быть измерены, например, в базовой станции потери на трассе распространения сигнала от абонентского терминала и потери на трассе взаимных помех от соседних секторов для упомянутого сигнала, и абонентскому терминалу может быть назначен блок поднесущих из набора блоков поднесущих в секторе, исходя из упомянутого измерения.

На следующем этапе на основе упомянутого измерения может быть определен диапазон мощности передачи для абонентского терминала, и абонентскому терминалу может быть назначен набор блоков поднесущих, исходя из определенного таким образом диапазона мощности передачи.

Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения также можно предусмотреть сначала назначение набора блока поднесущих абонентскому терминалу и последующий выбор соответствующего уровня мощности передачи, исходя из такого назначения. Следовательно, диапазон мощности передачи может быть определен на основе назначенного набора блоков поднесущих.

Диапазоны мощности передачи в разных секторах могут отличаться так же, как и диапазоны мощности передачи в секторах одной радиоячейки.

Независимо от использования одно- или многолучевых антенн размеры соответствующих наборов блоков поднесущих могут быть равными, т.е. каждый из наборов блоков поднесущих содержит одно и то же число блоков поднесущих и/или поднесущих.

Можно реконфигурировать наборы блоков поднесущих в секторе радиоячейки. Можно также реконфигурировать диапазоны мощности передачи в секторе.

Реконфигурирование диапазонов мощности передачи и/или наборов блоков поднесущих в секторе может выполняться с учетом состояния других секторов его кластера секторов. Кроме того, реконфигурирование может быть основано на измерении качества каналов в секторе и/или других секторах его кластера секторов.

В случае реконфигурирования служебная информация, касающаяся реконфигурирования наборов блоков поднесущих в секторе, может передаваться из его радиоячейки в радиоячейки, содержащие сектора, относящиеся к его кластеру секторов. Кроме того, из радиоячейки данного сектора в радиоячейки, содержащие сектора, относящиеся к его кластеру секторов, может передаваться служебная информация, касающаяся качества каналов в этом секторе.

Независимо от архитектуры системы, т.е. использования или неиспользования секторизованных радиоячеек, служебная информация, касающаяся реконфигурирования уровней мощности передачи или наборов блоков поднесущих, может передаваться в блок управления, имеющийся в системе связи. При выборе в качестве примера архитектуры сети UTRAN (Наземная сеть радиодоступа UMTS (Universal Mobile Telecommunications System - Универсальная система мобильной связи)) в редакции 99/4/5 таким блоком управления может являться контроллер радиосети (RNC) или в архитектуре, являющейся следующим этапом эволюции, - функционально усовершенствованный Узел В, а именно Узел В+.

Кроме того, независимо от архитектуры системы служебная информация, касающаяся назначения блоков поднесущих и/или назначения наборов блоков поднесущих, может передаваться в абонентский терминал.

Абонентский терминал может дополнительно содержать средство приема, предназначенное для приема информации о назначении блока поднесущих и/или назначении набора блоков поднесущих, а также средство выбора, предназначенное для выбора указанных этой информацией назначенного блока поднесущих и/или назначенного набора блоков поднесущих для передачи данных.

Все различные варианты заявленного способа выравнивания внутриканальных взаимных помех в радиоячейках могут быть с выгодой использованы в базовой станции. Базовая станция может быть снабжена соответствующими средствами для выполнения различных этапов, соответствующих различным вариантам способа, которые в общих чертах описаны выше.

Кроме того, настоящим изобретением предлагается абонентский терминал, имеющий возможность работы в описанных выше системах связи. В упомянутом абонентском терминале средство управления мощностью может осуществлять управление мощностью в диапазоне управления мощностью передачи, границами которого являются уровень мощности передачи, равный 0, и максимальный уровень мощности передачи.

Настоящим изобретением также предлагается система радиосвязи, содержащая базовую станцию, предназначенную для выполнения способа в соответствии с упомянутыми различными вариантами, и, по меньшей мере, один абонентский терминал, описанный выше.

Краткое описание чертежей

Далее настоящее изобретение описано более подробно со ссылкой на приложенные чертежи. Сходные или соответствующие элементы на чертежах обозначены одними и теми же ссылочными позициями.

На фиг.1(а) показано распределение мощности передачи для блоков поднесущих согласно существующему уровню техники.

На фиг.1(b) показаны три примера распределения мощности передачи для блоков поднесущих согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.

На Фиг.2 показано распределение мощности передачи для блоков поднесущих в соседних ячейках на покадровой основе согласно существующему уровню техники;

На фиг.3 показано распределение мощности передачи для блоков поднесущих в соседних ячейках на покадровой основе согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.

На фиг.4 показан пример распределения диапазонов мощности передачи, соответствующих наборам блоков поднесущих, для блоков поднесущих в соседних ячейках согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.

На фиг.5 показаны три примера конфигурации "диапазон мощности передачи - набор блоков поднесущих" для нескольких ячеек с наборами блоков поднесущих равного размера согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.

На фиг.6 показан пример схемы выделения диапазонов мощности передачи, соответствующих наборам блоков поднесущих, в соседних радиоячейках, каждая из которых разделена на множество секторов согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.

На фиг.7 показан другой пример схемы выделения диапазонов мощности передачи, соответствующих наборам блоков поднесущих, в соседних радиоячейках, каждая из которых разделена на множество секторов согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение описано ниже применительно к системе беспроводной связи, использующей мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM). Хотя приведенные примеры относятся к OFDM, необходимо отметить, что идеи, лежащие в основе настоящего изобретения, применимы и к другим системам связи на основе мультиплексирования с частотным разделением (FDM).

Согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения блоки поднесущих при использовании OFDM могут быть разделены на N наборов блоков поднесущих (SBS). На фиг.1(а) показано распределение мощности передачи для блоков поднесущих в системе, соответствующей существующему уровню техники. На фиг.1(b) показаны три примера распределения пределов (или диапазонов) мощности передачи при различных заданиях наборов блоков поднесущих согласно разным вариантам реализации настоящего изобретения. Назначение пределов мощности передачи может осуществляться в соответствии с пределами мощности передачи для наборов блоков поднесущих в соседних ячейках, чтобы управлять величиной отношения SIR в зависимости от набора блоков поднесущих, как показано, например, на фиг.5.

По сравнению с существующим уровнем техники такое задание пределов мощности передачи имеет то преимущество, что уменьшаются вариации межсотовых взаимных помех, зависящих от выбора блоков поднесущих, так как взаимные помехи, обусловленные конкретной соседней ячейкой, не могут превышать определенного верхнего предела из-за наличия верхнего предела мощности передачи для набора блоков поднесущих.

При существующем уровне техники мощность передачи для блока поднесущих может иметь любое значение от нуля до заданного максимума с тем ограничением, что итоговая мощность передачи не должна превышать максимально допустимой мощности передачи. На фиг.1(а) показано такое выделение мощностей передачи для блоков поднесущих в системе с управлением мощностью.

Согласно одному из вариантов настоящего изобретения блоки поднесущих могут быть разделены на наборы блоков поднесущих (SBS), причем для мощности передачи для конкретного блока поднесущих может быть задан верхний предел (и, возможно, нижний предел). На фиг.1(b) показаны три примера задания наборов блоков поднесущих, при этом в приведенном слева примере набор блоков поднесущих составлен из соседних блоков поднесущих. В качестве альтернативы заранее определенное число не следующих друг за другом блоков поднесущих могут быть сгруппированы в набор блоков поднесущих, которому назначается некоторый предел мощности передачи. В примере, показанном в середине, в набор блоков поднесущих связаны блоки поднесущих, разделенные фиксированным интервалом, в то же время в примере, приведенном на фиг.1(b) справа, показан произвольный выбор блоков поднесущих при их объединении в наборы. Кроме того, необходимо отметить, что разные наборы блоков поднесущих в радиоячейке необязательно содержат равное число блоков поднесущих, как показано в этих трех примерах.

Задание разных диапазонов или пределов мощности передачи может предоставлять возможность выделять мобильным станциям, характеризующимся плохой геометрией, блоки поднесущих, относящиеся к набору блоков поднесущих с диапазоном управления мощностью передачи, содержащим высокие уровни мощности, выделять мобильным станциям, характеризующимся средней геометрией, блоки поднесущих, относящиеся к набору блоков поднесущих с диапазоном управления мощностью передачи, содержащим средние уровни мощности, и выделять мобильным станциям, характеризующимся хорошей геометрией, блоки поднесущих, относящиеся к набору блоков поднесущих с диапазоном управления мощностью передачи, содержащим низкие уровни мощности. И снова необходимо отметить, что в этом варианте реализации настоящего изобретения используются только три примерных диапазона мощности передачи.

Что касается использования алгоритма DCA и управления мощностью, то возможны различные методы назначения поднесущих. Сначала для заданной мобильной станции может быть предусмотрено управление мощностью с последующим назначением блока поднесущих из того набора блоков поднесущих, для которого установленные пределы мощности передачи не превышаются выбранной мощностью. В качестве альтернативы можно назначить мобильной станции блок поднесущих с последующим назначением мощности передачи в соответствии с допустимыми пределами (т.е. реализовать управление мощностью в заданных пределах).

Одним из преимуществ настоящего изобретения является то, что возникающие межсотовые взаимные помехи для данного блока поднесущих ограничиваются сверху максимальной мощностью передачи, разрешенной для блока поднесущих в результате задания пределов мощности передачи для набора блоков поднесущих. Таким путем может быть уменьшена вариация отношения SIR, и в соседних ячейках может быть осуществлена оценка отношения SIR для худшего случая. Так как при существующем уровне техники для любой поднесущей допускается любая мощность передачи (в рамках общих пределов мощности), то возникающие межсотовые взаимные помехи меняются в большом диапазоне. Вариация отношения SIR (от кадра к кадру) может быть уменьшена еще больше, если для блоков поднесущих также задается нижний предел мощности передачи.

На фиг.2 и фиг.3 показан пример назначения мощностей передачи блоком поднесущих в радиоячейках, соседних с ячейкой 1 (BS₁)(см. фиг.4), для системы, соответствующей существующему уровню техники, и для системы, соответствующей одному из вариантов реализации настоящего изобретения. Если допустить, например, что мобильная станция находится в радиоячейке 1 поблизости от радиоячеек 2 и 3 (положение мобильной станции в правой верхней части ячейки 1), то основные взаимные помехи создают радиоячейки 2 и 3.

На фиг.2 указана мощность передачи для каждого блока поднесущих в системе, соответствующей существующему уровню техники. Из нее видно, что межсотовые взаимные помехи могут меняться в значительной степени от кадра к кадру, так как взаимные помехи, вызванные влиянием радиоячеек 2 и 3 на конкретную поднесущую, могут изменяться в зависимости от мощности передачи, которая может находиться в диапазоне от нуля до максимального значения мощности передачи. Так как флуктуации взаимных помех от кадра к кадру могут быть неизвестны в радиоячейке 1, то отношение SIR для блоков поднесущих может изменяться в пределах этого большого диапазона. Следовательно, эффективность применения алгоритма DCA и метода AMC может в значительной степени снизиться из-за такой "неизвестной" вариации отношения SIR на блок поднесущих.

Что касается способа, предлагаемого настоящим изобретением, то на фиг.3 показано, что мощность передачи для каждого блока поднесущих может колебаться только в определенных пределах, т.е. внутри заранее заданного диапазона уровней мощности передачи при реализации управления мощностью для некоторого блока поднесущих. Это может дать возможность улучшить точность оценки/предсказания отношения SIR, что в результате может повысить эффективность использования алгоритма DCA и метода AMC. Кроме того, диапазоны мощности передачи могут задаваться таким образом, что мобильной станции, характеризующейся плохой геометрией (т.е. находящейся поблизости от границы ячейки), будет назначен один или несколько блоков поднесущих, принадлежащих набору блоков поднесущих, который имеет диапазон мощности передачи с высокими уровнями мощности. Обратное применимо для мобильных станций, характеризующихся хорошей геометрией.

В дополнение к разделению блоков поднесущих на наборы блоков поднесущих задание пределов мощности передачи в соседних радиоячейках можно осуществлять согласованно. Например, при разделении блоков поднесущих на наборы блоков поднесущих, показанном на фиг.4, т.е. три набора блоков поднесущих на одну радиоячейку, диапазоны мощности передачи, в которых выполняется управление мощностью, могут задаваться в соответствии с приведенной ниже таблицей.

Ячейка	Диапазоны мощности для SBS1		Диапазоны мощности для SBS2		Диапазоны мощности для SBS3
Пределы мощности высокий> средний> низкий	Верхний предел	Нижний предел	Верхний предел	Нижний предел	Верхний предел	Нижний предел
Ячейка 1 (BS1) PMAX SBS1 > PMAX SBS2 > PMAX SBS3	PMAX SBS1 (высокий)	PMAX SBS2	PMAX SBS2 (средний)	PMAX SBS3	PMAX SBS3 (низкий)	0
Ячейка 2 (BS2) PMAX SBS2 > PMAX SBS3 > PMAX SBS1	PMAX SBS1 (низкий)	0	PMAX SBS2 (высокий)	PMAX SBS3	PMAX SBS3 (средний)	PMAX SBS1
Ячейка 3 (BS3) PMAX SBS3 > PMAX SBS1 > PMAX SBS2	PMAX SBS1 (средний)	PMAX SBS2	PMAX SBS2 (низкий)	0	PMAX SBS3 (высокий)	PMAX SBS1

Если рассматривать радиоячейки 1-3 как кластер ячеек с сильными взаимными помехами (см. фиг.5), то значения пределов мощности передачи могут быть скоординированы таким образом, что в рассматриваемых радиоячейках кластера для каждого набора блоков поднесущих соответственно заданы высокий, средний и низкий верхний пределы мощности передачи. С точки зрения межсотовых взаимных помех это может привести к следующему: на блок поднесущих, принадлежащий к набору блоков поднесущих с высоким пределом мощности передачи, как источники помех влияют блоки поднесущих со средним и низким пределами мощности передачи, на блок поднесущих, принадлежащий к набору блоков поднесущих со средним пределом мощности передачи, как источники помех влияют блоки поднесущих с высоким и низким пределами мощности передачи и на блок поднесущих, принадлежащий к набору блоков поднесущих с низким пределом мощности передачи, как источники помех влияют блоки поднесущих с высоким и средним пределами мощности передачи.

Хотя примеры, показанные на фиг.3, а также правило распределения, заданное в приведенной выше таблице, относятся к варианту с тремя наборами блоков поднесущих на одну радиоячейку и тремя диапазонами мощности передачи, в общем случае настоящее изобретение применимо к любому числу диапазонов мощности передачи и наборов блоков поднесущих в радиоячейке. Как очевидно из приведенных выше примеров, определенное сочетание при выборе числа диапазонов мощности передачи и числа наборов блоков поднесущих может облегчить применение простого правила назначения уровней мощности передачи набором блоков поднесущих (или наоборот).

Приведенная ниже матрица показана в качестве примера обобщения рассмотренного выше "правила назначения", при этом PRⁿ _x обозначает диапазон мощности передачи в радиоячейке n, имеющей индекс х диапазона мощности передачи, указывающий Х различных доступных диапазонов мощности передачи на одну радиоячейку:

	SBS1	SBS2	SBS3	…	SBSМ-1	SBSМ
Радиоячейка 1	PR1 1	PR1 2	PR1 3	…	PR1 X-1	PR1 X
Радиоячейка 2	PR2 X	PR2 1	PR2 2	…	PR2 X-2	PR2 X-1
Радиоячейка 3	PR3 X-1	PR3 X	PR3 1	…	PR3 X-3	PR3 X-2
…	…	…	…	…	…	…
Радиоячейка N-1	PRN-1 3	PRN-1 4	PRN-1 5	…	PRN-1 1	PRN-1 2
Радиоячейка N	PRN 2	PRN 3	PRN 4	…	PRN X	PRN 1

В приведенной выше таблице диапазоны мощности передачи PRⁿ _x с индексом х могут отличаться для различных радиоячеек либо могут представлять один и тот же диапазон мощности. Необходимо отметить, что в данном примере индекс х = 1 относится к диапазону мощности передачи PRⁿ _x в радиоячейке n, содержащему наиболее низкие уровни мощности передачи, которые доступны для управления мощностью, в то время как х = Х относится к диапазону мощности передачи PRⁿ _x в радиоячейке n, содержащему наиболее высокие уровни мощности передачи, которые доступны для управления мощностью. Кроме того, PRⁿ _x = PRⁿ _x-1 достоверно для всех х. Распределение диапазонов мощности передачи по различным ячейкам может выполняться путем перестановки индекса х, указывающего значения уровней мощности, т.е. диапазон уровней мощности передачи для сигнала, излучаемого базовой станцией радиоячейки n. Как можно видеть из этой таблицы, каждый из индексов диапазона мощности передачи

встречается один раз в каждом столбце и каждой строке данной матрицы. Следовательно, в приведенном примере число М наборов блоков поднесущих равно числу Х диапазонов мощности передачи. Кроме того, число радиоячеек в кластере N совпадает с числом М наборов блоков поднесущих или соответственно числом Х диапазонов мощности передачи. Отметим, что возможен вариант, когда PRⁿ _x = PRⁿ _x-1, который, по существу, означает, что в соответствующей ячейке SBS_m и SBS_m+1 могут иметь идентичный диапазон мощности передачи. Естественно, это может быть достоверно только для выбранных наборов блоков поднесущих. Такой вариант может считаться аналогичным случаю, когда для заданной ячейки число диапазонов мощности передачи меньше числа наборов блоков поднесущих, и один диапазон мощности передачи используется для нескольких наборов блоков поднесущих.

В случае M > X нескольким наборам блоков поднесущих может быть назначен один диапазон мощности передачи. Кроме того, в случае N M, т.е. число радиоячеек в кластере не равно числу наборов блоков поднесущих, правило распределения может соответствовать рассмотренному выше, т.е. каждая строка и столбец в матрице могут содержать каждый из индексов х мощности передачи только один раз.

При выборе числа диапазонов мощности передачи и числа наборов блоков поднесущих, кратных числу ячеек в кластере ячеек, может быть задано простое правило распределения. В случае, когда, кроме того, равны число наборов блоков поднесущих и число диапазонов мощности передачи на одну радиоячейку, может использоваться простая схема отображения, которая в общих чертах описана выше.

Кроме того, на фиг.4 показано, что согласование выделения наборов блоков поднесущих в соответствии с данным способом может быть распространено на случай множества ячеек при сохранении указанных свойств взаимных помех.

Предлагаемое согласование выделения наборов блоков поднесущих во множестве ячеек может привести к появлению следующих результатов/выгод. Может быть уменьшено отношение SIR для мобильных станций, характеризующихся плохой геометрией, так как в предпочтительном случае им назначаются блоки поднесущих, принадлежащие к наборам блоков поднесущих с высокой мощностью передачи (т.е. имеющим связанный с ними диапазон мощности передачи, содержащий большие мощности передачи), на которые меньше влияют взаимные помехи, например, создаваемые блоками поднесущих со средней и низкой мощностью. Может быть увеличено отношение SIR для мобильных станций, характеризующихся хорошей геометрией, так как в предпочтительном случае им назначаются блоки поднесущих, принадлежащие к наборам блоков поднесущих с низкой мощностью передачи, на которые влияют повышенные взаимные помехи, например, создаваемые блоками поднесущих с высокой и средней мощностью. При применении принципов настоящего изобретения, которые в общих чертах описаны выше, можно уменьшить динамический диапазон, требуемый для управления мощностью передачи.

Согласно следующему варианту реализации настоящего изобретения нижний предел мощности передачи (P^MIN) равен верхнему пределу мощности передачи (P^MAX) "следующего по уровню" набора блоков поднесущих для всех наборов, т.е., если P^MAX _SBS1 = P^MAX _SBS2 = P^MAX _SBS3 … и т.д., то P^MIN _SBS1 = P^MAX _SBS2, P^MIN _SBS2 = P^MAX _SBS3 … и т.д.

Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения нижний предел мощности передачи (P^MIN) меньше (например, на заданное смещение) верхнего предела мощности передачи (P^MAX) "следующего по уровню" набора блоков поднесущих для всех наборов, т.е., если P^MAX _SBS1 = P^MAX _SBS2 = P^MAX _SBS3 … и т.д., то P^MIN _SBS1 < P^MAX _SBS2, P^MIN _SBS2 < P^MAX _SBS3 … и т.д.

Согласно другому варианту реализации настоящего изобретения мобильной станции, характеризующейся плохой геометрией, могут быть назначены наборы блоков поднесущих с высокой мощностью и наоборот. То есть абонентскому терминалу назначается радиоканал (один или несколько блоков поднесущих из набора блоков поднесущих), исходя из его геометрии. Необходимо отметить, что при реальном размещении (не в идеальной шестиугольной ячейке) и в реальных условиях термин "геометрия" необязательно исключительно означает расстояние мобильной станции до базовой станции (расстояние от мобильной станции до центра ячейки), но также относится к потерям на трассе распространения сигнала. То есть мобильная станция может находиться очень близко к базовой станции, но характеризоваться при этом низким средним отношением SIR, так как распространению сигнала мешают здания, а распространение взаимной помехи происходит в зоне прямой видимости (LOS).

Блок поднесущих, который используется в предыдущих разделах, может содержать М поднесущих, где М может также быть равно 1. То есть в случае М = 1 система будет "сужена" до системы с FDM.

Набор блоков поднесущих (SBS) может содержать S блоков поднесущих, где S может изменяться в зависимости от заданного набора блоков поднесущих, однако в предпочтительном случае одни и те же блоки поднесущих должны использоваться для соответствующих наборов блоков поднесущих в соседних ячейках.

Набор блоков поднесущих (SBS) может содержать S блоков поднесущих, где S может изменяться в зависимости от заданного набора блоков поднесущих. При этом согласно другому варианту реализации настоящего изобретения для соответствующих наборов блоков поднесущих в соседних ячейках могут использоваться одни и те же блоки поднесущих. В последнем случае для каждого из наборов блоков поднесущих в каждой радиоячейке кластера ячеек может существовать соответствующий набор блоков поднесущих в соседней радиоячейке, так как в соответствующие наборы блоков поднесущих выделяются одни и те же поднесущие.

Кроме того, в зависимости от радиоячейки могут изменяться пределы мощности передачи для наборов блоков поднесущих. При х заданных наборах блоков поднесущих до х - 1 наборов блоков поднесущих могут иметь один и тот же предел мощности передачи. Пределы мощности передачи могут быть реконфигурированы для каждой ячейки индивидуально или с учетом состояния соседних радиоячеек.

Другой аспект настоящего изобретения относится к передаче служебной информации (сигнализации), связанной с (ре)конфигурированием наборов блоков поднесущих в радиоячейках и диапазонов или пределов мощности передачи. Так как реконфигурирование в радиоячейке может проводиться с учетом состояния соседних радиоячеек, может оказаться необходимой сигнализация информации, касающейся реконфигурирования, в соседние ячейки.

Например, информация, касающаяся качества каналов, т.е. уровней взаимных помех в радиоячейке, может передаваться в смежные радиоячейки, чтобы эти ячейки могли использовать эту информацию при возможном реконфигурировании используемых ими уровней мощности передачи. Кроме того, если необходимо изменить порядок группирования блоков поднесущих в наборы блоков поднесущих, новое распределение или выделение блоков поднесущих в наборы блоков поднесущих должно быть передано в соседние ячейки, так как в соответствующих из этих ячеек может быть использовано такое же выделение.

В зависимости от архитектуры сети эта информация может также передаваться в блок управления (например, контроллер радиосети), управляющий кластером ячеек, который может применить соответствующую информацию для начала (ре)конфигурирования.

Согласно следующему варианту реализации настоящего изобретения другим аспектом является сигнализация при передачах между передатчиком и приемником. Сигнализация между передатчиком и приемником может включать в себя сигнализацию назначения наборов блоков поднесущих и назначения блоков поднесущих. Перед выполняемым достаточно часто фактическим (покадровым) назначением блоков поднесущих может осуществляться выполняемое относительно менее часто предварительное назначение набора блоков поднесущих мобильной станции, при котором, по сути, может происходить задание "активного" набора блоков поднесущих для соответствующей мобильной станции.

Это может позволить снизить непроизводительные издержки на сигнализацию при назначении блоков поднесущих, так как сигнализация должна будет выполняться только применительно к набору блоков поднесущих, который предварительно назначен мобильной станции. Кроме того, это может позволить снизить непроизводительные издержки на сигнализацию при сигнализации качества каналов обратной связи от приемника к передатчику, что может осуществляться только для соответствующего набора блоков поднесущих.

Кроме того, необходимо отметить, что идеи, лежащие в основе настоящего изобретения, применимы к ячейкам любого типа. Согласно еще одному варианту реализации настоящего изобретения могут использоваться секторизованные радиоячейки. Пример шестиугольных радиоячеек с 3 секторами на ячейку показан на фиг.6 и 7. Предположим, что диаграммы направленности антенн в секторах внутри одной радиоячейки являются такими, что взаимными помехами, создаваемыми этими антеннами, можно пренебречь (т.е. ширина диаграммы направленности антенны 120°). В этом случае будет преобладать взаимная помеха, создаваемая секторами соседних ячеек (в пределах ширины диаграммы направленности антенн). Как показано на фиг.6, для сектора 2 радиоячейки 1 (BS₁) имеется два соседних сектора в соседних радиоячейках, а именно сектор 2 в радиоячейке 3 (BS₃) и сектор 3 в радиоячейке 2 (BS₂). Эти три соседних сектора, находящиеся в различных радиоячейках, можно также рассматривать как кластер секторов.

В каждом из секторов, относящихся к одной радиоячейке, могут одновременно использоваться одни и те же блоки поднесущих (т.е. поднесущие). Для выравнивания взаимных помех могут применяться способы, предложенные выше для использования однолучевых антенн. Конкретный способ необходимо всего лишь адаптировать к новому типу ячейки, так как вместо выравнивания взаимных помех для радиоячеек в кластере ячеек осуществляется выравнивание взаимных помех между секторами кластера секторов.

Сравнивая фиг.6 с фиг.4, отметим, что число диапазонов мощности передачи и число наборов блоков поднесущих могут выбираться таким же образом и можно использовать аналогичное распределение диапазонов мощности передачи по наборам блоков поднесущих. Как показано на фиг.6, в секторах одной радиоячейки можно использовать одни и те же комбинации "диапазон мощности передачи - набор блоков поднесущих". Следовательно, структура взаимно скоординированных комбинаций "диапазон мощности передачи - набор блоков поднесущих" для секторов, принадлежащих к одному кластеру секторов, может соответствовать структуре, известной из фиг.4, для взаимно скоординированных комбинаций "диапазон мощности передачи - набор блоков поднесущих" для кластера радиоячеек. Однако в случае использования секторизованных радиоячеек диапазоны мощности передачи, выбранные в секторах одной радиоячейки, могут отличаться друг от друга.

Кроме того, диапазоны мощности передачи и наборы блоков поднесущих внутри сектора могут быть реконфигурированы, как описано выше. Сигнализация, которая может оказаться необходимой для информирования соседних радиоячеек о реконфигурировании в секторе, может передаваться базовым станциям, обеспечивающим связь в соседних секторах кластера секторов. В зависимости от архитектуры сети это может выполняться напрямую или через блок управления, имеющийся в данной системе связи, например контроллер радиосети (RNC).

Другой пример возможной комбинации "диапазон мощности передачи - набор блоков поднесущих" изображен на фиг.7. В этом варианте реализации настоящего изобретения сектора одной радиоячейки не используют одну и ту же комбинацию "диапазон мощности передачи - набор блоков поднесущих", как в примере на фиг.6. Результирующая посекторная структура взаимно скоординированных комбинаций "диапазон мощности передачи - набор блоков поднесущих" аналогична структуре, показанной на фиг.4. Это означает, что сектор на фиг.7 соответствует радиоячейке на фиг.4, если не учитывать, что базовой станцией радиоячейки контролируется более одного сектора.

Предлагаемый способ также применим к системам стандарта MC-CDMA. В этом случае пределы мощности передачи для заданного набора блоков поднесущих должны задаваться, исходя из суммарной мощности на код для конкретной (под)несущей (блока (под)несущих). В такой системе стандарта MC-CDMA может применяться расширение во временной и/или частотной области.

Также необходимо отметить, что принципы, лежащие в основе настоящего изобретения, применимы в системе связи для передачи по нисходящей и/или восходящей линии связи.

Claims (43)

1. Способ снижения флуктуации межсотовых взаимных помех в радиоячейках системы сотовой связи, содержащей множество радиоячеек, в которых для связи используют множество блоков поднесущих, каждый блок поднесущих содержит множество поднесущих, и некоторое число соседних радиоячеек составляет кластер ячеек, при этом способ содержит следующие этапы: группируют упомянутые блоки поднесущих во множество наборов блоков поднесущих в каждой радиоячейке кластера ячеек; определяют множество диапазонов мощности передачи для каждой из радиоячеек данного кластера ячеек, причем диапазон мощности передачи задает диапазон уровней мощности передачи, используемых при управлении мощностью передачи; и
назначают упомянутое множество диапазонов мощности передачи упомянутым наборам блоков поднесущих в радиоячейках кластера ячеек.

2. Способ по п.1, в котором каждая из радиоячеек кластера ячеек содержит соответствующие наборы блоков поднесущих, включающие в себя одни и те же поднесущие.

3. Способ по п.2, в котором упомянутое множество диапазонов мощности передачи назначают наборам блоков поднесущих радиоячеек кластера ячеек таким образом, что в одной радиоячейке существует отображение каждого из упомянутого множества диапазонов мощности передачи на набор блоков поднесущих в этой радиоячейке и
существует отображение каждого из упомянутого множества диапазонов мощности передачи на один из упомянутых соответствующих наборов блоков поднесущих в радиоячейках упомянутого кластера ячеек.

4. Способ по п.2, в котором упомянутое множество диапазонов мощности передачи назначают наборам блоков поднесущих радиоячеек кластера ячеек таким образом, что в одной радиоячейке существует отображение каждого из упомянутого множества наборов блоков поднесущих этой радиоячейки на диапазон мощности передачи и
существует отображение каждого из упомянутых соответствующих наборов блоков поднесущих в радиоячейках упомянутого кластера ячеек на один из упомянутого множества диапазонов мощности передачи.

5. Способ по п.3 или 4, в котором упомянутое отображение является уникальным или однозначно определенным отображением.

6. Способ по п.1, в котором диапазоны мощности передачи в разных радиоячейках отличаются.

7. Способ по п.2, в котором размеры соответствующих наборов блоков поднесущих равны.

8. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором реконфигурируют наборы блоков поднесущих в радиоячейке данного кластера ячеек.

9. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап сигнализации информации, относящейся к качеству каналов в радиоячейке, из радиоячейки в, по меньшей мере, одну соседнюю радиоячейку данного кластера ячеек.

10. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап сигнализации информации, относящейся к качеству каналов в радиоячейке, в блок управления, имеющийся в системе связи.

11. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором реконфигурируют диапазоны мощности передачи в радиоячейке данного кластера ячеек.

12. Способ по п.1, в котором реконфигурирование диапазонов мощности передачи или наборов блоков поднесущих в радиоячейке выполняют с учетом состояния других радиоячеек ее кластера ячеек.

13. Способ по п.12, в котором упомянутое реконфигурирование основано на измерении качества каналов.

14. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап сигнализации информации, относящейся к реконфигурированию наборов блоков поднесущих в радиоячейке, из данной радиоячейки в, по меньшей мере, одну соседнюю радиоячейку данного кластера ячеек.

15. Способ по п.14, дополнительно содержащий этап сигнализации информации, относящейся к качеству каналов в радиоячейке, из радиоячейки в, по меньшей мере, одну соседнюю радиоячейку данного кластера ячеек.

16. Способ по п.14, дополнительно содержащий этап сигнализации информации, относящейся к качеству каналов в радиоячейке, в блок управления, имеющийся в системе связи.

17. Способ по п.1, в котором система связи содержит множество абонентских терминалов, осуществляющих связь с базовыми станциями, связанными с упомянутым множеством радиоячеек, при этом способ дополнительно содержит следующие этапы:
измеряют потери на трассе распространения сигнала от абонентского терминала и потери на трассе, вызванные взаимными помехами от соседних радиоячеек для упомянутого сигнала, и назначают абонентскому терминалу блок поднесущих из набора блоков поднесущих в радиоячейке, исходя из упомянутого измерения.

18. Способ по п.17, дополнительно содержащий этап, на котором на основе упомянутого измерения определяют диапазон мощности передачи для упомянутого абонентского терминала и назначают этому абонентскому терминалу набор блоков поднесущих, исходя из определенного таким образом диапазона мощности передачи.

19. Способ по п.17, дополнительно содержащий этап сигнализации информации, относящейся к назначению блоков поднесущих или назначению наборов блоков поднесущих, в абонентский терминал.

20. Способ снижения флуктуации межсотовых взаимных помех в радиоячейках системы сотовой связи, содержащей множество радиоячеек, каждая из которых содержит, по меньшей мере, два сектора, в каждом секторе для связи используют множество блоков поднесущих, причем каждый блок поднесущих содержит множество поднесущих, и некоторое число соседних радиоячеек составляет кластер ячеек, при этом способ содержит следующие этапы: группируют упомянутые блоки поднесущих во множество наборов блоков поднесущих в каждом из секторов каждой радиоячейки упомянутого кластера ячеек;
определяют множество диапазонов мощности передачи для каждого сектора каждой из радиоячеек кластера ячеек, причем диапазон мощности передачи задает диапазон уровней мощности передачи, используемых для управления мощностью передачи, и
назначают упомянутое множество диапазонов мощности передачи упомянутому множеству наборов блоков поднесущих сектора радиоячейки и соседних с ним секторов упомянутых других радиоячеек.

21. Способ по п.20, в котором каждый сектор радиоячейки имеет соседние сектора в других радиоячейках кластера ячеек, причем сектор радиоячейки и соседние с ним сектора в упомянутых других радиоячейках составляют кластер секторов, и каждый из них содержит соответствующий набор блоков поднесущих, включающий в себя одни и те же поднесущие.

22. Способ по п.21, в котором упомянутое множество диапазонов мощности передачи назначают наборам блоков поднесущих радиоячеек кластера ячеек таким образом, что в одном секторе радиоячейки существует отображение каждого из упомянутого множества диапазонов мощности передачи на набор блоков поднесущих этого сектора и существует отображение каждого из упомянутого множества диапазонов мощности передачи на один из упомянутых соответствующих наборов блоков поднесущих в упомянутом кластере секторов.

23. Способ по п.21, в котором упомянутое множество диапазонов мощности передачи назначают наборам блоков поднесущих радиоячеек кластера ячеек таким образом, что в одном секторе радиоячейки существует отображение каждого из упомянутого множества наборов блоков поднесущих этого сектора на диапазон мощности передачи и существует отображение каждого из упомянутого множества упомянутых соответствующих наборов блоков поднесущих в упомянутом кластере секторов на один диапазон мощности передачи.

24. Способ по п.22, в котором упомянутое отображение является уникальным или однозначно определенным отображением.

25. Способ по п.20, в котором диапазоны мощности передачи в разных секторах отличаются.

26. Способ по п.20, в котором размеры соответствующих наборов блоков поднесущих равны.

27. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап, на котором реконфигурируют наборы блоков поднесущих в секторе некоторой радиоячейки данного кластера ячеек.

28. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап, на котором реконфигурируют диапазоны мощности передачи в секторе некоторой радиоячейки данного кластера ячеек.

29. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап сигнализации информации, относящейся к качеству каналов в секторе, из радиоячейки данного сектора в, по меньшей мере, один соседний сектор другой радиоячейки данного кластера ячеек.

30. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап сигнализации информации, относящейся к качеству каналов в секторе, в блок управления, имеющийся в системе связи.

31. Способ по п.20, в котором реконфигурирование диапазонов мощности передачи или наборов блоков поднесущих в секторе выполняют с учетом состояния других секторов данного кластера секторов.

32. Способ по п.31, в котором упомянутое реконфигурирование основано на измерении качества каналов.

33. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап сигнализации информации, относящейся к реконфигурированию наборов блоков поднесущих в секторе в, по меньшей мере, один соседний сектор некоторой радиоячейки данного кластера ячеек.

34. Способ по п.20, в котором система связи содержит множество абонентских терминалов, осуществляющих связь с базовыми станциями, связанными с упомянутым множеством секторов, при этом способ дополнительно содержит следующие этапы:
измеряют потери на трассе распространения сигнала от абонентского терминала и потери на трассе, вызванные взаимными помехами от соседних секторов для упомянутого сигнала, и назначают абонентскому терминалу блок поднесущих из набора блоков поднесущих в секторе, исходя из упомянутого измерения.

35. Способ по п.34, дополнительно содержащий этап, на котором на основе упомянутого измерения определяют диапазон мощности передачи для упомянутого абонентского терминала и назначают этому абонентскому терминалу набор блоков поднесущих, исходя из определенного таким образом диапазона мощности передачи.

36. Способ по п.34, дополнительно содержащий этап сигнализации информации, относящейся к назначению блоков поднесущих или назначению наборов блоков поднесущих, в абонентский терминал.

37. Базовая станция в системе сотовой связи, содержащей множество радиоячеек, в которых для связи используется множество блоков поднесущих, причем каждый блок поднесущих содержит множество поднесущих, и некоторое число соседних радиоячеек составляет кластер ячеек, при этом базовая станция содержит блок обработки, обеспечивающий группирование упомянутых блоков поднесущих во множество наборов блоков поднесущих одной из упомянутых радиоячеек кластера ячеек, управляемой базовой станцией; блок определения, обеспечивающий определение множества диапазонов мощности передачи для данной радиоячейки упомянутого кластера ячеек, управляемой базовой станцией; блок управления мощностью, обеспечивающий управление мощностью в диапазоне уровней мощности передачи, заданных одним из упомянутого множества диапазонов мощности передачи; и блок назначения, обеспечивающий назначение упомянутого множества диапазонов мощности передачи упомянутым наборам блоков поднесущих в данных радиоячейках данного кластера ячеек, управляемой базовой станцией.

38. Базовая станция по п.37, в которой каждая из радиоячеек кластера ячеек содержит соответствующие наборы блоков поднесущих, включающие одни и те же поднесущие.

39. Базовая станция по п.38, в которой упомянутый блок назначения обеспечивает назначение упомянутого множества диапазонов мощности передачи наборам блоков поднесущих данных радиоячеек кластера ячеек, управляемых базовой станцией, таким образом, что в одной радиоячейке существует отображение каждого из упомянутого множества диапазонов мощности передачи на набор блоков поднесущих в этой радиоячейке; и
существует отображение каждого из упомянутого множества диапазонов мощности передачи на один из упомянутых соответствующих наборов блоков поднесущих в радиоячейках упомянутого кластера ячеек.

40. Базовая станция по п.38, в которой упомянутый блок назначения обеспечивает назначение упомянутого множества диапазонов мощности передачи наборам блоков поднесущих данных радиоячеек кластера ячеек, управляемых базовой станцией, таким образом, что в одной радиоячейке существует отображение каждого из упомянутого множества наборов блоков поднесущих этой радиоячейки на диапазон мощности передачи; и
существует отображение каждого из упомянутых соответствующих наборов блоков поднесущих в радиоячейках упомянутого кластера ячеек на один из упомянутого множества диапазонов мощности передачи.

41. Базовая станция по п.38, дополнительно содержащая блок измерения, обеспечивающий измерение потерь на трассе распространения сигнала от абонентского терминала и потерь на трассе, вызванных взаимными помехами от соседних секторов для упомянутого сигнала; и блок назначения, обеспечивающий назначение абонентскому терминалу одного из упомянутых наборов блоков поднесущих, исходя из упомянутого измерения.

42. Абонентский терминал для использования в системе сотовой связи, содержащей множество радиоячеек, в которых для связи используется множество блоков поднесущих, каждый блок поднесущих содержит множество поднесущих, причем абонентский терминал содержит блок приема, обеспечивающий прием информации, относящейся к назначению блоков поднесущих или назначению наборов блоков поднесущих от базовой станции системы сотовой связи, причем
абонентский терминал расположен в радиоячейке, управляемой базовой станцией; и
блок выбора, обеспечивающий выбор назначенного блока поднесущих или назначенного набора блоков поднесущих для передачи данных соответственно; и
блок управления мощностью, обеспечивающий управление мощностью передачи при осуществлении связи с базовой станцией, причем блок управления обеспечивает управление мощностью в заданном диапазоне управления мощностью передачи, границами которого являются уровень мощности передачи, равный 0, и максимальный уровень мощности передачи, причем диапазон управления мощностью передачи связан с назначенным блоком поднесущих или назначенным набором блоков поднесущих для передачи данных, соответственно.

43. Система радиосвязи, содержащая базовую станцию по п.37 и, по меньшей мере, один абонентский терминал по п.42.

Images