專利名稱：移動通信系統(tǒng)中的時隙分配方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)中的時隙分配方法和設備，該移動通信系統(tǒng)中的無線通信方法采用TDMA和TDD方案。
背景技術：
TDD(時分雙工)方案是一種通過將比特流時分成在單一頻帶上發(fā)送的信息源并將這些信息源分配給上行鏈路/下行鏈路而實現(xiàn)上行鏈路信道和下行鏈路信道的接入方案。TDD方案通常與TDMA(時分多址)和CDMA(碼分多址)等多路復用方案一起使用。
目前，ITU(國際電信聯(lián)盟)正在制訂關于IMT-2000 CDMA TDD方案(其接入方案是CDMA、TDMA和TDD)的標準，正在對該方案進行研究，以便根據(jù)業(yè)務量等指標對分配給上行鏈路/下行鏈路信道的時隙進行適應性改變。以IMT-2000 CDMA TDD方案為例，描述一下傳統(tǒng)技術。


圖1描述了IMT-2000 CDMA TDD方案的幀結構。在該圖中，DL101是分配給下行鏈路信道的時隙，UL102是分配給上行鏈路信道的時隙。通常要預先設置一幀中分配給上行鏈路/下行鏈路的時隙數(shù)目和位置。
在圖1所示的例子中，分配給上行鏈路和下行鏈路的時隙數(shù)分別為7和8。它們的位置在分成兩部分的幀中第一半部分和第二半部分，所以交換點(以下稱為“SP”)是1。盡管在圖1所示的例子中，IP的數(shù)目是1，但沒有必要將其限定為1。
當有分配請求時，并且存在所需的上行鏈路/下行鏈路時隙時，在考慮時隙間干擾電平等情下對時隙進行分配。
由于TDD方案對于上行鏈路/下行鏈路信道使用相同的頻率，所以在同時將上行鏈路和下行鏈路信道分配在相鄰區(qū)域中時，來自相鄰區(qū)域中移動站的干擾波可能大于當前區(qū)域中希望的下行鏈路波，從而受干擾的移動站在該時隙中質(zhì)量下降。于是，將該區(qū)域稱為分配時隙的最小區(qū)。
圖2A和2B描述了相鄰區(qū)域中干擾波的影響。在該例子中，假定分配時隙的最小區(qū)屬于單個基站。圖2A描述了相鄰區(qū)域共同使用相同的時隙數(shù)目和位置的情況；圖2B描述了相鄰區(qū)域使用不同的時隙數(shù)目和位置的情況。
在圖2A中，由于對于一個移動站201來說，由基站202發(fā)射的信號是希望的波，而由基站204發(fā)射的信號是干擾波。
在圖2B所示的例子中，將來自移動站201的上行鏈路信道分配給基站所在區(qū)域，同時將至移動站201的下行鏈路信道分配給另一基站所在區(qū)域。于是，對于移動站201，由基站202發(fā)射的信號是希望的波，而由移動站203發(fā)射的信號成為干擾波，從而增加了對移動站201的干擾。
因此，分配給上行鏈路/下行鏈路的時隙的數(shù)目/位置不是以逐個區(qū)域為基準進行變化的，而是以逐個系統(tǒng)的為基準變化的。在此情況下，系統(tǒng)不僅僅指的是包括單一無線網(wǎng)絡控制器控制下的多個基站的系統(tǒng)，而且還指包括多個無線網(wǎng)絡控制器控制下的多個基站的系統(tǒng)。
然而，傳統(tǒng)的時隙分配方案存在以下問題由于分配給上行鏈路和下行鏈路的時隙數(shù)對于系統(tǒng)來說是唯一確定的，即使下行鏈路業(yè)務量顯著增加了，并且上行鏈路包括可用時隙，也不能將它們分配給下行鏈路信道。
此外，還有另外一個問題必須改變整個系統(tǒng)的時隙分配方案以解決區(qū)域的上行鏈路/下行鏈路業(yè)務量之間的不對稱性。
此外，由于來自相鄰區(qū)域中移動站的干擾，獨立地改變每個基站的上行鏈路/下行鏈路信道的時隙分配將會使質(zhì)量下降。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的是提供一種用于移動通信系統(tǒng)的時隙分配方法和設備，所述方法和設備能夠?qū)碜韵噜弲^(qū)域中移動站的干擾限制在最小值。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供一種用于移動通信系統(tǒng)的時隙分配方法，該移動通信系統(tǒng)采用TDMA和TDD方案分配時隙，時隙是通過將頻帶內(nèi)的幀按時間劃分給上行鏈路信道和下行鏈路信道而形成的，所述移動通信系統(tǒng)中的時隙分配方法包括步驟把上行鏈路或下行鏈路優(yōu)先級賦給幀內(nèi)的所有時隙；接收來自上行鏈路信道和下行鏈路信道中至少一個信道的時隙分配請求，響應接收步驟中接收到的時隙分配請求，根據(jù)在賦給步驟中賦給的優(yōu)先級，分配幀中的時隙。
于是，可以根據(jù)業(yè)務量狀態(tài)、干擾狀態(tài)等，以逐個區(qū)域為基礎來分配時隙，從而可以增加頻率有效利用率。
在此，賦給步驟可以把相同的優(yōu)先權賦給幀中包括的多個時隙。
因此，即使在系統(tǒng)的上行鏈路/下行鏈路分配中，時隙數(shù)有上限/下限值時，也可以提高頻率的有效利用率。
賦給步驟可以將賦給的優(yōu)先級存儲在存儲裝置中，并且分配步驟可以根據(jù)存儲裝置中存儲的優(yōu)先級來分配幀中的時隙。
于是，在不逐個系統(tǒng)改變上行鏈路和下行鏈路時隙數(shù)的情況下，可以在逐個區(qū)域基礎上進行時隙分配。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供一種用于移動通信系統(tǒng)的時隙分配設備，該移動通信系統(tǒng)使用TDMA和TDD方案分配時隙，時隙是通過將頻帶內(nèi)的幀按時間劃分給上行鏈路信道和下行鏈路信道而形成的，所述移動通信系統(tǒng)中的時隙分配設備包括用于存儲幀內(nèi)所有時隙的上行鏈路或下行鏈路優(yōu)先級的存儲裝置；用于接收來自上行鏈路信道和下行鏈路信道中至少一信道的時隙分配請求的接收裝置；以及，響應接收裝置接收到的時隙分配請求，根據(jù)存儲裝置中的存儲的優(yōu)先級分配幀中時隙的分配裝置。
在此，存儲裝置可以把相同的優(yōu)先級賦給幀中包括的多個時隙。
分配裝置可以根據(jù)存儲裝置中存儲的優(yōu)先級確定要分配的時隙的優(yōu)先級。
根據(jù)本發(fā)明，可以根據(jù)業(yè)務量狀態(tài)對要分配的時隙數(shù)進行適應性確定。
更具體地說，不預先確定要分配的時隙數(shù)，而是把優(yōu)先級賦給時隙，從而可以根據(jù)優(yōu)先級分配時隙。
在此情況下，可以為多個時隙分配相同的優(yōu)先級。于是，可以根據(jù)業(yè)務量狀態(tài)對上行鏈路/下行鏈路時隙做適應性變化，此外，將較低的優(yōu)先級賦給有可能受來自相鄰區(qū)域移動站干擾的時隙，可以將干擾限制到最小。
于是在業(yè)務量顯著增加時，通過逐個區(qū)域地分配時隙可以實現(xiàn)根據(jù)業(yè)務量需求為上行鏈路/下行鏈路信道分配時隙，從而可以高效地利用頻率。此外，可以將來自相鄰區(qū)域移動站的干擾限制到最小。
根據(jù)本發(fā)明，可以根據(jù)業(yè)務量和干擾情況以逐個區(qū)域為基礎進行時隙分配從而可以提高頻率的有效利用率。
通過以下參照附圖結合實施例的描述，可以使本發(fā)明的上述和其他目的、效果、特點和優(yōu)點更加清楚。
附圖簡述圖1描述了傳統(tǒng)TDD系統(tǒng)的幀結構；圖2A和2B描述了相鄰區(qū)域中干擾波的影響；圖3示出了分配給TDD系統(tǒng)幀結構中各個時隙的優(yōu)先級的例子；圖4示出了分配給TDD系統(tǒng)幀結構中各個時隙的優(yōu)先級的另一例子；圖5是根據(jù)本發(fā)明的時隙分配設備的功能性方框圖；圖6A、6B、6C和6D示出了時隙分配設備中進行的比較處理中的生成過程，其中圖6A示出了優(yōu)先級表，圖6B示出了當前幀，圖6C示出了比較處理過程確定的優(yōu)先級，圖6D示出了可分配時隙數(shù)據(jù)庫中存儲的幀的狀態(tài)；圖7示出了分配給TDD系統(tǒng)幀結構中各個時隙的優(yōu)先級的例子；圖8示出了分配給TDD系統(tǒng)幀結構中各個時隙的優(yōu)先級的另一例子；以及圖9是一流程圖，示出了根據(jù)一實施例的時隙分配方法。
具體實施例方式
以下將參照附圖詳細地描述一下根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在以下實施例中，盡管以CDMA(CDMA和TDMA)方案為例，該接入方案對于TDMA或CDMA也有效。第一實施例圖3和圖4示出了分配給TDD系統(tǒng)幀結構中各個時隙的優(yōu)先級的例子。在此，作為例子，TDD系統(tǒng)的每幀有15個時隙。
在圖3和圖4中，時隙中的字母“U”代表上行鏈路，字母“D”表示下行鏈路，字母后面的數(shù)字代表優(yōu)先級。在這些例子中，上行鏈路/下行鏈路的幀結構只有一個SP(交換點)。
在圖3的例子中，按升序?qū)⑸闲墟溌穬?yōu)先級分配給時隙號為#1-#5的時隙，按降序?qū)⑾滦墟溌穬?yōu)先級分配給時隙號為#15-#1的時隙。另一方面，在圖4的例子中，隨機地分配優(yōu)先級。分配給幀中各個時隙的優(yōu)先級或者對于一個系統(tǒng)來說是共同的或者對于系統(tǒng)中的每個區(qū)域來說是合適的。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的時隙分配設備的功能性方框圖。時隙分配設備500不僅可以作為基站的一部分，而且可以作為基站控制設備，基站高層設備的一部分。
如圖5所示，時隙分配設備500包括時隙管理部分501；優(yōu)先級數(shù)據(jù)庫502和可分配時隙數(shù)據(jù)庫503，時隙管理部分501可以查看這兩個數(shù)據(jù)庫。優(yōu)先級數(shù)據(jù)庫502可以預先存儲一個表示時隙分配優(yōu)先級的表。另一方面，可分配時隙數(shù)據(jù)庫503存儲表明當前幀的狀態(tài)的表，即，幀中可用的時隙，并按固定間隔在時隙分配處理結束時更新它。
以下，我們將參照圖9描述時隙分配設備500執(zhí)行的時隙分配方法。
首先，時隙管理部分501將上行鏈路或下行鏈路優(yōu)先級賦給幀中的所有時隙(S902)。接著，根據(jù)時隙管理部分501賦給的優(yōu)先級創(chuàng)建一個表明時隙分配優(yōu)先級的表(S904)。將創(chuàng)建的表存儲在時隙數(shù)據(jù)庫502中。
當在步驟S906中來自上行鏈路或下行鏈路的信號產(chǎn)生時隙分配請求時，時隙管理部分501比較存儲在可用時隙數(shù)據(jù)庫503中的當前可用時隙和存儲在優(yōu)先級數(shù)據(jù)庫502中具有圖3或圖4所示內(nèi)容的優(yōu)先級表，并且分別確定分配給上行鏈路和下行鏈路的時隙(S908)。然后，時隙管理部分501依次將存儲在可分配時隙數(shù)據(jù)庫503的表中，還沒有分配的具有較高優(yōu)先級的時隙分配給信道。
圖6A、6B、6C和6D描述了時隙分配設備執(zhí)行的具體處理過程。時隙分配設備500中的優(yōu)先級數(shù)據(jù)庫502存儲如圖6A所示的優(yōu)先級表。另一方面，圖6B示出了存儲在可分配時隙數(shù)據(jù)庫503中的當前幀，其中四個時隙#1、#2、#6和#8已經(jīng)分配給上行鏈路信道。
當接收到要求將三個時隙分配給下行鏈路信道的時隙分配請求，時隙管理部分501將如圖6A所示的優(yōu)先級表和如圖6B所示的可用時隙進行比較，并確定接著已分配的時隙之后要分配的時隙的優(yōu)先級。圖6C示出了確定的優(yōu)先級，作為比較過程的結果。例如，對于上行鏈路信道，分別將舊的優(yōu)先級5-15轉化為新的優(yōu)先級1-11。對于下行鏈路信道，以相似的方式執(zhí)行比較過程。
作為比較過程的結果，時隙管理部分501將具有較高優(yōu)先級的時隙(即號碼為#3、#13和#11的時隙)分配給下行鏈路信道。
最后，時隙管理部分501將表明當前幀狀態(tài)的表存儲到可分配時隙數(shù)據(jù)庫503中。圖6D示出了表的內(nèi)容。
當在一特定區(qū)域中需要的下行鏈路時隙數(shù)增多時，如圖5所示的時隙分配設備500分配下行鏈路可分配時隙表中具有較低優(yōu)先級的時隙，從而可以增加下行鏈路時隙數(shù)。
于是，由于不對稱性而使上行鏈路和下行鏈路業(yè)務量彼此不同時，可以在不改變逐個系統(tǒng)的上行鏈路/下行鏈路時隙數(shù)情況下，可以按區(qū)域進行時隙分配。于是，可以根據(jù)業(yè)務量、干擾等進行時隙分配，從而可以更有效地利用頻率。
此外，對于有可能受相鄰區(qū)域中移動站的干擾的時隙分配低優(yōu)先級，可以將干擾限制到最低。第二實施例本實施例與前述實施例的區(qū)別在于系統(tǒng)中的上行鏈路或下行鏈路時隙數(shù)有一個上限或一個下限。以下將以TDD系統(tǒng)為例描述分配給這樣時隙的優(yōu)先級的例子，其中假定時隙為15。
圖7示出了分配給TDD系統(tǒng)幀結構中各個時隙的優(yōu)先級的例子。在如圖7所示的例子中，假定系統(tǒng)中定義的時隙數(shù)的下限對于上行鏈路為3，對于下行鏈路為8，并且它們在上行/下行鏈路時隙中具有最高優(yōu)先級。對于其它時隙，隨機地為它們分配優(yōu)先級。
圖8示出了分配給TDD系統(tǒng)幀結構中各個時隙的優(yōu)先級的另一例子。在如圖8所示的例子中，如圖7一樣，假設系統(tǒng)中定義的時隙數(shù)的下限對于上行鏈路是3，對于下行鏈路是7，并且它們在上行鏈路/下行鏈路時隙中具有最高優(yōu)先級。將其他時隙劃分成不對稱組，并為它們分配優(yōu)先級。每個組中包括的時隙不必是連續(xù)的。
在如圖7和8所示的優(yōu)先級分配中，為系統(tǒng)中預定下限數(shù)目的時隙分配最高優(yōu)先級，而為其他時隙分配較低優(yōu)先級。
換句話說，將具有最高優(yōu)先級的時隙組看成專用于上行鏈路/下行鏈路信道的時隙，而對其他時隙按與前述實施例相同的方式分配優(yōu)先級。
為了實現(xiàn)根據(jù)本實施例的優(yōu)先級分配時隙，使用如圖5所示的時隙分配設備500。具體地說，將具有如圖7或8所示內(nèi)容的優(yōu)先級表存儲在如圖5所示的進隙分配設備500的優(yōu)先級數(shù)據(jù)庫502中。后續(xù)處理與前述實施例的相同。
通過這樣處理，本實施例可以提供與前述實施例相類似的優(yōu)點，即使在該系統(tǒng)中預先確定了要分配的上行鏈路/下行鏈路時隙的上限或下限。
已參照優(yōu)選實施例詳細地描述了本發(fā)明，對于本領域技術人員來說很明顯，在不背離本發(fā)明情況下，可以在較寬的方面對本發(fā)明做出修改和變化，于是所附權利要求書將涵蓋所有落入本發(fā)明實質(zhì)精神范圍內(nèi)的這些修改和變化。
權利要求
1.一種用于移動通信系統(tǒng)的時隙分配方法，該移動通信系統(tǒng)使用TDMA和TDD方案分配時隙，時隙是通過將頻帶內(nèi)的幀按時間劃分給上行鏈路和下行鏈路而形成的，所述用于移動通信系統(tǒng)的時隙分配方法包括步驟把上行鏈路或下行鏈路優(yōu)先級賦給幀中的所有時隙；從上行鏈路信道和下行鏈路信道中至少一個信道接收時隙分配請求；以及響應在接收步驟接收到的時隙分配請求，根據(jù)在賦給步驟中賦給的優(yōu)先級分配幀中的時隙。
2.根據(jù)權利要求1的時隙分配方法，其中賦給步驟將相同的優(yōu)先級賦給幀中包括的多個時隙。
3.根據(jù)權利要求1的時隙分配方法，其中賦給步驟將賦給的優(yōu)先級存儲在存儲裝置中，并且分配步驟根據(jù)所述存儲裝置中存儲的優(yōu)先級分配幀中的時隙。
4.一種用于移動通信系統(tǒng)的時隙分配設備，該移動通信系統(tǒng)使用TDMA和TDD方案分配時隙，時隙是通過將頻帶內(nèi)的幀按時間劃分給上行鏈路和下行鏈路而形成的，所述用于移動通信系統(tǒng)的時隙分配設備包括存儲裝置，用于存儲幀中的所有時隙的上行鏈路或下行鏈路優(yōu)先級；接收裝置，用于從上行鏈路信道和下行鏈路信道中至少一個信道接收時隙分配請求；以及分配裝置，用于響應所述接收裝置接收到的時隙分配請求，根據(jù)所述存儲裝置中存儲的優(yōu)先級分配幀中的時隙。
5.根據(jù)權利要求4的時隙分配設備，其中所述存儲裝置將相同的優(yōu)先級賦給幀中包括的多個時隙。
6.根據(jù)權利要求5的時隙分配設備，其中分配裝置根據(jù)所述存儲裝置中存儲的優(yōu)先級決定要分配的時隙的優(yōu)先級。
全文摘要
一種移動通信系統(tǒng),可以將來自相鄰基站的移動站的干擾限制到最小。響應時隙分配請求,時隙管理部分比較存儲在可分配時隙數(shù)據(jù)庫中的可用時隙和存儲在優(yōu)先級數(shù)據(jù)庫中的時隙分配優(yōu)先級表,并且根據(jù)比較結果分配時隙。在完成分配之后,將表明新的可用時隙的幀狀態(tài)的表存儲到可分配時隙數(shù)據(jù)庫中。
文檔編號H04J3/00GK1358037SQ0113467
公開日2002年7月10日 申請日期2001年11月9日 優(yōu)先權日2000年11月9日
發(fā)明者山田麻由, 二方敏之, 文盛郁 申請人:株式會社Ntt都科摩