專利名稱：無線電通信的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信。更具體地它涉及連接的切換。特別是它涉及小區(qū)間或扇區(qū)間的連接的軟切換，提供在切換邊界或區(qū)域中的優(yōu)化性能。這在例如CDMA(‘碼分多址’)或WCDMA(‘寬帶CDMA’)系統(tǒng)以及基于OFDM(‘正交頻分復用’)的多址系統(tǒng)中非常有吸引力。
背景技術：
象這樣的連接切換在本技術領域中是公知的。在硬切換中，一個(舊)通信鏈路或路徑在(新)通信鏈路被完全建立之前被釋放。然而，該過程很快并且在具有良好覆蓋的很好設計的系統(tǒng)中在正常情況期間對用戶來說幾乎察覺不到。相反，在軟切換中，通信鏈路以使用戶設備總是保持至少一條通信鏈路這樣的方式被放棄和被建立。根據(jù)現(xiàn)有技術，通常包括一些與方向有關的滯后(hysteresis)，使得用于建立(新)通信路徑所需的水平(level)大于(舊)通信路徑被釋放或丟失的水平。
根據(jù)3GPP規(guī)范，活動組是一組無線電鏈路，該組無線電鏈路同時牽涉到用戶設備和陸地無線電接入網(wǎng)絡接入點之間的特定通信業(yè)務中。
圖1示出了通過無線電接入網(wǎng)絡的兩個基站《BS1》、《BS2》的、用戶設備UE的分集切換或軟切換的原理，每個基站服務于一個小區(qū)《小區(qū)1》、《小區(qū)2》。在圖中，用戶設備《UE》已經建立了與兩個基站《BS1》、《BS2》的通信路徑《路徑1》、《路徑2》。
在現(xiàn)有技術的系統(tǒng)中，被考慮用于切換判決的測量水平通常包括在導頻信道上所接收的功率。在UMTS(‘通用移動電信系統(tǒng)’)中，例如，所考慮的水平是在用戶設備UE處在(主)公共導頻信道CPICH上的接收功率。
圖2示意性示出了在當連接通過基站《BS2》建立、而同時通過另一個基站《BS1》保持時的情況下，在用戶設備《UE》處來自兩個不同的基站/節(jié)點B《BS1/節(jié)點B1》、《BS2/節(jié)點B2》的CPICH上的接收功率的滯后。其中所接收的來自基站《BS1》、《BS2》的發(fā)射功率之差小于或等于滯后《η》的區(qū)域是切換邊界《HOB》。
國際專利申請WO0232017關于其圖3描述了一個發(fā)射天線陣列，其使用了常規(guī)的軟切換方案。基站節(jié)點B1和節(jié)點B2降低了它們的發(fā)射功率并且同時UE根據(jù)從兩個節(jié)點B發(fā)射的CPICH信號之間的相位差來計算權重，從而最大化SINR(‘信號與干擾+噪聲比’)并且發(fā)射該權重給節(jié)點B。UE然后按照權重去軟合并從節(jié)點B接收的信號并且確定最大化該軟合并信號的SINR的權重。
美國專利US6011971公開了組合的軟和硬切換并且標識了關于硬切換的功率控制問題。
第三代伙伴計劃(3GPP)Technical Specification Group RadioAccess Network，Physical Layer Procedures，3G TS 25.214 v3.3.0，F(xiàn)rance，June 2000(2000年6月在法國制訂的3G TS 25.214 v3.3.0的技術規(guī)范組無線電接入網(wǎng)絡，物理層規(guī)程)中，描述了失步處理。簡言之，差質量的鏈路組被表示為失步。關于上行鏈路功率控制，MS在下行鏈路失步情況期間應當關掉其發(fā)信機。如果用于任意鏈路的接收定時在軟切換期間漂移到位于有效范圍之外，則應當提供信息，使得網(wǎng)絡可以調整下行鏈路定時。
基本上，根據(jù)3GPP技術規(guī)范，TPC命令包括一個表示功率增加或減少的比特。然而，本發(fā)明并不排除包括多于1比特的基本TPC命令。此外根據(jù)3GPP技術規(guī)范，在軟切換期間，有一個這樣的基本TPC比特或TPC命令用于所涉及的每個鏈路，其要被合并到一個TPC命令中。因此，“TPC命令”的概念既包括這樣的基本的又包括這樣的合并的TPC命令。關于下行鏈路功率控制，在失步時段期間，所發(fā)射的TPC命令應當被設置為“1”，即它應當表示功率增加。
第三代伙伴計劃(3GPP)Technical Specification Group RadioAccess Network，Physical Layer-Measurements(FDD)，3GPP TS25.215 v6.0.0，F(xiàn)rance，December 2000(2000年12月在法國制訂的3GPP TS 25.215 v6.0.0的技術規(guī)范組無線電接入網(wǎng)絡，物理層-測量(FDD))中，在第5.2節(jié)中規(guī)定了UTRAN(‘通用陸地無線電接入網(wǎng)絡’)測量。在第5.2.3小節(jié)中，SIRerror被定義為SIRerror＝SIR-SIRtarget_ave
其中SIR是由UTRAN測量的信號干擾比，單位是dB，而SIRtarget_ave是目標信號干擾比SIRtarget在與由UTRAN測量的信號干擾比相同的時段上取平均的平均值。在壓縮模式下，SIRtarget等于SIRcm_target并且不在發(fā)射間隙上計算。SIRtarget的平均是在線性標度內做出的并且SIRtarget_ave以dB為單位。
上面所引用的文件沒有一個公開了提供優(yōu)化的邊界或區(qū)域切換的方法和系統(tǒng)，其有在進行距離或導頻信道發(fā)射功率方面具有不對稱的切換范圍的切換時、對連續(xù)的移動臺發(fā)射功率的功率控制。

發(fā)明內容
當設計要基于導頻信道比如WCDMA系統(tǒng)中的CPICH的所接收功率而建立的軟切換時，不同切換或分集支路的信號質量可能顯著不同。此外，所接收的信號質量對于一個連接的上行鏈路和下行鏈路方向可能顯著不同。這個問題通常在例如WCDMA和OFDM系統(tǒng)中是必然伴有的。
在對于此的原因中有1.在一個基站處一個分集支路的噪聲或干擾電平顯著大于在一個基站中另一個分集支路的噪聲或干擾電平。
2.相關于在下行鏈路方向上所接收的發(fā)射功率的小區(qū)覆蓋顯著不同于相關于UE處就SIR或SINR而言的小區(qū)覆蓋。
3.天線圖、輻射圖案或覆蓋區(qū)(footprint)不能改變或者將因成本太大而不改變。
4.不同基站的基站接收機的不同接收機靈敏度。
因此，需要提供相關于質量的合格的或優(yōu)化的覆蓋圖案。
因此本發(fā)明的一個目的是獲取一個通信系統(tǒng)，用來補償上行鏈路和下行鏈路方向上的不同覆蓋或者不同小區(qū)的上行鏈路或下行鏈路上的不同質量的覆蓋。
另一個目的是提供與基站接收機性能無關的質量控制的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一個目的是獲取與基站安裝的實際天線增益無關的質量控制的方法和系統(tǒng)。
另一個目的是提供適合在特定軟切換邊界處涉及的實際小區(qū)站點的方法和系統(tǒng)。
最后一個目的是為各種無線電接入承載RAB和它們提供的業(yè)務的不同要求來充分控制小區(qū)大小和優(yōu)化小區(qū)大小。
這些目的是通過在基站接收機路徑中加入噪聲或干擾、注入噪聲或干擾、或者適配與切換相關的發(fā)射功率控制的噪聲等效水平的方法和系統(tǒng)來實現(xiàn)。


圖1示出了對于各服務于一個小區(qū)《小區(qū)1》、《小區(qū)2》的兩個基站《BS1》、《BS2》，用戶設備UE的分集切換或軟切換的原理。
圖2示意性示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的在CPICH上來自兩個不同基站/節(jié)點B的所接收功率的滯后。
圖3示出了碼分復用系統(tǒng)比如WCDMA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率/子信道和子碼/擴頻因子之間的相互關系。
圖4示出了對于下行鏈路和上行鏈路的、在兩個基站的水平面上的天線覆蓋圖案，連同現(xiàn)有技術的下行鏈路切換區(qū)域和根據(jù)本發(fā)明的上行鏈路切換區(qū)域的例子。
圖5示意性示出了由用戶設備發(fā)射的上行鏈路發(fā)射功率《UL TP》與用戶設備的位置的關系曲線。
圖6示意性示出了當特定用戶設備沿著圖4的兩個基站之間的想象直線移動時被發(fā)射到用戶設備的下行鏈路發(fā)射功率與用戶設備的位置的關系曲線。
圖7示出了以類似于圖4的那些的、在兩個基站的水平面上的天線覆蓋圖案形式的用于特定用戶的范圍的例子。
圖8示意性示出了用戶設備的上行鏈路發(fā)射功率與位置的關系曲線，該用戶設備沿著想象的直線、在從圖7中具有較大上行鏈路覆蓋范圍的基站向著具有較小上行鏈路覆蓋范圍的基站《BS A》的方向中移動。
圖9示意性示出了基站下行鏈路發(fā)射功率與特定用戶設備的位置的關系曲線，該用戶設備沿著兩個基站之間的直線、在從圖7的兩個切換區(qū)域例子中有較大上行鏈路覆蓋范圍的基站向著有較小上行鏈路覆蓋范圍的基站的方向中移動。
圖10通過示例流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的、對在接收機路徑中進行噪聲注入的備選方案，根據(jù)本發(fā)明，一個第二實施例在確定TPC(‘發(fā)射功率控制’)比特以發(fā)送用于上行鏈路發(fā)射功率控制的功率控制算法中控制噪聲加入。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明工作的基站的相關部分的原理框圖。
優(yōu)選實施例的描述當設計要基于導頻信道比如WCDMA系統(tǒng)中的CPICH的已接收功率來建立的軟切換時，不同切換或分集支路的信號質量可能顯著不同。而且，所接收的信號質量對于一個連接的上行鏈路和下行鏈路方向由于上行鏈路和下行鏈路的不平衡而可能顯著不同。該差別可以取決于UE位置或是到基站的即時距離。相關于質量，該差別引起覆蓋的不對稱。這個問題通常是例如WCDMA和OFDM系統(tǒng)中必然伴有的。
這成為問題的原因至少有五個部分1.當干擾或噪聲電平在到兩個或多個基站的上行鏈路方向上顯著不同時，功率控制算法將趨于使發(fā)射功率保持在最低可能的電平上，這個發(fā)射功率電平將在具有小干擾和噪聲電平的基站處、而不是在被嚴重擾動的基站處提供足夠的質量。因此，來自一個或多個具有嚴重噪聲或干擾的附加支路的分集增益將很小或可以忽略不計。
*這可能導致對于資源的有效使用而言，舊小區(qū)被保持太久，或等同地是，到一個切換候選的切換邊界距服務于該舊小區(qū)的基站太遠。
*另一個結果是對于已經被嚴重擾動的基站的其它用戶，由于是以對所擾動用戶沒有或有可忽略的性能增益建立軟切換分集支路，導致干擾電平增加。
2.當切換是基于所接收的功率電平、而不是基于與功率控制有關的質量測度，比如SIR或SINR時，存在由于小的SIR或SINR而使得到基站的一個或多個通信支路失步的風險增大。這將增加掉話的風險。
3.今天的WCDMA系統(tǒng)通常被設計為使CPICH的功率電平在發(fā)射基站的天線連接器處同等地設置，使CPICH功率電平被設置為基站處的總的可用功率的函數(shù)。使切換邊界基于所接收的CPICH功率電平來設置，小區(qū)邊界可僅由天線輻射圖案來控制。
*變化的天線輻射圖案在舊的天線安裝中可能不可用。
*取決于天線的類型，變化的天線輻射圖案可能太乏味或太昂貴。
因此，經常不可能相關于業(yè)務量的變化的表面分布而適配天線輻射圖案，其可能以過多的被阻塞的呼叫而告終。
4.當相對于從不同基站所接收的CPICH上的功率來確定切換邊界時，不考慮不同基站的接收機的可能不同的靈敏度。這可能顯著影響不同基站所要求的用戶設備發(fā)射功率。因此，存在由于不關心實際的接收機靈敏度而導致掉話的風險。
5.業(yè)務量容量將在增加的塊速率方面，特別是在由于無法切換而具有較差下行鏈路覆蓋的小區(qū)中惡化，由此防礙了容量優(yōu)化。
根據(jù)本發(fā)明，質量優(yōu)選地根據(jù)信號干擾比SIR或信號與干擾和噪聲之比SINR來測量。同樣根據(jù)本發(fā)明，實際上可以使用與所述功率控制所基于的測度有很強關系的任何質量測度。
本發(fā)明還有助于解決國際專利申請WO0232017中描述的CDMA系統(tǒng)中的硬切換的功率控制問題。
在碼分多址中，各個數(shù)字用戶信號由單獨的擴頻碼來分開。每個碼代表一個擴頻因子。子信道或低速率信道由具有較大擴頻因子的子碼分開。圖3示出了用于碼分復用系統(tǒng)比如WCDMA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)速率/子信道和子碼/擴頻因子之間的相互關系。它顯示了一個二進制碼樹，其中等于1的擴頻因子SF占據(jù)了整個碼樹，即由SF＝2、SF＝4、SF＝8和SF＝16表示的所有級別。這個擴頻因子轉化成最高的用戶數(shù)據(jù)速率。具有等于2的擴頻因子的子碼僅占據(jù)半個樹，最左邊的子樹或最右邊的子樹，在每種情況下，子樹占據(jù)了由SF＝4、SF＝8和SF＝16所表示的級別，從而防止其它用戶使用相應的碼。類似地，如果用戶被賦予對應于等于4的擴頻因子的子碼，那么他占據(jù)源于用SF＝4表示的級別的向下到SF＝16的子樹(和對應的子信道)。擴頻因子4代表中等用戶數(shù)據(jù)速率。被分配擴頻因子16的信道的用戶在這個示例的圖中占據(jù)最低的數(shù)據(jù)速率。對于SF＝1、SF＝2和SF＝4的擴頻碼被表示在對應的子樹的根部。這個碼樹僅是一個例子，并非限制本發(fā)明的范圍。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在WCDMA系統(tǒng)中，對于現(xiàn)用的用戶設備，噪聲或干擾是自適應地加入到至少一個上行鏈路中的所接收的信號的，因此補償了在所選的或優(yōu)化的小區(qū)邊界處CPICH的不同功率電平或者補償了在根據(jù)所接收的CPICH的功率電平確定的現(xiàn)有小區(qū)邊界處的不同上行鏈路的不同上行鏈路質量。如果噪聲被加入到RF(‘射頻’)接收機路徑，則所有的無線電鏈路可能受到噪聲的影響。因此優(yōu)選地，噪聲是在為WCDMA系統(tǒng)中的所接收信號的特定用戶解擴之后被加入。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選模式，在取決于所分配的容量進一步解擴之前，當所有的無線電鏈路使用SF＝4解擴時，噪聲在使用擴頻因子4(SF＝4)解擴之后被加入。噪聲還可以通過在特定選擇的解擴步驟或選擇的擴頻因子處注入，而被加入到一組用戶。
類似地，在示例OFDM系統(tǒng)中，其中用戶共享大量的載波并且被分配所共享載波的容量，噪聲優(yōu)選地在濾波或反變換一個所接收的、增強特定用戶的信號分量的信號之后被加入。
作為上行鏈路和下行鏈路信號電平不平衡的一個示例原因的特定問題是在用于上行鏈路信號的基站安裝的天線桿中使用了頂桿(top mast)放大器TMA或低噪聲放大器LNA。TMA在天線饋線(feeder)點附近放大所接收的信號并且根據(jù)本技術領域已知的原理來補償噪聲和到基站的天線電纜的衰減，且由此提高安裝的靈敏度。然而在下行鏈路方向上，噪聲和衰減必須由基站補償。沒有在天線饋線點處的所發(fā)射和所接收信號電平的特定反饋，這個匹配幾乎從不理想。此外，發(fā)射和接收天線的天線輻射圖案很少完美地匹配。而且，CPICH受限于基站最大發(fā)射功率和基站發(fā)射功率的CPICH函數(shù)。
通過移動輔助的切換MAHO，用戶設備測量所接收的公共導頻信道CPICH的下行鏈路信號電平。
圖4示出了對于上行鏈路《UL A》、《UL B》和下行鏈路《DL A》、《DL B》的、在兩個基站《BS A》和《BS B》的水平面上的天線覆蓋圖案形式的特定用戶的示例范圍。更詳細地，各個覆蓋范圍圖案的實線表示對于給定發(fā)射功率電平的、在工作中發(fā)射/接收信號的用戶設備的特定接收電平。在圖中，上行鏈路覆蓋范圍《UL A》、《UL B》對于兩個基站《BS A》、《BS B》基本相同。下行鏈路覆蓋范圍《DL A》、《DL B》對于兩個基站《BS A》、《BS B》顯著不同。這可能是由于例如基站《BS A》、《BS B》使用不同的CPI CH功率電平工作而導致的。在某些現(xiàn)有安裝中，天線饋線電纜的衰減在基站之間顯著不同。對于下行鏈路，為了維持向著基站《BS A》、《BS B》中的任何一個移動的移動臺的連接，關鍵的是下行鏈路連接的切換已經在覆蓋區(qū)域《DL關鍵的HO區(qū)域》之內建立。
當允許下行鏈路覆蓋和下行鏈路容量也影響上行鏈路切換區(qū)域時，根據(jù)本發(fā)明，上行鏈路的切換也將發(fā)生在相較于上行鏈路覆蓋圖案所表示的、在位置上更靠近更有限的下行鏈路覆蓋的基站《BSB》的切換區(qū)域《DL關鍵的HO區(qū)域》。
圖5示意性示出了由用戶設備發(fā)射的上行鏈路發(fā)射功率《UL TP》與用戶設備的位置的關系曲線。在圖中，用戶設備位置沿著圖4中所示的基站《BS A》、《BS B》之間的想象直線移動，基站《BS A》、《BS B》具有對應圖4中的那些的用于用戶設備的覆蓋圖案。在圖5中，用戶設備在從具有相當大覆蓋范圍的基站《BS A》向著具有較小覆蓋范圍的基站《BS B》的方向上移動《UL TP(A→B)》。一個特征是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)射功率《Q確定的UL TP》(實線)被控制為比常規(guī)的僅基于下行鏈路發(fā)射功率確定的切換《常規(guī)的UL TP》下降得更平滑。這將導致與所進入小區(qū)中的常規(guī)切換相比的小的功率增加《UL TP增加》。通過其相對于距離的平滑變化，這可以由其它用戶的注入的噪聲/干擾來平衡。
圖6示意性示出了當特定用戶設備沿著圖4的兩個基站《BS A》、《BS B》之間的想象直線移動時被發(fā)射到用戶設備的下行鏈路發(fā)射功率《DL TP(A→B)》即《PA→B》與用戶設備的位置的關系曲線。實質上，下行鏈路發(fā)射功率在切換之前包括來自更大覆蓋范圍的基站《BS A》的發(fā)射功率《DL TP A》，和當切換已經被執(zhí)行時，包括來自較小范圍的基站《BS B》的發(fā)射功率《DL TP B》，該切換被例示為出現(xiàn)在左邊的虛線《Q確定的HO邊界》處。
圖7示出了類似于圖4的那些的、在兩個基站《BS A》、《BS B》的水平面上的天線覆蓋圖案形式的特定用戶的示例范圍?；尽禕SA》、《BS B》的下行鏈路覆蓋《DL A》、《DL B》與圖4的相同。對照圖4，圖7包括關于用戶設備的兩個基站的有些不同的上行鏈路覆蓋《UL A》、《UL B》。范圍不同可能是由于例如基站接收機的不同干擾情況或不同靈敏度而導致的。除了圖4之外，還包括了第二切換區(qū)域《UL關鍵的HO區(qū)域》。在這個區(qū)域中，為了維持向著基站《BS A》、《BS B》之一移動的移動臺的連接，關鍵的是已經建立上行鏈路連接的切換。對于這個覆蓋范圍例子，當在從基站B到基站A的方向上移動時，使用常規(guī)的切換會由于用戶設備不能與有較小上行鏈路覆蓋范圍的基站《BS A》同步，而存在失掉連接的巨大風險。這將根據(jù)圖8和9進一步加以解釋。
圖8示意性示出了沿著想象的直線、在從圖7中具有更大上行鏈路覆蓋范圍的基站《BS B》向著具有較小上行鏈路覆蓋范圍的基站《BS A》的方向中移動的用戶設備的上行鏈路發(fā)射功率《ULTP(B→A)》與位置的關系曲線。對于常規(guī)的切換，隨著用戶設備更遠離它正離開的基站，它將增加上行鏈路發(fā)射功率《常規(guī)的UL TP》。隨著用戶設備前進而越遠離它正離開的基站《BS B》，所需的上行鏈路發(fā)射功率《常規(guī)的UL TP》、《UL TP》越大。這種情況一直持續(xù)到用戶設備與它正趨近的基站《BS A》同步。由于被趨近的基站《BS A》的較小的上行鏈路覆蓋范圍以及UE的有限的發(fā)射功率，對于常規(guī)切換《常規(guī)的HO邊界》，要求UE比根據(jù)本發(fā)明時更靠近于被趨近的基站《BS A》。因此，在由被趨近的基站《BS A》所服務的小區(qū)/扇區(qū)中干擾電平增加，其未在與根據(jù)本發(fā)明的同樣的意義上被加以補償。根據(jù)本發(fā)明的《Q確定的UL TP》，由于如上所述的噪聲注入，用戶設備增加了發(fā)射功率《UL TP》。由于功率增加，與常規(guī)的切換《常規(guī)的切換邊界》的情況相比，用戶設備可以在更靠近它正離開的基站的位置上與它正趨近的基站《BS A》取得同步。根據(jù)本發(fā)明，上行鏈路切換邊界可以靠近于下行鏈路切換邊界(取決于滯后水平)《Q確定的HO邊界》，并且在UE正離開的基站《BS B》所服務的小區(qū)中的可能的干擾增加可以由噪聲注入和對滯后的選擇來平衡。
圖9示意性示出了基站下行鏈路發(fā)射功率《DL TP(B→A)》與特定用戶設備的位置的關系曲線，該特定用戶設備沿著兩個基站《BSA》、《BS B》之間的直線、在從圖7的兩個切換區(qū)域例子中有較大上行鏈路覆蓋范圍的基站《BS A》向著有較小上行鏈路覆蓋范圍的基站的方向中移動。下行鏈路發(fā)射功率與圖8中的上行鏈路發(fā)射功率有關。如根據(jù)圖8解釋的，使用根據(jù)常規(guī)切換《常規(guī)的UL TP》的上行鏈路發(fā)射功率，要求UE比使用根據(jù)本發(fā)明的用于UE上行鏈路的上行鏈路發(fā)射功率《Q確定的UL TP》的情況相對更靠近于被趨近的基站，以獲得同步狀態(tài)和要執(zhí)行的切換。這可能是由于例如遠離的基站《BS B》的更大靈敏度表現(xiàn)了更大范圍的上行鏈路覆蓋。這導致還關于下行鏈路的差別。參照圖9，根據(jù)常規(guī)的切換發(fā)射功率《常規(guī)的DL TP B》，來自遠離的基站《BS B》的《DL TP B》被要求增加另外的、《常規(guī)的DL TP B》與根據(jù)本發(fā)明的切換《Q確定的DLTP》相比的《TP超出(excess)》。由于遠離的基站《BS B》的下行鏈路范圍覆蓋小于根據(jù)圖7所討論的所趨近的基站《BS A》的下行鏈路范圍覆蓋，于是除了所增加的發(fā)射功率的負面影響之外，還存在UE由于沒有被建立的到所趨近的基站《BS A》的無線電上行鏈路而丟失連接的巨大風險，其可能是由于在切換的到期時間中上行鏈路未取得同步而引起的。然而根據(jù)本發(fā)明，因為用于切換的上行鏈路可以被建立為更靠近于該遠離的基站《BS B》，所以可以滿足先決條件，讓用于上行鏈路和下行鏈路的切換在靠近DL關鍵和UL關鍵的切換邊界《DL關鍵的HO邊界》、《UL關鍵的HO邊界》的邊界之間在中間令人滿意地完成。顯然，圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的兩個優(yōu)點降低了《TP超出》下行鏈路發(fā)射功率《DL TP(B→A)》，《DL TP A》，《DL TP B》以及降低了由于UE與遠離的基站《BS B》的連接在下行鏈路范圍覆蓋《DL關鍵邊界》之外失去同步而丟掉連接的風險。常規(guī)切換的更大的下行鏈路發(fā)射功率增加了由被趨近的基站《BS A》服務的小區(qū)和由遠離的基站《BS B》所服務的小區(qū)內的干擾電平。對比上面所描述的根據(jù)本發(fā)明的上行鏈路切換的情況，這個干擾增加并未被平衡。此外，常規(guī)的切換將在低滯后水平上設置附加的限制，作為降低掉話風險的一個嘗試。
為了獲得根據(jù)圖4-9描述的本發(fā)明的優(yōu)點，除了可能在(被趨近的)基站A處注入的噪聲之外、在(遠離的)基站B處注入的優(yōu)選的噪聲功率電平被確定為(以dB為單位或用對數(shù)標度)
NBA＝PCPICH，A-PCPICH，B-SBS，A+SBS，B，其中，對于被建立的到服務小區(qū)A的基站A的連接，NBA是對于小區(qū)A和B之間的切換邊界的、在基站B處注入的噪聲相關于小區(qū)A的功率電平差；PCPICH，A是在邊界處在UE中所接收的來自基站A的發(fā)射功率；PCPICH，B是在邊界處在UE中所接收的來自基站B的發(fā)射功率；SBS，A是基站A的接收機靈敏度；并且SBS，B是基站B的接收機靈敏度。
作為備選方案，噪聲注入電平在每個基站處獨立地確定(以dB為單位或用對數(shù)標度)NA＝C+SBS，A-PCPICH，A，NB＝C+SBS，B-PCPICH，B，其中，NA是基站A處的噪聲注入功率電平并且NB是基站B處的噪聲注入功率電平，而C是常數(shù)，其優(yōu)選地被設置為等于0。優(yōu)選地噪聲僅有條件地被注入，條件是基站是遠離的基站或者是具有一個或多個已建立的到用戶設備的鏈路的基站(對于基站A作為被趨近的基站和對于基站B作為遠離的基站的情況中，NA＝0)，由此對于大多數(shù)安裝，最大化了沖擊影響(impact)并且保持噪聲和干擾電平為最小。
NBA＝NB-NA的絕對值|NBA|反映比較小區(qū)的噪聲注入的功率超出。如果情況是使得根據(jù)上面的表達式的NBA對于兩個小區(qū)-小區(qū)A和小區(qū)B是正的，那么噪聲功率電平|NBA|被加入到基站B的接收機路徑上。僅正的噪聲功率電平可以被加入到接收機路徑上。如果根據(jù)上面的表達式，NBA對于被趨近的小區(qū)A和遠離的小區(qū)B將是負的，則優(yōu)選地不加入噪聲。
應當看到，噪聲或干擾應當僅對同步中的鏈路被注入。此外，噪聲或干擾應當優(yōu)選地僅被注入到SIR誤差低于特定門限例如2dB的鏈路，以便僅當必要的時候使用接收機靈敏度來調整切換邊界。如果SIR誤差超過特定門限，則根據(jù)本發(fā)明，這可能是由于UE工作在其最大功率電平上，且不能進一步增加它。優(yōu)選的特定SIR誤差門限取決于控制RNC、CRNC中的外功率控制環(huán)的配置。
作為對如上所述的在接收機路徑中注入噪聲的備選方案，根據(jù)第二實施例獲得類似的結果，該第二實施例在確定TPC(‘發(fā)射功率控制’)比特以發(fā)送用于上行鏈路發(fā)射功率控制的功率控制算法中控制噪聲加入。在圖10中，這通過流程圖例子示出了-如果有5個從基站發(fā)出的連續(xù)TPC比特，它們都命令UE來降低發(fā)射功率《TPCi＜0》，則1dB的噪聲在上行鏈路的發(fā)射功率控制算法中被加入，除非所得到的加入的噪聲超過最大電平《最大噪聲加入》。
-如果有5個從基站發(fā)出的連續(xù)TPC比特，它們都命令UE來增加發(fā)射功率TPCi＞0(所確定的TPCi《確定TPCi》，《TPCi》或正或負)，則1dB的噪聲在上行鏈路的發(fā)射功率控制算法中被減去。
-如果在從基站發(fā)出的20個連續(xù)TPC比特之中有10個TPC比特表示功率增加《TPCi＞0》，以及10個TPC比特表示功率降低《TPCi＜0》，那么1dB的噪聲在上行鏈路的發(fā)射功率控制算法中被加入，除非所得到的加入的噪聲超過最大電平《最大噪聲加入》?？紤]最后的20個連續(xù)TPC比特，計數(shù)索引模20。為此，最舊的TPC比特《TPCi-19》的影響對于每個新TPC比特值《確定TPCi》被消除。在初始化期間，舊的TPC比特值優(yōu)選地被設置為0《TPCj＝0，j＝1，2...19》。當消除了舊的TPC比特值時，考慮所確定的TPC比特的影響并且不考慮初始化值TPCi-19＝0。
更詳細地描述的，圖10示出了在開始《S0》之后起始用于適當操作的多個參數(shù)《S1》的方法。使用取決于20個TPC比特的方法，尚未可用的TPC比特(TPCj，j＝1，2...19)被初始化為0，因此可區(qū)別于從測量數(shù)據(jù)確定的非0確定值。計數(shù)器i，k，l，m，n都被置為0。
對于每次迭代，TPC比特被確定《S2》。如果發(fā)射功率應當增加，則TPCi大于0，而如果發(fā)射功率應當降低，則TPCi小于0。
如果TPCi小于0《S3》，則考慮《S4y》它是做為小于0的5個連續(xù)相等TPC比特之一的候選(k→k+1)。顯然，它不是大于0的5個連續(xù)相等的TPC比特之一(l→0)。它可能是20個連續(xù)TPC比特之中小于0的10個TPC比特之一(m→m+1)。
如果TPCi不小于0《S3》，則考慮《S4n》它是做為大于0的5個連續(xù)相等TPC比特之一的候選(l→l+1)。顯然，它不是小于0的5個連續(xù)相等的TPC比特之一(k→0)。它可以是20個連續(xù)TPC比特之中大于0的10個TPC比特之一(n→n+1)。
如果k＝5《S5k》，則已經有小于0的5個連續(xù)的TPC比特。于是另一個序列的5個連續(xù)TPC比特被起始(k→0)《S6ky1》并且噪聲等效水平被增加(NoiseLev→NoiseLev+1)《S6ky2》。如果k≠5，那么不存在5個連續(xù)相等的TPC比特，但是也可能是在20個連續(xù)的TPC比特之中大于0的10個TPC比特之間《S6n》。如果是這種情況，則噪聲等效增加(NoiseLev→NoiseLev+1)《S6ky2》。
類似地，如果有5個連續(xù)的非負TPC比特《S61y》，于是另一個序列的5個連續(xù)TPC比特被起始(l→0)并且噪聲等效水平降低(NoiseLev→NoiseLev-1)《S61y》。
檢查噪聲等效水平未被設置為小于0《S71》、《S81y》并且不大于最大水平MaxNoiseAdd《S7k》、《S8ky》。
該方法通過逐步淘汰舊的TPC比特來繼續(xù)進行，在該例子中，來自20比特(TPCi-19)的最舊的比特被逐步淘汰《S9》、《S10n》、《S10y》、《S11y》。如果被考慮的最舊的TPC比特小于0《S9》，那么負的TPC比特的數(shù)量的記錄減少1《S11y》。如果TPC比特不小于0，那么檢查它是否大于0(或者它是否是非0的)《S10n》。如果被考慮的最舊的TPC比特大于0《S10n》，那么非負的TPC比特的數(shù)量的記錄減少1《S11y》。在適當調整計數(shù)器之后《S10y》、《S11y》或者如果TPC比特等于來自初始化的一個初始化值《S1》，那么該TPC比特被逐步淘汰并且指向被緩沖TPC比特的當前位置的迭代計數(shù)器和指針增加1(i→i+1模20)《S11n》。因為考慮了最大20個連續(xù)的TPC比特，所以通過模20來增加《S11n》。
在WCDMA中無線電幀對應15個TPC比特。通過使用被考慮的優(yōu)選地5個TPC比特的倍數(shù)，得到每無線電幀合理數(shù)量的TPC比特。此外，5個TPC比特在時間上對于短期或即時功率控制斜率檢測來說足夠短并且對于可靠的結果足夠大。用于確定平均(較長期)斜率的優(yōu)選TPC比特的數(shù)量(20個TPC比特)優(yōu)選地是被考慮用于短期峰值/即時斜率檢測的TPC比特數(shù)量的倍數(shù)。然而，本發(fā)明并不限于這些優(yōu)選數(shù)量的TPC比特，即使它們意味著實現(xiàn)優(yōu)點。
在又一個實施例中，關于實施例1或2所描述的噪聲/干擾加入在切換期間初始地被包括以用于特定用戶設備UE。當用戶設備上行鏈路與被趨近的基站取得同步并且該切換已經被執(zhí)行時，噪聲/干擾加入被中斷，并且所遠離的(舊)基站被控制來傳遞命令功率增加的TPC命令，由此而將有效的發(fā)射功率控制留給被趨近的基站，因為當存在相沖突的TPC命令時，UE被設計成至少發(fā)射被命令的功率電平。當切換完成時，所遠離的(舊)基站停止該過程。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明工作的基站的相關部分的原理框圖。所接收的信號在開始級《RF級》中被處理用于濾波、頻率轉化等等，從而呈遞適合的信號來用于分接或解擴以及不平衡的檢測。該信號被進一步分接或解擴，優(yōu)選地使用擴頻因子4《解擴SF＝4》并且檢測不平衡《不平衡檢測器》。根據(jù)本發(fā)明，不平衡可以各種方式檢測。作為例子，上行鏈路信號測量可以由基站來執(zhí)行并且可與由UE執(zhí)行或由另一個基站執(zhí)行并通過UE或直接報告給該即時基站的測量相比較。另一個例子是基站完全依賴于所報告的電平或范圍并且比較所報告的值用于確定補償。關于所檢測的不平衡的信息被饋送給噪聲或干擾生成器《噪聲生成器》以生成適當功率電平的噪聲或干擾。該噪聲或干擾被饋送給加法器《》，將所產生的噪聲或干擾加到所解擴的信號上。所合成的信號被從加法器《》輸出。噪聲和干擾生成器《噪聲生成器》和加法器的組合形成了噪聲加法器《噪聲加法器》。
本發(fā)明并不限于說明書中使用的特定的首字母縮略詞或者所提到的特定系統(tǒng)。本發(fā)明覆蓋類似于所描述的工作的所有系統(tǒng)和設備。
本發(fā)明不意欲限制到僅上面所詳細描述的實施例。在不背離本發(fā)明的前提下可以做出變化和修改。它覆蓋了在下面的權利要求范圍內的所有修改。
權利要求
1.一種切換無線電通信連接的方法，該無線電通信包括所接收的射頻信號和所發(fā)射的射頻信號的基站無線電覆蓋范圍，該方法的特征在于，在單個基站的下行鏈路和上行鏈路方向之間或者不同基站的下行鏈路或上行鏈路方向之間的無線電覆蓋范圍不平衡通過將噪聲或干擾加入到一個或多個所接收的信號或者通過包括發(fā)射功率控制的一個或多個噪聲或干擾等效參數(shù)來進行補償。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于所述噪聲或干擾加入是在所接收的一個或多個信號的分接之后加入噪聲。
3.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于所述噪聲或干擾加入是在所接收的一個或多個信號的解擴之后加入噪聲。
4.根據(jù)權利要求3的方法，其特征在于所接收的一個或多個信號的解擴使用擴頻因子4來解擴所述一個或多個信號。
5.根據(jù)權利要求4的方法，其特征在于所解擴的一個或多個信號被進一步解擴。
6.根據(jù)權利要求5的方法，其特征在于所述進一步解擴包括由一個因子2來解擴的一個或多個步驟。
7.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于所加入的噪聲或干擾、或者該一個或多個噪聲或干擾等效參數(shù)是響應于具有已建立連接的基站和將建立到其的連接的基站的性能之間的比較來確定的。
8.根據(jù)權利要求7的方法，其特征在于所述性能比較包括基站接收機靈敏度。
9.根據(jù)權利要求7的方法，其特征在于所述性能比較包括在用戶設備中接收的基站發(fā)射功率。
10.根據(jù)權利要求7的方法，其特征在于所述性能比較包括基站天線饋線電纜衰減。
11.根據(jù)權利要求7的方法，其特征在于所述性能比較包括相關于特定用戶設備的基站天線增益。
12.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于所加入的噪聲或干擾、或者該一個或多個噪聲或干擾等效參數(shù)是響應于基站的上行鏈路和下行鏈路性能之間的比較來確定的。
13.根據(jù)權利要求12的方法，其特征在于所述性能比較包括基站天線饋線電纜衰減。
14.根據(jù)權利要求12的方法，其特征在于所述性能比較包括相關于特定用戶設備的基站天線增益。
15.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于所加入的噪聲或干擾、或者該一個或多個噪聲或干擾等效參數(shù)是響應于無線電接入承載的特定要求或者由所述無線電接入承載提供的所述一個或多個業(yè)務來確定的。
16.一種確定用于發(fā)射功率控制的參數(shù)水平的方法，該發(fā)射功率控制影響無線電通信連接的切換區(qū)域，該方法的特征在于，所述參數(shù)水平是噪聲或干擾等效水平，并且有第一數(shù)量的連續(xù)發(fā)射功率控制符號，且如果所述第一數(shù)量的連續(xù)符號中的預定數(shù)量表示發(fā)射功率增加，則所述噪聲或干擾等效水平增加，除非它將使該噪聲或干擾等效水平大于最大允許的水平。
17.根據(jù)權利要求16的方法，其特征在于有第二數(shù)量的連續(xù)發(fā)射功率控制符號，并且如果所有的所述第二數(shù)量的連續(xù)發(fā)射功率控制符號表示發(fā)射功率增加，則所述噪聲或干擾等效水平增加，除非它將使該噪聲或干擾等效水平大于最大允許的水平。
18.根據(jù)權利要求17的方法，其特征在于如果所有的所述第二數(shù)量的連續(xù)發(fā)射功率控制符號表示發(fā)射功率降低，則所述噪聲或干擾等效水平降低，除非它將使該噪聲或干擾等效水平小于最大允許的水平。
19.根據(jù)權利要求16的方法，其特征在于連續(xù)發(fā)射功率控制符號的所述第一數(shù)量等于20。
20.根據(jù)權利要求16的方法，其特征在于所述第一數(shù)量的連續(xù)符號中的預定數(shù)量對應至少一半的第一數(shù)量的連續(xù)發(fā)射功率控制符號。
21.根據(jù)權利要求17的方法，其特征在于連續(xù)發(fā)射功率控制符號的所述第二數(shù)量等于5。
22.根據(jù)權利要求1-21的任一項的方法，其特征在于當?shù)揭粋€基站的上行鏈路獲得同步、該基站不同于噪聲或干擾在其中被加入或者噪聲或干擾參數(shù)在其中被包括的基站時，所述噪聲或干擾加入或者一個噪聲或干擾等效參數(shù)的包括被中斷。
23.根據(jù)權利要求22的方法，其特征在于當噪聲或干擾加入或者噪聲或干擾的包括被中斷時，噪聲或干擾在其中被加入或者噪聲或干擾在其中被包括的基站的發(fā)射功率控制會命令一個用戶設備增加發(fā)射功率，直到完成切換，或者是噪聲或干擾加入或者噪聲或干擾等效參數(shù)的包括在其中被中斷的所述基站不再處于該用戶設備的活動組中，該用戶設備與所述噪聲或干擾加入或者所述噪聲或干擾參數(shù)的包括有關。
24.根據(jù)權利要求1-23的任一項的方法，其特征在于所述無線電通信是基于碼分多址或者寬帶碼分多址原理。
25.根據(jù)權利要求1、2、7-23的任一項的方法，其特征在于所述無線電通信是基于正交頻分復用的原理。
26.一種無線電通信基站，具有所接收的射頻信號和所發(fā)射的射頻信號的無線電覆蓋范圍，所述無線電通信基站的特征在于檢測器裝置，用于檢測單個基站的下行鏈路和上行鏈路方向之間或者關于另一個基站的下行鏈路或上行鏈路方向之間的無線電覆蓋范圍不平衡；以及補償裝置，包括用于將噪聲或干擾加入到一個或多個所接收的信號的噪聲或干擾加法器，或用于包括發(fā)射功率控制的一個或多個噪聲或干擾等效參數(shù)的處理裝置。
27.根據(jù)權利要求26的無線電通信基站，其特征在于噪聲或干擾加法器包括噪聲或干擾生成器和加法器，所述噪聲或干擾生成器被連接到加法器；以及分接裝置，用于至少部分地分接一個或多個所接收的信號；所述分接裝置被連接到加法器用于將噪聲或干擾加入到所分接的一個或多個接收信號中。
28.根據(jù)權利要求26的無線電通信基站，其特征在于所述噪聲或干擾加法器包括噪聲或干擾生成器和加法器，所述噪聲或干擾生成器被連接到加法器；以及解擴裝置，用于至少部分地解擴一個或多個所接收的信號；所述解擴裝置被連接到該加法器用于將噪聲或干擾加入到所解擴的一個或多個所接收的信號中。
29.根據(jù)權利要求28的無線電通信基站，其特征在于所述解擴裝置被安排用于使用擴頻因子4來解擴所述一個或多個信號。
30.根據(jù)權利要求29的無線電通信基站，其特征在于所述解擴裝置被安排用于進一步解擴該通過擴頻因子4解擴的一個或多個信號。
31.根據(jù)權利要求30的無線電通信基站，其特征在于所述進一步解擴包括由因子2解擴。
32.根據(jù)權利要求26的無線電通信基站，其特征在于所述檢測器被安排用于檢測在具有已建立連接的基站和將建立到其的連接的基站之間的范圍不平衡。
33.根據(jù)權利要求26的無線電通信基站，其特征在于所述檢測器被安排用于檢測包括基站接收機靈敏度的范圍不平衡。
34.根據(jù)權利要求26的無線電通信基站，其特征在于所述檢測器被安排用于檢測包括在用戶設備中接收的基站發(fā)射功率的范圍不平衡。
35.根據(jù)權利要求26的無線電通信基站，其特征在于所述檢測器被安排用于檢測包括基站天線饋線電纜衰減的范圍不平衡。
36.根據(jù)權利要求26的無線電通信基站，其特征在于所述檢測器被安排用于檢測包括相關于被連接到該基站的用戶設備的基站天線增益的范圍不平衡。
37.根據(jù)權利要求37的無線電通信基站，其特征在于所述檢測器被安排用于檢測包括在用戶設備中接收的基站發(fā)射功率和在基站中接收的基站發(fā)射功率的范圍不平衡。
38.根據(jù)權利要求37的無線電通信基站，其特征在于所述檢測器被安排用于檢測包括基站天線饋線電纜衰減的范圍不平衡。
39.根據(jù)權利要求37的無線電通信基站，其特征在于所述檢測器被安排用于檢測包括相關于被連接到該基站的用戶設備的基站天線增益的范圍不平衡。
40.根據(jù)權利要求26的無線電通信基站，其特征在于所述補償裝置被安排用于響應于無線電接入承載的特定要求或者由所述無線電接入承載提供的所述一個或多個業(yè)務，而加入噪聲或干擾，或者包括一個或多個發(fā)射功率控制的參數(shù)。
41.一種無線電通信基站，其特征在于處理裝置，用于在第一數(shù)量的連續(xù)發(fā)射功率控制符號中的預定數(shù)量表示發(fā)射功率增加的情況下，增加噪聲或干擾等效水平，除非它將使該噪聲或干擾等效水平大于最大允許的水平，該發(fā)射功率控制影響無線電通信連接的切換區(qū)域。
42.根據(jù)權利要求41的無線電通信基站，其特征在于如果所有的第二數(shù)量的連續(xù)發(fā)射功率控制符號表示發(fā)射功率增加，則所述處理裝置增加所述噪聲或干擾等效水平，除非它將使該噪聲或干擾等效水平大于最大允許的水平。
43.根據(jù)權利要求42的無線電通信基站，其特征在于如果所有的第二數(shù)量的連續(xù)發(fā)射功率控制符號表示發(fā)射功率降低，則所述處理裝置降低所述噪聲或干擾等效水平，除非它將使該噪聲或干擾等效水平小于最大允許的水平。
44.根據(jù)權利要求41的無線電通信基站，其特征在于連續(xù)發(fā)射功率控制符號的所述第一數(shù)量等于20。
45.根據(jù)權利要求41的無線電通信基站，其特征在于所述第一數(shù)量的連續(xù)符號中的預定數(shù)量對應至少一半的第一數(shù)量的連續(xù)發(fā)射功率控制符號。
46.根據(jù)權利要求42的無線電通信基站，其特征在于連續(xù)發(fā)射功率控制符號的所述第二數(shù)量等于5。
47.根據(jù)權利要求26-46的任一項的基站，其特征在于當?shù)揭粋€基站的上行鏈路獲得同步、該基站不同于噪聲或干擾在其中被加入或者噪聲或干擾參數(shù)在其中被包括的基站時，該噪聲或干擾加入或者噪聲或干擾等效參數(shù)的包括被中斷。
48.根據(jù)權利要求47的基站，其特征在于當噪聲或干擾加入或者噪聲或干擾包括被中斷時，處理裝置控制噪聲或干擾在其中被加入或者噪聲或干擾參數(shù)在其中被包括的基站的發(fā)射功率控制，以命令一個用戶設備增加發(fā)射功率，直到完成切換，或者噪聲或干擾加入或者噪聲或干擾等效參數(shù)的包括在其中被中斷的基站不再處于用戶設備的活動組中，該用戶設備與所述噪聲或干擾加入或者噪聲或干擾參數(shù)的包括有關。
49.根據(jù)權利要求26-48的任一項的無線電通信基站，其特征在于所述無線電通信基站根據(jù)碼分多址或者寬帶碼分多址原理工作。
50.根據(jù)權利要求26、27、32-48的任一項的無線電通信基站，其特征在于所述無線電通信基站根據(jù)正交頻分復用OFDM的原理工作。
51.一種通信系統(tǒng)，其特征在于處理裝置用于執(zhí)行權利要求1-25的任一項的方法。
52.一種通信系統(tǒng)，其特征在于權利要求26-50的任一項中的多個基站。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信。更具體地它涉及連接的切換。特別是它涉及小區(qū)間或扇區(qū)間的連接的軟切換，提供切換邊界或區(qū)域中的優(yōu)化性能或各個覆蓋范圍的區(qū)域平衡。
文檔編號H04W36/18GK1993903SQ200580026658
公開日2007年7月4日 申請日期2005年7月21日 優(yōu)先權日2004年8月6日
發(fā)明者B·哈格曼, T·奧斯特曼 申請人:艾利森電話股份有限公司