专利名称：移动台装置、基站装置和无线通信信道分配方法
技术领域：
本发明涉及移动台装置、基站装置和无线通信信道分配方法，特别涉及根据传送路径损失的大小来进行无线通信信道(以下，简单称为‘信道’)分配的移动通信系统中使用的移动台装置、基站装置和无线通信信道分配方法。
背景技术：
如竺冈秀一在“移动通信”(オ一ム社，pp.127-158(1998))中所披露的，作为在使用蜂窝方式的移动通信系统中分配信道的方法，大致区分为预先确定各小区使用的信道的固定信道分配方法(Fixed Channel Assignment；以下称为‘固定方法’)、以及根据各小区的呼叫请求随时间改变信道分配的动态信道分配方法(Dynamic Channel Assignment；以下称为‘动态方法’)。
在固定方法中，由于预先确定各小区使用的信道，所以控制等简单，但对于各小区的呼叫量的变动则不能灵活对付。
相反地，在动态方法中，控制等变得复杂，但由于根据呼叫的请求来分配各小区信道，所以能够进行与呼叫量的变动对应的高效率的信道分配。特别是随着近年来的移动通信需求的增大，为了高效率地利用有限的信道，正在寻求效率高的动态方法。
作为效率高的动态法之一，有金井敏仁披露的“微型小区移动通信系统中的自主分散动态信道分配方式(ARP)”(信学技报(日本)，RCS91-32(1991))。在该ARP(Autonomous Reuse Partitioning自主重复使用分区)方式中，在所有的小区中，根据彼此相同的优先顺序来选择信道，在选择出的信道中，从有用波与干扰波功率比为规定的阈值以上的信道开始被依次使用。在ARP方式的信道分配中，具体地说，如下来进行。再有，在以下的说明中，将从移动台向基站方向的通信线路称为‘上行线路’，相反地，将从基站向移动台方向的通信线路称为‘下行线路’。
1.测定上行线路的有用波电平和下行线路的有用波电平。
2.根据对所有基站的共用优先顺序来选择优先度最高的空信道。
3.对选择出的信道，在基站端测定上行线路的干扰波电平，而在移动台端测定下行线路的干扰波电平。
4.在选择出的信道的上行线路和下行线路的有用波与干扰波功率比为规定的阈值以上的情况下，分配该选择出的信道。而在选择出的信道的上行线路或下行线路的有用波与干扰波功率比的某一方低于规定的阈值情况下，选择优先度第二高的空信道。然后，重复进行3.和4.的处理，直至所有的信道结束。
如果通过ARP方式来进行信道分配，那么可以根据从移动台到基站的距离长度、即传送路径损失的大小来对每个信道设定最合适的小区再用数(cellreuse factor)。即，可以在各小区中自主分散地实现所谓的自主重复使用分区(Halpem“Reuse Partitioning in Cellular Systems”，Proc.Of VTC’83，pp.322-327(1983))。根据该ARP方式，由于实现重复使用分区并设定最合适的小区再用数，所以作为整个系统与固定方法相比能够收容更多的呼叫。
可是，在上行线路中进行所谓的发送功率控制的移动通信系统中，在各小区中，控制各移动台的发送功率，使得基站中的有用波与干扰波功率比等的接收品质与期望的接收品质相等。
在上行线路中，由于各移动台来进行发送功率控制，使得从本小区内的各移动台发送的信号的接收品质都相等，所以进行信道分配的各移动台能够进行基于对应每个移动台的接收信号的功率的传送路径损失估计。
因此，在上行线路中进行发送功率控制的移动通信相同中简单地应用ARP方式的信道分配方法时，不能实现根据传送路径的大小来对每个信道设定合适的小区重复使用数的所谓重复使用分区。
发明内容
本发明的目的在于提供可以根据上行线路中进行发送功率控制的移动通信系统中传送路径损失的大小来动态地进行信道分配的移动台装置、基站装置和无线通信信道分配方法。
本发明人在移动通信系统中，着眼于如果采用在上行线路和下行线路中以时间分割使用同一频带来进行通信的时间分割复用(Time Division Duplex；以下称为‘TDD’)方式，则由于上行线路和下行线路使用相同的频率，所以在上行线路和下行线路的时隙间隔短的情况下，上行线路和下行线路的传送环境的特性几乎不变化，发现可以将下行线路的传送损失代用为上行线路的传送路径损失，从而完成了本发明。
因此，为了实现上述目的，在本发明中，将根据从基站向各移动台以规定的功率发送的控制信道信号的发送接收功率求出的下行线路的传送路径损失代用为上行线路的传送路径损失来进行信道分配。
图1表示本发明一实施例的基站装置的示意结构的方框图。
图2表示本发明一实施例的移动台装置的示意结构的方框图。
图3表示预报信道信号和个别信道信号的结构的图。
图4是表示传送路径损失的变化曲线。
图5表示本发明一实施例的基站装置的另一示意结构的方框图。
图6表示本发明一实施例的基站装置的另一示意结构的方框图。
具体实施例方式
以下，参照附图来说明本发明的实施例。
图1表示本发明一实施例的基站装置的示意结构的方框图，图2表示本发明一实施例的移动台装置的示意结构的方框图。图1所示的基站装置和图2所示的移动台装置应用于TDD方式的移动通信系统。
在图1所示的基站装置中，发送功率控制部101将预报信道信号的发送功率控制为对该基站装置使用的所有小区可进行预报信道信号的预报的规定的发送功率值。发送功率值信息生成部102将预报信道信号的发送功率值变换为信息比特串。
复用部103表示发送功率值信息复用在预报信道信号的数据部分中。编码部104对预报信道信号实施规定的编码处理。导频信号复用部105将移动台装置中获得同步或线路估计等中使用的导频信号附加在预报信道信号的数据部分中。调制部106对预报信道信号施加规定的调制处理。发送RF部107根据发送功率控制部101的控制来放大预报信道信号，对预报信道信号实施规定的无线处理。共用器108对通过天线109发送接收的信号进行发送接收的切换。
接收RF部110对从移动台装置发送的个别信道信号实施规定的无线处理。解调部111对个别信道信号实施规定的解调处理。解码部112对个别信道信号实施规定的解码处理。由此，获得接收数据。
传送路径损失值取得部113取得接收数据中复用的下行线路的传送路径损失值。信道分配部114将取得的下行线路的传送路径损失值代用为上行线路的传送路径损失值，进行信道分配。
另一方面，在图2所示的移动台装置中，共用器201对通过天线202发送接收的信号进行发送接收的切换。接收RF部203对从基站装置发送的预报信道信号实施规定的无线处理。解调部205对预报信道信号实施规定的解调处理。解码部206对预报信道信号实施规定的解码处理。由此，获得接收数据。
发送功率值取得部207取得在接收数据中复用的预报信道信号的发送功率值。传送路径损失计算部208根据预报信道信号的发送功率值和接收功率值来计算传送路径损失值。
接收功率值信息生成部209将传送路径损失值变换为信息比特串。发送功率控制部210根据传送路径损失来控制个别信道信号的发送功率。
复用部211将表示传送路径损失值的信息复用在个别信道信号的数据部分中。编码部212对个别信道信号实施规定的编码处理。导频信号复用部213将基站装置中获得同步或线路估计等中使用的导频信号附加在个别信道信号的数据部分中。调制部214对个别信道信号实施规定的调制处理。发送RF部215根据发送功率控制部210的控制来放大个别信道信号，对个别信道信号实施规定的无线处理。
下面，说明具有上述结构的基站装置和移动台装置的工作状况。图3表示预报信道信号和个别信道信号的结构图，图4表示传送路径损失的变化曲线。
在图1所示的基站装置中，为了将用于指定移动台所处当前位置的小区的信息预报给该基站使用的小区中存在的所有移动台，使用下行线路来发送预报信道信号。此外，预报信道信号受限于可发送到该基站使用的所有小区的规定的发送功率值。
因此，首先由发送功率控制部101来生成表示上述规定的发送功率值的信号，输出到发送功率值信息生成部102和发送RF部107。
在发送功率值信息生成部102中，将表示预报信道信号的发送功率值的信号变换为信息比特串，输出到复用部103。表示发送功率值的信息被复用部103复用在用于指定小区的信息等所包含的发送数据中。即，表示发送功率值的信息在预报信道信号中图3所示的数据部分被复用，并向各移动台发送。
从复用部103输出的预报信道信号被编码部104实施规定的编码处理，在由导频信号复用部105附加了图3所示的导频部分后，由调制部106实施规定的调制处理。导频信号是基站装置和移动台装置都已知的信号。
然后，从调制部106输出的预报信道信号由发送RF部107放大至上述规定的发送功率后，经共用器108和天线109发送到移动台装置。
在图2所示的移动台装置中，在电源投入时确立同步信道信号产生的同步后，参照预报信道信号来指定移动台所处当前位置的小区等。
此外，在图2所示的移动台装置中，经天线202和共用器201来接收从基站装置发送的预报信道信号。
在产生信道分配请求的情况下接收到的预报信道信号由接收RF实施规定的无线处理，输出到接收功率测定部204和解调部205。
从接收RF部203输出的预报信道信号由解调部205实施规定的解调处理后，由解码部206实施规定的解码处理。由此，获得接收数据。
另一方面，在接收功率测定部204中，测定预报信道信号的导频部分的接收功率值，输出到传送路径损失计算部208。发送功率值取得部207从数据部分中取出基站装置中预报信道信号的数据部分中复用的预报信道信号的发送功率值，输出到传送路径损失计算部208。
传送路径损失计算部208根据从发送功率值取得部207输出的发送功率值和从接收功率值测定部204输出的接收功率值来计算下行线路的传送路径损失值。具体地说，例如，传送路径损失计算部208通过从发送功率值取得部207输出的发送功率值中减去从接收功率值测定部204输出的接收功率值，来计算下行线路的传送路径损失值。
由于将预报信道信号从基站对所有的移动台以规定的功率来发送，所以如图4所示，预报信道信号的接收功率是基站-移动台间的距离越长就越减小。因此，在各移动台中，用预报信道信号的发送功率值和接收功率值计算各移动台中的下行线路的传送路径损失。换句话说，在各移动台中计算基站-移动台间的距离。将表示下行线路的传送路径损失值的信号输出到传送路径损失值信息生成部209和发送功率控制部210。
传送路径损失值信息生成部209将表示下行线路的传送路径损失值的信号变换为信息比特串，输出到复用部211。表示下行线路的传送路径损失值的信息由复用部211复用于发送数据。即，表示下行线路的接收功率值的信息在个别信道信号中图3所示的数据部分被复用，并发送到基站装置。
从复用部211输出的个别信道信号由编码部212实施规定的编码处理，通过导频信号复用部213附加图3所示的导频部分后，由调制部214实施规定的调制处理。
在发送功率控制部210中，将基站中的期望接收功率与计算出的传送路径损失值相加所得的值作为个别信道信号的发送功率值来计算。然后，从调制部214输出的个别信道信号由发送RF部215放大而变为发送功率控制部210计算出的发送功率值后，通过共用器201和天线202被发送到基站装置。即，在各移动台中对个别信道信号进行发送功率控制，使得在基站装置中所有接收功率值相等。
接着，在图1所示的基站装置中，对通过天线109和共用器108接收到的个别信道信号由接收RF部110实施规定的无线处理，由解调部111实施规定的解调处理后，由解码部112实施规定的解码处理。由此，获得接收数据。
这里，如上所述，在上行线路中进行发送功率控制时，在基站中从本小区内的各移动台发送的个别信道信号的接收功率值都相等。因此，进行信道分配的基站不必对每个移动台估计上行线路的传送路径损失。
但是，在采用TDD方式的移动通信中，由于在上行线路和下行线路中使用同一频率，所以在上行线路和下行线路的时隙间隔短的情况下，上行线路和下行线路的传送环境的特性几乎不变化。即，可以将下行线路的传送路径损失代用为上行线路的传送路径损失。
因此，在主叫时或被叫时发生信道分配请求的情况下，通过传送路径损失值取得部113从数据部分中取出在移动台装置中个别信道信号的数据部分中复用的下行线路的传送路径损失值，输出到信道分配部114。然后，通过信道分配部114将下行线路的传送路径损失值代用为上行线路的传送路径损失值来进行信道分配。
信道分配具体地如下进行。即1.根据对所有基站的共用优先顺序来选择优先度最高的空信道。
2.比较选择出的信道的传送路径损失值(即，代用作上行线路的传送路径损失值的下行线路的传送路径损失值)和规定的阈值。
3.在传送路径损失值低于规定的阈值的情况下，分配该选择的信道。另一方面，在传送路径损失值为规定阈值以上的情况下，选择第二优先度高的空信道。然后，反复进行2.和3.的处理，直至所有的信道结束。
4.在所有的信道中传送路径损失值为规定的阈值以上的情况下，形成呼叫损失。
在上述说明中，移动台装置求下行线路的传送路径损失值并发送到基站装置。但是，如图5和图6所示来构成基站装置和移动台装置的结构，也可以形成基站装置求下行线路的传送路径损失值的结构。图5表示本发明一实施例的基站装置的另一示意结构的方框图，图6表示本发明一实施例的移动台装置的另一示意结构的方框图。对与图1所示的基站装置和图2所示的移动台装置相同的结构附以相同的标号，并省略详细的说明。
在图5所示的基站装置中，发送功率控制部501将预报信道信号的发送功率控制为规定的发送功率值，使得该基站装置将预报信道信号对使用的所有小区进行预报。此外，发送功率控制部501生成表示上述规定的发送功率值的信号，输出到传送路径计算部503、发送功率值信息生成部102和发送RF部107。
接收功率值取得部502取得由移动台装置测定的接收数据中复用的预报信道信号的接收功率值。传送路径损失计算部503根据预报信道信号的发送功率值和接收功率值来计算传送路径损失值。
另一方面，在图6所示的移动台装置中，接收功率测定部601测定预报信道信号的接收功率，将表示接收功率值的信号输出到接收功率值信息生成部602和传送路径损失计算部208。接收功率值信息生成部602将由接收功率测定部601测定的预报信道信号的接收功率值变换为信息比特串。
下面说明具有上述结构的基站装置和移动台装置的工作状况。首先，由图6所示的移动台装置的接收功率测定部601测定预报信道信号的导频部分的接收功率值，输出到接收功率值信息生成部602。
在接收功率值信息生成部602中，将表示预报信道信号的接收功率值的信号变换为信息比特串，输出到复用部211。表示预报信道信号的接收功率值的信息由复用部211复用于发送数据。即，表示预报信道信号的接收功率值的信息在个别信道信号中复用于图3所示的数据部分并发送到基站装置。
另一方面，在图5所示的基站装置中，由接收功率值取得部502取出个别信道信号的数据部分中复用的预报信道信号的接收功率值，输出到传送路径损失计算部503。此外，表示预报信道信号的规定的发送功率值的信号从发送功率控制部501输出到传送路径损失计算部503。
在传送路径损失计算部503中，根据从发送功率控制部501输出的发送功率值和从接收功率值取得部502输出的接收功率值来计算下行线路的传送路径损失值。具体地说，例如，传送路径损失计算部503通过从发送功率控制部501输出的发送功率值中减去从接收功率值取得部502输出的接收功率值，来计算下行线路的传送路径损失值。表示下行线路的传送路径损失值的信号被输出到信道分配部114。
然后，由信道分配部114将下行线路的传送路径损失值代用为上行线路的传送路径损失值，如上所述来进行信道分配。
在上述说明中，信道分配部114原封不动地使用传送路径损失值来进行信道分配。但是，信道分配部114用根据传送路径损失值求出的表示通信线路品质的值(例如，有用波与干扰波功率比等)也可以进行信道分配。即1.根据对所有基站的共用优先顺序来选择优先度最高的空信道。
2.比较选择出的信道的传送路径损失值(即，代用作上行线路的传送路径损失值的下行线路的传送路径损失值)和规定的阈值。
3.在传送路径损失值低于规定的阈值的情况下，分配该选择的信道。另一方面，在传送路径损失值为规定阈值以上的情况下，选择第二优先度高的空信道。然后，反复进行2.和3.的处理，直至所有的信道结束。
4.在所有的信道中传送路径损失值为规定的阈值以上的情况下，形成呼叫损失。
在上述说明中，说明了用ARP方式作为信道分配方式的情况，但并不限于此，如果是根据传送路径损失值或表示通信线路品质的值来进行信道分配，使用任何方式都可以。
在上述说明中，说明了作为以规定的功率发送的下行线路的控制信道信号使用预报信道信号的情况，但并不限于此，如果是下行线路中以规定的功率发送的控制信道信号，使用哪种控制信道信号都可以。
这样，根据本发明，将根据从基站向各移动台以规定的功率发送的控制信道信号的发送接收功率求出的下行线路的传送路径损失代用为上行线路的传送路径损失来进行信道分配。由此，在上行线路中进行发送功率控制的TDD方式的移动通信系统中，可以实现所谓的根据传送路径损失的大小来对每个信道设定合适的小区重复数的重复使用分区(リュ一スパ一ティショ二ング)。即，根据本发明，即使在上行线路中进行发送功率控制的移动通信系统中，也可以根据传送路径损失的大小动态地进行信道分配。
本说明书基于2000年2月25日申请的(日本)特愿2000-049848专利申请。其内容都包含于此。
权利要求
1.一种移动台装置，用于TDD方式的移动通信系统，该移动台装置包括测定器，测定从基站装置以规定功率发送的控制信道信号的接收功率值；计算器，用所述控制信道信号的发送功率值和所述接收功率值来计算下行线路的传送路径损失值；以及发送器，将所述传送路径损失值发送到所述基站装置。
2.如权利要求1所述的移动台装置，其中，测定器在主叫时或被叫时测定控制信道信号中包含的已知信号的接收功率值。
3.一种基站装置，用于TDD方式的移动通信系统，该基站装置包括取得器，取得从权利要求1所述的移动台装置发送的下行线路的传送路径损失值；以及信道分配器，根据所述传送路径损失值来进行无线通信信道的分配。
4.一种移动台装置，用于TDD方式的移动通信系统，该移动台装置包括测定器，测定从基站装置以规定的功率发送的控制信道信号的接收功率值；以及发送器，向所述基站装置发送所述接收功率值。
5.如权利要求4所述的移动台装置，其中，测定器在主叫时或被叫时测定控制信道信号中包含的已知信号的接收功率值。
6.一种基站装置，用于TDD方式的移动通信系统，该基站装置包括取得器，取得从权利要求4所述的移动台装置发送的接收功率值；计算器，用所述控制信道信号的发送功率值和所述接收功率值来计算下行线路的传送路径损失值；以及信道分配器，根据所述传送路径损失值来进行无线通信信道的分配。
7.一种无线通信信道分配方法，在TDD方式的移动通信系统中，移动台装置计算下行线路的传送路径损失值，向基站装置发送所述传送路径损失值，而基站装置根据所述下行线路的传送路径损失值来进行无线通信信道的分配。
8.一种无线通信信道分配方法，在TDD方式的移动通信系统中，移动台装置测定控制信道信号的接收功率值，向基站装置发送所述接收功率值，而基站装置用所述控制信道信号的发送功率值和所述接收功率值来计算下行线路的传送路径损失值，根据所述传送路径损失值来进行无线通信信道的分配。
全文摘要
在TDD方式的移动通信系统中,基站装置由传送路径损失值取得部113取得从移动台装置发送的个别信道数据中复用的下行线路的传送路径损失值,由信道分配部114将下行线路的传送路径损失值代用为上行线路的传送路径损失值来进行信道分配。
文档编号H04J3/00GK1363196SQ01800300
公开日2002年8月7日 申请日期2001年2月22日 优先权日2000年2月25日
发明者庄司隆浩, 平松胜彦 申请人:松下电器产业株式会社