首页> 中国专利> 适当地控制信道密度的基站装置和控制方法

适当地控制信道密度的基站装置和控制方法

摘要

本发明提供不依赖于移动基站的派遣和中继器设置,与通信量相应适当地控制每单位面积(例如小区和扇区的覆盖范围)的最大容纳信道数的基站装置。输入多个用户信道复用后的信道组的基带信号,通过用对输出信号的每个区域都不同的权重进行线性组合能够控制信道密度。另外,通过对每个信道组常时地监视空闲信道数,触发对空闲信道数的阈值判定,控制权重,能够实现与状况相应的及时对应。用实现这样两个功能的基站装置和基带信号生成方法解决现有技术问题。

著录项

  • 公开/公告号CN1825991A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2006-08-30

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 日立通讯技术株式会社;

    申请/专利号CN200510089370.8

  • 发明设计人 藤岛坚三郎;

    申请日2005-08-05

  • 分类号

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人吴丽丽

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2023-12-17 17:38:18

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-09-22

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H04W88/08 授权公告日:20111228 终止日期:20160805 申请日:20050805

    专利权的终止

  • 2011-12-28

    授权

    授权

  • 2010-04-28

    专利申请权的转移 IPC(主分类):H04Q7/30 变更前: 变更后: 登记生效日:20100318 申请日:20050805

    专利申请权、专利权的转移

  • 2008-01-23

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2006-08-30

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信系统的基站装置。

背景技术

作为用于提供能够消除由暂时拥挤引起的不能通信状态的移动通信系统的技术有日本特开10-66138号专利公报(专利文献1)。该移动通信系统的特征是在经过无线信道和网络连接的多个固定基站和存在于该多个固定基站的区域中的移动台进行通信的移动通信系统中,具备从上述多个固定基站中,检测出正在发生拥挤的第1固定基站的第1检测单元、设定不与上述第1固定基站正在使用的无线信道发生干扰的无线信道,经过该无线信道与存在于上述第1固定基站的区域中的移动台进行通信的在空中移动的移动基站、和根据上述第1检测单元的检测结果对上述移动基站的移动进行控制的控制装置。即,通过使移动基站在拥挤成为问题的区域中移动,设定不发生拥挤的无线信道,实施移动基站和移动台之间的通信,达到消除由暂时拥挤引起的不能通信状态的目的。另外,通过与状态有关使移动基站作为具有多个空闲信道的固定基站的中继器进行工作,也能够达到相同的目的。

发明内容

但是,已有技术将移动基站移动到发生拥挤的区域作为前提。伴随着移动基站的移动发生两个问题。一个是用于移动移动基站的费用。具体地说,是移动基站本身的移动费用和派遣控制移动基站的技师的费用。再一个是对于通信量急剧增加的反应延迟。在事前预想大量人员集合的集会和游乐场中,如果事前派遣移动基站则能够与通信量增加对应,但是当发生不能够预测的事故和灾害等时的通信量增加时只能够进行被动对应,因为在移动基站来到前不能够解除拥挤,所以使在任何时间任何地点都能够进行通信的移动通信的便利性受到损害。

本发明就是为了解决以上课题提出的,本发明的目的是提供不伴随基站的移动,而与通信量相应适当地控制每单位面积(例如小区和扇区(Sector)的覆盖范围)的最大容纳信道数目的基站装置。

在本发明中提供不伴随基站的移动,控制与通信量相应适当地控制每单位面积的最大容纳信道数目的基站装置。因此基站装置具备将信号发送给多个区域中的各个的多个前端单元,在各前端单元中适当地生成发送的信号。

在已有的代码复用访问蜂窝式系统中,上述前端单元在称为小区或扇区的1个区域中,实施由每个区域不同的PN(Pseudo Noise(伪噪声))码进行的扰频,在各区域中实施根据沃尔什码的用户复用通信。

本发明的目的是通过1个前端单元复用发送不同的PN码的信号,和在多个前端单元中同时发送相同的PN码的信号,在已有的区域边界中生成新的PN码的区域。通过生成新的PN码的区域,在前端单元以无线通信可以覆盖的区域中能够增加可以同时通信的终端数,即,能够增加每个上述单位面积的最大容纳信道数。另外,因为通过基站装置对每个PN码的通信量进行监视,可以判定是新生成或是删除PN码的区域,所以能够适当地控制上述最大容纳信道数。从而解决了问题。

根据本发明,因为能够不进行移动基站派遣和中继器设置,适当地控制信道的区域密度,所以能够得到削减伴随移动站派遣和中继器设置的设备、人员的移动费和物件费的效果,又因为能够及时地对通信量的急剧增加作出反应,所以能够得到缩短由拥挤引起的通信不通畅状态的发生时间,提高用户的便利性那样的效果。

附图说明

图1是表示蜂窝式系统的网络结构的图。

图2是表示已有的基站结构的图。

图3是表示将ROF技术应用于已有基站的结构的图。

图4是表示调制单元的详细结构的图。

图5是表示根据本发明的基站装置的实施例的图。

图6是表示根据本发明的加权单元的实施例的图。

图7是表示解调单元的详细结构的图。

图8是表示说明权重的控制方法的概念图。

图9是表示基站持有的用户信道分配表的图。

图10是表示作成用户信道分配表的流程的图。

图11是表示每个前端单元的状态管理表的图。

图12是状态转移图。

图13(A)和图13(B)是根据本发明的状态1的说明图。

图14(A)和图14(B)是根据本发明的状态2的说明图。

图15(A)和图15(B)是根据本发明的状态3的说明图。

图16是根据本发明的状态转移A的流程图。

图17是根据本发明的状态转移B的流程图。

图18是根据本发明的状态转移C的流程图。

图19是根据本发明的状态转移D的流程图。

图20是表示与根据本发明的基站装置进行通信的终端装置的图。

具体实施方式

图1表示蜂窝式系统的网络构成。

在核心网络1中,实施终端的位置登记和认证、收费以及数据和声音的路由选择。基站控制装置2与RNC(Radio Network Controller(无线网络控制器))和BSC(Base Station Controller(基站控制器))相当,进行声音的传送速率变换、与来自其它终端的呼叫和来自基站控制装置管理的区域中的终端的发出呼叫相应将无线信道分配给终端。基站3与BTS(Base Transmit Station(发射基站))相当,对从基站控制装置2发送的数据和声音实施编码和调制,使用无线链路进行与终端4的通信。相反地,对从终端4使用无线链路发送的数据和声音的信号进行解调、译码处理,发送给基站控制装置2。

图2表示3个扇区的基站3的已有的例子。

基站接口单元BS_I/F101是与基站控制装置的接口,是进行传送数据的格式变换的固件。在基站控制装置和基站之间进行ATM(Asynchronous Transfer Mode(非同步传输模式))传送。因为从基站控制装置来到BS_I/F101的数据具有ATM信元的形式,所以以这些为基础生成分割成ATM信元前的帧信号,存储在缓冲器102中。从缓冲器104读出从BS_I/F101发送到基站控制装置的数据,将帧信号分割成多个ATM信元进行发送。

缓冲器102是暂时记录从基站控制装置发送的下行信号作为0、1的比特序列的存储器。在缓冲器102-1、2、3中存储由调制单元MOD103-1、2、3分别读出的用户数据和控制信号。因为对每个识别扇区的扰频码(例如PN码)准备好MOD103-1、2、3,所以将存储在缓冲器102-1、2、3中的用户数据和控制信号分到成为发送目的地的每个扇区中。BS_I/F101实施将发送信号分配给每个扇区的作业。通过参照用户数据和控制信号的发送目的地终端ID、和将该终端ID信道分配给哪个扇区这样的信息(例如由3GPP2 C.S0024-A“cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification”规定的TrafficChannelAssigment Message(通信信道分配消息)(非专利文献1))来实现。

调制单元MOD103是对从缓冲器102输入的比特序列的数据·声音信号和控制信号进行纠错编码和调制的固件。由正交码(例如沃尔什码)对每位用户的数据信号实施复用。进一步,在控制信号上也加上与用户的数据信号正交的正交码。进一步,为了降低扇区和小区之间的下行信号的相关性,对PN序列进行乘法计算。即,MOD103的输出,由于是用沃尔什码对经过调制的每位用户的信号和控制信号进行复用,所以是对PN码进行乘法计算得到的复数基带信号。在图4中也说明MOD103的构成。

无线收发电路TRX106是进行数字信号与模拟信号之间的变换和基带与载波带的变换的硬件。功率放大器PA107是放大发送给终端的下行信号的硬件。双工器DUP108分配下行信号和上行信号,是用于下行信号用1根天线发送,上行信号用2根天线接收的硬件。低噪声放大器LNA109是用于放大上行信号的硬件,收发天线110-1、2、3分别发送到扇区的下行信号,和接收来自存在于各个扇区中的终端MS4-1、2、3的上行信号。在已有例中,当通过双工器的工作发送下行信号时使用1根天线,当接收上行信号时使用2根天线。解调器DEM105是对由TRX106从RF信号变换为复数基带信号后的上行信号,实施解调、纠错译码的固件。将作为输出的0、1比特序列的数据·控制信号写入到缓冲器104。缓冲器104是将完成了解码的上行信号作为0、1比特序列记录的存储器。这里在BS_I/F101中将所记录的比特序列变换成ATM信元的形式,发送给基站控制装置。

图3表示将ROF(Radio On Fiber)技术应用于已有基站的例子。

BS_I/F201和图2的BS_I/F101、缓冲器202和图2的缓冲器102、MOD203和图2的MOD103、缓冲器204和图2的缓冲器104、DEM205和图2的DEM105、TRX206和图2的TRX106、PA207和图2的PA107、DUP208和图2的DUP108、LNA209和图2的LNA109分别具有同样的功能。

导入ROF技术的优点是通过用光纤在MOD、DEM和TRX之间进行基带信号的通信,能够将基站分成基带处理单元216和前端单元215两部分。因为通过这种分割,不需要将基带信号处理单元设置在每个小区的中心,能够将许多基带信号处理单元集合在1个地方,所以容易实施本发明。

为了应用ROF技术,在MOD203、DEM205和TRX206之间铺设光纤,具备将下行调制后基带信号从电信号变换为光信号的电/光变换器E/O211、将光信号再变换为电信号取出原来的调制后基带信号的光/电变换器O/E213、将从TRX206取出的上行基带信号变换为光信号的电/光变换器E/O214、和将光信号再变换为电信号的光/电变换器O/E212。

图4是详细表示MOD203的结构的图。

从缓冲器202输入用户数据和声音以及控制信号。其中,为了进行纠错编码,用户数据和声音输入到编码器1001,将冗余比特序列附加在输入比特序列上进行输出。分别将经过编码的用户数据和声音、控制信号以及全部位为0的导频信号输入到调制器1002,接受PSK和QAM等的调制。从调制器1002输出调制比特序列得到的复数信号。在沃尔什码乘法单元(Walsh Cover)1003中,乘上沃尔什码,以使得导频信号、全部用户公共的控制信号、各用户的数据、声音、控制信号相互正交。在复用单元1004中,对由沃尔什码相互正交了的导频信号、控制信号、用户的数据和声音进行复用。既可以单纯地将全部输入加起来进行码分复用,也可以对导频信号、控制信号、用户的数据和声音进行时分复用。这里,将从输入到复用单元1004的输出的处理定义为复用信号生成单元(MUX_SIG_GEN)303。PN码发生器PN_GEN1005生成在MOD203之间相互降低相互相关性那样的扰频码203。例如,在全部的MOD203中由相同的移位寄存器生成相同的PN码,在每个MOD203中使PN码的偏置量错开地进行运用,能够在MOD203之间降低PN_GEN1005生成的PN码之间的相互相关性。使PN_GEN1005生成的扰频码与复用单元1004的输出相乘,输入到E/O211。

能够用1个扰频码容纳的用户信道的数量(例如59)由基站生成的沃尔什码的数量(例如64)决定。将生成的沃尔什码分配给导频信道、控制信号用信道、用户信道。所以,当在图3所示的结构中将对每一个前端单元分配一个扰频码时,在各前端单元的每个通信范围中,形成用特有的扰频码进行通信的区域,在整个基站·基带信号处理单元中能够容纳59(每个扰频码的用户信道数)×3(扰频码数)=177个用户信道。

图5表示根据本发明的基站的实施例。

缓冲器302和图3的缓冲器202、缓冲器304和图3的缓冲器204、E/O311和图3的E/O211、O/E312和图3的O/E212、前端单元315和图3的前端单元215具有同样的功能。BS_IF301,除了图3的BS_IF201具有的功能外,还进行与权重控制单元WGT_CTRL401的信息交换。关于与WGT_CTRL401的信息交换将在后面描述。MUX_SIG_GEN303与图4所示的相同。PN_GEN1005-1、2、3、4,为了设定用不同的扰频码进行通信的区域,所以分别产生扰频码PN1、2、3、4。在本实施例中,因为与要求信道分配的数量相应地激活的扰频码的数量发生变化,所以也能够只当该扰频码处于激活状态时才使缓冲器302、MUX_SIG_GEN303和PN_GEN1005进行工作。

在图5的结构中,因为可以用4个扰频码进行通信,所以当能够容纳由各扰频码产生的59个用户信道时,如果使用全部扰频码,则能够容纳最大59×4=236个用户信道。激活由哪个扰频码进行的通信,如何决定由各扰频码进行通信的区域,另外,如何实现各区域的设定,将在后面描述。

这里,明确区域、扰频码和前端单元的关系。扰频码和区域一一对应。在将用某个扰频码进行通信的终端所存在的地理区域,即在终端中可以用最强的功率接收该扰频码的地理区域,定义为与该扰频码对应的区域。前端单元是基站装置侧的无线收发机,与终端进行1个或多个扰频码的信号的收发。当基站装置发送多个扰频码的信号时,对每个扰频码进行加权,发送扰频码的复用信号。由WGT402按照下列要领实施扰频码的加权复用。

WGT402,以通过用由后述的公式1表示的权重行列式进行加权,以使得从3个前端单元发送由4个扰频码扰频后得到的信号。具体地说,将在MUX_SIG_GEN303的输出上乘上PN_GEN1005生成的扰频码的结果作为输入,对它们进行加权合成,输出到E/O311。这里,当令输入的基带信号分别为x1(t)、x2(t)、x3(t)、x4(t),输出的基带信号分别为y1(t)、y2(t)、y3(t)、y4(t)时,WGT402的输入输出的关系由下列公式表示。

[公式1]

> >>>>y>1>>>(>t>)>>>>>>>y>2>>>(>t>)>>>>>>>y>3>>>(>t>)>>>>>>= >>>>w>11>>>>>w>12>>>>>w>13>>>>>w>14>>>>>>>w>21>>>>>w>22>>>>>w>23>>>>>w>24>>>>>>>w>31>>>>>w>32>>>>>w>33>>>>>w>34>>>>> >>>>x>1>>>(>t>)>>>>>>>x>2>>>(>t>)>>>>>>>x>3>>>(>t>)>>>>>>>x>4>>>(>t>)>>>>>>>s>

在已有的基站中,形成权重行列式的对角项为1,其它要素为0的正方行列式。即将1个扰频码分配给1个区域。本发明的特征是能够自由控制该权重行列式的各项。权重行列式不需要是对角行列式,另外,即便输入的数比输出的数大,通过将权重行列式成为非正方行列式也能够对应。

[公式2]

> >>>>y>1>>>(>t>)>>>>>>>y>2>>>(>t>)>>>>>>>y>3>>>(>t>)>>>>>>= >>>1>>>0>>>0>>>0.5>>>>>0>>>1>>>0>>>0.5>>>>>0>>>0>>>1>>>0.5>>>> >>>>x>1>>>(>t>)>>>>>>>x>2>>>(>t>)>>>>>>>x>3>>>(>t>)>>>>>>>x>4>>>(>t>)>>>>>>>s>

例如,我们考虑公式2表示的权重行列式。这里,令成为与扰频码PN_4对应的输入x4(t)的加权系数的w14、w24、w34分别为0.5。所以,输出基带信号y1(t)、y2(t)、y3(t)分别成为对于与扰频码PN_1、PN_2、PN_3对应的信号1包含与0.5的权重的扰频码PN_4对应的信号。因此,从前端单元315-1~3发送与扰频码PN_4有关的无线信号。结果,当RAKF接收与从各前端单元发送的扰频码PN_4有关的无线信号时的合计接收功率能够在离开各前端单元的距离相等的地点附近形成提高由其它的扰频码产生的无线信号的接收功率的区域(图15)。

WGT_CTRL401,按照图12所示的状态转移和图16到图19所示的流程图,决定权重。为了触发状态转移,检查在各扰频码(例如PN码)存在何等程度空闲用户信道。在BS_IF中,解析与从基站控制装置到达BS_IF的TrafficChannelAssignment Message(通信信道分配消息)相当的消息,读出用户信道的分配信息,生成图9所示的用户信道分配表。

图6是明确WGT402、WGT_CTRL401和其周边的连接的图。

WGT_CTRL401由记录上述的用户信道分配表和图11中说明的每个前端单元的状态管理表的存储器TABLE_RECORD403、和参照该存储器中记录的2个表,按照图16到图19所示的流程,决定权重行列式的各要素的权重计算单元WGT_CAL404构成。从WGT402到E/O311的输出是对4个输入进行加权合成后的基带信号。权重由各区域的状态决定。在图11的说明中记述了详细情形。根据由BS_IF产生的用户信道的监视结果对用户信道分配表进行管理。在每个前端单元的状态管理表中,存储根据该监视结果,由权重计算单元WGT_CAL404决定的权重行列式的各要素。BS_IF参照用户信道分配表的扰频码和终端ID,决定将发送到各终端的数据写入到哪个缓冲器302中。

图7是详细表示DEM305的结构的图。

将上行信号从各前端单元的接收天线经过TRX变换为基带,通过光纤,从前端单元发送到基带信号处理单元。将在各前端单元中的接收基带信号并行输入到DEM305。在RAKE合成单元2001中对并行输入的各个接收基带信号进行RAKE合成。RAKE合成是每个终端的处理,需要解出与终端有关的扰频码。根据终端所存在的区域的ID和终端的ID,生成与终端生成的扰频码相同的扰频码,根据同一扰频码进行导频检波和定时检测,实施RAKE合成。另外,通过对并行输入到DEM305的RAKE合成后的接收信号进行位置分集(Sitediversity)合成,能够提高上行信号的SIR。这是因为将由多个前端单元接收的基带信号看作位置分集分支的缘故。

在解复用器(Demultiplexer)DEMUX2002中,从RAKE合成后的接收基带信号分离出导频信号、到用户的数据信号和控制信号。当根据标准化资料(3GPP2 C.S0024-A“cdma2000 High Rate PacketData Air Interface Specification”(非专利文献1)),在cdma2000中,因为对全部上行的导频信号、控制信号、数据信号在代码区域中都进行复用,所以通过与适当的沃尔什码相乘,能够分离终端发送的数据和控制信号。在控制信号解调单元2005中,解出分离后的调制控制信号的调制,在数据解调单元2003中,进一步解出上行用户数字信号(包含声音)的调制。在译码单元2004中,对解出调制的上行基带信号实施纠错译码。将来自解调、译码结束的终端的信号(比特序列)写入到缓冲器304。

图8是表示根据本发明的基带信号的输出方法的概念图。

基站的基带信号处理单元316和多个前端单元315通过光纤连接起来,形成3个与各前端单元315-1、2、3输出的电波有关的区域。在已有技术中,将1个扰频码(例如PN码)输出到1个区域中,但是在本发明中,通过从各前端单元并行输出第4个PN码,在区域边界中生成扰频码不同的区域(在终端通过RAKE对于第4个PN码能够以最高的接收功率接收的区域)。因此,能够不需要增加前端单元的数量地设定新的区域,能够增加在3个六角形区域内的用户信道数,能够容纳更多的用户。

图9表示基站的基带信号处理单元生成的用户信道分配表的一个例子。

在CDMA中,将扰频码(例如PN码)分配给每个区域,将区域间的信号的相互相关性抑制得很低,在区域内将不同的沃尔什码分配给每个终端,保持终端信号间的正交性。这时的沃尔什码是规定用户信道的码。汇总地表示将各用户信道分配给哪个终端和在各扰频码空闲的用户信道数是几个的部分是用户信道分配表。

在基站控制装置中进行用户信道分配本身。根据终端能够最强地接收哪类扰频码的信号的小区搜索结果,将该扰频码空闲的用户信道分配给该终端。因为将分配结果作为控制信号(例如Traffic ChannelAssigment(通信信道分配)的MACIndex域和PNOffset域)发送给移动站终端,所以能够通过合计该信息,生成图9的表。空闲信道数(可用信道数:NAC)是从全部信道数减去导频信号和控制信号使用的信道数和分配给各用户的信道数后的数。在图9中,令在各扰频码分配给用户的用户信道(沃尔什码)的数量为4,记录分配给各个用户信道的终端ID。每当BS_I/F接收到表示分配结果的控制信号(例如TrafficChannelAssigment)时,更新空闲用户信道数。

图10表示生成图9的用户信道分配表的流程。

在基站的电源接入后,立即对表进行初始化,在全部扰频码空闲信道数成为最大。在BS_I/F中监视下行信号,当检测出将用户信道分配给终端的消息时,读出目的地的终端ID、分配的扰频码和用户信道号码,将其追加在表中,并且使空闲用户信道数只减去新分配的信道数后改写表。如果检测出的消息是关闭用户信道(信道断开),则读出关闭的用户信道号码和扰频码,从表中删除该用户信道的ID,并且只以关闭的信道数加上空闲用户信道数后改写表。

图11是基站的基带信号处理单元的WGT_CAL生成的前端单元(FE单元)的状态管理表。将同一个表记录在作为存储器的RECORD_TABLE中。

在同一个表中,表示了FE单元的ID、在各FE单元中在接入电源后立即输出的缺省扰频码(Default Scramble Code:DSC)、在各FE单元中的每个扰频码(Scramble Code:SC)的输出电平、表示扰频码的输出关系的依赖关系、每个FE单元的输出状态、和邻接FE单元的ID。

在基站的动作中不更新FE单元ID、DSC、邻接FE单元ID。将权重控制单元GET_CTRL产生的控制结果记录在每个SC的输出列中。依赖关系是当在多个FE单元中输出同一个PN时,将把该PN作为DSC的FE单元定义为主单元(Master),将别的PN作为DSC譬如说将借助该PN输出的FE单元定义为从单元(Slave)。主单元和从单元的信息表示FE单元间的关系。FE单元状态表示各FE单元中的扰频码的输出状态。状态1存在不输出DSC而输出其它的PN的状态的从状态1和将该PN作为DSC的主状态1这样两类。状态2是只输出DSC的状态。状态3存在同时输出DSC和其它PN的从状态3以及将该PN作为DSC的主状态3这样两类。在接入电源后,各FE单元的状态成为状态2。

此外,在以上的说明中FE单元为3个,令扰频码的最大个数为4,但是如果扰频码的最大个数比FE单元的个数多,则即便取除此以外的数值,也能够得到同样的效果,并包含在本发明的范畴内。

图12表示这些前端单元(FE单元)的状态转移图。有3个状态和4个状态转移。我们用图13到图19说明它们。

这里说明权重。根据FE单元的状态如下地决定权重。

(i)在状态为1并且是主单元的FE单元中,令DSC的权重为1,其它的SC的权重为0。

(ii)在状态为1并且是从单元的FE单元中,令从主单元借来的SC的权重为1,也包含DSC,令其它的SC的权重为0。

(iii)在状态为2的FE单元中,令DSC的权重为1,除此以外的SC的权重为0。

(iv)在状态为3并且是主单元的FE单元中,令DSC的权重为1,其它的SC的权重为0。

(v)在状态为3并且是从单元的FE单元中,令DSC的权重为1,从主单元借来的SC的权重不到1。令其它的SC的权重为0。

图13是前端单元(FE单元)的状态为1的说明图。

状态1,如图13A所示是多个基站FE单元输出同一扰频码的状态。通过用1个扰频码覆盖终端少的多个区域,将多个区域合并成1个区域,达到节约扰频码的目的。即,由3个FE单元产生的基站功能,形成1个小区地起作用。即,也能够尽量保留扰频码,将它出借给混杂着它的其它区域。根据图13B,将缺省扰频码(DSC)分配给3个FE单元,但是因为在全部区域中只输出PN1,所以是在区域b、c中不输出DSC的状态。因为该状态是FE单元a将作为DSC的PN1出借给其它的FE单元b、c的状态,所以形成FE单元a是主单元,FE单元b、c是从单元的关系。因为在从FE单元b、c中不输出DSC,所以将这些FE单元的状态设置为1。也将对于从状态为1的FE单元成为主单元的FE单元a设置FE单元状态为1。

图5中的权重控制单元WGT_CTRL401控制到FE单元状态1的状态转移。从状态2到状态1的转移的控制方法在后面描述。当FE单元状态为1时,在多个FE单元中输出同一扰频码,另一方面存在着从哪个FE单元也不被输出的扰频码的基带信号。在图5中,假定4个扰频码的基带信号生成系统(缓冲器302、MUX_SIG_GEN303、PN_GEN1005),但是关于不输出的扰频码(在图13B的表中,当对于全部FE单元都加上每个SC的输出权重时,权重合计成为0的扰频码)的基带信号生成系统停止。如果从终端看,则因为由于FE单元的状态转移每个扰频码的输出功率发生变化,所以每个扰频码的信号接收功率发生变化。结果,发生越区切换处理。

图14是前端单元(FE单元)的状态2的说明图。

状态2是图14A和图14B所示的3个基站FE单元分别只输出DSC的状态。在基站的电源接入后在全部FE单元中成为该状态。因为各FE单元不借用其它的FE单元的DSC,所以各个FE单元成为主单元。不存在与主单元对应的从单元的状态是状态2的特征。

图5中的权重控制单元WGT_CTRL401控制到FE单元状态2的状态转移。从状态1到状态2和从状态3到状态2的转移的控制方法在后面描述。当FE单元状态为2时,在各FE单元中输出缺省扰频码。如前面描述了的那样,关于不被输出的扰频码的基带信号生成系统停止。如果从终端看,则因为由于FE单元的状态转移每个扰频码的输出功率发生变化,所以每个扰频码的信号接收功率发生变化。结果,发生越区切换处理。

图15是前端单元(FE单元)的状态3的说明图。

状态3是多个FE单元分别输出DSC,进一步也输出其它扰频码的信号的状态。在混杂的地方,提高扰频码和用户信道的密度,达到增加容纳用户数的目的。根据图15A和图15B,表示了由于从FE单元a、b、c分别输出作为DSC的PN1、2、3,而且在此之上从各EF单元以PN1、2、3的一半功率输出PN4,所以在小区边界中产生最强地接收PN4的区域的情形。即,具有能够在产生PN4的区域前的通信区域(PN1、PN2、PN3的覆盖范围)中追加用户信道,提高上述通信区域中的用户信道密度的效果。此时,各区域因为借用PN4所以成为PN4的从单元,但是因为没有将PN4作为DSC的FE单元所以不存在主单元。此时,通过能够将PN4作为只在混杂时使用的紧急用的扰频码进行对待,在多个FE单元中叠加PN4并进行输出,具有与设置移动基站同样地暂时增加用户容纳数的效果。当然,如果有将PN4作为DSC的FE单元,则它的区域成为主区域。这样,输出DSC和其它的扰频码的FE单元和成为它的主单元的FE单元的状态成为3。

图5中的权重控制单元WGT_CTRL401控制到状态3的状态转移。从状态2到状态3的转移的控制方法在后面描述。当FE单元状态为3时,在各个FE单元中以缺省扰频码和其它的扰频码被复用后的状态输出。如前面所述,关于不被输出的扰频码的基带信号生成系统停止。如果从终端看,则因为由于FE单元的状态转移而引起每个扰频码的输出功率发生变化,所以每个扰频码的信号接收功率发生变化。结果,发生越区切换处理。

图16表示当前端单元(FE单元)的状态从1变化到2的状态转移时的BS_I/F中的流程图。首先,从FE单元的状态管理表搜索状态为1并且作为主单元的FE单元,特定它的缺省扰频码(DSC)。将这里特定的DSC作为PN_A。其次,当参照用户信道分配表,特定的PN_A的空闲用户信道数低于阈值时,判断为用1个PN不能够覆盖广大的通信领域,在FE单元的状态管理表中,令该DSC的主单元和从单元的FE单元状态为2,清除从依赖关系,关于DSC设置在各FE单元中的输出权重为1,在其它的扰频码设置为0。因此,使作为状态为1的主单元和从单元的全部FE单元转移到状态2。关于全部的状态为1并且是主单元的FE单元的DSC重复以上的处理。

通过以上的状态转移,区域的形状从图13(A)转移到图14(A),FE单元的状态管理表从图13(B)转移到图14(B)。即,在图13(A)所示的3个六角形区域中,在状态转移前,终端能够在全部区域中最强地接收PN1,但是在状态转移后,终端能够在各六角形区域中分别最强地接收PN1、PN2、PN3。终端接受每个PN的接收功率的变化,实施越区切换处理。

图17表示前端单元(FE单元)的状态从2变化到1的状态转移的流程。

判定某个状态为2的FE单元是否成为状态1。该状态为2的FE单元将作为DSC的PN码作为PN_A。

可以将流程大致分成2部分。一个是为了将状态为2的FE单元作为状态为1的FE单元的从单元进行追加的流程,另一个是为了将2个状态为2的FE单元组合起来新生成状态为1的主和从的关系的流程。

前者,首先,特定1个在与同一基站装置连接的FE单元中状态为1并且为主单元的FE单元的DSC的PN_B。其次,当假定将PN_A的终端移动到PN_B时,进行阈值判定以判定在PN_B的空闲用户信道中是否存在富余。如果判定为在空闲用户信道中存在富余,则因为使属于PN_A的终端移动到PN_B,所以令将PN_A作为DSC的FE单元的依赖关系为Slave(PN_B),使FE单元的状态为1,PN_A的输出为0,PN_B的输出为1。因此,因为实现了使该区域(将PN_A作为DSC的FE单元覆盖的区域)变化到状态1的流程的目的,所以结束处理。该处理中状态为1的主FE单元顺次判定作为DSC的扰频码。现在研究在此该FE单元的状态不成为1的情形中,在图17的右侧的循环中,在状态为2的FE单元之间是否生成发送同一PN的区域。

通过以上的状态转移,区域的形状从图14(A)转移到图13(A),FE单元的状态管理表从图14(B)转移到图13(B)。即,在图14(A)所示的3个六角形区域中,在状态转移前,终端能够在各六角形区域中最强地接收PN1、PN2、PN3,但是在状态转移后,终端能够在全部区域中分别最强地接收PN1。该动作与将图17的PN_A改为PN1,将PN_B改为PN2和PN3相当。终端接受每个PN的接收功率的变化,实施越区切换处理。

现在我们说明图17的右侧的循环。首先,状态为2的FE单元特定一个作为DSC的PN_C。(特定使得PN-A和PN-C变得不同。)其次,当假定将PN_A的终端移动到PN_C时,进行阈值判定以判定在空闲用户信道中是否存在富余。如果判定为在空闲用户信道中存在富余,则将把原来的空闲用户信道少的扰频码当作DSC的FE单元当作主单元,而将另一方当作从单元。在成为从单元的FE单元中令DSC的输出为0,主单元的FE单元的DSC输出为1。使成为主、从的FE单元和FE单元的状态从2变更到1。这里,将空闲用户信道少的扰频码作为主单元的理由是因为使移动扰频码的终端少,少发生由越区切换产生的控制信号。这样,当将PN_A作为DSC的FE单元的状态成为1或者将多个状态为2的区域的PN汇集成1个,FE单元状态成为1时,本流程结束。

通过以上的状态转移,区域的形状从图14(A)转移到图13(A),FE单元的状态管理表从图14(B)转移到图13(B)。即,在图14(A)所示的3个六角形区域中,在状态转移前,终端能够在各六角形区域中分别最强地接收PN1、PN2、PN3,但是在状态转移后,终端能够在全部区域中最强地接收PN1。该动作与将图17的PN_A改为PN1,将PN_C改为PN2和PN3相当。终端接受每个PN的接收功率的变化,实施越区切换处理。

图18表示前端单元(FE单元)的状态从2变化到3的状态转移的流程图。状态为2的FE单元判定作为DSC的PN_A。

首先,当PN_A的空闲用户信道数(NAC)低于阈值时,从在连接到和上述FE单元所连接的基站装置相同的基站装置的FE单元中覆盖邻接的区域的FE单元(即邻接FE单元但除去状态为1的FE单元)的DSC中选择空闲用户信道最少的扰频码PN_B。通过参照图11等所示的FE单元的状态管理表得到上述邻接FE单元。此外,当不存在该PN_B时,重新再指定别的PN_A。

在将PN_B作为DSC的FE单元的状态为3的情形中,令将PN_A作为DSC的FE单元的状态为3。进一步,在将PN_B作为DSC的FE单元为主单元的情形中,令将PN_A作为DSC的FE单元为PN_B的从单元,在将PN_B作为DSC的FE单元为从单元的情形中,将PN_B作为DSC的FE单元成为除DSC以外输出扰频码PN_C的从单元,但是即便将PN_A作为DSC的FE单元也为相同的PN_C的从单元。与将AREA_A的依赖关系作为Slave(PN_B)或Slave(PN_C)对应,在将PN_A作为DSC的FE单元的输出中除了PN_A的输出以外,提高PN_B或PN_C的输出。

另一方面,在将PN_B作为DSC的FE单元的状态为2的情形中,从PN_A和PN_B以外搜索空闲用户信道最多并且不存在从单元的扰频码PN_D。令将PN_A和PN_B作为DSC的FE单元的状态为3,另外令它的依赖关系为Slave(PN_D)。如果是将PN_D作为DSC的FE单元,则令该FE单元的状态为3,依赖关系为Master(PN_D)。而且,在作为Slave(PN_D)的FE单元中,提高PN_D的输出。对于状态为2并且为主单元的区域的作为DSC的全部PN重复以上的处理。

通过以上的状态转移,区域的形状从图14(A)转移到图15(A),FE单元的状态管理表从图14(B)转移到图15(B)。即,在图14(A)所示的3个六角形区域中,在状态转移前,终端能够在各六角形区域中分别最强地接收PN1、PN2、PN3,但是在状态转移后,在3个六角形区域的边界内生成终端能够最强地接收PN4的区域。终端接受每个PN的接收功率的变化,实施越区切换处理。

图19表示前端单元(FE单元)的状态从3变化到2的状态转移的流程。

首先,当关于作为状态为3并且是主单元的FE单元的DSC的PN_A,空闲用户信道数(NAC)低于阈值时,因为停止出借给其它的FE单元的PN_A的输出,所以在Slave(PN_A)下状态为3的FE单元中,停止PN_A的输出只输出各个DSC,使FE单元的状态为2。另外,即便对于作为出借PN_A的状态为3并且为主单元的FE单元,也将状态设置为2。

如果对状态为3并且为主单元的FE单元的DSC的检查全部结束,则接着检查状态为3并且为Slave(PN_C)的FE单元的DSC(PN_B)。如果PN_B的空闲用户信道数高于阈值,则判断为能够容纳存在于只以PN_B该FE单元覆盖的区域中的终端,在将PN_B作为DSC的FE单元中停止作为不是DSC的扰频码PN_C的输出,只输出作为DSC的PN_B。依赖关系变更到Master(PN_B),FE单元状态变更到2。通过该变更处理,在没有Slave(PN_C)的FE单元的情形中,也将Master(PN_C)的区域状态设置为2。

通过以上的状态转移,区域的形状从图15(A)转移到图14(A),FE单元的状态管理表从图15(B)转移到图14(B)。即,在图15(A)所示的3个六角形区域中,在状态转移前,存在着能够在3个六角形区域内分别最强地接收PN1、PN2、PN3,PN4的地方,但是在状态转移后,终端在各六角形区域中分别最强地接收PN1、PN2、PN3。以PN4通信的终端接受PN4的接收功率的减少,实施向PN1、PN2、PN3的越区切换处理。

图20是表示与根据本发明的基站装置进行通信的终端装置的图。

双工器501切换收发兼用天线509的收发信号。接收时从天线509连接到低噪声放大器502,发送时从功率放大器503连接到天线509。无线收发电路TRX504对接收信号进行从载波带到基带的频率变换和模拟数字变换,对发送信号进行从基带到载波带的频率变换和数字模拟变换。包含在接收基带信号中的发送数据序列和控制信号,在RAKE合成单元507-1中经过RAKE合成后,在解码解调单元DEM505中解出在基站装置中实施的编码和调制并取出。但是,为了当RAKE合成时指定扰频码,需要扰频码选择结果。在编码调制单元MOD506中对从终端发送到基站的发送比特序列进行编码和调制,加上根据终端自身的ID和终端所属的正在进行的通信的前端单元(FE单元)的ID唯一地决定的扰频码。例如,当由移位寄存器器生成PN码时,根据上述2个ID唯一地决定的加在寄存器上的掩码。关于cdma2000,在标准化资料(3GPP2 C.S0024-A“cdma2000 High RatePacket Data Air Interface Specification”)中进行了记述。

RAKE合成单元507-2,对于基站发送的导频信号,对每个扰频码实施相关性计算并实施RAKE合成,测定并特定每个扰频码的接收功率。从接收功率的测定结果,可判断终端能够用哪个扰频码进行通信。该判断由小区选择单元Cell Selection508进行。在cdma2000使用Route Update(路由更新)消息将终端能够用哪个扰频码进行通信的信息发送给基站。在小区选择单元中生成该信息,作为终端的发送信号的一部分输入到MOD506。这里,当在该RAKE合成单元507-2中,不进行导频信号的RAKE合成,从基站装置的FE单元除了缺省扰频码以外还附加地输出扰频码时,在后段的小区选择单元中不能够选择附加的扰频码。因为这时,缺省扰频码和附加的扰频码经过同一传输路径,所以总是强接受发送功率高的缺省扰频码的缘故。

当实施上述RAKE合成和小区选择时,终端必须知道RAKE合成哪个扰频码的导频信号。因此,基站装置参照发送的Neighbour List(在cdma中,属于与RouteUpdate相同的ConnectionLayer),特定应RAKE合成的扰频码。当从基站的多个FE单元进行了RAKE接收的同一扰频码的导频信号的合计功率比其它的扰频码的导频信号的接收功率大时,进行越区切换以用通过RAKE接收的接收扰频码进行通信。这样一来,如图15(A)的扰频码PN4表示的部分那样,能够在汇总了根据来自多个前端单元的附加的扰频码的发送的地方,作成终端装置用附加的扰频码进行通信的假想的小区。此外,如已经描述了的那样,关于数据部分也同样实施RAKE合成。

以上,我们将本发明的实施方式应用于cdma2000作为前提进行了说明。本发明能够应用于将CDMA方式作为前提的蜂窝式系统。例如,在WCDMA中在小区检测中使用CPICH(Common PilotChannel(共用导频信道)),在用户数据通信用中使用DPCH(Dedicated Physical Channel(专用物理信道))。它们与cdma2000同样,加上每个小区不同的扰频码进行发送。用OVSP(OrthogonalVarible Spreading Factor(正交可变扩展因子)码实现根据cdma2000的沃尔什码进行的信道复用。信道复用方法在cdma2000和WCDMA中原理上是相同的,当考虑cdma2000的导频信号与WCDMA的CPICH对应,同样用户数据与DPCH对应时,本发明也可以适用于WCDMA。但是,因为WCDMA在基站间非同步地进行工作,所以在本发明中为了在终端中RAKE合成从多个前端单元发送的导频信号和用户数据信号,所以需要充分确保终端存储接收信号的缓冲器。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号