CN1358037A - 移动通信***中的时隙分配方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种移动通信***,可以将来自相邻基站的移动站的干扰限制到最小。响应时隙分配请求,时隙管理部分比较存储在可分配时隙数据库中的可用时隙和存储在优先级数据库中的时隙分配优先级表,并且根据比较结果分配时隙。在完成分配之后,将表明新的可用时隙的帧状态的表存储到可分配时隙数据库中。

Description

移动通信***中的时隙分配方法和设备
发明领域
本发明涉及移动通信***中的时隙分配方法和设备，该移动通信***中的无线通信方法采用TDMA和TDD方案。
背景技术
TDD(时分双工)方案是一种通过将比特流时分成在单一频带上发送的信息源并将这些信息源分配给上行链路/下行链路而实现上行链路信道和下行链路信道的接入方案。TDD方案通常与TDMA(时分多址)和CDMA(码分多址)等多路复用方案一起使用。
目前，ITU(国际电信联盟)正在制订关于IMT-2000 CDMA TDD方案(其接入方案是CDMA、TDMA和TDD)的标准，正在对该方案进行研究，以便根据业务量等指标对分配给上行链路/下行链路信道的时隙进行适应性改变。以IMT-2000 CDMA TDD方案为例，描述一下传统技术。
图1描述了IMT-2000 CDMA TDD方案的帧结构。在该图中，DL101是分配给下行链路信道的时隙，UL102是分配给上行链路信道的时隙。通常要预先设置一帧中分配给上行链路/下行链路的时隙数目和位置。
在图1所示的例子中，分配给上行链路和下行链路的时隙数分别为7和8。它们的位置在分成两部分的帧中第一半部分和第二半部分，所以交换点(以下称为“SP”)是1。尽管在图1所示的例子中，IP的数目是1，但没有必要将其限定为1。
当有分配请求时，并且存在所需的上行链路/下行链路时隙时，在考虑时隙间干扰电平等情下对时隙进行分配。
由于TDD方案对于上行链路/下行链路信道使用相同的频率，所以在同时将上行链路和下行链路信道分配在相邻区域中时，来自相邻区域中移动站的干扰波可能大于当前区域中希望的下行链路波，从而受干扰的移动站在该时隙中质量下降。于是，将该区域称为分配时隙的最小区。
图2A和2B描述了相邻区域中干扰波的影响。在该例子中，假定分配时隙的最小区属于单个基站。图2A描述了相邻区域共同使用相同的时隙数目和位置的情况；图2B描述了相邻区域使用不同的时隙数目和位置的情况。
在图2A中，由于对于一个移动站201来说，由基站202发射的信号是希望的波，而由基站204发射的信号是干扰波。
在图2B所示的例子中，将来自移动站201的上行链路信道分配给基站所在区域，同时将至移动站201的下行链路信道分配给另一基站所在区域。于是，对于移动站201，由基站202发射的信号是希望的波，而由移动站203发射的信号成为干扰波，从而增加了对移动站201的干扰。
因此，分配给上行链路/下行链路的时隙的数目/位置不是以逐个区域为基准进行变化的，而是以逐个***的为基准变化的。在此情况下，***不仅仅指的是包括单一无线网络控制器控制下的多个基站的***，而且还指包括多个无线网络控制器控制下的多个基站的***。
然而，传统的时隙分配方案存在以下问题：由于分配给上行链路和下行链路的时隙数对于***来说是唯一确定的，即使下行链路业务量显著增加了，并且上行链路包括可用时隙，也不能将它们分配给下行链路信道。
此外，还有另外一个问题：必须改变整个***的时隙分配方案以解决区域的上行链路/下行链路业务量之间的不对称性。
此外，由于来自相邻区域中移动站的干扰，独立地改变每个基站的上行链路/下行链路信道的时隙分配将会使质量下降。
发明内容
于是，本发明的目的是提供一种用于移动通信***的时隙分配方法和设备，所述方法和设备能够将来自相邻区域中移动站的干扰限制在最小值。
根据本发明的第一个方面，提供一种用于移动通信***的时隙分配方法，该移动通信***采用TDMA和TDD方案分配时隙，时隙是通过将频带内的帧按时间划分给上行链路信道和下行链路信道而形成的，所述移动通信***中的时隙分配方法包括步骤：把上行链路或下行链路优先级赋给帧内的所有时隙；接收来自上行链路信道和下行链路信道中至少一个信道的时隙分配请求，响应接收步骤中接收到的时隙分配请求，根据在赋给步骤中赋给的优先级，分配帧中的时隙。
于是，可以根据业务量状态、干扰状态等，以逐个区域为基础来分配时隙，从而可以增加频率有效利用率。
在此，赋给步骤可以把相同的优先权赋给帧中包括的多个时隙。
因此，即使在***的上行链路/下行链路分配中，时隙数有上限/下限值时，也可以提高频率的有效利用率。
赋给步骤可以将赋给的优先级存储在存储装置中，并且分配步骤可以根据存储装置中存储的优先级来分配帧中的时隙。
于是，在不逐个***改变上行链路和下行链路时隙数的情况下，可以在逐个区域基础上进行时隙分配。
根据本发明的第二个方面，提供一种用于移动通信***的时隙分配设备，该移动通信***使用TDMA和TDD方案分配时隙，时隙是通过将频带内的帧按时间划分给上行链路信道和下行链路信道而形成的，所述移动通信***中的时隙分配设备包括：用于存储帧内所有时隙的上行链路或下行链路优先级的存储装置；用于接收来自上行链路信道和下行链路信道中至少一信道的时隙分配请求的接收装置；以及，响应接收装置接收到的时隙分配请求，根据存储装置中的存储的优先级分配帧中时隙的分配装置。
在此，存储装置可以把相同的优先级赋给帧中包括的多个时隙。
分配装置可以根据存储装置中存储的优先级确定要分配的时隙的优先级。
根据本发明，可以根据业务量状态对要分配的时隙数进行适应性确定。
更具体地说，不预先确定要分配的时隙数，而是把优先级赋给时隙，从而可以根据优先级分配时隙。
在此情况下，可以为多个时隙分配相同的优先级。于是，可以根据业务量状态对上行链路/下行链路时隙做适应性变化，此外，将较低的优先级赋给有可能受来自相邻区域移动站干扰的时隙，可以将干扰限制到最小。
于是在业务量显著增加时，通过逐个区域地分配时隙可以实现根据业务量需求为上行链路/下行链路信道分配时隙，从而可以高效地利用频率。此外，可以将来自相邻区域移动站的干扰限制到最小。
根据本发明，可以根据业务量和干扰情况以逐个区域为基础进行时隙分配从而可以提高频率的有效利用率。
通过以下参照附图结合实施例的描述，可以使本发明的上述和其他目的、效果、特点和优点更加清楚。
附图简述
图1描述了传统TDD***的帧结构；
图2A和2B描述了相邻区域中干扰波的影响；
图3示出了分配给TDD***帧结构中各个时隙的优先级的例子；
图4示出了分配给TDD***帧结构中各个时隙的优先级的另一例子；
图5是根据本发明的时隙分配设备的功能性方框图；
图6A、6B、6C和6D示出了时隙分配设备中进行的比较处理中的生成过程，其中图6A示出了优先级表，图6B示出了当前帧，图6C示出了比较处理过程确定的优先级，图6D示出了可分配时隙数据库中存储的帧的状态；
图7示出了分配给TDD***帧结构中各个时隙的优先级的例子；
图8示出了分配给TDD***帧结构中各个时隙的优先级的另一例子；以及
图9是一流程图，示出了根据一实施例的时隙分配方法。
具体实施方式
以下将参照附图详细地描述一下根据本发明的优选实施例。在以下实施例中，尽管以CDMA(CDMA和TDMA)方案为例，该接入方案对于TDMA或CDMA也有效。第一实施例
图3和图4示出了分配给TDD***帧结构中各个时隙的优先级的例子。在此，作为例子，TDD***的每帧有15个时隙。
在图3和图4中，时隙中的字母“U”代表上行链路，字母“D”表示下行链路，字母后面的数字代表优先级。在这些例子中，上行链路/下行链路的帧结构只有一个SP(交换点)。
在图3的例子中，按升序将上行链路优先级分配给时隙号为#1-#5的时隙，按降序将下行链路优先级分配给时隙号为#15-#1的时隙。另一方面，在图4的例子中，随机地分配优先级。分配给帧中各个时隙的优先级或者对于一个***来说是共同的或者对于***中的每个区域来说是合适的。
图5是根据本发明实施例的时隙分配设备的功能性方框图。时隙分配设备500不仅可以作为基站的一部分，而且可以作为基站控制设备，基站高层设备的一部分。
如图5所示，时隙分配设备500包括时隙管理部分501；优先级数据库502和可分配时隙数据库503，时隙管理部分501可以查看这两个数据库。优先级数据库502可以预先存储一个表示时隙分配优先级的表。另一方面，可分配时隙数据库503存储表明当前帧的状态的表，即，帧中可用的时隙，并按固定间隔在时隙分配处理结束时更新它。
以下，我们将参照图9描述时隙分配设备500执行的时隙分配方法。
首先，时隙管理部分501将上行链路或下行链路优先级赋给帧中的所有时隙(S902)。接着，根据时隙管理部分501赋给的优先级创建一个表明时隙分配优先级的表(S904)。将创建的表存储在时隙数据库502中。
当在步骤S906中来自上行链路或下行链路的信号产生时隙分配请求时，时隙管理部分501比较存储在可用时隙数据库503中的当前可用时隙和存储在优先级数据库502中具有图3或图4所示内容的优先级表，并且分别确定分配给上行链路和下行链路的时隙(S908)。然后，时隙管理部分501依次将存储在可分配时隙数据库503的表中，还没有分配的具有较高优先级的时隙分配给信道。
图6A、6B、6C和6D描述了时隙分配设备执行的具体处理过程。时隙分配设备500中的优先级数据库502存储如图6A所示的优先级表。另一方面，图6B示出了存储在可分配时隙数据库503中的当前帧，其中四个时隙#1、#2、#6和#8已经分配给上行链路信道。
当接收到要求将三个时隙分配给下行链路信道的时隙分配请求，时隙管理部分501将如图6A所示的优先级表和如图6B所示的可用时隙进行比较，并确定接着已分配的时隙之后要分配的时隙的优先级。图6C示出了确定的优先级，作为比较过程的结果。例如，对于上行链路信道，分别将旧的优先级5-15转化为新的优先级1-11。对于下行链路信道，以相似的方式执行比较过程。
作为比较过程的结果，时隙管理部分501将具有较高优先级的时隙(即号码为#3、#13和#11的时隙)分配给下行链路信道。
最后，时隙管理部分501将表明当前帧状态的表存储到可分配时隙数据库503中。图6D示出了表的内容。
当在一特定区域中需要的下行链路时隙数增多时，如图5所示的时隙分配设备500分配下行链路可分配时隙表中具有较低优先级的时隙，从而可以增加下行链路时隙数。
于是，由于不对称性而使上行链路和下行链路业务量彼此不同时，可以在不改变逐个***的上行链路/下行链路时隙数情况下，可以按区域进行时隙分配。于是，可以根据业务量、干扰等进行时隙分配，从而可以更有效地利用频率。
此外，对于有可能受相邻区域中移动站的干扰的时隙分配低优先级，可以将干扰限制到最低。第二实施例
本实施例与前述实施例的区别在于：***中的上行链路或下行链路时隙数有一个上限或一个下限。以下将以TDD***为例描述分配给这样时隙的优先级的例子，其中假定时隙为15。
图7示出了分配给TDD***帧结构中各个时隙的优先级的例子。在如图7所示的例子中，假定***中定义的时隙数的下限对于上行链路为3，对于下行链路为8，并且它们在上行/下行链路时隙中具有最高优先级。对于其它时隙，随机地为它们分配优先级。
图8示出了分配给TDD***帧结构中各个时隙的优先级的另一例子。在如图8所示的例子中，如图7一样，假设***中定义的时隙数的下限对于上行链路是3，对于下行链路是7，并且它们在上行链路/下行链路时隙中具有最高优先级。将其他时隙划分成不对称组，并为它们分配优先级。每个组中包括的时隙不必是连续的。
在如图7和8所示的优先级分配中，为***中预定下限数目的时隙分配最高优先级，而为其他时隙分配较低优先级。
换句话说，将具有最高优先级的时隙组看成专用于上行链路/下行链路信道的时隙，而对其他时隙按与前述实施例相同的方式分配优先级。
为了实现根据本实施例的优先级分配时隙，使用如图5所示的时隙分配设备500。具体地说，将具有如图7或8所示内容的优先级表存储在如图5所示的进隙分配设备500的优先级数据库502中。后续处理与前述实施例的相同。
通过这样处理，本实施例可以提供与前述实施例相类似的优点，即使在该***中预先确定了要分配的上行链路/下行链路时隙的上限或下限。
已参照优选实施例详细地描述了本发明，对于本领域技术人员来说很明显，在不背离本发明情况下，可以在较宽的方面对本发明做出修改和变化，于是所附权利要求书将涵盖所有落入本发明实质精神范围内的这些修改和变化。

Claims (6)

1.一种用于移动通信***的时隙分配方法，该移动通信***使用TDMA和TDD方案分配时隙，时隙是通过将频带内的帧按时间划分给上行链路和下行链路而形成的，所述用于移动通信***的时隙分配方法包括步骤：
把上行链路或下行链路优先级赋给帧中的所有时隙；
从上行链路信道和下行链路信道中至少一个信道接收时隙分配请求；以及
响应在接收步骤接收到的时隙分配请求，根据在赋给步骤中赋给的优先级分配帧中的时隙。
2.根据权利要求1的时隙分配方法，其中赋给步骤将相同的优先级赋给帧中包括的多个时隙。
3.根据权利要求1的时隙分配方法，其中赋给步骤将赋给的优先级存储在存储装置中，并且分配步骤根据所述存储装置中存储的优先级分配帧中的时隙。
4.一种用于移动通信***的时隙分配设备，该移动通信***使用TDMA和TDD方案分配时隙，时隙是通过将频带内的帧按时间划分给上行链路和下行链路而形成的，所述用于移动通信***的时隙分配设备包括：
存储装置，用于存储帧中的所有时隙的上行链路或下行链路优先级；
接收装置，用于从上行链路信道和下行链路信道中至少一个信道接收时隙分配请求；以及
分配装置，用于响应所述接收装置接收到的时隙分配请求，根据所述存储装置中存储的优先级分配帧中的时隙。
5.根据权利要求4的时隙分配设备，其中所述存储装置将相同的优先级赋给帧中包括的多个时隙。
6.根据权利要求5的时隙分配设备，其中分配装置根据所述存储装置中存储的优先级决定要分配的时隙的优先级。
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