控制功率的方法

專利名稱：控制功率的方法
技術領域：
本發明涉及一種控制在公共信道上發送信息的功率的方法。該方法可以但不必一定用于無線蜂窩系統。該信息可以但不必一定是數據幀。
背景技術：
碼分多址(CDMA)被建議用于下一代蜂窩通信網絡。另外，碼分多址在美國還用于IS-95標準中。CDMA為一種直接序列擴頻技術。在使用CDMA的無線蜂窩網絡中，在與第一基站相關的某小區中的移動終端將與第二基站相關的鄰近小區中的移動臺一樣使用相同的頻率。由于每個移動臺將使用不同的擴頻碼，因此不同移動臺能由各自的基站區分開來。
在對寬帶CDMA標準的建議中，建議處于RACH(隨機接入信道)/FACH(前向接入信道)狀態中的移動臺或其他用戶設備使用上行RACH信道發送數據或消息到一個基站，并偵聽下行FACH信道的來自該基站的數據或消息。在RACH/FACH中，移動臺和基站之間幾乎沒有數據要傳輸，因此在它們之間沒有建立任何專用信道。FACH和RACH信道均為公共信道，這意味著與一個給定基站相關的小區中的所有包括移動臺在內的用戶設備將使用這些信道。
數據是以數據幀的形式發送的。從基站發往移動臺的數據幀將包括用戶設備的識別，例如移動臺的識別。每個移動臺將接收在FACH上從基站發往移動臺的所有數據幀。每個移動臺都能夠根據包含在數據幀中的識別能識別預定發往該移動臺的數據幀。從移動臺發出的幀包含識別這些幀的信源的信息。
由于大量移動臺或用戶設備共享FACH信道，因此很難設置該信道的功率電平以便其位于最低的可能功率電平，以及位于使所有移動臺都能接收來自基站的信號的功率電平。在CDMA系統中，系統能支持的具有給定服務質量的用戶數量依賴于小區中所有用戶和基站的總信號功率。如果總信號功率相對較高，就可提供一個相對較高的干擾電平。這意味著要從其他基站產生的干擾中區分所期望的信號是困難的。適當地最小化每個用戶和基站使用的功率將提高容量和/或服務質量。

發明內容
本發明的實施例旨在提供一種解決這種問題的方法。
根據本發明一方面，提供一種控制第一站在一個公共信道上發送信息給多個第二站的功率的方法，不同信息預定發往不同站，所述方法包括在所述公共信道上發送所述信息的步驟，其中預定發往不同第二站的信息以不同的功率電平發送。
發送信息的功率電平最好根據預期第二站的一個參數和/或信息的內容選擇。如果該信息的內容相對更為重要的話，就可以較高功率在該信道中發送該信息。信息最好是數據分組的形式。
對一個給定第二站的信息可包括識別該給定站的信息。可提供一種第二操作模式，其中第一站以基本相同的功率電平發送信息到第二站，可選擇第一和第二模式中的一種。
第一站可從一個控制器接收有關發送給一個相應的第二站信息的發送功率的信息。該控制器可安排用于發送一個信道配置消息到第一站以控制將使用第一還是第二模式。第一站可發送一個消息到該控制器，告知該控制器它是否能執行該信道配置消息中包含的模式。該控制器可發送一個信道配置消息到第一站以告知第一站將用于發送信息到第二站的功率電平范圍。
表示該功率值的數值可由該控制器發送到第一站，這些值被映射為功率電平，第一站將使用這些功率電平發送信息到第二站。
該控制器最好是一個無線電網絡控制器。它可以位于一個CDMA網絡中，如UMTS網絡。第一站可以是一個基站。第二站可包括移動臺或任何其他適當形式的用戶設備。
公共信道可以是一個前向接入信道。
根據本發明第二方面，提供一種控制第一站在一個公共信道上發送信息到多個第二站的功率的方法，不同信息預定發往不同站，所述方法包括第一模式(以相同功率發送信息)和第二模式(對預定發往不同第二站的信息采用不同功率)。
根據本發明第三方面，提供一種包括一個第一站和多個第二站的網絡，所述第一站用于在一個公共信道上發送預定發往不同第二站的不同信息，所述第一站有一種操作模式，其中所述第一站用于在該公共信道上以不同功率電平發送預定發往不同第二站的信息，還有一個控制器，用于為所述第一站提供有關所述信息采用功率的信息。


為更好地理解本發明以及如何實現上述內容，現在將通過舉例參考附圖，其中圖1示出了綜合了基站收發信臺和移動臺的部分蜂窩電信網絡的示意圖；圖2示出了圖1中網絡單元的分層結構；圖3示出了將在FATH信道上從基站發送到移動臺的一個幀的示意圖；以及圖4示出了在RNC(無線電網絡控制器)和基站之間傳送信息的示意圖。
具體實現方式首先參考圖1，圖中示出了一個蜂窩電信網絡的三個小區2。每個小區2由相應的基站收發信臺(BTS)4服務。每個基站收發信臺4與位于該給定基站收發信臺4相關小區內的移動臺6發送和接收信號。同樣，每個移動臺6也能與相應的基站收發信臺4發送和接收信號。
圖1所示的蜂窩電信網絡采用碼分多址技術。
參考圖2，圖中示出了CDMA的分層結構。可以看出，移動臺6與基站進行無線通信。盡管為清晰起見圖2僅示出了一個移動臺，但典型地每個基站將與大量移動臺通信。基站4連接到一個無線網絡控制器RNC10。同樣，盡管為清晰起見僅示出了一個基站，但通常情況下每個RNC 10連接不止一個基站。典型地，在一個網絡中提供不止一個RNC。RNC10連接到網絡12的其他單元。
RNC 10用于控制基站并傳遞由基站發送到移動臺的數據分組。RNC10同樣會從基站接收它已經從移動臺接收到的數據分組。
在一個給定基站相關的小區中的移動臺與該給定基站之間定義公共信道。這些公共信道在下行鏈路方向上為前向接入信道(FACH)，而在上行鏈路方向上為隨機接入信道(RACH)。或者公共信道也可以是分配給多個移動臺的下行鏈路共用信道。利用公共信道，在一個給定信道上的所有通信將使用相同的擴頻碼。前面提及，發送到移動臺的數據以及從移動臺發送的數據為分組形式。在FACH信道上發往移動臺的數據分組將包含識別一個給定分組預定發往的移動臺的信息。移動臺將接收在該公共FACH信道上發送的所有信息并能從識別移動臺的信息中識別出預定發送給它的分組。類似地，在公共RACH信道上由移動臺發送給基站的數據分組在數據分組中將包含允許基站識別接收的數據分組是來自哪一個移動臺的信息。
當數據量較小和/或分散時，移動臺和基站使用公共信道。這意味著此時無需建立專用信道。這就增加了可利用的無線電資源從而能夠支持更多用戶和/或提高用戶的質量。
基站在RACH信道中接收來自移動臺的幀并經由基站4和RNC 10之間的Iub接口前轉這些幀到RNC 10。將在FACH信道上發送到移動臺的數據分組由基站從RNC 10接收。這些分組經Iub接口從RNC 10傳送到基站4。對于基站4和RNC 10之間的分組傳輸，采用CCH(公共信道)幀協議。用于RNC 10和基站4之間的數據通信的幀結構將在下面描述。
在本發明的實施例中，FACH的發送功率設置為允許這些幀在移動臺正確接收的最小值。發送這些幀的功率電平應能使移動臺在該小區內能接收到這些幀，而且對其他小區造成的干擾程度應盡可能的小。另外，應使對該小區內其他用戶的干擾最小。這將節約傳輸資源。
在本發明的第一實施例中，使用固定功率控制。FACH信道在基站中配置。這與第二個實施例不同，在第二個實施例中，FACH信道由RNC 10建立。在基站配置FACH信道能利用基站和RNC之間的Iub接口上的第三層消息完成。或者，在基站配置FACH信道能根據O&M(操作和維護)過程完成。
在固定功控模式中，FACH信道傳輸功率設置為一個常量。該設定的功率電平用于在FACH信道上傳輸的每個幀。換言之，無論該數據幀預定發往哪一個基站，在FACH信道上由基站發送的所有幀將具有相同的發射功率。因此對于每個FACH信道幀和每個移動臺功率都是固定不變的。
如果需要的話，由RNC設定的功率值可由基站修改。例如如果條件變化或如果基站從移動臺接收到增大其功率的請求時，可修改該功率電平。
任何適當的方法均能用于確定FACH信道的傳輸功率。例如，基站能測量來自移動臺的接收信號強度并基于接收信號選擇一個信號強度。或者，如果基站知道這些移動臺的位置，就能選擇信號強度以便離基站最遠的移動臺能以所要求的最小功率電平接收這些幀。任何其他適當的方法可用于確定考慮了至少一個移動臺相關參數的功率。在本發明的優選實施例中，用于發送這些幀到移動臺的功率值總是相同，但也將改變以便把小區中的變化考慮進去。
在本發明的第二個實施例中，采用動態功率控制。在動態功率控制中，發送每個幀的功率根據目的移動臺的一個參數改變。因此發送數據幀的功率因幀而異。在這個實施例中，當即將建立前向接入信道時，指示基站發送每個幀的功率由RNC 10設定。這個信息可由RNC 10經Iub接口或以任何其他適當方式提供給基站。
RNC 10經基站從移動臺接收信息。該信息可包括測量報告，在此移動臺提供有關其從基站接收信號的強度的信息。或者或另外，RNC 10可從基站接收關于其從移動臺接收信號的強度的信息。這些類型的信息中任何一個或全部使得RNC 10能確定一個適當的功率電平，應使用該功率電平在FACH上發送一個給定幀到一個給定的移動臺。這種類型的功率控制稱為開環功率控制。
任何其它適當的信息可提供給RNC 10以便允許其確定一個適當的功率電平。這可以是接收信號強度報告的附件或替代物。例如，接收信號強度報告可包含一個有關信號質量的指示。RNC 10可利用有關移動臺的位置信息來確定以何強度發送幀到移動臺。位置信息可從基站和/或移動臺提供的信息中得到。
基站在特定的情形下可能改變由RNC 10設定的功率。基站在修改發送幀到移動臺的功率中可考慮其他因素。這些因素可考慮例如小區中的條件、移動臺在小區中的位置、小區中業務或用戶總量等等。或者，可根據在基站接收到的信號的強度改變功率電平。
根據該幀中包含的數據的重要性可選擇用于傳輸幀的功率。如果該幀中包含的數據相對重要則可增大發送該幀的功率。基于RNC 10所作的決定，確定發送一個給定幀到移動臺的功率。這個功率電平被插入到CCH幀協議幀中并被送至基站4。基站4使用這個功率電平在公共信道FACH上發送相關幀到移動臺。由RNC 10發送到基站4的功率電平可以是待使用的真實功率電平。然而，在本發明的優選實施例中，功率電平可作為一個編碼值發送。該編碼值由基站接收并利用最大和最小功率限制被映射為真實的功率電平。
在從RNC 10發送到基站4的FACH信道建立消息中有一個最大和最小發射功率電平的指示，它們被轉發到基站用于從RNC 10發送到基站4的分組。從RNC 10到該基站的CCH幀協議幀包含基站為在FACH信道中傳輸該幀使用的的功率電平。從RNC 10發送到基站4的幀的結構在圖3中示出。該幀包含有關于功率電平PC、數據DATA、幀序號FN以及糾錯部分CRC的信息。
在本發明的第三個實施例中，FACH有時使用固定功率控制，有時使用動態功率控制。將根據圖4描述該第三個實施例。
在第三個實施例中，從RNC 10發送到基站4的FACH信道建立消息14將包括一個是使用固定還是使用動態功率控制的指示。該建立消息可有一個功率模式位，如果采用固定功率控制該位具有一個值，而如果采用動態功率控制則該位具有另一個值。基站將發送一個確認消息告知RNC其已經知道了將使用何種模式以及將建立FACH信道。
如果從RNC 10發送到基站4的建立消息不包含任何有關功率控制模式的指示，則假設使用的是動態功率控制模式。應注意，如果總是安排RNC 10為基站提供功率控制信息，則RNC就能夠在固定功率控制模式中提供恒定的功率控制值而在通常模式中提供變化的功率控制值。在后一種情況中，不必告知基站使用何種模式。
如果基站不支持其中一種模式，基站將在其發送給RNC 10的確認消息中告知RNC。
一個給定的基站可能不支持其中一種模式，如不支持動態模式。在此情況下，將使用另一種模式。在一個網絡中，某些基站將能使用這兩種模式而其他基站將僅能支持這一或另一模式。
在缺省的操作模式中，用于發送FACH信道的功率可設置為一個缺省值。該缺省值可相對高一些以確保所有移動臺都能接收到它們的數據幀。該缺省模式可在前述的三個實施例的任何一個中提供。動態或固定功率控制模式均可為缺省模式。
使用的幀協議可具有任何適當的格式。例如，幀協議可以根據UTMS(通用移動通信系統)的25.435和25.437標準。
本描述中參考了移動臺。然而，應理解的是，本發明的實施例可應用于利用無線電波或類似形式與基站或類似站通信的任何其他類型的用戶設備。在本發明的某些實施例中，用戶設備可以是計算機終端或類似設備。用戶設備無須是移動的。
應理解的是，在新的CDMA標準中，基站有時稱為節點B。
應理解的是，雖然本發明的實施例是在CDMA系統上下文中描述的，但本發明的實施例可采用任何其他擴頻技術，如時分多址、頻分多址或它們的混合。
權利要求
1.一種控制第一站在一個公共信道上發送信息到多個第二站的功率的方法，不同信息預定發往不同站，所述方法包括在所述公共信道發送所述信息的步驟，其中預定發往不同第二站的信息以不同功率電平發送。
2.根據權利要求1的方法，其中根據預期的第二站的一個參數和/或信息的內容選擇發送信息的功率電平。
3.根據權利要求2的方法，其中如果信息的內容相對較為重要，則使用較高功率在所述信道上發送所述信息。
4.根據任何一個前述權利要求的方法，其中所述信息為數據分組的形式。
5.根據任何一個前述權利要求的方法，其中發往一個給定第二站的所述信息包括識別該給定站的信息。
6.根據任何一個前述權利要求的方法，其中提供第二操作模式，在此第一站以基本相同的功率電平發送信息到所述第二站，選擇所述第一和第二模式中的一種。
7.根據任何一個前述權利要求的方法，其中所述第一站從一個控制器接收有關發送預定給一個相應第二站的信息的功率信息。
8.根據權利要求6和7的方法，其中該控制器發送一個信道配置信息到第一站，以控制使用所述第一和第二模式中的一種。
9.根據權利要求8的方法，其中所述第一站發送一個消息到所述控制器，告知該控制器它是否能執行信道配置消息中包含的模式。
10.根據任何權利要求7～9的方法，其中所述控制器發送一個信道配置消息到第一站，以告知第一站發送信息到第二站將使用的功率電平的范圍。
11.根據任何權利要求7～10的方法，其中表示功率電平的值由所述控制器發往第一站，所述值被為由到所述第一站用于發送信息到所述第二站的功率電平。
12.根據任何權利要求7～11的方法，其中所述控制器為一個無線網絡控制器。
13.根據任何一個前述權利要求的方法，其中所述第一站為一個基站。
14.根據任何一個前述權利要求的方法，其中所述第二站包括移動臺。
15.根據任何一個前述權利要求的方法，其中所述公共信道為一個前向接入信道。
16.一種控制第一站在一個公共信道上發送信息到多個第二站的功率的方法，不同信息預定發往不同站，所述方法包括第一模式，其中信息以相同功率發送；以及第二模式，其中對預定發往不同第二站的信息采用不同功率。
17.一種包括一個第一站和多個第二站的網絡，所述第一站用于在一個公共信道上發送預定發往不同第二站的不同信息，所述第一站有一個操作模式，其中所述第一站用于在該公共信道上以不同功率電平發送預定發往不同第二站的信息。
18.根據權利要求17的網絡，包括一個控制器，用于為所述第一站提供關于發送所述信息所使用的功率的信息。
19.根據權利要求17或18的網絡，其中根據預期的第二站的一個參數和/或該信息的內容選擇所述功率電平。
20.根據權利要求17、18或19的網絡，其中所述控制器為一個無線網絡控制器，所述第一站為一個基站，而所述第二站為用戶終端。
21.根據權利要求17、18、19或20的網絡，其中從所述控制器發往基站的信息包括所述功率信息和給第二站的信息。
22.根據任何權利要求17～21的網絡，其中提供第二操作模式，在此第一站以基本相同的功率電平發送信息到所述第二站，選擇所述第一和第二模式中的一種。
23.根據權利要求22的網絡，其中控制器發送一個信道配置消息到第一站，以控制使用所述第一和第二模式中的一種。
24.根據權利要求22或23的網絡，其中所述第一站發送一個消息到所述控制器，告知該控制器它是否能夠執行信道配置消息中包含的模式。
25.根據任何權利要求17～24的網絡，其中所述控制器安排用于發送一個信道配置消息到第一站，以告知第一站發送信息到第二站將使用的功率電平范圍。
全文摘要
一種控制第一站在一個公共信道上發送信息到多個第二站的功率的方法,不同信息預定發往不同站,所述方法包括在所述公共信道發送所述信息的步驟,其中預定發往不同第二站的信息以不同功率電平發送。
文檔編號H04B7/26GK1358356SQ00809632
公開日2002年7月10日 申請日期2000年5月9日 優先權日1999年6月2日
發明者法比奧·郎格尼, 奧斯卡·薩羅納霍 申請人:諾基亞公司