專利名稱：下鏈路控制方法和使用此方法的蜂窩網絡的制作方法
技術領域：
本發明普遍涉及無限通訊網，更具體地涉及此網絡中傳輸功率的調節；并且本發明涉及下鏈路功率控制方法以及應用此方法的蜂窩網絡。
在蜂窩無線網絡中，尤其在移動終端層對于所要求的信擾比，存在提高容量以及最小化注入功率的普遍需求。
在CDMA(碼分多址)網中尤其如此，其中對于每個移動終端分配一個由基地臺組成的所謂活動集，基站至少接收移動終端上的一個最小功率級，并且能與移動終端建立指定質量的通信。
尤其在此類網中，當移動終端以多于一個基地臺進行越區切換(在宏分集傳輸模中)，此移動終端即時測量總Eb/Io(從活動集的所有基地臺接收的)，并且得到一個發向此活動集的所有基地臺的單TPC命令。因此，所有這些基地臺將針對遵循同一TPC指示的移動終端來調整其功率組成(導致傳輸功率增加/減少)，即活動集的基地臺總是一致地響應移動終端的功率請求。尤其是，采用此功率控制方案，有源基地臺間的功率比在通信中保持為常數。
實際上，對于所有與移動終端連接的基地臺使用單TPC命令已經表現出某些嚴重弱點。
根據現有方案，有源鏈路中的功率分布是在功率初始化時被設置確定的一旦某個基地臺被增入活動集，與活動集中現有基地臺的貢獻相比，由此基地臺導入移動終端的功率分數要等到對活動集的構成進行修改后才能改變。
然而，即使活動集受到修改，新的功率分數將由活動集中基地臺的增入/移去決定的不可能對各基地臺貢獻的功率分數進行精確控制。而且，現有解決方案中不包括非空活動集中一個新增鏈路的功率初始化。
即使認為功率初始化為新增入的鏈路提供了最佳功率共享，但不能確保這種情況的持久性。事實上，路徑損耗和小區負載條件隨頻率改變，這要求改變活動集中的功率分布以保持最佳狀態。此外，TPC命令傳輸中的誤碼也許會對所給鏈路的功率共享進行過度修正。
發送多重TPC命令(活動集中每個基地臺一個命令)能夠獨立控制各鏈路的功率，但這并不實際，因為它會顯著增加無線接口設備上的信令量，導致容量降低。
無論如何，移動臺不能夠確定應該如何將功率分布在活動集的基地臺中。
因此，迫切需要一種能與快功率控制交互作用的(并且可能控制它的)慢功率調節機制，以克服這些局限。若將此方法優選地用于網絡監控中，可以對活動集內的鏈路功率分配進行更新和控制管理，也可以對小區特定條件(諸如負載)進行考慮。
因此，克服上述局限以及滿足此前所述的需要是本發明的主要目的。
本發明因此涉及一種功率控制方法，用于在蜂窩式無線通信網中調節由各基地臺BS發送的、具有至少一個預設最小功率級由一個已知移動終端MT(MT活動集)接收的功率，以適應所述移動終端MT。此方法包括當保證所述移動終端(MT)所需的通信質量時，根據特定功率分布標準優選地重復獨立調節每個所述基地臺BS的下行鏈路功率級。
例如，活動集的各個基地臺的下行鏈路功率級每次可以調節成使得所述各基地臺BS貢獻近似相等，以在所述移動終端MT上達到所需的通信質量等級。
尤其是在CDMA蜂窩網中，調節活動集的各個基地臺的下行鏈路功率，使得各基地臺在所考慮的移動終端MT上具有按照所接收的Eb/Io(每個芯片的能量/干涉譜密度)表示的近似相同的貢獻。
本發明還能提供以下功能，如果與所述接收機的其它基地臺BS相比，所考慮移動終端MT的活動集基地臺BS的一個BSh1受到重負載條件的影響，所述基地臺BSh1對移動終端MT接收的Eb/Io的貢獻以其與其它基地臺BS的負載差的定量函數減少，減少量近似相等地分布于其它基地臺。
一個移動終端活動集基地臺的功率分布的平衡過程最好是間歇地重復，例如，功率調節過程能夠被周期性地和/或在每次變更所述移動終端MT的活動集時執行。
正如所述，為了更新活動集中的下行鏈路的功率分布要建立一種獨立步驟。此步驟補償快速功率控制并且在無線電網控制器中(RNC)優選使用。此步驟可以根據活動集中以及活動集的周期性修正之間的每次變化被有效激活。此步驟的目的在于，保證在活動集中進行有效的功率分配，尤其是在宏分集期間。
本發明還涉及蜂窩無線通信網，它包括多個能建立具有移動終端MT的通信信道的地理延伸基地臺BS。根據在不同移動終端MT上接收的功率級，所述基地臺BS屬于不同的接收機。其中所述蜂窩無線通信網還包括一個控制器，它用于監測網上所有基地臺的功率分配并且控制每個所述活動集的下行鏈路功率。根據此前所述方法，所述控制器決定了由每個活動集的各基地臺BS發送的下行鏈路功率。
通過以下基于優選實施例的詳細描述，可以更好地理解本發明。此后將說明此實施例為非限定性實例。
具體在CDMA型網中，RNC管理在其控制區域內的所有移動終端的活動集維護。進而，它監控著由其控制的所有基地臺的功率分配。一旦認為必要，RNC將介入對送往給定基地臺的已知移動終端的功率進行修正。此新功率值將用作后續快速功率控制的基數。
對于指定終端，當活動集受到任何變更(基地臺增入/取消/替換)，RNC確定由新活動集的每個基地臺發送至移動終端的功率。此任務包括，根據活動集尺寸和各小區內部約束(例如，負載)，對新鏈路的功率初始化以及對現存鏈路的功率更新。而且，活動集變更后，由采用適當時限的RNC根據同樣判據完成功率更新，以便通信中在活動集內保持恰當的功率分布。
在功率調整過程的每一步，用于評價相對發送功率值的標準要確保各有源鏈路具有相同或近似相同的、根據Eb/Io表示的貢獻。
有效地，在宏分集期間，移動終端執行由所有輸入信號合成的最大比率。為了TPC命令評價而測量的合成Eb/Io，即是與各鏈路對應的所有各分立Eb/Io的和。因此，指定鏈路對整體質量的貢獻可以由其分立的Eb/Io度量。
一種用于分配各鏈路功率的方法等同于Eb/Io共享，即所有鏈路提供相同的分立Eb/Io。假定活動集包括N個基地臺，則各鏈路應該貢獻1/N×[Eb/Io]th的一個Eb/No，其中[Eb/Io]th表示移動終端所要求的Eb/Io。
為此目的，可以采用一種由同一申請人在同一天提出的、如題為“Method for determining the needed transmission power in a CDMAnetwork”的歐洲專利申請中描述的功率初始化方法，并且利用SIRth/N作為目標SIR進行應用。值得注意的是，上述目標SIR可以依據N說明宏分集增益。
此方案根據各小區中的小區負載約束將有少許調整。如果一個小區過度負載，某個鏈路的目標Eb/Io會減少。由等價增加進行補償的此種減少用于使基地臺支持的相應鏈路獲得更合適的小區負載條件。
考慮一個由N個基地臺組成的活動集的移動終端，其中一個基地臺受到重負載作用。在此特例中，此不利鏈路的目標Eb/Io應該為1/N×[Eb/Io]th-Δ，而目標1/N×[Eb/Io]th-Δ/N-1應該用于其它鏈路，Δ將根據活動集中特指基地臺與其它基地臺間的負載條件差異進行定量。
采用發明的解決方案，引入了集中功率調節能力。這是一個對整個無線電網的功率分配進行管理的強有力方法。尤其是，能夠利用單獨存在于RNC中諸如相對小區負載的信息對網中的功率分布進行優化。根據補充(局域)快速功率控制的獨立鏈路功率控制，可以提供改變干擾和負載條件的透明和即時匹配。
等同共享標準允許宏分集增益的最大化，由此最小化注入系統的功率量值以滿足質量要求。若配合更有效的功率利用，此方法最終將使下行鏈路系統的容量增加。
分立鏈路等量控制還確保了，為實現上行鏈路功率控制而在下行鏈路中發送TPC命令的可靠性。
本發明不限于在此描述的優選方案，實施的任何變換或等效方案均未偏離本發明范圍。
權利要求
1.一種功率控制方法，用于在蜂窩式無線通信網中調節由各基地臺(BS)發送的、具有至少一個預設最小功率級由一個已知移動終端(MT)接收的功率，以適應所述移動終端(MT)，此方法在于當保證所述移動終端(MT)所需通信質量時，根據特定功率分布標準優先地重復獨立調節每個所述基地臺(BS)的下行鏈路功率級。
2.根據權利要求1的功率控制方法，其中所述各基地臺(BS)的下行鏈路功率級每次可以調節成使得所述各基地臺BS貢獻近似相等，以在所述移動終端(MT)上達到所需的通信質量等級。
3.根據權利要求1和2任何一個的功率控制方法，其中在CDMA蜂窩網中，調節活動集的各個基地臺(BS)的下行鏈路功率，使得各基地臺(BS)在所考慮的移動終端(MT)上具有按照所接收的Eb/Io表示的近似相同的貢獻。
4.根據權利要求3的功率控制方法，其中如果與所述接收機的其它基地臺(BS)相比，所考慮移動終端(MT)的活動集基地臺(BS)的一個BSh1受到重負載條件的影響，所述基地臺(BSh1)對移動終端(MT)接收的Eb/Io的貢獻將通過其與其它基地臺(BS)的負載差異的定量函數減少，減少量近似等量地分布于這些后者。
5.根據權利要求1至4任何一條的功率控制方法，其中功率調整被周期性執行。
6.根據權利要求1至5任何一條的功率控制方法，其中功率調節在每次變更所述移動終端(MT)的活動集時被執行。
7.蜂窩無線通信網包括多個能建立具有移動終端(MT)的通信信道的地理延伸基地臺(BS)，根據在不同移動終端(MT)上接收的功率級，所述基地臺(BS)屬于不同的接收機，其中所述蜂窩無線通信網還包括一個控制器，它用于監測網上所有基地臺的功率分配并且控制每個所述活動集的下行鏈路功率，根據權利要求1至6任何一條的方法，所述控制器決定由每個活動集的各基地臺(BS)發送的下行鏈路功率。
8.根據權利要求7的蜂窩無線通信網，其中它包括一個CDMA型網。
全文摘要
本發明涉及一種功率控制方法,用于在蜂窩式無線通信網中調節由各基地臺(BS)發送的、具有至少一個預設最小功率級由一個已知移動終端(MT)接收的功率,以適應所述移動終端(MT)。此方法包括當保證所述移動終端(MT)所需通信質量時,根據特定功率分布標準優選地重復獨立調節每個所述基地臺(BS)的下行鏈路功率級。
文檔編號H04B7/26GK1355963SQ00801130
公開日2002年6月26日 申請日期2000年6月15日 優先權日1999年6月18日
發明者里克斯托弗·考迪爾, 阿勒簡德羅·德·霍茲·加卡·貝里多 申請人:阿爾卡塔爾公司