專利名稱：小區(qū)選擇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)內(nèi)的小區(qū)選擇，更具體地說，本發(fā)明涉及軟切換期間內(nèi)的快速小區(qū)站點(diǎn)選擇。
在每個(gè)小區(qū)內(nèi)，要求基站對多用戶和多路徑環(huán)境中的每個(gè)被叫用戶(即每個(gè)有效移動(dòng)單元)發(fā)送信號(hào)。為了以低誤碼率實(shí)現(xiàn)滿意的信號(hào)檢測，必須將多用戶干擾(MUI)，有時(shí)也稱為多路接入干擾(MAI)降低到可接受的程度。小區(qū)內(nèi)承受的干擾量取決于于該小區(qū)內(nèi)的負(fù)荷，后者取決于于用戶數(shù)量和這些用戶的數(shù)據(jù)速率。干擾量通常隨著負(fù)荷的增加而非線性增加。通常，設(shè)置一個(gè)規(guī)定小區(qū)內(nèi)最大負(fù)荷的閾值。
在不同的時(shí)間，例如在建立呼叫、網(wǎng)絡(luò)捕獲或小區(qū)間切換期間，要求移動(dòng)單元執(zhí)行小區(qū)選擇過程，即選擇與其進(jìn)行通信的基站。在已知的小區(qū)選擇技術(shù)中，對于使用哪個(gè)小區(qū)的判決過程基于所測量的各小區(qū)內(nèi)的信號(hào)質(zhì)量。例如，希望建立呼叫、或者捕獲網(wǎng)絡(luò)、或者進(jìn)行切換(硬切換或軟切換)的移動(dòng)單元可以對從多個(gè)基站接收的信號(hào)的質(zhì)量進(jìn)行測量，并利用這些測量結(jié)果選擇與其進(jìn)行通信的一個(gè)基站。
在已知的快速小區(qū)站點(diǎn)選擇(FCSS)技術(shù)中，位于一個(gè)軟切換區(qū)中(即與兩個(gè)或更多基站通信)的一個(gè)移動(dòng)單元在每個(gè)無線幀選擇將要與其進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的單個(gè)基站。這種選擇是基于從各有效基站接收的信號(hào)的質(zhì)量。該移動(dòng)單元將所選擇基站的標(biāo)識(shí)號(hào)發(fā)送給正與它通信的所有基站。每個(gè)基站收到該標(biāo)識(shí)號(hào)后確定自己是否為被選擇的基站。在下一個(gè)無線幀，被選擇的基站向該移動(dòng)單元發(fā)送數(shù)據(jù)，而其它基站則不向該移動(dòng)單元發(fā)送數(shù)據(jù)。
FCSS能通過減少發(fā)送信道的數(shù)量從而減少對其它用戶的干擾，來改善蜂窩通信系統(tǒng)的總體性能。這種技術(shù)也能避免在已經(jīng)衰落的信道上通信。由于是各基站本身確定是否發(fā)送數(shù)據(jù)(而不是網(wǎng)絡(luò))，因而小區(qū)選擇能快速進(jìn)行，并且系統(tǒng)能對環(huán)境狀況的變化迅速作出反應(yīng)。
已知蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中存在的一個(gè)問題是，如果所選擇的小區(qū)負(fù)荷過重，則在該移動(dòng)單元開始與該小區(qū)進(jìn)行通信時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)不希望看到的干擾顯著增加的現(xiàn)象。這是因?yàn)楦蓴_隨小區(qū)負(fù)荷非線性增加。此外，如果在小區(qū)負(fù)荷已經(jīng)過重時(shí)再加入一個(gè)移動(dòng)單元，則存在該小區(qū)達(dá)到其負(fù)荷閾值的風(fēng)險(xiǎn)。這樣會(huì)導(dǎo)致例如連接斷開、某些用戶被從該小區(qū)斷開、某些用戶的數(shù)據(jù)速率降低，或者因?yàn)榉纸M緩沖而增加系統(tǒng)的等待時(shí)間。尤其在所選擇的基站與該移動(dòng)單元之間進(jìn)行高數(shù)據(jù)速率通信時(shí)，會(huì)產(chǎn)生上述問題。
上述系統(tǒng)中存在的另一個(gè)問題是，通常將負(fù)荷閾值設(shè)置為稍微低于小區(qū)的最大容量。這樣就存在一些備用容量，因此，如果一個(gè)新移動(dòng)單元進(jìn)入該小區(qū)，則可以利用備用容量(臨時(shí)超過負(fù)荷閾值)避免該移動(dòng)單元從該小區(qū)斷開。然而，與設(shè)置為較高閾值比較，將負(fù)荷閾值設(shè)置為較低閾值會(huì)降低小區(qū)容量的利用率。
另一個(gè)特別是在高數(shù)據(jù)率蜂窩通信系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的問題是，負(fù)荷水平可能變化很快，而系統(tǒng)很難對這些變化迅速作出反應(yīng)。
因此，最好提供一種可以解決上述一些或全部問題的系統(tǒng)。
在以Fujitsu Limited的名義提交的國際公布號(hào)為WO99/59366的專利中，披露了這樣一種技術(shù)，即在移動(dòng)單元可以與兩個(gè)或更多個(gè)基站進(jìn)行通信時(shí)，則根據(jù)哪個(gè)基站能實(shí)現(xiàn)最小干擾來選擇進(jìn)行通信的基站，在此引用該專利的全部主題。這種技術(shù)可以有效降低系統(tǒng)內(nèi)的干擾電平，但是它不能解決與上述負(fù)荷閾值有關(guān)的問題。
同時(shí)參考以Fujitsu Limited的名義提交的國際公布號(hào)為WO99/59367的專利，在此引用其全部主題，該專利含有與本發(fā)明有關(guān)的背景材料。
本發(fā)明所具有的優(yōu)勢在于，如果一個(gè)移動(dòng)單元可以與兩個(gè)或更多個(gè)小區(qū)進(jìn)行通信，則至少可以部分地根據(jù)哪個(gè)小區(qū)的負(fù)荷更輕來選擇小區(qū)。與選擇重負(fù)荷小區(qū)相比，選擇負(fù)荷更輕的小區(qū)可以降低干擾量，并且可以降低小區(qū)過載的風(fēng)險(xiǎn)。如果系統(tǒng)是分組交換系統(tǒng)，則可以縮短在發(fā)送之前緩沖分組的時(shí)間，這樣可以縮短系統(tǒng)的等待時(shí)間。此外，本發(fā)明還允許對小區(qū)設(shè)置更高的負(fù)荷閾值，因?yàn)樵黾右粋€(gè)移動(dòng)單元使小區(qū)過載的可能性更小。
本發(fā)明還具有這樣的優(yōu)勢，由于數(shù)據(jù)傳送是由基站控制(而不是在網(wǎng)絡(luò)級(jí))，系統(tǒng)能迅速響應(yīng)擁塞程度的變化。相反，若數(shù)據(jù)傳送由無線網(wǎng)絡(luò)控制器來控制，小區(qū)選擇系統(tǒng)的等待時(shí)間將會(huì)長得多，從而系統(tǒng)不能那樣迅速響應(yīng)擁塞程度的變化。
選擇裝置最好還基于對各小區(qū)內(nèi)信號(hào)質(zhì)量的測量來選擇用于數(shù)據(jù)傳送的小區(qū)，這樣可以改善選擇過程并使系統(tǒng)能迅速響應(yīng)環(huán)境狀況的變化。例如，如果一個(gè)小區(qū)的擁塞程度比另一個(gè)小區(qū)的擁塞程度低得多，而信號(hào)質(zhì)量稍差，則優(yōu)先選擇擁塞程度較低的小區(qū)。然而，如果擁塞程度較低的小區(qū)的信號(hào)質(zhì)量差得多，則優(yōu)先選擇具有較好信號(hào)質(zhì)量的小區(qū)。這樣，當(dāng)所測量的兩個(gè)小區(qū)間的信號(hào)質(zhì)量差低于一定閾值時(shí)，選擇裝置可以選擇具有最低擁塞程度的小區(qū)。
例如，信號(hào)質(zhì)量測量結(jié)果可以是接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)或功率的測量結(jié)果、誤碼率(BER)或幀誤差率(FER)測量結(jié)果，或者信號(hào)干擾比(SIR)或信號(hào)與干擾噪聲比(SINR)測量結(jié)果?？梢愿鶕?jù)基站廣播的導(dǎo)頻信號(hào)(例如公共導(dǎo)頻信道(CPICH)信號(hào)，或者其它適當(dāng)信號(hào))進(jìn)行此測量過程?？梢詫π盘?hào)質(zhì)量和擁塞程度的測量結(jié)果或其中之一進(jìn)行加權(quán)。
在選擇不具備最佳信號(hào)質(zhì)量但具有最低擁塞程度的小區(qū)的情況下，例如利用自適應(yīng)調(diào)制和編碼，可以降低數(shù)據(jù)率以保證滿意的數(shù)據(jù)傳送。
在一個(gè)實(shí)施例中，各基站包括用于測量擁塞程度的裝置，以及用于將擁塞程度的測量結(jié)果發(fā)送到用戶設(shè)備的裝置。在此實(shí)施例中，用于測量擁塞程度的裝置可以確定在預(yù)定時(shí)期(最好為一個(gè)將來時(shí)期)基站所要發(fā)送的數(shù)據(jù)量，以便得出擁塞程度測量結(jié)果。例如，擁塞程度的測量可以基于包含要發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的占用情況。預(yù)定時(shí)期可以是例如一個(gè)或多個(gè)無線幀，而且可以小于、等于或大于做出小區(qū)選擇決定的時(shí)間間隔。這種測量擁塞程度的方法具有這樣的優(yōu)勢，由于測量時(shí)基于將要發(fā)送的數(shù)據(jù)量，從而可以預(yù)測將來的擁塞程度。
可供選擇地，或除了緩沖區(qū)的占用情況以外，還可以采用下列一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來測量擁塞程度包丟棄率；包被重新發(fā)送的百分比；發(fā)射機(jī)的總輸出功率；下行鏈路吞吐量；和/或其它任何適當(dāng)參數(shù)。通過適當(dāng)加權(quán)，可以采用這些參數(shù)的任意組合。
在上述實(shí)施例中，發(fā)送裝置可以通過一個(gè)廣播信道發(fā)送擁塞程度的測量結(jié)果。這使得能接收該廣播信道的任何用戶設(shè)備都可以獲得擁塞程度測量結(jié)果，而且不必將測量結(jié)果分別發(fā)送給小區(qū)中的兩個(gè)或更多個(gè)用戶設(shè)備。
在另一個(gè)實(shí)施例中，用戶設(shè)備本身包括用于測量擁塞程度的裝置。該測量裝置可以例如基于一個(gè)共享發(fā)送信道的使用情況，來測量擁塞程度。在此實(shí)例中，用戶設(shè)備可以監(jiān)視該共享信道，以確定該共享信道中是否有空閑的時(shí)隙?？蛇x地，用戶設(shè)備可以確定由特定基站發(fā)送的信號(hào)數(shù)量，或者可以采用測量擁塞程度的其它方法。此實(shí)施例具有不需要發(fā)送測量結(jié)果的優(yōu)勢。不過，在有些情況下第一實(shí)施例可能更優(yōu)先，因?yàn)榛颈扔脩粼O(shè)備能得到更精確的擁塞程度測量結(jié)果。
基站中的控制裝置還可以根據(jù)包含由基站從用戶設(shè)備接收的選擇結(jié)果的信號(hào)的質(zhì)量，來控制向用戶設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，若包含選擇結(jié)果的信號(hào)的質(zhì)量很差，基站就會(huì)決定不向用戶設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。能做出這樣的決定的原因在于，與用戶設(shè)備的通信鏈接可被認(rèn)為不是足夠好，或者基站不能可靠地檢測選擇結(jié)果，從而不能確定它是否為被選擇的基站。例如，若包含一個(gè)選擇結(jié)果的信號(hào)的質(zhì)量低于一定閾值(固定的或可變的)，該控制裝置可以抑制數(shù)據(jù)發(fā)送。信號(hào)質(zhì)量的確定例如可以根據(jù)信號(hào)中的差錯(cuò)數(shù)量、信噪比或其它方法。
選擇裝置的基站選擇還可以基于基站發(fā)送到用戶設(shè)備、指示用戶設(shè)備不選擇該基站的命令。例如，因?yàn)榛九c其無線網(wǎng)絡(luò)控制器之間的鏈路擁塞，或者因?yàn)槟撤N原因基站不能或不愿意發(fā)送數(shù)據(jù)，基站可以指示一個(gè)或多個(gè)用戶設(shè)備不選擇該基站。
選擇裝置還可以根據(jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)來選擇基站。例如，如果該數(shù)據(jù)是高優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)，則可以判定在具有良好信號(hào)質(zhì)量的小區(qū)內(nèi)發(fā)送該數(shù)據(jù)，即使該小區(qū)非常擁塞。如果該數(shù)據(jù)是低優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)，則判定在不具有最佳信號(hào)質(zhì)量但是具有低擁塞程度的小區(qū)內(nèi)發(fā)送該數(shù)據(jù)。在后一種情況下，例如可以利用自適應(yīng)調(diào)制和編碼(AMC)，降低數(shù)據(jù)速率以保證滿意的數(shù)據(jù)發(fā)送。數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)標(biāo)記可以任何適當(dāng)方式從基站發(fā)送到用戶設(shè)備，或者可以從先前數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)推斷出當(dāng)前數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)。
基站中的控制裝置還可以根據(jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)，例如通過不考慮小區(qū)選擇決定，來控制向用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。
一個(gè)選擇結(jié)果可以包括所選基站的標(biāo)識(shí)號(hào)，而且確定裝置可以將收到的標(biāo)識(shí)號(hào)與本基站的標(biāo)識(shí)號(hào)進(jìn)行比較。該標(biāo)識(shí)號(hào)可以是一種臨時(shí)標(biāo)識(shí)好，被分配給基站用于軟切換和/或小區(qū)選擇目的。
用戶設(shè)備能以每超幀(在3G規(guī)范中為26幀)多于一次的頻率，選擇用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)小區(qū)并發(fā)送選擇結(jié)果。例如，可以每幾個(gè)無線幀如每13、10、5、3、2或1個(gè)無線幀，或每幾個(gè)時(shí)隙，甚或每個(gè)時(shí)隙，進(jìn)行至少一次選擇。例如，可以每240ms、120ms、60ms、30ms、20ms或10ms進(jìn)行至少一次選擇，但也可以采用大于這些值中任一個(gè)的時(shí)間間隔。類似地，基站中的確定裝置能以每超幀多于一次的頻率或以上述任何頻率，確定該基站是否為所選基站。
可以結(jié)合快速小區(qū)站點(diǎn)選擇(FCSS)的技術(shù)，或者結(jié)合例如在3rdGeneration Partnership Project(3GPP)技術(shù)規(guī)范文件3G TS 25.214V3.3.3，5.2.1.4“Site selection diversity transmit power control”(在此引用其全部內(nèi)容供參考)中說明的站點(diǎn)選擇分集發(fā)送(SSDT)的技術(shù)，使用本發(fā)明。在這種技術(shù)中，當(dāng)移動(dòng)單元位于相鄰小區(qū)交疊的區(qū)域(被稱為軟切換區(qū)域)內(nèi)時(shí)，判定使用哪個(gè)基站在接著的幾個(gè)時(shí)隙或無線幀內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。根據(jù)移動(dòng)單元接收的無線電信號(hào)的質(zhì)量，該移動(dòng)單元進(jìn)行判定，并將該判定從該移動(dòng)單元發(fā)送到各基站。然后，在接著的幾個(gè)時(shí)隙或無線幀內(nèi)與所選基站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，此后，根據(jù)新信號(hào)質(zhì)量值進(jìn)行另一次判定。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于在蜂窩通信系統(tǒng)中實(shí)行站點(diǎn)選擇分集方法的基站，該基站包括測量裝置，用于測量該基站所服務(wù)小區(qū)中的擁塞程度；發(fā)送裝置，用于將擁塞程度測量結(jié)果發(fā)送給用戶設(shè)備；接收裝置，用于從用戶設(shè)備接收指出將要用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)基站的選擇結(jié)果；確定裝置，用于確定該基站是否為所選擇基站；以及控制裝置，用于根據(jù)確定該基站是否為所選擇基站的結(jié)果來控制向移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)發(fā)送。
本發(fā)明第一方面的任何特征也可以應(yīng)用到第二方面。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于在蜂窩通信系統(tǒng)中實(shí)行站點(diǎn)選擇分集方法的用戶設(shè)備，該用戶設(shè)備包括測量裝置，用于測量多個(gè)小區(qū)中的擁塞程度；選擇裝置，用于根據(jù)各小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果從多個(gè)小區(qū)中選擇一個(gè)小區(qū)；以及發(fā)送裝置，用于將選擇結(jié)果發(fā)送給基站。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種用于在蜂窩通信系統(tǒng)中實(shí)行站點(diǎn)選擇分集方法的基站，該基站包括產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生該基站所服務(wù)小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果；接收裝置，用于從一個(gè)用戶設(shè)備接收指出將要用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)基站的選擇結(jié)果；確定裝置，用于確定該基站是否為所選擇基站；以及控制裝置，用于根據(jù)確定該基站是否為所選擇基站的結(jié)果以及該小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果，來控制向該用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。
本發(fā)明的第四方面具有這樣的優(yōu)勢，即使在做出小區(qū)選擇決定時(shí)用戶設(shè)備無擁塞程度測量結(jié)果可用，也能至少部分地根據(jù)擁塞程度，來確定是否要向用戶設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，用戶設(shè)備可以根據(jù)信號(hào)質(zhì)量的測量結(jié)果選擇一個(gè)小區(qū)。如果擁塞程度測量結(jié)果高于一定閾值，基站中的控制裝置可以抑制向用戶設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)(即使該基站是所選基站)。
基站還包括用于接收選擇結(jié)果的裕度表示的接收裝置，并且控制裝置還可以根據(jù)裕度表示來控制向用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。通過接收裕度表示(即小區(qū)選擇決定多么接近的表示)，在判定是否應(yīng)與用戶設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，基站能考慮其小區(qū)的相對優(yōu)勢。例如，若裕度高，表示例如所選小區(qū)與下一個(gè)最佳小區(qū)之間信號(hào)質(zhì)量相差很大，則可以在所選基站與用戶設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，而不考慮擁塞程度。裕度表示可以包括多個(gè)位，或表示該判定是接近還是不接近的單一位。如果用單一位表示，則可以將該位看作允許基站不考慮由用戶設(shè)備所作的選擇判定的標(biāo)識(shí)。
控制裝置還可以根據(jù)基站從用戶設(shè)備接收的包含選擇結(jié)果的信號(hào)的質(zhì)量，控制向用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。控制裝置還可以根據(jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)來控制向用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送?；具€可以包括發(fā)送指示一個(gè)用戶設(shè)備(或多個(gè)用戶設(shè)備)不要選擇該基站的命令的裝置。
確定裝置可用來以每超幀多于一次的頻率確定該基站是否為所選基站。該基站可用來進(jìn)行快速小區(qū)站點(diǎn)選擇。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種包括根據(jù)第四方面的一個(gè)基站和一個(gè)用戶設(shè)備的蜂窩通信系統(tǒng)，該用戶設(shè)備包括接收裝置，用于從多個(gè)基站接收發(fā)送信號(hào)；產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生從各基站接收的信號(hào)質(zhì)量的測量結(jié)果；選擇裝置，根據(jù)信號(hào)質(zhì)量測量結(jié)果選擇一個(gè)小區(qū)；以及發(fā)送裝置，用于向基站發(fā)送小區(qū)選擇判定結(jié)果。
用戶設(shè)備中的選擇裝置還可以根據(jù)從傳送一個(gè)選擇結(jié)果開始算起的一定時(shí)間內(nèi)用戶設(shè)備是否收到來自所選基站的一個(gè)信號(hào)，來選擇基站。這種信號(hào)可以是來自基站的一個(gè)確認(rèn)信號(hào)，確認(rèn)該基站是所選基站，或者可以簡單地為發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，如果被選基站未在該期限內(nèi)作出響應(yīng)，用戶設(shè)備就會(huì)選擇另一個(gè)基站。這樣，如果基站已不考慮小區(qū)選擇判定，用戶設(shè)備可在一定時(shí)間期限后選擇另一個(gè)小區(qū)。該時(shí)間期限可以是預(yù)定的，或者，該期限可以例如隨測量的信號(hào)質(zhì)量差或基站與用戶設(shè)備之間的距離而變化。
用戶設(shè)備還可以包括用于確定一個(gè)小區(qū)選擇判定的裕度的裝置；以及用于將裕度表示發(fā)送給基站的裝置。
本發(fā)明第一至第三方面的任何特征也可以應(yīng)用到第四和第五方面。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種用于蜂窩通信系統(tǒng)中的站點(diǎn)選擇分集方法，該方法包括下列步驟在一個(gè)用戶設(shè)備中，定期從多個(gè)小區(qū)中選擇一個(gè)用于數(shù)據(jù)傳送的小區(qū)，并將選擇結(jié)果發(fā)送給基站；以及在一個(gè)基站中，接收一個(gè)選擇結(jié)果，確定本基站是否為所選擇的基站，并根據(jù)確定本基站是否為所選擇基站的結(jié)果來控制向移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)發(fā)送；其中，根據(jù)各小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果來選擇用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)小區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種用于蜂窩通信系統(tǒng)的基站中的站點(diǎn)選擇分集方法，該方法包括在基站中的下列步驟產(chǎn)生該基站所服務(wù)小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果；從一個(gè)用戶設(shè)備接收指出要用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)基站的選擇結(jié)果；確定該基站是否為所選擇基站；以及根據(jù)確定本基站是否為所選擇基站的結(jié)果來控制向移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)發(fā)送。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供一種用于蜂窩通信系統(tǒng)的用戶設(shè)備中的站點(diǎn)選擇分集方法，該方法包括在用戶設(shè)備中的下列步驟測量多個(gè)小區(qū)中的擁塞程度；根據(jù)各小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果，從多個(gè)小區(qū)中選擇一個(gè)小區(qū)；以及將選擇結(jié)果發(fā)送給基站。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面，提供一種用于蜂窩通信系統(tǒng)中的站點(diǎn)選擇分集方法，該方法包括下列步驟產(chǎn)生該基站所服務(wù)小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果；從一個(gè)用戶設(shè)備接收指出要用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)基站的選擇結(jié)果；確定該基站是否為所選擇基站；以及根據(jù)確定該基站是否為所選擇基站的結(jié)果以及該小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果，來控制向該用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。
在上述任一方面中，被發(fā)送數(shù)據(jù)可以是在基站與用戶設(shè)備之間傳送的任何類型的數(shù)據(jù)，如語音或可視電話數(shù)據(jù)，或是諸如從因特網(wǎng)下載的網(wǎng)頁的多媒體數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以是分組形式或任何其他形式，而且可通過分組信道、交換信道或任何其它類型的信道來傳送。數(shù)據(jù)傳送可以單向或雙向進(jìn)行。
在上述任一方面中，術(shù)語“擁塞程度”可以指無線電波擁塞、設(shè)備擁塞、線路擁塞或他們的任何組合。
在上述任一方面中，一個(gè)用戶設(shè)備可以選擇一個(gè)基站或多個(gè)基站用于數(shù)據(jù)傳送。
本發(fā)明一個(gè)方面的特征可以適用于任何其他方面。任何裝置方面的特征可適用于任何方法方面的特征，反之亦然。
在上述任一方面中，可以由硬件，或者作為在一個(gè)或多個(gè)處理器上運(yùn)行的軟件模塊來實(shí)現(xiàn)各種特征。
本發(fā)明還提供用于實(shí)現(xiàn)在此說明的任何一種方法的計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，以及在其上存儲(chǔ)用于實(shí)現(xiàn)在此說明的任何一種方法的程序的計(jì)算機(jī)可讀媒體?？梢詫?shí)現(xiàn)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)可讀媒體上，或者，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序例如是信號(hào)形式，如通過因特網(wǎng)網(wǎng)站提供的可下載數(shù)據(jù)信號(hào)形式，它還可以是任何其它形式。
具體實(shí)施例方式
移動(dòng)通信系統(tǒng)概述

圖1示出蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的總體示意圖。對該系統(tǒng)進(jìn)行特別設(shè)計(jì)以采用UMTS(通用移動(dòng)通信系統(tǒng))地面接入網(wǎng)(UTRA)標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)UTRA標(biāo)準(zhǔn)的更詳細(xì)內(nèi)容請參考“WCDMA for UMTS RadioAccess for Third Generation Mobil Communications”edited by HarriHolma and Antti Toskala，ISBN 0 471 48687 6，and in the 3rdGeneration Partnership Project(3GPP)Technical Specifications，可以從3GPP Oraganisational Partners’Publications Offices獲得它們，在此引用其全部內(nèi)容供參考。
參考圖1，該系統(tǒng)包括許多與核心網(wǎng)相連的無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNS)。無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)處理所有與無線電有關(guān)的功能，而核心網(wǎng)負(fù)責(zé)交換和路由選擇呼叫并將數(shù)據(jù)連接到外部網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)分別包括與多個(gè)基站(BS)相連的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)。基站管理與位于其覆蓋區(qū)(小區(qū))內(nèi)的移動(dòng)單元相連的無線電鏈路。無線網(wǎng)絡(luò)控制器其小區(qū)的無線電資源的使用進(jìn)行管理，例如，負(fù)責(zé)進(jìn)行切換判別和負(fù)荷控制。
利用碼分多址(CDMA)方法，通過空中，在基站與移動(dòng)單元之間發(fā)送數(shù)據(jù)。在CDMA方法中，利用唯一擴(kuò)頻碼，在寬頻譜內(nèi)，對待發(fā)送的每個(gè)信道進(jìn)行擴(kuò)頻。利用擴(kuò)頻碼的復(fù)制品，接收機(jī)將接收信號(hào)解擴(kuò)回原始信號(hào)。通過對不同信道使用不同擴(kuò)頻碼，可以在同一個(gè)頻帶內(nèi)同時(shí)發(fā)送各種信道。為了將信道之間的干擾降低到最低，通常選擇正交的擴(kuò)頻碼?？梢越Y(jié)合諸如頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用的其它復(fù)用技術(shù)，使用CDMA。每個(gè)發(fā)送信道均可以用作專用信道(對一個(gè)用戶保留的信道)、公共信道(小區(qū)內(nèi)所有用戶使用的信道)或共用信道(根據(jù)時(shí)分復(fù)用由多個(gè)用戶共用的信道)。
圖2更詳細(xì)示出無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的各部分。參考圖2，無線網(wǎng)絡(luò)控制器24與分別提供相應(yīng)小區(qū)18、20、22的基站12、14、16相連。每個(gè)基站12、14、16均可以將信號(hào)發(fā)送到位于其小區(qū)18、20、22內(nèi)的移動(dòng)單元，并可以從該移動(dòng)單元接收信號(hào)。將基站發(fā)送到移動(dòng)單元簡稱為下行鏈路發(fā)送，而將移動(dòng)單元發(fā)送到基站簡稱為上行鏈路發(fā)送。在本說明書中，術(shù)語“移動(dòng)單元”用于說明用戶設(shè)備，顯然，用戶設(shè)備不必是移動(dòng)的，但是它可以容易地利用蜂窩通信系統(tǒng)進(jìn)行無線通信。
在無線網(wǎng)絡(luò)控制器24內(nèi)設(shè)置分組調(diào)度程序30，分組調(diào)度程序30對各種用戶分配信道資源(即業(yè)務(wù)信道，或部分業(yè)務(wù)信道)。業(yè)務(wù)信道是根據(jù)各種參數(shù)分配的，例如小區(qū)內(nèi)的干擾電平，小區(qū)負(fù)荷、數(shù)據(jù)量以及數(shù)據(jù)性質(zhì)(例如是否是時(shí)限數(shù)據(jù))。可以對單獨(dú)用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)速率進(jìn)行調(diào)節(jié)以確保滿足系統(tǒng)性能的各種要求。然后，分組調(diào)度程序30將分組發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)基站12、14、16，一個(gè)或多個(gè)基站12、14、16將它們插入正確信道發(fā)送到移動(dòng)單元。
如果移動(dòng)單元位于兩個(gè)小區(qū)或更多個(gè)小區(qū)交疊的區(qū)域內(nèi)，則在這些小區(qū)之間進(jìn)行軟切換。在軟切換期間，移動(dòng)單元同時(shí)與兩個(gè)或更多個(gè)基站進(jìn)行通信。例如，如圖2所示，移動(dòng)單元26位于基站12和基站14覆蓋的區(qū)域內(nèi)，因此它可以與這兩個(gè)基站進(jìn)行通信，而移動(dòng)單元28位于全部3個(gè)基站12、14、16覆蓋的區(qū)域內(nèi)，因此它與全部3個(gè)基站進(jìn)行通信。在移動(dòng)單元從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，采用軟切換實(shí)現(xiàn)受控切換，并通過交疊小區(qū)覆蓋來提高信號(hào)質(zhì)量。如果移動(dòng)單元保留在軟切換區(qū)內(nèi)，則它可以繼續(xù)長期使用該基站分集。
在軟切換期間，移動(dòng)單元保存涉及軟切換過程的有效基站表。在一個(gè)基站發(fā)送的信號(hào)變?nèi)?，而另一個(gè)基站發(fā)送的信號(hào)變強(qiáng)時(shí)，更新該有效表。在一種可能算法中，將其信號(hào)超過特定閾值的所有基站添加到有效集中。在另一種算法中，考慮各種信號(hào)的相對強(qiáng)度，以對移動(dòng)單元僅從所有基站接收弱信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償。
在被稱為快速小區(qū)站點(diǎn)選擇(FCSS)的技術(shù)中，在移動(dòng)單元位于軟切換區(qū)內(nèi)時(shí)，移動(dòng)單元周期性地選擇一個(gè)與其進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的基站。在選擇了基站后，在下一個(gè)無線幀內(nèi)僅與該基站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，此后進(jìn)行另一部選擇判別。根據(jù)從有效基站接收的信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行選擇。通過減少被發(fā)送的信道數(shù)量并因此降低了對其它用戶的干擾，該技術(shù)可以提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。該技術(shù)還可以避免通過已經(jīng)衰落的信道進(jìn)行通信。
在FCSS技術(shù)中，對每個(gè)基站分配一個(gè)臨時(shí)標(biāo)識(shí)號(hào)(ID)。移動(dòng)單元測量每個(gè)有效基站的下行鏈路無線電信道的質(zhì)量，并選擇基于最佳無線電信道質(zhì)量的基站。然后，移動(dòng)單元將選擇基站的標(biāo)識(shí)號(hào)發(fā)送到所有有效基站。作為響應(yīng)，選擇基站將選擇消息確認(rèn)發(fā)送到移動(dòng)單元。然后，在下一個(gè)無線幀，選擇基站將分組發(fā)送到移動(dòng)單元，而其它(非選擇)基站停止將分組發(fā)送到移動(dòng)單元。然而，繼續(xù)發(fā)送控制信道，這樣移動(dòng)單元就可以繼續(xù)監(jiān)視基站發(fā)送信號(hào)的質(zhì)量，并對任何變化作出響應(yīng)。
一般地，一個(gè)移動(dòng)單元在每無線幀中發(fā)送所選基站的ID。由于選擇的結(jié)果由基站本身來處理，而不傳送到無線網(wǎng)絡(luò)控制器，因此能對小區(qū)選擇判定快速作出反應(yīng)，例如每無線幀一次。這樣，系統(tǒng)就能迅速響應(yīng)環(huán)境狀況的變化。相反，若是無線網(wǎng)絡(luò)控制器指示基站發(fā)送數(shù)據(jù)，則由于用戶設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)控制器及基站之間的通信會(huì)耗費(fèi)額外時(shí)間，系統(tǒng)等待時(shí)間將會(huì)長得多。
第一實(shí)施例在小區(qū)選擇技術(shù)的第一實(shí)施例中，在下面的一個(gè)或多個(gè)無線幀，每個(gè)基站以規(guī)則間隔廣播其擁塞程度。移動(dòng)單元收到這些廣播消息，每當(dāng)兩個(gè)小區(qū)之間的信號(hào)質(zhì)量差值低于特定閾值時(shí)，移動(dòng)單元就選擇具有最低擁塞程度的小區(qū)。
本實(shí)施例是根據(jù)如下認(rèn)識(shí)實(shí)現(xiàn)的，即如果一個(gè)有效小區(qū)的負(fù)荷遠(yuǎn)低于另一個(gè)有效小區(qū)的負(fù)荷，則在某種情況下，實(shí)際上優(yōu)先使用更低負(fù)荷小區(qū)，即使該小區(qū)內(nèi)的信號(hào)質(zhì)量不象另一個(gè)小區(qū)內(nèi)的信號(hào)質(zhì)量那樣好。
圖3示出在第一實(shí)施例中將信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)單元基站的各部分。基站50包括數(shù)據(jù)緩沖器52、52’、52”、擁塞程度測量單元(CLMU)54、復(fù)用器56、復(fù)用器58、擴(kuò)頻器60、62、組合器64、發(fā)射機(jī)66、雙工器68、天線70、接收機(jī)72、去擴(kuò)頻器74、分用器76以及控制器78。
在運(yùn)行過程中，從無線網(wǎng)絡(luò)控制器(圖3中未示出)接收發(fā)送到移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)分組并在緩沖器52內(nèi)進(jìn)行緩存。其它緩沖器52’、52”緩存數(shù)據(jù)以發(fā)送到其它移動(dòng)單元。每個(gè)緩沖器52、52’、52”將指出當(dāng)前存儲(chǔ)在該緩沖器內(nèi)的分組數(shù)量的信號(hào)輸出到擁塞程度測量單元54。擁塞程度測量單元54利用指出存儲(chǔ)分組數(shù)量的信號(hào)估計(jì)該基站覆蓋小區(qū)的擁塞程度。例如，如果緩存了許多分組，以致在分組到達(dá)緩沖器與被發(fā)送之間存在一個(gè)或多個(gè)無線幀延遲，則認(rèn)為該小區(qū)的負(fù)荷重。如果緩存了較少的分組，則認(rèn)為該小區(qū)的負(fù)荷輕。在后面幾個(gè)無線幀，擁塞程度測量單元54可以考慮期望擁塞程度以便反饋延遲。
擁塞程度測量單元54還可以使用其它參數(shù)，或者代替緩存分組數(shù)量以獲得該小區(qū)的擁塞程度測量結(jié)果。例如，可以使用如下的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)·發(fā)射機(jī)的總輸出功率；·下行鏈路吞吐量，可以通過取每個(gè)下行鏈路信道的分配位速率之后來計(jì)算下行鏈路吞吐量；·分組的刪除率，例如，分組可以具有生存時(shí)間(TTL)指示器，并且在此生存時(shí)間期滿時(shí)，將分組刪除。以此方式刪除分組的速率可以用作擁塞程度測量結(jié)果。
·有差錯(cuò)接收分組的重新發(fā)送率(即重新發(fā)送分組的百分比)可以采用上述參數(shù)的任意組合或其它參數(shù)來獲得小區(qū)擁塞程度測量結(jié)果。可以對一個(gè)或多個(gè)參數(shù)適當(dāng)設(shè)置權(quán)重。
擁塞程度測量單元54輸出指出小區(qū)擁塞程度的信號(hào)，可能的擁塞程度級(jí)數(shù)可以是一級(jí)或多級(jí)。在簡單情況下，每當(dāng)小區(qū)擁塞程度高于特定閾值時(shí)，設(shè)置擁塞標(biāo)記，或者，每當(dāng)擁塞程度低于該閾值時(shí)，設(shè)置“不擁塞”標(biāo)記?？梢灶A(yù)置該閾值，或者由無線網(wǎng)絡(luò)控制器利用無線電資源管理算法動(dòng)態(tài)控制該閾值。在較復(fù)雜情況下，該輸出包括作為不同擁塞程度級(jí)數(shù)的數(shù)字?jǐn)?shù)值。
將擁塞程度測量單元54的輸出送到復(fù)用器56，復(fù)用器56將該輸出附加到被稱為廣播信道(BCH)的信號(hào)。廣播信道是將信息發(fā)送到小區(qū)內(nèi)的所有基站的公共傳送信道。例如，廣播信道可以用于廣播諸如在該小區(qū)內(nèi)使用哪個(gè)擴(kuò)頻碼和時(shí)隙以及基站的標(biāo)識(shí)號(hào)的信息。在此實(shí)施例中，廣播信道還用于廣播小區(qū)測量擁塞程度。然后，將廣播信道送到擴(kuò)頻器60，擴(kuò)頻器60利用用于該信道的擴(kuò)頻碼對廣播信道進(jìn)行擴(kuò)頻。
根據(jù)控制器78輸出的信號(hào)，緩沖器52輸出數(shù)據(jù)分組。將輸出數(shù)據(jù)分組送到復(fù)用器58，復(fù)用器58將該數(shù)據(jù)分組與控制信息復(fù)用以產(chǎn)生發(fā)送到移動(dòng)單元的信道?？梢圆捎萌魏芜m當(dāng)復(fù)用方式，例如時(shí)分復(fù)用或碼分復(fù)用。在碼分復(fù)用情況下，可以省略復(fù)用器58，而對該控制信道設(shè)置單獨(dú)擴(kuò)頻器。如果共用信道被用于發(fā)送到移動(dòng)單元，則利在其它復(fù)用器(未示出)將復(fù)用器58的輸出與其它移動(dòng)單元的控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)復(fù)用以形成發(fā)送信道。然后，將發(fā)送信道送到擴(kuò)頻器62，根據(jù)用于該信道的擴(kuò)頻碼，擴(kuò)頻器62對該信道進(jìn)行擴(kuò)頻。
組合器64將擴(kuò)頻器60和擴(kuò)頻器62的輸出與該小區(qū)內(nèi)發(fā)送的其它擴(kuò)頻信號(hào)合成在一起，然后通過發(fā)射機(jī)66和雙工器68發(fā)送到天線70用于發(fā)送到移動(dòng)單元。可以利用射束形成裝置(未示出)產(chǎn)生定向發(fā)射束用于發(fā)射信號(hào)。
接收機(jī)72接收移動(dòng)單元發(fā)送的信號(hào)并送到去擴(kuò)頻器74。將去擴(kuò)頻器74的輸出送到分用器76，分用器76提取移動(dòng)單元發(fā)送的反饋信號(hào)。如下所述，反饋信號(hào)含有移動(dòng)單元選擇進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的該基站或每個(gè)基站的標(biāo)識(shí)號(hào)。將反饋信號(hào)送到控制器78，控制器78含有調(diào)度算法并確定數(shù)據(jù)緩沖器52、52’、52”中哪個(gè)用于饋送數(shù)據(jù)。例如，在上述引用的、Holma等人編寫的“WCDMA for UTMS ”的第10.4章給出的調(diào)度算法?？刂破?8還根據(jù)反饋信號(hào)對緩沖器52進(jìn)行控制。
如果反饋信號(hào)含有基站50的標(biāo)識(shí)號(hào)，則緩沖器52輸出數(shù)據(jù)分組，并且由復(fù)用器58將該數(shù)據(jù)分組與控制信道復(fù)用，這樣就可以將控制信道和數(shù)據(jù)信道一起發(fā)送到移動(dòng)單元?；具€將反饋信號(hào)確認(rèn)發(fā)送到移動(dòng)單元。如果該反饋信號(hào)含有另一個(gè)基站的標(biāo)識(shí)號(hào)(而且不是基站50的標(biāo)識(shí)號(hào))，則緩沖器52不輸出數(shù)據(jù)分組，這樣就只將控制信道發(fā)送到移動(dòng)單元。在這種情況下，如果基站50是移動(dòng)單元選擇進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的基站，則僅將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到該移動(dòng)單元。
如果上行鏈路質(zhì)量差，則該基站不能可靠檢測到反饋信號(hào)。在本實(shí)施例中，如果從移動(dòng)單元接收的信號(hào)質(zhì)量低于特定閾值，則該基站認(rèn)為它不是選擇的基站，并且不發(fā)送數(shù)據(jù)分組。這種認(rèn)識(shí)可能是正確的，因?yàn)橄滦墟溌沸盘?hào)質(zhì)量與上行鏈路信號(hào)質(zhì)量有關(guān)。然而，如果這種認(rèn)識(shí)是不正確的，則該移動(dòng)單元就不從該基站接收反饋信號(hào)確認(rèn)，并且在這種情況下，該移動(dòng)單元選擇另一個(gè)基站。
在本實(shí)施例中，即使在基站不發(fā)送數(shù)據(jù)分組時(shí)，仍將控制信道發(fā)送到移動(dòng)單元。在這種情況下，移動(dòng)單元可以利用該控制信道監(jiān)視信號(hào)質(zhì)量。在任何情況下，均需要該控制信道，例如，用于進(jìn)行快速功率控制。在變換實(shí)施例中，移動(dòng)單元可以利用諸如公共導(dǎo)頻信道的共用信道監(jiān)視信號(hào)質(zhì)量，在這種情況下，就不需要未選擇基站發(fā)送控制信道了。
圖4示出根據(jù)第一實(shí)施例移動(dòng)單元的各部分。移動(dòng)單元50包括天線82、雙工器84、接收機(jī)86、去擴(kuò)頻器88、90、92、94、選擇器/組合器96、確認(rèn)檢測器(ACK)97、擁塞程度指示器(CLI)98、100、射束質(zhì)量指示器(BQI)102、104、小區(qū)選擇器106、反饋信號(hào)發(fā)生器108、復(fù)用器110、擴(kuò)頻器112以及發(fā)射機(jī)114。
在運(yùn)行過程中，天線82從各基站接收射頻信號(hào)并將這些信號(hào)送到雙工器84，雙工器84將接收、發(fā)送的信號(hào)分離。接收機(jī)86下變換接收信號(hào)并對該接收信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化。然后，去擴(kuò)頻器88、90、92、94對該接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)。
對有效基站的廣播信道分別配置去擴(kuò)頻器88、90，對有效基站發(fā)送的專用(或共用)發(fā)送信道分別配置去擴(kuò)頻器92、94。去擴(kuò)頻器88、90、92、94分別利用對其所配置信道使用的擴(kuò)頻碼的復(fù)制品解擴(kuò)接收信號(hào)。因此，去擴(kuò)頻器88、90輸出相應(yīng)基站發(fā)送的廣播信道，而去擴(kuò)頻器92、94輸出相應(yīng)基站發(fā)送的專用(或共用)發(fā)送信道。如果存在其它基站，對其它有效基站的廣播信道和專用(或共用)發(fā)送信道配置其它擴(kuò)頻器。
將去擴(kuò)頻器92、94的輸出送到選擇器/組合器96，選擇器/組合器96選擇信號(hào)或?qū)⑿盘?hào)合成以產(chǎn)生輸出信號(hào)供進(jìn)一步進(jìn)行處理。將去擴(kuò)頻器92、94的輸出送到射束質(zhì)量指示器102、104。射束質(zhì)量指示器102、104產(chǎn)生從各基站接收信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量測量結(jié)果?？梢援a(chǎn)生任何適當(dāng)質(zhì)量測量結(jié)果，例如，可以產(chǎn)生接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)或功率測量結(jié)果、誤碼率(BER)或誤幀率(FER)測量結(jié)果、或者信號(hào)干擾比(SIR)或信號(hào)干擾與噪聲比(SINR)測量結(jié)果?？梢愿鶕?jù)基站的導(dǎo)頻信號(hào)廣播進(jìn)行測量。例如，可以取導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度作為信號(hào)質(zhì)量測量結(jié)果，或者基站還可以廣播數(shù)據(jù)信道對導(dǎo)頻信道的發(fā)送功率比，并且可以結(jié)合導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度使用該比值以獲得信號(hào)質(zhì)量測量結(jié)果。另一方面，還可以由移動(dòng)單元為了進(jìn)行下行鏈路功率控制產(chǎn)生的發(fā)送功率控制(TCP)信息(例如功率升高/功率降低指令)求得該測量結(jié)果。任何測量結(jié)果均可以基于通過幾個(gè)測量周期(例如時(shí)隙)測量的歷史測量結(jié)果或平均測量結(jié)果以避免在兩個(gè)或更多個(gè)發(fā)送通路幾乎具有相同瞬時(shí)質(zhì)量時(shí)可能出現(xiàn)的不穩(wěn)定度。將射束質(zhì)量指示器102、104產(chǎn)生的測量結(jié)果送到小區(qū)選擇器106。
去擴(kuò)頻器88和90的輸出產(chǎn)生相應(yīng)基站發(fā)送的廣播信道用于進(jìn)一步進(jìn)行處理。還將去擴(kuò)頻器88、90的輸出送到擁塞程度指示器98、100。擁塞程度指示器98、100產(chǎn)生每個(gè)有效基站覆蓋小區(qū)的擁塞程度測量結(jié)果。在此實(shí)施例中，擁塞程度指示器98、100從由有效基站接收的廣播信道提取擁塞程度測量結(jié)果。將擁塞程度測量結(jié)果送到小區(qū)選擇器106。
根據(jù)從擁塞程度指示器98、100以及射束質(zhì)量指示器102、104接收的信號(hào)，小區(qū)選擇器106選擇有效基站之一作為與其進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的基站。以下是所執(zhí)行的選擇過程·如果兩個(gè)基站之間信號(hào)質(zhì)量的差值大于特定閾值(例如0.5或1dB)，則選擇具有最佳信號(hào)質(zhì)量的基站。可以預(yù)定該閾值，也可以由網(wǎng)絡(luò)利用該網(wǎng)絡(luò)周期性發(fā)送到移動(dòng)單元的控制信號(hào)進(jìn)行控制?？梢愿鶕?jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)，改變該閾值。
·如果兩個(gè)基站之間信號(hào)質(zhì)量的差值小于該閾值，則選擇具有最低擁塞程度小區(qū)的基站。
·如果兩個(gè)基站具有相同或相近的信號(hào)質(zhì)量和擁塞程度，則利用另一個(gè)判據(jù)選擇基站。例如，選擇最后與其進(jìn)行通信的基站，這樣就可以不需要對數(shù)據(jù)通信建立新傳送信道。另一方面，例如，如果兩個(gè)基站發(fā)送的信號(hào)質(zhì)量均差，則可以選擇兩個(gè)(或全部)有效基站。
在另一種實(shí)現(xiàn)過程中，對相應(yīng)基站發(fā)送的擁塞程度設(shè)置一個(gè)權(quán)重，對相應(yīng)信號(hào)質(zhì)量設(shè)置另一個(gè)權(quán)重，選擇具有最佳綜合測量結(jié)果的基站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
將選擇結(jié)果送到反饋信號(hào)發(fā)生器108。反饋信號(hào)發(fā)生器108產(chǎn)生反饋信號(hào)，將該反饋信號(hào)從移動(dòng)單元發(fā)送到基站，該反饋信號(hào)含有選擇基站的標(biāo)識(shí)號(hào)。將反饋信號(hào)送到復(fù)用器110以插入一個(gè)信號(hào)內(nèi)以從移動(dòng)單元發(fā)送到基站。在信令信道內(nèi)發(fā)送反饋信號(hào)，這樣就可以使用足夠發(fā)送功率和前向糾錯(cuò)編碼以確保在大多數(shù)情況下該信號(hào)被所有有效基站正確接收。擴(kuò)頻器112對該信令信道進(jìn)行擴(kuò)頻，然后通過發(fā)射機(jī)114、雙工器84以及天線82，將該信令信道發(fā)送到有效基站。然后，選擇基站將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到移動(dòng)單元，而非選擇基站不將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到移動(dòng)單元。
周期性進(jìn)行上述選擇過程，例如，每幾個(gè)時(shí)隙進(jìn)行一次或每個(gè)無線幀進(jìn)行一次(在UTMS標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)為10ms)或者每幾個(gè)無線幀進(jìn)行一次。在這種情況下，系統(tǒng)可以對小區(qū)擁塞程度的變化和發(fā)送條件的變化作出快速響應(yīng)。例如，如果基站發(fā)送的信號(hào)被快速衰落，則在幾個(gè)無線幀期間改變基站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的適用性。此外，在性質(zhì)上，分組數(shù)據(jù)通常為突發(fā)性數(shù)據(jù)，因此，如果這種數(shù)據(jù)被發(fā)送，則小區(qū)擁塞程度會(huì)迅速發(fā)生變化。通過連續(xù)測量信號(hào)質(zhì)量和擁塞程度，可以確定在任何時(shí)間進(jìn)行發(fā)送的最佳小區(qū)。
確認(rèn)單元97對從選擇基站接收的確認(rèn)消息進(jìn)行監(jiān)視。如果在特定時(shí)間周期后(例如幾個(gè)時(shí)隙或者一個(gè)或多個(gè)無線幀)，沒有從選擇基站收到確認(rèn)消息，則確認(rèn)單元97命令小區(qū)選擇器106選擇另一個(gè)基站，而不考慮擁塞程度和信號(hào)質(zhì)量。
在第一實(shí)施例的變換例中，不是在廣播信道內(nèi)，而是在專用或共用傳送信道內(nèi)發(fā)送測量擁塞程度。例如，測量的擁塞程度可以是在圖3所示的復(fù)用器58與數(shù)據(jù)分組復(fù)用的控制信道的一部分。在這種情況下，圖4所示的擁塞程度指示器98、100從去擴(kuò)頻器92、94的輸出中提取擁塞程度測量結(jié)果。
根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)、信號(hào)質(zhì)量以及擁塞程度，選擇進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的基站。因此，如果待發(fā)送的數(shù)據(jù)具有高優(yōu)先權(quán)，則選擇具有最佳信號(hào)質(zhì)量的小區(qū)，即使該小區(qū)擁塞。如果數(shù)據(jù)具有低優(yōu)先權(quán)，則使用信號(hào)質(zhì)量差，但是負(fù)荷較輕的小區(qū)。在后一種情況下，降低數(shù)據(jù)速率以在選擇小區(qū)內(nèi)進(jìn)行可接受數(shù)據(jù)發(fā)送。例如，這可以通過進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)制與編碼(AMC)實(shí)現(xiàn)。在選擇判別過程中，還可以使用其它加權(quán)因數(shù)。
在本實(shí)施例中，利用擁塞程度低的小區(qū)，可以避免出現(xiàn)選擇了小區(qū)，但是因?yàn)樵撔^(qū)擁塞，而禁止使用該小區(qū)的情況。這樣就可以使無線網(wǎng)絡(luò)控制器對該小區(qū)設(shè)置較高負(fù)荷閾值，從而提高了系統(tǒng)容量。
在某些情況下，會(huì)因?yàn)闊o線電鏈路擁塞之外的其它原因，禁止移動(dòng)臺(tái)使用特定基站。例如，無線網(wǎng)絡(luò)控制器與基站之間的鏈路擁塞，禁止移動(dòng)單元使用該基站，或者該基站缺少資源。在這種情況下，基站將禁止命令發(fā)送到移動(dòng)單元，通知它不要選擇該基站。將這種禁止命令發(fā)送到單個(gè)移動(dòng)單元，或者發(fā)送到一組移動(dòng)單元(例如業(yè)務(wù)優(yōu)先權(quán)低的移動(dòng)單元)或者發(fā)送到具有特定業(yè)務(wù)類別的移動(dòng)單元(例如低優(yōu)先權(quán)話務(wù)、或高數(shù)據(jù)速率業(yè)務(wù)、或非時(shí)限業(yè)務(wù))。
盡管以上利用例子對從基站到移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)發(fā)送過程進(jìn)行了說明，但是顯然，反過來或者還要將該數(shù)據(jù)從移動(dòng)單元發(fā)送到基站。
第二實(shí)施例在小區(qū)選擇技術(shù)的第二實(shí)施例中，利用共用發(fā)送信道將數(shù)據(jù)從基站發(fā)送到幾個(gè)移動(dòng)單元。位于軟切換區(qū)內(nèi)的移動(dòng)單元對有效基站發(fā)送的共用發(fā)送信道進(jìn)行監(jiān)視以獲得小區(qū)擁塞程度測量結(jié)果。每當(dāng)兩個(gè)小區(qū)之間的信號(hào)質(zhì)量差值低于特定閾值時(shí)，該移動(dòng)單元選擇擁塞程度低的小區(qū)。
圖5示出第二實(shí)施例中將信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)單元基站的各部分。基站120包括數(shù)據(jù)緩沖器122、122’、122”、復(fù)用器128、擴(kuò)頻器130、發(fā)射機(jī)132、雙工器134、天線136、接收機(jī)138、去擴(kuò)頻器140、分用器142以及控制器144。
在運(yùn)行過程中，從無線網(wǎng)絡(luò)控制器接收發(fā)送到3個(gè)不同移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)分組，并在緩沖器122、122’、122”內(nèi)進(jìn)行緩存。根據(jù)常駐在控制器144內(nèi)的調(diào)度算法和策略，緩沖器122、122’、122”輸出數(shù)據(jù)分組。在復(fù)用器(未示出)內(nèi)將各數(shù)據(jù)分組與控制信息復(fù)用，然后送到復(fù)用器128。利用時(shí)分復(fù)用方法，復(fù)用器128將待發(fā)送到各移動(dòng)單元的信號(hào)復(fù)用以產(chǎn)生共用信道。例如，共用信道可以是下行鏈路共用信道(DSCH)或增強(qiáng)型下行鏈路共用信道(E-DSCH)，正如UTMS標(biāo)準(zhǔn)定義的那樣。將共用信道送到擴(kuò)頻器130，根據(jù)用于該信道的擴(kuò)頻碼，擴(kuò)頻器130對該信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻。通過發(fā)射機(jī)132和雙工器134，將擴(kuò)頻器130的輸出送到天線136，用于發(fā)送到各移動(dòng)單元。
接收機(jī)138接收移動(dòng)單元發(fā)送的信號(hào)并將它們送到去擴(kuò)頻器140。將去擴(kuò)頻器140的輸出送到分用器142，分用器142提取移動(dòng)單元發(fā)送的反饋信號(hào)。與在第一實(shí)施例中相同，反饋信號(hào)含有移動(dòng)單元選擇進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的基站或每個(gè)基站的標(biāo)識(shí)號(hào)。將反饋信號(hào)送到控制器144，根據(jù)該反饋信號(hào)，控制器144對緩沖器122’、122”以及復(fù)用器128進(jìn)行控制。如果反饋信號(hào)含有基站120的標(biāo)識(shí)號(hào)，則緩沖器122輸出數(shù)據(jù)分組，然后，復(fù)用器128將該數(shù)據(jù)分組與其它數(shù)據(jù)分組復(fù)用。如果該反饋信號(hào)含有另一個(gè)基站的標(biāo)識(shí)號(hào)(并且不是基站120的標(biāo)識(shí)號(hào))，則緩沖器122不輸出數(shù)據(jù)分組。在一種實(shí)現(xiàn)過程中，用其它方法對緩沖器122輸出的數(shù)據(jù)分組分配的時(shí)隙處于空狀態(tài)。另一方面，根據(jù)反饋信號(hào)修改調(diào)度算法，因此，例如，緩沖器122’、122”輸出的分組填充在其它情況處于空狀態(tài)的一些時(shí)隙。
根據(jù)利用共用信道要將數(shù)據(jù)分組發(fā)送幾個(gè)移動(dòng)單元，設(shè)置緩沖器122、122’、122”的數(shù)量。如果僅將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到幾個(gè)移動(dòng)單元，則復(fù)用器128的輸出趨向于具有空時(shí)隙。如下所述，移動(dòng)單元可以將此用作小區(qū)擁塞程度指示符。
圖6示出根據(jù)第二實(shí)施例移動(dòng)單元的各部分。移動(dòng)單元150包括天線152、雙工器154、接收機(jī)156、去擴(kuò)頻器158、160、分用器162、164、選擇器/組合器166、擁塞程度測量單元(CLMU)168、170、射束質(zhì)量指示器(BQI)172、174、小區(qū)選擇器176、反饋信號(hào)發(fā)生器178、復(fù)用器180、擴(kuò)頻器182以及發(fā)射機(jī)184。還可以設(shè)置與第一實(shí)施例中的確認(rèn)單元對應(yīng)的確認(rèn)單元(未示出)。
對有效基站的共用發(fā)送信道分別配置去擴(kuò)頻器158、160，并利用用于該信道的擴(kuò)頻碼的復(fù)制品對接收信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)。將去擴(kuò)頻器158、160的輸出分別送到分用器162、164，分用器162、164分用共用信道以獲得移動(dòng)單元150的數(shù)據(jù)信號(hào)。選擇器/組合器166選擇或者合成這些信號(hào)以產(chǎn)生輸出信號(hào)供進(jìn)一步進(jìn)行處理。
將去擴(kuò)頻器158、160的輸出送到擁塞程度測量單元168、170。通過監(jiān)視共用發(fā)送信道，擁塞程度測量單元測量相應(yīng)小區(qū)的擁塞程度。如果共用發(fā)送信道具有空時(shí)隙，則表示該小區(qū)的負(fù)荷輕。如果沒有或者有很少量空時(shí)隙，則表示該小區(qū)負(fù)荷重。將測量的擁塞程度送到小區(qū)選擇器176。
可以采用上述說明技術(shù)的替換技術(shù)測量擁塞程度。例如，移動(dòng)單元可以確定從特定基站接收的發(fā)送信道的數(shù)量，并將其用作小區(qū)擁塞程度表示，或者將接收數(shù)據(jù)分組延遲的測量結(jié)果用作擁塞程度表示。移動(dòng)單元可以將共用下行鏈路信道的總功率用作擁塞程度測量結(jié)果，或者為了補(bǔ)償衰落效應(yīng)，使用共用信道與導(dǎo)頻信道的功率比作為擁塞程度測量結(jié)果。用于確定擁塞程度的其它技術(shù)包括測量需要重新發(fā)送的特定無線電分組的數(shù)量，以及測量差錯(cuò)接收的無線幀的比例。為了獲得擁塞程度測量結(jié)果，可以使用各種技術(shù)的任意組合。
還將去擴(kuò)頻器158、160的輸出送到射束質(zhì)量指示器172、174，射束質(zhì)量指示器172、174產(chǎn)生從各基站接收信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量測量結(jié)果。與在第一實(shí)施例中相同，可以產(chǎn)生任何適當(dāng)信號(hào)質(zhì)量測量結(jié)果。將射束質(zhì)量指示器172、174產(chǎn)生的測量結(jié)果送到小區(qū)選擇器176。
根據(jù)從擁塞程度測量單元168、170和射束質(zhì)量指示器172、174接收的信號(hào)，小區(qū)選擇器176選擇有效基站之一作為與其進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的基站。可以以參考第一實(shí)施例說明的任何方式執(zhí)行此選擇過程。將選擇結(jié)果送到反饋信號(hào)發(fā)生器178，反饋信號(hào)發(fā)生器178產(chǎn)生含有選擇基站標(biāo)識(shí)號(hào)的反饋信號(hào)。復(fù)用器180將該反饋信號(hào)與用于發(fā)送的信號(hào)復(fù)用，然后通過擴(kuò)頻器182、發(fā)射機(jī)184、雙工器154以及天線152發(fā)送到有效基站。然后，選擇基站將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到移動(dòng)單元，而非選擇基站不將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到移動(dòng)單元。
與第一實(shí)施例相比，第二實(shí)施例的優(yōu)勢在于，不需要基站廣播擁塞程度。然而，第一實(shí)施例的優(yōu)勢在于，在基站比在移動(dòng)單元確定的擁塞程度精度更高，并且移動(dòng)單元較簡單。
第三實(shí)施例在小區(qū)選擇技術(shù)的第三實(shí)施例中，由基站測量小區(qū)擁塞程度，并且如果小區(qū)太擁塞，則該基站不將數(shù)據(jù)發(fā)送到特定移動(dòng)單元，即使該移動(dòng)單元已經(jīng)選擇該基站進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送?；镜却湫^(qū)不擁塞后才發(fā)送數(shù)據(jù)分組，或者利用另一個(gè)基站發(fā)送數(shù)據(jù)分組。
圖7示出用于將信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)單元的、根據(jù)第三實(shí)施例基站的各部分。基站200包括數(shù)據(jù)緩沖器202、擁塞程度測量單元(CLMU)204、復(fù)用器205、205’、205”、擴(kuò)頻器206、組合器208、發(fā)射機(jī)210、雙工器212、天線214、接收機(jī)216、去擴(kuò)頻器218、分用器220以及控制器222。
在運(yùn)行過程中，從無線網(wǎng)絡(luò)控制器接收用于發(fā)送到移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)分組并在緩沖器202緩存。還設(shè)置其它緩沖器202’和202”用于緩存發(fā)送到其它移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)。緩沖器202、202’、202”分別將指出當(dāng)前存儲(chǔ)在緩沖器內(nèi)的分組數(shù)量的信號(hào)發(fā)送到擁塞程度測量單元204。擁塞程度測量單元204利用指出存儲(chǔ)分組數(shù)量的信號(hào)估計(jì)該基站覆蓋小區(qū)的擁塞程度。另一方面，還可以將基站的總發(fā)送功率用作小區(qū)擁塞程度測量結(jié)果，或者利用任何其它技術(shù)，例如上述參考第一實(shí)施例和第二實(shí)施例說明的任意技術(shù)估計(jì)擁塞程度。將擁塞程度測量單元204的輸出送到控制器222。
根據(jù)控制器222輸出的信號(hào)，緩沖器202輸出數(shù)據(jù)分組。復(fù)用器205將輸出數(shù)據(jù)分組與控制信息復(fù)用以產(chǎn)生發(fā)送信道。然后，將發(fā)送信道送到擴(kuò)頻器206，根據(jù)用于該特定信道的擴(kuò)頻碼，擴(kuò)頻器206對該信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻。同樣，將緩沖器202’和202”的輸出與控制信息復(fù)用并送到擴(kuò)頻器206’和206”，擴(kuò)頻器206’和206”利用相應(yīng)擴(kuò)頻碼對該信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻。然后，組合器208將擴(kuò)頻器206、206’和206”的輸出合成，并通過發(fā)射機(jī)210和雙工器212送到天線214以發(fā)送到移動(dòng)單元。
接收機(jī)216技術(shù)移動(dòng)單元發(fā)送的信號(hào)并送到去擴(kuò)頻器218。將去擴(kuò)頻器218的輸出送到分用器220，分用器220提取移動(dòng)單元發(fā)送的反饋信號(hào)。與第一實(shí)施例和第二實(shí)施例相同，反饋信號(hào)含有移動(dòng)單元選擇進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的基站或每個(gè)基站的標(biāo)識(shí)號(hào)。然而，在本實(shí)施例中，反饋信號(hào)含有已經(jīng)根據(jù)信號(hào)質(zhì)量、而未考慮小區(qū)擁塞程度選擇的基站的標(biāo)識(shí)號(hào)。
將反饋信號(hào)與擁塞程度測量單元204的輸出一起送到控制器222。根據(jù)該反饋信號(hào)和擁塞程度測量結(jié)果，控制器222對緩沖器202進(jìn)行控制。以下是所執(zhí)行的控制過程
·如果反饋信號(hào)含有基站200的標(biāo)識(shí)號(hào)，并且小區(qū)擁塞程度低于特定閾值，則緩沖器202輸出數(shù)據(jù)分組?？梢灶A(yù)置該預(yù)置，也可以例如利用無線電資源管理算法控制該閾值。
·如果反饋信號(hào)含有基站200的標(biāo)識(shí)號(hào)，但是小區(qū)擁塞程度高于該閾值，則緩沖器202不輸出數(shù)據(jù)分組。
·如果反饋信號(hào)含有另一個(gè)基站的標(biāo)識(shí)號(hào)(并且不是基站200的標(biāo)識(shí)號(hào))，則緩沖器202不輸出數(shù)據(jù)分組。
基站200是選擇基站，但是不發(fā)送任何數(shù)據(jù)的第二種情況會(huì)導(dǎo)致不將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到移動(dòng)單元。利用下列一種或多種方式來處理這種情況。如果擁塞程度只是臨時(shí)較高(在一個(gè)時(shí)隙或無線幀內(nèi))，則在擁塞程度降低時(shí)，擁塞程度測量單元204的輸出會(huì)降低到低于該閾值，并且控制器222開始從緩沖器202輸出數(shù)據(jù)分組。如果擁塞程度保持高水平較長時(shí)間，則緩沖器202最后輸出數(shù)據(jù)分組，并將指出這已經(jīng)發(fā)生的信號(hào)發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)控制器(如圖2所示的模塊24)。然后，無線網(wǎng)絡(luò)控制器試圖通過另一個(gè)基站路由選擇該數(shù)據(jù)分組。
另一方面，基站可以將指出該小區(qū)太擁塞的信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)單元。例如，可以將此信號(hào)作為控制信息的一部分進(jìn)行發(fā)送，復(fù)用器205將該控制信息與數(shù)據(jù)復(fù)用。收到此信號(hào)后，移動(dòng)單元選擇另一個(gè)基站發(fā)送數(shù)據(jù)。
另一方面，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，基站將確認(rèn)消息發(fā)送到移動(dòng)單元，以確認(rèn)它就是選擇基站，但是在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，也不發(fā)送此確認(rèn)消息。移動(dòng)單元監(jiān)視是否收到確認(rèn)消息，并且如果在特定時(shí)間周期內(nèi)未收到，則它選擇另一個(gè)基站。另一方面，基站對從選擇基站接收數(shù)據(jù)分組的延遲進(jìn)行監(jiān)視，并且如果此延遲超過特定時(shí)間周期，則即使此另一個(gè)基站在信號(hào)質(zhì)量方面是第二最佳，它仍選擇另一個(gè)基站。
在上述兩種情況下，可以預(yù)定時(shí)間周期，或者，例如，根據(jù)從相應(yīng)基站接收信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量差值，改變此時(shí)間周期。如果信號(hào)質(zhì)量差值小，則設(shè)置短時(shí)間周期，如果信號(hào)質(zhì)量差值大，則設(shè)置長時(shí)間周期。
上述說明的控制原理還可以考慮數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)。因此，如果數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)高，則該基站發(fā)送該數(shù)據(jù)，而不考慮擁塞程度，然而，如果數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)低，則基站僅在擁塞程度低時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)。
圖8示出第三實(shí)施例使用的移動(dòng)單元。移動(dòng)單元230包括天線232、雙工器234、接收機(jī)236、去擴(kuò)頻器238、240、選擇器/組合器242、確認(rèn)單元243、射束質(zhì)量指示器(BQI)244、246、小區(qū)選擇器248、反饋信號(hào)發(fā)生器250、復(fù)用器252、擴(kuò)頻器254以及發(fā)射機(jī)256。該移動(dòng)單元的運(yùn)行過程與上述參考圖4和圖6說明的移動(dòng)單元的運(yùn)行過程類似，因此在此不做詳細(xì)說明。然而，小區(qū)選擇器248利用最佳信號(hào)質(zhì)量選擇基站，而不考慮擁塞程度。
第三實(shí)施例的優(yōu)勢在于，在基站測量擁塞程度，在基站可以更準(zhǔn)確地確定擁塞程度，優(yōu)勢還在于，無需廣播擁塞程度。然而，在某些情況下，在將數(shù)據(jù)分組發(fā)送到移動(dòng)單元之前，存在時(shí)間延遲。
第四實(shí)施例在小區(qū)選擇技術(shù)的第四實(shí)施例中，與第三實(shí)施例相同，由基站測量小區(qū)擁塞程度。然而，在發(fā)送選擇基站標(biāo)識(shí)號(hào)時(shí)，移動(dòng)單元還發(fā)送判定裕度表示，并且在判定是否將數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)單元時(shí)，基站考慮此裕度。
圖9示出第四實(shí)施例使用的移動(dòng)單元。移動(dòng)單元260包括天線262、雙工器264、接收機(jī)266、去擴(kuò)頻器268、270、選擇器/組合器272、射束質(zhì)量指示器(BQI)274、276、小區(qū)選擇器278、裕度指示器280、反饋信號(hào)發(fā)生器282、復(fù)用器284、擴(kuò)頻器286以及發(fā)射機(jī)288。
天線262、雙工器264、接收機(jī)266、去擴(kuò)頻器268、270、選擇器/組合器272以及射束質(zhì)量指示器274、276的功能與上述參考圖4和圖6說明的相應(yīng)部分的功能類似，因此，在此不再做說明。然而，在本實(shí)施例中，將射束質(zhì)量指示器274、276的輸出送到小區(qū)選擇器278和裕度指示器280。小區(qū)選擇器278選擇具有最佳信號(hào)質(zhì)量(由射束質(zhì)量指示器274、276確定)的基站，并將選擇結(jié)果送到反饋信號(hào)發(fā)生器282。裕度指示器輸出表示測量射束質(zhì)量偏差范圍的信號(hào)。例如，裕度指示器可以輸出測量射束質(zhì)量之間的實(shí)際差值，或者表示差值的其它數(shù)值。還將該數(shù)值送到反饋信號(hào)發(fā)生器282。
反饋信號(hào)發(fā)生器282產(chǎn)生包括選擇基站標(biāo)識(shí)號(hào)的反饋信號(hào)以及判定裕度表示。復(fù)用器284將該反饋信號(hào)與發(fā)送信號(hào)復(fù)用，然后通過擴(kuò)頻器286、發(fā)射機(jī)288、雙工器264以及天線262將該信號(hào)發(fā)送到有效基站。
第四實(shí)施例使用的基站以圖7示出的基站為基礎(chǔ)。然而，在第四實(shí)施例中，在判定緩沖器202是否輸出數(shù)據(jù)分組時(shí)，圖7所示的控制器222考慮選擇判定裕度。在此實(shí)施例中，執(zhí)行以下控制過程。
·如果反饋信號(hào)含有基站200的標(biāo)識(shí)號(hào)，并且裕度大于特定裕度閾值(例如0.5dB或1dB)，則緩沖器202輸出數(shù)據(jù)分組，而不考慮小區(qū)擁塞程度。
·如果反饋信號(hào)含有基站200的標(biāo)識(shí)號(hào)，并且小區(qū)擁塞程度低于預(yù)定擁塞閾值，則緩沖器202輸出數(shù)據(jù)分組，而不考慮裕度。
·如果反饋信號(hào)含有基站200的標(biāo)識(shí)號(hào)，裕度低于裕度閾值，并且小區(qū)擁塞程度高于擁塞閾值，則緩沖器202輸出數(shù)據(jù)分組。
·如果反饋信號(hào)含有另一個(gè)基站的標(biāo)識(shí)號(hào)，但是裕度低于裕度閾值(或者某個(gè)其它閾值)，并且小區(qū)擁塞程度低于擁塞閾值(或者某個(gè)其它閾值)，則緩沖器202選擇性地輸出數(shù)據(jù)分組。
·在反饋信號(hào)含有另一個(gè)基站的標(biāo)識(shí)號(hào)(并且不是基站200的標(biāo)識(shí)號(hào))的所有其它情況下，緩沖器202不輸出數(shù)據(jù)分組。
與上述實(shí)施例中相同，選擇原理還可以考慮數(shù)據(jù)優(yōu)先權(quán)。
在第四實(shí)施例中，選擇基站是與其進(jìn)行的數(shù)據(jù)發(fā)送過程具有生存能力的唯一基站(因?yàn)檫x擇基站具有非常號(hào)的信號(hào)質(zhì)量)，因此選擇基站用于數(shù)據(jù)發(fā)送，而不考慮擁塞程度。如果與另一個(gè)基站的數(shù)據(jù)發(fā)送過程具有生存能力，則只有在該小區(qū)不擁塞時(shí)，選擇基站用于數(shù)據(jù)發(fā)送。如果基站不是選擇基站，但是基站之間的信號(hào)質(zhì)量差值不大，則在小區(qū)不擁塞時(shí)，該基站仍用于進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。這樣即使小區(qū)擁塞，仍可以進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。
第四實(shí)施例會(huì)使數(shù)據(jù)分組被兩個(gè)基站發(fā)送(如果兩個(gè)小區(qū)具有同樣的信號(hào)質(zhì)量并且擁塞程度均低)，或者不發(fā)送數(shù)據(jù)分組(如果兩個(gè)小區(qū)均具有同樣信號(hào)質(zhì)量并且擁塞程度均高)。在后一種情況下，以上述參考第三實(shí)施例說明的類似方式對這種情況進(jìn)行處理。
利用處理器(例如數(shù)字信號(hào)處理器，或者任何其它類型處理器)運(yùn)行的軟件模塊實(shí)現(xiàn)上述說明的各實(shí)施例。根據(jù)上述說明的各種功能，對于熟練技術(shù)人員，對這種模塊進(jìn)行編程顯而易見。熟練技術(shù)人員明白，可以利用任何適當(dāng)編程語言，在任何適當(dāng)處理器上對這些模塊進(jìn)行編程。另一方面，還可以利用硬件實(shí)現(xiàn)上述說明的一些或全部功能。
在某些情況下，基站將它所覆蓋的小區(qū)分割為幾個(gè)扇區(qū)?？梢詫⒃诖耸褂玫男g(shù)語“小區(qū)”理解為基站覆蓋的任意區(qū)域的意思，該區(qū)域可以是基站覆蓋的唯一區(qū)域，也可以是幾個(gè)區(qū)域，例如幾個(gè)扇區(qū)之一。如果基站從兩個(gè)或更多個(gè)扇區(qū)接收一個(gè)選擇命令，則為了改善選擇命令的檢測過程，例如利用最大比值合并過程，將選擇命令合并。
以上僅通過舉例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，顯然，在本發(fā)明范圍內(nèi)可以對其細(xì)節(jié)進(jìn)行調(diào)整。例如，本發(fā)明可以采用CDMA技術(shù)之外的其它復(fù)用技術(shù)，例如時(shí)分復(fù)用(TDMA)、頻分復(fù)用(FDM)、混合TDMA/CDMA、或者任何其它適當(dāng)?shù)膹?fù)用技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種用于實(shí)行站點(diǎn)選擇分集方法的蜂窩通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)用戶設(shè)備，包括用于定期從多個(gè)小區(qū)中選擇用于數(shù)據(jù)通信的一個(gè)小區(qū)的裝置，以及用于將選擇結(jié)果發(fā)送給一個(gè)基站的裝置；以及多個(gè)基站，其中每個(gè)基站包括用于接收選擇結(jié)果的裝置、用于確定該基站是否為所選擇基站的裝置、以及用于根據(jù)確定該基站是否為所選擇基站的結(jié)果來控制向移動(dòng)單元發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置；其中，用戶設(shè)備中的選擇裝置根據(jù)各小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果，選擇用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)小區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述選擇裝置還根據(jù)各小區(qū)中信號(hào)質(zhì)量的測量結(jié)果來選擇用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)小區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)測量的兩個(gè)小區(qū)中信號(hào)質(zhì)量之差低于一定閾值時(shí)，所述選擇裝置選擇具有最低擁塞程度的一個(gè)小區(qū)。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)基站包括用于測量擁塞程度的裝置，以及用于將擁塞程度測量結(jié)果發(fā)送到用戶設(shè)備的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，用于測量擁塞程度的裝置可以確定在預(yù)定時(shí)期基站所要發(fā)送的數(shù)據(jù)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的系統(tǒng)，其中，用于測量擁塞程度的裝置可以基于包含要發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的占用情況來測量擁塞程度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送裝置可以通過一個(gè)廣播信道發(fā)送擁塞程度測量結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述用戶設(shè)備包括用于測量擁塞程度的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述擁塞程度測量裝置可以基于一個(gè)共享發(fā)送信道的使用情況來測量擁塞程度。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，一個(gè)基站中的控制裝置還可以根據(jù)由基站從用戶設(shè)備接收的包含選擇結(jié)果的信號(hào)的質(zhì)量，來控制向用戶設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，所述選擇裝置還可以基于由一個(gè)基站發(fā)送到用戶設(shè)備、指示用戶設(shè)備不選擇該基站的命令，來選擇基站。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，所述選擇裝置還可以根據(jù)從傳送一個(gè)選擇結(jié)果開始算起的一定時(shí)間內(nèi)用戶設(shè)備是否收到來自所選基站的一個(gè)信號(hào)，來選擇基站。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，所述選擇裝置還可以根據(jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)，來選擇基站。
14.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，一個(gè)基站中的控制裝置還可以根據(jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)，來控制向用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。
15.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，所述選擇結(jié)果包括所選基站的一個(gè)標(biāo)識(shí)號(hào)。
16.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，用戶設(shè)備能以每超幀多于一次的頻率，選擇用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)小區(qū)并發(fā)送選擇結(jié)果，而且一個(gè)基站中的確定裝置能以每超幀多于一次的頻率，確定該基站是否為所選基站。
17.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)被設(shè)置成進(jìn)行快速小區(qū)站點(diǎn)選擇。
18.一種用于在蜂窩通信系統(tǒng)中實(shí)行站點(diǎn)選擇分集方法的基站，該基站包括測量裝置，用于測量該基站所服務(wù)小區(qū)中的擁塞程度；發(fā)送裝置，用于將擁塞程度測量結(jié)果發(fā)送給用戶設(shè)備；接收裝置，用于從用戶設(shè)備接收指出將要用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)基站的選擇結(jié)果；確定裝置，用于確定該基站是否為所選擇基站；以及控制裝置，用于根據(jù)確定該基站是否為所選擇基站的結(jié)果來控制向移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)發(fā)送。
19.一種用于在蜂窩通信系統(tǒng)中實(shí)行站點(diǎn)選擇分集方法的用戶設(shè)備，該用戶設(shè)備包括測量裝置，用于測量多個(gè)小區(qū)中的擁塞程度；選擇裝置，用于根據(jù)各小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果從所述多個(gè)小區(qū)中選擇一個(gè)小區(qū)；以及發(fā)送裝置，用于將選擇結(jié)果發(fā)送給基站。
20.一種用于在蜂窩通信系統(tǒng)中實(shí)行站點(diǎn)選擇分集方法的基站，該基站包括產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生該基站所服務(wù)小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果；接收裝置，用于從一個(gè)用戶設(shè)備接收指出將要用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)基站的選擇結(jié)果；確定裝置，用于確定該基站是否為所選擇基站；以及控制裝置，用于根據(jù)確定該基站是否為所選擇基站的結(jié)果以及該小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果，來控制向該用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的基站，其中，如果擁塞程度測量結(jié)果高于一定閾值，所述控制裝置可以抑制向用戶設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的基站，還包括用于接收選擇結(jié)果的裕度表示的接收裝置，其中所述控制裝置還可以根據(jù)所述裕度表示來控制向用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22中任一項(xiàng)所述的基站，其中，所述控制裝置還可以根據(jù)該基站從用戶設(shè)備接收的包含選擇結(jié)果的信號(hào)的質(zhì)量，控制向用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。
24.根據(jù)權(quán)利要求20至23中任一項(xiàng)所述的基站，其中，所述控制裝置還可以根據(jù)待發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)先權(quán)來控制向用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。
25.根據(jù)權(quán)利要求20至24中任一項(xiàng)所述的基站，還包括用于發(fā)送指示一個(gè)用戶設(shè)備不要選擇該基站的命令的裝置。
26.一種包括根據(jù)權(quán)力要求20至25中任一項(xiàng)的一個(gè)基站和一個(gè)用戶設(shè)備的蜂窩通信系統(tǒng)，該用戶設(shè)備包括接收裝置，用于從多個(gè)基站接收發(fā)送信號(hào)；產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生從各基站接收的信號(hào)質(zhì)量的測量結(jié)果；選擇裝置，根據(jù)信號(hào)質(zhì)量測量結(jié)果選擇一個(gè)小區(qū)；以及發(fā)送裝置，用于向基站發(fā)送小區(qū)選擇判定結(jié)果。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中，所述用戶設(shè)備中的選擇裝置還可以根據(jù)從傳送一個(gè)選擇結(jié)果開始算起的一定時(shí)間內(nèi)用戶設(shè)備是否收到來自所選基站的一個(gè)信號(hào)，來選擇基站。
28.根據(jù)權(quán)利要求26或27所述的系統(tǒng)，所述用戶設(shè)備還包括用于確定一個(gè)小區(qū)選擇判定的裕度的裝置；以及用于將該裕度的表示發(fā)送給所述基站的裝置。
29.一種用于蜂窩通信系統(tǒng)中的站點(diǎn)選擇分集方法，該方法包括下列步驟在一個(gè)用戶設(shè)備中，定期從多個(gè)小區(qū)中選擇一個(gè)用于數(shù)據(jù)傳送的小區(qū)，并將選擇結(jié)果發(fā)送給基站；以及在一個(gè)基站中，接收一個(gè)選擇結(jié)果，確定本基站是否為所選擇的基站，并根據(jù)確定本基站是否為所選擇基站的結(jié)果來控制向移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)發(fā)送；其中，根據(jù)各小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果來選擇用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)小區(qū)。
30.一種用于蜂窩通信系統(tǒng)的基站中的站點(diǎn)選擇分集方法，該方法包括在基站中的下列步驟產(chǎn)生該基站所服務(wù)小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果；從一個(gè)用戶設(shè)備接收指出要用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)基站的選擇結(jié)果；確定該基站是否為所選擇基站；以及根據(jù)確定該基站是否為所選擇基站的結(jié)果來控制向移動(dòng)單元的數(shù)據(jù)發(fā)送。
31.一種用于蜂窩通信系統(tǒng)的用戶設(shè)備中的站點(diǎn)選擇分集方法，該方法包括在用戶設(shè)備中的下列步驟測量多個(gè)小區(qū)中的擁塞程度；根據(jù)各小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果，從多個(gè)小區(qū)中選擇一個(gè)小區(qū)；以及將選擇結(jié)果發(fā)送給基站。
32.一種用于蜂窩通信系統(tǒng)中的站點(diǎn)選擇分集方法，該方法包括下列步驟產(chǎn)生基站所服務(wù)小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果；從一個(gè)用戶設(shè)備接收指出要用于數(shù)據(jù)傳送的一個(gè)基站的選擇結(jié)果；確定該基站是否為所選擇基站；以及根據(jù)確定該基站是否為所選擇基站的結(jié)果以及該小區(qū)中擁塞程度的測量結(jié)果，來控制向該用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明披露了用于蜂窩通信系統(tǒng)的多種小區(qū)選擇方法。根據(jù)小區(qū)中擁塞程度測量結(jié)果，對是否利用小區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送進(jìn)行判定。該判定過程或者是小區(qū)選擇判定過程的一部分，或者用于代替小區(qū)選擇判定過程。這些方法可以用于快速小區(qū)站點(diǎn)選擇。
文檔編號(hào)H04W36/22GK1407822SQ0213031
公開日2003年4月2日 申請日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月16日
發(fā)明者蘇尼爾·K·瓦格馬 申請人:富士通株式會(huì)社