CN1592147A

CN1592147A - 在无线电通信***中传送信号的方法

Info

Publication number: CN1592147A
Application number: CN 200410068252
Authority: CN
Inventors: K·卡默兰德
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2024-08-27
Also published as: CN100346584C; EP1511190A1

Abstract

按照本发明的第一个观点，在无线电通信***的一个基站(BTS1)和至少一个用户终端(UE)之间信号的传送是在时间范围(tf)内安排的，其中，每个时间范围(tf)都包括至少一个时隙(TS0，DwPTS)，用于从该基站(BTS1)到这至少一个用户终端(UE)的下行链路传送，以及至少一个时隙(TS1，UpPTS)，用于从这至少一个用户终端(UE)到该基站(BTS1)的上行链路传送，并且其中，所说的用于不同传送方向(DL，UL)的时隙至少由一个切换点(DL/UL－SP)隔开。本发明的特点在于，这至少一个切换点(DL/UL－SP)的保护期间(GP)的长度是根据在这保护期间(GP)和/或在这至少一个上行链路时隙(TS1，UpPTS)内所确定的传送参数来进行适配的。按照本发明的第二个观点，这至少一个切换点(DL/UL－SP)的保护期间(GP)的长度是通过与所说的其它两种频带(f2，f3)中至少一种的切换点(DL/UL－SP)的保护期间(GP)的比较而延长的。

Description

在无线电通信***中传送信号的方法

技术领域

本发明涉及一种在无线电通信***中传送信号的方法和基站，特别是涉及到在移动无线电通信***中的应用。

背景技术

在无线电通信***中，信号在无线电终端和基站之间是通过所谓的无线电接口或空中接口来交换的。无线电终端一般是移动的或静止的用户终端(UE-用户设备)，而基站(NB-节点B)是一些与地面通信网络相联系的存取站。已经知道的无线电通信***的例子有第二代数字移动无线电通信***，象基于TDMA(时分多址)的GSM(全球移动通信***)，以及第三代数字移动无线电通信***，象基于CDMA(码分多路存取)的UMTS(通用移动电信***)，其中，TDMA提供的数据率可达到100kbit/s，CDMA的数据率可达到2Mbit/s。

ITU(国际电信联盟)已经为第三代移动无线电网络的无线电接口制订了多个标准。这些标准当中有人们熟知的由3GPP(第三代合作伙伴项目)予以标准化的UTRA-FDD或UTRA-TDD，以及由3GPP2予以标准化的CDMA2000。这样，UTRA-TDD标准被划分为称为3.84Mcps的高码片速率(HCR)选型和称为1.28Mcps的低码片速率(LCR)选型，这两者都基于标准化UMTS(通用移动电信***)网络的基础结构。而且LCR选型的无线电接口配置几乎与所谓的TD-SCDMA标准相同，TD-SCDMA标准基于GSM网络基础结构，在中国由CWTS(中国无线电信标准)予以标准化。

所说的UTRA-TDD(TDD-HCR)的高码片速率选型主要用于微-和/或微微小区的室内部署，与此相反，UTRA-TDD(TDD-LCR)和CWTS TD-SCDMA标准的低码片速率选型的配置甚至是在宏-小区环境下部署的，覆盖半径达30km以内的小区。由于这个原因，采用TDD-LCR或TD-SCDMA标准的基站天线常常要安装在比较高的高度上，比如，在塔上或在高建筑物房顶的突出部位，以便使其无线电资源覆盖更大的面积。这样，与室内部署比较，这些小区互相之间的隔绝程度要差，从而出现干扰增加的问题。

图2和图1，下面将再对图1进行更详细地描述，共同说明了在对若干采用TDD-LCR或TD-SCDMA标准的基站(BTS1，BTS2，BTS3)进行部署时可能会出现的一个问题。这些标准基于TDD(时分双工)，即，每个时间范围包括两种时隙：时隙(TS0，DwPTS，TS4...TS6)，用于信号从一个基站到该基站所覆盖小区(C1，C2，C3)中一个或若干用户终端(UE)的下行链路(DL)传送，以及时隙(UpPTS，TS1...TS3)，用于信号从用户终端到基站的上行链路(UL)传送。

按TDD-LCR和TD-SCDMA标准，基站把时间范围的第一时隙(TS0)用于在广播频道(BCCH-广播控制频道)中传送一般的***信息，传送功率相对较高，以便能达到该基站所覆盖小区中甚至最远的用户终端。一般，基站的小区由广播频道的范围规定。跟随第一时隙的有引导时隙(DwPTS)，其中传送的是使用户终端同步化的信号，保护期间(GP)，它代表下行链路和上行链路传送方向之间的第一切换点，以及上行链路引导时隙(UwPTS，还叫做UATS-上行链路存取时隙)，用户终端用它来向基站传送第一存取请求。跟随上行链路引导时隙的是若干上行链路时隙，以及在基站和用户终端之间数据和信号传送的第二切换点-图中未示-之后的若干下行链路时隙。

在这样一些***中，相邻基站被同步化而采用同一频带或载频，就可能发生如图2闪动记号所指出的情况，由相邻基站(BTS2，BTS3)在第一时隙(TS0)和/或在下行链路引导时隙(DwPTS)传送的信号，比方，由于反射，小区大小不同或者其它固定的或可变的无线电传播参数不同的原因，被第一基站(BTS1)在上行链路引导时隙(UwPTS)内所接收。这种情况下，这些来自相邻基站的下行链路信号就干扰了来自用户终端的上行链路存取请求信号，因而就降低了位于，比如小区边界或室内用户终端的存取几率，使得信号大大衰减。

因此本发明的目的就是提供一种能解决上述问题的方法和基站。这个目的将由本方法和基站所具备的独立权利要求的特点进行陈述。

发明内容

按照本发明的第一个观点，下行链路时隙和上行链路时隙之间切换点的保护期间的长度是根据保护期间(GP)和/或上行链路时隙所确定的传送参数来进行适配的。

在上述TDD-LCR或TD-SCDMA***中，这个意思表示，下行链路引导时隙和上行链路引导时隙之间第一切换点的保护期间的长度是根据测量来进行调节的，例如根据由第一基站在保护期间(GP)和/或上行链路引导时隙内，对于来自相邻基站的下行链路信号的干扰进行的测量。如果第一基站确定由相邻基站引起的干扰超过，比方，第一预定阈值，则保护期间的长度被延长一定量的chips，symbols或甚至时隙。另外，当确定干扰低于第二阈值时，曾一度延长的保护期间可以再以相同的或者不同的chips，symbols或时隙进行缩短。这些保护期间的测量和调整可以是经常的，周期性的或者由某种事件触发而进行。在以上任意一种情况下，在上行链路引导时隙进行测量的可靠性，都随根据若干连续时间范围所得平均值的世代次数的增加而增加。

按照本发明的第二个观点，当基站为了向/从用户终端传送信号至少提供两种频带时，这至少两种频带中的一种提供的时间范围，与这至少另一种频带的时间范围相比，具备切换点的延长保护期间。

该延长的保护期间的长度是，比如，由网络操作员在安装该基站时配置的。当频带中的一种采用延长保护期间时，因为不同的时间范围结构或参数，只有具有延长保护期间的时间范围包含上行链路中用于第一存取信令的时隙，比如，基站提供的3种频带中只有一种包含上行链路引导时隙。由于这一点，给用户终端的信令负载可以充分降低。

根据本方法的突出优势，时间范围的新配置具有适配的保护期间或保护期间的长度，基站把这种配置信令给用户终端。这可能是需要的，因为小区中的用户终端必须了解，比如上行链路引导时隙处在时间范围内的什么地方，以便能够访问该基站。由于保护期间长度有可能变化，所以时间范围的结构与对应标准定义的结构相比有所改变。基站采用，比如上面提到的广播频道来分别信令时间范围或保护期间的参数。

本发明进一步的观点将在以下对于插图的描述中予以公开。

附图说明

从对以下描述以及所附图页所表示图形的考虑，可以对本发明更加容易理解，而且本发明的其他各观点和特征可变得明显，其中：

图1描写了一个无线电通信网络方框图，

图2表示三个相邻基站的三种时间范围以及现有技术中有可能发生的一种干扰，

图3是表示现有技术熟悉的一种时间范围结构的图解，

图4是表示按照本发明的一种时间范围结构的图解，

图5表示的是备有三种载频的基站的三个时间范围，

图6表示的是按照本发明一个观点的方法的流程图，

图7表示按照本发明，基站和用户终端的各组成部分。

具体实施方式

图1表示了一种移动无线电通信***的基本结构，比如，一种基于TD-SCDMA或TDD-LCR标准的***。该***包括一个中央移动交换中心MSC(未示)，它与公用电话交换网PSTN以及其它一些MSC耦合。和MSC连接的是多个基站控制器BSC1，BS2，这些控制器特别用于协调由基站BTS1...BTS3(基本收发站)提供的无线电资源的分配。并按基站子***BSS1限定的范围对基站和基站控制器进行安排。在所示范例中，基站BTS1和BTS3连接到第一基站控制器BSC1，而基站BTS2与第二基站控制器BSC2(未画出)连接，两个基站控制器BSC1，BSC2都连接到同一个移动交换中心MSC上。基站BTS1...BTS3分别在下行链路DL中把信号发送到位于基站BTS1...BTS3所覆盖的小区C1...C3内的用户终端UE(用户设备)上，或在上行链路UL中从这些用户终端接收信号。除了向/从用户终端的数据传送之外，基站BTS1...BTS3还通过广播频道BCCH1...BCCH3对一般***信息进行播送。图1中，基站BTS1...BTS3中每一个都包括一种由若干天线元组成的天线阵列。天线阵列，有时也称作智能天线，用于使传送到单个用户终端的信号波束成形来降低干扰，这种干扰会造成信号向其它用户终端的并列连接传送。

图3描写了如TDD-LCR和TD-SCDMA一些标准所指定的时间范围tf的结构。具有5ms长度的时间范围tf包括662,5us的第一时隙TS0(1symbol＝12,5us＝16chips)，它被基站特别用于通过BCCH在下行链路DL上把广播信息传送到位于基站所覆盖小区中的用户终端上。跟随第一时隙TS0的是具有50us长度的所谓下行链路引导时隙DwPTS，它被基站用于传送下行链路的同步系列，被用户终端用来和基站定时同步化。在下行链路引导时隙DwPTS和用于上行链路传送的第一时隙之间，是具有75us长度的保护期间GP，用作在两个传送方向DL和UL之间的第一切换点DL/UL-SP。用于上行链路传送的第一时隙称作上行链路引导时隙UpPTS或上行链路存取时隙(UATS)，具有的长度为100us，它被用户终端用于在随机存取过程中向基站传送第一存取序列。接着上行链路引导时隙UpPTS的是若干上行链路时隙TS1...TS3和下行链路时隙(TS4...TS6)，每一个都具有662,5us的长度，用于信号和数据向/从用户终端的常规传送。第二切换点DL/UL-SP是一种所谓的可变切换点，其位置在6个时隙TS1...TS6之内，可按照两个传送方向UL和DL上当前的流量负载进行调配。

图4描写的是按照本发明进行适配的时间范围tf的结构。这种情况下，定义第一切换点DL/UL-SP的保护期间GP延长到普通时隙TS的长度。另一个可供选择的办法是，保护期间还可以以若干chip，symbol的步幅，甚至若干时隙的步幅加以延长。由于保护期间GP延长的结果，上行链路引导时隙UpPTS在时间范围tf内的位置，与有关图3按照标准所描述的时间范围tf相比，有所改变。此外，用于传送用户数据的时隙TS1...TS5的数目也因此而减少。有关时间范围tf的结构或参数的改变可通过广播频道BCCH信令到用户终端UE，办法是，比如利用一种特殊的信息元素，把这个新位置指定为上行链路引导时隙UpPTS在时间范围tf内的一种绝对值或相对于广播频道BCCH的位置。

图4中延长保护期间GP可确保从相邻基站BTS2，BTS3接收到的信号衰减到一种程度，这种程度能使得它们不会在基站BTS1高灵敏接收器输入时刻，对来自用户终端在上行链路引导时隙UpPTS内的信号产生干扰。由于这一点，尽管用户终端信号由于路径损失高而比较弱，但用户终端信号的输入输出总吞吐量可有本质上的提高。

TDD-LCR以及TD-SCDMA标准都基于1,6MHz频带。因为网络操作员通常分配到的是划分为若干5MHz块的频谱，所以基站要采用三个1,6MHz频带以覆盖无线电资源。图5描写了这种情况，图中基站采用了三种载频f1，f2和f3，用于向/从小区中用户终端的通信。所有载频的时间范围都被同步化。按照本发明的一个观点，载频f1的时间范围提供一种延长的保护期间GP和一种上行链路引导时隙UpPTS，而另两种载频f2和f3的时间范围提供一些常规长度的保护期间GP，而且不提供上行链路引导时隙。基站通过广播频道用一种或所有三种频带发出信号，但只有载频f1为第一存取信令提供位于该时间范围的上行链路引导时隙UpPTS。这样，用户终端能够借助下行链路引导时隙DpPTS和基站同步，并以一种或所有三种频带在对应的第一下行链路时隙TS0中接收广播信息。

保护期间GP的长度，在安装基站或者其附着的天线单元时，可由操作员分别确定为一个固定数值。通过对相邻基站引起干扰的测量，可以找到上行链路引导时隙的最佳位置，其目的是使传送效率没有实质性的降低。其他的或可供选择的另一个办法是，由基站动态地适配保护期间GP的长度。这可以经常地，周期地进行，比方每5分钟，或者由某些事件启动，例如由于新的相邻基站的安装使得干扰情况发生了变化。由于基站位置上的干扰情况随时间而变化，所以应根据确定的平均值来对调节保护期间的长度进行调节。

图6表示按照本发明方法，动态适配保护期间长度的一个范例流程图。本发明不局限于以下描述的一些个别步骤，技术人员显然了解，对步骤的次序或内容的变更，以及产生同样结果的也应该包含在本发明之内。

在过程的第一步1中，对第一切换点保护期间的长度进行第一次确定。这可以，比如由网络操作员在安装基站时完成。在第二步2中，时间范围参数如上所述被信令到用户终端。在随后的第三步3中，在保护期间和/或上行链路引导时隙UpPTS的时间间隔内接收来自用户终端和相邻基站的信号，并确定出一个或多个传送参数，比方信号干扰(SIR)比。这些参数被确定为当前参数或根据若干连续时间范围进行测量的平均值。步骤5中，把确定的参数与第一阈值进行比较。假如该参数或一些参数超过第一阈值(是)，则在步骤6中将保护期间的长度延长一定的时间量，比方，若干chip，symbol或者若干时隙。假如确定该参数或一些参数没有超过第一阈值(否)，则在步骤7中将它们与第二阈值进行比较。假如参数低于第二阈值，即，由相邻基站造成的干扰对来自用户终端信号的输入输出总量没有任何负面影响，则步骤8中，延长保护期间的长度又按若干chip，symbol或时隙的步幅减少。假如保护期间的长度已经符合代表最小长度的上述标准中所定义的长度，就不再做改变。在适配保护期间之后，过程循环回到步骤2。通过采用具有不同数值的两个阈值可以规定一个滞后范围，以便防止对保护期间长度经常进行适配。

由于来自相邻基站在下行链路中在第一时隙TS0和下行链路引导时隙DwPTS所传送信号的影响随时间而下降，利用所描述的步骤应该容易找到保护期间的最佳长度及其可接受的推断。由于传送情况和条件的变化，各相邻基站的时间范围和保护期间参数有可能各不相同。

将所确定的参数与阈值作比较，是在基站单独进行的，而保护期间长度的决定，也可以，例如在***的运行和维护部件上进行，这种情况下是由网络操作员控制的。

图7用框图表示了基站BTS1和用户终端UE中与本发明创造特点密切相关的一些组成部分。对于基站和用户终端中其他熟知的，和本发明创造特点没有实质关系的成分，则未予描写。

基站BTS1通过天线阵列ABTS的一个或若干个天线元分别向用户终端UE发送以及从用户终端UE接收无线电信号。只不过，天线元数目对本发明没有意义。基站BTS1还通过基站控制器BSC1，并进一步通过网络部件与运行和维护终端O&M耦合，这容许网络操作员对单个网络部件进行配置。在本发明情况下，运行和维护终端O&M把有关时间范围结构的信息，即，例如所述第一和/或第二切换点的位置，提供给基站控制器BSC1，其中，基站控制器BSC1把这个信息传递给基站BTS1中的帧产生装置FG。基站BTS1中的帧产生装置FG按照当前配置生成时间范围的参数，并把这些参数提供给与天线阵列ABTS耦合的发送装置TX和接收装置RX。

利用天线阵列ABTS和接收装置RX，基站BTS1收到来自位于该基站BTS1所覆盖小区的用户终端UE的信号，也接收到来自相邻基站用相同频带传送的信号。借助和接收装置RX连接的检测装置DET，基站BTS1可确定出干扰参数。这些参数被确定为，比方信号干扰比或所谓的关闭斜率，即，从相邻基站接收到信号水平与关闭时间范围之间的函数，它描写造成在上述保护期间和/或引导时隙内干扰的衰减。

然后将所确定的干扰参数馈入估测装置EV，在该装置中，如有关图6所描述的，将它们与阈值进行比较。这些阈值是预先-编程的，或者是通过比如运行和维护终端O&M已适配配置过的。根据比较结果，可定义出保护期间的长度，并且这些新参数，即，保护期间长度或所要求的上行链路引导时隙的延迟被馈入帧产生装置FG。另一个可供选择的办法是，可将所确定的新参数信令到运行和维护终端O&M，以便对于更新的时间范围参数的确定予以考虑，这些参数随后信令到基站BTS1中的帧产生装置FG。按照另外一个可供选择的实施方法，新时间范围参数的确定可在基站控制器BSC1中进行，并用于所有与基站控制器BSC1耦合的基站BTS1，BTS2。

利用估测装置EV中所谓的窗模式计数器，可将保护期间的长度与，比如确定的时间范围参数相适配，在估测装置EV中或者储存了许多预先确定的保护期间长度，只要选择出一个合适的长度即可，或者其中的保护期间长度是按预先确定的单位，比如，chip，symbol或时隙步进增加或降低的。

随后，馈入帧产生装置FG的更新的时间范围参数在编码装置CD中进行编码，即，创建出代表新参数的信息元素，并通过发送装置TX和天线阵列ABTS用广播频道BCCH1传送给用户终端UE。包含在广播频道BCCH1中的信息元素被用户终端UE通过天线AUE和接收装置RXUE所接收。和时间范围参数有关的信息可从接收到的信息元素中，在与接收装置RXUE连接的抽取装置EU中抽取出来，并被馈入帧产生装置FGUE，随后在该装置中它们被用于去适配为正确的时间范围结构，即，保护期间GP的长度/位置，和/或上行链路引导时隙UpPTS的位置。

Claims

1.在一种无线电通信***中传送信号的方法，其中，

无线电通信***中基站(BTS1)和至少一个用户终端(UE)之间信号的传送是在时间范围(tf)内安排的，每个时间范围(tf)都包括至少一个时隙(TS0，DwPTS)，用于从该基站(BTS1)到这至少一个用户终端(UE)的下行链路传送，以及至少一个时隙(TS1，UpPTS)，用于从这至少一个用户终端(UE)到该基站(BTS1)的上行链路传送，其中所说的用于不同传送方向(DL，UL)的时隙至少用一个切换点(DL/UL-SP)隔开，

其特征在于，

这至少一个切换点(DL/UL-SP)的保护期间(GP)的长度是按照传送参数进行适配的，该参数系在保护期间(GP)和/或这至少一个用于上行链路传送的(TS1，UpPTS)时隙中所确定。

2.按照权利要求1的方法，其中，

所说的传送参数是通过在该保护期间(GP)和/或这至少一个用于上行链路传送的(TS1)时隙内，对所接收到来自相邻基站(BTS2，BTS3)的信号进行测量而确定的。

3.按照权利要求1或2的方法，其中，

将所确定的传送参数与至少一个预先定义的阈值进行比较，并且

按照这个比较结果对保护期间(GP)进行适配。

4.按照前面权利要求中一个权利要求的方法，其中

所说的传送参数包括在该保护期间(GP)和/或这至少一个用于上行链路传送的(UpPTS)时隙内所确定的信号干扰比。

5.按照前面权利要求中一个权利要求的方法，其中

传送参数的确定以及对保护期间(GP)长度的适配是由基站(BTS1)周期地进行的。

6.在一种无线电通信***中传送信号的方法，其中，

在无线电通信***的基站(BTS1)和至少一个用户终端(UE)之间的无线电接口至少提供两种频带(f1，f2，f3)，在每种频带(f1，f2，f3)中，在无线电通信***基站(BTS1)和至少一个用户终端(UE)之间信号的传送是在时间范围(tf)内安排的，每个时间范围(tf)都包括至少一个时隙(TS0，DwPTS)，用于从该基站(BTS1)到至少一个用户终端(UE)的下行链路传送，以及至少一个时隙(TS1，UpPTS)，用于从至少一个用户终端(UE)到基站(BTS1)的上行链路传送，其中所说的用于不同传送方向(DL，UL)的时隙至少由一个切换点(DL/UL-SP)隔开，

其特征在于，

对于所说的至少两种频带的一种(f1)，这至少一个切换点(DL/UL-SP)的保护期间(GP)的长度是通过与所说的另外两种频带(f2，f3)中至少一种的切换点(DL/UL-SP)的保护期间(GP)的比较而延长的。

7.按照前面权利要求中一个权利要求的方法，其中

所说的用于上行链路传送的时隙UpPTS至少有一个被用作为用户终端(UE)向基站(BTS1)的第一存取信令。

8.按照权利要求7的方法，其中

只有含有适配保护期间(GP)的频带(f1)的时间范围为第一存取信令提供所说的时隙(UpPTS)。

9.按照前面权利要求中一个权利要求的方法，其中

所说的保护期间(GP)是按时隙长度的步幅进行适配的。

10.按照前面权利要求中一个权利要求的方法，其中

所说的基站(BTS1)和其它相邻基站(BTS2，BTS3)是同步的。

11.按照前面权利要求中一个权利要求的方法，其中

基站至少采用一个所说的下行链路传送的时隙(DwPTS)来传送广播信息/信号。

12.按照前面权利要求中一个权利要求的方法，其中

具有保护期间(GP)适配长度的时间范围的结构或者保护期间(GP)的长度是由基站(BTS1)信令到用户终端(UE)的。

13.在一种无线电通信***中传送信号的方法，其中，

在无线电通信***的基站(BTS1)和至少一个用户终端(UE)之间信号的传送是在时间范围(tf)内安排的，每个时间范围(tf)都包括至少一个时隙(TS0，DwPTS)，用于从该基站(BTS1)到这至少一个用户终端(UE)的下行链路传送，以及至少一个时隙(TS1，UpPTS)，用于从这至少一个用户终端(UE)到基站(BTS1)的上行链路传送，

其特征在于，

在时间范围(tf)内，这至少有一个用于上行链路传送的时隙(TS1，UpPTS)的位置是根据所确定的参数来选择的。

14.一种无线电通信***的基站(BTS1)，该基站具有用于接收来自用户终端(UE)和基站(BTS2，BTS3)信号的接收装置(ABTS，RX)，

从接收到的信号来确定干扰参数的检测装置(DET)，以及

根据所确定的干扰参数生成时间范围(tf)参数的产生装置(FG)。

15.按照权利要求14的基站(BTS1)，它具有

与检测装置(DET)耦合的估测装置(EV)，用于估测所确定的干扰参数，并确定保护期间(GP)的长度，和/或上行链路传送的时隙(TS1，UpPTS)在时间范围(tf)内的位置。

16.按照权利要求14或15的基站(BTS1)，它具有

编码装置，用于对生成的时间范围参数进行编码，和

发送装置(TX)，用于把编码的时间范围参数通过传送频道(BCCH1)发送给用户终端(UE)。

17.用户终端(UE)，它具有

用于接收来自该无线电通信***一个基站(BTS1)信息的接收装置(AUE，RXUE)，用于从接收信号中抽取有关时间范围参数的信息抽取装置(EU)，以及用于把时间范围(tf)与该接收参数适配的帧产生装置(FGUE)。