CN1167304C - 时分多址通信方式的信道分配方法和无线通信系统 - Google Patents

Abstract

即使在上行/下行的分配混杂的情况下，也可以高效率地进行信道分配。分别准备“上行线路”专用的优先次序表和“下行线路”专用的优先次序表，对所有信道用上行线路和下行线路来分别控制优先次序。

Description

时分多址通信方式的信道分配方法 和无线通信系统

                      技术领域

本发明涉及TDMA(Time Division Multiple Access：时分多址)通信方式的信道分配方法和无线通信系统。

                      背景技术

以下，基于资料(Channel Segregation a Distribrtcd Adaptive ChannelAllocation Scheme for Mobile Communication Systems，IEICETRANSACTIONS，VOL.E74，NO.6 JUNE 1991)来说明现有的TDMA方式的信道分配方法的一例。图1示出根据该资料形成的流程图。现有的信道分配方法通过以下的处理来实现高效率的信道分配。

首先，基站装置对各个信道(无线资源)定义优先次序函数P(i)，分配优先次序最高的信道。在进行了该分配后，在发生呼叫时，将“优先次序最高”并且不“忙(busy)”的信道设定用于观测，并测定该信道的干扰波功率(步骤1)。接着，判定测定的干扰波功率是否在规定的阈值以上(步骤2)。在该判定中，如果测定的干扰波功率在规定的阈值以上，则将该信道设定为“忙”(步骤3)。接着，基站装置降低该信道的优先次序(步骤4)。然后，将优先次序第2高的信道设定为用于观测，并返回步骤1。

另一方面，在上述步骤2的判定中，如果测定的干扰波功率低于规定的阈值，则将该信道设定为“空闲(idle)”(步骤5)。然后，使该信道的优先次序函数增加(步骤6)。在对所有的信道进行上述步骤，进行了与最后的信道对应的处理后，退出处理(步骤7)。由于所有的信道为“忙”时不能连接线路，所以不进行处理。

这样，基站装置通过管理每个信道的优先次序，自然提高某个基站的优先次序(能够利用的可能性)，而降低其他基站的优先次序。将这样的算法称为‘信道分集’。

可是，在现有的时分多址通信方式的信道分配方法中，由于未考虑到上行线路和下行线路的相互争夺，因而存在不能进行高效率的运行的问题。

                      发明内容

本发明的目的在于提供一种时分多址通信方式的信道分配方法和无线通信系统，即使在上行线路和下行线路混杂的情况下，也可以高效率地进行信道的分配。

该目的如下实现：对所有的信道用上行线路和下行线路来分别控制优先次序。

本发明提供一种使用对用于无线通信中的每个信道记录上行线路的优先次序的上行线路的优先次序表，以及对每个信道记录下行线路的优先次序的下行线路的优先次序表，将分配对象信道分配给上行线路或下行线路的信道分配方法，该方法包括：取得分别在所述分配对象信道的上行线路和下行线路的干扰功率的步骤；在所述干扰功率在第一阈值对以下的情况下，将所述分配对象信道分配给上行线路或下行线路的步骤；在所述分配对象信道的上行线路的优先次序表或者下行线路的优先次序表之中，在所述分配对象信道分配到的线路的优先次序表中提高该信道的优先次序的步骤；以及在所述干扰功率在小于所述第一阈值对的第二阈值对以下的情况下，在所述分配对象信道分配到的线路的反向线路的优先次序表中提高该信道的优先次序的步骤。

本发明提供一种信道分配装置，该装置包括：对用于无线通信中的每个信道记录上行线路的优先次序的上行线路的优先次序表；对用于无线通信中的每个信道记录下行线路的优先次序的下行线路的优先次序表；取得部件，取得分别在分配对象信道的上行线路和下行线路的干扰功率；以及分配部件，在所述干扰功率在第一阈值对以下的情况下，将所述分配对象信道分配给上行线路或下行线路；其中，所述分配部件在所述分配对象信道的上行线路的优先次序表或者下行线路的优先次序表中，在所述分配对象信道分配到的线路的优先次序表中提高该信道的优先次序，在所述干扰功率在小于所述第一阈值对的第二阈值对以下的情况下，在所述分配对象信道分配到的线路的反向线路的优先次序表中提高该信道的优先次序。

                      附图说明

图1表示以往的信道分配处理的流程图；

图2表示本发明实施例的无线通信系统结构的方框图；

图3表示本发明实施例的无线通信系统中的信道分配处理的流程图；

图4表示本发明实施例的无线通信系统中的上行线路的信道分配处理的流程图；

图5表示本发明实施例的无线通信系统中的下行线路的优先次序的更新处理的流程图；

图6表示本发明实施例的无线通信系统中的下行线路的信道分配处理的流程图；

图7表示本发明实施例的无线通信系统中的上行线路的优先次序的更新处理的流程图；以及

图8表示本发明实施例的无线通信系统中的越区切换时的信道分配优先次序的更新处理的流程图。

                    具体实施方式

以下，参照附图来详细说明实施发明的优选实施例。

图2表示本发明实施例的无线通信系统结构的方框图。在该图中，本实施例的无线通信系统包括移动台装置100和基站装置200。在实际的无线通信系统中，移动台装置100和基站装置200分别有多个，但在该图中分别仅示出一个来作为代表。

移动台装置100包括：进行调制波信号的发送接收的发送接收电路101；根据发送信号来改变载波并输出调制信号的编码电路102；从发送接收电路101解调的接收信号中对期望的数据进行解码的解码电路103；从发送接收电路101解调的接收信号中测定干扰波功率并输出其结果的干扰波功率测定电路104；以及将干扰波功率测定电路104的输出和发送信号进行复用并输出到编码电路102的复用电路105。

另一方面，基站装置200包括：进行调制波信号的发送接收的发送接收电路201；根据发送信号来改变载波并输出调制波信号的编码电路202；通过来自发送接收电路201的调制波信号对期望的数据进行解码的解码电路203；从解码电路203解码的数据中分离出由移动台装置100发送的干扰功率信息的分离电路204；从发送接收电路201解调的接收信号中测定干扰波功率并输出其结果的干扰波功率测定电路205；对所有信道记录上行线路的优先次序的上行线路的优先次序表206；对所有的信道记录下行线路的优先次序的下行线路优先次序表207；以及进行信道的分配的信道分配电路208。

上行线路优先次序表206和下行线路优先次序表207被分别设定给每个信道。信道分配电路208根据移动台装置100中测定的干扰波功率、基站装置200中测定的干扰波功率、以及上行/下行线路识别信号来进行上行线路或下行线路的信道分配。在信道分配后，进行上行线路优先次序表206和下行线路优先次序表207的更新。在信道分配中，在下行线路的信道分配请求多的情况下，下行线路的信道分配的次数多，优先次序表也是下行线路的优先次序多。相反，在上行线路的信道分配请求多的情况下，上行线路的信道分配的次数多，优先次序表也是上行线路的优先次序多。上行/下行线路识别信号从由基站装置200内产生，例如在由无线网络工作控制器(RNC)中进行信道分配的情况下，由RNC装置(图中略)来产生。

在信道分配时，从基站装置200向移动台装置100传送指示测定干扰波功率的时隙命令的信号。移动台装置100接受该指示时，对测定对象的时隙进行干扰波功率的测定，将其结果发送到基站装置200。基站装置200将接受了来自移动台装置100的报告的干扰波功率值输入到信道分配电路208，在本站中进行对应时隙中的干扰波功率的测定，将其结果输入到信道分配电路208。除了干扰波功率值以外，还将分配的时隙序号、以及上行/下行线路的识别信号输入到信道分配电路208。

下面，说明上述结构的移动台装置100和基站装置200中的信道分配操作。这里，不是分别进行移动台装置100和基站装置200的工作情况说明，而是汇总说明。

(信道分配)

图3表示信道分配操作的流程图。

首先，在步骤101中，进行上行线路和下行线路的判定。在该判定中，在上行线路的情况下进入步骤102，进行上行线路的信道分配和优先次序表206、207的更新。相反，在下行线路的情况下进入步骤103，进行下行线路的信道分配和优先次序表206、207的更新。由于优先次序表206、207在上述每个信道中具有上行线路和下行线路的表，所以例如在下行线路的信道分配请求多的情况下，下行线路的信道分配的次数多，优先次序表也是下行线路的优先次序高。

(上行线路的信道分配处理)

图4表示上行线路的信道分配操作的流程图。

在有上行线路的信道分配请求时，基站装置200测定上行线路的优先次序高、并且不“忙(BUSY)”的信道的干扰波功率。即，在步骤201中，基站装置200测定优先次序高、并且不“忙”的信道的干扰波功率(干扰U)。接着，在步骤202中，基站装置200对移动台装置100测定优先次序高、并且不“忙”的信道的干扰波功率(干扰D)，并报告其结果。

基站装置200测定优先次序高、并且不“忙”的信道的干扰波功率，而且如果从移动台装置100接受优先次序高、并且不“忙”的信道的干扰波功率的测定结果，那么在步骤203中，比较干扰波功率U和阈值U1，并且比较干扰波功率D和阈值D1。这里，在干扰波功率U比阈值U1小的情况下，由于上行线路的干扰波功率小，所以可以确保上行线路的接收品质。而在干扰波功率D比阈值D1小的情况下，由于来自其他系统的干扰小，即使移动台装置100使用上行线路，也可以判断为对其他系统的干扰小。因此，基站装置200在步骤203的判定中，在干扰波功率U比阈值U1小，并且干扰波功率D比阈值D1小的情况下(YES的情况)，将该信道分配给上行线路(步骤204)。

在进行了将信道分配给上行线路的处理后，基站装置200在步骤205中提高该信道的上行线路的优先次序，接着在步骤206中更新该信道的下行线路的优先次序。该更新方法在后面说明。

另一方面，在步骤203中，基站装置200在干扰波功率U比阈值U1大，或干扰波功率D比阈值D1大的情况下(NO的情况)，从步骤203进入步骤207，将该信道的上行线路设定成“忙”。之后，在步骤208中降低该信道的上行线路的优先次序。然后，在步骤209中，判定是否结束所有信道的测定。在该判定中，在有剩余信道的情况下，从步骤201起重复进行处理。对所有的信道来说，在干扰波功率U比阈值U1大，或干扰波功率D比阈值D1大的情况下，在步骤210中判断为不可能进行信道分配并退出处理。

(下行线路的更新)

下面，用图5所示的流程图来说明上述步骤206中的下行线路的更新处理。

基站装置200在步骤301中分别比较干扰波功率U和阈值U2以及干扰波功率D和阈值D2。这种情况下，阈值U2是比上述阈值U1小的值，阈值D2和比上述阈值D1小的值。这里，在干扰波功率U比阈值U2小的情况下，由于上行线路的干扰波功率非常小，所以基站装置200可以判断为在本站的周边不存在进行发送的其他系统。而在干扰波功率D比阈值D2小的情况下，由于来自其他系统的干扰非常小，所以判断为在移动台装置100的周边没有其他系统进行发送。因此，基站装置200在步骤301的判定中，在干扰波功率U比阈值U2小、并且干扰波功率D比阈值D2小的情况下，判断为没有使用该信道的其他系统，尽管上行线路的优先次序高，但即使将该信道分配给下行线路也不产生对其他系统的影响，所以在步骤302中提高该信道的下行线路的优先次序。

(下行线路的信道分配处理)

图6表示下行线路的信道分配处理的流程图。

在有下行线路的信道分配请求时，基站装置200测定下行线路的优先次序高、并且不“忙”的信道的干扰波功率。即，基站装置200在步骤401中测定优先次序高、并且不“忙”的信道的干扰波功率(干扰U)。接着，在步骤402中对移动台装置100测定优先次序高、并且不“忙”的信道的干扰波功率(干扰D)，报告其结果。

基站装置200测定优先次序高、并且不“忙”的信道的干扰波功率，而且如果从移动台装置100接受优先次序高、并且不“忙”的信道的干扰波功率的测定结果，那么在步骤403中，比较干扰波功率U和阈值U3，并且比较干扰波功率D和阈值D3。这里，在干扰波功率U比阈值U3小的情况下(YES的情况)，由于来自本系统的干扰小，所以即使使用下行线路，也可以判断为对其他系统的干扰小。而在干扰波功率D比阈值D3小的情况下，由于下行线路的干扰小，所以可以判断为能够确保下行线路的接收品质。因此，基站装置200在步骤403的判定中，在干扰波功率U比阈值U3小，并且干扰波功率D比阈值D3小的情况下(YES的情况)，将该信道分配给下行线路(步骤404)。在将信道分配给下行线路后，在步骤405中提高该信道的下行线路的优先次序，而且在步骤406中更新该信道的上行线路的优先次序。对于该更新方法将在后面说明。

另一方面，在步骤403中，在干扰波功率U比阈值U3大、或干扰波功率D比阈值D3大的情况下(NO的情况)，从步骤403进入步骤407，将对应的信道的下行线路设定成“忙”，而且在步骤408中降低该信道的下行线路的优先次序。然后，在步骤409中，判定是否结束所有信道的测定。这种情况下，在有剩余信道的情况下，从步骤401起重复进行处理。对于所有的信道来说，在干扰波功率U比阈值U3大、并且干扰波功率D比阈值D3大的情况下，在步骤410中判断为不能进行信道分配并退出处理。

(上行线路的更新)

下面，用图7所示的流程图来说明上述步骤406中的上行线路的更新处理。

基站装置200在步骤501中，分别比较干扰波功率U和阈值U4以及干扰波功率D和阈值D4。这里，阈值U4是比上述阈值U3小的值，阈值D4是比上述阈值D3小的值。在干扰波功率U比阈值U4小的情况下，由于上行线路的干扰波功率非常小，所以可以判断为在基站装置200的周边不存在进行发送的其他系统。而在干扰波功率D比阈值D4小的情况下，由于来自其他系统的干扰非常小，所以可以判断为在移动台装置100的周边其他系统不进行发送。因此，基站装置200在步骤501的判定中，在干扰波功率U比阈值U4小，并且干扰波功率D比阈值D4小的情况下，判断为没有使用该信道的其他系统，尽管下行线路的优先次序高，但即使将该信道分配给上行线路，也判断为没有对其他系统的影响，在步骤502中提高该信道的上行线路的优先次序。

(越区切换处理时的信道分配的优先次序的更新处理)

下面，参照图8所示的流程图来说明越区切换时的信道分配的优先次序的更新处理。

造成越区切换的起因被认为是以下2点的其中之一或两者。

(1)因移动台的移动使期望波功率变小的情况

(2)伴随着其他基站或移动机的发送开始而使干扰功率增加的情况

在(2)的情况下，尽管期望波接收功率的变动小，但在产生越区切换的情况下，当时的信道因干扰而难以维持通信的概率高。这种情况下，通过降低该信道的优先次序，来减少越区切换的机会。即，在图8的步骤601中，减小期望波接收功率的变动，并且判定是否是干扰功率的增加造成的越区切换。在期望波接收功率的变动小，并且因干扰功率的增加而产生越区切换的情况下，在步骤602中降低该信道的上行(或下行)的优先次序。

于是，根据本实施例的无线通信系统，由于分别准备“上行线路”专用的优先次序表和“下行线路”专用的优先次序表，对所有的信道以上行线路和下行线路来分别控制优先次序，所以即使在上行线路和下行线路混杂的情况下，也可以高效率地进行信道的分配。

由于使上行线路的优先次序表和下行线路的优先次序表相关联，所以通过增加更新上行线路、下行线路的优先次序的频度，能够进行细致的控制。例如，在某个基站能够将某个信道分配给上行线路的情况下，提高该信道的上行线路的优先次序，同时判定能否作为下行线路来分配，如果判断为能够分配，则也更新下行线路的优先次序。在某个基站能够将其信道分配给下行线路的情况下，如果提高该信道的下行线路的优先次序，并且判断能否作为上行线路来分配，在判断为能够分配时更新作为上行线路的优先次序。

在因其他基站和移动台开始通信造成干扰信号增加，这种增加成为需要越区切换的原因的情况下，由于降低容易受到干扰的信道的优先次序，所以可以减轻越区切换的机会。

将上述流程进行编程并作为数据存储在半导体存储器、磁盘、光磁盘等记录媒体中，未图示的控制部件根据该记录媒体中存储的程序来进行信道分配控制。该程序当然可分为用于移动台装置100和用于基站装置200。

如以上说明，根据本发明，由于即使在上行线路和下行线路混杂的情况下也可以高效率地进行信道分配，所以能够高效率的运行。

本说明书基于2000年3月29日申请的(日本)特愿2000-092253专利申请。其内容全部包含于此。

                    产业上的可利用性

本发明适用于TDMA(Time Division Multiple Access：时分多址)通信方式的携带电话等移动通信系统。

Claims (4)

1.一种使用对用于无线通信中的每个信道记录上行线路的优先次序的上行线路的优先次序表，以及对每个信道记录下行线路的优先次序的下行线路的优先次序表，将分配对象信道分配给上行线路或下行线路的信道分配方法，包括：

取得分别在所述分配对象信道的上行线路和下行线路的干扰功率的步骤；

在所述干扰功率在第一阈值对以下的情况下，将所述分配对象信道分配给上行线路或下行线路的步骤；

在所述分配对象信道的上行线路的优先次序表或者下行线路的优先次序表之中，在所述分配对象信道分配到的线路的优先次序表中提高该信道的优先次序的步骤；以及

在所述干扰功率在小于所述第一阈值对的第二阈值对以下的情况下，在所述分配对象信道分配到的线路的反向线路的优先次序表中提高该信道的优先次序的步骤。

2.如权利要求1所述的信道分配方法，另外包括：参照所述上行线路的优先次序表或所述下行线路的优先次序表，选择优先次序高且非使用中的信道作为分配对象信道的步骤。

3.如权利要求1所述的信道分配方法，另外包括：在期望波功率的变动小，并且干扰功率增加时，在所述上行线路的优先次序表或所述下行线路的优先次序表中，对使用中的信道降低优先次序的步骤。

4.一种信道分配装置，包括：

对用于无线通信中的每个信道记录上行线路的优先次序的上行线路的优先次序表；

对用于无线通信中的每个信道记录下行线路的优先次序的下行线路的优先次序表；

取得部件，取得分别在分配对象信道的上行线路和下行线路的干扰功率；以及

分配部件，在所述干扰功率在第一阈值对以下的情况下，将所述分配对象信道分配给上行线路或下行线路；

其中，所述分配部件在所述分配对象信道的上行线路的优先次序表或者下行线路的优先次序表中，在所述分配对象信道分配到的线路的优先次序表中提高该信道的优先次序，在所述干扰功率在小于所述第一阈值对的第二阈值对以下的情况下，在所述分配对象信道分配到的线路的反向线路的优先次序表中提高该信道的优先次序。

Images