服务区确定方法

文档序号:7619826
专利名称:服务区确定方法
技术领域
本发明涉及一种在使用无线中继器的CDMA移动通信系统中的确定方法,其用于确定移动台是在中继器的服务区内,还是在无线基站的服务区内。
背景技术
在使用CDMA方法的移动通信系统中,多种使用无线基站和移动台之间的传播延迟差的方法被用作检测移动台位置信息的方法(例如,RTD相对时间差,OTDOA观测到达时间差)。在日本早期公开专利No.2003-189351中公开了这些方法中的一种方法。在该方法中,在移动台和多个(三个或更多个)无线基站之间的传播延迟差被测量,然后基于该信息来计算移动台的空间位置。
当计算在移动台和无线基站之间的无线通信所使用的物理信道的传输功率时,使用在无线基站和移动台之间的无线传播路径的传播损耗值。更具体而言,通过下述过程执行CDMA移动通信系统中的专用物理信道(DPCH)的初始传输功率值的确定和转发接入信道(FACH)的传输功率值的确定(1)无线基站利用报告信息来报告基本公共导频信道(PCPICH)的传输功率值。
(2)移动台在自己的区域中测量导频信道(PCPICH)的接收功率值。
(3)移动台利用随机接入信道(RACH)将PCPICH的接收功率值报告给无线基站。
(4)无线基站根据PCPICH的传输功率值(上述(1))和从移动台报告的接收功率值(上述(2))之间的差来估计无线基站和移动台之间的传播损耗。
(5)无线基站根据计算出的传播损耗来计算初始传输功率值。
这种对无线基站和移动台之间的传播路径上的传播损耗和传播延迟的精确测量是移动通信系统的各种控制(例如对移动台位置信息的检测或者对传输功率的控制)所必需的。
但是,当这类方法被应用于使用无线中继器的CDMA移动通信系统时,会出现无法准确测量传播延迟和传播损耗的问题。例如,在日本早期公开专利No.2001-274745中公开了这种使用中继器的移动通信系统,其中中继器被布置在无线基站和移动台之间,由此来提供不同于无线基站的服务区的新服务区。在将中继器布置在无线基站所提供的服务区内的移动通信系统中,当移动台处于中继器的服务区内时,经由无线基站、中继器,然后再到移动台的顺序来发送和接收信号。
因此,在通过中继器的传播路径中发生的中继器中对无线信号的控制延迟因而导致如下问题无法准确估计在无线基站和移动台之间的传播延迟。在上述检测移动台位置信息的服务中,无法准确估计传播延迟的问题进而又导致无法准确估计移动台的位置信息。
另外,上述现有技术中计算初始传输功率的方法基于如下假设在下行链路方向上(从无线基站到移动台的方向上)的传播损耗与在上行链路方向上(从移动台到无线基站的方向上)的传播损耗相等。但是,在插入了中继器的无线链路中,不能假设在下行链路方向上和在上行链路方向上的中继器增益相等,并且这种不平衡会进而导致无法充分地确定传输功率值。
因此,将中继器布置在无线基站和移动台之间的现有技术的CDMA移动通信系统具有以下问题(1)当试图通过测量无线基站和移动台之间的传播延迟来检测移动台的位置信息时,发生在中继器中的无线信号的控制延迟导致无法准确估计在穿过中继器的传播路径中在无线基站和移动台之间的传播延迟,并且因此导致无法正确检测位置信息。
(2)当试图测量无线基站和移动台之间的传播损耗时,在穿过中继器的传播路径中在下行链路和上行链路方向上的中继器增益不相等的可能性导致无法准确测量传播损耗,并且导致无法实现充分的传输功率控制。
但是,作为中继器延迟量的控制延迟是一个预先已知的值;并且将中继器中用于放大无线信号的无线增益从中继器报告给无线基站的操作允许无线基站确定中继器对于上行链路和下行链路线路的放大程度。因此,如果可以确定移动基站当前是处于无线基站的服务区内,还是处于中继器的服务区内,无线基站就应该能够更准确地估计在无线基站和移动台之间的传播损耗和传播延迟。但是,还未提出用于在无线基站中确定移动台是处于无线基站的服务区内,还是处于中继器的服务区内的方法。

发明内容
本发明的目的在于提供一种在使用中继器的CDMA移动通信系统中的服务区确定方法,该服务区确定方法致使能够确定移动台是处于中继器的服务区中,还是处于无线基站的服务区中。
本发明被应用于在使用中继器的CDMA移动通信系统中的服务区确定方法,并且本发明想要在无线基站中确定移动台是处于中继器的服务区中,还是处于无线基站的服务区中。
为了实现本发明的服务区确定方法的上述目的,在无线基站中预先存储了传播延迟-传播损耗表,在该表中预先设置了第一区域和第二区域,所述第一区域是可被预测为包含当移动台处于无线基站的服务区内时传播延迟和传播损耗之间的关系的区域,而所述第二区域是其中考虑了中继器的控制延迟和功率增益对第一区域的影响的区域。
在无线基站中,使用下行链路专用物理控制信道和上行链路专用物理控制信道之间的定时差来计算传播延迟。
还要判断从移动台报告给无线基站的传播损耗值和在无线基站中已经计算出的传播延迟之间的关系是被包含在传播延迟-传播损耗表的第一区域中,还是第二区域中。
如果传播延迟和传播损耗值之间的关系被包含在传播延迟-传播损耗表的第一区域中,则确定移动台处于无线基站的服务区中,如果所述关系被包含在第二区域中,则确定移动台处于中继器的服务区中。
根据本发明,在无线基站中,将在已经测量出的传播延迟和已经从移动台报告的传播损耗之间的关系与预先存储的传播延迟-传播损耗表进行比较,由此,可以确定移动台是处于中继器的服务区中,还是处于无线基站的服务区中。如果确定移动台处于中继器的服务区中,则可以在无线基站中实现对已经测量出的传播延迟和已经从移动台报告的传播损耗的校正,该校正考虑了中继器的控制延迟和无线增益,从而能够更准确地检测无线基站和移动台之间的传播延迟和传播损耗,并且能够更合适地实现移动台的位置信息检测和传输功率控制。
另外,在无线基站中,使用下行链路专用物理控制信道和上行链路专用物理控制信道之间的定时差来计算传播延迟的步骤可以是如下步骤利用如下公式,使用下行链路-上行链路定时偏移来计算传播延迟,其中所述下行链路-上行链路定时偏移是由系统规定的上行链路无线线路和下行链路无线线路之间的定时差,所述公式是{(下行链路专用物理控制信道和上行链路专用物理控制信道之间的定时差)-(下行链路-上行链路定时偏移)}/2。
此外,判断从移动台报告给无线基站的传播损耗值和在无线基站中已经计算出的传播延迟之间的关系是被包含在传播延迟-传播损耗表的第一区域中,还是第二区域中的步骤可以是如下步骤使用被设置在第一区域和第二区域之间的判断阈值曲线,由此,当传播损耗值和传播延迟之间的关系位于判断阈值曲线的第一区域一侧时,确定传播损耗值和传播延迟之间的关系被包含在第一区域中;当传播损耗值和传播延迟之间的关系位于判断阈值曲线的第二区域一侧时,确定传播损耗值和传播延迟之间的关系被包含在第二区域中。
此外,无线基站可以使用从中继器报告的功率增益信息来周期性地更新所存储的传播延迟-传播损耗表的第二区域。
根据本发明,即使在中继器的功率增益随时间改变时,也可以准确地确定服务区。
从以下参考附图的描述中,本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显,所述附图示出了本发明的说明性示例。


图1示出了使用中继器的移动通信网络;图2是用于解释专用物理控制信道的定时和传播延迟的图;图3示出了在图1的系统中的每个专用物理控制信道;图4是用于解释计算传播损耗的方法的顺序图;图5示出了用于解释根据本发明实施例的服务区确定方法的传播延迟-传播损耗表;以及图6示出了本发明第二实施例中报告功率增益值的方法的顺序图。
具体实施例方式
下面将参考附图来详细描述本发明的实施例。
<第一实施例>
图1示出了根据本发明第一实施例的使用中继器的CDMA移动通信系统的配置图。
如图1所示,在第一实施例中的CDMA移动通信系统包括移动通信交换网络(在下文中被称为核心网络,简称CN)11;无线基站控制器(在下文中被称为无线网络控制器,简称RNC)12;附属于RNC 12的无线基站设备(在下文中被称为节点B)13;设置于服务区16内的无线中继设备(在下文中被称为中继器)14,其中所述服务区16由每个节点B13构建,以用于在无线基站和移动台之间双向接收、放大和发送无线信号;以及存在于由中继器14产生的服务区17内的移动台15。
存在于服务区17内的移动终端15经由中继器14中提供的接收天线19和发射天线18进行通信,并且经由中继器14、节点B 13和RNC 12来接入CN 11以接入公共网络。
参考图2和图3,以下解释关于节点B(无线基站)13测量节点B 13与移动台15之间的无线传播延迟差的典型方法。
图2示出了W-CDMA移动通信系统中的下行链路和上行链路专用物理控制信道(DPCCH)中的无线信号定时。另外,图3示出了图1的系统中的这些DPCCH。DL(下行链路)DPCCH 21是从节点B 13发送的DPCCH,并且UL(上行链路)DPCCH 24是由节点B 13接收的DPCCH。另外,DL DPCCH 22是由移动台15接收的DPCCH,并且ULDPCCH 23是从移动台15发送的DPCCH。
在节点B 13中,传播延迟26是由节点B 13发送的DL DPCCH 21与节点B 13从移动台接收的UL(上行链路)DPCCH 24之间的定时差而计算出的,并且DL和UL之间的定时差,即DL-UL定时偏移25由系统规定。
DL-UL定时偏移25是在从节点B 13到移动台15的无线信号DLDPCCH 22的接收定时和从移动台15到节点B 13的无线信号UL DPCCH23的发射定时之间在移动台15中的定时差;并且根据W-CDMA移动通信系统中的规范,该定时偏移被确定为1024个码片。对于下行链路无线信号,传播延26是节点B 13的发射定时(DL DPCCG 21)和移动台15中的接收定时(DL DPCCH 22)之差。在这种情况下,节点B 13检测在节点B 13本身发送的DL DPCCH 21的时隙定时27和从移动台15接收的UL DPCCH 24的时隙定时28之间的定时差,并且由以下关系计算传播延迟传播延迟={(DL DPCCH 21和UL DPCCH 24之间的定时差)-(DL-UL定时偏移25)}/2。
参考图4,以下解释关于计算W-CDMA移动通信系统中移动台的传播损耗的典型方法。
图4示出了移动台15测量节点B(无线基站)13和移动台15之间的无线信号的传播损耗并且将该传播损耗报告给节点B 13的过程的顺序图。
无线基站(节点B)13首先向移动台15发送报告信息(步骤201),该报告信息包括基本公共导频信道(PCPICH)的传输功率值信息。然后,移动终端15测量其已经接收到的基本公共导频信道的接收功率(步骤202),据此移动台15从其已经接收到的基本公共导频信道的接收功率值与被包括在接收自节点B 13的报告信息中的基本公共导频信道的传输功率值信息之差中计算出传播损耗(步骤203),并且将已经计算出的传播损耗值报告给节点B 13(步骤204)。
在步骤203中计算传播损耗的方法可以被表示为以下公式传播损耗=PCPICH传输功率值-PCPICH接收功率值。以上解释关于使用图2到图4来计算W-CDMA移动通信系统中的传播损耗和传播延迟的典型方法。以下解释关于使用如此计算出的传播损耗和传播延迟来实现本实施例的服务区确定方法的方法,其中本实施例的服务区确定方法用于确定移动台15是处于中继器14的服务区17中,还是处于节点B 13的服务区16中。
在本实施例的服务区确定方法中,节点B 13使用预先设置的传播延迟-传播损耗表(如图5所示),由节点B 13计算出的传播延迟26的信息(如图2所示)以及从移动台15报告的传播损耗信息(如图4所示)来判断移动台15是否处于由中继器14实现的服务区17中。如图5所示的判断阈值曲线42被用于上述判断过程。
这里假设在下行链路(节点B 13→移动台15)方向上由于中继器14所引起的功率增益是一致的。还假设如图5所示的传播延迟-传播损耗表被预先存储在节点B 13中。在由节点B 13实现的服务区16(图1)中的传播延迟和传播损耗之间的关系由理想曲线43代表。但是,由于增加了中继器14内的控制延迟47以及中继器14中的功率增益48,因此由中继器14所实现的服务区17(图1)中的传播延迟和传播损耗之间的关系由理想曲线44代表。
在理想曲线43附近的区域45是如下区域该区域可以被预测为包含在移动台15处于节点B 13的服务区16内时传播延迟和传播损耗之间的关系,并且在理想曲线44附近的区域46是如下区域在该区域中,已经考虑了由中继器14在区域45上导致的控制延迟和功率增益的影响。
节点B 13判断利用使用图2和图3所解释的方法测量出的传播延迟和利用如图4所示的方法从移动台15报告的传播损耗之间的关系是被包含在传播延迟-传播损耗表41中的区域45中,还是被包含在区域46中;并且当传播延迟和传播损耗之间的关系处于区域45中时,确定移动台15处于节点B 13的服务区16中,并且当该关系处于区域46中时,确定移动台15处于由中继器14所实现的服务区17中。另外,被设置为区域45和区域46之间的判断阈值曲线42被用于区分区域45和区域46。
当使用该判断阈值曲线42时,当传播损耗值和传播延迟之间的关系位于判断阈值曲线42的区域45一侧时,确定传播损耗值和传播延迟之间的关系被包含在区域45中,并且当该关系位于判断阈值曲线42的区域46一侧时,确定传播损耗值和传播延迟之间的关系被包含在区域46中。
下面解释该方法能够判断移动台15是否处于中继器14的服务区17中的原因。
当节点B 13和移动台15之间的距离增大时,传播延迟和传播损耗都增大。这样一来,当移动台15处于节点B 13的服务区16中时,传播延迟和传播损耗之间的关系位于图5中的理想曲线43附近,即位于区域45中。但是,当移动台15处于中继器14的服务区17中时,中继器14的控制延迟被添加到无线路径的传播延迟中,并且节点B 13和移动台15之间的传播延迟因此增大。另外,来自节点B 13的下行链路无线信号和来自移动台15的上行链路无线信号在分别由移动台15和节点B 13接收之前,先在中继器14处被放大,并且传播损耗由于中继器14的功率增益量而降低。这样一来,当移动台15处于中继器14的服务区17中时,在节点B 13和移动台15之间的传播损耗和传播延迟之间的关系大大偏离图5中理想曲线43的附近区域,并且可以预想其落入理想曲线44的附近区域内,即落入区域46内。
通过使用在区域45和区域46之间提供的判断阈值曲线42,当传播延迟和传播损耗之间的关系位于判断阈值曲线42的区域46一侧时,可以确定移动台15处于中继器14的服务区17中,并且当该关系位于判断阈值曲线42的区域45一侧时,可以确定移动台15处于节点B 13的服务区16中。
利用本实施例的服务区确定方法,在插入了中继器的CDMA移动通信系统中,节点B 13能够基于节点B 13和移动台15之间的传播延迟和传播损耗来判断移动台15是否处于中继器14所实现的服务区17中。
此外,在节点B 13中,即使当移动台15处于由中继器14实现的服务区17中时,从已经从移动台15报告的传播延迟中减去预先已知的中继器14的控制延迟的做法也能够计算出由传播路径所导致的传播延迟,由此可以提供准确的位置信息检测服务。
另外,节点B 13能够从中继器14接收到通知,该通知以无线增益的形式指示出中继器14放大每条上行链路线路和每条下行链路线路的程度,并且通过将由中继器14引起的该功率增益加到已经计算出的传播损耗上,节点B 13即使在中继器14对于上行链路方向和下行链路方向的无线放大增益有所不同时,也能够实施适当的校正,并且实现准确的传输功率控制。
<第二实施例>
以下解释关于根据本发明第二实施例的服务区确定方法。
在第一实施例中,假设中继器14的功率增益保持一致,而与经过的时间无关。但是,在某些情况下,在中继器14中的功率增益会随时间改变。因此,当图5所示的中继器14中的功率增益48随时间波动时,可以周期性地将功率增益信息从中继器14报告给节点B 13,例如如图6所示(步骤302和304);并且对于已经接收到这些报告的节点B 13,需要周期性地更新如图5所示的传播延迟-传播损耗表,以便即使在中继器14中的功率增益随时间波动时,也能够正确地执行服务区确定(步骤301和303)。
虽然已经使用具体术语描述了本发明的优选实施例,但是这种描述只是出于举例说明的目的,并且应该理解,在不脱离所附权利要求的精神或范围的情况下,可以对其进行改变和变化。
权利要求
1.一种在使用中继器的CDMA移动通信系统中的服务区确定方法,所述服务区确定方法在无线基站中确定移动台是处于中继器的服务区内,还是处于无线基站的服务区内;所述服务区确定方法包括以下步骤在无线基站中预先存储传播延迟-传播损耗表,在该表中预先设置了第一区域和第二区域,所述第一区域是被预测为包含当移动台处于无线基站的服务区内时传播延迟和传播损耗之间的关系的区域,并且所述第二区域是考虑了中继器的控制延迟和功率增益对所述第一区域的影响的区域;在无线基站中,使用下行链路专用物理控制信道和上行链路专用物理控制信道之间的定时差来计算传播延迟;判断从移动台报告给无线基站的传播损耗值和在无线基站中已经计算出的所述传播延迟之间的关系是被包含在所述传播延迟-传播损耗表的所述第一区域中,还是所述第二区域中;以及如果传播延迟和传播损耗值之间的关系被包含在所述传播延迟-传播损耗表的所述第一区域中,则确定移动台处于无线基站的服务区中,如果所述关系被包含在所述第二区域中,则确定移动台处于中继器的服务区中。
2.如权利要求1所述的服务区确定方法,其中所述的在无线基站中,使用下行链路专用物理控制信道和上行链路专用物理控制信道之间的定时差来计算传播延迟的步骤是如下步骤利用如下公式,使用下行链路-上行链路定时偏移来计算传播延迟,其中所述下行链路-上行链路定时偏移是由系统规定的上行链路无线线路和下行链路无线线路之间的定时差,所述公式是{(下行链路专用物理控制信道和上行链路专用物理控制信道之间的定时差)-(下行链路-上行链路定时偏移)}/2。
3.如权利要求1所述的服务区确定方法,其中所述的判断从移动台报告给无线基站的传播损耗值和在无线基站中已经计算出的所述传播延迟之间的关系是被包含在所述传播延迟-传播损耗表的所述第一区域中,还是所述第二区域中的步骤是如下步骤使用被设置在所述第一区域和所述第二区域之间的判断阈值曲线,由此,当传播损耗值和传播延迟之间的关系位于所述判断阈值曲线的所述第一区域一侧时,确定传播损耗值和传播延迟之间的关系被包含在所述第一区域中;并且当所述传播损耗值和传播延迟之间的关系位于所述判断阈值曲线的所述第二区域一侧时,确定所述传播损耗值和传播延迟之间的关系被包含在所述第二区域中。
4.如权利要求2所述的服务区确定方法,其中所述的判断从移动台报告给无线基站的传播损耗值和在无线基站中已经计算出的所述传播延迟之间的关系是被包含在所述传播延迟-传播损耗表的所述第一区域中,还是所述第二区域中的步骤是如下步骤使用被设置在所述第一区域和所述第二区域之间的判断阈值曲线,由此,当传播损耗值和传播延迟之间的关系位于所述判断阈值曲线的所述第一区域一侧时,确定传播损耗值和传播延迟之间的关系被包含在所述第一区域中;并且当所述传播损耗值和传播延迟之间的关系位于所述判断阈值曲线的所述第二区域一侧时,确定所述传播损耗值和传播延迟之间的关系被包含在所述第二区域中。
5.如权利要求1所述的服务区确定方法,还具有如下步骤使用从所述中继器报告的功率增益信息来周期性地更新被存储的所述传播延迟-传播损耗表的所述第二区域。
6.如权利要求2所述的服务区确定方法,还具有如下步骤使用从所述中继器报告的功率增益信息来周期性地更新被存储的所述传播延迟-传播损耗表的所述第二区域。
7.如权利要求3所述的服务区确定方法,还具有如下步骤使用从所述中继器报告的功率增益信息来周期性地更新被存储的所述传播延迟-传播损耗表的所述第二区域。
8.如权利要求4所述的服务区确定方法,还具有如下步骤使用从所述中继器报告的功率增益信息来周期性地更新被存储的所述传播延迟-传播损耗表的所述第二区域。
全文摘要
本发明公开了一种在使用中继器的CDMA移动通信系统中的服务区确定方法。在无线基站中预先存储传播延迟-传播损耗表,在该表中预先设置了第一区域和第二区域,所述第一区域被预测为包含当移动台不处于中继器的服务区内时传播延迟和传播损耗之间的关系,而在所述第二区域中,考虑了中继器所导致的控制延迟和功率增益对第一区域的影响。然后在无线基站中,当在从移动台报告的传播损耗值和已经计算出的传播延迟之间的关系被包含在第一区域中时,确定移动台处于无线基站的服务区中,并且当所述关系被包含在第二区域中时,确定移动台处于中继器的服务区中。
文档编号H04W88/00GK1717108SQ20051007978
公开日2006年1月4日 申请日期2005年6月28日 优先权日2004年7月1日
发明者田上胜巳 申请人:日本电气株式会社
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