专利名称：在切换阶段开始时管理基站发射的功率的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于移动站的电信系统，并且更具体地涉及用于在切换阶段开始时管理基站发射的功率的系统。
根据本发明的用于移动站的电信系统是具有所述移动站能连接并因而能连结的基站的网络的类型。这些移动站能利用均划定一般称为“小区”的一个覆盖区域的基站与网络通信。当一个移动站进入新小区的覆盖区域时，使用在本领域中称为“切换处理”的一个处理，以使正在进行中的通信对用户能透明地继续。为此，此网络配有装置，以使连接到至少一个所谓的初始基站的所述移动站在称为切换阶段的阶段期间仍连接到所述初始基站并且也连接到另一个所谓的目标基站。
当今知道各种切换处理，其中之一称为“软”切换并用于小区的覆盖区域相互重叠的网络中。因此，在此结构中，移动站在同一时刻能与许多基站通信。
唯一的一个附图
描述正从基站BS1朝向基站B2移动(箭头A)的移动站M并表示软切换处理。
此网络中的所有基站(具体地，所述基站BS1与BS2)利用时间不变的同一功率PTX-marker发送标志信号。这些标志信号对于此系统中的所有移动站是通用的。已描述由移动站M在不同距离上从基站BS1与BS2接收的分别由所述基站BS1与BS2发送的标志信号的功率PRX1- marker与PRX2-marker的曲线。
移动站M接收的这些标志信号的功率电平通常用来确定此移动站M是否位于每个基站的覆盖区域中。
切换处理可以如下。初始假定移动站M与称为初始基站的基站BS1通信。在朝向称为目标基站的基站BS2移动时，此移动站将发现自己处于基站BS2覆盖的区域中。例如，当此移动站从基站BS2接收的标志信号的功率比它从基站BS1接收的功率大X分贝的值时，就将是这种情况。此移动站随后与基站BS1和BS2通信(标记为a的点)。随后，当从基站BS1接收的标志信号的功率比从基站BS2接收的标志功率小Y分贝的值时(标记为b的点)时，此移动站M放弃基站BS1并因此只与基站BS2通信。
在标志为I的区域中，此移动站只连接到基站BS1。在标志为II的区域中，此移动站连接到基站BS1与基站BS2并称为处于切换阶段。在标志为III的区域中，此移动站只连接到基站BS2。
移动站M也利用某一接收功率从它连接的每个基站中接收用户信号，此信号也称为专用信号。例如，在唯一的附图中，当此移动站连接到基站BS1时，它从中接收一个接收专用信号功率PRX1。同样地，当它连接到基站BS2时，它从中接收一个接收专用信号功率PRX2。
应注意在切换阶段中，此移动站利用是接收功率PRX1与PRX2之和的功率从基站BS1与BS2接收这些专用信号。接收功率PRX1与PRX2等于分别由基站BS1与BS2发射的功率PTX1与PTX2减去分别由于基站BS1与BS2和移动站M之间的传输信道而引起的衰减的实际值。
在用于移动站的电信系统中，连接到基站的移动站除用户信号之外还给此基站发送功率控制命令，以便所述基站控制它自己的发射功率PTX，以使从中接收的功率PRX等于一个预定值。因此，根据公知的实施例，当移动站M接收的总功率太高或太低时，此移动站给它连接的所有基站发送用于降低或增加功率的控制命令TPC，以便所述基站将其各自的专用发射功率修改为一个正确值，此值一般为一个预定值。
在切换阶段期间，由此移动站连接的不同基站发射的功率的比率保持不变。然而，在此切换阶段期间，重要的是此移动站连接的所有基站发射的功率相等，以便在进入或离开切换阶段时能进行平稳转换。这是因为如果功率比率不等于进入切换阶段时的比率，会使整个切换处理中保持失配。
对于切换阶段期间匹配由移动站连接的基站发射的功率的这个问题能提供各种解决方案。
第一方案在于提供功率匹配环路。每个基站检查其发射功率并将其值发回给中央管理单元。在移动站进入切换阶段时，此中央管理单元控制基站以匹配其各自的发射功率。
一个不同的方案将在于将发射功率的计算移到每个基站，则每个基站得知道此移动站连接的其他基站的发射功率。
此解决方案造成的问题是从每个基站将功率值发回给中央管理单元以计算正确的功率电平并将其返回给这些基站的总时间较长。在这段时间期间，基站与移动站之间的无线电信道的质量有可能改变，从中能导致的功率失配能引起正在进行的呼叫的暂停。
另一个方案在于假定此移动站最初连接的初始基站BS1能在给定的周期期间测量它自己的发射功率，然后将其值发送给目标基站BS2。目标基站BS2随后继续检查它自己的平均发射功率，以推导出其平均发射功率与另一基站BS1的平均发射功率之间的失配。然而，在此解决方案中，需要一定时间来校准目标基站BS2的发射功率。此时间一般能具有基站之间信令传输时间的数量级，这与用于修改信道使用的时间相比能相当高，结果至少在此周期期间目标基站BS2的发射功率不是正确的。
此方法导致的另一问题是由目标基站发射的专用功率的校准利用初始基站发送的平均专用功率的旧值来完成。由于信令传输延迟和由于初始基站与移动站之间的传输信道引起的衰减实际值的快速变化，真实值可能是完全不同的。
最后，诸如刚刚描述的环路技术因为上述问题而不完全令人满意。
另一种解决方案在于正好在切换阶段开始之前，将基站的发射功率初始化为相等的值。例如，在切换阶段开始之前，移动站最初连接的初始基站检查其发射功率并将其值发送给目标基站。接着，在目标基站开始发送给此移动站时，此目标基站使用对应于由初始基站发送给它的值的功率电平。
此方案的问题在于发射功率电平从初始基站至目标基站的转移时间可能大于此信道中波动的时间的事实。例如，当目标基站BS2开始发送时，初始基站BS1的功率电平主要由于非常频繁发送的功率控制命令TPC而可能已经改变，这导致二个基站BS1与BS2的发射功率电平之间的不匹配。
本发明的目的是建议一种用于移动站的电信系统，使之有可能解决上述问题并因而在切换阶段的整个持续时间期间均衡此切换阶段中涉及的不同基站的发射功率。
为此，根据本发明的用于移动站的电信系统的特征在于所述移动站连接的每个基站定期给所述移动站在切换阶段期间有可能连接的基站发送其发射功率的平均值；并且在切换阶段开始时一个基站从所述平均值中并从它从所述移动站接收的所述功率控制命令中推导出在此时刻由所述初始基站发射的功率的瞬时值，将其发射功率初始化为从所述瞬时功率中导出的一个值。
根据本发明的另一特征，对移动站的在所述功率控制命令是将功率增加或降低一个给定值的电信系统中，通过将从所述初始基站接收的每个初始基站发送的功率的平均值加到此专用功率的平均值与此专用功率的瞬时实际值之间的瞬时偏差的估算值上，目标基站推导出在切换阶段开始时每个初始基站发射的功率的瞬时值。
根据本发明的另一特征，专用功率的平均值与专用功率的瞬时值之间的瞬时偏差的估算值有益地确定为目标基站接收到开始切换阶段命令的时间与开始所述切换阶段的时间之间所述接收命令的积分值和目标基站接收到开始切换阶段命令的时间与开始所述切换阶段的时间之间此值的平均值之间的差值。
根据本发明的另一特征，所述目标基站将其发射功率初始化为等于由每个初始基站发射的功率的瞬时值的一个值。
根据本发明的另一特征，每个基站通过所述基站网络的集中管理设备将其发射功率的所述平均值发射给每个基站。
本发明的上述特征和其他特征从下面示例实施例描述的阅读中将更加清楚地体现，相对表示移动站与一个初始基站通信并随后在切换阶段期间与两个基站通信的附图给出所述描述。
本发明利用基站发射的功率的自动控制用于移动站的电信网络中。为此，与基站通信的每个移动站给此基站发送功率控制命令TPC，以使它从所述基站接收的功率等于一个预定值(参见唯一的附图)。
例如，根据一般使用的方法，当移动站接收的功率小于此预定值时，它发射功率增加命令TPC。相反地，当它接收的功率大于此预定值时，它发射功率降低命令TPC。
根据本发明，此移动站初始连接的初始基站或每个初始基站监视其发送给所述移动站M的它自己的专用发射功率PTX1-dedicated并定期将其平均值 发送给在切换阶段中有可能与此移动站M有关的所有基站。可以利用涉及OGR的网络的集中管理设备来完成此发送。这就是在唯一的附图中所述的示例中初始基站BS1将其专用发射功率PTX1- dedicated的平均值 通过设备OGR发送给目标基站BS2的情况。
至于这些目标基站，它们从移动站M接收通常预定给此初始基站或每个初始基站BS1的控制命令TPC。
从这些控制命令TPC中，这些目标基站能在每个时刻t确定此初始基站或每个初始基站BS1的瞬时功率PTX1-dedicated与平均发射功率 之间的偏差值Δ(t)，并因此仍在每个时刻t推导出初始基站BS1的瞬时发射功率PTX1-dedicated。在时间th切换阶段开始时，目标基站BS2随后将其发射功率PTX2-dedicated初始化为从如此推导出的瞬时功率中导出的一个值，最好初始化为等于推导出的初始基站的瞬时功率的一个值(PTX2-dedicated＝推导出的PTX1-dedicated)。
现在解释其中控制命令TPC是用于增加或降低发射功率的命令的一个示例实施例。
考虑在此切换阶段中有可能牵涉正在发送控制命令TPC的移动站M的每个目标基站(具体为基站BS2)在时刻t0从网络接收到切换阶段开始命令。在本说明书的引言部分中，描述如何可以生成这样的命令。
从此时刻t0开始，每个目标基站积分移动站M发送的控制命令并从而获得表示在未知常数内在涉及BS2的目标基站接收到切换阶段开始命令的时刻t0此初始基站或每个初始基站BS1的瞬时专用发射功率PTX1-dedicated(t0)的积分信号S(t)。在每个时刻t此积分信号S(t)的值能写为如下S(t)=∫t0tTPC=PTX1-dedicated(t)-PTX1-dedicated(t0)]]>在每个时刻t，每个目标基站能进行初始基站BS1发射的专用功率的平均值 与此专用功率的瞬时实际值PTX1-dedicated之间的瞬时偏差值Δ(t)的估算。此偏差Δ(t)等于积分信号S(t)的瞬时值与同一积分信号S(t)的平均值之间的差值。因此，下面能写为Δ(t)=S(t)-E(S(t))=S(t)-1t-t0∫t0tS(t)=∫t0tTPC-1t-t0∫t0t∫t0τTPC]]>其中τ是积分变量。
在时刻th切换阶段开始时，目标基站(例如，基站BS2)则确定偏差值Δ(th)。然后，此基站计算由目标基站BS2从初始基站BS1接收的由所述初始基站BS1发送的专用发射功率的瞬时值 。因此下面可以写成Pinstini=Pmeanini+Δ(tn)]]>最后，它将它自己的发射功率 初始化为从如此计算的值中导出的一个值，最好初始化为等于如此计算的值的一个值。在后一种情况中下面因此能写为Ptransmissiontarget=Pinstini]]>应注意本发明的方法由于它认为此平均功率随时间的波动小而对发射功率信息从初始基站至目标基站的转移时间不敏感。
权利要求
1.一种用于移动站的电信系统，所述系统具有所述移动站能连接的基站的网络并设计为连接到基站的移动站除用户信号之外还给所述基站发送功率控制命令，以便所述基站控制它自己的发送功率，以使所述移动站从中接收的功率等于一个预定值，所述系统也配有装置，以使连接到至少一个所谓的初始基站的所述移动站在称为切换阶段的阶段期间仍连接到所述初始基站并且也连接到称为目标基站的另一基站，其特征在于，所述移动站连接的每个基站定期给所述移动站在切换阶段期间有可能连接的基站发送其发射功率的平均值，并且一个基站在切换阶段开始时从所述平均值中并从它从所述移动站接收的所述功率控制命令中推导出这个时刻由所述初始基站发射的功率的瞬时值，将其发射功率初始化为从所述瞬时功率中推导出的一个值。
2.根据权利要求1的用于移动站的电信系统，所述功率控制命令是用于将功率增加或降低一个给定值的命令，其特征在于，通过将从所述初始基站接收的由每个初始基站发射的功率的平均值加到此专用功率的平均值与此专用功率的瞬时实际值之间的瞬时偏差的估算值上，此目标基站推导出在切换阶段开始时每个初始基站发射的功率的瞬时值。
3.根据权利要求2的用于移动站的电信系统，其特征在于，此专用功率的平均值与专用功率的瞬时值之间的瞬时偏差的估算值确定为此目标基站接收到开始切换阶段命令的时间与开始所述切换阶段的时间之间所述接收命令的积分值和此目标基站接收到开始切换阶段命令的时间与开始所述切换阶段的时间之间这个值的平均值之间的差值。
4.根据前面权利要求之中任何一个权利要求的用于移动站的电信系统，其特征在于，所述目标基站将其发射功率初始化为等于由每个初始基站发射的功率的瞬时值的一个值。
5.根据前面权利要求之中任何一个权利要求的用于移动站的电信系统，其特征在于，每个基站通过所述基站网络的集中管理设备给每个基站发送其发射功率的所述平均值。
全文摘要
用于移动站的电信系统,具有其能连接的基站的网络并设计为与基站连接的移动站除用户信号之外还给基站发送功率控制命令,使基站控制发送功率,移动站从中接收的功率等于一个预定值。移动站连接的每个基站定期给在切换阶段期间移动站可能连接的基站发送发射功率的平均值,基站在切换阶段开始时从平均值中并从它从所述功率控制命令中推导出在此时刻由初始基站发射的瞬时值,将其发射功率初始化为从瞬时功率中导出的一个值。
文档编号H04B7/26GK1308421SQ0013809
公开日2001年8月15日 申请日期2000年12月28日 优先权日1999年12月30日
发明者N·瓦耶 申请人:三菱电机株式会社